本發(fā)明涉及汽車懸架結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代汽車后懸裝置主要包括兩種形式：非獨(dú)立懸架和獨(dú)立懸架。獨(dú)立懸架的特點(diǎn)是，每個(gè)車輪單獨(dú)通過一套懸掛安裝于車架或者車橋上，車橋通過等速傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)而采用斷開式，因此當(dāng)兩邊車輪受到?jīng)_擊時(shí)，左右車輪及懸掛互相不受影響，從而提高乘坐舒適性。然而現(xiàn)有的后獨(dú)立懸架，主要是雙橫臂式、雙叉臂式、多連桿式、扭力梁式，高檔車型上更有空氣懸掛、電磁懸掛等，這類懸架結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問題，很難普及到小型電動(dòng)車輛中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)，一定程度上解決了小型電動(dòng)車輛中結(jié)構(gòu)和成本的問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)，所述后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)包括鋼板彈簧總成8或玻璃纖維增強(qiáng)塑料GFRP板簧總成1、左縱臂總成2、減振器總成3、后橫下擺臂4、右縱臂總成6，所述鋼板彈簧總成8或GFRP板簧總成1作為彈性元件，橫向布置在車輪軸線上方，起到懸架彈性元件和擺臂的作用；鋼板彈簧總成或GFRP板簧總成左右端部各安裝在左縱臂總成或右縱臂總成上，中間固定在副車架總成上，一定程度上起到橫向穩(wěn)定桿的作用，所述后橫下擺臂4分為兩組，左右對(duì)稱布置并與水平方向呈一定角度，其外端安裝在左縱臂總成或右縱臂總成上，其內(nèi)端安裝在副車架總成上，代替了橫向穩(wěn)定桿的功用，所述左縱臂總成2和右縱臂總成6為壓鑄鋁合金材質(zhì)，左縱臂總成2和右縱臂總成6左右對(duì)稱布置，所述左縱臂總成2和右縱臂總成6均由縱臂前部和縱臂后部組成，縱臂前部和縱臂后部采用模具壓鑄成型工藝一體成型，縱臂后部具有大致圓形的主體，所述主體形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的中央具有安裝制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，所述主體的上部具有安裝鋼板彈簧總成或GFRP板簧總成的支耳結(jié)構(gòu)，所述主體的下部具有安裝后橫下擺臂的吊耳結(jié)構(gòu)，所述主體的后下部具有安裝減振器總成的結(jié)構(gòu)，縱臂前部的前端部具有配有橡膠套的管套結(jié)構(gòu)，縱臂前部的前端部安裝在車架上。

優(yōu)選的，所述鋼板彈簧總成8采用四片等厚度的彈簧鋼板制成彎長(zhǎng)條形，其剛度屬性為變剛度，兩端支撐形式均為主片卷耳式無包耳結(jié)構(gòu)，卷耳中裝配有能夠承受部分彎扭聯(lián)合力矩的膠套結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，第二片彈簧鋼板上表面與第三片彈簧鋼板下表面外側(cè)不完全貼合，預(yù)留出一定間隙實(shí)現(xiàn)鋼板彈簧總成變剛度的屬性。

優(yōu)選的，所述GFRP板簧總成1結(jié)構(gòu)為一根橢圓截面的弓形梁，從兩端到中間橢圓截面長(zhǎng)軸不變，短軸逐漸增大，兩端具有吊耳安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述的GFRP板簧總成1的兩端吊耳安裝點(diǎn)結(jié)構(gòu)中裝配有能夠承受部分彎扭聯(lián)合力矩的膠套結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，還包括限位塊5，所述限位塊5設(shè)置在鋼板彈簧總成或GFRP板簧總成的上部，所述限位塊5為橡膠件，上端有與車架裝配連接的錐形卡接結(jié)構(gòu)，下端呈起子形狀。

優(yōu)選的，所述安裝減振器總成的結(jié)構(gòu)為大致朝后下方延伸的減振器支臂，在減振器支臂的后端具有安裝減振器的銷孔。

優(yōu)選的，所述支耳結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)支耳，兩個(gè)支耳豎直設(shè)置，兩個(gè)支耳上分別設(shè)有中心軸線呈一直線的安裝孔。

優(yōu)選的，所述吊耳結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)吊耳，兩個(gè)吊耳豎直設(shè)置，兩個(gè)吊耳上分別設(shè)有中心軸線呈一直線的安裝孔。

優(yōu)選的，所述后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)中采用兩組減振器總成3，減振器總成大致垂直布

置，下端安裝在左縱臂總成或右縱臂總成上，上端安裝在車架上，所述減振器總成3為一種起阻尼作用的不含螺旋彈簧的筒式減振器，其有效行程不小于100mm。

優(yōu)選的，縱臂前部的橫截面為“工”字型，縱臂前部在橫向和豎向上從前到后都逐漸變寬。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明詳細(xì)描述：

圖1是本發(fā)明上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)的立體示意圖。

圖2是本發(fā)明上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)的主視圖。

圖3是本發(fā)明上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖4是本發(fā)明上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)的左視圖。

圖5是本發(fā)明GFRP板簧總成的立體示意圖。

圖6是本發(fā)明鋼板彈簧總成的立體示意圖

圖7是本發(fā)明左縱臂總成的立體示意圖。

圖8是本發(fā)明左縱臂總成的三視圖。

圖9是減振器總成的立體示意圖。

圖10是后橫下擺臂的立體示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

結(jié)合圖1-圖10，本發(fā)明提供一種上橫置板簧式后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)，所述后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)包括GFRP板簧總成1或鋼板彈簧總成8、左縱臂總成2、減振器總成3、后橫下擺臂4、右縱臂總成6，所述后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)還包括限位塊5和后盤式制動(dòng)器總成7。以下分別對(duì)各部件詳細(xì)說明：

(一)鋼板彈簧總成

如圖1、圖6所示，鋼板彈簧總成橫向布置在后輪軸線上方，鋼板彈簧總成作為整車后懸架的彈性元件，兼有橫擺臂的作用。

如圖6所示，鋼板彈簧總成8中，按設(shè)計(jì)要求選用所需標(biāo)號(hào)等厚度的彈簧鋼板制成彎長(zhǎng)條形四片，以其中心線重疊而成，其剛度屬性為變剛度，其中主片彈簧鋼板兩端帶有卷耳結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中裝配有能夠承受部分彎扭聯(lián)合力矩的膠套。第二片彈簧鋼板上表面與第三片彈簧鋼板下表面外側(cè)不完全貼合，預(yù)留出一定間隙實(shí)現(xiàn)鋼板彈簧總成變剛度的屬性。

鋼板彈簧總成橫向布置在車輪軸線上方，起到了橫擺臂的作用；左右各安裝在左縱臂總成或右縱臂總成上，中間固定在副車架總成上，故在所述后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)中，鋼板彈簧總成一定程度上代替了傳統(tǒng)的橫向穩(wěn)定桿。由于板簧橫置的布置及獨(dú)特的連接方式，此懸架結(jié)構(gòu)類似雙橫臂式獨(dú)立懸架，既具有獨(dú)立懸架的乘坐舒適性，又兼?zhèn)溆薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、零部件數(shù)量少、空間占比低、成本低以及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

(二)GFRP板簧總成

如圖1、圖5所示，為了進(jìn)一步減輕整車重量，后懸架的彈性元件還可以選用GFRP板簧總成1，采用新型材料玻璃纖維增強(qiáng)塑料(GFRP)，橫向布置在后輪軸線上方，兼有橫擺臂的作用。所述的GFRP板簧總成1的兩端吊耳結(jié)構(gòu)中裝配有能夠承受部分彎扭聯(lián)合力矩的膠套結(jié)構(gòu)。

GFRP板簧總成1結(jié)構(gòu)為一根橢圓截面的弓形梁，從兩端到中間橢圓截面長(zhǎng)軸不變，短軸逐漸增大。整車后懸架力學(xué)模型為簡(jiǎn)支梁模型，根據(jù)相關(guān)知識(shí)可知，中央受集中力作用的簡(jiǎn)支梁模型，中間部位所受力矩最大，由中間至兩端力矩逐漸減小，故經(jīng)過模型分析和相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，將GFRP板簧設(shè)計(jì)成由兩端至中央截面逐漸增大的形狀，再根據(jù)設(shè)計(jì)要求及實(shí)際需求進(jìn)行有限元分析，綜合考慮將其設(shè)計(jì)成從兩端到中間橢圓截面長(zhǎng)軸不變，短軸逐漸增大的結(jié)構(gòu)。功能上整根板簧強(qiáng)度及剛度特性由兩端到中間逐漸增大，能夠很好適應(yīng)整車的設(shè)計(jì)要求和正常實(shí)際工況，且相比滿足強(qiáng)度的等截面的板簧，在節(jié)約材料，節(jié)約成本的同時(shí)，還能夠更好地將應(yīng)力分散至整個(gè)板簧上，實(shí)現(xiàn)良好的材料利用率，并降低成本，一定程度上減輕零部件質(zhì)量，簧下質(zhì)量的降低直接影響懸架的舒適性和更好的實(shí)現(xiàn)后懸架的輕量化目標(biāo)。

采用新型材料玻璃纖維增強(qiáng)塑料，降低了整個(gè)后懸架及整車質(zhì)量，一定程度上提升整車的續(xù)航里程。

(三)左縱臂總成2和右縱臂總成6

如圖7、圖8所示，左縱臂總成2和右縱臂總成6為壓鑄鋁合金材質(zhì)，左縱臂總成2和右縱臂總成6左右對(duì)稱布置，所述左縱臂總成2和右縱臂總成6均由縱臂前部9和縱臂后部10組成，縱臂前部9和縱臂后部10采用模具壓鑄成型工藝一體成型，縱臂后部10具有大致圓形的主體，所述主體形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的中央具有安裝制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，所述主體的上部具有安裝鋼板彈簧總成或GFRP板簧總成的支耳結(jié)構(gòu)11，所述主體的下部具有安裝后橫下擺臂的吊耳結(jié)構(gòu)12，所述主體的后下部具有安裝減振器總成的結(jié)構(gòu)，縱臂前部的前端部具有配有橡膠套的管套結(jié)構(gòu)15，縱臂前部的前端部安裝在車架上。

左縱臂總成2和右縱臂總成6采用模具壓鑄成型工藝，最大程度利用此工藝方法，將縱臂總成制成多結(jié)構(gòu)安裝的零部件，多結(jié)構(gòu)安裝點(diǎn)主要集中在縱臂后部結(jié)構(gòu)上，縱臂后部結(jié)構(gòu)車輪軸線上端的板簧支耳結(jié)構(gòu)11用于安裝橫置板簧總成，所述支耳結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)支耳，兩個(gè)支耳豎直設(shè)置，兩個(gè)支耳上分別設(shè)有中心軸線呈一直線的安裝孔，縱臂后部結(jié)構(gòu)車輪軸線下端的吊耳結(jié)構(gòu)12用于安裝下擺臂總成，所述吊耳結(jié)構(gòu)具有兩個(gè)吊耳，兩個(gè)吊耳豎直設(shè)置，兩個(gè)吊耳上分別設(shè)有中心軸線呈一直線的安裝孔，安裝減振器總成的結(jié)構(gòu)為大致朝后下方延伸的減振器支臂13，在減振器支臂13的后端具有安裝減振器的銷孔14，縱臂后部結(jié)構(gòu)中央安裝制動(dòng)器。工藝的主要步驟就是模具壓鑄和局部安裝點(diǎn)機(jī)加工，利用此工藝的加工方便和成本低的優(yōu)點(diǎn)，加工方便進(jìn)一步提高了零件的生產(chǎn)效率，此外在滿足多結(jié)構(gòu)安裝功能的前提下此縱臂總成方案質(zhì)量有很大程度降低，簧下質(zhì)量的降低直接影響懸架的舒適性和更好的實(shí)現(xiàn)后懸架的輕量化目標(biāo)。

(四)減振器總成

減振器總成3為一種起阻尼作用的不含螺旋彈簧的筒式減振器，其有效行程設(shè)計(jì)不小于100mm。

如圖2、圖9所示，所述后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)中采用兩組減振器總成(3)，近似呈與地面垂直布置，下端安裝在左縱臂總成或右縱臂總成上，上端安裝在車架上；

(五)后橫下擺臂

如圖1所示，后橫下擺臂4左右對(duì)稱布置，內(nèi)側(cè)安裝位置在豎直方向上高于外側(cè)，外端安裝在左縱臂總成或右縱臂總成上，內(nèi)端安裝在副車架總成上，一定程度上代替了橫向穩(wěn)定桿的功用。

懸架下端左右對(duì)稱各布置后橫下擺臂，并與水平方向呈一定角度，結(jié)合GFRP板簧總成或鋼板彈簧總成共同連接作用于驅(qū)動(dòng)輪，整體后懸架類似雙橫臂式獨(dú)立懸架，轉(zhuǎn)向過程中后懸架后橫下擺臂和GFRP板簧共同承擔(dān)起橫向穩(wěn)定桿的作用，實(shí)現(xiàn)良好的行駛穩(wěn)定性。

(六)限位塊

限位塊5為橡膠件，左右各一個(gè)。限位塊上端有與車架裝配連接的錐形卡接結(jié)構(gòu)，下端呈起子形狀，在懸掛上跳至最大動(dòng)撓度過程中，板簧總成與限位塊接觸并擠壓，限位塊被壓縮到其自由高度的1/2～2/3。

根據(jù)以上零部件的詳細(xì)說明，結(jié)合圖1所示，由左縱臂總成和右縱臂總成結(jié)合板簧總成橫向布置在車輪軸線上方的后獨(dú)立懸架結(jié)構(gòu)，板簧總成本身兼有橫擺臂和橫向穩(wěn)定桿的功能，故不需要再配有橫向穩(wěn)定桿和上橫擺臂就能實(shí)現(xiàn)車輛獨(dú)立懸掛的功能，且一體壓鑄成型的縱臂總成結(jié)構(gòu)，具有工藝流程少、加工方便且效率高、質(zhì)量降低等優(yōu)點(diǎn)，極大程度提高整車舒適性及實(shí)現(xiàn)后懸架及整車的輕量化，提高續(xù)航里程的目標(biāo)。