專利名稱：汽車后橋避震彈簧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種彈簧，尤其涉及一種兩端呈不對稱變線徑和不對稱變 簧圈的腰鼓型的汽車后橋避震彈簧。
背景技術(shù)：
為提高汽車行駛中的舒適度和安全性， 一般在汽車后橋上的上下?lián)u臂之間 安裝避震彈簧?，F(xiàn)有的避震彈簧， 一般采用同線徑的金屬線螺旋式繞制而成， 其螺圈內(nèi)徑相同，且同螺距，外形呈直筒形。該直筒彈簧在運(yùn)動過程中，最多 只能壓縮至彈簧原本高度的1/2，因此，占據(jù)的空間大。
為了克服現(xiàn)有的汽車避震彈簧占據(jù)車內(nèi)空間大的缺點(diǎn)，有人設(shè)計(jì)了中間簧 圈內(nèi)徑大、兩側(cè)簧圈內(nèi)徑逐漸減小的腰鼓型彈簧，但由于其采用同線徑和同螺 距的結(jié)構(gòu)，因此在使用過程中穩(wěn)定性和應(yīng)變能力均受到限制。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點(diǎn)而提供的一種既節(jié)約生 產(chǎn)成本、又簡化生產(chǎn)工序、并且還可降低對車身內(nèi)部空間的需求、有利于車身 的內(nèi)部布置、減少彈簧在壓縮過程中圈間間隙的汽車后橋避震彈簧。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的汽車后橋避震彈簧，包括彈簧本體， 由有彈性的金屬線繞制而成；其特點(diǎn)是，所述的彈簧本體呈腰鼓型，其包括位
于中間的等線徑等簧圈內(nèi)徑的主體簧圈部分、分別延伸連接在所述主體簧圈部 分兩端的等線徑但變簧圈內(nèi)徑的第一簧圈部分和第二簧圈部分、延伸連接在所 述第一簧圈部分外端的既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第三簧圈部分和延伸連接在
第二簧圈部分外端的既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第四簧圈部分；
所述的主體簧圈部分的簧圈內(nèi)徑大于所述第一簧圈部分和第二簧圈部分 的簧圈內(nèi)徑，所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑分別大于所述第三
簧圈部分和第四簧圈部分的簧圈內(nèi)徑；并且，所述第一簧圈部分的簧圈內(nèi)徑與 所述第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑不相等、圈距不對稱；所述第三簧圈部分的簧圈 內(nèi)徑與所述第四簧圈部分的簧圈內(nèi)徑不相等、圈距不對稱；
所述的主體簧圈部分的線徑與所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑 相等，所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑分別大于所述第三簧圈部分和 第四簧圈部分的線徑；并且，所述第三簧圈部分的線徑與所述第四簧圈部分的 線徑不相等；
當(dāng)所述的彈簧被壓縮時(shí)，其第三簧圈部分和第四簧圈部分可分別嵌入在第 一簧圈部分和第二簧圈部分內(nèi)，第一簧圈部分和第二簧圈部分可分別嵌入在主 體簧圈部分內(nèi)。
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的彈簧的第一簧圈部分和第二簧圈部
分的簧圈內(nèi)徑呈不對稱遞減變化。
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的彈簧的第三簧圈部分和第四簧圈部
分的線徑和簧圈內(nèi)徑均呈不對稱遞減變化。
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的主體簧圈部分的長度為整個彈簧本 體總長度的30%~45%，至少繞有兩圈；所述的彈簧的第一簧圈部分的長度為整 個彈簧本體總長度的20%~25%，至少繞有一圈；所述的彈簧的第三簧圈部分的 長度為整個彈簧本體總長度的10%~15%，至少繞有一圈；所述的彈簧的第二簧 圈部分和第四簧圈部分的長度分別為整個彈簧本體總長度的10% 15%，其中第 二簧圈部分繞有l(wèi)/n圈，n>0;第四簧圈部分，至少繞有一圈。
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的主體簧圈部分的線徑等于所述第一 簧圈部分和第二簧圈部分的線徑；所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑分 別大于所述第三簧圈部分和第四簧圈部分的線徑；并且，所述第三簧圈部分的 線徑與所述第四簧圈部分的線徑不相等.
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的第一簧圈部分與第二簧圈部分的簧 圈內(nèi)徑均從主體簧圈部分的兩端向外呈勻速遞減；并且，所述的第一簧圈部分 的簧圈內(nèi)徑小于第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑。
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的第一簧圈部分端圈內(nèi)徑為第二簧圈
部分端圈內(nèi)徑的85 95%。
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的第三簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑與 第四簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑均分別從第一簧圈部分與第二簧圈部分的外 端向外呈勻速遞減；并且，所述的第三簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑小于第四簧 圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑。
上述汽車后橋避震彈簧，其中，所述的第三簧圈部分的端圈內(nèi)徑為第四簧 圈部分端圈內(nèi)徑的75 85%;所述的第三簧圈部分端頭的線徑為主體簧圈部分
線徑的70~78%，第四簧圈部分端頭的線徑為主體簧圈部分線徑的80~90%。
由于本實(shí)用新型采用了以上的技術(shù)方案，其產(chǎn)生的技術(shù)效果是明顯的
1、 將汽車后橋避震彈簧安裝在汽車后橋上，由于其外形呈腰鼓型，在運(yùn) 動過程中，其兩端端圈可嵌入彈簧主體簧圈部分內(nèi)，可壓縮至彈簧原本高度的
1 /3，使得對車身內(nèi)部空間的需求大大降低，有利于車身的內(nèi)部布置。做到 了在極限傾斜位置時(shí)，360°旋轉(zhuǎn)過程中仍能夠保持圈間無接觸?？朔送?彈簧在壓縮過程中圈間間隙不足的問題。
2、 再由于其采用由中間等線徑等簧圈內(nèi)徑的主體簧圈部分、連接在所述 主體簧圈部分兩端的等線徑但變簧圈內(nèi)徑的第一簧圈部分和第二簧圈部分、連 接在所述第一簧圈部分外端的既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第三簧圈部分和延伸 連接在第二簧圈部分外端的既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第四簧圈部分的不對稱 的變線徑和不對稱的變簧圈內(nèi)徑結(jié)構(gòu)，具有較高的穩(wěn)定性，因此安裝在汽車后 橋上的上下擺臂之間時(shí)，無須減震支柱和其他輔助設(shè)備，節(jié)約了汽車制造的成 本。


本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步給出。 圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的左視圖； 圖3是圖1的右視圖。
具體實(shí)施方式
請參閱圖1。本實(shí)用新型汽車后橋避震彈簧，包括彈簧本體1，由有彈性
的金屬線螺旋式繞制而成。該彈簧本體l呈腰鼓型，其包括位于中間的等線徑 等簧圈內(nèi)徑的主體簧圈部分10、分別延伸連接在所述主體簧圈部分兩端的等線
徑變內(nèi)徑的第一簧圈部分11和第二簧圈部分12、延伸連接在所述第一簧圈部 分外端的既變線徑又變內(nèi)徑的第三簧圈部分13和延伸連接在第二簧圈部分外 端的既變線徑又變內(nèi)徑的第四簧圈部分14。
所述的主體簧圈部分10的簧圈內(nèi)徑a大于所述第一簧圈部分11的簧圈內(nèi) 徑c，且大于所述第二簧圈部分12的簧圈內(nèi)徑b，并從過渡點(diǎn)C、 B開始分別 向D、 A過渡點(diǎn)方向，所述的彈簧的第一簧圈部分和第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑 呈不對稱遞減變化。所述第一簧圈部分11的簧圈內(nèi)徑c大于所述第三簧圈部分 13的簧圈內(nèi)徑e，即c〉e;所述第二簧圈部分12的簧圈內(nèi)徑b大于所述第四簧 圈部分14的簧圈內(nèi)徑d，即b〉d;并從過渡點(diǎn)D、 A開始向兩端，所述的第三簧 圈部分和第四簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑均呈不對稱遞減變化。在上述不對稱 遞減變化中，所述第一簧圈部分的簧圈內(nèi)徑c與所述第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑 b不相等,即c^b,間距(即第一簧圈部分和第二簧圈部分的長度)fl半fl';所 述第三簧圈部分的簧圈內(nèi)徑e與所述第四簧圈部分的簧圈內(nèi)徑d不相等，即e ^d、間距(即第三簧圈部分和第四簧圈部分的長度)f2^f2，。
所述的主體簧圈部分的線徑R0等于所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的 線徑R1、 R2，即R0二R1二R2;所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑Rl、 R2分別大于所述第三簧圈部分和第四簧圈部分的線徑R3、 R4，即R1〉R3、 R2>R4;并且，所述第三簧圈部分的線徑與所述第四簧圈部分的線徑不相等， 即R3^R4。
當(dāng)所述的彈簧被壓縮時(shí)，其第三簧圈部分13和第四簧圈部分14可分別嵌 入在第一簧圈部分11和第二簧圈部分12內(nèi)，第一簧圈部分11和第二簧圈部 分12可分別嵌入在主體簧圈部分10內(nèi)?？蓧嚎s至彈簧原本高度的l /3，大 大減小了其所占據(jù)的空間。
本實(shí)用新型在使用中的變形量和剛度均能達(dá)到國家的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際使用 中可根據(jù)整車廠對車輛的舒適度和操控性的要求所確定的剛度，通過以下公式 來分別得到各簧圈部分的變形量
由變形計(jì)算式/ = ^ ^， (1)
可得彈簧等線徑等內(nèi)徑部分的主體簧圈部分變形量， (1)式中n—彈簧有效工作圈數(shù)； f一彈簧的變形量(mm);
F—彈簧的載荷(N);
D—彈簧中徑(mm); G —材料的切變模量(MPa); Ip —極慣性矩(mm4) ■ 由變形計(jì)算式(2)
/=(逆=^=廣22贈3說，(2)
可得彈簧等線徑但變簧圈內(nèi)徑的第一簧圈部分和第二簧圈部分的變形量， (2)式中Tt一彈簧材料截面所受的扭矩(Nmm);
T,t一單位軸向載荷時(shí)，材料截面所受的扭矩(Nmm); R—彈簧圈的半徑(mm)。 由變形計(jì)算式(3)
， 可得到既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第三簧圈部分和第四簧圈部分的變形量。 最后通過切應(yīng)力公式(4) r =《^，可得到彈簧的最大切應(yīng)力；
(4) 式中r-彈簧工作時(shí)的切應(yīng)力(MPa);
K一曲度系數(shù)；
Zt—抗扭截面系數(shù)。 通過剛度公式(5) F'=^，可得到彈簧的剛度。
(5) 式中F， 一彈簧的剛度(N/mm);
AF—彈簧所受載荷的變化量(N);
Af —彈簧變形的變化量(mm)。 請繼續(xù)參閱圖1。本實(shí)用新型汽車后橋避震彈簧中，所述的主體簧圈部分 10的長度《)為整個彈簧本體總長度的30%~45%，至少繞有兩圈，例如，本實(shí)
施例中，所述的主體簧圈部分10的長度為整個彈簧本體總長度的38%,繞有 兩圈；所述的彈簧的第一簧圈部分11的長度fl為整個彈簧本體總長度的 20% 25%，至少繞有1圈，；所述的彈簧的第二簧圈部分12的長度fl'為整個 彈簧本體總長度的10% 15%，繞有l(wèi)/n圈，n〉0;所述的彈簧的第三簧圈部分 13和第四簧圈部分14的長度f2、 G'分別為整個彈簧本體總長度的10% 15%， 并分別至少繞有一圈。例如，本實(shí)施例中，所述的主體簧圈部分10的長度為 整個彈簧本體總長度的38%，繞有兩圈；所述的第一簧圈部分11的長度為整 個彈簧本體總長度的23%，繞有1.25圈；所述的第二簧圈部分12的長度為整 個彈簧本體總長度的13%，繞有0.75圈；所述的彈簧的第三簧圈部分13和第 四簧圈部分14的長度分別為整個彈簧本體總長度的13%，分別都繞有1.75圈。
請繼續(xù)參閱圖1，并結(jié)合參閱圖2和圖3。本實(shí)用新型汽車后橋避震彈簧 中，所述的第一簧圈部分11的簧圈內(nèi)徑c小于第二簧圈部分12的簧圈內(nèi)徑b， 并各自從主體簧圈部分10的兩端向外呈勻速遞減；其中，所述的第一簧圈部 分的簧圈內(nèi)徑為第二簧圈部分端頭的簧圈內(nèi)徑的85~95%。
本實(shí)用新型所述的第三簧圈部分13的線徑R3和簧圈內(nèi)徑e均小于第四簧 部分14的線徑R4和簧圈內(nèi)徑d，并分別從第一簧圈部分和第二簧圈部分的外 端向外呈勻速遞減；其中，所述的第三簧圈部分的端頭的線徑R3，為主體簧圈 部分的線徑RO的70 78%，第四簧圈部分的端頭的線徑R4'為主體簧圈部分線 徑110的80~卯％。如圖2和圖3所示，所述的第三簧圈部分的端頭的簧圈內(nèi)徑 4)E為第四簧圈部分端頭的簧圈內(nèi)徑cJ)F的75~85%。
本實(shí)用新型汽車后橋避震彈簧安裝在汽車后橋上的上下擺臂之間，在安裝 時(shí)，所述的上下擺臂的底部和頂部相對設(shè)有安裝槽，所述的本實(shí)用新型汽車后 橋避震彈簧的上下端通過減震件例如橡膠墊嵌入在所述安裝槽中固定，因此無 須減震支柱和其他輔助設(shè)備，節(jié)約了汽車制造的成本。同時(shí)，由于本實(shí)用新型 汽車后橋避震彈簧鋼絲兩端線徑呈不對稱的遞減變化，遞減速率較小的一端， 例如，本實(shí)施例中，第四簧圈部分的端頭的線徑約為主體鋼絲的88%，鋼絲變 細(xì)速度較慢，彈簧變內(nèi)徑長度較短，在初步滿足嵌入安裝要求的同時(shí)，起到穩(wěn) 定支撐的作用；而遞減速率較大的一端，例如本實(shí)施例中第三簧圈部分的端頭 的線徑約為主體鋼絲直徑的7 3 %，鋼絲變細(xì)速度較快，彈簧變內(nèi)徑長度較長，
加大加深彈簧端圈嵌入的程度，同時(shí)極大的改善了彈簧圈與圈之間的間隙空間. 在運(yùn)動過程中，其兩端端圈可嵌入彈簧主體內(nèi)，不僅減少了對空間的需求，更 是做到了在極限傾斜位置時(shí)，360°旋轉(zhuǎn)過程中仍能夠保持圈間無接觸的極限 要求。兩端不對稱線徑、內(nèi)徑及間距的獨(dú)特設(shè)計(jì)，有效解決了目前市場現(xiàn)有相 似彈簧或支撐力不足或間隙不足的兩難問題。
權(quán)利要求1、汽車后橋避震彈簧，包括由有彈性的金屬線螺旋式繞制而成的彈簧本體；其特征在于，所述的彈簧本體外形呈腰鼓型，其包括位于中間的等線徑等簧圈內(nèi)徑的主體簧圈部分、分別延伸連接在所述主體簧圈部分兩端的等線徑但變簧圈內(nèi)徑的第一簧圈部分和第二簧圈部分、延伸連接在所述第一簧圈部分外端的既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第三簧圈部分和延伸連接在第二簧圈部分外端的既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第四簧圈部分；所述的主體簧圈部分的簧圈內(nèi)徑大于所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑，所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑分別大于所述第三簧圈部分和第四簧圈部分的簧圈內(nèi)徑；并且，所述第一簧圈部分的簧圈內(nèi)徑與所述第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑不相等、圈距不對稱；所述第三簧圈部分的簧圈內(nèi)徑與所述第四簧圈部分的簧圈內(nèi)徑不相等、圈距不對稱；所述的主體簧圈部分的線徑與所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑相等，所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑分別大于所述第三簧圈部分和第四簧圈部分的線徑；所述第三簧圈部分的線徑與所述第四簧圈部分的線徑不相等；當(dāng)所述的彈簧被壓縮時(shí)，其第三簧圈部分和第四簧圈部分可分別嵌入在第一簧圈部分和第二簧圈部分內(nèi)，第一簧圈部分和第二簧圈部分可分別嵌入在主體簧圈部分內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于，所述的彈簧 的第一簧圈部分和第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑呈不對稱遞減變化。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于，所述的彈簧 的第三簧圈部分和第四簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑均呈不對稱遞減變化。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于， 所述的主體簧圈部分的長度為整個彈簧本體總長度的30%~45%，至少繞有兩圈；所述的第一簧圈部分的長度為整個彈簧本體總長度的20%~25%，至少繞 有1圈；所述的第三簧圈部分的長度為整個彈簧本體總長度的10% 15%，至少繞 有一圈；所述的第二簧圈部分和第四簧圈部分的長度分別為整個彈簧本體總長度的10%~15%，其中第二簧圈部分繞有1/n圈，n>0;第四簧圈部分，至少繞有 一圈。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于，所述的主體 簧圈部分的線徑等于所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑；所述第一簧圈部分和第二簧圈部分的線徑分別大于所述第三簧圈部分和第四簧圈部分的線徑；并且，所述第三簧圈部分的線徑與所述第四簧圈部分的線徑不相等。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或5所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于，所 述的第一簧圈部分與第二簧圈部分的簧圈內(nèi)徑均從主體簧圈部分的兩端向外 呈勻速遞減；并且，所述的第一簧圈部分的簧圈內(nèi)徑小于第二簧圈部分的簧圈 內(nèi)徑。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于，所述的第一 簧圈部分的簧圈內(nèi)徑為第二簧圈部分端頭的簧圈內(nèi)徑的85~95%。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 3或5所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于，所述 的第三簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑與第四簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑均分別 從第一簧圈部分與第二簧圈部分的外端向外呈勻速遞減；并且，所述的第三簧 圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑小于第四簧圈部分的線徑和簧圈內(nèi)徑。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽車后橋避震彈簧，其特征在于，所述的第三 簧圈部分的端圈內(nèi)徑為第四簧圈部分端圈內(nèi)徑的75~85%;所述的第三簧圈部 分的端頭線徑為主體簧圈部分線徑的70 78%，第四簧圈部分的端頭線徑為主 體簧圈部分線徑的80~90%。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種汽車后橋避震彈簧，包括彈簧本體；其特點(diǎn)是，該彈簧本體外形呈腰鼓型，其包括位于中間的等線徑等簧圈內(nèi)徑的主體簧圈部分、分別連接在主體簧圈部分兩端的等線徑但變簧圈內(nèi)徑的第一簧圈部分和第二簧圈部分、分別連接在第一簧圈部分和第二簧圈部分外端的既變線徑又變簧圈內(nèi)徑的第三簧圈部分和第四簧圈部分。當(dāng)該彈簧被壓縮時(shí)，其第三簧圈部分和第四簧圈部分可分別嵌入在第一簧圈部分和第二簧圈部分內(nèi)，第一簧圈部分和第二簧圈部分可分別嵌入在主體簧圈部分內(nèi)。具有節(jié)約生產(chǎn)成本、簡化生產(chǎn)工序、減少彈簧在壓縮過程中圈間間隙、降低對車身內(nèi)部空間的需求、有利于車身的內(nèi)部布置和提高汽車后橋避震的穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F16F1/04GK201212537SQ200820150308
公開日2009年3月25日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者李鶴華 申請人:上海中國彈簧制造有限公司