专利摘要

本实用新型公开了一种变刚度复合材料板簧，包括：主簧，其为圆弧形结构；连接块，其一侧可拆卸的连接在所述主簧一侧表面的中间位置；副簧，其为弧形结构，且所述副簧一侧表面的中间位置连接在所述连接块另一侧；其中，所述副簧的中间位置向下延伸，形成凹面部，所述凹面部与所述连接块匹配设置；下夹板，其设置在所述副簧底部的中间位置；其中，所述下夹板顶部开设有凹槽，底部设置有凸起，所述凹槽与所述凹面部的底部匹配设置。通过主簧与副簧配合，能够在承受载荷时提供更大的刚度和强度，同时通过连接块与主簧和副簧可拆卸连接，防止在副簧上打孔，提高板簧的使用寿命。

权利要求

1.一种变刚度复合材料板簧，其特征在于，包括：

主簧，其为圆弧形结构；

连接块，其一侧可拆卸的连接在所述主簧一侧表面的中间位置；

副簧，其为弧形结构，且所述副簧一侧表面的中间位置连接在所述连接块另一侧；

其中，所述副簧的中间位置向下延伸，形成凹面部，所述凹面部与所述连接块匹配设置；

下夹板，其设置在所述副簧底部的中间位置；

其中，所述下夹板顶部开设有凹槽，底部设置有凸起，所述凹槽与所述凹面部的底部匹配设置。

2.根据权利要求1所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，还包括：

上夹板，其设置在所述主簧另一侧表面的中间位置；

下夹板，其设置在所述副簧另一侧表面的中间位置。

3.根据权利要求2所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，还包括：

第一内螺纹孔，其开设在所述主簧的中间位置；

第二内螺纹孔，其开设在所述连接块上，其与所述第一内螺纹孔同轴设置；

连接螺栓，其具有外螺纹，并匹配设置在所述第一内螺纹孔和所述第二内螺纹孔处，用于将所述主簧和所述连接块固定。

4.根据权利要求3所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，还包括：

两个U形螺栓，其相对设置在所述上夹板的两端，用于将所述板簧与车桥定位。

5.根据权利要求4所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，所述上夹板两端向上延伸，形成延伸部，用于对所述U形螺栓进行限位。

6.根据权利要求5所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，所述副簧两端设置对称设置有缓冲垫。

7.根据权利要求6所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，所述连接块为凸台形结构。

8.根据权利要求7所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，所述主簧一端设置有平卷耳，另一端设置有上卷耳。

9.根据权利要求8所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，所述缓冲垫的选用橡胶材质。

10.根据权利要求9所述的变刚度复合材料板簧，其特征在于，所述副簧的材质为复合材料。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变刚度复合材料板簧，属于汽车板簧领域。

背景技术

随着能源短缺问题越来越严重，汽车的轻量化设计成为行业发展的必然趋势。目前针对汽车的轻量化设计主要从优化结构、改进生产工艺以及材料替换等方面进行，而纤维增强型复合材料(FRP)由于具有耐腐蚀、抗疲劳、比强度高、比模量大等优势，正在汽车上得到越来越广泛的应用。

悬架是汽车上的重要总成之一，能够把车架与车轴弹性的连接起来，而板弹簧作为悬架的弹性元件，由于结构简单、工作可靠等优点被广泛应用于。以复合材料板簧替换原钢板弹簧，在保证设计要求的条件下，能够有效的降低悬架系统的重量，具有非常重要的意义。

目前针对复合材料板簧的研究越来越广泛，相关的专利也不断增加，但是变刚度的复合材料板簧的相关报道较少。对于主副簧结构的板簧，为了保证可靠性与轻量化，通常保留金属主簧，以复合材料副簧替换原钢板副簧。由于板簧中部截面所受弯矩力较大，若对复合材料板簧进行中部钻孔处理会导致复合材料板簧强度的降低以及过早的疲劳破坏，不宜对复合材料板簧中部打孔，因此，复合材料副簧与金属主簧的连接、定位问题需要仔细研究。同时，考虑到实际的生产成本，尽量不对金属主簧改动。且由于副簧工作时的冲击作用，导致主副簧的寿命较低的问题也需要解决。

因此，有必要提出一种新的变刚度复合材料板簧来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型设计开发了一种变刚度复合材料板簧，通过主簧与副簧配合，能够在承受载荷时提供更大的刚度和强度，同时通过连接块与主簧和副簧可拆卸连接，防止在副簧上打孔，提高板簧的使用寿命。

本实用新型提供的技术方案为：

一种变刚度复合材料板簧，包括：

主簧，其为圆弧形结构；

连接块，其一侧可拆卸的连接在所述主簧一侧表面的中间位置；

副簧，其为弧形结构，且所述副簧一侧表面的中间位置连接在所述连接块另一侧；

其中，所述副簧的中间位置向下延伸，形成凹面部，所述凹面部与所述连接块匹配设置；

下夹板，其设置在所述副簧底部的中间位置；

其中，所述下夹板顶部开设有凹槽，底部设置有凸起，所述凹槽与所述凹面部的底部匹配设置。

优选的是，还包括：

上夹板，其设置在所述主簧另一侧表面的中间位置；

下夹板，其设置在所述副簧另一侧表面的中间位置。

优选的是，还包括：

第一内螺纹孔，其开设在所述主簧的中间位置；

第二内螺纹孔，其开设在所述连接块上，其与所述第一内螺纹孔同轴设置；

连接螺栓，其具有外螺纹，并匹配设置在所述第一内螺纹孔和所述第二内螺纹孔处，用于将所述主簧和所述连接块固定。

优选的是，还包括：

两个U形螺栓，其相对设置在所述上夹板的两端，用于将所述板簧与车桥定位。

优选的是，所述上夹板两端向上延伸，形成延伸部，用于对所述U形螺栓进行限位。

优选的是，所述副簧两端设置对称设置有缓冲垫。

优选的是，所述连接块为凸台形结构。

优选的是，所述主簧一端设置有平卷耳，另一端设置有上卷耳。

优选的是，所述缓冲垫的选用橡胶材质。

优选的是，所述副簧的材质为复合材料。

本实用新型所述的有益效果：

(1)采用主副簧结构，能够实现变刚度悬架，承受小载荷时，主簧起作用，提供较小的刚度；承受大载荷时，复合材料副簧与主簧同时起作用，能够提供较大的刚度与强度，增加了乘坐舒适性与安全性；

(2)不改变原钢板弹簧的主簧，方便生产，同时，副簧、连接块采用复合材料，能够实现悬架系统的减重，满足轻量化的要求，并且方便替换；

(3)采用凸台、凹槽的配合结构，实现复合材料副簧与钢板主簧的定位与纵向力的传递，避免的在复合材料中部打孔，能够提高安全性；

(4)在复合材料副簧端面粘连缓冲垫，能够缓和副簧开始工作时，主簧与副簧之间的冲击，能够提高主簧与副簧的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型所述的变刚度复合板簧的轴测图。

图2为本实用新型所述的变刚度复合板簧的正视图。

图3为本实用新型所述的变刚度复合板簧的中部剖视图。

图4为本实用新型所述的上夹板的结构示意图。

图5为本实用新型所述的主簧的结构示意图。

图6为本实用新型所述的连接块的结构示意图。

图7为本实用新型所述的连接块的A-A剖视图。

图8为本实用新型所述的副簧的结构示意图。

图9为本实用新型所述的缓冲垫的结构示意图。

图10为本实用新型所述的下夹板所述的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-10所示，本实用新型提供一种变刚度复合材料板簧，包括：上夹板100、主簧200、连接块300、副簧400、下夹板500以及连接螺栓600。

如图1-3所示，上夹板100设置在主簧200的中间位置，主簧200为弧形结构，两端具有卷耳，连接块300装配在主簧底部中间位置，副簧400装配在连接块300的底部，下夹板500装配在副簧400底部的中间位置，两个 U形螺栓夹装配在主簧200和副簧400的两端，用于防止板簧横向运动。

如图4-8上夹板100为长方形结构，两端向上延伸形成延伸部，在上夹板100的中间位置开设有通孔，主簧200为弧形结构，并且主簧200为等宽的钢板弹簧，主簧200的两端设置有卷耳，其中，主簧200的一端设置有上卷耳220，另一端设置有平卷耳210，在主簧200的中间位置开设有第一内螺纹孔。副簧400为弧形结构，副簧400的中部向下延伸，形成延伸部，延伸部为凸台形结构，延伸部的上表面向下凹陷，形成第一凹槽。副簧400的两端分别设置有缓冲垫410，其为长方体结构。

在本实用新型中，作为一种优选，缓冲垫410与副簧之间通过胶接进行固定。

如图9所示，在本实用新型中，作为一种优选，缓冲垫410选用橡胶材质。

在本实用新型中，作为一种优选，主簧200为等宽的钢板弹簧，副簧400 为等宽的板簧。

在本实用新型中，作为一种优选，副簧400选用玻璃纤维/环氧树脂复合材料。

连接块300为凸台形结构，连接块300的上端面和下端面均为平面，并且上端面的端面面积大于下端面的端面面积，连接块300与延伸部匹配设置，使连接块300的上端面与主簧200底部的中间位置接触，下端面与延伸部的凹槽相接触，使连接块200设置在延伸部内。在连接块300的中部开设有第二内螺纹孔，第二内螺纹孔与设置在主簧200上的第一内螺纹孔结构相同，并且同轴设置，连接螺栓600具有外螺纹，连接螺栓600的一端依次穿过连接块300和主簧200后，与第一内螺纹孔和第二内螺纹孔相匹配设置，将主簧200与连接块300固定，连接螺栓600的另一端不应超过连接块的底部，同时连接螺栓600的一端穿过主簧200后与通过螺母进行定位，上夹板100 的通孔套在螺母的外部。

如图10所示，下夹板500设置在副簧400的底部，与延伸部相接触，下夹板500的中间位置开设有第二凹槽，能够与延伸部的凸台形结构相匹配，对延伸部进行包覆，下夹板500的底部中心位置设置有圆柱形的凸起，用于与车桥间的定位与传力。

通过副簧400中间位置的延伸部与连接块300的凸台形结构配合，能够达到纵向的定位及传递力的作用。缓冲垫410与副簧400两端的上表面固定连接，能够达到缓和冲击的目的。该结构能够减轻板簧总成的质量，符合轻量化的趋势；避免在复合材料副簧中部危险截面打孔，提高了安全性；缓冲垫410的安装也减轻了主簧200与副簧400之间的冲击，能够提高主簧200 与副簧400的使用寿命。

在使用时，先将各部件进行装配，装配方法包括：

将连接块300的上端面与主簧200底部中间位置的平直段通过连接螺栓 600进行固定，形成主簧-连接块总成；

将缓冲垫410与副簧400胶接固连，形成副簧-缓冲垫总成；

将上夹板100、主簧-连接块总成、副簧-缓冲垫总成、下夹板500从上到下按顺序依次叠放之后，将两个U形螺栓放在上夹板100的两端，通过上夹板100的延伸部对U形螺栓进行限位，通过两个U形螺栓夹紧以限制横向运动。

工作时，在垂向力作用下，主簧200将发生垂向变形，当板簧承受相对较小载荷时，主簧200与缓冲垫410没有发生接触，此时只有主簧200工作，板簧的刚度等于钢板主簧200的刚度；当承受较大载荷时，主簧200在垂向变形时，首先与缓冲垫410接触，随着载荷的加大，逐渐与副簧400完全接触，此时板簧的刚度等于主簧200刚度与副簧400的刚度之和。因此，该变刚度复合材料板簧可以实现在小载荷时提供小刚度，大载荷时提供大刚度，有利于提高乘坐舒适性。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

一种变刚度复合材料板簧专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。