[发明专利]一种汽车复合材料板弹簧总成及其组装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车用板弹簧总成及其组装方法，尤其是一种由复合材料制成的汽车板弹簧总成及其组装方法。

背景技术

目前，全球能源紧张、环境污染等问题，迫使人们想尽办法来实现车辆的轻量化以减轻油耗，提高环保。钢板簧作为汽车悬架系统的一部分，其在车体自重中所占的比例大概为1/15-1/10，如果使用玻璃纤维增强复合材料，板簧的重量可以减少60%-70%。复合材料具有比强度高、比弹性能大、耐腐蚀、材料性能可设计等优点。这些特性既能满足汽车板弹簧对材料的性能要求，又能达到减轻重量的目的，因此在汽车工业中使用复合材料板弹簧具有广阔的应用前景。

在汽车板弹簧制造领域，由纤维复合材料制作板弹簧也是已知的，该板弹簧例如由合成树脂浸渍的玻璃纤维或者碳纤维形成，并且在具有相同的尺寸以及类似的弹簧特性的情况下具有比钢板弹簧更少的重量。

本申请是经过发明人长时间的创新试验发明创造，并取得了实质性的进展与成果，同时经过检索知道与现有技术是不同的，经过检索我们发现与本申请最为相关的专利申请文件如下：

由DE 102 21 589 A1公开了一种由纤维复合材料制成的板式弹簧，该板弹簧一体地由中央的弯曲段组成，并且在端部由边缘段组成。边缘段在其端部的轴向方向上带有开口的钩环，用于容纳将板弹簧固定在汽车底盘上的销栓。

由DE 10 2004 010 768 A1公开了一种由纤维复合材料制成的板式弹簧，该板弹簧具有中央的纵向段和用于与汽车悬架相连的轴向端部，其中轴向端部的板弹簧宽度逐渐变细，并且纤维复合材料的轴向定向的纤维不间断地一直延伸到板式弹簧的封闭边缘。此外，该板弹簧由树脂浸渍的纤维层构成，该纤维层在制造板弹簧时，在其轴向的端部上在俯视图中具有V形的几何形状或者说V形的切口，并且以此分别形成两个纵向延伸构造的支腿。这两个支腿在制造过程中紧密地靠在一起并且固化，使得制成的板弹簧在其端部的区域内构造成梯形形状，并且在该区域内保持厚度恒定。

由US 4,557,500 B1公开了一种由纤维复合材料制成的板式弹簧，该板弹簧在其轴向的中央比端部的矩形段构造地更狭窄并且更厚；板弹簧的矩形横截面从板弹簧的一个端部到另一个端部的面积是恒定的；在该板弹簧的另一种结构中，纤维材料在整个长度方向是连续的。板弹簧是通过模压工艺产生的。

由200680041799.2公开了一种由纤维复合材料制成的板式弹簧，该板弹簧具有一个中央的纵向段和两个与其连接的轴向的端部段，该端部段用于和汽车上的悬架相连接，在该板弹簧端部段具有板弹簧宽度方面构造成逐渐变细的形式，其中板弹簧由树脂浸渍的纤维层构成，其中纤维复合材料的轴向定向的第一层纤维不间断地一直延伸到板弹簧的两个轴向的端部，并且在该板弹簧中，轴向的端部在俯视图中具有V形的几何形状或者说具有V形的切口，并且以此形成纵向延伸构造的支腿，其中所述支腿在制成的板弹簧中紧密地靠在一起。

可见上述专利申请都并未涉及具体板弹簧总成结构及组装方法，虽然复合材料板弹簧为主要部件之一，但是复合材料板弹簧总成的具体结构并未被涉及，同时基于复合材料板弹簧的特性，如申请号为201120076961.2公开的一种轻型汽车弹簧总成和申请号为201020253583.6公开的一种汽车后钢板弹簧总成所述，采用传统的钢板弹簧总成的结构和组装方法存在以下问题：传统的钢板簧在安装时需要中心螺栓，中心螺栓的作用概括起来有两点：一是将钢板簧各簧片串接起来；二是提供定位，阻止钢板簧相对于车桥发生前后窜动。对于复合材料板弹簧如果采用与钢板簧相同的固定方式，会存在以下问题：首先中心打孔会引入复合材料板弹簧层间的微裂纹，使复合材料板弹簧在使用的过程中极易发生破坏；其次，中心打孔会在复合材料板弹簧服役过程中引入应力集中，从而大大降低复合材料板弹簧的使用寿命； 

为克服上述缺陷，对于汽车复合材料板弹簧总成技术还亟需进一步加以开发创造。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种使用寿命长，结构简单，性能优越的汽车复合材料板弹簧总成及一种操作简单便利的组装方法。

为达到以上目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种汽车复合材料板弹簧总成，包括复合材料板弹簧、减振器支架、车桥和压板，所述压板安装在复合材料板弹簧中部上表面，所述复合材料板弹簧安装在减振器支架上，所述减振器支架安装在车桥上。

作为本发明的进一步改进，所述的压板、复合材料板弹簧、减振器支架和车桥四个部件通过两个U型螺栓进行整体连接固定，如此可克服复合材料板弹簧中间开孔引入的缺陷。