CN101157329B - 用于车辆agcs的致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于车辆AGCS的致动器，具有：直线往复运动的活塞，与活塞后部接合并在适当位置旋转的螺杆，和使螺杆在适当位置旋转的驱动电动机，所述致动器包括用来缓冲轴向载荷的冲击缓冲装置，和用来吸收与轴垂直方向载荷的冲击吸收装置，冲击缓冲装置和冲击吸收装置设置在螺杆与电动机之间的边界部分上。

Description

用于车辆AGCS的致动器
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的主动悬挂控制系统(AGCS)的致动器。更具体地，本发明涉及一种用于车辆AGCS的致动器，其在电动机与直线往复运动部之间的边界部具有缓冲结构，提供抵抗沿轴向和与轴垂直方向所产生外力的冲击阻力。
背景技术
通常，主动悬挂控制系统(AGCS)表示一种在车辆转弯以便将后轮延伸到能够转弯的区域内时，通过控制车辆后轮的前束角来提供转弯能力的系统。
下面参考图5对AGCS的整体结构进行说明。
AGCS包括连接到后轮106上的辅助联杆102、连接到辅助联杆102一端上的控制杆104、连接到控制杆104一端上的致动器100，和接收车速传感器108和转向角传感器110的信号并控制致动器100的ECU112。
更详细地，控制杆104包括利用铰链连接到辅助联杆102上的水平杆116，和利用铰链连接到致动器100的活塞114上的竖直杆118，竖直杆118的下端与水平杆116的后端彼此垂直连接。
此外，致动器100包括直线往复运动的活塞114，插入并接合到活塞114后部并且在适当位置旋转的螺杆120，和使螺杆120在适当位置旋转的电动机122。
支撑螺杆120在适当位置旋转的滚珠轴承124，安装在电动机122与螺杆120一端之间的边界部上。
下面参考图6对上述AGCS的工作状态进行说明。
首先，ECU112从车速传感器108和转向角传感器110接收信号。ECU根据这些信号确定车辆是否正在转弯。如果车辆正在转弯，则ECU112将驱动信号发送给电动机122。
接着，螺杆120随着电动机122的旋转驱动在适当位置旋转。接着，活塞114向前往复运动。
当活塞114向前(即朝向后轮)往复运动时，控制杆104的竖直杆118的上端向前移动(参见图6中的箭头“a”)。同时，竖直杆118的下端与水平杆116后端的接合点向后升高并向前(即朝向后轮)旋转(参见图6中的箭头“b”)。另外，水平杆116的前端向下旋转(参见图6中的箭头“c”)。
控制杆104的水平杆118的前端向下旋转，辅助联杆102被向后拉动并向下移动(参见图6中的箭头“d”)。
因此，车身侧的辅助联杆102的接合点(图6中的“A”，与水平杆116前端的接合点)向下移动，因而增大车辆冲击力的前束值。因此，可以提高车辆高速转弯时或在快速转换车道过程中的转弯能力，并可以改进车辆整体的驾驶性能。
然而，这种常规AGCS的致动器在耐久性方面存在一定的缺陷，下面会详述。
如图4A和图4B所示，安装在电动机122与螺杆120一端之间的边界部上(即，螺杆120后部的圆周面上)，并支撑螺杆120在适当位置旋转的滚珠轴承124，还受到沿轴向和与轴垂直方向上的载荷。因此，可能会损坏滚珠轴承，并产生因损坏而引起的噪音。
更具体地，车轮产生的冲击(轴向载荷或与轴垂直方向的载荷)通过辅助联杆102和控制杆104传递给活塞114和螺杆120，且冲击最后集中在支撑螺杆120的滚珠轴承上，因而对滚珠轴承124造成损坏，并因损坏而引起噪音。
为解决上述问题，日本专利公开号1987-139767公开了一种带有推力轴承的致动器结构。然而，因为推力轴承被设置在不传递外力的直接载荷的部件上。因此，如果施加较大外力时就会损坏推力轴承。
发明内容
本发明提供一种用于车辆AGCS的致动器，具有冲击缓冲和噪音吸收结构。
本发明一方面提供一种用于车辆AGCS的致动器，具有：直线往复运动的活塞、与活塞后部接合并在适当位置旋转的螺杆，以及使螺杆在适当位置旋转的驱动电动机，包括：用来缓冲轴向载荷的冲击缓冲装置和吸收与轴垂直方向载荷的冲击吸收装置，冲击缓冲装置和冲击吸收装置设置在螺杆与电动机之间的边界部分上。
在一个优选实施方式中，冲击缓冲装置包括：设置在螺杆后部圆周面上的推力盘，其与电动机的接合点相对应；一对与推力盘两个表面紧密地设置的推力轴承；和一对板式推力轴承，其中每一个与每个推力轴承的外表面紧密设置。
在另一个优选实施方式中，冲击吸收装置为无油式轴衬金属体，其与一个板式推力轴承的外表面紧密设置。
另一个方面提供了一种包括上述致动器的机动车。
应该理解在此使用的术语“车辆”或“车辆的”或类似术语是指广义的机动车，例如包括运动型多用途车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车等客车，包括各种轮船、海船等的船只，及飞机等。本致动器对于各种的机动车都特别有用。
下文中将讨论本发明的其它方面。
附图说明
图1是示出了根据本发明的用于车辆AGCS的致动器的剖视图；
图2是示出了根据本发明的抵抗用于车辆AGCS的致动器的轴向载荷的缓冲工作的剖视图；
图3是示出了根据本发明的抵抗用于车辆AGCS致动器的与轴垂直方向载荷的冲击吸收工作的剖视图；
图4A和4B是示出了用于车辆AGCS的常规致动器的剖视图；
图5是示出了车辆的AGCS的结构的示意图；
图6是示出了车辆的AGCS的工作状态的示意图。
具体实施方式
接下来将参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
图1是示出了根据本发明的用于车辆AGCS的致动器的剖视图。
如上文中所述，车辆的AGCS包括连接到后轮106上的辅助联杆102，连接到辅助联杆102一端上的控制杆104，连接到控制杆104一端上的致动器100，以及从车速传感器108和转向角传感器110接收信号并控制致动器100的驱动的ECU112。致动器100包括直线往复运动的活塞114，插入并接合到活塞114后部并且在适当位置旋转的螺杆120，及使螺杆120在适当位置旋转的电动机122。
在优选实施方式中，设有冲击缓冲装置和冲击吸收装置。更具体地，冲击缓冲装置设置在螺杆120与电动机122之间的边界部分上(即，在其之间的接合点上)，用来缓冲从车轮沿轴向传递给致动器100的载荷。还设有冲击吸收装置，以吸收从车轮沿与轴垂直方向传递给致动器100的载荷。
设置在螺杆120后部(即与电动机122的接合点)的圆周面上的冲击缓冲装置，起到缓冲从车轮沿轴向传递给致动器100的载荷的作用。
冲击缓冲装置包括：安装在螺杆120后部(即与电动机122的接合点)的圆周面上的推力盘10；一对与推力盘10的两个表面紧密地设置的推力轴承12；和一对板式推力轴承14，其中每个板式推力轴承与每个推力轴承12外表面紧密地设置。
因此，如果螺杆120随着电动机122的旋转驱动而在适当位置旋转，则接合在螺杆120后部圆周面上的推力盘10在适当位置旋转，随后推力盘10的两个表面与推力轴承12滚动接触。
板式推力轴承14紧密附着在推力轴承12的外表面上，且支持推力轴承12的滚动。
图2是示出了根据本发明的抵抗用于车辆AGCS的致动器的轴向载荷的缓冲工作的剖视图。
车轮中产生的轴向载荷通过辅助联杆102和控制杆104传递给致动器100的活塞114和螺杆120。而轴向载荷又直接被传递给紧密附着于螺杆120的推力盘10，而不是传递给与推力盘10的两个表面都紧密附着的推力轴承12。
更具体地，如图2所示，轴向载荷被传递给紧密附着在螺杆120圆周面上的推力盘10的下部，并分散消耗掉，因此不会直接传递给推力轴承12。因此，即使施加轴向载荷，推力盘10也会缓冲并分散载荷。因此可以提高耐用性。此外，还可解决常规致动器中存在的损坏滚珠轴承及因损坏而造成的噪音等相关问题。
冲击吸收装置是无油式轴衬金属体16。优选地，冲击吸收装置紧密设置在一个板式推力轴承14外表面上。更优选地，将其紧密设置在致动器活塞侧上的板式推力轴承外表面上。无油式轴衬金属体16为圆环形，并设置在螺杆120的圆周面上。
如果螺杆120随着电动机122的旋转驱动而在适当位置旋转，则螺杆120在无油式轴衬金属体16内的适当位置旋转，而不使用单独的润滑剂。
图3是示出了根据本发明的抵抗用于车辆AGCS的致动器的与轴垂直方向载荷的冲击吸收工作的剖视图。
在车轮中产生的与轴垂直的方向的载荷传递给致动器100的活塞114和螺杆120。接着与轴垂直方向上的载荷又直接传递给紧密附着在螺杆120圆周面上的无油式轴衬金属体16上。无油式轴衬金属体16执行冲击吸收工作，从而分散并消耗掉与轴垂直方向的载荷。因此与轴垂直方向的载荷不直接传递给推力轴承12，因而提高了螺杆与电动机之间接合点的耐用性。
如上所述，根据本发明的车辆AGCS的致动器，将可以稳定承受车轮中所产生冲击(轴向载荷或与轴垂直方向的载荷)的新设计的冲击缓冲及吸收结构，设置在螺杆与电动机之间的边界部分上，从而即使载荷传递给致动器，也能容易地缓冲并吸收轴向和与轴垂直方向的冲击，因而提高了致动器螺杆与电动机之间的边界部分的耐用性。
虽然已经参考优选实施方式详细说明了本发明。然而，本领域普通技术人员应该知道在不偏离本发明原理和本质，以及权利要求及其等价所限定的范围的情况下，还可以对这些实施方式进行各种修改。

Claims (3)

1.一种用于车辆的主动悬挂控制系统的致动器，具有：直线往复运动的活塞，与所述活塞后部接合并在适当位置旋转的螺杆，以及使所述螺杆在适当位置旋转的驱动电动机，所述致动器包括用来缓冲轴向载荷的冲击缓冲装置，和用来吸收与轴垂直方向载荷的冲击吸收装置，所述冲击缓冲装置和所述冲击吸收装置设置在螺杆与电动机之间的边界部分上，其中所述冲击缓冲装置包括：
推力盘，其设置在所述螺杆后部的圆周面上，与所述电动机的接合点相对应；
一对推力轴承，其与所述推力盘的两个表面紧密地设置；和
一对板式推力轴承，其中每一个紧密地设置在所述每个推力轴承的外表面上。
2.如权利要求1所述的用于车辆的主动悬挂控制系统的致动器，其中所述冲击吸收装置为无油式轴衬金属体，其与一个所述板式推力轴承的外表面紧密地设置。
3.如权利要求2所述的用于车辆的主动悬挂控制系统的致动器，其中所述无油式轴衬金属体与所述致动器的活塞侧上的所述板式推力轴承的外表面紧密地设置。
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