CN102218980B - 开发过程中使用的抗扭拉杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗扭拉杆，包括支架、可拆卸地安装到支架上的衬套外圈、硫化到衬套外圈上的主簧、固定装置以及可调节的通过固定装置安装到支架上的限位块。其中，固定装置为与螺母匹配使用的螺栓，主簧为刚度可变的橡胶主簧，限位块可替换且形状多样。其中，在开发过程中使用时，刚度可变的主簧首先硫化在衬套外圈上，然后将衬套外圈可拆卸地安装到支架上；使用时通过调节螺母来调整限位块与主簧的之间的间隙。由于主簧可拆卸且间隙可调，因而试制的零件减少，从而降低了成本、节约了调试时间且使得调节工作连续性强。

Description

开发过程中使用的抗扭拉杆

【技术领域】

本发明涉及一种开发过程中使用的抗扭拉杆。

【背景技术】

在车辆开发过程中，涉及到动力总成悬置系统的调试和匹配。抗扭拉杆在车辆中起到限制动力总成位移和隔离动力总成振动向车身传递的作用。而这两者反映到抗扭拉杆的设计上是互相排斥的要求，设计过程中希望主簧的刚度高以限制动力总成位移，但又希望主簧的刚度低以更好地隔离动力总成振动向车身的传递。主簧和限位块的距离近，可以有效提高接触后的刚度，从而限制动力总成的位移，但此时会造成动力总成的振动向车身传递加剧；反之，则具有好的隔离振动的效果，对动力总成位移的控制则变差。因此，在车辆开发过程中，需要不断调整抗扭拉杆的设计并进行多次测量和评估，从而平衡抗扭拉杆的两种互相排斥功能以找到其最优设计。

图1是现有技术的某车型上使用的抗扭拉杆。抗扭拉杆包括主簧1′、限位块2′、衬套外圈3′以及支架4′。其中，主簧1′和限位块2′一般以硫化的形式固定在衬套外圈3′上，它们之间的距离就是要求的间隙。固定有主簧1′和限位块2′的衬套外圈3′随后被固定于支架4′上。抗扭拉杆可通过支架4′安装到车辆上。由图1的描述可以看出，由于主簧1′和限位块2′与衬套外圈3′之间以及衬套外圈3′与支架4′之间采用固定连接，因而一个零件对应一种刚度和间隙。图1中主簧1′和限位块2′一般由橡胶制备，衬套外圈3′和支架4′一般由铝制备。

在传统车辆开发过程中，通常需要试制一批不同刚度和间隙的抗扭拉杆，以便在实车上进行测试和评估后，根据测试结果重新选择合理的刚度和间隙，进行新一轮零件的试制，直到获得最优设计的抗扭拉杆。而通常在一个新车的开发过程中，这样的试制过程要重复3到5轮，时间上大概要持续3个月之久。因而这种现有技术的抗扭拉杆在传统的车辆开发过程中的试制和测试不仅造成了资源的浪费，而且耗费了大量的时间。同时，由于试制时间间隔较长，等新的抗扭拉杆试制完毕后，评价人员需要对原零件重新进行评估，以便与新零件进行对比，又浪费了大量的时间。

【发明内容】

根据本发明的一个实施例，提供了一种抗扭拉杆，包括支架、可拆卸地安装到支架上的衬套外圈、硫化到衬套外圈上的主簧、固定装置、可调节地通过固定装置安装到支架上的限位块以及可拆卸地安装到支架上的主簧(包含衬套外圈)，可替换的形状多样的限位块。其中，支架包括半圆形的第一端部、圆形的第二端部、以相切的方式分别与所述第一端部和所述第二端部连接的第一倾斜边框和第二倾斜边框以及连接在所述第一倾斜边框和所述第二倾斜边框之间的竖直的纵向杆；衬套外圈可拆卸地安装到所述支架的第一端部上；限位块包括顶端和与所述顶端接合的本体，其中，所述本体包括底部和从所述底部向外延伸的柄部，所述柄部通过所述固定装置可调节地安装到纵向杆上。其中，开发过程使用时首先将所述主簧硫化在所述衬套外圈上，然后将所述衬套外圈可拆卸地安装到所述支架的第一端部上；使用时通过调节所述固定装置来改变所述限位块的顶端到主簧的间隙。

根据上述的实施例，其中衬套外圈为带有缺口的圆环。

根据上述的实施例，其中所述限位块的顶端为圆锥形，且本体为T形。

根据上述的实施例，其中主簧为V形，其包括第一臂部和第二臂部，第一臂部和第二臂部接合形成了第一V形部和第二V形部，第二V形部朝向所述衬套外圈的缺口并与限位块的顶端对准，第一V形部朝向与缺口的相对的一侧。

根据上述的实施例，其中所述主簧的刚度能够改变，且硫化在所述衬套外圈上。

根据上述的实施例，其中限位块的顶端能够为梯形或者半圆形。

根据上述的实施例，其中主簧能够为X形或者双V形。

根据上述的实施例，其中衬套外圈通过过盈配合安装到支架的第一端部上。

根据上述的实施例，其中固定装置为与螺母匹配使用的螺栓，使用时通过调节螺母来调整限位块的顶端与主簧的第二V形部之间的间隙。

根据上述的实施例，其中抗扭拉杆还包括橡胶凸块，其安装在所述衬套外圈上并与所述主簧的第一V形部对准。

根据上述的实施例，其中抗扭拉杆还包括衬套内圈，主簧的第一臂部和第二臂部的外侧相切地安装在衬套外圈上且它们的内侧相切地安装在衬套内圈上。其中衬套内圈的形状能够为中间带通孔的蝶型、去掉尖端的扇形或者圆环型；所述主簧具有与所述衬套内圈的外侧轮廓相匹配的内侧轮廓。

可以通过试制可更换的不同刚度的橡胶主簧和可调节间隙的抗扭拉杆，具有以下优点：1、试制零件数减少，大大节约了开发成本，缩短了试制时间。2、在测试过程中，可以简单地调整间隙，不用反复拆装零件，大大减轻了工作量并缩短调试时间。3、调试工作连续性强，节省调试时间。4、本发明只需稍作变更，就可以应用到其它车辆调试过程中。

【附图说明】

图1是现有技术的抗扭拉杆示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的抗扭拉杆的示意图；

图3是图2中的抗扭拉杆的可调节的限位块的放大视图；

图4是图3中的可调节的限位块的一个变体；

图5是图3中的可调节的限位块的另一个变体；

图6是图2中的抗扭拉杆的主簧放大视图；

图7是图6中的主簧的一个变体；以及

图8是图6中的主簧的另一个变体。

图9是根据本发明的一个实施例的主簧与限位块作用时的刚度变化曲线。

图10是图2中的与主簧硫化安装在一起的衬套内圈的放大示意图。

图11是图10中的与主簧硫化安装在一起的衬套内圈的一个变体。

图12是图10中的与主簧硫化安装在一起的衬套内圈的另一变体。

部件列表

1，1′	主簧
		11，11a，11a′	第一臂部
12，12b，12a′	第二臂部
		11b	第三臂部

12a	第四臂部
		13，13′，13″	第一V形部
14，14′，14″	第二V形部
		2，2′	限位块
20，20a，20b	顶端
		25	本体
251	底部
		252	柄部
3，3′	衬套外圈
		4，4′	支架
41	第一端部
		42	第一倾斜边框
43	第二倾斜边框
		44	第二端部
45	纵向杆
		5	固定装置
6	橡胶凸块
		7	衬套内圈
71，71′	第一弯曲部
		72，72′	第二弯曲部
73	第一侧边
		74	第二侧边
73′	第一倾斜侧边
		74′	第二倾斜侧边
731	第一侧边的第一部分

732	第一侧边的第二部分
		741	第二侧边的第一部分
742	第二侧边的第二部分

【具体实施方式】

图2-8和以下说明描述了本发明的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本发明的最佳模式。为了教导发明原理，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变型落在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式结合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

图2示出了根据本发明的一个实施例的抗扭拉杆的示意图。如图2所示，抗扭拉杆包括主簧1、限位块2、衬套外圈3、固定装置5、支架4以及橡胶凸块6。其中，支架4整体形成，包括半圆形第一端部41、中间带有通孔的环形的第二端部44、分别与第一端部41和第二端部44相切的第一倾斜边框42和第二倾斜边框43以及连接在第一倾斜边框42和第二倾斜边框43之间的竖直的纵向杆45；带缺口的衬套外圈3可拆卸地固定到支架4上；橡胶凸块6硫化在衬套外圈3的与缺口相对的一侧上；限位块2是可调节的，其包括圆锥形的顶端20和与该端部接合在一起的本体25，可调节限位块2的本体25通过固定装置5安装在支架4的纵向杆45上；主簧1为V形，V形主簧1的第一臂部11和第二臂部12的外侧分别与带缺口的衬套外圈3相切并硫化在衬套外圈3上且它们的内侧分别相切地硫化地安装在衬套内圈7上，V形主簧1的第一臂部11和第二臂部12接合形成了第一V形部13和第二V形部14，第二V形部14的尺寸大于第一V形部13，第二V形部14朝向衬套外圈3的缺口并与调节限位块2的圆锥形的顶端20对准，第一V形部13朝向衬套外圈3的缺口的相对侧并与橡胶凸块6对准；衬套内圈7为圆环形，其中间带有圆形的通孔，以便通过其将支架4安装在车辆上，衬套内圈7通常由铁管或铝制成。其中，开发过程使用时首先将所述主簧1硫化在所述衬套外圈3上，然后将所述衬套外圈3可拆卸地安装到所述支架4的第一端部41上；使用时通过调节所述固定装置5来改变所述限位块2的顶端20到主簧1的间隙。当将根据上述实施例的抗扭拉杆安装到车辆上测试时，主簧1会与橡胶凸块6和限位块2的顶端20作用，以产生出不同的曲线。图9示出了主簧1与限位块2的顶端20作用时的刚度曲线。

图9中X轴表示限位块2的顶端20相对于主簧1的位移，Y轴表示主簧1在不同位移下的刚度。具体地，如图9所示，根据橡胶主簧的特性，在主簧1与限位块2接触前，刚度呈线性，且刚度较低。接触后(称为软拐点)，刚度呈非线性上升，当限位块完全变形后(称为硬拐点)，刚度急剧上升。从这个特性可以看出，如果调节主簧1与限位块2的间隙大小，软拐点和硬拐点对应的位移就可以变化，这样就明显改变了相同动力总成位移下对应的刚度。主簧1与橡胶凸块6之间的作用原理与主簧1与限位块2之间的作用原理类似。

应当说明的是：衬套外圈3与支架4之间的可拆卸的方式可采取过盈配合或其它方式实现。可调节限位块2通过固定装置5固定到支架4上，即可以通过螺栓并紧，使用中可以调节两侧的螺母从而实现限位块2的移动，从而达到调整间隙的目的。应当说明的是：固定装置5可以采取其他形式，例如插销等。这样，在开发的过程中使用本发明的抗扭拉杆，只要更换主簧1，就可以获得不同刚度；同时调整固定装置5，就可以实现不同的间隙要求。

图3示出了图2中的抗扭拉杆的可调节的限位块的放大视图。如图3所示，可调节的限位块2包括接近于圆锥形的顶端20和与该端部接合的T型本体25，其中T型本体25包括圆形的底部251和从该底部251向外延伸的圆柱形的柄部252，底部251与柄部252同轴设置，柄部252的直径小于底部251的直径，且底部251的直径稍微大于顶端20的直径，以便将顶端20完全硫化在底部251上。例如，柄部252采用M12的全螺纹螺杆，底部251为直径30mm的圆片，顶端20比底部251尺寸稍小以保证完全硫化在底部251上。需要说明的是：可调节的限位块2还可以采用如图4和图5中所示的其他变体。图4中，可调节的限位块2的顶端20a可以为梯形状，且梯形状的顶端20a的较宽底面与T型本体25的底部251接合。图5中可调节的限位块2的顶端20b呈具有凹入部的半圆形，且其本体25的柄部252可以贯穿底部251而接合在顶端20b的凹入部中，柄部252的顶部为与顶端20b的凹入部匹配的半圆形。需要说明的是在使用过程中，限位块2的不同变体通过与主簧1作用而产生不同的曲线，它们之间的作用原理与参照图9的相关描述类似，这里不再累述。

图6是图2中的抗扭拉杆的主簧放大视图。应当说明的是图6中主簧1可以具有其他变体，如图7和图8所示。图7中，主簧1a为X形，包括4个臂部11a、11b、12a以及12b，其中第一臂部11a与第四臂部12a相对布置而第三臂部11b与第二臂部12b相对布置，臂部11a与12b形成第一V形部13′，臂部11b与12a形成第二V形部14′，这些臂部的外侧相切地硫化在带缺口的衬套外圈3上，而它们的内侧相切地硫化在衬套内圈7上。图8中，主簧1b为双V形，包括2个相对设置的第一臂部11a′和第二臂部12a′，其中臂部11a′和12a′的外侧分别相切地硫化在带缺口的衬套外圈3上，而它们的内侧分别相切地硫化在衬套内圈7上，臂部11a′和12a′接合在一起形成第一V形部13″和第二V形部14″。需要说明的是：主簧由橡胶制成，其不同的变体将导致主簧具有不同的刚度。橡胶不同的截面设计，不同的角度以及不同的橡胶配方都会得到不同的刚度。

图10是图2中的与主簧硫化安装在一起的衬套内圈的放大示意图。应当说明的是，图10中的衬套内圈7可以具有其他变体，如图11和12所示。图11中，衬套内圈7呈中间具有圆形通孔的蝶形，其具有相对于图11中的点划线A-A的对称结构，衬套内圈7具有第一弯曲部71、第二弯曲部72、连接第一弯曲部71和第二弯曲部72的第一侧边73及第二侧边74。其中，第一弯曲部71朝向橡胶凸块6，第一弯曲部71呈圆弧形；第二弯曲部72朝向衬套外圈3的缺口方向，第二弯曲部72的中间部分稍微呈W形，第二弯曲部72的尺寸大于第一弯曲部71的尺寸；第一侧边73包括与第一弯曲部71以倒角的方式连接的倾斜的第一部分731和与第二弯曲部72以倒角方式连接的基本水平的第二部分732，第一部分731与第二部分732以平滑过渡的方式连接；第二侧边74包括与第一弯曲部71以倒角的方式连接的倾斜的第一部分741和与第二弯曲部72以倒角方式连接的基本水平的第二部分742，第一部分741与第二部分742以平滑过渡的方式连接。图12中，衬套内圈7呈中心带通孔的不带尖端的扇形，其包括第一弯曲部71′、第二弯曲部72′以及连接第一弯曲部分71′和第二弯曲部分72′的第一倾斜侧边73′和第二倾斜侧边74′。其中第一弯曲部71′朝向橡胶凸块6；第二弯曲部72′与衬套外圈3的缺口对准；第一倾斜侧边73′和第二倾斜侧边74′各自以倒角方式分别与第一弯曲部71′和第二弯曲部72′连接。需要说明的是，当衬套内圈7的外侧轮廓改变时，橡胶主簧的内侧轮廓也会发生相应的变化以与衬套内圈7的外侧轮廓相匹配。由于本领域技术人员能够很容易想到并能实现图11和12中的分别与相应的衬套内圈7匹配的橡胶主簧，为此这里不再累述。

Claims (15)

1.一种开发过程中使用的抗扭拉杆，包括：

用于将所述抗扭拉杆安装到车辆上的支架，包括第一端部、第二端部、分别与所述第一端部和所述第二端部连接的第一倾斜边框和第二倾斜边框以及连接在所述第一倾斜边框和所述第二倾斜边框之间的纵向杆；

可拆卸地安装到所述支架的第一端部上的衬套外圈；

固定装置；

限位块，通过所述固定装置可调节地安装到所述纵向杆上，所述限位块包括顶端和与所述顶端接合的本体，其中所述本体包括底部和从所述底部向外延伸的柄部，所述柄部通过所述固定装置可调节地安装到所述纵向杆上；以及

硫化到衬套外圈上的主簧；

其中，开发过程使用时首先将所述主簧硫化在所述衬套外圈上，然后将所述衬套外圈可拆卸地安装到所述支架的第一端部上；使用时通过调节所述固定装置来改变所述限位块到主簧的间隙。

2.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述第一端部呈半圆形，且所述第二端部呈圆形。

3.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述衬套外圈是带有缺口的圆环。

4.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述限位块的顶端为圆锥形，且所述本体为T形。

5.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述主簧为V形，其包括第一臂部和第二臂部，所述第一臂部和第二臂部接合形成了第一V形部和第二V形部，所述第二V形部朝向所述衬套外圈的缺口并与所述限位块的顶端对准，所述第一V形部朝向与缺口的相对的一侧。

6.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述主簧是刚度能够改变的橡胶主簧，其硫化地安装在所述衬套外圈上。

7.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述限位块的顶端能够为梯形或者半圆形。

8.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述主簧能够为X形或者双V形。

9.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述衬套外圈通过过盈配合安装到所述支架的第一端部上。

10.如权利要求5所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述固定装置为与螺母匹配使用的螺栓，使用时通过调节螺母来调整所述限位块的顶端与所述主簧的第二V形部之间的间隙。

11.如权利要求5所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述抗扭拉杆还包括橡胶凸块，安装在所述衬套外圈上并与所述主簧的第一V形部对准。

12.如权利要求5所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述抗扭拉杆还包括衬套内圈，所述主簧的第一臂部和第二臂部的外侧相切地安装在所述衬套外圈上且它们的内侧相切地安装在所述衬套内圈上。

13.如权利要求12所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述衬套内圈的形状能够为中间带通孔的蝶型、去掉尖端的扇形或者圆环型。

14.如权利要求13所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述主簧具有与所述衬套内圈的外侧轮廓相匹配的内侧轮廓。

15.如权利要求1所述的抗扭拉杆，其特征在于，所述固定装置为插销。

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