CN105109301B - 一种稳定杆结构和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种稳定杆结构和汽车。稳定杆结构包括左安装杆、右安装杆、左连接杆、右连接杆、左弹簧、右弹簧和中间杆，中间杆中空且左、右端内壁分别设有左、右导槽，左、右连接杆对称设置在中间杆左、右两端，在左、右连接杆的外壁左、右两端分别设有凹槽和键，左、右连接杆分别插设至中间杆的左、右两端并且各键滑设于相应的导槽中，左、右弹簧设置在相应的连接杆与中间杆之间，左、右安装杆对称设置在左、右连接杆两端，左、右安装杆一端中空并且内壁设有凹槽，连接杆插设至安装杆并且其凹槽与安装杆的凹槽之间形成滚道，在滚道中设有滚珠。该稳定杆结构能够实现刚度连续可调，从而能够兼顾汽车的乘坐舒适性和驾驶安全性。

Description

一种稳定杆结构和汽车

技术领域

本发明涉及一种汽车部件，具体涉及一种稳定杆结构和汽车。

背景技术

稳定杆是汽车的重要零件，其主要作用是当汽车沿弯道行驶时，左右车轮受力不均衡，稳定杆可以通过自身的扭转，为汽车提供足够的侧倾刚度，从而减小汽车车身的侧倾角度，提高汽车行驶的安全性。

目前，传统的稳定杆是由弹簧钢制成的扭杆弹簧，横置在汽车的前端和后端，其中稳定杆杆身的中部用套筒与车架铰接，稳定杆的两端分别固定在左右悬挂的下托臂或减震器滑柱上。然而，传统稳定杆的刚度不能随汽车侧倾角度的变化而变化，特别是其无法实现刚度连续可变，因此无法保证在汽车在不同侧倾角度下的乘坐舒适性和驾驶安全性。

公开号为CN2885633Y的专利公开了一种电子控制的等级变刚度横向稳定杆装置，由车身侧倾传感器、车用电子控制单元和横向稳定杆构成，其在车用电子控制单元控制下，根据汽车载荷情况即时调整横向稳定杆的刚度，从而提高了汽车的稳定性、舒适性和安全性。然而，该稳定杆装置需要设置电子控制单元，结构相对复杂。

发明内容

本发明提供一种稳定杆结构和汽车，用于解决现有技术中稳定杆结构复杂、不能实现刚度连续可变等技术缺陷。

本发明提供一种稳定杆结构，包括左安装杆、右安装杆、左连接杆、右连接杆、左弹簧、右弹簧和中间杆，

所述中间杆中空，并且在所述中间杆的左端内壁和右端内壁对称设有左导槽和右导槽，

在所述左连接杆的外壁左端沿圆周方向间隔设有至少两个第一凹槽，所述第一凹槽呈弧形且左端斜率大于右端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡，在所述左连接杆的外壁右端设有第一键，所述左连接杆的右端插设至所述中间杆的左端并且所述第一键滑设于所述左导槽中，

在所述右连接杆的外壁右端沿圆周方向间隔设有至少两个第二凹槽，所述第二凹槽呈弧形且右端斜率大于左端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡，在所述右连接杆的外壁左端设有第二键，所述右连接杆的左端插设至所述中间杆的右端并且所述第二键滑设于所述右导槽中，

所述左弹簧的左端固定在所述左连接杆上，所述左弹簧的右端活动连接在所述中间杆的左端，所述右弹簧的右端固定在所述右连接杆上，所述右弹簧的左端活动连接在所述中间杆的右端，

所述左安装杆右端中空并且内壁沿圆周方向间隔设有至少两个与所述第一凹槽匹配的第三凹槽，所述左连接杆的左端插设至所述左安装杆的右端并且每一第一凹槽与其相应的第三凹槽之间形成第一滚道，在所述第一滚道中设有滚珠，

所述右安装杆左端中空并且内壁沿圆周方向间隔设有至少两个与所述第二凹槽匹配的第四凹槽，所述右连接杆的右端插设至所述右安装杆的左端并且每一第二凹槽与其相应的第四凹槽之间形成第二滚道，在所述第二滚道中设有滚珠。

在一实施方式中，在所述中间杆的左端外壁和右端外壁对称设有左弹簧支架和右弹簧支架，在所述左连接杆和右连接杆的外壁中部分别设有第一弹簧支架和第二弹簧支架，所述左弹簧设置在所述第一弹簧支架与所述左弹簧支架之间，所述右弹簧设置在所述第二弹簧支架与所述右弹簧支架之间。

进一步地，所述左弹簧的左端通过第一弹簧胶座与所述第一弹簧支架连接，所述左弹簧的右端通过第一推力轴承与所述左弹簧支架连接，所述右弹簧的右端通过第二弹簧胶座与所述第二弹簧支架连接，所述右弹簧的左端通过第二推力轴承与所述右弹簧支架连接。

进一步地，所述第一凹槽与所述第二凹槽的形状呈镜面对称。

在一实施方式中，在所述左连接杆的外壁右端设有第一键槽，所述第一键安装于所述第一键槽中，在所述右连接杆的外壁左端设有第二键槽，所述第二键安装于所述第二键槽中。

进一步地，在所述左连接杆的外壁左端设有四个所述第一凹槽，在所述右连接杆的外壁右端设有四个所述第二凹槽。

在一实施方式中，在所述中间杆的左端和右端分别设有左缓冲件和右缓冲件。

进一步地，所述中间杆的扭转刚度小于各安装杆和各连接杆的扭转刚度。

本发明还提供一种汽车，设有上述任一所述的稳定杆结构，所述稳定杆结构设置在汽车两个前车轮之间。

进一步地，所述稳定杆结构的中间杆与汽车副车架连接，所述稳定杆结构的左安装杆和右安装杆分别与汽车稳定杆连杆连接。

本发明提供的稳定杆结构，通过在各安装杆与各连接杆上设置具有特殊形状的凹槽并形成供滚珠滚动的各滚道，从而在汽车左右车轮受到不同程度的冲击并且各安装杆绕稳定杆结构轴线转动时，可以通过滚珠的转动使各连接杆受到压力而沿着稳定杆结构的轴线方向平移，并且最终与各弹簧到达平衡；而在左右车轮复位时，各连接杆受到各弹簧的弹力作用而重新到达初始位置，从而实现刚度的连续可变。因此，在汽车侧倾角度较小时，可获得较小的稳定杆刚度从而保证汽车的乘坐舒适性；在汽车侧倾角度较大时可获得较大的稳定杆刚度从而保证汽车的驾驶安全性，汽车的乘坐舒适性和驾驶安全性得以兼顾。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的稳定杆结构的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的稳定杆结构的爆炸图；

图3为本发明一实施例提供的稳定杆结构的左安装杆的结构示意图；

图4为本发明一实施例提供的稳定杆结构的左连接杆的结构示意图；

图5为本发明一实施例提供的稳定杆结构的中间杆的结构示意图。

附图标记说明：

1：左安装杆；11：第三凹槽；2：右安装杆；3：左连接杆；31：第一凹槽；32：第一键；33：第一弹簧支架；34：第一键槽；4：右连接杆；41：第二凹槽；42：第二键；43：第二弹簧支架；5：左弹簧；51：第一弹簧胶座；52：第一推力轴承；6：右弹簧；61：第二弹簧胶座；62：第二推力轴承；7：中间杆；71：右导槽；72：左弹簧支架；73：右弹簧支架；8：左缓冲件；9：右缓冲件。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合图1至图5所示，本发明的稳定杆结构，包括左安装杆1、右安装杆2、左连接杆3、右连接杆4、左弹簧5、右弹簧6和中间杆7，中间杆7中空，并且在中间杆7的左端内壁和右端内壁对称设有左导槽(未图示)和右导槽71，在左连接杆3的外壁左端沿圆周方向间隔设有至少两个第一凹槽31，第一凹槽31呈弧形且左端斜率大于右端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡，在左连接杆3的外壁右端设有第一键32，左连接杆3的右端插设至中间杆7的左端并且第一键32滑设于左导槽中，在右连接杆4的外壁右端沿圆周方向间隔设有至少两个第二凹槽41，第二凹槽41呈弧形且右端斜率大于左端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡，在右连接杆4的外壁左端设有第二键42，右连接杆4的左端插设至中间杆7的右端并且第二键42滑设于右导槽71中，左弹簧5的左端固定在左连接杆3上，左弹簧5的右端活动连接在中间杆7的左端，右弹簧6的右端固定在右连接杆4上，右弹簧6的左端活动连接在中间杆7的右端，左安装杆1右端中空并且内壁沿圆周方向间隔设有至少两个与第一凹槽31匹配的第三凹槽11，左连接杆3的左端插设至左安装杆1的右端并且每一第一凹槽31与其相应的第三凹槽11之间形成第一滚道，在第一滚道中设有滚珠(未图示)；右安装杆2左端中空并且内壁沿圆周方向间隔设有至少两个与第二凹槽41匹配的第四凹槽，右连接杆4的右端插设至右安装杆2的左端并且每一第二凹槽41与其相应的第四凹槽之间形成第二滚道，在第二滚道中设有滚珠。

为了便于描述，在本发明中，将左安装杆1和右安装杆2统称为安装杆，将左连接杆3和右连接杆4统称为连接杆，将左弹簧5和右弹簧6统称为弹簧，将第一凹槽31、第二凹槽41、第三凹槽11和第四凹槽统称为凹槽，将第一滚道和第二滚道统称为滚道，将第一键槽34和第二键槽统称为键槽。

本发明的稳定杆结构在应用于汽车时，当车轮不受到冲击或者左右车轮受到相同冲击时，稳定杆结构不发生扭转；而当左右车轮受到不同程度的冲击时，稳定杆结构发生扭转变形，具体地，安装杆绕稳定杆结构的轴线转动，同时滚珠分别在各自的滚道中转动，而连接杆会受到各滚珠的压力从而沿着稳定杆结构的轴线方向平移，并最终与弹簧到达平衡关系；当车轮复位时，连接杆受到弹簧的弹力作用，重新到达初始位置。因此，在汽车侧倾角度较小时，可获得较小的稳定杆刚度从而保证汽车的乘坐舒适性；而在汽车侧倾角度较大时可获得较大的稳定杆刚度从而保证汽车的驾驶安全性，稳定杆结构的刚度连续可变，从而使汽车的乘坐舒适性和驾驶安全性得到兼顾。

本发明对凹槽的具体形状和尺寸以及弹簧的刚度不作严格限制，可以根据对安装杆转动角度与连接杆平衡距离的比率关系的具体要求来合理设置，从而兼顾汽车的乘坐舒适性和驾驶安全性。并且，可以理解的是，“第一凹槽31呈弧形且左端斜率大于右端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡”可以指：第一凹槽31由两段弧形(即左端弧形和右端弧形)构成，两段弧形之间平滑过渡，并且左端弧形的弯曲程度大于右端弧形的弯曲程度；同样地，“第二凹槽41呈弧形且右端斜率大于左端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡”可以指：第二凹槽41由两段弧形(即右端弧形和左端弧形)构成，两段弧形之间平滑过渡，并且右端弧形的弯曲程度大于左端弧形的弯曲程度。

此外，第一凹槽31与第三凹槽11匹配指的是第一凹槽31和第三凹槽11具有相同形状并且相对设置，从而第一凹槽31与第三凹槽11之间的空间形成第一滚道，第一滚道由第一凹槽31和第三凹槽11共同构成。此外，滚珠应当同时位于安装杆的凹槽和连接杆的凹槽中，即，滚珠的一部分位于安装杆的凹槽中，而另一部分则位于连接杆的凹槽中，从而在滚珠滚动时能够带动连接杆轴线平移。进一步地，至少两个第一凹槽31的径向位置相同，即各第一凹槽31分布于同一径向平面上，同样地，至少两个第二凹槽41的径向位置也相同。

在本发明中，可以理解的是，安装杆和连接杆应当采用扭转刚度较大的金属材料，例如弹簧钢，从而实现扭转，而中间杆7应当采用扭转刚度较小的金属材料，即，中间杆7的扭转刚度应当小于安装杆和连接杆的扭转刚度，从而有利于实现稳定杆结构的稳定性。各杆所采用的材料均可以为本领域的常规材料。

在本发明中，对左弹簧5和右弹簧6的连接方式不作严格限制，可以采用本领域的常规方式进行连接。在一实施方式中，可以在中间杆7的左端外壁和右端外壁对称设置左弹簧支架72和右弹簧支架73，在左连接杆3和右连接杆4的外壁中部分别设有第一弹簧支架33和第二弹簧支架43，左弹簧5设置在第一弹簧支架33与左弹簧支架72之间，右弹簧6设置在第二弹簧支架43与右弹簧支架73之间。进一步地，中间杆7为中央对称结构，即，左导槽和右导槽71自中间杆7的中央左右对称，并且左弹簧支架72和右弹簧支架73自中间杆7的中央左右对称。该方式有利于保证稳定杆结构的稳定性。

特别是，弹簧的活动连接具体为转动连接，该转动指的是径向转动，可以通过常规方式实现该转动连接，例如可以通过设置推力轴承，使弹簧的一端沿径向转动。在一实施方式中，左弹簧5的左端可以通过第一弹簧胶座51与第一弹簧支架33连接，左弹簧5的右端可以通过第一推力轴承52与左弹簧支架72连接，右弹簧6的右端可以通过第二弹簧胶座61与第二弹簧支架43连接，右弹簧6的左端可以通过第二推力轴承62与右弹簧支架73连接。在该设置方式下，弹簧能够抵消连接杆所受到的向内侧的压力，并且能够在受到相同作用力时使连接杆复位，有利于实现稳定杆结构的刚度连续可变。

进一步地，第一凹槽31和第二凹槽41的形状可以呈镜面对称，即第一凹槽31和第二凹槽41具有相同形状并且镜面对称设置，此时第三凹槽11和第四凹槽也具有相同的形状并且镜面对称设置，即各凹槽形状均相同并且相对设置或镜面设置。该设置方式具有较佳的稳定性。

本发明对键和键槽的形状不作严格限制，可以理解的是，键突出设置在连接杆的外壁上，并且键槽的形状应当与键相匹配，从而实现键在键槽中的水平移动。具体地，第一键32和第二键42可以通过常规方式固定，例如，可以在左连接杆3的外壁右端设有第一键槽34，第一键32安装于第一键槽34中，在右连接杆4的外壁左端设有第二键槽，第二键42安装于第二键槽中。也可以不设置键槽，而将键一体成型于连接杆上。

本发明对各杆上的凹槽的设置个数不作严格限制，例如可以为2-4个，特别是各杆上所设置的凹槽的个数相同。在一实施方式中，可以在左连接杆3的外壁左端设有四个第一凹槽31，在右连接杆4的外壁右端设有四个第二凹槽41，此时在左安装杆1和右安装杆2上均同时具有四个第三凹槽11和四个第四凹槽。该设置方式既可以保证稳定性，又易于加工。

进一步地，还可以在中间杆7的左端和右端分别设置左缓冲件8和右缓冲件9，从而防止车轮受到较大的冲击时连接杆与中间杆发生刚性接触，有利于提高稳定杆结构的使用寿命。

上述稳定杆结构利用纯机械结构即可实现刚度的连续可调，其结构简单、安装方便、易于维修和实现产品化。

实施例2

本发明的汽车，可以设有实施例1的稳定杆结构，稳定杆结构可以设置在汽车两个前车轮之间。

进一步地，稳定杆结构可以通过常规方式进行设置，例如稳定杆结构的中间杆与汽车副车架连接，稳定杆结构的左安装杆1和右安装杆2分别与汽车稳定杆连杆连接。

本发明的汽车，通过安装上述的稳定杆结构，从而能够实现刚度连续可变，使汽车的乘坐舒适性和驾驶安全性得到兼顾。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种稳定杆结构，其特征在于，包括左安装杆、右安装杆、左连接杆、右连接杆、左弹簧、右弹簧和中间杆，

所述中间杆中空，并且在所述中间杆的左端内壁和右端内壁对称设有左导槽和右导槽，

在所述左连接杆的外壁左端沿圆周方向间隔设有至少两个第一凹槽，所述第一凹槽呈弧形且左端斜率大于右端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡，在所述左连接杆的外壁右端设有第一键，所述左连接杆的右端插设至所述中间杆的左端并且所述第一键滑设于所述左导槽中，

在所述右连接杆的外壁右端沿圆周方向间隔设有至少两个第二凹槽，所述第二凹槽呈弧形且右端斜率大于左端斜率，并且左端与右端之间平滑过渡，在所述右连接杆的外壁左端设有第二键，所述右连接杆的左端插设至所述中间杆的右端并且所述第二键滑设于所述右导槽中，

所述左弹簧的左端固定在所述左连接杆上，所述左弹簧的右端活动连接在所述中间杆的左端，所述右弹簧的右端固定在所述右连接杆上，所述右弹簧的左端活动连接在所述中间杆的右端，

所述左安装杆右端中空并且内壁沿圆周方向间隔设有至少两个与所述第一凹槽匹配的第三凹槽，所述左连接杆的左端插设至所述左安装杆的右端并且每一第一凹槽和与其匹配的第三凹槽之间形成第一滚道，在所述第一滚道中设有滚珠，

所述右安装杆左端中空并且内壁沿圆周方向间隔设有至少两个与所述第二凹槽匹配的第四凹槽，所述右连接杆的右端插设至所述右安装杆的左端并且每一第二凹槽和与其匹配的第四凹槽之间形成第二滚道，在所述第二滚道中设有滚珠。

2.根据权利要求1所述的稳定杆结构，其特征在于，在所述中间杆的左端外壁和右端外壁对称设有左弹簧支架和右弹簧支架，在所述左连接杆和右连接杆的外壁中部分别设有第一弹簧支架和第二弹簧支架，所述左弹簧设置在所述第一弹簧支架与所述左弹簧支架之间，所述右弹簧设置在所述第二弹簧支架与所述右弹簧支架之间。

3.根据权利要求2所述的稳定杆结构，其特征在于，所述左弹簧的左端通过第一弹簧胶座与所述第一弹簧支架连接，所述左弹簧的右端通过第一推力轴承与所述左弹簧支架连接，所述右弹簧的右端通过第二弹簧胶座与所述第二弹簧支架连接，所述右弹簧的左端通过第二推力轴承与所述右弹簧支架连接。

4.根据权利要求1所述的稳定杆结构，其特征在于，所述第一凹槽与所述第二凹槽的形状呈镜面对称。

5.根据权利要求1所述的稳定杆结构，其特征在于，在所述左连接杆的外壁右端设有第一键槽，所述第一键安装于所述第一键槽中，在所述右连接杆的外壁左端设有第二键槽，所述第二键安装于所述第二键槽中。

6.根据权利要求1所述的稳定杆结构，其特征在于，在所述左连接杆的外壁左端设有四个所述第一凹槽，在所述右连接杆的外壁右端设有四个所述第二凹槽。

7.根据权利要求1所述的稳定杆结构，其特征在于，在所述中间杆的左端和右端分别设有左缓冲件和右缓冲件。

8.根据权利要求1所述的稳定杆结构，其特征在于，所述中间杆的扭转刚度小于各安装杆和各连接杆的扭转刚度。

9.一种汽车，其特征在于，设有权利要求1至8任一所述的稳定杆结构，所述稳定杆结构设置在汽车两个前车轮之间。

10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述稳定杆结构的中间杆与汽车副车架连接，所述稳定杆结构的左安装杆和右安装杆分别与汽车稳定杆连杆连接。