CN110497763A - 稳定杆连杆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种稳定杆连杆，包括第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆插设于所述第二拉杆内，通过连接组件与所述第二拉杆连接在一起，所述第一拉杆和所述第二拉杆之间垫设有具非线性刚度的连杆衬套。本发明通过将稳定杆连杆的拉杆分为两段，在稳定杆连杆中增加具有非线性刚度的连杆衬套使悬架在小行程反向轮跳时具有较小的悬架刚度，在大行程反向轮跳时具有较大的悬架刚度，使得使用本发明稳定杆连杆的汽车，能够在保证操纵稳定性的同时，具有良好的平顺性。

Description

稳定杆连杆
技术领域
本发明涉及汽车悬架防侧倾稳定装置领域，尤其涉及一种稳定杆连杆。
背景技术
出于行驶安全考虑，汽车应具有良好的操纵稳定性，出于乘坐舒适性考虑，汽车又应具有良好的平顺性，但是整车的操纵稳定性与平顺性存在着设计矛盾。
为保证整车行驶安全，需要对车身的侧倾运动进行控制，因此在悬架上安装了稳定杆。悬架的垂向运动一般分为两种情况，一种情况是左右两侧车轮同步跳动，称为平行轮跳；另一种情况是左右两侧车轮反向跳动，称为反向轮跳。平行轮跳对平顺性的影响较大，反向轮跳即为车身侧倾运动，与车身侧倾控制直接相关。稳定杆的作用是在不影响平行轮跳悬架刚度的同时增加反向轮跳悬架刚度。也就是说在不影响平行轮跳相关平顺的同时，增强了车身侧倾控制，提高了整车的操纵稳定性。
但是，由于所有的悬架跳动都是由平行轮跳和反向轮跳按照不同的占比叠加而成，因此，反向轮跳悬架刚度实际上对平顺性也是有影响的。例如，当汽车直行通过不平路面，左右两车轮接地高度不一致时会产生悬架反向轮跳，这时反向轮跳悬架刚度直接影响平顺性。
目前市场车型的稳定杆连杆两端通过球销或者连杆衬套与稳定杆等相关部件连接，稳定杆拉杆有金属和非金属结构，且稳定杆拉杆为整体结构，这种类型的稳定杆连杆不能使汽车在具有良好平顺性的同时具有较好的操纵稳定性。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能够使汽车在具有良好平顺性的同时具有较好操纵稳定性的稳定杆连杆。
本发明提供的稳定杆连杆，包括第一拉杆和第二拉杆，所述第一拉杆插设于所述第二拉杆内，通过连接组件与所述第二拉杆连接在一起，所述第一拉杆和所述第二拉杆之间垫设有具非线性刚度的连杆衬套。
进一步地，所述第一拉杆具有第一连杆固定端、以及与所述第一连杆固定端相对的第一拉杆连接端，所述第二拉杆具有第二连杆固定端、以及与所述第二连杆固定端相对的第二拉杆连接端，所述第二拉杆连接端具有管状部及形成于所述管状部内的收容腔，所述连杆衬套套设于所述第一拉杆连接端的外部且与所述第一拉杆连接端一起装设于所述收容腔内。
进一步地，所述连接组件包括位于所述第一拉杆连接端一端的限位件以及用于安装至所述第一拉杆连接端另一端的固定件，所述连杆衬套通过所述限位件和所述固定件固定至所述第一拉杆连接端。
进一步地，所述限位件为一体形成于所述第一拉杆连接端上的径向凸起或固定于所述第一拉杆连接端的限位片，所述固定件为螺接于所述第一拉杆连接端的固定螺母。
进一步地，所述连接组件进一步包括设于所述限位件和所述固定件之间的第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈与所述限位件接触，所述第二挡圈与所述固定件接触。
进一步地，所述连杆衬套包括衬套内管和套设于所述衬套内管外部的衬套缓冲管，所述衬套内管用于与所述第一拉杆连接端配合。
进一步地，所述连杆衬套还包括嵌设于所述衬套缓冲管外部的衬套外管，所述衬套外管的一部分沿径向凸伸出所述衬套缓冲管，所述衬套外管设于所述衬套外管和所述第二拉杆连接端之间。
进一步地，所述衬套缓冲管为橡胶管。
进一步地，所述连接组件包括设于所述连杆衬套两端的第一挡圈和第二挡圈，所述衬套内管沿轴向凸伸出所述衬套缓冲管，所述衬套内管的两端设有用于与所述第一挡圈和所述第二挡圈配合的限位凹槽。
进一步地，所述第二拉杆连接端的靠近第一拉杆连接端的一端设有沿径向向内凸出的挡环，所述衬套外管的轴向长度小于所述衬套缓冲管的轴向长度，所述衬套缓冲管的外表面与所述挡环的内表面相抵，所述衬套外管的靠近所述挡环的表面与所述挡环的对应表面相抵。
本发明通过将稳定杆连杆的拉杆分为两段，在稳定杆连杆中增加具有非线性刚度的连杆衬套使悬架在小行程反向轮跳时具有较小的悬架刚度，在大行程反向轮跳时具有较大的悬架刚度，使得使用本发明稳定杆连杆的汽车，能够在保证操纵稳定性的同时，具有良好的平顺性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1所示为本发明一实施例的稳定杆连杆的示意图；
图2所示为本发明稳定杆连杆的连杆衬套的轴向刚度曲线。
图3所示为使用本发明的稳定杆连杆后汽车的悬架刚度曲线。
图4所示为使用本发明的稳定杆连杆后汽车的悬架侧倾力矩曲线。
其中，第一球销-1，第一拉杆-2，第一连杆固定端2a，第一拉杆连接端2b，第二拉杆-3，第二连杆固定端-3a，第二拉杆连接端-3b，管状部-3c，收容腔-3d，挡环-3e，连接组件-4，限位件-4a，固定件-4b，第一挡圈-4c，第二挡圈-4d，连杆衬套-5，衬套内管-5a，衬套缓冲管-5b，衬套外管-5c，限位凹槽5d，第二球销-6。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明详细说明如下。
如图1所示，本发明提供的稳定杆连杆包括第一球销1、第一拉杆2、第二拉杆3、连接组件4、连杆衬套5、以及第二球销6。
其中，第一拉杆2具有第一连杆固定端2a和与第一连杆固定端2a相对的第一拉杆连接端2b。第二拉杆3具有第二连杆固定端3a和与第二连杆固定端3a相对的第二拉杆连接端3b。第一球销1和第二球销6以焊接的方式固定于第一连杆固定端2a和第二连杆固定端3a。第一球销1与悬架的运动部件(例如摆臂、轴节)相连，第二球销6与稳定杆的端部相连，也即，第一拉杆2为上拉杆，第二拉杆3为下拉杆。
第一拉杆连接端2b为柱状结构，第二拉杆连接端3b具有管状部3c及形成于管状部3c内的收容腔3d。连杆衬套5套设于第一拉杆连接端2b的外部且与第一拉杆连接端2b一起插设于收容腔3d内，通过连接组件4将第一拉杆2与第二拉杆3连接在一起。
在本实施例中，连接组件4包括位于第一拉杆连接端2b一端的限位件4a以及用于安装至第一拉杆连接端2b另一端的固定件4b，连杆衬套5通过限位件4a和固定件4b固定至第一拉杆连接端2b。在本实施例中，限位件4a为一体形成于第一拉杆连接端2b上的径向凸起，固定件4b为螺接于第一拉杆连接端2b的固定螺母。在本发明的其它实施例中，限位件4a也可以为焊接于第一拉杆连接端2b的限位片，或卡固于第一拉杆连接端2b上所设卡槽内的限位片，当然，限位件4a与第一拉杆连接端2b的固定形式不限于此。
进一步地，连接组件4还包括设于限位件4a和固定件4b之间的第一挡圈4c和第二挡圈4d。当固定连杆衬套5和第一拉杆连接端2b时，固定件4b需拧紧至一定的程度，从而为连接组件4和连杆衬套5提供一定的预紧力，使固定件4b顶紧第二挡圈4d和连杆衬套5，推动第一挡圈4c顶紧限位件4a。
在本实施例中，连杆衬套5包括衬套内管5a、衬套缓冲管5b、以及衬套外管5c。衬套内管5a用于与第一拉杆连接端2b配合，供第一拉杆连接端2b插入。并且，衬套内管5a的两端沿轴向凸伸出衬套缓冲管5b，衬套内管5a的两端设有用于与第一挡圈4c和第二挡圈4d配合的限位凹槽5d，如此，可使第一挡圈4c和第二挡圈4d与限位凹槽5d的对应面相抵，固定第一挡圈4c和第二挡圈4d的位置。
衬套缓冲管5b套设于衬套内管5a的外部。在本实施例中，衬套缓冲管5b的外表面向内凹陷形成有安装槽，以供衬套外管5c收容于安装槽内而嵌套于衬套缓冲管5b的外部。在本实施例中，衬套缓冲管5b为具有弹性的橡胶管，橡胶管可使连杆衬套5具有非线性的刚度，使本发明提供的稳定杆连杆能够在不影响平行轮跳悬架刚度的同时增加反向轮跳悬架刚度。
衬套外管5c的一部分沿径向凸伸出衬套缓冲管5b，使衬套外管5c的外径大于衬套缓冲管5b的外径。并且，衬套外管5c的轴向长度小于衬套缓冲管5b的轴向长度，使衬套缓冲管5b的两端沿轴向凸伸出衬套外管5c。与衬套缓冲管5b和衬套外管5c相对应，第二拉杆连接端3b的靠近第一拉杆连接端2b的一端设有沿径向向内凸出的挡环3e。在将第一拉杆连接端2b和连杆衬套5插入第二拉杆连接端3b时，需对连杆衬套5施加一定的推挤力，使衬套缓冲管5b、衬套外管5c和挡环3e变形，将衬套外管5c挤入第二拉杆3的收容腔3d内。当安装好后，衬套外管5c的靠近挡环3e的表面(即衬套外管5c的上表面)与挡环3e的对应表面相抵，并且衬套外管5c的外表面与第二拉杆连接端3b的内表面相抵，保证衬套外管5c与第二拉杆连接端3b之间为过盈配合。
在本实施例中，连杆衬套5包括衬套内管5a、衬套缓冲管5b、以及衬套外管5c，利用衬套外管5c与第二拉杆连接端3b的配合将连杆衬套5安装于第二拉杆连接端3b，可以理解地，在本发明的其他实施例中，连杆衬套5也可以仅包括衬套内管5a和衬套缓冲管5b，在该实施例中，衬套缓冲管5b的外径被加大至与本实施例中衬套外管5c的外径相当的大小，在安装时，将衬套缓冲管5b整个塞入第二拉杆连接端3b内，使衬套缓冲管5b的外表面与第二拉杆连接端3b的内表面过盈配合，且使衬套缓冲管5b的上表面与挡环3e的下表面相抵，同样可以使连杆衬套5具有非线性刚度，且可将连杆衬套5安装于第二拉杆连接端3b。
本发明稳定杆连杆对平行轮跳悬架刚度和反向轮跳悬架刚度影响的原理如下：
在汽车行进过程中，当悬架平行轮跳时左右两侧的稳定杆同步跳动，稳定杆不被扭转，稳定杆连杆不受力，此时稳定杆不产生悬架刚度。当悬架反向轮跳时左右两侧的稳定杆反向跳动，稳定杆被扭转，稳定杆连杆受力，此时稳定杆产生悬架刚度。因反向轮跳悬架刚度大于平行轮跳悬架刚度，稳定杆及稳定杆连杆由此产生侧倾控制作用。
当悬架反向跳动时，上跳侧的稳定杆向上跳动，下跳侧的稳定杆向下跳动，稳定杆受扭，上跳侧的稳定杆连杆受拉伸力，下跳侧的稳定杆连杆受压缩力，两侧稳定杆连杆的受力作用到连杆衬套5，并产生轴向变形，上跳侧的稳定杆连杆变长，下跳侧的稳定杆连杆变短，因此反向轮跳的悬架刚度受到连杆衬套5轴向刚度的影响。
在本发明中，连杆衬套5两端的第一挡圈4c和第二挡圈4d组成限位机构，当连杆衬套5轴向变形时衬套缓冲管5b与第一挡圈4c或者第二挡圈4d接触，连杆衬套5的刚度明显变大，因此连杆衬套5的轴向刚度是非线性的(如图2所示)。请一并参阅图3，当反向轮跳行程较小时，连杆衬套5变形较小，衬套缓冲管5b不与第一挡圈4c或第二挡圈4d接触，连杆衬套5具有较小的轴向刚度，此时反向轮跳悬架刚度较小，且接近于平行轮跳的悬架刚度；当反向轮跳行程较大时，连杆衬套5变形较大，衬套缓冲管5b与第一挡圈4c或第二挡圈4d接触，连杆衬套5的轴向刚度明显增大，此时反向轮跳悬架刚度较大，这也证明了使用本发明稳定杆连杆的汽车悬架的反向轮跳刚度是非线性的。
当汽车直行通过不平路面时，悬架产生小行程反向轮跳，本发明的稳定杆连杆使悬架具有较小的反向轮跳悬架刚度，有效减轻了车身晃动，提高了平顺性。
当汽车转弯时，悬架产生大行程的反向轮跳，本发明增大了大行程反向轮跳时的悬架刚度。如图4所示，与采用普通稳定杆连杆的汽车相比，使用本发明的稳定杆连杆后，车身小角度侧倾时，悬架侧倾力矩较小，但随着侧倾角增大，悬架侧倾力矩明显增大，能够有效控制车身的侧倾运动，提高了汽车操纵的稳定性。
综上，本发明通过将稳定杆连杆的拉杆分为两段，在稳定杆连杆中增加具有非线性刚度的连杆衬套使悬架在小行程反向轮跳时具有较小的悬架刚度，在大行程反向轮跳时具有较大的悬架刚度，使得使用本发明稳定杆连杆的汽车，能够在保证操纵稳定性的同时，具有良好的平顺性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种稳定杆连杆，其特征在于，其包括第一拉杆(2)和第二拉杆(3)，所述第一拉杆(2)插设于所述第二拉杆(3)内，通过连接组件(4)与所述第二拉杆(3)连接在一起，所述第一拉杆(2)和所述第二拉杆(3)之间垫设有具非线性刚度的连杆衬套(5)。
2.根据权利要求1所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述第一拉杆(2)具有第一连杆固定端(2a)、以及与所述第一连杆固定端(2a)相对的第一拉杆连接端(2b)，所述第二拉杆(3)具有第二连杆固定端(3a)、以及与所述第二连杆固定端(3a)相对的第二拉杆连接端(3b)，所述第二拉杆连接端(3b)具有管状部(3c)及形成于所述管状部(3c)内的收容腔(3d)，所述连杆衬套(5)套设于所述第一拉杆连接端(2b)的外部且与所述第一拉杆连接端(2b)一起装设于所述收容腔(3d)内。
3.根据权利要求2所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述连接组件(4)包括位于所述第一拉杆连接端(2b)一端的限位件(4a)以及用于安装至所述第一拉杆连接端(2b)另一端的固定件(4b)，所述连杆衬套(5)通过所述限位件(4a)和所述固定件(4b)固定至所述第一拉杆连接端(2b)。
4.根据权利要求3所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述限位件(4a)为一体形成于所述第一拉杆连接端(2b)上的径向凸起或固定于所述第一拉杆连接端(2b)的限位片，所述固定件(4b)为螺接于所述第一拉杆连接端(2b)的固定螺母。
5.根据权利要求3所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述连接组件(4)进一步包括设于所述限位件(4a)和所述固定件(4b)之间的第一挡圈(4c)和第二挡圈(4d)，所述第一挡圈(4c)与所述限位件(4a)接触，所述第二挡圈(4d)与所述固定件(4b)接触。
6.根据权利要求2所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述连杆衬套(5)包括衬套内管(5a)和套设于所述衬套内管(5a)外部的衬套缓冲管(5b)，所述衬套内管(5a)用于与所述第一拉杆连接端(2b)配合。
7.根据权利要求6所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述连杆衬套(5)还包括嵌设于所述衬套缓冲管(5b)外部的衬套外管(5c)，所述衬套外管(5c)的一部分沿径向凸伸出所述衬套缓冲管(5b)，所述衬套外管(5c)设于所述衬套外管(5c)和所述第二拉杆连接端(3b)之间。
8.根据权利要求6所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述衬套缓冲管(5b)为橡胶管。
9.根据权利要求6所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述连接组件(4)包括设于所述连杆衬套(5)两端的第一挡圈(4c)和第二挡圈(4d)，所述衬套内管(5a)沿轴向凸伸出所述衬套缓冲管(5b)，所述衬套内管(5a)的两端设有用于与所述第一挡圈(4c)和所述第二挡圈(4d)配合的限位凹槽(5d)。
10.根据权利要求7所述的稳定杆连杆，其特征在于：所述第二拉杆连接端(3b)的靠近第一拉杆连接端(2b)的一端设有沿径向向内凸出的挡环(3e)，所述衬套外管(5c)的轴向长度小于所述衬套缓冲管(5b)的轴向长度，所述衬套缓冲管(5b)的外表面与所述挡环(3e)的内表面相抵，所述衬套外管(5c)的靠近所述挡环(3e)的表面与所述挡环(3e)的对应表面相抵。
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