CN208134004U - 电动调节变刚度横向稳定杆装置 - Google Patents

Abstract

一种电动调节变刚度横向稳定杆装置，包括，横向稳定杆主体、调节机构、固定座和连杆，所述横向稳定杆主体，包括，扭杆弹簧和连接臂，所述扭杆弹簧和连接臂构成U型结构，在所述连接臂上设置有导向机构；所述调节机构，其位于所述连接臂的导向机构中，并与所述连杆的一端相连接；所述连杆的另一端连接到车辆悬架；所述扭杆弹簧，其通过所述固定座固定到车体上。本实用新型可以实时地调节横向稳定杆的抗扭刚度，无需通过拆装方式，可以在车辆行驶过程中进行调节，同时抗扭刚度是无极调节的。

Description

电动调节变刚度横向稳定杆装置

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其设计一种电动调节变刚度横向稳定杆装置。

背景技术

横向稳定杆（防倾杆）是汽车悬架的一个组成部分，主要目的是用于减小车辆转弯时的车身侧倾，以便使用刚度较小的悬架弹簧，以改善车辆乘坐品质；汽车前后桥的防倾杆刚度搭配还可以改变汽车底盘的动态特性，即调节汽车底盘的转向不足和转向过度特性，使汽车获得希望的行驶特性；在某些越野车辆上，还希望减小横向稳定杆刚度甚至断开其连接，使左右两侧悬架可以获得更大的行程，以提高车辆在崎岖路面的通过能力。

机械式横向稳定杆是是一根形状类似于“U”型的扭杆弹簧，两端连接臂通过连杆和球铰连接到悬架上。当左右侧悬架发生不同步的压缩、拉伸运动时，悬架通过连杆带动横向稳定杆的连接臂运动，进而对连接左右连接臂的扭杆部分施加了扭转载荷；根据弹性定律可知，扭杆部分发生扭转变形后，会产生对抗外界扭转载荷的弹性力，此力通过连杆反作用于悬架上，即为左右侧悬架不同步运动的阻抗力。采用独立悬架的汽车一般采用独立的横向稳定杆；某些拖拽臂式半独立悬架车桥采用悬架本身作为扭杆弹簧来起到横向稳定杆的作用。

上述横向稳定杆的扭转刚度（或对车辆的抗侧倾刚度）在悬架几何以及防倾杆力学结构设计确定后即确定，无法再做改变和调整；一些高性能（运动偏向）车品牌或第三方零配件品牌在横向稳定杆连接臂上提供多个到扭杆部分偏置距离不等的链接孔，通过将连杆连接到不同的孔上，可以改变横向稳定杆对车身的抗侧倾刚度，但该调解是有级的且必须停车后通过拆装方式完成。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电动调节变刚度横向稳定杆装置。

为实现上述目的，本发明提供的一种电动调节变刚度横向稳定杆装置，包括，横向稳定杆主体、调节机构、固定座和连杆，其特征在于，

所述横向稳定杆主体，包括扭杆弹簧和连接臂，所述扭杆弹簧和连接臂构成U型结构，在所述连接臂上设置有导向机构；

所述调节机构，其位于所述连接臂的导向机构中，并与所述连杆的一端相连接；

所述连杆的另一端连接到车辆悬架；

所述扭杆弹簧，其通过所述固定座固定到车体上。

进一步地，所述调节机构，包括，电机组件、传动轴、连杆座和端头固定座，其中，

所述电机组件、所述传动轴、所述连杆座和所述端头固定座分别依次沿所述导向机构设置；

所述传动轴在所述电机组件的驱动下带动所述连杆座运动；

所述端头固定座用于限制连杆座的最大行程。

进一步地，所述电机组件和所述端头固定座分别固定在所述导向机构靠近和远离所述扭杆弹簧的两端。

进一步地，所述传动轴与所述连杆座间通过螺纹连接；所述传动轴在所述电机组件的驱动下旋转运动，并通过螺纹传动驱动所述连杆座沿所述导向机构自由滑动。

进一步地，所述连杆座上安装有位置传感器，保证左右两侧调节距离一致。

更进一步地，所述导向机构为燕尾槽。

本发明可以实时地调节横向稳定杆的抗扭（防侧倾）刚度，无需通过拆装方式，可以在车辆行驶过程中进行调节，调节时对车辆的行驶状态无特殊要求；这种调节是主动的调节，抗扭刚度由驾驶员或电脑系统主动调节；抗扭刚度是无级调节的。通过上述调节，可以实现对悬架抗侧倾刚度的调节、车辆底盘转向特性的调节以及增大越野车悬架行程以增强越野通过能力（减小抗侧倾刚度）。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的电动调节变刚度横向稳定杆装置立体结构示意图；

图2为根据本发明的电动调节变刚度横向稳定杆装置左视图；

图3为图2的A-A剖视图。

图中：1-扭杆弹簧；2-电机组件；3-传动轴；4-连杆座；5-端头固定座；6-连杆；7-固定座；8-连接臂；100-上燕尾槽；101-下燕尾槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的电动调节变刚度横向稳定杆装置立体结构示意图，图2为根据本发明的电动调节变刚度横向稳定杆装置左视图，图3为图2的A-A剖视图，如图1-3所示，本发明的电动调节变刚度横向稳定杆装置，包括，横向稳定杆主体、调节机构、固定座7和连杆6，其中，

横向稳定杆主体，由扭杆弹簧1和2个连接臂8组成，其中2个连接臂8对称布置在扭杆弹簧1的左右两侧，其与扭杆弹簧一起形成一个“U”型结构。在连接臂8上设置有具有定位和导向作用的燕尾槽100和101作为导向机构，本发明中，导向机构还可以采用槽、丝杠、直线轴承等。

调节机构，包括，电机组件2、传动轴3、连杆座4和端头固定座5，电机组件2、传动轴3、连杆座4和端头固定座5分别依次沿一对燕尾槽设置，其中电机组件2和端头固定座5分别固定在燕尾槽靠近和远离扭杆弹簧1的两端；电机组件2包括电机、减速器；减速器的输出轴是一根带有螺纹的细长传动轴3，传动轴3与连杆座4间通过螺纹连接，传动轴3在电机组件2的驱动下转动时，其通过螺纹传动驱动连杆座4沿燕尾槽自由滑动；从而改变连杆座4到扭杆弹簧1轴线的距离（），达到改变横向稳定杆抗扭转刚度的目的。

固定座7，其用于将扭杆弹簧1固定到车体上。

连杆6，其一端通过螺纹与连杆座4相连接，连杆6的另一端连接到车辆悬架。

当左右侧悬架发生不同步运动时，带动左右侧连杆6发生不同步的上下运动，进而使得左右侧连接臂8绕扭杆弹簧1的转角不同，从而扭转扭杆弹簧1；扭杆弹簧1扭转后产生回复力矩，沿着上述力学传递路径的反方向传递到车辆悬架上，从而抵抗左右两侧的不同步运动。

由力学原理可知，假设左右两侧悬架传递到连杆6上的力分别为和（可以视为一对反作用力，因此大小相同方向相反），此时扭杆弹簧上产生的力矩为，其中为连杆4与稳定杆连接臂轴线（即图2中水平方向）的夹角，是连杆座4到扭杆弹簧1轴线的距离。在多数工况下，连杆4与稳定杆连接臂轴线的夹角都在90°附近，因此力矩近似等于。从上式可知，当较大时，在扭杆弹簧上产生的力矩也更大，扭杆弹簧抵抗两侧悬架不同步运动的能力降低；反之亦然。因此，通过改变，即可改变横向稳定杆的抗扭转刚度：加大时抗扭转刚度降低；减小时抗扭转刚度增加。

本发明的电动调节变刚度横向稳定杆装置，可以实时、无级地调节连杆座4到扭杆弹簧1轴线的距离（），从而达到调节横向稳定杆抗扭转刚度的目的。

由于车辆设计中一般要求左右侧悬架结构的对称性，因此需要在连杆座4上安装位置传感器，保证左右两侧的值大小一致。

本发明可以实时地调节横向稳定杆的抗扭（防侧倾）刚度，无需通过拆装方式，可以在车辆行驶过程中进行调节，调节时对车辆的行驶状态无特殊要求；这种调节是主动的调节，抗扭刚度由驾驶员或电脑系统主动调节；抗扭刚度是无级调节的。通过上述调节，可以实现对悬架抗侧倾刚度的调节、车辆底盘转向特性的调节以及增大越野车悬架行程以增强越野通过能力（减小抗侧倾刚度）。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动调节变刚度横向稳定杆装置，包括，横向稳定杆主体、调节机构、固定座和连杆，其特征在于，

所述横向稳定杆主体，包括扭杆弹簧和连接臂，所述扭杆弹簧和连接臂构成U型结构，在所述连接臂上设置有导向机构；

所述调节机构，其位于所述连接臂的导向机构中，并与所述连杆的一端相连接；

所述连杆的另一端连接到车辆悬架；

所述扭杆弹簧，其通过所述固定座固定到车体上。

2.根据权利要求1所述的电动调节变刚度横向稳定杆装置，其特征在于，所述调节机构，包括，电机组件、传动轴、连杆座和端头固定座，其中，

所述电机组件、所述传动轴、所述连杆座和所述端头固定座分别依次沿所述导向机构设置；

所述传动轴在所述电机组件的驱动下带动所述连杆座运动；

所述端头固定座用于限制连杆座的最大行程。

3.根据权利要求2所述的电动调节变刚度横向稳定杆装置，其特征在于，所述电机组件和所述端头固定座分别固定在所述导向机构靠近和远离所述扭杆弹簧的两端。

4.根据权利要求2所述的电动调节变刚度横向稳定杆装置，其特征在于，所述传动轴与所述连杆座间通过螺纹连接；所述传动轴在所述电机组件的驱动下旋转运动，并通过螺纹传动驱动所述连杆座沿所述导向机构自由滑动。

5.根据权利要求2所述的电动调节变刚度横向稳定杆装置，其特征在于，所述连杆座上安装有位置传感器，保证左右两侧调节距离一致。

6.根据权利要求1所述的电动调节变刚度横向稳定杆装置，其特征在于，所述导向机构为燕尾槽。