一种变刚度稳定杆结构、悬架总成及汽车的制作方法
【专利摘要】为克服现有技术中变刚度稳定杆相对较复杂，工艺难度大，制造成本高的问题，本实用新型实施例提供了一种变刚度稳定杆结构、悬架总成及汽车。所述变刚度稳定杆结构，包括稳定杆及空心扭杆；所述稳定杆包括位于中间部分的扭转段及位于所述扭转段两端的连接段；其中，所述空心扭杆的两端内壁设有内花键连接部；所述扭转段上设有与所述空心扭杆的内花键对应的外花键连接部；所述空心扭杆套装在所述扭转段上，所述内花键连接部和所述外花键连接部配合连接。本实用新型实施例提供的上述变刚度稳定杆结构，只需在现有稳定杆外套装一空心扭杆，即可实现稳定杆结构变刚度的功能，其结构非常简单，容易制造，成本较低。
【专利说明】一种变刚度稳定杆结构、悬架总成及汽车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车悬架领域，尤其指其汽车悬架上的稳定杆领域。
【背景技术】
[0002]稳定杆作为汽车悬架总成的重要组成部分，是汽车重要的零件之一。为了降低偏频，改善行驶平顺性，悬架的垂直刚度设计的比较低，这使汽车的侧倾角刚度也比较低。汽车在弯道行驶时，由于离心力的作用，导致汽车在转弯时会产生较大的车身侧倾角，影响行驶稳定性。为了既能获得较低的偏频，又能获得较大的侧倾角刚度，现代汽车已经广泛采用了横向稳定杆(简称稳定杆)。该稳定杆通过自身的扭转，减小车身的侧倾，提高弯道行驶的安全性。同时，在前后悬架上采用横向稳定杆还能调整前后悬架的侧倾角刚度之比，获得需要的转向特性。
[0003]但是在汽车侧倾较小时，稳定杆的弊大于利，其会影响到行驶的舒适性。也因此，汽车车身倾斜的倾角较小时，通常希望获得稳定杆的刚度较小，用以保持车辆的舒适性；同时，当侧倾角较大时，希望稳定杆的刚度随之增大，用以减小侧倾，避免车辆侧翻，提高安全性。因此，对于变刚度稳定杆的需求越来越大。
[0004]现有技术中已有一些稳定杆采用了变刚度技术，但其变刚度稳定杆结构均比较复杂，工艺难度大和制造成本较高。
实用新型内容
[0005]为克服现有技术中变刚度稳定杆相对较复杂，工艺难度大，制造成本高的问题，本实用新型实施例提供了一种变刚度稳定杆结构、悬架总成及汽车。
[0006]本实用新型实施例一方面提供了一种变刚度稳定杆结构，包括稳定杆及空心扭杆；
[0007]所述稳定杆包括位于中间部分的扭转段及位于所述扭转段两端的连接段；
[0008]其中，所述空心扭杆的两端内壁设有内花键连接部；所述扭转段上设有与所述空心扭杆的内花键连接部对应的外花键连接部；
[0009]所述空心扭杆套装在所述扭转段上，所述内花键连接部和所述外花键连接部配合连接。
[0010]本实用新型实施例提供的上述变刚度稳定杆结构，只需在现有稳定杆外套装一空心扭杆，即可实现稳定杆结构变刚度的功能，其结构非常简单，容易制造，成本较低。
[0011]优选地，所述内花键连接部包括若干径向设置的内花键，所述内花键之间形成内键槽；
[0012]所述外花键连接部包括若干径向设置的外花键，所述外花键之间形成外键槽；所述外花键插入所述内键槽中，所述内花键插入所述外键槽中；
[0013]所述稳定杆可相对所述空心扭杆在自由扭转角度2a内自由扭转，所述自由扭转角度2a为10_20度。
[0014]优选地，所述扭杆段两端形成径向缩小的变径部，该变径部上形成所述外花键连接部O
[0015]优选地，所述内花键和所述外花键的个数为3-6个。
[0016]优选地，所述内花键和所述外花键的个数为4个。
[0017]优选地，所述稳定杆的外径为10_50mm。
[0018]优选地，所述内花键连接部和所述外花键连接部配合连接处外部套装有固定衬套。
[0019]同时，本实用新型实施例第二方面提供了一种悬架总成，其包括上述第一方面所述的变刚度稳定杆结构。
[0020]本实用新型实施例提供的上述悬架总成，由于采用了上述变刚度稳定杆结构，只需在现有稳定杆外套装一空心扭杆，即可实现稳定杆结构变刚度的功能，其结构非常简单，容易制造，成本较低。如此，在实现了变刚度功能的同时，也即简化了悬架总成的结构，降低了悬架总成的成本。
[0021]同时，本实用新型实施例第三方面提供了一种汽车，其包括第二方面所述的悬架总成。
[0022]本实用新型实施例提供的上述汽车，由于安装了上述具有变刚度稳定杆结构的悬架总成，也使汽车结构进一步简化，降低汽车成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型【具体实施方式】中提供的变刚度稳定杆结构立体示意图；
[0024]图2是本实用新型【具体实施方式】中提供的外花键连接部立体示意图；
[0025]图3是本实用新型【具体实施方式】中提供的内花键连接部立体示意图；
[0026]图4、图5是是本实用新型【具体实施方式】中提供的外花键连接部和内花键连接部配合连接剖面示意图；
[0027]图6是稳定杆扭转角和稳定杆刚度关系示意图；
[0028]图7是汽车侧向加速度和车辆侧倾角关系示意图。
[0029]其中，1、稳定杆；2、空心扭杆；3、固定衬套；11、扭转段；12、连接段；111、外花键连接部；1111、外键槽；1112、外花键；21、内花键连接部；211、内花键；212、内键槽。
【具体实施方式】
[0030]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0031]如图1所示，本实用新型的第一实施例提供了一种变刚度稳定杆结构，包括稳定杆I及空心扭杆2 ；
[0032]所述稳定杆I包括位于中间部分的扭转段11及位于所述扭转段11两端的连接段12 ；
[0033]具体的，如图3所示，所述空心扭杆2的两端内壁设有内花键连接部21 ;如图2所示，所述扭转段11上设有与所述空心扭杆2的内花键连接部21对应的外花键连接部111 ;
[0034]如图4、图5所示，所述空心扭杆2套装在所述扭转段11上，所述内花键连接部21和所述外花键连接部111配合连接。
[0035]该空心扭杆2为中空管体结构，其中空管体的内径大于稳定杆I的外径，以方便将该空心扭杆2套装在所述稳定杆I的扭转段11外。其材质可以选用弹性好的金属或者合金；使得该空心扭杆2具备类似扭转弹簧的作用，具备一定的扭转弹性。
[0036]其中，所述内花键连接部21包括若干径向设置的内花键211，所述内花键之间形成内键槽212 ;该内花键211沿径向向该空心套杆2的中心轴的方向延伸。
[0037]所述外花键连接部111包括若干径向设置的外花键1112，所述外花键1112之间形成外键槽1111 ;所述外花键1112插入所述内键槽212中，所述内花键211插入所述外键槽1111中；该外花键1112沿径向向远离该稳定杆I中心轴的方向延伸。
[0038]该外花键1112的顶部和内键槽212的底部支撑空心扭杆21，并允许该空心扭杆2绕稳定杆I扭转段11的中心轴线旋转。
[0039]上述内花键211均匀设置在该内花键连接部21上，该外花键1112均匀设置在该外花键连接部111上。
[0040]如图4、图5所示，所述稳定杆2可相对所述空心扭杆2在某一设定值(为方便理解称为自由扭转角度2a)内自由扭转(顺时针扭转或者逆时针扭转)，该自由扭转的意思就是空心扭杆并不与稳定杆I起作用。假设该外花键1112的宽度和内键槽212的宽度均换算成角度，则内键槽212的角度等于外花键1112的角度加2a，如此，即该外花键1112可在其内键槽212中2a角度范围内扭转，而使外花键1112不与内花键211接触，此时，只有稳定杆I起作用，空心扭杆2并不起作用，只有外花键1112和内花键211的扭转角度超过2a时，才会使外花键1112与内花键211接触此，此时，空心扭杆2和稳定杆I均起作用。关于该自由扭转角度2a，并无特别限定，本领域技术人员根据本例描述，在具体应用中可以具体设置，比如本例中，所述自由扭转角度2a为10-20度。
[0041]其中，如图2所示，所述扭杆段11两端形成径向缩小的变径部，该变径部上形成所述外花键连接部111。
[0042]所述内花键211和所述外花键1112的个数并不特别限定，作为优选的实施方式，可以为3-6个。本例中，所述内花键211和所述外花键1112的个数为4个。
[0043]其中，所述稳定杆I的外径为10_50mm。
[0044]如图1所示，所述内花键连接部21和所述外花键连接部111配合连接处外部套装有固定衬套3。该固定衬套3可防止空心扭杆横向移动。同时，可通过该固定衬套3固定该稳定杆I。
[0045]下面将结合图4-图7，对其变刚度稳定杆的工作过程进行具体解释说明:当汽车左右车轮一起上下跳动时，稳定杆I转动但不不发生扭转，空心扭杆2随稳定杆I转动，稳定杆I与空心扭杆2均不起作用。车辆的侧向加速度和车辆侧倾角关系如图7所示，车辆的侧向加速度影响着车辆侧倾角，当侧向加速度超过某预设加速度g-寸，稳定杆I起作用，控制车辆侧倾。稳定杆I的扭转角和稳定杆刚度的关系如图6所示，比如当左右车轮反向跳动时，稳定杆I发生扭转，稳定杆I起到控制车辆侧倾的作用。当稳定杆I的扭转角度小于2a时，如图4所示，稳定杆I上的外花键1112位于空心扭杆2上的内键槽212中，并不与空心扭杆2上的内花键211接触，只有稳定杆I起作用。当稳定杆I的扭转角度达到2a时，如图5所示，稳定杆I外花键1112与空心扭杆2内花键211接触，随着扭转角度的继续增大空心扭杆2开始发挥作用，此时稳定杆I结构的刚度增大，这样就使得稳定杆I具有了两个刚度。若扭转角度超过其最大扭转角，可能会对稳定杆造成损坏。
[0046]将该变刚度稳定杆结构安装在汽车上，当车身侧倾角较小时，只有稳定杆I起作用，悬架侧倾刚度较小，这样有利于提供在反向路面是车辆行驶的舒适性；车身侧倾角度较大时，空心扭杆2起作用，悬架侧倾刚度变大，提高车辆抗侧倾能力，减小车身侧倾角，降低车身侧倾速率，提高弯道行驶的稳定性，使驾驶更舒适。
[0047]本实用新型实施例提供的上述变刚度稳定杆结构，只需在现有稳定杆I外套装一空心扭杆2，即可实现稳定杆结构变刚度的功能，其结构非常简单，容易制造，成本较低。
[0048]同时，本实用新型的第二实施例提供了一种悬架总成，其包括上述第一实施例所述的变刚度稳定杆结构。由于本例中并不对悬架总成的其他结构作出改变，而仅改进了该变刚度稳定杆结构，由于该变刚度稳定杆结构已在上述第一实施例中说明，因此不再赘述。
[0049]本实用新型实施例提供的上述悬架总成，由于采用了上述变刚度稳定杆结构，只需在现有稳定杆I外套装一空心扭杆2，即可实现稳定杆结构变刚度的功能，其结构非常简单，容易制造，成本较低。如此，在实现了变刚度功能的同时，也即简化了悬架总成的结构，降低了悬架总成的成本。
[0050]同时，本实用新型的第三实施例提供了一种汽车，其包括上述第二实施例所述的悬架总成。本例中也并不对汽车的其他部分做出改进，而仅改进了悬架总成中的变刚度稳定杆结构，而该变刚度稳定杆结构已在上述第一实施例中做了具体解释说明，因此，不再赘述。
[0051]本实用新型实施例提供的上述汽车，由于安装了上述具有变刚度稳定杆结构的悬架总成，也使汽车结构进一步简化，降低汽车成本。
[0052]采用本使实用新型提供的变刚度稳定杆结构，由于其仅在传统稳定杆的扭转段外套装了一空心扭杆，稳定杆本身刚度相对较小，在该稳定杆的扭转角度较小时，空心扭杆不作用，车辆的舒适性更好，当扭转角度大于设定值时，空心扭杆开始起作用，此时稳定杆的刚度增大，这样就使得稳定杆具有了两个刚度。用以减小侧倾，避免车辆侧翻，提高了车辆的稳定性和安全性。其结构相对更加简单，降低了制作和装配的工艺难度，成本更低。
[0053]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种变刚度稳定杆结构，其特征在于，包括稳定杆及空心扭杆； 所述稳定杆包括位于中间部分的扭转段及位于所述扭转段两端的连接段； 其中，所述空心扭杆的两端内壁设有内花键连接部；所述扭转段上设有与所述空心扭杆的内花键连接部对应的外花键连接部； 所述空心扭杆套装在所述扭转段上，所述内花键连接部和所述外花键连接部配合连接。
2.根据权利要求1所述的变刚度稳定杆结构，其特征在于，所述内花键连接部包括若干径向设置的内花键，所述内花键之间形成内键槽； 所述外花键连接部包括若干径向设置的外花键，所述外花键之间形成外键槽；所述外花键插入所述内键槽中，所述内花键插入所述外键槽中； 所述稳定杆可相对所述空心扭杆在自由扭转角度2a内自由扭转，其中，所述自由扭转角度2a为10_20度。
3.根据权利要求2所述的变刚度稳定杆结构，其特征在于，所述扭杆段两端形成径向缩小的变径部，该变径部上形成所述外花键连接部。
4.根据权利要求2所述的变刚度稳定杆结构，其特征在于，所述内花键和所述外花键的个数为3-6个。
5.根据权利要求4所述的变刚度稳定杆结构，其特征在于，所述内花键和所述外花键的个数为4个。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的变刚度稳定杆结构，其特征在于，所述稳定杆的外径为10_50mm。
7.根据权利要求1-5中任意一项所述的变刚度稳定杆结构，其特征在于，所述内花键连接部和所述外花键连接部配合连接处外部套装有固定衬套。
8.一种悬架总成，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的变刚度稳定杆结构。
9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求8所述的悬架总成。
【文档编号】B60G21/055GK204263876SQ201420749846
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】王瑞林, 吴保玉, 王黎明, 王彧, 郭超, 裴彦明 申请人:广州汽车集团股份有限公司