横向稳定杆总成及车辆的制作方法

1.本发明属于车辆悬架系统技术领域，具体涉及一种横向稳定杆总成及车辆。


背景技术：

2.横向稳定杆总成是一种有效地能够实现减小车辆侧倾的结构，当车辆侧倾时，通过稳定杆的扭转刚度参数能够为车辆提供侧倾刚度，提升车辆行驶稳定性，但其存在以下几点问题：
3.第一，车辆在良好路况下，横向稳定杆能增加车辆侧倾刚度，提升转弯时极限车速，增加车辆的安全性和稳定性。但是当车辆以较低的车速行驶在颠簸路和越野路面时，此时横向稳定杆对舒适性的恶化会大于其对稳定性的贡献。其原因是：通过横向稳定杆连接左右悬架，降低了左右悬架的独立性，增加悬架系统在颠簸路和越野路面的冲击感，甚至会限制轮胎跳动从而减弱减振器的减振能力。
4.第二、传统横向稳定杆在成型后其扭转刚度就已经确定，无法再改变。无法匹配车辆多样化的使用工况，不能按照需求来提供扭转刚度。
5.第三，当车辆行驶在连续倾斜路面(比如山区路面)，路面往往外侧低内侧高，车身时刻保持向外侧倾斜，对安全性和驾驶信心和有很大影响，传动稳定杆无法将车身调整为水平以增加安全性和驾驶信心。


技术实现要素：

6.针对现有车辆的横向稳定杆存在无法兼顾稳定性和舒适性、扭转刚度不可调的问题，本发明提供了一种横向稳定杆总成及车辆。
7.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
8.一方面，本发明提供了一种横向稳定杆总成，包括稳定杆第一半轴、稳定杆第二半轴和离合控制装置，所述离合控制装置连接于所述稳定杆第一半轴和所述稳定杆第二半轴之间，所述离合控制装置用于控制所述稳定杆第一半轴和所述稳定杆第二半轴之间扭矩的传递或阻断。
9.可选的，所述离合控制装置包括法兰盘、摩擦片、离合器压盘和执行机构，所述稳定杆第一半轴的一侧端部与所述稳定杆第二半轴的一侧端部相对设置，所述稳定杆第一半轴的另一侧端部用于连接车辆一侧悬架；所述稳定杆第二半轴的另一侧端部用于连接车辆另一侧悬架；所述法兰盘连接于所述稳定杆第一半轴的一侧端部，所述摩擦片连接于所述稳定杆第二半轴的一侧端部，所述离合器压盘设置于所述摩擦片背离所述法兰盘的一侧，所述离合器压盘用于施加所述摩擦片对所述法兰盘的压力以调节所述摩擦片与所述法兰盘之间的相对摩擦力，所述执行机构用于调节所述离合器压盘对所述摩擦片的压合力。
10.可选的，所述执行机构包括有膜片弹簧、分离轴承、拔叉和执行器，所述分离轴承具有内圈和外圈，所述内圈固定于所述稳定杆第二半轴上，所述外圈可轴向位移和周向转动地套设于所述内圈外部，所述膜片弹簧的外周抵接在所述离合器压盘上，所述膜片弹簧
的内周连接所述外圈，所述拔叉分别连接所述外圈和所述执行器；
11.所述执行器经由所述拔叉带动所述外圈沿所述外圈的轴向在第一位置和第二位置之间的滑动和定位，以调节所述膜片弹簧对所述离合器压盘的压合力。
12.可选的，当所述外圈位于第一位置时，所述膜片弹簧以预设的预紧力压合于所述离合器压盘上；
13.当所述外圈由第一位置滑动至第二位置时，所述外圈对所述膜片弹簧施加与所述预紧力方向相反的反向拉力，且反向拉力逐渐增大，所述膜片弹簧对所述离合器压盘的压合力逐渐减小；
14.当所述外圈位于第二位置时，所述膜片弹簧由所述外圈带动脱离所述离合器压盘，对所述离合器压盘的压合力解除。
15.可选的，所述离合控制装置还包括离合器盖，所述离合器盖与所述法兰盘连接，在所述离合器盖和所述法兰盘之间形成有第一容置空间，所述膜片弹簧、所述离合器压盘和所述摩擦片置于所述第一容置空间中，所述分离轴承的外圈部分穿出所述离合器盖，所述膜片弹簧连接于所述分离轴承的外圈位于所述离合器盖中的一端，所述拔叉连接于所述分离轴承的外圈穿出于所述离合器盖的一端。
16.可选的，所述横向稳定杆总成还包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体连接，以在所述第一壳体和所述第二壳体之间形成有第二容置空间，所述稳定杆第一半轴的一侧端部和所述稳定杆第二半轴的一侧端部位于所述第二容置空间中，所述稳定杆第一半轴的另一侧端部穿出所述第一壳体，所述稳定杆第一半轴与所述第一壳体固定连接，所述稳定杆第二半轴的另一侧端部穿出所述第二壳体，所述稳定杆第二半轴与所述第二壳体转动连接。
17.可选的，所述离合控制装置还包括有磁铁、霍尔传感器和控制器，所述磁铁的位置与所述稳定杆第二半轴相对固定，所述霍尔传感器的位置与所述稳定杆第一半轴相对固定，所述控制器用于接收所述霍尔传感器的输入信息和控制所述稳定杆第一半轴和所述稳定杆第二半轴之间扭矩的传递或阻断。
18.可选的，所述横向稳定杆总成呈几字形结构，所述稳定杆第一半轴和所述稳定杆第二半轴均呈z字形结构。
19.可选的，所述稳定杆第一半轴上设置有第一衬套，所述第一衬套用于将所述稳定杆第一半轴安装于车身上；所述稳定杆第二半轴上设置有第二衬套，所述第二衬套用于将所述稳定杆第二半轴安装于车身上。
20.另一方面，本发明提供了一种车辆，包括如上所述的横向稳定杆总成。
21.根据本发明提供的横向稳定杆总成，通过将稳定杆分隔形成所述稳定杆第一半轴和所述稳定杆第二半轴，同时在所述稳定杆第一半轴和所述稳定杆第二半轴之间设置用于控制扭矩的传递或阻断的离合控制装置，进而可根据不同路面状况控制所述稳定杆第一半轴和所述稳定杆第二半轴的初始锁定、反向锁定、部分连接和断开，实现不同路段扭矩传递的需求，兼顾车辆行驶的稳定性和舒适性。
附图说明
22.图1是本发明提供的横向稳定杆总成的结构示图；
23.图2是本发明提供的横向稳定杆总成的截面图；
24.图3是本发明提供的离合控制装置的部分截面图；
25.图4是本发明提供的离合控制装置的内部结构示意图；
26.图5是本发明提供的横向稳定杆总成处于初始锁定模式的侧面视图；
27.图6是现有传统稳定杆在倾斜路面的功能示意图；
28.图7是本发明提供的横向稳定杆总成在倾斜路面的功能示意图；
29.图8是本发明提供的横向稳定杆总成处于反向锁定模式的侧面视图；
30.图9是本发明提供的横向稳定杆总成处于不同模式下的扭矩传递图。
31.说明书附图中的附图标记如下：
32.1、稳定杆第一半轴；2、稳定杆第二半轴；3、离合控制装置；31、法兰盘；32、执行机构；321、膜片弹簧；322、分离轴承；3221、外圈；32211、弧形槽；3222、内圈；323、拔叉；3231、弧形板；324、执行器；33、摩擦片；34、离合器压盘；35、离合器盖；36、磁铁；37、霍尔传感器；4、第一衬套；41、第一橡胶圈；5、第二衬套；51、第二橡胶圈；6、第一壳体；61、条形孔；7、第二壳体；71、轴承。
具体实施方式
33.为了使本发明所解决的技术问题、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，对本发明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发明，并不用于限定本发明。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“周向”、“轴向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
35.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.参见图1所示，本发明提供了一种横向稳定杆总成，包括稳定杆第一半轴1、稳定杆第二半轴2和离合控制装置3，所述离合控制装置3连接于所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2之间，所述离合控制装置3用于控制所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2之间扭矩的传递或阻断。
37.所述横向稳定杆总成可根据不同路面状况控制所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2的初始锁定、反向锁定、部分锁定和完全断开，实现不同路段扭矩传递的需求，兼顾车辆行驶的稳定性和舒适性。
38.具体的，如图9所示，提供了所述横向稳定杆总成在不同模式下的扭矩传递特性。
39.如图5所示，所述横向稳定杆总成的初始锁定模式为：
40.在比较平稳的路面下，所述离合控制装置3控制所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2接合到一起，扭矩的传递路径可以通过稳定杆第一半轴1传递至稳定杆第二半
轴2传递，此时所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2在不受力情况下的无相对转动，为车辆提供较大和侧倾刚度，保证车辆高速行驶稳定性和安全性。
41.所述横向稳定杆总成的部分锁定模式为：
42.在比较不平的路面上，行驶速度一般较低，此时，车辆的舒适性需要更多的关注，此时所述离合控制装置3控制所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2处于部分连接状态，当所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2的相对转动小(即扭矩小)时，所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2之间可以传递扭矩；当所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2相对转动超过某一范围时，所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2之间出现滑动，所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2不传递更大的扭矩，相当于在大载荷下增加车辆左右两侧悬架的独立性，提升舒适性。
43.所述横向稳定杆总成的完全断开模式为：
44.在越野路面，传统稳定杆会限制左右悬架的相对跳动，无法让左右悬架实现最大相对跳动，为了解决此问题，通过控制所述离合控制装置3完全断开，所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2之间相对转动，完全不传递扭矩，使车辆的左右悬架充分匹配路面起伏和坑洼恶劣的越野路面。
45.所述横向稳定杆总成的反向锁定模式为：
46.如图6所示，在始终往外侧倾斜的路面，如盘山路面，使用传统稳定杆的车身也会往外侧倾斜。如图7所示，为了补偿路面倾斜的角度，需要将稳定杆提供车身角度补偿使车身水平。此时，先控制所述离合控制装置3完全断开，使车辆外侧的悬架下移，内侧的悬架相对上移，即所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2产生了相对转动，此时再将所述离合控制装置3接合。如图8所示，接合之后横向稳定杆总成工作时，所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2会存在一个预先就设置好的相对角度，弥补了路面向外侧倾斜的角度，同时使车身产生了向内侧的预侧倾，极大增加安全性。
47.如图2和图3所示，在一实施例中，所述离合控制装置3包括法兰盘31、摩擦片33、离合器压盘34和执行机构32，所述稳定杆第一半轴1的一侧端部与所述稳定杆第二半轴2的一侧端部相对设置，所述稳定杆第一半轴1的另一侧端部用于连接车辆一侧悬架；所述稳定杆第二半轴2的另一侧端部用于连接车辆另一侧悬架；所述法兰盘31连接于所述稳定杆第一半轴1的一侧端部，具体的，所述法兰盘31和所述稳定杆第一半轴1的一侧端部通过花键连接，以保证所述法兰盘31和所述稳定杆第一半轴1的相对固定；所述摩擦片33连接于所述稳定杆第二半轴2的一侧端部，具体的，所述摩擦片33与所述稳定杆第二半轴2的一侧端部通过花键连接，以保证所述摩擦片33和所述稳定杆第二半轴2的相对稳定，所述离合器压盘34设置于所述摩擦片33背离所述法兰盘31的一侧，所述离合器压盘34为环状结构，所述离合器压盘34与所述摩擦片33抵接，所述离合器压盘34用于施加所述摩擦片33对所述法兰盘31的压力以调节所述摩擦片33与所述法兰盘31之间的相对摩擦力，所述执行机构32用于调节所述离合器压盘34对所述摩擦片33的压合力。
48.所述稳定杆第一半轴1与所述稳定杆第二半轴2之间的扭矩传递刚度与所述摩擦片33和所述法兰盘31之间的摩擦力直接相关，而所述摩擦片33和所述法兰盘31之间的摩擦力与所述离合器压盘34对所述摩擦片33的压合力直接相关，所述离合器压盘34对所述摩擦片33的压合力越大，所述稳定杆第一半轴1与所述稳定杆第二半轴2之间的扭矩传递刚度越
大；所述通过调节所述离合器压盘34对所述摩擦片33的压合力以调控所述法兰盘31和所述摩擦片33之间的摩擦力，从而实现所述稳定杆第一半轴1与所述稳定杆第二半轴2之间扭转刚度连续可调，从而保证所述横向稳定杆总成在部分锁定模式中满足不同程度的扭矩传递需求。
49.在一实施例中，所述执行机构32包括有膜片弹簧321、分离轴承322、拔叉323和执行器324，所述分离轴承322具有内圈3222和外圈3221，所述内圈3222固定于所述稳定杆第二半轴2上，所述外圈3221可轴向位移和周向转动地套设于所述内圈3222外部，所述膜片弹簧321的外周抵接在所述离合器压盘34上，所述膜片弹簧321的内周连接所述外圈3221，所述拔叉323分别连接所述外圈3221和所述执行器324。
50.所述执行器324经由所述拔叉323带动所述外圈3221沿所述外圈3221的轴向在第一位置和第二位置之间的滑动和定位，以调节所述膜片弹簧321对所述离合器压盘34的压合力。
51.所述执行器324选自电动驱动机构、气动驱动机构或液压驱动机构。
52.在具体的实施例中，所述执行器324选自可进行直线机械运动的电机结构，如电机加齿轮齿条结构或电机加蜗轮蜗杆结构。
53.在一实施例中，当所述外圈3221位于第一位置时，所述膜片弹簧321以预设的预紧力压合于所述离合器压盘34上。
54.当所述外圈3221由第一位置滑动至第二位置时，所述外圈3221对所述膜片弹簧321施加与所述预紧力方向相反的反向拉力，且反向拉力逐渐增大，所述膜片弹簧321对所述离合器压盘34的压合力逐渐减小。
55.当所述外圈3221位于第二位置时，所述膜片弹簧321由所述外圈3221带动脱离所述离合器压盘34，对所述离合器压盘34的压合力解除。
56.通过调节所述外圈3221的位置以调节所述膜片弹簧321对所述离合器压盘34的压合力大小，实现所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2之间扭矩刚度可调节的目的。
57.需要说明的是，在其他实施例中，所述执行机构32也可采用其他用于对所述离合器压盘34施加压合力的驱动机构。
58.在一实施例中，所述离合控制装置3还包括离合器盖35，所述离合器盖35与所述法兰盘31连接，在所述离合器盖35和所述法兰盘31之间形成有第一容置空间，所述膜片弹簧321、所述离合器压盘34和所述摩擦片33置于所述第一容置空间中，所述分离轴承322的外圈3221部分穿出所述离合器盖35，所述膜片弹簧321连接于所述分离轴承322的外圈3221位于所述离合器盖35中的一端，所述拔叉323连接于所述分离轴承322的外圈3221穿出于所述离合器盖35的一端。
59.所述离合器盖35的内缘通过螺栓固定于所述法兰盘31的内缘上，所述膜片弹簧321部分抵接于所述离合器盖35和所述离合器压盘34之间，初始状态下，所述膜片弹簧321具有弹性形变，以对所述离合器压盘34形成预紧力。
60.如图2所示，在一实施例中，所述横向稳定杆总成还包括第一壳体6和第二壳体7，所述第一壳体6和所述第二壳体7连接，以在所述第一壳体6和所述第二壳体7之间形成有第二容置空间，所述稳定杆第一半轴1的一侧端部和所述稳定杆第二半轴2的一侧端部位于所
述第二容置空间中，所述稳定杆第一半轴1的另一侧端部穿出所述第一壳体6，所述稳定杆第一半轴1与所述第一壳体6固定连接，所述稳定杆第二半轴2的另一侧端部穿出所述第二壳体7，所述稳定杆第二半轴2与所述第二壳体7转动连接。
61.所述第一壳体6和所述第二壳体7通过螺栓连接，通过所述第一壳体6和所述第二壳体7能够对所述横向稳定杆总成的其他结构起到保护作用，避免外部灰尘进入或所述横向稳定杆总成与外部结构产生干涉，保证横向稳定杆总成运行稳定性。
62.所述执行器324位于所述第一壳体6的外壁上，所述第一壳体6上开设有条形孔61，所述条形孔61沿与所述外圈3221的轴向相平行的反向延伸，所述拨叉部分穿过所述条形孔61，所述拔叉323位于所述第二容置空间中的端部设置有弧形板3231，所述外圈3221穿出于所述离合器盖35的一端外周设置有弧形槽32211，所述弧形板3231插入所述弧形槽32211中。
63.所述第一壳体6与所述稳定杆第一半轴1过盈配合，所述第二壳体7与所述稳定杆第二半轴2之间设置有多个轴承71。
64.如图4所示，在一实施例中，作为本发明的进一步改进，所述离合控制装置3还包括有磁铁36、霍尔传感器37和控制器，所述磁铁36的位置与所述稳定杆第二半轴2相对固定，所述霍尔传感器37的位置与所述稳定杆第一半轴1相对固定，所述控制器用于接收所述霍尔传感器37的输入信息和控制所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2之间扭矩的传递或阻断。
65.通过所述霍尔传感器37感应所述磁铁36位置，能够间接获知所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2的相对转动角度，从而获知所述横向稳定杆总成所处状态。
66.具体的，所述霍尔传感器37设置于所述离合器盖35上，当所述稳定杆第一半轴1发生偏转时，所述霍尔传感器37跟随所述稳定杆第一半轴1转动；所述磁铁36设置于所述摩擦片33上对应所述霍尔传感器37的位置，当所述稳定杆第二半轴2发生偏转时，所述磁铁36跟随所述稳定杆第二半轴2转动；所述控制器电连接所述霍尔传感器37和所述执行器324。
67.设置磁铁36、霍尔传感器37的目的在于：当车辆由倾斜路面、不平路面或越野路面切换为平稳路面时，所述横向稳定杆总成需要在反向锁定模式、部分锁定模式和完全断开模式下切换到初始锁定模式，此时，执行器324先操作所述法兰盘31和所述摩擦片33分离，所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2可以相对自由转动，不再传递扭矩；此时，通过所述霍尔传感器37感应与磁铁36的相对位置，能够获知所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2的相对转动角度，当所述霍尔传感器37检测到左右半轴相对位置处于初始锁定模式设计位置时，执行器324操纵所述法兰盘31和所述摩擦片33接合，接合所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2，实现快速复位。
68.如图1所示，在一实施例中，所述横向稳定杆总成呈几字形结构，所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2均呈z字形结构。
69.通过将所述横向稳定杆总成呈几字形结构设置，当车辆两侧的悬架产生高度变化时，能够直接带动所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2转动，同时在所述横向稳定杆总成处于初始锁定模式、反向锁定模式和部分锁定模式下，能够有效传递车辆两侧悬架高度差形成的扭矩
70.如图1所示，在一实施例中，所述稳定杆第一半轴1上设置有第一衬套4，所述第一
衬套4用于将所述稳定杆第一半轴1安装于车身上；所述稳定杆第二半轴2上设置有第二衬套5，所述第二衬套5用于将所述稳定杆第二半轴2安装于车身上。
71.所述第一衬套4中设置有第一橡胶圈41，所述稳定杆第一半轴1穿过所述第一橡胶圈41并硫化粘接；所述第二衬套5中设置有第二橡胶圈51，所述稳定杆第二半轴2穿过所述第二橡胶圈51并硫化粘接。
72.所述第一橡胶圈41和所述第二橡胶圈51能够配合所述稳定杆第一半轴1和所述稳定杆第二半轴2的偏转发生适应性形变。
73.本发明的另一实施例提供了一种车辆，包括如上所述的横向稳定杆总成。
74.由于采用了如上所述的横向稳定杆总成，所述车辆在不同工况下能够实现不同的抗侧倾刚度，甚至提供反向侧倾刚度，以满足车辆在不同工况下对稳定杆扭转刚度的需求且连续可调，实现不同工况下车辆具有较好的抗侧倾刚度、行驶稳定性和舒适性的需求。
75.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。