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客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的制作方法

文檔序號(hào):3943728閱讀:735來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及汽車配件技術(shù)領(lǐng)域,特別是一種客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿。
背景技術(shù)
今大型高級(jí)旅游大巴,重型車輛具有重量和尺寸大、質(zhì)心高等特點(diǎn),其側(cè)翻穩(wěn)定極限較低,容易誘發(fā)側(cè)翻事故。由于客車通常載客量大,容易造成“群死群傷”,其造成的生命和財(cái)產(chǎn)損失往往更大,造成惡劣的社會(huì)影響。目前,廣泛被采用的是在汽車上加橫向穩(wěn)定桿,能防止車身在轉(zhuǎn)彎時(shí)發(fā)生過(guò)大的橫向側(cè)傾和改善平順性。橫向穩(wěn)定桿是用彈簧鋼制成的扭桿彈簧,形狀呈“U”形,橫置在汽車的前端和后端。但這一裝置有這樣的問(wèn)題,由于設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先限定,會(huì)出現(xiàn)布置空間及操控性不足的問(wèn)題,更重要的是其剛度和性能無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié),不能滿足汽車行駛的要求。為了解決上述問(wèn)題,中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?201110056125.2,
公開日:2011.8.17)公開了一種可以在車輛跳動(dòng)過(guò)程中自行調(diào)整穩(wěn)定桿剛度的橫向穩(wěn)定桿裝置,以解決傳統(tǒng)橫向穩(wěn)定桿布置空間及操控性不足的問(wèn)題。該裝置中,橫向穩(wěn)定桿由兩個(gè)對(duì)稱的橫桿鉸接而成,每個(gè)橫桿的外側(cè)端部均利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,每個(gè)橫桿的桿身中部均利用連接支架連接于車架上。上述橫向穩(wěn)定桿的端部在車輪的跳動(dòng)過(guò)程中可以相對(duì)下擺臂產(chǎn)生一定位移,從而自行改變了穩(wěn)定桿的剛度,且剛度隨著車輪的跳動(dòng)幅度增大而逐漸減少。當(dāng)車輛側(cè)傾幅度較小時(shí),橫向穩(wěn)定桿的剛度較大,可以起到防側(cè)傾的作用;當(dāng)車輛側(cè)傾幅度較大時(shí),橫向穩(wěn)定桿的剛度減小,增加了內(nèi)側(cè)輪胎與地面的附著力,增加了操控性與舒適性。該執(zhí)行機(jī)構(gòu)存在如下問(wèn)題:1、在車輛跳動(dòng)中通過(guò)改變橫桿和端部支架的接觸點(diǎn),從而改變橫向穩(wěn)定桿的剛度有限,不能滿足多變剛度的要求。2、當(dāng)車輛側(cè)傾幅度較大時(shí),雖然能提高車輛的舒適性,卻不能很好的起到防側(cè)傾的作用;3、整個(gè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)有噪聲問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,使車輛同時(shí)具有好的平順性和防側(cè)傾能力,且運(yùn)行噪聲小。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其包括中間穩(wěn)定桿、右穩(wěn)定桿、左穩(wěn)定桿、長(zhǎng)套和短套,所述中間穩(wěn)定桿的一端與右穩(wěn)定桿的一端固定連接,所述中間穩(wěn)定桿的另一端與左穩(wěn)定桿的一端固定連接,所述右穩(wěn)定桿的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述穩(wěn)定桿的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述長(zhǎng)套和短套通過(guò)嚙合端的嚙合齒沿軸向嚙合在一起,并套接在所述中間穩(wěn)定桿外圍,所述長(zhǎng)套的嚙合齒與短套的嚙合齒之間留有間隙。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,其顯著優(yōu)點(diǎn):1、兼顧安全性和舒適性:由于穩(wěn)定桿剛度可變,當(dāng)車輛受到較小的橫向力時(shí),側(cè)傾剛度設(shè)為較小值,這會(huì)使車輛具有好的平順性;當(dāng)車輛受到較大的橫向力時(shí),側(cè)傾剛度設(shè)為較大值,這會(huì)使車輛具有好的側(cè)傾穩(wěn)定性,因此在保證安全性的同時(shí)兼顧了舒適性。2、節(jié)省動(dòng)力:由于該穩(wěn)定桿屬于半主動(dòng)穩(wěn)定桿,沒(méi)有動(dòng)力系統(tǒng),而是用傳感器控制,因此它無(wú)需動(dòng)力源且所有元件可控。3、噪聲問(wèn)題降低:該系統(tǒng)采用套結(jié)合和分離來(lái)改變剛度,運(yùn)動(dòng)柔和,噪聲問(wèn)題降低。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中嚙合齒之間間隙的工作原理圖。圖3是本發(fā)明客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)角度與扭轉(zhuǎn)力矩關(guān)系示意圖。圖中,1右穩(wěn)定桿,2花鍵,3花鍵,4端面齒隙,5中間穩(wěn)定桿,6花鍵,7左穩(wěn)定桿,8花鍵,9長(zhǎng)套,10短套,11位移傳感器。
具體實(shí)施例方式圖1所示為本發(fā)明的客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其包括中間穩(wěn)定桿5、右穩(wěn)定桿1、左穩(wěn)定桿7、長(zhǎng)套9和短套10,所述中間穩(wěn)定桿5的一端與右穩(wěn)定桿I的一端固定連接,所述中間穩(wěn)定桿5的另一端與左穩(wěn)定桿7的一端固定連接,所述右穩(wěn)定桿I的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述穩(wěn)定桿7的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述長(zhǎng)套9和短套10通過(guò)嚙合端的嚙合齒沿軸向嚙合在一起,并套接在所述中間穩(wěn)定桿5外圍,所述長(zhǎng)套9的嚙合齒與短套10的嚙合齒之間留有間隙4。所述短套10的非嚙合端與中間穩(wěn)定桿5固定連接。在所述長(zhǎng)套9的非哨合端設(shè)有測(cè)定橫向穩(wěn)定桿因扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生位移的位移傳感器11。所述中間穩(wěn)定桿5與右穩(wěn)定桿I之間通過(guò)花鍵2連接。所述中間穩(wěn)定桿5與左穩(wěn)定桿7之間通過(guò)花鍵8連接。當(dāng)車身只作垂直運(yùn)動(dòng)時(shí),右穩(wěn)定桿I與左穩(wěn)定桿7隨汽車的下擺臂同時(shí)上下運(yùn)動(dòng),變形相同,橫向穩(wěn)定桿不起作用。當(dāng)車身側(cè)傾時(shí),兩側(cè)懸架跳動(dòng)不一致,橫向穩(wěn)定桿發(fā)生扭轉(zhuǎn),桿身的彈力成為繼續(xù)側(cè)傾的阻力,起到橫向穩(wěn)定的作用。車身剛開始側(cè)傾時(shí),兩側(cè)懸架跳動(dòng)出現(xiàn)不一致,因此,帶動(dòng)左右穩(wěn)定桿分別向不同方向運(yùn)動(dòng)。這里不妨設(shè)車身向右側(cè)傾,右側(cè)懸架彈簧被壓縮,穩(wěn)定桿的該側(cè)末端就相對(duì)于車架向上移,即右穩(wěn)定桿I向上運(yùn)動(dòng);左側(cè)懸架彈簧被拉伸,該側(cè)懸架會(huì)壓向穩(wěn)定桿,相應(yīng)的穩(wěn)定桿的末端則相對(duì)于車架向下移,從而帶動(dòng)左穩(wěn)定桿7向下運(yùn)動(dòng),桿身的彈力會(huì)阻止左側(cè)車輪抬起,從而使車身盡量保持平衡,起到橫向穩(wěn)定的作用,提高了車輛行駛穩(wěn)定性。由于車剛開始側(cè)傾,所以兩側(cè)懸架跳動(dòng)出現(xiàn)不一致性較小,需要橫向穩(wěn)定桿的扭轉(zhuǎn)剛度較小,這時(shí)如圖3所示,穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)角度小于Φ,嚙合齒之間的間隙4 一直存在,長(zhǎng)套9和短套10處于分離狀態(tài),扭轉(zhuǎn)路徑從右穩(wěn)定桿I經(jīng)中間穩(wěn)定桿5傳到左穩(wěn)定桿7,即只有橫向穩(wěn)定桿中部芯軸(1、5和7組成的整體)參與扭轉(zhuǎn),這會(huì)使車輛在平直路面具有好的平順性。當(dāng)車輛受到較大的橫向力發(fā)生側(cè)傾時(shí),如圖3所示,穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)角度大于Φ,這時(shí)嚙合齒之間的間隙4消除,長(zhǎng)套9和短套10結(jié)合,連成一體,且分別通過(guò)花鍵2和8和中間穩(wěn)定桿5相連,即穩(wěn)定桿外套也參與扭轉(zhuǎn),這使得穩(wěn)定桿剛性變大,從而使車輛具有好的側(cè)傾穩(wěn)定性。其中,在外套上裝有一位移傳感器11,當(dāng)橫向穩(wěn)定桿扭轉(zhuǎn)時(shí),位移傳感器11讀取扭轉(zhuǎn)角度產(chǎn)生的位移,通過(guò)駕駛員側(cè)翻反應(yīng)模型計(jì)算,適時(shí)導(dǎo)通聲光報(bào)警器聲訊信號(hào),給駕駛員提前警示,及時(shí)調(diào)整車輛。同時(shí)與ECU通信,降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,利用嚙合齒之間的間隙4的變化,來(lái)控制長(zhǎng)套9和短套10的結(jié)合和分離,使得剛度變化靈敏且幅度大,適合多剛度的要求。同時(shí)由于采用的半主動(dòng)穩(wěn)定桿,工作時(shí)幾乎不消耗車輛動(dòng)力,還能獲得與全主動(dòng)穩(wěn)定桿相近的性能
權(quán)利要求
1.一種客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其特征在于:包括中間穩(wěn)定桿(5)、右穩(wěn)定桿(I )、左穩(wěn)定桿(7)、長(zhǎng)套(9)和短套(10),所述中間穩(wěn)定桿(5)的一端與右穩(wěn)定桿(I)的一端固定連接,所述中間穩(wěn)定桿(5)的另一端與左穩(wěn)定桿(7)的一端固定連接,所述右穩(wěn)定桿(I)的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述穩(wěn)定桿(7)的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述長(zhǎng)套(9)和短套(10)通過(guò)嚙合端的嚙合齒沿軸向嚙合在一起,并套接在所述中間穩(wěn)定桿(5)外圍,所述長(zhǎng)套(9)的嚙合齒與短套(10)的嚙合齒之間留有間隙(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其特征在于:所述短套(10)的非哨合端與中間穩(wěn)定桿(5)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其特征在于:在所述長(zhǎng)套(9)的非哨合端設(shè)有測(cè)定橫向穩(wěn)定桿因扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生位移的位移傳感器(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其特征在于:所述中間穩(wěn)定桿(5 )與右穩(wěn)定桿(I)之間通過(guò)花鍵(2 )連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其特征在于:所述中間穩(wěn)定桿(5)與左穩(wěn)定桿(7)之間通過(guò)花鍵(8)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種客車變剛度半主動(dòng)橫向穩(wěn)定桿,其包括中間穩(wěn)定桿、右穩(wěn)定桿、左穩(wěn)定桿、長(zhǎng)套和短套,所述中間穩(wěn)定桿的一端與右穩(wěn)定桿的一端固定連接,所述中間穩(wěn)定桿的另一端與左穩(wěn)定桿的一端固定連接,所述右穩(wěn)定桿的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述穩(wěn)定桿的另一端利用端部支架與汽車的下擺臂活動(dòng)連接,所述長(zhǎng)套和短套通過(guò)嚙合端的嚙合齒沿軸向嚙合在一起,并套接在所述中間穩(wěn)定桿外圍,所述長(zhǎng)套的嚙合齒與短套的嚙合齒之間留有間隙。采用本發(fā)明的橫向穩(wěn)定桿,能使車輛同時(shí)具有好的平順性和防側(cè)傾能力,且運(yùn)行噪聲小。
文檔編號(hào)B60G21/055GK103171397SQ201310124650
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者王顯會(huì), 皮大偉, 周云波, 王洪亮, 丁義蘭, 楊波, 魏然, 鄭婷, 鄭雅麗, 吳寶劍 申請(qǐng)人:南京理工大學(xué)
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