车用主动稳定杆及其车辆

技术领域

本申请涉及技术领域，尤其涉及一种车用主动稳定杆及其车辆。

背景技术

稳定杆又称防倾杆，属于汽车悬挂中的辅助弹性元件，主要起到防止汽车在转弯时车身发生过大的侧倾而导致的侧倾和改善行驶平顺性的作用。目前市面上的车用稳定杆大多为被动稳定杆，被动稳定杆在操控性和舒适度方面的体验较差。现如今，市面上也出现了一些主动稳定杆，而这些主动稳定杆往往只能应用于大型乘用车，不能应用于轮距较小的车型(如ATV车型)，而且拥有如下缺点：一、结构复杂，精度要求高，零件数目多；二、成品占用很大空间，只适用于大型车辆，不能适配于全地形车等其它车型；三、价格高，一般出现在高端车型上。

发明内容

本申请提供了一种车用主动稳定杆及其车辆，用以解决现有车用稳定杆存在体验感差、结构复杂、精度要求高、成品占用空间大、适用范围有限、价格高等问题。

本申请提供一种车用主动稳定杆，包括：

壳体；

第一杆体，通过第一转轴可转动地安装于所述壳体的一端；

第二杆体，通过第二转轴可转动地安装于所述壳体的另一端；

活动轴套，可活动地安装于所述壳体内；所述活动轴套的一端活动套设有所述第一转轴，另一端与所述第二转轴连接；

活动销，固定连接于所述活动轴套；所述活动销相对所述第一转轴活动连接；

传动机构，所述传动机构与所述活动轴套连接，能够驱动所述活动轴套沿轴向移动；所述传动机构为涡轮蜗杆传动机构。

在一种可能的设计中，所述活动轴套上沿着垂直于所述活动轴套的中心轴的方向上开设有用于固定所述活动销的安装孔。

在一种可能的设计中，所述第一转轴上开设有通槽；所述活动销活动插设于所述通槽内，所述活动销与所述通槽相互配合，以驱动所述第一转轴转动。

在一种可能的设计中，所述涡轮蜗杆传动机构包括：

驱动电机，安装于所述壳体；

蜗杆，安装于所述驱动电机的输出轴；所述蜗杆通过第一轴承与所述壳体可转动地连接；

传动涡轮，与所述蜗杆啮合；所述传动涡轮与所述活动轴套连接。

在一种可能的设计中，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体连接；

所述传动涡轮的一侧通过第二轴承与所述第一壳体连接，另一侧通过第三轴承与所述第二壳体连接。

在一种可能的设计中，所述第一杆体通过第一法兰与所述第一转轴连接；所述第一转轴靠近所述第一杆体的一端通过第四轴承与所述第一壳体连接；

所述第二杆体通过第二法兰与所述第二转轴连接；所述第二转轴靠近所述第二杆体的一端通过第五轴承与所述第二壳体连接。

在一种可能的设计中，所述活动轴套外壁设置有第一梯形螺纹部；所述传动涡轮内壁上设置有与所述第一梯形螺纹部相配合的第二梯形螺纹部。

在一种可能的设计中，所述第一梯形螺纹部的牙型角和所述第二梯形螺纹部的牙型角均大于等于5°且小于等于60°。

在一种可能的设计中，还包括：

位移传感器，固定连接于所述壳体；所述位移传感器通过连接板与所述活动轴套可转动地连接。

本申请还提供一种车辆，包括：

车架；

车轮，至少部分设置在所述车架上；所述车轮包括相对设置的第一车轮和第二车轮；

上述的稳定杆；所述第一杆体与所述第一车轮连接，所述第二杆体与所述第二车轮连接；

控制器，所述控制器与所述传动机构和所述车用主动稳定杆的位移传感器均电路连接。

本申请的优点：

本申请一种车用主动稳定杆包括壳体、第一杆体、第二杆体、活动轴套、活动销和传动机构，第一杆体和第二杆体分别通过第一转轴和第二转轴安装于壳体的两侧。活动轴套可活动地安装于壳体内。活动轴套的一端活动套设有第一转轴，另一端与第二转轴连接。通过活动轴套在壳体的轴向运动，能够带动第一转轴发生旋转，进而驱动第一杆体发生旋转。活动销固定连接于活动轴套，活动销与第一转轴活动连接，当活动轴套沿着壳体的轴向运动时，活动销与第一转轴相互配合，以使第一转轴发生旋转。传动机构与活动轴套连接，能够驱动活动轴套沿轴向移动，当车身发生侧倾时，传动机构驱动活动轴套和活动销沿着轴向移动，在移动过程中活动销会作用于第一转轴，使其发生旋转，达到防止车身侧倾的目的。

本申请一种车用主动稳定杆占用空间小，结构简单，零件少，可靠性好，全自动控制，单级速比大，单级传动即可满足传动比要求，振动小且噪音相对较小，不需要对电机一直供电，能源消耗少，可适配轮距安装空间较小的车型。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的一种车辆的立体结构示意图；

图2为本申请所提供的一种车辆在一个角度的部分立体结构示意图；

图3为本申请所提供的一种车用主动稳定杆在一个角度的立体结构示意图；

图4为本申请所提供的一种车用主动稳定杆在另一个角度的立体结构示意图；

图5为本申请所提供的一种车用主动稳定杆的爆炸图；

图6为图4中A-A方向的剖视图；

图7为图4中B-B方向的剖视图；

图8为活动轴套、活动销、第一转轴的配合使用立体图；

图9为活动轴套、活动销、第一转轴的配合俯视图；

图10为图9中D-D方向剖视图；

图11为活动销与第一转轴的配合使用立体图；

图12为图4中C-C方向的剖视图；

图13为本申请实施例中连接板的结构示意图。

附图标记：

1-壳体；

11-第一壳体；

12-第二壳体；

13-容纳空间；

2-第一杆体；

21-第一法兰；

22-第一固定螺钉；

3-第一转轴；

30-通槽；

31-第四轴承；

32-第一密封件；

4-第二杆体；

41-第二法兰；

5-第二转轴；

51-第五轴承；

52-第二密封件；

6-活动轴套；

60-安装孔；

61-第一梯形螺纹部；

7-活动销；

8-传动机构；

81-驱动电机；

82-蜗杆；

83-传动涡轮；

831-第二梯形螺纹部；

84-第一轴承；

85-第二轴承；

86-第三轴承；

87-第二螺纹套；

88-第一螺纹套；

9-位移传感器；

91-连接板；

10-车轮；

101-第一车轮；

102-第二车轮；

13-车架；

14-第一悬架；

15-第二悬架

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种车辆200，如图1-2所示，该车辆200包括车架13、车轮10、车用主动稳定杆100、悬架组件、动力单元和控制器。车轮10至少部分设置在车架13上，动力单元至少部分设置在车架13上，用于驱动车辆200。如图2所示，车轮10包括相对设置的第一车轮101和第二车轮102。悬架组件包括第一悬架14和第二悬架15。第一车轮101通过第一悬架14连接至车架13上，第二车轮102通过第二悬架15连接至车架13上。车用主动稳定杆100能有效防止车辆发生侧倾，控制器控制车用主动稳定杆100的调节。车用主动稳定杆100的一端与第一悬架14连接，另一端与第二悬架15连接。

本申请实施例还提供一种车用主动稳定杆100，如图3-7所示，该车用主动稳定杆100包括壳体1、第一杆体2、第一转轴3、第二杆体4、第二转轴5、活动轴套6、活动销7和传动机构8。第一杆体2通过第一转轴3可转动地安装于壳体1的一侧。第二杆体4通过第二转轴5可转动地安装于壳体1背离所述第一杆体2的一侧。壳体1形成有容纳空间13，活动轴套6可活动地安装于容纳空间13内。活动轴套6的一端活动套设第一转轴3，活动轴套6的另一端与第二转轴5连接。活动销7固定连接于活动轴套6。活动销7至少部分设置在第一转轴3内，并能驱动第一转轴3转动。传动机构8与活动轴套6连接，能够带动活动轴套6沿轴向移动。作为一种实现方式，传动机构8为涡轮蜗杆传动机构。

具体的，通过活动轴套6在壳体1内部的轴向运动，能够带动第一转轴3转动，进而驱动第一杆体2发生旋转，当车辆在行驶过程中车身因为转弯等原因发生侧倾时，第一杆体2会朝第一个方向发生扭转，为了防止车身发生侧倾，第一杆体2在活动轴套6的带动下会朝与第一方向相反的第二方向扭转，达到防止车身侧倾的目的。活动销7固定连接于活动轴套6，活动销7至少部分设置在第一转轴3内，并能驱动第一转轴3转动，当活动轴套6沿着壳体1的轴向运动时，活动销7与第一转轴3相互配合，以使第一转轴3发生旋转。传动机构8与活动轴套6连接，能够驱动活动轴套6沿轴向移动，当车身发生侧倾时，传动机构8驱动活动轴套6和活动销7沿着轴向移动，在移动过程中活动销7会作用于第一转轴3，使其发生旋转，达到防止车身侧倾的目的。

作为一种实现方式，如图5和图8所示，活动轴套6上沿着垂直于活动轴套6的中心轴的方向上开设有用于固定活动销7的安装孔60。

本实施例中，通过在活动轴套6上沿着垂直于活动轴套6的中心轴的方向上开设安装孔60来固定活动销7，使活动销7沿着垂直于活动轴套6的中心轴方向设置。

作为一种实现方式，如图9、图10和图11所示，第一转轴3上开设有通槽30。活动销7活动插设于通槽30内，活动销7与通槽30相互配合，以驱动第一转轴3转动。

具体地，通槽30呈螺旋状。

本实施例中，在第一转轴3上开设有通槽30，活动销7活动插设于通槽30内，活动轴套6沿着轴向运动过程中，带动活动销7沿着活动轴套6的轴向移动，活动销7沿着活动轴套6的轴向移动过程中，与螺旋状通槽30相互配合，驱使第一转轴3转动，进而实现第一杆体2的转动，以达到防止车身倾斜的效果。

作为一种实现方式，如图7所示，传动机构包括驱动电机81、蜗杆82和传动涡轮83，参照图3和图4，驱动电机81安装于壳体1外。蜗杆82安装于驱动电机81的输出轴，具体地，蜗杆82位于壳体1内，驱动电机81的输出轴伸入至壳体1内与蜗杆82连接。蜗杆82通过第一轴承84与壳体1可转动地连接。传动涡轮83与蜗杆82啮合。传动涡轮83与活动轴套6连接。

本实施例中，传动机构8包括驱动电机81、蜗杆82和传动涡轮83，驱动电机81安装于壳体1，驱动电机81为传动涡轮83的旋转提供动力来源，蜗杆82安装于驱动电机81的输出轴，驱动电机81驱动蜗杆82发生旋转，蜗杆82通过第一轴承84与壳体1可转动地连接，以完成蜗杆82在壳体1上的安装，同时不影响蜗杆82的转动，传动涡轮83与蜗杆82啮合，蜗杆82的转动会带动传动涡轮83的转动。传动涡轮83与活动轴套6连接，传动涡轮83的转动会驱动活动轴套6沿着轴向运动。具体地，当驱动电机81向第一方向转动，带动蜗杆82向第一方向转动，驱动传动涡轮83向第一方向转动，活动轴套6会相对第一杆体2朝第二方向转动，从而相对第一杆体2靠近相应的距离，活动销7作用于第一转轴3使其发生第一方向扭转。当驱动电机81向第二方向转动，带动蜗杆82向第二方向转动，驱动传动涡轮83向第二方向转动，活动轴套6会相对第一杆体2朝第一方向转动，从而相对第一杆体2远离相应的距离，活动销7作用于第一转轴3使其发生第二方向扭转。可以理解地，第一方向可以为逆时针方向，第二方向可以为顺时针方向。

作为一种实现方式，如图3和图4所示，壳体1包括第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11与第二壳体12连接；

传动涡轮83的一侧通过第二轴承85与第一壳体11连接，另一侧通过第三轴承86与第二壳体12连接。

本实施例中，壳体1包括第一壳体11和第二壳体12，第一壳体11与第二壳体12连接，这样方便壳体1的拆装，进而方便对壳体1内零部件的拆装与检修。传动涡轮83的一侧通过第二轴承85与第一壳体11连接，并通过第二螺纹套87紧固，另一侧通过第三轴承86与第二壳体12连接，并通过第一螺纹套88紧固，从而实现传动涡轮83在壳体1内稳定安装，保证传动涡轮83的正常运行。

作为一种实现方式，如图5和图6所示，第一杆体2通过第一法兰21与第一转轴3连接。第一转轴3靠近第一杆体2的一端通过第四轴承31与第一壳体11连接。第二杆体4通过第二法兰41与第二转轴5连接。第二转轴5靠近第二杆体4的一端通过第五轴承51与第二壳体12连接。

具体地，第一杆体2先与第一法兰21的一端固定连接，第一法兰21背离第一杆体2的一端与第一转轴3花键连接，以防止第一法兰21与第一杆体2发生相对转动，再将第一法兰21通过第一固定螺钉22固定在第一转轴3上，防止第一法兰21相对于第一转轴3发生轴向移动。同样地，第二杆体4先通过法兰与第二法兰41的一端固定连接，第二法兰41背离第二杆体4的一端与第二转轴5花键连接，以防止第二法兰41与第二转轴5发生相对转动。再将第二法兰41通过第二固定螺钉42固定在第二转轴5上，防止第二法兰41相对于第二转轴5发生轴向移动。

本实施例中，第一杆体2通过第一法兰21与第一转轴3连接，以实现第一杆体2与第一转轴3的可拆卸安装，方便拆装和检修。第一转轴3靠近第一杆体2的一端通过第四轴承31与第一壳体11连接，并通过第一密封件32实现密封，以实现第一转轴3在第一壳体11上稳定安装，保证第一转轴3的稳定运转。第二杆体4通过第二法兰41与第二转轴5连接，以实现第二杆体4与第二转轴5的可拆卸安装，方便拆装和检修。第二转轴5靠近第二杆体4的一端通过第五轴承51与第二壳体12连接，并通过第二密封件52实现密封，以实现第二转轴5在第二壳体12上稳定安装，保证第二转轴5的稳定运转。

作为一种实现方式，如图5所示，活动轴套6外壁设置有第一梯形螺纹部61。传动涡轮83内壁上设置有与第一梯形螺纹部61相配合的第二梯形螺纹部831。

本实施例中，活动轴套6与传动涡轮83采用梯形螺纹连接，在活动轴套6外壁设置第一梯形螺纹部61，在传动涡轮83内壁上设置与第一梯形螺纹部61相配合的第二梯形螺纹部831，通过第一梯形螺纹部61与第二梯形螺纹部831的相互作用，当传动涡轮83发生旋转时，活动轴套6也会发生旋转，从而实现活动轴套6相对于传动涡轮83的旋进或旋出，进而实现活动轴套6沿着轴向运动。

作为一种实现方式，第一梯形螺纹部61的牙型角和第二梯形螺纹部831的牙型角均大于等于5°且小于等于60°。牙型角是指螺纹轴向截面内，螺纹牙型两侧边的夹角。如图10所示，β1为第一梯形螺纹部61的牙型角。具体地，第一梯形螺纹部61的牙型角和第二梯形螺纹部的牙型角可以选自5°、8°、10°、12°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°、50°、55°或60°等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。

本实施例中，限定第一梯形螺纹部61和第二梯形螺纹部831的牙型角大于等于5°且小于等于60°，使得活动轴套6与传动涡轮83之间具有较大的传动比，以达到在便于加工的条件下提高轴向传动效率的目的。

作为一种实现方式，如图3-6所示，车用主动稳定杆100还包括：

位移传感器9，固定连接于壳体1。如图12和图13所示，位移传感器9通过连接板91与活动轴套6可转动地连接。

本实施例中，该车用主动稳定杆100还包括位移传感器9，用于感应和记录活动轴套6的轴向运动距离，以达到精准调节的效果，位移传感器9固定连接于壳体1，以实现位移传感器9在壳体1上的固定安装，位移传感器9通过连接板91与活动轴套6可转动地连接，用于精准感应活动轴套6的运动距离的同时不干扰活动轴套6的运动。

作为一种实现方式，如图1-图2所示，本申请实施例提供一种车辆，车用主动稳定杆100的第一杆体2与车辆200的第一悬架14连接，车用主动稳定杆100的第二杆体4与车辆200的第二悬架15连接。车辆200的控制器与车用主动稳定杆100的传动机构8和位移传感器9均电路连接。

本实施例中，车辆200右转时(如不进行防倾则车体发生侧倾，第一悬架14摆臂抬起，第一杆体2向第二方向扭转)，控制器接入横向加速度信号和车速信号，并计算出当前需要修正的扭矩和平衡此扭矩活动轴套6需要向左平移的距离，再将信号传递给传动机构8，使驱动电机81向第一方向转动，蜗杆82向第一方向转动，传动涡轮83向第一方向转动，活动轴套6向左(以图6为标准)平移相应的距离，第一转轴3向第一方向扭转(与不进行防倾时的扭转量相反)，当平移到位时位移传感器9将信号传递给控制器，控制器将信号传递给传动机构8使驱动电机81停止动作，整个防倾动作完成。车辆200左转时(如不进行防倾则车体发生侧倾，第一杆体2向第一方向扭转)，控制器接入横向加速度信号和车速信号，并计算出当前需要修正的扭矩和平衡此扭矩活动轴套6需要向右边平移的距离，再将信号传递给传动机构8，使驱动电机81向第二方向转动，蜗杆82向第二方向转动，传动涡轮83向第二方向转动，活动轴套6向右(以图6为标准)平移相应的距离，第一转轴3向第二方向扭转(与不进行防倾时的扭转量相反)，当平移到位时位移传感器9将信号传递给控制器，控制器将信号传递给传动机构8使驱动电机81停止动作，整个防倾动作完成。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。