一种电动汽车扭杆弹簧的制作方法

本实用新型属于汽车扭杆弹簧技术领域，尤其是涉及一种电动汽车扭杆弹簧。

背景技术：

扭杆弹簧本身是一根由弹簧钢制成的杆，它是由合金弹簧钢加工成的一根具有弹性的扭杆，一端固定在车架上，一端固定在悬挂上。车轮跳动的时候，弹跳的力量传给扭杆，扭杆发生变形，吸收能量。

扭杆弹簧扭杆断面可为矩形、管形、片形，其两端形状可以做成花键、方形、六角形或带平面的圆柱形等等，以便一端固定在车架上，另一端通过摆臂与车轮相连。当车轮跳动时，摆臂便绕着拉杆轴线摆动，使扭杆产生扭转弹性形变，扭转形变起到缓冲作用，保证车轮与车架的弹性联系。扭杆弹簧的优点是结构简单，占用空间很小，适用于小型汽车。缺点是刚度受到扭杆长度的限制，不够柔软，乘坐舒适性不理想。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电动汽车扭杆弹簧，在车辆空载状态下使用刚度较低的一段扭杆弹簧特性，在增加车辆载荷情况下，提高扭杆弹簧的预载力，提升悬架的整体刚度，通过主动调节悬架的刚度来适应载荷的变化，提高了整车舒适性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电动汽车扭杆弹簧，包括设置在扭杆弹簧两端的悬架摆臂和调节支架、电机、控制机构、调整机构与锁止机构，所述控制机构控制电机的运转，所述电机带动调整机构通过调节支架调整扭杆弹簧和悬架摆臂的刚度，所述锁止机构锁住或松开所述调整机构；

所述的调整机构包括主动锥齿轮、与主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮、固定在从动锥齿轮上的竖直设置的调节螺杆和与调节螺杆配合的调节螺母，所述的调节螺母固定在调节支架上，所述主动锥齿轮与电机的输出轴通过十字凸键和十字凹槽连接，所述十字凸键固定在输出轴上，所述十字凹槽固定在主动锥齿轮上；

所述的锁止机构包括锁止臂、楔块、滑销和回位弹簧，所述楔块通过连接板与电机的输出轴连接，所述的楔块顶在锁止臂的底端，所述锁止臂的顶端通过齿与主动锥齿轮的齿槽配合，所述的锁止臂通过回位弹簧安装在滑销上，所述的滑销穿过连接板并与连接板滑动连接。

进一步的，所述控制机构包括悬架CPU、电机控制器和若干个传感器，所述若干个传感器和悬架CPU之间均为电连接，所述悬架CPU与电机控制器之间电连接，所述电机控制器与电机电连接，所述悬架CPU根据车辆工况不同接收对应工况下的传感器反馈的信号并处理后通过电机控制器控制电机的运转。

进一步的，若干个所述传感器包括车身高度传感器、车速传感器，转向角传感器和横向加速度传感器。

进一步的，所述调节螺母和扭杆弹簧分别设置在调节支架的相对两端。

进一步的，所述调节支架为Y字型结构，包括扩口端和窄口端，所述扭杆弹簧设置在调节支架的扩口端，所述调节螺母设置在调节支架的窄口端。

进一步的，固定调节螺母一端的所述调节支架上设有安装框，所述调节螺母固定在安装框中，所述调节螺杆的未连接从动锥齿轮的一端与安装框顶部的安装孔连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种电动汽车扭杆弹簧具有以下优势：

本实用新型所述的一种电动汽车扭杆弹簧，采用此扭杆弹簧的悬架，在车辆空满载状态下可保持相同的四轮定位参数，使车辆在不同的载荷状态下，有着相同优异的操控性及舒适性。同时，为防止车辆在弯道过程中车轮跳动行程过大，电机主动对扭杆进行加载，提高扭杆悬架的刚度，进而提升悬架的侧倾刚度，提高车辆的安全性。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种电动汽车扭杆弹簧的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的一种电动汽车扭杆弹簧的结构分解图；

图3为调整机构的结构示意图；

图4为锁止机构的结构示意图；

图5为控制流程图。

附图标记说明：

1-悬架摆臂，2-扭杆弹簧，3-调节支架，4-调节螺母，5-调节螺杆，6-从动锥齿轮，7-主动锥齿轮，8-锁止臂，9-电机，10-楔块，11-旋转轴，12-回位弹簧，13-连接板，14-输出轴，15-十字凸键，16-十字凹槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1-图4所示，一种电动汽车扭杆弹簧，包括设置在扭杆弹簧2两端的悬架摆臂1和调节支架3、电机9、控制机构、调整机构与锁止机构，所述控制机构控制电机9的运转，所述电机9带动调整机构通过调节支架3调整扭杆弹簧2和悬架摆臂1的刚度，所述锁止机构锁住或松开所述调整机构；

所述的调整机构包括主动锥齿轮7、与主动锥齿轮7啮合的从动锥齿轮6、固定在从动锥齿轮6上的竖直设置的调节螺杆5和与调节螺杆5配合的调节螺母4，所述的调节螺母4固定在调节支架3上，所述主动锥齿轮7与电机9的输出轴14通过十字凸键15和十字凹槽16连接，所述十字凸键15固定在输出轴14上，所述十字凹槽16固定在主动锥齿轮7上；

所述的锁止机构包括锁止臂8、楔块10、滑销11和回位弹簧12，所述楔块10通过连接板13与电机9的输出轴14连接，所述的楔块10顶在锁止臂8的底端，所述锁止臂8的顶端通过齿与主动锥齿轮7的齿槽配合，所述的锁止臂8通过回位弹簧12安装在滑销11上，所述的滑销11穿过连接板13并与连接板13滑动连接。

锁止机构和调整机构之间的动作关系为：

向前推动电机9，电机9带动输出轴14前进，输出轴14带动连接板13在滑销11上滑动，连接板13带动楔形块10前进，楔块10压迫锁止臂8克服回位弹簧12的作用绕滑销11转动，当十字凸键15和十字凹槽16结合成十字键槽时，锁止臂8的齿与主动锥齿轮7的齿脱开，连接板13带动楔块10解除锁止臂8对主动锥齿轮7的锁定，使得主动锥齿轮7随输出轴14转动，主动锥齿轮7带动从动锥齿轮6转动，从到锥齿轮6带动调节螺杆5转动，调节螺杆5带动调节螺母4移动从而带动调节支架3绕扭杆弹簧2转动。

调节螺母4和扭杆弹簧2分别设置在调节支架3的相对两端。

调节支架3为Y字型结构，包括扩口端和窄口端，所述扭杆弹簧2设置在调节支架3的扩口端，所述调节螺母4设置在调节支架3的窄口端。

固定调节螺母4一端的所述调节支架3上设有安装框，所述调节螺母4固定在安装框中，所述调节螺杆5的未连接从动锥齿轮6的一端与安装框顶部的安装孔连接。

本实用新型的工作过程为：

在载荷较低时，悬架摆臂1承受载荷小，扭杆弹簧2受力较小，此时电机9基本不工作，锁止机构的锁止臂8锁住主动锥齿7，扭杆弹簧2一端固定不动，另外一端受到悬架摆臂1传递的扭矩，此时载荷较低，悬架刚度也小；

当车辆载荷加大时，锁止机构的锁止臂8松开主动锥齿7，电机9施加初始扭矩给主动锥齿7，带动从动锥齿6旋转，通过从动锥齿6、调节螺杆5和调节螺母4，调节支架3转动，从而给扭杆弹簧2施加不同的预载力，调整扭杆弹簧及悬架的刚度，并且保证悬架的四轮定位参数一致；

当车辆在急转弯过程中，悬架一侧受力较大，悬架侧倾中心变化导致车辆有侧倾加大的趋势，此时电机9提高扭矩，继续加大扭杆弹簧2的刚度，进而提高悬架刚度，增加整车的侧倾刚度，提高车辆的安全性。

如图5所示，所述控制机构包括悬架CPU、电机控制器和若干个传感器，所述若干个传感器和悬架CPU之间均为电连接，所述悬架CPU与电机控制器之间电连接，所述电机控制器与电机9电连接，所述悬架CPU根据车辆工况不同接收对应工况下的传感器反馈的信号并处理后通过电机控制器控制电机9的运转；

若干个所述传感器包括车身高度传感器、车速传感器，转向角传感器和横向加速度传感器，车辆工况包括车辆启动时、车辆加速或制动时和车辆转弯时三种工况，具体的控制方法为：

车辆启动时，所述悬架CPU根据车身高度传感器的反馈信号，计算出精确的簧载质量，然后根据初始悬架参数，计算出扭杆弹簧的预载力，通过电机控制器控制电机施加载荷至扭杆弹簧悬架；

车辆加速或制动时，悬架载荷转移，所述悬架CPU根据车速传感器和车身高度传感器反馈信号，计算扭杆弹簧承载质量的变化，然后通过电机控制器控制电机施加载荷；

车辆转弯时，所述悬架CPU根据转向角传感器和横向加速度传感器的反馈信号，计算左右悬架载荷的转移，悬架CPU对电机增加/减小预载力，调整侧倾刚度，从而控制悬架的上下跳动量。

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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。