一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆

本发明属于汽车稳定杆，特别是涉及一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆。

背景技术：

1、在高速转弯工况下或者是路面不平的工况下，车辆极易发生侧倾，过度的侧倾很容易导致车辆侧翻事故的发生。由于车身过度侧倾是导致侧翻的直接原因，如何提高车身的抗侧倾能力已成为近年来的研究热点之一。

2、被动式稳定杆的应用在一定程度上提高了车辆的抗侧倾能力，减少了侧翻事故的发生，但是其扭转刚度一定，不能实时适应不同路况对悬架侧倾角刚度的需求，无法兼顾车辆的侧倾稳定性和行驶平顺性，为改善传统被动式稳定杆的不足，主动稳定杆成为抑制车身侧倾的新手段与趋势。

3、主动稳定杆能够显著提高车辆的侧倾稳定性和横摆稳定性。基于集成度、能效、响应速度等方面的考虑，对电机式主动稳定杆进行研究，一方面可以推动我国对电机式主动稳定杆等汽车电子控制产品的自主研发进度，提高我国在汽车电子控制领域的竞争力；另一方面可以加快电机式主动稳定杆的推广应用，顺应汽车电动化发展趋势，减少交通安全事故和经济损失，具有积极的现实意义和经济效益。

4、目前，现有的的电机式主动稳定杆只能进行一端单方向的输出扭矩，另一端同时产生反方向的相互作用扭矩，不具备两端同时抬起，同时放下的功能。

5、对此，我们设计一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆来解决上述问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

2、本发明为一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，包括左稳定杆、电机、减速器、车体、齿轮换向装置、解耦装置以及右稳定杆，所述左稳定杆上连接有稳定杆左半壳体，所述稳定杆左半壳体一侧设置有稳定杆右半壳体，所述电机以及减速器均设置在稳定杆左半壳体内部，所述齿轮换向装置与解耦装置均设置在稳定杆右半壳体内部；

3、所述减速器一端与电机相连，另一端与齿轮换向装置相连，所述齿轮换向装置远离减速器的一端与解耦装置相连，所述解耦装置远离齿轮换向装置的一端与右稳定杆相连；

4、所述齿轮换向装置包括电磁铁、电磁铁吸盘、弹簧、两对可啮合或分离的第一花键与第二花键以及两对可啮合或分离的第三花键与第四花键，所述电磁铁固定在稳定杆左半壳体上，所述电磁铁吸盘与稳定杆右半壳体相连，所述稳定杆左半壳体和稳定杆右半壳体可相互转动，所述弹簧一端与电磁铁相连，另一端与稳定杆右半壳体相连。

5、两对第三花键与第四花键相对设置在稳定杆左半壳体靠近稳定杆右半壳体的一侧，两对第一花键与第二花键相对设置在稳定杆右半壳体靠近稳定杆左半壳体的一侧，所述第一花键远离第二花键的一侧与车体相连接。

6、所述齿轮换向装置还包括上锥齿轮、左锥齿轮、下锥齿轮、右锥齿轮、输入端一以及输出端一，所述上锥齿轮与下锥齿轮均通过连杆与稳定杆右半壳体相连，所述左锥齿轮与右锥齿轮分别设置在输入端一与输出端一相互靠近的一侧，且所述上锥齿轮和下锥齿轮始终与右锥齿轮啮合，所述上锥齿轮以及下锥齿轮与左锥齿轮可进行啮合或分离。

7、所述输入端一与输出端一之间设置有花键组，所述花键组包括第五花键以及第六花键，且所述第五花键与第六花键分别设置在输入端一与输出端一相互靠近的一端。

8、所述齿轮换向装置还包括输入端二、一对可啮合或分离的第一直齿圆柱齿轮、一对可啮合或分离的第二直齿圆柱齿轮、同步器驱动环连杆机构、锥齿轮传动机构以及输出端二，所述同步器驱动环连杆机构固定在稳定杆右半壳体上，通过同步器驱动环连杆机构左右移动，可使两个第一直齿圆柱齿轮或者两个第二直齿圆柱齿轮啮合或分离，所述锥齿轮传动机构设置在同步器驱动环连杆机构下侧。

9、所述左稳定杆与右稳定杆始终保持在同一轴线上。

10、本发明具有以下有益效果：

11、1、具备输出扭矩方向可调功能：可根据汽车不同行驶工况进行主动调节，可使稳定杆两端具备同时抬起，同时放下的功能，提高了汽车防侧倾性能，同时也提高了汽车的平顺性和舒适性；

12、2、除具有输出扭矩方向可调节外，也具有被动稳定杆，普通主动稳定杆工作模式；

13、3、提供了两种齿轮换向装置具体实施例，可供不同应用场合进行合理选择；

14、4、当电机不工作时，通过解耦装置，右稳定杆处于完全解耦状态，有利于提高汽车的通过性和越野性能；

15、5、本发明中采用花键进行固定分离，考虑了花键结构简单，传递力矩大，固定分离方便，动平衡性能好的优点；

16、6、本发明采用电机作为驱动装置，相比于液压式和其他驱动源，具有响应快的优点，更符合汽车电动化发展趋势。

17、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，包括左稳定杆(1)、电机(3)、减速器(4)、车体(8)、齿轮换向装置(11)、解耦装置(12)以及右稳定杆(14)，其特征在于，所述左稳定杆(1)上连接有稳定杆左半壳体(2)，所述稳定杆左半壳体(2)一侧设置有稳定杆右半壳体(13)，所述电机(3)以及减速器(4)均设置在稳定杆左半壳体(2)内部，所述齿轮换向装置(11)与解耦装置(12)均设置在稳定杆右半壳体(13)内部；

2.根据权利要求1所述的一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，其特征在于，两对第三花键(10-1)与第四花键(10-2)相对设置在稳定杆左半壳体(2)靠近稳定杆右半壳体(13)的一侧，两对第一花键(9-1)与第二花键(9-2)相对设置在稳定杆右半壳体(13)靠近稳定杆左半壳体(2)的一侧，所述第一花键(9-1)远离第二花键(9-2)的一侧与车体(8)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，其特征在于，所述齿轮换向装置(11)还包括上锥齿轮(11-1)、左锥齿轮(11-2)、下锥齿轮(11-3)、右锥齿轮(11-7)、输入端一(11-5)以及输出端一(11-6)，所述上锥齿轮(11-1)与下锥齿轮(11-3)均通过连杆与稳定杆右半壳体(13)相连，所述左锥齿轮(11-2)与右锥齿轮(11-7)分别设置在输入端一(11-5)与输出端一(11-6)相互靠近的一侧，且所述上锥齿轮(11-1)和下锥齿轮(11-3)始终与右锥齿轮(11-7)啮合，所述上锥齿轮(11-1)以及下锥齿轮(11-3)与左锥齿轮(11-2)可进行啮合或分离。

4.根据权利要求3所述的一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，其特征在于，所述输入端一(11-5)与输出端一(11-6)之间设置有花键组(11-4)，所述花键组(11-4)包括第五花键(11-4-1)以及第六花键(11-4-2)，且所述第五花键(11-4-1)与第六花键(11-4-2)分别设置在输入端一(11-5)与输出端一(11-6)相互靠近的一端。

5.根据权利要求2所述的一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，其特征在于，所述齿轮换向装置(11)还包括输入端二(11-a)、一对可啮合或分离的第一直齿圆柱齿轮(11-b)、一对可啮合或分离的第二直齿圆柱齿轮(11-d)、同步器驱动环连杆机构(11-c)、锥齿轮传动机构(11-e)以及输出端二(11-f)，所述同步器驱动环连杆机构(11-c)固定在稳定杆右半壳体(13)上，通过同步器驱动环连杆机构(11-c)左右移动，可使两个第一直齿圆柱齿轮(11-b)或者两个第二直齿圆柱齿轮(11-d)啮合或分离，所述锥齿轮传动机构(11-e)设置在同步器驱动环连杆机构(11-c)下侧。

6.根据权利要求1所述的一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，其特征在于，所述左稳定杆(1)与右稳定杆(14)始终保持在同一轴线上。

技术总结
本发明公开了一种输出扭矩方向可调节的电机式主动稳定杆，涉及汽车稳定杆技术领域。本发明包括包括左稳定杆、电机、减速器、齿轮换向装置、解耦装置、稳定杆左半壳体以及右稳定杆，左稳定杆固定在稳定杆左半壳体上，电机右端和减速器连接，通过轴进行扭矩传递，通过齿轮换向装置进行输出扭矩方向调节，进而稳定杆进行输出扭矩方向可调的扭矩输出，根据汽车不同行驶工况进行主动调节，可使稳定杆两端同时抬起或者同时放下，提高了汽车防侧倾性能，同时也提高了汽车的平顺性和舒适性。

技术研发人员：黄康,裴鹏飞,孙浩,邵可,夏伟,袁杨青
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16