一种主动横向稳定杆论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种主动横向稳定杆，旨在克服现有技术中设备效率降低、噪音增加、容易发热、寿命低的问题，其包括无刷直流电机、谐波减速器、第一稳定杆和第二稳定杆，无刷直流电机包括定子和转子，转子转动设置在定子上，谐波减速器包括依次连接在一起的波发生器、柔轮和刚轮，刚轮通过基座固定连接在定子上，转子通过第一轴套固定连接在波发生器上，第一稳定杆通过第二轴套固定连接在柔轮上，第二稳定杆通过第三轴套固定连接在定子上，应用在车辆上时可进一步降低油耗、减小占用空间、提高结构紧凑性、提高抗侧倾效果。

主设计要求

1.一种主动横向稳定杆，其特征在于，包括无刷直流电机(1)、谐波减速器(2)、第一稳定杆(3)和第二稳定杆(4)，无刷直流电机(1)包括定子(11)和转子(12)，转子(12)转动设置在定子(11)上，谐波减速器(2)包括依次连接在一起的波发生器(21)、柔轮(22)和刚轮(23)，刚轮(23)通过基座(5)固定连接在定子(11)上，转子(12)通过第一轴套(6)固定连接在波发生器(21)上，第一稳定杆(3)通过第二轴套(7)固定连接在柔轮(22)上，第二稳定杆(4)通过第三轴套(8)固定连接在定子(11)上。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种主动横向稳定杆，其特征在于，所述第一稳定杆(3)、第一轴套(6)、谐波减速器(2)、无刷直流电机(1)、第二轴套(7)和第二稳定杆(4)沿同一轴向依次设置在一起。

3.根据权利要求1所述的一种主动横向稳定杆，其特征在于，所述第三轴套(8)上开设有电机容置槽(81)，定子(11)固定设置在电机容置槽(81)内。

4.根据权利要求1所述的一种主动横向稳定杆，其特征在于，所述基座(5)的整体结构呈圆环状，基座(5)固定在谐波减速器(2)和无刷直流电机(1)之间，基座(5)上开设有通孔(51)，第一轴套(6)设置在通孔(51)内。

5.根据权利要求1所述的一种主动横向稳定杆，其特征在于，所述柔轮(22)的齿数为320，刚轮(23)的齿数为322，谐波减速器(2)的传动比为160。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于车辆悬架技术，特指一种主动横向稳定杆。

背景技术

车辆悬架作为车辆中传力装置的总称，被安装在车架与车轴或车轮之间。一般包含横向稳定杆，悬架弹簧，减震器，推力杆等部件，它被用来减缓不平稳路面传递给车身的冲击力，以保证汽车运行的平稳性。悬架性能的优劣将会严重影响车辆的行驶能力和稳定效果，通常被列为汽车技术规格的重要组成部分，作为衡量汽车质量的指标之一。而横向稳定杆是车辆悬架中较为常用的一种辅助部件。它主要由杆件体，连接杆等组成，其作用是防止汽车车身在转弯时发生过大的横向侧倾，尽量使车身保持平衡，减小车辆横向滚动的程度，提高汽车运行的平稳性。

现有技术中的横向稳定杆包括被动横向稳定杆和主动横向稳定杆，被动横向稳定杆自身具有的弹性所产生的扭矩将减轻悬架两侧的变形程度，由此能减小车辆的振动以及缓解车辆侧倾，但是被动横向稳定杆的刚度值固定不变，在车辆行驶期间无法根据不同的驾驶条件进行适应性调整，驾驶的舒适性表现较差。而主动横向稳定杆可根据车辆情况连续调整防侧倾力矩，这消除了被动横向稳定杆的刚度一旦不能改变的缺点，因此逐渐主动横向稳定杆逐渐称为乘用车上的主流使用产品。

现有申请号为“2014100665217”的中国专利公开了一种主动横向稳定杆，包括伺服电机，横向稳定杆，行星齿轮机构，伺服电机为动力源，动力由伺服电机传递到行星齿轮机构，所述横向稳定杆由中间断开，分为左右两部分，横向稳定杆的左右两部分分别于所述伺服电机左右两个输出端通过花键连接，因此弥补了被动横向稳定杆对于阻抗车身大幅度侧倾能力不足的缺陷。

然而现有技术不够完善，由于主动横向稳定杆主要应用在车辆的悬架系统上，需要经历大载荷的工况下，因此行星齿轮机构为获得较大的传动比需要增大行星齿轮机构中齿圈的齿数，这就造成行星齿轮机构的整体尺寸变大，导致车辆的整体体积过于臃肿、车载重量增加、增大油耗等问题，且采用伺服电机需要用到电刷，电刷和换向器之间有摩擦，造成效率降低、噪音增加、容易发热、寿命低的问题，并且维护也不方便。

实用新型内容

为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种结构紧凑、使用寿命长的主动横向稳定杆。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种主动横向稳定杆，包括无刷直流电机、谐波减速器、第一稳定杆和第二稳定杆，无刷直流电机包括定子和转子，转子转动设置在定子上，谐波减速器包括依次连接在一起的波发生器、柔轮和刚轮，刚轮通过基座固定连接在定子上，转子通过第一轴套固定连接在波发生器上，第一稳定杆通过第二轴套固定连接在柔轮上，第二稳定杆通过第三轴套固定连接在定子上。

作为优选，所述第一稳定杆、第一轴套、谐波减速器、无刷直流电机、第二轴套和第二稳定杆沿同一轴向依次设置在一起。

作为优选，所述第三轴套上开设有电机容置槽，定子固定设置在电机容置槽内。

作为优选，所述基座的整体结构呈圆环状，基座固定在谐波减速器和无刷直流电机之间，基座上开设有通孔，第一轴套设置在通孔内。

作为优选，所述柔轮的齿数为320，刚轮的齿数为322，谐波减速器的传动比为160。

本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：使用本主动稳定杆时，主要应用在车辆的悬架上，相比于传统的主动稳定杆采用伺服电机驱动，本主动稳定杆采用无刷直流电机驱动，取消了碳刷、滑块等结构，避免了无刷直流电机使用中产生火花、降低电磁噪声和提高了运行的可靠性，避免了励磁损耗和碳刷损耗，提高了电机运行中的能源效率，有利于节电，可直接输入直流电，提高了本主动稳定杆的适用范围，还具有体积小、重量轻、出力大的优点，应用在车辆上时可进一步降低油耗、减小占用空间、提高结构紧凑性、提高抗侧倾效果。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型谐波减速器的结构示意图；

图4是本实用新型的剖面结构示意图；

图中：1-无刷直流电机、2-谐波减速器、3-第一稳定杆、4-第二稳定杆、5-基座、6-第一轴套、7-第二轴套、8-第三轴套、11-定子、12-转子、21-波发生器、22-柔轮、23-刚轮、51-通孔、81-电机容置槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1至图4所示，一种主动横向稳定杆，包括无刷直流电机1、谐波减速器2、第一稳定杆3和第二稳定杆4，无刷直流电机1包括定子11和转子12，转子12转动设置在定子11上，谐波减速器2包括依次连接在一起的波发生器21、柔轮22和刚轮23，刚轮23通过基座5固定连接在定子11上，转子12通过第一轴套6固定连接在波发生器21上，第一稳定杆3通过第二轴套7固定连接在柔轮22上，第二稳定杆4通过第三轴套8固定连接在定子11上。

无刷直流电机1作为本主动横向稳定杆的动力源，转子12与波发生器21通过第一轴套6固定连接，以此传输无刷直流电机1的动力。在谐波减速器2中，波发生器21作为动力输入，通过柔轮22向第一稳定杆3上传递防侧倾力矩，应用到车辆悬架上时，当汽车车身在转弯时产生横向侧倾时本主动横向稳定杆达到保持车身平衡、避免车辆横向滚动、提高车辆运行平稳的效果，而采用无刷直流电机1、谐波减速器2、第一稳定杆3和第二稳定杆4的整体结构简单，但承载能力强、系统可靠性高的优点，并且在很大程度上弥补了现有技术中被动稳定杆抗侧倾能力弱的缺点。

无刷直流电机1还包括位置传感器(图中未示出)和逆变器(图中未示出)，位置传感器可以是霍尔位置传感器，用于检测转子12的位置，逆变器连接定子11，逆变器上还连接有直流电源，逆变器通过逆变将直流电转化为方波交流电，从而驱动转子12转动，位置传感器感应转子12的位置并转化为电信号，来控制逆变器上的电流变化，实现电流随转子12位置的转动而变化成不同的相位，按正确次序运行，从而保证电机的平稳运行。

使用本主动稳定杆时，主要应用在车辆的悬架上，相比于传统的主动稳定杆采用伺服电机驱动，本主动稳定杆采用无刷直流电机1驱动，取消了碳刷、滑块等结构，避免了无刷直流电机1使用中产生火花、降低电磁噪声和提高了运行的可靠性，避免了励磁损耗和碳刷损耗，提高了电机运行中的能源效率，有利于节电，可直接输入直流电，提高了本主动稳定杆的适用范围，还具有体积小、重量轻、出力大的优点，应用在车辆上时可进一步降低油耗、减小占用空间、提高抗侧倾效果。

所述第一稳定杆3、第一轴套6、谐波减速器2、无刷直流电机1、第二轴套7和第二稳定杆4沿同一轴向依次设置在一起，进一步提高了结构的合理性，有利于力和运动的传递。

所述第三轴套8上开设有电机容置槽81，定子11固定设置在电机容置槽81内，进一步提高了结构的紧凑性。

所述基座5的整体结构呈圆环状，基座5固定在谐波减速器2和无刷直流电机1之间，基座5上开设有通孔51，第一轴套6设置在通孔51内，从而进一步提高了本主动稳定杆的结构紧凑性。

所述柔轮22的齿数为320，刚轮23的齿数为322，谐波减速器2的传动比为160。谐波传动过程中，选用柔轮22齿数为320、刚轮23齿数为322时，啮合齿数较多，承受载荷的齿数多，传动扭矩进一步得到提高，在相同条件下，承载能力进一步得到提高。

第一稳定杆3和第二稳定杆4尺寸一致，可相互替换使用，降低了本主动稳定杆的生产成本。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

设计图

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