一種電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于汽車底盤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及汽車主動穩(wěn)定桿。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車轉(zhuǎn)彎時，由于車身質(zhì)量的存在，車身在側(cè)向加速下會發(fā)生側(cè)傾，不僅易造成翻 車等事故，而且降低了乘坐舒適性、汽車的操控性。為減少汽車在轉(zhuǎn)彎時的側(cè)傾，目前大多 數(shù)乘用車都在車身或車架底部安裝了被動穩(wěn)定桿，其兩端與懸架擺臂或避震器立柱相連， 汽車發(fā)生側(cè)傾時，扭轉(zhuǎn)的穩(wěn)定桿會給車身施加一個反側(cè)傾力矩，從而抑制側(cè)傾。
[0003] 被動穩(wěn)定桿雖然一定程度上抑制了側(cè)傾，但不能對反側(cè)傾力矩進(jìn)行主動實時調(diào)節(jié) 以使側(cè)傾角始終為零，因此不能完全消除側(cè)傾。主動穩(wěn)定桿系統(tǒng)（activestabilizerbar system,ASBS)可根據(jù)傳感器反饋或計算得到的側(cè)向加速度、側(cè)傾角、方向盤轉(zhuǎn)角、車速等信 號，調(diào)節(jié)激勵器輸出相應(yīng)大小的反側(cè)傾扭矩，從而主動抑制側(cè)傾，使得側(cè)傾角處在一定范圍 內(nèi)。目前，國外高端越野、SUV、乘用車已經(jīng)有了主動穩(wěn)定桿系統(tǒng)的應(yīng)用實例。
[0004] 主動穩(wěn)定桿可分為液壓驅(qū)動式和電機驅(qū)動式兩種。液壓驅(qū)動式主要包括直線液壓 缸式、液壓馬達(dá)式、滾珠絲杠式，它們均采用液壓油作為動力源，其系統(tǒng)包括油箱、油泵、液 壓閥、閥塊、閥芯位置傳感器、液壓管路等零、部件，結(jié)構(gòu)龐大復(fù)雜、重量大，安裝時需要較大 空間、很不不便，不但不利于車重的減輕，而且成本較高。
[0005]電機驅(qū)動式主動穩(wěn)定桿主要是采用諧波減速器作為減速裝置，但諧波減速器承載 力差，尤其是主動穩(wěn)定桿工作時要求電機軸頻繁換向、迅速改變扭矩，諧波減速器在長期的 較大的時變應(yīng)力下容易破壞失效，因此只能用于少數(shù)輕型乘用車等傳遞扭矩較低的場合， 對于一般乘用車、越野及SUV難以滿足要求，應(yīng)用有限。
[0006] 為克服諧波減速器承載能力差的缺陷，目前，國內(nèi)有學(xué)者提出了采用蝸輪蝸桿作 為減速裝置的電機驅(qū)動式主動穩(wěn)定桿和采用2K-H行星輪系作為減速裝置的電機驅(qū)動式主 動穩(wěn)定桿。蝸輪蝸桿摩擦磨損大、傳動效率低，在電機頻繁換向、動作時，往往會消耗更多 電能，且蝸輪蝸桿輸入軸和輸出軸垂直，當(dāng)連接上電機式會導(dǎo)致外形尺寸大，給裝車帶來不 便。2K-H行星輪系雖可以滿足傳動比、輸出扭矩要求，但構(gòu)件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輸出相同扭矩時 重量往往比較大，不利于車身減重，外形尺寸也無明顯降低。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 針對現(xiàn)有主動穩(wěn)定桿存在的缺陷，本實用新型提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、重量小、承載力 強、成本低、安裝方便的電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿。
[0008] -種電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿包括作動器、左穩(wěn)定桿12和右穩(wěn)定桿14,所述作動器 包括伺服電機1和傳動機構(gòu)，所述左穩(wěn)定桿12的一端連接著伺服電機1的機殼，所述傳動 機構(gòu)的輸出軸10連接著右穩(wěn)定桿14的一端；
[0009] 所述傳動機構(gòu)為行星齒輪機構(gòu)，包括太陽輪3、至少兩個行星輪4、行星架9、內(nèi)齒 輪7、至少一個少齒差行星輪和至少兩根曲柄軸5 ;所述太陽輪3固定設(shè)于伺服電機1的輸 出軸的端部，行星架9通過軸承設(shè)于伺服電機1的輸出軸上；所述至少一個少齒差行星輪通 過軸承設(shè)于至少兩根曲柄軸5的偏心曲拐上；每根曲柄軸的中部設(shè)有至少一個偏心曲拐， 兩側(cè)分別為主軸，所述行星輪4分別固定設(shè)于曲柄軸5的一側(cè)主軸上，行星輪4分別與太陽 輪3嚙合；與行星輪4對應(yīng)的曲柄軸5 -端的主軸通過軸承設(shè)于行星架9上；曲柄軸5另一 端的主軸通過軸承連接著輸出軸10 ;所述內(nèi)齒輪7固定連接著伺服電機1的機殼，且與少 齒差行星輪嚙合。
[0010]一種用于輕載的傳動機構(gòu)包括太陽輪3、三個行星輪4、行星架9、內(nèi)齒輪7、一個少 齒差行星輪和三根曲柄軸5 ;每個少齒差行星輪上均布開設(shè)有三個曲拐孔,少齒差行星輪 通過軸承設(shè)于三根曲柄軸5的偏心曲拐上；三根曲柄軸5 -端的主軸通過軸承設(shè)于行星架 9上，另一端的主軸通過軸承連接著輸出軸10。
[0011]一種用于重載的傳動機構(gòu)包括太陽輪3、三個行星輪4、行星架9、內(nèi)齒輪7、兩個少 齒差行星輪、三根曲柄軸5和三根連接軸8 ;每個少齒差行星輪上均布開設(shè)有三個曲拐孔和 三個連接軸孔；每根曲柄軸5的中部設(shè)有兩個偏心曲拐，且兩個偏心曲拐的方向相反；一個 少齒差行星輪通過軸承設(shè)于三根曲柄軸5同一側(cè)的偏心曲拐上，另一個少齒差行星輪通過 軸承設(shè)于三根曲柄軸5另一側(cè)的偏心曲拐上；三根連接軸8穿過兩個少齒差行星輪上對應(yīng) 的連接軸孔，一端分別連接著行星架9,另一端分別連接著輸出軸10。
[0012] 所述曲柄軸5上的偏心曲拐和主軸之間的偏心距為3~50mm。
[0013] 本實用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面：
[0014] 1.本實用新型省去了龐大復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，作動器由一個伺服電機和一個齒輪減 速機構(gòu)集成而成，齒輪減速機構(gòu)又是由一個差動行星齒輪減速機構(gòu)和一個少齒差齒輪減速 機構(gòu)耦合集成構(gòu)成，通過共用部分零、部件，最大可能的減少了構(gòu)件數(shù)目，使得結(jié)構(gòu)緊湊、外 形尺寸小、安裝方便、成本大大降低。
[0015] 2.與普通的2K-H型行星輪系相比，由于本實用新型的齒輪減速機構(gòu)本身本身具 有很大的傳動比，無需二級減速，在實現(xiàn)相同的減速比的情況下，其構(gòu)件少、結(jié)構(gòu)緊湊、重量 小；
[0016]不難計算齒輪減速機構(gòu)的傳動比為：
[0017]
【主權(quán)項】
1. 一種電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿，包括作動器、左穩(wěn)定桿（12)和右穩(wěn)定桿（14)，所述作 動器包括伺服電機（1)和傳動機構(gòu)，所述左穩(wěn)定桿（12)的一端連接著伺服電機（1)的機殼， 所述傳動機構(gòu)的輸出軸（10)連接著右穩(wěn)定桿（14)的一端，其特征在于： 所述傳動機構(gòu)為行星齒輪機構(gòu)，包括太陽輪（3)、至少兩個行星輪（4)、行星架（9)、內(nèi) 齒輪（7)、至少一個少齒差行星輪和至少兩根曲柄軸（5);所述太陽輪（3)固定設(shè)于伺服電 機（1)的輸出軸的端部，行星架（9)通過軸承設(shè)于伺服電機（1)的輸出軸上；所述至少一 個少齒差行星輪通過軸承設(shè)于至少兩根曲柄軸（5)的偏心曲拐上；每根曲柄軸的中部設(shè)有 至少一個偏心曲拐，兩側(cè)分別為主軸，所述行星輪（4)分別固定設(shè)于曲柄軸（5)的一側(cè)主軸 上，行星輪（4)分別與太陽輪（3)嚙合；與行星輪（4)對應(yīng)的曲柄軸（5) -端的主軸通過軸 承設(shè)于行星架（9)上；曲柄軸（5)另一端的主軸通過軸承連接著輸出軸（10);所述內(nèi)齒輪 (7)固定連接著伺服電機（1)的機殼，且與少齒差行星輪嚙合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿，其特征在于：所述傳動機構(gòu)包 括太陽輪（3)、三個行星輪（4)、行星架（9)、內(nèi)齒輪（7)、一個少齒差行星輪和三根曲柄軸 (5);每個少齒差行星輪上均布開設(shè)有三個曲拐孔，少齒差行星輪通過軸承設(shè)于三根曲柄軸 (5)的偏心曲拐上；三根曲柄軸（5) -端的主軸通過軸承設(shè)于行星架（9)上，另一端的主軸 通過軸承連接著輸出軸（10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿，其特征在于：所述傳動機構(gòu)包 括太陽輪（3)、三個行星輪（4)、行星架（9)、內(nèi)齒輪（7)、兩個少齒差行星輪、三根曲柄軸（5) 和三根連接軸（8);每個少齒差行星輪上均布開設(shè)有三個曲拐孔和三個連接軸孔；每根曲柄 軸（5)的中部設(shè)有兩個偏心曲拐，且兩個偏心曲拐的方向相反；一個少齒差行星輪通過軸 承設(shè)于三根曲柄軸（5)同一側(cè)的偏心曲拐上，另一個少齒差行星輪通過軸承設(shè)于三根曲柄 軸（5)另一側(cè)的偏心曲拐上；三根連接軸（8)穿過兩個少齒差行星輪上對應(yīng)的連接軸孔，一 端分別連接著行星架（9)，另一端分別連接著輸出軸（10)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿，其特征在于：所述曲 柄軸（5)上的偏心曲拐和主軸之間的偏心距為3~50mm。
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動馬達(dá)式主動穩(wěn)定桿。包括作動器、左穩(wěn)定桿和右穩(wěn)定桿。所述作動器包括伺服電機和傳動機構(gòu)；所述伺服電機為本實用新型裝置提供動力；所述傳動機構(gòu)由太陽輪、至少兩個行星輪、行星架、內(nèi)齒輪和至少一個少齒差行星輪構(gòu)成。所述左穩(wěn)定桿的一端連接著伺服電機的機殼，所述伺服電機的輸出軸通過傳動機構(gòu)連接著右穩(wěn)定桿的一端。與現(xiàn)有主動穩(wěn)定桿相比，本實用新型電機式主動穩(wěn)定桿具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量小、承載力強、成本低、安裝方便等優(yōu)點。
【IPC分類】F16H1-28, B60G21-055
【公開號】CN204553706
【申請?zhí)枴緾N201520194578
【發(fā)明人】黃康, 邵可, 高峰, 于蓉蓉, 郜欣欣, 甄圣超, 孫浩
【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月2日