CN1642763A - 汽车轴稳定器的驱动单元 - Google Patents

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Abstract

一种用于汽车稳定器两个半稳定器(1、2)同轴扭转的驱动单元，包括一个由两个半壳(3、4)构成的管形壳体，在其内部设置沿壳体纵轴线移动的由液压驱动的驱动活塞(13)，其中纵向移动借助接在中间的凸轮传动机构(19、17)转换成半壳(3、4)绕其公共纵轴的转动，半壳(3、4)的彼此远离的各自由端部分别与一个半稳定器(1、2)连接，其中根据本发明，在驱动活塞(13)的相对扁平侧设置液压驱动的释放活塞(22、23)，它们可以分别在相对弹性件(28、29、31)的偏压位置使中央的驱动活塞(13)移动并在卸压状态使驱动活塞(13)偏压到中间位置。上述类型的液压驱动单元通过结构设计具有保险装置，在液压***和汽车电路出现故障时，以简单廉价的方式保证稳定器调整到预定的中位。

Description

汽车轴稳定器的驱动单元
本发明涉及一种用于汽车稳定器两个半稳定器的同轴扭转驱动单元，包括由两个半壳构成的管形壳体，在其内部设置沿壳体纵轴线移动的由液压驱动的驱动活塞，其中纵向移动借助接在中间的凸轮传动机构转换成绕其公共纵轴的半壳的转动，其中半壳的彼此远离的各端部分别固定在一个半稳定器上。
为上述类型驱动单元设计的轴稳定器通常用于减小或者完全补偿在汽车拐弯时由于横向加速度引起的车身绕汽车纵轴线的摆动。通常属于同一车轴的车轮架通过分开的轴稳定器杆彼此连接，其中轴稳定器部件同时通过专门的支承件可转动地固定在汽车车身上。相对置的未固定在车轮架上的半稳定器端部借助一个接在中间的转动驱动装置连接。在两个半稳定器之间设置的驱动单元作为转动驱动装置的组成部分用于相对扭转轴稳定器端部，这有时候会明显提高汽车摆动稳定性。
在使用这种液压驱动单元时，处于安全原因，要保证在相应液压回路出现故障时或汽车电路出现问题时，不会导致转动驱动装置的调节不可控和由此引起轴稳定器特性意外变化。为此，现有技术公开的液压驱动单元装备了包括费用高且占用空间大的压力蓄能器的阀***。
此外，在汽车液压***或电路出现上述故障时，希望转动驱动装置自动调节到预定的中位，在该中位轴稳定器组件具有平均的扭转刚度。
本发明要解决的技术问题是，提供一种具有保险装置的上述类型的驱动单元，在***出现故障时以简单廉价的方式保证稳定器调节到预定的中位。
该任务通过权利要求1特征部分公开的技术方案组合上述特征解决。
其他设计方案是后面从属权利要求的主题。
在驱动活塞的相对扁平侧可以分别设置液压驱动的可相对弹性件偏压的释放活塞，每个处于偏压位置的释放活塞都能使驱动活塞移动并在卸压位置将驱动活塞偏压到中间位置。
这种结构设计可以节省结构空间并在电路、气动或液压***出现故障时利用释放活塞的液压偏压对稳定器装置扭转起作用的驱动活塞进行纵向调节。用于移动驱动活塞的弹力优选通过空气弹簧施加，此外出于结构紧凑原因也可以采用螺旋弹簧。
根据本发明主题的一种优选方案，驱动单元可以是液压驱动单元，如果释放活塞和驱动活塞与液压驱动单元的纵轴同轴设置，有利于整个稳定器调节单元的结构紧凑。
为了避免承担液压循环的液压泵的不必要的负载，此外优选的是，释放活塞的控制和释放活塞保持在偏压位置通过电操作支座型阀实现。对于液压***而言，当然本发明可以采用其他介质或能量(气动、电能等)，以驱动***或部件。
下面，借助附图进一步描述本发明的实施例。
图1示出了使汽车轴稳定器两个半稳定器端部相对扭转的液压驱动单元的半剖视图；
图2示出了相对扭转半稳定器操作状态的根据图1实施例的局部剖视图；
图3示出了在相关液压***出现故障时图1和2实施例在操作位置的局部剖视图；
图4示出了类似于图1-3实施例的另一变型实施例的局部剖视图。
图1-3示出的液压驱动单元是转动驱动装置的组成部分，它用于扭转两个半稳定器1、2的端部。半稳定器1、2是汽车轴稳定器(未示出)的部件。半稳定器1和2的未示出的另一端部固定到汽车轴相应轮的轮悬挂装置上，以避免在汽车拐弯时由于横向加速度产生的车身绕汽车纵向轴线的摆动。
本发明的液压驱动单元是转动驱动装置的组成部分，它主要由两个相对扭转的半壳3和4构成，它们分别通过一个设置在各半壳3和4上的凸缘5、6抗扭地与稳定器端部1和2连接。
在两个半壳中间设置一轴向球轴承7，它可以使得半壳3和4相对扭转。半壳3和4通过一个中央螺纹栓8彼此夹紧。在由两个半壳3和4形成的转动驱动装置的中部对中设置一固定的分隔壁9，它设置在由两个侧壁和一个缸形连接件12形成的驱动活塞13的内部。通过驱动活塞13与分隔壁9配合形成的结构，形成两活塞腔14、15，通过位于侧壁10和11上的接头16向这两个活塞腔14、15中施加油压。
在所有的图1-4中示出了活塞腔15的接头16，同样的活塞腔14的接头在所有图中不能看到，其径向错开设置在驱动活塞13的侧壁10上。除了在圆周上分布的用于供油的接头16外，在侧壁10和11上设置三个突出于侧壁圆周的凸台17，它们绕缸形侧壁10和11的圆周相隔120度分布。凸台17在突出于侧壁10的圆周区域分别具有一个滚针轴承18，这些滚针轴承18凹陷在缸形半壳3和4外壁的通孔19中。
设置在侧壁10和11中的凸台与分布在壳体壁20圆周上的通孔19一起形成凸轮传动机构，该凸轮传动机构使驱动活塞13沿箭头P1或P2方向的平动转换成对应于半壳3箭头Q1、Q2和半壳4箭头S1或S2方向的转动。
为了解释转动驱动装置的工作方式，借助图2描述工作状态，其中经接头之一16通过液压泵21向活塞腔14提供压力油。通过该措施活塞腔14变大并使驱动活塞13沿箭头P1方向平动。在驱动活塞13平动的同时，设置在侧壁10和11上的凸台17运动。由于半壳3和4或通孔19通过凸台17强制导向，通过驱动活塞13在箭头P1方向的运动同时产生半壳3在箭头Q1方向的扭转，相反通过驱动活塞13，半壳4沿箭头S2方向相反扭转。由此，通过对活塞腔14施加确定的压力油量使得半稳定器1和2的端部相应地相对扭转。
如果在接下来的液压循环中出现油管断裂或由于汽车电路故障不向液压泵提供电能，由此不能向活塞腔14内施加压力，这样不能控制驱动活塞13的移动。
本发明要解决的技术问题是，进一步改进上述的转动驱动装置，在汽车液压或电路出现故障时，消除驱动活塞13的不可控制的平动。
为此，在半壳3和4内，在远离活塞腔14和15的驱动活塞外侧分别设置克服弹力偏压的液压驱动释放活塞22或23。向所述释放活塞22或23提供的压力油施加到在释放活塞22或23和壳体侧壁之间限定的活塞腔24和25中，经接头26或27通过液压泵21向活塞腔24和25提供压力油。在背离活塞腔24和25的释放活塞22和23的相对侧分别形成压力气垫28或29，如图1和2所示，借助向活塞腔24和25施加压力油使得释放活塞22和23沿箭头T1、T2移动，压缩压力气垫28和29。压缩处于压力气垫腔28和29中的压力介质产生弹力，在液压驱动单元处于正常工作时，弹力与活塞腔24和25的压力油平衡。该状态借助电操作的支座型阀30维持。
如图3所示，一旦在汽车液压***或电路出现故障，就会改变图1和2所示的工作状态。从图3中可以看出，如果整个装置的压力油供给出现问题，驱动活塞13可能按照如上所述的方式移动，同时由于向活塞腔24和25提供压力油出现问题，随着压力气垫28和29内空气压力的降低释放活塞22和23移动。压力气垫存储的弹力在气垫活塞13方向压动释放活塞22和23直到使得释放活塞的端面与驱动活塞13侧壁10和11的外侧接触。只要驱动活塞13例如根据图2沿箭头P1方向移动，通过对称设置释放活塞22和23，驱动活塞13被压动到图1所示的中间位置。而后，驱动活塞13一旦被定位在中间位置，则保证整个轴稳定装置处于中位。
值得注意的是，在液压***和电路正常时汽车启动时随着液压泵21在活塞腔24和25施加压力油，通常在小于1秒的时间内形成释放活塞22和23偏压，而后，支座型阀30使释放活塞22和23定位在偏压状态，整个轴稳定装置处于准备工作状态。该准备工作状态指释放活塞处于图1和2所示的外位置，以便驱动活塞13沿箭头P1或P2方向可移动。
图4示出了本发明主题的另一变型实施例，它与图1-3所描述的实施例的主要不同在于提供弹性偏压的类型不同。
因此省去本发明实施例的细节重复描述。重要的是，在图4的实施例中，弹性偏压由螺旋弹簧31实现。图4示出了液压驱动装置正常的工作状态，其中释放活塞22或23处于弹性偏压位置。在该位置，驱动活塞13可以根据向活塞腔14或15施加的压力油向半稳定器1或2的端部方向移动。
当然，为了提供弹性偏压也可以采用其他弹簧方式如盘簧。本发明主要在于，相应的汽车液压***或电路出现故障时，通过释放偏压力，随着释放活塞22或23的反向运动使得驱动活塞13移动到中间的中位，同时借助凸台19与驱动活塞13连接的半壳3和4从其扭转位置回到中位。
附图标记一览表
1    半稳定器
2    半稳定器
3    半壳
4    半壳
5    凸缘
6    凸缘
7    轴向球轴承
8    螺纹栓
9    分隔壁
10   侧壁
11   侧壁
12   连接件
13   驱动活塞
14   活塞腔
15   活塞腔
16   接头
17   凸台
18   滚针轴承
19   通孔
20   壳体壁
21   液压泵
22   释放活塞
23   释放活塞
24   活塞腔
25   活塞腔
26   接头
27   接头
28   压力气垫
29   压力气垫
30   支座型阀
31   螺旋弹簧

Claims (6)

1.一种用于汽车稳定器两个半稳定器(1、2)同轴扭转的驱动单元，包括一个由两个半壳(3、4)构成的管形壳体，在其内部设置沿壳体纵轴线移动的由液压驱动的驱动活塞(13)，其中纵向移动借助接在中间的凸轮传动机构(19、17)转换成半壳(3、4)绕其公共纵轴线的转动，半壳(3、4)的彼此远离的各自由端部分别与一个半稳定器(1、2)连接，其特征在于，在驱动活塞(13)的相对扁平侧分别设置液压驱动的释放活塞(22、23)，它们可以分别在相对弹性件(28、29、31)的偏压位置使中央的驱动活塞(13)移动并在卸压状态使驱动活塞(13)偏压到中间位置。
2.如权利要求1所述的驱动单元，其特征在于：驱动单元是一个液压驱动单元。
3.如权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于：偏压释放活塞(22、23)的弹力通过由压力气垫(28、29)形成的弹性件实现。
4.如权利要求1或2所述的驱动单元，其特征在于：偏压释放活塞(22、23)的弹力通过由螺旋弹簧(31)构成的弹性件实现。
5.如上述权利要求之一所述的驱动单元，其特征在于：释放活塞通过一个电操作的支座型阀(20)保持在偏压位置。
6.如上述权利要求之一所述的驱动单元，其特征在于：释放活塞(22、23)和驱动活塞(13)与液压驱动单元的纵轴线同轴设置。
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