本發(fā)明涉及提升車輛橫向剛度的橫向穩(wěn)定組件。

背景技術(shù)：

車輛通常包括用于支撐車輛其它部件的車架。例如，發(fā)動機支架可以支撐內(nèi)燃機。這些車架可以聯(lián)接于懸架系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)配置為在車輛使用過程中使振動最小化并使車輛穩(wěn)定。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了提升車輛的操作性能，使車輛穩(wěn)定是有用的。例如，提升車輛的橫向穩(wěn)定性可以提高橫向瞬態(tài)操作性能。換句話說，當(dāng)提升車輛的橫向穩(wěn)定性時，提高了車輛對操作員輸入的響應(yīng)能力。為此，車輛可以包括本發(fā)明中所述的橫向穩(wěn)定組件。在一個實施例中，橫向穩(wěn)定組件包括底盤，該底盤具有第一橫側(cè)面以及與第一橫側(cè)面相對的第二橫側(cè)面。橫向穩(wěn)定組件還包括聯(lián)接于底盤的第一軸承。橫向穩(wěn)定系統(tǒng)進一步包括接合第一軸承和第二軸承的穩(wěn)定器桿。穩(wěn)定器桿包括沿桿軸線延伸的中心桿部。第一軸承和第二軸承聯(lián)接于底盤，使得第一軸承和第二軸承相對于底盤保持靜止。穩(wěn)定器桿延伸穿過第一軸承和第二軸承，使得第一軸承和第二軸承將穩(wěn)定器桿聯(lián)接于底盤，同時允許穩(wěn)定器桿相對于底盤圍繞桿軸線旋轉(zhuǎn)，且中心桿部在第一軸承與第二軸承之間延伸布置。橫向穩(wěn)定組件還包括固定于中心桿部的第一凸緣和第二凸緣。第一凸緣接近第一軸承，且第二凸緣接近第二軸承。例如，第一凸緣可以靠接第一軸承，且第二凸緣可以靠接第二軸承。第一凸緣和第二凸緣配置為通過第一軸承、穩(wěn)定器桿和第二軸承在第一橫側(cè)面與第二橫側(cè)面之間傳遞橫向載荷。雖然橫向穩(wěn)定組件被描述為與地面車輛相連，但是可以預(yù)見這種組件還可以用于飛機、電器、農(nóng)業(yè)機具或需要橫向穩(wěn)定性的任何其它器械。

當(dāng)結(jié)合附圖時，上述特征和優(yōu)點以及本發(fā)明教導(dǎo)的其它特征和優(yōu)點將從以下用于實施本發(fā)明教導(dǎo)的最佳模式的詳細說明中顯而易見。

附圖說明

圖1是車輛的橫向穩(wěn)定組件的示意性正面剖視圖，其中橫向穩(wěn)定組件包括底盤、穩(wěn)定器桿以及聯(lián)接在底盤和穩(wěn)定器桿之間以便提升車輛橫向穩(wěn)定性的多個推力滾子軸承；

圖2是圖1所示橫向穩(wěn)定組件的示意性局部透視圖；

圖3是沿圖2的截面線3-3所截取的圖1所示穩(wěn)定器桿和其中一個推力滾子軸承的示意性透視剖視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的橫向穩(wěn)定組件的示意性局部透視圖，其中橫向穩(wěn)定組件包括球軸承；

圖5是沿圖4的截面線5-5所截取的圖4所示橫向穩(wěn)定組件的示意性透視剖視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的橫向穩(wěn)定組件的示意性透視圖，其中橫向穩(wěn)定組件包括軸頸軸承；

圖7是圖6的橫向穩(wěn)定組件的示意性局部透視圖；以及

圖8是沿圖7的截面線8-8所截取的圖6的橫向穩(wěn)定組件的示意性透視剖視圖。

具體實施方式

參照附圖，其中，貫穿多個附圖，相同的附圖標記對應(yīng)著相同或相似的部件，從圖1至圖3開始，車輛10(例如汽車)包括橫向穩(wěn)定組件100，該橫向穩(wěn)定組件100用于提升車輛10的橫向穩(wěn)定性和剛度，從而提升其操作性能。在所示實施例中，橫向穩(wěn)定組件100是車輛懸架系統(tǒng)12的一部分，且包括底盤102，底盤102配置為支撐車輛10的車身。底盤102配置為車架，且可以用作發(fā)動機架，以便支撐車輛10的內(nèi)燃機。為此，底盤102可以整體或部分地由大體上剛性的金屬(例如鋼材)制成。

參照圖1和圖4，底盤102具有在第一橫側(cè)面111上的第一支撐件104，第二橫側(cè)面112上的第二支撐件106，以及將第一支撐件104和第二支撐件106進行直接互連的第三支撐件108。第一支撐件104、第二支撐件106和第三支撐件108可以配置為橫梁，以便承載車輛10的車身(和其它部件)的重量。第一支撐件104和第二支撐件106可以大體上彼此平行。第三支撐件108大體上垂直于第一支撐件104和第二支撐件106，且可以從第一橫側(cè)面111延伸到第二橫側(cè)面112(其與第一橫側(cè)面111相對)，以便為車輛10提供橫向穩(wěn)定性。

除了底盤102之外，橫向穩(wěn)定組件100還包括經(jīng)由下文詳細描述的第一軸承114a和第二軸承114b而聯(lián)接于底盤102的穩(wěn)定器桿110。穩(wěn)定器桿110接合第一軸承114a和第二軸承114b，且包括第一橫向桿部116(圖4)、第二橫向桿部118(圖4)以及聯(lián)接于第一橫向桿部116和第二橫向桿部118之間的中心桿部120。中心桿部120沿第一支撐件104和第二支撐件106之間的桿軸線B延伸，并大體上平行于第三支撐件108，以便使車輛10的橫向穩(wěn)定性最大化。

穩(wěn)定器桿110的中心桿部120僅經(jīng)由第一軸承114a和第二軸承114b聯(lián)接于底盤102的第三支撐件108。因此，車輛10上的橫向載荷L可以通過穩(wěn)定器桿110的中心桿部120從底盤102的第一橫側(cè)面111傳遞到第二橫側(cè)面112(反之亦然)。第一軸承114a和第二軸承114b可以在底盤102的第一橫側(cè)面111和第二橫側(cè)面112之間傳遞橫向載荷L，同時允許穩(wěn)定器桿110繞桿軸線B旋轉(zhuǎn)。為了便于傳遞橫向載荷L，橫向穩(wěn)定組件100包括靠接第一軸承114a的第一凸緣130a以及靠接第二軸承114b的第二凸緣130b。第一凸緣130a可以與第一軸承114a直接接觸，以便便于在第一軸承114a和穩(wěn)定器桿110之間傳遞橫向載荷L。第二凸緣130b可以與第二軸承114b直接接觸，以便便于在第二軸承114b和穩(wěn)定器桿110之間傳遞橫向載荷L。第一凸緣130a和第二凸緣130b中的每一個都通過例如焊接方式固定于穩(wěn)定器桿110。第一凸緣130a和第二凸緣130b還可以以機械方式固定于穩(wěn)定器桿110。不管采用何種固定方法，第一凸緣130a和第二凸緣130b都相對于穩(wěn)定器桿110保持靜止。在所示實施例中，第一凸緣130a和第二凸緣130b中的每一個都具有環(huán)形，且全部或部分地由大體上剛性的金屬(例如鋼材)制成，以便便于在底盤102的第一橫側(cè)面111和第二橫側(cè)面112之間傳遞橫向載荷L。

因為穩(wěn)定器桿110為車輛懸架系統(tǒng)12提供橫向剛度，所以可以使第三支撐件108的質(zhì)量最小化，從而節(jié)省成本?？梢韵胂蟮谌渭?08(或其部分)可以全部省去，并且可以完全通過穩(wěn)定器桿110傳遞橫向載荷L，從而為其它車輛部件(例如變矩器、轉(zhuǎn)向部件以及傳動系部件)提供更多空間。由于將穩(wěn)定器桿110聯(lián)接于底盤102提供了橫向支撐，因此無需使用橫向剛性撐桿來橫向支撐底盤102。因此，可以使車輛10的質(zhì)量最小化。此外，經(jīng)由第一軸承114a和第二軸承114b將穩(wěn)定器桿110聯(lián)接于底盤102為車輛懸架系統(tǒng)12提供了橫向剛度，同時使車輛10的質(zhì)量最小化。

在圖1至圖3所示的實施例中，第一軸承114a和第二軸承114b為錐形推力滾子軸承，且各自包括外圈或殼體122、布置在殼體122內(nèi)的內(nèi)圈124以及布置在內(nèi)圈124和殼體122之間的多個滾子126。殼體122、內(nèi)圈124以及滾子126全部或部分地由大體上剛性的材料(例如鋼材)制成，以便使第一軸承114a和第二軸承114b的疲勞壽命最大化。內(nèi)圈124具有環(huán)形形狀，且可以被稱為內(nèi)軸環(huán)。

殼體122直接聯(lián)接于底盤102的第三支撐件108(或另一部分)，從而提升車輛10的橫向剛度。例如，緊固件132(例如螺栓)可以通過殼體122插入底盤102，以便將殼體122聯(lián)接于底盤102。不管采用何種聯(lián)接方法，殼體122都相對于底盤102和穩(wěn)定器桿110保持靜止。此外，殼體122環(huán)繞內(nèi)圈124的至少大部分。內(nèi)圈124支撐滾子126，且可以在滾子126轉(zhuǎn)動時繞桿軸線B旋轉(zhuǎn)。因此，穩(wěn)定器桿110可以繞桿軸線B旋轉(zhuǎn)。然而，穩(wěn)定器桿110相對于桿軸線B保持軸向靜止。換句話說，穩(wěn)定器桿110無法沿桿軸線B移動。滾子126允許穩(wěn)定器桿110繞桿軸線B旋轉(zhuǎn)。在所示實施例中，滾子126相對于桿軸線B成一個傾斜角，以便使第一軸承114a和第二軸承114b承受軸向力和徑向力的能力最大化。

每個殼體122包括外殼體側(cè)壁134a、134b以及與相應(yīng)外殼體側(cè)壁134a、134b相對的內(nèi)殼體側(cè)壁136a、136b。與靠近第一軸承114a的內(nèi)殼體側(cè)壁136a相比，第一支撐件104(圖4)更靠近第一軸承114a的外殼體側(cè)壁134a。與靠近第一軸承114a的內(nèi)殼體側(cè)壁136b相比，第二支撐件106(圖4)更靠近第二軸承114b的外殼體側(cè)壁134b。進一步地，與靠近第一軸承的外殼體側(cè)壁134a相比，第一凸緣130a更靠近第一軸承114a的內(nèi)殼體側(cè)壁136a，從而便于通過第一軸承114a在底盤102和穩(wěn)定器桿110之間傳遞橫向載荷L。在所示實施例中，第一凸緣130a與第一軸承114a的內(nèi)殼體側(cè)壁136a直接接觸，以便便于經(jīng)由第一凸緣130a在第一軸承114a和穩(wěn)定器桿110之間傳遞橫向載荷L。與靠近第二軸承114b的外殼體側(cè)壁134b相比，第二凸緣130b更靠近第二軸承114b的內(nèi)殼體側(cè)壁136b，從而便于通過第二軸承114b在底盤102和穩(wěn)定器桿110之間傳遞橫向載荷L。在所示實施例中，第二凸緣130b與第二軸承114b的內(nèi)殼體側(cè)壁136b直接接觸，以便便于經(jīng)由第二凸緣130b在第二軸承114b和穩(wěn)定器桿110之間傳遞橫向載荷L。

橫向穩(wěn)定組件100可附加地包括用于抑制噪音的順應(yīng)性襯套138。一個順應(yīng)性襯套138聯(lián)接于第一軸承114a，另一個順應(yīng)性襯套138聯(lián)接于第二軸承114b。每個順應(yīng)性襯套138布置在內(nèi)圈124和穩(wěn)定器桿110之間，以便使車輛10中的噪音、振動和聲振粗糙度最小化。順應(yīng)性襯套138全部或部分地由能夠吸收穩(wěn)定器桿110上的彎曲載荷的順應(yīng)性聚合物材料制成。順應(yīng)性襯套138包括圍繞穩(wěn)定器桿110的一部分布置的環(huán)形襯套本體140。環(huán)形襯套本體140可以與穩(wěn)定器桿110直接接觸，并配置、成形且大小設(shè)計為圍繞穩(wěn)定器桿110的區(qū)域裝配，該穩(wěn)定器桿110被第一軸承114a或第二軸承114b中的任一個包圍。這樣，順應(yīng)性襯套138平衡被第一軸承114a或第二軸承114b中任一個包圍的穩(wěn)定器桿110的區(qū)域上的彎曲載荷。在一個實施例中，第一軸承114a和第二軸承114b中的每一個都壓配到順應(yīng)性襯套138的相應(yīng)環(huán)形襯套本體140上。部分地布置在第一軸承114a內(nèi)的順應(yīng)性襯套138可以稱為第一順應(yīng)性襯套，部分地布置在第二軸承114b內(nèi)的順應(yīng)性襯套138可以稱為第二順應(yīng)性襯套。

環(huán)形襯套本體140限定第一本體邊緣142和與第一本體邊緣142相對的第二本體邊緣144。順應(yīng)性襯套138進一步包括從環(huán)形襯套本體140的第二本體邊緣144徑向向外突出的襯套凸緣146。襯套凸緣146可具有環(huán)形形狀且分別布置在第一凸緣130a或第二凸緣130b中的任一個和第一軸承114a或第二軸承114b中的任一個之間，以便使車輛10中的噪音、振動和聲振粗糙度最小化。例如，襯套凸緣146可以與第一凸緣130a(或第二凸緣130b)和第一軸承114a(或第二軸承114b)直接接觸。彈簧下落式連桿還可附接于穩(wěn)定器桿110和/或底盤102，以使車輛10中的噪音、振動和聲振粗糙度最小化。進一步地，由于順應(yīng)性襯套138使車輛懸架系統(tǒng)12中的噪音、振動和聲振粗糙度最小化，因此底盤102和穩(wěn)定器桿110之間不需要橡膠軸襯。因此，橫向穩(wěn)定組件100的特征在于底盤102和穩(wěn)定器桿110之間不存在軸襯(尤其是橡膠軸襯)。

圖4和圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的橫向穩(wěn)定組件200。除了下述特征以外，橫向穩(wěn)定組件200的結(jié)構(gòu)和操作與橫向穩(wěn)定組件100的結(jié)構(gòu)和操作是相同的(或至少大致類似)。在本實施例中，橫向穩(wěn)定組件200包括底盤102和穩(wěn)定器桿110之間的第一球軸承214a和第二球軸承214b(例如深槽球軸承)。第一球軸承214a和第二球軸承214b中的每一個包括環(huán)形內(nèi)圈224、環(huán)形外圈222以及布置在環(huán)形內(nèi)圈224和環(huán)形外圈222之間的多個球226。第一球軸承214a和第二球軸承214b中的每一個完全包含在外殼225內(nèi)，以將第一球軸承214a和第二球軸承214b牢固地固定到底盤102。外殼225直接聯(lián)接于底盤102。例如，緊固件132(例如螺栓)可將外殼225直接聯(lián)接于底盤102。

圖6至圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的橫向穩(wěn)定組件300。除了下述特征以外，橫向穩(wěn)定組件300的結(jié)構(gòu)和操作與橫向穩(wěn)定組件100的結(jié)構(gòu)和操作是相同的(或至少大致類似)。在本實施例中，橫向穩(wěn)定組件300包括聯(lián)接在底盤102和穩(wěn)定器桿110之間的一個或多個軸頸軸承314。軸頸軸承314允許穩(wěn)定器桿110圍繞桿軸線B旋轉(zhuǎn)，并且包括具有基座323的外殼體322、聯(lián)接于基座323的軸承本體325以及從軸承本體325徑向向外延伸的軸承凸緣327。盡管在所描述實施例中，外殼體322為軸頸軸承314的一部分，但應(yīng)當(dāng)想到，單獨的分離殼體可以將軸頸軸承314固定在底盤102和穩(wěn)定器桿110之間。進一步地，軸頸軸承314可包括分離軸襯。分離殼體或分離軸襯包括例如通過一個或多個緊固件彼此聯(lián)接的至少兩個部分，以便便于將軸頸軸承314組裝到穩(wěn)定器桿110。

軸頸軸承314的基座323直接聯(lián)接于底盤102。例如，緊固件133可將基座323直接聯(lián)接至底盤102。軸承本體325具有圓柱形形狀，并且限定外軸承表面348和與外軸承表面348相對的內(nèi)軸承表面350。當(dāng)軸頸軸承314聯(lián)接于穩(wěn)定器桿110時，外軸承表面348背離穩(wěn)定器桿110。當(dāng)軸頸軸承314聯(lián)接于穩(wěn)定器桿110時，內(nèi)軸承表面350限定軸承開口354并面朝穩(wěn)定器桿110。內(nèi)軸承表面350涂有聚合物材料(例如聚四氟乙烯)以便當(dāng)穩(wěn)定器桿110圍繞桿軸線B旋轉(zhuǎn)時使穩(wěn)定器桿110和軸頸軸承314之間的摩擦最小化。聚合物材料還可涂覆軸承凸緣327的部分。因此，軸頸軸承314包括在軸承本體325和順應(yīng)性襯套138的環(huán)形襯套本體140之間的聚合物涂層329。此外，聚合物涂層329延伸在順應(yīng)性襯套138的襯套凸緣146和軸承凸緣327之間。此外，順應(yīng)性襯套138的襯套凸緣146布置在軸承凸緣327和第一凸緣130a(或第二凸緣130b)之間，從而允許通過第一凸緣130a(或第二凸緣130b)在軸頸軸承314和穩(wěn)定器桿110之間傳遞橫向載荷L(圖1)。環(huán)形間隔件352可以布置在穩(wěn)定器桿110和順應(yīng)性襯套138之間，以便于穩(wěn)定器桿110通過軸頸軸承314插入。環(huán)形間隔件352可以由順應(yīng)性聚合物材料制成，以便于橫向穩(wěn)定組件300的安裝，并且便于穩(wěn)定器桿110圍繞桿軸線B旋轉(zhuǎn)。

盡管已經(jīng)詳細描述了用于實施本發(fā)明的最佳模式，但本發(fā)明涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)有用于實踐本發(fā)明的各種替代設(shè)計和實施例。此外，附圖中所示的實施例或本說明書中提及的各種實施例的特征不一定要理解為彼此獨立的實施例。而是，可能的是，實施例的示例之一描述的特征中的每一個可以與來自其它實施例的一個或多個其它期望特征組合，從而導(dǎo)致其它實施例不以文字描述或參照附圖來描述。例如，本文描述的橫向穩(wěn)定組件中的任何一個可以包括推力滾子軸承、球軸承、軸頸軸承和/或它們的任意組合。因此，這些其它實施例落入所附權(quán)利要求的范圍的框架內(nèi)。