穩定桿連接桿及其制造方法和車輛的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛設備領域，具體而言，涉及一種穩定桿連接桿及其制造方法和車輛。
【背景技術】
[0002]在車輛的懸架系統中，穩定桿連接桿通過兩個球頭關節分別與減振器(或擺臂等)和穩定桿連接。如圖1所示，穩定桿連接桿包括主桿10和通過球頭關節與主桿10連接的第一連接桿20和第二連接桿30。這其中，球頭關節的設計為最重要部分，即球頭關節的擺動極值，即要有足夠的擺動角度以保證車輛的正常運行，防止主桿10變形，又不能使設計的擺動角度太大而使球頭關節有從球座中脫出的風險。
[0003]現有技術中針對穩定桿連接桿的設計中可以在CATIA運動機構中模擬測量，但由于運動機構中的約束無法完全模擬實際情況，致使模擬測量的結果與實際需求相差較大，得到的球頭關節的擺動極值不夠準確，因此不能直接用來作為穩定桿連接桿的設計依據。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的在于提供一種穩定桿連接桿及其制造方法和車輛，以解決現有技術中的采用模擬方法進行穩定桿連接桿的設計不夠準確的問題。
[0005]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種穩定桿連接桿的制造方法，穩定桿連接桿包括主桿和與主桿連接的第一連接桿和第二連接桿，第一連接桿通過第一球頭關節與主桿連接，第二連接桿通過第二球頭關節與主桿連接，第一連接桿具有垂直于主桿的第一起始位置，第二連接桿具有垂直于主桿的第二起始位置；第一連接桿具有相對第一起始位置達到最大偏移量的極限位置，當第一連接桿處于位于極限位置的狀態時，第二連接桿位于配合位置；制造方法包括:當第一連接桿位于極限位置時，第一連接桿的軸線與主桿的軸線的最大銳角夾角的余角為Al ;當第二連接桿位于配合位置時，第二連接桿的軸線與主桿的軸線的最大銳角夾角的余角為A2;當第一連接桿位于極限位置且第二連接桿位于配合位置時，第一連接桿的軸線在垂直于主桿的軸線的平面上的投影與第二連接桿的軸線在垂直于主桿的軸線的平面上的投影之間的銳角夾角為C ;比較Al的正切值與A2的正切值的差值和C的正切值得到比較結果，根據比較結果確定第一球頭關節的擺動極值Wl ;根據第一球頭關節的擺動極值Wl制造第一球頭關節以得到穩定桿連接桿。
[0006]進一步地，根據比較結果確定第一球頭關節的擺動極值Wl包括:當tg2Al ^ tg2A2+tg2C時，第一球頭關節的擺動極值Wl與Al相等。
[0007]進一步地，根據比較結果確定第一球頭關節的擺動極值Wl包括:當tg2A2 ^ tg2Al+tg2C時，第一球頭關節的擺動極值Wl與A2相等。
[0008]進一步地，根據比較結果確定第一球頭關節的擺動極值Wl包括:當I tg2Al-tg2A2 I < tg2C時，第一球頭關節的擺動極值Wl根據以下公式得出:
[0009]tg2ffl = tg2 Θ +tg2Al ;
[0010] Θ根據以下公式得出:
[0011 ] tg2 Θ+tg2Al = tg2(c-Θ ) +Csc2(C_Θ)tg2A2。
[0012]進一步地，第二球頭關節的擺動極值W2與第一球頭關節的擺動極值Wl相同。
[0013]根據本發明的另一方面，提供了一種穩定桿連接桿，包括主桿和與主桿連接的第一連接桿和第二連接桿，第一連接桿通過球頭關節與主桿連接；其特征在于，穩定桿連接桿通過上述的穩定桿連接桿的制造方法制造。
[0014]進一步地，第一連接桿的第一起始位置的延伸方向和第二連接桿的第二起始位置的延伸方向相平行。
[0015]進一步地，其特征在于，第一連接桿與第二連接桿的在垂直于主桿的軸線的平面上的運動相互聯動。
[0016]根據本發明的另一方面，提供了一種車輛，包括懸架系統，懸架系統包括穩定桿連接桿，其特征在于，穩定桿連接桿為上述的穩定桿連接桿或根據上述的穩定桿連接桿的制造方法制造得到。
[0017]進一步地，懸架系統包括減震器和穩定桿，穩定桿連接桿的第一連接桿和第二連接桿分別連接減震器和穩定桿；和/或，懸架系統包括擺臂和穩定桿，穩定桿連接桿的第一連接桿和第二連接桿分別連接擺臂和穩定桿。
[0018]應用本發明的技術方案，相比在CATIA運動機構中進行的模擬測量而得到的數據更加準確，因此第一球頭關節的擺動極值Wl更加接近真實值，準確性得到提高，由上述方案設計并制造出的穩定桿連接桿擁有更好的適應性與穩定性。
【附圖說明】
[0019]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1示出了根據本發明的穩定桿連接桿的實施例的在XZ平面上的示意圖；
[0021]圖2示出了根據本發明的穩定桿連接桿的實施例的在yz平面上的沿X軸負方向的不意圖；
[0022]圖3示出了根據本發明的穩定桿連接桿的實施例的在yz平面上的沿x軸正方向的不意圖；以及
[0023]圖4示出了根據本發明的穩定桿連接桿的實施例在yz平面上的第一連接桿的投影與第二連接桿的投影之間的夾角C的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0025]根據本發明的一個方面，提供了一種穩定桿連接桿的制造方法，其中穩定桿連接桿如圖1至4所不，該穩定桿連接桿包括主桿10和與主桿10連接的第一連接桿20和第二連接桿30，第一連接桿20通過第一球頭關節與主桿10連接，第二連接桿30通過第二球頭關節與主桿10連接，第一連接桿20具有垂直于主桿10的第一起始位置，第二連接桿30具有垂直于主桿10的第二起始位置；第一連接桿20具有相對第一起始位置達到最大偏移量的極限位置，當第一連接桿20處于位于極限位置的狀態時，第二連接桿30位于配合位置；當第一連接桿20位于極限位置時，第一連接桿20的軸線與主桿10的軸線的最大銳角夾角的余角為Al ;當第二連接桿30位于配合位置時，第二連接桿30的軸線與主桿10的軸線的最大銳角夾角的余角為A2 ;當第一連接桿20位于極限位置且第二連接桿30位于配合位置時，第一連接桿20的軸線在垂直于主桿10的軸線的平面上的投影與第二連接桿30的軸線在垂直于主桿10的軸線的平面上的投影之間的銳角夾角為C ;比較Al的正切值與A2的正切值的差值和C的正切值得到比較結果，根據比較結果確定第一球頭關節的擺動極值Wl ;根據第一球頭關節的擺動極值Wl制造第一球頭關節以得到穩定桿連接桿。
[0026]從上述方案中可以看出，第一球頭關節的擺動極值Wl由多個數值的關系確定，包括當第一連接桿20位于極限位置時，第一連接桿20的軸線與主桿10的軸線的最大銳角夾角的余角為Al，當第二連接桿30位于配合位置時，第二連接桿30的軸線與主桿10的軸線的最大銳角夾角的余角為A2，以及當第一連接桿20位于極限位置且第二連接桿30位于配合位置時，第一連接桿20的軸線在垂直于主桿10的軸線的平面上的投影與第二連接桿30的軸線在垂直于主桿10的軸線的平面上的投影之間的銳角夾角為C，并且上述Al、A2和C的值均為由第一連接桿10和第二連接桿20實際的處于相應的位置時得到的，相比在CATIA運動機構中進行的模擬測量而得到的數據更加準確，因此第一球頭關節的擺動極值Wl更加接近真實值，準確性得到提高，由上述方案設計并制造出的穩定桿連接桿擁有更好的適應性與穩定性。
[0027]優選地，第二球頭關節的擺動極值W2與第一球頭關節的擺動極值Wl相同。由于第一連接桿20和第二連接桿30之間具有一定的聯動性，因此W2與Wl相等。因此，穩定桿連接桿的球頭關節的擺動極值W = Wl = W2。
[0028]第一連接桿20在整車裝配好后有且只有一個自由度，即繞第一球頭關節與第二球頭關節的中心的連線的旋轉自由度。同理，第二連接桿30也具有一個自由度。需要指出的是，在圖1至4示出的實施例中，第一球頭關節和第二球頭關節的中心的連線與主桿10的軸線重合。
[0029]基于以上論證，建立坐標系:坐標原點為任一球頭關節的中心，在圖1中為第一球頭關節的中心，X軸為旋轉軸線，在本實施例中即主桿10的軸線，正向為從原點指向另一個球頭關節的方向；z軸為球座的軸線方向，即當第一連接桿20處于起始位置時的延伸方向，正向為從原點指向球座的開口端；y軸按左手螺旋法則確定。
[0030]基于以上坐標系，將第一連接桿20的擺動極值Wl和第二連接桿30的擺動極值W2分別投影到Xz平面和yz平面上，形成β 1、α I和β 2、α 2。其數學關系有:
[0031]tg2ffl = tg2 a l+tg2P 1，記為式 I ；
[0032]tg2W2 = tg2 a 2+tg2 β 2，記為式 2。
[0033]基于以上坐標系，第二球頭關節的擺動極值W2與第一球頭關節的擺動極值Wl分別投影到yz平面上，在yz平面上得到第一球頭關節的軸線的投影和第二球頭關節的軸線的投影間所呈的夾角C。
[0034]基于上述中提到的自由度，角度α I和α 2是可以相互補償的；而β I和β 2不能相互補償。有以下特例:當β I = β2 = 0時，只需CS2W即可；但當α I = α 2 = O時，必須滿足PKW，且
[0035]測量主桿10的軸線與第一球頭關節的軸線的夾角Al’，并令Al = | Al’ -90° |，即Al為第一連接桿20的軸線與主桿10的軸線的最大銳角夾角的余角；測量主桿10的軸線與第一球頭關節的軸線的夾角A2’，并令A2 = I A2’ -90° |，即A2為第二連接桿30的軸線與主桿10的軸線的最大銳角夾角的余角。
[0036]基于上述中提到的自由度，不限制穩定桿連接桿的該方向自由度。設定:XZ平面為主平面，主桿10和第一球頭關節的軸線所構成的平面為平面1，主桿10和第一球頭關節的軸線所構成的平面為平面2。當主平面