发明内容
为了解决上述技术问题至少之一,本发明提供了一种助力转向系统。
本发明提供的助力转向系统,包括中间拉杆和助力缸总成,所述中间拉杆可传递转向动力以带动二桥转向轮转向,所述助力缸总成包括至少一个助力缸,所述助力缸固定安装在车体上,所述助力缸与所述中间拉杆相连接,并可驱动所述中间拉杆轴向往复运动。
采用了上述技术方案,所述助力缸固定安装在车体上,这种安装方式较随动缸占用空间小,无随动器相关齿类零件加工,加工成本低,安装方便。
上述技术方案中,可选地,所述助力缸包括缸筒和与所述缸筒活动配合的缸杆,所述缸筒和所述缸杆能够相对运动;所述缸筒和缸杆的其中一者相对于车体固定,所述缸筒和缸杆的另一者与所述中间拉杆连接。
上述技术方案中,可选地,所述助力缸为助力油缸,所述助力油缸沿所述中间拉杆的轴向安装在所述中间拉杆的侧面,所述助力油缸通过连接板与所述中间拉杆相连接。
采用了上述技术方案,所述助力油缸沿所述中间拉杆的轴向安装在所述中间拉杆的侧面,使所述助力油缸更接近所述转向器,助力油路短,转向油阻降低,提高了传动效率和灵敏度,因而提高了液压助力转向控制性能,降低了行车危险发生的概率。再有,所述助力油缸通过连接板与所述中间拉杆相连接,使所述助力油缸布置位置的选择更方便,也避免了所述中间拉杆与所述油缸产生干涉。
上述技术方案中,可选地,所述中间拉杆包括第一中间拉杆和第二中间拉杆,所述连接板的一端与所述第一中间拉杆的一端连接,所述连接板的另一端与所述第二中间拉杆的一端连接,所述连接板固定在所述助力油缸上。
采用了上述技术方案,所述中间拉杆包括至少两根,就可以缩短单根中间拉杆的长度,增加中间拉杆的抗弯强度,提高了所述助力转向系统的稳定性,提高了安全系数。
上述技术方案中,可选地,所述助力油缸为双出杆油缸,所述助力油缸的缸杆的两端固定安装在所述车体上,所述连接板固定在所述助力油缸的缸筒上;或者所述助力油缸的缸筒固定在所述车体上,所述助力油缸的缸杆的两端分别与所述连接板固定连接。
采用了上述技术方案,所述连接板固定在所述助力油缸的缸筒上,方便了所述连接板的安装;所述助力油缸的缸杆两端分别与所述第一中间拉杆和所述第二中间拉杆固定连接,可以使所述中间拉杆的长度减少一段,从而减轻了整个所述助力转向系统的重量,还省去了所述助力油缸与所述中间拉杆之间的传动部件,简化了结构,降低了成本,且便于安装。
上述技术方案中,可选地,所述助力缸总成包括导轨,所述导轨沿所述第一中间拉杆和第二中间拉杆的轴向设置,长度大于所述助力油缸的行程,所述助力油缸的缸筒上设置有与所述导轨相配合的导向装置。
采用了上述技术方案,所述助力缸总成包括导轨,沿所述第一中间拉杆和第二中间拉杆的轴向设置,长度大于所述助力油缸的行程,所述助力油缸的缸筒上设置有与所述导轨相配合的导向装置,可以防止所述助力油缸的缸筒沿其自身轴线旋转,保证了传动的稳定性,确保了转向控制的可靠性。
上述技术方案中,可选地,所述导向装置为设置在所述导轨上下两侧并可夹紧所述导轨的滚轮组。
采用了上述技术方案,所述导向装置为设置在所述导轨上下两侧并可夹紧所述导轨的滚轮组,采用滚动摩擦来实现导向,比采用滑动摩擦阻力小,提高了油缸做功效率,同时也提高了液压助力转向控制的灵敏度,提高了系统性能,提高了安全系数。
上述技术方案中,可选地,所述滚轮组包括依所述导轨对称设置的四个滚轮,所述四个滚轮两两一组设置在所述助力油缸的缸筒的两端。
采用了上述技术方案,所述滚轮组合包括依所述导轨对称设置的四个滚轮,所述四个滚轮两两一组设置在所述助力油缸的缸筒的两端,对所述助力油缸驱动作业的导向更加可靠。
上述技术方案中,可选地,所述助力缸总成还包括管路和支座,所述助力缸通过所述管路与转向器连接,所述助力缸通过所述支座固定安装在所述车体上。
采用了上述技术方案,所述助力缸通过所述管路与转向器连接,可以通过转向器来控制所述助力缸的工作状态,所述助力缸通过所述支座固定安装在所述车体上,可以使所述助力缸与所述中间拉杆的位置更加接近,从而减小所述连接板的尺寸。
综上所述,根据本发明,减小了所述助力缸总成的占用空间,还没有随动器相关齿类零件的加工,加工成本低,通过减少所述助力缸与所述转向器之间的距离使助力管路缩短,进而使转向阻力降低,提高了传动效率和灵敏度,并因而提高了助力转向控制性能,降低了行车危险发生的概率,再有,所述中间拉杆包括至少两根,就可以缩短单根中间拉杆的长度,增加中间拉杆的抗弯强度,提高了所述助力转向系统的稳定性,提高了安全系数,减轻了整个所述助力转向系统的重量,简化了结构,降低了成本,而且将所述助力缸总成做成一体结构会便于安装和拆卸。
同时,本发明还提供了一种车辆,其包含有二桥转向系统,所述二桥转向系统包括上述任一技术方案所述的助力转向系统。
优选地,所述二桥转向系统还包括:中间摇臂、二桥直拉杆以及二桥车轮;所述中间摇臂一端铰接在所述车体上、另一端自由;所述二桥直拉杆一端铰接在所述中间摇臂上、另一端连接至二桥车轮;所述中间摇臂通过所述二桥直拉杆拉动所述二桥车轮转向。
此外,还可以将本发明提供的助力转向系统应用于其他的机械设备当中,在此不再赘述。但其应用均应在本发明的保护范围之内。
具体实施方式
下面结合附图说明根据本发明的具体实施方式。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
图3示出了根据本发明的一个实施例的助力转向系统示意图,图4示出了图3所示实施例中的助力缸总成的结构示意图,图5示出了根据本发明的又一个实施例的助力转向系统示意图,图6示出了根据本发明的再一个实施例的助力转向系统示意图。
如图3和图4所示,本发明提供的助力转向系统,包括中间拉杆1和助力缸总成3,所述中间拉杆1可传递转向动力以带动二桥转向轮2转向,所述助力缸总成3包括至少一个助力缸(可以是图中所示的31),所述助力缸固定安装在车体5上,所述助力缸与所述中间拉杆1相连接,并可驱动所述中间拉杆1轴向往复运动。本实施例中,所述助力缸的个数可根据需要确定,当需要较大转向助力时,可以增加所述助力缸的数量,当然由于安装空间有限,所述助力缸的个数也不可以过多。本技术方案中,所述助力缸的布置方向优选与所述中间拉杆平行,其中所述平行也包括两者在一条直线上。所述助力缸对所述中间拉杆的驱动方式可以有很多种,例如直接将所述助力缸的缸筒或缸杆与所述中间拉杆通过其它构件固定连接起来,或者通过中间摇臂6来驱动等,这些实施方式均无需通过创造性劳动即可实现。再有,所述助力缸的安装位置也可以有很多种,例如在所述中间拉杆的上侧或下侧,或者位于中间摇臂6的后侧,均可以达到本发明的目的,由于只是改变了安装位置,其安装方式基本没有变化,所以这些实施方式也均无需通过创造性劳动即可实现。根据本发明,显而易见地,所述助力缸可以为油缸,也可以为汽缸。
如图6所示,作为一种实施方式,上述技术方案中所述的中间拉杆1可以是一根。
如图5所示,作为另一种实施方式,上述技术方案中所述的中间拉杆1可以为两根,当所述中间拉杆1为两根时,两根中间拉杆101、102通过铰接在车体5上的中间拉杆安装座8连接,实现动力的传递。
显而易见地,作为变换方案,还可以是两根以上。
采用了上述技术方案,所述助力缸固定安装在车体上,这种安装方式较随动缸占用空间小,无随动器相关齿类零件加工,加工成本低,安装方便。
如图3、图5以及兔所示,上述技术方案中,可选地,所述助力缸包括缸筒(可以是图中的311)和与所述缸筒活动配合的缸杆(可以是图中的312),所述缸筒和所述缸杆能够相对运动;所述缸筒和缸杆的其中一者相对于车体5固定,所述缸筒和缸杆的另一者与所述中间拉杆1连接。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述助力缸为助力油缸31,所述助力油缸31沿所述中间拉杆1的轴向安装在所述中间拉杆1的侧面,所述助力油缸31通过连接板33与所述中间拉杆1相连接。
采用了上述技术方案,所述助力油缸沿所述中间拉杆的轴向安装在所述中间拉杆的侧面,使所述助力油缸更接近所述转向器,助力油路短,转向油阻降低,提高了传动效率和灵敏度,因而提高了液压助力转向控制性能,降低了行车危险发生的概率。再有,所述助力油缸的缸筒上固定设置有连接板,使所述助力油缸布置位置的选择更方便,也避免了所述中间拉杆与所述油缸产生干涉。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述中间拉杆1包括第一中间拉杆101和第二中间拉杆102,所述连接板33的一端与所述第一中间拉杆101的一端连接,所述连接板33的另一端与所述第二中间拉杆102的一端连接,所述连接板33固定在所述助力油缸31上。本技术方案中,所述助力油缸设置在所述中间拉杆的中间位置是个优选方案,是为了使所述第一中间拉杆和所述第二中间拉杆的长度相等以方便加工生产,而且也可以使平衡两所述中间拉杆的抗弯强度。
采用了上述技术方案,所述中间拉杆包括至少两根,就可以缩短单根中间拉杆的长度,增加中间拉杆的抗弯强度,提高了所述助力转向系统的稳定性,提高了安全系数。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述助力油缸31为单活塞双出杆油缸,所述助力油缸31的缸杆312的两端固定安装在所述车体5上,所述连接板33固定在所述助力油缸31的缸筒311上。本实施例中,优选了所述助力油缸为双出杆油缸,但也可以选用单出杆油缸来实现本发明的目的,那属于本发明的其它的实施例。作为本发明的另一个实施例,所述助力油缸的缸杆固定,其缸筒活动,也是可以实现本发明的目的的,至于所述油缸的缸杆的固定方式,常用技术手段中包括很多种,例如焊接,或铰接,或根据空间或距离等的情况增设安装架,都无需通过创造性劳动即可实现。所述油缸的缸筒上连接板的固定方式可以采用焊接,所述第一中间拉杆的一端可以固定连接在所述连接板的一端,所述第二中间拉杆的一端可以固定连接在所述连接板的另一端,本实施例中的这样的技术手段可以充分利用所述连接板的长度,减少中间拉杆的长度。本实施例中所述的连接板安装后向下伸出,这主要是由所述助力油缸的安装位置决定的,显而易见的,还可以根据其它的油缸安装位置改用其它的方式布置所述连接板。采用了上述技术方案,所述连接板固定在所述助力油缸的缸筒上,方便了所述连接板的安装。
上述技术方案中,可选地,所述助力油缸31为单活塞双出杆油缸,所述助力油缸31的缸筒311固定在所述车体5上,所述助力油缸31的缸杆312的两端分别与所述连接板33固定连接,此时所述连接板33与所述缸筒311是分体结构,两者之间可以相对运动,或者可以直接将缸杆312的两端与所述第一中间拉杆101和所述第二中间拉杆102直接固定连接,也可以实现助力转向,这几种变换在本发明的基础上均无需再付出创造性劳动。本实施例中,所述助力油缸的缸筒固定在所述车体上的方式包括很多中实施方式的,例如可以是直接焊接,也可以通过螺栓固定,或通过安装架等结构辅助安装等,这些都是惯用的技术手段。
采用了上述技术方案,可以使所述中间拉杆的长度减少一段,从而减轻了整个所述助力转向系统的重量,还省去了所述助力油缸与所述中间拉杆之间的传动部件,简化了结构,降低了成本,且便于安装。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述助力缸总成3还包括导轨34,所述导轨34沿所述第一中间拉杆101和第二中间拉杆102的轴向设置,长度大于所述助力油缸31的行程,所述助力油缸31的缸筒311上设置有与所述导轨34相配合的导向装置。本实施例中,加设了所述导轨和所述导向装置,当然,即便没有所述导轨,由于所述助力油缸的缸筒与所述中间拉杆固定连接,也不会产生所述助力油缸缸筒旋转的问题,然而因为所述助力油缸的缸筒在其自身轴向的旋转方向上的自由度由所述中间拉杆来限制,就难免会在所述助力油缸缸筒与所述中间拉杆之间产生额外的摩擦力,所以加设导轨可以作为本发明的一个优选的实施例。所述导轨可以是安装在所述车体上的,或者其它安装方式的导轨也可以。导轨可以是圆柱形的,或者是用槽钢等形状,或者是长方体形状,都可以,只要所述导向装置的形状与所述导轨相配合就可以达到该技术方案的目的。
采用了上述技术方案,所述助力缸总成包括导轨,沿所述第一中间拉杆和第二中间拉杆的轴向设置,长度大于所述助力油缸的行程,所述助力油缸的缸筒上设置有与所述导轨相配合的导向装置,可以防止所述助力油缸的缸筒沿其自身轴线旋转,保证了传动的稳定性,确保了转向控制的可靠性。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述导向装置为设置在所述导轨34上下两侧并可夹紧所述导轨34的滚轮组35。本实施例中,所述滚轮组中的滚轮可以选用轴承。所述滚轮的轮轴可以焊接在所述助力油缸的缸筒上,还可以采用其它的惯常安装方式。所述导轨上可以设置所述滚轮压紧的轨道,例如在所述导轨上开设浅槽等。
采用了上述技术方案,所述导向装置为设置在所述导轨上下两侧并可夹紧所述导轨的滚轮组,采用滚动摩擦来实现导向,比采用滑动摩擦阻力小,提高了油缸做功效率,同时也提高了液压助力转向控制的灵敏度,提高了系统性能,提高了安全系数。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述滚轮组合35包括依所述导轨34对称设置的四个滚轮,所述四个滚轮两两一组设置在所述助力油缸31的缸筒311的两端。本实施例中,所述四个滚轮分成左右两组,每组所述滚轮包括两个,每组的所述两个滚轮分别设置在所述导轨的上下两侧并一起夹紧所述导轨。由于会有加工误差和安装误差,这里所述的夹紧也可以是大致夹紧,允许其间由微小间隙。导轨要加工的平直,以便于所述滚轮在其轨道面滚动。
采用了上述技术方案,所述滚轮组包括四个滚轮,所述四个滚轮两两一组设置在所述助力油缸的缸筒的两端,对所述助力油缸驱动作业的导向更加可靠。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述助力缸总成3还包括管路32和支座36,所述助力油缸31通过所述管路32与转向器4连接,所述助力缸通过所述支座36固定安装在所述车体5上。这里所述的管路可以是输送液压油的管路也可以是输送气体的管路。
采用了上述技术方案,所述助力油缸通过所述管路与转向器连接,可以通过转向器来控制所述助力缸的工作状态,所述助力缸通过所述支座固定安装在所述车体上,可以使所述助力缸与所述中间拉杆的位置更加接近,从而减小所述连接板的尺寸。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述导轨34两端与所述助力油缸31的缸杆312的两端固定在一起,所述导轨34与所述助力油缸31的缸杆312平行,所述助力油缸3安装在所述车体5上后所述导轨34位于所述助力油缸31与所述车体5之间。本实施例中,所述助力油缸缸杆的两端可以通过支架与所述导轨的两端分别固定在一起,或者导轨两端弯折,与所述助力油缸缸杆的两端直接焊接在一起,类似的惯常变换方案有很多。本实施例中所述导轨设计成了长方体形状,如果所述助力油缸的缸杆与所述导轨不平行,所述导轨就需要做的比较大,或者所述导轨做成异形的,也是可以实现的。
采用了上述技术方案,所述导轨两端与所述助力油缸的缸杆的两端固定在一起,使整个所述助力油缸结构简单紧凑,所述导轨与所述助力油缸的缸杆平行,所述助力油缸安装在所述车体上后所述导轨位于所述助力油缸与所述车体之间可有效地防止突发外力对所述导轨的冲击,防止所述导轨与所述导向装置等易损件受损。
如图3和图4所示,上述技术方案中,可选地,所述助力油缸31的缸杆312两端通过所述支座36固定安装在所述车体5上,所述导轨34两端通过所述支座36与所述助力油缸31的缸杆312的两端固定在一起。本实施例中,所述支座是两块近似于梯形的支撑板,其长底边用来与所述车体固定连接,所述导轨安装在所述助力油缸的缸杆和所述车体之间,所述的固定安装可以是焊接或插接。
采用了上述技术方案,所述助力油缸的缸杆两端通过所述支座固定安装在所述车体上,所述导轨两端通过所述支座与所述助力油缸的缸杆的两端固定在一起,使所述助力油缸成为一个整体结构,方便了所述助力油缸安装在所述车体上或从所述车体上拆卸下来,提高了拆装效率。
下面对本发明的一个实施例的动作过程作简要描述。
如图3和图4所示,助力油缸31的缸筒311两端有二个液压腔,分别通过两根管路32与转向器4相连,构成一个闭合油路,当车向左转向时,助力油缸31的第二管路322输送高压油,助力油缸31的第一管路321回油,高压油进入助力油缸31的左腔,推动助力油缸31的缸筒311向前运动,由所述助力油缸31的缸筒311推动第一中间拉杆101,并拉动第二中间拉杆102,所述第二中间拉杆102拉动所述中间摇臂6向前摆动,所述中间摇臂6带动二桥直拉杆7向前运动,从而驱动所述二桥车轮2向左转动;当车向右转向时,助力油缸31的第一管路321输送高压油,助力油缸31的第二管路322回油,高压油进入助力油缸31的右腔,推动助力油缸31的缸筒311向后运动,所述助力油缸31的缸筒311推动第二中间拉杆102向后运动,进而推动中间摇臂6向后摆动,中间摇臂6带动二桥拉直杆7向后运动,二桥直拉杆7推动转向节臂向后转,从而达到向右转向助力的作用。
综上所述,根据本发明,减小了所述助力缸总成的占用空间,还没有随动器相关齿类零件的加工,加工成本低,通过减少所述助力缸与所述转向器之间的距离使助力管路缩短,进而使转向阻力降低,提高了传动效率和灵敏度,并因而提高了助力转向控制性能,降低了行车危险发生的概率,再有,所述中间拉杆包括至少两根,就可以缩短单根中间拉杆的长度,增加中间拉杆的抗弯强度,提高了所述助力转向系统的稳定性,提高了安全系数,减轻了整个所述助力转向系统的重量,简化了结构,降低了成本,而且将所述助力缸总成做成一体结构会便于安装和拆卸。
将本发明提供的上述助力转向系统实施例应用于各种二桥转向车辆上,即可获得本发明所述车辆的实施例。即本发明所述车辆的实施例,包含有二桥转向系统,所述二桥转向系统包括上述任一实施例所述的助力转向系统,如图5和图6所示,所述二桥转向系统还包括:中间摇臂6、二桥直拉杆7以及二桥车轮2;所述中间摇臂6一端铰接在所述车体5上、另一端自由;所述二桥直拉杆7一端铰接在所述中间摇臂6上、另一端连接至二桥车轮2;所述中间摇臂6通过所述二桥直拉杆7拉动所述二桥车轮2转向。本发明所述的车辆具有上述各实施例所述的有益效果,不再赘述。
还可以将本发明提供的助力转向系统应用于其他的机械设备当中,在此无法穷举,不再赘述。但其应用均应在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。