CN103407490A - 一种转向节、车辆和该转向节的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向节（10），该转向节（10）包括转向节框架（1）和转向节轴（2），其中，所述转向节框架（1）和所述转向节轴（2）分别包括相互面对的第一端面（11）和第二端面（22），所述转向节框架（1）和所述转向节轴（2）通过焊接第一端面（11）和第二端面（22）固定。所述转向节（10）制造工艺简单，加工成本较低，具有较高的强度和刚度的同时其重量不增加。本发明还提供一种包括所述转向节（10）的车辆以及一种制造所述转向节（10）的方法。

Description

一种转向节、车辆和该转向节的制造方法

技术领域

本发明涉及一种机械装置，具体地，涉及一种转向节、包括该转向节的车辆以及该转向节的制造方法。

背景技术

转向节是车轮转向的铰链，是汽车车桥的一个关键保安件，它对车轮的支撑和操纵以及整车的安全性起着重要的作用，承受着扭转和弯曲等多种交变、冲击负荷的影响。目前，现有技术中通过两种方法生产制作转向节。

第一种方法如图1所示，转向节10采用整体锻造的传统方法进行生产制作，在制造与生产方面普遍采用整体锻造的结构来满足车辆在行驶中的苛刻要求。然而，整体转向节10的锻造毛坯，制造工艺复杂，加工成本高，特别是转向节轴为实体状态，该状态既导致重量的增加又影响热处理调质过程中转向节轴芯部调质的质量。另外，整体锻造方式毛坯材料浪费大，材料不能得到充分利用。

第二种方法如图2所示，压入式转向节10分为两个部分，由框架2.1与主轴2.2组成，两者通过精加工后压制成为一体。压入式转向节10联结部位的联结强度取决于主轴2.2压入框架2.1的过盈量的大小即配合深度，但是该结构形式的存在会给车辆行驶过程中带来很大的安全隐患，所以该结构形式的转向节10目前在市场上极少使用。另外，压入式转向节10需要将主轴2.2压入至框架2.1内1/4或者是1/5的深度，其连接部位的重叠同样增加了转向节10重量。此外，框架2.1与主轴2.2在零部件生产加工过程中对于加工需要相当高的精度。

因此，需要一种能够最大程度上克服上述现有技术中存在的缺陷的转向节。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车辆车桥的转向节，该转向节具有优化的结构，在保证其强度和刚度的同时还降低转向节自身的重量。

为了实现上述目的，本发明提供一种转向节，该转向节包括转向节框架和转向节轴，其中，所述转向节框架和所述转向节轴分别包括相互面对的第一端面和第二端面，所述转向节框架和所述转向节轴通过焊接所述第一端面和第二端面固定。

优选地，所述转向节框架为精铸件，具有有优良的机械、物理性能；所述转向节轴为锻造件，具有良好的力学性能和工艺性能，并且具有较高的强度与重量比。

进一步地，所述转向节轴的靠近端面的位置整体锻造有封油圈，避免单独制造该封油圈带来额外的工作量之外，还能够更好地防止油液外漏。

本发明还提供一种车辆，该车辆包括上述的转向节。

此外，本发明还提供一种转向节的制造方法，该方法包括：

a、分别制备转向节框架和转向节轴，为制造转向节提供基础；

b、焊接所述转向节框架和所述转向节轴的相互面对的第一端面和第二端面，使所述转向节框架和所述转向节轴连成一个整体。

优选地，在步骤a中，分别制备转向节框架半成品和转向节轴半成品，使得所述转向节框架半成品形成所述第一端面，所述转向节轴半成品形成所述第二端面。

优选地，所述转向节框架为精铸件，所述转向节轴为锻造件，以使得最后制得的所述转向节具有能够满足需求的刚度和强度。

优选地，所述转向节轴的靠近所述第二端面的位置整体锻造有封油圈，从而更好地防止油液外漏。

进一步地，在步骤b中，所述第一端面与所述第二端面之间形成焊接接头处，所述方法还包括：

c、在该焊接接头处的焊缝表面作精加工处理，并在焊缝根部作清根处理，以最大限度地消除由于焊接所带来的应力集中点；和

d、将所述转向节框架半成品和转向节轴半成品通过精加工形成所述转向节框架和所述转向节轴，以达到产品要求。

优选地，根据上面所述的转向节的制造方法中，所述第一端面与所述第二端面之间采用电子束焊接方式进行对焊，以得到质量好且强度高的焊缝。

通过上述技术方案，本发明的转向节具有最大限度地优化了的转向节结构，具有良好的刚度和强度，能够满足在制造过程中转向节轴相对于转向节框架的加工精度的要求，降低了转向节自身的重量，解决了整体式转向节的锻造毛坯制造工艺复杂、热处理调制不充分、加工成本高等问题，同时也解决了分体压入式转向节联接强度不可靠而断裂的问题，具有突出的创新性。在上述技术方案的基础上，本发明还提供一种车辆，该车辆包括上述的转向节，从而具有更好的实用性和可靠性。此外，本发明还提供的一种转向节的制造方法，通过该制造方法能够制造生产上述的转向节。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的整体锻造式转向节的示意图；

图2是现有技术中的分体压入式转向节的纵剖剖视示意图；

图3是根据本发明的转向节在半成品状态下的纵剖剖视示意图；

图4是根据本发明的转向节在成品状态下的纵剖剖视图。

附图标记说明

10转向节；                          2.1框架；

2.2主轴；                           1’转向节框架半成品；

2’转向节轴半成品；                 1转向节框架；

11第一端面；                        12支撑部；

121螺孔；                           13上耳；

131第一安装孔；                     14下耳；

141第二安装孔；                     15通孔；

2转向节轴；                         21封油圈；

22第二端面；                        23轴向通孔；

3焊接接头处。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，为便于理解和描述，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

根据本发明的一个方面，提供一种转向节10，转向节10包括转向节框架1和转向节轴2，其中，转向节框架1和转向节轴2分别包括相互面对的第一端面11和第二端面22，转向节框架1和转向节轴2通过焊接第一端面11和第二端面22固定，如图4所示。

优选地，转向节框架1为精铸件，转向节轴2为锻造件从而使得所要制造的转向节10不仅具有优良的机械、物理性能、工艺性能以及力学性能，还具有较高的强度与重量比。

进一步地，转向节轴2的靠近端面22的位置整体锻造有封油圈21，避免单独制造该封油圈带来额外的工作量之外，还能够更好地防止油液外漏。

此外，如图4所示，转向节框架1包括支撑部12、上耳13和下耳14，上耳13和下耳14分别沿支撑部12的上部和下部延伸，在上耳13和下耳14上分别形成有用来安装主销的第一安装孔131和第二安装孔141，该第一安装孔131和第二安装孔141的中心轴线在同一条直线上，支撑部12的上部还形成有安装固定转向节10的螺孔121，支撑部12的中心位置形成有通孔15，转向节轴2具有轴向通孔23，轴向通孔23的中心轴线与通孔15的中心轴线重合，转向节10通过轴向通孔23和通孔15安装到车轮上。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆，其中，该车辆包括根据上面所述的转向节10。

此外，根据本发明的另一方面，提供一种转向节10的制造方法，该方法包括：

a、分别制备转向节框架1和转向节轴2；

b、焊接转向节框架1和转向节轴2的相互面对的第一端面11和第二端面22。

进一步地，在步骤a中，分别制备转向节框架半成品1’和转向节轴半成品2’，使得转向节框架半成品1’形成第一端面11，转向节轴半成品2’形成第二端面22。

优选地，转向节框架1为精铸件，转向节轴2为锻造件。

优选地，转向节轴2的靠近第二端面22的位置整体锻造有封油圈21。

具体地，在步骤b中，第一端面11与第二端面22之间形成焊接接头处3，所述方法还包括：

c、在该焊接接头处3的焊缝表面作精加工处理，并在焊缝根部作清根处理，以最大限度地消除由于焊接所带来的应力集中点；和

d、将转向节框架半成品1’和转向节轴半成品2’通过精加工形成转向节框架1和转向节轴2，以达到产品要求。

优选地，根据上面所述的转向节10的制造方法，其中，第一端面11与第二端面22之间采用电子束焊接方式进行对焊，以得到质量好且强度高的焊缝。

更具体地，如图3和图4所示，转向节框架1（图3中为转向节框架1’）包括支撑部12、上耳13和下耳14，该上耳13和下耳14分别沿支撑部12的上部和下部延伸，在上耳13和下耳14上分别形成有用来安装主销的第一安装孔131和第二安装孔141，该第一安装孔131和第二安装孔141的中心轴线在同一条直线上，支撑部12的上部还形成有安装固定转向节10的螺孔121，支撑部12的中心位置形成有通孔15(图3中所示为精加工之前的通孔15)，转向节轴2（图3中为转向节轴2’）具有轴向通孔23(图3中所示为精加工之前的轴向通孔23)，轴向通孔23的中心轴线与通孔15的中心轴线重合，转向节10通过轴向通孔23和通孔15安装到车轮上。

可选择地，转向节10可以通过先焊接转向节框架半成品1’的第一端面11和转向节轴半成品2’的第二端面22，然后进行焊接接头处3的焊缝表面作精加工处理与焊缝根部的清根处理，最后对焊接为一体的转向节框架1和转向节轴2进行整体精加工的顺序制成；也可以通过先分别精加工转向节框架半成品1’和转向节轴半成品2’，然后焊接精加工后的转向节框架1的第一端面11和转向节轴2的第二端面22，最后对焊接接头处3的焊缝表面与焊缝根部进行清根处理的顺序制成。结合图3和图4所示，根据本发明的一种转向节10的制造方法的具体实施方式优选第一种顺序。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种转向节（10），该转向节（10）包括转向节框架（1）和转向节轴（2），其特征在于，所述转向节框架（1）和所述转向节轴（2）分别包括相互面对的第一端面（11）和第二端面（22），所述转向节框架（1）和所述转向节轴（2）通过焊接第一端面（11）和第二端面（22）固定。

2.根据权利要求1所述的转向节（10），其中，所述转向节框架（1）为精铸件，所述转向节轴（2）为锻造件。

3.根据权利要求2所述的转向节（10），其中，所述转向节轴（2）的靠近端面（22）的位置整体锻造有封油圈（21）。

4.一种车辆，其中，该车辆包括根据上述任一项权利要求所述的转向节（10）。

5.一种转向节（10）的制造方法，该方法包括：

a、分别制备转向节框架（1）和转向节轴（2）；

b、焊接所述转向节框架（1）和所述转向节轴（2）的相互面对的第一端面（11）和第二端面（22）。

6.根据权利要求5所述的转向节（10）的制造方法，其中，在步骤a中，分别制备转向节框架半成品（1’）和转向节轴半成品（2’），使得所述转向节框架半成品（1’）形成所述第一端面（11），所述转向节轴半成品（2’）形成所述第二端面（22）。

7.根据权利要求5所述的转向节（10）的制造方法，其中，所述转向节框架（1）为精铸件，所述转向节轴（2）为锻造件。

8.根据权利要求5所述的转向节（10）的制造方法，其中，所述转向节轴（2）的靠近所述第二端面（22）的位置整体锻造有封油圈（21）。

9.根据权利要求5所述的转向节（10）的制造方法，其中，在步骤b中，所述第一端面（11）与所述第二端面（22）之间形成焊接接头处（3），所述方法还包括：

c、在该焊接接头处（3）的焊缝表面作精加工处理，并在焊缝根部作清根处理；和

d、将所述转向节框架半成品（1’）和转向节轴半成品（2’）通过精加工形成所述转向节框架（1）和所述转向节轴（2）。

10.根据权利要求5-9中任意一项所述的转向节（10）的制造方法，其中，所述第一端面（11）与所述第二端面（22）之间采用电子束焊接方式进行对焊。

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