CN106143590B - 一种转向器组件及车辆转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向器组件及车辆转向系统，包括转向器(5)和副车架(6)，所述转向器(5)与副车架(6)之间设有至少两个X向安装点(7)，其特征在于，还包括至少一个Z向安装点(8)，一个或多个所述Z向安装点(8)通过其中一个或多个与之相对应的所述X向安装点(7)连接所述副车架(6)。该转向器组件结构简单，易于安装，所需设计空间小，能够有效防止管柱式电动助力转向器输入力矩波动和转向器拉杆受路面激励引起的转向传动轴下十字节振动的问题。

Description

一种转向器组件及车辆转向系统

技术领域

本发明涉及汽车设备技术领域，特别是车辆的转向器组件。本发明还涉及设有所述转向器组件的车辆转向系统。

背景技术

车辆转向系统是用来改变或保持车辆行驶或倒退方向的装置，其功能就是按照驾驶员的意愿控制车辆的行驶方向，因此对车辆的行驶安全至关重要。

转向系统中最重要的部件为转向器，转向器(也常称为转向机)是完成由旋转运动到直线运动的一组机构，同时也是转向系中的减速传动装置，其作用主要是增大转向盘传到传动机构的力的大小及改变力的传递方向，因此，转向器的安装结构直接影响到车辆驾驶的安全和舒适。

目前，将转向器安装在副车架上的方式主要有两种，一种是X向安装结构，另一种是Z向安装结构，下面分别介绍这两种安装结构。

请参考图1，图1为一种典型的转向器与副车架的X向安装结构示意图。

如图所示，在此种结构中，转向器1＇与副车架2＇有两个连接点，转向器与副车架通过两个X向衬套3＇连接，其安装结构较为简单，占用的安装空间较小。然而，在转向器1受输入力矩波动和转向器拉杆受路面激励时转向传动轴下十字节会产生振动。

请参考图2、图3、图4，图2为一种典型的转向器与副车架的Z向安装结构示意图；图3为图2的俯视图；图4为图2的侧视图。

如图所示，在此种结构中，副车架2＇上设有三个或四个安装点，转向器1＇与副车架2＇通过三个或四个Z向衬套4＇连接，可避免转向传动轴下十字节产生振动。然而，其安装点分散在转向器两侧，需要的X向空间较大，而且转向器1＇与副车架2＇的Z向差值不能太大，否则需要增加单独的支架，而单独的支架会导致成本、重量、安装空间等方面进一步增加。

因此，如何改进转向器与副车架之间的安装结构，使其既能够避免转向传动轴下十字节振动，同时又可以减小安装空间，降低安装要求，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转向器组件。该转向器组件结构简单，易于安装，所需设计空间小，能够有效防止管柱式电动助力转向器输入力矩波动和转向器拉杆受路面激励引起的转向传动轴下十字节振动的问题。

本发明的另一目的是提供一种设有所述转向器组件的车辆转向系统。

为实现上述目的，本发明提供一种转向器组件，包括转向器和副车架，

所述转向器与副车架之间设有至少两个X向安装点，还包括至少一个Z向安装点，一个或多个所述Z向安装点通过其中一个或多个与之相对应的所述X 向安装点连接所述副车架。

优选地，所述X向安装点包括连接于所述转向器的X向衬套以及连接于所述副车架的X向支架，所述X向衬套与X向支架通过X向螺栓连接。

优选地，所述Z向安装点包括连接于所述转向器的Z向衬套以及连接于所述副车架的Z向支架，所述Z向衬套与Z向支架通过Z向螺栓连接，所述 Z向支架由所述X向螺栓固定于所述副车架。

优选地，所述X向安装点的数量为两个，所述Z向安装点的数量为一个。

优选地，所述Z向支架由所述转向器(5)转向传动轴一侧的所述X向螺栓固定于所述副车架。

优选地，所述Z向衬套通过X向悬臂连接于所述转向器，并位于所述Z 向支架上方，两者上下叠置连接。

优选地，所述Z向支架呈直角弯板状，包括与所述副车架连接的竖向部分，以及与所述Z向衬套连接的横向部分。

优选地，所述Z向支架宽度方向的两侧设有“L”形侧板。

优选地，所述Z向支架的直角部位连续折弯过渡、圆滑过渡或通过斜面过渡。

为实现上述另一目的，本发明还提供一种车辆转向系统，包括转向器组件，所述转向器组件为上述任一项所述的转向器组件。

本发明所提供转向组件的转向器与副车架之间设有至少两个X向安装点，并在此基础上，进一步增加有至少一个Z向安装点，与X向安装点配合使用，其中，X向安装点为直接连接点，Z向安装点为间接连接点，利用X 向安装点连接副车架，与X向安装点共用了部分安装结构。这种共用安装结构的方法减少了转向器在副车架上的固定点，减小了安装空间和安装结构，相比X向安装点与Z向安装点的简单组合，既能解决管柱式电动助力转向器输入力矩波动和转向器拉杆受路面激励引起的转向传动轴下十字节振动的问题，所需的X向空间也比较小，适用于转向器与副车架Z向安装差值较大的车型。

本发明所提供的车辆转向系统设有所述转向器组件，由于所述转向器组件具有上述技术效果，设有该转向器组件的车辆转向系统也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为一种典型的转向器与副车架的X向安装结构示意图；

图2为一种典型的转向器与副车架的Z向安装结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的侧视图；

图5为本发明所提供转向器组件的一种具体实施方式的结构示意图；

图6为图5所示转向器组件的左视图；

图7为图5的A-A视图；

图8为图7的局部剖视图；

图9为Z向衬套在800N齿条力下的受力情况分析图；

图10为十字轴在800N齿条力下的位移情况分析图。

图1至图4中：

转向器1＇ 副车架2＇ X向衬套3＇ Z向衬套4＇

图5至图10中:

1.转向传动轴中段 2.转向传动轴下十字节 3.转向传动轴下段 4. 转向器护罩 5.转向器 6.副车架 7.X向安装点 71.X向衬套 72.X 向支架 73.X向螺栓 8.Z向安装点 81.Z向衬套 82.Z向支架 83.Z 向螺栓 84.悬臂

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

为便于描述，本文将垂直于转向器横向部分的水平方向定义为X向，纵向方向定义为Z向，涉及以上方向的零部件名称亦按照这一定义进行解释和理解。

请参考图5至图8，图5为本发明所提供转向器组件的一种具体实施方式的结构示意图；图6为图5所示转向器组件的左视图；图7为图5的A-A 视图；图8为图7的局部剖视图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的转向器组件主要由转向器5和副车架6两大部分组成。

转向传动轴中段1通过转向传动轴下十字节2与转向传动轴下段3连接，转向传动轴下段3与转向器5连接，转向器5上设有转向器护罩4，转向器5 与副车架6通过左右两个X向安装点7连接。

转向器5横向部分的底部设有两个左右间隔分布的X向衬套71(其轴向在X方向上，下同)，与副车架6向上延伸的两个X向支架72一一对应，X 向支架72为“U”形支架，X向衬套71伸入其“U”形开口之后分别通过X 向螺栓73进行固定，从而形成X向安装点7。

由于转向器5与副车架6仅通过上述两个连接点进行连接时，转向器受输入力矩波动和转向器拉杆受路面激励时转向传动轴下十字节会产生振动，因此本发明进一步增加有Z向安装点8，并且，这一新增的Z向安装点8并非与X向安装点7简单叠加，而是采用了共用安装结构的方式相互配合。

转向器5的横向部分在后侧设有一水平延伸的X向悬臂84，X向悬臂 84的末端为一Z向衬套81，此Z向衬套81通过Z向螺栓83与Z向支架82 连接，形成Z向安装点8，Z向支架82通过转向器转向传动轴一侧的X向安装点7的X向螺栓73 固定于副车架6，也就是X向螺栓73在此处要同时穿过Z向支架82、X向支架72和X向衬套71，然后进行固定，Z向衬套81 通过Z向支架82与X向衬套71共用安装结构。

Z向支架82呈直角弯板状，包括与副车架连接的竖向部分，以及与Z 向衬套连接的横向部分，其直角部位连续折弯过渡、圆滑过渡或通过斜面过渡，宽度方向的两侧设有“L”形侧板，侧板既可以是一体成型的翻边，也可以单独加工制造后通过焊接等方式进行连接。

在Z向上，Z向衬套81位于Z向支架82横向部分的上方，两者上下叠置，Z向衬套81支撑在Z向支架82横向部分的顶面上，Z向支架82从下方为Z向衬套81提供支点。

对于不同刚度的衬套，工作时受力亦不同，图9为Z向衬套在800N齿条力下的受力情况，图中上方虚线为Y向受力曲线，中间实线为X向受力曲线，下方虚线为Z向受力曲线。

此外，不同刚度的衬套，工作时十字轴位置位移也不同，图10为十字轴在800N齿条力下的位移情况。可见，本发明有效的解决了管柱式电动助力转向器输入力矩波动和转向器拉杆受路面激励引起的转向传动轴下十字节振动的问题。

而且，在结构上，Z向支架82并没有单独与副车架6连接，而是充分利用X向安装点7固定于副车架6，与X向安装点7共用了部分安装结构。这种共用安装结构的方法减少了转向器5在副车架6上的固定点，减小了安装空间和安装结构，所需的X向空间较小，可适用于各种车型，特别是转向器与副车架Z向安装差值较大的车型。

这里，Z向安装点8的中心线与此处的X向安装点7的中心线可以设计的并不以相交的方式垂直，而是在空间上交错垂直，换句话说，就是在转向器横向部分的方向上，Z向安装点8与X向安装点7相互错开一定距离，并不完全重合，以获得更好的抗振效果。

上述实施例中，X向安装点7的数量为两个，Z向安装点8的数量为一个，且Z向安装点8与左侧的X向安装点7共用安装结构，仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。

例如，保持X安装点7数量不变，在对应于右侧X安装点7的位置再增设一Z向安装点8；或者，保持Z向安装点8的数量不变，进一步增加X安装点7的数量；又或者，同时增加X安装点数7和Z向安装点8的数量，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

需要说明的是，Z向安装点8的Z向支架82与副车架6既可以是分体组装式结构，也可以与副车架6一体成型。当Z向支架82与副车架6一体成型时，在形式上虽然不再需要通过X安装点7的X向螺栓73进行固定，但其依然处于与X安装点7相邻的位置，从安装效果来看，相当于通过X向螺栓73进行固定，因此这种一体式结构也包含在本发明权利要求的保护范围之内。

此外，本文中的X向和Z向并非绝对意义上的水平和垂直，可以有适当的偏差，只要大体处于水平和垂直方向即可。

除了上述转向器组件，本发明还提供一种车辆转向系统，包括转向器组件，所述转向器组件为上文所述的转向器组件，其余结构请参考现有技术，这里不再赘述。

以上对本发明所提供的转向器组件及车辆转向系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种转向器组件，包括转向器(5)和副车架(6)，所述转向器(5)与副车架(6)之间设有至少两个X向安装点(7)，其特征在于，还包括至少一个Z向安装点(8)，一个或多个所述Z向安装点(8)通过其中一个或多个与之相对应的所述X向安装点(7)连接所述副车架(6)。

2.根据权利要求1所述的转向器组件，其特征在于，所述X向安装点(7)包括连接于所述转向器(5)的X向衬套(71)以及连接于所述副车架(6)的X向支架(72)，所述X向衬套(71)与X向支架(72)通过X向螺栓(73)连接。

3.根据权利要求2所述的转向器组件，其特征在于，所述Z向安装点(8)包括连接于所述转向器(5)的Z向衬套(81)以及连接于所述副车架(6)的Z向支架(82)，所述Z向衬套(81)与Z向支架(82)通过Z向螺栓(83)连接，所述Z向支架(82)由所述X向螺栓(73)固定于所述副车架(6)。

4.根据权利要求3所述的转向器组件，其特征在于，所述X向安装点(7)的数量为两个，所述Z向安装点(8)的数量为一个。

5.根据权利要求4所述的转向器组件，其特征在于，所述Z向支架(82)由所述转向器(5)转向传动轴一侧的所述X向螺栓(73)固定于所述副车架(6)。

6.根据权利要求3至5任一项所述的转向器组件，其特征在于，所述Z向衬套(81)通过X向悬臂(84)连接于所述转向器(5)，并位于所述Z向支架(82)上方，两者上下叠置连接。

7.根据权利要求6所述的转向器组件，其特征在于，所述Z向支架(82)呈直角弯板状，包括与所述副车架(6)连接的竖向部分，以及与所述Z向衬套(81)连接的横向部分。

8.根据权利要求7所述的转向器组件，其特征在于，所述Z向支架(82)宽度方向的两侧设有“L”形侧板。

9.根据权利要求8所述的转向器组件，其特征在于，所述Z向支架(82)的直角部位连续折弯过渡、圆滑过渡或通过斜面过渡。

10.一种车辆转向系统，包括转向器组件，其特征在于，所述转向器组件为上述权利要求1至9任一项所述的转向器组件。