CN106985904A - 一种摆臂中置式双桥转向系统 - Google Patents

一种摆臂中置式双桥转向系统 Download PDF

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李陆浩
左霞
杨波
吴学雷
李洪彪
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Abstract

本发明涉及一种摆臂中置式双桥转向系统，包括前桥转向单元、后桥转向单元和纵拉杆，前桥转向单元包括动力转向器、前桥摆臂、前桥左边拉杆、前桥右边拉杆、前桥左梯形臂和前桥右梯形臂，后桥转向单元包括随动器、后桥摆臂、后桥左边拉杆、后桥右边拉杆、后桥左梯形臂和后桥右梯形臂，动力转向器和随动器固定在车架上，前桥左梯形臂、前桥右梯形臂、后桥左梯形臂和后桥右梯形臂对应与前桥左转向节、前桥右转向节、后桥左转向节和后桥右转向节固定连接，动力转向器的输入端通过转向传动轴和角传动器与方向盘连接。其具有结构简单、使用方便、输出扭矩大、占用空间小、转角大、轴距适应性强的优点，可满足车轮大跳动量重型底盘的使用需求。

Description

一种摆臂中置式双桥转向系统
技术领域
本发明涉及一种车辆底盘转向装置，具体涉及一种用于重型车辆底盘的大轴距双桥转向系统。
背景技术
在车辆领域，目前市场上的重型底盘转向系统主要采用转向器加转向助力缸的结构形式。此种结构的转向系统只适用于非独立悬架，若将其应用于独立悬架则需增加轴间纵拉杆机构，这会增加结构的复杂度；且这种油缸助力的转向系统应用在重型底盘存在打方向沉重的问题，通常需要增大油缸尺寸以增强助力，这又会增加空间需求。同时，这种转向系统的转向器通常布置在整车前部，当前轮转角较大时容易与拉杆产生干涉，影响了转弯直径和通过性。
随着车辆底盘重型化的发展，车身尺寸也越来越大，对转向通过性的要求也越来越高，一方面要求前轮转角越来越大，另一方面车轮跳动量越来越大，其对转向附加转角的要求也越来越高。而现有的底盘转向系统均无法满足上述要求。因此，研究开发一种输出扭矩大、占用空间小、前轮转角大，且适用于车轮大跳动量的转向系统对于本领域的发展具有一定的促进意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种摆臂中置式双桥转向系统，其具有结构简单、使用方便、输出扭矩大、占用空间小、转角大、轴距适应性强的优点，可满足车轮大跳动量重型底盘的使用需求。
为解决现有技术中转向器加转向助力缸的转向系统其存在的结构复杂、占用空间大、前轮转角小的技术问题，本发明提供了一种摆臂中置式双桥转向系统，包括前桥转向单元、后桥转向单元和纵拉杆；所述前桥转向单元包括动力转向器、前桥摆臂、前桥左边拉杆、前桥右边拉杆、前桥左梯形臂和前桥右梯形臂；所述后桥转向单元包括随动器、后桥摆臂、后桥左边拉杆、后桥右边拉杆、后桥左梯形臂和后桥右梯形臂；所述动力转向器和随动器沿前后方向间隔设置并在两者之间设有油路；所述前桥摆臂和后桥摆臂均为L型结构并沿前后方向间隔设置，且使前桥摆臂和后桥摆臂的中部拐角处对应与动力转向器和随动器连接；前桥摆臂的前端两侧对应与前桥左边拉杆和前桥右边拉杆的里端铰接，前桥左边拉杆和前桥右边拉杆的外端对应与前桥左梯形臂和前桥右梯形臂铰接；后桥摆臂的前端两侧对应与后桥左边拉杆和后桥右边拉杆的里端铰接，后桥左边拉杆和后桥右边拉杆的外端对应与后桥左梯形臂和后桥右梯形臂铰接；所述纵拉杆的前后两端对应与前桥摆臂的后端和后桥摆臂的后端铰接；
安装使用时，让所述动力转向器和随动器固定在车架上，让所述前桥左梯形臂、前桥右梯形臂、后桥左梯形臂和后桥右梯形臂对应与前桥左转向节、前桥右转向节、后桥左转向节和后桥右转向节固定连接，并使动力转向器的输入端通过转向传动轴和角传动器与方向盘连接。
进一步的，本发明一种摆臂中置式双桥转向系统，其中，所述前桥左边拉杆和前桥左梯形臂对应与前桥右边拉杆和前桥右梯形臂，以及后桥左边拉杆和后桥左梯形臂对应与后桥右边拉杆和后桥右梯形臂，均呈左右对称分布。
本发明一种摆臂中置式双桥转向系统与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置前桥转向单元、后桥转向单元和纵拉杆，让前桥转向单元包括动力转向器、前桥摆臂、前桥左边拉杆、前桥右边拉杆、前桥左梯形臂和前桥右梯形臂；让所述后桥转向单元包括随动器、后桥摆臂、后桥左边拉杆、后桥右边拉杆、后桥左梯形臂和后桥右梯形臂。使动力转向器和随动器沿前后方向间隔设置并在两者之间设有油路；使前桥摆臂和后桥摆臂均采用L型结构并沿前后方向间隔设置，且使前桥摆臂和后桥摆臂的中部拐角处对应与动力转向器和随动器连接。让前桥摆臂的前端两侧对应与前桥左边拉杆和前桥右边拉杆的里端铰接，让前桥左边拉杆和前桥右边拉杆的外端对应与前桥左梯形臂和前桥右梯形臂铰接。同时，让后桥摆臂的前端两侧对应与后桥左边拉杆和后桥右边拉杆的里端铰接，让后桥左边拉杆和后桥右边拉杆的外端对应与后桥左梯形臂和后桥右梯形臂铰接。并让纵拉杆的前后两端对应与前桥摆臂的后端和后桥摆臂的后端铰接。由此就构成了一种结构简单、使用方便、输出扭矩大、占用空间小、转角大、轴距适应性强的摆臂中置式双桥转向系统。在安装使用时，让动力转向器和随动器固定在车架上，让前桥左梯形臂、前桥右梯形臂、后桥左梯形臂和后桥右梯形臂对应与前桥左转向节、前桥右转向节、后桥左转向节和后桥右转向节固定连接，并使动力转向器的输入端通过转向传动轴和角传动器与方向盘连接。转向过程中，通过角传动器将方向盘的竖向旋转运动转化为转向传动轴的横向旋转运动，转向传动轴将转角信号传递到动力转向器，动力转向器带着随动器将其油缸的直线运动转化为旋转动力并驱动前桥摆臂和后桥摆臂同方向旋转。前桥摆臂的前端两侧对应推拉前桥左边拉杆和前桥右边拉杆，并带动前桥左梯形臂和前桥右梯形臂及其对应的前桥左转向节和前桥右转向节绕其主销中心转动，从而实现了前桥车轮的转向功能。后桥摆臂的前端两侧对应推拉后桥左边拉杆和后桥右边拉杆，并带动后桥左梯形臂和后桥右梯形臂及其对应的后桥左转向节和后桥右转向节绕其主销中心转动，从而实现了后桥车轮的转向功能。本发明结构紧凑、占用空间小，通过采用较大缸径的动力转向器和随动器可有效提高输出扭矩；通过改变纵拉杆的长度，可适应不同轴距的双桥车轮转向，提高了对不同轴距的适应性；通过将前桥摆臂和后桥摆臂中置，可让前桥左边拉杆、前桥右边拉杆、后桥左边拉杆和后桥右边拉杆变长，使车轮上下跳动时产生的附加转角减小，增强了对车轮大跳动行程的适应能力，可满足大跳动行程的独立悬架系统的使用需求。同时，通过采用断开式的转向梯形结构，使本发明既可应用于独立悬架系统，又可应用于非独立悬系统，适用范围更广。另外，本发明还可以与整体车桥集成在一起组成单转向桥总成，有利于模块化设计。作为优化方案，本发明通过让前桥左边拉杆和前桥左梯形臂对应与前桥右边拉杆和前桥右梯形臂，以及后桥左边拉杆和后桥左梯形臂对应与后桥右边拉杆和后桥右梯形臂均呈左右对称分布，以保证前桥摆臂和后桥摆臂处于中轴线上，从而实现了方向盘上的左右转角完全相同，并使前后桥转向达到同步，增强了转向的平稳性、可控性和操作的舒适性。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种摆臂中置式双桥转向系统作进一步详细说明：
附图说明
图1为本发明一种摆臂中置式双桥转向系统的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示本发明一种摆臂中置式双桥转向系统的具体实施方式，包括前桥转向单元1、后桥转向单元2和纵拉杆3。前桥转向单元1具体包括动力转向器11、前桥摆臂12、前桥左边拉杆13、前桥右边拉杆14、前桥左梯形臂15和前桥右梯形臂16。后桥转向单元2具体包括随动器21、后桥摆臂22、后桥左边拉杆23、后桥右边拉杆24、后桥左梯形臂25和后桥右梯形臂26。让动力转向器11和随动器21沿前后方向间隔设置并在两者之间设置油路。让前桥摆臂12和后桥摆臂22均采用L型结构并沿前后方向间隔设置，且使前桥摆臂12和后桥摆臂22的中部拐角处对应与动力转向器11和随动器21连接。让前桥摆臂12的前端两侧对应与前桥左边拉杆13和前桥右边拉杆14的里端铰接，让前桥左边拉杆13和前桥右边拉杆14的外端对应与前桥左梯形臂15和前桥右梯形臂16铰接。同时，让后桥摆臂22的前端两侧对应与后桥左边拉杆23和后桥右边拉杆24的里端铰接，让后桥左边拉杆23和后桥右边拉杆24的外端对应与后桥左梯形臂25和后桥右梯形臂26铰接。并使纵拉杆3的前后两端对应与前桥摆臂12的后端和后桥摆臂22的后端铰接。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、使用方便、输出扭矩大、占用空间小、转角大、轴距适应性强的摆臂中置式双桥转向系统。在安装使用时，让动力转向器11和随动器21固定在车架上，让前桥左梯形臂15、前桥右梯形臂16、后桥左梯形臂25和后桥右梯形臂26对应与前桥左转向节41、前桥右转向节42、后桥左转向节51和后桥右转向节52固定连接，并使动力转向器11的输入端通过转向传动轴61和角传动器62与方向盘63连接。转向过程中，通过角传动器62将方向盘63的竖向旋转运动转化为转向传动轴61的横向旋转运动，转向传动轴61将转角信号传递到动力转向器11，动力转向器11带着随动器21将其油缸的直线运动转化为旋转动力并驱动前桥摆臂12和后桥摆臂22同方向旋转。前桥摆臂12的前端两侧对应推拉前桥左边拉杆13和前桥右边拉杆14，并带动前桥左梯形臂15和前桥右梯形臂16及其对应的前桥左转向节41和前桥右转向节42绕其主销中心转动，从而实现了前桥车轮的转向功能。后桥摆臂22的前端两侧对应推拉后桥左边拉杆23和后桥右边拉杆24，并带动后桥左梯形臂25和后桥右梯形臂26及其对应的后桥左转向节51和后桥右转向节52绕其主销中心转动，从而实现了后桥车轮的转向功能。本发明结构紧凑、占用空间小，通过采用较大缸径的动力转向器和随动器可有效提高输出扭矩；通过改变纵拉杆3的长度，可适应不同轴距的双桥车轮转向，提高了对不同轴距的适应性；通过将前桥摆臂12和后桥摆臂22中置，可让前桥左边拉杆13、前桥右边拉杆114、后桥左边拉杆23和后桥右边拉杆24变长，使车轮上下跳动时产生的附加转角减小，增强了对车轮大跳动行程的适应能力，可满足大跳动行程的独立悬架系统的使用需求。同时，通过采用断开式的转向梯形结构，使本发明既可应用于独立悬架系统，又可应用于非独立悬系统，适用范围更广。且本发明可以与整体车桥集成在一起组成单转向桥总成，有利于模块化设计。
作为优化方案，本具体实施方式让前桥左边拉杆13和前桥左梯形臂15对应与前桥右边拉杆14和前桥右梯形臂16，以及后桥左边拉杆23和后桥左梯形臂25对应与后桥右边拉杆24和后桥右梯形臂26均呈左右对称分布。这一结构设置可以保证前桥摆臂和后桥摆臂处于中轴线上，使方向盘上的左右转角完全相同，并能提高前后桥转向的同步性，增强转向的平稳性、可控性和操作的舒适性。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (2)

1.一种摆臂中置式双桥转向系统，其特征在于，包括前桥转向单元(1)、后桥转向单元(2)和纵拉杆(3)；所述前桥转向单元(1)包括动力转向器(11)、前桥摆臂(12)、前桥左边拉杆(13)、前桥右边拉杆(14)、前桥左梯形臂(15)和前桥右梯形臂(16)；所述后桥转向单元(2)包括随动器(21)、后桥摆臂(22)、后桥左边拉杆(23)、后桥右边拉杆(24)、后桥左梯形臂(25)和后桥右梯形臂(26)；所述动力转向器(11)和随动器(21)沿前后方向间隔设置并在两者之间设有油路；所述前桥摆臂(12)和后桥摆臂(22)均为L型结构并沿前后方向间隔设置，且使前桥摆臂(12)和后桥摆臂(22)的中部拐角处对应与动力转向器(11)和随动器(21)连接；前桥摆臂(12)的前端两侧对应与前桥左边拉杆(13)和前桥右边拉杆(14)的里端铰接，前桥左边拉杆(13)和前桥右边拉杆(14)的外端对应与前桥左梯形臂(15)和前桥右梯形臂(16)铰接；后桥摆臂(22)的前端两侧对应与后桥左边拉杆(23)和后桥右边拉杆(24)的里端铰接，后桥左边拉杆(23)和后桥右边拉杆(24)的外端对应与后桥左梯形臂(25)和后桥右梯形臂(26)铰接；所述纵拉杆(3)的前后两端对应与前桥摆臂(12)的后端和后桥摆臂(22)的后端铰接；
安装使用时，让所述动力转向器(11)和随动器(21)固定在车架上，让所述前桥左梯形臂(15)、前桥右梯形臂(16)、后桥左梯形臂(25)和后桥右梯形臂(26)对应与前桥左转向节、前桥右转向节、后桥左转向节和后桥右转向节固定连接，并使动力转向器(11)的输入端通过转向传动轴和角传动器与方向盘连接。
2.按照权利要求1所述的一种摆臂中置式双桥转向系统，其特征在于，所述前桥左边拉杆(13)和前桥左梯形臂(15)对应与前桥右边拉杆(14)和前桥右梯形臂(16)，以及后桥左边拉杆(23)和后桥左梯形臂(25)对应与后桥右边拉杆(24)和后桥右梯形臂(26)，均呈左右对称分布。
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