CN107010109A - 一种重型底盘用大轴距双桥转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，包括前桥转向单元、后桥转向单元、左纵拉杆和右纵拉杆，前桥转向单元包括动力转向器、随动器、前桥左摆臂、前桥右摆臂、前桥左边拉杆、前桥右边拉杆、前桥左梯形臂、前桥右梯形臂和前桥横拉杆，后桥转向单元包括后桥左摆臂、后桥右摆臂、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，左纵拉杆的前后两端对应与前桥左摆臂的后端和后桥左摆臂的前端铰接，右纵拉杆的前后两端对应与前桥右摆臂的后端和后桥右摆臂的前端铰接。其具有结构简单、使用方便、输出扭矩大、占用空间小、轴距适应性强的优点，可满足对轴距要求较大的重型底盘使用需求。

Description

一种重型底盘用大轴距双桥转向系统

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，另一方面轴荷的增加对转向系统也提出更高要求。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重型底盘用大轴距双桥转向系统，其具有结构简单、使用方便、输出扭矩大、占用空间小、轴距适应性强、转角大的优点，可满足对轴距要求较大的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，本发明提供了一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，包括前桥转向单元、后桥转向单元、左纵拉杆和右纵拉杆；所述前桥转向单元包括动力转向器、随动器、前桥左摆臂、前桥右摆臂、前桥左边拉杆、前桥右边拉杆、前桥左梯形臂、前桥右梯形臂和前桥横拉杆，所述动力转向器和随动器沿左右间隔设置并对应与前桥左摆臂和前桥右摆臂的中部连接，动力转向器和随动器之间设有油路，前桥左摆臂和前桥右摆臂的前端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，前桥横拉杆的两端对应与前桥左摆臂和前桥右摆臂的前半部铰接；所述后桥转向单元包括后桥左摆臂、后桥右摆臂、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，所述后桥左摆臂和后桥右摆臂沿左右间隔设置并使两者的后端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；所述左纵拉杆的前后两端对应与前桥左摆臂的后端和后桥左摆臂的前端铰接，所述右纵拉杆的前后两端对应与前桥右摆臂的后端和后桥右摆臂的前端铰接；

安装使用时，让所述动力转向器和随动器固定在车架上，让所述后桥左摆臂和后桥右摆臂的中部通过铰接安装在车架上，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。

进一步的，本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其中，所述动力转向器和前桥左摆臂的连接点与随动器和前桥右摆臂的连接点之间的连线，与前桥左摆臂、前桥右摆臂和前桥横拉杆构成平行四边形结构。

进一步的，本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其中，所述前桥左摆臂和前桥右摆臂均采用L型结构，前桥左摆臂和前桥右摆臂呈左右背对背分布，且使前桥左摆臂和前桥右摆臂对应与动力转向器和随动器的连接点均处于L型结构的拐角处。

进一步的，本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其中，所述前桥左摆臂、前桥左边拉杆、前桥左梯形臂对应与前桥右摆臂、前桥右边拉杆、前桥右梯形臂均呈左右对称分布。

进一步的，本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其中，所述后桥左摆臂和后桥右摆臂均采用L型结构，后桥左摆臂和后桥右摆臂呈左右背对背分布，且使后桥左摆臂和后桥右摆臂对应与车架的铰接点均处于L型结构的拐角处。

进一步的，本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其中，所述后桥左摆臂、后桥左边拉杆、后桥左梯形臂对应与后桥右摆臂、后桥右边拉杆、后桥右梯形臂均呈左右对称分布。

进一步的，本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其中，所述左纵拉杆和右纵拉杆相互平行。

进一步的，本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其中，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呈中心对称分布。

本发明一种重型底盘用大轴距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、左纵拉杆和右纵拉杆，让前桥转向单元具有包括动力转向器、随动器、前桥左摆臂、前桥右摆臂、前桥左边拉杆、前桥右边拉杆、前桥左梯形臂、前桥右梯形臂和前桥横拉杆，使动力转向器和随动器沿左右间隔设置并对应与前桥左摆臂和前桥右摆臂的中部连接，并在动力转向器和随动器之间设置油路，使前桥左摆臂和前桥右摆臂的前端对应与前桥左边拉杆和前桥右边拉杆的里端铰接，使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，使前桥横拉杆的两端对应与前桥左摆臂和前桥右摆臂的前半部铰接。同时，让后桥转向单元具体包括后桥左摆臂、后桥右摆臂、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，使后桥左摆臂和后桥右摆臂沿左右间隔设置并使两者的后端对应与后桥左边拉杆和后桥右边拉杆的里端铰接，使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。并使左纵拉杆的前后两端对应与前桥左摆臂的后端和后桥左摆臂的前端铰接，使右纵拉杆的前后两端对应与前桥右摆臂的后端和后桥右摆臂的前端铰接。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、轴距适应性强、转角大的重型底盘用大轴距双桥转向系统。在安装使用时，让动力转向器和随动器固定在车架上，让后桥左摆臂和后桥右摆臂的中部通过铰接安装在车架上，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，通过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油缸的直线运动转化为旋转动力并驱动前桥左摆臂和前桥右摆臂同方向旋转，前桥左摆臂和前桥右摆臂的前端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。在前桥左摆臂和前桥右摆臂同方向旋转的过程中，通过左纵拉杆和右纵拉杆对应带动后桥左摆臂和后桥右摆臂同方向旋转，后桥左摆臂和后桥右摆臂的后端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。通过改变左纵拉杆和右纵拉杆的长度，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，尤其适用于轴距较大的重型底盘双桥转向系统。同时，本发明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，本发明还可以与双桥集成在一起，既可以组成双前转向桥总成，也可以组成双后转向桥总成，有利于模块化设计。作为优化方案，本发明通过让前桥转向单元和后桥转向单元的转向梯形采用左右对称的结构形式，可在转向时使作用于前桥左摆臂和前桥右摆臂回转中心上的侧向力相互抵消，使动力转向器和随动器几乎只承受扭矩的作用，大大改善了动力转向器和随动器的工作条件，在增强转向平稳性和可控性的基础上，可有效提高操作的舒适性。同时，本发明通过让动力转向器和前桥左摆臂的连接点与随动器和前桥右摆臂的连接点之间的连线，与前桥左摆臂、前桥右摆臂和前桥横拉杆构成平行四边形结构，可保证前桥左摆臂和前桥右摆臂的转角时刻相等，进一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重型底盘用大轴距双桥转向系统作进一步详细说明：

附图说明

图1为本发明一种重型底盘用大轴距双桥转向系统的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示本发明一种重型底盘用大轴距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、左纵拉杆3和右纵拉杆4。前桥转向单元1具体包括动力转向器11、随动器12、前桥左摆臂13、前桥右摆臂14、前桥左边拉杆15、前桥右边拉杆16、前桥左梯形臂17、前桥右梯形臂18和前桥横拉杆19。让动力转向器11和随动器12沿左右间隔设置并对应与前桥左摆臂13和前桥右摆臂14的中部连接，且在动力转向器11和随动器12之间设置油路110，让前桥左摆臂13和前桥右摆臂14的前端对应与前桥左边拉杆15和前桥右边拉杆16的里端铰接，让前桥左边拉杆15和前桥右边拉杆16的外端对应与前桥左梯形臂17和前桥右梯形臂18铰接，让前桥横拉杆19的两端对应与前桥左摆臂13和前桥右摆臂14的前半部铰接。后桥转向单元2具体包括后桥左摆臂21、后桥右摆臂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，让后桥左摆臂21和后桥右摆臂22沿左右间隔设置并使两者的后端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。并让左纵拉杆3的前后两端对应与前桥左摆臂13的后端和后桥左摆臂21的前端铰接，让右纵拉杆4的前后两端对应与前桥右摆臂14的后端和后桥右摆臂22的前端铰接。

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、轴距适应性强、转角大的重型底盘用大轴距双桥转向系统。在安装使用时，让动力转向器11和随动器12固定在车架上，让后桥左摆臂21和后桥右摆臂22的中部通过铰接安装在车架上，并使前桥左梯形臂17、前桥右梯形臂18、后桥左梯形臂25和后桥右梯形臂26对应与前桥左转向节51、前桥右转向节52、后桥左转向节61和后桥右转向节62固定连接，使动力转向器11的输入端通过转向传动轴71和角传动器72与方向盘73连接。转向过程中，通过角传动器72将方向盘73的竖向旋转运动转化为转向传动轴71的横向旋转运动，并通过转向传动轴71将转角信号传递到动力转向器11，动力转向器11通过油路110带动随动器12将两者油缸的直线运动转化为旋转动力，并驱动前桥左摆臂13和前桥右摆臂14同方向旋转，前桥左摆臂13和前桥右摆臂14的前端对应推拉前桥左边拉杆15和前桥右边拉杆16，并带动前桥左梯形臂17和前桥右梯形臂18及其对应的前桥左转向节51和前桥右转向节52绕其主销中心转动，从而实现了前桥车轮的转向功能。在前桥左摆臂13和前桥右摆臂14同方向旋转的过程中，通过左纵拉杆3和右纵拉杆4对应带动后桥左摆臂21和后桥右摆臂22同方向旋转，后桥左摆臂21和后桥右摆臂22的后端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61和后桥右转向节62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。通过改变左纵拉杆3和右纵拉杆4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，尤其适用于轴距较大的重型底盘双桥转向系统。同时，本发明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架系统，适用范围更广。另外，本发明还可以与双桥集成在一起，既可以组成双前转向桥总成，也可以组成双后转向桥总成，有利于模块化设计。

作为优化方案，本具体实施方式通过让动力转向器11和前桥左摆臂13的连接点与随动器12和前桥右摆臂14的连接点之间的连线，与前桥左摆臂13、前桥右摆臂14和前桥横拉杆19构成平行四边形结构，可保证转向时前桥左摆臂13和前桥右摆臂14的转角时刻相等，增强了转向的平稳性和可控性。同时，本具体实施方式让前桥左摆臂13和前桥右摆臂14均采用L型结构，并使前桥左摆臂13和前桥右摆臂14呈左右背对背分布，且使前桥左摆臂13和前桥右摆臂14对应与动力转向器11和随动器12的连接点均处于L型结构的拐角处。这一结构可有效避免转向时产生干涉现象，实现了转向系统大转角的技术目的。进一步的，本具体实施方式让前桥左摆臂13、前桥左边拉杆15、前桥左梯形臂17对应与前桥右摆臂14、前桥右边拉杆16、前桥右梯形臂18均呈左右对称分布，实现了方向盘上的左右转角度相同，使转向时作用于前桥左摆臂13和前桥右摆臂14回转中心上的侧向力相互抵消，使动力转向器11和随动器12几乎只承受扭矩的作用，改善了动力转向器11和随动器12的工作条件，在增强转向平稳性和可控性的基础上，可有效提高驾驶的舒适性。同理，本具体实施方式让后桥左摆臂21和后桥右摆臂22均采用L型结构，并使后桥左摆臂21和后桥右摆臂22呈左右背对背分布，且使后桥左摆臂21和后桥右摆臂22对应与车架的铰接点均处于L型结构的拐角处，可进一步提高底盘的空间利用率，并避免转向时产生干涉现象。进一步的，本具体实施方式让后桥左摆臂21、后桥左边拉杆23、后桥左梯形臂25对应与后桥右摆臂22、后桥右边拉杆24、后桥右梯形臂26均呈左右对称分布，进一步提高了转向的平稳性、可控性和操作的舒适性。另外，为保证前桥和后桥转向的同步性，本具体实施方式让左纵拉杆3和右纵拉杆4相互平行。且本发明通过让前桥左梯形臂17、前桥右梯形臂18、后桥左梯形臂25和后桥右梯形臂26采取中心对称设置，可以满足轴距较大的双桥转向系统要求。

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 (8)

1.一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，包括前桥转向单元(1)、后桥转向单元(2)、左纵拉杆(3)和右纵拉杆(4)；所述前桥转向单元(1)包括动力转向器(11)、随动器(12)、前桥左摆臂(13)、前桥右摆臂(14)、前桥左边拉杆(15)、前桥右边拉杆(16)、前桥左梯形臂(17)、前桥右梯形臂(18)和前桥横拉杆(19)，所述动力转向器(11)和随动器(12)沿左右间隔设置并对应与前桥左摆臂(13)和前桥右摆臂(14)的中部连接，动力转向器(11)和随动器(12)之间设有油路(110)，前桥左摆臂(13)和前桥右摆臂(14)的前端对应与前桥左边拉杆(15)和前桥右边拉杆(16)的里端铰接，前桥左边拉杆(15)和前桥右边拉杆(16)的外端对应与前桥左梯形臂(17)和前桥右梯形臂(18)铰接，前桥横拉杆(19)的两端对应与前桥左摆臂(13)和前桥右摆臂(14)的前半部铰接；所述后桥转向单元(2)包括后桥左摆臂(21)、后桥右摆臂(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)，所述后桥左摆臂(21)和后桥右摆臂(22)沿左右间隔设置并使两者的后端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；所述左纵拉杆(3)的前后两端对应与前桥左摆臂(13)的后端和后桥左摆臂(21)的前端铰接，所述右纵拉杆(4)的前后两端对应与前桥右摆臂(14)的后端和后桥右摆臂(22)的前端铰接；

安装使用时，让所述动力转向器(11)和随动器(12)固定在车架上，让所述后桥左摆臂(21)和后桥右摆臂(22)的中部通过铰接安装在车架上，让前桥左梯形臂(17)、前桥右梯形臂(18)、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所述的一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，所述动力转向器(11)和前桥左摆臂(13)的连接点与随动器(12)和前桥右摆臂(14)的连接点之间的连线，与前桥左摆臂(13)、前桥右摆臂(14)和前桥横拉杆(19)构成平行四边形结构。

3.按照权利要求1所述的一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，所述前桥左摆臂(13)和前桥右摆臂(14)均采用L型结构，前桥左摆臂(13)和前桥右摆臂(14)呈左右背对背分布，且使前桥左摆臂(13)和前桥右摆臂(14)对应与动力转向器(11)和随动器(12)的连接点均处于L型结构的拐角处。

4.按照权利要求3所述的一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，所述前桥左摆臂(13)、前桥左边拉杆(15)、前桥左梯形臂(17)对应与前桥右摆臂(14)、前桥右边拉杆(16)、前桥右梯形臂(18)均呈左右对称分布。

5.按照权利要求1所述的一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，所述后桥左摆臂(21)和后桥右摆臂(22)均采用L型结构，后桥左摆臂(21)和后桥右摆臂(22)呈左右背对背分布，且使后桥左摆臂(21)和后桥右摆臂(22)对应与车架的铰接点均处于L型结构的拐角处。

6.按照权利要求5所述的一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，所述后桥左摆臂(21)、后桥左边拉杆(23)、后桥左梯形臂(25)对应与后桥右摆臂(22)、后桥右边拉杆(24)、后桥右梯形臂(26)均呈左右对称分布。

7.按照权利要求1所述的一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，所述左纵拉杆(3)和右纵拉杆(4)相互平行。

8.按照权利要求1所述的一种重型底盘用大轴距双桥转向系统，其特征在于，所述前桥左梯形臂(17)、前桥右梯形臂(18)、后桥左梯形臂(25)和后桥右梯形臂(26)呈中心对称分布。