CN107140014A - 一种双前桥汽车转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双前桥汽车转向系统，包括转向器、垂臂、第一前桥直拉杆、过渡拉杆、助力缸总成、第二桥直拉杆、第一前桥及第二前桥；助力缸总成包括助力缸及摇臂，助力缸与摇臂齿形啮合。本技术方案的助力缸通过活塞与摇臂之间的啮合配合，取消了现有技术中的活塞杆及配套结构，通过活塞的运动，使得与活塞齿形配合的摇臂向左或向右转动以为第二前桥的转向提供助力，此助力缸结构的安装空间小，同时又充当了过渡摇臂的作用，减少了转向系统中的部件。通过取消了活塞杆，使得助力缸能够承受更大的压力，从而输出更大的转向力矩，且寿命高，可靠性好。

Description

一种双前桥汽车转向系统

技术领域

本发明属于汽车转向系统技术领域，特别是指一种双前桥汽车转向系统。

背景技术

双前桥转向的汽车是指具有两个转向桥的汽车，相比单前桥车多一个转向桥，所以可以承载更多的载重，随着国民经济发展，双前桥转向汽车成为公路运输车的发展趋势。

如图1所示，现有技术的双前桥汽车转向系统包括方向盘014、转向管柱015、转向器01、转向器摇臂02、第一前桥直拉杆03、过渡拉杆05、过渡摇臂06、第二桥直拉杆07、第一前桥转向节臂04、第二前桥转向节臂08、第一前桥010、第二前桥011、助力缸09、第一前桥转向节012、第二前桥转向节013、转向器支架。

现有技术中的助力缸为活塞杆结构，包括缸体、活塞杆、活塞、在活塞杆的两端各设置有球头总成，在助力缸上设置有伸缩防尘罩，在缸体上设置有右转进油口和左转进油口，在缸体内设置有导向套；活塞的两侧为两个油腔，转向时，转向油液从高压腔流入，从低压腔流出，使活塞产生直线运动，活塞杆一端与活塞连接，另一端与转向过渡摇臂，从而推动过渡摇臂转动提供助力。

如图2所示，为现有转向系统的结构及原理示意图，通过液压助力管路系统将油泵018与储油罐016与转向器01连接，将转向器01与助力缸的右转进油口及左转进油口连接；液压助力管路系统包括储油罐出油管017、转向器进油管019、转向器出油管020、助力缸左转进油管021及助力缸右转进油管022。油泵将储油罐中的动转油提供给转向器，并提供转向助力，其中助力缸左转进油管和助力缸右转进油管将助力缸与转向器并联，左转时，转向器左转出油口出油，并进入助力缸左转进油口，助力缸活塞向左移动，并为左转提供动力，右转时，与左转相反。

现有技术方案通过两个过渡摇臂和四根转向直拉杆将转向器和助力缸输出的转向力传递到第一前桥和第二前桥；其中转向器带动转向器摇臂转动，助力缸推动过渡摇臂转动。

现有技术方案的双前桥转向系统，无论助力缸如何布置，均需要为助力缸预留较大的安装空间及运动空间，在整车上的布置较困难。

助力缸活塞杆与外界紧靠防尘罩来隔绝，防尘罩失效时，杂质易进入助力缸内部导致密封失效，助力缸外泄漏增大，导致效率降低。

需要设置额外的过渡摇臂将助力缸的直线运动转化为转动，部件较多，结构复杂。

由于助力缸结构的原因，助力缸外泄漏大，效率低。

活塞杆不能承受较大的压力，长期重载的工况下，活塞杆易弯曲，寿命低。

发明内容

本发明的目的是提供一种双前桥汽车转向系统，以解决现有技术的助力缸需要较大的安装及运动空间及活塞杆不能承受较大压力的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种双前桥汽车转向系统，包括转向器、垂臂、第一前桥直拉杆、过渡拉杆、助力缸总成、第二桥直拉杆、第一前桥及第二前桥；

所述转向器通过转向器支架固定于车架上，所述垂臂的上端与所述转向器连接，所述垂臂的下端与所述第一前桥直拉杆的前端活动连接，所述第一前桥直拉杆的后端与所述第一前桥活动连接；

所述过渡拉杆的前端与所述第一前桥活动连接，后端与所述助力缸总成臂活动连接；

所述第二桥直拉杆的前端与所述助力缸总成活动连接，所述第二桥直拉杆的后端与所述第二前桥活动连接；

所述助力缸通过助力缸支架固定于所述车架上；

所述助力缸总成包括助力缸和摇臂，所述助力缸与所述摇臂通过齿形配合。

所述助力缸包括缸体及活塞，所述缸体与所述摇臂相对处设置有开口，所述活塞活动设置于所述缸体内，沿所述活塞的轴向侧壁上设置有多个齿形凹槽，部分所述齿形凹槽与所述开口相对应；

在所述活塞将所述缸体分隔为左转助力缸室和右转助力缸室；

在所述缸体上设置有左转进油口和右转进油口，所述左转进油口与所述左转助力缸室连通，所述右转进油口与所述右转助力缸室连通。

所述摇臂包括摇臂本体及设置于所述摇臂本体上端的齿形部，在所述齿形部上设置有外齿纹，所述外齿纹与所述齿形凹槽啮合。

所述过渡拉杆的后端与所述摇臂本体的下端活动连接，所述第二桥直拉杆的前端与所述摇臂本体近下端处活动连接。

还包括有液压助力管路系统，所述液压助力管路系统包括储油罐、储油管出油管、油泵、转向器进油管、转向器出油管、助力缸左转进油管及助力缸右转进油管；

所述储油管出油管的一端与所述储油罐连接，另一端与油泵进油口连接；所述转向器进油管的一端与所述油泵的出油口连接，另一端与所述转向器的进油口连接；

所述转向器出油管的一端与所述转向器的出油口连接，另一端与所述油罐连接；

所述助力缸左转进油管的一端与所述左转进油口连接，另一端与所述转向器连接；所述助力缸右转进油管的一端与所述右转进油口连接，另一端与所述转向器连接。

本发明的有益效果是：

本技术方案的助力缸通过活塞与摇臂之间的啮合配合，取消了现有技术中的活塞杆及配套结构，通过活塞的运动，使得与活塞齿形配合的摇臂向前或向后转动以为第二前桥的转向提供助力，此助力缸结构的安装空间小，同时又充当了过渡摇臂的作用，减少了转向系统中的部件。

本技术方案通过取消了活塞杆，使得助力缸能够承受更大的压力，从而输出更大的转向力矩，且寿命高，可靠性好。

本技术方案的液压部件集中在助力缸的缸体内部，不会受到外界杂质的影响。

本技术方案的结构紧凑，安装方便，取消了过渡摇臂及活塞杆后，降低了转向系统的成本。

附图说明

图1为现有技术转向系统示意图；

图2为现有技术转向系统结构及原理示意图；

图3为本发明转向系统结构及原理示意图；

图4为本发明转向系统主要部件装配图；

图5为本发明助力缸结构及原理示意图。

附图标记说明

01转向器，02转向器摇臂，03第一前桥直拉杆，04第一前桥转向节臂，05过渡拉杆，06过渡摇臂，07第二桥直拉杆，08第二前桥转向节臂，09助力缸，010第一前桥，011第二前桥，012第一前桥转向节，013第二前桥转向节，014方向盘，015转向管柱，016储油罐，017储油罐出油管，018油泵，019转向器进油管，020转向器出油管，021助力缸左转进油管，022助力缸右转进油管，1方向盘，2转向管柱，3转向器，4垂臂，5第一前桥直拉杆，6过渡拉杆，7助力缸总成，8第二桥直拉杆，9第一前桥，10第二前桥，11储油罐，12储油管出油管，13油泵，14转向器进油管，15转向器出油管，16助力缸左转进油管，17助力缸右转进油管，71缸体，72活塞，73左转进油口，74右转进油口，75摇臂本体，76齿形部，77齿形凹槽，78开口，79外齿纹。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请提供一种双前桥汽车转向系统，如图3和图4所示，转向管柱2的上端与方向盘1连接，下端与转向器3连接，转向器3的通过转向器支架固定于车架上，通过转动方向盘1，带动转向管柱2转动，转向管柱2带动转向器3动作，以实现向左转动或向右转动。

转向器3的输出轴与垂臂4的上端固定连接，通过转向器输出轴的转动，带动垂臂4做前后摆动，在本申请中，前后是以车辆的车头方向为前方，车尾的方向为后方。

第一前桥直拉杆5的前端与垂臂4的下端活动连接，第一前桥直拉杆5的后端与第一前桥9活动连接，这样，随着垂臂的前后摆动，带动第一前桥直拉杆同步前后摆动，进而带动第一前桥向前或向后转动，实现第一前桥的左转或右转。

过渡拉杆6的前端与第一前桥9活动连接，过渡拉杆6的后端与助力缸总成7活动连接，当垂臂4前后摆动时，同时也带动过渡拉杆6的前后摆动。

第二桥直拉杆8的前端与助力缸总成7活动连接，第二桥直拉杆8的后端与第二前桥10活动连接。

如图5所示，所述助力缸总成7包括助力缸及摇臂，助力缸与摇臂齿形啮合，本申请中，助力缸包括缸体71及活塞72，在本申请中，缸体为两端封闭结构，所述缸体与所述摇臂相对处设置有开口78，所述活塞活动设置于所述缸体内，沿所述活塞的轴向侧壁上设置有多个齿形凹槽77，部分所述齿形凹槽77与所述开口78相对应；活塞72能够在缸体71内沿缸体的轴线前后移动。

在所述活塞72将所述缸体分隔为左转助力缸室和右转助力缸室。

在所述缸体上设置有左转进油口73和右转进油口74，所述左转进油口与所述左转助力缸室连通，所述右转进油口与所述右转助力缸室连通。当动转油通过左转进油口被压入左转助力缸室时，活塞向前运动，当动转油通过右转进油口被压入右转助力缸室时，活塞向后动，通过活塞的前后移动，使得活塞侧壁上的齿形凹槽77相对于开口前后移动。

所述摇臂包括摇臂本体75及设置于所述摇臂本体上端的齿形部76，在所述齿形部76上设置有外齿纹79，所述外齿纹79与所述齿形凹槽77啮合，当活塞上的齿形凹槽移动时，带动与齿形凹槽通过齿啮合的齿形部的转动，进而带动摇臂本体的前后摆动，摇臂本体的前后摆动与垂臂的前后摆动的动作一致。

本技术方案中，助力缸采用齿轮(即齿形部)与齿条(即活塞上的齿形凹槽)结构，取消了活塞杆，助力缸以扭矩的形式输出转向助力。

摇臂本体的下端与过渡拉杆活动连接，第二桥直拉杆的前端与摇臂本体近下端处活动连接，第二桥直拉杆的后端与第二前桥活动连接，这样，当摇臂本体前后摆动时，带动第二桥直拉杆做前后摆动；这样第二桥直拉杆的前后运动带动第二前桥的左转或右转，实现转向。

如图3所示，本技术方案的转向器中还包括液压助力管路系统，所述液压助力管路系统包括储油罐11、储油管出油管12、油泵13、转向器进油管14、转向器出油管15、助力缸左转进油管16及助力缸右转进油管17。

所述储油管出油管的一端与所述储油罐连接，另一端与油泵进油口连接；所述转向器进油管的一端与所述油泵的出油口连接，另一端与所述转向器的进油口连接。

所述转向器出油管的一端与所述转向器的出油口连接，另一端与所述油罐连接。

所述助力缸左转进油管的一端与所述左转进油口连接，另一端与所述转向器连接；所述助力缸右转进油管的一端与所述右转进油口连接，另一端与所述转向器连接。

本技术方案的助力缸通过活塞与摇臂之间的啮合配合，取消了现有技术中的活塞杆及配套结构，通过活塞的运动，使得与活塞齿形配合的摇臂向左或向右转动以为第二前桥的转向提供助力，此助力缸结构的安装空间小，同时又充当了过渡摇臂的作用，减少了转向系统中的部件。

本技术方案通过取消了活塞杆，使得助力缸能够承受更大的压力，从而输出更大的转向力矩，且寿命高，可靠性好。

本技术方案的液压部件集中在助力缸的缸体内部，不会受到外界杂质的影响。

本技术方案的结构紧凑，安装方便，取消了过渡摇臂及活塞杆后，降低了转向系统的成本。

本技术方案的助力缸结构使得外泄漏比现有技术的助力缸小，效率高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (5)

1.一种双前桥汽车转向系统，其特征在于：包括转向器、垂臂、第一前桥直拉杆、过渡拉杆、助力缸总成、第二桥直拉杆、第一前桥及第二前桥；

所述转向器通过转向器支架固定于车架上，所述垂臂的上端与所述转向器连接，所述垂臂的下端与所述第一前桥直拉杆的前端活动连接，所述第一前桥直拉杆的后端与所述第一前桥活动连接；

所述过渡拉杆的前端与所述第一前桥活动连接，后端与所述助力缸总成臂活动连接；

所述第二桥直拉杆的前端与所述助力缸总成活动连接，所述第二桥直拉杆的后端与所述第二前桥活动连接；

所述助力缸通过助力缸支架固定于所述车架上；

所述助力缸总成包括助力缸和摇臂，所述助力缸与所述摇臂通过齿形配合。

2.根据权利要求1所述的双前桥汽车转向系统，其特征在于：所述助力缸包括缸体及活塞，所述缸体与所述摇臂相对处设置有开口，所述活塞活动设置于所述缸体内，沿所述活塞的轴向侧壁上设置有多个齿形凹槽，部分所述齿形凹槽与所述开口相对应；

在所述活塞将所述缸体分隔为左转助力缸室和右转助力缸室；

在所述缸体上设置有左转进油口和右转进油口，所述左转进油口与所述左转助力缸室连通，所述右转进油口与所述右转助力缸室连通。

3.根据权利要求2所述的双前桥汽车转向系统，其特征在于：所述摇臂包括摇臂本体及设置于所述摇臂本体上端的齿形部，在所述齿形部上设置有外齿纹，所述外齿纹与所述齿形凹槽啮合。

4.根据权利要求3所述的双前桥汽车转向系统，其特征在于：所述过渡拉杆的后端与所述摇臂本体的下端活动连接，所述第二桥直拉杆的前端与所述摇臂本体近下端处活动连接。

5.根据权利要求2所述的双前桥汽车转向系统，其特征在于：还包括有液压助力管路系统，所述液压助力管路系统包括储油罐、储油管出油管、油泵、转向器进油管、转向器出油管、助力缸左转进油管及助力缸右转进油管；

所述储油管出油管的一端与所述储油罐连接，另一端与油泵进油口连接；所述转向器进油管的一端与所述油泵的出油口连接，另一端与所述转向器的进油口连接；

所述转向器出油管的一端与所述转向器的出油口连接，另一端与所述油罐连接；

所述助力缸左转进油管的一端与所述左转进油口连接，另一端与所述转向器连接；所述助力缸右转进油管的一端与所述右转进油口连接，另一端与所述转向器连接。