CN117470514A - 一种转向拉杆可调系统试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转向拉杆可调系统试验系统，包括：长度/高度可调的前桥上节臂和长度/锥孔角度可调的转向垂臂；所述前桥上节臂一端与前轴连接，所述前桥上节臂另一端与直拉杆总成连接；所述转向垂臂一端与转向器连接，所述转向垂臂另一端与直拉杆总成连接。本发明将转向垂臂、转向上节臂、直拉杆总成做成可调整的试验装置，可以在试验阶段高效地调整出拉杆系统地硬点(直拉杆总成前后端点)位置，反馈给设计人员做好设计优化。本发明通用性非常强，按照规划的车型开发出一套通用件进行组合零件即可，可以适用于不同布置形式的车型，如调整垂臂的锥孔角度、上节臂的锥孔角度，极大地降低了开发周期和开发费用，效率高。

Description

一种转向拉杆可调系统试验系统

技术领域

本发明专利属于汽车行走系统技术领域，涉及商用车转向拉杆系统总成。

背景技术

现有转向拉杆系统总成与悬架板簧安装方式如图1和图2所示：主要有转向器1、转向器支架2(固定在车架大梁上)、转向垂臂7构成转向器及支架总成，直拉杆总成3分别与转向垂臂7和前桥上节臂4连接，横拉杆6、前轴5、下节臂8和9构成梯形机构，板簧10固定在前轴5上。转向拉杆系统对应的垂臂、前桥上节臂都是不可调整状态，一旦方案需要变更，对应产品设计、生产制造都需要重新开展。

近年来，市场常常反馈商用车有部分车型存在制动跑偏问题：车辆在制动时，行驶方向偏离预期行驶方向的程度，通俗的称“制动跑偏”，不仅会引起市场上用户抱怨，在某种程度上也会导致安全事故的产生。主要受左/右制动力的一致性、制动工况转向干涉量匹配不良两种因素影响。悬架和转向系匹配不良导致的制动跑偏问题，需要利用板簧与拉杆系统的变形运动学优化匹配减小干涉来解决；结合制动力一致性问题一并考虑，可以有效解决制动跑偏问题。

在一些自主开发的车型中，其悬架和转向系的匹配往往由于考虑不周，这种跑偏不可能从调整左右制动器的制动力分配来解决，而应从分析板簧的变形运动学，即垂直跳动和纵扭的变形轨迹来解决。

现有技术中通常采用下列措施，可以有效地减小跑偏干涉量：

(1)将转向节臂球头布置在主片中性层到三片之间，其干涉量就不会太大。此外，将球头位置布置在前轴垂线偏前一些，当纵扭时直拉杆杆向的干涉量也会小一些。

(2)利用板簧垂直跳动时的运动轨迹，使之与直拉杆球头的运动轨迹产生一些干涉而与纵扭的干涉量互相抵消，这是最好的措施。例如，对于左置转向盘汽车，若转向节球头位于不动点之上，强制动时就会使前轮向右转动，产生右跑偏。这时，如果将转向机垂臂球头位置下降，使直拉杆与板簧运动当量杆的夹角增大一些，则随着轴荷转移，车身下压(相当于车桥上跳)转向节臂因干涉而使前轮向左转动，正好与纵扭干涉抵消。由于这两种涉量均与制动力成正比增大，在各种制动强度情况下都会适度互相抵消，是一种较好的解决办法。但是，由于垂直跳动时球头的干涉量不允许太大(一般推荐：正跳100mm时不大4mm，反跳100mm时不大于12mm)，所以，利用垂直干涉来抵消纵扭干涉也是有限的采用这种措施的车型，节臂球头甚至可置于主片之上30mm左右。

但由于不同车型悬架和杆系的匹配都有不同的差异，制动力一致性如鼓式制动器、盘式制动器等也存在不同程度的差异，从现有的整车试验来看，虽然制动跑偏有较大改善，但并不能精准地解决制动跑偏问题，调整不足出现了向左跑偏，调整过度会出现向右跑偏。

按照空载、满载60km/h紧急制动的试验条件，国内同级别商用车车型普遍存在跑偏0.3～1.5m。

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明的目的在于提出一种在整车试验阶段就可以精准调整出解决商用车制动跑偏硬点位置的装置，并将试验的硬点位置反馈给设计，设计优化后的方案用于整车量产，可彻底解决制动跑偏问题，并可以反馈给设计的转向拉杆可调系统试验系统。

为了达到上述目的，本发明设计的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于，包括：长度可调的前桥上节臂和长度可调的转向垂臂；所述前桥上节臂一端与前轴连接，所述前桥上节臂另一端与直拉杆总成连接；所述转向垂臂一端与转向器连接，所述转向垂臂另一端与直拉杆总成连接。

优选的，所述直拉杆总成的长度可调，且所述直拉杆总成与前桥上节臂连接端的安装角度能根据前桥上节臂锥孔方向调整。

优选的，通过调节所述前桥上节臂两端之间的高度差适配不同情形。如悬架板簧高度。

作为优选方案，所述前桥上节臂包括上节臂骨架和上节臂伸出段；所述上节臂骨架一端连接前轴，所述上节臂骨架另一端与所述上节臂伸出段一端连接，所述上节臂伸出段另一端与所述直拉杆总成连接；通过调整所述上节臂骨架与所述上节臂伸出段连接固定点调节所述前桥上节臂的长度。

优选的，通过增减位于所述上节臂骨架与所述上节臂伸出段之间的垫板数量和/或厚度调节所述前桥上节臂两端之间的高度差。

进一步优选的，所述上节臂骨架上设有多个沿所述上节臂骨架长度方向布置的上节臂骨架通孔，所述上节臂伸出段上也设有多个沿所述上节臂伸出段长度方向布置的上节臂伸出段通孔；选择不同位置的通孔调整所述上节臂骨架与所述上节臂伸出段的连接固定点。

作为另一优选方案，所述转向垂臂包括大端、小端，以及调整轴；所述大端的一端与转向器连接，所述小端的一端与直拉杆总成连接，所述大端的另一端通过螺纹孔与调整轴螺纹连接，所述小端的另一端也是通过螺纹孔与调整轴螺纹连接；通过调整螺纹深度调整转向垂臂的有效长度。

优选的，所述调整轴包括调整轴本体，所述调整轴本体轴向的两端设有凸出轴，凸出轴设有与螺纹孔适配的外螺纹。

进一步优选的，还包括锁止螺母，所述锁止螺母设在所述调整轴本体与大端之间和/或所述调整轴本体与小端之间。

进一步优选的，所述大端设有花键安装孔，所述大端通过所述花键安装孔与转向器连接。

作为再一优选方案，所述直拉杆总成包括固定部、活动部，以及卡箍；所述固定部一端与所述转向垂臂连接，所述活动部一端与所述前桥上臂连接，所述活动部的另一端插入所述固定部的另一端内，并通过卡箍固定活动部的伸入长度以及与前桥上节臂的安装方向。

本发的有益效果是：现有技术中转向拉杆系统与悬架板簧系统已经匹配，结合制动力分配，进行试验过程中发现车辆向左制动跑偏或者向右制动跑偏，短期内无法实现重新生产对应尺寸的垂臂、上节臂，假如重新开模调整，设计周期长，在一定程度上会影响项目进度。本方面基于现有试验车辆表现，将转向垂臂长度可调，转向上节臂高度和长度可调，就可以快速调整出可以解决制动跑偏问题的方案；同时，可以将调整可行的硬点布置，反馈给设计端，再进行一次性设计方案定型。

本发明设计出的转向垂臂、前桥上节臂、直拉杆总成，根据试验结果是朝左还是朝右制动跑偏；如果依然出现制动跑偏，局部调整转向垂臂、前桥上节臂的尺寸，同时在确保整车前束的条件下，调整直拉杆总成长度，再进行操稳专项试验；如此微调尺寸，在极短的时间内试验出对标国际一线品牌的最优的解决方案，大大缩短试验周期和提高试验效率。最后将试验通过的垂臂有效长度、直拉杆长度、上节臂尺寸反馈给设计师，即可通过正向开发，实现量产无制动跑偏的车型。

相比现有技术，本发明将转向垂臂、转向上节臂、直拉杆总成做成可调整的试验装置，可以在试验阶段高效地调整出拉杆系统地硬点(直拉杆前后端点)位置，反馈给设计人员做好设计优化。本发明通用性非常强，按照规划的车型开发出一套通用件进行组合零件即可，可以适用于不同布置形式的车型，如调整垂臂的锥孔角度、上节臂的锥孔角度，极大地降低了开发周期和开发费用，效率高。

附图说明

图1是现有技术结构示意图一；

图2是现有技术结构示意图二；

图3是本发明的结构示意图；

图4是本发明前桥上节臂实施例一的立体结构示意图；

图5是图4的立体爆炸示意图；

图6是本发明前桥上节臂实施例二的立体结构示意图；

图7是图6的立体爆炸示意图；

图8是本发明转向垂臂的立体示意图；

图9是图8的立体爆炸示意图；

图10是本发明直拉杆总成的主视示意图；

图11是本发明直拉杆总成的俯视示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3所示，本发明设计的转向拉杆可调系统试验系统，，包括：长度和/或高度可调的前桥上节臂B和长度和/或锥孔角度可调的转向垂臂C；所述前桥上节臂B一端与前轴连接，所述前桥上节臂B另一端与直拉杆总成D连接；所述转向垂臂C一端与转向器连接，所述转向垂臂C另一端与直拉杆总成D连接。

如图4和图5所示，作为本发明的另一可选实施例，所述前桥上节臂B包括上节臂骨架B1和上节臂伸出段B3；所述上节臂骨架B1一端连接前轴，所述上节臂骨架B1另一端与所述上节臂伸出段B3一端连接，所述上节臂伸出段B3另一端与所述直拉杆总成D连接；通过调整所述上节臂骨架B1与所述上节臂伸出段B3连接固定点调节所述前桥上节臂的长度。

作为本发明的另一可选实施例，通过调节所述前桥上节臂B两端之间的高度差适配不同情形。

具体的，通过增减位于所述上节臂骨架B1与所述上节臂伸出段B3之间的垫板B2数量和/或厚度调节所述前桥上节臂B两端之间的高度差。

作为本发明的另一可选实施例，所述上节臂骨架B1上设有多个沿所述上节臂骨架B1长度方向布置的上节臂骨架通孔，所述上节臂伸出段B3上也设有多个沿所述上节臂伸出段B3长度方向布置的上节臂伸出段通孔；选择不同位置的通孔调整所述上节臂骨架B1与所述上节臂伸出段B3的连接固定点。

作为本发明的一个具体实施例，前桥上节臂B包括连接转向节的上节臂骨架B1、若干个5mm厚的垫板B2、上节臂伸出段B3以及固定用的螺栓B4、螺母B5。

可以通过调整上节臂骨架B1、上节臂伸出段B3螺栓安装孔位进行加长或者剪短，安装孔位数量不局限于图4或图5所示的3组；在高度方面，可以通过调整垫板B2的数量进行调整，甚至通过将上节臂伸出段B3翻转180°，实现前桥上节臂B锥孔倒向，同时将直拉杆总成D做成接头可调的方案；在前后落差方面，前桥上节臂可以成单排孔组装，实现前后尺寸调整。

作为本发明前桥上节臂B的另一可选实施例，如图6和图7所示，将通孔错位斜向布置。亦可以通过将上节臂伸出段B3翻转180°，实现前桥上节臂B锥孔倒向，同时将直拉杆总成D做成接头可调的方案。

如图8和图9所示，作为本发明的另一可选实施例，所述转向垂臂C包括大端C1、小端C4，以及调整轴C3；所述大端C1的一端与转向器连接，所述小端C4的一端与直拉杆总成D连接，所述大端C1的另一端通过螺纹孔与调整轴C3螺纹连接，所述小端C4的另一端也是通过螺纹孔与调整轴C3螺纹连接；通过调整螺纹深度调整转向垂臂C的有效长度。

作为本发明的另一可选实施例，所述调整轴C3包括调整轴本体C31，所述调整轴本体C31轴向的两端设有凸出轴C32，凸出轴C32设有与螺纹孔适配的外螺纹。

作为本发明的另一可选实施例，还包括锁止螺母C2，所述锁止螺母C2设在所述调整轴本体C31与大端C1之间或所述调整轴本体C31与小端C4之间。

优选的，在所述调整轴本体C31与大端C1之间和所述调整轴本体C31与小端C4之间都设有锁止螺母C2。

作为本发明的另一可选实施例，所述大端C1设有花键安装孔，所述大端C1通过所述花键安装孔与转向器连接。

作为本发明的一个具体实施例，垂臂总成包括大端C1——所述大端顶部设有花键安装孔，底部设有内螺纹孔、调整轴C3——所述调整轴两端的凸出轴C32设有外螺纹、小端C4以及两组组锁止螺母C2——所述锁止螺母C2一扣对应5mm长度。

在长度方面，可以通过调整所述调整轴C3与大端C1、小端C4的螺纹深度，以此调整转向垂臂C的有效长度。同时还可以根据不同车型的布置结构，调整小端C4的锥孔方向(0°～180°)。

如图10和图11所示，作为本发明的另一可选实施例，所述直拉杆总成D的长度可调，且所述直拉杆总成D与前桥上节臂B连接端的安装角度能根据前桥上节臂B锥孔方向调整。

作为本发明的另一可选实施例，所述直拉杆总成D包括固定部D2、活动部D3，以及卡箍D1；所述固定部D2一端与所述转向垂臂C连接，所述活动部D3一端与所述前桥上臂B连接，所述活动部D3的另一端插入所述固定部D2的另一端内，并通过卡箍D3固定所述活动部D3伸入所述固定部D2内的长度，以及通过卡箍D3固定所述活动部D3与前桥上节臂B的安装方向。

本实施例中，将直拉杆总成做成卡箍式长度可调，既可以在一定范围内，优选的，±10mm的范围内调整长度，又可以根据上节臂锥孔方向同步调整安装角度，例如旋转180°。

本发明适用于左侧车架布置，还可以拓展为右侧车架布置；外形尺寸根据不同车型进行适应性调整。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于，包括：长度可调的前桥上节臂和长度可调的转向垂臂；所述前桥上节臂一端与前轴连接，所述前桥上节臂另一端与直拉杆总成连接；所述转向垂臂一端与转向器连接，所述转向垂臂另一端与直拉杆总成连接。

2.根据权利要求1所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：所述直拉杆总成的长度可调，且所述直拉杆总成与前桥上节臂连接端的安装角度能根据前桥上节臂锥孔方向调整。

3.根据权利要求1所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：通过调节所述前桥上节臂两端之间的高度差适配不同情形。

4.根据权利要求1或2或3所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：所述前桥上节臂包括上节臂骨架和上节臂伸出段；所述上节臂骨架一端连接前轴，所述上节臂骨架另一端与所述上节臂伸出段一端连接，所述上节臂伸出段另一端与所述直拉杆总成连接；通过调整所述上节臂骨架与所述上节臂伸出段连接固定点调节所述前桥上节臂的长度。

5.根据权利要求4所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：通过增减位于所述上节臂骨架与所述上节臂伸出段之间的垫板数量和/或厚度调节所述前桥上节臂两端之间的高度差。

6.根据权利要求5所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：所述上节臂骨架上设有多个沿所述上节臂骨架长度方向布置的上节臂骨架通孔，所述上节臂伸出段上也设有多个沿所述上节臂伸出段长度方向布置的上节臂伸出段通孔；选择不同位置的通孔调整所述上节臂骨架与所述上节臂伸出段的连接固定点。

7.根据权利要求1或2或3或5或6所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：所述转向垂臂包括大端、小端，以及调整轴；所述大端的一端与转向器连接，所述小端的一端与直拉杆总成连接，所述大端的另一端通过螺纹孔与调整轴螺纹连接，所述小端的另一端也是通过螺纹孔与调整轴螺纹连接；通过调整螺纹深度调整转向垂臂的有效长度。

8.根据权利要求7所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：所述调整轴包括调整轴本体，所述调整轴本体轴向的两端设有凸出轴，凸出轴设有与螺纹孔适配的外螺纹。

9.根据权利要求8所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：还包括锁止螺母，所述锁止螺母设在所述调整轴本体与大端之间和/或所述调整轴本体与小端之间。

10.根据权利要求1或2或3或5或6或8或9所述的转向拉杆可调系统试验系统，其特征在于：所述直拉杆总成包括固定部、活动部，以及卡箍；所述固定部一端与所述转向垂臂连接，所述活动部一端与所述前桥上臂连接，所述活动部的另一端插入所述固定部的另一端内，并通过卡箍固定活动部的伸入长度以及与前桥上节臂的安装方向。