CN215826803U - 转向系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种转向系统和车辆，其中，转向系统包括转向操作机构、转向器、转向传动机构以及减震装置，转向操作机构包括转向盘与转向管柱，转向管柱分别与转向盘、转向器相连接，转向管柱用于将来自转向盘的力矩传递至转向器；转向传动机构包括转向直拉杆，转向直拉杆与转向器相连接，转向直拉杆用于将来自转向器的力矩传递至车轮处；减震装置一端与转向直拉杆连接，另一端用于与车架连接，减震装置用于衰减作用在转向直拉杆上的作用力。本实用新型技术方案减小车辆经过颠簸路面时转向盘上的冲击震动，增加舒适性，同时能延长转向系统的使用寿命。

Description

转向系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种转向系统和车辆。

背景技术

车辆行驶的速度随着高速公路网的发展不断提高，车辆的行驶操纵稳定性及行驶安全性越来越受到人们的重视，同时现在人们对驾乘的舒适性要求也在日益提升，目前商用车底盘总成系统基本使用的是非独立悬架，车辆在经过颠簸路面时，车轮响应颠簸路面的震动沿转向系统传递至转向盘上，因此，在车辆通过颠簸路面时驾驶员通常会有转向盘震动大、打手的感觉，影响驾驶员操作转向盘的舒适性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种转向系统，旨在减小车辆经过颠簸路面时转向盘上的冲击震动，增加舒适性，同时能延长转向系统的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提出的转向系统，包括：

转向器；

转向操作机构，包括转向盘与转向管柱，所述转向管柱分别与所述转向盘、所述转向器相连接，所述转向管柱用于将来自所述转向盘的力矩传递至所述转向器；

转向传动机构，包括转向直拉杆，所述转向直拉杆与所述转向器相连接，所述转向直拉杆用于将来自所述转向器的力矩传递至车轮处；以及

减震装置，所述减震装置一端与所述转向直拉杆连接，另一端用于与车架连接，所述减震装置用于衰减作用在转向直拉杆上的作用力。

可选地，减震装置包括阻尼减震器和固定组件，所述固定组件包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件用于将所述阻尼减震器与所述转向直拉杆连接，所述第二固定件用于将所述阻尼减震器与车架相连。

可选地，所述第一固定件包括第一连接部和第一固定部，所述阻尼减震器包括第一安装部，所述第一连接部与所述转向直拉杆连接，所述第一固定部与所述第一安装部可转动的连接。

可选地，所述第二固定件包括第二连接部和第二固定部，所述阻尼减震器包括第二安装部，所述第二连接部与所述转向直拉杆可转动的连接，所述第二固定部用于与车架连接。

可选地，所述第二固定件包括相连接地主体段、第一连接段和第二连接段，所述第二连接部设于所述第一连接段，所述第二固定部设于所述第二连接段。

可选地，所述第一连接部、所述第二连接部设有弹性减震件，所述弹性减震件用于缓冲作用于所述第一连接部与所述第二安装部连接处的作用力。

可选地，所述弹性减震件为橡胶减震件。

可选地，所述第一固定件和所述第二固定件为一体结构。

可选地，所述第一固定件和所述第二固定件为铝合金材料或钢材。

本实用新型还提出一种车辆，车架、以上所述的转向系统，所述减震装置与所述车架固定连接。

本实用新型技术方案通过采用转向操作机构、转向器、转向传动机构以及减震装置，转向操作机构包括转向盘与转向管柱，转向管柱用于将来自所述转向盘的力矩传递至所述转向器，转向传动机构包括转向直拉杆，转向直拉杆与转向器相连接，转向器作为转向系统的执行零件，主要负责将驾驶员施加在转向盘上的转向力变换为拉动转向直拉杆的拉力或推力，同时转向直拉杆上受到的逆向冲击力也同样会作用到转向器上，并通过转向器传递至驾驶员手上把握的转向盘中，产生打手感，减震装置一端与所述转向直拉杆连接，另一端用于与车架连接，减震装置能将作用在转向直拉杆上的冲击力进行大幅度衰减，从而实现了在不影响驾驶员正常转向操纵的同时，衰减因路面引起的反向冲击力，实现了驾驶员的驾驶舒适性提升以及转向系统中转向直拉杆总成和转向器等机构的使用寿命提升。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型转向系统安装于车架的一实施例的立体结构示意图；

图2为图1中另一视角的立体结构示意图；

图3为图2中的第二固定件与车架连接处的放大图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	车架	2	转向器
3	转向摇臂	4	转向直拉杆
				5	阻尼减震器	6	第一固定件
7	第二固定件	71	第一连接段
				72	第二连接段	8	加强筋

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

车辆行驶的速度随着高速公路网的发展不断提高，车辆的行驶操纵稳定性及行驶安全性越来越受到人们的重视，同时现在人们对驾乘的舒适性要求也在日益提升，目前商用车底盘总成系统基本使用的是非独立悬架，车辆在经过颠簸路面时，车轮响应颠簸路面的震动沿转向系统传递至转向盘上，因此，在车辆通过颠簸路面时驾驶员通常会有转向盘震动大、打手的感觉，影响驾驶员操作转向盘的舒适性。

为此，本实用新型提出一种转向系统。主要应用于非独立前悬架中，转向系统分为两大类：机械转向系统和动力转向系统。机械转向系统以驾驶员的体力作为转向能源，其中所有传力件都是机械的。动力转向系统是兼用驾驶员体力和发动机动力为转向能源的转向系。在正常情况下，车辆转向所需能量，只有一小部分由驾驶员提供，而大部分是由发动机通过动力转向装置提供的。但在动力转向装置失效时，一般还应当能由驾驶员独立承担车辆转向任务。因此，动力转向系是在机械转向系的基础上加设一套动力转向装置而形成的。

参照图1至3，在本实用新型实施例中，该转向系统包括转向操作机构、转向器2、转向传动机构以及减震装置，转向操作机构包括转向盘与转向管柱，转向管柱内具有转向传动轴用于连接转向器2，所述转向管柱分别与所述转向盘、所述转向器2相连接，所述转向管柱用于将来自所述转向盘的力矩传递至所述转向器2；

转向器2是转向系统中的重要总成，其作用主要有三个方面：一是增大来自转向盘的转矩，使之大到足以克服转向轮与路面之间的转向阻力矩；二是降低转向管柱内的转向传动轴的转速，并使转向摇臂3轴转动，带动摇臂摆动使其末端获得所需要的位移，或者是将与转向传动轴连接在一起的主动齿轮的转动，转换成齿轮齿条的直线运动而获得所需要的位移；三是通过选取不同的螺(蜗)杆上的螺纹螺旋方向，达到使转向盘的转动方向与转向轮转动方向协调一致的目的。

转向传动机构，包括转向直拉杆4，所述转向直拉杆4与所述转向器2相连接，所述转向直拉杆4用于将来自所述转向器2的力矩传递至车轮处，转向传动机构的功用是将转向器2输出的力和运动传到转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，并使两转向轮偏转角按一定关系变化，以保证车辆转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。可参考地，与非独立悬架配用的转向传动机构主要包括：转向摇臂3、转向直拉杆4、转向节臂和转向梯形。在前桥仅为转向桥的情况下，由转向横拉杆和左、右梯形臂组成的转向梯形一般布置在前桥之后。当转向轮处于与车辆直线行驶相应的中立位置时，梯形臂与横拉杆在与道路平行的平面(水平平面)内的交角。在发动机位置较低或转向桥兼充驱动桥的情况下，为避免运动的干涉，往往将转向梯形布置在前桥之前。此时上述交角，若转向摇臂3不是在车辆纵向平面内前后摆动，而是在与道路平行的平面内左右摆动，则可将转向直拉杆4横置，并借球头销直接带动转向横拉杆，从而推使两侧梯形臂转动。

减震装置，所述减震装置一端与所述转向直拉杆4连接，另一端用于与车架1连接，所述减震装置用于衰减作用在转向直拉杆4上的作用力。减震装置采用筒式减振器，且在压缩和伸张行程中均能起减振作用。

本实用新型技术方案通过采用转向操作机构、转向器2、转向传动机构以及减震装置，转向操作机构包括转向盘与转向管柱，转向管柱用于将来自所述转向盘的力矩传递至所述转向器2，转向传动机构包括转向直拉杆4，转向直拉杆4与转向器2相连接，转向器2作为转向系统的执行零件，主要负责将驾驶员施加在转向盘上的转向力变换为拉动转向直拉杆4的拉力或推力，同时转向直拉杆4上受到的逆向冲击力也同样会作用到转向器2上，并通过转向器2传递至驾驶员手上把握的转向盘中，产生打手感，减震装置一端与所述转向直拉杆4连接，另一端用于与车架1连接，减震装置能将作用在转向直拉杆4上的冲击力进行大幅度衰减，从而实现了在不影响驾驶员正常转向操纵的同时，衰减因路面引起的反向冲击力，实现了驾驶员的驾驶舒适性提升以及转向系统中转向直拉杆4总成和转向器2等机构的使用寿命提升。

为了更好的降低减震装置吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击，减震装置包括阻尼减震器5和固定组件，所述固定组件包括第一固定件6和第二固定件7，所述第一固定件6用于将所述阻尼减震器5与所述转向直拉杆4连接，所述第二固定件7用于将所述阻尼减震器5与车架1相连。在本实施例中，减震装置采用筒式阻尼减震器5，阻尼减震器5在压缩和伸张行程中均能起减振作用，通过阻尼力将作用在转向直拉杆4上的冲击力进行大幅度衰减，具体地，当转向直拉杆4总成受到由车轮传递过来的地面冲击力时，转向直拉杆4有向前(或向后)运动的趋势；同时通过转向直拉杆4和减震器连接的支架对减震器进行拉伸(或压缩)。此时由于减震器的拉伸(或压缩)特性，会产生一个与运动方向相反的反作用力，该力作用于转向直拉杆4上用于抵消地面产生的冲击力。在其他实施例中，减震装置还可以为充气式减振器等。另外，阻尼减震器5其拉伸和压缩特性曲线是对称的；并且相对位移速度越快，阻尼减震器5的反作用力越大。因此在正常转向过程中，由于驾驶员操作方向盘的转速一定；拉杆运动速度相对较慢，此时减震器的反作用力较小；不会影响正常转向操纵。当车辆通过颠簸路面时，由于车速及路面的影响，转向直拉杆4受到的冲击运动瞬时运动速度快，此时阻尼减震器5的反作用力大，能快速抵消冲击力，起到保护转向直拉杆4总成和转向器2的作用。

为了使得减震器能固定于转向直拉杆4，所述第一固定件6包括第一连接部和第一固定部，所述阻尼减震器5包括第一安装部，所述第一连接部与所述转向直拉杆4连接，所述第一固定部与所述第一安装部可转动的连接。在本实施例中，阻尼减震器5的第一安装部为吊环，第一固定件6的第一连接部形成为一弧形板件，弧形部分能贴合转向直拉杆4的外表面形成弧面连接，第一固定部形成为在弧形板件两侧的侧板，两个侧板上形成有与吊环匹配的固定孔，通过固定件如螺栓等进行固定，另外，为了降低连接处受到的冲击力，提高使用寿命，所述第一连接部设有弹性减震件，所述弹性减震件用于缓冲作用于所述第一连接部与所述第一安装部连接处的作用力。在上述实施例中，弹性减震件为橡胶垫。橡胶垫的主要作用是缓冲减震器的端部吊环与支架连接处的受力冲击。

为了使得减震器能固定车架1，所述第二固定件7包括第二连接部和第二固定部，所述阻尼减震器5包括第二安装部，所述第二连接部与所述转向直拉杆4可转动的连接，所述第二固定部用于与车架1连接。具体地，所述第二固定件7包括相连接地主体段、第一连接段71和第二连接段72，所述第二连接部设于所述第一连接段71，所述第二固定部设于所述第二连接段72。第二固定件7用于将阻尼减震器5与车架1相固定，第二连接段72形成为一个具有台阶的弯折件，台阶处设有加强筋8，避免与车架1的刚性的连接因为受力冲击容易断裂，第二连接段72与车架1的连接可以是通过焊接或是其他连接方式，第一连接段71由第一板块和在第一板块两侧的第二板块构成，第一板块可固定于车架1上，两个第二板块上对应阻尼减震器5的吊环形成有固定孔，可通过紧固件将阻尼减震器5进行固定，另外，为了降低连接处受到的冲击力，提高使用寿命，所述第二连接部设有弹性减震件，所述弹性减震件用于缓冲作用于所述第二连接部与所述第二安装部连接处的作用力。在上述实施例中，弹性减震件为橡胶垫。橡胶垫的主要作用是缓冲减震器的端部吊环与连接处的受力冲击。

为了安装减震器的第一固定件6和第二固定件7的强度好，所述第一固定件6和所述第二固定件7为一体结构。如可采用高强度钢冲压等。第一固定件6和第二固定件7的材料可采用铝合金材料或钢材。铝合金材料强度接近高合金钢，刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能。

本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括车架1和转向系统，该转向系统的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述减震装置与所述车架1固定连接。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种转向系统，其特征在于，包括：

转向器；

转向操作机构，包括转向盘与转向管柱，所述转向管柱分别与所述转向盘、所述转向器相连接，所述转向管柱用于将来自所述转向盘的力矩传递至所述转向器；

转向传动机构，包括转向直拉杆，所述转向直拉杆与所述转向器相连接，所述转向直拉杆用于将来自所述转向器的力矩传递至车轮处；以及

减震装置，所述减震装置一端与所述转向直拉杆连接，另一端用于与车架连接，所述减震装置用于衰减作用在转向直拉杆上的作用力。

2.如权利要求1所述的转向系统，其特征在于，减震装置包括阻尼减震器和固定组件，所述固定组件包括第一固定件和第二固定件，所述第一固定件用于将所述阻尼减震器与所述转向直拉杆连接，所述第二固定件用于将所述阻尼减震器与车架相连。

3.如权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述第一固定件包括第一连接部和第一固定部，所述阻尼减震器包括第一安装部，所述第一连接部与所述转向直拉杆连接，所述第一固定部与所述第一安装部可转动的连接。

4.如权利要求3所述的转向系统，其特征在于，所述第二固定件包括第二连接部和第二固定部，所述阻尼减震器包括第二安装部，所述第二连接部与所述转向直拉杆可转动的连接，所述第二固定部用于与车架连接。

5.如权利要求4所述的转向系统，其特征在于，所述第二固定件包括相连接地主体段、第一连接段和第二连接段，所述第二连接部设于所述第一连接段，所述第二固定部设于所述第二连接段。

6.如权利要求4所述的转向系统，其特征在于，所述第一连接部、所述第二连接部设有弹性减震件，所述弹性减震件用于缓冲作用于所述第一连接部与所述第二安装部连接处的作用力。

7.如权利要求6所述的转向系统，其特征在于，所述弹性减震件为橡胶减震件。

8.如权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述第一固定件和所述第二固定件为一体结构。

9.如权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述第一固定件和所述第二固定件为铝合金材料或钢材。

10.一种车辆，其特征在于，包括：

车架、如权利要求1至9中任一项所述的转向系统，所述减震装置与所述车架固定连接。

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