CN216401548U - 一种转向节及转向机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转向节及转向机构，属于汽车配件技术领域，该转向节包括壳体和延伸臂，所述延伸臂的一端设在所述壳体上与后轮位置相对应的一侧、另一端上设有用于球头铰接横拉杆的第一装配孔；所述壳体包括底面以及相对设置在所述底面上的第一端面和第二端面，所述第一端面上设置有用于球头铰接下摆臂的第二装配孔，所述第二端面上设置有用于球头铰接上摆臂总成的第三装配孔，所述第二装配孔与第三装配孔之间的连线形成主销轴线。本实用新型提供的转向节及转向机构能够帮助后轮实现大角度的转向，从而减少转弯半径，提升了汽车在较小转弯半径道路下的通过性。

Description

一种转向节及转向机构

技术领域

本实用新型属于汽车配件技术领域，更具体地说，是涉及一种转向节及转向机构。

背景技术

现有的汽车转向节设计，虽然能够满足对汽车后悬架各杆系的铰接，但无法满足后轮转向安装铰接的功能，由此导致汽车后轮转向角度过小、汽车转向半径较大的问题。

发明内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种转向节及转向机构，以解决现有技术中的汽车转向节无法满足后轮转向安装铰接的功能，由此导致汽车后轮转向角度过小、汽车转向半径较大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型第一方面提供一种转向节，包括壳体和延伸臂，所述延伸臂的一端设在所述壳体上与后轮位置相对应的一侧、另一端上设有用于球头铰接横拉杆的第一装配孔；

所述壳体包括底面以及相对设置在所述底面上的第一端面和第二端面，所述第一端面上设置有用于球头铰接下摆臂的第二装配孔，所述第二端面上设置有用于球头铰接上摆臂总成的第三装配孔，所述第二装配孔与第三装配孔之间的连线形成主销轴线。

本实用新型提供的转向节，用于汽车后轮转向，该转向节包括壳体，以及与壳体相连的延伸臂，延伸臂的非连接端上设置有用于连接横拉杆的第一装配孔，相较于现有技术中的使用衬套固定的方式对横拉杆只能上下跳动而无法左右转动的情况，第一装配孔的设置能够增加为横拉杆提供铰接点，使得横拉杆在转向过程中具有更多的自由度。并且，在壳体上相对的两端面上分别设置第二装配孔和第三装配孔，第二装配孔、第三装配孔之间形成主销轴线，球铰的连接方式为这三个位置提供了更多的自由度，由此一来，后轮在绕主销轴线转动时，能够实现大角度的转向，从而减少转弯半径，提升了汽车在较小转弯半径道路下的通过性。

在一实施例中，所述延伸臂上开设有挖槽。在确保延伸臂强度的同时实现减重的目的。

在一实施例中，所述壳体和延伸臂为一体成型。一体成型的转向节强度更好，且加工难度小，能够有效降低生产成本。

在一实施例中，所述壳体内设置有加强筋，所述加强筋一端连接在所述壳体的底面上、另一端抵接在所述壳体的侧面上。加强筋的设置可以增加转向节相应部位的强度和可靠性。

在一实施例中，所述加强筋位于所述壳体上靠近于所述延伸臂的一侧。在汽车转向的过程中，横拉杆的两端会以相对设置的两个转向节上的第一装配孔为铰接点进行绕转，这是一个长期且频繁重复的运动，所以需要保证延伸臂以及其上第一装配孔的可靠性。将加强筋设置在此处可以有效地提升延伸臂的强度，避免延伸臂朝向壳体内侧的方向弯折的情况发生。

在一实施例中，所述壳体的底面上开设有用于轮毂轴承通过的通孔，所述通孔的外侧还设置有用于连接所述轮毂轴承的第四装配孔。

在一实施例中，所述第四装配孔的数量为至少一个；至少一个所述第四装配孔以所述通孔为圆心、均匀分布地在所述通孔的外侧，以满足便于生产加工以及后期装配的需求。

在一实施例中，所述壳体的材质为铝。可以理解的是，延伸臂的材质也可以为铝。使用铝材料制造出来的转向节不但更轻，还能够保证强度要求。

在一实施例中，所述壳体上与所述延伸臂相对的一侧上还设有用于连接制动卡钳的第五装配孔。

本实用新型第二方面提供一种转向机构，包括横拉杆、上摆臂总成、下摆臂、下板簧、减震器，以及如上所述的转向节，所述转向节的数量为多个且与后轮的数量和位置相适应；

所述横拉杆铰接于相对设置的两个所述转向节的所述第一装配孔之间；

所述下摆臂包括两个下支臂，两个所述下支臂之间具有第一连接处，所述第一连接处铰接于所述第二装配孔上，两个所述下支臂均连接在所述下板簧上；

所述上摆臂总成包括两个上支臂，两个所述上支臂之间具有第二连接处，所述第二连接处铰接于所述第三装配孔上，两个所述上支臂均与后副车架相连；

所述减震器连接在所述后副车架与所述下板簧之间；

所述的铰接均为球头铰接。

本实用新型提供的转向机构中转向节通过下摆臂直接与下板簧相连，替代了通常使用下摆臂与弹簧结构相结合的方式，降低了悬架的簧下质量，提高了板簧悬架的舒适性和操控性。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的转向节的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的转向节与横拉杆、下摆臂、下板簧、轮毂轴承装配之后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的转向机构的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的转向机构(部分)在一视角的结构示意图；

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

其中，图中各附图标记：

1-壳体、11-第二装配孔、12-第三装配孔、13-加强筋、14-通孔、15-第四装配孔、16-第五装配孔；

2-延伸臂、21-第一装配孔、22-挖槽；

3-横拉杆、4-下摆臂、5-上摆臂总成、6-轮毂轴承、7-下板簧、8-减震器、9-后副车架。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。

汽车在行驶中，经常需要改变行驶方向，并且当汽车直线行驶时，往往车轮也会受到路面侧向干扰力的作用，发生偏转从而改变行驶方向。为了转向以及回正的需求，会涉及到转向机构的使用，尤其是转向节。在现有技术中，因为转向需求，汽车前轮更常使用到转向节，但是因为前轮的上绞点与小绞点的距离较大，由此造成了前轮转向节与后轮转向节的设计相差也大，所以使用在前轮上的转向节无法适用于后轮。在后轮转向过程中，由于现有技术多采用衬套固定的方式连接后轮之间的横拉杆，而衬套虽然具有一定的变形能力，但是基于衬套的实质为橡胶软垫，转向角度取决于橡胶软垫的软硬度。橡胶垫越软，后轮可变转向角度越大，但悬挂刚度会降低而造成稳定性差的问题出现；橡胶软垫越硬，后轮转向角度越小，但悬挂刚度大，稳定性高，这是因为橡胶的抵抗力也很强，所以在满足悬挂刚度的前提下，由衬套固定方式实现的转向会比较小且非常限制变形方向，由此导致汽车后轮转向角度过小、汽车转向半径较大的问题。本实用新型基于以上问题提供一种转向节及转向机构。

下面结合具体实施例对本实用新型提供的转向节及转向机构进行详细说明。

图1为本实用新型实施例提供的转向节的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的转向节与横拉杆、下摆臂、下板簧、轮毂轴承装配之后的结构示意图，图3为本实用新型实施例提供的转向机构的结构示意图，图4为本实用新型实施例提供的转向机构(部分)在一视角的结构示意图。请参阅图1，本实用新型第一方面提供一种转向节，包括壳体1和延伸臂2，所述延伸臂2的一端设在所述壳体1上与后轮位置相对应的一侧、另一端上设有用于球头铰接横拉杆3的第一装配孔21；所述壳体1包括底面以及相对设置在所述底面上的第一端面和第二端面，所述第一端面上设置有用于球头铰接下摆臂4的第二装配孔11，所述第二端面上设置有用于球头铰接上摆臂总成5的第三装配孔12，所述第二装配孔11与第三装配孔12之间的连线形成主销轴线。其中，上摆臂总成5和下摆臂4均可以以自身带有球座的形式设置，然后下摆臂4通过球头来铰接壳体1上的第二装配孔11，上摆臂总成5通过球头来铰接壳体1上的第三装配孔12。

本实用新型提供的转向节，用于汽车后轮转向，该转向节包括壳体1，以及与壳体1相连的延伸臂2，延伸臂2的非连接端上设置有用于连接横拉杆3的第一装配孔21，相较于现有技术中的使用衬套固定的方式对横拉杆3只能上下跳动而无法左右转动，以致转向受限的情况，通过延伸臂2的设置，为后轮之间的绞接点提供了更大的距离、进而增加了转向使用到的空间，结合在延伸臂2上设置的第一装配孔21的设置能够增加为横拉杆3提供铰接点，使得横拉杆3在转向过程中具有更多的自由度，进而实现更大角度的转向。并且，在壳体1上相对的两端面上分别设置第二装配孔11和第三装配孔12，第二装配孔11、第三装配孔12之间形成主销轴线，球铰的连接方式为这三个位置提供了更多的自由度，由此一来，后轮在绕主销轴线转动时，能够帮助后轮实现大角度的转向角度，从而减少转弯半径，提升了汽车在较小转弯半径道路下的通过性。具体的，经过上述经由延伸臂2和第一装配孔21调节下的适用于后轮的转向节，在轮胎周边件空间足够的情况下，根据使用需求或者设计，可以使得转向角度较一般的后轮转向设计大一倍以上，甚至可达到20°转向角。当然，也可以根据需求，设置能够实现不同转向角大小的适用于后轮的转向节，在此不作具体限制。

需要说明的是，后轮转向存在与前轮同向和反向两种情况，而且这两种情况也会表现出两种完全不同的转向特性。简单来说就是同向增加不足转向，反向增加过度转向。车辆在低速行驶时，可以通过后轮与前轮的反向转动来适当增加转向过度。高速行驶的车辆遇到紧急变线的情况时，在没有任何电子辅助系统的帮助下，很容易出现转向过度的倾向，通过后轮产生一个很小但很重要的与前轮相同方向的转向则可以弥补转向过度的趋势，这样会让汽车有更好的平衡性。所以后轮转向角度不宜过小，更不宜过大。

本实施例中的转向节可以应用在轿车、货车、物流车等车型中，具体不作特别限制。

在本申请的其中一个实施例中，请参阅图1，本实施例的转向节中延伸臂2上开设有挖槽22。挖槽22的设置可以使延伸臂2在保证自身强度的同时进一步减轻转向节的整体重量，其中，挖槽22的形状可以与延伸臂2的外轮廓一致，也可以不一致，对挖槽22的形状不做具体的限制。另外，挖槽22可以为一个，也可以为多个，优选的，考虑到延伸臂2强度要求、设计的难易程度和实际的加工流程，挖槽22的数量设置为一个。

为了保证转向节的整体强度以及降低加工难度，优选的，壳体1和延伸臂2为一体成型。当然，在另一种实施方式中，壳体1和延伸臂2也可以采用单独加工、再组装的制造方式，这种实施方式下在壳体1或者延伸臂2中任一个出现破损或者损坏时，能够很快捷地进行拆卸和更换。

在本申请的其中一个实施例中，所述壳体1的材质为铝。可以理解的是，延伸臂2的材质也可以为铝。现有技术中的转向节通常为锻件，其材质为钢，虽然能够满足强度要求，但是相应的转向节产品重量增加，进而增加了汽车的自身重量。而在本实施方式中，通过铣加工工艺、使用铝材料制造出来的转向节不但更轻，同样能够保证强度要求。在其他实施方式中，也可以通过其他加工工艺来制造本申请中的转向节。当然，视具体情况而定，壳体1和延伸臂2也可以采用不同的材料制成。

为了增加壳体1的强度，壳体1内设置有加强筋13，所述加强筋13一端连接在所述壳体1的底面上、另一端抵接在所述壳体1的侧面上。加强筋13的设置可以增加转向节相应部位的强度和可靠性。更优选的，将加强筋13设置在所述壳体1上靠近于所述延伸臂2一侧的位置处，进而提高延伸臂2与壳体1之间连接面能够承受的负荷。在汽车转向的过程中，横拉杆3的两端会以相对设置的两个转向节上的第一装配孔21为铰接点进行绕转，也就是说延伸臂2会长期受到压力、扭力甚至弯曲力的作用，这是一个长期且频繁重复的运动，所以需要保证延伸臂2以及其上第一装配孔21的可靠性。而加强筋13则非常适用于经常受到压力、扭力、弯曲使用环境下的产品，故而将加强筋13设置在此处可以有效地提升延伸臂2的强度，避免延伸臂2朝向壳体1内侧的方向弯折的情况发生，进而实现降低转向节的维护次数，以及延长转向节的使用寿命。其中，加强筋13最简单的设计形状是一条长方形的柱体附在壳体1的侧面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强筋13的形状可以为L型、H型等。可选的，在一种实施方式中，加强筋13的高度可以只占据壳体1侧面的部分高度，用以局部增加壳体1侧面部分高度与延伸臂2之间的刚性。在另一种实施方式中，加强筋13的高度也可以与壳体1侧面等高度，用以局部增加壳体1侧面全部高度与延伸臂2之间的刚性。在其他实施方式中，还可以在壳体1的侧面内均匀地设置若干个加强筋13，以增加壳体1的强度。优选的，加强筋13与壳体1、延伸臂2的材质一致。更优选的，加强筋13与壳体1、延伸臂2一体成型。

因为转向节还有与轮毂轴承6装配的需求，轮毂轴承6的主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导，既承受轴向载荷又承受径向载荷，是一个非常重要的零部件，且轮毂轴承6的一部分会穿过转向节，所以壳体1的底面上开设有用于轮毂轴承6通过的通孔14，所述通孔14的外侧还设置有用于连接所述轮毂轴承6的第四装配孔15。所述第四装配孔15的数量为至少一个；为了加工方便且是轮毂轴承6与转向节之间装配关系较为可靠牢固，至少一个所述第四装配孔15以所述通孔14为圆心、均匀分布地在所述通孔14的外侧，以满足便于生产加工以及后期装配的需求。为了最大限度的确保车辆的安全和可靠性，轮毂轴承6需要与转向节牢牢地连接在一起，第四装配孔15的数量一般为三个或者四个即可满足实际使用需求。具体的，转向节与横拉杆3、下摆臂4、下板簧7以及轮毂轴承6装配完成的图参考图2所示，其中，横拉杆3的一端铰接在转向节的第一装配孔21上；下摆臂4的第一连接处铰接于第二装配孔11上，下摆臂4的两个下支臂均连接在下板簧7上；轮毂轴承6的部分穿过通孔14，并通过第四装配孔15连接在壳体1的底面上。

另外，由于转向节还有与制动卡钳装配的需求，所以所述壳体1上与所述延伸臂2相对的一侧上还设有用于连接制动卡钳的第五装配孔16。一般的，第五装配孔16的数量可以为两个，沿壳体1的长度方向分布在延伸臂2所在的相对侧。

可以理解的是，转向节通常是成对出现的，以适配于一组后轮。成对的两个转向节，除了是镜像对称的结构关系外，其他设置均相同。

如图3、图4所示，本实用新型第二方面提供一种转向机构，包括横拉杆3、上摆臂总成5、下摆臂4、下板簧7、减震器8，以及如上所述的转向节，所述转向节的数量为多个且与后轮的数量和位置相适应；一般的，当转向机构包括一对后轮时，则需要一对转向节，该成对的转向节为镜像对称的结构关系。当后轮的对数增加时，则转向节的对数也等比例增加。

所述横拉杆3铰接于相对设置的两个所述转向节的所述第一装配孔21之间；此处，通过延伸臂2的设置，为一对后轮之间的绞接点提供了更大的距离、进而增加了转向使用到的空间，结合在延伸臂2上设置的第一装配孔21的设置能够增加为横拉杆3提供铰接点，使得横拉杆3在转向过程中具有更多的自由度，进而实现更大角度的转向。

所述下摆臂4包括两个下支臂，两个所述下支臂之间具有第一连接处，所述第一连接处铰接于所述第二装配孔11上，两个所述下支臂均连接在所述下板簧7上；

所述上摆臂总成5的结构与所述下摆臂4的结构类似，所述上摆臂总成5包括两个上支臂，两个所述上支臂之间具有第二连接处，所述第二连接处铰接于所述第三装配孔12上，两个所述上支臂均与后副车架9相连；

所述减震器8连接在所述后副车架9与所述下板簧7之间；

所述的铰接均为球头铰接。

在一实施例中，在一组后轮中，对于其中一侧后轮，将转向横拉杆3球绞穿过转向节中第一装配孔21，并将具有球头的一端与横拉杆3相铰接，另一端用螺栓固定。再使用球绞穿过第二装配孔11与下摆臂4的第一连接处铰接，下摆臂4的两个下支臂通过螺栓固定在下板簧7上。类似的，使用球销穿过第三装配孔12与上摆臂总成5的第二连接处铰接，上摆臂总成5的两个上支臂与后副车架9的两侧相邻。减震器8的上端与后副车架9的上端相连，减震器8的下端与减震器8下支架连接完成后，再与下板簧7相连，由此实现一侧后轮的转向机构装配。同样道理，再装配另一侧后轮。

除了上述转向节的有益效果，本实用新型提供的转向机构中转向节通过下摆臂4直接与下板簧7相连，替代了通常使用下摆臂4与弹簧结构相结合的方式，还起到降低了悬架的簧下质量，提高了板簧悬架的舒适性和操控性的作用。

以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种转向节，其特征在于，包括壳体和延伸臂，所述延伸臂的一端设在所述壳体上与后轮位置相对应的一侧、另一端上设有用于球头铰接横拉杆的第一装配孔；

所述壳体包括底面以及相对设置在所述底面上的第一端面和第二端面，所述第一端面上设置有用于球头铰接下摆臂的第二装配孔，所述第二端面上设置有用于球头铰接上摆臂总成的第三装配孔，所述第二装配孔与第三装配孔之间的连线形成主销轴线。

2.根据权利要求1所述的转向节，其特征在于，所述延伸臂上开设有挖槽。

3.根据权利要求1或2所述的转向节，其特征在于，所述壳体和延伸臂为一体成型。

4.根据权利要求3所述的转向节，其特征在于，所述壳体内设置有加强筋，所述加强筋一端连接在所述壳体的底面上、另一端抵接在所述壳体的侧面上。

5.根据权利要求4所述的转向节，其特征在于，所述加强筋位于所述壳体上靠近于所述延伸臂的一侧。

6.根据权利要求3所述的转向节，其特征在于，所述壳体的底面上开设有用于轮毂轴承穿过的通孔，所述通孔的外侧还设置有用于连接所述轮毂轴承的第四装配孔。

7.根据权利要求6所述的转向节，其特征在于，所述第四装配孔的数量为至少一个；至少一个所述第四装配孔以所述通孔为圆心、均匀分布地在所述通孔的外侧。

8.根据权利要求1所述的转向节，其特征在于，所述壳体的材质为铝。

9.根据权利要求8所述的转向节，其特征在于，所述壳体上与所述延伸臂相对的一侧上还设有用于连接制动卡钳的第五装配孔。

10.一种转向机构，其特征在于，包括横拉杆、上摆臂总成、下摆臂、下板簧、减震器，以及至少一对相对设置的、如权利要求1-9中任一项所述的转向节，所述至少一对转向节用于实现一对同轴后轮的转向；

所述横拉杆铰接于相对设置的两个所述转向节的所述第一装配孔之间；

所述下摆臂包括两个下支臂，两个所述下支臂之间具有第一连接处，所述第一连接处铰接于所述第二装配孔上，两个所述下支臂均连接在所述下板簧上；

所述上摆臂总成包括两个上支臂，两个所述上支臂之间具有第二连接处，所述第二连接处铰接于所述第三装配孔上，两个所述上支臂均与后副车架相连；

所述减震器连接在所述后副车架与所述下板簧之间；

所述的铰接均为球头铰接。

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