CN217074503U - 用于车辆的转向组件及车辆 - Google Patents

Abstract

提供了用于车辆的转向组件及车辆。在一个示例中，转向系统可以包括带有第一连杆构件组件的转向组件，该第一连杆构件组件在车辆方向盘和转向组件的第一轮板之间沿第一方向延伸。转向系统还可以包括带有滑动中间连杆的第二连杆构件组件，该滑动中间连杆在转向组件的第一轮板和第二轮板之间沿第二方向延伸。

Description

用于车辆的转向组件及车辆

技术领域

本说明总体涉及用于车辆的转向组件及车辆。

背景技术

重型车辆可以利用用于转向辅助的液压转向齿轮。液压转向齿轮可联接至平行四边形转向系统，该平行四边形转向系统通过使车辆车轮能够独立运动而允许在车辆中使用刚性车桥。虽然平行四边形转向系统的反应速度较慢，而且比例如在更现代、更轻型的车辆中可能发现的齿条以及小齿轮转向组件更复杂，但平行四边形转向系统可以在大型车辆中提供更多的乘客舒适度，并且在更长的时间内维持车轮对齐。此外，由于缺乏与重型车辆兼容的市售齿条的缘故，齿条以及小齿轮转向组件可能不容易适用于带有液压动力转向的重型车辆。

重型车辆可以构造为后轮驱动，以提高初始加速度并且增加牵引力。然而，在期望使前轮电动化的情况下，例如使重型车辆适应前轮驱动、全轮驱动或四轮驱动的情况下，平行四边形转向系统可能无法提供足够的封装空间以允许电动化的前传动轴能够结合。例如，平行四边形转向系统可以联接至车辆悬架系统，使转向系统的部件扫过垂直弧线来移动。这种运动可能使平行四边形转向系统有较大的覆盖面积，再加上车辆中较低的发动机位置，可能阻止对车辆前轮提供动力的部件的结合。

实用新型内容

在一个示例中，上述问题可以通过一种用于车辆的转向组件来解决，该转向组件包括：第一连杆构件组件，该第一连杆构件组件在车辆的方向盘和转向组件的第一轮板之间沿第一方向延伸，第二连杆构件组件，该第二连杆构件组件在转向组件的第一轮板和第二轮板之间沿垂直于第一方向的第二方向延伸，该第二连杆构件组件包括经由滑动中间连杆的任一端处的拉杆联接至第一轮板和第二轮板的滑动中间连杆。相对于平行四边形转向系统，可以减少移动部件的数量和转向组件的整体覆盖面积，使得实现车辆的前轮的电动化。

作为一个示例，该转向组件可以联接至液压变速箱，经由动力转向提供转向辅助。转向组件可构造成将来自方向盘的旋转转化为沿水平方向的线性运动，由此减少转向组件的垂直运动。此外，该转向组件可与非刚性驱动桥和独立悬架系统、诸如双叉骨悬架一起使用，由此提供比平行四边形转向系统更大的适应性和灵活性，但无需如齿条以及小齿轮转向系统所要求的那样依赖齿条。通过用滑动中间连杆调节转向组件，可以减少转向组件的颠簸转向可能性、复杂性和重量。

应当理解，提供以上实用新型内容是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

附图说明

图1示出了用于车辆的转向系统的一个示例，包括联接至车辆的方向盘的转向组件。

图2A示出了带有滑动中间连杆的转向组件的示例，其可以被包括在图1的转向系统中。

图2B示出了液压转向变速箱的放大图，图2A的转向组件可以联接至该液压转向变速箱。

图3示出了带有图2A的滑动中间连杆的转向组件的详细视图。

图4以俯视图示出了图2A的转向组件，其中滑动中间连杆的外壳体被去除。

图5以后视图示出了图2A的转向组件，其中滑动中间连杆的外壳体被去除。

图6示出了图2A的转向组件处于第一位置。

图7示出了图2A的转向组件处于第二位置。

图2A至图7大致按比例示出。

具体实施方式

以下说明涉及用于车辆转向系统的系统和方法。为了控制车辆的导航，该车辆转向系统可以具有联接至方向盘的转向柱的转向组件，如图1 中的简化图所示。转向组件可将方向盘的旋转运动转化为经由转向组件的各种部件来驱动车辆前轮转动的线性运动。在一个示例中，部件如图2A所示包括延伸在车辆的前轮之间的滑动中间连杆。该转向组件可以如图2B中的放大视图所示联接至车辆的液压转向变速箱。通过使转向组件适配滑动中间连杆，该转向组件的覆盖面积相对于用于重型、后轮驱动车辆的常规转向系统、诸如平行四边形转向组件可以减少。如本文所述的转向组件可允许前轮的机动化，否则其(前轮)可能被排除在平行四边形转向组件之外。图2A的转向组件在图3中单独并且更加详细地示出。图4和图5分别示出了联接至车辆前轮的转向组件、以及独立悬架系统的一部分的俯视图和后视图。为了清楚起见，图4和图5中省去了转向组件的滑动中间连杆的外壳体。在图6中，转向组件被描绘为处于第一位置并且前轮转到第一方向；而在图7中处于第二位置并且前轮转到相反的第二方向。

车辆的转向系统使驾驶员能够控制车辆导航。在一些示例中，转向系统的构造可以特别地适配车辆的特定传动系，例如，后轮驱动、前轮驱动、全轮驱动等。例如，重型车辆、诸如卡车可具有后轮驱动和平行四边形转向组件以控制车辆行驶方向。然而，由平行四边形转向组件的几何形状和覆盖面积所强加的封装限制的缘故，该平行四边形转向组件可能无法将车辆改装为前轮驱动。此外，平行四边形转向组件在关于与非刚性车桥和不同类型的车辆悬架系统的兼容性方面可能缺乏灵活性。

通过将车辆构造成带有图2A-图7中所描绘并且在下文中进一步描述的转向组件，上述问题至少可以得到部分解决。该转向组件可对用于重型车辆的常规转向组件提供紧凑、低成本的替代品。此外，转向组件可提供与车辆部件、诸如不同的传动系统、车桥、悬架系统等中的变化的更好的兼容性。在对车辆转向系统进行一般描述之后，下文将进一步提供转向组件的细节。

图1中描绘了用于车辆102的转向系统100的示例的简化图。车辆102具有两个前轮104和两个后轮106。前轮104通过前轮连杆构件108 彼此联接，并且后轮106通过后轮连杆构件110彼此联接。车辆102还可以包括分别在前轮104和后轮106之间延伸的前桥轴和后桥轴(未示出)。车辆102的转向在前轮104处提供，并且前轮104的角度由方向盘112控制，方向盘112可以安装在转向柱114上。

方向盘112可以通过转向组件116连结到前轮104，其中转向组件116还包括前轮连杆构件108。在一个示例中，转向组件116可以是结合各种部件的平行四边形的转向组件，部件诸如摇杆臂(pitman arm)、惰轮臂、中心连杆等。因此，前桥轴可以是刚性的车桥。在另一个示例中，转向组件116可以构造为齿条以及小齿轮转向组件，其中前轮连杆构件108 具有联接至拉杆的齿条，而转向组件116还包括诸如小齿轮、旋转阀、转向臂等的部件。在又一个示例中，转向组件116可以具有滑动中间连杆，而不是用在齿条以及小齿轮转向组件中的齿条，并且也不是用在平行四边形转向组件中的中间连杆，由此允许转向组件116联接至非刚性的前桥轴，同时排除齿条以及小齿轮的齿轮装置。当适配滑动中间连杆时，转向组件 116可以更为紧凑，并且在关于不同的悬架系统集成方面提供更大的灵活性。根据图2-图7在下文进一步提供滑动中间连杆的细节。

转向系统100可以依靠动力转向来减少驾驶员转动方向盘112所需的努力。动力转向可以液压地或者电气地提供，液压地提供即通过将伺服系统(未示出)机械地联接至转向组件116，电气地提供即通过将电动马达(未示出)结合在转向组件116中。在又一些示例中，可以在没有直接机械连接到转向组件116而是经由电缆供应电力的情况下提供动力转向，。

车辆102还包括定位成邻接前轮连杆构件108的发动机118。空气和燃料可在发动机118处燃烧以提供动力来驱动前轮104和/或后轮106 的旋转。车辆102可以适配后轮驱动，其中动力被引导到后轮106，作为前轮驱动，其中动力被引导到前轮104，或者四轮驱动/全轮驱动，其中动力可以可选择性地递送到所有车轮。可以理解的是，图1中所示的转向系统 100是简化的表示，并且可以根据系统的具体构造而包括各种其它部件。例如，转向系统100可以包括将车桥联接到车轮的额外不同的连杆构件或其它机械机构，或者可以结合减震机构等。

在一些示例中，车辆102可以适配为全电动车辆或混合动力电动车辆(HEV)。在这种情况下，车辆102可以包括电池组150，如图1所示，该电池组150可以是滑板框架电池组150。滑板框架电池组150可以为前轮 104和后轮106的推进提供动力，或补充，并且可能在车轮之间占据较大的面积。在一个示例中，滑板框架电池组150可以形成车辆的底盘。这样，转向组件116可具有这样的几何形状，该几何形状容纳滑板框架电池组150 的定位并且沿着车辆下侧，而不会在转向组件116和滑板框架电池组150 之间产生不期望的接触和撞击。

车辆102还包括控制器120，其可以是电子控制单元(ECU)。控制器120是计算装置、诸如微型计算机，其包括处理器单元、非临时计算机可读储存介质装置、输入/输出端口、存储器和数据总线。包括在控制器120中的计算机可读存储介质是可编程的，其中计算机可读数据代表可由处理器执行以用于执行各种控制例程和方法的指令。控制器120接收来自联接至转向系统100的多个传感器的各种信号，该多个传感器可用于监测车辆导航和速度。例如，控制器120可以接收来自车轮旋转传感器122 的数据，以确定车辆102是静止的或移动的，并且监测每个车轮的速度。控制器120也可以接收来自转向传感器124的信号，转向传感器124如图1 所示联接至转向柱114，或者在其它示例中联接至方向盘112。转向传感器 124允许控制器120监测方向盘112转动的方向和方向盘112旋转经过的角度。在转向组件中的至少一个位置传感器126可以测量前轮104的实际角度。车辆102可以包括图1中未示出的各种其它传感器以监测各种操作状况，诸如发动机传感器用以监测诸如压力、温度、速度等参数，等等。

控制器120可操作以调节各种致动器，该调节基于从图1所示的传感器以及其它未描绘的传感器获得的信号，以及储存在控制器的存储器上的指令。例如，当车辆正在导航经过转弯时，控制器可以比较由车轮旋转传感器测量的前轮104的内轮与前轮104的外轮的速度，并且当外轮的旋转速度确定为太低而不允许车辆基于由转向传感器124检测的转向轮的旋转而按要求转向时增加外轮的旋转速度。

如上所述，车辆的转向组件可以适配有滑动中间连杆。图2A中描述了带有转向组件202的转向系统200的示例，转向组件202包括联接至车辆、诸如图1的车辆102的前轮206的滑动中间连杆204。提供一组坐标轴201，其指示Y轴、X轴和Z轴。在一个示例中，Y轴可以平行于重力方向并且被称为垂直方向，X轴为水平方向，Z轴为横向方向。

转向系统200包括如图2B中的放大图所示的方向盘208，它可以联接至转向柱210，图2B在图2A中用虚线区域212表示。转向柱210 可以通过方向盘208的旋转的迫使而旋转，转向柱围绕Y轴旋转。方向盘 208可以通过转向柱210连接到液压转向变速箱214。液压转向变速箱214 可由液压泵(未示出)提供动力，该泵可倍增驾驶员施加在方向盘208上的旋转力，允许转向系统200提供动力转向。

液压泵通过连杆构件216联接至转向组件202，该连杆构件216 构造成将方向盘208的角运动转化为转向组件202中的线性运动。在一个示例中，连杆构件216可以是摇杆臂216，作为部件包括在转向组件202 中，其中摇杆臂216围绕球接头218做圆周运动。摇杆臂216可以围绕X 轴旋转，因此沿垂直于转向柱210的旋转的方向旋转。因此，转向柱210 的旋转与摇杆臂216的旋转是垂直换位的。转向组件包括将方向盘208连结到前轮206的各种部件，并且下文将根据图3进一步详细描述。

前轮206的旋转可由发动机220驱动，发动机220类似于图1的发动机118。当发动机220和变速器224构造成自动变速器系统时，可在发动机220和变速器224之间布置扭矩转换器222，在发动机220和变速器 224之间提供流体联接。然而，当发动机220和变速器224构造为手动变速器系统时，离合器可以取代扭矩转换器222。差速器226可以联接至变速器 224，以控制前轮206在导航经过转弯期间的旋转，允许外轮在转弯期间比内轮旋转得更快。变速器224和差速器226可以一起形成车辆的传动系228。该传动系228以及发动机220和扭矩转换器222可以包括在车辆的动力系 230中。

传动系228通过传动轴232联接至前轮206中的每一个，传动轴 232在传动系228和前轮206中的每一个之间沿着X轴在相反方向上延伸，直接联接至前轮206。传动轴232可以将旋转能量从动力系230输送到前轮 206。悬架系统234可联接至前轮206，以允许车辆底盘和前轮206之间的相对运动。

悬架系统234可以结合独立的双叉臂悬架，如图2A所示，包括前轮206中的每一个处的第一叉臂236和第二叉臂238。悬架系统234不直接联接至转向组件202。第一叉臂236和第二叉臂238可以布置成沿着x-z 平面彼此平行，其中第一叉臂236形成悬架系统234的上部，并且沿Y轴堆叠在第二叉臂238之上。第一叉臂236和第二叉臂238的每一端都具有联接至车辆底盘的枢轴240。第一叉臂236和第二叉臂238通过立柱242 彼此连接，并且减震器244和螺旋弹簧(未示出)可以安装到双叉臂悬架中的每一个以控制垂直运动。当构造为双叉臂悬架时，悬架系统234可能比其它类型的悬架系统、诸如麦弗逊支柱、多连杆悬架等更容易转向和优化，并且提供更轻和紧凑的机构。

转向组件202的一部分也可以在前轮206之间延伸，与传动轴 232、变速器224和差速器226平行并且间隔开。转向组件202在图3中单独描绘，例如，没有前轮206、方向盘208、液压转向变速箱214、动力系 230或传动系228。转向组件202也在图4和图5中示出，但联接至前轮并且包括悬架系统234的一部分(例如，只示出了第二叉臂238)。图4中示出了转向组件202的俯视场景400，而图5中描绘了转向组件202的后视场景500。此外，为了简洁起见，在图4和图5中，描绘的转向组件202的滑动中间连杆204没有外壳体。

转向组件202包括第一连杆构件组件350，其可以是转向柱连杆构件350，沿Z轴与车辆的长度一起延伸，如图4和图5所示，基本上垂直于滑动中间连杆204。转向柱连杆构件350包括摇杆臂216、第一接头301、拖拉连杆302和第二接头303，它们都沿Z轴对齐。拖拉连杆302可以经由在拖拉连杆302的第一端304处的第一接头301联接至摇杆臂216，并且经由在拖拉连杆302的第二端306处的第二接头303联接至转向臂308。转向臂308可以沿X轴延伸，垂直于转向柱连杆构件350。摇杆臂216可以围绕第一接头301旋转，而转向臂308可以围绕第二接头303旋转。拖拉连杆302可以将摇杆臂216的旋转输送到转向臂308，其中转向臂308沿 x-z平面的经过弧线的摆动被转换为在车辆前轮之间延伸的转向组件202的部件处的线性运动，例如，图2A的前轮206。下文将根据图4-图7进一步描述各种转向组件的具体运动。

拖拉连杆302可以不是线性的，而是在第一端304和第二端306 之间的点位处具有弯曲310，如图3和图4所示。拖拉连杆302可以沿x-z 平面弯曲。如图4所示，拖拉连杆302在弯曲310处与转向组件202的中心线312之间的距离402可以小于拖拉连杆302的第二端306与中心线312 之间的距离404。该中心线312可以与Z轴平行，并且将转向组件202一分为二。

弯曲310可以通过允许拖拉连杆302背离前轮弯曲来减轻拖拉连杆302与前轮206中的一个、例如驾驶员一侧前轮的干扰。此外，弯曲310 可在拖拉连杆302中提供薄弱点，当车辆经受严重冲击时，该薄弱点会破坏。弯曲310可以在任何其它转向部件之前断裂，因此避免其它更昂贵的部件的劣化。

如图3所示，拖拉连杆302的运动经过转向臂308传递到联接至转向臂308的第一轮板314。第一轮板314可以直接附接到前轮206中的一个，例如，驾驶员一侧前轮，因此第一轮板314通过经过摇杆臂216、拖拉连杆302和转向臂308的运动传递迫使，围绕Y轴旋转。第一轮板314的旋转可驱动所附接的驾驶员一侧前轮转动。运动的传递可以经由滑动中间连杆204、第一拉杆316和第二拉杆318传播到前轮206的乘客一侧前轮。

第一拉杆316可在滑动中间连杆204和第一轮板314之间延伸，在第一铰接部320处联接至第一轮板314，并且在第一膝杯部322处联接至滑动中间连杆204。第一轮板314可以围绕第一铰接部320旋转。第一膝杯部322可以提供第一拉杆316例如沿着Y轴和X-Z平面的围绕第一膝杯部322的少量运动，以及第一拉杆的可忽略的旋转。换句话说，由第一拉杆316和滑动中间连杆204形成的线性结构在第一膝杯部322处可以弯曲，但不会基本上相对于彼此旋转。

第二拉杆318可在滑动中间连杆204和第二轮板324之间延伸，在第二铰接部326处联接至第二轮板324，并且在第二膝杯部328处联接至滑动中间连杆204。第二膝杯部328与第一膝杯部322类似，可允许第二拉杆318沿Y轴和x-z平面的少量移动，但不允许第二拉杆318围绕第一膝杯部322旋转。由第二拉杆318和滑动中间连杆204形成的线性结构在第二膝杯部328处可以弯曲，但不能相对于彼此旋转。第二轮板324可以围绕第二铰接部326旋转，并且可以以类似于第一轮板314附接到驾驶员一侧前轮的方式附接到乘客一侧前轮。

滑动中间连杆204可以具有外壳体330，其中弹簧332布置在外壳体330的相对两端处，弹簧332构造成沿X轴收缩和伸长。夹持件334 可以定位在每个弹簧332和外壳体330的一端之间，夹持件334用于将外壳体330固定到车辆底盘。例如滑动中间连杆204的外部部件的外壳体330、夹持件334和弹簧332一起形成沿X轴延伸的管。如图4和图5所示，外部部件可以封围内杆406，内杆406在第一膝杯部322和第二膝杯部328 之间延伸，并且通过第一膝杯部322和第二膝杯部328在任一端处联接至第一拉杆316和第二拉杆318。弹簧332可以定位成使得弹簧332中的一个在第一膝杯部322和夹持件334中的一个之间延伸并且邻抵，而弹簧332 中的另一个在夹持件中另一个和第二膝杯部328之间延伸并且邻抵。

如图4和图5所示，内杆406可以通过第一引导环408和第二引导环410螺纹连接。如图3所示，第一引导环408和第二引导环410可以通过夹持件334封围并且保持在就位，由此将引导环相对于车辆底盘固定就位。因此，如图4和图5所示，内杆406可以相对于车辆底盘移动，但第一引导环408和第二引导环410不行。

内杆406可以被限制成在外壳体330内只能例如沿着X轴线性移动，滑过第一引导环408和第二引导环410。因此，第一拉杆316、内杆 406和第二拉杆318可以作为单个单元沿X轴移动。第一拉杆316、内杆406和第二拉杆318以及联接机构形成转向器组件202的第二连杆构件组件 450，并且下文将称为车轮连杆构件450，其中该车轮连杆构件450在车辆的宽度上沿X轴延伸。如图2A所示，车轮连杆构件450，即使包括滑动中间连杆204的外部部件，在车辆的前端中具有较小的覆盖面积，使车轮连杆构件450能够与悬架系统234的每个前轮206的第一叉臂236和第二叉臂238间隔，沿Y轴以及与传动系228间隔。车轮连杆构件450可以在第一叉臂236和第二叉臂238之间的区域中沿Y轴延伸，与两个叉臂间隔足够的距离因此悬架系统234的垂直运动不会导致叉臂和车轮连杆构件450 之间的接触。通过使转向组件202能够与具有独立双叉骨悬架的悬架系统 234兼容，车轮连杆构件450和悬架系统234可以彼此独立。虽然可以要求第一拉杆316和第二拉杆318的垂直运动，但可以不要求内杆406的垂直运动以及前后(横向)运动，因而允许车轮连杆构件450作为一个整体的覆盖面积相对于常规的转向组件、诸如平行四边形转向系统减少。此外，车轮连杆构件450的整体几何形状可以相对于整个悬架系统234精确构造和优化，以减轻颠簸转向(其中，当前轮206通过不平坦的行驶表面时，方向盘208可能在悬架行程期间意外地旋转成不期望的方向)。

第一膝杯部322和第二膝杯部328可以如图5所示沿X轴背离最近的前轮206延伸类似距离502，该距离502如距离504一样，第二叉臂 238(和第一叉臂236)沿X轴背离最近的前轮206延伸的距离504。这样，第一膝杯部322和第二328可以沿Y轴与第二叉臂238和第一叉臂236中的每一个的一个枢轴240基本对齐，并且该对齐可以通过转向组件202和前轮206的运动来维持。因此，悬架系统234和转向组件202的相对几何形状可以保持恒定，这可以减少颠簸转向的发生，在颠簸转向这种情况下，前轮206的不期望的不受控制的转向在没有方向盘的输入下发生。

车轮连杆构件450沿X轴的滑动可由方向盘、例如图2A的方向盘208的旋转启动，并且旋转运动可经过转向柱转化到转向柱连杆构件350 和转向臂308，以及到第一轮板314。第一轮板314的转动可迫使车轮连杆构件450滑动，并且由于滑动中间连杆204的外部部件在夹持件334处固定到车辆底盘的缘故，该滑动可沿直线路径来约束。车轮连杆构件450的线性运动可以迫使第二轮板324与第一轮板314一致地转动。因此，当驾驶员要求转动车辆前轮时，第一轮板314和第二轮板324可以如图4所示相对于中心线312旋转经过类似的角度。

现在将对转向组件202的每个部件的运动进行描述。为了进一步示出经过转向组件202的运动传递，转向组件202在图6中描绘成处于第一位置600中，在该处前轮206转向以有助于车辆向右转(相对于驾驶员)，以及在图7中描绘成处于第二位置700中，在该处前轮206转向以有助于车辆向左转。箭头602表示向前行进的方向。

首先转到图6，右转可以由驾驶员向右旋转方向盘启动，例如，以顺时针方向旋转。方向盘的顺时针旋转可以驱动摇杆臂216如箭头604 所示经过y-x平面围绕球接头(例如，图2B的球接头218)旋转。摇杆臂 216的旋转在第一接头301处可以转化为拖拉连杆302的大部分线性运动，使拖拉连杆302以摇摆运动的方式沿Z轴位移。例如，拖拉连杆302可以在Y-Z平面上沿Z轴在与向前行进相反的方向(如箭头602所示)移动经过浅弧，如箭头606所示。

如图4所示，如箭头606所示，拖拉连杆302的运动可以是沿Z 轴的线性运动。在将拖拉连杆302连接到转向臂308的第二接头303处，拖拉连杆302沿Z轴的线性运动可迫使转向臂308如箭头608所示沿Z轴位移以及如箭头610所示枢转。转向臂308可以固定地附接到第一轮板314，因此转向臂308不会相对于第一轮板314枢转或改变角度。例如，转向臂 308可以焊接或螺栓连接到第一轮板314。因此，如箭头608和610所示，转向臂308的运动可迫使第一轮板314和驾驶员一侧前轮206如图4中箭头612所示地旋转。第一轮板314以及所附接的前轮206的旋转可改变如图4中的箭头614所示的在第一铰接部320处的第一轮板314与第一拉杆 316之间的角度，例如，导致该角度减小。随着第一轮板314的旋转，转向组件202的车轮连杆构件450(例如，第一拉杆316、内杆406和第二拉杆 318)可能被迫向左滑动，如图4和图6中的箭头616所示。

随着车轮连杆构件450向左滑动，在第二铰接部326处的第二拉杆318与第二轮板324的附接可导致如箭头618所示的在第二铰接部326 处的第二拉杆318与第二轮板324之间的角度发生变化，例如，该角度增大。车轮连杆构件450沿X轴的线性运动经由第二铰接部326驱动第二轮板324旋转，迫使第二轮板324以及所附接的前轮206如箭头620所示地转动。第二轮板324可以如第一轮板314一样以类似的量旋转，例如，旋转经过类似的角度范围。转动从方向盘经过转向组件202的传递可以几乎瞬间发生，结果是使驾驶员一侧前轮的转动和乘客一侧前轮的转动之间的延迟最小化

可以优化滑动中间连杆204的长度以适应前轮206的最大旋转，该长度沿X轴限定。例如，可以由驾驶员顺时针地旋转方向盘到一个停止点位。方向盘的旋转可以转化为前轮206的相对于如图6中箭头602所示的车辆的向前行进的向右转动，相对于中心线312的最大角度在30度-50 度之间。前轮206向右的最大旋转在图6的第一位置600中示出。

当前轮206旋转到最大角度时，滑动中间连杆204可以相对于中心线312向左位移。例如，滑动中间连杆204的中点622可以在中心线312 的左边。第一膝杯部322与第一引导环408的沿X轴的间隔可以比第二膝杯部328与第二引导环410的沿X轴的间隔更远。然而，即使当前轮旋转到如图6所示的最大角度时，第二膝杯部328和第一引导环408之间也维持了较小的距离，因此在前轮206达到最大旋转角度之前，过于笨重而无法经过第二引导环410的第二膝杯部328不会冲撞在第二引导环410上并且阻止内杆406的滑动。

当封围在滑动中间连杆204的外部部件内时，弹簧332(如图3 所示)可以适应内杆406的滑动。例如，当转向组件202处于图6的第一位置600中时，弹簧332中的布置在第二引导环410和第二膝杯部328之间的一个可以收缩，而弹簧332中的布置在第一引导环408和第一膝杯部 322之间的一个可以伸长。当转向组件202被调节到图7的第二位置700 中时，第二引导环410和第二膝杯部328之间的弹簧可能伸长，而第一引导环408和第一膝杯部322之间的弹簧可能收缩。弹簧332可以具有如沿 X轴限定的长度和优化的弹簧力，以使弹簧332收缩到最小长度和伸长到最大长度，最小长度例如在第一位置600中为第二引导环410和第二膝杯部328之间的距离，最大长度例如在第一位置600中为第一引导环408和第一膝杯部322之间的距离，而不妨碍滑动中间连杆204的内杆406滑动。

将前轮206调节到图7所示的第二位置700中可以包括如图6对第一位置600所描述的类似运动，但是沿着相反的方向。例如，方向盘可以逆时针旋转，驱动摇杆臂216的如图7中箭头702所示的经过y-z平面的旋转。如图4所示，由于摇杆臂216旋转的缘故，拖拉连杆302可以如箭头704所示位移，在y-z平面上经过浅弧并且沿Z轴线性移动。

现在转向图4，当拖拉连杆302如箭头704所示滑动时，转向臂 308在第二接头303处可能被迫以与箭头610所示的相反方向枢转。第一轮板314可以如箭头706所示旋转，使在第一铰接部320处的第一轮板314 与第一拉杆316之间的角度例如在与箭头614相反的方向上增加。车轮连杆构件450可以向右滑动，如箭头708所示，使第二拉杆318与第二轮板 324之间的角度例如在与箭头618相反的方向减小。因此，车轮连杆构件 450的滑动驱动第二轮板324以及所附接的前轮206如箭头710所示转动。

回到图7，第二位置700可以代表前轮206相对于箭头602所示的向前进行向左的最大旋转。当驾驶员将方向盘逆时针旋转到最大程度时，前轮206可以调节到第二位置700。由于转向组件202的车轮连杆构件450 如箭头708所示向右滑动的缘故，前轮可以转动到相对于中心线312的最大角度。滑动中间连杆204偏置到中心线312的右边，使得滑动中间连杆204的中点622定位在中心线312的右边。

在第二位置700中，第二膝杯部328与第二引导环410的沿X 轴的间距比第一膝杯部322与第一引导环408的沿X轴的间距更远。然而，即使当前轮206如图7所示向左转动到最大角度时，也可以维持第一膝杯部322和第一引导环408之间的小距离。滑动中间连杆204的长度导致，当前轮206向左旋转到最大程度时，第一膝杯部322不会冲撞在第一引导环408上并且阻止车轮连杆构件450沿X轴的滑动。

如上所述，转向组件202的部件的运动可以沿Y轴最小化，其中任何大的、扫荡的运动都被限制在X-Z平面内。除了摇杆臂216之外，转向组件202维持在例如沿Y轴的一定高度以下。例如，如图5所示，转向组件202的所有部件(除了摇杆臂216)都在虚线506以下。特别地，车轮连杆构件450沿着与x-z平面平行的共同平面延伸，车轮连杆构件450 包括第一铰接部320、第一拉杆316、第一膝杯部322、内杆406、第一引导环408和第二引导环410、第二膝杯部328、第二拉杆318和第二铰接部 326、以及滑动中间连杆204的外部部件。虚线506可表示这样的高度，即，悬架系统的上叉臂，例如图2A所示的第一叉臂236在前轮206之间可以附接到第一轮板314和第二轮板324，并且沿X轴突出的高度。

通过将转向组件202定位在虚线506以下，车辆可以适应于例如用于电动车辆的滑板框架电池组508，而不会在转向组件202和滑板框架电池组150之间发生不期望的接触。滑板框架电池组508可以类似于图1所示的滑板框架电池组150，沿车辆的长度、例如沿Z轴延伸，并且跨越该车辆的宽度的较大部分，例如在前轮206之间。即使在导航越过可能发生车辆底盘相对于车辆车轮的垂直位移的粗糙、不平坦的地形期间也可以维持转向组件202和可以形成车辆的底盘的滑板框架电池组508之间的间隙。

作为另一个示例，转向组件202的减少的覆盖范围和垂直较低定位可以适应发动机靠近车辆前轮206的较低定位，如图1和图2所示，同时维持所期望的离地的间隙大小。转向组件202可以从发动机偏置，诸如在前面和/或下面，并且还提供足够的封装空间，以结合靠近前轮206的传动系。

如图5所示，转向组件202的车轮连杆构件450维持在这样的高度，例如，从地面到车轮连杆构件450的沿Y轴的距离，接近前轮206的如虚线510所示的车桥高度。例如，车桥高度可以是沿Y轴的高度，前轮传动轴、诸如图2A的传动轴232在前轮206之间延伸。车桥高度可以对变速器和差速器以及联接至变速器的发动机可以定位得有多低提供界限。同样地，滑板框架电池组508可以布置在车桥高度之上(以及在虚线506之上，取决于滑板框架电池组508的宽度)。因此，通过将转向组件202的车轮连杆构件450维持接近车桥高度，转向组件202不会不利地影响变速器、差速器和滑板架电池组508的定位。

此外，转向柱连杆构件350不直接联接至转向组件202的车轮连杆构件450。相反，转向柱连杆构件350偏置到车辆的一侧，例如，驾驶员一侧，经由转向臂308连接到第一轮板314。车轮连杆构件450与方向盘间隔开，并且不直接连接到方向盘。通过将转向柱连杆构件350定位到一侧，转向柱连杆构件350沿Z轴的垂直延伸不会干扰被定位在前轮206之间的部件，例如，发动机、变速器、滑板架电池组508等。转向组件202由此通过这样传播运动来操作，从方向盘、沿Z轴并且沿车辆的一侧传播，并且经由转向柱连杆构件350传播到一个前轮。于是，该运动沿X轴在垂直的方向上，经由车轮连杆构件450传递到另一个前轮。因此，虽然转向柱连杆构件350的运动是引导为沿Z轴的，但是车轮连杆构件450的结构和运动都被限制于X轴。这样，车轮连杆构件450沿Z轴和Y轴占据最小的空间，并且排除沿Z轴延伸经过前轮206之间的中心区域的任何连杆构件。

以这种方式，用于车辆的转向组件在转向组件的滑动中间连杆处可以将方向盘的旋转运动转换为线性运动，在该处线性运动驱动车辆前轮的转动。转向组件的实施允许前轮机动化和结合液压动力转向。转向组件的一部分、包括滑动中间连杆和联接至滑动中间连杆任一端的拉杆，在前轮之间延伸，沿水平方向线性滑动，并且将前轮中的一个的转动传递到前轮中的另一个。可以通过将方向盘处的旋转运动转换为在方向盘和前轮中的一个之间延伸的拖拉连杆处的线性运动来迫使前轮的转动，该拖拉连杆沿车辆的一侧偏置，布置成垂直于滑动中间连杆，并且构造成驱动驾驶员一侧前轮的转动。该转向组件与平行四边形转向系统相比可包括较少的移动部件，并且具有较小的覆盖面积，因此允许机动化部件联接至前轮，而不影响靠近前轮的车辆发动机的位置。该转向组件与齿条以及小齿轮转向系统相比，成本和复杂性也较低，排除对适合于重型车辆的齿条的需求。此外，转向组件可以适应不同的车辆悬架系统，包括独立双叉臂悬架。

图2A-图7示出了带有各种组件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例，放置为彼此共面地接触的组件可以称为共面地接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例，彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”，而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。作为又一个示例，在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的，等等)。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。

本公开还对用于车辆的转向组件提供支持，该转向组件包括：第一连杆构件组件，该第一连杆构件组件在车辆的方向盘和转向组件的第一轮板之间沿第一方向延伸，第二连杆构件组件，该第二连杆构件组件在转向组件的第一轮板和第二轮板之间沿垂直于第一方向的第二方向延伸，该第二连杆构件组件包括经由滑动中间连杆的任一端处的拉杆联接至第一轮板和第二轮板的滑动中间连杆。在该转向组件的第一示例中，第一连杆构件组件沿平行于车辆的长度的方向延伸，沿车辆的一侧，并且不经过在第一轮板和第二轮板之间的中心区域，并且其中，第一连杆构件组件不直接联接至第二连杆构件组件。在该转向组件的第二示例中，可选地包括该转向组件的第一示例，第一连杆构件组件包括摇杆臂和通过第一接头联接至摇杆臂的拖拉连杆，并且其中，摇杆臂通过液压转向变速箱联接至方向盘的转向柱。在该转向组件的第三示例中，可选地包括该转向组件的第一示例和第二示例中的一个或多个，拖拉连杆构造成沿第一方向而非第二方向移动，并且其中，拖拉连杆包括在沿拖拉连杆的长度的中点处的弯曲。在该转向组件的第四示例中，可选地包括该转向组件的第一示例至第三示例中的一个或多个，第一连杆构件组件在第二接头处连接到从第一轮板沿第二方向延伸的转向臂，并且其中，转向臂固定地附接到其中转向臂不相对于第一轮板移动的第二接头。在该转向组件的第五示例中，可选地包括该转向组件的第一示例至第四示例中的一个或多个，第二连杆构件组件不直接联接至车辆的方向盘，并且通过第一连杆构件组件与方向盘间隔开，并且其中，第二连杆构件组件构造成仅沿第二方向移动。在该转向组件的第六示例中，可选地包括该转向组件的第一示例至第五示例中的一个或多个，拉杆和滑动中间连杆在车辆的发动机和/或电池下方沿共同平面延伸，并且其中，拉杆和滑动中间连杆作为单个单元在该共同平面上沿第二方向滑动。

本公开还对车辆提供支持，该车辆包括：转向组件，带有定位在车辆的前轮之间的滑动中间连杆，该转向组件构造成将来自车辆的方向盘的旋转运动经由摇杆臂、拖拉连杆、转向臂、第一轮板、第二轮板、拉杆和滑动中间连杆转换为线性运动；以及悬架系统，该悬架系统联接至第一轮板和第二轮板。在该车辆的第一示例中，拖拉连杆布置成垂直于滑动中间连杆，沿车辆的一侧在方向盘和第一轮板之间延伸，并且其中，拖拉连杆不联接至滑动中间连杆。在该车辆的第二示例中，可选地包括该车辆的第一示例中，滑动中间连杆具有一组包括外壳体、夹持件和弹簧的外部部件，并且其中，外部部件封围滑动中间连杆的内杆、第一引导环和第二引导环。在该车辆的第三示例中，可选地包括该车辆的第一示例和第二示例中的一个或多个，内杆穿过第一引导环和第二引导环，并且构造成滑过第一引导环和第二引导环，并且其中，第一引导环和第二引导环各自被夹持件中的一个封围。在该车辆的第四示例中，可选地包括该车辆的第一示例至第三示例中的一个或多个，夹持件和封围住的第一引导环和第二引导环固定地附接到车辆底盘，并且其中，内杆相对于车辆底盘移动，而封围住的第一引导环和第二引导环不相对于车辆底盘移动。在该车辆的第五示例中，可选地包括该车辆的第一示例至第四示例中的一个或多个，拉杆包括于内杆的第一端和第一轮板之间延伸的第一拉杆，该第一拉杆通过第一膝杯部联接至内杆的第一端并且通过第一铰接部联接至第一轮板，并且其中，拉杆包括于内杆的与第一端相反的第二端和第二轮板之间延伸的第二拉杆，第二拉杆通过第二膝杯部联接至内杆的第二端并且通过第二铰接部联接至第二轮板。在该车辆的第六示例中，可选地包括该车辆的第一示例至第五示例中的一个或多个，摇杆臂构造成围绕平行于车辆的宽度的轴线旋转，并且其中摇杆臂的旋转被转换为拖拉连杆的沿平行于车辆的长度的方向的线性运动。在该车辆的第七示例中，可选地包括该车辆的第一示例至第六示例中的一个或多个，拖拉连杆通过接头联接至转向臂，转向臂附接到第一轮板，并且其中，拖拉连杆的线性运动在接头处被转换为转向臂和第一轮板两者的转动。在该车辆的第八示例中，可选地包括该车辆的第一示例至第七示例中的一个或多个，第一轮板的转动迫使滑动中间连杆沿平行于车辆的宽度的方向滑动，并且其中，滑动中间连杆的滑动迫使第二轮板与第一轮板一致地转动。在该车辆的第九示例中，可选地包括该车辆的第一示例至第八示例中的一个或多个，第一轮板和第二轮板各自附接到车辆的前轮，并且其中，第一轮板和第二轮板的转动迫使前轮与第一轮板和第二轮板一致转动。在该车辆的第十示例中，可选地包括该车辆的第一示例至第九示例中的一个或多个，转向组件的滑动中间连杆和拉杆与悬架系统的上部分间隔开并且在垂直方向上定位得低于该悬架系统的上部分，并且其中，悬架系统不联接至滑动中间连杆或拉杆并且构造成作为独立的双叉臂悬架系统。

本公开还对转向系统提供支持，该转向系统包括：方向盘,该方向盘联接到转向组件，该转向组件包括：第一连杆构件组件，该第一连杆构件组件沿车辆的一侧延伸，以及第二连杆构件组件，该第二连杆构件组件带有滑动中间连杆，该第二连杆构件组件在车辆的前轮之间垂直于第一连杆构件组件延伸，并且其中，转向组件构造成在第一连杆构件组件处将方向盘的旋转转换为沿第一方向的线性运动，并且将该线性运动从第一连杆构件组件沿第二方向转移到第二连杆构件组件，第二方向垂直于第一方向。在转向系统的第一个示例中，第二方向是沿车辆宽度的水平方向，并且其中，第二连杆构件组件仅沿水平方向移动而不是沿垂直或横向方向移动。

所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中，可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/ 或特性的其它组合和子组合。这样的权利要求，无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，都被认为包括在本公开的主题范围内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的转向组件，所述转向组件包括：

第一连杆构件组件，所述第一连杆构件组件在所述车辆的方向盘和所述转向组件的第一轮板之间沿第一方向延伸；

第二连杆构件组件，所述第二连杆构件组件在所述转向组件的第一轮板和第二轮板之间沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸，所述第二连杆构件组件包括经由滑动中间连杆的任一端处的拉杆联接至所述第一轮板和所述第二轮板的所述滑动中间连杆。

2.根据权利要求1所述的转向组件，其特征在于，所述第一连杆构件组件沿平行于所述车辆的长度的方向延伸，沿所述车辆的一侧，并且不经过在所述第一轮板和所述第二轮板之间的中心区域，并且其中，所述第一连杆构件组件不直接联接至所述第二连杆构件组件。

3.根据权利要求2所述的转向组件，其特征在于，所述第一连杆构件组件包括摇杆臂和通过第一接头联接至所述摇杆臂的拖拉连杆，并且其中，所述摇杆臂通过液压转向变速箱联接至所述方向盘的转向柱。

4.根据权利要求3所述的转向组件，其特征在于，所述拖拉连杆构造成沿所述第一方向而非所述第二方向移动，并且其中，所述拖拉连杆包括在沿所述拖拉连杆的长度的中点处的弯曲。

5.根据权利要求3所述的转向组件，其特征在于，所述第一连杆构件组件在第二接头处连接到从所述第一轮板沿所述第二方向延伸的转向臂，并且其中，所述转向臂固定地附接到其中所述转向臂不相对于所述第一轮板移动的所述第二接头。

6.根据权利要求1所述的转向组件，其特征在于，所述第二连杆构件组件不直接联接至所述车辆的方向盘，并且通过所述第一连杆构件组件与所述方向盘间隔开，并且其中，所述第二连杆构件组件构造成仅沿所述第二方向移动。

7.根据权利要求6所述的转向组件，其特征在于，所述拉杆和所述滑动中间连杆在所述车辆的发动机和/或电池下方沿共同平面延伸，并且其中，所述拉杆和所述滑动中间连杆作为单个单元在所述共同平面上沿所述第二方向滑动。

8.一种车辆，所述车辆包括：

转向组件，带有定位在所述车辆的前轮之间的滑动中间连杆，所述转向组件构造成将来自所述车辆的方向盘的旋转运动经由摇杆臂、拖拉连杆、转向臂、第一轮板、第二轮板、拉杆和滑动中间连杆转换为线性运动；以及

悬架系统，所述悬架系统联接至所述第一轮板和所述第二轮板。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述拖拉连杆布置成垂直于所述滑动中间连杆，沿着所述车辆的一侧在所述方向盘和所述第一轮板之间延伸，并且其中，所述拖拉连杆不联接至所述滑动中间连杆，或者其中，所述滑动中间连杆具有一组包括外壳体、夹持件和弹簧的外部部件，并且其中所述外部部件封围所述滑动中间连杆的内杆、第一引导环和第二引导环。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述内杆穿过所述第一引导环和所述第二引导环，并且构造成滑过所述第一引导环和所述第二引导环，并且其中，所述第一引导环和所述第二引导环各自被所述夹持件中的一个封围，并且其中，所述夹持件和封围住的所述第一引导环和所述第二引导环固定地附接到车辆底盘，并且其中，所述内杆相对于所述车辆底盘移动并且封围住的所述第一引导环和所述第二引导环不相对于所述车辆底盘移动。

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