一種雙前橋汽車轉向系統的製作方法

2023-07-03 02:39:01

本發明屬於汽車轉向系統技術領域，特別是指一種雙前橋汽車轉向系統。

背景技術：

雙前橋轉向的汽車是指具有兩個轉向橋的汽車，相比單前橋車多一個轉向橋，所以可以承載更多的載重，隨著國民經濟發展，雙前橋轉向汽車成為公路運輸車的發展趨勢。

如圖1所示為現有技術的雙前橋汽車轉向系統示意圖，包括方向盤017、轉向管柱018、轉向器01、轉向器搖臂02、第一前橋過渡拉杆03、第一前橋過渡臂04、第一前橋直拉杆05、助力缸06、助力缸支架07、第一前橋轉向節臂08、第二前橋過渡拉杆010、第二前橋過渡臂015、第二前橋直拉杆016、第二前橋轉向節臂011、第一前橋09、第二前橋012、第一前橋轉向節013及第二前橋轉向節014。

各拉杆與各個擺臂之間通過球銷接頭連接，如第一前橋過渡臂上分別連接有第一前橋過渡拉杆及第一前橋直拉杆傳遞運動。第一前橋轉向節臂的迴轉半徑和第二前橋轉向節臂的迴轉半徑相等，拉杆與各個搖臂球鉸接硬點布置如圖1所示，以獲得合適的轉向傳動比，保證第二前橋轉向精準；第一前橋轉向節臂既能帶動第一前橋轉向節轉向，又能將運動和力傳遞到第二前橋過渡臂上，充當了過渡及聯動作用。

如圖2所示，在轉向系統中還包括液壓助力管路系統，包括儲油罐019、儲油罐出油管020、油泵021、轉向器進油管022、轉向器出油管023、助力缸左轉向進油管024及助力缸右轉向進油管025。油泵將儲油罐中的動轉油提供給轉向器，並提供轉向助力。

現有技術的轉向系統中，無論助力缸如何布置，採用現有的結構均需要為助力缸預留較大的安裝空間及運動空間，在整車上的布置較困難。

助力缸活塞杆與外界緊靠防塵罩來隔絕，防塵罩失效時，雜質易進入助力缸內部導緻密封失效，助力缸外洩漏增大，導致效率降低。

需要設置額外的過渡搖臂將助力缸的直線運動轉化為轉動，因此需要的部件較多且結構複雜。

活塞杆不能承受較大的壓力，長期重載工況下，活塞杆易彎曲，壽命低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種雙前橋汽車轉向系統，以解決需要為助力缸預留較大空間及活塞杆易彎曲的問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種雙前橋汽車轉向系統，包括轉向器、垂臂、第一過渡拉杆、第一過渡搖臂、第一前橋直拉杆、第二過渡拉杆、助力缸總成、第二前橋直拉杆、第一前橋及第二前橋；

所述轉向器通過轉向器支架安裝於車架縱梁上，所述垂臂的上端與所述轉向器連接，所述第一過渡搖臂的上端與所述車架縱梁活動連接，所述垂臂的下端與所述第一過渡拉杆的前端活動連接，所述第一過渡拉杆的後端與所述第一過渡搖臂的下端活動連接；

所述第一前橋直拉杆的前端與所述第一過渡搖臂的下端活動連接，所述第一前橋直拉杆的後端與所述第一前橋活動連接；

所述第二過渡拉杆的前端與所述第一前橋活動連接，所述第二過渡拉杆的後端與所述助力缸總成活動連接；

所述第二前橋直拉杆的前端與所述助力缸總成活動連接，後端與所述第二前橋活動連接。

所述助力缸總成設置於所述第一前橋與所述第二前橋之間的所述車架縱梁上；

所述助力缸總成包括助力缸及與所述助力缸嚙合的搖臂。

所述助力缸包括缸體及活塞，所述缸體與所述搖臂相對處設置有開口，所述活塞活動設置於所述缸體內，沿所述活塞的軸向側壁上設置有多個齒形凹槽，部分所述齒形凹槽與所述開口相對應；

在所述活塞將所述缸體分隔為左轉助力缸室和右轉助力缸室；

在所述缸體上設置有左轉進油口和右轉進油口，所述左轉進油口與所述左轉助力缸室連通，所述右轉進油口與所述右轉助力缸室連通。

所述搖臂包括搖臂本體及設置於所述搖臂本體上端的齒形部，在所述齒形部上設置有外齒紋，所述外齒紋與所述齒形凹槽嚙合。

所述第二過渡拉杆的後端與所述搖臂本體的下端活動連接；所述第二前橋直拉杆的前端與所述搖臂本體的近下端處活動連接。

所述第二過渡拉杆後端的迴轉半徑大於所述第二前橋直拉杆前端的迴轉半徑。

還包括有液壓助力管路系統，所述液壓助力管路系統包括儲油罐、儲油管出油管、油泵、轉向器進油管、轉向器出油管、助力缸左轉進油管及助力缸右轉進油管；

所述儲油管出油管的一端與所述儲油罐連接，另一端與油泵進油口連接；所述轉向器進油管的一端與所述油泵的出油口連接，另一端與所述轉向器的進油口連接；

所述轉向器出油管的一端與所述轉向器的出油口連接，另一端與所述油罐連接；

所述助力缸左轉進油管的一端與所述左轉進油口連接，另一端與所述轉向器連接；所述助力缸右轉進油管的一端與所述右轉進油口連接，另一端與所述轉向器連接。

本發明的有益效果是：

1)本技術方案中的助力缸總成既能提供轉向助力，又能充當過渡搖臂的作用。

2)本技術方案中的助力缸外洩漏小，效率高。

3)本技術方案的助力缸不使用活塞杆，助力缸可以承受更大的壓力，從而輸出更大的轉向力矩，且壽命高、可靠性好。

4)液壓部件集中在助力缸內部，助力缸不會受到外界雜質的影響。

5)結構緊湊，安裝方便，取消了第一前橋過渡臂後，轉向系統的成本降低。

附圖說明

圖1為現有技術雙前橋汽車轉向系統示意圖；

圖2為現有技術雙前橋汽車轉向系統結構及原理示意圖；

圖3為本發明雙前橋汽車轉向系統及原理示意圖；

圖4為本發明雙前橋汽車轉向系統主要結構裝置圖；

圖5為本發明助力缸總成結構及原理示意圖。

附圖標記說明

01轉向器，02轉向器搖臂，03第一前橋過渡拉杆，04第一前橋過渡臂，05第一前橋直拉杆，06助力缸，07助力缸支架，08第一前橋轉向節臂，09第一前橋，010第二前橋過渡拉杆，011第二前橋轉向節臂，012第二前橋，013第一前橋轉向節，014第二前橋轉向節，015第二過渡臂，016第二前橋直拉杆，017方向盤，018轉向管柱，019儲油罐，020儲油罐出油管，021油泵，022轉向器進油管，023轉向器出油管，024助力缸左轉向進油管，025助力缸右轉向進油管，1方向盤，2轉向管柱，3轉向器，4垂臂，5第一過渡拉杆，6第一前橋直拉杆，7助力缸總成，8第一過渡搖臂，9第一前橋，10第二前橋，11第二過渡拉杆，12第二前橋直拉杆，13儲油罐，14儲油罐出油管，15油泵，16轉向器進油管，17轉向器出油管，18助力缸左轉進油管，19助力缸右轉進油管，71缸體，72活塞，73左轉進油口，74右轉進油口，75搖臂本體，76齒形部，77齒形凹槽，78開口，79外齒紋。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，以下的實施例僅為示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。

本申請提供一種雙前橋汽車轉向系統，如圖3和圖4所示，轉向管柱2的上端與方向盤1連接，下端與轉向器3連接，轉向器3的通過轉向器支架固定於車架上，通過轉動方向盤1，帶動轉向管柱2轉動，轉向管柱2帶動轉向器3動作，以實現向左轉動或向右轉動。

轉向器3的輸出軸與垂臂4的上端固定連接，通過轉向器輸出軸的轉動，帶動垂臂4做前後擺動，在本申請中，前後是以車輛的車頭方向為前方，車尾的方向為後方。

第一過渡拉杆5的前端與垂臂4的下端活動連接，第一過渡拉杆5的後端與第一過渡搖臂8的下端活動連接，第一過渡搖臂8的上端活動設置於車架縱梁上，這樣，隨著垂臂的前後擺動，帶動第一過渡拉杆同步前後擺動，進而帶動第一前橋直拉杆6向前或向後轉動，通過第一前橋直拉杆6帶動第一前橋9的左轉或右轉，因此，本技術方案的第一前橋的轉向僅由轉向器實現，對於轉向助力則由助力缸總成以推動方向對第一前橋實施轉向助力。

第一前橋直拉杆6的前端與第一過渡搖臂8的下端活動連接，第一前橋直拉杆6的後端與第一前橋9活動連接。

在本申請中，助力缸總成7設置於第一前橋9與第二前橋10之間的車架縱梁上，與現有技術相比，助力缸總成分別以推動方式對第一前橋提供轉向助力，而以拉力方式對第二前橋提供轉向助力，因此，本申請的助力缸總成能夠同時對第一前橋與第二前橋提供轉向助力。

第二過渡拉杆11的前端與第一前橋9活動連接，第二過渡拉杆11的後端與助力缸總成7活動連接，第二前橋直拉杆12的前端與助力缸總成活動連接，第二前橋直拉杆的後端與第二前橋10活動連接。

如圖5所示，助力缸總成7包括助力缸及搖臂，助力缸與搖臂齒形嚙合，本申請中，助力缸包括缸體71及活塞72，在本申請中，缸體為兩端封閉結構，缸體與搖臂相對處設置有開口78，活塞活動設置於缸體內，沿活塞的軸向側壁上設置有多個齒形凹槽77，部分齒形凹槽77與開口78相對應；活塞72能夠在缸體71內沿缸體的軸線前後移動。

在活塞72將缸體分隔為左轉助力缸室和右轉助力缸室。

在缸體上設置有左轉進油口73和右轉進油口74，左轉進油口與左轉助力缸室連通，右轉進油口與右轉助力缸室連通。當動轉油通過左轉進油口被壓入左轉助力缸室時，活塞向前運動，當動轉油通過右轉進油口被壓入右轉助力缸室時，活塞向後動，通過活塞的前後移動，使得活塞側壁上的齒形凹槽77相對於開口前後移動。

搖臂包括搖臂本體75及設置於搖臂本體上端的齒形部76，在齒形部76上設置有外齒紋79，外齒紋79與齒形凹槽77嚙合，當活塞上的齒形凹槽移動時，帶動與齒形凹槽通過齒嚙合的齒形部的轉動，進而帶動搖臂本體的前後擺動，搖臂本體的前後擺動與垂臂的前後擺動的動作一致。

本技術方案中，助力缸採用齒輪(即齒形部)與齒條(即活塞上的齒形凹槽)結構，取消了活塞杆，助力缸以扭矩的形式輸出轉向助力。

第一過渡拉杆5的前端與垂臂4活動連接，連接點位於垂臂的下端，第一過渡拉杆的後端與第一過渡搖臂的下端活動連接；第一前橋直拉杆的前端與第一過渡搖臂的下端處活動連接，第一前橋直拉杆的後端與第一前橋活動連接。這樣，當垂臂前後擺動時，帶動第一前橋直拉杆做前後擺動；這樣第一前橋直拉杆的前後運動帶動第一前橋的左轉或右轉，實現對第一前橋的轉向提供助力。

第二前橋直拉杆的前端與搖臂本體活動連接，第二前橋直拉杆的後端與第二前橋活動連接，當轉向時，通過搖臂本體的擺動，同時實現對第二前橋的轉向提供助力。

在本申請中，自齒形部的上端至第二過渡拉杆後端與搖臂本體下端的連接點為第二過渡拉杆的迴轉半徑；自齒形部的上端至第二前橋直拉杆與搖臂本體的連接點為第二前橋直拉杆前端的迴轉半徑。

第二過渡拉杆後端的迴轉半徑大於第二前橋直拉杆前端的迴轉半徑。

如圖5所示，本技術方案的轉向器中還包括液壓助力管路系統，液壓助力管路系統包括儲油罐13、儲油管出油管14、油泵15、轉向器進油管16、轉向器出油管17、助力缸左轉進油管18及助力缸右轉進油管19。

儲油管出油管的一端與儲油罐連接，另一端與油泵進油口連接；轉向器進油管的一端與油泵的出油口連接，另一端與轉向器的進油口連接。

轉向器出油管的一端與轉向器的出油口連接，另一端與油罐連接。

助力缸左轉進油管的一端與左轉進油口連接，另一端與轉向器連接；助力缸右轉進油管的一端與右轉進油口連接，另一端與轉向器連接。

儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變形，本發明的範圍由所附權利要求極其等同限定。