轉向橋的製作方法

2023-05-12 04:15:16 3

專利名稱：轉向橋的製作方法
技術領域：
本發明涉及汽車車輛領域，更具體地說，涉及汽車車輛的轉向橋，尤其是重型車輛的轉向橋。
背景技術：
車輛的轉向橋利用轉向節使車輪偏轉一定的角度，以實現汽車的轉向，同時還承受和傳遞車輪與車架之間的垂直載荷、縱向力和側向力等形成的力矩。在轉向橋中還設置有制動裝置，該制動裝置的作用在於當需要減速時，對車輛的車輪進行制動。由於制動裝置大都利用液壓系統或氣動系統進行制動，因而在轉向橋上還需要設置制動裝置的液壓驅動缸或氣動驅動缸。通常，制動裝置的液壓驅動缸或氣動驅動缸設置在轉向橋的(如非驅動橋的)橫梁的前方或後方。例如，圖1所示為傳統的轉向橋的示意圖。如圖1所示，傳統轉向橋包括橫梁11和設置在橫梁11上的液壓驅動缸或氣動驅動缸12，在圖1所示的結構中，該液壓驅動缸或氣動驅動缸12位於轉向橋橫梁11的前方。對於轉向橋來說，由於轉向橋所連接的車輪需要做轉向移動，因而轉向橋上各個部件或裝置的安裝要求較為苛刻。因此，安裝在傳統轉向橋上的制動裝置一般僅具有行車制動功能，而沒有駐車制動功能，這是因為如果制動裝置既具有行車制動功能，又具有駐車制動功能的話，則該制動裝置的液壓驅動缸或氣動驅動缸12的體積會相對較大，從而無法使該液壓驅動缸或氣動驅動缸12位於轉向橋的橫梁11的前方或後方。對於某些類型的車輛來說，如重型車輛，由於僅非轉向橋具有駐車制動的功能，而轉向橋不具有駐車制動的功能，從而帶來安全隱患。具體如重型車輛來說，當重型車輛在坡道駐車時，只能依靠具有駐車制動功能的非轉向橋的制動作用實現駐車制動，而重型車輛的自重較大，因此由於駐車制動力不夠，可能導致車輛的滑行，從而引發事故。因此，對於這種轉向橋僅具有行車制動功能的車輛來說，迫切需要開發一種同時具有行車制動和駐車制動功能的轉向橋。然而，如果為傳統的轉向橋提供行車制動功能和駐車制動功能，則需要轉向橋的制動裝置具有體積相對較大的液壓驅動缸或氣動驅動缸。如果將該體積相對較大的液壓驅動缸或氣動驅動缸設置在轉向橋的橫梁的前方或後方，則當車輪轉向時，很容易造成液壓驅動缸或氣動驅動缸與周圍的部件發生幹涉。換句話說，由於轉向橋上各個部件或裝置的安裝空間較為有限，因而難以使傳統的轉向橋既具有行車制動功能，也具有駐車制動功能。因此，如何在安裝空間較為有限的前提下，使轉向橋既具有行車制動功能，也具有駐車制動功能，成為迫切需要解決的技術問題。

發明內容
本發明的目的是克服傳統的轉向橋僅具有行車制動的缺陷，而提供一種既具有行車制動功能，也具有駐車制動功能的轉向橋。
根據本發明的一個方面，提供了一種轉向橋，該轉向橋包括橫梁、轉向節、輪轂和制動裝置，所述輪轂分別通過所述轉向節連接在所述橫梁的兩端，所述制動裝置安裝在所述轉向節上並具有驅動缸，其中，所述驅動缸位於所述橫梁的上方並包括行車制動腔和駐車制動腔。根據本發明的另一方面，提供了一種轉向橋，該轉向橋包括容納有驅動半軸的橋殼、轉向節、輪轂和制動裝置，所述輪轂分別通過所述轉向節連接在所述橋殼的端部，所述驅動半軸分別與所述輪轂連接，所述制動裝置安裝在所述轉向節上並具有驅動缸，其中，所述驅動缸位於所述橋殼的上方並包括行車制動腔和駐車制動腔。在傳統的轉向橋中，轉向橋的制動裝置的驅動缸位於橫梁的前方或後方。但是，在按照本發明所提供的上述轉向橋中，與傳統的轉向橋不同，本發明所提供的轉向橋的制動裝置的驅動缸位於橫梁上方或者位於橋殼上方，從而不會與使轉向橋實現轉向功能的相關部件產生幹涉。因此，通過將制動裝置的驅動缸設置在橫梁的上方或橋殼的上方，能夠允許制動裝置的驅動缸具有相對較大的體積，即該驅動缸可以既具有行車制動腔也具有駐車制動腔，進而能夠使轉向橋既有行車制動功能，也有駐車制動功能，從而實現本發明的目的。優選地，所述驅動缸為橫向布置或豎直布置。優選地，所述制動裝置為盤式制動器，該盤式制動器包括制動盤、制動鉗和兩個摩擦片，所述制動盤固定設置在所述輪轂上，所述制動鉗固定連接於所述轉向節並包圍所述制動盤，所述兩個摩擦片可移動地設置在所述制動鉗內側上，所述制動盤位於所述兩個摩擦片之間，所述兩個摩擦片能夠在所述驅動缸的控制下彼此接近或遠離移動，以與所述制動盤接觸或間隔開。優選地，所述轉向節為一體製成的單個整體部件。優選地，所述轉向節包括輪轂安裝部，該輪轂安裝部為軸狀部分，所述輪轂通過軸承可轉動地安裝在所述輪轂安裝部上。優選地，所述轉向節包括連接部，該連接部通過主銷與所述橫梁或橋殼鉸接。優選地，所述轉向節包括凸緣部，該凸緣部將所述輪轂安裝部和連接部隔開，所述制動鉗通過螺栓聯接而固定連接於所述凸緣部。優選地，所述轉向橋還包括摩擦片磨損報警裝置，當所述摩擦片的磨損程度達到預定程度時，該摩擦片報警裝置能夠發出報警信號，其中，所述摩擦片報警裝置包括導線， 該導線埋設在所述摩擦片中的預定位置；控制開關，該控制開關的控制端與所述導線電連接，該導線的接通或斷開控制所述控制開關的導通或斷開；報警元件，該報警元件與所述控制開關串聯，當所述控制開關導通時，所述報警元件發出所述報警信號。本發明的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。


圖1為傳統的轉向橋的立體示意圖；圖2為根據本發明一種實施方式的轉向橋的主視圖；圖3為圖2所示的轉向橋的側視圖；圖4為圖2所示的轉向橋的局部剖視放大圖，表示轉向節與相關部件的連接關係；
圖5為根據本發明優選實施方式的轉向橋的轉向節的立體示意圖；圖6為圖5所示的轉向節的俯視圖；圖7為根據本發明優選實施方式的轉向橋的摩擦片磨損報警裝置的示意圖<主要部件的附圖標記橫梁11
驅動缸12，
行車制動腔121
駐車制動腔122
轉向節13
輪轂安裝部131
連接部132
凸緣部133
輪轂14
制動盤16
制動鉗17
摩擦片18
具體實施例方式在本說明書中，關於方位的術語(如「上」、「下」)是以轉向橋裝配到車輛中的狀態下而限定的。下面參考附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細地描述。如圖2和圖3所示，根據一種實施方式，本發明所提供的轉向橋包括橫梁11、轉向節13、輪轂14和制動裝置，所述輪轂14分別通過所述轉向節13連接在所述橫梁11的兩端，所述制動裝置安裝在所述轉向節13上並具有驅動缸12』，其中，所述驅動缸12』位於所述橫梁11的上方並包括行車制動腔121和駐車制動腔122。根據另一種實施方式，本發明所提供的轉向橋包括容納有驅動半軸的橋殼、轉向節13、輪轂14和制動裝置，所述輪轂14分別通過所述轉向節13連接在所述橋殼的端部，所述驅動半軸分別與所述輪轂14連接，所述制動裝置安裝在所述轉向節13上並具有驅動缸 12』，其中，所述驅動缸12』位於所述橋殼的上方並包括行車制動腔121和駐車制動腔122。與傳統的轉向橋相比，本發明所提供的轉向橋的主要改進之處在於該轉向橋的制動裝置的驅動缸的空間布置，以及在此基礎之上的其他相關特徵的改進。具體來說，在上述本發明的技術方案中，(在非驅動轉向橋的情形中)制動裝置的驅動缸不是布置在橫梁11 的前方或後方，或者(在驅動轉向橋的情形中)制動裝置的驅動缸不是布置在容納有驅動半軸的橋殼的前方或後方，而是布置在橫梁11或橋殼的上方，從而能夠避免驅動缸與轉向橋實現其轉向功能的相關部件或裝置的幹涉，因此，允許該驅動缸具有相對較大的體積。在此基礎上，本發明所提供的轉向橋的制動裝置的驅動缸既具有行車制動腔也具有駐車制動腔，從而在安裝空間較為有限的前提下，使轉向橋既具有行車制動功能，也具有駐車制動功能，實現本發明的目的。本發明的基本構思適用於各種轉向橋，例如既可以適用於轉向前橋，也適用於轉向後橋，既適用於驅動轉向橋，也適用於非驅動轉向橋。具體來說，本發明中包括橫梁11的轉向橋為非驅動轉向橋(可以是前橋，也可以是後橋)，本發明中包括橋殼的轉向橋為驅動轉向橋(可以是前橋，也可以是後橋)。但上述兩種實施方式的實質構思是基本相同的，區別主要在於是否作為驅動橋。 因此，在前一實施方式中，轉向節連接在橫梁11的端部，而在後一實施方式中，轉向節連接在橋殼的端部。在下文中，本說明書主要結合包括橫梁11的轉向橋為例對本發明的主要特徵進行詳細描述，但本領域技術人員應該理解的是，無需經過創造性勞動，在下文中對包括橫梁11的轉向橋的特徵的描述也可移植或轉用到包括橋殼的轉向橋中。如圖3所示，驅動缸12』為豎直布置。但本發明並不限於此，根據不同的應用場合， 驅動缸12』也可以為橫向(水平)布置。在本發明的上述技術方案中，上述橫梁11、轉向節13、輪轂14和容納驅動半軸的橋殼都可以採用傳統轉向節中常用的部件或裝置，對於制動裝置來說，除了驅動缸12』之外，也可以採用傳統制動裝置的相關特徵。換句話說，本發明的技術方案可以在傳統的轉向橋的基礎上進行改裝即可實現，比如，將制動裝置的氣缸用包括行車制動腔和駐車制動腔的驅動缸12』來代替，並將該驅動缸12』布置在橫梁11的上方或橋殼的上方。因此，在傳統的轉向橋的基礎上，通過簡單的改造作業，不需要花費較大的成本就能夠實現本發明的技術方案，使得相關車輛(尤其是重載車輛)的轉向橋既具有行車制動功能，也具有駐車制動功能，從而獲得更高的安全性。這種安全性對於行駛在崎嶇不平的路面上(如在山路上) 的車輛來說尤為重要。優選地，為了獲得較好的制動性能，如圖4所示，所述制動裝置為盤式制動器，該盤式制動器包括制動盤16、制動鉗17和兩個摩擦片18，所述制動盤16固定設置在所述輪轂14上，所述制動鉗17固定連接於所述轉向節13並包圍所述制動盤16，所述兩個摩擦片 18可移動地設置在所述制動鉗17內側上，所述制動盤16位於所述兩個摩擦片18之間，所述兩個摩擦片18能夠在所述驅動缸12』的控制下彼此接近或遠離移動，以與所述制動盤16 接觸或間隔開。制動盤16固定設置在輪轂14上，通常制動盤16與輪轂14通過螺栓固定連接。 制動鉗17固定連接於轉向節並包圍制動盤16，因此當車輛轉向時，輪轂14、與該輪轂14固定連接的制動盤16以及與轉向節13固定連接的制動鉗17 —起移動。制動鉗17作為安裝摩擦片18的基礎部件，兩個摩擦片18可移動地安裝在制動鉗17上，並在驅動缸12』的控制下移動。而且，制動盤16位於兩個摩擦片18之間，因此，當兩個摩擦片18在驅動缸12』 的控制下相對接近移動時，該兩個摩擦片18能夠分別在制動盤16的兩側與制動盤16相接觸，從而對制動盤16施加制動力；而當兩個摩擦片18相對遠離移動時，兩個摩擦片18將制動盤16鬆開，並在制動盤16的兩側保持適當的距離，從而不對制動盤16施加制動力。摩擦片18與驅動缸12』之間的機械連接關係可以與傳統的盤式制動裝置相同或類似。雖然在圖4中以盤式制動裝置為例對應用於本發明的轉向節的制動裝置進行了描述，但是，本發明並不限於此，應用於本發明的轉向節的制動裝置也可以為鼓式制動裝置。轉向節13是實現轉向橋的轉向功能的重要部件，該轉向節13允許輪轂14相對於橫梁11或橋殼做旋轉運動。所述轉向節13可以選用傳統的轉向節，如可以為裝配在一起的組件。但是，優選地，如圖5和圖6所示，所述轉向節13為一體製成的單個整體部件。例如，該轉向節13可以一體鑄造而成，可以一體鍛造而成，還可以由單個毛坯件機械加工而成。由於轉向節13為一體製成的單個整體部件，因此該轉向節13具有相對較高的結構強度，更為適用於重載車輛的轉向橋。轉向節13的結構或形狀可以根據具體的應用場合而加以選擇，只要其能夠實現固有的轉向以及安裝制動鉗17和輪轂14的功能即可。優選地，為了方便轉向節13與輪轂14的連接，如圖5和圖6所示，所述轉向節13 包括輪轂安裝部131，該輪轂安裝部131為軸狀部分，所述輪轂14通過軸承15可轉動地安裝在所述輪轂安裝部131上。如圖4和圖5所示，輪轂14具有多個自由度，具體來說，由於輪轂14通過轉向節 13連接於橫梁11或橋殼，因此輪轂14可以相對於橫梁11或橋殼做轉動運動，以實現轉向橋的轉向功能；另外，輪轂14通過軸承15安裝在轉向節13上，因此，輪轂14還能夠相對於轉向節13旋轉，從而允許車輛行駛。另外，輪轂安裝部131上還可設置安裝軸承15的臺階結構。優選地，如圖5和圖6所示，所述轉向節13包括連接部132，該連接部132通過主銷(未顯示)與所述橫梁11或橋殼鉸接。由於轉向節13通過主銷與橫梁11或橋殼鉸接， 因此轉向節13能夠相對於橫梁11或橋殼轉動。通常，連接部132包括兩個凸起(如圖6所示)，該兩個凸起中都形成有通孔，在橫梁11或橋殼的端部形成有對應的通孔。當需要將轉向節與橫梁11或橋殼連接時，使橫梁11或橋殼的端部的一部分位於所述兩個凸起之間，並使凸起中的通孔與橫梁11或橋殼的端部的通孔對齊，然後穿過主銷，從而實現轉向節13與橫梁11或橋殼之間的鉸接。優選地，所述轉向節13包括凸緣部133，該凸緣部133將所述輪轂安裝部131和連接部132隔開，所述制動鉗17通過螺栓聯接而固定連接於所述凸緣部133。凸緣部133的徑向尺寸相對較大，從而便於通過螺栓與制動鉗17連接。因此，在制動鉗17以及凸緣部133所限定的空間內能夠方便地設置制動盤16。而且，根據制動盤 16的尺寸不同，可以製造不同尺寸的凸緣部133。凸緣部133的形狀和位置也可以根據不同的應用場合而加以選擇設計，只要便於與制動鉗17的安裝連接即可。通過上述描述可知，一體製成的轉向節13利用其輪轂安裝部131能夠方便地與輪轂14連接，利用其連接部132能夠方便地與橫梁11或橋殼鉸接，利用凸緣部133能夠方便地與制動鉗17連接。因此，該轉向節13在通過一體結構獲得相對較高結構強度的基礎上， 仍然能夠實現其作為轉向節的固有作用。而且，由於轉向節13為一體製成的，因而與傳統的作為裝配件的轉向節相比，能夠省略裝配工序，從而節省裝配時間並提高效率。此外，上述關於轉向節13的特徵並非必須同時集成在轉向節13上。也就是說，轉向節13並非必須同時具有圖5和圖6所示的輪轂安裝部131、連接部132和凸緣部133，而是在最優選情況下才同時具有上述輪轂安裝部131、連接部132和凸緣部133(即圖5和圖 6所示的具體形式)。例如，轉向節13可以採用除凸緣部133之外的其他結構(如多個臂狀件，通過該多個臂狀件連接制動鉗)來實現與制動鉗17的連接。還可以根據制動鉗17的位置來調整凸緣部133的尺寸和形狀等特徵。優選地，本發明所提供的轉向橋還包括摩擦片磨損報警裝置，當所述摩擦片18的磨損程度達到預定程度時，該摩擦片報警裝置能夠發出報警信號，其中，如圖7所示，所述摩擦片報警裝置包括導線S，該導線S埋設在所述摩擦片18中的預定位置；控制開關(如圖7中的三極體Q)，該控制開關的控制端與所述導線電連接，該導線的接通或斷開控制所述控制開關的斷開或導通；報警元件(如圖7中的發光二極體D)，該報警元件與所述控制開關串聯，當所述控制開關導通時，所述報警元件發出所述報警信號。按照該摩擦片磨損報警裝置，當摩擦片18的磨損程度達到預定程度後，會將預先埋設在摩擦片18中的導線S磨斷，由於導線S從接通狀態轉換到斷開狀態，從而使控制開關的狀態也發生相應的變化。即，控制開關從斷開狀態轉換為導通狀態，從而使與該控制開關串聯的報警元件通電，進而由該報警元件發出報警信號。圖7所示為磨損報警裝置的一個具體的實施方式。在圖7所示的線路圖中，導線S 在接通時接地，而當導線S被磨損斷開時，使三極體的電位差發生變化，從而使三極體從斷開狀態轉換為導通狀態，進而使與三極體串聯的作為報警元件的(發光)二極體通電，從而發出報警信號(光信號)。但本發明中的摩擦片報警裝置並不限於此。例如，控制開關可以為CMOS管、可控矽等；報警元件可以為揚聲器等。所示摩擦片報警裝置可以電連接於汽車車輛的控制電路，如可以與ECU電連接， 從而允許汽車車輛的控制單元感知到上述導線S的變化，同樣也可發出報警信號。另外，也可以為摩擦片報警裝置提供單獨的電源，而不與汽車車輛的控制電路電連接。以上對本發明所提供的轉向橋及其改進的技術方案進行了詳細地描述。但需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，可以通過任何合適的方式進行任意組合，而不限於權利要求書中的引用關係，其同樣落入本發明所公開的範圍之內。另外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想， 其同樣應當視為本發明所公開的內容。以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.轉向橋，該轉向橋包括橫梁(11)、轉向節(13)、輪轂(14)和制動裝置，所述輪轂 (14)分別通過所述轉向節(13)連接在所述橫梁(11)的兩端，所述制動裝置用於對上述輪轂(14)進行制動並具有驅動缸(12』)，其特徵在於，所述驅動缸(12』)位於所述橫梁(11) 的上方並包括行車制動腔(121)和駐車制動腔(122)。
2.轉向橋，該轉向橋包括容納有驅動半軸的橋殼、轉向節(13)、輪轂(14)和制動裝置， 所述輪轂(14)分別通過所述轉向節(1 連接在所述橋殼的端部，所述驅動半軸分別與所述輪轂(14)連接，所述制動裝置用於對上述輪轂(14)進行制動並具有驅動缸(12』)，其特徵在於，所述驅動缸(12』 )位於所述橋殼的上方並包括行車制動腔(121)和駐車制動腔 (122)。
3.根據權利要求1或2所述的轉向橋，其特徵在於，所述驅動缸(12』)為橫向布置或豎直布置。
4.根據權利要求3所述的轉向橋，其特徵在於，所述制動裝置為盤式制動器，該盤式制動器包括制動盤(16)、制動鉗(17)和兩個摩擦片(18)，所述制動盤(16)固定設置在所述輪轂(14)上，所述制動鉗(17)固定連接於所述轉向節(1 並包圍所述制動盤(16)，所述兩個摩擦片(18)可移動地設置在所述制動鉗(17)內側上，所述制動盤(16)位於所述兩個摩擦片(18)之間，所述兩個摩擦片(18)能夠在所述驅動缸(12』 )的控制下彼此接近或遠離移動，以與所述制動盤(16)接觸或間隔開。
5.根據權利要求4所述的轉向橋，其特徵在於，所述轉向節(1 為一體製成的單個整體部件。
6.根據權利要求5所述的轉向橋，其特徵在於，所述轉向節(1 包括輪轂安裝部 (131)，該輪轂安裝部(131)為軸狀部分，所述輪轂(14)通過軸承(1 可轉動地安裝在所述輪轂安裝部(131)上。
7.根據權利要求6所述的轉向橋，其特徵在於，所述轉向節(1 包括連接部(132)，該連接部(13 通過主銷與所述橫梁(11)或橋殼鉸接。
8.根據權利要求7所述的轉向橋，其特徵在於，所述轉向節(1 包括凸緣部(133)，該凸緣部(13 將所述輪轂安裝部(131)和連接部(13 隔開，所述制動鉗(17)通過螺栓聯接而固定連接於所述凸緣部(133)。
9.根據權利要求4所述的轉向橋，其特徵在於，該轉向橋還包括摩擦片磨損報警裝置， 當所述摩擦片(18)的磨損程度達到預定程度時，該摩擦片報警裝置能夠發出報警信號，其中，所述摩擦片報警裝置包括導線，該導線埋設在所述摩擦片(18)中的預定位置；控制開關，該控制開關的控制端與所述導線電連接，該導線的接通或斷開控制所述控制開關的導通或斷開；報警元件，該報警元件與所述控制開關串聯，當所述控制開關導通時，所述報警元件發出所述報警信號。
全文摘要
一種轉向橋，包括橫梁、轉向節、輪轂和制動裝置，所述輪轂分別通過所述轉向節連接在所述橫梁的兩端，所述制動裝置安裝在所述轉向節上並具有驅動缸，所述驅動缸位於所述橫梁的上方並包括行車制動腔和駐車制動腔。一種轉向橋，包括容納有驅動半軸的橋殼、轉向節、輪轂和制動裝置，所述輪轂分別通過所述轉向節連接在所述橋殼的端部，所述驅動半軸分別與所述輪轂連接，所述制動裝置安裝在所述轉向節上並具有驅動缸，所述驅動缸位於所述橋殼的上方並包括行車制動腔和駐車制動腔。在本發明的轉向橋中，所述驅動缸位於橫梁上方或者位於橋殼上方，從而能夠使轉向橋既有行車制動功能，也有駐車制動功能。
文檔編號B60B35/14GK102371846SQ20101025263
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月12日 優先權日2010年8月12日
發明者劉知漢, 周新華, 牛玉芹 申請人:北汽福田汽車股份有限公司