转向梯形机构及汽车的制作方法

1.本技术涉及汽车技术领域，具体涉及一种转向梯形机构及汽车。


背景技术：

2.转向梯形机构是指在汽车前轴的悬架装置里面，由前轴、转向横拉杆、左梯形臂和右梯形臂构成的梯形，其作用是用来保证汽车在转弯行驶时，内侧车轮转角与外侧车轮转角保持一定的关系，让所有车轮都尽可能绕一个瞬时转向中心，使得车轮在不同圆周上作无滑动的纯滚动。在采用独立前悬架的汽车上，转向梯形机构一般采用断开式转向梯形。
3.传统的断开式转向梯形常见的有前置梯形和后置梯形。传统的燃油车大部分采用后置梯形，可以避让发动机的布置空间。而新能源车需要较大的电池包，采用前置梯形机构可以给电池包留足够大的空间。发明人在实现本技术的过程中发现，转向节与方向机通过转向拉杆总成连接，导致空间有限，如果前轴布置电机，就会占用方向机的布置空间，同时半轴也会占用转向管柱的布置空间，造成无法布置转向系统，很难满足车辆的实际需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提出一种转向梯形机构及汽车，以解决上述技术问题。
5.本技术提出一种转向梯形机构，其包括：摇臂总成和用于与方向机连接的摇臂拉杆总成，所述摇臂总成包括安装套筒、第一连接臂、第二连接臂和用于安装在副车架上的基座，所述安装套筒可转动地安装在基座上，所述第一连接臂的第一端和第二连接臂的第一端均安装在所述安装套筒的外侧壁上，所述第一连接臂的第二端上具有第一固定孔，所述摇臂拉杆总成与第一固定孔连接，所述第二连接臂的第二端上具有用于与转向拉杆总成连接的第二固定孔，增加了转向拉杆总成的连接长度，使得方向机的位置可以前移，不仅可避免方向机与电机、管柱中间轴与半轴的干涉，为转向系统的布置提供空间需求，满足车辆的设计要求，而且还有利于减小万向节叉夹角，有利于将左右两侧的万向节夹角布置相等，从而优化转向力矩的波动，使得转向更平稳。同时，将摇臂总成设置为基座、安装套筒、第一连接臂和第二连接臂的形式，不仅增加了摇臂总成的设计硬点，使设计硬点的调整有了更多的设计方式，能得到更优的阿克曼转向特性及其他操稳性能，而且通过设置两个连接臂长度的比例，在转动相同轮胎转角的情况下，能够减小方向机的行程，优化转动传动比，保证转向的及时性。
6.可选地，所述摇臂拉杆总成包括摇臂拉杆内球铰、摇臂拉杆外球铰和摇臂拉杆，所述摇臂拉杆的两端分别与摇臂拉杆内球铰的球座、摇臂拉杆外球铰的球座固定连接，所述摇臂拉杆内球铰的球销与方向机连接，所述摇臂拉杆外球铰的球销安装在第一固定孔内，可精简结构，降低成本。
7.可选地，所述摇臂拉杆内球铰的球座上设置有连接杆，所述连接杆上设置有用于与方向机齿条的安装孔边沿抵接的限位凸起部和用于与安装孔螺接的外螺纹，所述限位凸起部位于外螺纹和摇臂拉杆内球铰的球座之间，不仅方便装配，而且还可避免连接杆拧入
安装孔太深，保证装配的一致性，提高装配效率。
8.可选地，所述基座包括用于与副车架连接的基板，所述基板背离副车架的板面上沿远离副车架的方向延伸出柱体，所述柱体通过旋转轴承安装在安装套筒内，不仅可精简结构，降低成本，而且柱体通过旋转轴承安装在安装套筒内，可保证安装套筒的正常旋转，保证工作的正常进行。
9.可选地，所述摇臂总成还包括卡环，所述柱体上靠近基板的第一端的周向侧壁上设置有支撑凸起部，所述柱体上远离基板的第二端的周向侧壁上设置有插接槽，所述旋转轴承位于支撑凸起部和插接槽之间，所述卡环与插接槽卡接，在避免安装套筒与基板干涉的同时，还可方便旋转轴承的装卸，提高装卸效率。
10.可选地，所述安装套筒包括管体和盖板，所述盖板可拆卸地盖设在管体上，所述盖板朝向基板的板面朝向远离基板的方向凸起形成凹陷部，所述管体套设在旋转轴承上，所述柱体突出于旋转轴承，位于凹陷部内，第一连接臂、第二连接臂均设置在管体的外管壁上。通过将安装套筒设置为管体和盖，盖板可拆卸地盖设在管体上，在保证异物进入安装套筒内的同时，还可方便旋转轴承的装卸，提高装卸效率。
11.可选地，所述转向拉杆总成包括转向拉杆、转向拉杆内球铰和转向拉杆外球铰，所述转向拉杆内球绞的球销固定安装在第二固定孔内，所述转向拉杆内球铰的球座和转向拉杆外球铰的球座通过转向拉杆连接，所述转向拉杆外球绞的球销用于固定在转向节上，以精简结构，降低成本。
12.可选地，还包括第一固定螺母和第二固定螺母，所述摇臂拉杆外球铰的球销由第一固定孔穿出，所述第一固定螺母螺接在所述摇臂拉杆外球铰的球销上，且位于第一固定孔外部，所述转向拉杆内球绞的球销由第二固定孔穿出，所述第二固定螺母螺接在所述转向拉杆内球铰的球销上，且位于第二固定孔外部。通过第一固定螺母固定摇臂拉杆外球铰，第二固定螺母固定转向拉杆内球绞，可方便装卸，提高装卸效率。
13.可选地，还包括副车架、转向节、前下臂和后下臂，所述前下臂长度方向的两端上分别设置有前下臂内衬套和前下臂外球铰，所述后下臂长度方向的两端上分别设置有后下臂内衬套和后下臂外球铰，所述前下臂内衬套、后下臂内衬套均与副车架通过螺栓连接，所述前下臂外球铰和后下臂外球铰的球销安装在转向节上，以方便装卸，提高装卸效率。
14.本技术还提供一种汽车，其包括方向机和至少两个如上所述的转向梯形机构，所述方向机分别与至少两个转向梯形机构连接，可增加转向拉杆总成的连接长度，使得方向机的位置可以前移，不仅可避免方向机与电机、管柱中间轴与半轴的干涉，为转向系统的布置提供空间需求，满足车辆的设计要求，而且还有利于减小万向节叉夹角，有利于将左右两侧的万向节夹角布置相等，从而优化转向力矩的波动，使得转向更平稳。同时，将摇臂总成设置为基座、安装套筒、第一连接臂和第二连接臂的形式，不仅增加了摇臂总成的设计硬点，使设计硬点的调整有了更多的设计方式，能得到更优的阿克曼转向特性及其他操稳性能，而且通过设置两个连接臂长度的比例，在转动相同轮胎转角的情况下，能够减小方向机的行程，优化转动传动比，保证转向的及时性。
15.本技术提供的转向梯形机构及汽车通过设置摇臂总成和摇臂拉杆总成，摇臂拉杆总成分别与方向机和第一固定孔连接，第二固定孔与转向拉杆总成连接，可增加转向拉杆总成的连接长度，使得方向机的位置可以前移，不仅可避免方向机与电机、管柱中间轴与半
轴的干涉，为转向系统的布置提供空间需求，满足车辆的设计要求，而且还有利于减小万向节叉夹角，有利于将左右两侧的万向节夹角布置相等，从而优化转向力矩的波动，使得转向更平稳。同时，将摇臂总成设置为基座、安装套筒、第一连接臂和第二连接臂的形式，不仅增加了摇臂总成的设计硬点，使设计硬点的调整有了更多的设计方式，能得到更优的阿克曼转向特性及其他操稳性能，而且通过设置两个连接臂长度的比例，在转动相同轮胎转角的情况下，能够减小方向机的行程，优化转动传动比，保证转向的及时性。
附图说明
16.图1是本技术的转向梯形机构的结构示意图。
17.图2是本技术的转向梯形机构的局部示意图。
18.图3是本技术的摇臂总成的局部剖视图。
具体实施方式
19.以下结合附图以及具体实施例，对本技术的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
20.图1示出了本技术的转向梯形结构的结构示意图，如图1所示，本技术提供的转向梯形机构，其包括：摇臂总成7和用于与方向机2连接的摇臂拉杆总成9。
21.所述摇臂总成7包括安装套筒、第一连接臂7-f、第二连接臂7-g和用于安装在副车架1上的基座7-a。
22.所述安装套筒可转动地安装在基座7-a上，所述第一连接臂7-f的第一端和第二连接臂7-g的第一端均安装在所述安装套筒的外侧壁上。
23.所述第一连接臂7-f的第二端上具有第一固定孔，所述摇臂拉杆总成9与第一固定孔连接，所述第二连接臂7-g的第二端上具有用于与转向拉杆总成6连接的第二固定孔。
24.装配时，将摇臂总成7的基座7-a安装在副车架1上，将安装套筒安装在基座7-a。
25.然后，将摇臂拉杆总成9分别与方向机2和第一固定孔连接，将第二固定孔与转向拉杆总成6连接。由于摇臂总成7和摇臂拉杆总成9的设置，相当于延长了转向拉杆总成6的长度，可使得方向机2的位置前移。
26.现有的断开式前置梯形由于方向机布置位置与方向盘距离较近，转向管柱中间轴的万向节叉夹角较大，很难将左右两侧的万向节夹角布置相等。
27.将方向机2的位置前移，使得方向机2与方向盘的距离增大，有利于减小万向节叉夹角，有利于将左右两侧的万向节夹角布置相等，从而优化转向力矩的波动，使得转向更稳定。
28.本技术提供的转向梯形机构通过设置摇臂总成和摇臂拉杆总成，摇臂拉杆总成分别与方向机和第一固定孔连接，第二固定孔与转向拉杆总成连接，可增加转向拉杆总成的连接长度，使得方向机的位置可以前移，不仅可避免方向机与电机、管柱中间轴与半轴的干涉，为转向系统的布置提供空间需求，满足车辆的设计要求，而且还有利于减小万向节叉夹角，有利于将左右两侧的万向节夹角布置相等，从而优化转向力矩的波动，使得转向更平
稳。同时，将摇臂总成设置为基座、安装套筒、第一连接臂和第二连接臂的形式，不仅增加了摇臂总成的设计硬点，使设计硬点的调整有了更多的设计方式，能得到更优的阿克曼转向特性及其他操稳性能，而且通过设置两个连接臂长度的比例，在转动相同轮胎转角的情况下，能够减小方向机的行程，优化转动传动比，保证转向的及时性。
29.进一步地，所述摇臂拉杆总成9包括摇臂拉杆内球铰9-a、摇臂拉杆外球铰9-b和摇臂拉杆。
30.所述摇臂拉杆的两端分别与摇臂拉杆内球铰9-a的球座、摇臂拉杆外球铰9-b的球座固定连接。
31.所述摇臂拉杆内球铰9-a的球销与方向机连接，所述摇臂拉杆外球铰9-b的球销安装在第一固定孔内。
32.通过将摇臂拉杆总成9设置为摇臂拉杆内球铰9-a、摇臂拉杆外球铰9-b和摇臂拉杆，可精简结构，降低成本。
33.优选地，所述摇臂拉杆内球铰9-a的球座上设置有连接杆，所述连接杆上设置限位凸起部和外螺纹，所述限位凸起部位于外螺纹和摇臂拉杆内球铰的球座之间。方向机2上具有齿条，齿条长度方向的两端的端面上均设置有安装孔，连接杆与安装孔螺接，限位凸起部与安装孔的边沿抵接。
34.通过设置连接杆，连接杆与方向机2的齿条上的安装孔螺接，且通过限位凸起部限位，不仅方便装配，而且还可避免连接杆拧入安装孔太深，保证装配的一致性，提高装配效率。
35.较佳地，所述基座7-a包括用于与副车架1连接的基板。在本实施例中，基板通过至少四个螺钉与副车架1固定连接。
36.所述基板背离副车架1的板面上沿远离副车架1的方向延伸出柱体7-b，所述柱体7-b通过旋转轴承7-c安装在安装套筒内。
37.将基座7-a设置为基板上延伸出柱体7-b，不仅可精简结构，降低成本，而且柱体7-b通过旋转轴承7-c安装在安装套筒内，可保证安装套筒的正常旋转，保证工作的正常进行。
38.进一步地，摇臂总成7还包括卡环7-d，所述柱体7-b上靠近基板的第一端的周向侧壁上设置有支撑凸起部，所述柱体7-b上远离基板的第二端的周向侧壁上设置有插接槽，所述旋转轴承7-c位于支撑凸起部和插接槽之间，所述卡环7-d与插接槽卡接，在避免安装套筒与基板干涉的同时，还可方便旋转轴承7-c的装卸，提高装卸效率。
39.优选地，所述安装套筒包括管体和盖板7-e，所述盖板7-e可拆卸地盖设在管体上，所述盖板7-e朝向基板的板面朝向远离基板的方向凸起形成凹陷部，所述管体套设在旋转轴承7-c上，所述柱体7-b突出于旋转轴承7-c，位于凹陷部内，第一连接臂7-f、第二连接臂7-g均设置在管体的外管壁上。
40.通过将安装套筒设置为管体和盖板7-e，盖板7-e可拆卸地盖设在管体上，在保证异物进入安装套筒内的同时，还可方便旋转轴承的装卸，提高装卸效率。
41.进一步地，所述转向拉杆总成6包括转向拉杆、转向拉杆内球铰6-a和转向拉杆外球铰6-b。
42.所述转向拉杆内球绞6-a的球销固定安装在第二固定孔内，所述转向拉杆内球铰6-a的球座和转向拉杆外球铰6-b的球座通过转向拉杆连接，所述转向拉杆外球绞6-b的球
销用于固定在转向节5上，以精简结构，降低成本。
43.优选地，转向梯形机构还包括第一固定螺母和第二固定螺母，所述摇臂拉杆外球铰9-b的球销由第一固定孔穿出，所述第一固定螺母螺接在所述摇臂拉杆外球铰9-b的球销上，且位于第一固定孔外部。
44.所述转向拉杆内球绞6-a的球销由第二固定孔穿出，所述第二固定螺母螺接在所述转向拉杆内球铰6-a的球销上，且位于第二固定孔外部。
45.通过第一固定螺母固定摇臂拉杆外球铰9-b，第二固定螺母固定转向拉杆内球绞6-a，可方便装卸，提高装卸效率。
46.进一步地，转向梯形机构还包括副车架1、转向节5、前下臂8和后下臂3。
47.所述前下臂8长度方向的两端上分别设置有前下臂内衬套8-a和前下臂外球铰8-b。
48.所述后下臂3长度方向的两端上分别设置有后下臂内衬套3-a和后下臂外球铰3-b。
49.所述前下臂内衬套8-a、后下臂内衬套3-a均与副车架1通过螺栓连接，所述前下臂外球铰8-b和后下臂外球铰3-b的球销安装在转向节5上，以方便装卸，提高装卸效率。
50.本技术还提供一种汽车，其包括方向机和至少两个如上所述的转向梯形机构，所述方向机2分别与至少两个转向梯形机构连接，至少两个转向梯形机构对称地设置在方向机2两侧。
51.工作时，方向机2的齿条直线运动，通过摇臂拉杆总成9带动摇臂总成7旋转，摇臂总成7通过转向拉杆总成6带动转向节5旋转，控制轮胎转向。
52.本技术提供的汽车通过设置摇臂总成和摇臂拉杆总成，摇臂拉杆总成分别与方向机和第一固定孔连接，第二固定孔与转向拉杆总成连接，可增加转向拉杆总成的连接长度，使得方向机的位置可以前移，不仅可避免方向机与电机、管柱中间轴与半轴的干涉，为转向系统的布置提供空间需求，满足车辆的设计要求，而且还有利于减小万向节叉夹角，有利于将左右两侧的万向节夹角布置相等，从而优化转向力矩的波动，使得转向更平稳。同时，将摇臂总成设置为基座、安装套筒、第一连接臂和第二连接臂的形式，不仅增加了摇臂总成的设计硬点，使设计硬点的调整有了更多的设计方式，能得到更优的阿克曼转向特性及其他操稳性能，而且通过设置两个连接臂长度的比例，在转动相同轮胎转角的情况下，能够减小方向机的行程，优化转动传动比，保证转向的及时性。
53.以上，结合具体实施例对本技术的技术方案进行了详细介绍，所描述的具体实施例用于帮助理解本技术的思想。本领域技术人员在本技术具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本技术保护范围之内。