專利名稱：轉向節、轉向前軸總成及車輛的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛領域，更具體地，涉及一種轉向節、轉向前軸總成及車輛。
背景技術：
如圖I所示，現有技術中轉向前軸總成中前軸I與轉向節2’通過主銷3鉸接在一起，輪轂制動鼓總成4、制動器總成5、轉向梯形臂6、縱拉桿臂8連接在轉向節2’上，左右兩側的轉向梯形臂6通過橫拉桿總成7連接，通過主銷3 —起繞前軸I轉動，從而使車輛實現轉向。現有技術中，前軸的中心線L2’和轉向節2’的軸線LI’重合。以上現有技術的轉向前軸總成的回正力矩偏小，車輛在行駛過程前輪容易“發飄”，影響行車安全。

發明內容
本發明目的在于提供一種轉向節、轉向前軸總成及車輛，以增加車輛前輪的自動回正能力。本發明提供了一種轉向節，包括軸頸和用于與主銷配合以與前軸連接的銷孔，轉向節處于與前軸裝配的位置時，軸頸的軸線所在的水平面為中心水平面，轉向節處于使安裝于其上的車輪朝向正前方時，通過中心水平面與銷孔的軸線的交點且平行于軸頸的軸線 的直線與軸頸的軸線之間具有偏移距離，且直線位于軸頸的軸線前側。進一步地,偏移距離T為I臟 ICtam。本發明還提供了一種轉向前軸總成，包括前軸、轉向節、和連接前軸和轉向節的主銷，轉向節為前述的轉向節。本發明還提供了一種轉向前軸總成，包括前軸、轉向節和連接前軸和轉向節的主銷，轉向節包括軸頸和用于與主銷配合以與前軸連接的銷孔，前軸和轉向節處于裝配位置時，轉向節的軸線所在的水平面為中心水平面，轉向節處于使安裝于其上的車輪朝向正前方時，通過主銷的軸線與中心水平面的交點且平行轉向節的軸線的直線與轉向節的軸線之間具有偏移距離T，且直線位于軸頸的軸線的前側。進一步地,偏移距離T為I臟 ICtam。進一步地，通過在轉向節的銷孔和主銷之間設置偏心軸套形成偏移距離T。本發明還提供了一種車輛，包括轉向前軸總成和連接于轉向前軸總成上的車輪，軸頸的軸線與車輪的中心線重合，其中，轉向前軸總成為前述的轉向前軸總成。根據本發明的轉向節、轉向前軸總成及車輛，由于轉向節軸頸的軸線與前軸的中心線不重合，且前軸的中心線相對于轉向節的軸頸的軸線向前偏移一偏移距離T，能增大前輪的自動回正能力，減輕車輛在行駛中前輪“發飄”現象。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是現有技術的轉向前軸總成的結構示意圖；圖2是根據本發明實施例的轉向前軸總成結構示意圖；圖3是圖2的A處局部結構示意圖；圖4是根據本發明的實施例的轉向前軸總成的轉向節結構示意圖；圖5是圖4的俯視結構示意圖；圖6是圖4的側視結構示意圖；圖7是現有技術的轉向前軸總成的車輪回正原理示意圖；
圖8是根據本發明的轉向前軸總成的車輪回正原理示意圖。
具體實施例方式下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。本發明中所提及的“前”是指轉向前軸總成安裝于車輛上時轉向前軸總成朝向車頭的方向，“后”則指轉向前軸總成朝向車尾的方向，與此對應地，“上”、“下”、“左”、“右”均指轉向前軸總成安裝于車輛上時而對前方背對后方觀察時所形成的方向。例如，對應附圖2中，“前”即指圖2中的上方，而“后”指圖2中的下方，“左”、“右”與圖2中的左右對應，“上”指圖2中伸出紙面的方向，“下”指圖2中進入紙面的方向。本發明涉及到的轉向前軸總成，通過懸架和車架相連，兩端裝有車輪，其作用是傳遞車架與車輪之間各方向的作用力和力矩，同時通過轉向節使車輪偏轉一定角度以實現車輛轉向。如圖2和圖3所示，本實施例的轉向前軸總成包括前軸I和轉向節2、將前軸I和轉向節2鉸接在一起的主銷3，輪轂制動鼓總成4、制動器總成5、轉向梯形臂6、和縱拉桿臂8。縱拉桿臂8連接在轉向節2上，左右兩側的轉向梯形臂6通過橫拉桿總成7連接，通過主銷3 —起繞前軸I轉動，從而使車輛實現轉向。所述轉向前軸總成處于安裝位置時，從上向下觀察，前軸I的中心線與轉向節2的軸頸22的軸線LI不重合。前軸I的中心線相對于轉向節2的軸頸22的軸線LI朝前偏移一定的偏移距離T。其中，如圖4、圖8所示，前軸I的中心線即為當車輪朝向正前方時，通過轉向節2的銷孔21與軸頸22的軸線LI所在的中心水平面P的交點X、并平行于軸頸22的軸線LI的直線L2，該直線L2也是轉向前軸總成左右兩側的相應交點X的連線。轉向節2的銷孔21用于與主銷3配合以與前軸I連接。優選地，偏移距離T為Imm 10mm。使偏移距離T處于以上范圍，一方面可增大車輪回正力矩，另一方面又可防止車輛轉彎的力矩過大。本實施例的轉向前軸總成中由于轉向節2的軸頸22的軸線LI與前軸I的中心線L2不重合，增大了前輪的自動回正能力，減輕車輛在行駛中前輪“發飄”現象。下面將結合圖7和圖8對上述轉向前軸總成增大前輪的自動回正能力的原理進行具體說明。圖7是現有技術的轉向前軸總成的車輪回正原理示意圖。圖8是根據本發明的轉向前軸總成的車輪回正原理示意圖。其中，a代表主銷后傾角；L’和L分別代表現有技術和本實施例 中車輪10的輪胎與路面G的接觸點到主銷3的軸線L3的垂直距離'Y代表路面對車輪10作用的一個側向反作用力，R代表車輪10轉動的方向。圖7中前軸I的中心線L2’與轉向節2的軸線LI’重合，且均與車輪10的軸線重合。圖8中轉向節2的軸頸22的軸線LI與車輪10的軸線重合，而前軸I的中心線L2與車輪10的軸向相互平行，且相對車輪10的軸線向左偏移一定距離。在圖8中，LI和L2均為垂直于紙面的直線，其中在圖8中交點X與直線L2重合。在圖7和8中，“前”即指圖7和8中的左方，而“后”指圖7和8中的右方。如圖7所示，當車輛直線行駛時，若作為轉向輪的車輪10偶然受到外力作用而稍有偏轉，例如如圖中箭頭R所示向右偏轉，將使車輛行駛方向向右偏離。由于車輛本身離心力的作用，在車輪10與路面G的接觸點處，路面對車輪作用一個側向反作用力Y。由于主銷后傾角a的存在，車輪10的輪胎與路面G的接觸點即反作用力Y的作用點到主銷的軸線L3’具有垂直距離L’，因此，反作用力Y對車輪10形成繞主銷的軸線L3’作用的力矩M’ =YXL’，力矩M’的方向正好與車輪10偏轉方向相反。在此力矩M’的作用下，將使車輪10回復到原來中間的位置，從而保證了車輛穩定的直線行駛。如圖8所示，采用本實施例的轉向前軸總成后，使主銷軸向朝前偏移了一個偏移距離，反作用力Y對車輪10形成繞主銷3的軸線L3作用的力矩M = YXL。由于L>L’，使反作用力Y對車輪10形成繞主銷3的軸線L3作用的力矩M = YXL相對于現有技術增大，從而增大了車輪10的自動回正能力，進而增加了車輛行駛的穩定性。以上實施例中，轉向前軸總成中前軸I的中心線與轉向節2的軸頸22的軸線L2的偏移可以通過對轉向節2的結構改變來實現。以下將結合圖4至圖6對本實施例中的轉向節2進行說明。如圖4至圖6所示，本實施例的轉向節2包括用于與主銷3配合以與前軸I連接的銷孔21和用于與輪轂4配合的軸頸22。轉向節2在處于與前軸I裝配的位置時，軸頸22的軸線LI所在的水平面為中心水平面P，通過中心水平面P與銷孔21的軸線的交點X且平行于軸頸22的軸線LI的直線L2與軸頸22的軸線LI之間具有偏移距離T，且直線L2位于軸頸22的軸線LI的前側。優選地，偏移距離T為Imm 10mm。由于轉向節2的以上結構設置將使得轉向前軸總成的前軸I和轉向節2通過銷軸3裝配好后，前軸I的中心線L2相對于轉向節2的軸頸22的軸線LI自動向前偏移上述偏移距離T。該設置不增加任何裝配難度，易于裝配，也易于保證偏移距離T。采用該轉向節2的轉向前軸總成中，軸轉向節2的銷孔的軸線與裝配后的主銷3的軸線重合，因此，在附圖中均以L3表示。需要說明的是，盡管本發明上述實施例是以轉向節2的結構，具體地是通過銷孔的位置形成偏移距離T，但是本發明不限于此。例如，在一個未示出的實施例中，轉向節2的銷孔的軸線與裝配后的主銷3的軸線不設置為重合，銷孔的軸線與軸頸的軸線之間可以不設置偏移距離，而于銷孔內設置偏心軸套，偏移距離T可以依靠設置于轉向節的銷孔與主銷之間的偏心軸套形成。從以上的描述中可以看出，本發明上述的實施例實現了如下技術效果由于轉向節軸頸的軸線與前軸的中心線不重合，能增大前輪的自動回正能力，減輕車輛在行駛中前輪“發飄”現象。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明 的保護范圍之內。
權利要求
1.一種轉向節，包括軸頸(22)和用于與主銷(3)配合以與前軸(I)連接的銷孔(21)，所述轉向節處于與所述前軸(I)裝配的位置時，所述軸頸(22)的軸線(LI)所在的水平面為中心水平面(P)，其特征在于，所述轉向節處于使安裝于其上的車輪朝向正前方時，通過所述中心水平面(P)與所述銷孔(21)的軸線(L3)的交點(X)且平行于所述軸頸(22)的軸線(LI)的直線(L2)與所述軸頸(22)的軸線(LI)之間具有偏移距離(T)，且所述直線(L2)位于所述軸頸(22)的軸線(LI)前側。
2.根據權利要求I所述的轉向節，其特征在于，所述偏移距離T為Imm 10mm。
3.一種轉向前軸總成，包括前軸(I )、轉向節(2)、和連接所述前軸(I)和所述轉向節(2)的主銷(3)，其特征在于，所述轉向節(2)為根據權利要求I或2所述的轉向節。
4.一種轉向前軸總成，包括前軸(I)、轉向節(2)和連接所述前軸(I)和所述轉向節(2)的主銷(3)，所述轉向節(2)包括軸頸(22)和用于與所述主銷(3)配合以與所述前軸(I)連接的銷孔(21)，所述前軸(I)和所述轉向節(2 )處于裝配位置時，所述轉向節(2 )的軸線(LI)所在的水平面為中心水平面(P)，其特征在于，所述轉向節(2)處于使安裝于其上的車輪朝向正前方時，通過所述主銷(3)的軸線(L3)與所述中心水平面(P)的交點(X)且平行所述轉向節(2)的軸線(LI)的直線(L2)與所述轉向節(2)的軸線(LI)之間具有偏移距離T，且所述直線(L2)位于所述軸頸(22)的軸線(LI)的前側。
5.根據權利要求4所述的轉向前軸總成，其特征在于，所述偏移距離T為Imm 10mm。
6.根據權利要求4或5所述的轉向前軸總成，其特征在于，通過在所述轉向節(2)的銷孔(21)和所述主銷(3)之間設置偏心軸套形成所述偏移距離T。
7.—種車輛，包括轉向前軸總成和連接于所述轉向前軸總成上的車輪(IO )，所述軸頸(22)的軸線(LI)與車輪(10)的中心線重合，其特征在于，所述轉向前軸總成為根據權利要求3至6中任一項所述的轉向前軸總成。
全文摘要
本發明提供了一種轉向節、轉向前軸總成及車輛。轉向節包括軸頸(22)和用于與主銷(3)配合以與前軸(1)連接的銷孔(21)，轉向節處于與前軸(1)裝配的位置時，軸頸(22)的軸線(L1)所在的水平面為中心水平面(P)，轉向節處于使安裝于其上的車輪朝向正前方時，通過中心水平面(P)與銷孔(21)的軸線(L3)的交點(X)且平行于軸頸(22)的軸線(L1)的直線(L2)與軸頸(22)的軸線(L1)之間具有偏移距離(T)，且直線(L2)位于軸頸(22)的軸線(L1)前側。本發明能增大前輪的自動回正能力，減輕車輛在行駛中前輪“發飄”現象。
文檔編號B62D1/20GK102887170SQ201210361539
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者劉四清, 楊峰 申請人:湖南中聯重科車橋有限公司