本發明屬于汽車前轉向技術領域，特別是指一種轉向副總成及其汽車。

背景技術：

商用車的轉向前橋是非斷開式轉向從動橋，轉向前橋結構很復雜，如圖1所示，為現有技術轉向前橋及相關零部件，包括輪轂01、轉向節02、上襯套03、調整墊片04、楔形鎖銷05、主銷06、轉向梯形臂07、轉向節臂08、前軸09、板簧010、轉向橫拉桿011、球銷012、下襯套013、止推軸承014、內軸承015及外軸承016。帶有螺栓的楔形鎖銷將主銷固定在前軸拳部的主銷孔內，使之不能轉動，轉向節利用主銷與前軸鉸接構成轉向副，并經內軸承和外軸承支撐著車輪的輪轂，以達到車輪轉向的目的。在左轉向節的上耳處安裝著轉向節臂，后者與轉向直拉桿相連，驅動轉向副進行轉向運動；而在左、右轉向節的下耳處則裝有與轉向橫拉桿連接的轉向梯形臂，轉向時由轉向梯形臂、球銷和轉向橫拉桿等組成的轉向梯形實現車輛的各個輪胎無滑動地滾動轉向。轉向節的主銷孔內壓入帶有潤滑脂的青銅襯套以減小磨損。為使轉向輕便，在轉向節下耳與前軸拳部之間裝有滾子止推軸承，在轉向節上耳與前軸拳部之間裝有墊片以調整其間隙。

車輪的轉向運動是由轉向副完成，轉向副主要由轉向節、前軸和主銷等組成，承受由車輪傳遞給輪轂、軸承、轉向節的作用力和沖擊。轉向副的轉向運動摩擦力和主銷中心線的空間角度直接影響車輛的轉向性能、輕便性和操縱穩定性。

為了保持汽車直線行駛的穩定性、轉向輕便性及汽車轉向后前輪回正性，轉向前橋的主銷在汽車的縱向和橫向平面內都有一定傾角。在縱向平面內，主銷上部后傾斜一個γ角，稱為主銷后傾角。在橫向平面內主銷上部向內傾斜一個β角，主銷內傾角。

主銷后傾使主銷軸線與路面的交點位于輪胎接地點之前，兩點的距離稱為總拖矩，這個總偏距包括主銷縱偏距和輪胎拖矩，當直線行駛的汽車的轉向輪稍有偏轉時，這時引起的離心力使路面對車輪施加阻礙其偏轉的側偏力，使車輪產生繞主銷旋轉的回正力矩，從而保證汽車具有較好的直線行駛穩定性，這個回正力矩等于總偏距與側偏力之積。雖然可以通過改變主銷相對板簧托座縱向夾角來改變主銷后傾角，但是為了便于前軸的加工，這個夾角基本為0，因此，主銷后傾角主要取決于板簧的安裝姿態，或在板簧與前軸之間加楔形墊塊，轉向前橋主銷后傾角一般為1～3°。

主銷內傾也使為了保證汽車直線行駛的穩定性和轉向輕便性。主銷內傾使主銷軸線與路面的交點至輪胎中心面的距離即主銷內偏距減小，從而可減小旋轉方向盤時的轉向力，使轉向輕便，同時也可減小轉向輪傳遞到方向盤上的沖擊力。轉向前橋的主銷內傾角5～8°，現在有加大趨勢。

車輛在行駛過程中，當達到某一速度，轉向系整體發生振動，轉向盤也隨之振動，這種現象叫做前輪擺振，前輪擺振是轉向前橋必須注意的振動現象。

為了提高汽車行駛直行性，就必須提高轉向輪的回正力矩，同時，也必須減小轉向力，提高轉向輕便性。但是對于具體轉向前橋，對于不同主銷內偏距要采用不同的結構，以保證在提高性能的同時，不發生前輪擺振。

因此，對于不同轉向前橋的布置存在不同的主銷縱偏距，不同主銷縱偏距要采用不同的轉向副。

如圖2所示，為現有技術的轉向副，包括轉向節02、主銷06、上襯套03、楔形鎖銷05、前軸09、下襯套013及止推軸承014，使用銅襯套，主銷內傾角比較大。

上襯套和下襯套都為銅襯套，轉向節與主銷相對運動時滑動摩擦力比較大，減小汽車回正力矩；主銷內偏距大，轉動力矩就大，轉動輕便性差；主銷內偏距大，轉向輪受到的沖擊就大，直線行駛時穩定性很差；銅襯套磨損較快。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種轉向副總成及其汽車，通過改進轉向副內襯套結構，減小轉向副轉動時的摩擦力提高車輛行駛時回正力矩，提高車輛行駛的直行性及車輛行駛的穩定性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種轉向副總成，包括左轉向副總成和右轉向副總成；所述左轉向副總成與所述右轉向副總成之間通過前軸連接；

所述左轉向副總成包括左轉向節、前軸、第一主銷、左上滾針襯套、左上蓋板、左下滾針襯套、第一卡簧、止推墊圈、左下蓋板及第一楔形鎖銷；

所述左轉向節與所述前軸左端之間通過所述第一主銷轉動連接；所述左上滾針襯套、所述止推墊圈及所述左下滾針襯套均套于所述第一主銷上；所述第一楔形鎖銷將所述第一主銷與所述前軸的左端之間固定；

所述左上蓋板固定于所述左轉向節的上端，所述左下蓋板固定于所述左轉向節的下端，所述第一卡簧卡于所述左轉向節上；

所述右轉向副總成包括右轉向節、前軸、第二主銷、右上滾針襯套、右上蓋板、圓柱滾子推力軸承、右下滾針襯套、第二卡簧、右下蓋板及第二楔形鎖銷；

所述右轉向節與所述前軸右端之間通過所述第二主銷轉動連接；所述右上滾針襯套、所述圓柱滾子推力軸承及所述右下滾針襯套均套于所述第二主銷上；所述第二楔形鎖銷將所述第二主銷與所述前軸的右端之間固定；

所述右上蓋板固定于所述右轉向節的上端，所述右下蓋板固定于所述右轉向節的下端，所述第二卡簧卡于所述第二主銷上。

所述左轉向節與所述右轉向節的結構相同；

所述左轉向節包括軸頸、連接板、轉向節上安裝臂及所述轉向節下安裝臂；

所述軸頸、所述轉向節上安裝臂及所述轉向節下安裝臂通過連接板連接為一體結構；

在所述連接板上設置有定位孔及制動底板安裝孔；

在所述轉向節上安裝臂上設置有主銷上安裝孔、左上蓋板固定孔及直拉桿臂安裝孔；

在所述轉向節下安裝臂上設置有主銷下安裝孔及梯形臂安裝孔；所述主銷上安裝孔與所述主銷下安裝孔同軸線。

所述前軸包括前軸本體，在所述前軸本體的左拳部上設置有第一主銷過孔、第一鎖銷過孔及第一限位凸臺，所述第一鎖銷過孔與所述第一主銷過孔連通；

在所述前軸本體的右拳部上設置有第二主銷過孔、第二鎖銷過孔及第二限位凸臺，所述第二鎖銷過孔與所述第二主銷過孔連通。

所述左上滾針襯套與所述右上滾針襯套的結構相同；

所述左上滾針襯套包括多個滾針及殼體，在所述殼體的兩端設置有限位圓環；在所述殼體及兩端的限位圓環所組成的空間內設置有所述滾針。

第一主銷與第二主銷的結構相同；所述第一主銷為圓柱體結構，在所述第一主銷的兩端設置有螺紋孔，在所述第一主銷的側臂上設置有固定槽。

所述左下滾針襯套與所述右下滾針襯套結構相同；

所述左下滾針襯套包括多個滾針、上殼體及下殼體；所述上殼體的兩端及所述下殼體的兩端均設置有限位圓環；

所述上殼體的下端的限位圓環與所述下殼體的上端的限位圓環固定連接；在所述上殼體及其兩端的限位圓環組成的空間內，以及下殼體及其兩端的限位圓環組成的空間內均設置有滾針；所述上殼體的軸向中線與所述下殼體的軸向中線重合，所述滾針的軸向中線與所述上殼體的軸向中線平行。

所述第一楔形鎖銷與所述第二楔形鎖銷的結構相同；

所述第一楔形鎖銷由兩個直徑大小不同的圓柱體沿軸線方向連接為一體結構，其中直徑小的圓柱體設置有外螺紋；在所述直徑較大的圓柱體近所述外螺紋處設置有斜面。

一種汽車，使用上述任一項的轉向副總成。

本發明的有益效果是：

本技術涉及到車輛的轉向前橋機構，確切地說是轉向前橋的轉向副總成結構。在主銷縱偏距在0-10mm時，改進轉向副內襯套的結構，減小轉向副轉動時的摩擦力，提高車輛行駛時回正力矩，提高車輛行駛的直行性；由于主銷后傾角主要取決于板簧的安裝姿態和楔形墊塊，與轉向副關系不大，所以通過減小主銷內偏距和主銷內傾角來減小路面對轉向系的影響，提高車輛行駛的穩定性，同時，提高轉向時轉動方向盤的輕便性。

附圖說明

圖1為現有技術轉向前橋及其相關零部件結構示意圖；

圖2為現有技術轉向副與車輪的關系示意圖；

圖3為本發明轉向副總成結構示意圖；

圖4為本發明轉向副總成的主視圖；

圖5為圖3的a-a剖視圖；

圖6為左轉向節示意圖；

圖7為前軸左拳部示意圖；

圖8為上滾針襯套示意圖；

圖9為主銷示意圖；

圖10為下滾針襯套示意圖；

圖11為楔形鎖銷示意圖；

圖12為圖4的i處放大圖；

圖13為圖4的ii處放大圖；

圖14為圖4的iii處放大圖。

附圖標記說明

01輪轂,02轉向節,03上襯套,04調整墊片,05楔形鎖銷,06主銷,07轉向梯形臂,08轉向節臂,09前軸,010板簧,011轉向橫拉桿,012球銷,013下襯套,014止推軸承,015內軸承,016外軸承，1左轉向節，101定位孔，102制動底板安裝孔，103軸頸，104主銷上安裝孔，105限位環，106左上蓋板固定孔，107直拉桿臂安裝孔，108主銷下安裝孔，109梯形臂安裝孔，2前軸，201第一主銷過孔，202第一鎖銷過孔，203第一限位凸臺，3第一主銷，301固定槽，302螺紋孔，4左上滾針襯套，401滾針，402殼體，5左上蓋板，6右轉向節，7調整墊圈，8圓柱滾子推力軸承，9左下滾針襯套，901滾針，902上殼體，903下殼體，10第一卡簧，11左下蓋板，12第一楔形鎖銷，121斜面，13止推墊圈，14第二楔形鎖銷，15第二主銷，16右下滾針襯套，17第二卡簧，18右下蓋板。

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，以下的實施例僅是示例性的，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。

本申請提供一種轉向副總成，如圖3至圖14所示，包括左轉向副總成和右轉向副總成；左轉向副總成與右轉向副總成之間通過前軸連接。

左轉向副總成包括左轉向節1、前軸2、第一主銷3、左上滾針襯套4、左上蓋板5、左下滾針襯套9、第一卡簧10、止推墊圈13、左下蓋板11及第一楔形鎖銷12。

左轉向節1與前軸2左端之間通過第一主銷3轉動連接；左上滾針襯套4、止推墊圈13及左下滾針襯套9均套于第一主銷3上；第一楔形鎖銷12將第一主銷3與前軸2的左端之間固定。

左上蓋板5固定于左轉向節1的上端，左下蓋板11固定于左轉向節1的下端，第一卡簧10卡于左轉向節1上。

右轉向副總成包括右轉向節6、前軸2、第二主銷15、右上滾針襯套、右上蓋板、圓柱滾子推力軸承8、右下滾針襯套16、第二卡簧17、右下蓋板18及第二楔形鎖銷14。

右轉向節與前軸右端之間通過第二主銷轉動連接；右上滾針襯套、圓柱滾子推力軸承及右下滾針襯套均套于第二主銷上；第二楔形鎖銷將第二主銷與前軸的右端之間固定。

右上蓋板固定于右轉向節的上端，右下蓋板固定于右轉向節的下端，第二卡簧17卡于右轉向節6上。

在本申請中，轉向節為本實施例中轉向副總成最重要部件，左轉向節1與右轉向節6的結構相同，在此以左轉向節為例進行說明，左轉向節1包括軸頸103、連接板、轉向節上安裝臂及轉向節下安裝臂。

軸頸103、轉向節上安裝臂及轉向節下安裝臂通過連接板連接為一體結構。

在連接板上設置有兩個定位孔101及八個制動底板安裝孔102，用于安裝制動器的制動底板；軸頸用于安裝輪轂軸承和輪轂。

在轉向節上安裝臂上設置有主銷上安裝孔104、左上蓋板固定孔106及直拉桿臂安裝孔107。

在轉向節下安裝臂上設置有主銷下安裝孔108及梯形臂安裝孔109；主銷上安裝孔與主銷下安裝孔同軸線，主銷安裝孔的軸線與軸頸的軸線之間并不垂直，形成主銷內傾角。

左上蓋板固定孔106用于固定左上蓋板5，直拉桿臂安裝孔107用于固定直拉桿臂，梯形臂安裝孔109用于固定梯形臂。

前軸2包括前軸本體，在前軸本體的左拳部上設置有第一主銷過孔201、第一鎖銷過孔202及第一限位凸臺203，第一鎖銷過孔與第一主銷過孔連通；第一楔形鎖銷插入第一鎖銷過孔內與第一主銷卡接配合。

在前軸本體的右拳部上設置有第二主銷過孔、第二鎖銷過孔及第二限位凸臺，第二鎖銷過孔與第二主銷過孔連通，第二楔形鎖銷插入第二鎖銷過孔內與第二主銷卡接配合。

左上滾針襯套與右上滾針襯套的結構相同。

左上滾針襯套4包括多個滾針401及殼體402，本申請的殼體為壁厚相等的圓筒形殼體，在殼體的兩端設置有限位圓環；在殼體及兩端的限位圓環所組成的空間內設置有滾針，在滾針與滾針之間設置有潤滑脂。

第一主銷3與第二主銷15的結構相同；第一主銷3為圓柱體結構，在第一主銷的兩端設置有螺紋孔302，在第一主銷的側臂上設置有固定槽301。螺紋孔用于連接安裝和拆卸工具，便于將主銷從前軸的主銷過孔內撥出或壓入；在第一主銷的側臂上設置有固定槽，用于主銷同前軸的固定。

本申請中，左下滾針襯套9與右下滾針襯套16的結構相同，在本申請中，以左下滾針襯套為例進行詳細的說明。

左下滾針襯套9包括復數個滾針901、上殼體902及下殼體903；上殼體的兩端及下殼體的兩端均設置有限位圓環。在本申請中，上殼體和下殼體的壁厚相等。

上殼體的下端的限位圓環與下殼體的上端的限位圓環固定連接；在上殼體及其兩端的限位圓環組成的空間內，以及下殼體及其兩端的限位圓環組成的空間內均設置有滾針，在滾針與滾針之間有潤滑脂；上殼體的軸向中線與下殼體的軸向中線重合，滾針的軸向中線與上殼體的軸向中線平行。

本申請中，第一楔形鎖銷12與第二楔形鎖銷14的結構相同。

第一楔形鎖銷12由兩個直徑大小不同的圓柱體沿軸線方向連接為一體結構，其中直徑小的圓柱體設置有外螺紋；在直徑較大的圓柱體近外螺紋處設置有斜面121。

在本申請中，止推墊圈13為圓環形墊圈。

先從上面將左上滾針襯套壓入左轉向節上的主銷上安裝孔內，直至限位圓環，再從下面將左下滾針襯套壓入主銷下安裝孔內，并使左下滾針襯套上端與左轉向節開擋的下面對齊，完成轉向副的預裝。

將調整墊圈和止推墊圈分別放在前軸的左拳部上面、左轉向節的開擋下面，主銷分別穿過上滾針襯套、調整墊圈、前軸的第一主銷過孔、止推墊圈和左下滾針襯套，并將固定槽的底面與前軸上的第一鎖銷過孔對齊，第一楔形鎖銷12的斜面121對準固定槽的底面，將第一楔形鎖銷錘入鎖銷過孔內，并用螺母固定，再將卡簧卡入左轉向節槽內，固定下滾針襯套的下端，并將左下蓋板壓入左轉向節內，用螺栓將左上蓋板固定在左轉向節上，完成左轉向副總成的安裝，同樣，完成右轉向副總成的安裝，左轉向副總成與右轉向副總成的區別為右轉向副總成使用圓柱滾子推力軸承，而左轉向副總成使用止推墊圈。

工作原理

下滾針襯套的滾針為圓柱形，一側與主銷相切，另一側與上殼體或下殼體的內圓柱面相切，形成主銷在滾針襯套內的滾動運動，滾動摩擦力很小。同樣，上滾針襯套與下滾針襯套的運動原理相同。

由于主銷內偏距在0-10mm內，車輛行駛受到路面的干擾很小，所以上下都采用滾動摩擦，摩擦力很小，有利于轉向回正，轉向操作力也很小。但是路面畢竟還可能有干擾，轉向副摩擦力過小，很小的干涉就可能造成前輪擺振，所以，將左轉向副使用止推墊圈13以增大摩擦力，右轉向副圓還是使用圓柱滾子推力軸承8。

本技術方案還提供一種汽車，該汽車的轉向前橋使用上述的左轉向副總成和右轉向副總成。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于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，本發明的范圍由所附權利要求極其等同限定。