本發(fā)明屬于汽車前轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種轉(zhuǎn)向副總成及其汽車。

背景技術(shù)：

商用車的轉(zhuǎn)向前橋是非斷開式轉(zhuǎn)向從動橋，轉(zhuǎn)向前橋結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)向前橋及相關(guān)零部件，包括輪轂01、轉(zhuǎn)向節(jié)02、上襯套03、調(diào)整墊片04、楔形鎖銷05、主銷06、轉(zhuǎn)向梯形臂07、轉(zhuǎn)向節(jié)臂08、前軸09、板簧010、轉(zhuǎn)向橫拉桿011、球銷012、下襯套013、止推軸承014、內(nèi)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(nèi)，使之不能轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向節(jié)利用主銷與前軸鉸接構(gòu)成轉(zhuǎn)向副，并經(jīng)內(nèi)軸承和外軸承支撐著車輪的輪轂，以達(dá)到車輪轉(zhuǎn)向的目的。在左轉(zhuǎn)向節(jié)的上耳處安裝著轉(zhuǎn)向節(jié)臂，后者與轉(zhuǎn)向直拉桿相連，驅(qū)動轉(zhuǎn)向副進(jìn)行轉(zhuǎn)向運(yùn)動；而在左、右轉(zhuǎn)向節(jié)的下耳處則裝有與轉(zhuǎn)向橫拉桿連接的轉(zhuǎn)向梯形臂，轉(zhuǎn)向時由轉(zhuǎn)向梯形臂、球銷和轉(zhuǎn)向橫拉桿等組成的轉(zhuǎn)向梯形實現(xiàn)車輛的各個輪胎無滑動地滾動轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向節(jié)的主銷孔內(nèi)壓入帶有潤滑脂的青銅襯套以減小磨損。為使轉(zhuǎn)向輕便，在轉(zhuǎn)向節(jié)下耳與前軸拳部之間裝有滾子止推軸承，在轉(zhuǎn)向節(jié)上耳與前軸拳部之間裝有墊片以調(diào)整其間隙。

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

為了保持汽車直線行駛的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向輕便性及汽車轉(zhuǎn)向后前輪回正性，轉(zhuǎn)向前橋的主銷在汽車的縱向和橫向平面內(nèi)都有一定傾角。在縱向平面內(nèi)，主銷上部后傾斜一個γ角，稱為主銷后傾角。在橫向平面內(nèi)主銷上部向內(nèi)傾斜一個β角，主銷內(nèi)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(dāng)直線行駛的汽車的轉(zhuǎn)向輪稍有偏轉(zhuǎn)時，這時引起的離心力使路面對車輪施加阻礙其偏轉(zhuǎn)的側(cè)偏力，使車輪產(chǎn)生繞主銷旋轉(zhuǎn)的回正力矩，從而保證汽車具有較好的直線行駛穩(wěn)定性，這個回正力矩等于總偏距與側(cè)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(tài)，或在板簧與前軸之間加楔形墊塊，轉(zhuǎn)向前橋主銷后傾角一般為1～3°。

主銷內(nèi)傾也使為了保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向輕便性。主銷內(nèi)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(nèi)偏距減小，從而可減小旋轉(zhuǎn)方向盤時的轉(zhuǎn)向力，使轉(zhuǎn)向輕便，同時也可減小轉(zhuǎn)向輪傳遞到方向盤上的沖擊力。轉(zhuǎn)向前橋的主銷內(nèi)傾角5～8°，現(xiàn)在有加大趨勢。

車輛在行駛過程中，當(dāng)達(dá)到某一速度，轉(zhuǎn)向系整體發(fā)生振動，轉(zhuǎn)向盤也隨之振動，這種現(xiàn)象叫做前輪擺振，前輪擺振是轉(zhuǎn)向前橋必須注意的振動現(xiàn)象。

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

因此，對于不同轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向副。

如圖2所示，為現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)向副，包括轉(zhuǎn)向節(jié)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(nèi)傾角比較大。

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)向副總成及其汽車，通過改進(jìn)轉(zhuǎn)向副內(nèi)襯套結(jié)構(gòu)，減小轉(zhuǎn)向副轉(zhuǎn)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(wěn)定性。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種轉(zhuǎn)向副總成，包括轉(zhuǎn)向節(jié)、前軸、主銷、上襯套、上蓋板、圓柱滾子推力軸承、滾針襯套、卡簧、下蓋板及楔形鎖銷；

所述轉(zhuǎn)向節(jié)與所述前軸之間通過所述主銷轉(zhuǎn)動連接；所述上襯套、所述圓柱滾子推力軸承及所述滾針襯套均套于所述主銷上；所述楔形鎖銷將所述主銷與所述前軸之間固定；

所述上蓋板固定于所述轉(zhuǎn)向節(jié)的上端，所述下蓋板固定于所述轉(zhuǎn)向節(jié)的下端，所述卡簧卡于所述主銷上。

所述轉(zhuǎn)向節(jié)包括軸頸、連接板、轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂及所述轉(zhuǎn)向節(jié)下安裝臂；

所述軸頸及、所述轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂及所述轉(zhuǎn)向節(jié)下安裝臂通過連接板連接為一體結(jié)構(gòu)；

在所述連接板上設(shè)置有定位孔及制動底板安裝孔；

在所述轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂上設(shè)置有主銷上安裝孔、上蓋板固定孔及直拉桿臂安裝孔；

在所述轉(zhuǎn)向節(jié)下安裝臂上設(shè)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。

在所述轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂上設(shè)置有滑油嘴安裝孔，所述滑油嘴安裝孔與所述主銷上安裝孔連通。

所述前軸包括前軸本體，在所述前軸本體的拳部上設(shè)置有主銷過孔、鎖銷過孔及限位凸臺，所述鎖銷過孔與所述主銷過孔連通；所述楔形銷插入所述鎖銷過孔內(nèi)與所述主銷卡接配合。

所述上襯套由兩個同心圓柱面組成的筒形結(jié)構(gòu)，在所述上襯套的內(nèi)圓柱面上設(shè)置有x形油槽；在所述襯套上設(shè)置有滑油過孔，所述滑油過孔與所述x形油槽連通；

所述滑油過孔位于所述x形油槽的交點處。

所述主銷為圓柱體結(jié)構(gòu)，在所述主銷的兩端設(shè)置有螺紋孔，在所述主銷的側(cè)臂上設(shè)置有固定槽；

在所述主銷近上端的側(cè)壁上設(shè)置有主銷圓孔及直油槽；所述直油槽的兩端分別與所述螺紋孔及所述主銷圓孔連通。

所述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(shè)置有限位圓環(huán)；

所述上殼體的下端的限位圓環(huán)與所述下殼體的上端的限位圓環(huán)固定連接；在所述上殼體及其兩端的限位圓環(huán)組成的空間內(nèi)，以及下殼體及其兩端的限位圓環(huán)組成的空間內(nèi)均設(shè)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(jié)構(gòu)，其中直徑小的圓柱體設(shè)置有外螺紋；在所述直徑較大的圓柱體近所述外螺紋處設(shè)置有斜面。

還包括彎頸式滑油嘴，所述彎頸式滑油嘴固定于所述滑油嘴安裝孔上。

一種汽車，使用上述任一項的轉(zhuǎn)向副總成。

本發(fā)明的有益效果是：

本技術(shù)涉及到車輛的轉(zhuǎn)向前橋機(jī)構(gòu)，確切地說是轉(zhuǎn)向前橋的轉(zhuǎn)向副總成結(jié)構(gòu)。在主銷縱偏距在20±10mm時，改進(jìn)轉(zhuǎn)向副內(nèi)襯套的結(jié)構(gòu)，減小轉(zhuǎn)向副轉(zhuǎn)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(tài)和楔形墊塊，與轉(zhuǎn)向副關(guān)系不大，所以通過減小主銷內(nèi)偏距和主銷內(nèi)傾角來減小路面對轉(zhuǎn)向系的影響，提高車輛行駛的穩(wěn)定性，同時，提高轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)動方向盤的輕便性。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)向前橋及其相關(guān)零部件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)轉(zhuǎn)向副與車輪的關(guān)系示意圖；

圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)向副總成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的主視圖；

圖5為圖3的a-a剖視圖；

圖6為轉(zhuǎn)向節(jié)示意圖；

圖7為前軸拳部示意圖；

圖8為上襯套示意圖；

圖9為主銷示意圖；

圖10為滾針襯套示意圖；

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。

附圖標(biāo)記說明

01輪轂,02轉(zhuǎn)向節(jié),03上襯套,04調(diào)整墊片,05楔形鎖銷,06主銷,07轉(zhuǎn)向梯形臂,08轉(zhuǎn)向節(jié)臂,09前軸,010板簧,011轉(zhuǎn)向橫拉桿,012球銷,013下襯套,014止推軸承,015內(nèi)軸承,016外軸承，1轉(zhuǎn)向節(jié)，101定位孔，102制動底板安裝孔，103軸頸，104主銷上安裝孔，105滑油嘴安裝孔，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主銷過孔，202鎖銷過孔，203限位凸臺，3主銷，301固定槽，302主銷圓孔，303直油槽，4上襯套，401滑油過孔，402x形油槽，5上蓋板，6彎頸式滑油嘴，7調(diào)整墊圈，8圓柱滾子推力軸承，9滾針襯套，901滾針，902上殼體，903下殼體，10卡簧，11下蓋板，12楔形鎖銷，121斜面。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)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(fā)明的技術(shù)方案，而不能解釋為是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制。

本申請?zhí)峁┮环N轉(zhuǎn)向副總成，如圖3至圖13所示，包括轉(zhuǎn)向節(jié)1、前軸2、主銷3、上襯套4、上蓋板5、彎頸式滑油嘴6、調(diào)整墊圈7、圓柱滾子推力軸承8、滾針襯套9、卡簧10、下蓋板11及楔形鎖銷12。

轉(zhuǎn)向節(jié)1與前軸2之間通過主銷3轉(zhuǎn)動連接；上襯套4、圓柱滾子推力軸承8及滾針襯套9均套于主銷3上；楔形鎖銷12將主銷3與前軸2之間固定。

上蓋板5固定于轉(zhuǎn)向節(jié)1的上端，下蓋板11固定于轉(zhuǎn)向節(jié)1的下端，卡簧10卡于主銷3上。

在本申請中，以左轉(zhuǎn)向節(jié)為例進(jìn)行說明，轉(zhuǎn)向節(jié)為本實施例中轉(zhuǎn)向副總成最重要部件，轉(zhuǎn)向節(jié)1包括軸頸103、連接板、轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂及轉(zhuǎn)向節(jié)下安裝臂。

軸頸103及、轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂及轉(zhuǎn)向節(jié)下安裝臂通過連接板連接為一體結(jié)構(gòu)。

在連接板上設(shè)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(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂上設(shè)置有主銷上安裝孔104、上蓋板固定孔106及直拉桿臂安裝孔107。

在轉(zhuǎn)向節(jié)下安裝臂上設(shè)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(nèi)傾角。

在轉(zhuǎn)向節(jié)上安裝臂上設(shè)置有滑油嘴安裝孔105，用于安裝彎頸式滑油嘴6，滑油嘴安裝孔105與主銷上安裝孔104連通。

上蓋板固定孔106用于固定上蓋板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，在前軸本體的拳部上設(shè)置有主銷過孔201、鎖銷過孔202及限位凸臺203，鎖銷過孔與主銷過孔連通；楔形鎖銷插入鎖銷過孔內(nèi)與主銷卡接配合。

上襯套4由兩個同心圓柱面組成的筒形結(jié)構(gòu)，在上襯套的內(nèi)圓柱面上設(shè)置有x形油槽402；在襯套上設(shè)置有滑油過孔401，滑油過孔401與x形油槽402連通。

滑油過孔401位于x形油槽402的交點處。

主銷3為圓柱體結(jié)構(gòu)，在主銷的兩端設(shè)置有螺紋孔，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(nèi)撥出或壓入；在主銷的側(cè)臂上設(shè)置有固定槽301，用于主銷同前軸的固定。

在主銷近上端的側(cè)壁上設(shè)置有主銷圓孔302及直油槽303；直油槽的兩端分別與螺紋孔及主銷圓孔連通。

滾針襯套9包括復(fù)數(shù)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(shè)置有限位圓環(huán)。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(huán)與下殼體的上端的限位圓環(huán)固定連接；在上殼體及其兩端的限位圓環(huán)組成的空間內(nèi)，以及下殼體及其兩端的限位圓環(huán)組成的空間內(nèi)均設(shè)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。

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(jié)構(gòu)，其中直徑小的圓柱體設(shè)置有外螺紋；在直徑較大的圓柱體近外螺紋處設(shè)置有斜面121。

先從上面將上襯套壓入左轉(zhuǎn)向節(jié)上的主銷上安裝孔內(nèi)，并將滑油過孔對準(zhǔn)滑油嘴安裝孔，再從下面將滾針襯套壓入主銷下安裝孔內(nèi)，完成轉(zhuǎn)向副的預(yù)裝。

將調(diào)整墊圈和圓柱滾子推力軸承分別放在前軸的拳部上面、左轉(zhuǎn)向節(jié)的開擋下面，主銷分別穿過上襯套、調(diào)整墊圈、前軸的主銷過孔、圓柱滾子推力軸承和滾針襯套，并將固定槽的底面與前軸上的鎖銷過孔對齊，楔形鎖銷12的斜面121對準(zhǔn)固定槽的底面，將楔形鎖銷錘入鎖銷過孔內(nèi)，并用螺母固定，再將卡簧卡入左轉(zhuǎn)向節(jié)槽內(nèi)，固定滾針襯套的下端，并將下蓋板壓入左轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)，用螺栓將上蓋板固定在左轉(zhuǎn)向節(jié)上，最后將彎頸式滑油嘴擰入左轉(zhuǎn)向節(jié)上，加上滑油，完成本發(fā)明的安裝。

工作原理

滾針為圓柱形，一側(cè)與主銷相切，另一側(cè)與上殼體或下殼體的內(nèi)圓柱面相切，形成主銷在滾針襯套內(nèi)的滾動運(yùn)動，滾動摩擦力很小。而上襯套與主銷之間為滑動摩擦，摩擦力較大。

如果上下都采用滑動摩擦，摩擦力較大，不利于轉(zhuǎn)向回正，轉(zhuǎn)向操作力也比較大；如果上下都采用滾動摩擦，摩擦力很小，有利于轉(zhuǎn)向回正，轉(zhuǎn)向操作力也很小。由于主銷內(nèi)偏距在20±10mm內(nèi)，車輛行駛受到路面的干擾還是比較大，容易在某一速度產(chǎn)生前輪擺振，所以采用上滑動摩擦、下滾動摩擦的方案，兼顧轉(zhuǎn)向性能和減小振動。

主銷上的端螺紋孔還用于儲存滑油，并與主銷圓孔、直油槽、x形油槽和彎頸式滑油嘴相通，當(dāng)上襯套的滑油減小時，儲存滑油會回流，減小上襯套的維修周期。

轉(zhuǎn)向前橋有左、右兩個轉(zhuǎn)向副總成，由于左轉(zhuǎn)向副總成和右轉(zhuǎn)向副總成相對車輛中心面對稱，所以，本技術(shù)方案只對左轉(zhuǎn)向副總成進(jìn)行說明。

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

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變形，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。