转向节、汽车驱动桥和汽车论文和设计-张永生

全文摘要

本实用新型提供一种转向节、汽车驱动桥和汽车。该转向节包括：本体，本体包括相对的第一端面和第二端面；上摆臂安装部，上摆臂安装部开设有上摆臂安装孔；和下摆臂安装部，下摆臂安装部开设有下摆臂安装孔；其中，上摆臂安装部和下摆臂安装部位于第二端面；上摆臂安装孔和下摆臂安装孔的轴线重合，轴线具有主销倾角。本实用新型的转向节相对于上摆臂和下摆臂转动，实现对轮毂的转向，该转向节结构简单，体积小，占用的车身内部空间小，并且重量轻。

主设计要求

1.一种转向节(2)，其特征在于，包括：本体(20)，所述本体(20)包括相对的第一端面(204)和第二端面(205)；上摆臂安装部(202)，所述上摆臂安装部(202)开设有上摆臂安装孔(202a)；和下摆臂安装部(203)，所述下摆臂安装部(203)开设有下摆臂安装孔(203a)；其中，所述上摆臂安装部(202)和所述下摆臂安装部(203)位于所述第二端面(205)；所述上摆臂安装孔(202a)和所述下摆臂安装孔(203a)的轴线重合，所述轴线具有主销倾角(α)。

设计方案

1.一种转向节(2)，其特征在于，包括：

本体(20)，所述本体(20)包括相对的第一端面(204)和第二端面(205)；

上摆臂安装部(202)，所述上摆臂安装部(202)开设有上摆臂安装孔(202a)；和

下摆臂安装部(203)，所述下摆臂安装部(203)开设有下摆臂安装孔(203a)；

其中，所述上摆臂安装部(202)和所述下摆臂安装部(203)位于所述第二端面(205)；

所述上摆臂安装孔(202a)和所述下摆臂安装孔(203a)的轴线重合，所述轴线具有主销倾角(α)。

2.根据权利要求1所述的转向节(2)，其特征在于，所述上摆臂安装部(202)设置有上摆臂安装面(202b)，所述下摆臂安装部(203)设置有下摆臂安装面(203b)；

所述上摆臂安装面(202b)和所述下摆臂安装面(203b)平行。

3.根据权利要求1所述的转向节(2)，其特征在于，所述转向节(2)的本体(20)开设有传动轴安装孔(201)，所述传动轴安装孔(201)贯穿所述本体(20)的所述第一端面(204)和所述第二端面(205)。

4.根据权利要求3所述的转向节(2)，其特征在于，所述转向节(2)还包括转向节臂安装孔(206)；

转向节臂(9)通过转向节臂安装孔(206)与所述转向节(2)可拆卸连接。

5.根据权利要求4所述的转向节(2)，其特征在于，所述转向节臂(9)开设有横拉杆安装孔(901)，所述横拉杆安装孔(901)的轴线与所述传动轴安装孔(201)的轴线垂直。

6.根据权利要求5所述的转向节(2)，其特征在于，所述转向节臂(9)的横拉杆安装孔(901)为锥孔。

7.根据权利要求4所述的转向节(2)，其特征在于，所述转向节(2)的本体(20)开设有用以与轮毂(4)的内圈相连接的轮毂连接孔(207)。

8.根据权利要求1所述的转向节(2)，其特征在于，所述转向节(2)开设有将制动钳(12)安装于转向节(2)的制动钳安装孔(208)。

9.一种汽车驱动桥，其特征在于，包括：

驱动机构(1)，所述汽车驱动桥相对于所述驱动机构(1)左右对称设置；

轮毂(4)，所述轮毂(4)通过传动轴(3)与驱动机构(1)相连；和

权利要求1-8任一所述的转向节(2)，所述转向节(2)套设于传动轴(3)的外壁面并与轮毂(4)的内圈固定连接。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的转向节(2)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种转向节、汽车驱动桥和汽车。

背景技术

汽车的车桥通过悬架与车身相连接，车桥两端安装车轮。车桥的作用是承受汽车的载荷，维持汽车在道路上的正常行驶。

现有的车桥系统的车桥与驱动结构是分开的，驱动机构单独安装于车身，转向节用于将制动系统和转向系统与轮毂相连，实现轮毂的转向和制动，现有转向节结构复杂、体积大，并且重量大，占据车身空间大，使得车身的集成度低。

实用新型内容

为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种转向节，该转向节包括：

本体，本体包括相对的第一端面和第二端面；

上摆臂安装部，上摆臂安装部开设有上摆臂安装孔；和

下摆臂安装部，下摆臂安装部开设有下摆臂安装孔；

其中，上摆臂安装部和下摆臂安装部位于第二端面；

上摆臂安装孔和下摆臂安装孔的轴线重合，轴线具有主销倾角。

进一步地，上摆臂安装部设置有上摆臂安装面，下摆臂安装部设置有下摆臂安装面；

上摆臂安装面和下摆臂安装面平行。

进一步地，该转向节的本体开设有传动轴安装孔，传动轴安装孔贯穿本体的第一端面和第二端面。

进一步地，转向节还包括转向节臂安装孔；

转向节臂通过转向节臂安装孔与转向节可拆卸连接。

进一步地，转向节臂开设有横拉杆安装孔，横拉杆安装孔的轴线与传动轴安装孔的轴线垂直。

进一步地，转向节臂的横拉杆安装孔为锥孔。

进一步地，转向节的本体开设有用以与轮毂的内圈相连接的轮毂连接孔。

进一步地，转向节开设有将制动钳安装于转向节的制动钳安装孔。

本申请的实施例还提供了一种汽车驱动桥，该汽车驱动桥包括：

驱动机构，汽车驱动桥相对于驱动机构左右对称设置；

轮毂，轮毂通过传动轴与驱动机构相连；和

上述的转向节，转向节套设于传动轴的外壁面并与轮毂的内圈固定连接。

本申请的实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的转向节。

由以上技术方案可知，本实用新型的转向节相对于上摆臂和下摆臂转动，实现对轮毂的转向，该转向节结构简单，体积小，占用的车身内部空间小，并且重量轻。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为本实用新型实施例的转向节立体图。

图2为本实用新型实施例的转向节主视图。

图3为本实用新型实施例的转向节左视图。

图4为本实用新型实施例的汽车驱动桥示意图。

其中：1-驱动机构、2-转向节、3-传动轴、4-轮毂、5-摇臂、6-摇臂支架、7-转向横拉杆、8-气囊、9-转向节臂、10-上摆臂、11-下摆臂、12-制动钳、13-制动气室、14-减震器；

101-速率调节单元；

20-本体、201-传动轴安装孔、202-上摆臂安装部、202a-上摆臂安装孔、202b-上摆臂安装面、203-下摆臂安装部、203a-下摆臂安装孔、203b-下摆臂安装面、204-第一端面、205-第二端面、206-转向节臂安装孔、207-轮毂连接孔、208-制动钳安装孔、209-注油孔；

901-横拉杆安装孔、α-主销倾角。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和\/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

为了解决现有技术中对转向节占用空间大、重量大的技术问题，在一个示例中，如图1-3所示，该转向节2包括：

本体20，本体20包括相对的第一端面204和第二端面205；

上摆臂安装部202，上摆臂安装部202开设有上摆臂安装孔202a；和

下摆臂安装部203，下摆臂安装部203开设有下摆臂安装孔203a；

其中，上摆臂安装部202和下摆臂安装部203位于第二端面205；

上摆臂安装孔202a和下摆臂安装孔203a的轴线重合，轴线具有主销倾角α。

该转向节2的上摆臂安装部202的上摆臂安装孔202a用于安装上摆臂10，下摆臂安装部203的下摆臂安装孔203a用于安装下摆臂11，上摆臂安装孔202a和下摆臂安装孔203a的轴线重合，转向节2可相对于上摆臂10和下摆臂11转动，由于上摆臂安装孔202a和下摆臂安装孔203a的轴线重合，并且该轴线具有主销倾角α，因而该转向节2绕该轴线相对于上摆臂10和下摆臂11转动，并且转向节2转动时具有倾角，该倾角即为主销倾角α。

现有技术中，转向节结构复杂、体积大，并且重量大，占据车身空间大，使得车身的集成度低。本实用新型的实施例中，转向节2相对于虚拟主销转动，并不存在时间的主销，使得转向节2实现对轮毂4的转向，该转向节2结构简单，省去了实际主销，因而体积小，占用的车身内部空间小，并且重量轻。

该上摆臂安装孔202a和下摆臂安装孔203a可以是阶梯孔，该阶梯孔内安装销轴，并且销轴与该阶梯孔之间设置轴承，实现该销轴与阶梯孔的相对转动，这样转向节2可相对于上摆臂10和下摆臂11相对转动。

在一个可选示例中，该上摆臂安装孔202a和下摆臂安装孔203a的侧壁均开设有注油孔209，该注油孔209用于对阶梯孔内的轴承进行润滑，当车辆正常运行时，使用堵塞将该注油孔209密封，当需要进行维护时只需要打开该堵塞即可通过注油孔209向轴承注油，保证轴承的润滑性能，提高轴承的使用寿命。

具体地，该上摆臂安装部202设置有上摆臂安装面202b，下摆臂安装部203设置有下摆臂安装面203b，该上摆臂安装面202b和下摆臂安装面203b平行设置，并且上摆臂安装面202b用于安装上摆臂10，下摆臂安装面203b用于安装下摆臂11，并且安装完成后的上摆臂10和下摆臂11平行设置，这样转向节2可同时相对于上摆臂10和下摆臂11转动。

进一步地，该转向节2的本体20开设有传动轴安装孔201，该传动轴安装孔201贯穿本体20的第一端面204和第二端面205之间。传动轴安装孔201用于安装传动轴3，该传动轴3穿过该转向节2以与轮毂4相连，优选地，该转向节2与轮毂4之间存在间隙，以使得该转向节2与轮毂4不接触，这样当传动轴3驱动轮毂4转动时，转向节2不会对传动轴3造成妨碍。

在一个示例中，该转向节2还包括转向节臂安装孔206；

所述转向节臂9通过转向节臂安装孔206与该转向节2可拆卸连接；

其中，所述转向节臂9开设有横拉杆安装孔901，该横拉杆安装孔901的轴线与上述的传动轴安装孔201的轴线垂直。

转向节臂9与转向节2可拆卸连接，优选地，可以是螺栓连接。转向节2通过转向节臂9与转向横拉杆7相连，以使得该转向横拉杆7可以带动转向节2实现轮毂4的转向，该横拉杆安装孔901的轴线与传动轴安装孔201的轴线垂直，便于实现转向节臂9与转向横拉杆7的安装。

在可选实施例中，该转向节臂9的横拉杆安装孔901为锥孔，也就是转向节臂9与转向横拉杆7通过锥形销相连，锥形销的连接形式连接稳固，使得安装完成后转向节臂9与转向横拉杆7之间连接牢固，使用过程中转向横拉杆7不会从转向节臂9的横拉杆安装孔901脱出。

在一个示例中，该转向节2的本体20开设有轮毂连接孔207，该轮毂安装孔207贯穿第一端面204和第二端面205，以使得转向节2与轮毂4的内圈螺栓连接，并且转向节2的第一端面204与轮毂4接触，将转向节2与轮毂4的内圈固定连接，以通过转向节2实现轮毂4的转向。

在一个可选示例中，该轮毂连接孔207开设于传动轴安装孔201的周向，该轮毂连接孔207用于将转向节2与轮毂4的内圈相连，轮毂连接孔207开设于传动轴安装孔201的周向可以节省该转向节2的体积，使得该转向节2的体积尽可能的小，并且优选地，部分轮毂连接孔207可以与转向节臂安装孔206重合，即轮毂连接孔207可以用于安装转向节臂9，这样进一步减少轮毂连接孔207和转向节臂安装孔206所占用的转向节2的体积，使得转向节2的集成度高。

进一步地，该转向节2还开设有制动钳安装孔208，该制动钳安装孔208用于将制动钳12安装于转向节2，以实现对轮毂4的制动，优选地，该制动钳安装孔208包括位于转向节2上部的三个制动钳安装孔208和位于转向节2下部的两个制动钳安装孔208。

如图4所示，本实用新型的实施例还提供了一种汽车驱动桥，该汽车驱动桥包括：

驱动机构1，该驱动机构1提供驱动汽车的驱动力，该汽车驱动桥相对于驱动机构1左右对称设置；

轮毂4，该轮毂4通过传动轴3与驱动机构1相连；和

上述的转向节2，该转向节2套设于传动轴3的外壁面并与轮毂4的内圈固定连接；

其中，该转向节2与汽车悬架相连，以实现车辆转向和制动。

可以理解的是，驱动机构1驱动该汽车的轮毂4前进，驱动机构1位于汽车前进方向的中部，因而汽车左右两侧相对于该驱动机构1对称，这种对称设置防止车辆在自身重量作用下偏重；而轮毂4通过传动轴3直接与驱动机构1相连，也就是驱动机构1的输出端通过传动轴3直接对轮毂4进行驱动，这种连接形式省去了轮毂4与驱动机构1之间的连杆结构，使得该汽车驱动桥占用车身的空间小；现有技术中车桥连接轮毂4，车桥传输动力至轮毂4，驱动轮毂4转动，本申请中该汽车驱动车桥的左右两侧的传动轴3起车桥的作用，通过传动轴3驱动轮毂4转动，在减少占用体积的情况下，减少该驱动桥的重量；该转向节2与汽车悬架相连，通过汽车悬架实现对车辆的转向和制动。

现有技术中车桥两端安装车轮，车桥与驱动结构是分开的，驱动机构单独安装于车身，而驱动机构和车桥之间的连接占据车身很大空间，并且整个悬架重量大，使得车身和车桥需要满足更高的强度需求。本申请的实施例中，该汽车驱动桥的车桥作为传动轴3传递驱动机构1的动力至轮毂4，通过传动轴4驱动轮毂4转动，节省车身内的空间，并且减少了驱动桥的重量，减少对车身和车桥的强度需求。

具体地，该驱动机构1包括：

电动机；和

速率调节单元101，该速率调节单元101与该电动机相连；

其中，该电动机和该速率调节单元101均安装于车身，该速率调节单元101的输出端与该传动轴3相连。

实际使用时，电动机运转提供动力，将该动力传输至速率调节单元101，该速率调节单元101用以调节轮毂4的转速，因而速率调节单元101内部进行动力调节，即调节其输出轴的转速和扭矩，该输出轴的输出端输出动力，并且输出端与传动轴3相连，通过传动轴3驱动轮毂4按照既定转速转动，该电动机和速率调节单元101安装于车身，减少对车桥的重力负担。

在一个示例中，该速率调节单元101包括减速器和差速器。减速器在汽车动力系统中减小转速、增大扭矩,是将发动机功率传递给轮毂4的减速装置。差速器就是在向两边传动轴3传递动力的同时，允许两边传动轴3以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

并且优选地，该减速器和该差速器为一体结构。也就是减速器和差速器安装于同一速率调节单元101内，该速率调节单元101安装于车身，一体的结构形式能够减少减速器和差速器所占用的车内空间，提高车辆的集成度，并且一体的结构形式省去了减速器和差速器连接时所需要的轴以及各自的壳体，能够减少该驱动桥的重量。

转向节2开设有传动轴安装孔201，该传动轴3穿设于该传动轴安装孔201并与该轮毂4相连。可以理解的是，当需要驱动轮毂4转动时，传动轴3驱动轮毂4转动，因而传动轴3同轮毂4同时转动，而转向节2用于安装汽车悬架，并不需要同时与轮毂4转动，因而转向节2与轮毂4的内圈固定，该传动轴3穿过转向节2，传动轴3与转向节2之间并没有相互连接关系。

在一个示例中，该汽车悬架包括转向系统和制动系统；

该转向系统包括：

摇臂5，该摇臂5通过摇臂支架6与转向横拉杆7相连；

转向横拉杆7，该转向横拉杆7通过转向节臂9连接于左右两侧的转向节2。

可以理解的是，需要转向时，外力施加于摇臂5，摇臂5带动摇臂支架6转动，该处摇臂支架6与转向横拉杆7相连，因而摇臂支架6带动转向横拉杆7转动，而转向横拉杆7通过转向节臂9与转向节2相连，因而转向横拉杆7带动左右两侧的转向节2转动，而转向节2与轮毂4的内圈固定连接，因而轮毂4随着转向节2转动，实现转向。

进一步地，该转向系统还包括：

上摆臂10，该上摆臂10一端安装于转向节2的上摆臂安装部202，另一端安装于车身；

下摆臂11，该下摆臂11一端安装于转向节2的下摆臂安装部203，另一端安装于车身；

该上摆臂10和该下摆臂11通过销轴相对安装于该转向节2，该销轴的轴线重合，以使得该转向节2具有绕该轴线转动的旋转自由度。

在实际使用时，上摆臂10一端与转向节2铰接，另一端固定于车身，以使得转向节2可以绕该上摆臂10转动，下摆臂11一端与转向节2铰接，另一端固定于车身，以使得转向节2可以绕该下摆臂11转动，并且相对设置的销轴的轴线重合，因而该转向节2可以绕该轴线转动，该轴线即为虚拟主销，即轮毂4转向时绕该虚拟主销转动，该处虚拟主销代替实际主销，使得该主销占用的空间小，并且使用销轴可以实现轮毂4的灵活转向与回转。

进一步地，该上摆臂10与该转向节2的连接处安装有气囊8。可以理解的是，该气囊8用于实现对车身的缓冲，当车辆行走于凹凸不平的路面时，该气囊8可减少车身所受到的震动，即减少车身震动，并且该气囊8一端安装于上摆臂10与转向节2的连接处，另一端与车身相连，当车身需要高度调节时，调节气囊8的充气压力，即调节气囊8的体积就可以实现对车身高度的调节。

在一个示例中，该制动系统包括：

制动钳12，该制动钳12安装于转向节2；和

制动气室13，该制动气室13安装于车身。

制动系统用于对轮毂4的制动，制动钳12安装于转向节2，制动气室13安装于车身，制动钳12和制动气室13配合，实现对轮毂4的制动。

该汽车驱动桥还包括减震器14，该减震器14一端安装于车身，另一端安装于该下摆臂11。减震器14和气囊8配合，当车辆遇到凹凸不平路面时进行缓冲，实现对车辆的减震，并且该减震器14一端安装于车身，另一端安装于下摆臂11，该减震器14不需要减震器支架进行支撑，仅是直接安装于下摆臂11，因而减震器14占用的车身内部空间小，使得整个驱动桥的集成度高。

本申请的实施例还提供一种汽车，可以理解的是，该汽车包括上述的转向节2，该汽车的集成度高，车桥与驱动系统作为一个整体，节省车内空间，并且该驱动车桥整体重量小。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

转向节、汽车驱动桥和汽车论文和设计

转向节、汽车驱动桥和汽车论文和设计-张永生

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设计方案

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