CN103359166B - 用于车辆的转向节组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的转向节组件，该转向节组件包括：转向节；下摆臂，下摆臂通过球销与转向节相连；限位件，限位件设在转向节与下摆臂的其中一个上；尼龙帽，尼龙帽设在限位件上，其中在转向节达到预设的最大转角时，尼龙帽和转向节与下摆臂中的另一个的距离为h，其中0≤h≤3mm。本发明的转向节组件设置有尼龙帽用于消音，从而在转向节达到最大转角时可大大改善撞击噪音，提高行车舒适性。

Description

用于车辆的转向节组件

技术领域

本发明涉及汽车构造技术领域，尤其是涉及一种用于车辆的转向节组件。

背景技术

车辆最大转向角（即转向节的最大转角）是指车辆直线行驶时，分别向左转或向右转至极限位置的角度。车辆转弯时超过了最大转向角，将影响车辆安全性，可能导致严重的事故。另外，在发生事故时，如果没有可靠限位，会导致转向***严重损坏，增加了整车的维修成本，因此，对转向节采取有效的限位措施，防止车辆转向超出最大转向角，可以很好地提高整车安全性，同时降低维护成本。

现有转向限位装置多采用转向节与下摆臂固定机加面限位，限位面不能调整，机加面增多，成本高，而且在转向节达到最大转角时，转向节与下摆臂会发生撞击，从而产生噪音，影响行车舒适性。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的转向节组件，该转向节组件设置有尼龙帽用于消音，从而在转向节达到最大转角时可大大改善撞击噪音，提高行车舒适性。

根据本发明实施例的用于车辆的转向节组件，包括：转向节；下摆臂，所述下摆臂通过球销与所述转向节相连；限位件，所述限位件设在所述转向节与所述下摆臂的其中一个上；尼龙帽，所述尼龙帽设在所述限位件上，其中在所述转向节达到预设的最大转角时，所述尼龙帽和所述转向节与所述下摆臂中的另一个的距离为h，其中0≤h≤3mm。

根据本发明实施例的用于车辆的转向节组件，通过设置尼龙帽，可以很好地消除在转向节达到最大转角时下摆臂与限位件的撞击噪音，大大提高行车舒适性。而且，在车辆发生碰撞时，由于尼龙帽与限位件的止挡限位作用，还能降低转向器发生破坏性损坏的概率，进一步降低了维护成本。

另外，根据本发明实施例的用于车辆的转向节组件，还可以具有如下附加技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述限位件为螺栓，所述螺栓具有头端，所述尼龙帽套设在所述螺栓的头端上。

根据本发明的一些实施例，所述螺栓与所述尼龙帽硫化成一体。这样可以增加降噪效果，同时螺栓与尼龙帽整体强度更高。

根据本发明的一些实施例，所述转向节上设置有安装部，所述安装部内形成有螺纹孔，所述螺栓螺纹连接至所述螺纹孔；

所述转向节组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母夹设在所述螺栓的头端与所述安装部之间。

根据本发明的一些实施例，所述安装部上设置有加强结构，所述加强结构为梯形。

由此，可以增加安装部的强度。

根据本发明的一些实施例，所述下摆臂上形成有与所述尼龙帽相对的止挡面，所述止挡面为矩形平面，所述矩形平面的短边为所述尼龙帽直径的至少两倍。

这样可以保证在转向节达到最大转角时，止挡面与尼龙帽止抵可靠，即便车轮上下跳动也可形成有效限位。

根据本发明的一些实施例，所述螺栓构造成先于所述转向节吸收碰撞能量。

由此，在碰撞能量较小时，可有螺栓吸收，而在碰撞能量较大时，螺栓吸收部分能量后再由转向节吸收，这样可以较好地降低转向节的损坏率，从而提高整车安全性且降低了维护成本。

根据本发明的一些实施例，所述螺栓的头端设置有吸能结构。

根据本发明的一些实施例，所述吸能结构为多个吸能凹槽，所述多个吸能凹槽均为环形且形成在所述螺栓的头端的外周面上。

根据本发明的一些实施例，所述多个吸能凹槽的深度按照从所述螺栓的头端朝向所述螺栓的尾端的方向逐渐减小。

这样该多个吸能凹槽形成多级吸能结构，逐渐溃缩吸能，更好地衰减向转向节传递的能量。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的转向节组件的立体图；

图2是图1中圈示A部的放大图；

图3是转向节和球销的示意图；

图4是转向节上的安装部的放大图；

图5是螺栓和尼龙帽装配后的示意图；

图6是螺栓和尼龙帽的***图；

图7是螺栓头端的放大图。

附图标记：

转向节组件100；

转向节1，安装部11，螺纹孔12，加强结构13；

下摆臂2，止挡面21；

螺栓（限位件）3，头端31，吸能凹槽（吸能结构）311，尾端32；

尼龙帽4；

球销5；

锁紧螺母6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的用于车辆的转向节组件100。

根据本发明一个实施例的转向节组件100包括转向节1、下摆臂2、限位件和尼龙帽4。

参照图1和图2所示，下摆臂2通过球销5与转向节1相连。可以理解，转向节1和下摆臂2均为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此这里对转向节1以及下摆臂2的具体构造及功能不作详细描述。

限位件例如螺栓3设在转向节1与下摆臂2的其中一个上，尼龙帽4设在限位件上，其中转向节1达到预设的最大转角时，尼龙帽4和转向节1与下摆臂2中的另一个的距离为h。换言之，根据本发明的一个实施例，限位件可设置在转向节1上，此时在转向节1达到预设的最大转角时，尼龙帽4与下摆臂2的距离为h。又如，根据本发明的另一个实施例，限位件设置在下摆臂2上，此时在转向节1达到预设的最大转角时，尼龙帽4与转向节1的距离为h。

其中，需要说明的是，上述“转向节1达到预设的最大转角”为根据不同车辆预设的一个最大转角，对于不同车辆而言，该最大转角可以相同，当然也可以不同。但是，需要理解的是，在本领域内，虽然转向节1正常工作时其转角理论上不会超过该最大转角，但是在整车装配后，由于零部件加工时不可避免具有误差且各部件在装配过程中也存在装配公差、或者驾驶员猛打转向盘至最大位置时，均可能导致转向节1的实际最大转角超过该预设的理论最大转角，即上述的“最大转角”可以理解为理论上的最大转角，而实际最大转角一般往往可能略大于该理论最大转角，这对于本领域的普通技术人员而言，应当是容易理解的。

其中上述的h的取值范围满足：0≤h≤3mm。

下面以限位件设置在转向节1上为例说明，若h=0mm，则在转向节1达到最大转角时，尼龙帽4将止抵下摆臂2，从而限制转向节1相对下摆臂2继续转动，实现限位功能。此时由于设置有尼龙帽4的缘故，因此可以很好地吸收下摆臂2撞击尼龙帽4的能量，从而降低噪音，提高行车舒适性。

若h＞0时，以h=2mm为例，则在转向节1达到最大转角时，尼龙帽4理论上将与下摆臂2之间具有2mm的间隙，但是，可以理解的是，上面已经详细描述过，转向节1的实际转角可能略大于该理论最大转角，因此此时尼龙帽4仍可能推抵下摆臂2，限制转向节1继续转动，并且吸收撞击能量，降低噪音。

发明人通过多年的行业经验以及大量实验发现，通过将h控制在3mm以内，可以实现稳定地限位，同时获得良好的降噪效果。

特别地，在h＞0时，即理论上尼龙帽4与下摆臂2应当具有间隙h而并非直接接触，采用这种设计时，理论上可先由车辆的转向器（具有限位功能的转向器已为现有技术）进行限位，这样在达到理论转动极限时，由转向器首先进行限位，由此下摆臂2将不与尼龙帽4接触，因此二者不会由于撞击而产生噪音。而且，在h＞0时，当车辆发生碰撞时，转向器先于尼龙帽4进行限位，然后在由尼龙帽4限位并吸收碰撞能量，这样在一定程度上可以降低转向节1的破坏率，提高整车的可靠性，同时降低整车维修成本。

但是，应当理解，即便h＞0，在转向节1达到实际最大转角时仍可能超过理论最大转角从而止抵在尼龙帽4上，因此尼龙帽4仍具有良好的降噪效果。优选地，1.5mm≤h≤2.5mm，更优选地，h=2mm。

根据本发明实施例的用于车辆的转向节组件100，通过设置尼龙帽4，可以很好地消除在转向节1达到最大转角时下摆臂2与限位件的撞击噪音，大大提高行车舒适性。而且，在车辆发生碰撞时，由于尼龙帽4与限位件的止挡限位作用，还能降低转向器发生破坏性损坏的概率，进一步降低了维护成本。

根据本发明的一个实施例，如图6所示，限位件为螺栓3，螺栓3具有头端31和尾端32，尼龙帽4套设在螺栓3的头端31上且与螺栓3的头端31固定。进一步，螺栓3与尼龙帽4硫化成一体结构，这样可以增加降噪效果，同时螺栓3与尼龙帽4整体强度更高。

参照图1和图2所示，螺栓3设置在转向节1上，具体而言，转向节1上设置有安装部11（如图4所示），安装部11内形成有螺纹孔12，螺栓3螺纹连接至螺纹孔12，这样方便限位量的调节，例如可根据不同转向节1的最大转角，适应性地调节螺栓3凸出安装部11的高度。

如图2所示，转向节组件100还包括锁紧螺母6，该锁紧螺母6夹设在螺栓3的头端31与安装部11之间，换言之，螺栓3与锁紧螺母6预先旋合，然后将螺栓3对准并旋入螺纹孔12，直至旋紧，此时锁紧螺母6的两端面分别紧贴螺栓3的头端31与安装部11，从而形成摩擦，在摩擦力的作用下，螺栓3被固定无法自由转动。

可以理解的是，通过调节锁紧螺母6的厚度就可以方便地改变螺栓3凸出安装部11的高度，从而适应不同转向节1所需的限位量。优选地，安装部11一体地形成在转向节1上。

参照图4所示，安装部11上设置有加强结构13，加强结构13可为梯形且包围在螺纹孔12的周向外侧，由此，可以提高安装部11的强度，安装部11无需加工的很厚，从而在整体上减轻转向节1的重量，使转向节1更加轻量化。加强结构13可以是加强筋，加强筋与安装部11可一体形成，例如加强筋、安装部11与转向节1整体浇注成型。

参照图2所示，下摆臂2上形成有与尼龙帽4相对的止挡面21，止挡面21为矩形平面，矩形平面的短边为尼龙帽4直径的至少两倍，这样可以保证在转向节1达到最大转角时，止挡面21与尼龙帽4止抵可靠，即便车轮上下跳动也可形成有效限位。进一步，矩形平面的短边不超过尼龙帽4直径的2.5倍。止挡面21可为机加工平面。

根据本发明的一个优选实施例，螺栓3构造成先于转向节1吸收碰撞能量，换言之，在车辆发生碰撞导致转向节1转动至最大转角处并抵压尼龙帽4时，螺栓3先吸收碰撞能量，待螺栓3充分吸收碰撞能量后，剩余的能量在传递给转向节1，由此，在碰撞能量较小时，可有螺栓3吸收，而在碰撞能量较大时，螺栓3吸收部分能量后再由转向节1吸收，这样可以较好地降低转向节1的损坏率，从而提高整车安全性且降低了维护成本。

其中，可以理解，螺栓3先于转向节1吸收碰撞能量可以有多种实现方式，例如螺栓3与转向节1可采用不同材料制成，螺栓3可选用强度比转向节1强度低的材料制造，这样螺栓3的强度较低，在发生碰撞时，可以先于转向节1吸能。

当然，螺栓3上也可开设吸能结构从而率先吸能，具体地，螺栓3的头端31设置有吸能结构。该吸能结构在车辆发生碰撞时，可以吸收部分能量，从而衰减向转向节1传递的能量，有效保护转向节1。

参照图7所示，吸能结构为多个吸能凹槽311，多个吸能凹槽311均为环形且彼此间隔开地形成在螺栓3的头端31的外周面上。通过形成吸能凹槽311可以很好地吸能，且成本低。

进一步，多个吸能凹槽311的深度按照从螺栓3的头端31朝向螺栓3的尾端32的方向逐渐减小，换言之，多个吸能凹槽311中越靠近尾端32的吸能凹槽311的深度越浅，这样该多个吸能凹槽311形成多级吸能结构，逐渐溃缩吸能，更好地衰减向转向节1传递的能量。

为了方便吸能凹槽311的形成，可以采用特制的螺栓3，该特制的螺栓3可具有较厚的头端31，从而方便加工出多道吸能凹槽311。

整体而言，根据本发明一个优选实施例的转向节组件100，可以具有如下优点：

1）限位螺栓3结构简单，可根据转向角不同，调节限位量；

2）限位螺栓3增加尼龙帽4结构，在限位螺栓3与下摆臂2接触时，有效改善异响；

3）转向节1限位螺栓3安装位采用具有梯形加强结构13的安装部11，最大限度提高转向节1及安装部11的强度；

4）下摆臂2与限位螺栓3配合面的边长为尼龙帽4直径的2-2.5倍，以保证在车轮上下跳动时仍具有可靠的限位。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种用于车辆的转向节组件，包括转向节和下摆臂，所述下摆臂通过球销与所述转向节相连，其特征在于，所述转向节组件还包括：

限位件，所述限位件设在所述转向节与所述下摆臂的其中一个上；

尼龙帽，所述尼龙帽设在所述限位件上，其中在所述转向节达到预设的最大转角时，所述尼龙帽和所述转向节与所述下摆臂中的另一个的距离为h，其中0≤h≤3mm；

所述限位件为螺栓，所述螺栓具有头端，所述尼龙帽套设在所述螺栓的头端上；

所述转向节上设置有安装部，所述安装部内形成有螺纹孔，所述螺栓螺纹连接至所述螺纹孔；

所述转向节组件还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母夹设在所述螺栓的头端与所述安装部之间。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的转向节组件，其特征在于，所述螺栓与所述尼龙帽硫化成一体。

3.根据权利要求1所述的用于车辆的转向节组件，其特征在于，所述安装部上设置有加强结构，所述加强结构为梯形。

4.根据权利要求1所述的用于车辆的转向节组件，其特征在于，所述下摆臂上形成有与所述尼龙帽对应的止挡面，所述止挡面为矩形平面，所述矩形平面的短边为所述尼龙帽直径的至少两倍。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的转向节组件，其特征在于，所述螺栓构造成先于所述转向节吸收碰撞能量。

6.根据权利要求1或5所述的用于车辆的转向节组件，其特征在于，所述螺栓的头端设置有吸能结构。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的转向节组件，其特征在于，所述吸能结构为多个吸能凹槽，所述多个吸能凹槽均为环形且形成在所述螺栓的头端的外周面上。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的转向节组件，其特征在于，所述多个吸能凹槽的深度按照从所述螺栓的头端朝向所述螺栓的尾端的方向逐渐减小。