专利名称：转向节臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆驾驶装置中的一种通过球窝接头(ball joint)与横向拉杆(tie rod)接合的转向节臂(knuckle arm)。
背景技术：
在现有技术中，通过球窝接头将转向节臂与横向拉杆接合而成的转向节臂结构广为人知。在这种转向节臂结构中，用螺母将转向节臂接合到设在横向拉杆一侧的球窝接头的球形螺栓(ball stud)(比如，可参照日本实用新型公开公告“实开平5-22832号公告”)。具体讲，球形螺栓的锥形轴插入转向节臂的锥形孔，然后将螺母拧至从锥形孔露出的锥形轴的部分。通过控制螺母的扭矩，可以限定转向节臂与横向拉杆的相对位置。
当车辆倾斜(roll)时，伴随车轮的上下移动，位置校准会发生变化，于是会发生所谓“倾斜转向”(roll steer)。倾斜转向的特性由悬架臂(suspension arm)的配置而决定，对车辆操纵的稳定性有重大影响。但是实际上，由于各种零部件的误差，以及组装误差等的影响，倾斜转向的特性会因车辆不同而出现很大涨落。从商品性和可靠性的角度来讲，尽可能减小倾斜转向特性的涨落，使得车辆操纵稳定性不因车辆的不同而变化是致关重要的。
然而，在如上所述的现有技术中的转向节臂结构中，由于扭矩的涨落，由转向节臂和横向拉杆之间的球窝接头构成的连接部的接合误差也容易出现涨落，因此，倾斜转向特性会有很大涨落，使得车辆的操纵稳定性因车而异，即根据车辆的不同而涨落。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以减小倾斜转向特性随车辆的涨落的转向节臂，以及具有该转向节臂的转向结构。
本发明提供一种转向节臂，它包括第一球窝接头，用来与一悬架臂接合；第二球窝接头，用来与一横向拉杆接合；以及螺栓孔，用来与一转向节接合。其特征在于，所述第一球窝接头的旋转中心和第二球窝接头的旋转中心，与所述螺栓孔周围的所述转向节的座面大约位于同一平面内。
作为一优选例，所述螺栓孔与所述第一球窝接头的旋转中心和第二球窝接头的旋转中心大约位于同一直线上。
本发明还提供一种转向结构，它包括转向节臂，它具有第一球窝接头，第二球窝接头，和用来与一转向节接合的螺栓孔；悬架臂，它经所述第一球窝接头与所述转向节臂接合；以及横向拉杆，其经所述第二球窝接头与所述转向节臂接合。其特征在于，所述第一球窝接头的旋转中心和第二球窝接头的旋转中心，与所述螺栓孔周围的所述转向节的座面大约位于同一平面内。
作为一优选例，所述螺栓孔与所述第一球窝接头的旋转中心和第二球窝接头的旋转中心大约位于同一直线上。
本发明的以上转向节臂以及转向结构，可以减小倾斜转向特性随车辆的变化。
通过以下结合附图的详细说明可以对本发明的目的，特征和优点有更清楚的了解。
图1是本发明的一个实施例的转向节臂40的侧面图；
图2是显示转向节臂40与横向拉杆20的接合状态的部分侧面图；图3是现有技术中的转向节臂的侧面图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的具体实施例做详细说明。
图1显示本发明的一个实施例的转向节臂40，具体讲，图1是沿车宽方向观察到的转向节臂40的侧面图。
图2是显示转向节臂40与横向拉杆20的接合状态的部分侧面图。
转向节臂40具有用来与横向拉杆20接合的球窝接头42(以下称之为“横向拉杆B/J42”)，以及用来与悬架臂(下臂)接合的球窝接头44(以下称之为“下臂B/J44”)。
转向节臂40中，在下臂B/J44的两侧还有两个螺栓孔53和55，用螺栓可将转向节60固定于螺栓孔53和55内。转向节60通过轴承与车轮连接。
横向拉杆B/J42有一个球形螺栓42a，其锥形轴部42b的上部有螺丝部42c。横向拉杆20上有与锥形轴部42b相对应的锥形孔。横向拉杆B/J42的锥形轴部42b插入横向拉杆20的锥形孔，然后把螺母70拧至锥形轴部42c(参照图2)。通过控制螺母70的扭矩，可以设定转向节臂40与横向拉杆20的相对位置。横向拉杆20是本发明的转向装置的一部分，它通过转向闸箱以及转向杆(未图示)等与转向轮(未图示)连接。
同样，下臂B/J44有一个球形螺栓44a，其锥形轴部44b的上部有螺丝部44c。悬架臂(未图示)上有与锥形轴部44b相对应的锥形孔。下臂B/J44的锥形轴部44b插入悬架臂的锥形孔，然后把螺母70拧至锥形轴部44c。通过控制螺母70的扭矩，可以设定转向节臂40与悬架臂的相对位置。悬架臂被安装在车体(悬架部件)上，并可以相对于车体旋转。悬架臂通过转向节臂40等可以把车轮可摇动地支撑于车体。
如图1所示，作为本发明的一优选例，横向拉杆B/J42的旋转中心43和下臂B/J44的旋转中心45，与转向节60的组装座面41大约位于同一平面内。另外，作为本发明的一优选例，横向拉杆B/J42的旋转中心43和下臂B/J44的旋转中心45，以及螺栓孔53和55的中心大约位于同一直线上。这样的配置可以有效地减小由施加于旋转中心43和45，以及螺栓孔53和55的力而产生的弯矩(bending moment)以及扭矩，还能够使转向节臂40，悬架臂，转向节60等做得更小更轻。
如前所述，当车辆倾斜时，伴随车轮的上下移动，位置校准会发生变化，于是会发生倾斜转向。倾斜转向的特性由悬架臂的配置而决定，对车辆操纵的稳定性有重大影响。但是实际上，由于各种零部件的误差，以及组装误差等的影响，倾斜转向的特性会因车辆不同而出现很大涨落。从商品性和可靠性的角度来讲，尽可能减小倾斜转向特性的涨落，使得车辆操纵稳定性不随车辆的不同而变化是致关重要的。
横向拉杆B/J42的旋转中心43和下臂B/J44的旋转中心45的相对位置是产生倾斜转向特性的涨落的重要原因。比如说，旋转中心43和45的相对位置的1mm的涨落会造成倾斜转向特性的很大变化。
本实施例着眼于横向拉杆B/J42和下臂B/J44的旋转中心43和45的相对位置对倾斜转向特性涨落的影响，使旋转中心43和45的相对位置不随车辆不同而变化。换言之，如以上所述，在本实施例中，横向拉杆B/J42和下臂B/J44都设于转向节臂40上，所以，横向拉杆B/J42和下臂B/J44的旋转中心43和45的相对位置关系可以针对每个单独的转向节臂40来调节，从而有效地减小旋转中心43和45的相对位置的涨落。
图3是现有技术中的转向节臂的侧面图。
在如图3所示的转向节臂里，球窝接头设于横向拉杆一侧，而不是转向节臂一侧，由于转向节臂和横向拉杆的加工公差以及组装公差，横向拉杆一侧的球窝接头的旋转中心和悬架臂一侧的球窝接头的旋转中心的相对位置随车辆的不同会产生很大的变化。特别是，转向节臂和横向拉杆是由锥形轴插入锥形孔接合的，而由于扭矩的涨落等原因，横向拉杆一侧的球窝接头的旋转中心在竖直方向的位置会因零部件不同而有很大不同，组装误差的涨落会很大。
与以上现有技术不同，在本实施例中，由于横向拉杆B/J42和下臂B/J44都设于转向节臂40上，横向拉杆20的加工公差，以及横向拉杆20和转向节臂40的组装公差，都不会影响旋转中心43和45的相对位置，所以，可以从有效地减小旋转中心43和45的相对位置的涨落。
进一步，根据本实施例，由于横向拉杆B/J42和下臂B/J44都设于转向节臂40上，可以很容易地将横向拉杆B/J42的旋转中心43和下臂B/J44的旋转中心45大约设置于转向节60的组装座面41位于的平面内。因此，可以有效地减小所施加的各种力产生的弯矩以及扭矩，还能够使各部件做得更小更轻。
与之相对，在如图3所示的现有技术的转向节臂里，由于球窝接头是设在横向拉杆一侧，因此很难将横向拉杆B/J的旋转中心大致设置于包含了下臂B/J的旋转中心的转向节的组装座面位于的平面内。而且，为了做到这一点，需要在转向节臂上设置竖直方向的弯曲部。无论是哪种结构，都会对由所施加的各种力产生的各种矩产生不利影响。
以上只说明了是本发明的优选实施例，本发明并不限于以上的实施例，属于相关技术领域的技术人员可以在不脱离本发明的范围的前提下做种种修改。
比如说，本发明适用于各种悬架臂结构，具体讲，可适用于双叉形杆(double wish-bone)式悬架臂，带(strap)式悬架臂等等。
权利要求
1.一种转向节臂，它包括第一球窝接头，用来与一悬架臂接合；第二球窝接头，用来与一横向拉杆接合；以及螺栓孔，用来与一转向节接合，其特征在于，所述第一球窝接头的旋转中心和所述第二球窝接头的旋转中心，与所述螺栓孔周围的所述转向节的座面大约位于同一平面内。
2.根据权利要求1所述的转向节臂，其中，所述螺栓孔与所述第一球窝接头的旋转中心和所述第二球窝接头的旋转中心大约位于同一直线上。
3.一种转向结构，它包括转向节臂，它具有第一球窝接头，第二球窝接头，和用来与转向节接合的螺栓孔；悬架臂，它经所述第一球窝接头与所述转向节臂接合；以及横向拉杆，它经所述第二球窝接头与所述转向节臂接合，其特征在于，所述第一球窝接头的旋转中心和所述第二球窝接头的旋转中心，与所述螺栓孔周围的所述转向节的座面大约位于同一平面内。
4.根据权利要求3所述的转向结构，其中，所述螺栓孔与所述第一球窝接头的旋转中心和所述第二球窝接头的旋转中心大约位于同一直线上。
全文摘要
一种可以减小倾斜转向特性随车辆的涨落的转向节臂，以及具有该转向节臂的转向结构。本发明的转向节臂(40)具有用来与横向拉杆(20)接合的球窝接头(42)，以及用来与悬架臂接合的球窝接头(44)。由于两球窝接头(42，44)均设置在转向节臂(40)上，不易发生倾斜转向特性随车辆的不同而涨落的现象，使车辆操纵的稳定性不随车辆而变化。由于两球窝接头(42，44)均设置在转向节臂(40)上，可以有效地减小由施加于各个接合部的力所产生的各种矩，还能够使转向节臂(40)，悬架臂等做得更小更轻。
文档编号B62D7/00GK1603194SQ20041008052
公开日2005年4月6日 申请日期2004年9月28日 优先权日2003年9月29日
发明者丰田浩之, 横山进, 近藤浩, 林真司 申请人:丰田自动车株式会社