转向拉杆连接装置、转向系统和车辆的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种转向拉杆连接装置、转向系统和车辆。

背景技术：

在现有技术中，转向拉杆通过一个球销与转向节臂连接从而实现汽车的转向功能。然而球销的制造工艺相对复杂，成本较高，且球销强度不高，容易磨损。球销磨损后一方面会影响方向盘控制精度及轮胎平衡，造成抓地力减弱、磨损加剧，另一方面可能会使悬架产生额外震动，造成其他零部件疲劳失效。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种转向拉杆连接装置、转向系统和车辆，以解决现有技术中的车辆的转向拉杆连接装置采用球销导致强度不足的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种转向拉杆连接装置，包括：第一连接件，第一连接件上设置有用于与转向拉杆连接的第一连接部；第二连接件，第二连接件上设置有用于与转向节臂连接的第二连接部；第三连接件，第三连接件与第一连接件通过第一枢转轴可枢转地连接，第三连接件与第二连接件通过第二枢转轴可枢转地连接，第一枢转轴的轴线与第二枢转轴的轴线之间成夹角。

进一步地，第一枢转轴的轴线和第二枢转轴的轴线相互垂直。

进一步地，第一连接件通过第三枢转轴与转向拉杆可枢转地连接；和/或，第二连接件通过第四枢转轴与转向节臂可枢转地连接。

进一步地，第一连接件通过第三枢转轴与转向拉杆可枢转地连接，第三枢转轴的轴线与第一枢转轴的轴线和第二枢转轴的轴线均垂直。

进一步地，第二连接件通过第四枢转轴与转向节臂可枢转地连接，第四枢转轴的轴线与第一枢转轴的轴线和第二枢转轴的轴线均垂直。

进一步地，第一连接件包括相对设置的第一板和第二板以及连接第一板和第二板的第三板，第一连接部设置在第三板上，第一板上开设有第一轴孔，第二板上与第一轴孔对应地开设有第二轴孔，第一枢转轴穿设在第一轴孔和第二轴孔中。

进一步地，第二连接件包括相对设置的第四板和第五板，以及连接第四板和第五板的第六板，第二连接部设置在第六板上，第五板上开设有第三轴孔，第四板上与第三轴孔对应地开设有第四轴孔，第二枢转轴穿设在第三轴孔和第四轴孔中。

进一步地，第三连接件包括相对设置的第七板和第八板，以及连接第七板和第八板的U 型板，其中第七板和第八板分别设置在U型板的两侧的U型开口处，第七板上开设有第五轴孔，第八板上与第五轴孔对应地开设有第六轴孔，U型板的两个直板段上对应地开设有第七轴孔和第八轴孔，第一枢转轴和第二枢转轴之中的一个穿设在第五轴孔和第六轴孔中，另一个穿设在第七轴孔和第八轴孔中。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种转向系统，包括转向拉杆和转向节臂，转向拉杆和转向节臂通过上述的转向拉杆连接装置可枢转地连接，其中，转向拉杆与转向拉杆连接装置的第一连接件连接，转向节臂与转向拉杆连接装置的第二连接件连接。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种车辆，包括转向系统，转向系统为上述的转向系统。

应用本实用新型的技术方案，转向拉杆连接装置包括：第一连接件、第二连接件以及第三连接件。其中，第一连接件上设置有用于与转向拉杆连接的第一连接部；第二连接件上设置有用于与转向节臂连接的第二连接部；第三连接件与第一连接件通过第一枢转轴可枢转地连接，第三连接件与第二连接件通过第二枢转轴可枢转地连接，第一枢转轴的轴线与第二枢转轴的轴线之间成夹角。因此第一连接件和第二连接件之间具有沿正交方向的两个转动自由度，第一连接件与转向拉杆连接，第二连接件与转向节臂连接，因此上述结构能够代替球销，以实现转向拉杆与转向节臂之间的多向枢转链接，即驱动汽车的转向轮进行转向。另外，上述结构还具有以下两个优点：第一、上述结构的可靠性高，能够保证方向盘控制精度及轮胎平衡，避免悬架产生额外震动，造成其他零部件疲劳失效；第二、上述结构简单，易于加工制造，生产成本低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的转向拉杆连接装置的实施例的立体示意图；

图2示出了根据本实用新型的转向拉杆连接装置的第一连接件的实施例的立体示意图；

图3示出了根据本实用新型的转向拉杆连接装置的第二连接件的实施例的立体示意图；以及

图4示出了根据本实用新型的转向拉杆连接装置的第三连接件的实施例的立体示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一连接件；11、第一连接孔；12、第一轴孔；13、第二轴孔；20、第二连接件；21、第二连接孔；22、第三轴孔22；23、第四轴孔；30、第三连接件；31、第五轴孔；32、第六轴孔；33、第七轴孔；34、第八轴孔；35、第七板；36、第八板；37、U型板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1所示，本实施例的转向拉杆连接装置包括：第一连接件10、第二连接件20以及第三连接件30。其中，第一连接件10上设置有用于与转向拉杆连接的第一连接部；第二连接件 20上设置有用于与转向节臂连接的第二连接部；第三连接件30与第一连接件10通过第一枢转轴可枢转地连接，第三连接件30与第二连接件20通过第二枢转轴可枢转地连接，第一枢转轴的轴线与第二枢转轴的轴线之间成夹角。

应用本实施例的技术方案，转向拉杆连接装置包括：第一连接件10、第二连接件20以及第三连接件30。其中，第一连接件10上设置有用于与转向拉杆连接的第一连接部；第二连接件20上设置有用于与转向节臂连接的第二连接部；第三连接件30与第一连接件10通过第一枢转轴可枢转地连接，第三连接件30与第二连接件20通过第二枢转轴可枢转地连接，第一枢转轴的轴线与第二枢转轴的轴线之间成夹角。因此第一连接件10和第二连接件20之间具有沿正交方向的两个转动自由度，第一连接件10与转向拉杆连接，第二连接件20与转向节臂连接，因此上述结构能够代替球销，以实现转向拉杆与转向节臂之间的多向枢转链接，即驱动汽车的转向轮进行转向。另外，上述结构还具有以下两个优点：第一、上述结构的可靠性高，能够保证方向盘控制精度及轮胎平衡，避免悬架产生额外震动，造成其他零部件疲劳失效；第二、上述结构简单，易于加工制造，生产成本低。

需要指出的是，第一枢转轴的轴线与第二枢转轴的轴线之间成夹角，即第一枢转轴和第二枢转轴不能重合或平行，这使得第一连接件10和第二连接件20之间具有沿正交方向的两个转动自由度，例如图1中示出的上下方向和左右方向两个方向的转动自由度。第一连接件 10和第二连接件20之间并不需要做到360度枢转，而是尽在规定的角度内能够枢转即可。

而在优选实施例中，如图1示出的实施例，第一枢转轴的轴线和第二枢转轴的轴线相互垂直。

相互垂直的第一枢转轴和第二枢转轴在转动配合时攒动小，稳定性好，因此作为本实用新型的优选实施例。

优选地，第一连接件10通过第三枢转轴与转向拉杆可枢转地连接；和/或，第二连接件 20通过第四枢转轴与转向节臂可枢转地连接。

在一些实施例中，第一连接件10通过第三枢转轴与转向拉杆可枢转地连接，第三枢转轴的轴线与第一枢转轴的轴线和第二枢转轴的轴线均垂直。

由于第一连接件10通过第三枢转轴与转向拉杆可枢转地连接，因此转向拉杆与第二连接件20之间能够沿正交的三个方向枢转，即实现了三自由度的转动，这与球销的转动自由度相同。

更优选地，第一枢轴、第二枢轴和第三枢轴相交于一个公共交点，该公共交点即为转向拉杆连接装置的转动圆心。

在另一些实施例中，第二连接件20通过第四枢转轴与转向节臂可枢转地连接，第四枢转轴的轴线与第一枢转轴的轴线和第二枢转轴的轴线相互垂直。

由于第二连接件20通过第四枢转轴与转向节臂可枢转地连接，因此转向节臂与第一连接件10之间能够沿正交的三个方向枢转，即实现了三自由度的转动，这与球销的转动自由度相同。

更优选地，第一枢轴、第二枢轴和第四枢轴相交于一个公共交点，该公共交点即为转向拉杆连接装置的转动圆心。

而在例如图1示出的优选实施例中，第一连接件10通过第三枢转轴与转向拉杆可枢转地连接且第二连接件20通过第四枢转轴与转向节臂可枢转地连接。

无论上述哪种实施例，均可以使得转向拉杆和转向节臂之间实现三自由度的转动，即在运动自由度方面相当于二者之间通过球销链接。

更优选地，第一枢轴、第二枢轴、第三枢轴和第四枢轴相交于一个公共交点，该公共交点即为转向拉杆连接装置的转动圆心。

优选地，如图2所示，第一连接件10包括相对设置的第一板和第二板，以及连接第一板和第二板的第三板，第一连接部设置在第三板上，第一板上开设有第一轴孔12，第二板上与第一轴孔12对应地开设有第二轴孔13，第一枢转轴穿设在第一轴孔12和第二轴孔13中。

在该实施例中，第一连接部为开设在第三板上的第一连接孔11。

优选地，如图3所示，第二连接件20包括相对设置的第四板和第五板，以及连接第四板和第五板的第六板，第二连接部设置在第六板上，第五板上开设有第三轴孔22，第四板上与第三轴孔22对应地开设有第四轴孔23，第二枢转轴穿设在第三轴孔22和第四轴孔23中。

在该实施例中，第二连接部为开设在第三板上的第二连接孔21。

优选地，如图4所示，第三连接件30包括相对设置的第七板35和第八板36，以及连接第七板35和第八板36的U型板37，其中第七板35和第八板36分别设置在U型板37的两侧的U型开口处，第七板35上开设有第五轴孔31，第八板36上与第五轴孔31对应地开设有第六轴孔32，U型板37的两个直板段上对应地开设有第七轴孔33和第八轴孔34，第一枢转轴和第二枢转轴之中的一个穿设在第五轴孔31和第六轴孔32中，另一个穿设在第七轴孔 33和第八轴孔34中。

需要说明的是，若第五轴孔31、第六轴孔32之间的轴线与第七轴孔33、第八轴孔34之间的轴线相交，则该转向拉杆连接装置的体积更小，但即使两个轴线不相交，也不会影响转向拉杆连接装置的正常工作。

若上述两个轴线相交，则本实用新型的转向拉杆连接装置的运动中心在两个轴线的交点位置处；若上述两个轴线不相交，则本实用新型的转向拉杆连接装置的运动中心在第五轴孔31与第六轴孔32之间的中点和第七轴孔33与第八轴孔34之间的中点的连线的中点位置处。本实用新型的转向拉杆连接装置的运动中心即上述运动中心，即上述运动中心为本实用新型的转向拉杆连接装置所模拟的球销的球心。

本实用新型的转向拉杆连接装置通过三个板体和最少两个枢转轴即实现了现有的球销实现的双自由度转动，由于球销精度要求高，若球销存在缺损即容易造成转动不平稳、噪音等问题，而板体和枢轴之间的连接更加可靠，承载能力更强，不宜发生转动不平稳的现象，而且本实用新型的转向拉杆连接装置相比球销更容易加工制造，成本更低。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种转向系统，包括转向拉杆和转向节臂，转向拉杆和转向节臂通过上述的转向拉杆连接装置可枢转地连接，其中，转向拉杆与转向拉杆连接装置的第一连接件10连接，转向节臂与转向拉杆连接装置的第二连接件20连接。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种车辆，包括转向系统，转向系统为上述的转向系统。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。