专利名称：利用转向器架的悬架机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种利用转向器架(steering gear frame)的悬架机构(suspension layout)，更具体地说，涉及到一种利用转向器架的悬架机构，其中独立的动力转向系的组件被一体化成一个单一结构。
背景技术：
机动车辆的发动机托架(sub-frame)安装在发动机舱的下部，也就是说，沿着车辆宽度方向在车架(vehicle frame)的前下部区域，与悬架系统和车架互相连接。该发动机托架也支撑转向器(steering gear)壳体组件。
由于这种发动机托架在很大程度上决定了车架的整体强度，因此发动机托架也需要具有至少预先确定大小的强度。而且，发动机托架必须能够牢固地支撑与该发动机托架相对一端连接的悬架系统的结构构件。
为了实现常规的发动机托架100，参考图7和图8，一个上部薄钢板102和下部薄钢板104经过压制成形工艺形成预定的形状，在上部薄钢板102和下部薄钢板104边缘处的突出部分被焊接在一起。结果，由上部薄钢板102和下部薄钢板104形成一个具有预定形状的封闭的区域。
由上部薄钢板102形成了一个具有预定高度的突出的区域106。该突出的区域106沿着上部薄钢板一边的纵向方向整体地形成。在突出区域106的相对一端上形成一个安装支架110。该安装支架110被用来安装转向器壳体组件108。也就是说，转向器壳体组件108包括连接件112，该连接件112被固定于安装架110，由此把转向器壳体组件108固定在发动机托架100上。
并且，安装支架在发动机托架100的相对一端上形成从而把安装支架固定在车架上。这是通过使用紧固件如螺栓来实现的。另外，一个形成悬架系统的控制臂紧挨着安装支架被连接到车架上。
然而，在发动机托架和转向器壳体组件被分别按照如上所述制备之后，随着这些组件的装配，如果设计被执行，使发动机托架具有足够的强度能够执行它的特定的功能，那末发动机托架的尺寸和重量将增加。
具体说，为了安装转向器壳体组件，必需在发动机托架的上部纵向地形成该突出区域。这使得发动机托架的整体重量增加，这与减小车辆重量的努力背道而驰。而且，发动机托架尺寸增加，结果使它占用发动机舱更多的空间，从而减小了发动机舱里可以利用的空间和空间利用率。
并且，由于在一个单独的工序中将转向器壳体组件安装到发动机托架上，生产所需的总时间不必要地增加了。最后，转向器壳体组件所需的大量零件增加了生产总成本，在提供转向器壳体组件的区域产生一个复杂的结构。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种利用转向器架的悬架机构，其中转向装置(steering apparatus)组件和发动机托架被一体化成为一个单一的结构，由此通过减少装配所需的时间来提高生产率，并将生产成本减到最低，而且通过提高整体强度和在低的位置设置转向器马达，防止在撞击过程中使转向器马达进入到乘客舱来提高安全性。
本发明的另一个目的是提供一种利用转向器架的悬架机构，其中各个转向盘的转向器马达安装在侧梁(side member)上，这样使得横梁可以自由地形成，从而改进自由配置结构，并通过减小占用空间增加发动机舱内的空间。而且，通过制造包括驱动汽缸的转向器马达，并使转向器马达沿着车辆宽度方向设置(这在现有技术里不必要的)，在四轮驱动(4WD)的车辆中优化了传动轴通过的路径。
在一个实施例中，本发明提供了一种使用转向器架的悬架机构，该悬架机构包括一个具有多个侧梁的发动机托架，这些侧梁沿着车架的纵向设置，并且在沿着车辆宽度方向相互之间间隔一预定的距离；一个沿着车辆的宽度方向延伸并固定地与该侧梁连接的横梁；和一个包括转向器马达的转向装置组件，该转向器马达设置在每个侧梁上并且其运行使杆进行直线运动；和一个将杆的直线运动转换为转向节的旋转运动的转向传动组件。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的说明书附示说明本发明的一个实施例，并且和描述一起，解释本发明的原理。
图1是根据本发明一个优选实施例的利用转向器架的悬架机构的透视图；图2是图1中悬架机构的平面图；图3是从图1和图2中所示的方向A观察的图1中悬架机构的局部侧视图；图4是沿图2中的II-II线的截面图，图示说明了关于转向马达安装的第一种结构；图5是沿图2中的II-II线的截面图，图示说明了关于转向马达安装的第二种结构；图6是一个示意简图，示出了根据本发明的一个优选实例应用转向器架的转向系的一种工作状态；图7是常规的转向系安装结构的透视图；图8是沿图7中VII-VII线的截面图。
具体实施例方式
现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图1-3示出了本发明优选实例的发动机托架。在这些图中，参考数字2表示发动机托架。
发动机托架2包括侧梁4和6，该侧梁4和6沿着车架的纵向设置，且在沿着车辆宽度方向相互之间间隔一预定的距离；而且一个横梁8沿车辆的宽度方向延伸，并且连接于最靠近车辆的前面的侧梁4和6的端部区域。图1中指明了车辆向前的方向。
发动机托架2的后部区域与车架的主横梁(图中未示)连接。发动机托架2可以固定地安装在该主横梁上，或者这种连接可以通过使用套筒实现，这样在发动机托架2和主横梁之间可以有一定程度的弹性。
悬架系统的下部控制臂12和14分别通过前连接件16和18、后连接件20和22分别被安装在侧梁4和6的外纵向侧面上。也就是说，下部控制臂12的前连接件16和下部控制臂14前连接件18通过水平橡胶套筒分别与侧梁4和6连接。而且，下部控制臂12的后连接件20和下部控制臂14的后连接件22通过在其之间插入垂直橡胶套筒分别与侧梁4和6连接。水平套筒和垂直套筒的位置并不局限于上面的描述和附图中所示的位置。
预先确定高度的安装支架25和27分别被安装在侧梁4和6的前端，主侧梁24和26分别被安装在安装架25和27上(参见图3)。主侧梁24和26也连接于主横梁。
另外，具有上述结构的发动机托架2中，转向器马达28和30分别安装在侧梁4和6的后上部。转向器马达28和30分别整体地形成在侧梁4和6上。更详细地说，参考图4，上零件32形成曲线或和半圆形，转向器马达28和30安放在上零件32上面(部分位于上零件32内)。上盖34然后安放在转向器马达28和30之上以固定转向器马达28和30。
转向器马达28和30电动运行使分别滑动地设置在转向器马达28和30中的杆36和38进行直线运动。由于转向器马达28和30与常规的转向器马达在结构和工作方面都相同，在这里就不再对其提供详细的描述。
在另一个例子里，参考图5，上零件32可以形成扁平的平板形状，转向器马达28和30被安放在上零件32上面。上盖34，或其它能够实现和侧梁4和6整体连接的结构，可以安放在转向器马达28和30之上来固定转向器马达28和30。
转向器马达28和30的杆36和38通过一个动力转向传动组件分别与转向节60和62连接(参图6)。也就是说，具有预定长度几乎互相垂直设置的连杆44和46以一个铰链40互相连接，形成一个转动部件52。同样，具有预定长度几乎互相垂直的连杆48和50以一个铰链42互相连接，形成一个转动部件54。杆36和38的末端分别与连杆46和50的末端铰链地连接。
旋转部件52和54的铰链40和42分别铰链连接于横梁8相对侧的上表面。而且，杆56和58分别与连杆44和48的末端连接。拉杆56和58与转向节60和62连接。
虽然旋转部件52和54距离横梁8的纵向中心基本上等距离地安装，并构造成使得它们可以在相反的方向旋转，旋转组件52和54并不局限于这些方面，而且可以安装在横梁8的不同位置上，沿着相同的方向进行旋转。
具有如上所述的结构，例如，当想要向左转向时，司机向左转动转向盘。这被控制单元检测到，然后该控制单元对转向器马达进行控制。也就是，由于转向盘64和66必须绕着它们的垂直中心轴沿着相同的方向旋转，控制单元进行控制，使得转向器马达28和30的杆36和38如图6所示沿着相反方向运动。这样，就实现了独立的转向。
在如上构造和运行的本发明构造的悬架机构中，由于转向装置组件和发动机托架被一体化成为一个单一的结构，该悬架机构的整体强度增加了，装配所需的时间缩短了，因此提高了生产效率，减少了生产成本。
还有，由于转向器马达被安装在车架的下面，防止在撞击过程中使转向器马达进入到乘客舱，因此提高了安全性。
另外，由于现有技术的沿着车辆的宽度方向延伸相当长度的转向装置的省略，横梁可以更加自由地被设计，改进了整个自由设置结构，随着被占用空间的减小，发动机舱中可利用的空间增加了。而且，这使得在四轮驱动的机动车辆中传动轴传动路径被优化。
最后，由于拉杆的位置可以更加自由地确定，关于该悬架系统的结构有更多的选择，这也就使得独立转向成为可能，这样就实现了优化的转向角，提高了轮胎的附着力(tire traction)。
尽管在上文已经对本发明的优选实施例进行了详细地描述，也应该清楚地认识到这里公开的本的发明基本原理能使那些本领域技术人员所认识到，许多变化和修改将仍然属于本发明的精神和范围内，该范围由所附的权利要求限定。
权利要求
1.一种利用转向器架的悬架机构包括一个发动机托架，该发动机托架包括多个侧梁，该侧梁沿车架的纵向设置，并且在沿机动车辆宽度方向相互之间间隔一预定的距离，和一个沿机动车辆的宽度方向延伸并固定地连接于该多个侧梁的横梁；一个转向装置组件，该转向装置组件包括设置在每个侧梁的转向器马达，该转向器马达运行使得杆进行直线运动，和一个转向传动组件，用来将该杆的直线运动转化为转向节的旋转运动。
2.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于侧梁的前面区域固定在车架的主侧梁上。
3.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于发动机托架的每个侧梁的前外部区域固定在车架的主侧梁上。
4.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于在侧梁上形成凹槽部分，而且转向器马达固定于侧梁的该凹槽部分。
5.如权利要求4所述的转向机构，其特征在于该转向装置组件的转向器马达沿纵向安装在发动机托架的侧梁上。在侧梁的上表面形成凹槽部分，而且转向器马达通过上盖以部分地位于凹槽部分中的状态被固定于侧梁上。
6.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于转向传动组件包括与左转向节和右转向节连接的拉杆，和多个旋转部件，每个旋转部件都包含第一连杆和第二连杆，该第一连杆被铰链地连接于转向器马达的杆上，并且该第二连杆被连接于该拉杆上。
7.如权利要求6所述的转向机构，其特征在于该旋转部件相对于该横梁的想象的中心沿纵向对称地设置。
全文摘要
本发明提供了一种使用转向器架的悬架机构，在该悬架机构中，转向装置组件和发动机托架被一体化成为一个单一的结构，这样就通过减少装配时间提高了生产效率，从而减少了整个生产成本，而且在撞击过程中通过防止转向器马达进入乘客舱来提高安全性。该悬架机构包括一个包含有多个侧梁的发动机托架，该侧梁沿车架的长度方向设置，并且沿车辆宽度方向相互之间间隔一预定的距离；一个沿机动车辆的宽度方向延伸固定地与侧梁连接的横梁；和一个转向装置组件，该转向装置组件包括设置在每个侧梁的转向器马达，该转向器马达工作以使得杆进行直线运动；以及一个转向传动组件，用来将该杆的直线运动转化为转向节的旋转运动。
文档编号B62D21/00GK1403312SQ0214069
公开日2003年3月19日 申请日期2002年7月12日 优先权日2001年9月11日
发明者李彦求 申请人:现代自动车株式会社