转向系统和车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种转向系统和车辆。

背景技术：

随着人们对车辆驾驶、乘坐舒适度的追求，suv车型越来越受到青睐。

目前，suv车辆中驾驶员位置相对于常用轿车中驾驶员的位置布置靠外，则正对驾驶员位置的方向盘和转向管柱随之靠外布置，并且轮胎尺寸也较大，因此将车身前纵梁挖坑来避让与转向管柱连接的转向传动轴，以及避让轮胎包络。

然而，上述将车身前纵梁挖坑的方式会导致车身前纵梁强度变弱，车辆发生碰撞时易失稳，降低车辆的安全性。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种转向系统和车辆，能够有效避免车身前纵梁挖坑，以提高车辆碰撞时的稳定性和安全性。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种转向系统，包括：

第一轴段，所述第一轴段通过转向管柱连接于方向盘；

传动机构，所述传动机构包括偏心设置的动力输入件和动力输出件，所述动力输入件与所述第一轴段连接且同轴设置；和

第二轴段，所述传动机构的动力输出件与所述第二轴段连接且同轴设置，所述第二轴段用于设置在车身前纵梁远离轮胎包络的一侧，所述第二轴段相对于所述第一轴段偏置的区域形成避让空间，所述避让空间用于设置所述车身前纵梁。

具体地，所述动力输入件与所述动力输出件沿所述第一轴段的径向方向排布；所述传动机构为齿轮传动机构、带传动机构或者链传动机构。

具体地，所述传动机构为斜齿轮传动机构，所述动力输入件和所述动力输出件为彼此相互啮合的斜齿轮。

具体地，所述第一轴段与所述动力输入件为一体结构，所述第二轴段与所述动力输出件为一体结构。

具体地，所述传动机构的周围围设有壳体，所述第一轴段和所述第二轴段分别穿入所述壳体内；

所述壳体将所述传动机构密封包裹。

另一方面，本实用新型实施例提供一种车辆，包括轮胎包络和车身前纵梁，还包括：上述的转向系统；

所述转向系统的第二轴段设置在所述车身前纵梁远离轮胎包络的一侧，所述第二轴段相对于所述第一轴段偏置形成的所述避让空间内设置有所述车身前纵梁。

具体地，所述传动机构设置在所述车辆的驾驶室仪表板内。

具体地，所述传动机构的周围围设有壳体，所述壳体通过支架固定连接在所述驾驶室仪表板内；所述驾驶室仪表板内具有仪表板横梁，所述支架固定连接于所述仪表板横梁。

具体地，所述支架的数量为三个，三个所述支架成三角空间布置。

具体地，所述传动机构的周围围设有壳体，所述壳体固定连接于车身防火墙朝向于所述驾驶室仪表板内的墙面上。

本实用新型实施例提供的一种转向系统和车辆，转向系统的第一轴段与第二轴段通过传动机构连接，其中，传动机构的动力输入件与动力输出件偏置非同轴，且动力输入件与第一轴段同轴，动力输出件与第二轴段同轴，则沿第一轴段的轴向方向上且位于第二轴段的旁侧形成避让空间，用于使车身前纵梁置于避让空间内，轮胎包络和第二轴段均不会与车身前纵梁发生干涉，相比现有技术中为避免转向传动轴与车身前纵梁发生干涉而将车身前纵梁进行挖坑，本实用新型实施例通过使第一轴段与第二轴段相错开以形成避让空间，来保证车身前纵梁足够的布置空间，增加选用大尺寸轮胎的可能性，且无需在车身前纵梁上进行挖坑，保证车身前纵梁的完整性，从而保证车身前纵梁的强度，提高车辆碰撞时的稳定性和安全性。有效解决了suv车辆以及车身宽于suv的车辆中转向系统的布置问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种转向系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种传动机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种转向系统安装在驾驶室仪表板内的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种转向系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种转向系统，包括：第一轴段11和第二轴段12，第一轴段11通过转向管柱2连接于方向盘3；还包括传动机构13，传动机构13包括偏心设置的动力输入件131和动力输出件132，动力输入件131与第一轴段11连接且同轴设置；传动机构13的动力输出件132与第二轴段12连接且同轴设置，第二轴段12用于设置在车身前纵梁4远离轮胎包络5的一侧，第二轴段12相对于所述第一轴段11偏置的区域形成避让空间14，避让空间14用于设置车身前纵梁4。

其中，转向系统的第一轴段11用于与转向管柱2的一端连接，转向管柱2的另一端与方向盘3连接，当转动方向盘3时，方向盘3带动转向管柱2转动，转向管柱2带动第一轴段11转动，第一轴段11通过传动机构13带动第二轴段12进行转动。需要说明的是，第二轴段12远离传动机构13的端部所要连接的部件以及连接方式均与现有技术中转向传动轴远离转向管柱的端部所连接的部件以及连接方式相同，此处不再赘述。第一轴段11与转向管柱2可通过万向节连接，方便第一轴段11与转向管柱2之间的配合连接以及力的传递。

传动机构13可以采用齿轮传动机构或者带传动机构或者链传动机构等，则动力输入件131和动力输出件132可以是齿轮或者带轮或者链轮等。传动比可采用1：1，以便无需更改现有的与转向相关的其他设计数据。传动机构13所起到的作用为使第二轴段12相对于第一轴段11沿轴向方向相错位布置，且保证第一轴段11带动第二轴段12转动。

通过传动机构13实现第二轴段12与第一轴段11相错开，则第二轴段12的旁侧可形成避让空间14，避让空间14位于沿第一轴段11的轴向方向上，避让空间14内用于车身前纵梁4的设置，第二轴段12不会与车身前纵梁4产生干涉，轮胎包络5位于车身前纵梁4远离第二轴段12的一侧，由于设计了避让空间14，足以保证车身前纵梁4的置于避让空间14内，因此轮胎包络5与车身前纵梁4也不会发生干涉，避让空间14也使得轮胎尺寸的选择范围较大，增加选用大尺寸轮胎的可能性。

需要说明的是，本实用新型实施例的转向系统对于左舵车型和右舵车型均适用。

本实用新型实施例提供的转向系统，第一轴段11与第二轴段12通过传动机构13连接，其中，传动机构的动力输入件131与动力输出件132偏置非同轴，且动力输入件131与第一轴段11同轴，动力输出件132与第二轴段12同轴，则沿第一轴段11的轴向方向上且位于第二轴段12的旁侧形成避让空间14，用于使车身前纵梁4置于避让空间14内，轮胎包络5和第二轴段12均不会与车身前纵梁4发生干涉，相比现有技术中为避免转向传动轴与车身前纵梁4发生干涉而将车身前纵梁4进行挖坑，本实用新型实施例通过使第一轴段11与第二轴段12相错开以形成避让空间14，来保证车身前纵梁4足够的布置空间，增加选用大尺寸轮胎的可能性，且无需在车身前纵梁4上进行挖坑，保证车身前纵梁4的完整性，从而保证车身前纵梁4的强度，提高车辆碰撞时的稳定性和安全性。有效解决了suv车辆以及车身宽于suv的车辆中转向系统的布置问题。

具体地，动力输入件131与动力输出件132沿第一轴段11的径向方向排布，使得第一轴段11与第二轴段12相互错开位于非同轴线上，且可使第一轴段11与第二轴段12的轴向方向相互平行，便于力的传递的分析和计算，便于后期对传动效率的计算优化等。

具体地，传动机构13为斜齿轮传动机构，动力输入件131和动力输出件132为彼此相互啮合的斜齿轮。其中，斜齿轮传动机构传动平稳、承载能力高。相比带传动和链传动，精度高。

具体地，第一轴段11与动力输入件131为一体结构，第二轴段12与动力输出件132为一体结构。其中，第一轴段11与动力输入件131可以焊接为一体，或者，第一轴段11与动力输入件131可以铸造成一体的毛坯结构，然后再精加工；第二轴段12与动力输出件132也可按照上述方式制成一体。制成一体结构可以更好地保证连接牢固，避免加工、装配偏差等问题，从而更好地保证传动效率。

具体地，传动机构13的周围围设有壳体15，第一轴段11和第二轴段12分别穿入壳体15内，且与壳体15转动连接；壳体15将传动机构13密封包裹。其中，壳体15能够对传动机构13起到保护作用，且壳体15对转向系统起到连接支撑作用，保证稳定的传动效果。壳体15将传动机构13密封包裹，壳体15内可设置润滑液等，以保证传动机构13的顺利运行。

如图4所示，为了保障车辆正常驾驶的可靠性，避免传动机构13发生传动失效，则可进行如下设计：在第一轴段11和第二轴段12上分别连接转角传感器81，两个转角传感器81分别与控制器连接，其中，控制器可以是车辆内的ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元)；控制器可通过接收两个转角传感器81的信号检测到第一轴段11和第二轴段12是否同时转动。第二轴段12的一段伸出动力输出件132，在与第二轴段12伸出端相对的位置设置电机82，电机轴通过电磁离合器83与第二轴段12连接，电机82和电磁离合器83分别与控制器连接。

当控制器接收到两个转角传感器81的信号表明第一轴段11和第二轴段12同时转动时，电机82处于不工作状态，电磁离合器83分离，此时电机82与第二轴段12处于分离状态；当控制器只接收到一个转角传感器81的信号表明传动机构13传动失效时，控制器控制电机82和电磁离合器83进行工作，电磁离合器83结合，此时电机82通过电磁离合器83带动第二轴段12转动，且控制器根据接收到的转角传感器81的信号对电机82的转速进行控制。该设计方案可进一步保障车辆正常驾驶。

如图1、图2和图4所示，本实用新型实施例提供一种车辆，包括轮胎包络5和车身前纵梁4，还包括上述的转向系统；转向系统的第二轴段12设置在车身前纵梁4远离轮胎包络5的一侧，第二轴段12相对于第一轴段11偏置形成的避让空间14内设置有车身前纵梁4。

其中，转向系统的具体结构以及实现避免在车身前纵梁4上挖坑的原理均与上述实施例相同，此处不再赘述。

具体地，如图3所示，传动机构13设置在车辆的驾驶室仪表板内。驾驶室仪表板内可有较充足的空间设置传动机构13，且传动机构13在驾驶室仪表板内不外露，不影响车辆内的美观。

具体地，传动机构13的周围围设有壳体15，壳体15通过支架6固定连接在驾驶室仪表板内；驾驶室仪表板内具有仪表板横梁7，支架6固定连接于仪表板横梁7。其中，第一轴段11和第二轴段12分别穿入壳体15内，且与壳体15转动连接，壳体15对转向系统起到连接支撑作用，保证稳定的传动效果。壳体15通过支架6固定在仪表板横梁7上，支架6与壳体15之间可通过螺栓固定连接，支架6与仪表板横梁7可采用焊接或者螺纹连接等。其中，支架6与壳体15通过螺栓固定连接可方便拆装维修等。

具体地，支架6的数量为三个，三个支架6成三角空间布置。其中，三角空间的布置形式能够更好地保证支架6固定连接壳体15的稳定性和可靠性。

或者，壳体15也可不与仪表板横梁7固定，也可固定连接于车身防火墙朝向于驾驶室仪表板内的墙面上，连接方式可通过螺栓将壳体15固定连接于车身防火墙上。

本实用新型实施例提供的车辆，其转向系统中，转向系统的第一轴段11与第二轴段12通过传动机构13连接，其中，传动机构的动力输入件131与动力输出件132偏置非同轴，且动力输入件131与第一轴段11同轴，动力输出件132与第二轴段12同轴，则沿第一轴段11的轴向方向上且位于第二轴段12的旁侧形成避让空间14，用于使车身前纵梁4置于避让空间14内，轮胎包络5和第二轴段12均不会与车身前纵梁4发生干涉，相比现有技术中为避免转向传动轴与车身前纵梁4发生干涉而将车身前纵梁4进行挖坑，本实用新型实施例通过使第一轴段11与第二轴段12相错开以形成避让空间14，来保证车身前纵梁4足够的布置空间，增加选用大尺寸轮胎的可能性，且无需在车身前纵梁4上进行挖坑，保证车身前纵梁4的完整性，从而保证车身前纵梁4的强度，提高车辆碰撞时的稳定性和安全性。有效解决了suv车辆以及车身宽于suv的车辆中转向系统的布置问题。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。