[發明專利]一種仿生輕量化轉向系統

在審

• 申請號: 201910565528.6
• 申請日: 2019-06-27
• 公開（公告）號: CN110217292A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 劉鳴華;杜德喜;李玉東;熊文;魯月新;于志遠;張維智;常智;何澤功;李松;魏廣才
• 申請（專利權）人: 中信戴卡股份有限公司
• 主分類號: B62D7/18
• 分類號: B62D7/18;B62D7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種仿生輕量化轉向系統，包括轉向節，轉向節上部通過球頭銷鉸接上橫臂，上橫臂呈魚頭形狀，上橫臂的上下端面設置有多個圓孔，球頭銷的銷桿固定連接轉向節，球頭銷的球頭鉸接于上橫臂，轉向節的下部固定有支撐臂，支撐臂鉸接下橫臂，下橫臂上還設有多個圓孔，上橫臂的側端面，下橫臂的上下端面，轉向節的上端彎臂側端面和下端直角臂端面分布有多組對稱的通孔結構，使其在滿足結構性能的前提下達到更好地輕量化效果。

技術領域

本發明涉及汽車轉向系統技術領域，具體為一種仿生輕量化轉向系統。

背景技術

汽車的轉向系統是保證汽車完成轉向的機構，故其結構性能尤為重要。現代汽車設計的主流趨勢是在保證零件性能的前提下盡可能的減少零件的質量以減少能耗。然而，傳統轉向系統的構件主要以鍛鋼或鑄造為主，生產出的產品質量大、結構簡單，且多為實心結構。目前轉向系統拓撲結構的設計及優化主要采用工程經驗與有限元分析相結合的方法，通過設定較高的安全系數進行強度、剛度校核，并重復多次以達到設計要求，這種方法工作量大且繁瑣，難以充分發揮機體的承載性能。拓撲優化方法因能在概念設計階段提供輕質、高效的結構形式和方案，受到各汽車企業的廣泛關注，但轉向系統結構復雜，若對其直接進行拓撲優化，存在拓撲結果難以辨識的問題。因此即使是經過優化設計的轉向系統，其輕量化效果仍不理想。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種仿生輕量化轉向系統，充分發揮動物骨架具有高強度比特點的優勢，使應力分布更加均勻，從而減小因應力過大對結構產生的破壞，在保證結構性能的前提下進一步的減輕結構質量。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種仿生輕量化轉向系統，包括轉向節，所述轉向節上部通過球頭銷鉸接上橫臂，所述球頭銷的銷桿固定連接所述轉向節，所述球頭銷的球頭鉸接于所述上橫臂，所述轉向節的下部固定有支撐臂，所述支撐臂鉸接下橫臂，所述上橫臂的側端面、所述下橫臂的上下端面和所述轉向節的上端彎臂側端面和下端直角臂端面中的至少一個端面上分布有多組對稱的通孔結構。

在一個實施例中，所述通孔結構使所述上橫臂的側端面，和/或所述下橫臂的上下端面，和/或所述轉向節的上端彎臂側端面和下端直角臂端面形成骨架結構。

在一個實施例中，所述骨架結構包括位于中心線的主骨架，和位于所述主骨架兩側以等角度和/或等距離向所述主骨架外側延伸的支骨架。

在一個實施例中，所述骨架結構包括魚骨架結構。

在一個實施例中，所述骨架結構包括葉脈結構。

在一個或多個實施例中，所述上橫臂呈魚頭形狀，所述上橫臂的上下端面設置有多個圓孔。

在一個實施例中，所述下橫臂上還設有多個圓孔。

相對于現有技術，本發明所述的仿生輕量化轉向系統具有以下優勢：

本發明的仿生輕量化轉向系統，當轉向系統受載時，內力會沿骨架結構傳遞和分散，充分發揮動物骨架具有高強度比特點的優勢，使應力分布更加均勻，從而減小因應力過大對結構產生的破壞，使得零件在保證性能的條件下達到了輕量化的目的。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。

圖1是本發明仿生輕量化轉向系統的結構示意圖。

圖2是本發明仿生輕量化轉向系統的上橫臂結構主視圖。

圖3是本發明仿生輕量化轉向系統的上橫臂結構俯視圖。

圖4是本發明仿生輕量化轉向系統的下橫臂結構主視圖。

圖5是本發明仿生輕量化轉向系統的下橫臂結構俯視圖。