本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种方向机和具有其的车辆。
背景技术：
方向机是汽车转向系统中最重要的部件，可以增大方向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。齿轮齿条方向机是一种最常见的方向机，其基本结构是一对相互啮合的小齿轮和齿条，转向轴带动小齿轮旋转时，齿条便做直线运动。同时，可以通过齿条来直接带动转向拉杆，就可使转向拉杆左右移动。
相关技术中，随着市场对车辆的悬挂工作行程增大的需求，在不增加车辆整体宽度尺寸情况下，增长双横臂式悬架的上下摆臂长度，让上下摆臂的旋转轴点往车内伸长，有益于提高悬挂工作行程和降低侧倾中心高度。但上下摆臂的旋转轴点往车辆中心伸长后，会与两端输出式齿轮齿条方向机的内侧球销(转向拉杆主销旋转中心)距离拉长，从工程结构设计上来说，会增大悬架与转向杆系的干涉转向角，不利于前束角在车轮运动中的变化控制。
技术实现要素：
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种方向机，该方向可以减小悬架与转向杆的干涉转向角，可以改善转向系统前束角在车轮运动中的变化控制。
本实用新型进一步提出了一种车辆。
根据本实用新型第一方面实施例的方向机，包括：壳体、输入齿轮、齿条和连接支架，所述壳体内部形成容置腔，所述壳体设置有第一开孔，所述第一开孔与所述容置腔连通，所述输入齿轮可转动地设置于所述壳体，所述齿条可移动地设置于所述容置腔内，所述输入齿轮与所述齿条啮合，所述齿条的延伸方向与所述第一开孔的延伸方向相同，所述连接支架设置于所述第一开孔处且与所述齿条相连接，所述连接支架相对所述第一开孔可滑动，所述连接支架的两端分别设置有用于配合转向拉杆端部的第一安装孔。
根据本实用新型的方向机，通过设置连接支架，可以将齿条与转向拉杆分离，从而可以将内侧球铰往方向机的中心延伸，可以增长转向拉杆的长度，进而可以有利于在工程设计中减小悬架与转向杆系的干涉转向角，可以改善转向系统前束角在车轮运动中的变化控制，可以提升车辆的性能。
根据实用新型的一些实施例，所述连接支架可拆卸地连接在所述齿条的中部。
根据实用新型的一些实施例，所述连接支架包括：第一安装部、连接部和第二安装部，所述第一安装部通过所述连接部与所述第二安装部相连接，且所述第一安装部相对所述第二安装部之间呈预定角度，所述第一安装部设置有所述第一安装孔，所述第二安装部设置有与所述齿条相配合的第二安装孔。
根据实用新型的一些实施例，所述第二安装部远离所述齿条的一侧设置有防尘垫，所述防尘垫在邻近所述第二安装孔的位置设置有用于对紧固件防松限位的限位部。
根据实用新型的一些实施例，所述壳体的两侧分别设置有第一防尘套，所述壳体的两端设置有凹槽，所述第一防尘套的端部配合在所述凹槽处，所述第一防尘套的端部外侧设置有紧固套。
根据实用新型的一些实施例，所述壳体的中部外侧套设有第二防尘套，所述第二防尘套设置有第二开孔，所述第二开孔与所述第一开孔相对应，所述连接支架通过紧固件穿过所述第二开孔并与所述齿条固定连接。
根据实用新型的一些实施例，所述第二防尘套包括：中套设部和两个侧套设部，两个所述侧套设部设置于所述中套设部的两侧，所述中套设部设置有所述第二开孔，所述侧套设部为可伸缩结构。
根据实用新型的一些实施例，所述侧套设部为具有折叠纹路的橡胶套。
根据实用新型的一些实施例，所述壳体的两端设置有限位台阶，所述齿条的两端设置有限位头，所述限位头选择性地与对应的所述限位台阶限位。
根据实用新型的一些实施例，所述限位头为设置于所述齿条端部的螺母。
根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：转向轴、方向机和两个转向拉杆，所述转向轴与所述输入齿轮传动，两个所述转向拉杆的内端分别设置于所述连接支架的第一安装孔处。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本实用新型实施例的方向机与转向拉杆连接的示意图；
图2是根据本实用新型实施例的方向机的结构示意图；
图3是根据本实用新型实施例的方向机的局部剖视图；
图4是根据本实用新型实施例的方向机和转向拉杆连接的示意图；
图5是根据本实用新型实施例的车辆在方向机处的爆炸图。
附图标记：
s：车辆；
100：方向机；
10：壳体；11：容置腔；12：第一防尘套；13：凹槽；14：紧固套；15：第二防尘套；151：中套设部；152：侧套设部；16：限位台阶；17：安装支架；
20：输入齿轮；
30：齿条；31：限位头；
40：连接支架；41：第一安装部；42：连接部；43：第二安装部；44：防尘垫；441：限位部；
200：转向轴；
300：转向拉杆；310：内侧球铰；
400：车架；410：方向机安装架。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的方向机100，该方向机100应用于车辆s中，具体地，如图1和图4所示，车辆s还包括：转向轴200和转向拉杆300，方向机100和转向轴200与转向拉杆300连接。其中，车辆s可以为全地形车。
如图3所示，方向机100包括：壳体10、输入齿轮20、齿条30和连接支架40，壳体10内部形成容置腔11，壳体10内部的零部件都设在容置腔11内，壳体10设置有第一开孔，第一开孔与容置腔11连通，输入齿轮20可以转动地设置于壳体10，输入齿轮20可以包括齿轮部和花键部，齿轮部与花键部相连接，齿轮部伸入壳体10内，花键部露在壳体10外，转向轴200的端部可以设置有花键套，花键套套设在花键部上，两者花键配合从而可以将方向盘的动力传递给输入齿轮20。
如图3所示，齿条30可以移动地设置于容置腔11内，也就是说，齿条30可以在壳体10内左右移动。并且，齿条30为条状结构，齿条30在邻近输入齿轮20的一端设置有齿轮结构，输入齿轮20的齿轮部与齿条30啮合，通过输入齿轮20与齿条30之间的相互啮合，方向机100可以将输入齿轮20的转动变为齿条30的轴向移动，轴向即图3所示的左右方向。此外，齿条30的延伸方向与第一开孔的延伸方向相同，即两者均是沿左右方向延伸。
连接支架40设置于第一开孔处，连接支架40相对于第一开孔可滑动，而且连接支架40与齿条30相连接，所以连接支架40可以与齿条30同步轴向移动，连接支架40的两端分别设置有用于配合转向拉杆300端部的第一安装孔，通过转向拉杆300与连接支架40的连接，可以实现连接支架40与转向拉杆300共同的移动。其中，转向拉杆300的内端可以设置有内侧球铰310，内侧球铰310的端部可以配合在第一安装孔内，紧固件再与内侧球铰310固定，从而可以完成连接支架40和转向拉杆300之间的固定连接。
连接支架40可以起到连接齿条30与转向拉杆300的作用，在车辆s转向时，输入齿轮20转动，与输入齿轮20啮合的齿条30会在左右方向上进行相应的移动，转向拉杆300通过连接支架40与齿条30连接，从而实现转向拉杆300与齿条30的共同移动，进而实现车辆s的转向。
可以理解的是，传统的方向机一般将转向拉杆和齿条的端部直接连接，而本实用新型通过设置中转的连接支架40，不仅可以实现齿条30与转向拉杆300共同移动，还可以使得转向拉杆300的内侧球铰310向内迁移了一定的距离，这样可以拉近上下摆臂的旋转轴点与内侧球铰310之间的距离，从而可以相应地悬架与转向杆系的干涉转向角，有利于前束角在车轮运动中的变化控制，进而可以提升车辆s的转向性能。
由此，通过设置连接支架40，可以将齿条30与转向拉杆300分离，可以将转向拉杆300与第一连接部42连接处的内侧球铰310往车辆s的中心延伸，从而可以有利于在工程设计中减小悬架与转向杆系的干涉转向角，可以改善转向系统前束角在车轮运动中的变化控制，进而提升车辆s的性能。
根据本发明的一个可选实施例，如图1所示，连接支架40可以拆卸地连接在齿条30的中部，通过将连接支架40可拆卸地连接在齿条30的中部，可以有效调节上下摆臂的旋转轴点和内侧球铰310之间的距离，而可以提高连接支架40的拆装效率，可以提升方向机100的稳定性。
具体地，如图2和图3所示，连接支架40包括：第一安装部41、连接部42和第二安装部43，第一安装部41通过连接部42与第二安装部43相连接，且第一安装部41相对第二安装部43之间呈预定角度，第一安装部41设置有第一安装孔，第二安装部43设置有与齿条30相配合的第二安装孔，转向拉杆300可以通过第一安装孔与第一安装部41连接起来，又因为第二安装部43上设置有与齿条30相配合的第二安装孔，将转向拉杆300与齿条30与转向拉杆300连接起来，从而可以实现转向拉杆300与齿条30的共同移动。如此设置的连接支架40结构简单，能够有效地将齿条30和转向拉杆300的内侧球铰310相连接，可以保证两者的连接可靠性，而且第一安装部41和第二安装部43通过改变方向的方式可以使得齿条30和转向拉杆300的内侧球铰310在合适的位置进行连接。
可选地，如图2和图3所示，第二安装部43远离齿条30的一侧设置有防尘垫44，防尘垫44可以保证第二安装部43的使用安全，而且可以在第一开孔处起到防尘作用，可以有效地避免异物进入到壳体10内部，从而可以提升齿条30的使用寿命。并且，防尘垫44在邻近第二安装孔的位置设置有用于对紧固件防松限位的限位部441，通过限位部441可以提升紧固件的连接稳定性，从而可以提升第二安装部43的稳定性。
进一步地，如图1-图5所示，壳体10的两侧可以敞开设置，壳体10的两侧分别设置有第一防尘套12，第一防尘套12可以将壳体10的两端封闭，将壳体10内部与外界环境分隔开，从而可以避免灰尘等异物进入到壳体10内，可以提升方向机100的使用寿命。
具体地，如图3所示，壳体10的两端设置有凹槽13，第一防尘套12的端部配合在凹槽13处，第一防尘套12的端部外侧设置有紧固套14，通过凹槽13可以将第一防尘套12卡接在壳体10外侧，再通过紧固套14提升第一防尘套12的连接强度，将第一防尘套12固定在壳体10外侧，从而可以保证第一防尘套12不会脱离壳体10。其中紧固套14可以为环形卡箍。
参照图2，壳体10的中部外侧可以套设有第二防尘套15，通过设置第二防尘套15，可以将壳体10与外界环境分开，从而可以避免灰尘等异物进入到壳体10内，可以保证壳体10和壳体10内部的零部件的安全。并且第二防尘套15上设置有第二开孔，第二开孔与第一开孔相对应，连接支架40的第二安装部43可以通过紧固件穿过第二开孔并与齿条30固定连接，第二开孔可以为圆孔，第二开孔可以为两个，两个紧固件穿过两个第二开孔后与齿条30固定连接，这样紧固件可以有效地将第二安装部43与齿条30固定在一起。在第二防尘套15上设置与第一开孔相对应的第二开孔，可以保证连接支架40与齿条30的连接可靠性，从而可以实现齿条30与转向拉杆300的共同移动。
具体地，如图1和图3所示，第二防尘套15包括：中套设部151和两个侧套设部152，两个侧套设部152设置于中套设部151的两侧，中套设部151设置有第二开孔，第二开孔与第一开孔相对应，侧套设部152为可伸缩结构。通过将侧套设部152设为可伸缩结构，可以使侧套设部152与齿条30一起移动，从而保护壳体10的使用安全。
进一步地，如图1-图3所示，侧套设部152可以为具有折叠纹路的橡胶套，将侧套设部152制作成具有折叠纹路的橡胶套可以实现侧套设部152的伸缩，而且在连接支架40带动转向拉杆300同步移动时，中套设部151随之一起运动，侧套设部152可以对应地进行伸缩。如此设置的侧套设部152能够避免干涉连接支架40的运动，从而可以保证转向系统顺利地进行转向操作。此外，折叠纹路的橡胶套结构简单，易于取得。
可选地，如图3所示，壳体10的两端设置有限位台阶16，齿条30的两端设置有限位头31，限位头31选择性地与对应的限位台阶16限位。例如，在齿条30向左移动至极限位置时，位于右侧的限位头31与位于右侧的限位台阶16限位配合，从而可以阻止齿条30继续移动，此时车轮已到达最大转向角度。通过限位台阶16与限位头31的组合，可以限制齿条30在左右移动过程中不会出现移动幅度过大的情况，进而可以限制车辆s的转向角，从而可以保证车辆s的转向安全。
可选地，限位头31可以为设置于齿条30端部的螺母，螺母结构简单，在与齿条30的两个端部连接过程中比较简单，而且螺母成本低，可以降低方向机100的生产成本。
参照图1-图5描述本实用新型的车辆s，其中车辆s包括：转向轴200、方向机100和两个转向拉杆300，转向轴200与输入齿轮20传动。两个转向拉杆300的内端分别设置于连接支架40的第一安装孔处，将两个转向拉杆300通过第一安装孔与连接支架40相连，从而可以实现齿条30与转向拉杆300的共同移动。
如图5所示，方向机100上设置有安装支架17，车辆s还包括：车架400，车架400的前部还设置有方向机安装架410，方向机100的右侧通过安装支架17安装在方向键庄家410上，方向机100的左侧可以设置有多个穿孔，例如三个，紧固件穿过对应的多个穿孔将其固定在方向机安装架410上。
用户在需要转向时，旋转方向盘，再带动与方向盘连接的转向轴200旋转，因为转向轴200与输入齿轮20之间处于连接状态，进而可以带动输入齿轮20发生旋转，再通过输入齿轮20与齿条30之间的啮合，将输入齿轮20的旋转转化为齿条30的左右移动，又因为齿条30通过连接支架40与转向拉杆300相连，所以，转向拉杆300可以与齿条30一起移动，转向拉杆300可以进一步地拉动车轮转向，从而可以实现车辆s的转向。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
1.一种车辆的方向机，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内部形成容置腔，所述壳体设置有第一开孔，所述第一开孔与所述容置腔连通；
输入齿轮，所述输入齿轮可转动地设置于所述壳体；
齿条，所述齿条可移动地设置于所述容置腔内，所述输入齿轮与所述齿条啮合，所述齿条的延伸方向与所述第一开孔的延伸方向相同；
连接支架，所述连接支架设置于所述第一开孔处且与所述齿条相连接，所述连接支架相对所述第一开孔可滑动，所述连接支架的两端分别设置有用于配合转向拉杆端部的第一安装孔。
2.根据权利要求1所述的车辆的方向机，其特征在于，所述连接支架可拆卸地连接在所述齿条的中部。
3.根据权利要求2所述的车辆的方向机，其特征在于，所述连接支架包括：第一安装部、连接部和第二安装部，所述第一安装部通过所述连接部与所述第二安装部相连接，且所述第一安装部相对所述第二安装部之间呈预定角度，所述第一安装部设置有所述第一安装孔，所述第二安装部设置有与所述齿条相配合的第二安装孔。
4.根据权利要求3所述的车辆的方向机，其特征在于，所述第二安装部远离所述齿条的一侧设置有防尘垫，所述防尘垫在邻近所述第二安装孔的位置设置有用于对紧固件防松限位的限位部。
5.根据权利要求1所述的车辆的方向机，其特征在于，所述壳体的两侧分别设置有第一防尘套，所述壳体的两端设置有凹槽，所述第一防尘套的端部配合在所述凹槽处，所述第一防尘套的端部外侧设置有紧固套。
6.根据权利要求1所述的车辆的方向机，其特征在于，所述壳体的中部外侧套设有第二防尘套，所述第二防尘套设置有第二开孔，所述第二开孔与所述第一开孔相对应，所述连接支架通过紧固件穿过所述第二开孔并与所述齿条固定连接。
7.根据权利要求6所述的车辆的方向机，其特征在于，所述第二防尘套包括：中套设部和两个侧套设部，两个所述侧套设部设置于所述中套设部的两侧，所述中套设部设置有所述第二开孔，所述侧套设部为可伸缩结构。
8.根据权利要求7所述的车辆的方向机，其特征在于，所述侧套设部为具有折叠纹路的橡胶套。
9.根据权利要求1所述的车辆的方向机，其特征在于，所述壳体的两端设置有限位台阶，所述齿条的两端设置有限位头，所述限位头选择性地与对应的所述限位台阶限位。
10.一种车辆，其特征在于，包括：
转向轴；
权利要求1-9中任一项所述的车辆的方向机，所述转向轴与所述输入齿轮传动；
两个转向拉杆，两个所述转向拉杆的内端分别设置于所述连接支架的第一安装孔处。
技术总结