專利名稱：數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特別是涉及一種數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中的多橋汽車為了提高其機動性，在減小汽車轉(zhuǎn)彎半徑的同時減小輪胎磨損，通常是采用多橋轉(zhuǎn)向，一般是將第一橋稱其為主動轉(zhuǎn)向橋，主動轉(zhuǎn)向橋的轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向機直接驅(qū)動，而從動轉(zhuǎn)向橋的轉(zhuǎn)向運動可以通過機械傳動方式來實現(xiàn)，也可通過液壓傳動方式或電力傳動方式實現(xiàn)，其中機械傳動方式因其直觀可靠而倍受青睞，但現(xiàn)有機械傳動方式傳輸給后橋的轉(zhuǎn)向比例均為固定不變，有的頂多做到在達到一定車速，可以使后橋不轉(zhuǎn)向。而不能隨著車速的提高逐步減小傳輸給后橋的轉(zhuǎn)向比例，更不能使后輪作與前輪方向相同程度受控的轉(zhuǎn)向，從而使采用通過機械傳動方式實現(xiàn)多橋轉(zhuǎn)向的車輛雖提高了低速行駛的機動性，卻可能降低了高速行駛的操穩(wěn)性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，通過本技術(shù)方案，在三橋汽車在中間橋上采用中橋不轉(zhuǎn)向的方式，并且可以根據(jù)不同的車速把前橋的轉(zhuǎn)向運動按不同的比例傳輸給后橋，在低速時可使前后輪相反轉(zhuǎn)向，而且后輪轉(zhuǎn)向角相對前輪轉(zhuǎn)向角有較大比例，從而達到減小最小轉(zhuǎn)彎半徑，提高機動性，同時減小輪胎磨損；為提高操穩(wěn)性需隨著車速的提高逐步減小傳輸給后橋的轉(zhuǎn)向比例，在高到一定車速時，可使后輪不轉(zhuǎn)向，甚致讓后輪作與前輪方向相同程度受控的轉(zhuǎn)向，從而在各種車速下，實現(xiàn)汽車的、穩(wěn)定性、靈活性和機動性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，其前后橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)向傳動分動箱將方向盤、轉(zhuǎn)向管柱輸入的轉(zhuǎn)向運動按比例分別通過前轉(zhuǎn)向傳動軸和后轉(zhuǎn)向傳動軸傳輸給前橋動力轉(zhuǎn)向機和后橋動力轉(zhuǎn)向機，所述前轉(zhuǎn)向垂臂和前轉(zhuǎn)向直拉桿驅(qū)動前轉(zhuǎn)向輪，后轉(zhuǎn)向輪由數(shù)控輸出箱驅(qū)動轉(zhuǎn)向直拉桿來驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)向。所述數(shù)控輸出箱的箱體花鍵孔與后橋動力轉(zhuǎn)向機輸出花鍵軸相聯(lián)接固定，箱體中與輸出花鍵軸相垂直的方向上設(shè)置有一螺桿，該螺桿與步進電機相連，步進電機受控于電控單元，根據(jù)車速的不同步進電機帶動螺桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動一球銷座沿螺桿軸線方向移動，從而改變主動球銷中心到后橋動力轉(zhuǎn)向機輸出花鍵軸中心延長線的距離；后橋轉(zhuǎn)向直拉桿與主動球銷相連接，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿另一端連接在從動球銷上，所述從動球銷安裝在后橋一個車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，通過改變主動球銷中心到后橋動力轉(zhuǎn)向機輸出花鍵軸中心延長線的距離，即可用來調(diào)整前后輪轉(zhuǎn)向角的比值。所述后轉(zhuǎn)向傳動軸由若干段萬向聯(lián)軸節(jié)傳動軸串接組成，并且可以根據(jù)整車各部件的結(jié)構(gòu)空間來進行布置安裝。
所述前后轉(zhuǎn)向助力動力源由汽車發(fā)動機驅(qū)動的兩個相互獨立的油泵分別提供。本發(fā)明達到的技術(shù)效果如下一種數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，通過本技術(shù)方案，改變了原先通過機械傳動方式實現(xiàn)多橋轉(zhuǎn)向的車輛前后橋轉(zhuǎn)向角只能保持一定的比例，而不能隨車速而改變轉(zhuǎn)動比例的現(xiàn)實，使得通過機械傳動方式實現(xiàn)多橋轉(zhuǎn)向的車輛其前后橋轉(zhuǎn)向角的比例能隨車速改變而改變。從而既可提高低速行駛的機動性，又可提高高速行駛的操穩(wěn)性。


圖1為本發(fā)明前后輪反向轉(zhuǎn)向運動結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明前后橋轉(zhuǎn)向機構(gòu)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明后橋轉(zhuǎn)向機構(gòu)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明后橋轉(zhuǎn)向數(shù)控輸出箱結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1前轉(zhuǎn)向輪、2前轉(zhuǎn)向垂臂、3前橋動力轉(zhuǎn)向機、4前轉(zhuǎn)向傳動軸、5轉(zhuǎn)向傳動分動箱、6前轉(zhuǎn)向直拉桿、7轉(zhuǎn)向管柱、8方向盤、9萬向聯(lián)軸節(jié)、10后轉(zhuǎn)向傳動軸、11中橋車輪、 12后橋動力轉(zhuǎn)向機、13后橋轉(zhuǎn)向直拉桿、14數(shù)控輸出箱、15后轉(zhuǎn)向輪、16步進電機、17主動球銷18球銷座、19螺桿、20電控單元、21從動球銷、22前橋轉(zhuǎn)向橫拉桿、23后橋轉(zhuǎn)向橫拉桿、M花鍵軸中心線、25運動瞬心。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和一個具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。如圖2所示，本發(fā)明涉及的數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，其前后橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)向傳動分動箱5將方向盤8、轉(zhuǎn)向管柱7輸入的轉(zhuǎn)向運動按比例分別通過前轉(zhuǎn)向傳動軸4和后轉(zhuǎn)向傳動軸10傳輸給前橋動力轉(zhuǎn)向機3和后橋動力轉(zhuǎn)向機12，所述前轉(zhuǎn)向垂臂2 和前轉(zhuǎn)向直拉桿6驅(qū)動前轉(zhuǎn)向輪1，后轉(zhuǎn)向輪15由數(shù)控輸出箱14驅(qū)動后轉(zhuǎn)向直拉桿13來驅(qū)動后轉(zhuǎn)向輪。如圖3和圖4所示，所述數(shù)控輸出箱14的箱體花鍵孔與后橋動力轉(zhuǎn)向機12輸出花鍵軸相聯(lián)接固定，數(shù)控輸出箱14的箱體中與輸出花鍵軸相垂直的方向上設(shè)置有一螺桿19， 該螺桿19與步進電機16相連，該步進電機16受控于電控單元20，并根據(jù)車速的不同步進電機16帶動螺桿19旋轉(zhuǎn)驅(qū)動一球銷座18沿螺桿19軸線方向移動，從而改變了主動球銷 17的中心到后橋動力轉(zhuǎn)向機12輸出花鍵軸中心延長線的距離，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿13與主動球銷17相連接，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿13另一端連接在從動球銷21上，所述從動球銷21安裝在后橋的一個后轉(zhuǎn)向輪15上，通過改變主動球銷17的中心到后橋動力轉(zhuǎn)向機12輸出花鍵軸中心延長線的距離，即可用來調(diào)整前轉(zhuǎn)向輪1和后轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向角比值，后橋動力轉(zhuǎn)向機12的輸出花鍵軸上固定了數(shù)控輸出箱體14，在轉(zhuǎn)向時，后轉(zhuǎn)向傳動軸10旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動數(shù)控輸出箱體14整體圍繞花鍵軸中心線M旋轉(zhuǎn)，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿13相連的主動球銷17的運動迴轉(zhuǎn)半徑為L，主動球銷17驅(qū)動后橋轉(zhuǎn)向直拉桿13推動從動球銷21，從動球銷21固定在后橋右輪上，從動球銷21推動后轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向，后橋轉(zhuǎn)向橫拉桿23的左右球銷分別固定在后轉(zhuǎn)向輪15上，并形成后轉(zhuǎn)向輪15轉(zhuǎn)向梯形，以便確保后轉(zhuǎn)向輪15的左右輪的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向，當(dāng)前轉(zhuǎn)向傳動軸4和后轉(zhuǎn)向傳動軸10旋轉(zhuǎn)相同轉(zhuǎn)角時，L值越小，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿13上主動球銷17的運動弧線也越短，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿13上從動球銷21的運動弧線也越短，后橋轉(zhuǎn)向角也同時越小，后橋轉(zhuǎn)向角相對前橋轉(zhuǎn)向角的比值也越小。所述后轉(zhuǎn)向傳動軸10由若干段萬向聯(lián)軸節(jié)9傳動軸串接組成，并且可以根據(jù)整車各部件的結(jié)構(gòu)空間來進行布置安裝。所述前后轉(zhuǎn)向助力動力源由汽車發(fā)動機驅(qū)動的兩個相互獨立的油泵分別提供。如圖1所示，本發(fā)明數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當(dāng)車輛速度小于某一定值時，主動球銷17的運動回轉(zhuǎn)半徑為L不變，在低速行駛轉(zhuǎn)行時，后轉(zhuǎn)向輪15轉(zhuǎn)向方向與前轉(zhuǎn)向輪1轉(zhuǎn)向方向相反，后轉(zhuǎn)向輪15相對于前轉(zhuǎn)向輪1的轉(zhuǎn)向角比值較大，前轉(zhuǎn)向輪1 和后轉(zhuǎn)向輪15的運動瞬心25匯聚在中橋車輪11軸線的延長線上，從而使車輛轉(zhuǎn)彎半徑變小，機動性提高。本發(fā)明數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當(dāng)車輛行駛速度提高到某一值后，在車輛轉(zhuǎn)彎時，前轉(zhuǎn)向輪1和后轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)動方向相反，較大的后轉(zhuǎn)向輪15轉(zhuǎn)向角會使車輛的不足轉(zhuǎn)向的趨勢減小，過度轉(zhuǎn)向的趨勢增大，從而使車輛的操穩(wěn)性偏離最佳值；在這種情況下，電控單元20控制步進電機16使螺桿19旋轉(zhuǎn)驅(qū)動球銷座18沿螺桿軸線方向向上移動，使L成為較小的正值，后轉(zhuǎn)向輪15相對于前轉(zhuǎn)向輪1的轉(zhuǎn)向角比值也變小，但前轉(zhuǎn)向輪1和后轉(zhuǎn)向輪15的轉(zhuǎn)向仍相反，而變小后的后轉(zhuǎn)向輪15轉(zhuǎn)向角會使車輛的不足轉(zhuǎn)向的趨勢維持在合適的范圍內(nèi)，從而使車輛的操穩(wěn)性回到最佳值。本發(fā)明數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當(dāng)車輛行駛速度進一步提高到更大值后，車輛轉(zhuǎn)彎時，后轉(zhuǎn)向輪15若有與前轉(zhuǎn)向輪15轉(zhuǎn)向方向相反的轉(zhuǎn)向角都會使車輛的不足轉(zhuǎn)向的趨勢減小，過度轉(zhuǎn)向的趨勢增大，從而使車輛的操穩(wěn)性偏離最佳值，在這種情況下， 電控單元20控制步進電機16使螺桿19旋轉(zhuǎn)驅(qū)動球銷座18沿螺桿軸線方向向上移動，使主動球銷17中心移動到與后橋動力轉(zhuǎn)向機12輸出花鍵軸中心延長線相交，L減為零，后轉(zhuǎn)向輪15相對于前轉(zhuǎn)向輪1的轉(zhuǎn)向角比值為零，即無論前輪怎麼轉(zhuǎn)向，后輪都不再轉(zhuǎn)向。后橋變成了非轉(zhuǎn)向橋。從而使車輛的操穩(wěn)性回到最佳值。本發(fā)明數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當(dāng)車輛行駛速度提得更高后，車輛的不足轉(zhuǎn)向的趨勢進一步減小，過度轉(zhuǎn)向的趨勢進一步增大，從而使車輛的操穩(wěn)性又偏離最佳值，為使車輛的操穩(wěn)性保持最佳值，電控單元20控制步進電機16使螺桿19旋轉(zhuǎn)驅(qū)動球銷座18沿螺桿軸線方向進一步向上移動，使主動球銷17中心移動超過與后橋動力轉(zhuǎn)向機 12輸出花鍵軸中心延長線的交點，L變?yōu)樨撝?，后轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向角與前輪的轉(zhuǎn)向角方向相同， 比例可調(diào)，即可使車輛的操穩(wěn)性仍保持最佳值。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，其前后橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)向傳動分動箱將方向盤、轉(zhuǎn)向管柱輸入的轉(zhuǎn)向運動按比例分別通過前轉(zhuǎn)向傳動軸和后轉(zhuǎn)向傳動軸傳輸給前橋動力轉(zhuǎn)向機和后橋動力轉(zhuǎn)向機，所述前轉(zhuǎn)向垂臂和前轉(zhuǎn)向直拉桿驅(qū)動前轉(zhuǎn)向輪，后轉(zhuǎn)向輪由數(shù)控輸出箱驅(qū)動轉(zhuǎn)向直拉桿來驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)控輸出箱的箱體花鍵孔與后橋動力轉(zhuǎn)向機輸出花鍵軸相聯(lián)接固定，箱體中與輸出花鍵軸相垂直的方向上設(shè)置有一螺桿，該螺桿與步進電機相連，步進電機受控于電控單元，根據(jù)車速的不同步進電機帶動螺桿旋轉(zhuǎn)驅(qū)動一球銷座沿螺桿軸線方向移動，從而改變主動球銷中心到后橋動力轉(zhuǎn)向機輸出花鍵軸中心延長線的距離，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿與主動球銷相連接，后橋轉(zhuǎn)向直拉桿另一端連接在從動球銷上，所述從動球銷安裝在后橋一個車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)上，通過改變主動球銷中心到后橋動力轉(zhuǎn)向機輸出花鍵軸中心延長線的距離，即可用來調(diào)整前后輪轉(zhuǎn)向角的比值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述后轉(zhuǎn)向傳動軸由若干段萬向聯(lián)軸節(jié)傳動軸串接組成，并且可以根據(jù)整車各部件的結(jié)構(gòu)空間來進行布置安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述前后轉(zhuǎn)向助力動力源由汽車發(fā)動機驅(qū)動的兩個相互獨立的油泵分別提供。
全文摘要
本發(fā)明涉及的數(shù)控機械傳輸?shù)那昂髽蜣D(zhuǎn)向系統(tǒng)，其前后橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)向傳動分動箱將方向盤、轉(zhuǎn)向管柱輸入的轉(zhuǎn)向運動按比例分別通過前轉(zhuǎn)向傳動軸和后轉(zhuǎn)向傳動軸傳輸給前橋動力轉(zhuǎn)向機和后橋動力轉(zhuǎn)向機，所述前轉(zhuǎn)向垂臂和前轉(zhuǎn)向直拉桿驅(qū)動前轉(zhuǎn)向輪，后轉(zhuǎn)向輪由數(shù)控輸出箱驅(qū)動轉(zhuǎn)向直拉桿來驅(qū)動后輪轉(zhuǎn)向；通過本技術(shù)方案，改變了原先通過機械傳動方式實現(xiàn)多橋轉(zhuǎn)向的車輛前后橋轉(zhuǎn)向角只能保持一定的比例，而不能隨車速而改變轉(zhuǎn)動比例的現(xiàn)實，使得通過機械傳動方式實現(xiàn)多橋轉(zhuǎn)向的車輛其前后橋轉(zhuǎn)向角的比例能隨車速改變而改變。從而既可提高低速行駛的機動性，又可提高高速行駛的操穩(wěn)性。
文檔編號B62D6/02GK102152808SQ20111005357
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者朱柏山, 柯德鈞 申請人:武漢歐塔科汽車設(shè)計研究院有限公司