專(zhuān)利名稱：汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車(chē)和輪式拖拉機(jī)的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，尤其指一種車(chē)輛轉(zhuǎn)向梯形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的橫拉桿裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有汽車(chē)和輪式拖拉機(jī)的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要采用轉(zhuǎn)向梯形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為保證車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)無(wú)側(cè)滑，減少阻力和磨損，理論上要求前輪和后輪都繞一個(gè)點(diǎn)為中心并按圓弧切線方向運(yùn)動(dòng)，其函數(shù)公式表現(xiàn)為ctgα-ctgβ＝M/Lα是外轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角，β是內(nèi)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角，M是前輪輪距，L是前后輪軸距為減少側(cè)滑現(xiàn)象，眾多車(chē)輛研發(fā)人員相繼設(shè)計(jì)了多種防側(cè)滑裝置，以期消除轉(zhuǎn)向時(shí)側(cè)滑的產(chǎn)生，其設(shè)計(jì)原理表現(xiàn)為通過(guò)該裝置，使左前輪轉(zhuǎn)向時(shí)的每一偏轉(zhuǎn)角，對(duì)應(yīng)地產(chǎn)生某一橫拉桿長(zhǎng)度值，即左前輪偏轉(zhuǎn)角的變化，橫拉桿長(zhǎng)度也隨之變化，而且存在有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而控制右前輪的偏轉(zhuǎn)角也隨左前輪按阿克曼公式變化，使兩前輪的偏轉(zhuǎn)角滿足無(wú)側(cè)滑要求。典型的如2003年1月8日公開(kāi)的公告號(hào)為CN2529808Y，名稱為“自校正轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置”實(shí)用新型專(zhuān)利，它通過(guò)包括校正凸輪、滾輪總成、前和后下導(dǎo)向體組成的校正裝置，來(lái)保證實(shí)際轉(zhuǎn)向線與理論無(wú)側(cè)滑轉(zhuǎn)向線的重合。該產(chǎn)品主要由校正凸輪的外廓線方程保證兩前輪偏轉(zhuǎn)角度變化，滿足無(wú)側(cè)滑要求，即對(duì)于某一偏轉(zhuǎn)角，通過(guò)校正凸輪外廓線的連接，使橫拉桿產(chǎn)生一個(gè)固定的長(zhǎng)度值，而這個(gè)長(zhǎng)度值可以使兩偏轉(zhuǎn)角滿足阿克曼公式的要求。但是，由于凸輪加工精度、機(jī)構(gòu)安裝精度等影響，前述防側(cè)滑裝置只能保證兩側(cè)車(chē)輪偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系大體上、近似地接近于上述阿克曼公式，實(shí)際轉(zhuǎn)向時(shí)仍存在有側(cè)滑形象，無(wú)法根除。另外，由于左右前輪與橫拉桿之間的連接是采用球型鉸接頭，必然存在有一定的間隙，而該間隙又隨著磨損的產(chǎn)生而增大，導(dǎo)致右前輪有一定的自由度。這樣在車(chē)輛高速直行或轉(zhuǎn)向時(shí)，該右前輪很容易產(chǎn)生左右搖擺的角振動(dòng)，對(duì)車(chē)輛的正常行駛產(chǎn)生安全隱患，同時(shí)也加劇了輪胎的磨損。右前輪角振動(dòng)時(shí)，又通過(guò)橫拉桿傳遞給左前輪，使左前輪也產(chǎn)生角振動(dòng)；同樣左前輪的角振動(dòng)也通過(guò)橫拉桿傳遞給右前輪，嚴(yán)重影響安全行駛。為此人們期盼設(shè)計(jì)一種既可保證前輪有一定的自由度，又可對(duì)左右前輪的角振動(dòng)產(chǎn)生阻尼作用，使角振動(dòng)大大減小且長(zhǎng)度自動(dòng)伸縮調(diào)整的橫拉桿裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服車(chē)輛行駛時(shí)，左右前輪的角振動(dòng)易通過(guò)梯形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的橫拉桿而互相傳遞，使車(chē)輛擺頭形成安全隱患以及加劇輪胎磨損的缺陷和不足，向社會(huì)提供一種利用液壓阻尼原理來(lái)減小左右前輪角振動(dòng)的傳遞，且長(zhǎng)度可自動(dòng)伸縮調(diào)整的轉(zhuǎn)向用橫拉桿裝置，保證車(chē)輛前輪的純滾動(dòng)，減少輪胎磨損。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置包括左右連接桿和液壓伸縮裝置，左右連接桿一端分別連接于橫拉桿，右連接桿的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣的活塞桿，將液壓伸縮裝置內(nèi)腔分隔為左右二個(gè)液壓室；左右液壓室分別設(shè)有接頭，連接有油管和電磁閥。
所述液壓伸縮裝置殼體連接于左連接桿的另一端，隨其同步左右移動(dòng)。
汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置包括左右連接桿和液壓伸縮裝置，左右連接桿一端分別連接于橫拉桿，左右連接桿的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣的活塞桿，將液壓伸縮裝置內(nèi)腔分隔為左、中、右三個(gè)液壓室；左右液壓室連接有油管，中液壓室設(shè)有補(bǔ)償孔與貯液缸相通。
所述液壓伸縮裝置固定于車(chē)輛前橋上，左右連接桿伸入液壓伸縮裝置的兩端連接有聯(lián)動(dòng)裝置；所述左連接桿與聯(lián)動(dòng)裝置固定連接，右連接桿與聯(lián)動(dòng)裝置活動(dòng)連接；所述聯(lián)動(dòng)裝置的連接套在右部分周壁的軸向開(kāi)啟有長(zhǎng)腰形槽。
本實(shí)用新型汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，利用液壓阻尼原理來(lái)減小左右前輪角振動(dòng)的傳遞，并使橫拉桿長(zhǎng)度可自動(dòng)得到調(diào)整的裝置，實(shí)現(xiàn)前輪純滾動(dòng)和減少輪胎的磨損，消除車(chē)輛擺頭的安全隱患。根據(jù)本專(zhuān)利申請(qǐng)人的實(shí)際使用和測(cè)算，一般200毫米左右長(zhǎng)度的梯形臂，橫拉桿長(zhǎng)度改變3.5毫米，就能使右前輪偏轉(zhuǎn)1度左右，而右前輪第偏轉(zhuǎn)1度，相應(yīng)的側(cè)滑就能改變約17.5m/Km，如活塞的左右行程為7mm，就可以使±35m/Km以內(nèi)的側(cè)滑自動(dòng)消除，防側(cè)滑效果相當(dāng)理想。本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用性廣，既可廣泛用于車(chē)輛制造廠的新車(chē)生產(chǎn)，也可用于對(duì)現(xiàn)有出廠車(chē)輛的改造，對(duì)于提高車(chē)輛行駛時(shí)的穩(wěn)定性、減少磨損和阻力有明顯效果。


圖1是車(chē)輛前輪主銷(xiāo)安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型包括左右連接桿1、11和液壓伸縮裝置5，左右連接桿一端12、13分別連接于橫拉桿，右連接桿11的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣6的活塞桿，將液壓伸縮裝置5內(nèi)腔分隔為左右二個(gè)液壓室A、B；左右液壓室A、B分別設(shè)有接頭4、7，接頭4、7均采用細(xì)小孔導(dǎo)通，以使液壓油流經(jīng)時(shí)產(chǎn)生阻尼作用。接頭4、7分別連接一油管，并由一電磁閥控制左右液壓室A、B之間的互相導(dǎo)通或關(guān)閉。為防止液壓油從右連接桿11的軸向動(dòng)密封面滲出，液壓伸縮裝置5的內(nèi)腔兩側(cè)各設(shè)密封圈2、9。
如圖3所示，本實(shí)用新型也可以包括左右連接桿1、11和液壓伸縮裝置5，左右連接桿一端12、13分別連接于橫拉桿，右連接桿11的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣6的活塞桿，環(huán)形凸緣6設(shè)有小孔22，左連接桿1的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣3的活塞桿，將液壓伸縮裝置5內(nèi)腔分隔為左、中、右三個(gè)液壓室A、B、C；左右液壓室A、B連接有油管8，中液壓室C設(shè)有補(bǔ)償孔17與貯液缸相通。液壓伸縮裝置5固定于車(chē)輛前橋上，左右連接桿1、11伸入液壓伸縮裝置5的兩端連接有聯(lián)動(dòng)裝置18，左連接桿1由螺絲19與聯(lián)動(dòng)裝置18固定連接，聯(lián)動(dòng)裝置18右部分周壁的軸向開(kāi)啟有長(zhǎng)腰形槽20，使設(shè)于右連接桿11左端頭的螺絲21可沿長(zhǎng)腰形槽20壁移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與聯(lián)動(dòng)裝置18的活動(dòng)連接。
如圖1所示，普通車(chē)輛的前輪15主銷(xiāo)軸線14多呈后傾，直線行駛時(shí)前輪兩側(cè)無(wú)側(cè)滑推力。當(dāng)轉(zhuǎn)向產(chǎn)生側(cè)滑推力時(shí)，路面16與前輪15的接觸點(diǎn)會(huì)對(duì)前輪產(chǎn)生反作用力F，這個(gè)反作用力F與主銷(xiāo)軸線14離開(kāi)有距離X，從而產(chǎn)生使車(chē)輪回正的力矩FX。不管前行還是轉(zhuǎn)向，路面16與前輪15的接觸點(diǎn)始終位于主銷(xiāo)軸線14后面，可以產(chǎn)生回正力矩FX。但在車(chē)輛倒車(chē)時(shí)，由于路面16與前輪15的接觸點(diǎn)位于主銷(xiāo)軸線14前面，反而會(huì)加大前輪的偏轉(zhuǎn)，使輪子呈180度后轉(zhuǎn)趨勢(shì)，所以倒車(chē)時(shí)橫位桿必須鎖定而不可具伸縮性。
結(jié)合圖2，簡(jiǎn)述本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的工作原理。車(chē)輛前行或轉(zhuǎn)向時(shí)，左液壓室A和右液壓室B內(nèi)液壓油經(jīng)接頭4和接頭7相導(dǎo)通，環(huán)形凸緣6可以沿外殼5內(nèi)腔軸線左右移動(dòng)，使左液壓室A和右液壓室B內(nèi)液壓油互相流動(dòng)，但由于液壓油流經(jīng)接頭4和接頭7通孔時(shí)產(chǎn)生的阻尼作用，可減緩環(huán)形凸緣6的左右移動(dòng)速度，從而使左連接桿1與右連接桿11之間的伸縮動(dòng)作減緩，起到減振作用，有效減少了車(chē)頭的擺動(dòng)。當(dāng)任一前輪的偏轉(zhuǎn)角不正確，產(chǎn)生側(cè)滑時(shí)，路面16與前輪15的接觸點(diǎn)會(huì)對(duì)前輪產(chǎn)生回正力矩FX同時(shí)，該反作用力F也作用于橫拉桿，使其受拉伸或受壓縮，并傳遞給右連接桿11，相對(duì)于左連接桿1產(chǎn)生位移，受壓的一側(cè)液壓室內(nèi)液壓油流向另一液壓室，使右連接桿11右端螺紋接頭12與左連接桿1左端螺紋接頭13之間的距離產(chǎn)生變化，實(shí)現(xiàn)整個(gè)橫拉桿長(zhǎng)度的伸縮調(diào)整。當(dāng)橫拉桿的長(zhǎng)度調(diào)整至使兩前輪的偏轉(zhuǎn)角滿足阿克曼公式后，反作用力F消失，左液壓室A和右液壓室B壓力平衡。車(chē)輛倒車(chē)時(shí)，通過(guò)電磁閥使左液壓室A和右液壓室B之間油路斷開(kāi)。所述電磁閥可以與倒車(chē)燈開(kāi)關(guān)相連接，以實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)作。左液壓室A和右液壓室B之間油路斷開(kāi)后，環(huán)形凸緣6不能再沿外殼5內(nèi)腔軸線左右移動(dòng)，螺紋接頭12與13之間的距離固定，整個(gè)橫拉桿不能伸縮，呈剛體特性，從而保證倒車(chē)時(shí)兩前輪的正確偏轉(zhuǎn)角。
結(jié)合圖3，簡(jiǎn)述本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的工作原理。車(chē)輛左轉(zhuǎn)時(shí)，左連接桿1向右移動(dòng)，左液壓室A壓力下降，中液壓室C壓力上升，推動(dòng)右連接桿11右移，右液壓室B油壓上升，液壓油經(jīng)油管8流向左液壓室A。如果此時(shí)車(chē)輛為停止?fàn)顟B(tài)，則右前輪無(wú)回正力矩FX，右連接桿11的行程由于中液壓室C的液壓油經(jīng)補(bǔ)償孔17回流至貯液缸而小于左連接桿1的行程。如果是車(chē)輛前進(jìn)時(shí)左轉(zhuǎn)，右前輪的回正力矩FX使其轉(zhuǎn)至無(wú)側(cè)滑位置，即右側(cè)橫拉桿帶動(dòng)右連接桿11至合適的位置，此時(shí)右連接桿11的行程小于左連接桿1的行程，中液壓室C的液壓油經(jīng)環(huán)形凸緣6的小孔22至右液壓室B，再經(jīng)油管8流向左液壓室A，直到中液壓室C和右液壓室B的壓力平衡，右連接桿11不受力。若此時(shí)右連接桿11的行程大于左連接桿1的行程，右液壓室B中的液壓油經(jīng)環(huán)形凸緣6的小孔22流至中液壓室C，直到中液壓室C和右液壓室B的壓力平衡，右連接桿11不受力。
車(chē)輛右轉(zhuǎn)時(shí)，左橫拉桿帶動(dòng)左連接桿1向左移動(dòng)，中液壓室C壓力下降，左液壓室A壓力上升，液壓油經(jīng)油管8流向右液壓室B，右液壓室B的液壓推動(dòng)右連接桿11左移。如果此時(shí)車(chē)輛為停止?fàn)顟B(tài)，則右前輪無(wú)回正力矩FX，右連接桿11的行程由于右液壓室B的液壓油流至中液壓室C而小于左連接桿1的行程。如果是車(chē)輛前進(jìn)時(shí)右轉(zhuǎn)，右前輪的回正力矩FX使其轉(zhuǎn)至無(wú)側(cè)滑位置，即右側(cè)橫拉桿帶動(dòng)右連接桿11至合適的位置，此時(shí)右連接桿11的行程小于左連接桿1的行程，液壓油經(jīng)左液壓室A、油管8流向右液壓室B，經(jīng)小孔22至中液壓室C，直到中液壓室C和右液壓室B液壓達(dá)到平衡，右連接桿11不受力。若此時(shí)右連接桿11的行程大于左連接桿1的行程，中液壓室C的液壓油經(jīng)小孔22流至右液壓室B中，直到中液壓室C和右液壓室B的壓力平衡，右連接桿11不受力。
車(chē)輛行駛時(shí)，右前輪若偶遇外力產(chǎn)生角振動(dòng)，可以通過(guò)右橫拉桿使右連接桿11左右移動(dòng)，中液壓室C和右液壓室B中的液壓油經(jīng)小孔22而流來(lái)流去，液壓油流經(jīng)小孔22受到阻尼作用，從而使角振動(dòng)減緩。若外力使左前輪產(chǎn)生角振動(dòng)，左橫拉桿使左連接桿1左右移動(dòng)，左液壓室A中的液壓油經(jīng)油管8、右液壓室B和小孔22，到達(dá)中液壓室C，形成液壓油在左液壓室A和中液壓室C之間流來(lái)流去，受到阻尼作用，從而使角振動(dòng)減緩。
倒車(chē)時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)償孔17，左液壓室A、中液壓室C和右液壓室B的液壓油總?cè)莘e不變，左連接桿1和右連接桿11的行程相等，保證左右前輪的轉(zhuǎn)角。另外，為了防止右前輪的自由度過(guò)大而使車(chē)輛失控，左右連接桿1、11伸入液壓伸縮裝置5的兩端連接有聯(lián)動(dòng)裝置18，聯(lián)動(dòng)裝置18右部分周壁的軸向開(kāi)啟有長(zhǎng)腰形槽20，使設(shè)于右連接桿11左端頭的螺絲21可沿長(zhǎng)腰形槽20壁移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與聯(lián)動(dòng)裝置18的活動(dòng)連接，該長(zhǎng)腰形槽20的長(zhǎng)度，就是右前輪的自由度，超過(guò)后即成剛性連接，不再存在伸縮。
如圖2所示，本實(shí)用新型汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置可將原車(chē)輛橫拉桿切除與本產(chǎn)品等長(zhǎng)尺寸后，安裝于前輪球型鉸接裝置與橫拉桿之間。如圖3所示，是將本裝置固定于車(chē)輛前橋上，左右連接桿分別用短的橫拉桿與左右轉(zhuǎn)向梯形臂連接，其伸縮調(diào)整橫拉桿的基本原理相同，同樣屬于本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，包括左右連接桿和液壓伸縮裝置，其特征是左右連接桿一端分別連接于橫拉桿，右連接桿的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣的活塞桿，將液壓伸縮裝置內(nèi)腔分隔為左右二個(gè)液壓室；左右液壓室分別設(shè)有接頭，連接有油管和電磁閥。
2.一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，包括左右連接桿和液壓伸縮裝置，其特征是左右連接桿一端分別連接于橫拉桿，左右連接桿的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣的活塞桿，將液壓伸縮裝置內(nèi)腔分隔為左、中、右三個(gè)液壓室；左右液壓室連接有油管，中液壓室設(shè)有補(bǔ)償孔與貯液缸相通。
3.如權(quán)利要求1所述的汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，其特征是所述液壓伸縮裝置殼體連接于左連接桿的另一端，隨其同步左右移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，其特征是所述液壓伸縮裝置固定于車(chē)輛前橋上，左右連接桿伸入液壓伸縮裝置的兩端連接有聯(lián)動(dòng)裝置。
5.如權(quán)利要求1或2所述的汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，其特征是所述液壓伸縮裝置的內(nèi)腔兩側(cè)各設(shè)密封圈。
6.如權(quán)利要求1或3所述的汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，其特征是所述接頭為細(xì)小孔導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求4所述的汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，其特征是所述左連接桿與聯(lián)動(dòng)裝置固定連接，右連接桿與聯(lián)動(dòng)裝置活動(dòng)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，其特征是所述聯(lián)動(dòng)裝置的連接套在右部分周壁的軸向開(kāi)啟有長(zhǎng)腰形槽。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向自動(dòng)伸縮減振橫拉桿裝置，克服了車(chē)輛左右前輪的角振動(dòng)易通過(guò)梯形傳動(dòng)機(jī)構(gòu)橫拉桿而互相傳遞的缺陷。包括左右連接桿和液壓伸縮裝置，左右連接桿一端分別連接于橫拉桿，右連接桿的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣的活塞桿，將液壓伸縮裝置內(nèi)腔分隔為左右二個(gè)液壓室；左右液壓室分別設(shè)有接頭，連接有油管和電磁閥。也可以包括左右連接桿和液壓伸縮裝置，左右連接桿一端分別連接于橫拉桿，左右連接桿的另一端設(shè)具環(huán)形凸緣的活塞桿，將液壓伸縮裝置內(nèi)腔分隔為左、中、右三個(gè)液壓室；左右液壓室連接有油管，中液壓室設(shè)有補(bǔ)償孔與貯液缸相通。本產(chǎn)品利用液壓阻尼原理來(lái)減小左右前輪角振動(dòng)的傳遞，可提高車(chē)輛行駛時(shí)的穩(wěn)定性，減少磨損。
文檔編號(hào)B62D7/00GK2642621SQ0325568
公開(kāi)日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2003年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者焦永溢 申請(qǐng)人:焦永溢