本發(fā)明涉及車輪轉(zhuǎn)向領(lǐng)域,具體地,涉及一種車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、使用該車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和使用該車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù):
目前,車輛中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常為機(jī)械轉(zhuǎn)向方式、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向方式和液壓助力轉(zhuǎn)向方式。以電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為例,其應(yīng)用較為廣泛。具體地,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將一套電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器布置在車輛底盤上,但是連接車輪轉(zhuǎn)向節(jié)的還是傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向拉桿機(jī)構(gòu)。其中,通過傳感器技術(shù)將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖轉(zhuǎn)化為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向器的助力信號,電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩經(jīng)過減速機(jī)構(gòu),傳遞給齒輪齒條轉(zhuǎn)向器,最終轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向力,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
在現(xiàn)有技術(shù)中,電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都是基于轉(zhuǎn)向器的作用,將轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)中加入電機(jī),設(shè)置減速機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳遞給轉(zhuǎn)向器,以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)助力的作用。然而,在齒輪齒條式的轉(zhuǎn)向器中加入電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu),這些傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和減速機(jī)構(gòu)又用到了齒輪,齒條,減速齒輪等機(jī)構(gòu),必然會使轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造和裝配精度要求高,再加上需要對電機(jī)進(jìn)行控制需要設(shè)置控制單元,所以體積上也會更大,這樣就導(dǎo)致現(xiàn)有的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造和裝配精度要求高,制造成本高,體積大在整車設(shè)計(jì)上會難以布置。
另外,由于電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是通過齒輪齒條轉(zhuǎn)向器來執(zhí)行轉(zhuǎn)向功能,齒輪齒條轉(zhuǎn)向器的結(jié)構(gòu)上是通過兩端的橫拉桿與兩個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向節(jié)相連,當(dāng)轉(zhuǎn)向器中的齒條向左或向右運(yùn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)車輪也會同時(shí)并且是平行的向左或向右轉(zhuǎn)向,如果想要單獨(dú)對一個(gè)車輪控制轉(zhuǎn)向時(shí),由于橫拉桿相連的緣故會發(fā)生 干涉而無法實(shí)現(xiàn),所以它不能實(shí)現(xiàn)車輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向,轉(zhuǎn)向功能單一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),該車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)能夠完成單個(gè)車輪的轉(zhuǎn)向控制并且結(jié)構(gòu)簡單巧妙,布置方便。
本發(fā)明的另一目的是提供一種車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng),該車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)使用本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的再一個(gè)方面是提供一種車輛,該車輛使用本發(fā)明提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供一種車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),該車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括第一直線驅(qū)動(dòng)部和第二直線驅(qū)動(dòng)部以及為該第一直線驅(qū)動(dòng)部和第二直線驅(qū)動(dòng)部提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)源,其中所述第一直線驅(qū)動(dòng)部的第一端連接在車輪內(nèi)側(cè)的第一點(diǎn)上,所述第二直線驅(qū)動(dòng)部的第一端連接在該車輪內(nèi)側(cè)的第二點(diǎn)上,并且所述第一直線驅(qū)動(dòng)部的第二端和所述第二直線驅(qū)動(dòng)部的第二端交匯在車架固定點(diǎn)上,所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)分別位于穿過所述車輪的轉(zhuǎn)向中心的豎直線兩側(cè),并且與所述車架固定點(diǎn)呈三角形布置,其中在所述驅(qū)動(dòng)源的驅(qū)動(dòng)作用下,所述第一直線驅(qū)動(dòng)部和所述第二直線驅(qū)動(dòng)部中一者的驅(qū)動(dòng)長度相對于所述車架固定點(diǎn)縮短,另一者的驅(qū)動(dòng)長度相對于所述車架固定點(diǎn)相應(yīng)增長,以驅(qū)動(dòng)所述車輪轉(zhuǎn)向。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動(dòng)源為安裝在所述車架固定點(diǎn)上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置,所述第一直線驅(qū)動(dòng)部和所述第二直線驅(qū)動(dòng)部的第二端分別具有柔性傳動(dòng)部,該柔性傳動(dòng)部圍繞所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸并與該輸出軸傳動(dòng)配合。
優(yōu)選地,所述柔性傳動(dòng)部和所述輸出軸鏈傳動(dòng)。
優(yōu)選地,所述柔性傳動(dòng)部具有鏈條結(jié)構(gòu),所述輸出軸上具有與該鏈條配合的鏈輪結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述第一直線驅(qū)動(dòng)部和所述第二直線驅(qū)動(dòng)部形成為整體結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述第一直線驅(qū)動(dòng)部和所述第二直線驅(qū)動(dòng)部形成為整條鏈條。
優(yōu)選地,所述柔性連接部由鏈條形成,所述第一直線驅(qū)動(dòng)部還包括連接在該鏈條一端的第一拉索,并且所述第二直線驅(qū)動(dòng)部還包括連接在該鏈條另一端的第二拉索,所述第一拉索連接在所述第一點(diǎn)上,所述第二拉索連接在所述第二點(diǎn)上。
優(yōu)選地,所述第一直線驅(qū)動(dòng)部由第三拉索形成,所述第二直線驅(qū)動(dòng)部由第四拉索形成,所述輸出軸上具有繞線輪,所述第三拉索和所述第四拉索的一端分別固定在所述繞線輪上并以相反方向圍繞所述繞線輪纏繞,以形成所述柔性連接部,并且所述第三拉索的另一端連接在所述第一點(diǎn),所述第四拉索的另一端連接在所述第二點(diǎn)上。
優(yōu)選地,所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)關(guān)于所述豎直線對稱布置,并且當(dāng)車輪處于直行狀態(tài)時(shí),所述三角形為以所述第一點(diǎn)和所述第二點(diǎn)為底的等腰三角形。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng),所述車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
優(yōu)選地,所述車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括與車輛的四輪分別對應(yīng)的四組所述車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),以及控制器和轉(zhuǎn)向檢測裝置,所述轉(zhuǎn)向檢測裝置用于檢測車輛方向盤的轉(zhuǎn)向信號并與所述控制器電連接,該控制器分別與各組所述車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的所述驅(qū)動(dòng)源電連接,該驅(qū)動(dòng)源為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面,提供一種車輛,包括車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng),所述車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為本發(fā)明提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)巧妙地利用了三角形的邊長和角度的變化關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了對車輛轉(zhuǎn)向的控制,并且在三角形布置方式中,只需兩個(gè)布置兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部和驅(qū)動(dòng)源即可,結(jié)構(gòu)簡單布置巧妙,實(shí)用 性強(qiáng)。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。
附圖說明
附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且構(gòu)成說明書的一部分,與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)處于左轉(zhuǎn)向時(shí)的結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)處于直行狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)處于右轉(zhuǎn)向時(shí)的結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖4是本發(fā)明一種實(shí)施方式提供的兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部與驅(qū)動(dòng)源傳動(dòng)配合的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明另一種實(shí)施方式提供的兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部與驅(qū)動(dòng)源傳動(dòng)配合的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明又一種實(shí)施方式提供的兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部與驅(qū)動(dòng)源傳動(dòng)配合的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖8是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在前輪轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向控制策略示意圖;
圖9是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在逆向位轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向控制策略示意圖;
圖10是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在蟹形轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向 控制策略示意圖;
圖11是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在原地轉(zhuǎn)向時(shí)的轉(zhuǎn)向控制策略示意圖。
附圖標(biāo)記說明
1 第一直線驅(qū)動(dòng)部 2 第二直線驅(qū)動(dòng)部
3 驅(qū)動(dòng)源 4 柔性傳動(dòng)部
5 車輪 6 半軸
7 控制器 8 轉(zhuǎn)向節(jié)
9 轉(zhuǎn)向檢測裝置 10 車輛方向盤
11 第一拉索 12 第二拉索
13 第三拉索 14 第四拉索
31 輸出軸 32 鏈輪結(jié)構(gòu)
33 繞線輪
A 第一點(diǎn) B 第二點(diǎn)
C 車架固定點(diǎn) O 轉(zhuǎn)動(dòng)中心
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
在本發(fā)明中,在未作相反說明的情況下,使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是以相應(yīng)附圖的圖面方向?yàn)榛鶞?zhǔn)定義的,“內(nèi)、外”則是指相應(yīng)部件輪廓的內(nèi)和外。另外,本發(fā)明中所說的“車架”根據(jù)不同的車輛可以指底盤車架,也可以指安裝上裝的副車架,對此本發(fā)明不做限制。
如圖1至圖11所示,本發(fā)明提供一種車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使用該車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和使用該車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛。其中,為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2以及為該第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)源3,其中第一直線驅(qū)動(dòng)部1的第一端連接在車輪5內(nèi)側(cè)的第一點(diǎn)A上,第二直線驅(qū)動(dòng)部2的第一端連接在該車輪5內(nèi)側(cè)的第二點(diǎn)B上,此處所說的車輪5的內(nèi)側(cè)是指車輪5接近車輛中心的一側(cè)。其中第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B上可以設(shè)置轉(zhuǎn)向節(jié)8,以便于兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部1的連接和對車輛的轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)。并且第一直線驅(qū)動(dòng)部1的第二端和第二直線驅(qū)動(dòng)部2的第二端交匯在車架固定點(diǎn)C上,即該車架固定點(diǎn)C相對于車架位置固定不變。第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B分別位于穿過車輪5的轉(zhuǎn)向中心O的豎直線兩側(cè),并且與車架固定點(diǎn)C呈三角形布置,即能夠通過相應(yīng)的直線驅(qū)動(dòng)部對其中一個(gè)點(diǎn)施加轉(zhuǎn)向力時(shí),車輪可以繞轉(zhuǎn)向中心O轉(zhuǎn)向,其中由于第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B的連線長度一定,并且車架固定點(diǎn)C的位置線相對于車架保持不動(dòng),在驅(qū)動(dòng)源3的驅(qū)動(dòng)作用下,第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2中一者的驅(qū)動(dòng)長度相對于車架固定點(diǎn)C縮短,另一者的驅(qū)動(dòng)長度則相對于車架固定點(diǎn)C相應(yīng)地增長,以驅(qū)動(dòng)車輪5轉(zhuǎn)向。本發(fā)明此處所說的“驅(qū)動(dòng)長度”是指在兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部中,第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B分別與車架固定點(diǎn)C之間的直線長度,即在各個(gè)轉(zhuǎn)向狀態(tài)下,第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2的驅(qū)動(dòng)長度之和保持恒定。
如圖1至圖3所示,可以看出在不同的轉(zhuǎn)向位置,兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部的長度不同,并且與第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B的連線的角度也發(fā)生了相應(yīng)變化。因此,本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)巧妙地利用了三角形的邊長和角度的變化關(guān)系,實(shí)現(xiàn)了對車輛轉(zhuǎn)向的控制,并且在三角形布置方式中,只需布置兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部和驅(qū)動(dòng)源3即可,例如,驅(qū)動(dòng)源3可以安裝在車架固定點(diǎn)C的位置,以使得整體結(jié)構(gòu)的布置更加簡單。其中優(yōu)選地,為了保證車輪轉(zhuǎn)向時(shí)兩側(cè)受 力均勻,第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B關(guān)于上述的穿過轉(zhuǎn)向中心O的豎直線對稱布置,并且如圖2所示,當(dāng)車輪處于直行狀態(tài)時(shí),三角形為以第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B為底的等腰三角形,其中該等腰三角形的中線與車輪5的半軸6的軸線的投影重合。
需要說明的是,能夠?qū)崿F(xiàn)上述技術(shù)方案的實(shí)施方式有多種,例如兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部的具體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)源3的種類以及驅(qū)動(dòng)源3與兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部的傳動(dòng)方式等等,因此為了方便說明本發(fā)明,在此只重點(diǎn)介紹其中的優(yōu)選實(shí)施方式,該優(yōu)選實(shí)施方式只用說明本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中,驅(qū)動(dòng)源3為安裝在車架固定點(diǎn)C上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置,例如電機(jī)。而第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2的第二端分別具有柔性傳動(dòng)部4,該柔性傳動(dòng)部4圍繞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸31并與該輸出軸31傳動(dòng)配合,因此通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸和柔性傳動(dòng)部4的傳動(dòng)配合,能夠?qū)崿F(xiàn)輸出軸31在朝向某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可以使得通過圍繞其的柔性傳動(dòng)部4實(shí)現(xiàn)對第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2施加相反的驅(qū)動(dòng)力。即,使得兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部中一者的驅(qū)動(dòng)長度變成,則另一個(gè)相應(yīng)地變小,以實(shí)現(xiàn)車輪的轉(zhuǎn)向。其中作為驅(qū)動(dòng)源3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的種類除電機(jī)外,還可以為液壓馬達(dá)等其他具有旋轉(zhuǎn)輸出軸的驅(qū)動(dòng)裝置,對于此類變形也應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
進(jìn)一步地,為了實(shí)現(xiàn)柔性傳動(dòng)部4和驅(qū)動(dòng)源3的傳動(dòng)配合,優(yōu)選地,柔性傳動(dòng)部4和輸出軸31鏈傳動(dòng),以通過相應(yīng)部件的嚙合或?qū)崿F(xiàn)輸出軸31對柔性傳動(dòng)部4的驅(qū)動(dòng)。更優(yōu)選地,如圖4所示,柔性傳動(dòng)部4具有鏈條結(jié)構(gòu),輸出軸31上具有與該鏈條配合的鏈輪結(jié)構(gòu)32,以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)源3對兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)。在其他實(shí)施方式中除鏈傳動(dòng)外,還可以采用帶傳動(dòng)的方式,例如柔性傳動(dòng)部4還可以為具有嚙合齒的皮帶,輸出軸31上則具有相應(yīng)嚙合齒的帶輪即可,對于此類變形均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
更進(jìn)一步地,為了更好地實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)源3對兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng),如圖4所示,第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2形成為整體結(jié)構(gòu),即兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部分別為該整體結(jié)構(gòu)的一部分。這樣,驅(qū)動(dòng)源3的輸出軸31可以更可靠地同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部對車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向。具體地,為了保證轉(zhuǎn)向操作的可靠性,第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2形成為整條鏈條,從而以最簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
另外,在另一種實(shí)施方式中,如圖5所示,只有柔性連接部4由鏈條形成,即,第一直線驅(qū)動(dòng)部1還包括連接在該鏈條一端的第一拉索11,并且第二直線驅(qū)動(dòng)部2還包括連接在該鏈條另一端的第二拉索21,該第一拉索11連接在第一點(diǎn)A上,第二拉索21連接在第二點(diǎn)B上。即本發(fā)明中的第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2是由兩段拉索和一端鏈條構(gòu)成的。從而利用拉索的高強(qiáng)度和鏈條的傳動(dòng)連接結(jié)構(gòu),在完成第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2與輸出軸31的傳動(dòng)配合的同時(shí),更可靠地拉動(dòng)車輛轉(zhuǎn)向。此時(shí)需要注意的是,為了保證第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2的長度動(dòng)態(tài)變化,需要使得鏈條的長度保證車輪轉(zhuǎn)向過程中能夠始終和鏈輪傳動(dòng)配合。
此外,在又一種實(shí)施防護(hù)方式中,如圖6所示,第一直線驅(qū)動(dòng)部1和第二直線驅(qū)動(dòng)部2還可以分別由獨(dú)立部件形成,例如兩條拉索。具體地,第一直線驅(qū)動(dòng)部1由第三拉索13形成,第二直線驅(qū)動(dòng)部2由第四拉索14形成,輸出軸31上具有繞線輪33,第三拉索13和第四拉索14的一端分別固定在繞線輪33上并以相反方向圍繞繞線輪33纏繞,以形成柔性連接部4,并且第三拉索13的另一端連接在第一點(diǎn)A,第四拉索14的另一端連接在第二點(diǎn)B上。這樣,在輸出軸31轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第三拉索13和第三拉索14中的一者向繞線輪33上纏繞以縮短對應(yīng)的直線驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)長度,而另一者則從繞線輪33上釋放,從而增加另一個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部的驅(qū)動(dòng)長度。例如在圖6中,當(dāng)輸出軸31順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第三拉索13得到釋放,而第四拉索14則向繞線 輪33上纏繞。這種實(shí)施方式的加工方便、裝配簡單,并且可靠性高。
另外,在有些實(shí)施方式中,因?yàn)橹挥腥嵝詡鲃?dòng)部4需要圍繞輸出軸13,因此,兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部中可以只有柔性傳動(dòng)部4為柔性材料,而與車輪連接的主體部分可以形成為剛性材料,例如拉桿,這樣同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的,對于此類變形同樣應(yīng)該落在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
上述介紹了本發(fā)明中使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置作為驅(qū)動(dòng)源3的實(shí)施方式,在其他實(shí)施方式中,還可以通過使用能夠自身伸縮的部件作為兩個(gè)直線驅(qū)動(dòng)部,例如液壓缸、電動(dòng)推桿等直線驅(qū)動(dòng)件。這樣,在本發(fā)明的構(gòu)思下,兩個(gè)能夠自身進(jìn)行伸縮的直線驅(qū)動(dòng)件可以在布置為本發(fā)明的三角形結(jié)構(gòu),即,二者的同側(cè)一端分別連接在車架固定點(diǎn)C上,另外一端分別連接在第一點(diǎn)A和第二點(diǎn)B上。此時(shí),驅(qū)動(dòng)源3可以為不需安裝在車架固定點(diǎn)C上的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電路系統(tǒng),對于這種方式同樣應(yīng)該落在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
由于本發(fā)明提供的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)能夠單獨(dú)對車輪的每個(gè)車輪進(jìn)行控制,因此在本發(fā)明提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中,優(yōu)選地,車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括與車輛的四輪分別對應(yīng)的四組車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),以及控制器7和轉(zhuǎn)向檢測裝置9,轉(zhuǎn)向檢測裝置9用于檢測轉(zhuǎn)向信號并與控制器7電連接,例如用于檢測車輛方向盤10的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器,該控制器7分別與各組車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)源3電連接,該控制器7可以為單獨(dú)部件也可以集成在車輛的ECU控制單元中。其中,驅(qū)動(dòng)源3為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置,例如電機(jī)。這樣,轉(zhuǎn)向檢測裝置9在獲取例如方向盤的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)向信號后可以將轉(zhuǎn)向信息反饋到控制器7,從而通過控制器7對各個(gè)驅(qū)動(dòng)源3進(jìn)行控制,從而完成車輛的相應(yīng)模式的轉(zhuǎn)向。
具體地,本發(fā)明提供的車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)除可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)的轉(zhuǎn)向外,即,如圖8所示的前輪轉(zhuǎn)向,還可以通過分別控制四組車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多功能的轉(zhuǎn)向。
具體地,如圖9所示為逆相位轉(zhuǎn)向,此時(shí)前輪和后輪朝向不同方向轉(zhuǎn)向 并且轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,這樣能夠使得車輛極大縮小轉(zhuǎn)向半徑,特別適用于狹小地帶的轉(zhuǎn)彎。
如圖10所示,為蟹形模式,此時(shí)前輪和后輪朝向相同方向轉(zhuǎn)向并且轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同,這樣可以緊急避讓障礙物,使得車頭和車尾同向運(yùn)動(dòng),提供形成安全性和便捷性。
另外,如圖11所述,還存在一種原地轉(zhuǎn)向模式,此時(shí)兩個(gè)前輪的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反、兩個(gè)后輪的轉(zhuǎn)向方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,以使得車輛能夠在原地實(shí)現(xiàn)掉頭,特別適用用在擁堵的區(qū)域掉頭等操作。
為了實(shí)現(xiàn)上述各種多功能的轉(zhuǎn)向,控制器7內(nèi)預(yù)設(shè)有上述相應(yīng)的各種轉(zhuǎn)向模式,并且每個(gè)模式下對應(yīng)地設(shè)置對車輪轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向的控制策略,當(dāng)需要進(jìn)行多功能轉(zhuǎn)向時(shí),可由駕駛員在儀表板等方便操作的位置按下相應(yīng)的模式按鈕以啟動(dòng)相應(yīng)的轉(zhuǎn)向模式,此時(shí)轉(zhuǎn)向檢測裝置9所檢測的信號則為各個(gè)模式的選擇信號,使得本發(fā)明提供的車輛的實(shí)用性更強(qiáng)。
綜上,本發(fā)明提供的獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的車輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),通過簡單巧妙的結(jié)構(gòu)既能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的常規(guī)轉(zhuǎn)向還可以實(shí)現(xiàn)多功能轉(zhuǎn)向,操作性好、可靠度高,具有較高的實(shí)用性和推廣價(jià)值。
以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。