CN109305144A - 一种车辆快速转向辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆快速转向辅助装置，由第一竖梁、第一压力传感器、第二压力传感器、第二竖梁、控制器、转向机、第三压力传感器、第四压力传感器、转向板组成，通过转向机将车身升起在空中转向，能使汽车在原地掉头，大大的节约了时间，在战场上转向灵活，减少不必要的损失；并通过第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器共同检测车架传到车桥上的压力，从而得出车身的重心，使得转向机能到达车身重心处再升起车辆转向，使得车辆在转向过程中不会倾倒。

Description

一种车辆快速转向辅助装置

技术领域

本发明涉及辅助汽车转向领域，尤其涉及一种车辆快速转向辅助装置。

背景技术

随着科技的发展，汽车的数量急剧增加，使得在道路上行驶的汽车非常拥挤，汽车的掉头需要有一定的场地范围，当停车位比较窄的时候很难对车子进行转向掉头。

此外，军用汽车是军队通用的技术装备，是保障军队地面机动和后勤运输的重要手段。由于军队大量的兵员、武器弹药、补给品和装备主要依靠军用汽车来完成，因此，军用汽车的性能对于军队平时完成训练与保证任务，战时完成战斗任务起着举足轻重的作用。

但是，战场地形复杂，对车辆的灵活性具有很高的要求，当汽车驶入狭窄的道路上，此时又接到上级紧急命令需要撤回或前方路段无法通过，急需原地掉头时，需要快速的使车辆掉转方向，以免耽误战机和造成不必要的伤亡。

现有技术中，军用车辆驶入狭窄路段中掉头时，需要不停的打方向盘，使汽车达到原地掉头的效果，这种方法需要浪费大量的时间；需要撤退时，不能迅速掉头，容易导致贻误战机。

针对以上两种情形，设计一种车辆快速转向辅助装置可以实现车辆的快速掉头，设计一种车辆快速转向辅助装置很有必要。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种车辆快速转向辅助装置，通过转向机将车辆原地升起来调整方向；同时转向机能自动移动到车辆重心处，使得车辆在转向过程中不会倾倒。本发明能使汽车在原地掉头，大大的节约了时间，在战场上转向灵活，减少不必要的损失。

为实现上述目的，本发明提供的一种车辆快速转向辅助装置是这样实现的：

一种车辆快速转向辅助装置，特征是：包括第一竖梁、第一压力传感器、第二压力传感器、第二竖梁、控制器、转向机、第三压力传感器、第四压力传感器、转向板，第一竖梁和第二竖梁分别固定在前桥和后桥两端，第一压力传感器安装在右前轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，第二压力传感器安装在左前轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，第三压力传感器安装在左后轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，第四压力传感器安装在右后轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器共同检测车架传到车桥上的压力，并将该信息传输给控制器，转向板安装在第一竖梁和第二竖梁下方，用于移动转向机的位置，转向机安装在转向板下方，用于支撑起转向板，进而支撑起车身在空中转向，控制器安装在转向板上，由控制器根据第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器传来的压力信息计算出车身的重心所在位置，并控制转向板和转向机移动到车身的重心位置处，控制转向机将车辆升起并转向，能快速的实现车辆原地转向、掉头工作，为司机节约大量时间。

本发明的转向板与第一竖梁和第二竖梁之间采用第一卡扣、第二卡扣连接，第一卡扣、第二卡扣固定在转向板上，第一竖梁和第二竖梁分别穿过第一卡扣、第二卡扣，且第一卡扣、第二卡扣能分别在第一竖梁、第二竖梁上自由移动，在转向板侧面安装第一步进电机，在第一步进电机的旋转轴上固定第一步进电机齿轮，由第一步进电机带动第一步进电机齿轮转动，第一步进电机齿轮在第一竖梁上移动，第一步进电机齿轮与第一竖梁之间采用齿轮齿条传动方式。

本发明的第一卡扣、第二卡扣均采用方钢卡扣，能使转向板在第一竖梁和第二竖梁上自由移动。

本发明的转向机由伸缩电机、伸缩电机齿轮、第二步进电机、转向板齿条、第二步进电机齿轮、移动板、旋转电机齿轮、旋转电机组成，转向板齿条固定在转向板上，移动板扣在转向板齿条上，第二步进电机安装在移动板侧面，第二步进电机齿轮固定在第二步进电机的旋转轴上，由第二步进电机带动第二步进电机齿轮转动，再由第二步进电机齿轮在转向板齿条上运动，使得移动板在转向板上移动，第二步进电机齿轮与转向板齿条之间采用齿轮齿条传动方式，伸缩电机齿轮的一面安装在伸缩电机的底座上，伸缩电机齿轮的另一面安装在移动板上，伸缩电机用于升起车身，旋转电机齿轮的一面安装在旋转电机上，旋转电机齿轮的另一面安装在移动板上，由旋转电机带动旋转电机齿轮转动，为伸缩电机齿轮传动，进而带动移动板转动，使得车身跟着转动。

本发明的第一竖梁与转向板齿条均采用齿条状结构，便于第一步进电机齿轮在第一竖梁上移动，进而带动转向板移动；便于移动板带动伸缩电机、旋转电机移动到车身重心位置处。

本发明的伸缩电机齿轮与旋转电机齿轮之间采用直齿轮传动方式。

本发明采用通过转向机将车辆原地升起来调整方向以达到转向目的的结构，从而可以得到以下有益效果：

1.本发明通过转向机将车身升起在空中转向，能使汽车在原地掉头，大大的节约了时间，在战场上转向灵活，减少不必要的损失。

2.本发明通过第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器共同检测车架传到车桥上的压力，从而得出车身的重心，使得转向机能到达车身重心处再升起车辆转向，使得车辆在转向过程中不会倾倒。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的安装的结构示意图；

图2为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的转向板与第一竖梁和第二竖梁之间连接图；

图3为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的第一竖梁、转向板齿条的结构图；

图4为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的第一步进电机齿轮与第一竖梁之间、第二步进电机齿轮与转向板齿条之间的传动图；

图5为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的转向机结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的移动板与转向板齿条之间卡扣图；

图7为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的伸缩电机齿轮与旋转电机齿轮之间的传动图；

图8为本发明一实施例提供的车辆快速转向辅助装置的工作原理图。

主要元件符号说明。

第一竖梁	1	第一压力传感器	2
				第二压力传感器	3	第二竖梁	4
控制器	5	转向机	6
				第三压力传感器	7	第四压力传感器	8
转向板	9	第一步进电机	10
				第一步进电机齿轮	11	第一卡扣	12
第二卡扣	13	伸缩电机	14
				伸缩电机齿轮	15	第二步进电机	16
转向板齿条	17	第二步进电机齿轮	18
				移动板	19	旋转电机齿轮	20
旋转电机	21

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。

请参阅图1至3，所示为本发明第一实施例中的一种车辆快速转向辅助装置，包括第一竖梁1、第一压力传感器2、第二压力传感器3、第二竖梁4、控制器5、转向机6、第三压力传感器7、第四压力传感器8、转向板9。

如图1所示，所述的第一竖梁1和第二竖梁4分别固定在前桥和后桥两端，第一压力传感器2安装在右前轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，用于检测右前轮摆臂上承受的力，第二压力传感器3安装在左前轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，用于检测左前轮摆臂上承受的力，第三压力传感器7安装在左后轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，用于检测左后轮摆臂上承受的力，第四压力传感器8安装在右后轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，用于检测右后轮摆臂上承受的力，第一压力传感器2、第二压力传感器3、第三压力传感器7、第四压力传感器8共同检测车架传到车桥上的压力，并将该信息传输给控制器5，转向板9安装在第一竖梁1和第二竖梁4下方，用于移动转向机6的位置，转向机6安装在转向板9下方，用于支撑起转向板9，进而支撑起车身在空中转向，控制器5安装在转向板9上，由控制器5根据第一压力传感器2、第二压力传感器3、第三压力传感器7、第四压力传感器8传来的压力信息计算出车身的重心所在位置，并控制转向板9和转向机6移动到车身的重心位置处，控制转向机6将车辆升起并转向，能快速的实现车辆原地转向、掉头工作，为司机节约大量时间。

所述的控制器5采用STM32F103RCT6作为内核，使转向机6的反应更快。

如图2、图4所示，所述的转向板9与第一竖梁1和第二竖梁4之间采用第一卡扣12、第二卡扣13连接，第一卡扣12、第二卡扣13固定在转向板9上，第一竖梁1和第二竖梁4分别穿过第一卡扣12、第二卡扣13，且第一卡扣12、第二卡扣13能分别在第一竖梁1、第二竖梁4上自由移动，在转向板9侧面安装第一步进电机10，在第一步进电机10的旋转轴上固定第一步进电机齿轮11，由第一步进电机10带动第一步进电机齿轮11转动，第一步进电机齿轮11在第一竖梁上1移动，使得第一步进电机10又拖着转向板9在第一竖梁1和第二竖梁4上移动，以到达车辆重心的纵坐标上。第一步进电机齿轮11与第一竖梁1之间采用齿轮齿条传动方式。

所述的第一卡扣12、第二卡扣13均采用方钢卡扣，能使转向板9在第一竖梁1和第二竖梁4上自由移动，在第一卡扣12与第一竖梁1之间、第二卡扣13与第二竖梁4之间涂抹润滑油，减小第一卡扣12与第一竖梁1之间、第二卡扣13与第二竖梁4之间产生机械摩擦。

如图4、图5、图6所示，所述的转向机6包括伸缩电机14、伸缩电机齿轮15、第二步进电机16、转向板齿条17、第二步进电机齿轮18、移动板19、旋转电机齿轮20、旋转电机21，转向板齿条17固定在转向板9上，移动板19扣在转向板齿条17上，第二步进电机16安装在移动板19侧面，第二步进电机齿轮18固定在第二步进电机16的旋转轴上，由第二步进电机16带动第二步进电机齿轮18转动，再由第二步进电机齿轮18在转向板齿条17上运动，使得移动板19在转向板9上移动，以确定车辆重心的横坐标，与转向板9确定的纵坐标一起确定车辆重心所处位置，第二步进电机齿轮18与转向板齿条17之间采用齿轮齿条传动方式，伸缩电机齿轮15的一面安装在伸缩电机14的底座上，伸缩电机齿轮15的另一面安装在移动板19上，伸缩电机14用于升起车身，旋转电机齿轮20的一面安装在旋转电机21上，旋转电机齿轮20的另一面安装在移动板19上，当车辆需要转向时，伸缩电机14的伸缩杆伸向地面，伸缩电机14的底座将移动板19顶起，移动板将19力传递给转向板齿条17上，转向板齿条17将力分散到转向板9上，转向板9再将力传递到第一竖梁1和第二竖梁4上，由第一竖梁1和第二竖梁4共同托起车身，此时旋转电机21带动带动旋转电机齿轮20转动，为伸缩电机齿轮15传动，进而带动移动板9转动，使得车身跟着转动。

如图3所示，所述的第一竖梁1与转向板齿条17均采用齿条状结构，便于第一步进电机齿轮11在第一竖梁1上移动，进而带动转向板9移动；便于移动板9带动伸缩电机14、旋转电机21移动到车身重心位置处。

如图7所示，所述的伸缩电机齿轮15与旋转电机齿轮20之间采用直齿轮传动方式。

本发明的工作原理与工作过程如下：

如图8所示，由第一压力传感器2、第二压力传感器3、第三压力传感器7、第四压力传感器8共同检测车架传到车桥上的压力，并将该信息传输给控制器5，由控制器5根据第一压力传感器2、第二压力传感器3、第三压力传感器7、第四压力传感器8传来的压力信息计算出车身的重心所在位置，控制器5根据重心所在位置计算出第一步进电机10、第二步进电机16的具体行程，然后控制第一步进电机10拖着转向板9在第一竖梁1和第二竖梁4上移动，以到达车辆重心的纵坐标上，控制第二步进电机16带动第二步进电机齿轮18转动，再由第二步进电机齿轮18在转向板齿条17上运动，使得移动板19在转向板9上移动，以确定车辆重心的横坐标，此时，控制器5可以根据车身旋转指令控制伸缩电机14升起车身，控制旋转电机21带动旋转电机齿轮20转动，为伸缩电机齿轮15传动，进而带动移动板9转动，使得车身跟着转动。

Claims (10)

1.一种车辆快速转向辅助装置，其特征在于：包括第一竖梁、第一压力传感器、第二压力传感器、第二竖梁、控制器、转向机、第三压力传感器、第四压力传感器、转向板，所述第一竖梁和所述第二竖梁分别固定在汽车前桥和后桥两端，所述第一压力传感器安装在右前轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，所述第二压力传感器安装在左前轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，所述第三压力传感器安装在左后轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，所述第四压力传感器安装在右后轮的悬架上的弹性元件和摆臂之间，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器共同检测车架传到车桥上的压力，并将该信息传输给所述控制器，所述转向板安装在所述第一竖梁和所述第二竖梁下方，用于移动所述转向机的位置，所述转向机安装在所述转向板下方，用于支撑起所述转向板，进而支撑起车身在空中转向，所述控制器用于根据所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器传来的压力信息计算出车身的重心所在位置，并控制所述转向板和所述转向机移动到车身的重心位置处，以及控制所述转向机将车辆升起并转向。

2.根据权利要求1所述的车辆快速转向辅助装置，其特征在于：所述转向板与所述第一竖梁之间通过第一卡扣连接，所述转向板与所述第二竖梁之间通过第二卡扣连接，所述第一卡扣、第二卡扣固定在所述转向板上，所述第一竖梁和所述第二竖梁分别穿过所述第一卡扣和所述第二卡扣，且所述第一卡扣、所述第二卡扣能分别在所述第一竖梁、所述第二竖梁上自由移动。

3.根据权利要求2所述的车辆快速转向辅助装置，所述转向板的侧面安装第一步进电机，在所述第一步进电机的旋转轴上固定第一步进电机齿轮，由所述第一步进电机带动所述第一步进电机齿轮转动，所述第一步进电机齿轮在所述第一竖梁上移动。

4.根据权利要求3所述的车辆快速转向辅助装置，所述第一步进电机齿轮与所述第一竖梁之间采用齿轮齿条传动方式。

5.根据权利要求2所述的军用车辆快速转向辅助装置，所述第一卡扣和所述第二卡扣13均采用方钢卡扣。

6.根据权利要求1所述的车辆快速转向辅助装置，其特征在于：所述转向机包括伸缩电机、伸缩电机齿轮、第二步进电机、转向板齿条、第二步进电机齿轮、移动板、旋转电机齿轮、旋转电机，所述转向板齿条固定在所述转向板上，所述移动板扣在所述转向板齿条上，所述第二步进电机安装在所述移动板侧面，所述第二步进电机齿轮固定在所述第二步进电机的旋转轴上，由所述第二步进电机带动所述第二步进电机齿轮转动，再由所述第二步进电机齿轮在所述转向板齿条上运动，使得所述移动板在所述转向板上移动，所述伸缩电机齿轮的一面安装在所述伸缩电机的底座上，所述伸缩电机齿轮的另一面安装在所述移动板上，所述伸缩电机用于升起车身，所述旋转电机齿轮的一面安装在所述旋转电机上，所述旋转电机齿轮的另一面安装在所述移动板上，由所述旋转电机带动所述旋转电机齿轮转动，为所述伸缩电机齿轮传动，进而带动所述移动板转动，使得车身跟着转动。

7.根据权利要求6所述的车辆快速转向辅助装置，其特征在于：所述第二步进电机齿轮与所述转向板齿条之间采用齿轮齿条传动方式。

8.根据权利要求6所述的车辆快速转向辅助装置，其特征在于：所述伸缩电机齿轮与所述旋转电机齿轮之间采用直齿轮传动方式。

9.根据权利要求1所述的车辆快速转向辅助装置，其特征在于：所述第一竖梁与所述转向板齿条均采用齿条状结构。

10.根据权利要求1所述的车辆快速转向辅助装置，其特征在于：所述控制器安装在所述转向板上。