CN110254500B - 车辆后轮主动转向***和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆后轮主动转向***和车辆，所述的车辆后轮主动转向***包括固设于车身上的基体和驱动单元，以及可承接驱动单元的驱使而于基体内沿车身宽度方向移动的驱动件，还包括连接在驱动件和两侧车轮之间的两个执行件，且各执行件承接驱动件的推动和拉动而可驱使与其相连的车轮转向，且驱动件可经由弹性件推动执行件，或者可经由弹性件拉动执行件，使得执行件在承接拉动时或承接推动时具有不同的行程，而可使两车轮后轮具有不同的转向角度。本发明所述的车辆后轮主动转向***可主动控制车辆后轮转向，提高车辆转向的灵活性，同时可使车辆两侧后轮具有不同的转向角度，可减少轮胎偏磨，提高轮胎使用寿命。

Description

车辆后轮主动转向***和车辆

技术领域

本发明涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种车辆后轮主动转向***。本发明还涉及一种设置有该车辆后轮主动转向***的车辆。

背景技术

随着汽车技术的发展，对于汽车的舒适性、操控性以及安全性的要求越来越高，现有仅设置前轮转向的车辆，在高速转弯时容易产生过度转向，严重时可能会发生甩尾现象，不利于车辆行驶稳定性，在低速转弯时，特别是大中型车辆，转弯半径大，影响车辆转向的灵活性。而现有的前轮转向***通过硬点布置，可形成转向梯形，可使转弯时两侧车轮实现不同转角，而后轮转向因布置空间问题，无法通过硬点布置实现两侧车轮不同转角，容易造成车轮偏磨，影响轮胎使用寿命，影响车辆行驶安全。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆后轮主动转向***，以能够车辆转向时使两侧后轮具有不同转向角，减少轮胎磨损，提高车辆转向性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆后轮主动转向***，包括：

基体和驱动单元，分别固设于车辆车身上；

驱动件，穿设于构造在所述基体上的穿装孔内，且于所述驱动件和所述驱动单元之间设有传动组件，因所述传动组件的传动，所述驱动件承接所述驱动单元的驱使而可于所述穿装孔内沿所述车身宽度方向移动；

执行件，所述执行件为连接于所述驱动件两端的两个，且两所述执行件分别与所述车辆的两车辆后轮连接；于各所述执行件上分别构造有承推部和承拉部，并对应于所述承推部和所述承拉部，于所述驱动件上构造有推动部和拉动部，各所述执行件可由移动的所述驱动件推动或拉动，而驱使与该所述执行件相连接的所述后轮转向；且于各所述承推部和对应的所述推动部之间和各所述承拉部与对应的所述拉动部之间的两者之一中设有弹性件，以使各所述执行件承接推动或拉动时具有不同的行程，而可使两所述后轮具有不同的转向角度。

进一步的，所述传动组件包括可承接所述驱动单元的驱使，而于所述基体上转动的中间件，且于所述中间件和所述驱动件之间设有传动部，因所述传动部的传动，所述驱动件可由所述中间件的转动驱使而沿所述车身宽度方向移动。

进一步的，于所述中间件上构造有沿所述车身宽度方向贯穿所述中间件的贯穿孔，所述驱动件穿设于所述贯穿孔内，所述传动部包括构造于所述贯穿孔内壁上的梯形内螺纹，以及构造于所述驱动件外周上的、与所述梯形内螺纹相匹配的梯形外螺纹。

进一步的，所述驱动单元采用旋转动力输出单元，所述传动组件还包括套装于所述旋转动力单元动力输出端上的第一齿轮，转动设于所述基体上的、与所述第一齿轮相啮合的中间齿轮，以及固定套装于所述中间件上的、与所述中间齿轮相啮合的第二齿轮。

进一步的，所述中间齿轮包括同轴且固定于一起的大齿轮和小齿轮，且所述大齿轮与所述第一齿轮啮合，所述小齿轮与所述第二齿轮啮合。

进一步的，于所述驱动件和所述执行件之间设置有锁止组件，并于所述基体上设置有限位单元，且于所述驱动件及所述执行件复位时，因所述限位单元的限位，所述锁止组件可保持所述驱动件与所述执行件的锁止，而使所述驱动件及所述执行件同步移动。

进一步的，于各所述执行件靠近所述驱动件的一端构造有可供所述驱动件的端部插装的插装孔，且于所述驱动件和所述执行件之间设有防脱组件，所述防脱组件被配置为构成所述驱动件端部于所述插装孔内脱出的限制。

进一步的，于所述插装孔的侧壁上开设有贯通孔，所述锁止组件包括可沿所述执行件的径向，于所述贯通孔内往复滑动的锁止销，以及开设于驱动件外周上的、可供所述锁止销***的凹槽；所述穿装孔包括相串接的大径段和小径段，且所述小径段的内壁面可抵接于所述锁止销，而限制所述锁止销自所述凹槽内的脱出，以构成所述驱动件和所述执行件之间的锁止。

进一步的，所述防脱组件包括构造于所述驱动件端部的凸缘，以及构造在所述贯通孔内壁上的挡环，且所述挡环内孔的直径小于所述凸缘的外径，而可构成所述驱动件对所述执行件的推动或拉动。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的车辆后轮主动转向***，通过设置可承接驱动单元驱使而沿车身宽度方向直线移动的驱动件，以及设置在驱动件和车轮之间的执行件，由驱动件对执行件的推动或拉动可分别使车辆后轮主动转向，可减小车辆转弯半径，提高车辆灵活性。

同时，本发明在承推部和推动部之间，或者承拉部和拉动部之间的两者之一中设置有弹性件，可使执行件在承接推动时或拉动时具有不同的行程，而车辆后轮转向时一侧的执行部承受拉动，而另一侧承受推动，故可使两侧车轮具有不同行程，从而可使两侧车轮具有不同转向角度，以减少轮胎偏磨，提高轮胎的使用寿命，提高车辆的安全性。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，于所述车辆上设置有如上所述的车辆后轮主动转向***。

本发明的车辆与上述的车辆后轮主动转向***具有相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的车辆后轮主动转向***整体结构示意图；

图2为图1中B处的放大图；

图3为图1中A处的放大图；

图4为锁止组件的***图；

图5为图1中A处在另一状态下的放大图；

附图标记说明：

1-基体，11-左壳体，12-右壳体，101-穿装孔，1011-大径段，1012-小径段，2-驱动单元，3-驱动件，31-推动部，32-拉动部，33-凸缘，4-执行件，41-承推部，42-承拉部，43-挡环，44-拉杆，45-连接杆，401-插装孔，402-贯通孔，5-传动组件，51-第一齿轮，52-中间齿轮，521-大齿轮，522-小齿轮，523-中间齿轮轴安装轴承，524-中间齿轮轴，53-第二齿轮，54-中间件，541-中间件安装轴承，542-锁紧螺母，543-锁紧环，6-弹性件，7-锁止组件，71-锁止销，72-凹槽，8-防尘套。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种车辆后轮主动转向***，如图1所示，该车辆后轮主动转向***包括分别固设于车辆车身上的基体1和驱动单元2，以及穿设于构造在基体1上的穿装孔101内的驱动件3，且在驱动件3和驱动单元2之间设置有传动组件5，因传动组件5的传动，驱动件3承接驱动单元2的驱使而可于基体1内沿车身宽度方向移动。

此外，该车辆后轮主动转向***还包括执行件4，该执行件4具体为连接于驱动件3两端的两个，且两执行件4还分别与车辆的两车辆后轮连接，即在执行件4的两端和对应的车辆后轮之间分别设有一个执行件4；于各执行件4上分别构造有承推部41和承拉部42，并对应于承推部41和承拉部42，于驱动件3上构造有推动部31和拉动部32，各执行件4可由移动的驱动件3推动或拉动，而驱使与该执行件4相连接的车辆后轮转向；且于各承推部41和对应的推动部31之间，和各承拉部42与对应的拉动部32之间的两者之一中设有弹性件6，而使各执行件4承接推动或拉动时具有不同的行程，因车辆后轮转向时一侧承受拉动，而另一承受推动，故可使两车辆后轮具有不同的转向角度。

本实施例中，如图1和图2所示，上述基体1包括沿车辆方向相扣合固定的左壳体11和右壳体12，以便于下述的驱动件3以及传动组件5的安装，上述的穿装孔101沿车身的宽度方向贯穿左壳体11和右壳体12设置。

本实施例中，该驱动件3呈圆柱状，驱使该驱动件3于穿装孔101内直线移动的一种优选结构如图1和图2所示，上述的驱动单元2具体采用旋转动力输出单元，且该驱动单元2优选采用电机，上述的传动组件5具体包括固定套装在电机轴上的第一齿轮51，以及转动设于基体1上的、与所述第一齿轮51相啮合的中间齿轮52，还包括转动设于基体1上的中间件54，以及固定套装在中间件54上的、与中间齿轮52相啮合的第二齿轮53，通过上述传动组件5的结构设置，可通过电机轴的转动而驱使中间件54在基体1上转动。在中间件54和驱动件3之间设置有传动部，因该传动部的传动，使得驱动件3可由中间件54的转动驱使而沿车身宽度方向直线移动。

具体的，本实施例中，如图1和图2所示，在中间件54上构造有沿车身宽度方向贯穿该中间件54设置的贯穿孔，上述的驱动件3穿设在该贯穿孔内，而上述设置于中间件54和驱动件3之间的驱动部包括构造在贯穿孔内壁上的梯形内螺纹，以及构造在驱动件3外周上的、与该梯形内螺纹相匹配的梯形外螺纹，其中，为了具有较好的传动效果，上述的梯形内螺纹优选布置于贯穿孔整个长度方向上，当然，该梯形内螺纹仅布置在贯穿孔的一段仍是可行的。

在将旋转运动转化为直线运动的传动机构中，相较于通常认为具有较好传动效果的滚珠丝杠副，或者齿轮齿条副，发明人发现，将该传动部设置为梯形内螺纹与梯形外螺纹的传动配合，因梯形螺纹的配合具有自锁功能，使得驱动件3能够承接电机驱使而沿直线移动可驱使后轮转向，但车辆后轮受到地面尤其是不平地面的转向力时因梯形螺纹的自锁功能而不能驱使驱动件3沿移动，也即后轮不会因地面不平而摆动。因此，本实施例将该传动部设置为梯形螺纹配合，可通过较为简单的方式，有效确保后轮不因路面不平而产生摆动而导致车辆跑偏。

本实施例中，上述传动组件5的具体安装方式可参考图2所示，在左壳体11和右壳体12上分别构造有相对的安装孔，在两安装孔内均过盈压装有中间齿轮轴安装轴承523，中间齿轮轴524过盈压装在中间齿轮轴安装轴承523的内孔中，而中间齿轮52固定套装在中间齿轮轴524上，例如中间齿轮52与中间齿轮轴524键连接，以使中间齿轮52可相对于基体1转动。

其中，上述两中间齿轮轴安装轴承523优选采用滚针轴承。同时，在该基体1上还构造有承装中间件安装轴承541的安装槽，中间件安装轴承541过盈压装在该安装槽内，而中间件54过盈压装于中间件安装轴承541的内孔中，使得中间件54可相对于基体1转动，同时，如图2所示，在中间件安装轴承541的两侧分别于中间件54上固定安装有锁紧螺母542以及锁紧环543，以保持中间件54的轴向位置，其中，中间件安装轴承541优选采用深沟球轴承。

本实施例中，上述的电机轴***于基体1内，固定套装在该电机轴上的第一齿轮51与中间齿轮52相啮合，中间齿轮52与固定套装在中间件54上的第二齿轮53相啮合，从而可由电机轴的转动，依次经第一齿轮51、中间齿轮52以及第二齿轮53传动而带动中间件54转动，其中，中间齿轮52优选采用同轴式两级齿轮，即该中间齿轮52包括两同轴的且固定于一起的大齿轮521和小齿轮522，其中，具体是大齿轮521与第一齿轮51啮合，而小齿轮522与第二齿轮53啮合。通过将中间齿轮52设置为两级式齿轮，实现二级减速，可减小齿轮522的外径尺寸，减小该传动组件5也即该车辆后轮主动转向***的空间占用。

上述驱动件3与执行件4的一种优选连接方式如图1和图3所示，在各执行件4靠近驱动件3一端的端面上构造有可供驱动件3的端部插装的插装孔401，并在各执行件4和驱动件3之间设置有防脱组件，该防脱组件被配置为构成驱动件3端部于插装孔401内脱出的限制。

防脱组件的一种优选结构如图1和图3所示，其包括构造在驱动件3端部外周上的凸缘33，以及构造在执行件4的插装孔401内壁上的挡环43，该挡环43内孔的直径大于驱动件3的直径且小于凸缘33的外径，从而可阻止凸缘33从插装孔401内的脱出。其中，凸缘33优选与驱动件3一体成型，而挡环43优选可拆卸的固定在执行件4上，例如可在执行件4上设置与插装孔401串接的、直径大于插装孔401的挡环安装孔，挡环43通过贯穿其径向的螺栓固定在插装孔401与挡环安装孔间的台阶面上。

同时，该挡环43的内侧面还构成了上述的承拉部42，而插装孔401的底面构成了上述的承推部41；上述凸缘33正对挡环43内侧面的侧面构成了上述的拉动部32，而驱动件3的端部构造了上述的推动部31。本实施例将以在拉动部32和承拉部42之间设置弹性件6为例对该车辆后轮主动转向***进行介绍，其中执行件4与车辆后轮之间的连接方式可参考现有成熟，在此不再赘述，而弹性件6为套装在驱动件3上的弹簧。

当车辆向左转向时，为了便于减小车辆转弯半径，车辆后轮需要向右转向，且左侧后轮转向角度应大于右侧后轮转向角度，本实施例中，参考如图1所示，其中，按照图1方向，图1下侧的执行件4与左侧后轮相连接。当车辆向左转向时，由车辆控制***向电机发送信号，使电机转动，从而驱使驱动件3向左侧移动，也即图1中向下移动，后续不再赘述。

此时，驱动件3向左推动与左侧后轮连接的执行件4，下称左执行件，并向左拉动与右侧后轮连接的执行件4，下称右执行件，因驱动件3的推动部31与左执行件的承推部41为硬连接，即承接驱动件3推动的左执行件与驱动件3的行程相等，而承接驱动件3拉动的右执行件的行程等于驱动件3的行程减去弹性件6的压缩行程，因此，左执行件的行程要大于右执行件的行程，从而可使左侧后轮的转向角度大于右侧后轮的转向角度。车辆右转时，具有与车辆向左转同样的原理，在此不再赘述。

需要说明的是，通过改变执行件4与车轮的连接位置，将驱动左后轮向右转向由本实施例的拉动，改为推动，此时将弹性件6设置为承推部41与推动部31之间也是可行的，在此不再赘述，另外，也可在驱动件3上设置插装孔，由执行件4的端部***驱动件3内。

本实施例中，仍以车辆向左转向为例对该方案进行介绍，当驱动件3向左推动执行件4完成左侧后轮转向后，车辆后轮复位时，控制电机反方向移动，驱使驱动件3向反方向移动，驱动件3会向右拉动左执行件，由于驱动件3和左执行件之间设有弹性件6，此时驱动件3会难以带动执行件4完全复位。

为了避免出现上述执行件4难以完全复位的情况，本实施例中，在驱动件3和执行件4之间设有锁止组件7，并于基体1上设置有限位单元，于驱动件3及执行件4复位时，因限位单元对锁止组件7的限位，该锁止组件7可保持驱动件3和执行件4的锁止，而使驱动件3和执行件4在复位时能同步移动。

具体的，本实施例中，如图1、图3和图4所示，贯穿执行件4上插装孔401的侧壁开设有贯通孔402，且该贯通孔402优选贯穿挡环43的侧壁设置，上述的锁止组件7包括穿设于贯通孔402内的锁止销71，且该锁止销71可该沿执行件4的径向于该贯通孔402内往复滑动，该锁止组件7还包括构造于驱动件3外周上的凹槽72，当锁止销71***于凹槽72时即构成了驱动件3与执行件4的锁止，使驱动件3可与执行件4同步移动，而锁止销71自凹槽72内脱出后即构成了驱动件3与执行件4的解锁，使得执行件4可相对于驱动件3移动。

其中，为了避免锁止销71自贯通孔402内脱出，本实施例中，该贯通孔402优选采用台阶孔，即该贯通孔402包括相串接的的大径孔与小径孔，且相较于所述大径孔，所述小径孔远离所述插装孔401设置，对应于大径孔与小径孔，上述的锁止销71分别包括相串接的锁止销大径段及锁止销小径段，其中锁止销大径段和锁止销小径段分别与大径孔与小径孔构成间隙配合，且锁止销大径段的直径大于所述小径孔的直径，以由小径孔阻止锁止销大径段的脱出。为了便于锁止销71与凹槽72滑动配合以及与限位单元的配合，本实施例中，该锁止销大径段与锁止销小径段的端部被配置为球形，且凹槽72也被配置为弧形槽。

如图4所示，上述的穿装孔101包括位于中间的大径段1011，以及串接在大径段1011两端的小径段1012，且于大径段1011和两小径段1012之间设置有截面呈锥形的过渡段，当后轮未转向时，也即驱动件3处于初始位置时，上述的贯通孔402也即锁止销71优选处于大径段1011内，且优选靠近于所述过渡段设置。

如图3所示，车辆向左转向，驱动件3推动左执行件时，锁止销71受到小径段1012内壁的挤压可***凹槽72内，并保持锁止销71于凹槽72内的***，在驱动件3向左推动左执行件，以及在驱动件3和左执行件复位时，在锁止销71移动至大径段1011之间驱动件3和做执行件4可同步移动，从而可确保驱动件3和左执行件能完全复位。

在车辆向右移动时，驱动件3由初始位置拉动左执行件时，如图5所示，此时锁止销71处于大径段1011，因锁止销71的底面为球面，在驱动件3的拉力作用下，锁止销71会被向上顶出，可构成驱动件3与执行件4的脱离，使驱动件3可具有相对于执行件4的移动。其中，右执行件工作时与左执行件具有相同的工作原理，在此不再赘述。

另外，本实施例中，如图1所示，各执行件4具体包括与车辆后轮相连接的拉杆44，以及与拉杆44串接固连，并与驱动件3相连接的连接杆45，且连接杆45部分穿设于穿装孔101内，以可由穿装孔101导向滑动。此外，为了避免灰尘进入穿装孔101内，本实施例中，如图1所示，在基体1和拉杆44之间还套装有可随拉杆44伸缩而伸缩的防尘套8。

综上所述，本实施例的车辆后轮主动转向***可主动控制车辆后轮转向，使车辆具有较好的转向灵活性，同时还可使两侧后轮具有不同转向角度，可减少轮胎偏磨，提高轮胎使用寿命，此外，在车辆未主动转向时，因梯形螺纹的自锁功能，可保证后轮不因路面不平而导致车辆跑偏以及失控。

实施例二

本实施例涉及一种车辆，于所述车辆上设有如实施例一所述的车辆后轮主动转向***。

本实施例的车辆可具有较好的转向灵活性，并可减少轮胎偏磨，提高车辆安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆后轮主动转向***，其特征在于，包括：

基体(1)和驱动单元(2)，分别固设于车辆车身上；

驱动件(3)，穿设于构造在所述基体(1)上的穿装孔(101)内，且于所述驱动件(3)和所述驱动单元(2)之间设有传动组件(5)，因所述传动组件(5)的传动，所述驱动件(3)承接所述驱动单元(2)的驱使而可于所述穿装孔(101)内沿所述车身宽度方向移动；

执行件(4)，所述执行件(4)为连接于所述驱动件(3)两端的两个，且两所述执行件(4)分别与所述车辆的两车辆后轮连接；于各所述执行件(4)上分别构造有承推部(41)和承拉部(42)，并对应于所述承推部(41)和所述承拉部(42)，于所述驱动件(3)上构造有推动部(31)和拉动部(32)，各所述执行件(4)可由移动的所述驱动件(3)推动或拉动，而驱使与该所述执行件(4)相连接的所述后轮转向；且于各所述承推部(41)和对应的所述推动部(31)之间和各所述承拉部(42)与对应的所述拉动部(32)之间的两者之一中设有弹性件(6)，以使各所述执行件(4)承接推动或拉动时具有不同的行程，而可使两所述后轮具有不同的转向角度。

2.根据权利要求1所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：所述传动组件(5)包括可承接所述驱动单元(2)的驱使而于所述基体(1)上转动的中间件(54)，且于所述中间件(54)和所述驱动件(3)之间设有传动部，因所述传动部的传动，所述驱动件(3)可由所述中间件(54)的转动驱使而沿所述车身的宽度方向移动。

3.根据权利要求2所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：于所述中间件(54)上构造有沿所述车身宽度方向贯穿所述中间件(54)的贯穿孔，所述驱动件(3)穿设于所述贯穿孔内，所述传动部包括构造于所述贯穿孔内壁上的梯形内螺纹，以及构造于所述驱动件(3)外周上的、与所述梯形内螺纹相匹配的梯形外螺纹。

4.根据权利要求2所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：所述驱动单元(2)采用旋转动力输出单元，所述传动组件(5)还包括套装于所述旋转动力输出单元动力输出端上的第一齿轮(51) ，转动设于所述基体(1)上的、与所述第一齿轮(51)相啮合的中间齿轮(52)，以及固定套装于所述中间件(54)上的、与所述中间齿轮(52)相啮合的第二齿轮(53)。

5.根据权利要求4所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：所述中间齿轮(52)包括同轴且固定于一起的大齿轮(521)和小齿轮(522) ，且所述大齿轮(521)与所述第一齿轮(51)啮合，所述小齿轮(522)与所述第二齿轮(53)啮合。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：于所述驱动件(3)和所述执行件(4)之间设置有锁止组件(7)，并于所述基体(1)上设置有限位单元，且于所述驱动件(3)及所述执行件(4)复位时，因所述限位单元的限位，所述锁止组件(7)可保持所述驱动件(3)与所述执行件(4)的锁止，而使所述驱动件(3)及所述执行件(4)同步移动。

7.根据权利要求6所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：于各所述执行件(4)靠近所述驱动件(3)的一端构造有可供所述驱动件(3)的端部插装的插装孔(401)，且于所述驱动件(3)和所述执行件(4)之间设有防脱组件，所述防脱组件被配置为构成所述驱动件(3)端部于所述插装孔(401)内脱出的限制。

8.根据权利要求7所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：于所述插装孔(401)的侧壁上开设有贯通孔(402)，所述锁止组件(7)包括可沿所述执行件(4)的径向于所述贯通孔(402)内往复滑动的锁止销(71)，以及开设于驱动件(3)外周上的、可供所述锁止销(71)***的凹槽(72)；所述穿装孔(101)包括相串接的大径段(1011)和小径段(1012)，且所述小径段(1012)的内壁面可抵接于所述锁止销(71)，而限制所述锁止销(71)自所述凹槽(72)内的脱出，以构成所述驱动件(3)和所述执行件(4)之间的锁止。

9.根据权利要求8所述的车辆后轮主动转向***，其特征在于：所述防脱组件包括构造于所述驱动件(3)端部的凸缘(33)，以及构造在所述贯通孔(402)内壁上的挡环(43)，且所述挡环(43)内孔的直径小于所述凸缘(33)的外径，而可使所述驱动件(3)构成对所述执行件(4)的推动或拉动。

10.一种车辆，其特征在于：于所述车辆上设置有如权利要求1至9中任一项所述的车辆后轮主动转向***。

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