CN209096814U - 一种全轮转向车辆转向梯形调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，它包括转向器，所述转向器与转向垂臂相连，所述转向垂臂与减速电机相连，所述减速电机的输出轴与偏心轴相连，并传递扭矩；所述偏心轴上分别铰接有第一横拉杆和第二横拉杆，所述第一横拉杆的另一端铰接有第一梯形臂，所述第二横拉杆的另一端铰接有第二梯形臂；所述第一梯形臂的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂、第二梯形臂、第一横拉杆和第二横拉杆共同构成转向梯形。具有结构简单，控制方便且能满足全轮转向不同工况下的转角关系，极具实用价值。

Description

一种全轮转向车辆转向梯形调节装置

技术领域

本实用新型属于车辆转向控制技术领域，涉及一种全轮转向车用转向梯形调节方法及装置，可确保汽车不同转向工况下近似满足阿克曼定律，各轮胎实现纯滚动。

背景技术

汽车四轮转向技术，能够使后轮参与转向。在低速行驶时实现前后轮异向偏转，可减小最小转弯半径，有效的提高汽车的机动性；高速时则通过前后轮同向偏转，便于由一个车道向另一个车道的变道行驶，提高操纵稳定性及主动安全性。因此，将会是汽车的发展方向之一。

不论是传统两轮转向汽车，还是四轮转向汽车，为降低轮胎磨损，转弯时必须确保各车轮的转向中心交于一点，从而近似实现轮胎纯滚动，即左右车轮转向时需满足阿克曼定律。该转角关系，可通过合理的转向梯形保证。

对于四轮转向汽车来说，当低速四轮转向想高速四轮转向过渡时，由于转向中心所处的轴线随后轮转角变化将发生偏移，从而使得对应的理想转向梯形也同步发生变化。传统的转向梯形由于无法调节，不能同时满足低速和高速行驶时的理想转角关系，造成轮胎的严重磨损。

实用新型内容

本实用新型针对上述情况，提出一种转向梯形调节方法，具有结构简单，控制方便且能满足全轮转向不同工况下的转角关系，极具实用价值。

为达到上述目的，本实用新型的设计方案是：一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，它包括转向器，所述转向器与转向垂臂相连，所述转向垂臂与减速电机相连，所述减速电机的输出轴与偏心轴相连，并传递扭矩；所述偏心轴上分别铰接有第一横拉杆和第二横拉杆，所述第一横拉杆的另一端铰接有第一梯形臂，所述第二横拉杆的另一端铰接有第二梯形臂；所述第一梯形臂的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂、第二梯形臂、第一横拉杆和第二横拉杆共同构成转向梯形。

所述偏心轴采用多段结构，包括顶部圆柱段、第一偏心轴段和第二偏心轴段，所述顶部圆柱段与减速电机的输出轴端相连；所述第一偏心轴段与第二横拉杆铰接；所述第二偏心轴段与第一横拉杆铰接。

所述第一偏心轴段和第二偏心轴段的相位差为180°。

所述第一横拉杆和第二横拉杆采用整体结构或者多节拼装结构。

所述转向器与方向盘通过连杆相连，并通过方向盘驱动转向器转向。

本实用新型有如下有益效果：

1、通过采用上述结构的转向梯形调节装置能够用于车轮的转向使用，通过采用转向梯形结构，保证了车辆在低速转向时使得转向中心位于前后轴线之间。在高速转向时使得转向中心位于后轴线之后。进而满足低速和高速行驶时的理想转角关系，有效的减小了在转向时对轮胎的磨损。

2、具有结构简单，控制方便且能满足全轮转向不同工况下的转角关系，极具实用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型转向梯形整体结构示意图。

图2为本实用新型横拉杆与偏心轴连接主视图。

图3为本实用新型偏心轴结构图。

图4为本实用新型偏心轴俯视图。

图5为本实用新型两根横拉杆总长度变短时的运动示意图。

图6为本实用新型两根横拉杆总长度变长时的运动示意图。

图中：转向器1、转向垂臂2、偏心轴3、第一横拉杆4、第一梯形臂5、第二横拉杆6、第二梯形臂7、减速电机8。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。

参见图1-6，一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，它包括转向器1，所述转向器1与转向垂臂2相连，所述转向垂臂2通过减速电机8相连，所述减速电机8的输出轴与偏心轴3相连，并传递扭矩；所述偏心轴3上分别铰接有第一横拉杆4和第二横拉杆6，所述第一横拉杆4的另一端铰接有第一梯形臂5，所述第二横拉杆6的另一端铰接有第二梯形臂7；所述第一梯形臂5的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂7的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂5、第二梯形臂7、第一横拉杆4和第二横拉杆6共同构成转向梯形。通过采用上述的转向梯形结构，通过对转向梯形进行调节就可以实现改变梯形角度的目的，进而确保了左、右轮转向时的转角关系合理。保证了转向的稳定性和可靠性。

进一步的，所述偏心轴3采用多段结构，包括顶部圆柱段301、第一偏心轴段302和第二偏心轴段303，所述顶部圆柱段301与减速电机8的输出轴端相连；所述第一偏心轴段302与第二横拉杆6铰接；所述第二偏心轴段303与第一横拉杆4铰接。通过采用上述结构的偏心轴3能够同时驱动第一横拉杆和第二横拉杆，进而实现其总长度的调节。

进一步的，所述第一偏心轴段302和第二偏心轴段303的相位差为180°。通过采用180°的相位差，保证了第一横拉杆4和第二横拉杆6的长度调节的同步性。

进一步的，所述第一横拉杆4和第二横拉杆6采用整体结构或者多节拼装结构。通过采用拼装结构能够方便的调节转向梯形的角度，达到转向的目的。

进一步的，所述转向器1与方向盘通过连杆相连，并通过方向盘驱动转向器1转向。通过方向盘能够驱动转向器1，进而通过转向器1驱动减速电机8以及偏心轴3，最终达到调节转向梯形理想转向角度的目的。

实施例2：

采用任意一项所述全轮转向车辆转向梯形调节装置的调整控制方法，通过固定在转向垂臂2上的减速电机8驱动偏心轴3转动，通过偏心轴3的转动改变第一横拉杆4和第二横拉杆6的相对位置，进而调节其总长度，达到改变转向梯形的目的，进而调整了左、右轮的转角关系，达到适应不同车速下、不同工况下的理想转角状态。

实施例3：

在转向时，驾驶员控制方向盘转动，通过转向器1带动转向垂臂2绕转向器输出轴摆动，转向垂臂2则通过偏心轴3带动第一横拉杆4和第二横拉杆6移动，进而实现控制左右车轮偏转。

实施例4：

低速时，前、后轮异向偏转，转向中心位于前后轴线之间，此时通过转向垂臂2驱动减速电机8进而带动偏心轴3对第一横拉杆4和第二横拉杆6的总长度进行调节，使得两者相向运动，此时减速电机控制偏心轴转动到图5所示位置，进而缩短第一横拉杆4和第二横拉杆6的总长度，进而使第一横拉杆4和第二横拉杆6满足低速时的转向要求；

随着车速提高，后轮异向偏转角度减小，达到某一设定车速时，后轮保持中位，变为传统前轮转向，此时的转向中心位于后轴线上；超过该车速时，向同向转向过渡，转向中心位于后轴线之后；上述情况下，第一横拉杆4和第二横拉杆6的总长度需要变长，通过控制减速电机8控制偏心轴3转动180°，此时减速电机控制偏心轴转动到图6所示位置，使得第一横拉杆4和第二横拉杆6的总长伸长，满足中高速时的转向要求。

采用该原理，通过在第一梯形臂5和第二梯形臂7处设置调节机构，改变转向梯形角度的方式调整左右轮转向关系。

结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。技术人员均可在不违背本实用新型的创新点及操作步骤，在权利要求保护范围内，对上述实施例进行修改。本实用新型的保护范围，应如本实用新型的权利要求书覆盖。

Claims (5)

1.一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：它包括转向器（1），所述转向器（1）与转向垂臂（2）相连，所述转向垂臂（2）与减速电机（8）相连，所述减速电机（8）的输出轴与偏心轴（3）相连，并传递扭矩；所述偏心轴（3）上分别铰接有第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6），所述第一横拉杆（4）的另一端铰接有第一梯形臂（5），所述第二横拉杆（6）的另一端铰接有第二梯形臂（7）；所述第一梯形臂（5）的另一端与第一车轮轴铰接，所述第二梯形臂（7）的另一端与第二车轮轴铰接；第一车轮轴和第二车轮轴的轴线、第一梯形臂（5）、第二梯形臂（7）、第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6）共同构成转向梯形。

2.根据权利要求1所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述偏心轴（3）采用多段结构，包括顶部圆柱段（301）、第一偏心轴段（302）和第二偏心轴段（303），所述顶部圆柱段（301）与减速电机（8）的输出轴端相连；所述第一偏心轴段（302）与第二横拉杆（6）铰接；所述第二偏心轴段（303）与第一横拉杆（4）铰接。

3.根据权利要求2所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述第一偏心轴段（302）和第二偏心轴段（303）的相位差为180°。

4.根据权利要求1所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述第一横拉杆（4）和第二横拉杆（6）采用整体结构或者多节拼装结构。

5.根据权利要求1所述的一种全轮转向车辆转向梯形调节装置，其特征在于：所述转向器（1）与方向盘通过连杆相连，并通过方向盘驱动转向器（1）转向。