CN101088826A

CN101088826A - 车辆的转向机构

Info

Publication number: CN101088826A
Application number: CNA2007101089811A
Authority: CN
Inventors: 笹冈雅行
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2027-06-11
Also published as: EP1870316A1; US7690685B2; CN100486848C; JP4875929B2; JP2007331441A; EP1870316B1; DE602007000668D1; US20070284839A1

Abstract

本发明提供一种车辆的转向机构。该车辆的转向机构包含：悬架臂(14)；转向增速齿轮机构(27、28)，其用于使设置在该悬架臂两端部的左右前轮转向。悬架臂的一部分，比转向增速齿轮机构向前方突出，可以保护包含转向节臂(41)的转向增速齿轮机构免受障碍物损害。

Description

车辆的转向机构

技术领域

本发明涉及车辆的转向机构，该车辆的转向机构具有用于使左右车轮转向的转向拉杆、以及转向节臂。

背景技术

通过方向盘的操作经由增速齿轮使左右前轮转向的车辆转向机构，例如像日本特许第2655684号公报中公开那样，已为公众所知。图9表示日本特许第2655684号公报中所公开的转向机构。

图9所示的车辆转向机构201具有左右增速齿轮204、204，上述左右增速齿轮204、204由连结在方向盘202上的蜗轮203驱动。左右前轮205、205经由左右增速齿轮204、204而被转向。左右转向节臂(Knucklearm)206、206固定在左右增速齿轮204、204上，转向拉杆(Tie-rod)207连结在左右转向节臂206、206之间。

但是，在上述转向机构201中，转向装置包含将来自方向盘202的转向力传递给上述前轮205、205的转向节臂206和转向拉杆207等，存在着该转向装置抵接到前方障碍物的危险。特别地，在作业车辆的情况下，由于在不平整地面或草木丛生的地方行走，因此很容易碰到障碍物。

因此，就必须具有可以保护转向增速齿轮机构和转向节臂免受障碍物损害的车辆转向机构。

发明内容

根据本发明，是车辆的转向机构，该转向机构包括如下部分：悬架臂，其沿车宽方向延伸；和转向增速齿轮机构，上述转向增速齿轮机构安装在上述悬架臂的左右端上，并被设置成通过来自方向盘的力使车轮转向；上述转向增速齿轮机构分别具有：输入齿轮，其安装在上述悬架臂的左端或右端；输出齿轮，其与该输入齿轮啮合，并具有比该输入齿轮的半径更小的半径；以及转向节臂，其用于传递来自上述方向盘的力，使上述输入齿轮转动；上述悬架臂的一部分，比上述转向增速齿轮机构向车辆的前方突出。

从而，可以由悬架臂保护转向增速齿轮机构免受车辆前方的障碍物损害。

上述悬架臂其结构优选由如下部分构成：中央臂部，其被设计为连结在上述车身上；和侧臂部，其分别安装在上述中央臂部的左右两端部上；上述侧臂部的俯视观察为U字形状，以使其绕过上述悬架臂；上述侧臂部的一方的支座部安装在容纳输入轴的输入轴轴套上，该输入轴成为上述输入齿轮的旋转中心；上述侧臂部的另一方的支座部安装在容纳输出轴的输出轴轴套上，该输出轴成为上述输出齿轮的旋转中心；上述侧臂部比上述转向增速齿轮机构向车辆的前方突出。

从而，侧臂部抵接前方障碍物，可以保护包含转向节臂的转向增速齿轮机构免受该障碍物损害。

上述转向节臂优选配置在上述输入轴轴套的下端侧，并且配置在形成于上述输入轴轴套和上述输出轴轴套之间的空间中。从而，可以保护转向节臂部免受前方障碍物损害。

在上述侧臂部的下端，优选位于上述转向节臂距地面高度的位置附近。从而，侧臂部可以更可靠地保护转向节臂免受前方障碍物损害。

附图说明

以下，对本发明优选的实施例，根据附图详细进行说明，图中：

图1是装配有本发明的转向机构的车辆的俯视图；

图2是沿图1的2-2线的剖面图；

图3是图1所示车辆的主视图；

图4是表示将车辆左转时的转向机构的俯视图；

图5是表示将车辆右转时的转向机构的俯视图；

图6是表示图3所示的左转向增速齿轮机构的立体图；

图7是沿图3的7-7线的剖面图；

图8是表示将转向增速齿轮机构从障碍物保护开来的状态的图；

图9是表示现有的转向机构的示意图。

具体实施方式

图1例如表示应用在乘用割草机中的本发明的车辆11。该车辆11具有：车身12；驾驶席13；安装在车身12前部的悬架臂14；安装在悬架臂14上的转向机构(大转角转向机构)15；支承在转向机构15上的左右前轮16、16；以及支承在车身12上的左右后轮17。

参考图1、图2和图3，转向机构15包含安装在车身12上的方向盘21。连结在方向盘21上的转向轴22，旋转自由地安装在车身12上。转向轴22具有配合在转向轴22下端的第一转向齿轮23。第一转向齿轮23与扇状的第二转向齿轮24(参考图6)啮合。该第二转向齿轮24支承在转向齿轮轴25上。左右转向增速齿轮机构27、28连结在三角形的连结板26上，该连结板26固定在转向齿轮轴25上。左转向挡块31安装在左转向增速齿轮机构27上。右转向挡块32安装在右转向增速齿轮机构28上。

左转向增速齿轮机构27和右转向增速齿轮机构28具有相同的结构，以车宽方向的中心线C为基准左右对称。

转向轴22旋转自由地支承在车身12上，在转向轴22的中央具有万向接头34。

转向齿轮轴25的上部通过轴承而旋转自由地支承在车身12上，在转向齿轮轴25的下端安装有扇状的第二转向齿轮24，在转向齿轮轴25的中央部安装有三角形的连结板26。

连结板26在左右具有连结部35、36。左转向增速齿轮机构27的第一推拉杆37连结在左连结部35上。右转向增速齿轮机构28的第二推拉杆38连结在右连结部36上。

左转向增速齿轮机构27由如下部分构成：上述第一推拉杆37；左转向节臂41，其与第一推拉杆37连结；左输入齿轮机构42，其设置有该转向节臂41；以及左输出齿轮机构43，其用于传递来自该输入齿轮机构42的力。

在悬架臂14的靠近车宽中心的一端，左输入齿轮机构42安装有输入轴轴套51，在输入轴轴套51的孔中旋转自由地配合有输入轴52，在输入轴52的下端形成转向节安装部53，转向节安装部53用于例如通过焊接来固定转向节臂41，在输入轴52的上端形成齿轮配合部54，在齿轮配合部54上配合有扇状的输入齿轮55。

关于左输出齿轮机构43，输出轴轴套57经由侧臂部56安装在输入齿轮机构42的输入轴轴套51上，输出轴58旋转自由地配合在输出轴轴套57的孔中，在输出轴58的上端形成有齿轮配合部61，在齿轮配合部61中配合有输出齿轮62，在输出轴58的下端形成有用于安装车轮支承机构63的车轮连接部64。

输出齿轮62与输入齿轮55啮合，输出齿轮62的半径被设计为比扇状的输入齿轮55的半径小。

车轮支承机构63由如下部分构成：L字形的车轴固定部件66，其被固定在输出轴58下端的车轮连接部64上；和车轴主体67，其例如通过焊接固定在车轴固定部件66上。前轮16旋转自如地安装在车轴主体67上。

车轴固定部件66具有安装部68，该安装部68固定在输出轴58上，并且位于前轮16的上方；车轴固定部件66在前后配置的安装部68的两边缘具有抵接部69。当将方向盘21操作到最大时，由于左抵接部69抵接左转向挡块31而停止，因此，左车轴固定部件66利用左转向挡块31停止；右抵接部69抵接右转向挡块32而停止，因此，右车轴固定部件66利用右转向挡块32停止。

左转向挡块31在左转向增速齿轮机构27所具有的输出轴轴套57的下端固定有板状的主体部71，并且在主体部71的前端安装左转限位用凸部72，在主体部71的后端安装右转限位用凸部73(参考图4)，并且，左转限位用凸部72和右转限位用凸部73配置在转向增速齿轮机构27的外方。

右转向挡块32与左转向挡块31对称，在主体部71的后端安装左转限位用凸部72(参考图4)，在主体部71的前端安装有右转限位用凸部73。

悬架臂14具有：中央臂82，其用螺栓81安装在车身12上，并且沿车宽方向摆动自如；左右的侧臂部56、56，其安装在中央臂82的两端；以及梁部件83。左右的侧臂部56、56的一端固定在输入轴轴套51上，另一端固定在输出轴轴套57上。梁部件83固定在输入轴轴套51的上部与输出轴轴套57的上部之间。

接下来，对车辆11在左转和右转时的转向机构15的作用进行说明。图4是表示车辆左转时的转向机构，表示最小转弯半径的状态。一并用图1～图3进行说明。在图4中，为了明确转向节臂41、41的动作，用双点划线表示输入齿轮55、55和输出齿轮62、62。首先，对车辆左转时进行说明。

当使方向盘21如箭头a1所示沿逆时针方向旋转时，扇状的第二转向齿轮24如箭头a2所示沿顺时针方向旋转。由于第一推拉杆37通过连结板26如箭头a3所示将左转向节臂41向前方推压，因此，左转向增速齿轮机构27的输入齿轮55如箭头a4所示沿顺时针方向转动。左输出齿轮机构43的输出齿轮62如箭头a5所示沿逆时针方向旋转。通过输出齿轮62旋转，左车轴固定部件66如箭头a6所示与输出齿轮62向相同方向转动，左前轮16从直进位置Sh转向到左转极限位置Mhh。此时，同样地，由于右前轮16从直进位置Sr转向到左转极限位置Mrh，因此车辆11如箭头a7所示向左转。

亦即，当使方向盘21如箭头a1所示沿逆时针方向旋转时，由于第二推拉杆38通过连结板26如箭头b1所示牵引右转向节臂41，因此右转向增速齿轮机构28的输入齿轮55如箭头b2所示沿顺时针方向转动。右输出齿轮机构43的输出齿轮62如箭头b3所示沿逆时针方向旋转。通过输出齿轮62的旋转，右车轴固定部件66与输出齿轮62向相同方向转动，右前轮16从直进位置Sr转向到左转极限位置Mrh。

其次，对车辆在右转时的作用，以图5为中心进行说明。

当使方向盘21如箭头c1所示，沿顺时针方向旋转时，扇状的第二转向齿轮24如箭头c2所示沿逆时针方向旋转。由于第一推拉杆37通过连结板26如箭头c3所示牵引左转向节臂41，因此左转向增速齿轮机构27的输入齿轮55如箭头c4所示沿逆时针方向转动。左输出齿轮机构43的输出齿轮62如箭头c5所示沿逆时针方向旋转。通过输出齿轮62旋转，左车轴固定部件66如箭头c6所示与输出齿轮62向相同方向转动，左前轮16从直进位置Sh转向到右转极限位置Mhr。此时，同样地，由于右前轮16从直进位置Sr转向到右转极限位置Mrr，因此，车辆11如箭头c7所示向右转。

亦即，当使方向盘21如箭头c1所示沿顺时针方向旋转时，由于第二推拉杆38通过连结板26如箭头d1所示将右转向节臂41向前方推压，因此，右转向增速齿轮机构28的输入齿轮55如箭头d2所示沿逆时针方向转动。右输出齿轮机构43的输出齿轮62如箭头d3所示沿顺时针方向旋转。通过输出齿轮62旋转，右车轴固定部件66与输出齿轮62向相同方向转动，右前轮16如箭头d4所示从直进位置Sr转向到右转极限位置Mrr。

其次，根据图6和图7对悬架臂1 4和左转向增速齿轮机构27进行说明。

悬架臂14具有上述的中央臂82和左右侧臂部56。

中央臂82通过第一～第四侧壁91～94，成为矩形筒的闭合截面形状。第一和第三侧壁91、93的车宽方向的中央部，通过旋入有螺栓81的轴部95而安装在车身12上。该中央臂82以轴部95为中心而摆动自如地支承在车宽方向。左右侧臂部56、56位于中央臂82的两端。

侧臂部56成为由第一～第四侧壁96～99构成的闭合截面形状。该侧臂部56其俯视观察为U字形状，朝向车辆11的前方突出。位于U字状的侧臂部56内侧的输入侧支座部111，经由输入轴轴套51安装在中央臂82上。位于侧臂部56外侧的输出侧支座部113，支承着输出齿轮机构43的输出轴轴套57。输入侧支座部111与输出侧支座部113的前端部之间，就成为与车宽方向平行的保护部112。该保护部112比转向节臂41的回转极限位置Mf向车辆的前方离开距离Xn。

如图3所示，第四侧壁99相当于侧臂部56的底面，位于转向节臂41距地面高度Hn附近。侧臂部56的高度是Hp。

侧臂部56(包含输入轴轴套51和输出轴轴套57)，由输入侧支座部111、保护部112以及输出侧支座部113，形成高度为Hp、宽度为W、前后方向的长度为Lp的空间E。转向节臂41配置在该空间E中。

进而，如图4所示，侧臂部56比扇形的输入齿轮55向车辆11的前方突出距离Xg。从而，可以保护输入齿轮55和输出齿轮62免受车辆11前方的障碍物116、117损害。

在实施例中，侧臂部56表示了按俯视观察为U字状的例，但也可以形成U字状以外的形状。例如，也可以是V字状、H字状、半圆形。

转向增速齿轮机构27将转向节臂41配置在输入/输出轴轴套51、57的下端侧，但也可以将转向节臂41配置在上端侧，而将输入齿轮55和输出齿轮62配置在下端侧。

图8表示保护转向增速齿轮机构免受障碍物损害的状态。

即使车辆11在如箭头所示前进的过程中侧偏碰撞到障碍物116、117，但由于侧臂部56抵接障碍物116或障碍物117，因此，也可以保护左右转向增速齿轮机构27、28和转向节臂41免受障碍物116、117损害。

这样，转向机构15具有：左右输入齿轮机构42、42；左右输出齿轮机构43、43；和左右转向节臂41、41，上述左右转向节臂41、41分别连接在左右输入齿轮机构42、42上，并使左右输入齿轮55、55转动。由于悬架臂14比左右转向增速齿轮机构27、28向车辆11的前方突出，因此通过左右转向节臂41、41的转动，即使使左右输入齿轮机构42、42的输入齿轮55、55转动，也可以由悬架臂1 4保护左右转向增速齿轮机构27、28免受车辆11前方的障碍物116、117损害。

在左右转向增速齿轮机构27、28中，由于左右转向节臂41、41配置在输入轴轴套51、51的下端侧并且被配置在空间E中，该空间E形成在输入轴轴套51、51与输出轴轴套57、57之间，因此，形成空间E的侧臂部56，可以保护左右转向增速齿轮机构27、28的转向节臂41、41免受车辆11的前方的障碍物116、117损害。

由于转向增速齿轮机构27的输入齿轮55和输出齿轮62，位于侧臂部56的上方，因此，从侧臂部56露出，从而输入齿轮55和输出齿轮62的保养和维护就一点也不麻烦。

由于转向节臂41和输入齿轮55安装在同一输入轴52上，因此齿轮周围就变得紧凑。进而，转向节臂41和输入齿轮55被悬架臂14的保护部112保护。

由于悬架臂14的侧臂部56连接到梁部件83上，该梁部件83被固定在输入轴轴套51与输出轴轴套57的上部之间，因此，侧臂部56被加强。由于该侧臂部56被形成为U字状，使其绕过转向节臂41，因此，可以由侧臂部56和上述梁部件83保护转向节臂41免受上方和侧方损害。

在本实施例中，转向机构显示了采用在乘用割草机中的例，但本发明并不仅限于此，也可以采用在高尔夫两轮手推车、拖拉机、轻型越野车、机场医院等室内移动车辆、以及社会福利事业用车辆等中。

Claims

1.一种车辆的转向机构，该转向机构包括如下部分：

悬架臂(14)，其沿车宽方向延伸；和

转向增速齿轮机构(27、28)，上述转向增速齿轮机构(27、28)安装在上述悬架臂的左右端上，并被设计成通过来自方向盘(21)的力使车轮(16、16)转向，其特征在于，

上述转向增速齿轮机构分别具有：

输入齿轮(55)，其安装在上述悬架臂的左端或右端；

输出齿轮(62)，其与该输入齿轮啮合，并具有比该输入齿轮的半径小的半径；以及

转向节臂(41)，其用于传递来自上述方向盘的力，使上述输入齿轮转动，

上述悬架臂(14)的一部分，比上述转向增速齿轮机构(27、28)向车辆的前方突出。

2.如权利要求1中所述的转向机构，其特征在于，

上述悬架臂(14)由如下部分构成：

中央臂部(82)，其被设计为连结在上述车身上；和

侧臂部(56)，其分别安装在上述中央臂部的左右两端部上，

上述侧臂部(56)的俯视观察为U字形状，以使其绕过上述悬架臂(41)，

上述侧臂部的一方的支座部(111)安装在容纳输入轴(52)的输入轴轴套(51)上，该输入轴(52)成为上述输入齿轮(55)的旋转中心，

上述侧臂部的另一方的支座部(113)安装在容纳输出轴(58)的输出轴轴套(57)上，该输出轴(58)成为上述输出齿轮(62)的旋转中心，

上述侧臂部(56)比上述转向增速齿轮机构(27、28)向车辆的前方突出。

3.如权利要求2中所述的转向机构，其特征在于，

上述转向节臂(41)配置在上述输入轴轴套(51)的下端侧，并且配置在形成于上述输入轴轴套(51)和上述输出轴轴套(57)之间的空间(E)中。

4.如权利要求2中所述的转向机构，其特征在于，

上述侧臂部(56)的下端，位于上述转向节臂(41)距地面高度的位置附近。