CN102152808B - 数控机械传输的前后桥转向系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的数控机械传输的前后桥转向系统，其前后桥转向系统采用转向传动分动箱将方向盘、转向管柱输入的转向运动按比例分别通过前转向传动轴和后转向传动轴传输给前桥动力转向机和后桥动力转向机，所述前转向垂臂和前转向直拉杆驱动前转向轮，后转向轮由数控输出箱驱动转向直拉杆来驱动后轮转向；通过本技术方案，改变了原先通过机械传动方式实现多桥转向的车辆前后桥转向角只能保持一定的比例，而不能随车速而改变转动比例的现实，使得通过机械传动方式实现多桥转向的车辆其前后桥转向角的比例能随车速改变而改变。从而既可提高低速行驶的机动性，又可提高高速行驶的操稳性。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车转向系统，特别是涉及一种数控机械传输的前后桥转向系统。
背景技术
在现有技术中的多桥汽车为了提高其机动性，在减小汽车转弯半径的同时减小轮胎磨损，通常是采用多桥转向，一般是将第一桥称其为主动转向桥，主动转向桥的转向由转向机直接驱动，而从动转向桥的转向运动可以通过机械传动方式来实现，也可通过液压传动方式或电力传动方式实现，其中机械传动方式因其直观可靠而倍受青睐，但现有机械传动方式传输给后桥的转向比例均为固定不变，有的顶多做到在达到一定车速，可以使后桥不转向。而不能随着车速的提高逐步减小传输给后桥的转向比例，更不能使后轮作与前轮方向相同程度受控的转向，从而使采用通过机械传动方式实现多桥转向的车辆虽提高了低速行驶的机动性，却可能降低了高速行驶的操稳性。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种数控机械传输的前后桥转向系统，通过本技术方案，在三桥汽车在中间桥上采用中桥不转向的方式，并且可以根据不同的车速把前桥的转向运动按不同的比例传输给后桥，在低速时可使前后轮相反转向，而且后轮转向角相对前轮转向角有较大比例，从而达到减小最小转弯半径，提高机动性，同时减小轮胎磨损；为提高操稳性需随着车速的提高逐步减小传输给后桥的转向比例，在高到一定车速时，可使后轮不转向，甚致让后轮作与前轮方向相同程度受控的转向，从而在各种车速下，实现汽车的、稳定性、灵活性和机动性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种数控机械传输的前后桥转向系统，其前后桥转向系统采用转向传动分动箱将方向盘、转向管柱输入的转向运动按比例分别通过前转向传动轴和后转向传动轴传输给前桥动力转向机和后桥动力转向机，所述前桥动力转向机的前转向垂臂和前转向直拉杆驱动前转向轮，后转向轮由数控输出箱驱动后轿转向直拉杆来驱动后轮转向。
所述数控输出箱的箱体花键孔与后桥动力转向机输出花键轴相联接固定，箱体中与输出花键轴相垂直的方向上设置有一螺杆，该螺杆与步进电机相连，步进电机受控于电控单元，根据车速的不同步进电机带动螺杆旋转驱动一球销座沿螺杆轴线方向移动，从而改变主动球销中心到后桥动力转向机输出花键轴中心延长线的距离；后桥转向直拉杆的一端与主动球销相连接，后桥转向直拉杆另一端连接在从动球销上，所述从动球销安装在后桥一个车轮的转向节上，通过改变主动球销中心到后桥动力转向机输出花键轴中心延长线的距离，即可用来调整前后轮转向角的比值。
所述后转向传动轴由若干段万向联轴节传动轴串接组成，并且能够根据整车各部件的结构空间来进行布置安装。
所述前后转向助力动力源由汽车发动机驱动的两个相互独立的油泵分别提供。
本发明达到的技术效果如下：一种数控机械传输的前后桥转向系统，通过本技术方案，改变了原先通过机械传动方式实现多桥转向的车辆前后桥转向角只能保持一定的比例，而不能随车速而改变转动比例的现实，使得通过机械传动方式实现多桥转向的车辆其前后桥转向角的比例能随车速改变而改变。从而既可提高低速行驶的机动性，又可提高高速行驶的操稳性。
附图说明
图1为本发明前后轮反向转向运动结构示意图；
图2为本发明前后桥转向机构传输系统结构示意图。
图3为本发明后桥转向机构传输系统结构示意图；
图4为本发明后桥转向数控输出箱结构示意图。
图中，1前转向轮、2前转向垂臂、3前桥动力转向机、4前转向传动轴、5转向传动分动箱、6前转向直拉杆、7转向管柱、8方向盘、9万向联轴节、10后转向传动轴、11中桥车轮、12后桥动力转向机、13后桥转向直拉杆、14数控输出箱、15后转向轮、16步进电机、17主动球销 18球销座、19螺杆、20电控单元、21从动球销、22前桥转向横拉杆、23后桥转向横拉杆、24花键轴中心线、25运动瞬心。
具体实施方式
下面结合附图和一个具体实施例对本发明做进一步说明。
如图2所示，本发明涉及的数控机械传输的前后桥转向系统，其前后桥转向系统采用转向传动分动箱5将方向盘8、转向管柱7输入的转向运动按比例分别通过前转向传动轴4和后转向传动轴10传输给前桥动力转向机3和后桥动力转向机12，所述前桥动力转向机的前转向垂臂2和前转向直拉杆6驱动前转向轮1，后转向轮15由数控输出箱14驱动后轿转向直拉杆13来驱动后转向轮。
如图3和图4所示，所述数控输出箱14的箱体花键孔与后桥动力转向机12输出花键轴相联接固定，数控输出箱14的箱体中与输出花键轴相垂直的方向上设置有一螺杆19，该螺杆19与步进电机16相连，该步进电机16受控于电控单元20，并根据车速的不同步进电机16带动螺杆19旋转驱动一球销座18沿螺杆19轴线方向移动，从而改变了主动球销17的中心到后桥动力转向机12输出花键轴中心延长线的距离，后桥转向直拉杆13的一端与主动球销17相连接，后桥转向直拉杆13另一端连接在从动球销21上，所述从动球销21安装在后桥的一个后转向轮15上，通过改变主动球销17的中心到后桥动力转向机12输出花键轴中心延长线的距离，即可用来调整前转向轮1和后转向轮15的转向角比值，后桥动力转向机12的输出花键轴上固定了数控输出箱体14，在转向时，后转向传动轴10旋转，驱动数控输出箱体14整体围绕花键轴中心线24旋转，后桥转向直拉杆13相连的主动球销17的运动逥转半径为L，主动球销17驱动后桥转向直拉杆13推动从动球销21，从动球销21固定在后桥右轮上，从动球销21推动后转向轮的转向，后桥转向横拉杆23的左右球销分别固定在后转向轮15上，并形成后转向轮15转向梯形，以便确保后转向轮15的左右轮的协调转向，当前转向传动轴4和后转向传动轴10旋转相同转角时，L值越小，后桥转向直拉杆13上主动球销17的运动弧线也越短，后桥转向直拉杆13上从动球销21的运动弧线也越短，后桥转向角也同时越小，后桥转向角相对前桥转向角的比值也越小。
所述后转向传动轴10由若干段万向联轴节9传动轴串接组成，并且能够根据整车各部件的结构空间来进行布置安装。
所述前后转向助力动力源由汽车发动机驱动的两个相互独立的油泵分别提供。
如图1所示，本发明数控机械传输的前后桥转向系统中，当车辆速度小于某一定值时，主动球销17的运动回转半径为L不变，在低速行驶转行时，后转向轮15转向方向与前转向轮1转向方向相反，后转向轮15相对于前转向轮1的转向角比值较大，前转向轮1和后转向轮15的运动瞬心25汇聚在中桥车轮11轴线的延长线上，从而使车辆转弯半径变小，机动性提高。
本发明数控机械传输的前后桥转向系统中，当车辆行驶速度提高到某一值后，在车辆转弯时，前转向轮1和后转向轮15的转动方向相反，较大的后转向轮15转向角会使车辆的不足转向的趋势减小，过度转向的趋势增大，从而使车辆的操稳性偏离最佳值；在这种情况下，电控单元 20控制步进电机16使螺杆19旋转驱动球销座18沿螺杆轴线方向向上移动，使L成为较小的正值，后转向轮15相对于前转向轮1的转向角比值也变小，但前转向轮1和后转向轮15的转向仍相反，而变小后的后转向轮15转向角会使车辆的不足转向的趋势维持在合适的范围内，从而使车辆的操稳性回到最佳值。
本发明数控机械传输的前后桥转向系统中，当车辆行驶速度进一步提高到更大值后，车辆转弯时，后转向轮15若有与前转向轮15转向方向相反的转向角都会使车辆的不足转向的趋势减小，过度转向的趋势增大，从而使车辆的操稳性偏离最佳值，在这种情况下，电控单元20控制步进电机16使螺杆19旋转驱动球销座18沿螺杆轴线方向向上移动，使主动球销17中心移动到与后桥动力转向机12输出花键轴中心延长线相交，L减为零，后转向轮15相对于前转向轮1的转向角比值为零，即无论前轮怎麽转向，后轮都不再转向。后桥变成了非转向桥。从而使车辆的操稳性回到最佳值。
本发明数控机械传输的前后桥转向系统中，当车辆行驶速度提得更高后，车辆的不足转向的趋势进一步减小，过度转向的趋势进一步增大，从而使车辆的操稳性又偏离最佳值，为使车辆的操稳性保持最佳值，电控单元20控制步进电机16使螺杆19旋转驱动球销座18沿螺杆轴线方向进一步向上移动，使主动球销17中心移动超过与后桥动力转向机12输出花键轴中心延长线的交点，L变为负值，后转向轮转向角与前轮的转向角方向相同，比例可调，即可使车辆的操稳性仍保持最佳值。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种数控机械传输的前后桥转向系统，其特征在于，其前后桥转向系统采用转向传动分动箱将方向盘、转向管柱输入的转向运动按比例分别通过前转向传动轴和后转向传动轴传输给前桥动力转向机和后桥动力转向机，所述前桥动力转向机的前转向垂臂和前转向直拉杆驱动前转向轮，后转向轮由数控输出箱驱动后桥转向直拉杆来驱动后轮转向；所述数控输出箱的箱体花键孔与后桥动力转向机输出花键轴相联接固定，箱体中与输出花键轴相垂直的方向上设置有一螺杆，该螺杆与步进电机相连，步进电机受控于电控单元，根据车速的不同步进电机带动螺杆旋转驱动一球销座沿螺杆轴线方向移动，从而改变主动球销中心到后桥动力转向机输出花键轴中心延长线的距离，后桥转向直拉杆的一端与主动球销相连接，后桥转向直拉杆另一端连接在从动球销上，所述从动球销安装在后桥一个车轮的转向节上，通过改变主动球销中心到后桥动力转向机输出花键轴中心延长线的距离，即可用来调整前后轮转向角的比值。
2.根据权利要求1所述的数控机械传输的前后桥转向系统，其特征在于，所述后转向传动轴由若干段万向联轴节传动轴串接组成，并且能够根据整车各部件的结构空间来进行布置安装。
3.根据权利要求1所述的数控机械传输的前后桥转向系统，其特征在于，前后转向助力动力源由汽车发动机驱动的两个相互独立的油泵分别提供。
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