CN1043670A - 汽车原地调头机构 - Google Patents
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Abstract
汽车原地调头机构是一种装在汽车车架(底盘)上的机械式传动机构，该机构通过一套转向丝杠组和摆臂、以及在汽车的驱动桥13左右半轴断开处紧靠车轮17、10附近安装两个转向器11、14，使车轮偏转，以实现原地调头。汽车的正常行驶或原地调头通过一个连接于转向传动轴和动力传动轴之间的换挡齿轮控制。增加这套装置后汽车可在不倒车的情况下，在路面宽度不小于2.3米的条件下能方便灵活地实现原地调头。
Description
本发明属于车辆的传动装置，它是一种通过驱动车轮偏转实现汽车原地调头的机构。
目前，一般的汽车，在不倒车的情况下调头，要求路面宽度至少在8.6米以上，因此，对于路面较窄的道路，汽车调头就非常困难。
本发明的目的是在现有一般汽车的基础上增加一套调头机构，使汽车除能满足已有的使用功能外，也能满足在路面宽度小于2.3米的情况下能方便地调头。
本发明的目的是通过以下方案实现的：它是一种装在汽车车架（底盘）上的机械式传动机构，该机构包括动力输出轴、动力传动轴、转向传动轴、前后齿轮箱、转向换挡齿轮、转向丝杠组、摆臂、转向器、方向盘总成，横直拉杆、拉臂、齿轮箱导向杆、前桥、驱动桥、手柄、车轮等。
下面结合附图加以说明：
图1-1、1-2是汽车原地调头机构的结构图
图2是转向器11的结构图
图3是转向器14的结构图
图4是图3的A-A剖视图
从图中可以看见：前齿轮箱4固定于前桥28的齿轮箱导向杆2上，并通过转向丝杠组3和23分别与摆臂29和25相连。后齿轮箱12固联于后桥13上，并通过转向丝杠组8和16分别与摆臂9和15相连，转向换挡齿轮箱19安装于车架（底盘）上，并通过转向传动轴21和18分别与前后齿轮箱4和12相连。转向器11、14安装在驱动桥13左右半轴断开处，并紧靠车轮17与10附近。
转向器11、14中左右半轴11-7、11-10、14-1、14-6上装有内外传力齿11-4、11-8、14-9、14-11和内外伞齿轮11-2、11-6、14-7、14-12;传力齿14-4、14-9和半轴11-10、14-6内腔装有压缩弹簧11-1与14-5;外部装有定位壳11-3、11-5、14-2、14-4，并以定位主销11-9、14-3固定。定位壳11-5、14-2分别与车轮10、17固联，定位壳11-3、14-3与驱动桥13的外壳也固联，车轮、转向器、驱动桥形成一整体结构。左右转向器不同点是左转向器14在定位壳14-4上装有一介齿轮14-8，在传力齿14-11外套一脱离支承环14-10，介齿轮可以改变车轮17的转动方向，使在原地调头时两车轮10、17作同向圆周运动。脱离支承环的作用是在传力齿14-9与14-11分离时作支承件，左右转向器11、14可使车轮10、17前展后收，形成倒八字形。
本机构的工作过程如下：当要调头时，将换挡手柄6推到空挡，动力传动轴7停转，前推转向手柄20挂挡，转向传动轴18、21等速正转，前后齿轮箱4、12工作，带动转向丝杠组3、8、16、23、旋转伸长、推动摆臂19、15、25、29使前轮1、24前收后展，后轮10、17前展后收成内外八字形的同时，左右转向器11、14（通过脱离支承环14-10）中具有花键孔的内外传力齿14-9、14-11、11-4、11-8，借助其外缘接触端面a与b支承旋转分离。压缩弹簧11-1、14-5被压缩，当θz＝θy＝90°时，因接触端面a与b距定位主销11-9、14-3中心、亦即车轮10与17的摆动轴线有δ之距离（δ＝6～10mm），内外传力齿11-4、11-8、14-9、14-11提前分离，内外伞齿轮11-2、11-6、14-7、14-12通过介齿轮14-8分别啮合，定位壳11-3、11-5、14-2、14-4自动定位，与图2中的C斜面接触。转向手柄20自动回到空挡，转向传动轴18、21停转。此时前推换挡手柄6，动力转动轴7旋转，驱动桥13主减速器工作，分别带动内半轴11-10、14-6及其以花键形式连接的内伞齿轮11-2、14-7转动，啮合于内伞齿轮11-2、14-7的外伞齿轮11-6、14-2带动外半轴11-7、14-1转动，驱动四个车轮1、10、17、24以O为圆心作同向圆周运动，汽车向右旋转调头。当后推换挡手柄6时，则汽车向左旋转调头。左右旋转调头，圆周角度nπ（n为任意实数）可任意选择，制动车轮1、10、17、24停车。调头后，将换挡手柄6推到空挡，后推转向手柄20挂挡，转动传动轴18、21等速反转，前后齿轮箱4、12工作，带动转向丝杠3、8、16、23旋转缩短，拉动摆臂9、15、25、29使车轮1、10、17、24逐渐复位。与此同时，内外伞齿轮11-2、11-6、14-7、14-12（通过介齿轮14-8分离），内外传力齿11-4、11-8、14-9、14-11啮合，当θz＝θy＝0时，因有δ之距离，内外伞齿轮11-2、11-6、14-7、14-12提前分离，内外传力齿11-4、11-8、14-9、14-11在压缩弹簧11-1、14-5作用下完全复位，以定位主销11-9、14-3连接的定位壳11-3、11-5、14-2、14-4自动定位，转向手柄20自动回到空挡锁紧，转向传动轴18、21停止转动，此时换挡手柄6可按汽车行驶更换适当的挡次，进入正常运行。正常运行时，操纵方向盘总成22，带动横直拉杆26通过拉臂27使前齿轮箱4沿固定于前桥28的齿轮箱导向杆2左右往复运动，带动转向丝杠3、23，通过摆臂25、29使车轮1、24左右偏摆，导向运行。
本发明也可以在摆臂9、15、25、29上各装一个可逆式自锁液压泵分别与驱动桥和横直拉杆26两端连接，代替齿轮箱导向杆2，前后齿轮箱4、12，转向丝杠组3、8、16、23，转向传动轴18、21，转向换挡齿轮箱19，转向手柄20仍然可实现本发明的原地调头。
本发明可使汽车原地调头十分方便灵活。与现有技术比较在车的轴距、轮距相同的情况下，它的调头旋转半径是现有汽车最小转弯半径的近1/4。
图5是现有汽车的最小半径，可由下式计算。
Rmin＝a/sinα+d
式中：a-轴距
d-车轮转臂
α-外前轮最大转角，不大于30°
图6是本发明原地调头的旋转半径，可由下式计算。
R＝a/2sinα′+d＝a/2sinaretg（a/b）+d
式中：a、d同上
α′-原地调头时，四个车轮最大转角，一般在60°～70°
60°～70°
例如：轿车的轴距a＝1800mm，车轮转臂＝100mm，现有技术导向轮外轮转角α′＝28°，本发明四轮转角α′＝64°时
Rmin＝1800/sin28°+100＝3934mm
R＝1800/sin64°+100＝1102mm
∴Rmin/R＝3.9/1.1＝3.54
Claims (4)
1、一种由方向盘总成、前桥、动力输出轴、动力传动轴、驱动轴、换挡齿轮箱组成的汽车调头机构。其特征在于该装置在一般汽车的基础上增加一套可偏转车轮的机构，该机构包括有转向丝杠组3、8、16、23，摆臂9、15、25、29，前后齿轮箱4、12，转向传动轴18、21，转向换挡齿轮箱19，转向器11、14；前齿轮箱4安装于前桥28的齿轮箱导向杆2上，并通过转向丝杠组3和23分别与摆臂29和25相连。后齿轮箱12固连于驱动桥13上，并通过转向丝杠组8和16分别与摆臂9和15相连。转向换挡齿轮箱19安装于车架(底盘)上，并通过转向传动装轴21和18分别与前后齿轮箱4和12相连，转向器11、14安装在驱动桥13的左右半轴断开处，并紧靠车轮17和10附近。
2、根据权利要求1所述的汽车调头机构，其特征在于转向器11、14中左右半轴11-7、11-10、14-1、14-6上装有内外传力齿11-4、11-8、14-9、14-11和内外伞齿轮11-2、11-6、14-7、14-12，传力齿11-4、14-9和半轴11-10、14-6的内腔装有压缩弹簧11-1与14-5;外部装有定位壳11-3、11-5、14-2、14-4，并以定位主销11-9、14-3固定;左转向器14在定位壳14-4上装有一介齿轮14-8，在传力齿14-11外套一脱离支承环14-10;定位壳11-5、14-2与车轮10、17固联，使车轮、转向器、驱动桥形成一体。
3、根据权利要求2所述的汽车调头机构，其特征在于汽车在正常行使时，传力齿11-4和11-8外缘端面b相接触，传力齿14-9和14-11紧密啮合;传力齿14-9外缘端面a与脱离支承环14-10端面a接触;汽车调头时，传力齿11-4分离，伞齿轮11-2和11-6啮合，定位壳11-3与11-5的斜面接触，内传力齿14-9分离，外齿轮14-12与介齿轮14-8啮合。
4、根据权力要求2或3所述的汽车调头机构，其特征在于转向器中的主销中心至左右内传力齿14-9、11-4外缘端面a与b相距δ＝6～10mm。
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-
1988
- 1988-12-20 CN CN 88108551 patent/CN1015699B/zh not_active Expired
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