CN104773204A - 一种拖挂车及其主动转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拖挂车及其主动转向装置，该拖挂车主动转向装置包括夹角驱动转向机构，其一端用于与所述主车上的牵引部分相铰接，另一端用于与所述挂车的后内轮以联动方式连接在一起，在所述主车和所述挂车转向所产生的夹角的驱动作用下，所述夹角驱动转向机构能够带动所述挂车的后内轮转向。本发明能够最大限度地减小挂车的内轮差，使得挂车的车轮行驶轨迹循迹性更好。

Description

一种拖挂车及其主动转向装置
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种拖挂车及其主动转向装置。
背景技术
拖挂车主要用于承担长途运输作业或特殊设备的运输作业。随着这些车辆的体积和重量越来越大，尤其是车辆长度尺寸的增大，对车辆的载重量和总轴距要求日益增大。典型地，参见图1所示，拖挂车主要由主车1(牵引车)和挂车2连接而成，主车1与挂车2之间采用铰接连接形式，即挂车2相对于主车1能够在地面上左右摆动或上下运动。汽车长距离运输广泛采用重型主车1拖带挂车2的方式，这种方式可以大大提高一次载运量，显著降低运输成本，提高经济效益。
理论上，内轮差指的是车辆转弯时内前轮转弯半径与内后轮转弯半径之差。对于拖挂车，则是主车1的内前轮11与挂车2的内后轮21之间的转弯半径之差。由于内轮差的存在，车辆转弯时，前轮和后轮的运动轨迹不重合,影响车辆的循迹性能。在行车过程中，驾驶员如果只注意内前轮11能够通过而忘记内轮差，就可能造成内后轮21驶出路面或与其它物体碰撞的事故。
现有技术中，拖挂车在转向的时候依靠的是主车1与挂车2转向所产生的夹角来带动挂车2进行转向，因此在转向时存在很大的内轮差。当挂车在市区路况行驶时，由于转弯时驾驶员视野盲区，行人对于内轮差的概念不清醒，因此经常发生交通事故。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种最大限度地减小挂车的内轮差的拖挂车主动转向装置及具有其的车辆。
为实现上述目的，本发明提供一种拖挂车主动转向装置，所述拖挂车包括主车和挂车；所述拖挂车主动转向装置包括夹角驱动转向机构，其一端用于与所述主车上的牵引部分相铰接，另一端用于与所述挂车的后内轮以联动方式连接在一起，在所述主车和所述挂车转向所产生的夹角的驱动作用下，所述夹角驱动转向机构能够带动所述挂车的后内轮转向。
进一步地，所述主车和所述挂车转向所产生的夹角等于所述挂车的后内轮的转向角度。
进一步地，所述夹角驱动转向机构和所述主车的铰接点与所述主车和所述挂车之间的牵引点之间的距离等于所述夹角驱动转向机构和所述挂车的铰接点与所述挂车的内后轮的垂直距离。
进一步地，所述夹角驱动转向机构和所述主车的铰接点与所述主车和所述挂车之间的牵引点之间的连线垂直于直行状态下所述主车和所述挂车的纵向中心垂直面。
进一步地，所述夹角驱动转向机构包括拉杆和转向节臂，其中：所述拉杆的第一铰接端通过第一销轴球铰接到所述主车的牵引机构，第二铰接端通过第二销轴球铰接到所述转向节臂的一端，所述转向节臂的另一端以联动方式与两侧的所述后内轮连接；所述挂车前桥为转向桥。
进一步地，所述挂车前桥为非驱动转向桥。
进一步地，所述第一铰接端和所述第二铰接端均为球形轴承，该球形轴承的安装孔的中心线沿竖向设置。
进一步地，所述拉杆的所述第一铰接端和所述第二铰接端之间为基本呈“乙”字形的弯折结构，该弯折结构位于竖向平面内。
进一步地，所述挂车前桥布置在自所述挂车的前端算起位于所述挂车的总长的60％-70％。
应用本发明的技术方案，由于发明在主车和挂车之间设置有夹角驱动转向机构，并使夹角驱动转向机构的一端用于与主车上的牵引部分相铰接，另一端用于与挂车的后内轮联动连接，当主车相对于挂车转向时候，主车和挂车转向所产生的夹角能够驱动夹角驱动转向机构摆动，从而带动挂车的后内轮的转向，因此，本发明中的夹角驱动转向机构能够主动控制挂车的后内轮的转向角度，使挂车的后内轮的转向角度接近于主车和挂车转向所产生的夹角，而主车和挂车转向所产生的夹角与主车的内前轮的转弯半径相对应，后内轮的转向角度与其转弯半径相对应，当挂车的后内轮的转向角度接近于主车和挂车转向所产生的夹角时，则主车的内前轮的转弯半径与后内轮的转弯半径接近，从而拖挂车的内轮差得以减小，为提高拖挂车的车轮行驶轨迹循迹性提供了有利条件。
本发明还提供一种拖挂车，所述拖挂车包括如上所述的拖挂车主动转向装置。
附图说明
图1是现有技术中拖挂车的结构示意图；
图2是根据本发明一实施例中拖挂车的结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2中拖挂车主动转向装置的放大示意图；
图5是图4中的局部示意图；
图6是图2中拖挂车主动转向装置的侧向示意图；
图7是本发明拖挂车主动转向装置一实施例中的拉杆的结构示意图；
图8是图7的剖视图。
附图标记：
1 主车 2 挂车
11 内前轮 21 内后轮
22 前桥 23 横向连杆
24 左右臂 25 主销
26 车桥转向节 31 拉杆
311 第一铰接端 312 第二铰接端
313 弯折结构 32 转向节臂
33 第一销轴 34 第二销轴
3 夹角驱动转向机构 4 牵引机构
5 牵引部分
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
结合图2至图6所示，根据本发明的实施例，提供了一种拖挂车主动转向装置，其所应用的拖挂车包括主车1和挂车2，挂车2通过牵引机构4(比如牵引支架等)铰接到主车1的牵引部分5(比如牵引鞍座或固定牵引钩车架等)，牵引机构4与牵引鞍座或固定牵引钩车架5之间的铰接点下文均称为牵引点M。本实施例中的拖挂车主动转向装置包括夹角驱动转向机构3，夹角驱动转向机构3的一端用于与主车1上的牵引部分5相铰接，该铰接点为图3中示出的N点。夹角驱动转向机构3的另一端用于与挂车2的后内轮21以联动方式连接在一起，在主车1和挂车2转向所产生的夹角的驱动作用下，夹角驱动转向机构3能够带动挂车2的后内轮21转向。主车1和挂车2转向所产生的夹角与主车1的内前轮11的转弯半径相对应，后内轮21的转向角度与其转弯半径相对应。
上述“联动方式”指的是夹角驱动转向机构3的运动能够带动挂车2的后内轮21自适应地进行运动。
根据上述的结构可以知道，由于发明在主车和挂车之间设置有夹角驱动转向机构3，并使夹角驱动转向机构3的一端用于与主车1上的牵引部分5相铰接，另一端用于与挂车2的后内轮21联动连接，当主车1相对于挂车2转向时候，主车1和挂车2转向所产生的夹角能够驱动夹角驱动转向机构3摆动，从而带动挂车2的后内轮21的转向，因此，本发明中的夹角驱动转向机构3能够主动控制挂车2的后内轮21的转向角度，使挂车2的后内轮21的转向角度接近于主车1和挂车2转向所产生的夹角，而主车1和挂车2转向所产生的夹角与主车1的内前轮11的转弯半径相对应，后内轮21的转向角度与其转弯半径相对应，当挂车2的后内轮21的转向角度接近于主车1和挂车2转向所产生的夹角时，则主车1的内前轮11的转弯半径与后内轮21的转弯半径接近，从而拖挂车的内轮差得以减小，为提高拖挂车的车轮行驶轨迹循迹性提供了有利条件。
优选地，主车1和挂车2转向所产生的夹角等于挂车2的后内轮21的转向角度。需要说明的是，如果考虑能有一个更好的整车通道圆，此时挂车2的后内轮21的转向角度小于主车1和挂车2转向所产生的夹角；如果考虑整车的机动性能，此时挂车2的后内轮21的转向角度大于主车1和挂车2转向所产生的夹角。上述要求均可以通过调节牵引点M与铰接点N的距离A来达到这个目的。
夹角驱动转向机构3和主车1的铰接点N与主车1和挂车2之间的牵引点M之间的距离定义为A，夹角驱动转向机构3和挂车2的铰接点与挂车2的内后轮21的垂直距离定义为B，如果A＝B，则可以保证挂车2的内后轮21的行驶轨迹与主车1的内前轮1行驶轨迹重合。当然，还可以调节A与B的关系，平衡内轮差与挂车2的外摆值。通常情况下，内轮差与外摆值平衡是整车的设计来考虑的，要具体到某一个车型。如果要内轮差小，那就会有一定的外摆值。如果要求外摆值小，那就会有一定的内轮差。
上述实施例中，夹角驱动转向机构3和主车1的铰接点N与主车1和挂车2之间的牵引点M之间的连线Y-Y垂直于直行状态下主车1和挂车2的纵向中心垂直面X-X，这样可以避免挂车2上的牵引机构4在左右摆动(转向车况)或上下运动(上坡或下坡或经遇凹坑车况)与夹角驱动转向机构3产生干涉。“直行状态”指的是非转弯状态。“纵向中心垂直面X-X”指的是直行状态下主车1和挂车2的纵向中心线所在竖向垂直于车体的平面。
现在通常挂车的车轴为非转向桥，而本发明提供的实施例中的挂车前车桥22采用的是转向桥，尤其是转向非驱动桥。
如图4、图5、图7和图8所示，作为夹角驱动转向机构3一种优选实施方式，夹角驱动转向机构3包括拉杆31和转向节臂32，其中：拉杆31具有第一铰接端311和第二铰接端312，第一铰接端311通过第一销轴33球铰接到主车1的牵引机构5，第二铰接端312通过第二销轴34球铰接到转向节臂32的一端。转向节臂32的另一端以联动方式通过挂车前桥22与两侧的后内轮21连接，以通过转向节臂32的移动带动两侧的后内轮21的转向。具体如下：
转向节臂32通过螺栓与左右臂24和车桥转向节26固定连接，而横向拉杆23、左右臂24、主销25、车桥转向节26和后内轮21之间的连接均为现有技术，在此不再展开描述。下面以拖挂车左转为例，对本实施例中的夹角驱动转向机构3的工作过程进行描述。
首先，主车1和挂车2转向所产生的夹角驱动拉杆31向后移动，带动转向节臂32向后移动，转向节臂32推动挂车前桥22的上的车桥转向节26绕主销25顺时针转动，使后内轮21顺时针转动一定角度，而左右臂24也随着绕主销25转动，从而带动横向拉杆23使另一侧的后内轮21转动一定角度。
上述实施例中，第一铰接端311和第二铰接端312均为球形轴承，该球形轴承的安装孔的中心线沿竖向设置。此时，第一销轴33和第二销轴34均沿竖向穿过球形轴承的安装孔设置，这样便于拉杆31的左右摆动。
上述各实施例中，拉杆31的第一铰接端311和第二铰接端312之间为基本呈“乙”字形的弯折结构313，该弯折结构313位于竖向平面内。当然，弯折结构313并不严格地位于竖向平面内，可以稍微有所偏斜。通过弯折结构313，可以避免拉杆31与挂车2上的辅件产生干涉。
考虑到挂车2上的挂车前桥22越靠后设置，挂车2的外摆值和内轮差的矛盾就越小，但是接近挂车2的尾端，将会造成主车1和挂车2之间的牵引点M的载荷过大。因此，本实施例中的挂车前桥22布置在自挂车2的前端算起位于挂车2的总长的60％-70％。这样既可以尽可能平衡内轮差与挂车2的外摆值，还能够使得主车1和挂车2之间的牵引点M的载荷较为合适。
根据本发明的另一方面，本发明还提供一种拖挂车，该拖挂车包括上述各实施例中的拖挂车主动转向装置。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
此方案解决了拖挂车内轮差偏大的问题，为提高拖挂车的车轮行驶轨迹循迹性提供了有利条件。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种拖挂车主动转向装置，所述拖挂车包括主车(1)和挂车(2)；其特征在于，包括夹角驱动转向机构(3)，其一端用于与所述主车(1)上的牵引部分(5)相铰接，另一端用于与所述挂车(2)的后内轮(21)以联动方式连接在一起，在所述主车(1)和所述挂车(2)转向所产生的夹角的驱动作用下，所述夹角驱动转向机构(3)能够带动所述挂车(2)的后内轮(21)转向。
2.如权利要求1所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，所述主车(1)和所述挂车(2)转向所产生的夹角等于所述挂车(2)的后内轮(21)的转向角度。
3.如权利要求1所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，所述夹角驱动转向机构(3)和所述主车(1)的铰接点与所述主车(1)和所述挂车(2)之间的牵引点之间的距离(A)等于所述夹角驱动转向机构(3)和所述挂车(2)的铰接点与所述挂车(2)的内后轮(21)的垂直距离(B)。
4.如权利要求1所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，所述夹角驱动转向机构(3)和所述主车(1)的铰接点与所述主车(1)和所述挂车(2)之间的牵引点之间的连线垂直于直行状态下所述主车(1)和所述挂车(2)的纵向中心垂直面。
5.如权利要求1至4中任一项所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，所述夹角驱动转向机构(3)包括拉杆(31)和转向节臂(32)，其中：所述拉杆(31)的第一铰接端(311)通过第一销轴(33)球铰接到所述主车(1)的牵引机构，第二铰接端(312)通过第二销轴(34)球铰接到所述转向节臂(32)的一端，所述转向节臂(32)的另一端以联动方式与两侧的所述后内轮(21)连接；所述挂车前桥(22)为转向桥。
6.如权利要求5所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，所述挂车前桥(22)为非驱动转向桥。
7.如权利要求5所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，所述第一铰接端(311)和所述第二铰接端(312)均为球形轴承，该球形轴承的安装孔的中心线沿竖向设置。
8.如权利要求7所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，所述拉杆(31)的所述第一铰接端(311)和所述第二铰接端(312)之间为基本呈“乙”字形的弯折结构(313)，该弯折结构(313)位于竖向平面内。
9.如权利要求7所述的拖挂车主动转向装置，其特征在于，挂车前桥22布置在自挂车2的前端算起位于挂车2的总长的60％-70％。
10.一种拖挂车，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的拖挂车主动转向装置。
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