CN105292248A - 一种汽车后轮转向电磁对中缸及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种汽车后轮转向电磁对中缸，主要包括对中缸体、活塞杆、左浮动活塞、右浮动活塞；在活塞杆的内侧端处设有环形凸台，左浮动活塞、右浮动活塞分别位于环形凸台的两侧，对中缸体内的中间处设有与环形凸台间隙配合的内环形凸台；还包括固定于对中缸体上的锁死缸体，锁死缸体的下端内设有锁死活塞，锁死缸体的上端处设有电磁阀总成，电磁阀总成通过推杆带动锁死活塞沿锁死缸体的轴向运动，锁死活塞通过电磁阀总成伸入至对中缸体内与环形凸台上的环楔形凹槽锁止配合，推杆上设有锁死活塞回位弹簧；锁死缸体上处设有排出内环台腔内气体的排气塞。机械锁死能够对提高汽车的操作稳定性具有重要意义。

Description

一种汽车后轮转向电磁对中缸及其使用方法

技术领域

本发明属于多轴汽车后轮转向系统中的辅助装置，尤其是一种汽车后轮转向电磁对中缸及其使用方法。

背景技术

近年来，随着物流运输及工程建设的快速发展，民用卡车、大型物流车、专用车等大型重载商用车由于运输成本低、效率高，逐渐成为公路运输的首选。这种重型车辆质量大、惯性力矩大，且质心高、轴距大，整车在三轴以上，且有多个非转向轴，其拥有高机动灵活、快速响应、高通过性的要求非常迫切，后轮转向技术应运而生。传统的机械式后轮转向存在布置困难、灵活性差等缺陷，液压式后轮转向系统存在液压油泄露问题，电控电动式后轮转向系统提供的转向推力较小，因此，电控液压式后轮转向系统成为研究的热点。电控液压式转向系统的执行机构多采用阀控缸型电控液压位置伺服闭环控制系统，一般仅限于低速行驶工况，这主要是后轮转向机构中缺乏简单有效的锁死装置。当车辆高速行驶时，轻打方向盘后轮会发生摆振现象，从而影响车辆高速行驶的操纵稳定性。专利CN200520099774为解决这一问题，提出了一种后轮转向机构的液压对中缸。该对中缸活塞杆通过机械连接与后轮转向机构建立联系，活塞杆在对中缸限位凸台的作用下，可以使后轮保持在中间位置，实现后轮的液压锁死。该装置能够实现精确的后轮对中功能，但是缺少机械锁死装置，汽车在遇到大冲击时，活塞杆有可能发生轻微移动，造成后轮发生摆振现象，不能完全锁死；另外该装置完全依赖液压锁死，需要对中缸两侧油腔一直保持高压状态，当液压系统压力降低或失效时，直接丧失后轮锁死功能，严重影响重型汽车的操纵稳定性，存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种汽车后轮转向电磁对中缸及其使用方法，目的是为了解决现有技术只能实现对中缸的液压锁死的问题，且具有一定的安全隐患。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种汽车后轮转向电磁对中缸，包括对中缸体、左油液通道、右油液通道、活塞杆、左浮动活塞、右浮动活塞、左连接头、导向套、缸盖、右连接头；在活塞杆的内侧端处设有环形凸台，左浮动活塞、右浮动活塞分别位于环形凸台的两侧，对中缸体内的中间处设有与环形凸台间隙配合的内环形凸台，其特征在于：在环形凸台的表面上设有环楔形凹槽；还包括锁死缸体、锁死缸体的下端固定于对中缸体表面中间位置一侧处，锁死缸体的下端内设有锁死活塞，锁死缸体的上端处设有电磁阀总成，电磁阀总成通过推杆与锁死活塞连接，锁死活塞的下端通过电磁阀总成伸入至对中缸体内与环形凸台上的环楔形凹槽锁止配合，推杆上设有锁死活塞回位弹簧；在锁死缸体对称面的对中缸体表面一侧处设有排气孔，排气孔与对中缸体内的内形台腔室相通，排气孔内设有排气塞。

对上述技术方案进一步的限定，所述对中缸体与锁死缸体为一体式结构。优点：1.提高了两者的连接强度。2.简化了生产工艺及装配步骤，从而降低了生产成本。

对上述技术方案进一步的限定，所述电磁阀总成包括能与锁死缸体上端连接的电磁阀壳体，壳体内设有电磁阀线圈，电磁阀线圈内设有导向座，导向座内设有沿锁死缸体轴向运动的电磁阀铁芯，电磁阀铁芯通过盖体限位于导向座内。优点：

对上述技术方案进一步的限定，所述弹簧座选用隔振材料制成，隔振材料可以选用天然橡胶，其弹性大、电绝缘性优良、加工性能佳，易与其它材料粘合；或选用合成橡胶，其耐老化、耐热性超过天然橡胶；或者选用铸铁，强度高，加工型好，价格便宜，且具有一定减震作用；或者选用泡沫塑料，其质量轻，并具有很好的隔振作用。

对上述技术方案进一步的改进，所述锁死活塞上设有密封圈环槽，密封圈环槽内设有环形密封圈。优点：1.防止液压油进入锁死缸体内，提高了锁死活塞的工作稳定性。

汽车后轮转向电磁对中缸的使用方法：活塞杆上的连接头与后轮转向机构左转向节臂通过拉杆相连，对中缸体右端处的右连接头与车架相连；当后轮需要对中时，对中缸体内的左油腔及右油腔进油，左浮动活塞及右浮动活塞在液压油的作用下带动活塞杆，使活塞杆的环形凸台端置于对中缸体的中间位置，此时电磁阀总成通电，推杆下移，使锁死活塞回位弹簧受压，并带动锁死活塞向下运动，并与活塞杆环形凸台上的楔形凹槽接触，从而实现机械锁死，使活塞杆的环形凸台端保持在中间位置，从而使车轮锁死在直线行驶位置；当后轮需要转向时，电磁阀断电，推杆上移，锁死活塞在锁死活塞回位弹簧的回位作用下缩回锁死缸内，然后对中缸体内卸去工作油压，活塞杆在后轮转向机构的作用下做随动运动。

有益效果：1.本发明在专利CN2005200997774的基础上增加了重要的机械锁死功能，保证了汽车在高速行驶及受到大冲击时均不会发生活塞杆左右移动而导致的车轮摆振现象，同时也是对中缸活塞杆锁死的一种多重保障。2.锁死活塞与环楔形凹槽实现紧密配合，提供高了工作的稳定性及定位精度。3.即使锁死活塞随着使用的次数的增多受到一定程度的磨损，也能够与环楔形凹槽实现紧密配合。4.该装置具有结构简单、便于维护、生产成本低的优点。

附图说明

图1是本发明的剖视结构示意图。

其中，1—对中缸体、2—左油液通道、3—右油液通道、4—活塞杆、5—左浮动活塞、6—右浮动活塞、7—导向套、8—缸盖、9—左连接头、10—右连接头、11—环形凸台、12—环楔形凹槽、13—左油腔、14—左油腔、15—内环形凸台、16—锁死缸体、17—锁死活塞、18—电磁阀壳体、19—电磁阀线圈、20—导向座、21—电磁阀铁芯、22—盖体、23—推杆、24—锁死活塞回位弹簧、25—弹簧座、26—排气塞。

具体实施方式

如图1所示，一种汽车后轮转向电磁对中缸，包括对中缸体1、左油液通道2、右油液通道3、活塞杆4、左浮动活塞5、右浮动活塞6、导向套7、缸盖8、左连接头9、右连接头10；活塞杆4的内端设置在对中缸体1左端内，在活塞杆4的内侧端处设有环形凸台11，在环形凸台11的表面上设有环楔形凹槽环12，环形凸台11使对中缸体1的内腔分为左油腔13和右油腔14，左油腔13和右油腔14分别与对中缸体1两端表面上的左油液通道2、右油液通道相通3，左浮动活塞5、右浮动活塞6分别位于环形凸台11的两侧，即左浮动活塞5、右浮动活塞6分别位于对中缸体1的左油腔内9和右油腔14内，环形凸台11可以对左、右浮动活塞进行定位，对中缸体1的中间处设有与环形凸台11间隙配合的内环形凸台15，活塞杆4上的环形凸台11可以穿过内环台11推动左、右浮动活塞，反之左、右浮动活塞也可以在高压油的作用下驱动活塞杆4，导向套7、缸盖8从内至外依次安装于对中缸体1左端端口处，活塞杆4左侧端穿过导向套7及缸盖8，并与之间隙配合，活塞杆4的外侧端与左连接头9固定连接，对中缸体1的右端与右连接头10固定连接；还包括锁死缸体16，锁死缸体16的下端固定于对中缸体1表面中间位置一侧处，锁死缸体16与对中缸体1为一体式结构，锁死缸体16的下端内设有锁死活塞17，锁死缸体16的上端处设有电磁阀总成，锁死活塞17的下端通过电磁阀总成伸入至对中缸体1内与环形凸台11上的环楔形凹槽12锁止配合，且锁死活塞17与环楔形凹槽12相适应；电磁阀总成包括能与锁死缸体16上端连接的电磁阀壳体18，电磁阀壳体18内设有电磁阀线圈19，电磁阀线圈19内设有导向座20，导向座内19设有沿锁死缸体16轴向运动的电磁阀铁芯21，电磁阀铁芯21通过盖体22限位于导向座20内，盖体22与电磁阀壳体15固定连接，推杆23的上端伸入至导向座20内与电磁阀铁芯21连接，推杆23的下端与锁死活塞17为螺纹连接，定位安装后推杆23、锁死活塞17的轴线与活塞杆环形凸台楔形凹槽12的轴线垂直，锁死活塞17通过电磁阀总成沿锁死缸体16的轴向运动，在锁死活塞17伸出时可以与环楔形凹槽12紧密接触实现锁止配合，推杆23上设有锁死活塞回位弹簧24，锁死活塞回位弹簧24的两端均设有弹簧座25，两个弹簧座25分别固定于电磁阀总成和锁死活塞17上，弹簧座25中间处设有小孔，使推杆23自由贯通于上下两个弹簧座25之间；在锁死缸体16对称面的对中缸体表面一侧处设有排气孔，排气孔与对中缸体1内的内形台腔室相通，排气孔内设有排气塞26。

所述弹簧座25选用隔振材料制成，隔振材料可以选用天然橡胶，其弹性大、电绝缘性优良、加工性能佳，易与其它材料粘合；或选用合成橡胶，其耐老化、耐热性超过天然橡胶；或者选用铸铁，强度高，加工型好，价格便宜，且具有一定减震作用；或者选用泡沫塑料，其质量轻，并具有很好的隔振作用。

所述与对中缸体的内壁面接触的缸盖、右连接头、导向套、左右浮动活塞以及与锁死缸体内壁面接触的锁死活塞上均设有环形密封圈，实现液压油的密封。

汽车后轮转向电磁对中缸的使用方法：如图1所示，活塞杆上的连接头与后轮转向机构左转向节臂通过拉杆相连，对中缸体右端处的右连接头与车架相连；当后轮需要对中时，对中缸体内的左、右油腔进油，左、右浮动活塞在液压油的作用下带动活塞杆，使活塞杆的环形凸台端置于对中缸体的中间位置，此时电磁阀通电，推杆下移，使锁死活塞回位弹簧受压，并带动锁死活塞向下运动，并与活塞杆环形凸台上的楔形凹槽接触，从而实现机械锁死，使活塞杆的环形凸台端保持在中间位置，从而使车轮锁死在直线行驶位置；当后轮需要转向时，电磁阀断电，推杆上移，锁死活塞在锁死活塞回位弹簧的回位作用下缩回锁死缸内，然后对中缸体内卸去工作油压，活塞杆在后轮转向机构的作用下做随动运动。对中缸体壁上开设有排气孔，环形凹槽内的空气在压力作用下通过排气孔内的排气塞排出，不会形成真空，对活塞杆的左右移动及锁死活塞的伸出缩回阻力影响较小。

本说明书中未作详细说明之处，为本领域的公知技术。

Claims (6)

1.一种汽车后轮转向电磁对中缸，包括对中缸体、左油液通道、右油液通道、活塞杆、左浮动活塞、右浮动活塞、左连接头、导向套、缸盖、右连接头；在活塞杆的内侧端处设有环形凸台，左浮动活塞、右浮动活塞分别位于环形凸台的两侧，对中缸体内的中间处设有与环形凸台间隙配合的内环形凸台，其特征在于：在环形凸台的表面上设有环楔形凹槽；还包括锁死缸体、锁死缸体的下端固定于对中缸体表面中间位置一侧处，锁死缸体的下端内设有锁死活塞，锁死缸体的上端处设有电磁阀总成，电磁阀总成通过推杆与锁死活塞连接，锁死活塞的下端通过电磁阀总成伸入至对中缸体内与环形凸台上的环楔形凹槽锁止配合，推杆上设有锁死活塞回位弹簧；在锁死缸体对称面的对中缸体表面一侧处设有排气孔，排气孔与对中缸体内的内形台腔室相通，排气孔内设有排气塞。

2.根据权利要求1所述一种汽车后轮转向电磁对中缸，其特征在于：所述对中缸体与锁死缸体为一体式结构。

3.根据权利要求1或2所述一种汽车后轮转向电磁对中缸，其特征在于：所述电磁阀总成包括能与锁死缸体上端连接的电磁阀壳体，壳体内设有电磁阀线圈，电磁阀线圈内设有导向座，导向座内设有沿锁死缸体轴向运动的电磁阀铁芯，电磁阀铁芯通过盖体限位于导向座内。

4.根据权利要求3所述一种汽车后轮转向电磁对中缸，其特征在于：所述弹簧座选用隔振材料制成，隔振材料为：天然橡胶或合成橡胶或泡沫塑料。

5.根据权利要求4所述一种汽车后轮转向电磁对中缸，其特征在于：所述锁死活塞上设有密封圈环槽，密封圈环槽内设有环形密封圈。

6.根据权利要求1所述汽车后轮转向电磁对中缸的使用方法：活塞杆上的连接头与后轮转向机构左转向节臂通过拉杆相连，对中缸体右端处的右连接头与车架相连；当后轮需要对中时，对中缸体内的左油腔及右油腔进油，左浮动活塞及右浮动活塞在液压油的作用下带动活塞杆，使活塞杆的环形凸台端置于对中缸体的中间位置，此时电磁阀总成通电，推杆下移，使锁死活塞回位弹簧受压，并带动锁死活塞向下运动，并与活塞杆环形凸台上的楔形凹槽接触，从而实现机械锁死，使活塞杆的环形凸台端保持在中间位置，从而使车轮锁死在直线行驶位置；当后轮需要转向时，电磁阀断电，推杆上移，锁死活塞在锁死活塞回位弹簧的回位作用下缩回锁死缸内，然后对中缸体内卸去工作油压，活塞杆在后轮转向机构的作用下做随动运动。