CN106275069B - 车轮转向机构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车轮转向机构及车辆，其中，车轮转向机构包括车轴(3)、第一车轮(1)和第二车轮(2)，第一车轮和第二车轮上分别设置有第一转向节和第二转向节，第一转向节具有位于车轴前侧的第一前连接点(4)，第二转向节具有位于车轴后侧的第二后连接点(5)，车轮转向机构还包括第一转向装置(6)，该第一转向装置设置在第一前连接点和第二后连接点之间并能够调节两者的间距。所述车辆包括所述车轮转向机构。在本发明的车轮转向机构中，第一前连接点和第二后连接点位于车轴的前后两侧，通过第一转向装置来调节第一前连接点和第二后连接点之间的距离，可以实现第一车轮和第二车轮的同向偏转，结构简单，操作方便。

Description

车轮转向机构及车辆

技术领域

本发明涉及车辆转向系统领域，具体地，涉及一种车轮转向机构及具有该车轮转向机构的车辆。

背景技术

目前，车辆转向都由转向器来实现，机械转向系统、电动助力转向系统、液压助力转向系统等等都要用到转向器来实现，输入轴将传递来自方向盘的转向意图，通过传感器将信号传递给助力电机，助力电机和减速机构最后将力矩转化为齿条的横向位移推力，齿条推动车轮转向。上述转向机构中的转向器，通常由齿轮输入轴，齿条，外拉杆，转向横拉杆，转向器壳体等零件装配而成，齿轮齿条机构零件制造精度高装配精度高，制造成本高，为了装配齿轮齿条结构要设计出安装壳体，壳体体积大，质量重，体积大在车辆底盘上布置困难，质量重增加整车重量对降低汽车油耗造成负面影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作方便的车轮转向机构。

为了实现上述目的，本发明提供一种车轮转向机构，包括车轴和安装在该车轴两端的第一车轮和第二车轮，所述第一车轮和第二车轮上分别设置有第一转向节和第二转向节，其中，所述第一转向节具有位于所述车轴前侧的第一前连接点，所述第二转向节具有位于所述车轴后侧的第二后连接点，所述车轮转向机构还包括第一转向装置，该第一转向装置设置在所述第一前连接点和第二后连接点之间并能够调节该第一前连接点和第二后连接点的间距，以使所述第一车轮和第二车轮同向偏转。

优选地，所述第一前连接点和第二后连接点到所述车轴距离相等。

优选地，所述第一转向装置包括第一旋转驱动单元和第一拉索，所述第一拉索的两端分别连接于所述第一前连接点和第二后连接点，所述第一旋转驱动单元的输出轴能够带动所述第一拉索缠绕到其上，以使所述第一拉索缩短。

优选地，所述第一旋转驱动单元的输出轴上设置有绕线轮，所述第一拉索缠绕到该绕线轮上。

优选地，所述第一旋转驱动单元为电机。

优选地，所述第一转向节还具有位于所述车轴后侧的第一后连接点，所述第二转向节还具有位于所述车轴前侧的第二前连接点，所述车轮转向机构还包括第二转向装置，该第二转向装置设置在所述第一后连接点和第二前连接点之间并能够调节该第一后连接点和第二前连接点的间距，以使所述第一车轮和第二车轮同向偏转。

优选地，所述第一前连接点、第一后连接点、第二前连接点、第二后连接点到所述车轴的距离均相等。

优选地，所述第二转向装置与第一转向装置的结构相同。

本发明还提供一种车辆，其中，所述车辆上设置有如上所述的车轮转向机构。

优选地，所述车辆的前部和后部均设置有所述车轮转向机构。

在本发明的车轮转向机构中，第一前连接点和第二后连接点分别位于车轴的前后两侧，通过第一转向装置来调节第一前连接点和第二后连接点之间的距离，可以实现第一车轮和第二车轮的同向偏转，结构简单，操作方便。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在

附图中：

图1是根据本发明的一种实施方式的车轮转向机构的示意图；

图2是第一转向装置的一种实施方式的局部示意图；

图3是根据本发明的车轮转向机构向右偏转的示意图；

图4是根据本发明的车轮转向机构向左偏转的示意图；

图5是根据本发明的一种实施方式的车辆的示意图；

图6是根据本发明的车辆处于逆相位转向模式的示意图；

图7是根据本发明的车辆处于斜行转向模式的示意图。

附图标记说明

1第一车轮 2第二车轮 3车轴

4第一前连接点 5第二后连接点 6第一转向装置

61第一旋转驱动单元 611输出轴 62第一拉索

63绕线轮 7第一后连接点 8第二前连接点

9第二转向装置 91第二旋转驱动单元 92第二拉索

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后”是在本发明的车轮转向机构安装到车辆上的状态下定义的；“左、右”通常是指相应附图图面方向的左、右。

如图1所示，本发明提供一种车轮转向机构，包括车轴3和安装在该车轴3两端的第一车轮1和第二车轮2，第一车轮1和第二车轮2上分别设置有第一转向节和第二转向节，所述第一转向节具有位于车轴3前侧的第一前连接点4，所述第二转向节具有位于车轴3后侧的第二后连接点5，所述车轮转向机构还包括第一转向装置6，该第一转向装置6设置在所述第一前连接点4和第二后连接点5之间并能够调节该第一前连接点4和第二后连接点5的间距，以使所述第一车轮1和第二车轮2同向偏转。

在本发明的车轮转向机构中，第一前连接点4和第二后连接点5分别位于车轴3的前后两侧，通过第一转向装置6来调节第一前连接点4和第二后连接点5之间的距离，可以实现第一车轮1和第二车轮2的同向偏转，结构简单，操作方便。具体地，在图1所示的实施方式中，当第一转向装置6调节第一前连接点4和第二后连接点5之间的距离减小时，可以实现第一车轮1和第二车轮2一起向右偏转；当第一转向装置6调节第一前连接点4和第二后连接点5之间的距离增大时，可以实现第一车轮1和第二车轮2一起向左偏转。

为了使第一车轮1和第二车轮2转过的角度相等，优选地，第一前连接点4和第二后连接点5到车轴3的距离相等。

第一转向装置6可以具有各种适当的结构，只要能够调节两个连接点之间的距离即可。例如，第一转向装置6可以为活塞缸，该活塞缸的缸体连接于第一前连接点4和第二后连接点5中的一者，该活塞缸的活塞杆连接于第一前连接点4和第二后连接点5中的另一者，通过活塞杆的伸缩可以实现两个连接点间距的调节。

作为本发明的优选实施方式，如图1和图2所示，第一转向装置6可以包括第一旋转驱动单元61和第一拉索62，第一拉索62的两端分别连接于第一前连接点4和第二后连接点5，第一旋转驱动单元61的输出轴611能够带动第一拉索62缠绕到其上，以使第一拉索62缩短。这里，第一旋转驱动单元61例如可以为电机或液压马达。

在这种实施方式中，当第一旋转驱动单元61的输出轴611正向旋转时，第一拉索62的中部逐渐缠绕在输出轴611上，第一拉索62缩短，从而拉动第一前连接点4和第二后连接点5，以使第一车轮1和第二车轮2一起偏转；当第一旋转驱动单元61的输出轴611反向旋转时，第一拉索62的中部逐渐从输出轴611上释放，第一拉索62伸长，不再对第一前连接点4和第二后连接点5产生拉力。

为了方便第一拉索62的缠绕，优选地，如图2所示，第一旋转驱动单元61的输出轴611上设置有绕线轮63，所述第一拉索62缠绕到该绕线轮63上。

应当理解的是，第一拉索62可以形成为整根拉索，也可以包括两个相互分离的拉索段。

在第一拉索62形成为整根拉索的情况下，作为一种实施方式，可以将第一拉索62中部的一点固定在绕线轮63上；作为另一种实施方式，可以在绕线轮63上开设有沿其径向延伸的通孔，并且使第一拉索62穿过该通孔。

在第一拉索62包括两个相互分离的拉索段的情况下，作为一种实施方式，可以将一个拉索段的两端分别连接在第一前连接点4和绕线轮63上，将另一个拉索段的两端分别连接在第二后连接点5和绕线轮63上。

为了使本发明的车轮转向机构工作更协调，优选地，如图1所示，所述第一转向节还具有位于车轴3后侧的第一后连接点7，所述第二转向节还具有位于车轴3前侧的第二前连接点8，所述车轮转向机构还包括第二转向装置9，该第二转向装置9设置在第一后连接点7和第二前连接点8之间并能够调节该第一后连接点7和第二前连接点8的间距，以使所述第一车轮1和第二车轮2同向偏转。

第二转向装置9可以具有各种适当的结构，并且第二转向装置9可以与第一转向装置6的结构相同或不同。例如，第二转向装置9可以为连接在第一后连接点7和第二前连接点8之间的活塞缸。

优选地，如图1所示，第二转向装置9可以与第一转向装置6的结构相同。作为一种实施方式，第二转向装置9可以包括第二旋转驱动单元91和第二拉索92，第二拉索92的两端分别连接于第一后连接点7和第二前连接点8，第二旋转驱动单元91的输出轴能够带动所述第二拉索92缠绕到其上，以使第二拉索92缩短。这里，关于第二转向装置9的其它结构以及工作方式，可以参考以上对第一转向装置6的说明，在此不再赘述。

为了使第一车轮1和第二车轮2转过的角度相等，优选地，第一前连接点4、第一后连接点7、第二前连接点8、第二后连接点5到车轴3的距离均相等。

需要说明的是，当需要使第一车轮1和第二车轮2同向偏转时，可以仅启动第一转向装置6和第二转向装置9中的一者，也可以同时启动第一转向装置6和第二转向装置9。

具体地，在第一转向装置6和第二转向装置9均为活塞缸的情况下，当需要使第一车轮1和第二车轮2向右偏转时，可以启动第一转向装置6，使其活塞杆缩回，以减小第一前连接点4和第二后连接点5的间距，在此过程中，可以同时启动第二转向装置9，使其活塞杆主动伸出，以配合第一转向装置6的动作；也可以不启动第二转向装置9，利用第一后连接点7和第二前连接点8对其施加的拉力，使其活塞杆被动伸出。

另外，在第一转向装置6和第二转向装置9均为上述拉索结构的情况下，当需要使第一车轮1和第二车轮2从图1中的位置向右偏转至图3中的位置时，可以启动第一旋转驱动单元61以驱动绕线轮63正向旋转，使第一拉索62逐渐缠绕到绕线轮63上，以减小第一前连接点4和第二后连接点5的间距，在此过程中，可以同时启动第二旋转驱动单元91以驱动其上的绕线轮反向旋转，使第二拉索92从该绕线轮上主动释放；也可以不启动第二旋转驱动单元91，利用第一后连接点7和第二前连接点8对第二拉索92施加的拉力，使第二拉索92从绕线轮上被动释放。同理，当需要使第一车轮1和第二车轮2从图1中的位置向左偏转至图4中的位置时，使第二拉索92逐渐缠绕到第二旋转驱动单元91上的绕线轮上，同时使第一拉索62从绕线轮63上主动或被动释放即可。

如图5所示，本发明还提供一种车辆，该车辆上设置有根据本发明的车轮转向机构。该车轮转向机构可以设置在车辆的前部和/或后部，优选地，本发明的车辆的前部和后部均设置有所述车轮转向机构，以实现多功能转向。

具体地，如图6所示为逆相位转向，此时前轮和后轮朝向不同方向偏转，这样能够使得车辆极大缩小转向半径，特别适用于狭小地带的转弯。

如图7所示为斜形模式，此时前轮和后轮朝向相同方向偏转，这样可以紧急避让障碍物，使得车头和车尾同向运动，提高行车安全性和便捷性。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种车轮转向机构，包括车轴(3)和安装在该车轴(3)两端的第一车轮(1)和第二车轮(2)，所述第一车轮(1)和第二车轮(2)上分别设置有第一转向节和第二转向节，其特征在于，所述第一转向节具有位于所述车轴(3)前侧的第一前连接点(4)，所述第二转向节具有位于所述车轴(3)后侧的第二后连接点(5)，所述车轮转向机构还包括第一转向装置(6)，所述第一转向装置(6)包括第一旋转驱动单元(61)和第一拉索(62)，所述第一拉索(62)的两端分别连接于所述第一前连接点(4)和第二后连接点(5)，并能够调节该第一前连接点(4)和第二后连接点(5)的间距，以使所述第一车轮(1)和第二车轮(2)同向偏转，所述第一旋转驱动单元(61)的输出轴(611)能够带动所述第一拉索(62)缠绕到其上，以使所述第一拉索(62)缩短。

2.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述第一前连接点(4)和第二后连接点(5)到所述车轴(3)的距离相等。

3.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述第一旋转驱动单元(61)的输出轴(611)上设置有绕线轮(63)，所述第一拉索(62)缠绕到该绕线轮(63)上。

4.根据权利要求1所述的车轮转向机构，其特征在于，所述第一旋转驱动单元(61)为电机。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的车轮转向机构，其特征在于，所述第一转向节还具有位于所述车轴(3)后侧的第一后连接点(7)，所述第二转向节还具有位于所述车轴(3)前侧的第二前连接点(8)，所述车轮转向机构还包括第二转向装置(9)，该第二转向装置(9)设置在所述第一后连接点(7)和第二前连接点(8)之间并能够调节该第一后连接点(7)和第二前连接点(8)的间距，以使所述第一车轮(1)和第二车轮(2)同向偏转。

6.根据权利要求5所述的车轮转向机构，其特征在于，所述第一前连接点(4)、第一后连接点(7)、第二前连接点(8)、第二后连接点(5)到所述车轴(3)的距离均相等。

7.根据权利要求5所述的车轮转向机构，其特征在于，所述第二转向装置(9)与第一转向装置(6)的结构相同。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有根据权利要求1至7中任一项所述的车轮转向机构。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车辆的前部和后部均设置有所述车轮转向机构。