CN110834665A - 一种车辆及其随动转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及其随动转向装置，属于车辆技术领域，通过转向机械系统，所述转向机械系统包括一转向器和随动桥机构；转向助力系统，所述转向助力系统与所述转向机械系统连接，包括：转向油罐，所述转向油罐与所述转向器连接；转向泵，所述转向泵的一端与所述转向器连接，另一端与所述转向油罐连接；蓄能器，所述蓄能器与所述转向泵连接，且所述转向泵输出的部分高压油输送至所述蓄能器中；对中缸，所述对中缸分别与所述蓄能器、所述转向油罐连接，其中，所述转向泵、所述蓄能器将高压油输送给所述对中缸，从而达到了实现随动转向后的回位功能、重载车桥的随动转向功能，减小转弯半径，降低转向成本，减轻操作强度的技术效果。

Description

一种车辆及其随动转向装置

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车辆及其随动转向装置。

背景技术

多轴重型车辆为了通过转弯半径较小的弯道，常采用分组转向技术，即通过前后组车轮反向转向，减小车辆的最小转弯直径。要实现这样功能的系统要求有两套转向助力系统分别为前后组转向轮提供转向助力，同时还需设置保证前、后组车轮转角关系的装置，整套系统复杂。汽车行业也有采用随动转向技术，来简化转向装置。以三轴车为例，前桥为常见的单前桥转向系统，中桥不转向，后桥采用随动转向桥。现有的随动转向桥是靠地面的摩擦力使车轮转动，随动桥设有车轮对中锁止装置，在低速转弯时，对中锁止装置打开，当前桥转向时，后桥车轮在摩擦力的作用也跟随转动，由于后桥车轮参与转向，车辆转弯半径减小可顺利通过较窄的弯道。当车速提高时，为提高车辆的操纵稳定性，对中锁止装置锁止，在倒车时，也需要对中锁止装置锁止。

目前，现有的随动车桥对中采用气室或弹簧来推动车轮回位，用销轴锁止装置限制车轮转向。由于重型车轴荷大，气室或弹簧的推力较小，车辆只能在行进过程中完成对中，增加了操作难度，限制了在车辆狭小范围的使用。

发明内容

本发明提供了一种车辆及其随动转向装置，解决了现有技术中由于重型车轴荷大，气室或弹簧的推力较小，车辆只能在行进过程中完成对中，增加了操作难度，限制了在车辆狭小范围的使用的技术问题，达到了实现随动转向后的回位功能、重载车桥的随动转向功能，减小转弯半径，大幅降低转向成本，减轻操作强度，扩大了使用范围的技术效果。

第一方面，本发明提供了一种随动转向装置，包括：转向机械系统，所述转向机械系统包括一转向器和随动桥机构；转向助力系统，所述转向助力系统与所述转向机械系统连接，且，所述转向助力系统包括：转向油罐，所述转向油罐与所述转向器连接；转向泵，所述转向泵的一端与所述转向器连接，另一端与所述转向油罐连接；蓄能器，所述蓄能器与所述转向泵连接，且所述转向泵输出的部分高压油输送至所述蓄能器中；对中缸，所述对中缸分别与所述蓄能器、所述转向油罐连接，其中，所述转向泵、所述蓄能器将高压油输送给所述对中缸，以使所述对中缸带动所述随动桥机构的两个随动桥车轮回到中位。

优选的，所述转向机械系统还包括：摇臂，所述摇臂和所述转向器连接；直拉杆，所述直拉杆与所述摇臂远离所述转向器的一端连接；前桥机构，所述前桥机构与所述直拉杆远离所述摇臂的一端连接。

优选的，所述摇臂和所述转向器通过花键连接，通过所述转向器的输出轴的旋转带动所述摇臂摆动；所述直拉杆与所述摇臂通过锥孔连接，通过所述摇臂带动所述直拉杆运动。

优选的，所述前桥机构的两端与两个前桥车轮对应连接，通过所述直拉杆带动两个所述前桥车轮转动。

优选的，所述随动桥机构包括：支座、横拉杆；第一梯形臂、第二梯形臂，所述第一梯形臂和所述第二梯形臂分别与所述横拉杆的两端部连接，且所述第一梯形臂远离所述横拉杆的一端、所述第二梯形臂远离所述横拉杆的一端与两个所述随动桥车轮一一对应连接。

优选的，所述转向助力系统还包括：减压阀，所述减压阀与所述转向泵连接，所述减压阀将所述转向泵输出的高压油压力降低后输送至所述蓄能器。

优选的，所述转向助力系统还包括：第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述蓄能器与所述减压阀之间的连接管路上；第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述蓄能器远离所述第一单向阀一侧的管路上；解锁电磁阀，所述解锁电磁阀分别与所述第二单向阀、所述对中缸连接，通过所述解锁电磁阀控制所述对中缸的开启。

优选的，所述转向助力系统还包括：溢流阀，所述溢流阀分别与所述转向油罐、对中缸连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括前述的随动转向装置。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种车辆及其随动转向装置，包括：转向机械系统和转向助力系统，其中，转向助力系统与转向机械系统连接，转向机械系统包括一转向器和随动桥机构；转向助力系统包括转向油罐、转向泵、蓄能器、对中缸，具体的：转向油罐与转向器连接，并且转向泵分别与转向器和转向油罐连接，这样，通过转向器、转向油罐、转向泵形成了该随动转向装置中的助力回路，其中，转向泵从转向油罐中吸入低压油，进而将吸入的低压油转换为高压油之后，流入转向器中，从而放大转向器的输出力矩，同时转向器的低压油将会流回转向油罐中；进一步的，转向泵还连接蓄能器，然后将蓄能器与对中缸连接，这样，当转向泵输出的高压油分出一路流入减压阀之后，通过减压阀可将压力降低后充入蓄能器，由于对中缸工作时需要的流量较大，单纯的依靠转向泵将无法充分满足流量需求，此时，通过蓄能器可将平时的流量蓄积起来，以供对中缸在工作时使用，通过对中缸带动两个随动桥车轮回到中位，从而解决了现有技术中由于重型车轴荷大，气室或弹簧的推力较小，车辆只能在行进过程中完成对中，增加了操作难度，限制了在车辆狭小范围的使用的技术问题，达到了实现随动转向后的回位功能、重载车桥的随动转向功能，减小转弯半径，大幅降低转向成本，减轻操作强度，扩大了使用范围的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例中一种随动转向装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种随动转向装置中随动桥机构的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种随动转向装置中前桥机构的连接示意图。

附图标记说明：转向器1、转向油罐2、转向泵3、减压阀4、第一单向阀5、蓄能器6、第二单向阀7、解锁电磁阀8、溢流阀9、对中缸10、支座111、横拉杆112、第一梯形臂113、第二梯形臂114、随动桥车轮115、摇臂12、直拉杆13、前桥机构14、前桥车轮151。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种车辆及其随动转向装置，用以解决现有技术中由于重型车轴荷大，气室或弹簧的推力较小，车辆只能在行进过程中完成对中，增加了操作难度，限制了在车辆狭小范围的使用的技术问题。

本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：

本发明实施例提供的一种车辆及其随动转向装置，通过转向机械系统，所述转向机械系统包括一转向器和随动桥机构；转向助力系统，所述转向助力系统与所述转向机械系统连接，且，所述转向助力系统包括：转向油罐，所述转向油罐与所述转向器连接；转向泵，所述转向泵的一端与所述转向器连接，另一端与所述转向油罐连接；蓄能器，所述蓄能器与所述转向泵连接，且所述转向泵输出的部分高压油输送至所述蓄能器中；对中缸，所述对中缸分别与所述蓄能器、所述转向油罐连接，其中，所述转向泵、所述蓄能器将高压油输送给所述对中缸，以使所述对中缸带动所述随动桥机构的两个随动桥车轮回到中位，进而达到了实现随动转向后的回位功能、重载车桥的随动转向功能，减小转弯半径，大幅降低转向成本，减轻操作强度，扩大了使用范围的技术效果。

为使本发明实施例的目的、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清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例一

图1为本发明实施例中一种随动转向装置的结构示意图，如图1所示：

所述随动转向装置包括：转向机械系统，所述转向机械系统包括一转向器1和随动桥机构。

进一步的，所述随动桥机构包括：支座111、横拉杆112；第一梯形臂113、第二梯形臂114，所述第一梯形臂113和所述第二梯形臂114分别与所述横拉杆112的两端部连接，且所述第一梯形臂113远离所述横拉杆112的一端、所述第二梯形臂114远离所述横拉杆112的一端与两个所述随动桥车轮115一一对应连接。

具体而言，转向器1为该转向机械系统中用于车辆转向的重要部件，其主要作用是增大转向盘传到转向传动机构的力和改变力的传递方向。转向器1的类型有很多种，如动力转向器等，具体的类型和型号可根据实际需要进行安装设计，本实施例中不做具体限制。进一步的，如图2所示，随动桥机构包括支座111、横拉杆112、第一梯形臂113、第二梯形臂114、两个随动桥车轮115，具体的：在横拉杆112的一端连接第一梯形臂113的一端，在横拉杆112的另一端连接第二梯形臂114的一端，同时，在第一梯形臂113的另一端连接有一个随动桥车轮115，在第二梯形臂114的另一端连接有另一个随动桥车轮115。

所述随动转向装置还包括：转向助力系统，所述转向助力系统与所述转向机械系统连接，且，所述转向助力系统包括：转向油罐2，所述转向油罐2与所述转向器1连接；转向泵3，所述转向泵3的一端与所述转向器1连接，另一端与所述转向油罐2连接；蓄能器6，所述蓄能器6与所述转向泵3连接，且所述转向泵3输出的部分高压油输送至所述蓄能器6中；对中缸10，所述对中缸10分别与所述蓄能器6、所述转向油罐2连接，其中，所述转向泵3、所述蓄能器6将高压油输送给所述对中缸10，以使所述对中缸10带动所述随动桥机构的两个随动桥车轮115回到中位。

进一步的，所述转向助力系统还包括：减压阀4，所述减压阀4与所述转向泵3连接，所述减压阀4将所述转向泵3输出的高压油压力降低后输送至所述蓄能器6。

具体而言，本实施例中的随动转向装置包括转向机械系统和转向助力系统，通过转向机械系统与转向助力系统相互配合，从而实现车辆的多模式转向功能。转向助力系统包括：转向油罐2、转向泵3、减压阀4、蓄能器6、对中缸10，具体的：转向油罐2与转向器1连接，并且转向泵3分别与转向器1和转向油罐2连接，这样，通过转向器1、转向油罐2、转向泵3形成了该随动转向装置中的助力回路，其中，转向泵3从转向油罐2中吸入低压油，进而将吸入的低压油转换为高压油之后，流入转向器1中，从而放大转向器1的输出力矩，同时转向器1的低压油将会流回转向油罐2中；进一步的，转向泵3还连接有一减压阀4，同时在减压阀4的另一端连接蓄能器6，然后将蓄能器6与对中缸10连接，这样，当转向泵3输出的高压油分出一路流入减压阀4之后，通过减压阀4可将压力降低后充入蓄能器6，由于对中缸10工作时需要的流量较大，单纯的依靠转向泵3将无法充分满足流量需求，此时，通过蓄能器6可将平时的流量蓄积起来，以供对中缸10在工作时使用，通过对中缸10带动两个随动桥车轮115回到中位。因此，本实施例中采用液压对中的结构，无论随动桥的车轮在什么位置，对中缸10均可在液压油的压力作用下回到中位，同时带动车轮回到中位，在压力油的作用下，对中缸10保持在中位，因此司机想让随动桥车轮回到中位时，无需判断随动桥是否处于中位，传统锁销对中的结构，只有等车轮回到中位，用锁销将车轮固定在中位，相对锁销对中的结构，达到了降低操作难度的目的。

进一步的，所述转向机械系统还包括：摇臂12，所述摇臂12和所述转向器1连接；直拉杆13，所述直拉杆13与所述摇臂12远离所述转向器1的一端连接；前桥机构14，所述前桥机构14与所述直拉杆13远离所述摇臂12的一端连接。

进一步的，所述前桥机构14的两端与两个前桥车轮151对应连接，通过所述直拉杆13带动两个所述前桥车轮151转动。

进一步的，所述摇臂12和所述转向器1通过花键连接，通过所述转向器1的输出轴的旋转带动所述摇臂12摆动；所述直拉杆13与所述摇臂12通过锥孔连接，通过所述摇臂12带动所述直拉杆13运动。

具体而言，如图3所示，转向机械系统还包括：摇臂12、直拉杆13和前桥机构14，其中，转向器1和摇臂12的一端通过花键连接，通过转向器1输出轴的旋转带动摇臂12摆动，摇臂12的另一端与直拉杆13的一端之间通过锥孔连接，进而在直拉杆13的另一端连接前桥机构14，其中，前桥机构14的一端连接一个前桥车轮151，前桥机构14的另一端连接另一个前桥车轮151。进一步的，通过摇臂12带动直拉杆13前后运动，直拉杆13带动两个前桥车轮151转动。

进一步的，所述转向助力系统还包括：第一单向阀5，所述第一单向阀5设置在所述蓄能器6与所述减压阀4之间的连接管路上；第二单向阀7，所述第二单向阀7设置在所述蓄能器6远离所述第一单向阀5一侧的管路上；解锁电磁阀8，所述解锁电磁阀8分别与所述第二单向阀7、所述对中缸10连接，通过所述解锁电磁阀8控制所述对中缸10的开启；

进一步的，所述转向助力系统还包括：溢流阀9，所述溢流阀9分别与所述转向油罐2、对中缸10连接。

具体而言，转向助力系统还包括：第一单向阀5、第二单向阀7、解锁电磁阀8和溢流阀9，通过减压阀4、第一单向阀5、蓄能器6、第二单向阀7、解锁电磁阀8、溢流阀9、对中缸10构成了该随动转向装置中的对中回路。具体的：第一单向阀5安装在蓄能器6与减压阀4之间的管路上，第二单向阀7安装在蓄能器6与解锁电磁阀8之间的连接管路上，通过第一单向阀5能够达到避免瞬间高压冲击减压阀的目的，通过第二单向阀7能够达到避免瞬间高压损坏蓄能器的目的；解锁电磁阀8的两端分别与第二单向阀7、溢流阀9连接，解锁电磁阀8用于控制对中缸10何时工作，当对中缸10不工作时，油缸中的油通过解锁电磁阀8流回转向油罐2，对中缸10用于推动车轮回到中位，溢流阀9为避免地面冲击在对中缸产生的高压而损害油缸。

进一步的，对于前桥转向模式而言，此时解锁电磁阀8失电，阀芯位于初始位置。转向器1通过摇臂12、直拉杆13、前桥机构14推动前桥车轮151转动，此时对中油路接通。转向泵3输出的高压油分出一路流入减压阀4，将压力降低后充入蓄能器6，高压油通过解锁电磁阀8作用于对中缸10，对中缸10将随动桥车轮115固定在中位。

对于前后桥反向转向模式而言，此时解锁电磁阀8得电，阀芯动作。对中缸10中的液压油通过解锁电磁阀8与转向油罐2接通，随动桥车轮115解锁，车辆前进时，前桥车轮151转动时，随动桥车轮115在地面摩擦力的推动下转动，方向与前桥车轮151相反。

因此，本实施例中，通过由单个整体式转向器、单个转向泵组成多种模式的转向系统，系统简单可靠，性价比高，同时，采用液压对中的结构，在车轮的正常转向范围内无死点，随动桥的最大外轮转角可达到30°(车轮能够达到的最大转角)，相比于气动对中的结构，增加了随动桥的最大外轮转角的角度。进一步的，采用液压对中的结构，加大了回位力矩，与普通的随动桥相比，每次的调整角度大，减少了调整频率，提高了倒车时的效率。进而达到了能够实现重载车桥的随动转向，减小转弯半径。相对分组转向，大幅降低转向成本；相对普通的随动转向装置，减轻操作强度，扩大了使用范围的技术效果。

实施例二

本发明实施例还提供了一种车辆，包括前述的随动转向装置。

前述实施例一中的一种随动转向装置的各种变化方式和具体实例同样适用于本实施例的一种车辆，通过前述对一种随动转向装置的详细描述，本领域技术人员可以清楚的知道本实施例中一种车辆的实施方法，所以为了说明书的简洁，在此不再详述。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

本发明实施例提供的一种车辆及其随动转向装置，包括：转向机械系统和转向助力系统，其中，转向助力系统与转向机械系统连接，转向机械系统包括一转向器和随动桥机构；转向助力系统包括转向油罐、转向泵、蓄能器、对中缸，具体的：转向油罐与转向器连接，并且转向泵分别与转向器和转向油罐连接，这样，通过转向器、转向油罐、转向泵形成了该随动转向装置中的助力回路，其中，转向泵从转向油罐中吸入低压油，进而将吸入的低压油转换为高压油之后，流入转向器中，从而放大转向器的输出力矩，同时转向器的低压油将会流回转向油罐中；进一步的，转向泵还连接蓄能器，然后将蓄能器与对中缸连接，这样，当转向泵输出的高压油分出一路流入减压阀之后，通过减压阀可将压力降低后充入蓄能器，由于对中缸工作时需要的流量较大，单纯的依靠转向泵将无法充分满足流量需求，此时，通过蓄能器可将平时的流量蓄积起来，以供对中缸在工作时使用，通过对中缸带动两个随动桥车轮回到中位，从而解决了现有技术中由于重型车轴荷大，气室或弹簧的推力较小，车辆只能在行进过程中完成对中，增加了操作难度，限制了在车辆狭小范围的使用的技术问题，达到了实现随动转向后的回位功能、重载车桥的随动转向功能，减小转弯半径，大幅降低转向成本，减轻操作强度，扩大了使用范围的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种随动转向装置，其特征在于，包括：

转向机械系统，所述转向机械系统包括一转向器和随动桥机构；

转向助力系统，所述转向助力系统与所述转向机械系统连接，且，所述转向助力系统包括：

转向油罐，所述转向油罐与所述转向器连接；

转向泵，所述转向泵的一端与所述转向器连接，另一端与所述转向油罐连接；

蓄能器，所述蓄能器与所述转向泵连接，且所述转向泵输出的部分高压油输送至所述蓄能器中；

对中缸，所述对中缸分别与所述蓄能器、所述转向油罐连接，其中，所述转向泵、所述蓄能器将高压油输送给所述对中缸，以使所述对中缸带动所述随动桥机构的两个随动桥车轮回到中位。

2.如权利要求1所述的随动转向装置，其特征在于，所述转向机械系统还包括：

摇臂，所述摇臂和所述转向器连接；

直拉杆，所述直拉杆与所述摇臂远离所述转向器的一端连接；

前桥机构，所述前桥机构与所述直拉杆远离所述摇臂的一端连接。

3.如权利要求2所述的随动转向装置，其特征在于，所述摇臂和所述转向器通过花键连接，通过所述转向器的输出轴的旋转带动所述摇臂摆动；

所述直拉杆与所述摇臂通过锥孔连接，通过所述摇臂带动所述直拉杆运动。

4.如权利要求2所述的随动转向装置，其特征在于，所述前桥机构的两端与两个前桥车轮对应连接，通过所述直拉杆带动两个所述前桥车轮转动。

5.如权利要求1所述的随动转向装置，其特征在于，所述随动桥机构包括：

支座、横拉杆；

第一梯形臂、第二梯形臂，所述第一梯形臂和所述第二梯形臂分别与所述横拉杆的两端部连接，且所述第一梯形臂远离所述横拉杆的一端、所述第二梯形臂远离所述横拉杆的一端与两个所述随动桥车轮一一对应连接。

6.如权利要求1所述的随动转向装置，其特征在于，所述转向助力系统还包括：

减压阀，所述减压阀与所述转向泵连接，所述减压阀将所述转向泵输出的高压油压力降低后输送至所述蓄能器。

7.如权利要求6所述的随动转向装置，其特征在于，所述转向助力系统还包括：

第一单向阀，所述第一单向阀设置在所述蓄能器与所述减压阀之间的连接管路上；

第二单向阀，所述第二单向阀设置在所述蓄能器远离所述第一单向阀一侧的管路上；

解锁电磁阀，所述解锁电磁阀分别与所述第二单向阀、所述对中缸连接，通过所述解锁电磁阀控制所述对中缸的开启。

8.如权利要求1所述的随动转向装置，其特征在于，所述转向助力系统还包括：

溢流阀，所述溢流阀分别与所述转向油罐、对中缸连接。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的随动转向装置。

Images