CN112937679A - 一种四轮转向机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种四轮转向机构，包括主驱动机构、从驱动机构、前转向桥机构和后转向桥机构，所述主驱动机构的输出端分别连接从驱动机构和能够带动前轮转动的前转向桥机构，所述从驱动机构的输出端连接有能够带动后轮转动的后转向桥机构，转动所述主驱动机构，致使前转向桥机构和后转向桥机构带动前轮和后轮异向转动。本发明的优点在于，该转向机构通过转动所述主驱动机构，致使前转向桥机构和后转向桥机构带动前轮和后轮异向转动，进而使得该转向结构可以有效的减小转弯半径，使得转向更具有灵活性和可操作性，并且该转向结构简单可靠，制造成本低。

Description

一种四轮转向机构
技术领域
本发明涉及车辆工程技术领域，具体为一种四轮转向机构。
背景技术
我国是农业大国，耕地面积大部分都分布在丘陵山地等地区，丘陵山地地势复杂，寻常的农用机械难以耕作，山地拖拉机是当下我国丘陵山地耕种的主要工具。因此，丘陵山区拖拉机的发展对我国的农业经济的提高来说至关重要。丘陵山地拖拉机主要包含传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统等等，其中转向系统的作用是控制车辆的行驶方向。丘陵山地拖拉机通常在复杂崎岖的土地上工作，对拖拉机的整车性能要求非常高，必须具有可靠地稳定性与安全性。所以提高拖拉机的转向性能可以更好的体现拖拉机的机动性能。
目前我国现有的拖拉机多采用前轮转向技术，例如中国实用新型专利公开号为CN204871170U公开了一种组合转向系统及拖拉机，其中提出了一种组合转向系统，包含折腰转向系统、前轮转向系统，使拖拉机转向更加方便，与单一的折腰转向相比能够减小转向半径，在一定程度上改善了拖拉机的转向性能，但是上述专利中只是公开了前轮转向，在地势复杂、空间比较狭窄的地方进行转弯时，还是会存在转弯半径大、操纵不灵活等问题，并且上述专利中的结构复杂，制造成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何减小车辆的转弯半径，降低制造成本。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种四轮转向机构，包括主驱动机构、从驱动机构、前转向桥机构和后转向桥机构，所述主驱动机构的输出端分别连接从驱动机构和能够带动前轮转动的前转向桥机构，所述从驱动机构的输出端连接有能够带动后轮转动的后转向桥机构，转动所述主驱动机构，致使前转向桥机构和后转向桥机构带动前轮和后轮异向转动。
通过转动所述主驱动机构，致使前转向桥机构和后转向桥机构带动前轮和后轮异向转动，进而使得该转向结构可以有效的减小转弯半径，使得转向更具有灵活性和可操作性，并且该转向结构简单可靠，制造成本低。
优选地，所述主驱动机构包括方向盘、第一传动轴、换向机构和第二传动轴，所述方向盘的输出端连接第一传动轴，所述第一传动轴远离方向盘的一端通过换向机构连接第二传动轴，所述第二传动轴的输出端分别连接从驱动机构和前转向桥机构。
优选地，所述换向机构的输出端还通过第一万向节连接第二传动轴。
优选地，所述第二传动轴为花键传动轴。
优选地，所述从驱动机构包括第一传动机构、第三传动轴和第二传动机构，所述第一传动机构的输入端连接主驱动机构的输出端，所述第一传动机构的输出端通过第三传动轴连接第二传动机构的输入端，所述第二传动机构的输出端连接所述后转向桥机构。
优选地，所述第一传动机构包括第一主动轮、第一从动轮、第一输出轴和第一同步带，所述第一主动轮同轴固定在主驱动机构的输出端，所述第一从动轮通过第一输出轴固定在第三传动轴的输入端，所述第一主动轮通过第一同步带同步连接所述第一从动轮。
优选地，所述第二传动机构包括第二主动轮、第二从动轮、第二输入轴和第二同步带，所述第二主动轮通过第二输入轴固定在第三传动轴的输出端，所述第二从动轮同轴固定在后转向桥机构的输入端，所述第二主动轮通过第二同步带同步连接所述第二从动轮。
优选地，所述第三传动轴为两端均通过第二万向节连接第一传动机构和第二传动机构。
优选地，所述前转向桥机构包括前方向机、前转向连杆、前转向节、前车桥和前拉杆，所述前方向机的输入端连接主驱动机构的输出端，所述前方向机的输出端铰接所述前转向连杆，所述前车桥的两端均设置所述前转向节，两个前转向节之间铰接前拉杆，所述前转向连杆远离前方向机的一端铰接其中一个前转向节，驱动前方向机，致使前转向连杆带动前转向节转动，进而通过前拉杆带动另一个前转向节转动。
优选地，所述后转向桥机构包括后方向机、后转向连杆、后转向节、后车桥和后拉杆，所述后方向机的输入端连接从驱动机构的输出端，所述后方向机的输出端铰接所述后转向连杆，所述后车桥的两端均设置所述后转向节，两个后转向节之间铰接后拉杆，所述后转向连杆远离后方向机的一端铰接其中一个后转向节，且后转向连杆与后转向节铰接位置与前转向连杆与前转向节的铰接位置异侧设置，驱动后方向机，致使后转向连杆带动后转向节转动，进而通过后拉杆带动另一个后转向节转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该转向机构通过转动所述主驱动机构，致使前转向桥机构和后转向桥机构带动前轮和后轮异向转动，进而使得该转向结构可以有效的减小转弯半径，使得转向更具有灵活性和可操作性，并且该转向结构简单可靠，制造成本低。
附图说明
图1为本发明实施例的一种四轮转向机构的结构示意图；
图2为本发明实施例的俯视图；
图3为图2中A的放大图；
图4为图2中B的放大图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参阅图1和图2，本实施例公开了一种四轮转向机构，包括主驱动机构1、从驱动机构2、前转向桥机构3和后转向桥机构4，所述主驱动机构1的输出端分别连接从驱动机构2和能够带动前轮5转动的前转向桥机构3，所述从驱动机构2的输出端连接有能够带动后轮6转动的后转向桥机构4，转动所述主驱动机构1，致使前转向桥机构3和后转向桥机构4带动前轮5和后轮6异向转动，进而使得该转向结构可以有效的减小转弯半径，使得转向更具有灵活性和可操作性，并且该转向结构简单可靠，制造成本低。
所述主驱动机构1包括方向盘11、第一传动轴12、换向机构13、第二传动轴14和第一万向节15，所述方向盘11的输出端连接第一传动轴12，所述第一传动轴12远离方向盘11的一端通过换向机构13连接第二传动轴14，所述第二传动轴14的输出端分别连接从驱动机构2和前转向桥机构3；在本实施例中，所述第二传动轴14为花键传动轴，
进一步的，所述换向机构13的输出端通过第一万向节15连接第二传动轴12。
所述从驱动机构2包括第一传动机构21、第三传动轴22、第二传动机构23和第二万向节24，所述第一传动机构21的输入端连接第二传动轴14的输出端，所述第一传动机构21的输出端通过第三传动轴22连接第二传动机构23的输入端，所述第二传动机构23的输出端连接所述后转向桥机构3。
所述第一传动机构21包括第一主动轮211、第一从动轮212、第一输出轴213和第一同步带214，所述第一主动轮211同轴固定在第二传动轴14的输出端，所述第一从动轮212通过第一输出轴213固定在第三传动轴22的输入端，所述第一主动轮211通过第一同步带214同步连接所述第一从动轮212。
所述第二传动机构23包括第二主动轮231、第二从动轮232、第二输入轴233和第二同步带234，所述第二主动轮231通过第二输入轴233固定在第三传动轴22的输出端，所述第二从动轮232同轴固定在后转向桥机构4的输入端，所述第二主动轮231通过第二同步带234同步连接所述第二从动轮232。
进一步的，所述第三传动轴22为两端均通过第二万向节24连接第一输出轴213和第二输入轴233。
参阅图3，所述前转向桥机构3包括前方向机31、前转向连杆32、前转向节33、前车桥34和前拉杆35，所述前方向机31的输入端连接第二传动轴14的输出端，所述前方向机31的输出端铰接所述前转向连杆32，所述前车桥34的两端均固定有能够带动前轮5转动的前转向节33，两个前转向节之间铰接前拉杆35，所述前转向连杆32远离前方向机31的一端铰接其中一个前转向节33，在本实施例中，所述前转向连杆32铰接前轮5右侧的前转向节33。具体的，通过方向盘11的转动，带动第二传动轴14转动，进而驱动了前方向机31，致使前转向连杆32带动前轮5右侧的前转向节33转动，再通过前拉杆35带动另一个前转向节33转动，最终带动前轮5向一侧转动。
参阅图4，所述后转向桥机构4包括后方向机41、后转向连杆42、后转向节43、后车桥44和后拉杆45，所述后方向机41的输入端上同轴连接第二从动轮232，所述后方向机41的输出端铰接所述后转向连杆42，所述后车桥44的两端均固定有能够带动后轮6转动的后转向节43，两个后转向节43之间铰接后拉杆45，所述后转向连杆42远离后方向机41的一端铰接其中一个后转向节43，且后转向连杆42与后转向节43铰接位置与前转向连杆32与前转向节33的铰接位置异侧设置，在本实施例中，所述后转向连杆42铰接后轮6左侧的前转向节43,。具体的，通过方向盘11的转动，带动第二传动轴14转动，进而通多第一传动机构21带动第三传动轴22转动，再通过第二传动机构23驱动了前方向机31，致使后转向连杆42带动后轮6右侧的后转向节43转动，再通过后拉杆45带动另一个后转向节43转动，最终带动后轮6与前轮5转动的相反方向转动，实现了前轮5和后轮6的同步转动，并且前轮5和后轮6异向转动，使得该转向结构可以有效的减小转弯半径，使得转向更具有灵活性和可操作性，并且该转向结构采用同步带和机械式连杆传动的方式，结构简单可靠，制造成本低。
本实施例的工作原理是：当转向盘11向左转动时，第一传动轴12在换向机构13的作用下带动第二传动轴14向右转动，从而使得前方向机31的输出端带动前转向连杆32运动，进而通过前转向节33带动右侧的前轮5向左转动，同时在前拉杆35的作用下左侧的前轮5也是向左转动，完成前轮5的向左转动。另外，转向盘11向左转动带动第二传动轴14向右转动时，在第一主动轮211、第一同步带214和第一从动轮212的作用下，带动第三传动轴22向右转动，再在第二主动轮231、第二同步带234和第二从动轮232的作用下驱动了后方向机41，从而带动后转向连杆42运动，进而通过后转向节43带动左侧的后轮6向右转动，同时在后拉杆45的作用下右侧的后轮6也是向右运动，完成后轮6的向右转动，最终通过方向盘11的向左转动，带动前轮5向左转动以及后轮6向右转动，实现了前轮5和后轮6的同步异向转动，使得该转向结构可以有效的减小转弯半径，使得转向更具有灵活性和可操作性。
当转向盘11向右转动时，具体驱动步骤跟上述步骤一致，最终实现前轮5向右转动以及后轮6向左转动。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种四轮转向机构，其特征在于：包括主驱动机构、从驱动机构、前转向桥机构和后转向桥机构，所述主驱动机构的输出端分别连接从驱动机构和能够带动前轮转动的前转向桥机构，所述从驱动机构的输出端连接有能够带动后轮转动的后转向桥机构，转动所述主驱动机构，致使前转向桥机构和后转向桥机构带动前轮和后轮异向转动。
2.根据权利要求1所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述主驱动机构包括方向盘、第一传动轴、换向机构和第二传动轴，所述方向盘的输出端连接第一传动轴，所述第一传动轴远离方向盘的一端通过换向机构连接第二传动轴，所述第二传动轴的输出端分别连接从驱动机构和前转向桥机构。
3.根据权利要求2所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述换向机构的输出端还通过第一万向节连接第二传动轴。
4.根据权利要求2所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述第二传动轴为花键传动轴。
5.根据权利要求1所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述从驱动机构包括第一传动机构、第三传动轴和第二传动机构，所述第一传动机构的输入端连接主驱动机构的输出端，所述第一传动机构的输出端通过第三传动轴连接第二传动机构的输入端，所述第二传动机构的输出端连接所述后转向桥机构。
6.根据权利要求5所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述第一传动机构包括第一主动轮、第一从动轮、第一输出轴和第一同步带，所述第一主动轮同轴固定在主驱动机构的输出端，所述第一从动轮通过第一输出轴固定在第三传动轴的输入端，所述第一主动轮通过第一同步带同步连接所述第一从动轮。
7.根据权利要求5所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述第二传动机构包括第二主动轮、第二从动轮、第二输入轴和第二同步带，所述第二主动轮通过第二输入轴固定在第三传动轴的输出端，所述第二从动轮同轴固定在后转向桥机构的输入端，所述第二主动轮通过第二同步带同步连接所述第二从动轮。
8.根据权利要求5所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述第三传动轴为两端均通过第二万向节连接第一传动机构和第二传动机构。
9.根据权利要求1所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述前转向桥机构包括前方向机、前转向连杆、前转向节、前车桥和前拉杆，所述前方向机的输入端连接主驱动机构的输出端，所述前方向机的输出端铰接所述前转向连杆，所述前车桥的两端均设置所述前转向节，两个前转向节之间铰接前拉杆，所述前转向连杆远离前方向机的一端铰接其中一个前转向节，驱动前方向机，致使前转向连杆带动前转向节转动，进而通过前拉杆带动另一个前转向节转动。
10.根据权利要求9所述的一种四轮转向机构，其特征在于：所述后转向桥机构包括后方向机、后转向连杆、后转向节、后车桥和后拉杆，所述后方向机的输入端连接从驱动机构的输出端，所述后方向机的输出端铰接所述后转向连杆，所述后车桥的两端均设置所述后转向节，两个后转向节之间铰接后拉杆，所述后转向连杆远离后方向机的一端铰接其中一个后转向节，且后转向连杆与后转向节铰接位置与前转向连杆与前转向节的铰接位置异侧设置，驱动后方向机，致使后转向连杆带动后转向节转动，进而通过后拉杆带动另一个后转向节转动。
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