CN201245176Y - 用于机动车的四轮转向机构 - Google Patents

Abstract

一种用于机动车的四轮转向机构，包括两个车轮转向传动机构，该两个车轮转向传动机构中的转向横拉杆分别与两根传动轴通过齿轮机构啮合，该等传动轴另一端对接，一转向横拉杆内侧设置一横向凹槽，横向凹槽内壁上、下端对称设置两道相同横向拨齿；与该转向横拉杆配合的传动轴一端设置与该等横向拨齿啮合的齿轮构件，该传动轴另一端通过万向节机构与另一传动轴连接，且该传动轴上设置可使其上下摆动的拨动机构，另一转向横拉杆上设置至少一道横向拨齿，该横向拨齿与另一传动轴一端设置的齿轮构件啮合。该用于机动车的四轮转向机构操作灵活，可使机动车于较小空间泊车，或以较小半径转弯和调头，其结构简单，安装维护方便，占用车底空间少，成本低廉。

Description

用于机动车的四轮转向机构

技术领域

本实用新型属于机动车转向机构领域，特别涉及一种结构简单、安装维护方便，转弯半径小、方便调头，灵活性高的用于机动车的四轮转向机构。

背景技术

机动车的转向系统大多是使用前轮转向传动系统；前轮转向传动系统一般包括转向盘、转向器、转向摇臂、转向横拉杆等。驾驶员转动转向盘，通过转向器驱动一侧的转向摇臂使得一侧前轮偏转，与此同时，一侧前轮的偏转通过牵引或推拉转向横拉杆推动另外一侧的前轮偏转；这种情况下，后轮由于没有动力传动，只能在前轮前进或者后退移动的情况下拖动两侧后轮向同一方向转向。这种情况下，转向时的转弯半径较大，在泊位停车、进出车库或者交通拥塞等情况下机动车转向不方便，而且，使用该等转向系统的机动车在转向过程中，后轮转向角度往往远小于前轮转向角度，易导致转向过程中车尾漂移。

2001年6月20日公开的中国专利申请ZL99200091.2提供了一种四轮汽车的四轮转向机构，其中转向盘通过主转向机和前转向传动杆系机械连接于前转向轮，电动机通过副转向机和后转向传动杆系机械连接于后转向轮，电子控制器与主转向机、副转向机、电动机和操作开关电连接，该转向机构中转向系统庞大、复杂，造价高，易发生油液泄漏，且只适用于某种车型。

针对上述四轮转向机构的不足，本案发明人曾于公开号为CN201042971、公开日为2008年4月2日的实用新型专利中提出一种机动车四轮转向机构，该传动机构通过前轮转向传动机构的转向，由一套齿轮传动装置将该转向传递给后轮转向传动机构，通过其中前传动齿轮和转向齿轮组的啮合和错位，实现前轮转向、前后轮同向转向和相向转向。该四轮转向机构与过去的四轮转向机构相比，在机械结构、稳定性、造价和通用性等方面均有较大改善，但本案发明人经研究后发现，该四轮转向机构的结构尚稍显复杂，且需占用车底较多空间，安装维护稍显不便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供了一种结构简单、安装维护方便、较少占用车底空间，并可在前轮转向和前后四轮转向间灵活变换的用于机动车的四轮转向机构，以克服现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于机动车的四轮转向机构，包括两个车轮转向传动机构，该两个车轮转向传动机构中的转向横拉杆分别与两根传动轴一端通过齿轮机构啮合，该两根传动轴另一端活动对接，其特征在于，所述一转向横拉杆内侧设置一横向凹槽，该横向凹槽内壁上、下端对称设置两道相同的横向拨齿；与该转向横拉杆配合的传动轴一端设置可与该等横向拨齿啮合的齿轮构件，该齿轮构件可于横向凹槽中上下摆动，该传动轴另一端通过一万向节机构与另一传动轴连接，且该传动轴上设置有一拨动机构，拨动机构拨动该传动轴具有齿轮构件一端于竖直方向摆动，所述另一转向横拉杆上设置至少一道横向拨齿，该横向拨齿与另一传动轴一端设置的齿轮构件啮合。

所述两个车轮转向传动机构包括前轮转向传动机构和后轮转向传动机构，前轮转向传动机构主要由前转向器、前转向摇臂、前转向横拉杆组成，后轮转向传动机构主要由后转向器、后转向摇臂和后转向横拉杆组成，前转向横拉杆通过齿轮机构与一前传动轴连接，后转向横拉杆通过齿轮机构与一后传动轴连接，前传动轴与后传动轴一端通过万向节机构连接，或前传动轴和后传动轴为一体化设置的软轴。

所述后转向横拉杆内侧设置一横向凹槽，该横向凹槽内壁上、下端对称设置两道相同的上横向拨齿和下横向拨齿，后传动轴尾端设置可与该等横向拨齿啮合的齿轮构件，后传动轴上设置有一拨动机构，拨动机构拨动后传动轴尾端于横向凹槽中上下摆动，使后传动轴尾端的齿轮构件分别与上横向拨齿和下横向拨齿配合，同时后转向器驱动后转向横拉杆使上横向拨齿或下横向拨齿产生横向位移，后传动轴的前端与前传动轴的尾端通过万向节机构连接，，或前传动轴和后传动轴为一体化设置的软轴。

所述拨动机构包括一牵引构件，所述后传动轴上套设一滚动轴承，牵引构件一端与滚动轴承连接，另一端可延伸到车内驾驶位置处。

所述后转向横拉杆设置于一防护壳中，该防护壳与后传动轴之间设置一可显示前传动轴和后传动轴相对位置的电子转向定位机构，该电子定位机构与一设置于车内驾驶位置处的指示装置连接。

所述后传动轴与设置在其尾端的齿轮构件与为一体化结构。

所述后传动轴尾端具有可与横向拨齿啮合的锥状棘齿结构，其锥角与后传动轴尾端于横向凹槽内在竖直方向摆动的角度一致。

所述前转向横拉杆上设置至少一横向拨齿，前传动轴首端设置可与该横向拨齿啮合的齿轮构件，前转向器驱动前转向横拉杆使该横向拨齿产生横向位移。

所述前传动轴与其首端设置的齿轮构件为一体化结构，即前传动轴首端具有与横向拨齿啮合的棘齿结构。

所述万向节机构为十字轴式万向连轴器构件。

以下以采取在后转向横拉杆上设置双横向拨齿结构的方式为例对该用于机动车的四轮转向机构的工作方式加以说明。

当前传动轴的齿轮机构与前横向拨齿啮合，前轮传动转向机构转向时，前横向拨齿横向位移驱动前传动轴转动，进而带动与前传动轴连接的后传动轴同向转动，此时，若使后传动轴尾端的齿轮机构与横向凹槽内的上横向拨齿啮合，且上横向拨齿与前横向拨齿相同，则上横向拨齿与前横向拨齿同向横移。此时前、后轮实现同向转向，驾驶员可以通过操作方向盘实现较小空间的泊车。

当前传动轴的齿轮机构与前横向拨齿啮合，前轮传动转向机构转向时，前横向拨齿横向位移驱动前传动轴转动，进而带动与前传动轴连接的后传动轴同向转动，此时，若使后传动轴尾端的齿轮机构与横向凹槽内的下横向拨齿啮合，则下横向拨齿与前横向拨齿反向横移。此时前、后轮实现反向转向，驾驶员通过操作方向盘可以实现较小半径的转弯和调头。

后传动轴与前传动轴通过一万向节机构连接，以使后传动轴在上下摆动的过程中仍可与前传动轴保持同步运转。

后传动轴尾端的上下摆动可通过一拨动装置实现，该拨动装置可包括一牵引构件，牵引构件一端与套设在后传动轴上的一滚动轴承连接，以不影响后传动轴转动，其另一端可延伸到车内驾驶位置处，便于驾驶员操作。前传动轴通过轴承固定在机动车底盘上，而后传动轴则可与底盘相对活动。

上述的前传动轴和后传动轴可均为刚性轴，但本案发明人经研究后发现，若使用软轴，亦可实现与之相同的功能。另外，如上所述，现有技术中机动车的四轮转向系统往往会使机动车前后轮转向不同步，进而导致车尾漂移，易引起事故，本案发明人采取在后横向拉杆与后传动轴之间设置一可监控前传动轴和后传动轴相对位置的电子转向定位机构，并将检测所得信息通过一设置于车内驾驶位置处的指示装置显示，进而提示驾驶员在前、后传动轴处于合适的位置，如当前、后传动轴处于同轴位置时进行转向，使前后轮可以同步转向，防止因前后轮转向角度偏差过大而引起的机动车运行不稳等危险状况

另外，需要说明的是，若在前传动轴上设置双横向拨齿结构，并采用前传动轴上下摆动而实现机动车前轮和后轮的同向、异向转向亦是可行的。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，该用于机动车的四轮转向机构不仅操作灵活，能够实现前后四轮转向的自由变换，可使机动车于较小空间泊车，或以较小半径转弯和调头，而且其结构简单，安装维护方便，较少占用车底空间，生产成本亦更为低廉，可广泛地用于各种机动车辆的四轮转向作业。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的阐述。

图1为本实用新型具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1中I部位的放大结构示意图；

图3为图2的一状态结构示意图；

图4为图3中前后轮同向转向示意图；

图5为图2的又一状态结构示意图；

图6为图5中前后轮异向转向示意图。

具体实施方式

如图1～2，该用于机动车的四轮转向机构装配在轿车上，它主要由前轮转向传动机构、后轮转向传动机构、前轮转向传动机构和后轮转向传动机构之间的转向组件构成，前轮11设置前轮转向传动机构，其主要由前转向器、前转向摇臂、前转向横拉杆12组成，前轮转向传动机构的前转向横拉杆上设置前横向拨齿13，方向盘3通过前转向器驱动前转向横拉杆使前横向拨齿产生横向位移。前横向拨齿啮合一首端具有棘齿结构的前传动轴14；后轮21设置后轮转向传动机构，后轮转向传动机构主要由后转向器、后转向摇臂和后转向横拉杆22组成，后轮转向传动机构的后转向横拉杆内侧设置一横向凹槽23，横向凹槽内壁上端和下端对称设置相同的上横向拨齿24和下横向拨齿24’，并通过后传动轴25驱动产生横向位移。后传动轴尾端具有可与上、下横向拨齿啮合的锥形棘齿结构，所述前传动轴尾端和后传动轴首端通过一十字轴式万向连轴器4对接，后传动轴上设置一滚动轴承5，与滚动轴承与一牵引构件一端连接，牵引构件另一端可延伸到车内驾驶位置处，该牵引机构拨动后传动轴尾端于横向凹槽中上下摆动，使后传动轴尾端分别与上横向拨齿和下横向拨齿配合，又且后传动轴尾端的锥度与后传动轴在竖直方向摆动的角度一致。上述前传动轴通过轴承固定在机动车底盘上。

如图3～4，当前传动轴的齿轮机构与前横向拨齿啮合，前轮传动转向机构转向时，前横向拨齿横向位移(A向)驱动前传动轴转动(B向)，进而带动与前传动轴连接的后传动轴同向转动(B向)，此时，若使后传动轴尾端的齿轮机构与横向凹槽内的上横向拨齿啮合，则上横向拨齿与前横向拨齿同向横移(A向)。此时前、后轮实现同向转向，驾驶员可以通过操作方向盘实现较小空间的泊车。

如图5～6，当前传动轴的齿轮机构与前横向拨齿啮合，前轮传动转向机构转向时，前横向拨齿横向位移(A向)驱动前传动轴转动(B向)，进而带动与前传动轴连接的后传动轴同向转动(B向)，此时，若使后传动轴尾端的齿轮机构与横向凹槽内的下横向拨齿啮合，则下横向拨齿与前横向拨齿反向横移(C向)。此时前、后轮实现反向转向，驾驶员通过操作方向盘可以实现较小半径的转弯和调头。

Claims (10)

1.一种用于机动车的四轮转向机构，包括两个车轮转向传动机构，该两个车轮转向传动机构中的转向横拉杆分别与两根传动轴一端通过齿轮机构啮合，该两根传动轴另一端活动对接，其特征在于，所述一转向横拉杆内侧设置一横向凹槽，该横向凹槽内壁上、下端对称设置两道相同的横向拨齿；与该转向横拉杆配合的传动轴一端设置可与该等横向拨齿啮合的齿轮构件，该齿轮构件可于横向凹槽中上下摆动，该传动轴另一端通过一万向节机构与另一传动轴连接，且该传动轴上设置有一拨动机构，拨动机构拨动该传动轴绕其另一端于竖直方向摆动，所述另一转向横拉杆上设置至少一道横向拨齿，该横向拨齿与另一传动轴一端设置的齿轮构件啮合。

2.根据权利要求1所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述两个车轮转向传动机构包括前轮转向传动机构和后轮转向传动机构，前轮转向传动机构主要由前转向器、前转向摇臂、前转向横拉杆组成，后轮转向传动机构主要由后转向器、后转向摇臂和后转向横拉杆组成，前转向横拉杆通过齿轮机构与一前传动轴连接，后转向横拉杆通过齿轮机构与一后传动轴连接，前传动轴与后传动轴一端通过万向节机构连接，或前传动轴和后传动轴为一体化设置的软轴。

3.根据权利要求2所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述后转向横拉杆内侧设置一横向凹槽，该横向凹槽内壁上、下端对称设置两道相同的上横向拨齿和下横向拨齿，后传动轴尾端设置可与该等横向拨齿啮合的齿轮构件，后传动轴上设置有一拨动机构，拨动机构拨动后传动轴尾端于横向凹槽中上下摆动，使后传动轴尾端的齿轮构件分别与上横向拨齿和下横向拨齿配合，，同时后转向器驱动后转向横拉杆使上横向拨齿或下横向拨齿产生横向位移，后传动轴的前端与前传动轴的尾端通过万向节机构连接，或前传动轴和后传动轴为一体化设置的软轴。

4.根据权利要求1或3所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述拨动机构包括一牵引构件，所述后传动轴上套设一滚动轴承，牵引构件一端与滚动轴承连接，另一端可延伸到车内驾驶位置处。

5.根据权利要求2或3所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述后转向横拉杆设置于一防护壳中，该防护壳与后传动轴之间设置一可显示前传动轴和后传动轴相对位置的电子转向定位机构，该电子定位机构与一设置于车内驾驶位置处的指示装置连接。

6.根据权利要求3所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述后传动轴与设置在其尾端的齿轮构件与为一体化结构。

7.根据权利要求6所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述后传动轴尾端具有可与横向拨齿啮合的锥状棘齿结构，其锥角与后传动轴尾端于横向凹槽内在竖直方向摆动的角度一致。

8.根据权利要求3所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述前转向横拉杆上设置至少一前横向拨齿，前传动轴首端设置可与前横向拨齿啮合的齿轮构件，前转向器驱动前转向横拉杆使前横向拨齿产生横向位移。

9.根据权利要求8所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述前传动轴与其首端设置的齿轮构件为一体化结构，即前传动轴首端具有与横向拨齿啮合的棘齿结构。

10.根据权利要求1或2或3所述的用于机动车的四轮转向机构，其特征在于所述万向节机构为十字轴式万向连轴器构件。

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