CN202463493U - 一种转向/悬架一体化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种转向/悬架一体化系统，包括车轮及车架，其创新之处为：还包括上滑套总成，转向节总成，摆臂机构及减振机构，上滑套总成与转向节总成纵向滑动连接，上滑套总成通过摆臂机构与转向节总成水平方向同步摆动连接，上滑套总成与转向节总成之间安装减振机构，转向节总成与车轮水平固定安装，转向节总成与车架纵向滑动安装。本实用新型转向/悬架一体化系统结构简洁，设计合理，集成性高，是一种机械/线控通用系统，同时具有成本低，易于生产及推广应用的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车领域，涉及一种应用于转向且车轮转角范围较大的转向/悬架一体化系统。
背景技术
根据转向盘和转向轮间有无机械连接，转向系可分为带机械连接的常规转向系和不带机械连接的线控转向（SBW）系统。线控转向是指通过通讯网络连接各部件的控制系统，它替代了传统的机械或液压连接，取消了转向盘和转向轮的机械连接，占据空间少；路面的不平冲击不会传到驾驶员手上；可实现前轮的主动转向控制，提高整车主动安全性。
目前常采用的带机械连接的常规转向系或由一个转向电机与传统机械式转向器（如齿轮齿条）结合的线控转向系统，但这两种方式都存在当转角较大时难以较为精确的满足阿克曼转向原则的问题；所以出现了由两个转向电机独立驱动两侧车轮的转向系统，但这种转向系统配合传统悬架，由于转向和悬架占用了大量空间，大转角时易产生干涉现象。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简洁，具有较高的集成性，使车辆具有较小转向半径，减少了转向系统和悬架系统所占用的空间，避免转向与悬架发生运动干涉的转向/悬架一体化系统。
本实用新型解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：
一种转向/悬架一体化系统，包括车轮及车架，其特征在于：还包括上滑套总成，转向节总成，摆臂机构及减振机构，上滑套总成与转向节总成纵向滑动连接，上滑套总成通过摆臂机构与转向节总成水平方向同步摆动连接，上滑套总成与转向节总成之间安装减振机构，转向节总成与车轮水平固定安装，转向节总成与车架纵向滑动安装。
所述的上滑套总成由上滑套、上传动轴及减振机构上支架构成，在上滑套顶端固装上传动轴，在上滑套一侧固装减振机构上支架的一端；转向节总成由转向节、上滑柱、下滑柱及减振机构下支架构成，转向节上表面纵向固装上滑柱，转向节的下表面纵向固装下滑柱，转向节一侧固装减振机构下支架；摆臂机构由纵向转动连接的上摆臂及下摆臂构成；上滑套总成的减振机构上支架同时纵向转动安装减振机构及上摆臂的上端部；转向节总成的减振机构下支架同时纵向转动安装减振机构及下摆臂的下端部，转向节总成的上滑柱滑动套装在上滑套总成的上滑套内，转向节总成的下滑柱纵向滑动套装在一安装在轴承座内的轴承内，该轴承座与车架固装。
在转向节总成的上滑柱外套装螺旋弹簧。
所述的上滑套总成的上滑套内部顶端安装上限位垫，在轴承座上安装有下限位垫。
所述的上滑套总成的上传动轴与由电机驱动的减速器连接。
本实用新型的优点和有益效果为：
1.本实用新型的转向/悬架一体化系统结构简洁，省略了悬架导向杆系（如横臂、纵臂等），车轮转向空间大大提升，具有较高的集成性，减少了转向系统和悬架系统所占用的空间，克服了传统汽车上转向与悬架易发生运动干涉的缺点。
2.本实用新型的转向/悬架一体化系统的转向控制既可采用线控独立转向，又可采用传统的转向梯形结构，当需要大转角时，采用两侧独立线控转向，可实现以下优点：转向传动链短，传动效率高，实现大转角，适用于需车辆在较小空间内转向的情况，如可入户的微型小车、电动轮椅等；当不需要大转角时，可采用传统的机械转向控制，实现传统机械转向优点，具有适用范围广的优点。
3.本实用新型转向/悬架一体化系统结构简洁，设计合理，集成性高，是一种机械/线控通用系统，同时具有成本低，易于生产及推广应用的优点。
附图说明
图1是本实用新型转向/悬架一体化系统的总成图（略去车架部分）；
图2是本实用新型转向/悬架一体化系统装配爆炸图（略去车架部分）；
图3是本实用新型转向/悬架一体化系统的实际运用立体图，图中转向动力由减速器（17）和电机（18）提供。
本实用新型转向/悬架一体化系统附图中附图标记说明。
| 1-车轮 | 2-上传动轴 | 3-上限位垫 | 4-上滑套 |
| 5-减振机构上支架 | 6-减振机构 | 7-上摆臂 | 8-下摆臂 |
| 9-螺旋弹簧 | 10-减振机构下支架 | 11-上滑柱 | 12-转向节 |
| 13-下限位垫 | 14-轴承 | 15-下滑柱 | 16-轴承座 |
| 17-减速器 | 18-电机 |
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型转向/悬架一体化系统作进一步详细说明。
一种转向/悬架一体化系统，包括车轮（1）及车架，其创新之处为：还包括上滑套总成，转向节总成，摆臂机构及减振机构（6），上滑套总成与转向节总成纵向滑动连接，上滑套总成通过摆臂机构与转向节总成水平方向同步摆动连接，上滑套总成与转向节总成之间安装减振机构（6），转向节总成与车轮（1）水平固定安装，转向节总成与车架纵向滑动安装。
具体的安装结构为：上滑套总成由上滑套（4）、上传动轴（2）及减振机构上支架（5）构成，在上滑套（4）顶端固装上传动轴（2），在上滑套（4）一侧固装减振机构上支架（5）的一端。转向节总成由转向节（12）、上滑柱（11）、下滑柱（15）及减振机构下支架（10）构成，转向节（12）上表面纵向固装上滑柱（11），转向节（12）的下表面纵向固装下滑柱（15），转向节（12）一侧固装减振机构下支架（10）。摆臂机构由纵向转动连接的上摆臂（7）及下摆臂（8）构成，上摆臂及下摆臂均为H型架体结构，提高摆动传动效率，保证传动稳定性。上滑套总成的减振机构上支架（5）同时纵向转动安装减振机构（6）及上摆臂（7）的上端部。转向节总成的减振机构下支架（10）同时纵向转动安装减振机构（6）及下摆臂（8）的下端部，转向节总成的上滑柱（11）滑动套装在上滑套总成的上滑套（4）内，转向节总成的下滑柱（15）纵向滑动套装在一安装在轴承座（16）内的轴承（14）内，该轴承座（16）与车架固装。在转向节总成的上滑柱（11）外套装螺旋弹簧（9）。上滑套总成的上滑套（4）内部顶端安装上限位垫（3），在轴承座（16）上安装有下限位垫（13）。上滑套总成的上传动轴（2）与由电机（18）驱动的减速器（17）连接。
本转向/悬架一体化系统的工作原理为：
转向功能的实现：上滑套总成可作为转向动力输入端，若为线控独立转向，上滑套总成上传动轴（2）可与动力源通过键连接，实现转矩从上滑套总成到转向节总成的传递，上滑套总成带着转向节总成一起转动，从而实现了转向功能。附图3即为一种线控独立转向的实际运用，减速器(17）通过平键与上滑套总成连接传递转矩，动力来自电机(18）。减速器(17）及电机(18）与车架固连，上滑套总成与减速器(17）通过顶部螺母并紧，约束上滑套总成轴向移动。
通过上面描述可知，本系统通用性强，其实要给上滑套总成或转向节总成输入转矩，便可实现转向功能，并不一定直接把动力源与上滑套总成或转向节总成安装在一起，亦可通过其它传动机构把转矩传递至上滑套总成或转向节总成即可。动力源可为机械，电动，液压等。
悬架功能的实现：振动过程中，转向节总成的上滑柱(11)在上滑套总成中滑动，随着车身振动压缩螺旋弹簧(9)和减振机构（6），由于上滑套总成与上摆臂(7)，上摆臂(7)与下摆臂(8)，下摆臂(8)与转向节总成都为转动副关系，转向节总成下滑柱(15）与轴承（14）可相对滑动，所以转向节总成在上滑套总成与轴承(14）之间可以相对轴向滑动，同时带动减振机构（6）做轴向运动，实现了导向、减振的作用。
在压缩过程中，上限位垫(3)装在转向节总成上滑柱(11)顶部与滑柱一起在上滑套总成滑套内滑动，这样便可通过上限位垫(3)实现压缩行程限位。在反跳过程中，通过下限位垫(13）实现反跳行程限位。车轮(1)与转向节总成固连，通过上滑套总成与轴承(14）限制了转向节总成沿X,Y向的移动和绕X,Y向的转动，上摆臂(7)与下摆臂(8)一起约束了转向节总成绕Z向的自由转动，从而起到了车轮(1)定位的作用。
Claims (5)
1.一种转向/悬架一体化系统，包括车轮及车架，其特征在于：还包括上滑套总成，转向节总成，摆臂机构及减振机构，上滑套总成与转向节总成纵向滑动连接，上滑套总成通过摆臂机构与转向节总成水平方向同步摆动连接，上滑套总成与转向节总成之间安装减振机构，转向节总成与车轮水平固定安装，转向节总成与车架纵向滑动安装。
2.根据权利要求1所述的转向/悬架一体化系统，其特征在于：所述的上滑套总成由上滑套、上传动轴及减振机构上支架构成，在上滑套顶端固装上传动轴，在上滑套一侧固装减振机构上支架的一端；转向节总成由转向节、上滑柱、下滑柱及减振机构下支架构成，转向节上表面纵向固装上滑柱，转向节的下表面纵向固装下滑柱，转向节一侧固装减振机构下支架；摆臂机构由纵向转动连接的上摆臂及下摆臂构成；上滑套总成的减振机构上支架同时纵向转动安装减振机构及上摆臂的上端部；转向节总成的减振机构下支架同时纵向转动安装减振机构及下摆臂的下端部，转向节总成的上滑柱滑动套装在上滑套总成的上滑套内，转向节总成的下滑柱纵向滑动套装在一安装在轴承座内的轴承内，该轴承座与车架固装。
3.根据权利要求2所述的转向/悬架一体化系统，其特征在于：在转向节总成的上滑柱外套装螺旋弹簧。
4.根据权利要求2所述的转向/悬架一体化系统，其特征在于：所述的上滑套总成的上滑套内部顶端安装上限位垫，在轴承座上安装有下限位垫。
5.根据权利要求2所述的转向/悬架一体化系统，其特征在于：所述的上滑套总成的上传动轴与由电机驱动的减速器连接。
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