CN211617848U - 一种三支点电动牵引车转向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三支点电动牵引车转向系统，包括：方向盘、车轮装置、用于驱动车轮装置转向的转向驱动装置、用于为方向盘转向过程提供辅助扭矩的EPS电助力转向管柱以及用于传递方向盘的扭矩和辅助扭矩至转向驱动装置的万向节；EPS电助力转向管柱设于方向盘下方且与方向盘连接，万向节设于EPS电助力转向管柱下方且与EPS电助力转向管柱连接，转向驱动装置设于万向节下方且与万向节连接，车轮装置设于转向驱动装置下方且与转向驱动装置连接。通过使用本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统，车辆在低速转向行驶时可轻便灵活转向、主动回正，在高速转向行驶时也可有效保证车辆行驶的稳定性。

Description

一种三支点电动牵引车转向系统

技术领域

本实用新型涉及转向技术领域，更具体地说，涉及一种三支点电动牵引车转向系统。

背景技术

现有技术中，三支点电动牵引车存在转向力大，转向时无法主动回正，直线行驶时容易跑偏，在较高速行驶时不稳定等问题。

现有的三支点电动牵引车的转向系统一般都直接采用机械转向管柱，靠控制传动比来减小转向力。现有的三支点电动牵引车的转向系统靠在转向座与摆臂之间装橡胶弹簧来减震，其减震能力差。

例如申请号为CN201120319159.1的专利中公开的一种三支点电动牵引车转向装置，其包括方向盘、设置于方向盘下方且与方向盘连接的转向管柱、设置于转向管柱下方且与转向管柱连接的万向节、与万向节连接的转向驱动装置，与转向驱动装置连接的车架和设置于车架上的转向轮，转向驱动装置包括链轮机构、通过链轮机构与万向节连接的横置的转向盘，车架包括竖直部分和连接于竖直部分底端的水平部分，车架竖直部分的顶端与转向盘端面固定连接，车架水平部分上设置有转向轮。

由于上述结构是通过方向盘转动机械转向管柱和万向节来带动转向驱动装置，导致装置转向力大，不能主动回正，舒适性差。

综上所述，如何提供一种可轻便转向、且行驶时稳定可靠的装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种三支点电动牵引车转向系统，其在低速转向行驶时可轻便灵活转向，也可主动回正，其在高速转向行驶时可保证车辆行驶的稳定可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种三支点电动牵引车转向系统，包括：方向盘、车轮装置、用于驱动所述车轮装置转向的转向驱动装置、用于为所述方向盘转向过程提供辅助扭矩的EPS电助力转向管柱以及用于传递所述方向盘的扭矩和所述辅助扭矩至所述转向驱动装置的万向节；

所述EPS电助力转向管柱设于所述方向盘下方且与所述方向盘连接，所述万向节设于所述EPS电助力转向管柱下方且与所述EPS电助力转向管柱连接，所述转向驱动装置设于所述万向节下方且与所述万向节连接，所述车轮装置设于所述转向驱动装置下方且与所述转向驱动装置连接。

优选的，所述EPS电助力转向管柱包括转向管柱、EPS电助力电机以及ECU控制器；

所述转向管柱设有用于检测所述方向盘输入扭矩和转向角以产生相应电压信号的扭矩转角传感器和用于检测车速信号的车速传感器；

所述转向管柱设于所述方向盘下方且与所述方向盘连接，所述扭矩转角传感器和所述车速传感器均与所述ECU控制器连接，以分别向所述ECU控制器传递所述电压信号和所述车速信号，所述ECU控制器与所述EPS电助力电机连接，以控制所述EPS电助力电机运转，所述EPS电助力电机与所述转向管柱连接，以带动所述转向管柱产生所需转向助力或回正力。

优选的，所述转向驱动装置包括设于所述万向节下方且与所述万向节连接的小链轮、设于所述转向驱动装置上方且与所述转向驱动装置连接的大链轮以及用于连接所述小链轮和所述大链轮的链条。

优选的，所述链条设有用于调节所述链条的松紧程度的调节螺母。

优选的，所述大链轮上设有限位块，所述限位块用于限制所述大链轮的最大转动角度。

优选的，还包括用于使所述方向盘可前后调节位置的前后调节装置，所述前后调节装置包括设有U型槽的固定支架、设于所述EPS电助力转向管柱两侧的锁紧轴套、用于贯穿所述锁紧轴套的锁紧轴、与所述锁紧轴连接用于调节所述锁紧轴套松紧程度的锁紧手柄，所述EPS电助力转向管柱与所述U型槽的开口对应设置，且与所述固定支架的底部固连，通过松开所述锁紧手柄和所述锁紧轴套，可使所述EPS电助力转向管柱沿所述U型槽调节位置。

优选的，所述转向驱动装置与所述车轮装置之间设有用于减少所述车轮装置震动的悬挂减震器，所述悬挂减震器的弹簧压缩量可调节，以适应不同载荷车辆。

优选的，所述转向驱动装置下方设有限位减震块，以使所述悬挂减震器到达极限位置时，所述车轮装置与所述转向驱动装置不发生撞击现象。

优选的，所述转向驱动装置上方设有回转轴承，以使所述车轮装置上下跳动时，所述转向驱动装置可承受较大冲击力。

优选的，所述方向盘与所述EPS电助力转向管柱之间、所述EPS电助力转向管柱与所述万向节之间、所述万向节与所述转向驱动装置之间以及所述转向驱动装置与所述车轮装置之间均可拆卸连接。

在使用本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统时，EPS电助力转向管柱的电机仅在需要助力时工作，当驾驶员在操纵方向盘时，EPS电助力转向管柱可以根据输入扭矩和转向角的大小产生所需要的转向助力或回正力，而后，万向节可以将方向盘转动产生的转向扭矩以及EPS电助力转向管柱产生的转向助力传递至转向驱动装置，在转向驱动装置的驱动作用下，车轮装置可以进行转向操作。

因此，本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统在车速不同时，EPS电助力电机可以提供不同的助力效果，继而保证车辆在低速转向行驶时轻便灵活、主动回正，在高速转向行驶时车辆稳定可靠。

综上所述，本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统，其在低速转向行驶时可轻便灵活转向，也可主动回正，其在高速转向行驶时可保证车辆行驶的稳定可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统的结构示意图；

图2为EPS电助力转向管柱的结构示意图；

图3为转向驱动装置的结构示意图；

图4为前后调节装置的结构示意图。

图1-4中：

1为方向盘、2为EPS电助力转向管柱、3为万向节、4为小链轮、5为链条、6为大链轮、7为限位减震块、8为销轴、9为悬挂减震器、10为车轮装置、11为转向管柱、12为ECU控制器、13为EPS电助力电机、14为调节螺母、15为限位块、16为挡块、17为回转轴承、18为润滑油杯、19为固定支架、20为锁紧轴套、21为锁紧轴、22为锁紧手柄、23为螺栓、24为轴套、25为固定件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种三支点电动牵引车转向系统，其在低速转向行驶时可轻便灵活转向，也可主动回正，其在高速转向行驶时可保证车辆行驶的稳定可靠性。

请参考图1至图4，其中，图1为本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统的结构示意图；图2为EPS电助力转向管柱的结构示意图；图3为转向驱动装置的结构示意图；图4为前后调节装置的结构示意图。

本具体实施例提供的一种三支点电动牵引车转向系统，包括：方向盘1、车轮装置10、用于驱动车轮装置10转向的转向驱动装置、用于为方向盘1转向过程提供辅助扭矩的EPS电助力转向管柱2以及用于传递方向盘1的扭矩和辅助扭矩至转向驱动装置的万向节3；EPS电助力转向管柱2设于方向盘1下方且与方向盘1连接，万向节3设于EPS电助力转向管柱2下方且与EPS电助力转向管柱2连接，转向驱动装置设于万向节3下方且与万向节3连接，车轮装置10设于转向驱动装置下方且与转向驱动装置连接。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对方向盘1、EPS电助力转向管柱2、万向节3、转向驱动装置以及车轮装置10的结构、尺寸、形状、位置等进行确定。

优选的，方向盘1与EPS电助力转向管柱2之间、EPS电助力转向管柱2与万向节3之间、万向节3与转向驱动装置之间以及转向驱动装置与车轮装置10之间均可拆卸连接。这样设置是为了提高装置的使用寿命和降低维修费用，也即当零部件出现损坏现象后，可以通过拆卸操作，对受损零部件进行更换，使更换后的零部件与其它未受损部件继续配合使用。

需要补充说明的是，方向盘1与万向节3之间除了设置EPS电助力转向管柱2以外，也可以根据实际需求，设置机械转向管柱。

还需要说明的是，在使用本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统时，EPS电助力转向管柱2的电机仅在需要助力时工作，当驾驶员在操纵方向盘1时，EPS电助力转向管柱2可以根据输入扭矩和转向角的大小产生所需要的转向助力或回正力，而后，万向节3可以将方向盘1转动产生的转向扭矩以及EPS电助力转向管柱2产生的转向助力传递至转向驱动装置，在转向驱动装置的驱动作用下，车轮装置10可以进行转向操作。

因此，本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统在车速不同时，EPS电助力电机13可以提供不同的助力效果，继而保证车辆在低速转向行驶时轻便灵活、主动回正，在高速转向行驶时车辆稳定可靠。

综上所述，本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统，其在低速转向行驶时可轻便灵活转向，也可主动回正，其在高速转向行驶时可保证车辆行驶的稳定可靠性。

在上述的三支点电动牵引车转向系统的基础上，优选的，EPS电助力转向管柱2包括转向管柱11、EPS电助力电机13以及ECU控制器12；

转向管柱11设有用于检测方向盘1输入扭矩和转向角以产生相应电压信号的扭矩转角传感器和用于检测车速信号的车速传感器；

转向管柱11设于方向盘1下方且与方向盘1连接，扭矩转角传感器和车速传感器均与ECU控制器12连接，以分别向ECU控制器12传递电压信号和车速信号，ECU控制器12与EPS电助力电机13连接，以控制EPS电助力电机13运转，EPS电助力电机13与转向管柱11连接，以带动转向管柱11产生所需转向助力或回正力。

本实施例中，EPS电助力电机13仅在需要助力时工作，驾驶员在操纵方向盘1时，设于转向管柱11内的扭矩转角传感器可以根据方向盘1转动时的扭矩和转向角的大小，产生相应的电压信号，并传递至ECU控制器12，与此同时，置于转向管柱11内的车速传感器可以检测到车速信号，并传递至ECU控制器12。随后，ECU控制器12可以根据电压信号和车速信号，作出相应指令，以控制EPS电助力电机13进行运转。最后，EPS电助力电机13可以驱动转向管柱11产生所需要的转向助力或回正力，从而实现在车速不同时，EPS电助力电机13可提供不同的助力效果，最终能够有效保证车辆在低速转向行驶时轻便灵活、主动回正，其在高速转向行驶时稳定可靠。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对转向管柱11、EPS电助力电机13以及ECU控制器12等的型号、结构、尺寸、位置等进行确定。

在上述的三支点电动牵引车转向系统的基础上，优选的，转向驱动装置包括设于万向节3下方且与万向节3连接的小链轮4、设于转向驱动装置上方且与转向驱动装置连接的大链轮6以及用于连接小链轮4和大链轮6的链条5。

需要说明的是，通过使用链轮机构进行转向驱动，其具有很好的变速比和高刚性，操纵效率高，布置方便，易于传递驾驶员的操纵信号，灵敏度高，耐磨性好，使用寿命较长。

优选的，链条5设有用于调节链条5的松紧程度的调节螺母14。因此，通过通过调节该调节螺母14，可以拉紧链条5，从而使小链轮4与大链轮6转动时紧密顺滑。

优选的，大链轮6上设有限位块15，限位块15用于与车身上设置的挡块16相抵，以限制大链轮6的最大转动角度。所以当大链轮6转动至最大转动角度位置时，限位块15会与车身上设置的挡块16相抵，以避免大链轮6转动过度，可以很好的限制转动位置。

可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对小链轮4、大链轮6、链条5、调节螺母14、限位块15等的结构、尺寸、形状、位置等进行确定。

在上述的三支点电动牵引车转向系统的基础上，优选的，还包括用于使方向盘1可前后调节位置的前后调节装置，前后调节装置包括设有U型槽的固定支架19、设于EPS电助力转向管柱2两侧的锁紧轴套20、用于贯穿锁紧轴套20的锁紧轴21、与锁紧轴21连接用于调节锁紧轴套20松紧程度的锁紧手柄22，EPS电助力转向管柱2与U型槽的开口对应设置，且与固定支架19的底部固连，通过松开锁紧手柄22和锁紧轴套20，可使EPS电助力转向管柱2沿U型槽调节位置。

需要说明的是，固定支架19可以固定在车身上，并且，固定支架19的底部与EPS电助力转向管柱2可以通过轴套24和螺栓23进行固定连接，而EPS电助力转向管柱2可以相对与固定支架19的顶部U型槽进行前后位置调节。例如，可以先通过松开锁紧手柄22和锁紧轴套20，然后推动EPS电助力转向管柱2沿U型槽向前或向后移动，以调节其空间位置，调至合适的位置后，再锁紧该锁紧轴套20和锁紧手柄22，以使EPS电助力转向管柱2和方向盘1固定至新位置处。

另外，需要补充说明的是，此处的沿U型槽前后调节位置，是指当EPS电助力转向管柱2靠近U型槽的开口时为向前调节，当EPS电助力转向管柱2远离U型槽的开口时为向后调节。

还需要进一步说明的是，此处的向前调节或向后调节是指向前或向后推动EPS电助力转向管柱2，通过该操作过程可改变方向盘1的空间位置。方向盘1可以相对于轴套24与螺栓23的固定点进行旋转移动，也即方向盘1的可以进行前后位置和上下位置的空间移动，从而使用户可以根据实际需要，将EPS电助力转向管柱2和方向盘1调节至最佳位置，以提高用户驾驶舒适度和体验感。

在上述的三支点电动牵引车转向系统的基础上，优选的，转向驱动装置与车轮装置10之间设有用于减少车轮装置10震动的悬挂减震器9，悬挂减震器9的弹簧压缩量可调节，以适应不同载荷车辆。

需要进一步说明的是，减震器用于抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击，其可以为加速车架与车身震动衰减，从而改善汽车的行驶平顺性。当汽车经过不平路面时，虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动，但弹簧自身还会存在往复运动，而减震器可以用来抑制这种弹簧跳跃，提高汽车减震效果。

可以在实际运用过程中，对悬挂减震器9的结构、尺寸、位置、材质等进行确定。

优选的，转向驱动装置下方设有限位减震块7，以使悬挂减震器9到达极限位置时，车轮装置10与转向驱动装置不发生撞击现象。

优选的，转向驱动装置上方设有回转轴承17，以使车轮装置10上下跳动时，转向驱动装置可承受较大冲击力。

需要补充说明的是，使用悬挂减震器9后可能会导致车轮装置10经过颠簸路面时，转向驱动装置需要承受较大冲击力，因此，在转向驱动装置上方设置回转轴承17，可以有效保护转向驱动装置，使其可承受较大冲击力，以提高装置使用寿命。此外，使用悬挂减震器9后，需要对车轮装置10以及车架等结构进行相应调整，以使装置整体的承受能力提升，可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对装置结构位置等进行调整。

因此，可以在大链轮6下方设置限位减震块7，在大链轮6上方设置回转轴承17。并且，大链轮6与车轮装置10可以通过销轴8和悬挂减震器9连接，再通过固定件25固定销轴8与大链轮6。

优选的，可以在大链轮6支架臂上设置用于润滑车轮装置10的润滑油杯18。

本实施例中，当车辆行驶在颠簸的路面时，车轮发生上下跳动的过程中，悬挂减震器9的活塞在工作腔内往复运动，使得工作腔内的液体通过活塞上的节流孔，由于液体有一定的粘性，并且，因为液体通过节流孔时会与孔壁间产生摩擦，继而使得动能转化成热能散发到空气中，最终可以达到衰减震动的功能。

此外，因为悬挂减震器9的阻尼力大小随车架与车轮的相对速度的增减而增减，其与普通的三支点牵引车中所使用的普通弹簧或橡胶弹簧相比，更为平稳、减震效果更好。并且，悬挂减震器9的弹簧的压缩量可以调节，使其可以适应不同载荷的车辆，最终可有效提高车辆过滤颠簸的能力。

因此，本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统，可以使车辆在低速转向行驶时轻便灵活、主动回正，高速转向行驶时稳定可靠。而且，本装置可以较大程度的提高车辆过滤颠簸能力，使得驾驶员在行驶过程中更为舒适。此外，本装置的方向盘1和EPS电助力转向管柱2可以根据个人需求进行前后位置调节，以提高驾驶员的乘车舒适度。

另外，还需要说明的是，本申请文件的“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。

以上对本实用新型所提供的三支点电动牵引车转向系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，包括：方向盘(1)、车轮装置(10)、用于驱动所述车轮装置(10)转向的转向驱动装置、用于为所述方向盘(1)转向过程提供辅助扭矩的EPS电助力转向管柱(2)以及用于传递所述方向盘(1)的扭矩和所述辅助扭矩至所述转向驱动装置的万向节(3)；

所述EPS电助力转向管柱(2)设于所述方向盘(1)下方且与所述方向盘(1)连接，所述万向节(3)设于所述EPS电助力转向管柱(2)下方且与所述EPS电助力转向管柱(2)连接，所述转向驱动装置设于所述万向节(3)下方且与所述万向节(3)连接，所述车轮装置(10)设于所述转向驱动装置下方且与所述转向驱动装置连接。

2.根据权利要求1所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述EPS电助力转向管柱(2)包括转向管柱(11)、EPS电助力电机(13)以及ECU控制器(12)；

所述转向管柱(11)设有用于检测所述方向盘(1)输入扭矩和转向角以产生相应电压信号的扭矩转角传感器和用于检测车速信号的车速传感器；

所述转向管柱(11)设于所述方向盘(1)下方且与所述方向盘(1)连接，所述扭矩转角传感器和所述车速传感器均与所述ECU控制器(12)连接，以分别向所述ECU控制器(12)传递所述电压信号和所述车速信号，所述ECU控制器(12)与所述EPS电助力电机(13)连接，以控制所述EPS电助力电机(13)运转，所述EPS电助力电机(13)与所述转向管柱(11)连接，以带动所述转向管柱(11)产生所需转向助力或回正力。

3.根据权利要求2所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述转向驱动装置包括设于所述万向节(3)下方且与所述万向节(3)连接的小链轮(4)、设于所述转向驱动装置上方且与所述转向驱动装置连接的大链轮(6)以及用于连接所述小链轮(4)和所述大链轮(6)的链条(5)。

4.根据权利要求3所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述链条(5)设有用于调节所述链条(5)的松紧程度的调节螺母(14)。

5.根据权利要求4所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述大链轮(6)上设有限位块(15)，所述限位块(15)用于限制所述大链轮(6)的最大转动角度。

6.根据权利要求1至5任一项所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，还包括用于使所述方向盘(1)可前后调节位置的前后调节装置，所述前后调节装置包括设有U型槽的固定支架(19)、设于所述EPS电助力转向管柱(2)两侧的锁紧轴套(20)、用于贯穿所述锁紧轴套(20)的锁紧轴(21)、与所述锁紧轴(21)连接用于调节所述锁紧轴套(20)松紧程度的锁紧手柄(22)，所述EPS电助力转向管柱(2)与所述U型槽的开口对应设置，且与所述固定支架(19)的底部固连，通过松开所述锁紧手柄(22)和所述锁紧轴套(20)，可使所述EPS电助力转向管柱(2)沿所述U型槽调节位置。

7.根据权利要求1至5任一项所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述转向驱动装置与所述车轮装置(10)之间设有用于减少所述车轮装置(10)震动的悬挂减震器(9)，所述悬挂减震器(9)的弹簧压缩量可调节，以适应不同载荷车辆。

8.根据权利要求7所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述转向驱动装置下方设有限位减震块(7)，以使所述悬挂减震器(9)到达极限位置时，所述车轮装置(10)与所述转向驱动装置不发生撞击现象。

9.根据权利要求8所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述转向驱动装置上方设有回转轴承(17)，以使所述车轮装置(10)上下跳动时，所述转向驱动装置可承受较大冲击力。

10.根据权利要求1至5任一项所述的三支点电动牵引车转向系统，其特征在于，所述方向盘(1)与所述EPS电助力转向管柱(2)之间、所述EPS电助力转向管柱(2)与所述万向节(3)之间、所述万向节(3)与所述转向驱动装置之间以及所述转向驱动装置与所述车轮装置(10)之间均可拆卸连接。

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