專利名稱：用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及到車輛工程領域，特指一種用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構。
技術背景轉向系統(tǒng)是用來保持或者改變車輛行駛方向的機構，在車輛轉向行駛時，保證各轉 向輪之間有協(xié)調的轉角關系。傳統(tǒng)的四輪車輛通過轉向傳動結構來調節(jié)左右兩個前輪同 時偏轉以實現(xiàn)轉向，這種傳統(tǒng)的車輛由于前、后、左、右各車輪平行設置，因此，其轉 彎半徑相對較大，操作也不是很靈活。類菱形車四個車輪按前后各一個、中間兩個呈菱 形布置，采用前后輪聯(lián)動轉向，導致傳統(tǒng)的轉向機構無法在類菱形車上布置，需要采用 一種新型的轉向機構?，F(xiàn)有的類菱形車支承、轉向機構，其轉向機構包括轉向架、擺桿， 所述轉向架分別與前輪和后輪相連，同時通過鋼絲繩與擺桿相連，其中前擺桿上裝有與 小齒輪相嚙合的大齒輪，小齒輪與方向盤相接。這種轉向機構通過柔性鋼絲繩實現(xiàn)轉向 機構的聯(lián)動，采用了鋼絲繩和擺桿相連的結構導致結構復雜，這在底盤空間較小的情況 下導致布置困難。 發(fā)明內容本發(fā)明要解決的技術問題就在于針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種 結構簡單緊湊、成本低廉、所占空間較小、轉彎半徑更小，剛性更好、操作更加靈活的 用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構。為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的解決方案為 一種用于類菱形車的前后聯(lián)動轉 向機構，其特征在于它包括方向盤、齒輪齒條方向機、前驅動擺桿、中連桿總成、反 向擺臂、前輪轉向導桿機構和后輪轉向導桿機構，所述方向盤通過依次相連的轉向軸、 齒輪齒條方向機、方向機連桿與前驅動擺桿相連，所述前驅動擺桿的一端通過前驅動連 接桿與前輪轉向導桿機構相連，另一端通過依次相連的前驅動斜桿、中連桿總成、反向 擺臂與后輪轉向導桿機構相連，前驅動擺桿的中部通過前固定軸固定并可繞前固定軸轉 動，所述反向擺臂的中部通過擺動支銷固定于機架上并可繞擺動支銷轉動，所述中連桿 總成由依次相連的兩根或兩根以上的中連桿組成，相鄰中連桿之間的連接處與一鉸接于 機架上的中連桿擺臂相連。所述中連桿擺臂的一端通過擺臂支座固定于機架上，另一端與兩根中連桿的連接處通過銷軸連接。所述前輪轉向導桿機構包括依次相連的前羊角、前羊角連接桿、前橫梁固定軸以及 前橫梁轉筒，前驅動連接桿的一端與前橫梁轉筒相連，前橫梁轉筒通過前羊角連接桿與 前羊角連接。所述后輪轉向導桿機構包括依次相連的后羊角、后羊角連接桿、后橫梁固定軸、后 橫梁轉筒、后驅動連接桿、驅動擺桿、后固定軸以及后驅動斜桿，反向擺臂的一端與后 驅動斜桿相連，后驅動斜桿通過第八銷軸與后驅動擺桿相連，后驅動擺桿通過第九銷軸 連接后驅動連接桿，后驅動擺桿的中段與后固定軸相連，后驅動連接桿通過第十銷軸連 接后橫梁轉筒，后橫梁轉筒通過后羊角連接桿與后羊角相連。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點就在于1、 本發(fā)明用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構轉向機構，具有更好的前后聯(lián)動特點， 從而使前、后輪產生精度更高的同步轉向動作，由此而使得轉向操控性更佳，轉向半徑 更??；2、 本發(fā)明用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構轉向機構，通過反向擺臂實現(xiàn)中連桿與后驅動斜桿的推力反向，從而使前后輪轉向的方向一致性更好，同時可以通過調整反向擺臂的長短來調整各驅動連桿的布置角度，從而使桿系布置更加靈活、方便；3、 本發(fā)明用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構轉向機構，為了提高了中連桿的剛性， 通過連桿擺臂使中連桿分為有效的幾段，可以更好地使轉向桿系通過中橋，這樣使得桿 系可靠性高，同時可以相對降低對車身的剛性需求；4、 本發(fā)明用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構轉向機構，由于采用推拉桿結構，從而 使結構更為簡單，較柔性轉向系統(tǒng)的雙程而言，具有占用空間小，且由于沒有柔性件的 彈性收縮，從而使前后的聯(lián)動一致性更佳。


圖1是本發(fā)明的主視結構示意圖； 圖2是本發(fā)明的俯視結構示意圖。 圖例說明1、前橫梁 2、前羊角3、第一銷軸 4、前羊角連接桿5、 第二銷軸 6、前橫梁固定軸 7、前橫梁轉筒 8、第三銷軸9、前驅動連接桿10、前驅動擺桿固定座11、前驅動擺桿12、第四銷軸13、前固定軸14、齒輪齒條方向機15、轉向軸16、方向盤17、第五銷軸18、轉向球頭19、方向機連桿20、前驅動斜桿21、第六銷軸22、第一中連桿固定桿23、第一中連桿下端銷24、第一中連桿擺臂25、第一中連桿26、第二中連桿擺臂27、第二中連桿下端銷28、第二中連桿固定桿29、第二中連桿30、第三中連桿固定桿31、第三中連桿下端銷32、第三中連桿擺臂33、第三中連桿34、第四中連桿固定桿35、反向擺臂36、第七銷軸37、擺動支銷38、后驅動斜桿39、第八銷軸40、后固定軸41、后驅動擺桿固定座42、后驅動擺桿43、第九銷軸44、后驅動連接桿45、第十銷軸46、后橫梁轉筒47、后橫梁固定軸48、第十一銷軸49、后羊角連接桿50、第十二銷軸51、后羊角52、后橫梁53、第四中連桿下端銷具體實施方式
以下將結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。如圖1和圖2所示，本發(fā)明用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構，它包括了方向盤16、 齒輪齒條方向機14、前驅動擺桿ll、中連桿總成、反向擺臂35、前輪轉向導桿機構和后 輪轉向導桿機構。方向盤16通過轉向軸15與齒輪齒條方向機14相連，齒輪齒條方向機 14通過方向機連桿19與前驅動擺桿11相連。前驅動擺桿11的一端通過第四銷軸12連 接前驅動連接桿9，另一端通過第五銷軸17連接前驅動斜桿20。前驅動擺桿ll的中部通過前固定軸13固定并可繞前固定軸13轉動。前驅動連接桿9通過第三銷軸8連接前 輪轉向導桿機構，前驅動斜桿20通過第六銷軸21與中連桿總成的一端相連，中連桿總 成另一端通過第四中連桿下端銷53連接反向擺臂35,反向擺臂35的另一端通過第七銷 軸36連接后輪轉向導桿機構。其中，中連桿總成由依次相連的兩根或兩根以上的剛性中 連桿組成，相鄰中連桿之間的連接處與中連桿擺臂相連，該中連桿擺臂一端通過擺臂支 座固定于機架上，另一端與兩根中連桿的連接處通過銷軸連接。反向擺臂35的中部通過 擺動支銷37固定于機架上并可繞擺動支銷37轉動，實現(xiàn)前、后輪反向。當由方向盤16 的轉向力傳遞到反向擺臂35時，反向擺臂35繞擺動支銷37轉動，其兩端的推力方向正 好相反，從而通過反向擺臂實現(xiàn)了中連桿總成與后驅動斜桿的推力反向，使前、后輪轉 向時的方向一致性更好。同時可以通過調整反向擺臂35的長短來調整各驅動連桿的布置 角度，從而使桿系布置更加靈活、方便。在本實施例中，參見圖1所示，中連桿總成由三段中連桿組成，相鄰中連桿之間套 接或采用并排布置的方式連接，并于連接處與中連桿擺臂鉸接。中連桿總成包括依次相 連的第一中連桿25、第二中連桿29和第三中連桿33，前驅動斜桿20通過第六銷軸21 與第一中連桿25相連，第一中連桿25通過第二連桿下端銷27與第二中連桿29相連， 第二中連桿29通過第三連桿下端銷31與第三中連桿33相連，第三中連桿33通過第四 中連桿下端銷53與反向擺臂35的一端相連。第一中連桿擺臂24、第二中連桿擺臂26、 第三中連桿擺臂32的一端分別通過鉸接于各自的擺臂支座上，該擺臂支座分別為第一中 連桿固定桿22、第二中連桿固定桿28、第三中連桿固定桿30。在使用過程中，通過前驅 動斜桿20驅動第一中連桿25，第一中連桿25通過第二中連桿擺臂26繞第二中連桿固定 桿28擺動，推動第二中連桿29，使其通過第三中連桿擺臂32繞第三中連桿固定桿30 擺動，推動第三中連桿33，第三中連桿通過第四中連桿下端銷53推動反向擺臂35轉動。 通過將中連桿總成分成幾段，加上在相鄰中連桿連接處設計中連桿擺臂，可以更好地使 轉向桿系通過中橋，這樣使得桿系可靠性提高，同時可以相對降低對車身的剛性需求。在本實施例中，前輪轉向導桿機構包括前羊角2、前羊角連接桿4、前橫梁固定軸6 以及前橫梁轉筒7,前驅動連接桿9通過第三銷軸8與前橫梁轉筒7相連，前橫梁轉筒7 通過第二銷軸5與前羊角連接桿4相連，前羊角連接桿4通過第一銷軸3連接前羊角2， 前羊角2與前輪相連。前驅動連接桿9驅動前橫梁轉筒7繞前橫梁固定軸6轉動，帶動 前羊角連接桿4推動前羊角2的轉動，實現(xiàn)前輪轉向。后輪轉向導桿機構包括依次相連的后羊角51、后羊角連接桿49、后橫梁固定軸47、7后橫梁轉筒46、后驅動連接桿44、驅動擺桿42、后固定軸40以及后驅動斜桿38，反向 擺臂35通過第七銷軸36與后驅動斜桿38相連，后驅動斜桿38通過第八銷軸39與后驅 動擺桿42相連，后驅動擺桿42通過第九銷軸43連接后驅動連接桿44，后驅動擺桿42 的中段與后固定軸40相連，后固定軸40通過后驅動擺桿固定座41固定于機架上。后驅 動擺桿42可繞后固定軸40轉動，其兩端推力方向反向。后驅動連接桿44通過第十銷軸 45連接后橫梁轉筒46，后橫梁轉筒46通過第十一銷軸48與后羊角連接桿49相連，后 羊角連接桿49通過第十二銷軸50連接后羊角51，后羊角51與后輪相連。反向擺臂35 驅動后驅動斜桿38，推動后驅動擺桿42繞后固定軸40轉動，同時帶動后驅動連接桿44 運動。后驅動連接桿44驅動后橫梁轉筒46繞后橫梁固定軸47轉動，帶動后羊角連接桿 49推動后羊角的轉向，實現(xiàn)后輪轉向。工作原理當駕駛員轉動方向盤16時，方向盤16通過轉向軸15帶動齒輪齒條方向 機14的齒條做水平移動，通過方向機連桿19可以把齒條的水平移動轉化為前驅動擺桿 11的轉動。前驅動擺桿11 一端驅動前驅動連接桿9，前驅動連接桿9驅動前輪轉向導桿 機構推動前輪轉向。前驅動擺桿ll的另一端驅動前驅動斜桿20，前驅動斜桿20推動中 連桿總成中的各段中連桿沿連桿擺臂轉動，從而推動反向擺臂35繞擺動支銷37轉動， 推動后輪轉向導桿機構實現(xiàn)后輪轉向，整體上形成推拉桿傳動形式，同時實現(xiàn)了前、后 同步反向。
權利要求
1、一種用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構，其特征在于它包括方向盤(16)、齒輪齒條方向機(14)、前驅動擺桿(11)、中連桿總成、反向擺臂(35)、前輪轉向導桿機構和后輪轉向導桿機構，所述方向盤(16)通過依次相連的轉向軸(15)、齒輪齒條方向機(14)、方向機連桿(19)與前驅動擺桿(11)相連，所述前驅動擺桿(11)的一端通過前驅動連接桿(9)與前輪轉向導桿機構相連，另一端通過依次相連的前驅動斜桿(20)、中連桿總成、反向擺臂(35)與后輪轉向導桿機構相連，前驅動擺桿(11)的中部通過前固定軸(13)固定并可繞前固定軸(13)轉動，所述反向擺臂(35)的中部通過擺動支銷(37)固定于機架上并可繞擺動支銷(37)轉動，所述中連桿總成由依次相連的兩根或兩根以上的中連桿組成，相鄰中連桿之間的連接處與一鉸接于機架上的中連桿擺臂相連。
2、 根據權利要求l所述的用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構，其特征在于所述中 連桿擺臂的一端通過擺臂支座固定于機架上，另一端與兩根中連桿的連接處通過銷軸連 接。
3、 根據權利要求1或2所述的用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構，其特征在于所 述前輪轉向導桿機構包括依次相連的前羊角(2)、前羊角連接桿(4)、前橫梁固定軸(6) 以及前橫梁轉筒(7)，前驅動連接桿(9)的一端與前橫梁轉筒(7)相連，前橫梁轉筒(7)通過前羊角連接桿(4)與前羊角(2)連接。
4、根據權利要求1或2所述的用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構，其特征在于 所述后輪轉向導桿機構包括依次相連的后羊角(51)、后羊角連接桿(49)、后橫梁固定 軸(47)、后橫梁轉筒(46)、后驅動連接桿(44)、驅動擺桿(42)、后固定軸(40)以 及后驅動斜桿(38)，反向擺臂(35)的一端與后驅動斜桿(38)相連，后驅動斜桿(38) 通過第八銷軸(39)與后驅動擺桿(42)相連，后驅動擺桿(42)通過第九銷軸(43) 連接后驅動連接桿(44)，后驅動擺桿(42)的中段與后固定軸(40)相連，后驅動連接 桿(44)通過第十銷軸(45)連接后橫梁轉筒(46)，后橫梁轉筒(46)通過后羊角連接 桿(49)與后羊角(51)相連。
5、根據權利要求3所述的用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構，其特征在于所述后 輪轉向導桿機構包括依次相連的后羊角(51)、后羊角連接桿(49)、后橫梁固定軸(47)、 后橫梁轉筒(46)、后驅動連接桿(44)、驅動擺桿(42)、后固定軸(40)以及后驅動斜桿(38)，反向擺臂(35)的一端與后驅動斜桿(38)相連，后驅動斜桿(38)通過第八 銷軸(39)與后驅動擺桿(42)相連，后驅動擺桿(42)通過第九銷軸(43)連接后驅 動連接桿(44)，后驅動擺桿(42)的中段與后固定軸(40)相連，后驅動連接桿(44) 通過第十銷軸(45)連接后橫梁轉筒(46)，后橫梁轉筒(46)通過后羊角連接桿(49) 與后羊角(51)相連。
全文摘要
一種用于類菱形車的前后聯(lián)動轉向機構，它包括方向盤、前驅動擺桿、中連桿總成、反向擺臂、前輪轉向導桿機構和后輪轉向導桿機構，方向盤通過依次相連的轉向軸、齒輪齒條方向機、方向機連桿與前驅動擺桿相連，前驅動擺桿的一端通過前驅動連接桿與前輪轉向導桿機構相連，另一端通過依次相連的前驅動斜桿、中連桿總成、反向擺臂與后輪轉向導桿機構相連，前驅動擺桿的中部通過前固定軸固定并可繞前固定軸轉動，反向擺臂的中部通過擺動支銷固定并可繞擺動支銷轉動，中連桿總成包括依次相連的兩根以上中連桿，相鄰中連桿之間的連接處與一中連桿擺臂相連。本發(fā)明具有結構簡單緊湊、成本低廉、所占空間較小、轉彎半徑更小，剛性更好、操作更靈活等優(yōu)點。
文檔編號B62D61/00GK101323326SQ20081003162
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權日2008年6月30日
發(fā)明者鐘志華 申請人:湖南大學