CN201208984Y - 多轴车辆全轮双相位转向机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多轴车辆全轮双相位转向机构，是为克服现有多轴车辆转弯半径大、灵活性和机动性不好、轮胎磨损快以及运输成本高的缺点提供的，包括方向盘和依次连接的转向器、转向摇臂、转向拉杆，转向节臂与转向梯形铰链连接；纵向支承的转向传动轴上固定有圆柱齿轮，与可横向滑移的齿条相啮合，在第一轴后面、与车辆后轴转向梯形铰链连接的后轴转向臂上，连接有导向滑杆；在转向传动轴上，安装有可拨动导向滑杆左右滑移的行星齿轮换向机构。控制导向滑杆的滑移方向，即可实现全轮双相位转向，降低了汽车倾覆的危险；在低速行驶时，提高了车辆转向灵活性，减小了转弯半径和轮胎的磨损，车辆的油耗少，降低了车辆的营运成本。
Description
技术领域
本实用新型属于运输车辆部件，具体地说是一种多轴车辆的转向机构。
背景技术
随着我国公路建设条件的改善，在公路上运输货物的量大大增加，大吨位、大长度的货物运输量也在激增。为了适应大吨位和大长度货物的运输，特种加大加长尺寸的车辆应运而生，并且有越来越多的趋势。上述大型车辆，一般整车车轴的设计数量在三轴者以上称为多轴。
由于多轴车辆整车的前后尺寸较大，为了提高其机动性和转弯时的灵活性，目前大多采用了车辆前部的部分车轴上车轮作同相位转向的技术，即大多是车辆前部的第一、二轴向同一方向转，后面车轴上的车轮不转向。现有车辆前部车轮的转向，是靠转动车辆的方向盘，拉动与方向盘连接的第一轴的转向拉杆，转向拉杆带动转向摇臂，使第一轴上的车轮转动一个角度；第一轴的转向动力传给第二轴转向，是在汽车的底盘上支承安装有纵向的、固定有圆柱齿轮的转向传动轴；在操作方向盘拉动第一轴的转向拉杆同时，使平行于第一轴的齿条作横向的联动，通过与齿条相啮合的圆柱齿轮带动转向传动轴转动一个角度，将转向动力传递给第二轴上的齿轮齿条机构，齿轮拨齿条位移，推动第二轴上的转向拉杆，再如第一轴同样带动第二轴上的转向摇臂，使第二轴上的车轮与第一轴的车轮同相位转向。
上述车辆前部的部分车轴上车轮同相位转向技术，虽然在一定程度上提高了多轴货车在转弯时灵活性和机动性，但是车辆行驶要求的最佳车轮转向过程，是使所有的车轮都处于纯滚动而无滑动或只有极小滑移的状态。上述车辆车轮的转向是通过齿轮齿条机构来完成的，只能完成如图3所示的部分车轮的单方向的同相位转向，而不能实现双相位的逆向转向；另外，由于是采用直拉杆件传递转向动力，一方面杆件变形较大，传递到后轴时，会出现转向动作不到位，不能保证转向时各车轮之间的角度规律；另一方面，直拉杆件传递动力会受车架变形的影响，而不能保证转向时各车轮之间的角度规律，因此也无法实现车辆的全轮转向。
当车辆在高速行驶的状态需要转向时，因为方向盘到后轮转向的时间很短，转弯时车身姿势变化小，即目标行驶路线的跟踪性较好，车身方向与实际行进方向没有很大差异，采用后一车轴与前一车轴的车轮向同一个方向的单向偏转时，稳定还算说得过去，若受到侧风或侧向路面干扰力时，车身姿势变化也不会太大，也还便于修正车辆前进的方向；但是如图3所示，由于车体转弯时的转弯半径R大，操纵稳定性不会太好，方向盘打急了还容易造成车辆熄火或整体倾翻；
当大型货车在狭窄的停车场或遇到较小的地段需要转弯时，则从方向盘到后轮转向的时间相对较长，转弯时车身姿势变化大，使后面车轴上的车轮目标行驶路线的跟踪性不好，车身方向与实际行进方向有较大差异，车体转弯半径R大，车辆的转弯就很难进行；
同时，不论车辆在高速或低速行驶状态，车辆转弯时，由于目前只能使前部的部分车轮单方向的同相位转向，不能转向的后轴车轮就无法实现处于纯滚动或只有极小滑移的状态，因而使车轮的轮胎磨损快，车辆油耗大，从而增加了大型车辆的运输成本。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有多轴车辆转向只能是靠前部的部分车轮单方向的同相位转向，因而转弯半径大，转弯的灵活性和机动性不好、操作稳定性差、轮胎磨损快以及运输成本高的缺点，提供一种多轴车辆全轮双相位转向机构。
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型是采用下述技术方案实现的：多轴车辆的方向盘通过转向器、转向摇臂、转向拉杆、与第一轴车轮连接的转向节臂，与改变车轮转向的转向梯形的铰点铰链连接；在车辆的底盘上支承安装有纵向的、固定有圆柱齿轮的转向传动轴，圆柱齿轮与平行于第一轴、可做横向移动的齿条相啮合；在第一轴后面、与车辆的后轴转向梯形铰链连接的后轴转向臂上，铰链连接有可使后轴车轮作左右双相位转向的导向滑杆；在转向传动轴上近后轴处，安装有可拨动导向滑杆左右滑移的行星齿轮换向机构。
本实用新型还具有以下技术特征：
所述连接在转向传动轴上的行星齿轮换向机构，是在转向传动轴上第一轴后面的近车辆后轴处，固定有中心线平行于转向传动轴的偏心轴，行星齿轮支承安装在偏心轴上，并与固定在车辆底盘上的行星齿轮换向机构的固定齿圈相啮合；在车辆底盘上行星齿轮的离偏心轴一端，支承安装有垂直于转向传动轴的导向滑杆；在行星齿轮的端头，安装有行星齿轮转动时可拨动导向滑杆左右移动的偏心拨杆；
所述偏心拨杆拨动导向滑杆左右移动，是在导向滑杆上顺导向滑杆方向固定有带竖向导槽的固定板，偏心拨杆可上下滑动地插在竖向的导槽内；
所述车辆后轴车轮作左右双相位转向的控制，是在所述后轴车轮的后轴转向臂上，分别铰链连接有带电磁离合器、可作同相位和逆相位换向和转向的两个转向梯形。
本实用新型的优点和积极效果是，由于在车辆第一轴后部的后轴上，安装有可使车辆后轴车轮作左右双相位转向的行星齿轮换向机构，当驾驶人员驾驶车辆行驶需要转向时，转动方向盘，车辆前部第一轴上的车轮偏转一个角度，同时通过与第一轴的转向臂连接的齿轮齿条机构，带动转向传动轴转动一个角度，转向传动轴带动第一轴后面、与后轴连接的行星齿轮换向机构联动，控制导向滑杆的滑移方向，即可实现后轴上的车轮与第一轴上的车轮作同相位转向或逆相位的全轮转向，使车辆在高速行驶时，车身横摆角速度减小，侧向加速度减小，降低了汽车倾覆的危险；在低速行驶时，转弯半径大大减小，提高了车辆转向灵活性；车辆的全轮双相位转向，能使后轴上的车轮实现纯滚动或只有极小滑移，因而使车轮的轮胎磨损小，车辆的油耗少，减少了大型运输车辆的营运成本。
附图说明
图1为本实用新型转向传动的部分示意图；
图2为图1中行星齿轮换向机构结构的立体示意图；
图3为现有多轴车辆前部部分车轮转向时各车轮位置的示意图；
图4为多轴车辆全轮逆相位转向时各车轮位置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详述。
图1中，多轴车辆的方向盘12，通过转向器11、转向摇臂10、转向拉杆5、第一轴1上的转向节臂6与第一轴1的转向梯形9铰链连接；在车辆的底盘上支承安装有纵向的、固定有圆柱齿轮3的转向传动轴4，圆柱齿轮3与平行于第一轴1、支承在车辆的底盘上可做横向移动的齿条2相啮合，齿条2的左端通过转向斜拉杆8，与转向节臂6铰链连接；
在第一轴1下面的后轴23处，在与后轴23的同向转向梯形18和逆向转向梯形20铰链连接的后轴转向臂17上，铰链连接有可使车辆后轴23上的车轮7作左、右双相位转向的导向滑杆15，导向滑杆15是通过转向斜拉杆16，与后轴转向臂17铰链连接的；导向滑杆15左右移动来带动后轴转向臂17动作，使车轮7作双相位转向。导向滑杆15的左右移动，是由连接在转向传动轴4上、近车辆后轴23处安装的行星齿轮换向机构13带动的(参见图2)。
图2中，所述连接在转向传动轴4上的行星齿轮换向机构13，是在转向传动轴4上的近后轴23端，固定有中心线平行于转向传动轴4的偏心轴4.2，行星齿轮13.1用轴承支承安装在偏心轴4.2的端头，并与固定在车辆底盘上的行星齿轮换向机构13的固定齿圈13.2相啮合；车辆底盘上在行星齿轮13.1的离开偏心轴4.2的一端，用滑座21支承安装有垂直于转向传动轴4的导向滑杆15(参见图1)，导向滑杆15上，顺导向滑杆15的长度方向固定有带竖向导槽22.1的固定板22，在行星齿轮13.1的右端头，垂直安装有偏心拨杆13.11，偏心拨杆13.11可上下滑动地插在竖向导槽22.1内；当行星齿轮13.1在固定齿圈13.2内作自转和公转的复合运动时，可通过其右端头的偏心拨杆13.11拨动导向滑杆15在滑座21内左右移动。
所述车辆后轴23上车轮7作左右双相位转向的控制，是在所述后轴23车轮的后轴转向臂17上铰链连接、可作同相位转向和逆相位转向的同向转向梯形18和逆向转向梯形20上，分别安装有电磁离合器14和19。控制电磁离合器14和19其中之一的离合，可使后轴23上的车轮与第一轴1上的车轮作同相位或逆相位转向，从而实现车辆的全轮双相位转向。
图4中，在实现多轴车辆全轮逆相位转向后，车辆的转弯半径R大大小于车辆前部部分车轮同相位转向的转弯半径R(参见图3)。
要实现车辆三轴以上的车轮全轮双相位的转向，可以在车辆的后部第一根后轴23的基础上，向车辆后部的第二根后轴24以及以后的多轴继续延伸(参见图1)，后部多轴的转向与传动轴4的动力传递连接的方式是，在后轴23前部的转向传动轴4、和后轴23后部的转向传动轴4的一侧，连接一根U形的转向传动联轴4.1，使车辆后面的多根轴上的车轮与以后轴23同样的方式，实现车辆全轴的双相位联动转向。
Claims (4)
1、一种多轴车辆全轮双相位转向机构，包括方向盘和与方向盘依次连接的转向器、转向摇笔、转向拉杆、与第一轴车轮连接的转向节臂，与改变车轮转向的转向梯形的铰点铰链连接；在车辆的底盘上支承安装有纵向的、固定有圆柱齿轮的转向传动轴，圆柱齿轮与平行于第一轴、可做横向移动的齿条相啮合，其特征在于：在第一轴后面、与后轴转向梯形铰链连接的车辆后轴转向臂上，铰链连接有可使后轴车轮作左右双相位转向的导向滑杆；在转向传动轴上近后轴处，安装有可拨动导向滑杆左右滑移的行星齿轮换向机构。
2、如权利要求1所述的多轴车辆全轮双相位转向机构，其特征在于：所述连接在转向传动轴上的行星齿轮换向机构，是在转向传动轴上第一轴后面的近车辆后轴处，固定有中心线平行于转向传动轴的偏心轴，行星齿轮支承安装在偏心轴上，并与固定在车辆底盘上的行星齿轮换向机构的固定齿圈相啮合；在车辆底盘上行星齿轮的离偏心轴一端，支承安装有垂直于转向传动轴的导向滑杆；在行星齿轮的端头，安装有行星齿轮转动时可拨动导向滑杆左右移动的偏心拨杆。
3、如权利要求2所述的多轴车辆全轮双相位转向机构，其特征在于：所述偏心拨杆拨动导向滑杆左右移动，是在导向滑杆上顺导向滑杆方向固定有带竖向导槽的固定板，偏心拨杆可上下滑动地插在竖向的导槽内。
4、如权利要求1所述的多轴车辆全轮双相位转向机构，其特征在于：所述车辆后轴车轮作左右双相位转向的控制，是在所述后轴车轮的后轴转向臂上，分别铰链连接有带电磁离合器、可作同相位和逆相位换向和转向的两个转向梯形。
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| CN102514620A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-06-27 | 华南农业大学 | 拖拉机同辙转向机构及其转向方法 |
| CN106827025A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-13 | 靳世科 | 砧板机构及冲口机 |
| CN107826162A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-03-23 | 陆逸钧 | 一种能够实现精确转向的机构 |
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