[发明专利]一种汽车转向机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车的转向装置，具体是与汽车的非独立悬架配用的转向机构。

 

背景技术

 汽车机械转向系是由转向操纵机构、转向器和转向传动机构三大部分组成。根据转向器位置和转向轮悬架类型不同，转向传动机构的组成和布置分为与非独立悬架配用的转向传动机构和与独立悬架配用的转向传动机构。这里讨论的是与非独立悬架配用的转向传动机构。转向传动机构是将转向器输出的力和运动传给转向桥两侧的转向节，使两侧转向轮偏转，并使两转向轮偏转按一定的关系变化，以保证汽车转向时车轮与地面的相对滑动尽可能小。

汽车转向机构是控制左、右前轮转角的部件。它使汽车在转向时，左、右前轮得到合理的的偏转角匹配，从而使得各车轮绕同一瞬时转向中心，所有车轮与地之间均做纯滚动而不产生滑移，即阿克曼原理转向特性。目前各类汽车上使用的转向机构，由于机构原理的误差，都无法保证左、右前轮的转角关系完全符合阿克曼原理，从而导致汽车在转向过程中，车轮与地面之间存在着一定的滑移，影响汽车转弯时的稳定性，降低车轮使用寿命。

现有技术的汽车转动机构，如图1中左右两侧车轮偏转角α和β的理想关系为：

cotα=cotβ+B/L

式中:α表示汽车前外轮转角，β表示汽车前内轮转角，B表示两主销中心距，L表示汽车轴距。

因此转向传动机构转向梯形的几何参数需要优化确定，但是，目前只用杆作为转向的汽车转向机构，无法保证左、右前轮的转角关系完全符合阿克曼原理，从而导致汽车在转向过程中，车轮与地面之间存在着一定的滑移，影响汽车转弯时的稳定性，降低车轮使用寿命。

 

发明内容

本发明针对现有技术中的汽车转向机构无法保证左、右前轮的转角关系完全符合阿克曼原理，从而导致汽车在转向过程中，车轮与地面之间存在着一定的滑移，影响汽车转弯时的稳定性，降低车轮使用寿命等不足，提供一种新型的汽车转向机构，以使车辆在转向过程中，左、右前轮转角完全符合阿克曼转向特性，实现纯滚动，提高汽车转弯时的稳定性、延长轮胎寿命。

    本发明的技术方案：一种汽车转向机构，包括方向盘、转向直拉杆，转向直拉杆的一端与方向盘连接；其特征在于：转向直拉杆的另一端与转向节臂的一端可转动连接，转向节臂的另一端与左梯形臂之间可转动连接；左梯形臂、右梯形臂的一端都与机架可转动连接，左梯形臂、右梯形臂的另一端可转动式连接转向横拉杆，转向横拉杆、右梯形臂、机架、左梯形臂之间构成一个梯形结构或矩形结构；

在右梯形臂上设置一个可滑动的套筒，在套筒上设置滚子；设置一固定的滑槽，滚子设置在滑槽内；滚子在滑槽内移动时，带动套筒、右梯形臂相应移动或转动。

进一步的特征是：所述的滑槽固定在机架上。

本发明的汽车转向机构，相对于现有技术，具有如下特点：

1、通过滚子在滑槽中受限的运动，可以保证在转向过程中，左、右前轮转角完全符合阿克曼转向特性，理论误差为零，实现纯滚动。

2、提高汽车转弯时的稳定性，延长轮胎寿命。

3、本转向机构采用杆件完成，与目前其他采用齿轮等线接触高副机构相比，运动副为面接触，可以承受更大的力，且结构简单，易于实现生产。

 

附图说明

图1是现有技术车轮转向关系示意图；

图2是本发明汽车转向机构示意图；

图3是本发明滑槽结构示意图。

图中，1—转向横拉杆，2—套筒，3—滚子，4—滑槽，5—右梯形臂，6—机架，7—左梯形臂，8—转向节臂，9—转向直拉杆，10—方向盘。

 

具体实施方式

     如图2中，本发明的汽车转向机构，包括方向盘10、转向直拉杆9，转向直拉杆9的运动方向固定，通常垂直于机架6，转向直拉杆9的一端与方向盘10连接，方向盘10与转向直拉杆9之间采用现有的齿轮齿条机构连接（未画出），使转向直拉杆9得到一个沿杆方向的推力。