[发明专利]双梯形断开式转向机构

说明书

技术领域

本发明涉及汽车转向机构，具体为一种应用于独立悬架系统的双梯形断开式转向机构。

背景技术

汽车速度随着高速公路网的发展不断提高，人们对车辆的行驶操纵稳定性及行驶安全性备受观注，使得非独立悬架车辆已不能满足行驶安全性及操纵稳定性等方面提出的要求。独立悬架能够在车辆上的使用成为发展趋势。

独立悬架车辆的每个车轮分别相对于车架作独立运动，其转向桥是断开式的，因而转向机构中的转向梯形也必须能分成两段或三段。断开点的设计需综合车辆行驶悬架跳动要求和车辆行驶转向要求来完成，断开点的选择关系到左右转向轮是否能绕同一个瞬心转向，以致对轮胎造成磨损；还关系到是否与悬架跳动干涉造成运动干涉转向，导致车辆呈现过多转向特性，影响车辆行驶操纵稳定性及行驶安全性。转向节臂受整车总布置的影响它的设计空间也较小，综上几点使得整个断开梯形设计困难。这样在很大程度上增加了独立悬架车辆前轴布置困难，在一定程度上也造成轮胎磨损，操纵稳定性不佳，甚至有可使得行驶安全性得不到保证。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种双梯形断开式转向机构，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

双梯形断开式转向机构，包括断开式主梯形机构和整体式辅助梯形机构，其中，断开式主梯形机构包括左侧的主梯形臂、短横拉杆和右侧的主梯形臂、短横拉杆，左右两侧对称布置，整体式辅助梯形机构包括左侧的辅助梯形臂、右侧的辅助梯形臂和设置在中间的中间横拉杆，左右两侧对称布置，所述主梯形臂与短横拉杆采用球副联接，短横拉杆与辅助梯形臂采用球副联接，中间横拉杆与辅助梯形臂采用球副联接，辅助梯形臂与车架之间采用转动副联接。

在本发明中，所述主梯形臂与短横拉杆之间夹角为α，辅助梯形臂与中间横拉杆之间的夹角为β。

在本发明中，所述短横拉杆与辅助梯形臂联接的球副中心点，即断开点，根据三心定理来确定断开点的位置，来消除悬架系统与转向系统间的运动干涉，然后根据左右轮转角阿克曼关系及机构运动空间要求确定主梯形臂球头中心及α角，确定主梯形，主梯形机构不能使左右转向轮完全满足转角阿克曼关系，为此在主梯形基础上增加一辅助梯形，通过跟主梯形臂长度及α角匹配来优化辅助梯形臂长度及β角，改变主梯形中断开点的运动轨迹，从而使转角阿克曼最优，使左右转向轮绕同一个瞬心运动，减小轮胎的磨损，提高轮胎的使用寿命。

有益效果：本发明提高了车辆行驶安全性和操纵稳定性，采用双梯形断开式转向机构，可以显著减小左右转向轮转角阿克曼误差，使左右转向轮绕同一个瞬心转向，减小轮胎的磨损，提高轮胎的使用寿命；消除了悬架系统与转向系统间的运动干涉，提高了转向轻便性及操纵稳定性；结构简单，生产实现容易，其能够与循环球式转向机结合构成转向系统，可应用于商用车悬架升级领域，大大减少商用车底盘修改量，节约了成本；实用性强，可在原有的主梯形增加辅助梯形就能形成符合车辆使用要求的转向机构。

附图说明

图1 为本发明较佳实施例的连接示意图。

图2 为本发明较佳实施例的另一连接图。

图3 为本发明较佳实施例的第三个连接图。

图中：主梯形臂1、短横拉杆2、辅助梯形臂3、直拉杆4、中间横拉杆5。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1-3的双梯形断开式转向机构，包括断开式主梯形机构和整体式辅助梯形机构，其中，断开式主梯形机构包括左右两侧的主梯形臂1和短横拉杆2，左右两侧对称布置，整体式辅助梯形机构包括左右两侧的辅助梯形臂3和设置在中间的中间横拉杆5，左右两侧对称布置，所述主梯形臂1与短横拉杆2采用球副联接，短横拉杆2与辅助梯形臂3采用球副联接，中间横拉杆5与辅助梯形臂3采用球副联接，辅助梯形臂3与车架的直拉杆4之间采用转动副联接。

所述主梯形臂与短横拉杆之间夹角为α，辅助梯形臂与中间横拉杆之间的夹角为β，图1中主梯形β角度等于90°，辅助梯形α角度小于90°，图2中主梯形β角度小于90°，辅助梯形α角度小于90°，图3中主梯形β角度小于90°，辅助梯形α角度等于90°。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定                                               。