[发明专利]一种多轴车辆及其双前轴齿轮齿条式转向系统

说明书

本发明公开一种多轴车辆及其双前轴齿轮齿条式转向系统，该转向系统包括转向轴、两个换向器、两个齿轮齿条转向器和万向传动轴；第一换向器的输入端口与转向轴连接，第一齿轮齿条转向器的输入端口与第一换向器的第一输出端口连接，且第一齿轮齿条转向器的两个输出端口与第一轴的两侧转向轮传动连接；万向传动轴的两端分别与第一换向器的第二输出端口和第二换向器的输入端口连接；第二换向器的输出端口与第二齿轮齿条转向器的输入端口连接；第二齿轮齿条转向器的两个输出端口分别与第二轴的两侧转向轮传动连接。本发明通过结构优化实现转向盘对两个齿轮齿条转向器的合理控制，结构简单可靠及传动效率较高，还能够全面保障传动平顺性和操纵稳定性。

技术领域

本发明涉及汽车转向控制技术领域，具体涉及一种多轴车辆及其双前轴齿轮齿条式转向系统。

背景技术

现有多轴车辆的双前轴转向系统大多使用循环球式转向器，其控制机构主要由一个转向器、助力机以及双前轴之间串联的拉杆和拐臂构成，由此通过多个空间四边形的相互位移，最大限度地满足两轴转向轮不同转角的需要。

随着人们对车辆行驶平顺性和操纵稳定性要求的提高，独立悬架在大型客车等多轴车辆的使用逐步增加。然而，与独立悬架相匹配的转向器一般为齿轮齿条转向器。因此，转向盘如何合理控制两个齿轮齿条转向器工作的问题亟待解决。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种多轴车辆及其双前轴齿轮齿条式转向系统，以通过结构优化实现转向盘对两个齿轮齿条转向器的合理控制。

本发明提供的双前轴齿轮齿条式转向系统，用于所述双前轴的第一轴和第二轴，包括与转向盘传动连接的转向轴；还包括两个换向器、两个齿轮齿条转向器和万向传动轴；其中：第一换向器的输入端口与所述转向轴连接，且所述第一换向器具有两个输出端口；第一齿轮齿条转向器的输入端口与所述第一换向器的第一输出端口连接，且所述第一齿轮齿条转向器的两个输出端口分别与所述第一轴的两侧转向轮传动连接；万向传动轴的两端分别与所述第一换向器的第二输出端口和第二换向器的输入端口连接；第二换向器的输出端口与第二齿轮齿条转向器的输入端口连接；第二齿轮齿条转向器的两个输出端口分别与所述第二轴的两侧转向轮传动连接。

优选地，所述第一换向器的第一输出端口沿竖向布置、第二输出端口沿纵向布置。

优选地，所述第一换向器的输入端口竖向布置，且与所述第一输出端口同轴。

优选地，所述第一换向器的第一输出端口和第二输出端口之间通过锥齿轮啮合传动。

优选地，以所述第一轴的外轮转角为10°时所述第二轴的外轮转角满足理论值为条件，确定所述第一换向器输入输出的第一速比和所述第二换向器输入输出的第二速比。

优选地，所述第一速比与所述第二速比的乘积为1时配置为：通过转向节臂长度的确定，以满足双前轴转向轮不同转角理论值。

优选地，所述第一速比与所述第二速比的乘积为大于1时配置为：通过所述第一速比与所述第二速比的乘积大小调整所述第一齿轮齿条转向器和所述第二齿轮齿条转向器的输入转速，以满足双前轴转向轮不同转角理论值。

本发明还提供一种多轴车辆，包括双前轴，还包括如前所述的双前轴齿轮齿条式转向系统。

优选地，所述多轴车辆具体为客车、货车或特种车辆。

与现有技术相比，本发明创新性地提出一种通过两个换向器和万向传动轴传动，实现两组转向器并联后统一由转向盘进行控制。具体地，本方案的第一换向器具有两个输出端口，其第一输出端口输出动力至第一齿轮齿条转向器，其第二输出端口通过万向传动轴与第一换向器的输入端口连接，进而输出动力至第二齿轮齿条转向器。本方案中，第一换向器、万向传动轴、和第二换向器构成转向轴向第二齿轮齿条转向器传递动力的传动机构，具有结构简单可靠及传动效率较高的特点；与此同时，应用本方案还能够全面保障传动平顺性和操纵稳定性。

附图说明