[發明專利]汽車轉向操縱機構、轉向傳動等速性的改善方法以及汽車

有效

• 申請號: 200910236823.3
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN102050146A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 劉麗娟;李書涵;黃志新;王可峰;張永明;張子金
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: B62D7/18
• 分類號: B62D7/18
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種汽車轉向操縱機構，更具體地，涉及一種包括十字軸式萬向節的汽車轉向操縱結構，此外，本發明還涉及一種汽車轉向操縱機構的轉向傳動等速性的改善方法以及包括所述轉向操縱機構的汽車。

背景技術

目前就國內生產的汽車而言，汽車轉向操縱機構普遍采用雙十字軸萬向節轉向操縱機構。在雙十字軸萬向節轉向操縱機構中，要求轉向傳動的輸入端與輸出端盡量實現等角速度傳動，這樣才能將駕駛員對方向盤的操縱準確、及時、平穩地傳遞到轉向輪上，從而使汽車按照駕駛員的操縱意圖有效地實現轉向動作。相反，如果轉向操縱機構的傳動不等速，則會產生轉向響應不及時、轉向力波動等不良后果，從而造成駕駛員操縱手感不平穩，甚至不能有效地實現汽車的轉向，引發安全事故。

關于雙十字軸萬向節轉向操縱機構的等角速度傳動，公知地需要同時滿足兩個條件：其一，第一萬向節兩軸之間的夾角(即轉向管柱的軸線和轉向傳動軸的軸線之間的夾角)與第二萬向節兩軸間的夾角(即轉向傳動軸的軸線和轉向器輸入軸的軸線之間的夾角)相等；其二，第一萬向節從動叉與第二萬向節主動叉處于同一個平面內(即第一萬向節的從動叉十字軸軸線平行于第二萬向節的主動叉十字軸軸線)。

在現有的汽車開發設計中，設計人員一般盡量按照上述兩個條件來設計汽車轉向傳動機構。但是，上述兩個條件在汽車轉向操縱機構的實際設計中常常不能得到滿足，其原因在于，對于特定的車型而言，轉向管柱、轉向傳動軸以及轉向器輸入軸的布置位置受到整車布置空間、尤其是底盤布置結構的限制，這常常使得轉向管柱的軸線和轉向傳動軸的軸線之間的夾角不能布置為與轉向傳動軸的軸線和轉向器輸入軸的軸線之間的夾角相等，在此情形下，即使通過萬向節的布置而使得第一萬向節從動叉與第二萬向節主動叉處于同一個平面內(即滿足上述第二個條件)，轉向操縱機構也會因為不滿足上述第一個條件而表現出明顯的轉向傳動的不等速性，從而造成轉向響應不及時、轉向力波動等不良后果，甚至引發安全事故。此時，如果要滿足上述第一個條件，則需要更改轉向器的安裝位置，甚至需要重新設計轉向器，以改變轉向器輸入軸的安裝角度，這輕則會引起轉向梯形等轉向特性的變化而影響汽車操縱的穩定性，重則可能會導致底盤布置結構變化而使得既定的車型無法實現，并因此需要進行整車的重新設計，從而導致開發成本和時間的巨大浪費。

因此，在汽車轉向操縱機構受到整車布置空間的限制而不能滿足上述轉向傳動的等速性條件時，如何能夠在不改變既有整車布置結構的前提下實現良好的轉向傳動等速性，這在現有技術中是一個技術難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種汽車轉向操縱機構，該汽車轉向操縱機構能夠在轉向管柱的軸線和轉向傳動軸的軸線之間的夾角與轉向傳動軸的軸線和轉向器輸入軸的軸線的夾角不相等的情形下實現良好的轉向傳動的等速性。

此外，本發明還要提供一種汽車轉向操縱機構的轉向傳動等速性的改善方法以及包括上述汽車轉向操縱機構的汽車。

為解決上述技術問題，根據本發明的一個方面，本發明提供一種汽車轉向操縱機構，該汽車轉向操縱機構包括依次連接的方向盤、轉向管柱、第一萬向節、轉向傳動軸、第二萬向節以及轉向器輸入軸，所述第一萬向節和所述第二萬向節為十字軸式萬向節，其中，所述第一萬向節的從動叉十字軸軸線與所述第二萬向節的主動叉十字軸軸線之間形成有夾角，該夾角的值滿足以下關系式：