[實(shí)用新型]一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向麥弗遜懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320089051.7
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN203126939U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳辛波;黃露;梁棟;來鑫;武曉俊;劉林晶
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D3/10;B62D7/18
• 代理公司: 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德;劉瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向-麥弗遜懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，具體涉及一種采用齒輪傳動和雙主銷結(jié)構(gòu)、用于麥弗遜懸架的線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)將駕駛員操縱方向盤的轉(zhuǎn)向動作傳給轉(zhuǎn)向車輪，同時(shí)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)保證轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角之間一定的函數(shù)關(guān)系，線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用控制信號代替方向盤與轉(zhuǎn)向車輪之間原有的機(jī)械連接，由各自的控制信號獨(dú)立地控制內(nèi)外輪的轉(zhuǎn)向動作。線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，通過計(jì)算機(jī)控制，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向，進(jìn)而改善汽車的機(jī)動性和操縱穩(wěn)定性。該系統(tǒng)主要由方向盤總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成和主控制器組成。方向盤總成將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，傳遞給主控制器；同時(shí)接受主控制器送來的力矩信號，產(chǎn)生方向盤回正力矩，以提供路感信息；轉(zhuǎn)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)接受主控制器的命令，控制轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。

麥弗遜獨(dú)立懸架因其優(yōu)異的性能而廣泛用于現(xiàn)代汽車中，將線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)用于此種懸架將進(jìn)一步改善汽車的操縱穩(wěn)定性，形成麥弗遜懸架線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)平臺。機(jī)電一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案及其控制策略是實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)平臺的關(guān)鍵技術(shù)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向麥弗遜懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，使車輪上下跳動時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。

為了解決以上的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向麥弗遜懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車架、車輪及車軸、主銷、懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向電機(jī)及齒輪減速器，所述主銷為雙主銷結(jié)構(gòu)，即主主銷和副主銷；轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器固定在雙主銷上，為扇形不完全齒輪結(jié)構(gòu)，通過齒輪對減速器將轉(zhuǎn)向力矩放大實(shí)現(xiàn)車輪轉(zhuǎn)向。

所述雙主銷結(jié)構(gòu)，是主主銷兩端與轉(zhuǎn)動鉸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動鉸的外殼與懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的副主銷固聯(lián)，其中懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的自由度為1，即車輪上下跳動自由度。

所述轉(zhuǎn)向電機(jī)的扇形不完全蝸輪固聯(lián)在主主銷上，轉(zhuǎn)向電機(jī)與副主銷固聯(lián)，蝸桿與轉(zhuǎn)向電機(jī)軸固聯(lián)，蝸桿與蝸輪嚙合，轉(zhuǎn)向電機(jī)經(jīng)蝸桿蝸輪減速，驅(qū)動主主銷轉(zhuǎn)動，帶動車輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器可以由轉(zhuǎn)向電機(jī)和蝸桿蝸輪減速器組成，也可由轉(zhuǎn)向電機(jī)和其他類型齒輪組成，如錐齒輪對、定軸齒輪對、行星輪系等。以蝸桿蝸輪齒輪減速器為例，其中，車輪與車軸聯(lián)接，車軸與主主銷固聯(lián)，主主銷兩端分別各有一個(gè)轉(zhuǎn)動鉸，主主銷通過轉(zhuǎn)動鉸與懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的副主銷鉸接；副主銷的上端通過球鉸與車架相鉸接，副主銷的下端通過虎克鉸與連桿的一端相鉸接，連桿的另一端通過轉(zhuǎn)動鉸與車架相鉸接。此時(shí)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，即：一個(gè)是沿主主銷軸線的轉(zhuǎn)動，即車輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的上下跳動，即車輪的上下跳動。扇形不完全蝸輪固聯(lián)在主主銷上，轉(zhuǎn)向電機(jī)殼體通過轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座與副主銷固聯(lián)，蝸桿與轉(zhuǎn)向電機(jī)軸固聯(lián)，其中，保證蝸桿與蝸輪嚙合，轉(zhuǎn)向電機(jī)經(jīng)蝸桿蝸輪減速，驅(qū)動主主銷轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。由于主主銷和副主銷是通過轉(zhuǎn)動鉸鉸接的，兩者之間在車輪上下跳動時(shí)，無相對位移，因而，車輪上下跳動時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。駕駛員輸出轉(zhuǎn)向指令至主控制器，主控制器控制轉(zhuǎn)向電機(jī)旋轉(zhuǎn)，與之固聯(lián)的蝸桿帶動蝸輪，使車輪產(chǎn)生繞主銷旋轉(zhuǎn)的動作，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1）使車輪上下跳動時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向，且機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作與裝配簡便；

2）采用雙主銷結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向電機(jī)與副主銷固聯(lián)，將動力經(jīng)過不同類型的齒輪減速器輸出至主主銷，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；

3）應(yīng)用于四輪轉(zhuǎn)向汽車,便于使前后輪采用完全相同的獨(dú)立懸架-轉(zhuǎn)向輪模塊化結(jié)構(gòu),從而大幅度減少關(guān)鍵零部件種類,降低批量化制造成本；

4）具有車輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向角度范圍大、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、裝配方便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向麥弗遜懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)原理圖；

圖2是圖1中A部放大圖；

圖中標(biāo)號說明：

0—車架；???

1—車輪及車軸；???

101—車輪；?????????????????????????102—車軸；

2—主銷；???

201—主主銷；????????????????????????20A—轉(zhuǎn)動鉸；??

20B—轉(zhuǎn)動鉸；

3—懸架連桿機(jī)構(gòu)；???????

301—副主銷；????????????????????????302—連桿；??