[實用新型]一體化線控獨立轉(zhuǎn)向五連桿懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320089466.4
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN203172711U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳辛波;黃露;劉林晶;來鑫;梁棟;武曉俊
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;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

本實用新型涉及一體化線控獨立轉(zhuǎn)向五連桿懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，具體涉及一種采用齒輪傳動和雙主銷結(jié)構(gòu)、用于五連桿懸架的線控獨立轉(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，同時轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)保證轉(zhuǎn)向時內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角之間一定的函數(shù)關(guān)系。線控獨立轉(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立地控制內(nèi)外輪的轉(zhuǎn)向動作。線控獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，通過計算機(jī)控制，可以實現(xiàn)各個轉(zhuǎn)向輪獨立轉(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，實現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。

五連桿獨立懸架因其優(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，形成五連桿懸架線控獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的技術(shù)平臺。機(jī)電一體化線控獨立轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案及其控制策略是實現(xiàn)這一技術(shù)平臺的關(guān)鍵技術(shù)。

實用新型內(nèi)容

本實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立轉(zhuǎn)向五連桿懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，使車輪上下跳動時所引起的附加轉(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，本實用新型提供了一種一體化線控獨立轉(zhuǎn)向五連桿懸架導(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，通過齒輪減速器將轉(zhuǎn)向力矩放大實現(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)及減速器為轉(zhuǎn)向電機(jī)和蝸桿蝸輪減速器組成，或由轉(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。

以蝸桿蝸輪減速器為例，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，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

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；五個球鉸分別固聯(lián)在副主銷上，即副主銷通過這五個球鉸分別與五根連桿的一端相鉸接；這五根連桿的另一端也是通過五個球鉸分別與車架相鉸接，組成雙主銷結(jié)構(gòu)的五連桿轉(zhuǎn)向懸架機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，該機(jī)構(gòu)系統(tǒng)滿足兩個自由度要求，即：一個是主主銷軸線的轉(zhuǎn)動自由度，即車輪轉(zhuǎn)向；另一個是懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的上下跳動自由度，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，無相對位移，因而，車輪上下跳動時所引起的附加轉(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，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。

本實用新型的有益效果是：

1）使車輪上下跳動時所引起的附加轉(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、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)過不同類型齒輪減速器輸出至主主銷，實現(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。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例一的系統(tǒng)原理圖；

圖2是圖1中A部的放大圖；

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；??