[發(fā)明專利]一種適用于商用車的前輪獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510765449.1
• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105292244A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭宏宇;趙明新;趙偉強;宗長富
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: B62D5/04
• 分類號: B62D5/04;B62D3/04;B62D3/12
• 代理公司: 長春市四環(huán)專利事務(wù)所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種適用于商用車的前輪獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于商用車的前輪獨立轉(zhuǎn)向。

技術(shù)背景：

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，公路運輸(包括人和貨物的運輸)在整個交通運輸領(lǐng)域占有重要地位，并且隨著商用車保有量的不斷增加，商用車的性能逐漸受到人們的重視，其中作為關(guān)鍵系統(tǒng)之一的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對商用車的行駛安全至關(guān)重要。雖然傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(機械式、液壓助力或電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng))已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟，并廣泛用于現(xiàn)代汽車(包括商用車)，但隨著汽車、電子技術(shù)的不斷進步和人們生活水平的顯著提高，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)在一定程度上不能滿足人們對高性能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求。相比于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不僅能克服傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中存在的問題，而且能夠提高汽車的操縱穩(wěn)定性以及減少輪胎磨損，提高經(jīng)濟性等。但由于商用車滿載質(zhì)量大，轉(zhuǎn)向所需的轉(zhuǎn)矩大，結(jié)構(gòu)設(shè)計起來也比較麻煩，所以國內(nèi)對商用車獨立轉(zhuǎn)向的研究涉及的不是很多。本發(fā)明人對商用車前輪獨立轉(zhuǎn)向機構(gòu)做了進一步研究分析，發(fā)明了一種適用于商用車的前輪獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，旨在克服傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的不足和提高商用車的轉(zhuǎn)向性能。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于開發(fā)一種適用于商用車的前輪獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于商用車的獨立轉(zhuǎn)向。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是按如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種適用于商用車的前輪獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，目的在于提高商用車的轉(zhuǎn)向性能。該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括電機、蝸輪蝸桿機構(gòu)、齒輪齒條總成。由于商用車滿載質(zhì)量大，轉(zhuǎn)向所需的轉(zhuǎn)矩大，據(jù)此，本發(fā)明采用雙級減速機構(gòu)形式，以提供足夠大的轉(zhuǎn)向力矩。其中，蝸輪蝸桿機構(gòu)為第一級，齒輪齒條總成為第二級。兩個轉(zhuǎn)向輪各對應(yīng)一臺電機；兩臺電機相互獨立，通過相關(guān)機構(gòu)控制著各自相應(yīng)車輪的轉(zhuǎn)向運動。其中，本發(fā)明系統(tǒng)動力傳輸路徑如下：電機→渦輪蝸桿機構(gòu)→齒輪齒條總成→轉(zhuǎn)向節(jié)臂→轉(zhuǎn)向車輪。

技術(shù)方案中所述的電機包括一個定子、和定子同軸的電樞、一根帶有驅(qū)動部分和傳動部分的共用軸。其中驅(qū)動部分通過連結(jié)件與電樞相連以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動輸出；傳動部分做成蝸桿，用于和蝸輪相嚙合傳輸動力。該共用軸的使用，不僅減少了電機質(zhì)量，縮短了安裝寬度，降低了成本，而且解決了電機和蝸輪之間的調(diào)整問題。

技術(shù)方案中所述的蝸輪中間銑有花鍵槽，小齒輪軸也銑有花鍵，兩者通過花鍵連結(jié)實現(xiàn)把動力從蝸輪傳至到齒條。

技術(shù)方案中所述的齒條在徑向上開有一定深度、沿軸向方向有一定長度的滾道，通過與導(dǎo)輪相配合，用來支持和引導(dǎo)齒條在滾道內(nèi)直線運動。滾道兩端起限位作用，并通過改變滾道在軸向方向上的長度可改變轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角范圍。

本發(fā)明的有益效果：

1，本發(fā)明采用雙級減速機構(gòu)形式，通過二次增大轉(zhuǎn)矩，能夠可靠的為各種工況下的轉(zhuǎn)向提供轉(zhuǎn)向力矩。

2，由于本發(fā)明采用雙級減速結(jié)構(gòu)形式，在滿足轉(zhuǎn)向要求的前提下，可適當(dāng)?shù)倪x擇小點的電機，可節(jié)約安裝空間，降低成本。

3，共用軸的使用不僅減少了電機質(zhì)量，縮短了安裝寬度，降低了成本，而且解決了電機和蝸輪之間的調(diào)整問題。

4，通過齒條上滾道可以對轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角進行限制，可以改變滾道長度來改變轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的范圍。

5，左前輪和右前輪相互獨立進行轉(zhuǎn)向，不僅能夠提高轉(zhuǎn)向性能，而且能減少輪胎的磨損，提高經(jīng)濟性。

附圖說明：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

圖1是本發(fā)明所述的適用于商用車的前輪獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖。

圖2是本發(fā)明所用電機結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是小齒輪軸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是齒條滾道結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1，左前輪；2，轉(zhuǎn)向節(jié)臂；3，蝸輪蝸桿機構(gòu)；4，電機軸；5，電機；6，小齒輪軸；7，齒輪齒條總成；8，右前輪；9，共用軸傳動部分；10，共用軸；11，軸承；12，電機殼體；13，定子；14，電樞；15，襯套；16，端蓋總成；17，軸承；18，共用軸驅(qū)動部分；19，連接件；20小齒輪軸軸端；21，花鍵；22，小齒輪；23，滾道；24，齒條

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的描述。