[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)向裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010000828.2
• 申請(qǐng)日: 2020-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN112829821B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鵬宇;曹嘉;何政翰;蕭宇君;李芳明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B62D5/04
• 分類號(hào): B62D5/04;B62D17/00;B62D7/20;B62D7/18
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 張燕華;王馨儀

本發(fā)明公開一種轉(zhuǎn)向裝置及方法，其中，轉(zhuǎn)向裝置包含：一轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元，根據(jù)一人機(jī)界面控制器所接收到一轉(zhuǎn)向信號(hào)后啟動(dòng)；一轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件，借由一螺桿組連接至轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元；一偏心螺栓，借由一齒輪與轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元連接；一轉(zhuǎn)向節(jié)，與轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件與偏心螺栓連接，用以控制一車輪碟盤；當(dāng)轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件推動(dòng)或拉動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)，轉(zhuǎn)向節(jié)推動(dòng)或拉動(dòng)車輪碟盤，且驅(qū)動(dòng)偏心螺栓的一偏心輪，改變車輪碟盤的外傾角度。借由本發(fā)明的轉(zhuǎn)向機(jī)制，可以減少致動(dòng)器數(shù)量以及輪胎磨耗，并能增加車輛過(guò)彎性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向裝置及方法，特別是關(guān)于可同時(shí)整合控制轉(zhuǎn)向角和外傾角，以有效減少車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的旋轉(zhuǎn)半徑，改良車輛轉(zhuǎn)向性能的一種車輛轉(zhuǎn)向裝置及其方法。

背景技術(shù)

車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，通常借由操縱轉(zhuǎn)向角來(lái)達(dá)成，即通過(guò)轉(zhuǎn)向方向盤和轉(zhuǎn)向機(jī)帶動(dòng)畢特門臂(pitman arm)推動(dòng)拉桿，使轉(zhuǎn)向節(jié)改變轉(zhuǎn)向角，輪胎產(chǎn)生側(cè)滑角使車輛過(guò)彎。由于轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向不足時(shí)，可能造成車輛沖滑出道路，而轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向過(guò)度時(shí)，則容易造成車輛側(cè)滑甩尾。

由于車輛的外傾角可用以增加過(guò)彎性能并減少車輪磨耗，為了彌補(bǔ)現(xiàn)有車輛轉(zhuǎn)向操控上的缺點(diǎn)，乃有利用調(diào)控外傾角配合轉(zhuǎn)向力來(lái)改善車輛轉(zhuǎn)彎的技術(shù)被提出。

然而現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或裝置，使用的致動(dòng)器的數(shù)量較多，每一車輪至少使用二支致動(dòng)器分別控制轉(zhuǎn)向角與外傾角。再者，現(xiàn)有轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)或裝置技術(shù)，使用規(guī)格較大的致動(dòng)器，不僅占空間，且耗費(fèi)成本和動(dòng)力。而且，轉(zhuǎn)向角與外傾角分別由各自的致動(dòng)器作動(dòng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，仍需較大的轉(zhuǎn)彎半徑。

有鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)中，四輪車輛的轉(zhuǎn)向控制機(jī)構(gòu)的諸多不足之處，如何減少元件使用數(shù)量，且同時(shí)減少致動(dòng)元件或轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)所占用的空間，達(dá)到降低所需轉(zhuǎn)彎半徑的功效，乃成為本案積極研究改良的目標(biāo)。

本發(fā)明經(jīng)由持續(xù)地實(shí)驗(yàn)與模擬，提出了一種可同時(shí)整合轉(zhuǎn)向角與外傾角控制的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其在每一車輪分別利用動(dòng)力元件針對(duì)受力較小的轉(zhuǎn)向元件拉動(dòng)/推動(dòng)使其轉(zhuǎn)向，因此不需要使用規(guī)格較大的致動(dòng)元件；動(dòng)力元件同時(shí)可調(diào)整外傾角達(dá)到修正轉(zhuǎn)向角的功能，因此可提供車輛平穩(wěn)轉(zhuǎn)向且減少回轉(zhuǎn)半徑的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)向裝置及方法，使其可以改善車輛過(guò)彎性能。

為達(dá)上述的目的，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)向裝置，包含：一轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元，具有至少一扭力輸出端；一傳動(dòng)單元，連接至扭力輸出端；一上控制臂；一轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件，與該傳動(dòng)單元連接；一偏心螺栓，裝設(shè)于上控制臂，與該轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元連接；一轉(zhuǎn)向節(jié)，連接在一車輪碟盤，且與該轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件及該上控制臂連接，用以控制該車輪碟盤。其中，該轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件以推動(dòng)或拉動(dòng)該轉(zhuǎn)向節(jié)，控制車輛轉(zhuǎn)向角；該轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元同時(shí)驅(qū)動(dòng)該偏心螺栓，借由該上控制臂推動(dòng)或拉動(dòng)該轉(zhuǎn)向節(jié)，以改變?cè)撥囕喌P的外傾角度。

其中，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置借由一下控制臂和懸吊避震器裝設(shè)在車輛的車架上。

其中，前述的轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元電氣連接于一人機(jī)界面控制器，借由該人機(jī)界面控制器接收轉(zhuǎn)向信號(hào)。

轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元經(jīng)由人機(jī)界面控制器接收到一轉(zhuǎn)向信號(hào)后啟動(dòng)，轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元輸出扭力轉(zhuǎn)速帶動(dòng)傳動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件推動(dòng)或拉動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)，轉(zhuǎn)向節(jié)再連動(dòng)車輪碟盤，改變車輪碟盤的轉(zhuǎn)向角度。轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元同時(shí)將扭力轉(zhuǎn)速經(jīng)由螺桿齒輪組帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)偏心螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，改變上控制臂的位置并連動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)，改變懸吊的幾何關(guān)系，用以調(diào)整外傾角。

其中，前述的轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元的扭力輸出端借由螺桿齒輪組將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線運(yùn)動(dòng)。

其中，前述的轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元為馬達(dá)，轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件為橫拉桿；傳動(dòng)元件為鏈條、皮帶或齒輪齒條，并且具有調(diào)速功能。

其中，該至少一扭力輸出端包含：第一扭力輸出端以及第二扭力輸出端。

其中，該傳動(dòng)單元更包含一傳動(dòng)元件和螺桿組，該傳動(dòng)元件連接于該轉(zhuǎn)向動(dòng)力單元的該第一扭力輸出端，該螺桿組連接驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)件。