一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統技術方案

本發明專利技術公開一種一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統，包括車架、車輪及車軸、主銷、懸架連桿導向機構和轉向電機及減速器，該系統適用于多種獨立懸架，所述主銷為雙主銷結構，轉向電機及減速器固定在雙主銷上，通過齒輪減速器將轉向力矩放大實現車輪轉向。本發明專利技術的優點是通過采用雙主銷結構和齒輪傳動，使車輪上下跳動時所引起的附加轉向足夠微小，甚至消除這種附加轉向；車輪獨立轉向角度范圍大、結構緊湊、工作可靠、裝配方便、成本低廉；適用于多種獨立懸架。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種新型一體化線控獨立轉向-懸架導向機構，具體涉及一種采用齒輪傳動的，適用于各種獨立懸架的線控獨立轉向懸架導向機構系統。
技術介紹
傳統轉向系統通過轉向機構將駕駛員操縱方向盤的轉向動作傳給轉向車輪，同時轉向梯形機構保證轉向時內外輪轉角之間一定的函數關系，由于轉向梯形的存在，必然會導致在車輪上下跳動時，產生懸架導向機構和轉向桿系系統的干涉，對汽車平順性和操作穩定性帶來一定的影響。而線控獨立轉向系統用控制信號代替方向盤與轉向車輪之間原有的機械連接，由各自的控制信號獨立地控制內外輪的轉向動作。線控獨立轉向系統的優勢在于:通過計算機控制，可以實現各個轉向輪獨立轉向，進而改善汽車的機動性和操縱穩定性；通過對轉向電機到車輪之間的機構設計，可以實現無轉向系干涉功能。該系統主要由方向盤總成、轉向執行總成和主控制器組成。方向盤總成將駕駛員的轉向意圖轉換成數字信號，傳遞給主控制器；同時接受主控制器送來的力矩信號，產生方向盤回正力矩，以提供路感信息；轉向執行機構接受主控制器的命令，控制轉向車輪轉動，實現駕駛員的轉向意圖。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是要提供一種一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統，可適用于各種獨立懸架線控獨立轉向情況，能夠使車輪上下跳動時所引起的附加轉向足夠微小，甚至消除這種附加轉向。為了解決以上的技術問題，本專利技術提供了一種一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統，包括車架、車輪及車軸、主銷、懸架連桿導向機構和轉向電機及減速器，該系統適用于多種獨立懸架，即齒輪傳動的線控獨立轉向機構安裝在麥弗遜獨立懸架上、或雙橫臂獨立懸架上、或雙縱臂獨立懸架上、或三連桿獨立懸架上、或四連桿獨立懸架上、或五連桿獨立懸架上；所述主銷為雙主銷結構，即主主銷和副主銷；轉向電機及減速器固定在雙主銷上，通過齒輪減速器將轉向力矩放大實現車輪轉向。所述雙主銷結構，是主主銷兩端與轉動鉸固聯，轉動鉸的外殼與懸架連桿導向機構的副主銷固聯，其中懸架連桿導向機構的自由度為1，即車輪上下跳動自由度，主要包括導向桿、副主銷、球鉸、虎克鉸和轉動鉸，不同的懸架連桿導向機構導向桿根數不同，球鉸、虎克鉸和轉動鉸個數不同，但是副主銷只為一根。所述轉向電機及減速器為轉向電機和蝸桿蝸輪減速器組成，或由轉向電機和其他類型齒輪組成，如錐齒輪對、定軸齒輪對、行星輪系。所述蝸桿蝸輪減速器的扇形不完全蝸輪固聯在主主銷上，轉向電機與副主銷固聯，蝸桿與轉向電機軸固聯，蝸桿與蝸輪嚙合，轉向電機經蝸桿蝸輪減速，驅動主主銷轉動，帶動車輪實現轉向。以蝸桿蝸輪齒輪減速器為例，其中，車輪與車軸聯接，車軸與主主銷固聯，主主銷兩端分別各與一個轉動鉸的銷軸固聯，轉動鉸的外殼與懸架連桿機構中的副主銷固聯，懸架導向機構的副主銷通過球鉸或虎克鉸或轉動鉸與導向桿的一端鉸接，導向桿的另一端通過球鉸或虎克鉸或轉動鉸與車架鉸接，此時，機構系統具有兩個自由度，一個是沿主主銷軸線的轉動，即車輪轉向；另一個是懸架導向機構上下跳動，即車輪的上下跳動。扇形不完全蝸輪固聯在主主銷上，轉向電機殼體通過轉向電機安裝座與副主銷固聯，蝸桿與轉向電機軸固聯，其中，保證蝸桿與蝸輪嚙合，轉向電機經蝸桿蝸輪減速，驅動主主銷轉動，實現轉向。由于主主銷和副主銷是通過轉動鉸鉸接的，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向足夠微小，甚至消除這種附加轉向。駕駛員輸出轉向指令至主控制器，主控制器控制轉向電機旋轉，與之固聯的蝸桿帶動蝸輪，使車輪產生繞主銷旋轉的動作，實現轉向。本專利技術的有益效果是: 1)使車輪上下跳動時所引起的附加轉向足夠微小，甚至消除這種附加轉向，且機構設計、制作與裝配簡便； 2)采用雙主銷結構，轉向電機與副主銷固聯，將動力經過不同類型齒輪減速器輸出至主主銷，實現轉向； 3)應用于四輪轉向汽車，便于使前后輪采用完全相同的獨立懸架-轉向輪模塊化結構，從而大幅度減少關鍵零部件種類，降低批量化制造成本； 4)車輪獨立轉向角度范圍大、結構緊湊、工作可靠、裝配方便、成本低廉； 5)適用于多種獨立懸架。附圖說明圖1是本專利技術用于麥弗遜懸架的系統原理 圖2是圖1中A部放大 圖3是本專利技術用于雙橫臂懸架的系統原理 圖4是圖3中A部放大 圖5是本專利技術用于雙縱臂懸架的系統原理 圖6是圖5中A部放大 圖7是本專利技術用于三連桿懸架的系統原理 圖8是圖7中A部放大 圖9是本專利技術用于四連桿懸架的系統原理 圖10是圖7中A部放大 圖11是本專利技術用于五連桿懸架的系統原理 圖12是圖7中A部放大 圖中標號說明: O—車架； 1一車輪及車軸； 101—車輪；102—車軸； 2一主銷； 201—主主銷；20A—轉動鉸；20B—轉動鉸；3—麥弗遜懸架懸架連桿機構；301—副主銷；302—連桿；30A—球鉸；30B—虎克鉸；30C—轉動鉸；4一轉向電機及減速器；401一轉向電機；402—蝸輪；403—蝸桿；404—轉向電機安裝座；405—轉向電機安裝座；6—雙橫臂懸架連桿機構；601—副主銷；602—連桿；603一連桿；60A—虎克絞；60B—轉動鉸；60C—球鉸；60D—轉動鉸；7—雙縱臂懸架連桿機構；701—副主銷；702—連桿；703—連桿；70A—轉動鉸；70B—虎克鉸；70C—球鉸；70D—轉動鉸；8—三連桿懸架連桿機構；801—副主銷；802—連桿；803—連桿；804—連桿；80A—球鉸；80B—轉動鉸；80C—球鉸；80D—球鉸；80E—球鉸；80F—轉動鉸；9一四連桿懸架連桿機構；901—副主銷；902—連桿；903—連桿；904—連桿；905一連桿；90A—球絞；90B—轉動鉸；90C—球鉸；90D—球鉸；90E—球鉸；90F—球鉸；90G—球鉸；90H—球鉸；10一五連桿懸架連桿機構；1001—副主銷；1002—連桿；1003—連桿；1004—連桿；1005—連桿；1006—連桿；IOOA—球鉸；IOOB—球鉸；IOOC—球鉸；IOOD—球鉸；IOOE—球鉸；IOOF—球鉸； IOOG—球鉸；IOOH—球鉸； 1001—球鉸；100J—球鉸。具體實施例方式請參閱附圖所示，對本專利技術的具體實施方式作進一步的描述。本專利技術與不同類型的獨立懸架構成不同懸架的線控獨立轉向系統，這里將分別以麥弗遜懸架、雙橫臂懸架、雙縱臂懸架、三連桿懸架、四連桿懸架和五連桿懸架為例來詳細闡述該專利技術的具體實施方式。具體實施例1: 如圖1和圖2所示，本專利技術提供了一種一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統，包括車架O、車輪及車軸1、主銷2、 麥弗遜懸架連桿導向機構3和轉向電機及減速器4 ;其中車輪及車軸I包括車輪101和車軸102 ;主銷2包括主主銷201和轉動鉸20A、20B ;麥弗遜懸架連桿導向機構3包括副主銷301，連桿302，球鉸30A，虎克鉸30B，轉動鉸30C ;轉向電機及減速器4包括轉向電機401、蝸輪402、蝸桿403、轉向電機安裝座404和405。車輪101與車軸102聯接，車軸102與主主銷201固聯，主主銷201兩端分別各與一個轉動鉸20A，20B的銷軸固聯，轉動鉸20A、20B外殼與麥弗遜懸架連桿導向機構3中的副主銷301固聯，即主主銷201通過轉動鉸20A、20B與麥弗遜懸架連本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統，包括車架、車輪及車軸、主銷、懸架連桿導向機構和轉向電機及減速器，其特征在于：該系統適用于多種獨立懸架，即齒輪傳動的線控獨立轉向機構安裝在麥弗遜獨立懸架上、或雙橫臂獨立懸架上、或雙縱臂獨立懸架上、或三連桿獨立懸架上、或四連桿獨立懸架上、或五連桿獨立懸架上；所述主銷為雙主銷結構，即主主銷和副主銷；轉向電機及減速器固定在雙主銷上，通過齒輪減速器將轉向力矩放大實現車輪轉向。

【技術特征摘要】
1.一種一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統，包括車架、車輪及車軸、主銷、懸架連桿導向機構和轉向電機及減速器，其特征在于:該系統適用于多種獨立懸架，即齒輪傳動的線控獨立轉向機構安裝在麥弗遜獨立懸架上、或雙橫臂獨立懸架上、或雙縱臂獨立懸架上、或三連桿獨立懸架上、或四連桿獨立懸架上、或五連桿獨立懸架上；所述主銷為雙主銷結構，即主主銷和副主銷；轉向電機及減速器固定在雙主銷上，通過齒輪減速器將轉向力矩放大實現車輪轉向。2.根據權利要求1所述的一體化線控獨立轉向懸架導向機構系統，其特征在于:所述雙主銷結構，是主主銷兩端與轉動鉸固聯，轉...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳辛波，來鑫，黃露，梁棟，武曉俊，劉林晶，
申請(專利權)人：同濟大學，
類型：發明
國別省市：