一種第二前橋轉(zhuǎn)向裝置及雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種第二前橋轉(zhuǎn)向裝置及雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，前者包括由橫拉桿、前橋工字梁和兩個轉(zhuǎn)向梯形臂構(gòu)成的轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)，第二前橋獨立轉(zhuǎn)向裝置還包括壓力傳動系統(tǒng)和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，方向盤轉(zhuǎn)角傳感器輸出的轉(zhuǎn)角信號輸入至壓力傳動系統(tǒng)的控制單元中，壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸安裝在前橋工字梁上，壓力缸的活塞桿與其中一個轉(zhuǎn)向梯形臂連接。本實用新型裝置因取消了原有連接于第一前橋轉(zhuǎn)向裝置與第二前橋之間的所有傳動臂和連桿，所以具有裝配工藝簡單、易于控制整車重量、避免發(fā)生干涉的優(yōu)點；另外，又由于第二前橋轉(zhuǎn)向裝置由單獨的液壓傳動系統(tǒng)提供動力，而無需通過第一前橋轉(zhuǎn)向裝置傳遞動力，因此還具有轉(zhuǎn)向輕便的優(yōu)點。
【專利說明】一種第二前橋轉(zhuǎn)向裝置及雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種第二前橋轉(zhuǎn)向裝置及雙前橋汽車轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常包括第一前橋轉(zhuǎn)向裝置和第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，如圖 1所示，第一前橋轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向器A4、第一轉(zhuǎn)向垂臂A1、第一前橋直拉桿A2和第一前 橋A3,其中，第一轉(zhuǎn)向垂臂A1與轉(zhuǎn)向器A4的輸出軸固定連接，第一前橋直拉桿A2的一端 與第一轉(zhuǎn)向垂臂A1鉸接，另一端與第一前橋A3的轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接；第二前橋轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn) 向器A4、第一轉(zhuǎn)向垂臂A1、第一過渡拉桿A5、過渡搖臂A7、第二過渡拉桿A8、第二轉(zhuǎn)向垂臂 A10和第二前橋直拉桿A13,其中，過渡搖臂A7與固定安裝在大梁上的過渡搖臂支架A6鉸 接，第一過渡拉桿A5的兩端分別與第一轉(zhuǎn)向垂臂A1和第一過渡搖臂A7鉸接，第二過渡拉 桿A8的兩端分別與過渡搖臂A7和第二轉(zhuǎn)向垂臂A10鉸接，而第二轉(zhuǎn)向垂臂A10與固定安 裝在大梁上的第二轉(zhuǎn)向垂臂支架A9鉸接，第二前橋直拉桿A13的一端與第二轉(zhuǎn)向垂臂A10 鉸接，另一端與第二前橋的轉(zhuǎn)向節(jié)臂連接。該種雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作原理為：轉(zhuǎn)向器 A4為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供扭矩，控制第一轉(zhuǎn)向垂臂A1前后擺動，第一轉(zhuǎn)向垂臂A1拉動第一前橋 直拉桿A2從而控制第一前橋A3轉(zhuǎn)向；同時，第一過渡拉桿A8跟隨第一轉(zhuǎn)向垂臂A1的擺動 而前后運動，進而帶動第二過渡拉桿A8前后運動，最終使第二前橋直拉桿A13前后運動而 拉動第二前橋A14實現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。由此可見，第一前橋A3與第二前橋A14之間通過一系列 拉桿和搖臂之間的機械連接實現(xiàn)聯(lián)動，從而保證第一前橋A3和第二前橋A14之間的運動協(xié) 調(diào)。該種雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的缺陷為：1、第一前橋和第二前橋之間的聯(lián)動裝置零部 件較多，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、裝配工藝復(fù)雜及不利于控制整車重量的問題；2、由于第一前橋和第 二前橋之間空間有限，因此，在轉(zhuǎn)向過程中，第一過渡拉桿容易和第一前橋輪胎干涉，第二 過渡拉桿容易與第一前橋輪胎和減震器干涉，第二前橋直拉桿容易和第二前橋輪胎干涉， 而過渡搖臂和第二轉(zhuǎn)向垂臂在擺動過程中也可能與消聲器和排氣管等零部件干涉；3、第一 前橋和第二前橋均由轉(zhuǎn)向器提供扭矩，存在轉(zhuǎn)向笨重的問題。
[0003] 另外還有一種取消中間過渡搖臂結(jié)構(gòu)的雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，而由一根連接拉桿 直接連接第一轉(zhuǎn)向垂臂和第二轉(zhuǎn)向垂臂。該種雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)雖然一定程度上解決了 上述缺陷1和2,但是仍然存在上述缺陷3,而且由于該種前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用一根連接 拉桿的連接結(jié)構(gòu)，因此還存在結(jié)構(gòu)強度較差的問題。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型實施例的目的在于克服現(xiàn)有雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)存在的缺陷，提供一 種可供本領(lǐng)域技術(shù)人員實現(xiàn)第二前橋的獨立控制的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，包括由 橫拉桿、前橋工字梁和兩個轉(zhuǎn)向梯形臂構(gòu)成的轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)，所述第二前橋獨立轉(zhuǎn)向裝置 還包括壓力傳動系統(tǒng)和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器，所述壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸安裝在所述前橋工 字梁上，所述壓力缸的活塞桿與其中一個轉(zhuǎn)向梯形臂連接，所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器輸出的 轉(zhuǎn)角信號輸入至所述壓力傳動系統(tǒng)的控制單元中。
[0006] 優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿上安裝有用于檢測活塞桿位置的行程傳感器，所 述行程傳感器將檢測到的位置信號反饋至所述控制單元。
[0007] 優(yōu)選的是，所述壓力傳動系統(tǒng)包括連接在所述壓力缸的循環(huán)管路上的流量控制 閥。
[0008] 優(yōu)選的是，所述壓力傳動系統(tǒng)為液壓傳動系統(tǒng)。
[0009] 優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿與所述轉(zhuǎn)向梯形臂的內(nèi)側(cè)面連接。
[0010] 優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿與兩個轉(zhuǎn)向梯形臂中的左轉(zhuǎn)向梯形臂鉸接。
[0011] 優(yōu)選的是，所述壓力缸與所述前橋工字梁之間通過球銷副連接。
[0012] 優(yōu)選的是，所述壓力缸的活塞桿與其中一個轉(zhuǎn)向梯形臂之間通過球銷副連接。 [0013]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括 第一前橋轉(zhuǎn)向裝置和第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，所述第二前橋轉(zhuǎn)向裝置為上述任一種所述的第二 前橋轉(zhuǎn)向裝置。
[0014] 優(yōu)選的是，所述壓力傳動系統(tǒng)經(jīng)流量分配閥同時為第一前橋轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向器和 第二前橋轉(zhuǎn)向裝置的壓力缸提供動力轉(zhuǎn)向介質(zhì)。
[0015] 本實用新型的有益效果在于，本實用新型的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置及雙前橋汽車轉(zhuǎn)向 系統(tǒng)因取消了原有連接于第一前橋轉(zhuǎn)向裝置的第一轉(zhuǎn)向垂臂與第二前橋之間的所有傳動 臂和連桿，所以具有裝配工藝簡單、易于控制整車重量、避免發(fā)生干涉的優(yōu)點；另外，又由于 本實用新型的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置由單獨的液壓傳動系統(tǒng)提供動力，而無需通過第一前橋轉(zhuǎn) 向裝置傳遞動力，因此還具有轉(zhuǎn)向輕便的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1示出了一種現(xiàn)有雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2示出了根據(jù)本實用新型所述第二前橋轉(zhuǎn)向裝置的一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0018] 圖3示出了根據(jù)本實用新型所述雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓傳動系統(tǒng)的一種實 施方式的方框原理圖，其中，圖中的粗實線為管路，細實線為電路。

【具體實施方式】
[0019] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的 限制。
[0020] 下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的 限制。
[0021] 如圖2和圖3所示，本實用新型的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置包括現(xiàn)有技術(shù)的第二前橋部 分，第二前橋包括由橫拉桿3、前橋工字梁2、左轉(zhuǎn)向梯形臂la和右轉(zhuǎn)向梯形臂lb構(gòu)成的轉(zhuǎn) 向梯形機構(gòu)，其中，左轉(zhuǎn)向梯形臂la和右轉(zhuǎn)向梯形臂lb分別與左轉(zhuǎn)向節(jié)和右轉(zhuǎn)向節(jié)固定連 接。本實用新型的第二前橋獨立轉(zhuǎn)向裝置取消原有連接于第一前橋轉(zhuǎn)向裝置的第一轉(zhuǎn)向垂 臂與第二前橋之間的所有傳動臂和連桿，取而代之地包括壓力傳動系統(tǒng)、用于檢測方向盤 的轉(zhuǎn)角信號的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器7和控制單元9,該方向盤轉(zhuǎn)角傳感器7安裝于轉(zhuǎn)向管柱， 其輸出的轉(zhuǎn)角信號包括轉(zhuǎn)角方向及轉(zhuǎn)角大小，該壓力傳動系統(tǒng)包括作為動力元件的動轉(zhuǎn)泵 81，作為執(zhí)行元件的壓力缸6,控制和調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力、流量和流動方向的控制調(diào)節(jié)元件，包 括連接管路和動力轉(zhuǎn)向介質(zhì)源（簡稱動轉(zhuǎn)介質(zhì)源）82(如動力轉(zhuǎn)向介質(zhì)為液壓油則動力轉(zhuǎn) 向介質(zhì)源為動力轉(zhuǎn)向油壺，如動力轉(zhuǎn)向介質(zhì)為氣體則動力轉(zhuǎn)向介質(zhì)源為動力轉(zhuǎn)向氣源箱） 在內(nèi)的輔助元件，及用于傳遞能量的動力轉(zhuǎn)向介質(zhì)。該壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸6例如是通 過壓力缸支架5安裝在前橋工字梁2上，壓力缸6的活塞桿與其中一個轉(zhuǎn)向梯形臂連接，例 如與轉(zhuǎn)向梯形臂的內(nèi)側(cè)面連接，圖2中與左轉(zhuǎn)向梯形臂la連接，控制單元9可根據(jù)方向盤 轉(zhuǎn)角傳感器7輸出的轉(zhuǎn)角信號控制壓力傳動系統(tǒng)動作，在此，由于實際中該方向盤轉(zhuǎn)角傳 感器7輸出的轉(zhuǎn)角信號是直接輸出至電子控制單元（ECU)，因此，也可以設(shè)計為電子控制單 元將接收到的轉(zhuǎn)角信號輸出給第二前橋轉(zhuǎn)向裝置的控制單元9。
[0022] 以壓力缸6的活塞桿與左轉(zhuǎn)向梯形臂la連接為例，說明本實用新型的第二前橋轉(zhuǎn) 向裝置的工作原理為：當?shù)谝磺皹蛴肄D(zhuǎn)向時，第二前橋轉(zhuǎn)向裝置將根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角傳感器 輸出的轉(zhuǎn)角信號使壓力缸的活塞桿收縮，從而拉動左轉(zhuǎn)向梯形臂la向右運動，進而拉動左 輪右轉(zhuǎn)向，同時左轉(zhuǎn)向梯形臂la推動橫拉桿3控制右轉(zhuǎn)向梯形臂lb右轉(zhuǎn)，從而使右輪向右 轉(zhuǎn)動；當?shù)谝磺皹蜃筠D(zhuǎn)向時，第二前橋轉(zhuǎn)向裝置將根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角傳感器輸出的轉(zhuǎn)角信號 使壓力缸的活塞桿伸出，進而使左右輪均向左運動。這樣，即可保證第一、第二前橋運動協(xié) 調(diào)。
[0023] 本實用新型的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置因取消了原有連接于第一前橋轉(zhuǎn)向裝置的第一 轉(zhuǎn)向垂臂與第二前橋之間的所有傳動臂和連桿，所以具有裝配工藝簡單、易于控制整車重 量、避免發(fā)生干涉的優(yōu)點；另外，又由于本實用新型的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置由單獨的液壓傳動 系統(tǒng)提供動力，而無需通過第一前橋轉(zhuǎn)向裝置傳遞動力，因此還具有轉(zhuǎn)向輕便的優(yōu)點。
[0024] 為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)角信號準確地 控制壓力缸6的活塞桿的運動行程，可在壓力缸6的活塞桿上安裝用于檢測活塞桿位置的 行程傳感器，行程傳感器將檢測到的位置信號反饋至控制單元9,以在控制單元9根據(jù)方向 盤轉(zhuǎn)角傳感器輸出的轉(zhuǎn)角信號控制壓力傳動系統(tǒng)動作時，使壓力缸6的活塞桿運動至與轉(zhuǎn) 角信號相對應(yīng)的位置上。在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)角與第一前橋轉(zhuǎn)向裝置 的轉(zhuǎn)向梯形臂轉(zhuǎn)角之間的對應(yīng)關(guān)系，計算第二前橋轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向梯形臂在使第一前橋和 第二前橋具有相同的瞬時轉(zhuǎn)動中心的約束條件下所需的轉(zhuǎn)角，進而可以計算出壓力缸6的 活塞桿所需的運動行程，該種控制方式可以減小車輛轉(zhuǎn)彎半徑，避免輪胎磨損。
[0025] 如圖3所示，本實用新型的壓力傳動系統(tǒng)根據(jù)動作要求可包括與壓力缸的兩個腔 連接的換向閥83,以供控制單元9控制壓力缸6的活塞桿的運動方向，其中，換向閥83的 進油（氣）口與動轉(zhuǎn)泵81連接，回油（氣）口與介質(zhì)源82連通。另外，為了使控制單元9 可以控制活塞桿的運動速度及運動行程，可在壓力缸6的循環(huán)管路上設(shè)置用于控制介質(zhì)的 流動速度及流量的流量控制閥84,該循環(huán)管路包括壓力缸6的進油（氣）路和回油（氣） 路，該流量控制閥84通常設(shè)置在壓力缸6的與動轉(zhuǎn)泵81連接的進油（氣）路上。
[0026] 由于液壓具有較大的工作壓力，所以大部分汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，尤其是重型汽車的轉(zhuǎn) 向系統(tǒng)均采用液壓控制，對于采用液壓控制的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，上述壓力傳動系統(tǒng)即為液壓傳動 系統(tǒng)，而壓力缸即為液壓缸。
[0027] 在汽車轉(zhuǎn)向領(lǐng)域中，上述壓力缸6與前橋工字梁2之間通常通過球銷副連接；而壓 力缸6的活塞桿與其中一個轉(zhuǎn)向梯形臂之間也可通常通過球銷副連接。
[0028] 本實用新型的雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括現(xiàn)有的第一前橋轉(zhuǎn)向裝置和本實用新型 的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，因此，本實用新型的雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)具有裝配工藝簡單、易于控 制整車重量、避免發(fā)生干涉及轉(zhuǎn)向輕便的優(yōu)點。
[0029] 如圖3所示，本實用新型的第一前橋轉(zhuǎn)向裝置和第二前橋轉(zhuǎn)向裝置可共用相同的 轉(zhuǎn)向泵81和介質(zhì)源82,因此，上述壓力傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向泵81可經(jīng)流量分配閥85同時為第 一前橋轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向器A4和第二前橋轉(zhuǎn)向裝置的壓力缸6提供動力轉(zhuǎn)向介質(zhì)。
[0030] 以上依據(jù)圖式所示的實施例詳細說明了本實用新型的構(gòu)造、特征及作用效果，以 上所述僅為本實用新型的較佳實施例，但本實用新型不以圖面所示限定實施范圍，凡是依 照本實用新型的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實施例，仍未超出說明書與圖 示所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，包括由橫拉桿、前橋工字梁和兩個轉(zhuǎn)向梯形臂構(gòu)成的轉(zhuǎn)向 梯形機構(gòu)，其特征在于，所述第二前橋獨立轉(zhuǎn)向裝置還包括壓力傳動系統(tǒng)和方向盤轉(zhuǎn)角傳 感器，所述壓力傳動系統(tǒng)的壓力缸安裝在所述前橋工字梁上，所述壓力缸的活塞桿與其中 一個轉(zhuǎn)向梯形臂連接，所述方向盤轉(zhuǎn)角傳感器輸出的轉(zhuǎn)角信號輸入至所述壓力傳動系統(tǒng)的 控制單元中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿上安 裝有用于檢測活塞桿位置的行程傳感器，所述行程傳感器將檢測到的位置信號反饋至所述 控制單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力傳動系統(tǒng)包括 連接在所述壓力缸的循環(huán)管路上的流量控制閥。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力傳動系統(tǒng)為液 壓傳動系統(tǒng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿與 所述轉(zhuǎn)向梯形臂的內(nèi)側(cè)面連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿與 兩個轉(zhuǎn)向梯形臂中的左轉(zhuǎn)向梯形臂鉸接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力缸與所述前橋 工字梁之間通過球銷副連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述壓力缸的活塞桿與 其中一個轉(zhuǎn)向梯形臂之間通過球銷副連接。
9. 一種雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括第一前橋轉(zhuǎn)向裝置和第二前橋轉(zhuǎn)向裝置，其特征在 于，所述第二前橋轉(zhuǎn)向裝置為權(quán)利要求1至8中任一項所述的第二前橋轉(zhuǎn)向裝置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙前橋汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳動系統(tǒng)經(jīng)流 量分配閥同時為第一前橋轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向器和第二前橋轉(zhuǎn)向裝置的壓力缸提供動力轉(zhuǎn)向 介質(zhì)。
【文檔編號】B62D5/06GK203832550SQ201420257105
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】鄭文林, 王定華, 李剛 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司