專利名稱：一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向-懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，具體涉及一種采用齒輪傳動(dòng)的，適用于各種獨(dú)立懸架的線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過(guò)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)將駕駛員操縱方向盤(pán)的轉(zhuǎn)向動(dòng)作傳給轉(zhuǎn)向車(chē)輪，同時(shí)轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)保證轉(zhuǎn)向時(shí)內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角之間一定的函數(shù)關(guān)系，由于轉(zhuǎn)向梯形的存在，必然會(huì)導(dǎo)致在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向桿系系統(tǒng)的干涉，對(duì)汽車(chē)平順性和操作穩(wěn)定性帶來(lái)一定的影響。而線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)用控制信號(hào)代替方向盤(pán)與轉(zhuǎn)向車(chē)輪之間原有的機(jī)械連接，由各自的控制信號(hào)獨(dú)立地控制內(nèi)外輪的轉(zhuǎn)向動(dòng)作。線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于:通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)轉(zhuǎn)向輪獨(dú)立轉(zhuǎn)向，進(jìn)而改善汽車(chē)的機(jī)動(dòng)性和操縱穩(wěn)定性；通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向電機(jī)到車(chē)輪之間的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)轉(zhuǎn)向系干涉功能。該系統(tǒng)主要由方向盤(pán)總成、轉(zhuǎn)向執(zhí)行總成和主控制器組成。方向盤(pán)總成將駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳遞給主控制器；同時(shí)接受主控制器送來(lái)的力矩信號(hào)，產(chǎn)生方向盤(pán)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(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)駕駛員的轉(zhuǎn)向意圖。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是要提供一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，可適用于各種獨(dú)立懸架線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向情況，能夠使車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)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(wèn)題，本發(fā)明提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架、車(chē)輪及車(chē)軸、主銷(xiāo)、懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器，該系統(tǒng)適用于多種獨(dú)立懸架，即齒輪傳動(dòng)的線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝在麥弗遜獨(dú)立懸架上、或雙橫臂獨(dú)立懸架上、或雙縱臂獨(dú)立懸架上、或三連桿獨(dú)立懸架上、或四連桿獨(dú)立懸架上、或五連桿獨(dú)立懸架上；所述主銷(xiāo)為雙主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，即主主銷(xiāo)和副主銷(xiāo)；轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器固定在雙主銷(xiāo)上，通過(guò)齒輪減速器將轉(zhuǎn)向力矩放大實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向。所述雙主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，是主主銷(xiāo)兩端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸的外殼與懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的副主銷(xiāo)固聯(lián)，其中懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的自由度為1，即車(chē)輪上下跳動(dòng)自由度，主要包括導(dǎo)向桿、副主銷(xiāo)、球鉸、虎克鉸和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，不同的懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)導(dǎo)向桿根數(shù)不同，球鉸、虎克鉸和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸個(gè)數(shù)不同，但是副主銷(xiāo)只為一根。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(duì)、定軸齒輪對(duì)、行星輪系。所述蝸桿蝸輪減速器的扇形不完全蝸輪固聯(lián)在主主銷(xiāo)上，轉(zhuǎn)向電機(jī)與副主銷(xiāo)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(dòng)主主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)車(chē)輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。以蝸桿蝸輪齒輪減速器為例，其中，車(chē)輪與車(chē)軸聯(lián)接，車(chē)軸與主主銷(xiāo)固聯(lián)，主主銷(xiāo)兩端分別各與一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸的銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸的外殼與懸架連桿機(jī)構(gòu)中的副主銷(xiāo)固聯(lián)，懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的副主銷(xiāo)通過(guò)球鉸或虎克鉸或轉(zhuǎn)動(dòng)鉸與導(dǎo)向桿的一端鉸接，導(dǎo)向桿的另一端通過(guò)球鉸或虎克鉸或轉(zhuǎn)動(dòng)鉸與車(chē)架鉸接，此時(shí)，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，一個(gè)是沿主主銷(xiāo)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車(chē)輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)上下跳動(dòng)，即車(chē)輪的上下跳動(dòng)。扇形不完全蝸輪固聯(lián)在主主銷(xiāo)上，轉(zhuǎn)向電機(jī)殼體通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座與副主銷(xiāo)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(dòng)主主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。由于主主銷(xiāo)和副主銷(xiāo)是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鉸接的，兩者之間在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，無(wú)相對(duì)位移，因而，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)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(dòng)蝸輪，使車(chē)輪產(chǎn)生繞主銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。本發(fā)明的有益效果是:
1)使車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)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(jì)、制作與裝配簡(jiǎn)便；
2)采用雙主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向電機(jī)與副主銷(xiāo)固聯(lián)，將動(dòng)力經(jīng)過(guò)不同類型齒輪減速器輸出至主主銷(xiāo)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；
3)應(yīng)用于四輪轉(zhuǎn)向汽車(chē)，便于使前后輪采用完全相同的獨(dú)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)車(chē)輪獨(dú)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；
5)適用于多種獨(dú)立懸架。


圖1是本發(fā)明用于麥弗遜懸架的系統(tǒng)原理 圖2是圖1中A部放大 圖3是本發(fā)明用于雙橫臂懸架的系統(tǒng)原理 圖4是圖3中A部放大 圖5是本發(fā)明用于雙縱臂懸架的系統(tǒng)原理 圖6是圖5中A部放大 圖7是本發(fā)明用于三連桿懸架的系統(tǒng)原理 圖8是圖7中A部放大 圖9是本發(fā)明用于四連桿懸架的系統(tǒng)原理 圖10是圖7中A部放大 圖11是本發(fā)明用于五連桿懸架的系統(tǒng)原理 圖12是圖7中A部放大 圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
O—車(chē)架；
1一車(chē)輪及車(chē)軸；
101—車(chē)輪；102—車(chē)軸；
2一主銷(xiāo)；
201—主主銷(xiāo)；20A—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；20B—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；
3—麥弗遜懸架懸架連桿機(jī)構(gòu)；
301—副主銷(xiāo)；302—連桿；
30A—球鉸；30B—虎克鉸；
30C—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；
4一轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器；
401一轉(zhuǎn)向電機(jī)；402—蝸輪；
403—蝸桿；404—轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座；405—轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座；
6—雙橫臂懸架連桿機(jī)構(gòu)；
601—副主銷(xiāo)；602—連桿；
603一連桿；60A—虎克絞；
60B—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；60C—球鉸；
60D—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；
7—雙縱臂懸架連桿機(jī)構(gòu)；
701—副主銷(xiāo)；702—連桿；
703—連桿；70A—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；
70B—虎克鉸；70C—球鉸；
70D—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；
8—三連桿懸架連桿機(jī)構(gòu)；
801—副主銷(xiāo)；802—連桿；
803—連桿；804—連桿；
80A—球鉸；80B—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；
80C—球鉸；80D—球鉸；
80E—球鉸；80F—轉(zhuǎn)動(dòng)鉸；
9一四連桿懸架連桿機(jī)構(gòu)；
901—副主銷(xiāo)；902—連桿；
903—連桿；904—連桿；
905一連桿；90A—球絞；
90B—轉(zhuǎn)動(dòng)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(jī)構(gòu)；
1001—副主銷(xiāo)；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(shí)施例方式請(qǐng)參閱附圖所示，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明與不同類型的獨(dú)立懸架構(gòu)成不同懸架的線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，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(lái)詳細(xì)闡述該發(fā)明的具體實(shí)施方式
。具體實(shí)施例1:
如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架O、車(chē)輪及車(chē)軸1、主銷(xiāo)2、 麥弗遜懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4 ;其中車(chē)輪及車(chē)軸I包括車(chē)輪101和車(chē)軸102 ;主銷(xiāo)2包括主主銷(xiāo)201和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B ;麥弗遜懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3包括副主銷(xiāo)301，連桿302，球鉸30A，虎克鉸30B，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸30C ;轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4包括轉(zhuǎn)向電機(jī)401、蝸輪402、蝸桿403、轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405。車(chē)輪101與車(chē)軸102聯(lián)接，車(chē)軸102與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，主主銷(xiāo)201兩端分別各與一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A，20B的銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B外殼與麥弗遜懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3中的副主銷(xiāo)301固聯(lián)，即主主銷(xiāo)201通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B與麥弗遜懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3中的副主銷(xiāo)301鉸接；球鉸30A和虎克鉸30B的銷(xiāo)軸分別與副主銷(xiāo)301的上端和下端固聯(lián)，球鉸30A的殼體與車(chē)架O固聯(lián)，即副主銷(xiāo)301通過(guò)球鉸30A與車(chē)架O相鉸接；而虎克鉸30B的另一端銷(xiāo)軸則與連桿302的一端固聯(lián)，連桿302的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸30C固聯(lián)的殼體，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸30C的銷(xiāo)軸與車(chē)架O固聯(lián)，即副主銷(xiāo)301通過(guò)虎克鉸30B與連桿302的一端相鉸接，連桿302的另一端則通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸30C與車(chē)架相鉸接。由機(jī)構(gòu)原理圖可知，該麥弗遜獨(dú)立懸架有I個(gè)球鉸，I個(gè)虎克鉸，3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，I個(gè)連桿封閉鏈，則通過(guò)計(jì)算獲得該轉(zhuǎn)向懸架的自由度為:
F=3 X 1+2 X 1+2 X 1+1 X 1-1 X 6=2
即可以可得該懸架系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，一個(gè)是沿主主銷(xiāo)201軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車(chē)輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是麥弗遜懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3的上下跳動(dòng)，即車(chē)輪的上下跳動(dòng)。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的殼體通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405固聯(lián)在副主銷(xiāo)301上，電機(jī)減速器以采用蝸桿蝸輪減速器為例，蝸桿403與轉(zhuǎn)向電機(jī)401軸固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與蝸桿403嚙合，由于主主銷(xiāo)201和副主銷(xiāo)301是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B鉸接的，兩者之間在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，無(wú)相對(duì)位移，因而，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的動(dòng)力經(jīng)蝸桿蝸輪減速器放大之后帶動(dòng)車(chē)輪101繞主主銷(xiāo)201轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。具體實(shí)施例2:
一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向-雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)
如圖3和圖4所示，本發(fā)明提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架O、車(chē)輪及車(chē)軸1、主銷(xiāo)2、懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4 ;其中車(chē)輪及車(chē)軸I包括車(chē)輪101和車(chē)軸102 ;主銷(xiāo)2包括主主銷(xiāo)201和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B ;雙橫臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)6包括副主銷(xiāo)601，連桿602、603，虎克鉸60A，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60B，球鉸60C和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60D ;轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4包括轉(zhuǎn)向電機(jī)401、蝸輪402、蝸桿403、轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405。車(chē)輪101與車(chē)軸102聯(lián)接，車(chē)軸102與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，主主銷(xiāo)201兩端分別各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A，20B的銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B外殼與雙橫臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)6中的副主銷(xiāo)601固聯(lián)，即主主銷(xiāo)201通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B與雙橫臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)6中的副主銷(xiāo)601鉸接；虎克鉸60A —端銷(xiāo)軸和球鉸60C殼體分別與副主銷(xiāo)601的上端和下端固聯(lián)，虎克鉸60A的另一端銷(xiāo)軸與連桿602 —端固聯(lián)，即副主銷(xiāo)601與連桿602的一端通過(guò)虎克鉸60A鉸接；球鉸60C的銷(xiāo)軸與連桿603 —端固聯(lián)，即副主銷(xiāo)602與連桿603的一端通過(guò)球鉸60C鉸接；連桿602的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60B的殼體固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60B的銷(xiāo)軸與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿602通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60B的另一端與車(chē)架O相鉸接；連桿603的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60C的殼體固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60C的銷(xiāo)軸與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿603的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸60C與車(chē)架O相鉸接；由機(jī)構(gòu)原理圖可知，該雙橫臂獨(dú)立懸架有I個(gè)球鉸，I個(gè)虎克鉸，4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，I個(gè)連桿封閉鏈，則通過(guò)計(jì)算獲得該轉(zhuǎn)向懸架的自由度為:
F=3 X 1+2 X 1+2 X 1+1 X 1-1 X 6=2
即可以可得該懸架系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，一個(gè)是沿主主銷(xiāo)201軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車(chē)輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是雙橫臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)6的上下跳動(dòng)，即車(chē)輪的上下跳動(dòng)。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的殼體通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405固聯(lián)在副主銷(xiāo)601上，電機(jī)減速器以采用蝸桿蝸輪減速器為例，蝸桿403與轉(zhuǎn)向電機(jī)401軸固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與蝸桿403嚙合，由于主主銷(xiāo)201和副主銷(xiāo)601是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B鉸接的，兩者之間在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，無(wú)相對(duì)位移，因而，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的動(dòng)力經(jīng)蝸桿蝸輪減速器放大之后帶動(dòng)車(chē)輪10 1繞主主銷(xiāo)201轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。具體實(shí)施例3:
如圖5和圖6所示，本發(fā)明提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架O、車(chē)輪及車(chē)軸1、主銷(xiāo)2、雙縱臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4 ;其中，車(chē)輪及車(chē)軸I包括車(chē)輪101和車(chē)軸102 ;主銷(xiāo)2包括主主銷(xiāo)201和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B ;雙縱臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7包括副主銷(xiāo)701，連桿702、703，虎克鉸70B，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸70A、70D和球鉸70C ；轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4包括轉(zhuǎn)向電機(jī)401、蝸輪402、蝸桿403、轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405。車(chē)輪101與車(chē)軸102聯(lián)接，車(chē)軸102與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，主主銷(xiāo)201兩端分別各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A，20B的銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B外殼與雙縱臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7中的副主銷(xiāo)701固聯(lián)，即主主銷(xiāo)701通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B與雙縱臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7中的副主銷(xiāo)701鉸接；虎克鉸70B —端銷(xiāo)軸和球鉸70C殼體分別與副主銷(xiāo)701的上端和下端固聯(lián)，虎克鉸70B的另一端銷(xiāo)軸與連桿702 —端固聯(lián)，即副主銷(xiāo)701與連桿702的一端通過(guò)虎克鉸70B鉸接；球鉸70C的銷(xiāo)軸與連桿703 —端固聯(lián)，即副主銷(xiāo)702與連桿703的一端通過(guò)球鉸70C鉸接；連桿702的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸70A的殼體固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸70A的銷(xiāo)軸與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿702的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸70A的銷(xiāo)軸與車(chē)架O相鉸接；連桿703的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸70D的殼體固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸70D的銷(xiāo)軸與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿703的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸70D與車(chē)架O相鉸接；由機(jī)構(gòu)原理圖可知，該雙縱臂獨(dú)立懸架有I個(gè)球鉸，I個(gè)虎克鉸，4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，I個(gè)連桿封閉鏈，則通過(guò)計(jì)算獲得該轉(zhuǎn)向懸架的自由度為:
F=3 X 1+2 X 1+2 X 1+1 X 1-1 X 6=2即可以可得該懸架系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，一個(gè)是沿主主銷(xiāo)201軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車(chē)輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是雙縱臂懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)7的上下跳動(dòng)，即車(chē)輪的上下跳動(dòng)。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的殼體通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405固聯(lián)在副主銷(xiāo)701上，電機(jī)減速器以采用蝸桿蝸輪減速器為例，蝸桿403與轉(zhuǎn)向電機(jī)401軸固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與蝸桿403嚙合，由于主主銷(xiāo)201和副主銷(xiāo)701是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B鉸接的，兩者之間在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，無(wú)相對(duì)位移，因而，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的動(dòng)力經(jīng)蝸桿蝸輪減速器放大之后帶動(dòng)車(chē)輪101繞主主銷(xiāo)201轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。具體實(shí)施例4:
如圖7和圖8所示，本發(fā)明提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架O、車(chē)輪及車(chē)軸1、主銷(xiāo)2、三連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4 ;其中，車(chē)輪及車(chē)軸I包括車(chē)輪101和車(chē)軸102 ;主銷(xiāo)2包括主主銷(xiāo)201和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B ;三連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8包括副主銷(xiāo)801，連桿802、803、804，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸80B、80F，球鉸80A、80C、80D、80E ;轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4包括轉(zhuǎn)向電機(jī)401、蝸輪402、蝸桿403、轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405。車(chē)輪101與車(chē)軸102聯(lián)接，車(chē)軸102與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，主主銷(xiāo)201兩端分別各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A，2 0B的銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B外殼與三連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8中的副主銷(xiāo)801固聯(lián)，即主主銷(xiāo)201通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B與三連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8中的副主銷(xiāo)801鉸接；球鉸80A、80C、80E的殼體分別與副主銷(xiāo)801固聯(lián)，同時(shí)，球鉸80A、80C、80E的銷(xiāo)軸分別與連桿802、803、804 —端固聯(lián)，即副主銷(xiāo)801通過(guò)球鉸80A、80C、80E分別與連桿802、803、804的一端相鉸接；連桿802的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸80B銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸80B的殼體與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿802的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸80B與車(chē)架O相鉸接；連桿803的另一端與球鉸80D的銷(xiāo)軸固聯(lián)，球鉸80D的殼體與車(chē)架固聯(lián)，即連桿803的另一端通過(guò)球鉸80D與車(chē)架O相固聯(lián)；連桿804的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸80F的殼體固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸80F的銷(xiāo)軸與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿804的另一端與通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸80F與車(chē)架O相鉸接。由機(jī)構(gòu)原理圖可知，該三連桿獨(dú)立懸架有4個(gè)球鉸，4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，2個(gè)連桿封閉鏈，I個(gè)局部自由度，則通過(guò)計(jì)算獲得該轉(zhuǎn)向懸架的自由度為:
F=3 X 4+2 X 1+1 X 1-2 X 6-1 X 1=2
即可以可得該懸架系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，一個(gè)是沿主主銷(xiāo)201軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車(chē)輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是三連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)8的上下跳動(dòng)，即車(chē)輪的上下跳動(dòng)。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的殼體通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405固聯(lián)在副主銷(xiāo)801上，電機(jī)減速器以采用蝸桿蝸輪減速器為例，蝸桿403與轉(zhuǎn)向電機(jī)401軸固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與蝸桿403嚙合，由于主主銷(xiāo)201和副主銷(xiāo)801是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B鉸接的，兩者之間在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，無(wú)相對(duì)位移，因而，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的動(dòng)力經(jīng)蝸桿蝸輪減速器放大之后帶動(dòng)車(chē)輪101繞主主銷(xiāo)201轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。具體實(shí)施例5:
如圖9和圖10所示，本發(fā)明提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架O、車(chē)輪及車(chē)軸1、主銷(xiāo)2、四連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)9和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4 ;其中，車(chē)輪及車(chē)軸I包括車(chē)輪101和車(chē)軸102 ;主銷(xiāo)2包括主主銷(xiāo)201和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B ;四連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)9包括副主銷(xiāo)901，連桿902、903、904、905，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸90E，球鉸90A、90B、90C、90D、90F、90G、90H ；轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4包括轉(zhuǎn)向電機(jī)401、蝸輪402、蝸桿403、轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405。車(chē)輪101與車(chē)軸102聯(lián)接，車(chē)軸102與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，主主銷(xiāo)201兩端分別各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A，20B的銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B外殼與四連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)9中的副主銷(xiāo)901固聯(lián)，即主主銷(xiāo)201通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B與四連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)9中的副主銷(xiāo)901鉸接；球鉸90A、90C、90E、90F的殼體分別與副主銷(xiāo)901固聯(lián)，同時(shí)，球鉸90A、90C、90E、90F的銷(xiāo)軸分別與連桿902、903、905、904 —端固聯(lián)，即副主銷(xiāo)901分別通過(guò)球鉸90A、90C、90E、90F與連桿902、903、905、904相鉸接；連桿902的另一端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸90B的殼體固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸90B的銷(xiāo)軸與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿902的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸90B與車(chē)架O相鉸接；連桿903的另一端與球鉸90D的銷(xiāo)軸固聯(lián)，球鉸90D的殼體與車(chē)架固聯(lián)，即連桿903的另一端通過(guò)球鉸90D與車(chē)架O相鉸接；連桿905的另一端與球鉸90H的銷(xiāo)軸固聯(lián)，球鉸90H的殼體與車(chē)架固聯(lián)，即連桿905的另一端通過(guò)球鉸90H與車(chē)架O相鉸接；連桿904的另一端與球鉸90G的銷(xiāo)軸固聯(lián)，球鉸90G的殼體與車(chē)架固聯(lián)；即連桿904的另一端通過(guò)球鉸90G與車(chē)架O相鉸接。由機(jī)構(gòu)原理圖可知，該四連桿獨(dú)立懸架有7個(gè)球鉸，3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，3個(gè)連桿封閉鏈，3個(gè)局部自由度，則通過(guò)計(jì)算獲得該轉(zhuǎn)向懸架的自由度為:
F=3 X 7+1 X 1+1 X 1-3 X 6-3 X 1=2
即可以可得該懸架系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，一個(gè)是沿主主銷(xiāo)201軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車(chē)輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是四連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)9的上下跳動(dòng)，即車(chē)輪的上下跳動(dòng)。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的殼體通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405固聯(lián)在副主銷(xiāo)901上，電機(jī)減速器以采用蝸桿蝸輪減速器為例，蝸桿403與轉(zhuǎn)向電機(jī)401軸固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與蝸桿40`3嚙合，由于主主銷(xiāo)201和副主銷(xiāo)901是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B鉸接的，兩者之間在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，無(wú)相對(duì)位移，因而，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的動(dòng)力經(jīng)蝸桿蝸輪減速器放大之后帶動(dòng)車(chē)輪101繞主主銷(xiāo)201轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。具體實(shí)施例6:
如圖11和圖12所示，本發(fā)明提供了一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架O、車(chē)輪及車(chē)軸1、主銷(xiāo)2、五連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4 ;其中，車(chē)輪及車(chē)軸I包括車(chē)輪101和車(chē)軸102 ;主銷(xiāo)2包括主主銷(xiāo)201和轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B ;五連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10包括連桿1002、1003、1004、1005、1006，副主銷(xiāo)1001，球鉸100A、100B、100C、100D、100E、100F、100G、100H、1001、100J ;轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器4包括轉(zhuǎn)向電機(jī)401、蝸輪402、蝸桿403、轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405。車(chē)輪101與車(chē)軸102聯(lián)接，車(chē)軸102與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，主主銷(xiāo)201兩端分別各有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A，20B的銷(xiāo)軸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B外殼與五連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10中的副主銷(xiāo)1001固聯(lián)，即主主銷(xiāo)201通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B與五連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10中的副主銷(xiāo)1001鉸接；球鉸100A、100B、100F、1001、100J的殼體分別固聯(lián)在副主銷(xiāo)1001上，球鉸 100A、100B、100F、1001、100J 的銷(xiāo)軸分別與連桿 1002、1003、1004、1005、1006 的一端固聯(lián)，即副主銷(xiāo) 1001 通過(guò)球鉸 100A、100B、100F、1001、100J 分別于連桿 1002、1003、1004、1005的一端相鉸接；連桿1002、1003、1004、1005、1006的另一端分別與球鉸100C、100D、100E、100H、100G的銷(xiāo)軸固聯(lián)，同時(shí)球鉸100C、100D、100E、100H、100G的殼體又分別與車(chē)架O固聯(lián)，即連桿1002、1003、1004、1005的另一端通過(guò)球鉸100C、100D、100E、100H、100G分別于車(chē)架
O相固聯(lián)。從而,組成一套五連桿獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架。由機(jī)構(gòu)原理圖可知，該五連桿獨(dú)立懸架有10個(gè)球鉸，2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸，4個(gè)連桿封閉鏈，5個(gè)局部自由度，則通過(guò)計(jì)算獲得該轉(zhuǎn)向懸架的自由度為:
F=3 X 10+1 X 1-6 X 4-1 X 5=2
即可以可得該懸架系統(tǒng)具有兩個(gè)自由度，一個(gè)是沿主主銷(xiāo)201軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)，即車(chē)輪轉(zhuǎn)向；另一個(gè)是五連桿懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)10的上下跳動(dòng)，即車(chē)輪的上下跳動(dòng)。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的殼體通過(guò)轉(zhuǎn)向電機(jī)安裝座404和405固聯(lián)在副主銷(xiāo)1001上，電機(jī)減速器以采用蝸桿蝸輪減速器為例，蝸桿403與轉(zhuǎn)向電機(jī)401軸固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與主主銷(xiāo)201固聯(lián)，扇形不完全蝸輪402與蝸桿403嚙合，由于主主銷(xiāo)201和副主銷(xiāo)1001是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20A、20B鉸接的，兩者之間在車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)，無(wú)相對(duì)位移，因而，車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向電機(jī)401的動(dòng)力經(jīng)蝸桿蝸輪減速器放大之后帶動(dòng)車(chē)輪101 繞主主銷(xiāo)201轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
權(quán)利要求
1.一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架、車(chē)輪及車(chē)軸、主銷(xiāo)、懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器，其特征在于:該系統(tǒng)適用于多種獨(dú)立懸架，即齒輪傳動(dòng)的線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝在麥弗遜獨(dú)立懸架上、或雙橫臂獨(dú)立懸架上、或雙縱臂獨(dú)立懸架上、或三連桿獨(dú)立懸架上、或四連桿獨(dú)立懸架上、或五連桿獨(dú)立懸架上；所述主銷(xiāo)為雙主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，即主主銷(xiāo)和副主銷(xiāo)；轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器固定在雙主銷(xiāo)上，通過(guò)齒輪減速器將轉(zhuǎn)向力矩放大實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于:所述雙主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，是主主銷(xiāo)兩端與轉(zhuǎn)動(dòng)鉸固聯(lián)，轉(zhuǎn)動(dòng)鉸的外殼與懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的副主銷(xiāo)固聯(lián)，其中懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的自由度為1，即車(chē)輪上下跳動(dòng)自由度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于: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(duì)、定軸齒輪對(duì)、行星輪系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于:所述蝸桿蝸輪減速器的扇形不完全蝸輪固聯(lián)在主主銷(xiāo)上，轉(zhuǎn)向電機(jī)與副主銷(xiāo)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(dòng)主主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)車(chē)輪實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種一體化線控獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，包括車(chē)架、車(chē)輪及車(chē)軸、主銷(xiāo)、懸架連桿導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器，該系統(tǒng)適用于多種獨(dú)立懸架，所述主銷(xiāo)為雙主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向電機(jī)及減速器固定在雙主銷(xiāo)上，通過(guò)齒輪減速器將轉(zhuǎn)向力矩放大實(shí)現(xiàn)車(chē)輪轉(zhuǎn)向。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)采用雙主銷(xiāo)結(jié)構(gòu)和齒輪傳動(dòng)，使車(chē)輪上下跳動(dòng)時(shí)所引起的附加轉(zhuǎn)向足夠微小，甚至消除這種附加轉(zhuǎn)向；車(chē)輪獨(dú)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；適用于多種獨(dú)立懸架。
文檔編號(hào)B62D7/16GK103085875SQ201310061579
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者陳辛波, 來(lái)鑫, 黃露, 梁棟, 武曉俊, 劉林晶 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)