专利名称：用于类菱形车的前后联动转向机构的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及到车辆工程领域，特指一种用于类菱形车的前后联动转向机构。
技术背景转向系统是用来保持或者改变车辆行驶方向的机构，在车辆转向行驶时，保证各转 向轮之间有协调的转角关系。传统的四轮车辆通过转向传动结构来调节左右两个前轮同 时偏转以实现转向，这种传统的车辆由于前、后、左、右各车轮平行设置，因此，其转 弯半径相对较大，操作也不是很灵活。类菱形车四个车轮按前后各一个、中间两个呈菱 形布置，采用前后轮联动转向，导致传统的转向机构无法在类菱形车上布置，需要采用 一种新型的转向机构。现有的类菱形车支承、转向机构，其转向机构包括转向架、摆杆， 所述转向架分别与前轮和后轮相连，同时通过钢丝绳与摆杆相连，其中前摆杆上装有与 小齿轮相啮合的大齿轮，小齿轮与方向盘相接。这种转向机构通过柔性钢丝绳实现转向 机构的联动，采用了钢丝绳和摆杆相连的结构导致结构复杂，这在底盘空间较小的情况 下导致布置困难。 发明内容本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种 结构简单紧凑、成本低廉、所占空间较小、转弯半径更小，刚性更好、操作更加灵活的 用于类菱形车的前后联动转向机构。为解决上述技术问题，本发明提出的解决方案为 一种用于类菱形车的前后联动转 向机构，其特征在于它包括方向盘、齿轮齿条方向机、前驱动摆杆、中连杆总成、反 向摆臂、前轮转向导杆机构和后轮转向导杆机构，所述方向盘通过依次相连的转向轴、 齿轮齿条方向机、方向机连杆与前驱动摆杆相连，所述前驱动摆杆的一端通过前驱动连 接杆与前轮转向导杆机构相连，另一端通过依次相连的前驱动斜杆、中连杆总成、反向 摆臂与后轮转向导杆机构相连，前驱动摆杆的中部通过前固定轴固定并可绕前固定轴转 动，所述反向摆臂的中部通过摆动支销固定于机架上并可绕摆动支销转动，所述中连杆 总成由依次相连的两根或两根以上的中连杆组成，相邻中连杆之间的连接处与一铰接于 机架上的中连杆摆臂相连。所述中连杆摆臂的一端通过摆臂支座固定于机架上，另一端与两根中连杆的连接处通过销轴连接。所述前轮转向导杆机构包括依次相连的前羊角、前羊角连接杆、前横梁固定轴以及 前横梁转筒，前驱动连接杆的一端与前横梁转筒相连，前横梁转筒通过前羊角连接杆与 前羊角连接。所述后轮转向导杆机构包括依次相连的后羊角、后羊角连接杆、后横梁固定轴、后 横梁转筒、后驱动连接杆、驱动摆杆、后固定轴以及后驱动斜杆，反向摆臂的一端与后 驱动斜杆相连，后驱动斜杆通过第八销轴与后驱动摆杆相连，后驱动摆杆通过第九销轴 连接后驱动连接杆，后驱动摆杆的中段与后固定轴相连，后驱动连接杆通过第十销轴连 接后横梁转筒，后横梁转筒通过后羊角连接杆与后羊角相连。 与现有技术相比，本发明的优点就在于1、 本发明用于类菱形车的前后联动转向机构转向机构，具有更好的前后联动特点， 从而使前、后轮产生精度更高的同步转向动作，由此而使得转向操控性更佳，转向半径 更小；2、 本发明用于类菱形车的前后联动转向机构转向机构，通过反向摆臂实现中连杆与后驱动斜杆的推力反向，从而使前后轮转向的方向一致性更好，同时可以通过调整反向摆臂的长短来调整各驱动连杆的布置角度，从而使杆系布置更加灵活、方便；3、 本发明用于类菱形车的前后联动转向机构转向机构，为了提高了中连杆的刚性， 通过连杆摆臂使中连杆分为有效的几段，可以更好地使转向杆系通过中桥，这样使得杆 系可靠性高，同时可以相对降低对车身的刚性需求；4、 本发明用于类菱形车的前后联动转向机构转向机构，由于采用推拉杆结构，从而 使结构更为简单，较柔性转向系统的双程而言，具有占用空间小，且由于没有柔性件的 弹性收縮，从而使前后的联动一致性更佳。
图1是本发明的主视结构示意图； 图2是本发明的俯视结构示意图。 图例说明1、前横梁 2、前羊角3、第一销轴 4、前羊角连接杆5、 第二销轴 6、前横梁固定轴 7、前横梁转筒 8、第三销轴9、前驱动连接杆10、前驱动摆杆固定座11、前驱动摆杆12、第四销轴13、前固定轴14、齿轮齿条方向机15、转向轴16、方向盘17、第五销轴18、转向球头19、方向机连杆20、前驱动斜杆21、第六销轴22、第一中连杆固定杆23、第一中连杆下端销24、第一中连杆摆臂25、第一中连杆26、第二中连杆摆臂27、第二中连杆下端销28、第二中连杆固定杆29、第二中连杆30、第三中连杆固定杆31、第三中连杆下端销32、第三中连杆摆臂33、第三中连杆34、第四中连杆固定杆35、反向摆臂36、第七销轴37、摆动支销38、后驱动斜杆39、第八销轴40、后固定轴41、后驱动摆杆固定座42、后驱动摆杆43、第九销轴44、后驱动连接杆45、第十销轴46、后横梁转筒47、后横梁固定轴48、第十一销轴49、后羊角连接杆50、第十二销轴51、后羊角52、后横梁53、第四中连杆下端销具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。如图1和图2所示，本发明用于类菱形车的前后联动转向机构，它包括了方向盘16、 齿轮齿条方向机14、前驱动摆杆ll、中连杆总成、反向摆臂35、前轮转向导杆机构和后 轮转向导杆机构。方向盘16通过转向轴15与齿轮齿条方向机14相连，齿轮齿条方向机 14通过方向机连杆19与前驱动摆杆11相连。前驱动摆杆11的一端通过第四销轴12连 接前驱动连接杆9，另一端通过第五销轴17连接前驱动斜杆20。前驱动摆杆ll的中部通过前固定轴13固定并可绕前固定轴13转动。前驱动连接杆9通过第三销轴8连接前 轮转向导杆机构，前驱动斜杆20通过第六销轴21与中连杆总成的一端相连，中连杆总 成另一端通过第四中连杆下端销53连接反向摆臂35,反向摆臂35的另一端通过第七销 轴36连接后轮转向导杆机构。其中，中连杆总成由依次相连的两根或两根以上的刚性中 连杆组成，相邻中连杆之间的连接处与中连杆摆臂相连，该中连杆摆臂一端通过摆臂支 座固定于机架上，另一端与两根中连杆的连接处通过销轴连接。反向摆臂35的中部通过 摆动支销37固定于机架上并可绕摆动支销37转动，实现前、后轮反向。当由方向盘16 的转向力传递到反向摆臂35时，反向摆臂35绕摆动支销37转动，其两端的推力方向正 好相反，从而通过反向摆臂实现了中连杆总成与后驱动斜杆的推力反向，使前、后轮转 向时的方向一致性更好。同时可以通过调整反向摆臂35的长短来调整各驱动连杆的布置 角度，从而使杆系布置更加灵活、方便。在本实施例中，参见图1所示，中连杆总成由三段中连杆组成，相邻中连杆之间套 接或采用并排布置的方式连接，并于连接处与中连杆摆臂铰接。中连杆总成包括依次相 连的第一中连杆25、第二中连杆29和第三中连杆33，前驱动斜杆20通过第六销轴21 与第一中连杆25相连，第一中连杆25通过第二连杆下端销27与第二中连杆29相连， 第二中连杆29通过第三连杆下端销31与第三中连杆33相连，第三中连杆33通过第四 中连杆下端销53与反向摆臂35的一端相连。第一中连杆摆臂24、第二中连杆摆臂26、 第三中连杆摆臂32的一端分别通过铰接于各自的摆臂支座上，该摆臂支座分别为第一中 连杆固定杆22、第二中连杆固定杆28、第三中连杆固定杆30。在使用过程中，通过前驱 动斜杆20驱动第一中连杆25，第一中连杆25通过第二中连杆摆臂26绕第二中连杆固定 杆28摆动，推动第二中连杆29，使其通过第三中连杆摆臂32绕第三中连杆固定杆30 摆动，推动第三中连杆33，第三中连杆通过第四中连杆下端销53推动反向摆臂35转动。 通过将中连杆总成分成几段，加上在相邻中连杆连接处设计中连杆摆臂，可以更好地使 转向杆系通过中桥，这样使得杆系可靠性提高，同时可以相对降低对车身的刚性需求。在本实施例中，前轮转向导杆机构包括前羊角2、前羊角连接杆4、前横梁固定轴6 以及前横梁转筒7,前驱动连接杆9通过第三销轴8与前横梁转筒7相连，前横梁转筒7 通过第二销轴5与前羊角连接杆4相连，前羊角连接杆4通过第一销轴3连接前羊角2， 前羊角2与前轮相连。前驱动连接杆9驱动前横梁转筒7绕前横梁固定轴6转动，带动 前羊角连接杆4推动前羊角2的转动，实现前轮转向。后轮转向导杆机构包括依次相连的后羊角51、后羊角连接杆49、后横梁固定轴47、7后横梁转筒46、后驱动连接杆44、驱动摆杆42、后固定轴40以及后驱动斜杆38，反向 摆臂35通过第七销轴36与后驱动斜杆38相连，后驱动斜杆38通过第八销轴39与后驱 动摆杆42相连，后驱动摆杆42通过第九销轴43连接后驱动连接杆44，后驱动摆杆42 的中段与后固定轴40相连，后固定轴40通过后驱动摆杆固定座41固定于机架上。后驱 动摆杆42可绕后固定轴40转动，其两端推力方向反向。后驱动连接杆44通过第十销轴 45连接后横梁转筒46，后横梁转筒46通过第十一销轴48与后羊角连接杆49相连，后 羊角连接杆49通过第十二销轴50连接后羊角51，后羊角51与后轮相连。反向摆臂35 驱动后驱动斜杆38，推动后驱动摆杆42绕后固定轴40转动，同时带动后驱动连接杆44 运动。后驱动连接杆44驱动后横梁转筒46绕后横梁固定轴47转动，带动后羊角连接杆 49推动后羊角的转向，实现后轮转向。工作原理当驾驶员转动方向盘16时，方向盘16通过转向轴15带动齿轮齿条方向 机14的齿条做水平移动，通过方向机连杆19可以把齿条的水平移动转化为前驱动摆杆 11的转动。前驱动摆杆11 一端驱动前驱动连接杆9，前驱动连接杆9驱动前轮转向导杆 机构推动前轮转向。前驱动摆杆ll的另一端驱动前驱动斜杆20，前驱动斜杆20推动中 连杆总成中的各段中连杆沿连杆摆臂转动，从而推动反向摆臂35绕摆动支销37转动， 推动后轮转向导杆机构实现后轮转向，整体上形成推拉杆传动形式，同时实现了前、后 同步反向。
权利要求
1、一种用于类菱形车的前后联动转向机构，其特征在于它包括方向盘(16)、齿轮齿条方向机(14)、前驱动摆杆(11)、中连杆总成、反向摆臂(35)、前轮转向导杆机构和后轮转向导杆机构，所述方向盘(16)通过依次相连的转向轴(15)、齿轮齿条方向机(14)、方向机连杆(19)与前驱动摆杆(11)相连，所述前驱动摆杆(11)的一端通过前驱动连接杆(9)与前轮转向导杆机构相连，另一端通过依次相连的前驱动斜杆(20)、中连杆总成、反向摆臂(35)与后轮转向导杆机构相连，前驱动摆杆(11)的中部通过前固定轴(13)固定并可绕前固定轴(13)转动，所述反向摆臂(35)的中部通过摆动支销(37)固定于机架上并可绕摆动支销(37)转动，所述中连杆总成由依次相连的两根或两根以上的中连杆组成，相邻中连杆之间的连接处与一铰接于机架上的中连杆摆臂相连。
2、 根据权利要求l所述的用于类菱形车的前后联动转向机构，其特征在于所述中 连杆摆臂的一端通过摆臂支座固定于机架上，另一端与两根中连杆的连接处通过销轴连 接。
3、 根据权利要求1或2所述的用于类菱形车的前后联动转向机构，其特征在于所 述前轮转向导杆机构包括依次相连的前羊角(2)、前羊角连接杆(4)、前横梁固定轴(6) 以及前横梁转筒(7)，前驱动连接杆(9)的一端与前横梁转筒(7)相连，前横梁转筒(7)通过前羊角连接杆(4)与前羊角(2)连接。
4、根据权利要求1或2所述的用于类菱形车的前后联动转向机构，其特征在于 所述后轮转向导杆机构包括依次相连的后羊角(51)、后羊角连接杆(49)、后横梁固定 轴(47)、后横梁转筒(46)、后驱动连接杆(44)、驱动摆杆(42)、后固定轴(40)以 及后驱动斜杆(38)，反向摆臂(35)的一端与后驱动斜杆(38)相连，后驱动斜杆(38) 通过第八销轴(39)与后驱动摆杆(42)相连，后驱动摆杆(42)通过第九销轴(43) 连接后驱动连接杆(44)，后驱动摆杆(42)的中段与后固定轴(40)相连，后驱动连接 杆(44)通过第十销轴(45)连接后横梁转筒(46)，后横梁转筒(46)通过后羊角连接 杆(49)与后羊角(51)相连。
5、根据权利要求3所述的用于类菱形车的前后联动转向机构，其特征在于所述后 轮转向导杆机构包括依次相连的后羊角(51)、后羊角连接杆(49)、后横梁固定轴(47)、 后横梁转筒(46)、后驱动连接杆(44)、驱动摆杆(42)、后固定轴(40)以及后驱动斜杆(38)，反向摆臂(35)的一端与后驱动斜杆(38)相连，后驱动斜杆(38)通过第八 销轴(39)与后驱动摆杆(42)相连，后驱动摆杆(42)通过第九销轴(43)连接后驱 动连接杆(44)，后驱动摆杆(42)的中段与后固定轴(40)相连，后驱动连接杆(44) 通过第十销轴(45)连接后横梁转筒(46)，后横梁转筒(46)通过后羊角连接杆(49) 与后羊角(51)相连。
全文摘要
一种用于类菱形车的前后联动转向机构，它包括方向盘、前驱动摆杆、中连杆总成、反向摆臂、前轮转向导杆机构和后轮转向导杆机构，方向盘通过依次相连的转向轴、齿轮齿条方向机、方向机连杆与前驱动摆杆相连，前驱动摆杆的一端通过前驱动连接杆与前轮转向导杆机构相连，另一端通过依次相连的前驱动斜杆、中连杆总成、反向摆臂与后轮转向导杆机构相连，前驱动摆杆的中部通过前固定轴固定并可绕前固定轴转动，反向摆臂的中部通过摆动支销固定并可绕摆动支销转动，中连杆总成包括依次相连的两根以上中连杆，相邻中连杆之间的连接处与一中连杆摆臂相连。本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、所占空间较小、转弯半径更小，刚性更好、操作更灵活等优点。
文档编号B62D61/00GK101323326SQ20081003162
公开日2008年12月17日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者钟志华 申请人:湖南大学