专利名称：摇杆式四轮转向机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种四轮车辆转向机构，尤其涉及一种结构简单、安装维 护方便，转弯半径小，灵活性高的摇杆式四轮转向机构。
背景技术：
目前，四轮机动车辆的转向系统大多使用前轮转向传动系统，其包括转向 盘、转向器、转向摇臂、转向横拉杆等。驾驶员转动转向盘，通过转向器驱动 一侧的转向摇臂使得一侧前轮偏转，与此同时， 一侧前轮的偏转通过牵引或推 拉转向横拉杆推动另外一侧的前轮偏转；这种情况下，后轮由于没有动力传动， 只能在前轮前进或者后退移动的情况下拖动两侧后轮向同一方向转向，从而导 致车辆的转向半径较大，在泊位停车、进出车库或交通拥塞等情况下十分方便。
公开号为CN186879
公开日为2006年11月29日的实用新型专利提出了 一种电动车辆四轮转向装置，其包括前轮转向装置、后轮转向装置、电子控制 单元以及方向盘转角转矩传感器，前轮转向装置为机械式前轮转向装置，后轮 转向装置为线传式后轮转向装置，方向盘转角转矩传感器与机械式前轮转向装 置机械连接、与电子控制单元电连接，线传式后轮转向装置与电子控制单元电 连接。该种四轮转向装置可以较快响应速度实现车辆的四轮转向，但该装置结 构较为复杂，造价高昂。
针对上述四轮转向机构的不足，本案发明人曾于公开号为CN201042971
公开日为2008年4月2日的实用新型专利中提出一种机动车四轮转向机构，该 传动机构通过前轮转向传动机构的转向，由一套齿轮传动装置将该转向传递给 后轮转向传动机构，通过其中前传动齿轮和转向齿轮组的啮合和错位，实现前 轮转向、前后轮同向转向和相向转向。该四轮转向机构虽然较过往技术在机械 结构、造价和通用性等多个方面均有较大改善，但该四轮转向机构的结构尚稍 显复杂，且需占用车底较多空间，安装维护稍显不便。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供了一种结构简单、安装维护方便、较少占 用车底空间，并可在前轮转向和前后四轮转向间灵活变换的机动车四轮转向机 构，以克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下
一种摇杆式四轮转向机构，包括前、后轮转向传动机构，且前、后轮转向 传动机构中各设置一转向横拉杆，该等转向横拉杆与一纵向传动轴两端通过齿 轮结构连接，其特征在于，该四轮转向机构中还包括一摇杆、与摇杆下端固定 连接的一水平板状件以及一水平设置的棘轮件，传动轴由两段轴体通过一万向 节机构连接构成， 一转向横拉杆上端设置一可与传动轴一端配合的横向拨齿， 一侧沿杆体纵长轴设置一可与棘轮件配合的侧向拨齿，另一转向横拉杆内侧设 置一横向凹槽，该横向凹槽内壁上、下端对称设置两道可与传动轴另一端配合 的横向拨齿，板状件的左右两侧分别通过至少两道拉索与棘轮件的左右两侧连 接，并可使棘轮件绕一固定点左右摆动，同时板状件一端通过至少一拉索与传 动轴另一端所在轴体连接，并可牵引传动轴另一端上下摆动。
具体的讲，所述传动轴另一端具有可与另一转向横拉杆内侧横向凹槽中拨 齿结构啮合的锥状棘齿结构，其锥角与传动轴另一端于横向凹槽内在竖直方向 摆动的角度一致。
所述板状件为水平设置的一盘状件，摇杆下端与该盘状件的中心部固定连 接，且盘状件的左右侧及前后端分别通过一拉索与棘轮件的左右两侧及传动轴 另- 端所在轴体连接。
所述棘轮件为一水平设置的扇面型构件，其弧形端设置于一转向横拉杆侧 向拨齿配合的棘齿结构，另一端通过一固定件固定，且该固定件设置在该棘轮 件的中轴线上。
所述棘轮件通过螺钉或铆钉与车体底部固定。
所述一转向横拉杆的横向拨齿所在部位以及棘轮件均设置于一盒状件内腔中。
所述万向节机构为十字轴式万向连轴器构件。
所述摇杆上端穿过一座体设置于车辆驾驶座一侧，该座体为一中空构件，板状件设置在座体中部，座体上端面开设工字型通孔，摇杆上部可于该工字型 通孔内摆动，当摇杆分别前拨和后拨时，传动轴另一端相应抬起和下落。
本实用新型通过采用摇杆及配套的牵引机构构成的简单机械替换现有机动 车辆中的方向盘系统，并对传动轴的结构稍作调整的方式，从而简化了机动车 辆的转向系统，并使之达到可进行四轮转向的功效，且车辆转向半径小，并可 实现较小空间内的泊车。另外，本实用新型的转向系统还可有效节约车内空间。
需要说明的是，在上述横向凹槽内，上下两道横向拨齿之间的垂直距离应 稍大于传动轴另一端的直径，在传动轴分别与其中一道拨齿完全啮合时，其恰 好由另一道拨齿完全脱离，而当传动轴的该端处于两道拨齿的中间位置时，传 动轴该端的上端棘齿和下端棘齿恰与上下两道拨齿均处于半啮合的状态。
以下对该摇杆式四轮转向机构的工作方式加以说明(以棘轮件与前轮转向 传动机构中的转向横拉杆配合的情况为例)
当将摇杆前拨，并使之左右摆动时，棘轮件因拉索的牵引相应左右摆动， 进而带动前轮转向传动机构中的转向橫拉杆左右平移，同时该转向横拉杆的橫 向拨齿横向位移驱动传动轴一端转动，进而带动与前传动轴连接的后传动轴同 向转动，此时传动轴另一端抬起，并与后轮转向传动机构的转向横拉杆中横向 凹槽内的上横向拨齿啮合，使该上横向拨齿与前横向拨齿同向横移。此时前、 后轮实现同向转向，驾驶员可以通过操作摇杆实现较小空间的泊车。
反之，当将摇杆后拨，并使之左右摆动时，则可使前、后轮实现反向转向， 进而实现较小半径的转弯。
当传动轴另一端处于横向凹槽内的中间位置时，其与后轮转向传动机构转 向橫拉杆上横向凹槽内的上、下横向拨齿均半啮合，则采用该转向机构的机动 车可保持直行状态。
另外，需要说明的是，若在前轮转向传动机构中的转向横拉杆上设置双横 向拨齿结构，则亦可由之实现机动车前轮和后轮的同向、异向转向。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，该摇杆式四轮转向机构不 仅操作灵活，能够实现前后轮的同向和反向转向的调整，而且其结构简单，安 装维护方便，较少占用车底空间，生产成本亦更为低廉，可广泛地用于各种机 动车辆的四轮转向作业。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的阐述。
图1为本实用新型具体实施方式
的整体结构示意图2为
图1中I部位的放大结构示意图3为
图1中棘轮件的结构示意图4是
图1中摇杆的结构示意图5是
图1中摇杆及其座体的结构示意图6为
图1的一状态结构示意图7为
图1的另一状态结构示意图8为
图1的又一状态结构示意图。
具体实施方式
如
图1 5，该摇杆式四轮转向机构装配在轿车上，它主要由前轮转向传动
机构、后轮转向传动机构、前轮转向传动机构和后轮转向传动机构之间的转向
组件构成，前轮ll设置前轮转向传动机构，其主要由前转向器、前转向摇臂、
前转向横拉杆12组成，前轮转向传动机构的前转向横拉杆上端设置前横向拨齿
13，其内侧设置侧向拨齿，后轮21设置后轮转向传动机构，后轮转向传动机构
主要由后转向器、后转向摇臂和后转向横拉杆22组成，后轮转向传动机构的后
转向横拉杆内侧设置一横向凹槽23，横向凹槽内壁上端和下端对称设置相同的
上横向拨齿24和下横向拨齿24，，前、后转向横拉杆与一纵向传动轴连接，该
纵向传动轴由前、后两段轴体构成，两段轴体之间通过一十字轴式万向连轴器4
连接。传动轴的前端具有与前轮转向传动机构的前横向拨齿配合的棘齿结构， 其后端具有与后转向横拉杆内侧横向凹槽中的上、下横向拨齿配合的锥形棘齿
结构。在上述横向凹槽内，上下两道横向拨齿之间的垂直距离应稍大于传动轴
另一端的直径，在传动轴分别与其中一道拨齿完全啮合时，其恰好由另一道拨
齿完全脱离，而当传动轴的该端处于两道拨齿的中间位置时，传动轴该端的上
端棘齿和下端棘齿恰与上下两道拨齿均处于半啮合的状态。
该摇杆式四轮转向机构包括一扇面形棘轮件4、 一摇杆3和一板状件6，棘
轮件的弧形端设置可与前转向横拉杆配合的棘齿结构，棘轮件后端通过螺钉7
固定于车底的一盒体8底部的纵向轴线上，且棘轮件前端可绕该固定螺钉左右
7摆动，前转向横拉杆的横向棘齿部以及传动轴的前部亦设置于盒体内腔，且传 动轴与盒体的纵向轴线处于同一竖直平面上，且彼此平行。摇杆上端穿过一座
体9设置于车辆驾驶座左侧，该座体为一中空构件，板状件设置在座体中部，
座体上端面开设工字型通孔，摇杆上部可于该工字型通孔内摆动，板状件的左
右端分别通过一牵引索53、 54与棘轮件的左右端连接，其前后端分别通过一牵 引索51、 52与传动轴的后部连接，当摇杆分别前拨和后拨时，传动轴后端可相 应抬起和下落。
如图6，当将摇杆前拨，并使之左右摆动时，棘轮件因拉索的牵引相应左右 摆动，进而带动前转向横拉杆左右平移(A向)，同时该转向横拉杆的横向拨齿 横向位移驱动传动轴前端转动(B向)，进而带动抬起的传动轴后端同向转动(B 向)，并与后轮转向传动机构的转向横拉杆中横向凹槽内的上横向拨齿啮合，使 该上横向拨齿与前横向拨齿同向横移(A向)。此时前、后轮实现同向转向，驾 驶员可以通过操作摇杆实现较小空间的泊车。
如图7，当将摇杆处于工字型槽的中间位置时，传动轴另一端处于横向凹槽 内的中间位置，其与后轮转向传动机构转向横拉杆上横向凹槽内的上、下横向 拨齿均半啮合，则采用该转向机构的机动车可保持直行状态，而不能转向。
如图8，当将摇杆后拨，并使之左右摆动时，棘轮件因拉索的牵引相应左右 摆动，进而带动前转向横拉杆左右平移(A向)，同时该转向横拉杆的横向拨齿 横向位移驱动传动轴前端转动(B向)，进而带动下落的传动轴后端同向转动(B 向)，并与后轮转向传动机构的转向横拉杆中横向凹槽内的下横向拨齿啮合，使 该下横向拨齿与前横向拨齿反向横移(C向)。此时前、后轮实现反向转向，驾 驶员通过操作摇杆可以实现较小半径的转弯。
8
权利要求1.一种摇杆式四轮转向机构，包括前、后轮转向传动机构，且前、后轮转向传动机构中各设置一转向横拉杆，该等转向横拉杆与一纵向传动轴两端通过齿轮结构连接，其特征在于，该四轮转向机构中还包括一摇杆、与摇杆下端固定连接的一水平板状件以及一水平设置的棘轮件，传动轴由两段轴体通过一万向节机构连接构成，一转向横拉杆上端设置一可与传动轴一端配合的横向拨齿，一侧沿杆体纵长轴设置一可与棘轮件配合的侧向拨齿，另一转向横拉杆内侧设置一横向凹槽，该横向凹槽内壁上、下端对称设置两道可与传动轴另一端配合的横向拨齿，板状件的左右两侧分别通过至少两道拉索与棘轮件的左右两侧连接，并可使棘轮件绕一固定点左右摆动，同时板状件一端通过至少一拉索与传动轴另一端所在轴体连接，并可牵引传动轴另一端上下摆动。
2. 根据权利要求1所述的摇杆式四轮转向机构，其特征在于所述传动轴另一端具有可与另一转向横拉杆内侧横向凹槽中拨齿结构啮合的锥状棘齿结构， 其锥角与传动轴另一端于横向凹槽内在竖直方向摆动的角度一致。
3. 根据权利要求1所述的摇杆式四轮转向机构，其特征在于所述板状件为 水平设置的一盘状件，摇杆下端与该盘状件的中心部固定连接，且盘状件的左 右侧及前后端分别通过一拉索与棘轮件的左右两侧及传动轴另一端所在轴体连 接。
4. 根据权利要求1所述的摇杆式四轮转向机构，其特征在于所述棘轮件为 一水平设置的扇面型构件，其弧形端设置于一转向横拉杆侧向拨齿配合的棘齿 结构，另一端通过一固定件固定，且该固定件设置在该棘轮件的中轴线上。
5. 根据权利要求1或4所述的摇杆式四轮转向机构，其特征在于所述棘轮 件通过螺钉或铆钉与车体底部固定。
6. 根据权利要求1所述的摇杆式四轮转向机构，其特征在于所述一转向橫 拉杆的横向拨齿所在部位以及棘轮件均设置于一盒状件内腔中。
7. 根据权利要求l所述的摇杆式四轮转向机构，其特征在于所述万向节机 构为十字轴式万向连轴器构件。
8. 根据权利要求1或3所述的摇杆式四轮转向机构，其特征在于所述摇杆上端穿过一座体设置于车辆驾驶座一侧，该座体为一中空构件，板状件设置在 座体中部，座体上端面开设工字型通孔，摇杆上部可于该工字型通孔内摆动， 当摇杆分别前拨和后拨时，传动轴另一端相应抬起和下落。
专利摘要本实用新型涉及一种摇杆式四轮转向机构，其包括前后轮转向传动机构、一摇杆、与摇杆下连接的一水平板状件以及棘轮件，各传动机构中各设置一转向横拉杆，该等转向横拉杆与一纵向传动轴的两端通过齿轮结构连接，传动轴由两段轴体通过一万向节机构连接构成，一转向横拉杆上端设置一可与传动轴一端配合的横向拨齿，一侧设置可与棘轮件配合的侧向拨齿，另一转向横拉杆内侧设一横向凹槽，该凹槽内壁对称设上下两道横向拨齿，板状件左右两侧分别通过至少两道拉索与棘轮件左右侧连接，板状件一端通过至少一拉索与传动轴另一端所在轴体连接。本实用新型结构简单、操作灵活，可实现四轮转向的自由变换，且安装维护方便，占用车底空间少，成本低廉。
文档编号B62D7/14GK201395166SQ20092004480
公开日2010年2月3日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者徐晓涛 申请人:徐晓涛