一种仿阿克曼转向机构的制作方法

本实用新型属于汽车零部件领域，具体涉及一种仿阿克曼转向机构。

背景技术：

阿克曼转向几何是一种为了解决交通工具转弯时，内外转向轮路径指向的圆心不同的几何学，依据阿克曼转向几何设计的车辆，沿着弯道转弯时，利用四连杆的相等曲柄向内侧轮的转向角比外侧轮大大约2-4度，使四个轮子路径的圆心大致上交合于后轴的延长线上瞬时转向中心，让车辆可以顺畅的转弯。

阿克曼转向机构的四连杆的尺寸和前轮转向轴间距，以及前后桥距离密切相关。如果要设计一款车体尺寸完全不同的车型，那么转向的四连杆机构，就需要重新定制，而不能采用现有的汽车零件了，如果强行利用现有的汽车转向机构组装在一个不符合原车尺寸的新车体，那么转向的时候，车轮侧滑就难以避免。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种节省空间、拆装方便、长度可调的仿阿克曼转向机构。

为了实现上述目的，本实用新型一种仿阿克曼转向机构，包括曲柄单元，左连杆单元、右连杆单元、左转向单元和右转向单元，其中，曲柄单元与电机连接，曲柄单元经电机驱动而旋转，左连杆单元的两端分别与曲柄单元、左转向单元连接，右连杆单元的两端分别与曲柄单元、右转向单元连接，左转向单元与右转向单元之间通过固定架连接；当车体需要转弯时，电机驱动曲柄单元旋转，曲柄单元带动左连杆单元、右连杆单元转动，而左连杆单元、右连杆单元分别带动左转向单元、右转向单元的轮子转弯，最终车体实现转弯。

进一步，所述曲柄单元包括基座、推力球轴承、曲柄和固定件，基座、曲柄和固定件的中心开设有槽孔，电机的输出轴从这些槽孔穿出，基座与电机外壳固定连接，基座与曲柄之间通过推力球轴承连接，推力球轴承套设在电机的输出轴上，固定件固定设置在输出轴的上方，固定件与曲柄可拆卸固定连接，固定件使得曲柄随电机输出轴转动，而推力球轴承确保基座不随曲柄的转动而转动。

进一步，所述固定件与所述电机的输出轴通过平键连接；所述推力球轴承为单向推力球轴承；所述曲柄为偏心曲柄，偏心曲柄通过螺丝与固定件可拆卸连接。

进一步，所述偏心曲柄通过挡圈进行轴向定位，挡圈套设在电机输出轴上，并位于输出轴与所述固定件之间。

进一步，所述左连杆单元、右连杆单元能够伸缩以调节其长度。

进一步，所述左连杆单元与右连杆单元的结构相同、与其他部件的连接原理相同；所述左转向单元与右转向单元的结构相同、与其他部件的连接原理相同。

进一步，所述左连杆单元包括套筒、左旋螺纹丝杆、右旋螺纹丝杆、左t型连接件和右t型连接件，其中，左旋螺纹丝杆的左端与左t型连接件可拆卸连接，左旋螺纹丝杆的右端套设在套筒内，左旋螺纹丝杆与套筒可拆卸连接，通过旋转左旋螺纹丝杆调节套设在套筒内的长度；右旋螺纹丝杆的右端与右t型连接件可拆卸连接，右旋螺纹丝杆的左端套设在套筒内，右旋螺纹丝杆与套筒可拆卸连接，通过旋转右旋螺纹丝杆调节套设在套筒内的长度；左t型连接件与所述左转向单元可拆卸连接，右t型连接件与所述曲柄单元可拆卸连接。

进一步，所述左连杆单元与右连杆单元通过塞打螺丝与曲柄单元可拆卸连接，塞打螺丝向下穿过右连杆单元的左t型连接件、左连杆单元的右t型连接件，最终固定在偏心曲柄上。

进一步，所述左转向单元包括v型连接件、转动轴、轮子固定架和轮子，其中，v型连接件的左端与所述左连杆单元的左t型连接件通过塞打螺丝可拆卸连接，使左连杆单元转动时带动v型连接件转动；转动轴包括固定帽和转动杆，转动杆一端与固定帽连接，另一端转动轴的转动杆穿过v型连接件右端、固定架左端，最终与轮子固定架可拆卸固定连接，而转动轴的固定帽固定在v型连接件的右端，轮子可拆卸设置在轮子固定架内。

进一步，所述塞打螺丝的螺帽与右连杆单元的左t型连接件之间设置有垫片，左连杆单元的右t型连接件与塞打螺丝螺杆接触的位置设置有轴套，右连杆单元的左t型连接件与塞打螺丝螺杆接触的位置设置有轴套；塞打螺丝的螺帽与v型连接件之间设置有垫片，左连杆单元的左t型连接件与塞打螺丝螺杆接触的位置设置有轴套；在固定架与转动杆螺杆接触的位置设置有轴套。

本实用新型是一种仿阿克曼转向的简化转向机构，具有结构简单、节省空间、拆装方便、长度可调、可靠价廉等优点，其通过偏心曲柄来带动轮子转弯，通过长度可调节的连杆结构设计，使其能够适用于不同车型，实现了转向结构的简化、资源的节省。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的侧视图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4为本实用新型左转状态示意图；

图5为本实用新型右转状态示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本实用新型进行更全面的说明，附图中示出了本实用新型的示例性实施例。然而，本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本实用新型全面和完整，并将本实用新型的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1至图5所示，本实用新型一种仿阿克曼转向机构，包括曲柄单元1，左连杆单元2、右连杆单元3、左转向单元4和右转向单元5，其中，曲柄单元1与电机6连接，曲柄单元1经电机6驱动而旋转，左连杆单元2的两端分别与曲柄单元1、左转向单元4连接，右连杆单元3的两端分别与曲柄单元1、右转向单元5连接，左转向单元4与右转向单元5之间通过固定架7连接；当车体需要转弯时，电机6驱动曲柄单元1旋转，曲柄单元1带动左连杆单元2、右连杆单元3转动，进一步左连杆单元2、右连杆单元3分别带动左转向单元4、右转向单元5的轮子转弯，最终车体实现转弯。

曲柄单元1包括基座11、推力球轴承12、曲柄13和固定件14，基座11、曲柄13和固定件14的中心开设有槽孔，电机6的输出轴61从这些槽孔穿出，基座11与电机6外壳固定连接，基座11与曲柄13之间通过推力球轴承12连接，推力球轴承12套设在电机6的输出轴61上，固定件14固定设置在输出轴61的上方，在本实施例中，固定件14与电机的输出轴61通过平键连接，固定件14与曲柄13可拆卸固定连接，固定件14使得曲柄13可以随电机输出轴61转动，而推力球轴承12能够确保基座不随曲柄的转动而转动，因此，在本实施例中的推力球轴承12为单向推力球轴承。此外，在本实施例中，曲柄13为偏心曲柄，偏心曲柄通过螺丝与固定件可拆卸连接，进一步，偏心曲柄通过挡圈15进行轴向定位，挡圈15套设在输出轴61上，并位于输出轴61与固定件14之间。

左连杆单元2、右连杆单元3能够伸缩以调节其长度，使本实用新型通过调节连杆单元的长度来适用于不同规格的车型，无需将整个转向装置换掉。

左连杆单元2与右连杆单元3的结构相同、与其他部件的连接关系相似，左转向单元4与右转向单元5的结构相同、与其他部件的连接关系相似，以左连杆单元2和左转向单元4为例来说明其结构、与其他部件的连接关系，不再赘述右连杆单元3和右转向单元5的结构、与其他部件的连接关系。

左连杆单元2包括套筒21、左旋螺纹丝杆22、右旋螺纹丝杆23、左t型连接件24和右t型连接件25，其中，左t型连接件24和右t型连接件25的“―”上开设有与其平行的通孔，称作平行通孔，左旋螺纹丝杆22、右旋螺纹丝杆23能够穿过该平行通孔，t型连接件的“｜”上开设有与其垂直的通孔，称作垂直通孔；左旋螺纹丝杆22的左端穿过左t型连接件24的平行通孔，并通过紧固螺丝与左t型连接件24可拆卸连接，左旋螺纹丝杆22的右端埋设在套筒21内，左旋螺纹丝杆22通过紧固螺丝与套筒21可拆卸连接，且左旋螺纹丝杆22右侧部分套设在套筒21内，并通过旋转左旋螺纹丝杆调节套设在套筒21内的那部分长度；右旋螺纹丝杆23的右端穿过右t型连接件25的平行通孔，并通过紧固螺丝与右t型连接件25可拆卸连接，右旋螺纹丝杆23的左端埋设在套筒21内，右旋螺纹丝杆22通过紧固螺丝与套筒21可拆卸连接，且右旋螺纹丝杆23左侧部分套设在套筒21内，并通过旋转右旋螺纹丝杆调节套设在套筒21内的那部分长度；通过左t型连接件的垂直通孔与左转向单元4可拆卸连接，通过右t型连接件的垂直通孔与曲柄单元1可拆卸连接。通过旋转左旋螺纹丝杆22、右旋螺纹丝杆23来调节两者套设在套筒21内的长度，以达到调节左连杆单元2的总长度。

左连杆单元2与右连杆单元3通过塞打螺丝8与曲柄单元可拆卸连接，具体地，塞打螺丝8向下穿过右连杆单元3的左t型连接件的垂直通孔-左连杆单元2的右t型连接件的垂直通孔，最终固定在偏心曲柄上，如此，偏心曲柄在随电机转动时，可同时带动左连杆单元2、右连杆单元3转动。由上可以看出，塞打螺丝8的螺钉的直径小于t型连接件的通孔孔径，塞打螺丝8的螺帽直径大于t型连接件的通孔孔径；塞打螺丝8固定的位置离偏心曲柄的圆心越远，轮子转动的范围越大，在实际应用中，塞打螺丝8固定位置尽量远离偏心曲柄的圆心。

左转向单元4包括v型连接件41、转动轴42、轮子固定架43和轮子44，其中，v型连接件41开设有与v字平行的v型凹槽，称作v型凹槽，v型连接件41的v字两端开设有与v字垂直的通孔，分别称作左通孔和右通孔，左通孔内表面设置有螺纹，通过塞打螺丝8将左连杆单元的左t型连接件24和v型连接件的左端连接，即将左t型连接件24塞入v型凹槽左端内，并使左t型连接件24的垂直通孔与左通孔圆心垂直对齐，塞打螺丝8朝下穿过左通孔-垂直通孔-左通孔，最终固定在v型连接件左端，如此左连杆单元2转动时可带动v型连接件41转动；转动轴42包括固定帽421和转动杆422，转动杆422一端与固定帽连接，另一端与轮子固定架43连接，轮子44可拆卸设置在轮子固定架43内，在本实施例中，轮子与轮子固定架通过胫骨螺母连接；固定架7的两端开设有通孔，固定架7的左端设置在左转向单元4的v型凹槽的右端内，固定架左端的通孔与右通孔圆心垂直对齐，转动轴42的转动杆422穿过v型连接件41的右通孔-固定架左端的通孔-右通孔，最终与轮子固定架43固定连接，而转动轴42的固定帽421固定在v型连接件41的左端上侧，在本实施例中，固定帽421通过螺丝固定在v型连接件41右端，如此，左连杆单元2转动时，通过v型连接件41带动转动轴42转动，进一步，通过转动轴42带动轮子固定架43转动，从而使轮子实现转弯。由上可知，塞打螺丝8的螺钉直径小于v型连接件的左通孔孔径，塞打螺丝8的螺帽直径大于v型连接件的左通孔孔径，转动杆422的直径小于v型连接件的右通孔孔径，固定帽421的直径大于v型连接件的右通孔孔径。

为了减少左连杆单元2的右t型连接件、右连杆单元3的左t型连接件、偏心曲柄13、塞打螺丝8之间的磨损，在塞打螺丝的螺帽与右连杆单元3的左t型连接件之间设置有垫片，在左连杆单元2的右t型连接件的垂直通孔、右连杆单元3的左t型连接件的垂直通孔内设置有轴套。同样为了减少左连杆单元2的左t型连接件、左转向单元4的v型连接件、塞打螺丝8之间的磨损，在塞打螺丝的螺帽、v型连接件之间设置有垫片，在左连杆单元2的左t型连接件的垂直通孔内设置有轴套。此外，在固定架7两端的通孔内也设置有轴套，为了减少固定架7两端与转动杆之间的磨损。

本实用新型一种仿阿克曼转向机构，其工作原理是：轮子需要左转时，电机6驱动曲柄单元1的偏心曲柄逆时针转动，偏心曲柄带动左连杆单元2朝左侧运动、右连杆单元3朝左侧运动，进一步，左连杆单元2推动左转向单元4逆时针转动，右连杆单元3拉动右转向单元5同步逆时针转动，实现转动轴的逆时针转动，最终带动轮子左转；轮子需要右转时，电机6驱动曲柄单元1的偏心曲柄顺时针转动，偏心曲柄带动右连杆单元3朝右侧运动、左连杆单元2朝右侧运动，进一步，右连杆单元3推动右转向单元5同步顺时针转动，左连杆单元2拉动左转向单元4顺时针转动，实现转动轴的顺时针转动，最终带动轮子右转。

本实用新型是一种仿阿克曼转向的简化转向机构，具有结构简单、节省空间、拆装方便、长度可调、可靠价廉等优点，其通过偏心曲柄来带动轮子转弯，通过长度可调节的连杆结构设计，使其能够适用于不同车型，实现了转向结构的简化、资源的节省。