专利名称：汽车后轮转向机构的液压对中缸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及具有后轴转向功能的多轴汽车转向系统中的辅助装置，具体地指一种汽车后轮转向机构的液压对中缸。
背景技术：
随着汽车技术的发展，车辆的行驶速度越来越高，人们对汽车的通过性和操纵稳定性提出了更高的要求，特别是车辆的弯道通过能力和高速驾驶平稳性。为满足时代的要求，许多汽车增加了后轮转向系统。目前，后轮转向技术已在轿车和轻型车上有很多应用。如2005年8月大陆公司在法兰克福展示的后轮转向技术，通过多连杆后轮转向系统使车辆的每个车轮都具有转向能力，不仅减小了转弯半径和提高了高速驾驶平稳性，而且提升了操控性和安全性。该公司研制出电子机械可调整转向臂和液压可调整转向臂两种后轮转向机构。其中，电子机械可调整转向臂使用智能电机驱动调整转向臂的长度，将司机的转向操变成电信号传输到底盘电子控制单元，控制单元会综合、分析其它各种驾驶情况信息，再将转向指令传输到智能电机执行后轮转向操作；液压可调整转向臂用一个中心泵来提供调整的动力，通过调整转向臂上的液压油缸来控制转向臂的长度以达到控制后车轮的转角。另外，法国雪铁龙公司独创了后轮随动转向技术，实现的方法是让转弯时外侧车轮所受的转向力使随动转向块产生形变，从而保证转弯时后轮与前轮在相同方向偏转一个小的角度。
现有的多轴汽车，为了满足车辆的通过性和机动能力要求，有的采用了后轮转向机构，转向时尽量使全部车轮绕同一个瞬时转向中心作圆周运动，以保证转向轮不产生滑移。使用后轮转向的多轴车辆大都是行驶于松软地面的越野车辆或工程机械，车速较低。这主要是由于现有后轮转向机构中缺乏简便而有效的锁止装置，在车辆高速行驶过程中轻打方向时后转向轮会产生相应的转动，影响车辆的高速行驶稳定性，使车辆的最高速度受到了很大的限制；当后轮参与转向时一般不允许超过45km/h，而且后轴转向轮不容易从最大转角位置回正到直线行驶位置。这样，造成车辆在行驶时的稳定性欠佳，特别是在高速行驶时存在很大的安全隐患。
轿车和轻型车上所采用的后轮转向系统，不适用于多轴汽车。这主要是由于多轴汽车的轴荷较大，在车辆行驶和转向过程中车轮的侧滑力较大，若采用电子可调式后轮转向系统，其系统的能力明显不足，同时增加系统的复杂程度、成本提高；若采用后轮随动转向系统，由于车轮侧滑力影响，造成后轮易发生不必要的偏转，导致车辆的行驶稳定性和操纵性严重下降。
发明内容
本实用新型的目的就是要提供一种能在高速行驶时将后转向轮锁定在直行位置、且在转弯时对后转向轮动作无阻力的汽车后轮转向机构的液压对中缸。
为实现此目的，本实用新型所设计的汽车后轮转向机构的液压对中缸，包括有油缸缸体，所述油缸缸体的两端分别设置有左右油缸端盖。所述油缸缸体内设置有活塞杆，所述活塞杆的内侧端设置有环形凸台，所述环形凸台的两侧分别设置有左右浮动活塞，左右浮动活塞可相对于活塞杆独立运动。所述油缸缸体的中间设置有与所述环形凸台间隙配合的内环台，所述内环台将所述左右浮动活塞分隔在其两侧，一方面通过液压油的作用可以确保左右浮动活塞在油缸缸体中间的内环台两侧定位，另一方面上述结构能够使活塞杆的环形凸台被左右浮动活塞定位在油缸缸体中间的内环台中，也可使活塞杆处于浮动状态。所述左右浮动活塞与左右油缸端盖之间分别形成左右油腔，所述左右油腔上分别开设有与车辆转向系统中的液压油控制阀相连的油液通道，通过该控制阀可使所述油液通道与转向系统的油箱相连或与转向系统的高压蓄能器相连。所述活塞杆穿过所述左油缸端盖，其外侧端通过左接头体与左球销相连。所述右油缸端盖通过右接头体与右球销相连。所述左右球销分别固定在车辆的后轮转向机构和车架支座上。
本实用新型的工作原理是这样的在车辆处于高速行驶状态时，此时不需要后轮转向，油缸缸体的左右油腔中同时充满高压油，左右浮动活塞在高压油的作用下将活塞杆锁定在油缸缸体的中间位置，由于活塞杆是通过球销与后轮转向机构相连的，故后轮转向机构也会在活塞杆的推动下在中位定位，使后转向轮回到直行位置并锁定，保证车辆高速行驶时的稳定性。而在车辆处于后轮转向状态时，此时车速较低，油缸缸体的左右油腔中的高压油泄去，左右浮动活塞处于浮动状态，活塞杆可随后轮转向机构带动左右浮动活塞自由移动，对后轮转向机构基本上无阻力影响。
本实用新型解决了具有后轴转向功能的多轴汽车的高速行驶稳定性问题。通过在汽车后轮转向机构中设置液压对中缸，不仅能够保证后轴转向车辆的最高速度不低于90km/h，而且能够使后轴转向轮从最大转角位置回正到直线行驶位置。经装车实验使用，证明效果良好。
附图为一种汽车后轮转向机构的液压对中缸的剖视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明图中所示的汽车后轮转向机构的液压对中缸，主要由油缸缸体5、左右油缸端盖4、8、活塞杆3、左右浮动活塞6、7、左右接头体2、2′和左右球销1、1′等组成。左右油缸端盖4、8与油缸缸体5两端螺纹密封连接。活塞杆3位于油缸缸体5内的一端设置有环形凸台3a，左右浮动活塞6、7分别安装在环形凸台3a的两侧。活塞杆3可通过环形凸台3a驱动左右浮动活塞6、7，另外左右浮动活塞6、7反过来也能够驱动活塞杆3。油缸缸体5的中间还设计有一个与环形凸台3a间隙配合的内环台5a，内环台5a将左右浮动活塞6、7分隔在其两侧，内环台5a可用来对左右浮动活塞6、7进行定位。
左右浮动活塞6、7与左右油缸端盖4、8之间分别形成有左右油腔A、B，左右油腔A、B上分别开设有与车辆转向系统中的液压油控制阀相连的油液通道P1、P2。活塞杆3的杆身穿过左油缸端盖4，其位于油缸缸体5外的一端与左接头体2螺纹连接，左接头体2内安装有左球销1。右油缸端盖8与右接头体2′螺纹连接，右接头体2′内安装有右球销1′。左右球销1、1′和左右接头体2、2′的结构是本领域技术人员公知的，于此不多赘述。
在环形凸台3a中间还开有一道环形凹槽，该环形凹槽、油缸缸体5和左右浮动活塞6、7共同构成中间油腔C。在内环台5a上开设有使中间油腔C与车辆转向系统油箱始终连通的油液通道T。这样，在左右浮动活塞6、7移动时，可有效避免因容积密闭而造成的中间油腔C的真空负压状态，进一步减轻本液压对中缸在随动和对中过程时的阻力。
本实用新型使用时，将左右球销1、1′分别固定在车辆的后轮转向机构和车架支座上，球销1、1′的设置可以补偿本液压对中缸安装时的空间尺寸误差及保证其工作时能够自由摆动。其具体的工作过程如下当需要后轮转向时，车辆转向系统中的液压油控制阀使左右油腔A、B中的油液通过油液通道P1、P2与转向系统油箱相通，左右油腔A、B泄压，左右浮动活塞6、7处于浮动状态，由于本液压对中缸的两端分别与后轮转向机构和车架支座相连，因此其活塞杆3可相对于油缸缸体5作轴向运动，并带动左右浮动活塞6、7运动，但当活塞杆3的环形凸台3a回到中位时，左右浮动活塞6、7并不随活塞杆3回位，车辆转向的阻力很小。
当不需要后轮转向时，通过车辆转向系统中的液压油控制阀使转向系统中高压蓄能器的油液通过油液通道P1、P2与左右油腔A、B相通，左右油腔A、B带压，在高压油的作用下左右浮动活塞6、7向油缸缸体5的内环台5a方向运动，此时无论活塞杆3的环形凸台3a是处在中位左边还是处在中位右边，均会被左右浮动活塞6、7推到内环台5a中，同时左右浮动活塞6、7也被内环台5a挡住而不再继续运动。由于活塞杆3与后轮转向机构相连接，因此后轮转向机构也随着活塞杆3被推回并在其中位定位。在后轮转向机构不工作时，即后轮不转向时，左右油腔A、B一直与转向系统中的高压蓄能器相通，因此左右浮动活塞6、7对活塞杆3的轴向运动起着阻碍作用，类似于将活塞杆3锁在中间位置，从而确保车辆高速行驶的稳定性和安全性。
权利要求1.一种汽车后轮转向机构的液压对中缸，包括有油缸缸体(5)，所述油缸缸体(5)的两端分别设置有左右油缸端盖(4、8)，其特征在于所述油缸缸体(5)内设置有活塞杆(3)，所述活塞杆(3)的内侧端设置有环形凸台(3a)，所述环形凸台(3a)的两侧分别设置有左右浮动活塞(6、7)；所述油缸缸体(5)的中间设置有与所述环形凸台(3a)间隙配合的内环台(5a)，所述内环台(5a)将所述左右浮动活塞(6、7)分隔在其两侧；所述左右浮动活塞(6、7)与左右油缸端盖(4、8)之间分别形成左右油腔(A、B)，所述左右油腔(A、B)上分别开设有与车辆转向系统中的液压油控制阀相连的油液通道(P1、P2)；所述活塞杆(3)穿过所述左油缸端盖(4)，其外侧端通过左接头体(2)与左球销(1)相连；所述右油缸端盖(8)通过右接头体(2′)与右球销(1′)相连；所述左右球销(1、1′)分别固定在车辆的后轮转向机构和车架支座上。
2.根据权利要求1所述的汽车后轮转向机构的液压对中缸，其特征在于所说的环形凸台(3a)中间设置有一环形凹槽，该环形凹槽、油缸缸体(5)和左右浮动活塞(6、7)围成中间油腔(C)，所说的内环台(5a)上开设有使中间油腔(C)与车辆转向系统油箱连通的油液通道(T)。
专利摘要一种汽车后轮转向机构的液压对中缸，它包括油缸缸体和左右油缸端盖，油缸缸体内设置有活塞杆，活塞杆的内侧端设置有环形凸台，环形凸台的两侧分设有左右浮动活塞；油缸缸体的中间设有与环形凸台间隙配合的内环台，内环台将左右浮动活塞分隔在其两侧。左右浮动活塞与左右油缸端盖之间分别形成左右油腔，左右油腔上分别开设有与车辆转向系统中的液压油控制阀相连的油液通道。活塞杆穿过左油缸端盖，其外侧端通过左接头体与左球销相连。右油缸端盖通过右接头体与右球销相连。左右球销分别固定在车辆的后轮转向机构和车架支座上。它能在高速行驶时将后转向轮锁定在直行位置，且在转弯时对后转向轮无阻力，确保车辆高速行驶的稳定性和安全性。
文档编号B62D3/00GK2866285SQ20052009977
公开日2007年2月7日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者周谊, 王新郧, 袁大学 申请人:中国三江航天工业集团公司, 中国三江航天工业集团公司特种车辆技术中心