纯滚动汽车转向机构的制作方法

所属技术领域

本发明涉及一种纯滚动汽车转向机构，属于机械工程领域。

背景技术：

汽车在转向时，传统的转向梯形不能使汽车各车轮的转向中心完全重合，各车轮的转向中心存在一定的偏差，转向角度越大，偏差越大。由于这一偏差的存在使汽车在转向时车轮产生侧滑，加剧了车轮的磨损，并且汽车在低速行驶时，转向操作沉重费力，在高速行驶时，转向操作却感觉漂浮发摆，行车的稳定性下降，严重时甚至会导致事故的发生。专利《汽车的纯滚动转向装置》申请号201010605346.6，没有考虑到汽车的汽车的前轮外倾角、主销内倾角和主销外倾角等因素对阿克曼角的影响，因此在实际车辆上并不适用。

技术实现要素：

为了克服现有的汽车转向机构不能使汽车各车轮的转向中心完全重合，使汽车在转向时车轮产生侧滑的问题，本发明提供了一种纯滚动汽车转向机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：如图1所示，纯滚动汽车转向机构是在普通齿轮齿条式转向器的基础上进行改造，将直线齿条改成特殊的曲线齿条，该曲线齿条的曲线形状是根据车轮外倾角、车轮前束、主销后倾角和主销内倾角等定位参数，在保证汽车各车轮的转向中心完全重合的前提下通过试验获得的。在转向时，曲线齿条在左右移动的同时还作上下平行移动，由于曲线齿条的上下平行移动使左梯形臂（3）与右梯形臂（7）的夹角相对于普通齿轮齿条转向器来说发生了变化，从而使汽车各车轮的转向中心完全重合。

本发明的有益效果是，使汽车各车轮的转向中心完全重合，消除了汽车在转向时车轮的侧滑，转向沉重等缺陷。

附图说明

图1是纯滚动汽车转向机构实施方案1的结构原理图。

图2是纯滚动汽车转向机构实施方案一的a-a剖面图。

图3是平移滑块结构图。

图中1.左前轮，2.左转向节，3.左梯形臂，4.左横拉杆，5.曲线齿条，6.右横拉杆，7.右梯形臂，8.铰链a，9.右转向节，10.右前轮，11.壳体，12.转向齿轮，13.平移滑块，14.压紧轮，15.横向滑键，16.纵向滑键，17.上盖，20.铰链b，21.铰链c，22.铰链d。

具体实施方式

如图1所示，纯滚动汽车转向机构由左转向节（2）、左梯形臂（3）、左横拉杆（4）、转向器、右横拉杆（6）、右梯形臂（7）、右转向节（9）等组成。其中，转向器由壳体（11）、纵向滑键（16）、平移滑块（13）、横向滑键（15）、曲线齿条（5）、转向齿轮（12）、压紧轮（14）、上盖（17）组成；壳体（11）底部开有纵向键槽，键槽内镶嵌纵向滑键（16）；如图3所示，平移滑块（13）上下表面均开有一个键槽且相互垂直，下表面的键槽与纵向滑键（16）配合，平移滑块（13）可以沿着纵向滑键（16）做纵向滑动，上表面的键槽与横向滑键（15）间隙配合，横向滑键（15）可在箭槽内滑动；曲线齿条（5）的下表面开有键槽，键槽内镶嵌横向滑键（15）；转向齿轮（12）与曲线齿条（5）啮合，转向齿轮（12）的轴与上盖（17）上的孔配合，并通过传动机构与方向盘连接；压紧轮（14）的轴与上盖（17）上的孔配合，压紧轮（14）将曲线齿条（5）压紧在转向齿轮（12）上，保证曲线齿条（5）与转向齿轮（12）的正确啮合；上盖（17）与壳体（11）用螺钉固定在一起。左转向节（2）与左梯形臂（3）为一个整体，右梯形臂（7）与右转向节（9）为一个整体。左梯形臂（3）、左横拉杆（4）、曲线齿条（5）、右横拉杆（6）、右梯形臂（7）依次通过铰链连接在一起。曲线齿条（5）的曲线形状是根据车轮外倾角、车轮前束、主销后倾角和主销内倾角等定位参数，在保证汽车各车轮的转向中心完全重合的前提下通过试验获得的。

工作时，方向盘通过传动机构带动转向齿轮（12）旋转，转向齿轮（12）带动曲线齿条（5）在左右移动的同时还作上下平行移动，曲线齿条（5）通过铰链c（21）、左横拉杆（4）、铰链d（22）、左梯形臂（3）、左转向节（2）带动左前轮（1）转向，通过铰链b（20）、右横拉杆（6）、铰链a（8）、右梯形臂（7）、右转向节（9）带动右前轮（10）转向。由于曲线齿条（5）的上下平行移动使左梯形臂（3）与右梯形臂（7）的夹角相对于普通齿轮齿条转向器来说发生了变化，从而使汽车各车轮的转向中心完全重合。

该纯滚动汽车转向机构还可加装其他附件，如转向助力装置。

技术特征：

技术总结
一种纯滚动汽车转向机构是在普通齿轮齿条式转向器的基础上进行改造，将直线齿条改成特殊的曲线齿条，该曲线齿条的曲线形状是根据车轮外倾角、车轮前束、主销后倾角和主销内倾角等定位参数，在保证汽车各车轮的转向中心完全重合的前提下通过试验获得的。在转向时，曲线齿条在左右移动的同时还作上下平行移动，由于曲线齿条的上下平行移动使左梯形臂（3）与右梯形臂（7）的夹角相对于普通齿轮齿条转向器来说发生了变化，从而使汽车各车轮的转向中心完全重合。

技术研发人员：刘豪睿;杨和利;柳永亮;张长坤;王卫东;马洪新;吴延霞;张琦;刘世达;张莉
受保护的技术使用者：德州学院
技术研发日：2017.08.03
技术公布日：2017.12.12