一种用于FASE赛车的转向可调阿克曼装置的制作方法

本发明涉及fsae方程式赛车的技术领域，尤其是涉及一种用于fase赛车的转向可调阿克曼装置。

背景技术：

大学生方程式汽车大赛(formulasae)简称fsae，是全程由在校大学生设计制造与参加的属于大学生们的f1，由国际汽车工程师学会(saeinternational)于1978年开办，fsae要求各参赛队按照赛事规则和赛车制造标准，自行设计和制造方程式类型的小型单人座休闲赛车，并携该车参加全部或部分赛事环节。比赛要求赛车在加速、制动、操控性方面都有优异的表现并且足够稳定耐久。更快、更轻、更稳定成为了大家共同的目标。

fsae赛事的赛道特性为多弯，且弯道类型丰富，对赛车的弯道性能要求较高。阿克曼百分比则是赛车转向系统的一个重要参数，不同的赛道特性需要不同的阿克曼百分比设置，而目前绝大多数车队的转向阿克曼百分比均为固定值，这不利于赛车进行测试和调教，限制了赛车性能进一步优化。

目前在fsae赛事普遍使用调整转向梯形的硬点来确定转向机构的阿克曼百分比，在固定的设计下，转向横拉杆与固定形状的立柱连接，立柱提供一个力臂推动车轮沿主销转动，改变赛车的阿克曼百分比通过更换不同的立柱实现。

现有的阿克曼百分比确定方法对于一辆设计好的赛车只能适用一个固定的阿克曼百分比。而在赛车的各个工况下最佳的阿克曼百分比往往不同，这时对于一辆已经设计好的赛车和价格高昂的立柱往往无法实施阿克曼百分比的改变，若更换立柱改变阿克曼百分比，不仅制造成本高，浪费资源，且更换时需要拆卸大量零件，耗费人力。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于fase赛车的转向可调阿克曼装置，为一种能够在同一辆赛车上在不更换立柱的情况下调节赛车阿克曼百分比的设计。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于fase赛车的转向可调阿克曼装置，该装置主体结构包括立柱部分和横拉杆，所述立柱部分包括立柱，所述立柱上设有横拉杆外点吊耳，所述横拉杆包括碳管，所述碳管的一端经横拉杆外端接头和横拉杆外端杆端轴承与所述横拉杆外点吊耳相连接，所述碳管的另一端经外部横拉杆内端接头、束角调节垫片以及内部横拉杆内端接头与横拉杆内端杆端轴承相连接。

进一步地，该装置还包括锥垫，所述锥垫与所述横拉杆外端杆端轴承相配合用螺栓穿入所述横拉杆外点吊耳内。

进一步地，所述的立柱上设有用于与所述横拉杆外点吊耳相安装连接的凸台结构。

进一步地，所述的立柱与所述横拉杆外点吊耳通过螺栓螺母相连接。

进一步地，所述的碳管的一端端部通过胶粘固化的方式与所述横拉杆外端接头相连接。

进一步地，所述的碳管的一端端部通过胶粘固化的方式与所述外部横拉杆内端接头相连接。

进一步地，所述的束角调节垫片插入设置于所述外部横拉杆内端接头与所述内部横拉杆内端接头之间，并通过螺栓螺母紧固夹紧。

进一步地，所述的横拉杆外端接头与所述横拉杆外端杆端轴承旋接，并通过螺母紧固。

进一步地，所述的立柱与所述横拉杆外点吊耳之间还设有不同厚度的阿克曼垫片，用来调整所述横拉杆外端杆端轴承与所述立柱之间的位置关系。

本发明还提供一种fase赛车，该赛车内置设置有所述的用于fase赛车的转向可调阿克曼装置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明具有转向可调阿克曼系统在使用时，可以通过更换横拉杆外端杆端轴承，并配以合适的碳管的同时，通过改变横拉杆外点位置的方式调整阿克曼值，进一步增加阿克曼垫片后，可以在能通过调节横拉杆长度调节前轮前束的条件下，在多个梯度改变赛车阿克曼值，从而在赛车调校时获得参考。

(2)能够在同一辆赛车上将立柱主体与横拉杆外点安装点拆分开。

(3)能够在不更换立柱的情况下改变赛车阿克曼百分比进行测试和调教。

(4)能够在轮辋狭小空间内实现多个阿克曼百分比调教。

附图说明

图1为本发明用于调整阿克曼值的立柱与转向横拉杆的仰视图；

图2为本发明用于调整阿克曼值的立柱与转向横拉杆的主视图；

图3为本发明用于调整阿克曼值的立柱与转向横拉杆的局部结构示意图；

图4为本发明用于调整阿克曼值的第一种阿克曼吊耳的三视图，其中，图4(a)为第一种阿克曼吊耳的主视图，图4(b)为第一种阿克曼吊耳的俯视图，图4(c)为第一种阿克曼吊耳的侧视图；

图5为本发明用于调整阿克曼值的第一种阿克曼吊耳的三视图，其中，图5(a)为第二种阿克曼吊耳的主视图，图5(b)为第二种阿克曼吊耳的俯视图，图5(c)为第二种阿克曼吊耳的侧视图；

图中，1为立柱、2为横拉杆外点吊耳、3为横拉杆外端杆端轴承、4为横拉杆外端接头、5为碳管、6为外部横拉杆内端接头、7为束角调节垫片、8为内部横拉杆内端接头、9为横拉杆内端杆端轴承、10为锥垫。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

具体技术方案：

一种应用于fsae赛车的转向可调阿克曼系统，该系统主体结构包括立柱部分和横拉杆，立柱部分包括立柱主体、横拉杆外点吊耳和锥垫，横拉杆包括两端的杆端轴承、碳管、横拉杆内外端接头和束角调节垫片，横拉杆内外端接头包括内部横拉杆内端接头、外部横拉杆内端接头和横拉杆外端接头。

其中，立柱主体即为赛车前轮轮边系统的立柱，其为铝材数铣制成，其上有为安装横拉杆外点吊耳所特殊设计的凸台结构。

横拉杆外点吊耳为连接横拉杆与立柱的吊耳，其为铝材线切割制成，横拉杆外点吊耳与立柱通过螺栓螺母相连接。

锥垫为保证横拉杆杆端轴承与吊耳铰接点能够上下跳动的零件，其为铝材车削制成。

杆端轴承为横拉杆与立柱部分实现铰接的零件，其与横拉杆外点吊耳和锥垫通过螺栓螺母连接。

横拉杆外端接头为铝材数铣制成，其与杆端轴承旋接，并通过螺母紧固。

碳管通过胶粘固化的方式与横拉杆外端接头及外部横拉杆内端接头相连。

外部横拉杆内端接头为铝材数铣制成，其与内部横拉杆内端接头构成近似法兰盘的机构，通过螺栓螺母相连。

束角调节垫片为铝材线切割制成，其可插入内部横拉杆内端接头与外部横拉杆内端接头之间，并通过螺栓螺母紧固夹紧。

具体实施例

如图1、图2和图3所示，一种fsae赛车的转向可调阿克曼系统，该系统主体结构包括立柱1、横拉杆外点吊耳2、横拉杆外端杆端轴承3、横拉杆外端接头4、碳管5、外部横拉杆内端接头6、束角调节垫片7、内部横拉杆内端接头8、横拉杆内端杆端轴承9、锥垫10组成，锥垫与横拉杆外端杆端轴承配合用螺栓穿入横拉杆外点吊耳内。

如图4和图5所示，横拉杆外端吊耳2有a、b两种，可配合不同长度碳管5使用，立柱1与横拉杆外端吊耳2之间还可以装入不同厚度的阿克曼垫片调整横拉杆外端杆端轴承3与立柱1之间的位置关系。

本发明具有转向可调阿克曼系统在使用时，可以通过更换横拉杆外端杆端轴承3，并配以合适的碳管5的同时，通过改变横拉杆外点位置的方式调整阿克曼值，进一步增加阿克曼垫片后，可以在能通过调节横拉杆长度调节前轮前束的条件下，在多个梯度改变赛车阿克曼值，从而在赛车调校时获得参考。

本发明fsae赛车的转向可调阿克曼系统在使用时，设计有多种横拉杆外点吊耳，断开横拉杆与横拉杆外点吊耳的连接后，更换不同的安装在立柱上的横拉杆外点吊耳，即可改变横拉杆外点的安装位置，进而可以获得不同的阿克曼百分比，再将横拉杆与横拉杆外点吊耳重新连接后，通过改变杆端轴承的旋和长度以及插入不同厚度的束角调节垫片，将车轮束角重新调回至所需状态，其中，不同种横拉杆外点吊耳的设计均经过认真设计和验证，以保证更换上每种横拉杆外点吊耳后均能获得对应的阿克曼百分比。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。