一体化线控独立转向悬架导向机构系统技术方案

本发明专利技术公开一种一体化线控独立转向悬架导向机构系统，包括车架、车轮及车轴、主销、悬架连杆导向机构和转向电机及减速器，该系统适用于多种独立悬架，所述主销为双主销结构，转向电机及减速器固定在双主销上，通过齿轮减速器将转向力矩放大实现车轮转向。本发明专利技术的优点是通过采用双主销结构和齿轮传动，使车轮上下跳动时所引起的附加转向足够微小，甚至消除这种附加转向；车轮独立转向角度范围大、结构紧凑、工作可靠、装配方便、成本低廉；适用于多种独立悬架。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型一体化线控独立转向-悬架导向机构，具体涉及一种采用齿轮传动的，适用于各种独立悬架的线控独立转向悬架导向机构系统。
技术介绍
传统转向系统通过转向机构将驾驶员操纵方向盘的转向动作传给转向车轮，同时转向梯形机构保证转向时内外轮转角之间一定的函数关系，由于转向梯形的存在，必然会导致在车轮上下跳动时，产生悬架导向机构和转向杆系系统的干涉，对汽车平顺性和操作稳定性带来一定的影响。而线控独立转向系统用控制信号代替方向盘与转向车轮之间原有的机械连接，由各自的控制信号独立地控制内外轮的转向动作。线控独立转向系统的优势在于:通过计算机控制，可以实现各个转向轮独立转向，进而改善汽车的机动性和操纵稳定性；通过对转向电机到车轮之间的机构设计，可以实现无转向系干涉功能。该系统主要由方向盘总成、转向执行总成和主控制器组成。方向盘总成将驾驶员的转向意图转换成数字信号，传递给主控制器；同时接受主控制器送来的力矩信号，产生方向盘回正力矩，以提供路感信息；转向执行机构接受主控制器的命令，控制转向车轮转动，实现驾驶员的转向意图。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是要提供一种一体化线控独立转向悬架导向机构系统，可适用于各种独立悬架线控独立转向情况，能够使车轮上下跳动时所引起的附加转向足够微小，甚至消除这种附加转向。为了解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种一体化线控独立转向悬架导向机构系统，包括车架、车轮及车轴、主销、悬架连杆导向机构和转向电机及减速器，该系统适用于多种独立悬架，即齿轮传动的线控独立转向机构安装在麦弗逊独立悬架上、或双横臂独立悬架上、或双纵臂独立悬架上、或三连杆独立悬架上、或四连杆独立悬架上、或五连杆独立悬架上；所述主销为双主销结构，即主主销和副主销；转向电机及减速器固定在双主销上，通过齿轮减速器将转向力矩放大实现车轮转向。所述双主销结构，是主主销两端与转动铰固联，转动铰的外壳与悬架连杆导向机构的副主销固联，其中悬架连杆导向机构的自由度为1，即车轮上下跳动自由度，主要包括导向杆、副主销、球铰、虎克铰和转动铰，不同的悬架连杆导向机构导向杆根数不同，球铰、虎克铰和转动铰个数不同，但是副主销只为一根。所述转向电机及减速器为转向电机和蜗杆蜗轮减速器组成，或由转向电机和其他类型齿轮组成，如锥齿轮对、定轴齿轮对、行星轮系。所述蜗杆蜗轮减速器的扇形不完全蜗轮固联在主主销上，转向电机与副主销固联，蜗杆与转向电机轴固联，蜗杆与蜗轮啮合，转向电机经蜗杆蜗轮减速，驱动主主销转动，带动车轮实现转向。以蜗杆蜗轮齿轮减速器为例，其中，车轮与车轴联接，车轴与主主销固联，主主销两端分别各与一个转动铰的销轴固联，转动铰的外壳与悬架连杆机构中的副主销固联，悬架导向机构的副主销通过球铰或虎克铰或转动铰与导向杆的一端铰接，导向杆的另一端通过球铰或虎克铰或转动铰与车架铰接，此时，机构系统具有两个自由度，一个是沿主主销轴线的转动，即车轮转向；另一个是悬架导向机构上下跳动，即车轮的上下跳动。扇形不完全蜗轮固联在主主销上，转向电机壳体通过转向电机安装座与副主销固联，蜗杆与转向电机轴固联，其中，保证蜗杆与蜗轮啮合，转向电机经蜗杆蜗轮减速，驱动主主销转动，实现转向。由于主主销和副主销是通过转动铰铰接的，两者之间在车轮上下跳动时，无相对位移，因而，车轮上下跳动时所引起的附加转向足够微小，甚至消除这种附加转向。驾驶员输出转向指令至主控制器，主控制器控制转向电机旋转，与之固联的蜗杆带动蜗轮，使车轮产生绕主销旋转的动作，实现转向。本专利技术的有益效果是: 1)使车轮上下跳动时所引起的附加转向足够微小，甚至消除这种附加转向，且机构设计、制作与装配简便； 2)采用双主销结构，转向电机与副主销固联，将动力经过不同类型齿轮减速器输出至主主销，实现转向； 3)应用于四轮转向汽车，便于使前后轮采用完全相同的独立悬架-转向轮模块化结构，从而大幅度减少关键零部件种类，降低批量化制造成本； 4)车轮独立转向角度范围大、结构紧凑、工作可靠、装配方便、成本低廉； 5)适用于多种独立悬架。附图说明图1是本专利技术用于麦弗逊悬架的系统原理 图2是图1中A部放大 图3是本专利技术用于双横臂悬架的系统原理 图4是图3中A部放大 图5是本专利技术用于双纵臂悬架的系统原理 图6是图5中A部放大 图7是本专利技术用于三连杆悬架的系统原理 图8是图7中A部放大 图9是本专利技术用于四连杆悬架的系统原理 图10是图7中A部放大 图11是本专利技术用于五连杆悬架的系统原理 图12是图7中A部放大 图中标号说明: O—车架； 1一车轮及车轴； 101—车轮；102—车轴； 2一主销； 201—主主销；20A—转动铰；20B—转动铰；3—麦弗逊悬架悬架连杆机构；301—副主销；302—连杆；30A—球铰；30B—虎克铰；30C—转动铰；4一转向电机及减速器；401一转向电机；402—蜗轮；403—蜗杆；404—转向电机安装座；405—转向电机安装座；6—双横臂悬架连杆机构；601—副主销；602—连杆；603一连杆；60A—虎克绞；60B—转动铰；60C—球铰；60D—转动铰；7—双纵臂悬架连杆机构；701—副主销；702—连杆；703—连杆；70A—转动铰；70B—虎克铰；70C—球铰；70D—转动铰；8—三连杆悬架连杆机构；801—副主销；802—连杆；803—连杆；804—连杆；80A—球铰；80B—转动铰；80C—球铰；80D—球铰；80E—球铰；80F—转动铰；9一四连杆悬架连杆机构；901—副主销；902—连杆；903—连杆；904—连杆；905一连杆；90A—球绞；90B—转动铰；90C—球铰；90D—球铰；90E—球铰；90F—球铰；90G—球铰；90H—球铰；10一五连杆悬架连杆机构；1001—副主销；1002—连杆；1003—连杆；1004—连杆；1005—连杆；1006—连杆；IOOA—球铰；IOOB—球铰；IOOC—球铰；IOOD—球铰；IOOE—球铰；IOOF—球铰； IOOG—球铰；IOOH—球铰； 1001—球铰；100J—球铰。具体实施例方式请参阅附图所示，对本专利技术的具体实施方式作进一步的描述。本专利技术与不同类型的独立悬架构成不同悬架的线控独立转向系统，这里将分别以麦弗逊悬架、双横臂悬架、双纵臂悬架、三连杆悬架、四连杆悬架和五连杆悬架为例来详细阐述该专利技术的具体实施方式。具体实施例1: 如图1和图2所示，本专利技术提供了一种一体化线控独立转向悬架导向机构系统，包括车架O、车轮及车轴1、主销2、 麦弗逊悬架连杆导向机构3和转向电机及减速器4 ;其中车轮及车轴I包括车轮101和车轴102 ;主销2包括主主销201和转动铰20A、20B ;麦弗逊悬架连杆导向机构3包括副主销301，连杆302，球铰30A，虎克铰30B，转动铰30C ;转向电机及减速器4包括转向电机401、蜗轮402、蜗杆403、转向电机安装座404和405。车轮101与车轴102联接，车轴102与主主销201固联，主主销201两端分别各与一个转动铰20A，20B的销轴固联，转动铰20A、20B外壳与麦弗逊悬架连杆导向机构3中的副主销301固联，即主主销201通过转动铰20A、20B与麦弗逊悬架连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一体化线控独立转向悬架导向机构系统，包括车架、车轮及车轴、主销、悬架连杆导向机构和转向电机及减速器，其特征在于：该系统适用于多种独立悬架，即齿轮传动的线控独立转向机构安装在麦弗逊独立悬架上、或双横臂独立悬架上、或双纵臂独立悬架上、或三连杆独立悬架上、或四连杆独立悬架上、或五连杆独立悬架上；所述主销为双主销结构，即主主销和副主销；转向电机及减速器固定在双主销上，通过齿轮减速器将转向力矩放大实现车轮转向。

【技术特征摘要】
1.一种一体化线控独立转向悬架导向机构系统，包括车架、车轮及车轴、主销、悬架连杆导向机构和转向电机及减速器，其特征在于:该系统适用于多种独立悬架，即齿轮传动的线控独立转向机构安装在麦弗逊独立悬架上、或双横臂独立悬架上、或双纵臂独立悬架上、或三连杆独立悬架上、或四连杆独立悬架上、或五连杆独立悬架上；所述主销为双主销结构，即主主销和副主销；转向电机及减速器固定在双主销上，通过齿轮减速器将转向力矩放大实现车轮转向。2.根据权利要求1所述的一体化线控独立转向悬架导向机构系统，其特征在于:所述双主销结构，是主主销两端与转动铰固联，转...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈辛波，来鑫，黄露，梁栋，武晓俊，刘林晶，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：