[发明专利]汽车转向操纵机构、转向传动等速性的改善方法以及汽车

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车转向操纵机构，更具体地，涉及一种包括十字轴式万向节的汽车转向操纵结构，此外，本发明还涉及一种汽车转向操纵机构的转向传动等速性的改善方法以及包括所述转向操纵机构的汽车。

背景技术

目前就国内生产的汽车而言，汽车转向操纵机构普遍采用双十字轴万向节转向操纵机构。在双十字轴万向节转向操纵机构中，要求转向传动的输入端与输出端尽量实现等角速度传动，这样才能将驾驶员对方向盘的操纵准确、及时、平稳地传递到转向轮上，从而使汽车按照驾驶员的操纵意图有效地实现转向动作。相反，如果转向操纵机构的传动不等速，则会产生转向响应不及时、转向力波动等不良后果，从而造成驾驶员操纵手感不平稳，甚至不能有效地实现汽车的转向，引发安全事故。

关于双十字轴万向节转向操纵机构的等角速度传动，公知地需要同时满足两个条件：其一，第一万向节两轴之间的夹角(即转向管柱的轴线和转向传动轴的轴线之间的夹角)与第二万向节两轴间的夹角(即转向传动轴的轴线和转向器输入轴的轴线之间的夹角)相等；其二，第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一个平面内(即第一万向节的从动叉十字轴轴线平行于第二万向节的主动叉十字轴轴线)。

在现有的汽车开发设计中，设计人员一般尽量按照上述两个条件来设计汽车转向传动机构。但是，上述两个条件在汽车转向操纵机构的实际设计中常常不能得到满足，其原因在于，对于特定的车型而言，转向管柱、转向传动轴以及转向器输入轴的布置位置受到整车布置空间、尤其是底盘布置结构的限制，这常常使得转向管柱的轴线和转向传动轴的轴线之间的夹角不能布置为与转向传动轴的轴线和转向器输入轴的轴线之间的夹角相等，在此情形下，即使通过万向节的布置而使得第一万向节从动叉与第二万向节主动叉处于同一个平面内(即满足上述第二个条件)，转向操纵机构也会因为不满足上述第一个条件而表现出明显的转向传动的不等速性，从而造成转向响应不及时、转向力波动等不良后果，甚至引发安全事故。此时，如果要满足上述第一个条件，则需要更改转向器的安装位置，甚至需要重新设计转向器，以改变转向器输入轴的安装角度，这轻则会引起转向梯形等转向特性的变化而影响汽车操纵的稳定性，重则可能会导致底盘布置结构变化而使得既定的车型无法实现，并因此需要进行整车的重新设计，从而导致开发成本和时间的巨大浪费。

因此，在汽车转向操纵机构受到整车布置空间的限制而不能满足上述转向传动的等速性条件时，如何能够在不改变既有整车布置结构的前提下实现良好的转向传动等速性，这在现有技术中是一个技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车转向操纵机构，该汽车转向操纵机构能够在转向管柱的轴线和转向传动轴的轴线之间的夹角与转向传动轴的轴线和转向器输入轴的轴线的夹角不相等的情形下实现良好的转向传动的等速性。

此外，本发明还要提供一种汽车转向操纵机构的转向传动等速性的改善方法以及包括上述汽车转向操纵机构的汽车。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供一种汽车转向操纵机构，该汽车转向操纵机构包括依次连接的方向盘、转向管柱、第一万向节、转向传动轴、第二万向节以及转向器输入轴，所述第一万向节和所述第二万向节为十字轴式万向节，其中，所述第一万向节的从动叉十字轴轴线与所述第二万向节的主动叉十字轴轴线之间形成有夹角，该夹角的值满足以下关系式：