[发明专利]具有转向轮减磨调整机构的汽车转向机构

说明书

本发明公开了具有转向轮减磨调整机构的汽车转向机构。包括左转向轮、左转向节、右转向轮、右转向节、前桥机构和后桥机构；前桥机构包括前梁、横拉杆和横拉杆调节机构；前梁的两端分别连接着左转向节和右转向节；横拉杆为断开式的；横拉杆调节机构包括调节电机，调节电机的输出轴为丝杠，丝杠起到减速作用，同时将调节电机转子的转动转换为丝杠的往复移动。当车辆左转时，调节电机正转；丝杠向右运动使横拉杆的长度之和增长，当右转向轮的转角修正到作纯滚动时，电机停转完成调节；同理，当车辆右转时，调节电机反转；丝杠向左运动使横拉杆的长度之和减小。本发明通过调整右转向轮的转向角实现车辆转向时作纯滚动，减小轮胎磨损提高轮胎使用寿命。

技术领域

本发明属于商用车技术领域，具体涉及用于商用车的汽车转向机构。

背景技术

车辆在行驶的过程中，需按驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓车辆转向，车辆转向系统的功用就是保证车辆能按驾驶员的意志而进行转向行驶。在进行转向系的设计时为了避免车辆转向时产生路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎过速磨损，要求转向系统能保证在车辆转向时所有车轮均作纯滚动，即满足阿克曼转向原理。满足阿克曼转向特性的车辆在作纯滚动时内轮转向角应大于外轮转向角，内外轮转角应满足关系式：

式中α、β分别为外转向轮和内转向轮转角，B为两侧主销轴线与地面交点之间的距离，L为车辆轴距。

阿克曼转向定理是在假设轮胎是绝对刚体的情况下得出的结论，但由于轮胎都有侧向弹性，车辆在转向行驶过程中受到侧向惯性力作用轮胎要产生侧偏，车轮行驶方向会偏离车轮平面并与车轮平面之间有个夹角，即侧偏角。且轮胎侧偏角在车辆行驶过程中随着行驶速度的增加有较大增加，此时轮胎侧偏特性已不可忽略，阿克曼转向原理已不满足转向作纯滚动的条件。所以当考虑到轮胎侧偏角时，根据阿克曼转向定理设计的转向梯形并不能保证车辆作纯滚动转向运动，实际转向时轮胎与地面间存在滑移，轮胎的磨损会加剧、使用寿命会降低，从而造成橡胶资源的浪费。这说明，考虑侧偏角这个因素对车辆作纯滚动转向来说是很有必要的。

在一种汽车转向机构中，通过在右梯形臂上设置一个可滑动的套筒，在套筒上设置滚子，而滚子设置在一定的固定槽内，通过滚子在滑槽中受限的运动可以保证在转向时左右轮转角符合阿克曼转向特性。但在实际的转向行驶过程中由于轮胎侧偏角的影响，左右转向轮转角已不符合纯滚动条件。

现有技术主要问题是：为了保证车辆转向时作纯滚动，虽然也进行了转向角调整，但是以阿克曼原理为前提进行调整的，并未考虑轮胎侧偏角问题，所以并不能真正的保证车辆作纯滚动转向。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有转向轮减磨调整机构的汽车转向机构。

具有转向轮减磨调整机构的汽车转向机构包括左转向轮1、左转向节2、右转向轮8、右转向节9、前桥机构和后桥机构。

所述前桥机构包括前梁10、横拉杆和横拉杆调节机构5；前梁10的两端分别连接着左转向节2和右转向节9；

所述横拉杆为断开式的，包括左横拉杆4和右横拉杆6；所述横拉杆调节机构5包括调节电机，调节电机的输出轴为丝杠20，丝杠20起到减速作用，同时将调节电机转子18的转动转换为丝杠20的往复移动；

调节电机的机壳连接着左横拉杆4的一端，调节电机的输出轴的一端连接着右横拉杆6的一端；左横拉杆4的另一端通过左梯形臂3连接着左转向节2，右横拉杆6的另一端通过右梯形臂7连接着右转向节9；横拉杆调节机构位于前梁10的后部；

当车辆左转时，调节电机得电正转；丝杠20向右运动使左横拉杆4和右横拉杆6的长度之和增大，当右转向轮8的转角修正到作纯滚动的理想值时，调节电机断电，电机停转完成调节；