[发明专利]一种车辆双主销差动独立转向系统

说明书

本发明涉及一种车辆双主销差动独立转向系统，包括转向器总成、转向节总成、转向横拉杆总成，设计采用齿轮齿条转向动力机构用于常规转向模式，驱动芯轴滑柱沿车辆侧向平移，带动转向横拉杆总成推拉转向节整体，实现常规转向模式；采用差动动力机构驱动芯轴滑柱带动转向横拉杆总成和转向节总成中的蜗轮蜗杆机构转动，使第一转向节和第二转向节之间产生相对转角，实现大角度转向模式。该系统克服了大转向角使用要求下转向横拉杆总成传动压力角过大的技术问题，提高了独立转向系统的可靠性，降低转向系统负担、并可实现转向几何关系的主动动态调节，使车辆转向更加轻便、行驶更加稳定。

技术领域

本发明涉及汽车工程技术领域，特别涉及一种车辆双主销差动独立转向系统。

背景技术

车辆采用独立转向系统，可使车辆具有原地转向、横向行驶等高机动行驶能力。独立转向系统多应用齿条-横拉杆机构推拉转向节绕主销转动，但是当车轮处于大转角模式下，受连杆机构的最大压力角制约，将导致机构传力特性变差，增加转向系统的工作负担，降低能耗经济性与行驶可靠性。

例如，专利JP6297306B2公开了一种应用齿条-横拉杆机构推拉转向节绕主销转动的独立转向系统方案，但在应用于大车轮转向角情况下，受连杆机构的最大压力角制约，将导致机构传力特性变差，增加转向系统的工作负担，降低能耗经济性与可靠性。

专利CN201180023258.8公开了一种带有前束调节能力的差动转向系统方案，该方案仍基于齿条-横拉杆机构，依然存在转向大转向角使用条件下的传力特性不佳问题。

为改善大转向角使用条件下的传力特性不佳问题：

专利CN201510638294.5公开了一种应用轮系传动机构传递转向动力的独立转向系统方案，避免了大转向角使用条件下齿条-横拉杆机构的压力角问题，改善了机构传力特性；专利CN201210206596.1公开了一种独立转向系统设置了双主销、双转向节，并结合转向横拉杆与轮系传动两种动力传递方式实现大转向角。然而以上两种轮系传动方案仍然存在左右车轮无机械连接和可靠性不足的问题。

此外，针对不同转向模式，对主销倾角定位也提出了不同的要求：车辆正常行驶条件下，对应常规转向模式，应考虑高速回正性、直行稳定性、路感反馈、以及抵消主销内倾所引起的车轮转向外倾变化效应，需设置一定的主销后倾角和后倾拖距；但在原地转向、横向移动等高机动性行驶条件下，对应大转向角模式，如设置主销倾角，将导致轮胎接地姿态变差，并且伴随更为明显的转向举升与回落作用，从而增加转向执行机构负担。

因此如何提供一种同时适用于常规转向模式和大角度转向模式的独立转向系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种车辆双主销差动独立转向系统，解决现有车辆独立转向系统处于大转角模式下传动压力角过大、可靠性不佳，以及主销定位参数不合适等一系列问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车辆双主销差动独立转向系统，包括转向器总成、转向节总成、转向横拉杆总成，转向器总成包括转向器壳体、芯轴滑柱、齿轮齿条转向动力机构、差动动力机构，转向器壳体安装于车身上；芯轴滑柱通过圆柱副r联接于转向器壳体内；齿轮齿条转向动力机构驱动芯轴滑柱沿车辆侧向平移；差动动力机构的动力输出齿轮通过转动副n安装于转向器壳体内且驱动芯轴滑柱转动；

转向节总成包括第一转向节、第二转向节、蜗轮蜗杆机构、主动齿轮及从动齿轮，第一转向节与第二转向节通过转动副b联接且整体可绕第一主销轴线转动，第一主销轴线为上摆臂及下摆臂对应与第一转向节和第二转向节的外球铰联接点连线，第二转向节用于支撑车轮；蜗轮蜗杆机构分别通过转动副c和转动副d安装于第一转向节内；主动齿轮与蜗轮蜗杆机构中的蜗轮同轴传动联接；从动齿轮固定安装于第二转向节上且与主动齿轮啮合；从动齿轮的轴线与转动副b同轴布置且该轴线穿过下摆臂与第二转向节的外球铰联接点，该轴线定义为第二主销轴线，第二转向节可绕第二主销轴线相对于第一转向节转动；