一種空間多連桿閉鏈轉向機構制造技術

本發明專利技術公開了一種空間多連桿閉鏈轉向機構，采用帶驅動電機的空間多連桿結構形式，通過驅動電機和渦輪蝸桿減速器組合，提高了輸出扭矩，實現了反向閉鎖。通過在轉向拉桿上布置過載緩沖器，兼顧了轉向和緩沖兩種工況。通過轉向拉桿和懸架的空間平行布置，保證了車輪在上下運動過程中內傾角和轉向角的基本穩定，通過空間多連桿機構設計和球鉸接的應用，可以將該轉向裝置應用于帶懸架的任意獨立轉向車輛上。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種適用于各輪獨立轉向車輛的轉向機構，尤其適合于使用全電的輕小型無人平臺。
技術介紹
輕小型無人平臺為了提高行駛靈活性，提高行駛效率，往往會加裝轉向裝置。傳統的車輛轉向系統采用左右車輪聯動的系統設計，不利于平臺實現中心轉向、斜向行駛等特殊功能。同時，由于輕小型無人平臺一般具有懸架系統，使轉向機構的設計更加復雜。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種獨立轉向機構，使該機構可以適用于具有懸架系統的獨立轉向車輛，每套系統具有獨立驅動、反向自鎖、過載緩沖的特點，在車輛直線形式時，懸架上下大行程運動過程中車輪轉向角基本保持不變，滿足車輛在各種復雜路況下的行駛需要。本專利技術的技術方案為一種空間多連桿閉鏈轉向機構，其特征在于包括驅動電機及減速器、渦輪蝸桿2、過載緩沖器3、轉向羊角4、懸架下擺臂6和懸架上擺臂7 ;其中，驅動電機通過減速器和渦輪蝸桿2固定在一起，驅動電機及減速器和渦輪蝸桿一起固定在車體上；渦輪蝸桿的渦輪輸出軸連接轉向擺臂，轉向擺臂通過球鉸和轉向拉桿一端連接，轉向拉桿中間安裝有過載緩沖器；轉向拉桿的另一端通過球鉸和轉向羊角4連接；轉向羊角一端安裝有車輪5，另一端引出的兩個分支通過球鉸分別和懸架下擺臂6、懸架上擺臂7連接；懸架下擺臂6和懸架上擺臂7各通過一個轉動副和車體連接。懸架上擺臂7和懸架下擺臂8在安裝位置保持平行，且上下擺臂保持等長，轉向拉臂和懸架上、下擺臂在車輪不轉向時保持平行。所述過載緩沖器包括緩沖器滑動桿11、緩沖彈簧12、限位銷13、緩沖器滑動套14、滑動桿連接螺孔15和滑動套連接螺孔18 ;其中，限位銷13固定于緩沖器滑動桿11上，緩沖器滑動套14上設置有滑動導引槽16和與其相平行的滑動工作槽17，上述兩個槽之間通過一個弧形槽相連通；緩沖器滑動桿11伸入緩沖器滑動套14內，限位銷13通過滑動導引槽16進入滑動工作槽17，有一定預緊力的緩沖彈簧12設置在緩沖器滑動桿11和緩沖期滑動套14兩端蓋之間，緩沖器滑動桿11和緩沖器滑動套14分別通過其端蓋上的螺孔與轉向拉臂連接。有益效果本專利技術總體上運用空間多連桿設計理論，采用反向自鎖裝置、空間多連桿機構、過載緩沖裝置等技術，其轉向動力輸出采用渦輪蝸桿的結構形式，使轉向機構的反向輸入鎖止，依靠過載緩沖器的初始剛度和機械結構保證運動過程中轉向角穩定，依靠過載緩沖器的過載能力保護渦輪蝸桿不受到太大沖擊。使車輛在高速行駛、通過障礙、受到撞擊等情況下轉向系統都有很好的工作效果。附圖說明圖I是本專利技術的原理圖；圖2是過載緩沖器結構原理圖。圖中1.驅動電機及減速器，2.渦輪蝸桿，3.過載緩沖器，4.轉向羊角，5.車輪，6.懸架下擺臂，7.懸架上擺臂；11.緩沖器滑動桿，12.緩沖彈簧，13.限位銷，14.緩沖器滑動套，15.滑動桿連接螺孔，16.滑動導引槽，17.滑動工作槽，18.滑動套連接螺孔 具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進一步說明。如圖I所示的空間多連桿閉鏈轉向機構，包括驅動電機及減速器I、渦輪蝸桿2、過載緩沖器3、轉向羊角4、懸架下擺臂6和懸架上擺臂7 ；驅動電機及減速器I和渦輪蝸桿2通過連接裝置固定在一起，驅動電機及減速器I和渦輪蝸桿2 —起固定在車體上；渦輪蝸桿2的渦輪輸出軸A連接轉向擺臂AB，轉向擺臂AB通過球鉸接和轉向拉桿BC連接，轉向拉桿中間安裝有過載緩沖器，用以緩沖車輛在受到沖擊時的沖擊力；轉向拉桿的末端C通過球鉸接和轉向羊角4連接；轉向羊角一端安裝在車輪5上，車輪可以繞其轉動，轉向羊角另一端引出的兩個分支分別通過球鉸和懸架下擺臂6、懸架上擺臂7連接；懸架下擺臂6和懸架上擺臂7通過轉動副F、G和車體連接。在設計和安裝過程中，每個車輪各連接一個本專利技術的轉向機構，并且為了達到車輪上下運動轉向角保持基本不變，需要達到以下兩個要求懸架上擺臂7和下擺臂8在安裝位置保持平行，轉向拉臂BC和懸架擺臂在車輪不轉向時保持平行。驅動電機固定在車輛本體上，驅動電機通過減速機構和渦輪蝸桿連接，渦輪蝸桿起到減速和反向自鎖的功能，渦輪蝸桿輸出端通過擺臂上的球鉸連接空間轉向拉桿，空間轉向拉桿上通過加裝過載緩沖裝置后連接車輪轉向羊角。車輪轉向羊角通過球鉸接和懸架下擺臂連接。具體工作過程為車輛在直線行駛時，當車輪5受到地面沖擊上下運動時，和車輪5固定在一起的轉向羊角4隨車輪一起上下運動，此時，懸架上擺臂7、下擺臂8將分別繞轉動副F、G轉動，轉向拉臂BC將繞球鉸B轉動，由前述的安裝要求可知，此時，轉向羊角在上下運動過程中轉角基本保持不動。在車輛轉向時，通過控制轉向電機I的轉動，帶動渦輪蝸桿2的渦輪輸出軸轉動，此時，和渦輪蝸桿2連接的轉向擺臂AB將繞A點做圓周運動，帶動轉向拉臂BC在空間位置的前后運動，從而帶動轉向羊角4繞過球鉸接點D、E形成的轉動軸轉動，實現車輪的轉向。如圖2所示，過載緩沖器包括緩沖器滑動桿11、緩沖彈簧12、限位銷13、緩沖器滑動套14、滑動桿連接螺孔15、滑動工作槽17、滑動套連接螺孔18 ;限位銷13固定于緩沖器滑動桿11上，緩沖器滑動套14上設置有滑動導引槽16和與其相平行的滑動工作槽17，上述兩個槽之間通過一個弧形槽相連通；組裝時，緩沖器滑動桿11伸入緩沖器滑動套14內，限位銷13通過滑動導引槽16進入滑動工作槽17，同時將形成一定預緊力的緩沖彈簧12壓入緩沖器滑動桿11和緩沖期滑動套14兩端蓋之間，過載緩沖器通過兩端的滑動桿連接螺孔15和滑動套連接螺孔18與圖I中的轉向拉臂BC連接。過載緩沖器3在設定閾值內呈不可壓縮狀態，超過設定閾 值后可以在壓力的作用下壓縮一定行程。權利要求1.一種空間多連桿閉鏈轉向機構，其特征在于包括驅動電機及減速器、渦輪蝸桿(2)、過載緩沖器(3)、轉向羊角(4)、懸架下擺臂(6)和懸架上擺臂(7);其中，驅動電機通過減速器和渦輪蝸桿(2)固定在一起，驅動電機及減速器和渦輪蝸桿一起固定在車體上；渦輪蝸桿的渦輪輸出軸連接轉向擺臂，轉向擺臂通過球鉸和轉向拉桿一端連接，轉向拉桿中間安裝有過載緩沖器；轉向拉桿的另一端通過球鉸和轉向羊角(4)連接；轉向羊角一端安裝在車輪(5)上，另一端引出的兩個分支分別通過球鉸和懸架下擺臂￠)、懸架上擺臂(7)連接；懸架下擺臂(6)和懸架上擺臂(7)各通過一個轉動副和車體連接。2.根據權利要求I所述的一種空間多連桿閉鏈轉向機構，其特征在于懸架上擺臂(7)和懸架下擺臂(8)在安裝位置保持平行，且上下擺臂保持等長，轉向拉臂和懸架上、下擺臂在車輪不轉向時保持平行。3.根據權利要求I或2所述的一種空間多連桿閉鏈轉向機構，其特征在于所述過載緩沖器包括緩沖器滑動桿(11)、緩沖彈簧(12)、限位銷(13)、緩沖器滑動套(14)、滑動桿連接螺孔(15)和滑動套連接螺孔(18);其中，限位銷(13)固定于緩沖器滑動桿(11)上，緩沖器滑動套(14)上設置有滑動導引槽(16)和與其相平行的滑動工作槽(17)，上述兩個槽之間通過一個弧形槽相連通；緩沖器滑動桿(11)伸入緩沖器滑動套(14)內，限位銷(13)通過滑動導引槽(16)進入滑動工作槽(17)，有一定預緊力的緩沖彈簧(12)設置在緩沖器滑動桿(11)和緩沖期滑動套(14)兩端蓋之間，緩沖器滑動桿(11)和緩沖器滑動套(14)分別通過其本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種空間多連桿閉鏈轉向機構，其特征在于：包括驅動電機及減速器、渦輪蝸桿(2)、過載緩沖器(3)、轉向羊角(4)、懸架下擺臂(6)和懸架上擺臂(7)；其中，驅動電機通過減速器和渦輪蝸桿(2)固定在一起，驅動電機及減速器和渦輪蝸桿一起固定在車體上；渦輪蝸桿的渦輪輸出軸連接轉向擺臂，轉向擺臂通過球鉸和轉向拉桿一端連接，轉向拉桿中間安裝有過載緩沖器；轉向拉桿的另一端通過球鉸和轉向羊角(4)連接；轉向羊角一端安裝在車輪(5)上，另一端引出的兩個分支分別通過球鉸和懸架下擺臂(6)、懸架上擺臂(7)連接；懸架下擺臂(6)和懸架上擺臂(7)各通過一個轉動副和車體連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：藍偉，盧國軒，江磊，楊樹嶺，劉興杰，毛寧，馮石柱，蔣云峰，趙洪雷，
申請(專利權)人：中國北方車輛研究所，
類型：發明
國別省市：