一种可调转弯半径的汽车车架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可调转弯半径的汽车车架，其中车架包括左右两根纵梁，每根纵梁上分别拥有一套转动机构，每套转动机构包括两组独立的控制电机、两组锁止机构、两组滚珠丝杠、两组转动臂和连接在两组转动臂之间的转轴；所述纵梁安装在转动臂的管状内腔中；所述控制电机安装在纵梁上，所述控制电机的输出轴连接滚珠丝杠，转动臂上安装有螺母底座，在滚珠丝杠与控制电机之间安装有锁止机构，用于对滚珠丝杠进行锁止。本实用新型专利技术能够在汽车出现不足转向或过多转向而影响汽车操纵稳定性的情况时，主动控制调节汽车的转弯半径，从而使汽车按照驾驶员的意图行驶，保证汽车的行驶安全，同时降低了驾驶员的驾驶难度。

【技术实现步骤摘要】
一种可调转弯半径的汽车车架
本技术涉及到现代汽车设计制造领域，具体为一种可调转弯半径的汽车车架。
技术介绍
汽车的最小转弯半径是指当转向盘转到极限位置，汽车以最低稳定车速转向行驶时，外侧转向轮的中心平面在支承平面上滚过的轨迹圆半径。汽车的最小转弯半径主要影响汽车行驶时的机动灵活性能，最小转弯半径越小的汽车，其机动性就越好，转向时所需的场地也就越小。对于传统汽车的最小转弯半径主要受外转向轮偏转角最大值和轴距影响，外转向轮偏转角最大值越小或是轴距越长，则最小转弯半径越大。但这两参数是由汽车结构和造型决定的，通常不易调整。此外，由于汽车转弯时通常主要由前轮偏转角来控制转弯半径的，在驾驶员实现转向时，汽车的转向特性一般不容易进行调节。目前，汽车保有量逐年增加，行驶路况的越来越复杂，增加了驾驶难度，特别是在堵车或是泊车时，对汽车的机动灵活程度要求也在逐步增加。在汽车高速转弯驾驶时，为提高汽车的操纵稳定性，可自动辅助控制汽车转弯半径的安全装置是十分必要的。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种可调转弯半径的汽车车架，可巧妙合理的达到汽车所需最小转弯半径，并解决汽车出现的不足转向或过多转向而影响汽车操纵稳定性的情况，主动控制调节汽车的转弯半径。本技术采用的技术方案为：一种可调转弯半径的汽车车架，包括左右两根纵梁，每根纵梁上分别拥有一套转动机构，每套转动机构包括两组独立的控制电机、两组锁止机构、两组滚珠丝杠、两组转动臂和连接在两组转动臂之间的转轴；所述纵梁安装在转动臂的管状内腔中；所述控制电机安装在纵梁上，所述控制电机的输出轴连接滚珠丝杠，转动臂上安装有螺母底座，用于与滚珠丝杠配合控制转动臂与纵梁之间的伸缩距离，在滚珠丝杠与控制电机之间安装有锁止机构，用于对滚珠丝杠进行锁止。进一步，所述锁止机构由前滑轨、后滑轨和锁止装置组成，所述前滑轨与控制电机机壳相连，所述后滑轨与滚珠丝杠中的螺母支架相连，前、后滑轨可以随着纵梁和转动臂移动时同步移动。进一步，所述锁止装置由电磁装置驱动，可以根据ECU的锁止信号实现锁止或是解锁控制。本技术产生的有益效果是：本技术是针对汽车极限转向时，可以达到所需最小转弯半径的一种新结构，本技术还将在汽车出现不足转向或过多转向而影响汽车操纵稳定性的情况时，主动控制调节汽车的转弯半径，从而使汽车按照驾驶员的意图行驶，保证汽车的行驶安全，同时降低了驾驶员的驾驶难度。附图说明图1为本技术中一侧纵梁的结构示意图；图2为本技术的控制判断策略图；图中：1-前控制电机、2-前锁止机构、3-前滚珠丝杠、4-前纵梁、5-前转动臂、6-后控制电机、7-后锁止机构、8-后滚珠丝杠、9-后纵梁、10-后转动臂、11-转轴、12-前滑轨、13-后滑轨、14-锁止装置、15-螺母支架。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。车架是整个汽车的基体，不同的车型通常采用不同形式的车架，车架依据结构形式不同，一般可分为三种：边梁式车架、中梁式车架和综合式车架，其中以边梁式车架应用最为广泛。本技术是以最小转弯半径可调的边梁式车架为主要对象，但所采用的结构及方法也可应用到其他类型的车架中。车架的两纵梁通常是刚性的，本技术提出的车架结构的主要特点是车架可以实现一定的转角，从而改变汽车的最小转弯半径数值。本技术与普通车架的不同点主要是具有既可以绕车身垂直轴线转动的纵梁，还可以实现纵梁长度自动调整，从而适应两侧纵梁转动时长度变化不同。如图1所示，本技术的车架纵梁不再采用传统汽车的整梁模式，而是分为车架的前纵梁4和后纵梁9，以左侧纵梁为例加以说明：车架的左侧前纵梁4安装在左侧前转动臂5管状内腔中，二者拥有同一轴线，左侧前纵梁4可以相对于左侧前转动臂5在轴线方向自由移动。左侧前控制电机1底座固定安装在左侧前纵梁4上端，左侧前控制电机1的输出轴与左侧前滚珠丝杠3中的丝杠同轴固定安装，该丝杠由左侧前控制电机1来控制旋转。左侧前滚珠丝杠3中的螺母支架15固定安装在左侧前转动臂5上端，因此通过左侧前滚珠丝杠3中的丝杠旋转，可以带动左侧前纵梁4和左侧前转动臂5相对二者轴线方向移动。在左侧前锁止机构2由前滑轨12、后滑轨13和锁止装置14组成，左侧前锁止机构2的前滑轨12与左侧前控制电机1机壳相连，左侧前锁止机构2的后滑轨13与左侧前滚珠丝杠3中的螺母支架15相连，前滑轨12、后滑轨13可以随着左侧前纵梁4和左侧前转动臂5移动时同步移动。左侧前锁止机构2的作用是保证左侧前纵梁4和左侧前转动臂5移动到指定位置时锁止而无法自由偏移。与上述结构相类似，车架的左侧后纵梁9安装在左侧后转动臂10管状内腔中，二者拥有同一轴线，左侧后纵梁9可以相对于左侧后转动臂10在轴线方向自由移动。左侧后控制电机6底座固定安装在左侧后纵梁9上端，左侧后控制电机6输出轴与左侧后滚珠丝杠8中的丝杠同轴固定安装，该丝杠由左侧后控制电机6来控制旋转。左侧后滚珠丝杠8中的螺母支架15固定安装在左侧后转动臂10上端，因此通过左侧后滚珠丝杠8中的丝杠旋转，可以带动左侧后纵梁9和左侧后转动臂10相对二者轴线方向移动。在左侧后锁止机构7由前滑轨12、后滑轨13和锁止装置14组成，左侧后锁止机构7的前滑轨12与左侧后控制电机6机壳相连，左侧后锁止机构7的后滑轨13与左侧后滚珠丝杠8中的螺母支架15相连，前滑轨12、后滑轨13可以随着左侧后纵梁9和左侧后转动臂10移动时同步移动。左侧后锁止机构7的作用是保证左侧后纵梁9和左侧后转动臂10移动到指定位置时锁止而无法自由偏移。锁止装置14由电磁装置驱动，可以根据ECU的锁止信号实现锁止或是解锁控制。转动机构中的前转动臂5和后转动臂10由转轴11相连接，二者可以绕转轴11自由转动。纵梁上的转动机构位置通常是依据车型的总体布置特点来确定的，此位置一般在车身纵向的中间位置附近。对于车架右侧纵梁与左侧纵梁的结构相似，即边梁式车架的左右纵梁上分别由前、后两台控制电机来调整转动机构的运动。在汽车直线行驶过程中，左右两侧纵梁上的前锁止机构2和后锁止机构7全部处于锁止状态，此时单侧的转动臂相对于对应侧的前后纵梁无法沿其轴线方向移动，即单侧纵梁与其上的转动臂长度之和将保持不变。在此锁止情况下，由于车架的刚度较大，车架将保持无折角状态，与常规车架无区别。当汽车高速转向行驶过程中，若出现不足转向或过多转向而影响操纵稳定性时，车架控制系统ECU将不断修正汽车车架的偏折角度，从而调整汽车的行驶路径。在装有可调式转弯半径汽车车架的汽车上，为保证汽车可以自由调节最小转弯半径，在转向机构转轴所在的横向垂直平面内的车身部件均可以随着转向机构的工作而转动，从而使汽车车身形成一定的折角。因此，车身两侧边梁均应采用转向机构的形式，只是无需设置控制电机、锁止机构、滚珠丝杠、滚珠丝杠这些驱动部件。对于汽车顶盖，则需要采用铰接形式。如图2所示，车架控制系统ECU通过转向盘转角传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调转弯半径的汽车车架，包括左右两根纵梁，其特征在于：每根纵梁上分别拥有一套转动机构，每套转动机构包括两组独立的控制电机、两组锁止机构、两组滚珠丝杠、两组转动臂和连接在两组转动臂之间的转轴；所述纵梁安装在转动臂的管状内腔中；所述控制电机安装在纵梁上，所述控制电机的输出轴连接滚珠丝杠，转动臂上安装有螺母底座，用于与滚珠丝杠配合控制转动臂与纵梁之间的伸缩距离，在滚珠丝杠与控制电机之间安装有锁止机构，用于对滚珠丝杠进行锁止。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调转弯半径的汽车车架，包括左右两根纵梁，其特征在于：每根纵梁上分别拥有一套转动机构，每套转动机构包括两组独立的控制电机、两组锁止机构、两组滚珠丝杠、两组转动臂和连接在两组转动臂之间的转轴；所述纵梁安装在转动臂的管状内腔中；所述控制电机安装在纵梁上，所述控制电机的输出轴连接滚珠丝杠，转动臂上安装有螺母底座，用于与滚珠丝杠配合控制转动臂与纵梁之间的伸缩距离，在滚珠丝杠与控制电机之间安装有锁止机构，用于对滚珠丝...

【专利技术属性】
技术研发人员：常成，刘毅，孔春辉，袁霞，王红霞，金毅，徐文博，赵志国，
申请(专利权)人：河南工学院，
类型：新型
国别省市：河南;41