本发明专利技术公开了一种车辆转向器，包括左转向拉杆、右转向拉杆、转向轴、圆柱凸轮、左推杆和右推杆，所述圆柱凸轮的内壁上设有左凸轮滚槽和右凸轮滚槽；左推杆一端设有左推杆凸起，左推杆凸起与所述左凸轮滚槽配合；右推杆一端设有右推杆凸起，右推杆凸起与右凸轮滚槽配合。由于凸轮机构可以实现任意轨迹的运动曲线，因此可以对左凸轮滚槽和右凸轮滚槽进行设计，使左凸轮滚槽内的推杆机构和右凸轮滚槽内的推杆机构的运动轨迹满足阿克曼曲线，从而避免车辆转弯时车轮发生滑动现象，减少轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命，并且很容易实现转向器的变传动比功能，使得车辆具有良好的操控性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种车辆转向系统，特别涉及一种车辆转向器。
技术介绍
转向器是汽车上的重要总成之一，它的主要作用是改变或者保持汽车的行驶 方向。通常，汽车向左转弯时，其处于左侧的转向车轮称之为内轮，处于右侧的 转向车轮称之为外轮，相应的，汽车在向右转弯时，其处于右侧的转向车轮称之 为内轮，处于左侧的转向车轮称之为外轮。如图1所示，理论上，为了使得汽车转向时的所有车轮均做纯滚动，左前轮201、右前轮202、左后轮203和右后轮 204的中心延长线必须相交于一点，为此，内轮转角a和外轮转角P应该是不相 同的，它们必须实时地满足阿克曼曲线(如图2所示)。在目前技术中，采用的主要结构形式有循环球式和齿轮齿条式，其中齿轮齿 条式转向器由于结构筒单、轻巧，操纵灵敏性高，在各类轻型客(货)车、轿车、 SUV等类型的汽车中得到了广泛的应用。现有的齿轮齿条式转向器结构如图3、 4 所示，主要由左转向拉杆104、左防尘套106、转向输入轴107、转向器壳体108、 右防尘套109、右转向拉杆111、齿条115、小齿轮116 (可与转向输入轴107 加工为一体)等零件组成。左转向拉杆104的一端连接一个球头销103,另一端 连接一个球头105。左转向拉杆104的左端与左转向节102用球头销103铰接， 右端与齿条115用球头105铰接。左防尘套106左端和左转向拉杆104连接，左防尘套106的右端和转向器壳 体108连接。转向输入轴107与小齿轮116固连并装入转向器壳体108中，齿条115穿过转向器壳体108并与小齿轮116啮合。转向器壳体108与副车架或车身 固连(图中未画出副车架与车身)。右防尘套109的左端和转向器壳体108固连， 右防尘套109的右端和右转向拉杆111固连。右转向拉杆111的一端连接一个球 头销112,另一端连接一个球头110。右转向拉杆111的左端与齿条115用球头 110铰接，右端与右转向节113用球头销112铰接。该转向器的工作原理如图5所示，当汽车向左转弯时，转向输入轴107和小 齿轮116接受来自经过转向管柱传来的方向盘操纵力，此操纵力驱动小齿轮116 逆时针旋转，小齿轮116驱动齿条115向右运动，齿条115带动左转向拉杆104 向右运动，从而左转向拉杆104带动左转向节102绕主销101逆时针旋转一个角 度，同样地，齿条115带动右转向拉杆111向右运动，从而右转向拉杆111带动 右转向节113绕主销114逆时针旋转一个角度。这样，就使得固连于左、右转向 节102、 113的左、右车轮(图中未画出车轮)绕着主销101、 114向左旋转一个 角度，完成了汽车左转弯的纟栗作。汽车右转弯时，各个零件的运动情况正好与作 转弯时完全相反。但使用这种结构的转向器，车轮转角曲线不能与阿克曼曲线重合(如图2 所示)，这样就不能使得汽车转向时左右车轮的转角满足阿克曼曲线，那么汽车 转向时就会有某个或者某几个车轮处于边滚动边滑动的状态，这样必然加速了轮 胎的磨损，使轮胎的寿命大大降低。还有，为了提高汽车高速时的操控稳定性和安全性，我们一般希望汽车转向 器的传动比是可变的，使汽车小角度转向和大角度转向时的转向器本身的传动比 不同，具体说来，就是当汽车小角度转向时，传动比要小一些，汽车的转向灵敏 度要大一些，当汽车大角度转向时，传动比要大一些，汽车的转向灵敏度要小一些，方向盘操纵力要小一些。但是如果采用齿轮齿条式转向器来实现便传动比功 能，因为转向器的齿条的加工难度较大，所以应用不多。因此这种现有的转向器 的结构也限制了该项技术的应用。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题提供一种新型结构的车 辆转向器，该转向器可以使车辆的内、外转向轮的转动的角度实时地满足阿克曼 曲线，使汽车转向时的所有车轮均做纯滚动，减少额外的磨损，延长了轮胎的使 用寿命，并且很容易实现转向器的变传动比功能，即就是汽车小角度转向时，传 动比要小一些，汽车的转向灵敏度要大一些，当汽车大角度转向时，传动比要大 一些，汽车的转向灵敏度要小一些，方向盘操纵力要小一些，使得车辆具有良好 的操控性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案一种车辆转向器，包括左转向拉杆、右转向拉杆、转向轴，还包括 一圆柱 凸轮，所述圆柱凸轮通过一传动机构所述转向轴连接，所述圓柱凸轮两端的内壁 上分别设有左凸轮滚槽和右凸轮滚槽； 一左推杆，所述左推杆一端设有左推杆凸 起，所述左推杆凸起与所述左凸轮滚槽相配合，所述左推杆的另一端与所述左转 向拉杆铰接； 一右推杆，所述右推杆一端设有右推杆凸起，所述右推杆凸起与所 述右凸轮滚槽相配合，所述右推杆的另一端与所述右转向拉杆铰接。基于上迷主要技术特征，所述传动机构包括一输入锥齿轮和一输出锥齿轮， 所述输入锥齿轮和所述转向轴固定连接，所述输出锥齿轮与所述圓柱凸轮固定连 接，所述输出锥齿轮与所述输入锥齿轮啮合。基于上述主要技术特征，还包括一转向器壳体，所述转向器壳体内的左右两侧分别设有一左限位块和一右限位块，所述左推杆上设有一左限位槽，所述右推 杆上设有一右限位槽，所述左限位块嵌入所述左限位槽内，所述右限位块嵌入所 述右限位槽内。基于上述主要技术特征，所述左推杆凸起为左推杆轴销，所述右推杆凸起为 右推杆轴销。优选的，所迷左推杆上设有两个左推杆轴销，所述左凸轮滚槽为两条轨迹相 同的左凹槽曲线，两个左凹槽曲线的起点与两个左销轴的布置情况一致，所述右 推杆上设有两个右推杆轴销，所述右凸轮滚槽为两条轨迹相同的右凹槽曲线，所 迷两个右凹槽曲线的起点与两个右销轴的布置情况一致。作为进一步的优选，所述左推杆上的两个左推杆轴销呈180°对应分布，所 述右推杆上的两个右推杆轴销呈180°对应分布。优选的，所述左推杆与左转向拉杆之间通过^求头相4交接；所述右推杆与所述 右转向拉杆之间通过球头相铰接。优选的，还包括一左防尘罩和一右防尘罩，所述左防尘罩的一端与左转向拉 杆连接，另一端与所述转向器壳体的左侧连接；所述右防尘罩的一端与右转向拉 杆连接，另一端与所述转向器壳体的右侧连接。优选的，所述左防尘罩和右防尘罩的材料为橡胶、塑料、热塑性弹性体等弹 性材料。在本专利技术中，圓柱凸轮的两侧的内壁上分别设有左凸轮滚槽和右凸轮滚槽， 因为凸轮机构可以实现任意轨迹的运动曲线，因此可以通过对左凸轮滚槽和右凸 轮滚槽的曲线槽进行设计，使该左凸轮滚槽内的推杆和右凸轮滚槽内的推杆的运 动轨迹满足阿克曼曲线，从而避免车辆转弯时车轮发生滑动现象，减少轮胎的磨损，延长轮胎的使用寿命。并且通it^圆柱凸轮曲线槽的设计，也能够实现当汽车小角度转向时，传动 比要小一些，汽车的转向灵敏度要大一些，当汽车大角度转向时，传动比要大一 些，汽车的转向灵敏度要小一些，操纵力小一些这一转向器的变传动比要求，从 而提高汽车行驶时的搡控稳定性与安全性。 附图说明图l是车辆转向时车轮的原理结构示意图。图2是现有车辆内外轮转角曲线与阿克曼曲线对比示意图。图3是现有齿轮齿条式转向器主视图。图4是现有齿轮齿条式转向器俯视图。图5是现有齿轮齿条式转向器工作时的示意图。图6是本专利技术实施例的俯视图。图7是本专利技术实施例的主视图。图8是本专利技术实施例圓柱凸轮、锥齿轮及左右推杆连接结构放大本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种车辆转向器，包括左转向拉杆、右转向拉杆、转向轴，其特征在于还包括： 一圆柱凸轮，所述圆柱凸轮通过一传动机构所述转向轴连接，所述圆柱凸轮两端的内壁上分别设有左凸轮滚槽和右凸轮滚槽； 一左推杆，所述左推杆一端设有左推杆凸起，所述 左推杆凸起与所述左凸轮滚槽相配合，所述左推杆的另一端与所述左转向拉杆铰接； 一右推杆，所述右推杆一端设有右推杆凸起，所述右推杆凸起与所述右凸轮滚槽相配合，所述右推杆的另一端与所述右转向拉杆铰接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张平，张成宝，姚群飞，王锋，张卫东，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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