[实用新型]差动式非转向轮随动转向机构

说明书

本实用新型提供一种差动式非转向轮随动转向机构，包括车轮轴节、连杆、杠杆摇臂、弹性元件，车轮轴节通过轴承与车轮连接，连杆的一端与车轮轴节铰接，连杆的另一端分别与杠杆摇臂的两端铰接，杠杆摇臂的支点与车架连接，杠杆摇臂可绕支点转动，弹性元件与杠杆摇臂连接，弹性元件与车架连接。本实用新型的非转向轮随动转向机构可实现非转向轮的随动转向效果，并可以通过设计不同参数，实现不同的随动转向效果；还可以通过电控单元控制各参数，根据工况随时改变随动转向增益。车轮转向并不是由电控单元的执行机构直接带动，而是由地面侧向力带动，因此相对传统主动转向机构能够大幅度降低能耗。

技术领域

本发明属于车辆工程领域，具体属于一种差动式非转向轮随动转向机构。

背景技术

为了提高车辆的操控性能，部分车辆有应用后轮转向机构。后轮转向分为主动转向和随动转向（被动转向）两种。

主动转向由行车电脑控制（控制器），由执行器带动后轮进行转向动作，需要消耗车辆能量。主动转向能够实现低速时后轮与前轮偏转方向相反、减小转弯半径的目的，同时能够实现高速时后轮与前轮偏转方向相同、增加高速稳定性的目的。

随动转向（被动转向）一般为纯机械式，利用车辆的地面侧向力或侧倾等方式，实现后轮的转向动作。随动转向一般只能够实现高速时后轮与前轮偏转方向相同、增加高速稳定性的目的。

发明内容

本发明提出一种差动式非转向轮随动转向机构，能够同时实现低速反向偏转、高速同向偏转的功能，同时大大减少车辆能量的消耗。

本发明的解放方案为：一种差动式非转向轮随动转向机构，包括车轮轴节、连杆A、连杆B、杠杆摇臂、弹性元件A、弹性元件B，车轮轴节通过轴承与车轮连接，连杆A、连杆B的一端与车轮轴节铰接，连杆A、连杆B的另一端分别与杠杆摇臂的两端铰接，杠杆摇臂的支点与车架连接，杠杆摇臂可绕支点转动，连杆A距地面侧向力传递到连杆平面内的等效作用点的垂直距离为a，连杆B距地面侧向力传递到连杆平面内的等效作用点的垂直距离为b，连杆A距杠杆摇臂的支点的垂直距离为c，连杆B距杠杆摇臂的支点的垂直距离为d，bc≠ad，弹性元件A、弹性元件B的一端与杠杆摇臂连接，弹性元件A、弹性元件B的另一端与车架固定。

进一步地，所述的差动式非转向轮随动转向机构可安装在悬架的上横臂位置或者悬架的下横臂位置。

进一步地，所述的差动式非转向轮随动转向机构可受电控单元控制，通过电控单元可以控制改变参数a、b、c、d其中一个或多个参数，可以控制改变地面到车轮轴节下铰接点的垂直距离，可以控制改变车轮轴节下铰接点到连杆A、连杆B的竖直距离，可以控制改变弹性元件A、弹性元件B的位置或总刚度。

差动式非转向轮随动转向机构安装在悬架的上横臂位置时，当车辆转弯时，外侧车轮受到来自地面、方向朝向转弯圆心的地面侧向力，车轮轴节起到杠杆作用，连杆A、连杆B受到背向转弯圆心的拉力，当bc≠ad时，连杆A、连杆B作用到杠杆摇臂上的两个抵抗力矩大小不相同，两个力矩的合力矩作用于弹性元件A、弹性元件B，弹性元件A、弹性元件B发生形变，将会导致杠杆摇臂向合力矩方向摆动一个角度，杠杆摇臂摆动的角度经过连杆A和连杆B传递至车轮轴节，使车轮轴节带动车轮偏转，从而达到车轮的侧向力随动的效果。

差动式非转向轮随动转向机构安装在悬架的下横臂位置时，当车辆转弯时，外侧车轮受到来自地面、方向朝向转弯圆心的地面侧向力，车轮轴节起到杠杆作用，连杆A、连杆B受到朝向转弯圆心的压力，当bc≠ad时，连杆A、连杆B作用到杠杆摇臂上的两个抵抗力矩大小不相同，两个力矩的合力矩作用于弹性元件A、弹性元件B，弹性元件A、弹性元件B发生形变，将会导致杠杆摇臂向合力矩方向摆动一个角度，杠杆摇臂摆动的角度经过连杆A和连杆B传递至车轮轴节，使车轮轴节带动车轮偏转，从而达到车轮的侧向力随动的效果。