專利名稱：搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種四輪車輛轉(zhuǎn)向機構(gòu)，尤其涉及一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝維 護方便，轉(zhuǎn)彎半徑小，靈活性高的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，四輪機動車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)大多使用前輪轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)，其包括轉(zhuǎn)向 盤、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向搖臂、轉(zhuǎn)向橫拉桿等。駕駛員轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，通過轉(zhuǎn)向器驅(qū)動 一側(cè)的轉(zhuǎn)向搖臂使得一側(cè)前輪偏轉(zhuǎn)，與此同時， 一側(cè)前輪的偏轉(zhuǎn)通過牽引或推 拉轉(zhuǎn)向橫拉桿推動另外一側(cè)的前輪偏轉(zhuǎn)；這種情況下，后輪由于沒有動力傳動， 只能在前輪前進或者后退移動的情況下拖動兩側(cè)后輪向同一方向轉(zhuǎn)向，從而導 致車輛的轉(zhuǎn)向半徑較大，在泊位停車、進出車庫或交通擁塞等情況下十分方便。
公開號為CN186879
公開日為2006年11月29日的實用新型專利提出了 一種電動車輛四輪轉(zhuǎn)向裝置，其包括前輪轉(zhuǎn)向裝置、后輪轉(zhuǎn)向裝置、電子控制 單元以及方向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩傳感器，前輪轉(zhuǎn)向裝置為機械式前輪轉(zhuǎn)向裝置，后輪 轉(zhuǎn)向裝置為線傳式后輪轉(zhuǎn)向裝置，方向盤轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)矩傳感器與機械式前輪轉(zhuǎn)向裝 置機械連接、與電子控制單元電連接，線傳式后輪轉(zhuǎn)向裝置與電子控制單元電 連接。該種四輪轉(zhuǎn)向裝置可以較快響應速度實現(xiàn)車輛的四輪轉(zhuǎn)向，但該裝置結(jié) 構(gòu)較為復雜，造價高昂。
針對上述四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)的不足，本案發(fā)明人曾于公開號為CN201042971
公開日為2008年4月2日的實用新型專利中提出一種機動車四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，該 傳動機構(gòu)通過前輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)向，由一套齒輪傳動裝置將該轉(zhuǎn)向傳遞給 后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，通過其中前傳動齒輪和轉(zhuǎn)向齒輪組的嚙合和錯位，實現(xiàn)前 輪轉(zhuǎn)向、前后輪同向轉(zhuǎn)向和相向轉(zhuǎn)向。該四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)雖然較過往技術(shù)在機械 結(jié)構(gòu)、造價和通用性等多個方面均有較大改善，但該四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尚稍 顯復雜，且需占用車底較多空間，安裝維護稍顯不便。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的主要目的在于提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護方便、較少占 用車底空間，并可在前輪轉(zhuǎn)向和前后四輪轉(zhuǎn)向間靈活變換的機動車四輪轉(zhuǎn)向機 構(gòu)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下
一種搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，包括前、后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，且前、后輪轉(zhuǎn)向 傳動機構(gòu)中各設(shè)置一轉(zhuǎn)向橫拉桿，該等轉(zhuǎn)向橫拉桿與一縱向傳動軸兩端通過齒 輪結(jié)構(gòu)連接，其特征在于，該四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)中還包括一搖桿、與搖桿下端固定 連接的一水平板狀件以及一水平設(shè)置的棘輪件，傳動軸由兩段軸體通過一萬向 節(jié)機構(gòu)連接構(gòu)成， 一轉(zhuǎn)向橫拉桿上端設(shè)置一可與傳動軸一端配合的橫向撥齒， 一側(cè)沿桿體縱長軸設(shè)置一可與棘輪件配合的側(cè)向撥齒，另一轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)側(cè)設(shè) 置一橫向凹槽，該橫向凹槽內(nèi)壁上、下端對稱設(shè)置兩道可與傳動軸另一端配合 的橫向撥齒，板狀件的左右兩側(cè)分別通過至少兩道拉索與棘輪件的左右兩側(cè)連 接，并可使棘輪件繞一固定點左右擺動，同時板狀件一端通過至少一拉索與傳 動軸另一端所在軸體連接，并可牽引傳動軸另一端上下擺動。
具體的講，所述傳動軸另一端具有可與另一轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)側(cè)橫向凹槽中撥 齒結(jié)構(gòu)嚙合的錐狀棘齒結(jié)構(gòu)，其錐角與傳動軸另一端于橫向凹槽內(nèi)在豎直方向 擺動的角度一致。
所述板狀件為水平設(shè)置的一盤狀件，搖桿下端與該盤狀件的中心部固定連 接，且盤狀件的左右側(cè)及前后端分別通過一拉索與棘輪件的左右兩側(cè)及傳動軸 另- 端所在軸體連接。
所述棘輪件為一水平設(shè)置的扇面型構(gòu)件，其弧形端設(shè)置于一轉(zhuǎn)向橫拉桿側(cè) 向撥齒配合的棘齒結(jié)構(gòu)，另一端通過一固定件固定，且該固定件設(shè)置在該棘輪 件的中軸線上。
所述棘輪件通過螺釘或鉚釘與車體底部固定。
所述一轉(zhuǎn)向橫拉桿的橫向撥齒所在部位以及棘輪件均設(shè)置于一盒狀件內(nèi)腔中。
所述萬向節(jié)機構(gòu)為十字軸式萬向連軸器構(gòu)件。
所述搖桿上端穿過一座體設(shè)置于車輛駕駛座一側(cè)，該座體為一中空構(gòu)件，板狀件設(shè)置在座體中部，座體上端面開設(shè)工字型通孔，搖桿上部可于該工字型 通孔內(nèi)擺動，當搖桿分別前撥和后撥時，傳動軸另一端相應抬起和下落。
本實用新型通過采用搖桿及配套的牽引機構(gòu)構(gòu)成的簡單機械替換現(xiàn)有機動 車輛中的方向盤系統(tǒng)，并對傳動軸的結(jié)構(gòu)稍作調(diào)整的方式，從而簡化了機動車 輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，并使之達到可進行四輪轉(zhuǎn)向的功效，且車輛轉(zhuǎn)向半徑小，并可 實現(xiàn)較小空間內(nèi)的泊車。另外，本實用新型的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)還可有效節(jié)約車內(nèi)空間。
需要說明的是，在上述橫向凹槽內(nèi)，上下兩道橫向撥齒之間的垂直距離應 稍大于傳動軸另一端的直徑，在傳動軸分別與其中一道撥齒完全嚙合時，其恰 好由另一道撥齒完全脫離，而當傳動軸的該端處于兩道撥齒的中間位置時，傳 動軸該端的上端棘齒和下端棘齒恰與上下兩道撥齒均處于半嚙合的狀態(tài)。
以下對該搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)的工作方式加以說明(以棘輪件與前輪轉(zhuǎn)向 傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向橫拉桿配合的情況為例)
當將搖桿前撥，并使之左右擺動時，棘輪件因拉索的牽引相應左右擺動， 進而帶動前輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向橫拉桿左右平移，同時該轉(zhuǎn)向橫拉桿的橫 向撥齒橫向位移驅(qū)動傳動軸一端轉(zhuǎn)動，進而帶動與前傳動軸連接的后傳動軸同 向轉(zhuǎn)動，此時傳動軸另一端抬起，并與后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)向橫拉桿中橫向 凹槽內(nèi)的上橫向撥齒嚙合，使該上橫向撥齒與前橫向撥齒同向橫移。此時前、 后輪實現(xiàn)同向轉(zhuǎn)向，駕駛員可以通過操作搖桿實現(xiàn)較小空間的泊車。
反之，當將搖桿后撥，并使之左右擺動時，則可使前、后輪實現(xiàn)反向轉(zhuǎn)向， 進而實現(xiàn)較小半徑的轉(zhuǎn)彎。
當傳動軸另一端處于橫向凹槽內(nèi)的中間位置時，其與后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn) 向橫拉桿上橫向凹槽內(nèi)的上、下橫向撥齒均半嚙合，則采用該轉(zhuǎn)向機構(gòu)的機動 車可保持直行狀態(tài)。
另外，需要說明的是，若在前輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的轉(zhuǎn)向橫拉桿上設(shè)置雙橫 向撥齒結(jié)構(gòu)，則亦可由之實現(xiàn)機動車前輪和后輪的同向、異向轉(zhuǎn)向。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于，該搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)不 僅操作靈活，能夠?qū)崿F(xiàn)前后輪的同向和反向轉(zhuǎn)向的調(diào)整，而且其結(jié)構(gòu)簡單，安 裝維護方便，較少占用車底空間，生產(chǎn)成本亦更為低廉，可廣泛地用于各種機 動車輛的四輪轉(zhuǎn)向作業(yè)。以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的闡述。


圖1為本實用新型具體實施方式
的整體結(jié)構(gòu)示意圖2為
圖1中I部位的放大結(jié)構(gòu)示意圖3為
圖1中棘輪件的結(jié)構(gòu)示意圖4是
圖1中搖桿的結(jié)構(gòu)示意圖5是
圖1中搖桿及其座體的結(jié)構(gòu)示意圖6為
圖1的一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖7為
圖1的另一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖8為
圖1的又一狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如
圖1 5，該搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)裝配在轎車上，它主要由前輪轉(zhuǎn)向傳動
機構(gòu)、后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、前輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)和后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)之間的轉(zhuǎn)向
組件構(gòu)成，前輪ll設(shè)置前輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，其主要由前轉(zhuǎn)向器、前轉(zhuǎn)向搖臂、
前轉(zhuǎn)向橫拉桿12組成，前輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的前轉(zhuǎn)向橫拉桿上端設(shè)置前橫向撥齒
13，其內(nèi)側(cè)設(shè)置側(cè)向撥齒，后輪21設(shè)置后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)
主要由后轉(zhuǎn)向器、后轉(zhuǎn)向搖臂和后轉(zhuǎn)向橫拉桿22組成，后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的后
轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)側(cè)設(shè)置一橫向凹槽23，橫向凹槽內(nèi)壁上端和下端對稱設(shè)置相同的
上橫向撥齒24和下橫向撥齒24，，前、后轉(zhuǎn)向橫拉桿與一縱向傳動軸連接，該
縱向傳動軸由前、后兩段軸體構(gòu)成，兩段軸體之間通過一十字軸式萬向連軸器4
連接。傳動軸的前端具有與前輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的前橫向撥齒配合的棘齒結(jié)構(gòu)， 其后端具有與后轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)側(cè)橫向凹槽中的上、下橫向撥齒配合的錐形棘齒
結(jié)構(gòu)。在上述橫向凹槽內(nèi)，上下兩道橫向撥齒之間的垂直距離應稍大于傳動軸
另一端的直徑，在傳動軸分別與其中一道撥齒完全嚙合時，其恰好由另一道撥
齒完全脫離，而當傳動軸的該端處于兩道撥齒的中間位置時，傳動軸該端的上
端棘齒和下端棘齒恰與上下兩道撥齒均處于半嚙合的狀態(tài)。
該搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)包括一扇面形棘輪件4、 一搖桿3和一板狀件6，棘
輪件的弧形端設(shè)置可與前轉(zhuǎn)向橫拉桿配合的棘齒結(jié)構(gòu)，棘輪件后端通過螺釘7
固定于車底的一盒體8底部的縱向軸線上，且棘輪件前端可繞該固定螺釘左右
7擺動，前轉(zhuǎn)向橫拉桿的橫向棘齒部以及傳動軸的前部亦設(shè)置于盒體內(nèi)腔，且傳 動軸與盒體的縱向軸線處于同一豎直平面上，且彼此平行。搖桿上端穿過一座
體9設(shè)置于車輛駕駛座左側(cè)，該座體為一中空構(gòu)件，板狀件設(shè)置在座體中部，
座體上端面開設(shè)工字型通孔，搖桿上部可于該工字型通孔內(nèi)擺動，板狀件的左
右端分別通過一牽引索53、 54與棘輪件的左右端連接，其前后端分別通過一牽 引索51、 52與傳動軸的后部連接，當搖桿分別前撥和后撥時，傳動軸后端可相 應抬起和下落。
如圖6，當將搖桿前撥，并使之左右擺動時，棘輪件因拉索的牽引相應左右 擺動，進而帶動前轉(zhuǎn)向橫拉桿左右平移(A向)，同時該轉(zhuǎn)向橫拉桿的橫向撥齒 橫向位移驅(qū)動傳動軸前端轉(zhuǎn)動(B向)，進而帶動抬起的傳動軸后端同向轉(zhuǎn)動(B 向)，并與后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)向橫拉桿中橫向凹槽內(nèi)的上橫向撥齒嚙合，使 該上橫向撥齒與前橫向撥齒同向橫移(A向)。此時前、后輪實現(xiàn)同向轉(zhuǎn)向，駕 駛員可以通過操作搖桿實現(xiàn)較小空間的泊車。
如圖7，當將搖桿處于工字型槽的中間位置時，傳動軸另一端處于橫向凹槽 內(nèi)的中間位置，其與后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)向橫拉桿上橫向凹槽內(nèi)的上、下橫向 撥齒均半嚙合，則采用該轉(zhuǎn)向機構(gòu)的機動車可保持直行狀態(tài)，而不能轉(zhuǎn)向。
如圖8，當將搖桿后撥，并使之左右擺動時，棘輪件因拉索的牽引相應左右 擺動，進而帶動前轉(zhuǎn)向橫拉桿左右平移(A向)，同時該轉(zhuǎn)向橫拉桿的橫向撥齒 橫向位移驅(qū)動傳動軸前端轉(zhuǎn)動(B向)，進而帶動下落的傳動軸后端同向轉(zhuǎn)動(B 向)，并與后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)向橫拉桿中橫向凹槽內(nèi)的下橫向撥齒嚙合，使 該下橫向撥齒與前橫向撥齒反向橫移(C向)。此時前、后輪實現(xiàn)反向轉(zhuǎn)向，駕 駛員通過操作搖桿可以實現(xiàn)較小半徑的轉(zhuǎn)彎。
8
權(quán)利要求1.一種搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，包括前、后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)，且前、后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中各設(shè)置一轉(zhuǎn)向橫拉桿，該等轉(zhuǎn)向橫拉桿與一縱向傳動軸兩端通過齒輪結(jié)構(gòu)連接，其特征在于，該四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)中還包括一搖桿、與搖桿下端固定連接的一水平板狀件以及一水平設(shè)置的棘輪件，傳動軸由兩段軸體通過一萬向節(jié)機構(gòu)連接構(gòu)成，一轉(zhuǎn)向橫拉桿上端設(shè)置一可與傳動軸一端配合的橫向撥齒，一側(cè)沿桿體縱長軸設(shè)置一可與棘輪件配合的側(cè)向撥齒，另一轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)側(cè)設(shè)置一橫向凹槽，該橫向凹槽內(nèi)壁上、下端對稱設(shè)置兩道可與傳動軸另一端配合的橫向撥齒，板狀件的左右兩側(cè)分別通過至少兩道拉索與棘輪件的左右兩側(cè)連接，并可使棘輪件繞一固定點左右擺動，同時板狀件一端通過至少一拉索與傳動軸另一端所在軸體連接，并可牽引傳動軸另一端上下擺動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于所述傳動軸另一端具有可與另一轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)側(cè)橫向凹槽中撥齒結(jié)構(gòu)嚙合的錐狀棘齒結(jié)構(gòu)， 其錐角與傳動軸另一端于橫向凹槽內(nèi)在豎直方向擺動的角度一致。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于所述板狀件為 水平設(shè)置的一盤狀件，搖桿下端與該盤狀件的中心部固定連接，且盤狀件的左 右側(cè)及前后端分別通過一拉索與棘輪件的左右兩側(cè)及傳動軸另一端所在軸體連 接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于所述棘輪件為 一水平設(shè)置的扇面型構(gòu)件，其弧形端設(shè)置于一轉(zhuǎn)向橫拉桿側(cè)向撥齒配合的棘齒 結(jié)構(gòu)，另一端通過一固定件固定，且該固定件設(shè)置在該棘輪件的中軸線上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于所述棘輪 件通過螺釘或鉚釘與車體底部固定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于所述一轉(zhuǎn)向橫 拉桿的橫向撥齒所在部位以及棘輪件均設(shè)置于一盒狀件內(nèi)腔中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于所述萬向節(jié)機 構(gòu)為十字軸式萬向連軸器構(gòu)件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其特征在于所述搖桿上端穿過一座體設(shè)置于車輛駕駛座一側(cè)，該座體為一中空構(gòu)件，板狀件設(shè)置在 座體中部，座體上端面開設(shè)工字型通孔，搖桿上部可于該工字型通孔內(nèi)擺動， 當搖桿分別前撥和后撥時，傳動軸另一端相應抬起和下落。
專利摘要本實用新型涉及一種搖桿式四輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)，其包括前后輪轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)、一搖桿、與搖桿下連接的一水平板狀件以及棘輪件，各傳動機構(gòu)中各設(shè)置一轉(zhuǎn)向橫拉桿，該等轉(zhuǎn)向橫拉桿與一縱向傳動軸的兩端通過齒輪結(jié)構(gòu)連接，傳動軸由兩段軸體通過一萬向節(jié)機構(gòu)連接構(gòu)成，一轉(zhuǎn)向橫拉桿上端設(shè)置一可與傳動軸一端配合的橫向撥齒，一側(cè)設(shè)置可與棘輪件配合的側(cè)向撥齒，另一轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)側(cè)設(shè)一橫向凹槽，該凹槽內(nèi)壁對稱設(shè)上下兩道橫向撥齒，板狀件左右兩側(cè)分別通過至少兩道拉索與棘輪件左右側(cè)連接，板狀件一端通過至少一拉索與傳動軸另一端所在軸體連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作靈活，可實現(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向的自由變換，且安裝維護方便，占用車底空間少，成本低廉。
文檔編號B62D7/14GK201395166SQ20092004480
公開日2010年2月3日 申請日期2009年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日
發(fā)明者徐曉濤 申請人:徐曉濤