專利名稱：小汽車雙向可變傾角轉向節的制作方法
技術領域：
本實用新型屬交通機動車類，涉及汽車轉向節結構改進技術領域。
技術背景汽車在行駛中轉彎時一定要把速度降低至一定程度后才能順利地實現轉彎。如果速度過快則會導致操縱失控而造成車禍事故。目前汽車轉向系統中的主銷后傾角，主銷內傾角，前輪前束，前輪外傾角等參數值都是固定的它們只是汽車直行狀態下的最佳值。但是汽車在轉彎時隨著轉向角度和行駛速度的變化，車子的狀態也在不斷地變化，而這些參數不能隨著狀態的變化在動態中進行調整，這在很大程度上制約了汽車的轉向性能和操作性能。通過觀察某些運動物體(如摩托車、自行車、滑冰運動等等)可以發現它們都有一個共同的特點，就是都在轉彎時向內側傾斜以減小離心力的影響而實現轉彎的。設想如果汽車的轉向輪在轉彎時能在動態中調整傾角，使轉向輪在汽車轉彎時隨著轉向角度和行駛速度的變化根據需要也能傾斜一定的角度，它將會很大程度地提高汽車的轉向性能和操作性能。
如何使汽車的轉向輪在轉彎時能夠根據需要隨時調整傾角。從汽車轉向節的構造和工作原理上看，就是要能夠在動態中調整轉向節主銷和轉向軸之間的夾角。使轉向輪的外傾角能在一定的范圍內由外傾到內傾之間改變。現有技術如圖1和圖2所示汽車轉向節上的轉向軸(2)是固定安裝在轉向節主銷(7)上的，它只能通過方向機橫拉桿(5)拉動轉向臂(8)在水平方向上與轉向節主銷(7)一起轉動。轉向輪(1)的外傾角也是一個固定的參數值，一經安裝好后便不能改變。如果在轉向節上轉向軸(2)在水平方向與轉向節主銷(7)一起轉動的同時又能夠上下偏轉。再加上精確有效的操控，便能達到在動態中調整轉向輪(1)傾角的目的。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是使汽車在行駛轉彎時，不僅能使轉向輪能自如水平左右轉動，而且能使轉向軸上下傾斜，即改變其傾角。使其雙向調整轉向輪傾角的技術方案。
本實用新型提出了一項小汽車雙向可變傾角轉向節。它主要由轉向輪、轉向軸、減震器、上搖臂、下搖臂、方向機橫拉桿、轉向節主銷、轉向臂、制動盤、轉向節主銷橫軸、轉向軸搖臂和液壓活塞所構成。轉向節主銷橫軸裝在轉向節主銷中間位置且相互垂直。轉向軸以叉形安裝在轉向節主銷橫軸兩端，且轉向軸與轉向節主銷橫軸的兩個連接點采用活動連接。轉向軸外端與轉向輪相連。轉向軸內端延伸形成轉向軸搖臂，轉向軸搖臂的末端與液壓活塞一端相連，液壓活塞另一端安裝在轉向節主銷下部，并且能隨轉向節主銷一起轉動。上搖臂和下搖臂分別與轉向節主銷的上下兩端相連接。減震器裝在下搖臂上。轉向臂垂直裝在轉向節主銷上，轉向臂另一端與方向機橫拉桿活動連接。
當汽車行駛中轉彎時，拉動方向機橫拉桿，通過與方向機橫拉桿連接的轉向臂，使轉向節主銷水平旋轉，通過轉向軸使轉向輪水平偏轉，從而達到向右或向左拐彎的目的。與此同時，通過電腦或人為控制，使液壓活塞延伸或縮短，從而使轉向軸搖臂繞轉向節主銷橫軸上、下旋轉，從而使轉向軸上下旋轉，使轉向輪內傾或外傾，從而調節轉向輪的傾角。
本實用新型小汽車雙向可變傾角轉向節提出，是在現有技術基礎上，將轉向軸由單臂改成叉形雙臂活動連接在轉向節主銷橫軸上，并延伸成轉向軸搖臂，增加了用液壓活塞控制轉向輪的傾角，使轉向輪的傾角在汽車直行時保持原有的最佳固定參數，但在轉彎時，綜合轉向方向、速度、轉向角度等各種因素。用電腦控制液壓活塞伸、縮和行程大小，使轉向輪向內或向外傾斜，從而使轉向輪在一定范圍向外或向內偏轉同時能向上或向下傾斜一定角度，從而使小汽車轉彎時能提高車速。既安全又可靠，提高汽車的轉向性能和操作性能。
圖1為現有技術轉向節結構及直行狀態示意圖；圖2為現有技術轉向節左轉彎狀態示意圖；圖3為小汽車雙向可變傾角轉向節結構示意圖；圖4為小汽車雙向可變傾角轉向節直行狀態示意圖；圖5為小汽車雙向可變傾角轉向節右轉彎狀態示意圖；圖6為小汽車雙向可變傾角轉向節左轉彎狀態示意圖。
備注圖1至圖6均為右前懸架及轉向輪后視圖。
在圖1至圖6中，1—轉向輪；2—轉向軸，現有技術轉向軸(2)為單臂軸直接與轉向節主銷(7)連接，如圖1和圖2中所示，本實用新型轉向軸(2)為叉形結構，如圖3至圖6所示，其轉向軸(2)兩個叉通過轉向節主銷橫軸(10)兩端活動連接，而轉向軸(2)末端延伸形成轉向軸搖臂(11)；3—減震器；4—上搖臂；5—方向機橫拉桿，用于推或拉轉向臂(8)用；6—下搖臂，上搖臂(4)和下搖臂(6)與轉向節主銷(7)上、下兩端連接。組成垂直于地面的支重框架；7—轉向節主銷，垂直于地面，上、下兩端與上搖臂(4)和下搖臂(6)連接，中間與轉向節主銷橫軸(10)垂直連接，上端中部與轉向臂(8)連接，下端與液壓活塞(12)連接；8—轉向臂，一端垂直固定在轉向節主銷(7)上部，另一端與方向機橫拉桿(5)活動連接；9—制動盤；10—轉向節主銷橫軸，為本實用新型新添加的部件，是安裝在轉向節主銷(7)中部，且垂直于轉向節主銷(7)而與轉向輪(1)平面平行，也與地平面平行；11—轉向軸搖臂；為本實用新型新增部件，是轉向軸(2)的延伸部分，末端與液壓活塞(12)一端活動連接；12—液壓活塞，可用電腦或其他指示信號使其伸縮，一端與轉向軸搖臂(11)活動連接，另一端固定在轉向節主銷(7)下部。
圖1和圖2為現有技術的結構示意圖和運行狀態圖，從圖1和圖2可看出，只要作用方向機橫拉桿(5)便可通過轉向臂(8)將轉向節主銷(7)旋轉，從而使轉向輪(1)水平方向旋轉而改變左右方向，使小汽車左右拐彎；圖3為本實用新型小汽車雙向可變傾角轉向節結構示意圖。圖3與圖1現有技術相比較，改變了一個部件結構和新增了三個部件，即轉向軸(2)改成叉形結構，增添了轉向節主銷橫軸(10)、轉向軸搖臂(11)和液壓活塞(12)三個部件；圖4為本實用新型直行狀態示意圖；圖5為本實用新型右轉彎狀態示意圖；圖6為本實用新型左轉彎狀態示意圖。具體作用詳情見具體實施方式
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具體實施方式
本實用新型小汽車雙向可變傾角轉向節是由現有技術小汽車轉向節(見圖1和圖2)結構基礎上改進的，即在轉向節主銷(7)上增加一根轉向節主銷橫軸(10)，轉向軸(2)以叉形安裝在轉向節主銷橫軸(10)上，其外端照舊和原先一樣用來安裝轉向輪(1)及制動盤(9)，內端延伸形成轉向軸搖臂(11)。這樣轉向軸(2)便能夠作上下偏轉運動。轉向軸搖臂(11)的末端和一個液壓活塞(12)的活動端連接。液壓活塞(12)因為需要和轉向軸(2)一起隨轉向節主銷(7)轉動，所以液壓活塞(12)的固定端安裝在轉向節主銷(7)的下部。(見圖3)這樣當液壓活塞(12)伸長或縮短時，通過轉向軸搖臂(11)使轉向軸(2)相對轉向節主銷(7)作上下偏轉運動，轉向輪(1)的傾角就可在一定范圍內任意改變。
小汽車雙向可變傾角轉向節的工作過程為1、當小汽車直行時，見圖4，液壓活塞(12)處于中間限定的位置，此時轉向輪(1)的外傾角是原有的固定參數值。保證汽車的正常直行。
2、當小汽車向右轉彎時，見圖5，拉動方向機橫拉桿(5)通過轉向臂(8)拉動轉向節主銷(7)向右轉動，轉向軸(2)和液壓活塞(12)因為均安裝在轉向節主銷(7)上，所以也隨轉向節主銷(7)一起轉動，此時液壓活塞(12)根據操控指示作伸長運動，推動轉向軸搖臂(11)向上而使轉向軸(2)外端向下偏轉，右轉向輪(1)向外傾斜。左轉向輪(1)的動作為液壓活塞(12)縮短，搖動轉向軸搖臂(11)向下使轉向軸(2)外端向上偏轉，左轉向輪(1)向內傾斜。
3、當小汽車左轉彎時見圖6，推動方向機橫拉桿(5)通過轉向臂(8)推動右轉向節主銷(7)向左轉動，液壓活塞(12)的動作與向右轉彎時的動作相反作縮短運動，從而使右轉向輪(1)向左轉彎并向內傾斜。
汽車在行駛中轉彎時的狀態千變萬化，綜合轉彎時的方向，轉彎角度和行駛速度的大小，還有離心力的影響等等多種因素。用電腦控制液壓活塞(12)的伸縮和行程。使轉向輪(1)的傾角在±20°的范圍內由外傾到內傾之間，根據需要任意轉變。就能在動態中精確調整轉彎時轉向輪的傾角，使兩只轉向輪(1)同時都有最佳的傾斜角度，這將會很大程度地提高汽車轉彎時的側向力，提高汽車轉彎時能夠承受的行駛速度，提高汽車的轉向性能和操作性能。
權利要求1.一種小汽車雙向可變傾角轉向節，其特征是它由轉向輪(1)、轉向軸(2)、減震器(3)、上搖臂(4)、方向機橫拉桿(5)、下搖臂(6)、轉向節主銷(7)、轉向臂(8)、制動盤(9)、轉向節主銷橫軸(10)、轉向軸搖臂(11)和液壓活塞(12)所構成，轉向節主銷橫軸(10)裝在轉向節主銷(7)中間位置且相互垂直，轉向軸(2)以叉形安裝在轉向節主銷橫軸(10)兩端，且轉向軸(2)與轉向節主銷橫軸(10)的兩個連接點采用活動連接，轉向軸(2)外端與轉向輪(1)相連，轉向軸(2)內端延伸形成轉向軸搖臂(11)，轉向軸搖臂(11)的末路與液壓活塞(12)一端連接，液壓活塞(12)另一端安裝在轉向節主銷(7)下部，上搖臂(4)和下搖臂(6)分別與轉向節主銷(7)的上下兩端相連接，減震器(4)裝在下搖臂(6)上，轉向臂(8)垂直裝在轉向節主銷(7)上，轉向臂(8)另一端與方向機橫拉桿(5)活動連接。
專利摘要本實用新型涉及汽車轉向節結構改進技術領域，提出了一種小汽車雙向可變傾角轉向節，它主要由轉向輪、轉向軸、減震器、上下搖臂、轉向臂、方向機橫拉桿、轉向節主銷、轉向節主銷橫軸、轉向軸搖臂和液壓活塞所構成。由于在現有技術基礎上改進轉向軸結構和新增了轉向節主銷橫軸、轉向軸搖臂、液壓活塞三個元件，使小汽車在左右轉彎同時，還可使轉向輪內、外傾斜，達到雙向可變傾角之目的，提高小汽車轉彎時能夠承受的行駛速度，提高小汽車的轉向性能和操作性能。
文檔編號B62D9/00GK2531992SQ0221963
公開日2003年1月22日 申請日期2002年3月29日 優先權日2002年3月29日
發明者黃志勝 申請人:黃志勝