專利名稱：汽車后輪驅動轉向裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車的驅動轉向裝置，特別是一種利用復合式萬向節驅動后輪的轉向裝置。
目前，一般汽車所使用的轉向機構均為前輪轉向機構，轉彎方向角最大約45°，利用其它方式實現大角度，小轉彎半徑的機械系統，也是在汽車靜止或低速狀態時進行的。由于受轉彎方向角限制，在路面情況不理想時，駕駛員操縱汽車轉彎很不方便，特別是車速較高時，前輪驅動轉彎失控造成的翻車現象時有發生。
本發明的目的是提供一種后輪驅動轉向系統，它采用分別控制兩個后輪的方法，可在各種運行條件下作90°方向轉角，使汽車的轉彎半徑減小，同時增加其安全性。
本發明實現方式為后輪驅動轉向系統由減速箱、左右兩個復合式萬向節及差齒箱和雙向結頭、后半軸和轉向推桿組成。利用減速箱中的齒輪傳動機構，將發動機的旋轉運動傳遞給左、右兩個復合式萬向節，復合式萬向節的結構是將普通萬向節的中軸改為外套筒和內軸軸套連接的形式，除傳遞周向轉動外，還可作軸向滑動伸縮，以滿足復合運動條件下的連動工作。兩個獨立的差齒箱分別將兩個萬向節的機械運動傳遞給后半軸。雙向結頭連接后半軸與后車梁，通過它可實現使后半軸既可作自身轉動，帶動后輪驅動車體運動，同時又可使其在水平面繞雙向結頭垂直軸作轉向移動，這樣，轉彎時，受轉向推桿的作用，兩驅動后輪相互獨立控制，即可作軸向的同向或異向旋轉，又可繞雙向結頭垂直軸作異向圓周運動，實現以前、后兩組車輪的總轉折角之和作大角度，小轉彎半徑轉彎。
本發明與現有技術相比，其優點在于可大大減小汽車的轉彎半徑，可在任何行駛條件下使用，同時提高汽車的操縱安全性。
以下結合附圖對發明作進一步的詳細描述。
圖1為后輪驅動轉向裝置機械原理圖。
圖2為減速箱原理圖。
圖3為復合式萬向節結構圖。
圖4為差齒箱結構圖。
圖5為雙向結頭結構圖。
參照
圖1，發動機軸通過減速箱1中的齒輪傳動機構，將旋轉運動傳遞給左右兩個萬向節2，萬向節2分別與2個差齒箱3接合，通過差齒箱3中的傘齒機構，將運動傳遞給后半軸5，驅動后輪7運行。同時，后半軸與雙向結頭4連接，通過轉向推桿6，實現控制驅動輪轉向的目的。
下面對各部分作逐一介紹。
減速箱1(參照圖2)，由主驅動軸8，離合器9及從動軸和傳動齒輪等組成，通過它實現驅動輪的變轉速和變旋轉方向。
復合萬向節2(參照圖3)，由內軸10，外套筒11，銷鍵12，滾針軸承13，防塵套筒14組成，外套筒11上開有內鍵槽，允許傳力鍵在鍵槽內作軸向滑動，內軸10上固定有帶滾針軸承13的銷鍵12(或在該位置裝入滾動齒柱，并沿軸向將軸套槽頂與內軸銑出鋸齒)。
為了減小滑動摩擦力及平行于軸承外支架接觸面方向的分力，銷鍵12也可做成連通的鼓形結構，滾針軸承13可做成錐面結構(參照圖3A)。軸承13為一組或多組，為保證轉動，一組兩個軸承間有一上下對稱偏離軸線公差。工作時，當復合萬向節2在其中一個連接點有位移和旋轉的復合運動形式時，外套筒11與內軸10間即可軸向滑動伸縮，又可傳遞周向轉動。
差齒箱3(參照圖4)，與現有汽車機構中的差齒箱類似，由傘齒機構15，止推軸承16，向心球軸承17等組成，區別是由于兩驅動后輪分立，則安裝兩個獨立的差齒箱，另外，為了減短萬向節2后接頭的長度，將差齒箱3反裝，即將箱中的傘齒機構15裝在后半軸5的后方，同時，兩傘嚙合作10°－30°的偏轉角，這是為在后半軸作水平圓周旋轉過程中盡量加大萬向節的夾角。
雙向結頭4(參照圖5)，后半軸5經水平安裝的滾針軸承20穿過雙向結頭的水平軸套24，并通過止推軸承及限位套21固定，雙向結頭的垂直軸23為內軸桿，通過向心球軸承18和止推軸承19與后梁22連接，水平軸套24與內軸桿23固連，這樣雙向結頭4既不影響把轉動從差齒箱傳遞給驅動輪，驅動汽車運行，還可以在轉向推桿的作用下，驅動后輪繞其垂直軸23作周向轉動。安裝時，考慮結頭強度和輪胎摩損等因素，雙向結頭垂直軸桿與水平軸套的軸線間應有3°－5°偏轉角。
轉向推桿6，為轉向操縱機構，具體位置可視情況確定，并采用同前輪轉向連動桿將兩雙向結頭連接，實現兩后輪連動功能。
工作過程為汽車作前進或后退運行時，減速箱1，復合萬向節2，差齒箱3，后半軸與驅動輪的工作過程與現有汽車的工作過程相同，唯一不同點為兩輪分別由各自的萬向節和差齒箱驅動，兩萬向節的旋轉方向可能相同也可能相異，但兩驅動后輪是同向運動的。
當汽車左轉彎時，兩前輪均向左轉向，而兩驅動后輪則向右轉向，左后輪向前繞雙向結頭4垂直軸線23轉動，右后輪向后繞雙向結頭4垂直軸線23轉動，這時，左復合萬向節被拉伸，而右復合萬向被壓縮，這樣，汽車就以前輪，后輪兩組車輪總轉折角和轉彎。
考慮某些特殊情況，如當前后兩輪都轉向45°時，如果兩后輪仍作同向轉動驅動時，由于前、后兩組輪運動方向成90°角，顯然不能推動汽車運動，本發明設計一個臨界角度(通過減速箱中傳動機構及轉向推桿實現)，當汽車轉到該角度時，方向盤連動減速箱離合器換檔，剎車剎住左后輪，同時作反方向轉動驅動，這時，兩驅動后輪轉向相異，有了這種功能，汽車就可做90°方向轉動運行。
權利要求1.一個汽車后輪驅動轉向裝置，由減速箱1，后半軸5和轉向推桿6組成，其特征在于裝置中包括分別控制兩后輪的左右兩個復合萬向節2，差齒箱3及雙向結頭4，復合式萬向節2采用外套筒11與內軸10軸套連接形成，外套筒11上開有內鍵槽，內軸10上固定有帶滾針軸承13的銷鍵12或滾動齒柱，軸承或齒柱可用一組或多組。
專利摘要本實用新型是一種汽車后輪驅動轉向裝置，它采用分別控制兩個后輪，可使汽車在各種運行條件下作90°方向轉角。整套系統由減速箱、左右兩個復合式萬向節及差齒箱和雙向結頭，后半軸和轉向推桿組成，結構簡單，易于實現，與現有前輪驅動轉向系統相比，本實用新型可大大減小汽車的轉彎半徑，同時提高汽車的操縱安全性。
文檔編號B62D3/02GK2051206SQ89201819
公開日1990年1月17日 申請日期1989年2月22日 優先權日1989年2月22日
發明者張龍 申請人:張龍