專利名稱：汽車原地調頭機構的制作方法
技術領域：
本發明屬于車輛的傳動裝置，它是一種通過驅動車輪偏轉實現汽車原地調頭的機構。
目前，一般的汽車，在不倒車的情況下調頭，要求路面寬度至少在8.6米以上，因此，對于路面較窄的道路，汽車調頭就非常困難。
本發明的目的是在現有一般汽車的基礎上增加一套調頭機構，使汽車除能滿足已有的使用功能外，也能滿足在路面寬度小于2.3米的情況下能方便地調頭。
本發明的目的是通過以下方案實現的它是一種裝在汽車車架(底盤)上的機械式傳動機構，該機構包括動力輸出軸、動力傳動軸、轉向傳動軸、前后齒輪箱、轉向換擋齒輪、轉向絲杠組、擺臂、轉向器、方向盤總成，橫直拉桿、拉臂、齒輪箱導向桿、前橋、驅動橋、手柄、車輪等。
下面結合附圖加以說明

圖1-1、1-2是汽車原地調頭機構的結構2是轉向器11的結構3是轉向器14的結構4是圖3的A-A剖視圖從圖中可以看見前齒輪箱4固定于前橋28的齒輪箱導向桿2上，并通過轉向絲杠組3和23分別與擺臂29和25相連。后齒輪箱12固聯于后橋13上，并通過轉向絲杠組8和16分別與擺臂9和15相連，轉向換擋齒輪箱19安裝于車架(底盤)上，并通過轉向傳動軸21和18分別與前后齒輪箱4和12相連。轉向器11、14安裝在驅動橋13左右半軸斷開處，并緊靠車輪17與10附近。
轉向器11、14中左右半軸11-7、11-10、14-1、14-6上裝有內外傳力齒11-4、11-8、14-9、14-11和內外傘齒輪11-2、11-6、14-7、14-12;傳力齒14-4、14-9和半軸11-10、14-6內腔裝有壓縮彈簧11-1與14-5;外部裝有定位殼11-3、11-5、14-2、14-4，并以定位主銷11-9、14-3固定。定位殼11-5、14-2分別與車輪10、17固聯，定位殼11-3、14-3與驅動橋13的外殼也固聯，車輪、轉向器、驅動橋形成一整體結構。左右轉向器不同點是左轉向器14在定位殼14-4上裝有一介齒輪14-8，在傳力齒14-11外套一脫離支承環14-10，介齒輪可以改變車輪17的轉動方向，使在原地調頭時兩車輪10、17作同向圓周運動。脫離支承環的作用是在傳力齒14-9與14-11分離時作支承件，左右轉向器11、14可使車輪10、17前展后收，形成倒八字形。
本機構的工作過程如下當要調頭時，將換擋手柄6推到空擋，動力傳動軸7停轉，前推轉向手柄20掛擋，轉向傳動軸18、21等速正轉，前后齒輪箱4、12工作，帶動轉向絲杠組3、8、16、23、旋轉伸長、推動擺臂19、15、25、29使前輪1、24前收后展，后輪10、17前展后收成內外八字形的同時，左右轉向器11、14(通過脫離支承環14-10)中具有花鍵孔的內外傳力齒14-9、14-11、11-4、11-8，借助其外緣接觸端面a與b支承旋轉分離。壓縮彈簧11-1、14-5被壓縮，當θz＝θy＝90°時，因接觸端面a與b距定位主銷11-9、14-3中心、亦即車輪10與17的擺動軸線有δ之距離(δ＝6～10mm)，內外傳力齒11-4、11-8、14-9、14-11提前分離，內外傘齒輪11-2、11-6、14-7、14-12通過介齒輪14-8分別嚙合，定位殼11-3、11-5、14-2、14-4自動定位，與圖2中的C斜面接觸。轉向手柄20自動回到空擋，轉向傳動軸18、21停轉。此時前推換擋手柄6，動力轉動軸7旋轉，驅動橋13主減速器工作，分別帶動內半軸11-10、14-6及其以花鍵形式連接的內傘齒輪11-2、14-7轉動，嚙合于內傘齒輪11-2、14-7的外傘齒輪11-6、14-2帶動外半軸11-7、14-1轉動，驅動四個車輪1、10、17、24以O為圓心作同向圓周運動，汽車向右旋轉調頭。當后推換擋手柄6時，則汽車向左旋轉調頭。左右旋轉調頭，圓周角度nπ(n為任意實數)可任意選擇，制動車輪1、10、17、24停車。調頭后，將換擋手柄6推到空擋，后推轉向手柄20掛擋，轉動傳動軸18、21等速反轉，前后齒輪箱4、12工作，帶動轉向絲杠3、8、16、23旋轉縮短，拉動擺臂9、15、25、29使車輪1、10、17、24逐漸復位。與此同時，內外傘齒輪11-2、11-6、14-7、14-12(通過介齒輪14-8分離)，內外傳力齒11-4、11-8、14-9、14-11嚙合，當θz＝θy＝0時，因有δ之距離，內外傘齒輪11-2、11-6、14-7、14-12提前分離，內外傳力齒11-4、11-8、14-9、14-11在壓縮彈簧11-1、14-5作用下完全復位，以定位主銷11-9、14-3連接的定位殼11-3、11-5、14-2、14-4自動定位，轉向手柄20自動回到空擋鎖緊，轉向傳動軸18、21停止轉動，此時換擋手柄6可按汽車行駛更換適當的擋次，進入正常運行。正常運行時，操縱方向盤總成22，帶動橫直拉桿26通過拉臂27使前齒輪箱4沿固定于前橋28的齒輪箱導向桿2左右往復運動，帶動轉向絲杠3、23，通過擺臂25、29使車輪1、24左右偏擺，導向運行。
本發明也可以在擺臂9、15、25、29上各裝一個可逆式自鎖液壓泵分別與驅動橋和橫直拉桿26兩端連接，代替齒輪箱導向桿2，前后齒輪箱4、12，轉向絲杠組3、8、16、23，轉向傳動軸18、21，轉向換擋齒輪箱19，轉向手柄20仍然可實現本發明的原地調頭。
本發明可使汽車原地調頭十分方便靈活。與現有技術比較在車的軸距、輪距相同的情況下，它的調頭旋轉半徑是現有汽車最小轉彎半徑的近1/4。
圖5是現有汽車的最小半徑，可由下式計算。
Rmin＝a/sinα+d式中a-軸距d-車輪轉臂α-外前輪最大轉角，不大于30°圖6是本發明原地調頭的旋轉半徑，可由下式計算。
R＝a/2sinα′+d＝a/2sinaretg(a/b)+d式中a、d同上α′-原地調頭時，四個車輪最大轉角，一般在60°～70°
60°～70°例如轎車的軸距a＝1800mm，車輪轉臂＝100mm，現有技術導向輪外輪轉角α′＝28°，本發明四輪轉角α′＝64°時Rmin＝1800/sin28°+100＝3934mmR＝1800/sin64°+100＝1102mm∴Rmin/R＝3.9/1.1＝3.5權利要求
1.一種由方向盤總成、前橋、動力輸出軸、動力傳動軸、驅動軸、換擋齒輪箱組成的汽車調頭機構。其特征在于該裝置在一般汽車的基礎上增加一套可偏轉車輪的機構，該機構包括有轉向絲杠組3、8、16、23，擺臂9、15、25、29，前后齒輪箱4、12，轉向傳動軸18、21，轉向換擋齒輪箱19，轉向器11、14；前齒輪箱4安裝于前橋28的齒輪箱導向桿2上，并通過轉向絲杠組3和23分別與擺臂29和25相連。后齒輪箱12固連于驅動橋13上，并通過轉向絲杠組8和16分別與擺臂9和15相連。轉向換擋齒輪箱19安裝于車架(底盤)上，并通過轉向傳動裝軸21和18分別與前后齒輪箱4和12相連，轉向器11、14安裝在驅動橋13的左右半軸斷開處，并緊靠車輪17和10附近。
2.根據權利要求1所述的汽車調頭機構，其特征在于轉向器11、14中左右半軸11-7、11-10、14-1、14-6上裝有內外傳力齒11-4、11-8、14-9、14-11和內外傘齒輪11-2、11-6、14-7、14-12，傳力齒11-4、14-9和半軸11-10、14-6的內腔裝有壓縮彈簧11-1與14-5;外部裝有定位殼11-3、11-5、14-2、14-4，并以定位主銷11-9、14-3固定;左轉向器14在定位殼14-4上裝有一介齒輪14-8，在傳力齒14-11外套一脫離支承環14-10;定位殼11-5、14-2與車輪10、17固聯，使車輪、轉向器、驅動橋形成一體。
3.根據權利要求2所述的汽車調頭機構，其特征在于汽車在正常行使時，傳力齒11-4和11-8外緣端面b相接觸，傳力齒14-9和14-11緊密嚙合;傳力齒14-9外緣端面a與脫離支承環14-10端面a接觸;汽車調頭時，傳力齒11-4分離，傘齒輪11-2和11-6嚙合，定位殼11-3與11-5的斜面接觸，內傳力齒14-9分離，外齒輪14-12與介齒輪14-8嚙合。
4.根據權力要求2或3所述的汽車調頭機構，其特征在于轉向器中的主銷中心至左右內傳力齒14-9、11-4外緣端面a與b相距δ＝6～10mm。
全文摘要
汽車原地調頭機構是一種裝在汽車車架(底盤)上的機械式傳動機構，該機構通過一套轉向絲杠組和擺臂、以及在汽車的驅動橋13左右半軸斷開處緊靠車輪17、10附近安裝兩個轉向器11、14，使車輪偏轉，以實現原地調頭。汽車的正常行駛或原地調頭通過一個連接于轉向傳動軸和動力傳動軸之間的換擋齒輪控制。增加這套裝置后汽車可在不倒車的情況下，在路面寬度不小于2.3米的條件下能方便靈活地實現原地調頭。
文檔編號B62D11/04GK1043670SQ8810855
公開日1990年7月11日 申請日期1988年12月20日 優先權日1988年12月20日
發明者周殿璽 申請人:河西化工機械公司四十一所