CN112026442A - 一种转向驱动车桥及叉车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转向驱动车桥及叉车,转向驱动车桥包括壳体、差速动力机构及对称设置的左、右转向箱体,壳体包括上箱体及下托板,左、右转向箱体均可转动的设置在上箱体与下托板之间;差速动力机构包括差速器总成及左、右动力输出半轴,动力输出半轴作为转向箱体的动力输入,转向箱体上设有动力输出轴;还包括用于驱动所述左转向箱体、右转向箱体同步转动的转向油缸。叉车包括前桥及后桥,前桥和/或后桥采用转向驱动车桥。本发明的转向角度可达60度,能实现小空间内转弯,转向结构和驱动结构是分开的,互不干扰和影响,车辆安装该车桥的车辆不仅能在复杂路况上行驶,而且能实现大角度转向,转弯灵活,可在小空间内转弯。
Description
技术领域
本发明涉及一种转向驱动车桥采用该转向驱动车桥的叉车,属于车辆转向驱动技术领域。
背景技术
车桥在叉车后桥上使用比较多,叉车虽然用途广泛,但对路况有一定的要求,普通的叉车能在平整路面正常行驶,遇到雨天泥泞复杂路况可能无法正常工作。现在市场上的转向车桥主要有两种,一种是不带驱动的车桥,另外一种是带驱动的车桥。不带驱动的车桥特点是转弯角度70°左右,也能实现小范围内转弯,但是遇到雨天泥泞等复杂路况,由于车轮无动力驱动,会出现打滑、陷入泥潭等问题,导致无法实现正常行驶;现在市场上普遍的带驱动的车桥,其转弯结构是通过差速器连接两侧半轴,半轴通过十字轴连接轮边轴头来实现驱动,转向驱动机构则带动轮边轴头转动角度,一方面,由于受十字轴本身的结构影响,转向角度有限,另一方面转向与动力传递都要经过十字轴,十字轴不仅要承担转向而且还要实现动力传递,在车辆运行过程,十字轴的转向形成的夹角也会对动力传递带来影响,因此导致其转向角度有限,当转弯角度超过35度左右时便无法驱动,就无法输出动力,更是无法实现小空间内的转弯,因此,现有的转向驱动车桥能在复杂路况直线行驶和小角度转弯,转弯角度在35°以内,转弯半径大,要实现转弯需要场地达到足够的空间才能实现。现在市面上的转向驱动车桥存在的问题就是因转弯角度都在35°左右,不能实现小空间内的转弯,解决不了车辆的灵活度,且转弯时,需要足够的空间场地才能实现。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种结构简单,动力传递及转向驱动互不干涉,且转弯角度大的转向驱动车桥及叉车。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种转向驱动车桥,包括壳体、差速动力机构及左、右转向箱体,所述壳体包括上箱体及下托板,所述上箱体通过连接件与所述下托板连接,所述左、右转向箱体均可转动的设置在所述上箱体与所述下托板之间;
所述差速动力机构设置在所述上箱体内,所述差速动力机构包括差速器总成及左、右动力输出半轴,所述左动力输出半轴作为所述左转向箱体的动力输入,所述右动力输出半轴作为所述右转向箱体的动力输入,所述左、右转向箱体上分别设有左、右动力输出轴;
还包括用于驱动所述左转向箱体、右转向箱体同步转动的转向油缸。
本发明的有益效果是:转向不再是通过十字半轴实现,而是通过转向油缸对设于上箱体与下托板之间的转向箱体的驱动实现的,动力驱动是通过差速动力机构的输出半轴将动力传递给转向箱体,然后在通过转向箱体上的动力输出轴输出。本发明的转向角度可达60度,能实现小空间内的转弯,转向结构和驱动结构是分开的,互不干扰和影响,安装该车桥的车辆不仅能在复杂路况上行驶,而且能实现大角度转向,转弯灵活,可在小空间内转弯。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步的,所述上箱体上左、右两侧分别设有上轴套,所述左、右转动箱体的上部分别可转动的与所述上轴套连接;所述下托板上左、右分别设有转向固定销轴,所述左、右转向箱体的下部分别设有下轴套,所述下轴套可转动的与所述转向固定销轴连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,所述上轴套伸出所述上箱体的底部,所述转向销轴的顶部伸出所述下托板的上表面。通过上、下轴套及转向固定销轴的配合实现了转向箱体在上箱体与下托板之间的转动。
进一步的,所述左、右转向箱体内分别设有左、右传动轴,所述左、右传动轴的上部分别通过伞齿轮对应与所述左、右动力输出半轴连接,所述左、右传动轴的下部分别通过伞齿轮对应与所述左、右动力输出轴连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,具体所述左、右传动轴的上部均设有第一伞齿轮,下部均设有第二伞齿轮,所述上轴套的上部通过轴承连接所述的第一伞齿轮,所述下轴套的上部通过轴承连接所述的第二伞齿轮,所述左、右动力输出半轴分别通过第四伞齿轮与所述第一伞齿轮啮合;所述左、右动力输出轴为轮边减速轴,所述轮边减速轴可转动的安装在所述左、右转向箱体上,所述轮边减速轴通过第三伞齿轮与所述第二伞齿轮啮合。差速动力机构通过左、右动力输出半轴将动力传递给左、右传动轴,然后通过左、右传动轴将动力传递给左、右转向箱体上的轮边减速轴,从而将动力传递给安装在轮边减速轴上的轮毂,实现车轮的转动。
进一步的,还包括用于给所述差速动力机构提供动力的减速机构。
采用上述进一步方案的有益效果是,实现动力输入同时调整所输入动力的转速。
进一步的,所述减速机构包括可转动的设置在所述壳体上的输入动力轴、一级变速轴及二级变速轴,相邻轴之间通过齿轮啮合传动,所述二级变速轴通过齿轮与所述差速器总成啮合传动。
采用上述进一步方案的有益效果是,所述输入动力轴的外端设有连接法兰盘。便于与输入动力连接,一方面实现动力减速,另一方面将动力传递到上箱体内的差速器总成,避免直接传递到转向箱体上影响转向箱体的转向角度。
进一步的,所述转向油缸的活塞杆的一端通过拐臂与所述左转向箱体连接,所述转向油缸的活塞杆的另一端通过拐臂与所述右转向箱体连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,为了便于与转向箱体连接,所述左、右转向箱体上分别设有左耳板、右耳板。转向油缸的活塞杆的两端分别与拐臂连接,拐臂与耳板铰接,从而实现对左、右转向箱体的同步驱动。
进一步的,所述壳体上还设有导杆,所述导杆与所述转向油缸的长度方向垂直,所述转向油缸上设有吊环或吊板,所述吊环或吊板上设有与所述导杆相适配的导杆孔。
采用上述进一步方案的有益效果是,一方面实现对转向油缸的支撑,另一方面可对转向油缸的活动范围进行导向限位,避免转向油缸在油缸的轴向方向上出现窜动,通过导杆与壳体连接的转向油缸驱动左、右转向箱体转动角度可达90度。
进一步的,所述转向油缸的缸体与所述壳体连接,所述转向油缸的活塞杆通过拐臂与所述左转向箱体或右转向箱体连接,所述右转向箱体或左转向箱体通过同步杆与所述左转向箱体或右转向箱体连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,转向油缸的缸体安装在壳体上,所述左、右转向箱体上分别设有耳板。转向油缸的活塞杆的自由端与拐臂一端铰接,拐臂的另一端与左转向箱体的耳板或右转向箱体的耳板铰接,左、右转向箱体之间通过同步杆连接,具体同步杆的一端通过拐臂与左转向箱体的另一个耳板或者右转向箱体的另一个耳板铰接,另一端通过拐臂与右转向箱体的耳板或左转向箱体的耳板铰接。转向油缸驱动一个转向箱体转动,通过同步杆实现两个转向箱体的同步转动。
进一步的,所述连接件为连接所述上箱体与下托板的所述的连接箱体和/或连接板。
采用上述进一步方案的有益效果是,连接件可以为连接箱体也可以为连接板,或者是二者皆有,从而实现上箱体与下托板之间的连接。
进一步的,所述壳体上还设有吊轴。
采用上述进一步方案的有益效果是,吊轴通过轴承或铜套安装在车辆上,在复杂路况时,可随车辆晃动,实现车辆的转弯及驱动。
进一步的,所述左、右转向箱体的上部通过铜套或轴承与所述上轴套连接,所述转向箱体的下部通过铜套或轴承与所述转向固定销轴连接。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过铜套或轴承实现左、右转向箱体在上箱体与下托板之间的转动。
进一步的,所述左、右转向箱体的上部为圆柱形结构,下部为方形结构。
采用上述进一步方案的有益效果是,便于转向油缸对转向箱体的驱动。本发明的车桥箱体分为动、静两部分,驱动结构是动力通过连接箱体内上、下三个联动圆柱斜齿轮向上传递给传动齿轮,使之与差速器总成啮合,分别向两端输出动力,再通过90°伞齿组,向下垂直传动动力,进入转向箱体内,再通过一组90°伞齿组将动力输出给轮边减速器,车轮安装在轮边减速器上,来实现动力传递和输出的,通过齿轮的齿数和模数配比,输出的动力转速和轮边减速器的位置高度与普通标配后轮胎要求一致,不需要定制非标轮胎。本发明的车桥转向是将安装轮边减速器的转向箱体的上、下两端安装轴承和铜套来实现自由转动,通过双向转向油缸和拐臂组件形成四连杆结构来实现两个轮边减速器的同时同向转弯。
本发明还涉及一种叉车,包括用于驱动前轮的前桥及用于驱动后轮的后桥,所述后桥和/或前桥采用如上所述的转向驱动车桥。
本发明的有益效果是:转向驱动车桥可仅用于叉车的后桥,也可仅用于叉车的前桥,还可以同时应用于叉车的前桥及后桥,采用转向驱动车桥不仅能解决叉车在复杂路况上正常行驶,还能解决四驱叉车车桥无法大角度转弯和小空间内转弯的问题,能实现大角度转向,转弯灵活,能在较小的空间内实现转弯,广泛用于四驱越野叉车上。
附图说明
图1为本发明实施例1的立体结构示意图;
图2为本发明实施例1的主视结构示意图;
图3为图2中沿A-A方向的剖视图;
图4为图2中沿B-B方向的剖视图;
图5为本发明实施例1的俯视结构示意图;
图6为图5中沿C-C方向的剖视图;
图7为图5中沿D-D方向的剖视图;
图8为本发明实施例1的仰视结构示意图;
图9为本发明实施例1的左视结构示意图;
图10为本发明连接板一侧的结构示意图;
图11为本发明向右转向的主视结构示意图;
图12为图11中沿E-E方向的剖视图;
图13为本发明向右转向的俯视结构示意图;
图14为本发明向左转向的主视结构示意图;
图15为图14中沿F-F方向的剖视图;
图16为本发明向左转向的俯视结构示意图;
图17为本发明向右转向90度的主视结构示意图;
图18为图17中沿G-G方向的剖视图;
图19为本发明向右转向90度的俯视结构示意图;
图20为本发明向左转向90度的主视结构示意图;
图21为图20中沿H-H方向的剖视图;
图22为本发明向左转向90度的俯视结构示意图;
图23为本发明实施例2的结构示意图;
图24为图23中沿I-I方向的剖视图;
图25为本发明实施例2向左转向68度的结构示意图;
图26为本发明实施例2向右转向68度的结构示意图;
图中,1、上箱体;2、下托板;3、左转向箱体;4、右转向箱体;5、差速器总成;6、左动力输出半轴;7、右动力输出半轴;8、转向油缸;9、左耳板;10、右耳板;11、拐臂;12、上轴套;13、下轴套;14、转向固定销轴;15、左传动轴;16、右传动轴;17、输入动力轴;18、一级变速轴;19、二级变速轴;20、连接法兰盘;21、第一伞齿轮;22、第二伞齿轮;23、第三伞齿轮;24、第四伞齿轮;25、轮边减速轴;26、轮边减速轴头;27、输入斜齿轮;28、一级变速斜齿轮;29、二级变速斜齿轮;30、传动齿轮;31、盆齿;32、轴承;33、油封;34、密封压盖;35、导杆;36、吊板;37、连接箱体;38、连接板;39、吊轴;40、铜套;41、销轴;42、铰接轴;43、同步杆。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
如图1-图22所示,一种转向驱动车桥,包括壳体、差速动力机构、左转向箱体3及右转向箱体4,所述壳体包括上箱体1及下托板2,所述上箱体通过连接件与所述下托板连接,所述左、右转向箱体均可转动的设置在所述上箱体与所述下托板之间;
所述差速动力机构设置在所述上箱体内,所述差速动力机构包括差速器总成5及左动力输出半轴6、右动力输出半轴7,左、右动力输出半轴通过轴承安装在所述上箱体内,所述左动力输出半轴作为所述左转向箱体的动力输入,所述右动力输出半轴作为所述右转向箱体的动力输入,所述左、右转向箱体上分别设有左、右动力输出轴;
还包括用于驱动所述左转向箱体、右转向箱体同步转动的转向油缸8。
所述上箱体上左、右两侧分别设有上轴套12,所述左、右转动箱体的上部分别可转动的与所述上轴套连接;所述下托板上左、右两侧分别设有转向固定销轴14,所述左、右转向箱体的下部分别设有下轴套13,所述下轴套可转动的与所述转向固定销轴连接。所述上轴套伸出所述上箱体的底部,所述转向销轴的顶部伸出所述下托板的上表面。通过上、下轴套及转向固定销轴的配合实现了转向箱体在上箱体与下托板之间的转动。
所述左、右转向箱体上分别设有左传动轴15、右传动轴16,所述左、右传动轴的上部分别通过伞齿轮对应与所述左、右动力输出半轴连接,所述左、右传动轴的下部分别通过伞齿轮对应与所述左、右动力输出轴连接。具体所述左、右传动轴的上部均设有第一伞齿轮21,下部均设有第二伞齿轮22,所述上轴套的上部通过轴承连接所述的第一伞齿轮,所述下轴套的上部通过轴承连接所述的第二伞齿轮,所述左、右动力输出半轴分别通过第四伞齿轮24与所述第一伞齿轮啮合;所述左、右动力输出轴为轮边减速轴25或半轴,所述轮边减速轴或半轴可转动的安装在所述左、右转向箱体上,所述轮边减速轴通过第三伞齿轮23与所述第二伞齿轮啮合。差速动力机构通过左、右动力输出半轴将动力传递给左、右传动轴,然后通过左、右传动轴将动力传递给左、右转向箱体上的轮边减速轴,轮边减速轴上设有轮边减速轴头26,从而将动力传递给安装在轮边减速轴头上的轮毂,实现车轮的转动。
还包括用于给所述差速动力机构提供动力的减速机构。实现动力输入同时调整所输入动力的转速。
所述减速机构包括可转动的设置在所述壳体上的输入动力轴17、一级变速轴18及二级变速轴19,相邻轴之间通过齿轮啮合传动,所述二级变速轴通过传动齿轮与所述差速器总成啮合传动。所述输入动力轴的外端设有连接法兰盘20。输入动力轴上设有输入斜齿轮27;一级变速轴上设有一级变速斜齿轮28;二级变速轴上设有二级变速斜齿轮29;输入斜齿轮与一级变速斜齿轮啮合,一级变速斜齿轮与二级变速斜齿轮啮合,二级变速轴上设有与差速器总成的盆齿31啮合的传动齿轮30。为了满足动力传递的齿轮润滑要求齿轮需要处于油环境中,故转向箱体、上箱体及连接箱体均需密封。轴端与壳体连接处设有轴承32、油封33及密封压盖34。便于与输入动力连接,一方面实现动力减速,另一方面将动力传递到上箱体内的差速器总成,避免直接传递到转向箱体上影响转向箱体的转向角度。
所述转向油缸的活塞杆的一端通过拐臂与所述左转向箱体连接,所述转向油缸的活塞杆的另一端通过拐臂与所述右转向箱体连接。为了便于与转向箱体连接,所述左、右转向箱体上分别设有左耳板9、右耳板10,转向油缸的活塞杆的两端分别与拐臂连接,具体活塞杆与拐臂螺纹连接,便于转向油缸的安装及维护,拐臂与耳板铰接,从而实现对左、右转向箱体的同步驱动。转向油缸采用双向油缸。
所述壳体上还设有导杆35,所述导杆与所述转向油缸的长度方向垂直,所述转向油缸上设有吊环或吊板36,所述吊环或吊板上设有与所述导杆相适配的导杆孔。一方面实现对转向油缸的支撑,另一方面可对转向油缸的活动范围进行导向限位,避免转向油缸在油缸的轴向方向上出现窜动。
所述连接件为连接所述上箱体与下托板的所述的连接箱体37和/或连接板38。连接件可以为连接箱体也可以为连接板,或者是二者皆有,从而实现上箱体与下托板之间的连接。所述连接箱体设置在所述上箱体的前侧,连接箱体一方面可实现上箱体与下托板的连接,另一方面实现减速机构的安装密封;所述连接板设置在所述上箱体的后侧,连接板一方面实现上箱体与下托板的连接,另一方面可实现导杆及吊轴的安装定位。
所述壳体上还设有吊轴39。吊轴通过轴承安装在车辆上,在复杂路况时,可随车辆晃动,实现车辆的转弯及驱动。吊轴可以设置在连接箱体及连接板上,安装方便,便于维护,实现转动驱动桥在车辆上的安装。其中连接箱体上的吊轴是连接箱体板上的一级变速轴。
所述左、右转向箱体的上部通过铜套40或轴承与所述上轴套连接,所述转向箱体的下部通过铜套或轴承与所述转向固定销轴连接。通过铜套或轴承实现左、右转向箱体在上箱体与下托板之间的转动。
所述左、右转向箱体的上部为圆柱形结构,下部为方形结构。便于转向油缸对转向箱体的驱动。
车辆的变速箱动力通过与连接法兰盘20连接将动力传递给输入动力轴17,输入动力轴上设置花键,带动输入斜齿轮运动,与一级变速斜齿轮啮合传动,再与二级变速斜齿轮啮合传动,将总动力通过这两级传动转变为向上传递动力;二级变速斜齿轮上设置内花键带动齿轮轴运动,齿轮轴上的传动齿轮与差速器总成的盆齿31成90°角啮合,转变动力方向,盆齿安装在差速器总成的支架法兰盘上,运动时带动差速器总成一起运动。差速器总成通过内部盆齿旋转,将动力传递给左、右两侧花键轴左、右动力输出半轴。左、右动力输出半轴通过轴上的花键与第四伞齿轮连接来传递动力。第四伞齿轮与第一伞齿轮成90°角度啮合,改变动力方向,使动力向下方传递给花键轴左、右传动轴,左、右传动轴通过花键带动第二伞齿轮运动,第二伞齿轮与第三伞齿轮啮合传动动力;第三伞齿轮通过花键轴轮边减速轴将动力传递给轮边减速轴头26。
本发明大角度转向是通过转向箱体的自由转动实现的。转向箱体上端与焊接的上轴套之间设置铜套40,转向箱体的下端与转向固定销轴之间设置铜套,实现自由转动的。要实现两端轮边减速轴同时同向转动,是通过双向转向油缸和拐臂通过销轴41及固定在转向箱体上的耳板铰接,组成连杆机构来实现的。双向转向油缸固定在连接板上,沿着导杆滑动。如图11-13为转向箱体向右转向52度;如图14-图16转向箱体向右转向52度;如图17-图19转向箱体向左转向90度;如图20-图22转向箱体向左转向90度;左、右最大转向角度可达到90°。
实施例2,如图23-图26所示,所述转向油缸的缸体铰接安装在所述壳体上,所述转向油缸的活塞杆通过拐臂与所述左转向箱体或右转向箱体连接,所述左转向箱体通过同步杆43与所述右转向箱体连接。所述左、右转向箱体上分别设有左、右耳板。转向油缸的缸体与壳体铰接,具体可通过铰接轴42。转向油缸的活塞杆的自由端与拐臂一端铰接,拐臂的另一端与右转向箱体的一个右耳板铰接,左、右转向箱体之间通过同步杆连接,具体同步杆的一端通过拐臂与右转向箱体的另一个右耳板铰接,另一端通过拐臂与左转向箱体的左耳板铰接。转向油缸驱动右转向箱体转动,通过同步杆实现左、右两转向箱体的同步转动。转向油缸采用单向油缸。
本发明还涉及一种叉车,包括用于驱动前轮的前桥及用于驱动后轮的后桥,所述后桥和/或前桥采用如上所述的转向驱动车桥。
转向驱动车桥可仅用于叉车的后桥,也可仅用于叉车的前桥,还可以同时应用于叉车的前桥及后桥,采用转向驱动车桥不仅能解决叉车在复杂路况上正常行驶,还能解决四驱叉车车桥无法大角度转弯和小空间内转弯的问题,能实现大角度转向,转弯灵活,能在较小的空间内实现转弯,广泛用于四驱越野叉车上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种转向驱动车桥,其特征在于,包括壳体、差速动力机构及左、右转向箱体,所述壳体包括上箱体及下托板,所述上箱体通过连接件与所述下托板连接,所述左、右转向箱体均可转动的设置在所述上箱体与所述下托板之间;
所述差速动力机构设置在所述上箱体内,所述差速动力机构包括差速器总成及左、右动力输出半轴,所述左动力输出半轴作为所述左转向箱体的动力输入,所述右动力输出半轴作为所述右转向箱体的动力输入,所述左、右转向箱体上分别设有左、右动力输出轴;
还包括用于驱动所述左转向箱体、右转向箱体同步转动的转向油缸。
2.根据权利要求1所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述上箱体上左、右分别设有上轴套,所述左、右转动箱体的上部分别可转动的与所述上轴套连接;所述下托板上左、右分别设有转向固定销轴,所述左、右转向箱体的下部分别设有下轴套,所述下轴套可转动的与所述转向固定销轴连接。
3.根据权利要求2所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述左、右转向箱体内分别设有左、右传动轴,所述左、右传动轴的上部分别通过伞齿轮对应与所述左、右动力输出半轴连接,所述左、右传动轴的下部分别通过伞齿轮对应与所述左、右动力输出轴连接。
4.根据权利要求1或2或3所述的转向驱动车桥,其特征在于,还包括用于给所述差速动力机构提供动力的减速机构。
5.根据权利要求4所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述减速机构包括可转动的设置在所述壳体上的输入动力轴、一级变速轴及二级变速轴,相邻轴之间通过齿轮啮合传动,所述二级变速轴通过齿轮与所述差速器总成啮合传动。
6.根据权利要求1或2或3所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述转向油缸的活塞杆的一端通过拐臂与所述左转向箱体连接,所述转向油缸的活塞杆的另一端通过拐臂与所述右转向箱体连接。
7.根据权利要求6所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述壳体上还设有导杆,所述导杆与所述转向油缸的长度方向垂直,所述转向油缸上设有吊环或吊板,所述吊环或吊板上设有导杆孔。
8.根据权利要求1或2或3所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述转向油缸的缸体与所述壳体连接,所述转向油缸的活塞杆通过拐臂与所述左转向箱体或右转向箱体连接,所述右转向箱体或左转向箱体通过同步杆与所述左转向箱体或右转向箱体连接。
9.根据权利要求1或2或3所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述连接件为连接所述上箱体与下托板的连接箱体和/或连接板。
10.根据权利要求2或3所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述转向箱体的上部通过铜套或轴承与所述上轴套连接,所述转向箱体的下部通过铜套或轴承与所述转向固定销轴连接。
11.根据权利要求1或2或3所述的转向驱动车桥,其特征在于,所述转向箱体的上部为圆柱形结构,下部为方形结构。
12.一种叉车,包括用于驱动前轮的前桥及用于驱动后轮的后桥,其特征在于,所述后桥和/或前桥采用如权利要求1-11任一项所述的转向驱动车桥。
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