可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置及轉向系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車轉向系統領域，具體涉及一種可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置及轉向系統。
【背景技術】
[0002]隨著汽車技術的迅速發展，車輛的可靠性、安全性和舒適性成為車輛企業發展必須面對的問題。車輛轉向系統的性能對車輛的整體性能有著重要的影響，因此越來越受到人們的關注。汽車轉向技術先后經歷了傳統機械式轉向系統、液壓助力轉向系統、電控液壓動力轉向系統到現在應用的電動液壓動力轉向系統和電動助力轉向系統。但上述系統都不能或較難根據車輛運行工況對操縱穩定性的要求實施主動修正控制，也不能對駕駛員的轉向誤操作進行補償，因而未能使與操縱穩定性最為密切的轉向系統的性能發揮其最大作用。而當前世界最前沿的研宄熱點則集中在操控性和安全性更優的新一代轉向技術一一主動轉向系統。
[0003]“主動轉向”是指:除了駕駛員的轉向操作外，汽車自身也具有轉向功能，即通過主動對車輪轉向角的調節，提高車輛的穩定性、主動安全性和操縱舒適性。主動轉向系統目前主要有兩種型式:機械式疊加轉向和線控轉向。

【發明內容】

[0004]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種尺寸較小、安全性高、且便于布置的用于汽車主動轉向的變傳動比轉向裝置及汽車轉向系統。
[0005]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:一種可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，包括機械傳動裝置及動力驅動裝置，所述機械傳動裝置包括并列設置的行星輪系I及行星輪系II，所述動力驅動裝置包括助位移電機、相互嚙合的蝸輪及蝸桿；所述行星輪系I主要由輸入軸、太陽輪1、行星架1、行星輪I及齒圈I組成，所述蝸輪空套在輸入軸上，所述輸入軸一端與太陽輪I相連，所述行星架I 一端連接在蝸輪上，另一端與行星輪I相連，所述行星輪I分別與太陽輪I及齒圈I嚙合；所述行星輪系II主要由輸出軸、太陽輪I1、行星架I1、行星輪II及齒圈II組成，所述太陽輪II與輸出軸相連，所述行星架II設置在齒圈I上，所述行星輪II設置在行星架II上，所述齒圈II固定在車身上，所述行星輪II分別與太陽輪II及齒圈II嚙合。
[0006]進一步，還包括端蓋，所述端蓋對應固定在齒圈I及齒圈II的端面上
[0007]進一步，所述行星輪系I為單排行星輪結構；所述行星輪系II為雙排行星輪結構。
[0008]本發明還提供一種汽車轉向系統，包括從上至下依次連接設置的轉向盤、扭桿、蝸輪蝸桿減速機構、萬向節、轉向操作機構支架及齒輪齒條轉向器，還包括可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，所述轉向操作機構支架設置在輸入軸上，所述輸入軸通過萬向節與轉向盤相連，所述輸出軸通過萬向節與齒輪齒條轉向器相連。
[0009]本發明的有益效果在于:該轉向裝置整體結構較小，極大的節約了安裝空間，便于布置；通過設置機械傳動裝置與動力驅動裝置的動力耦合，實現了變傳動比轉向；采用機械式疊加轉向，轉向穩定性好、故障率低、可靠性高，操控過程更加靈活；采用單排行星輪結構與雙排行星輪結構相結合的形式，整體結構傳動效率高、檔位數變化多、工藝性好、制造費用低、換檔平穩、操縱性能好。
【附圖說明】
[0010]為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明:
[0011]圖1為可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置的結構示意圖；
[0012]圖2為圖1的結構簡圖；
[0013]圖3為汽車轉向系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0015]如圖所示，本實施例中的可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，包括機械傳動裝置及動力驅動裝置，所述機械傳動裝置包括并列設置的行星輪系I及行星輪系II，所述動力驅動裝置包括助位移電機、相互嚙合的蝸輪2及蝸桿3 ;所述行星輪系I主要由輸入軸1、太陽輪I 11、行星架I 4、行星輪I 5及齒圈I 6組成；所述蝸輪2空套在輸入軸I上，所述輸入軸I 一端與太陽輪I 11相連，所述行星架I 4 一端連接在蝸輪2上，另一端與行星輪I 5相連，所述行星輪I 5分別與太陽輪I 11及齒圈I 6嚙合；所述行星輪系II主要由輸出軸9、太陽輪II 12、行星架II 13、行星輪II 8及齒圈II 7組成，所述太陽輪II 12與輸出軸9相連，所述行星架II 13設置在齒圈I 6上，所述行星輪II 8設置在行星架II 13上，所述齒圈II 7固定在車身上，所述行星輪II 8分別與太陽輪II 12及齒圈II 7嚙合。
[0016]在本實施例中，行星輪系I中的齒圈I 6與行星輪系II中的行星架II 13連接在一起，助位移電機驅動蝸桿3旋轉，進而蝸桿3帶動蝸輪2旋轉，行星架I 4與蝸輪2連接，旋轉的蝸輪2通過行星架I 4帶動行星輪I 5轉動；另一方面，手動輸入的轉向力帶動太陽輪
I11旋轉，太陽輪I 11與行星輪I 5嚙合，行星輪I 5又與齒圈I 6嚙合，齒圈I 6獲得來自手動輸入及助位移電機的轉向力。齒圈I 6與行星架II 13固連，將齒圈I 6上的轉向力傳遞給行星架II 13 ;本實施例中的行星輪系II為雙排行星輪結構，兩個行星輪II 8間相互嗤合，一個行星輪II 8同時與齒圈II 7嗤合，另一個行星輪II 8則與太陽輪II 12嗤合，齒圈II 7固定在車身上，行星輪II 8將動力傳遞給太陽輪II 12，最終從輸出軸9處輸出。
[0017]本實施例中還包括端蓋10，所述端蓋10對應固定在齒圈I 6及齒圈II 7的端面上；可用于密封，防止相互嚙合的齒輪間進入雜物。
[0018]作為上述方案的進一步改進，所述行星輪系I為單排行星輪結構；所述行星輪系II為雙排行星輪結構；具體的，在行星輪系II中，兩個行星輪II 8間相互嚙合，一個行星輪
II8還與齒圈II 7嚙合，另一個行星輪II 8則與太陽輪II 12嚙合；整體結構具有簡單緊密、傳動效率高、檔位數變化多、工藝性好、制造費用低、換檔平穩、操縱性能好等優點。
[0019]本發明還提供一種汽車轉向系統，包括從上至下依次連接設置的轉向盤14、扭桿
15、蝸輪蝸桿減速機構16、萬向節17、轉向操作機構支架18及齒輪齒條轉向器19，還包括可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，所述轉向操作機構支架18設置在輸入軸I上，所述輸入軸I通過萬向節17與轉向盤14相連，所述輸出軸9通過萬向節與齒輪齒條轉向器19相連。
[0020]具體的，可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置安裝于汽車轉向盤14和齒輪齒條轉向器19之間，可實現汽車的變傳動比轉向。其轉向過程為:
[0021]手動輸入(轉向盤14輸入)部分通過輸入軸I向與之相連的太陽輪I 11輸入至第一級行星輪系(行星輪系I );助位移電機輸入部分經蝸輪2、蝸桿3傳遞至行星架I 4并輸入到第一級行星輪系；在第一級行星輪系中，行星架I 4和太陽輪I 11同時輸入，并由齒圈I 6輸出。齒圈I 6與行星架II 13固連，將齒圈I 6上的運動由行星架II 13輸入至第二級行星輪系(行星輪系II )中，齒圈II 7固定于車身上，行星架II 13通過太陽輪II 12對外輸出，進而由齒輪齒條轉向器19實現轉向。
[0022]最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
【主權項】
1.一種可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，其特征在于:包括機械傳動裝置及動力驅動裝置，所述機械傳動裝置包括并列設置的行星輪系I及行星輪系II，所述動力驅動裝置包括助位移電機、相互嚙合的蝸輪及蝸桿；所述行星輪系I主要由輸入軸、太陽輪1、行星架1、行星輪I及齒圈I組成，所述蝸輪空套在輸入軸上，所述輸入軸一端與太陽輪I相連，所述行星架I 一端連接在蝸輪上，另一端與行星輪I相連，所述行星輪I分別與太陽輪I及齒圈I嚙合；所述行星輪系II主要由輸出軸、太陽輪I1、行星架I1、行星輪II及齒圈II組成，所述太陽輪II與輸出軸相連，所述行星架II設置在齒圈I上，所述行星輪II設置在行星架II上，所述齒圈II固定在車身上，所述行星輪II分別與太陽輪II及齒圈II嚙合。
2.根據權利要求1所述的可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，其特征在于:還包括端蓋，所述端蓋對應固定在齒圈I及齒圈II的端面上。
3.根據權利要求1所述的可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，其特征在于:所述行星輪系I為單排行星輪結構；所述行星輪系II為雙排行星輪結構。
4.一種汽車轉向系統，包括從上至下依次連接設置的轉向盤、扭桿、蝸輪蝸桿減速機構、萬向節、轉向操作機構支架及齒輪齒條轉向器，其特征在于:還包括如權利要求1-3任一項所述的可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置，所述轉向操作機構支架設置在輸入軸上，所述輸入軸通過萬向節與轉向盤相連，所述輸出軸通過萬向節與齒輪齒條轉向器相連。
【專利摘要】本發明公開了一種可實現變傳動比的汽車主動轉向耦合裝置及轉向系統，包括機械傳動裝置及動力驅動裝置，所述機械傳動裝置包括并列設置的行星輪系Ⅰ及行星輪系Ⅱ，行星輪系Ⅰ中的齒圈Ⅰ與行星輪系Ⅱ中的行星架Ⅱ連接在一起，手動輸入部分經太陽輪Ⅰ輸入至行星輪系Ⅰ，助位移電機輸入部分經蝸輪、蝸桿傳遞至行星架Ⅰ并輸入到行星輪系Ⅰ，行星架Ⅰ和太陽輪Ⅰ同時輸入，由齒圈Ⅰ輸出；齒圈Ⅱ固定設置，行星架Ⅱ將運動輸入至行星輪系Ⅱ中，最后由太陽輪Ⅱ對外輸出；該裝置整體結構較小，節約了安裝空間，便于布置；實現了變傳動比轉向，檔位數變化多、傳動效率高、轉向穩定性好、故障率低、可靠性高，操控過程更加靈活。
【IPC分類】B62D5-04, B62D3-04
【公開號】CN104627234
【申請號】CN201510072115
【發明人】石萬凱, 羅才偉, 韓振華, 李良軍
【申請人】重慶大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年2月11日