行之知识产权综合服务平台

技术领域

本发明属于汽车转向系统领域，具体涉及一种可实现变传动比的汽车主动转向耦合装置 及转向系统。

背景技术

随着汽车技术的迅速发展，车辆的可靠性、安全性和舒适性成为车辆企业发展必须面对 的问题。车辆转向系统的性能对车辆的整体性能有着重要的影响，因此越来越受到人们的关 注。汽车转向技术先后经历了传统机械式转向系统、液压助力转向系统、电控液压动力转向 系统到现在应用的电动液压动力转向系统和电动助力转向系统。但上述系统都不能或较难根 据车辆运行工况对操纵稳定性的要求实施主动修正控制，也不能对驾驶员的转向误操作进行 补偿，因而未能使与操纵稳定性最为密切的转向系统的性能发挥其最大作用。而当前世界最 前沿的研究热点则集中在操控性和安全性更优的新一代转向技术——主动转向系统。

“主动转向”是指：除了驾驶员的转向操作外，汽车自身也具有转向功能，即通过主动 对车轮转向角的调节，提高车辆的稳定性、主动安全性和操纵舒适性。主动转向系统目前主 要有两种型式：机械式叠加转向和线控转向。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种尺寸较小、安全性高、且便于布置的用于汽车主 动转向的变传动比转向装置及汽车转向系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可实现变传动比的汽车主动转向耦合 装置，包括机械传动装置及动力驱动装置，所述机械传动装置包括并列设置的行星轮系Ⅰ及 行星轮系Ⅱ，所述动力驱动装置包括助位移电机、相互啮合的蜗轮及蜗杆；所述行星轮系Ⅰ 主要由输入轴、太阳轮Ⅰ、行星架Ⅰ、行星轮Ⅰ及齿圈Ⅰ组成，所述蜗轮空套在输入轴上， 所述输入轴一端与太阳轮Ⅰ相连，所述行星架Ⅰ一端连接在蜗轮上，另一端与行星轮Ⅰ相连， 所述行星轮Ⅰ分别与太阳轮Ⅰ及齿圈Ⅰ啮合；所述行星轮系Ⅱ主要由输出轴、太阳轮Ⅱ、行 星架Ⅱ、行星轮Ⅱ及齿圈Ⅱ组成，所述太阳轮Ⅱ与输出轴相连，所述行星架Ⅱ设置在齿圈Ⅰ 上，所述行星轮Ⅱ设置在行星架Ⅱ上，所述齿圈Ⅱ固定在车身上，所述行星轮Ⅱ分别与太阳 轮Ⅱ及齿圈Ⅱ啮合。

进一步，还包括端盖，所述端盖对应固定在齿圈Ⅰ及齿圈Ⅱ的端面上

进一步，所述行星轮系Ⅰ为单排行星轮结构；所述行星轮系Ⅱ为双排行星轮结构。

本发明还提供一种汽车转向系统，包括从上至下依次连接设置的转向盘、扭杆、蜗轮蜗 杆减速机构、万向节、转向操作机构支架及齿轮齿条转向器，还包括可实现变传动比的汽车 主动转向耦合装置，所述转向操作机构支架设置在输入轴上，所述输入轴通过万向节与转向 盘相连，所述输出轴通过万向节与齿轮齿条转向器相连。

本发明的有益效果在于：该转向装置整体结构较小，极大的节约了安装空间，便于布置； 通过设置机械传动装置与动力驱动装置的动力耦合，实现了变传动比转向；采用机械式叠加 转向，转向稳定性好、故障率低、可靠性高，操控过程更加灵活；采用单排行星轮结构与双 排行星轮结构相结合的形式，整体结构传动效率高、档位数变化多、工艺性好、制造费用低、 换档平稳、操纵性能好。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为可实现变传动比的汽车主动转向耦合装置的结构示意图；

图2为图1的结构简图；

图3为汽车转向系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，本实施例中的可实现变传动比的汽车主动转向耦合装置，包括机械传动装置 及动力驱动装置，所述机械传动装置包括并列设置的行星轮系Ⅰ及行星轮系Ⅱ，所述动力驱 动装置包括助位移电机、相互啮合的蜗轮2及蜗杆3；所述行星轮系Ⅰ主要由输入轴1、太阳 轮Ⅰ11、行星架Ⅰ4、行星轮Ⅰ5及齿圈Ⅰ6组成；所述蜗轮2空套在输入轴1上，所述输入 轴1一端与太阳轮Ⅰ11相连，所述行星架Ⅰ4一端连接在蜗轮2上，另一端与行星轮Ⅰ5相 连，所述行星轮Ⅰ5分别与太阳轮Ⅰ11及齿圈Ⅰ6啮合；所述行星轮系Ⅱ主要由输出轴9、太 阳轮Ⅱ12、行星架Ⅱ13、行星轮Ⅱ8及齿圈Ⅱ7组成，所述太阳轮Ⅱ12与输出轴9相连，所 述行星架Ⅱ13设置在齿圈Ⅰ6上，所述行星轮Ⅱ8设置在行星架Ⅱ13上，所述齿圈Ⅱ7固定 在车身上，所述行星轮Ⅱ8分别与太阳轮Ⅱ12及齿圈Ⅱ7啮合。

在本实施例中，行星轮系Ⅰ中的齿圈Ⅰ6与行星轮系Ⅱ中的行星架Ⅱ13连接在一起，助 位移电机驱动蜗杆3旋转，进而蜗杆3带动蜗轮2旋转，行星架Ⅰ4与蜗轮2连接，旋转的 蜗轮2通过行星架Ⅰ4带动行星轮Ⅰ5转动；另一方面，手动输入的转向力带动太阳轮Ⅰ11 旋转，太阳轮Ⅰ11与行星轮Ⅰ5啮合，行星轮Ⅰ5又与齿圈Ⅰ6啮合，齿圈Ⅰ6获得来自手动 输入及助位移电机的转向力。齿圈Ⅰ6与行星架Ⅱ13固连，将齿圈Ⅰ6上的转向力传递给行 星架Ⅱ13；本实施例中的行星轮系Ⅱ为双排行星轮结构，两个行星轮Ⅱ8间相互啮合，一个 行星轮Ⅱ8同时与齿圈Ⅱ7啮合，另一个行星轮Ⅱ8则与太阳轮Ⅱ12啮合，齿圈Ⅱ7固定在车 身上，行星轮Ⅱ8将动力传递给太阳轮Ⅱ12，最终从输出轴9处输出。

本实施例中还包括端盖10，所述端盖10对应固定在齿圈Ⅰ6及齿圈Ⅱ7的端面上；可用 于密封，防止相互啮合的齿轮间进入杂物。

作为上述方案的进一步改进，所述行星轮系Ⅰ为单排行星轮结构；所述行星轮系Ⅱ为双 排行星轮结构；具体的，在行星轮系Ⅱ中，两个行星轮Ⅱ8间相互啮合，一个行星轮Ⅱ8还与 齿圈Ⅱ7啮合，另一个行星轮Ⅱ8则与太阳轮Ⅱ12啮合；整体结构具有简单紧密、传动效率 高、档位数变化多、工艺性好、制造费用低、换档平稳、操纵性能好等优点。

本发明还提供一种汽车转向系统，包括从上至下依次连接设置的转向盘14、扭杆15、蜗 轮蜗杆减速机构16、万向节17、转向操作机构支架18及齿轮齿条转向器19，还包括可实现 变传动比的汽车主动转向耦合装置，所述转向操作机构支架18设置在输入轴1上，所述输入 轴1通过万向节17与转向盘14相连，所述输出轴9通过万向节与齿轮齿条转向器19相连。

具体的，可实现变传动比的汽车主动转向耦合装置安装于汽车转向盘14和齿轮齿条转向 器19之间，可实现汽车的变传动比转向。其转向过程为：

手动输入(转向盘14输入)部分通过输入轴1向与之相连的太阳轮Ⅰ11输入至第一级 行星轮系(行星轮系Ⅰ)；助位移电机输入部分经蜗轮2、蜗杆3传递至行星架Ⅰ4并输入到 第一级行星轮系；在第一级行星轮系中，行星架Ⅰ4和太阳轮Ⅰ11同时输入，并由齿圈Ⅰ6 输出。齿圈Ⅰ6与行星架Ⅱ13固连，将齿圈Ⅰ6上的运动由行星架Ⅱ13输入至第二级行星轮 系(行星轮系Ⅱ)中，齿圈Ⅱ7固定于车身上，行星架Ⅱ13通过太阳轮Ⅱ12对外输出，进而 由齿轮齿条转向器19实现转向。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述 优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和 细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。