本發(fā)明屬于汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于雙排行星輪系的汽車前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向耦合裝置。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車底盤中的重要組成部分，它的好壞直接影響著駕駛員的路感和行車安全。隨著汽車技術(shù)的不斷進(jìn)步，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)先后經(jīng)歷了機(jī)械式、液壓助力式、電控液壓助力式和電動(dòng)助力式。雖然在一定程度上使駕駛更加輕便，但是由于方向盤到轉(zhuǎn)向器之間的傳動(dòng)比是固定的，所以都不能適時(shí)的對(duì)汽車轉(zhuǎn)向角度進(jìn)行修正以使汽車在低速時(shí)轉(zhuǎn)向靈活，在高速時(shí)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定。

“主動(dòng)轉(zhuǎn)向技術(shù)”是指汽車在不依靠駕駛員的操作，根據(jù)當(dāng)前行駛狀況主動(dòng)對(duì)汽車施加轉(zhuǎn)向控制，提高了車輛的操控舒適性、主動(dòng)安全性和穩(wěn)定性。主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)目前有兩種形式：機(jī)械疊加式和線控式。由于線控式的主動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)取消了方向盤和轉(zhuǎn)向器之間的機(jī)械連接，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可能使車輛無(wú)法轉(zhuǎn)向，容易產(chǎn)生交通事故。而機(jī)械疊加式的主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置保留了原有的方向盤和轉(zhuǎn)向器之間的機(jī)械連接，與線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)相比，在駕駛安全上更有保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于改變轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向傳動(dòng)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：基于雙排行星輪系的汽車前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向耦合裝置，包括機(jī)械傳動(dòng)裝置和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，機(jī)械傳動(dòng)裝置包括并列的行星輪系Ⅰ和行星輪系Ⅱ，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括助轉(zhuǎn)角電機(jī)、相互嚙合的渦輪及蝸桿；行星輪系Ⅰ主要由輸入軸、齒圈Ⅰ、行星架Ⅰ、行星輪Ⅰ及太陽(yáng)輪Ⅰ組成，齒圈Ⅰ與輸入軸相連，行星架Ⅰ固定在殼體上，行星輪Ⅰ與行星架Ⅰ相連 并與齒圈Ⅰ及太陽(yáng)輪Ⅰ嚙合；行星輪系Ⅱ主要由輸出軸、齒圈Ⅱ、行星架Ⅱ、行星輪Ⅱ及太陽(yáng)輪Ⅱ組成，齒圈Ⅱ與輸出軸相連，所述渦輪空套在連接太陽(yáng)輪Ⅰ和太陽(yáng)輪Ⅱ的中間軸上，所述行星架Ⅱ與該渦輪相連，行星輪Ⅱ與行星架Ⅱ連接并與太陽(yáng)輪Ⅱ及齒圈Ⅱ嚙合。

所述齒圈的一面與圓形擋板固接為一體，且此擋板能與輸入軸和輸出軸裝配。

行星輪系Ⅱ的太陽(yáng)輪與中間軸為一體，是一根齒輪軸；且行星輪系Ⅰ的太陽(yáng)輪與該齒輪軸采用鍵連接，方便裝配。

殼體的上下兩端配有端蓋，采用螺栓連接。

整套機(jī)械傳動(dòng)裝置安裝在殼體內(nèi)，驅(qū)動(dòng)裝置的蝸桿安裝在殼體內(nèi)并與渦輪嚙合。

本發(fā)明的有益效果：該前輪主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置整體結(jié)構(gòu)較小，便于布置；將機(jī)械傳動(dòng)與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)所提供的轉(zhuǎn)角進(jìn)行疊加，實(shí)現(xiàn)了汽車的主動(dòng)轉(zhuǎn)向。

耦合后的轉(zhuǎn)角輸出是由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)蝸輪經(jīng)行星架Ⅱ、行星輪Ⅱ、太陽(yáng)輪Ⅱ，從齒圈輸Ⅱ出，是一種增速傳動(dòng)；此種輸出方式介于目前的太陽(yáng)輪輸出和行星架輸出，但相比太陽(yáng)輪輸出，起到一定的減速作用，相比行星架輸出，耦合后的方向盤轉(zhuǎn)角輸出比較靈敏。

保留了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方向盤到轉(zhuǎn)向器之間的機(jī)械連接；安全性高、容錯(cuò)性好。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下本發(fā)明可由如下技術(shù)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，結(jié)合附圖，說(shuō)明如下：

如圖所示基于雙排行星輪系的汽車主前輪動(dòng)轉(zhuǎn)向耦合裝置，位于方向盤和轉(zhuǎn)向器之間，包括機(jī)械傳動(dòng)裝置和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，機(jī)械傳動(dòng)裝置由兩組并列的NGW行星輪系組成，包括上排行星輪系Ⅰ和下排行星輪系Ⅱ；機(jī)械傳動(dòng)裝置的輸入軸與方向盤連接，輸出軸與轉(zhuǎn)向器連接；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括助轉(zhuǎn)角電機(jī)、相互嚙合的渦輪11及蝸桿1；蝸桿1由電機(jī)驅(qū)動(dòng)從而帶動(dòng)嚙合的渦輪11轉(zhuǎn)動(dòng)；機(jī)械傳動(dòng)裝置的上排行星輪系Ⅰ主要由輸入軸6、齒圈Ⅰ3、行星架Ⅰ8、行星輪Ⅰ7及太陽(yáng)輪Ⅰ10組成，齒圈Ⅰ3與輸入軸6固接為一體，行星架Ⅰ8固接在殼體2上，行星輪Ⅰ7空套在行星架Ⅰ8上 并與齒圈Ⅰ3及太陽(yáng)輪Ⅰ10嚙合；下排行星輪系Ⅱ主要由輸出軸15、齒圈Ⅱ17、行星架Ⅱ18、行星輪Ⅱ13及太陽(yáng)輪Ⅱ14組成，齒圈Ⅱ17與輸出軸15固接為一體，所述渦輪11空套在連接太陽(yáng)輪Ⅰ9和太陽(yáng)輪Ⅱ14的中間軸19上并與行星架Ⅱ18固接為一體，行星輪Ⅱ13裝配在行星架Ⅱ18上并與太陽(yáng)輪Ⅱ14及齒圈Ⅱ17嚙合。

所述齒圈3、17的一面與圓形擋板固接為一體，且此擋板能與輸入軸和輸出軸配合。

下排行星輪系Ⅱ的太陽(yáng)輪14與中間軸19為一體，是一根齒輪軸；且上排行星輪系Ⅰ的太陽(yáng)輪6與該齒輪軸采用鍵連接，方便裝配。

殼體的上下兩端配有端蓋5、16，端蓋與殼體之間采用螺栓4連接。

整套機(jī)械傳動(dòng)裝置安裝在殼體2內(nèi)，驅(qū)動(dòng)裝置的電機(jī)和蝸桿1安裝在殼體2上并與渦輪11嚙合。

常規(guī)轉(zhuǎn)向下，方向盤轉(zhuǎn)角經(jīng)過(guò)輸入軸6傳遞到上排行星輪系的齒圈Ⅰ3上，齒圈Ⅰ3與行星輪Ⅰ7嚙合，運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)行星輪Ⅰ7傳遞給太陽(yáng)輪Ⅰ10，太陽(yáng)輪Ⅰ10將運(yùn)動(dòng)輸出給中間軸19，中間軸19將運(yùn)動(dòng)輸入到下排行星輪系的太陽(yáng)輪Ⅱ14；此時(shí)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，嚙合的蝸輪11蝸桿1不動(dòng)，由于下排行星架Ⅱ18與渦輪11固接，則套在下排行星架Ⅱ18上的行星輪Ⅱ13不繞下排太陽(yáng)輪Ⅱ14公轉(zhuǎn)，只產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，行星輪Ⅱ13最終將運(yùn)動(dòng)傳遞給與其相嚙合的齒圈Ⅱ17，齒圈Ⅱ17把運(yùn)動(dòng)對(duì)外輸出。由于上下排行星輪系各相應(yīng)齒輪的齒數(shù)相同，則從輸入部分到輸出部分總的傳動(dòng)比不變?yōu)?，所以從方向盤輸入的轉(zhuǎn)角與傳遞到轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)角相同。

主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置介入下，方向盤轉(zhuǎn)角經(jīng)過(guò)輸入軸6傳遞到上排行星輪系的齒圈Ⅰ3上，齒圈Ⅰ3與行星輪Ⅰ7嚙合，運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)行星輪Ⅰ7傳遞給太陽(yáng)輪Ⅰ10，太陽(yáng)輪Ⅰ10將運(yùn)動(dòng)輸出給中間軸19，中間軸19將運(yùn)動(dòng)輸入到下排行星輪系的太陽(yáng)輪Ⅱ14；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分，助轉(zhuǎn)角電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿1轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿將運(yùn)動(dòng)傳遞給與下排行星架Ⅱ18固接的渦輪11上，渦輪11與下排行星架Ⅱ18一同轉(zhuǎn)動(dòng)，空套在行星架Ⅱ18上的行星輪Ⅱ13開始繞下排太陽(yáng)輪Ⅱ14產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，此時(shí)由方向盤輸入的轉(zhuǎn)角與驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸入的轉(zhuǎn)角進(jìn)行疊加，機(jī)械傳動(dòng)裝置與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置耦合，最后疊加的轉(zhuǎn)角由齒圈Ⅱ15對(duì)外輸出。

耦合后的轉(zhuǎn)角輸出是由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)蝸輪11經(jīng)下排行星架Ⅱ18、行星輪Ⅱ13、太陽(yáng)輪Ⅱ14，從齒圈Ⅱ17輸出，是一種增速運(yùn)動(dòng)；此種輸出方式介于目前的太陽(yáng)輪輸出和行星架輸出，相比太陽(yáng)輪輸出，起到一定的減速作用，相比行星架輸出，耦合后的方向盤轉(zhuǎn)角輸出比較靈敏。

在主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置介入下，由于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置輸入的力矩會(huì)對(duì)方向盤輸入力矩產(chǎn)生影響，所以對(duì)于配有電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的汽車而言，需要對(duì)助力電機(jī)附加一個(gè)額外的控制，來(lái)抵消主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置干預(yù)時(shí)對(duì)方向盤產(chǎn)生的突變力矩。