可变传动比的行星齿轮式转向器
专利汇可以提供可变传动比的行星齿轮式转向器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种可变 传动比 的行星 齿轮 式转向器，主要由一个行星 齿轮传动 装置和蜗轮 蜗杆 传动装置组合而成。转向盘(8)的输入由 太阳轮 (1)进入转向器， 行星轮 (3)与太阳轮(1) 啮合 ，内齿轮及蜗轮(4)的内齿与行星轮(3)啮合，内齿轮及蜗轮(4)外加工有蜗轮与蜗杆(7)啮合传动， 行星架 (6)与转向 摇臂 (2)固装，将转向 扭矩 传递给转向机构。控制单元通过 传感器 探测 转向 角 度 和转向 力 矩来控制助力 电机 输出轴 的转动方向和转速，通过蜗杆(7)传递给内齿轮及蜗轮(4)，再将扭矩通过行星齿轮(3)传给行星架(6)，该扭矩与太阳轮(1)的输入扭矩 叠加 ，从而对转向摇臂(2)提供合适大小、方向的辅助转向力，以此实现可变传动比。，下面是可变传动比的行星齿轮式转向器专利的具体信息内容。
1、一种可变传动比的行星齿轮式转向器，包括太阳轮，行星轮，行星架，蜗杆，转向 摇臂，内齿轮及蜗轮，其特征在于：
-转向盘的扭矩经转向传动轴和万向节输入到太阳轮，通过行星齿轮来驱动行星架，行 星架与转向摇臂固装，输出转向扭矩；
-转向盘的扭矩输入到太阳轮，通过行星齿轮来驱动行星架，同时电机通过蜗杆将扭矩 传递给蜗轮，通过行星轮将扭矩传递给行星架，两个输入端的扭矩和运动叠加，可改变传动 比。
2、根据权利要求1所述的可变传动比的行星齿轮式转向器，其特征在于，包括三个行 星轮，它们同时与太阳轮和内齿轮啮合。
3、根据权利要求1所述的可变传动比的行星齿轮式转向器，其特征在于，与行星轮啮 合的内齿轮和与蜗杆啮合的蜗轮为一体。
4、根据权利要求1-3中任一一项所述的可变传动比的行星齿轮式转向器，其特征在于， 所述转向器结构还包括主动转向和/或电动助力转向的电控单元，电控单元用于控制电机的旋 转方向和转动速度，以实现主动转向和/或电动助力转向。
技术领域
本发明涉及一种可变传动比的行星齿轮式转向器，可以广泛的应用于汽车、工程机械等 各种行走机械的转向器。
背景技术
齿轮齿条式：齿轮齿条方式的最大特点是刚性大，结构紧凑重量轻，且成本低。由于这 种方式容易由车轮将反作用力传至转向盘，所以具有对路面状态反应灵敏的优点，但同时也 容易产生打手和摆振等现象。齿轮与齿条直接啮合，将齿轮的旋转运动转化为齿条的直线运 动，使转向拉杆横向拉动车轮产生偏转。齿轮并非单纯的平齿轮，而是特殊的螺旋形状，这 是为了尽量减小齿轮与齿条之间的啮合间隙，使转向盘的微小转动能够传递到车轮，提高操 作的灵敏性，也就是通常所说的减小方向盘的旷量。齿轮啮合的缺点是使得转动转向盘时的 操作力过大，操纵比较费力。
循环球式：这种转向装置是由齿轮机构将来自转向盘的旋转力进行减速，使转向盘的旋 转运动变为涡轮蜗杆的旋转运动，滚珠螺杆和螺母夹着钢球啮合，因而滚珠螺杆的旋转运动 变为直线运动，螺母再与扇形齿轮啮合，直线运动再次变为旋转运动，使连杆臂摇动，连杆 臂再使连动拉杆和横拉杆做直线运动，改变车轮的方向。其特点是：正效率高，操纵轻便， 使用寿命长，工作平稳，可靠，但逆效率高，容易将路面冲击传到转向盘。
蜗杆曲柄指销式：每个指销所受载荷较小，工作寿命长，当一个指销蜗杆脱离时另一个 仍保持啮合，因此摇臂轴转角范围较大。但结构复杂，对蜗杆的加工精度要求高，应用较少。
一般要求转向器具有效率高，传动比可变，操纵轻便，结构简单，体积小，重量轻，低 成本等特性，传统转向系统由于方向盘和转向车轮之间的机械连接而产生一些自身无法避免 的缺陷：①汽车的转向特性受驾驶员驾驶技术的影响严重；②转向传动比固定，使汽车转向 响应特性随车速、侧向加速度等变化而变化，驾驶员必须提前针对汽车转向特性幅值和相位 的变化进行一定的操作补偿，从而控制汽车按其意愿行驶。这就变相地增加了驾驶员的操纵 负担，使汽车转向行驶存在很大的不安全隐患。
现有的一些汽车的转向器可将两个传动输入端的转向角度叠加。在其中一个传动输入端 由驾驶员利用转向盘输入，同时助力电机由另一个传动输入端输入，转向器的输出端连接到 转向机构，以此得到比较理想的转向效果。
发明内容
本转向器一个传动输入端由驾驶员利用转向盘输入，同时助力电机由另一个传动输入端 输入，由与行星架固装的转向摇臂将力矩输出；
状态 ：转向盘的扭矩输入到太阳轮，通过行星齿轮来驱动行星架，行星架与转向摇臂 固装，输出转向扭矩，此时电机自锁锁定蜗杆和内齿轮及蜗轮的转动，这种工作状态为常规 转向，不可改变传动比；
状态二：转向盘的扭矩输入到太阳轮，通过行星齿轮来驱动行星架，同时电机通过蜗杆 将扭矩传递给蜗轮，通过行星轮将扭矩传递给行星架，两个输入端的扭矩和运动叠加，可改 变传动比。
与行星轮啮合的内齿轮和与蜗杆啮合的蜗轮加工为一体。所述转向器结构还包括主动转 向电控单元，其控制电机的转向和速度，为转向摇臂提供助力，实现主动转向和/或电动助力 转向，提高驾驶员驾驶的安全性和舒适性。
附图说明
图1为行星齿轮传动示意图。
图2为转向器结构示意图。
具体实施方式
本转向器结构传动原理图如图1、2所示：
转向盘8的输入由太阳轮1进入转向器，行星轮3与太阳轮1啮合，内齿轮及蜗轮4加工有 内齿，与行星轮3啮合，内齿轮及蜗轮4外加工蜗轮可与电机的蜗杆7啮合传动，同时行星架6 还与转向摇臂2固装，可将转向扭矩传递给转向机构。
两种工作状态：
状态一：没有电机输入的情况下，利用电机轴锁定内齿轮及蜗轮4，只有转向盘8的输入， 输入扭矩通过万向节5传给太阳轮1，太阳轮1带动行星轮3转动，将扭矩传递给行星架6，与行 星架6固装的转向摇臂2将转向扭矩输出到转向机构，这种情况下此转向器可起到常规转向器 的作用；
状态二：有电机输入的情况下，一个主动转向控制单元(图中未显示)通过传感器(图 中未显示)探测的转向角度，控制助力电机输出轴的转动方向和转速，电机的输出扭矩通过 蜗杆7传递给外加工有蜗轮的内齿轮及蜗轮4，内齿轮及蜗轮4进一步把扭矩传递给行星轮3及 行星架6，该扭矩与太阳轮的输入扭矩叠加，从而对转向摇臂2提供合适大小和方向的辅助转 向力。
可变传动比实现过程：
在状态二，车速较低时，控制电机的转动方向使其作用于行星架的输入与转向盘8的输 入同向，以增加转向摇臂的转向角度，从而减小了传动比；而当高速行驶时，控制电机的转 动方向使其作用于行星架的输入与转向盘8的输入反向，从而减少转向摇臂的转向角度，增大 了传动比，实现了转向机构的可变传动比。如果主动转向控制单元系统发生故障，转向机构 仍然能进行转向动作，只不过其转向角度无法增加或减少，不能改变传动比而已。
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