轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，尤其涉及一種轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)汽車的操縱穩(wěn)定性，舒適性和安全性有著至關(guān)重要的作用。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比反映了車輪轉(zhuǎn)角隨方向盤轉(zhuǎn)角的變化特性，轉(zhuǎn)向比的大小會(huì)影響方向盤的操作強(qiáng)度，車輛對(duì)方向盤輸入的反應(yīng)快慢，從而決定了車輛能否按照駕駛員意圖完成預(yù)期的動(dòng)作。
[0003]另外，在不同的行駛狀態(tài)下，對(duì)轉(zhuǎn)向比的要求也是不相同的。比如，當(dāng)汽車開始處于停車狀態(tài)，汽車速度較低或者轉(zhuǎn)向角度較大時(shí)，需要提供較小的轉(zhuǎn)向比；而當(dāng)汽車高速行駛或者轉(zhuǎn)向角度較小時(shí)，則需要提供較大的轉(zhuǎn)向比，從而提高汽車轉(zhuǎn)向的穩(wěn)定性。為了在不同的行駛狀態(tài)下獲得不同的轉(zhuǎn)向比，需要實(shí)現(xiàn)可變轉(zhuǎn)向比的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。目前主要有兩種方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比可變:一種方式是依靠特殊的齒條實(shí)現(xiàn)，這種方式原理簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低，但是轉(zhuǎn)向比變化范圍有限，且不能靈活變化；另一種方式是通過(guò)行星齒輪結(jié)構(gòu)和電子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，這種實(shí)現(xiàn)方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
[0004]因此，需要一種轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向比的靈活變化，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，造價(jià)較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型解決的問(wèn)題是提供一種轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向比的靈活變化，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，造價(jià)較低。
[0006]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括:多個(gè)軸，所述多個(gè)軸通過(guò)萬(wàn)向節(jié)首尾相連并定義出第一自由端和第二自由端，其中，所述第一自由端連接于轉(zhuǎn)向盤，所述第二自由端連接于輸出齒輪，所述多個(gè)軸的每?jī)上噜忀S之間界定出一夾角，所述夾角的至少其中之一是可變的。
[0007]可選的，所述多個(gè)軸包括第一軸，第二軸，和第三軸；所述第一軸的一端為所述第一自由端，所述第一軸的另一端通過(guò)第一萬(wàn)向節(jié)連接于所述第二軸；所述第三軸的一端為所述第二自由端，所述第三軸的另一端通過(guò)第二萬(wàn)向節(jié)連接于所述第二軸；所述第一軸與所述第二軸之間的夾角定義為第一夾角，所述第二軸與所述第三軸之間的夾角定義為第二夾角。
[0008]可選的，所述第一夾角和所述第二夾角適于調(diào)整至使得所述第一軸的角速度與所述第三軸的角速度相同。
[0009]可選的，所述第一萬(wàn)向節(jié)可沿所述第一軸的軸向移動(dòng)，以改變所述第一夾角和第二夾角的至少其中之一。
[0010]可選的，所述第一軸可沿其所述軸向伸縮，所述第二軸可沿其所述軸向伸縮，以使所述第一萬(wàn)向節(jié)適于移動(dòng)。
[0011]可選的，所述第一軸包括第一軸鞘和套接在所述第一軸鞘內(nèi)的第一滑桿，所述第一滑桿可沿所述第一軸鞘滑動(dòng)。
[0012]可選的，所述第二軸包括第二軸鞘和套接在所述第二軸鞘內(nèi)的第二滑桿，所述第二滑桿可沿所述第二軸鞘滑動(dòng)。
[0013]可選的，所述第二萬(wàn)向節(jié)可沿所述第三軸的軸向移動(dòng)，以改變所述第一夾角和第二夾角的至少其中之一。
[0014]可選的，所述第二軸可沿其所述軸向伸縮，所述第三軸可沿其所述軸向伸縮，以使所述第二萬(wàn)向節(jié)適于移動(dòng)。
[0015]可選的，所述第三軸包括第三軸鞘和套接在所述第三軸鞘內(nèi)的第三滑桿，所述第三滑桿可沿所述第三軸鞘滑動(dòng)。
[0016]可選的，所述轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)裝置，所述調(diào)節(jié)裝置適于根據(jù)行駛狀態(tài)調(diào)節(jié)所述夾角的至少其中之一。
[0017]可選的，所述行駛狀態(tài)包括行駛速度和轉(zhuǎn)向角度的至少其中之一。
[0018]可選的，所述調(diào)節(jié)裝置包括動(dòng)力源，驅(qū)動(dòng)裝置和控制裝置，所述動(dòng)力源適于為所述驅(qū)動(dòng)裝置提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，所述驅(qū)動(dòng)裝置適于在所述控制裝置的控制下驅(qū)動(dòng)所述萬(wàn)向節(jié)的其中之一移動(dòng)，以改變所述夾角的至少其中之一。
[0019]本實(shí)用新型還提供了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括上述轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的其中之一。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0021]首先，本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過(guò)改變相鄰傳動(dòng)軸之間的萬(wàn)向節(jié)的位置，從而通過(guò)改變傳動(dòng)軸之間的夾角以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向比的連續(xù)變化。同時(shí)，萬(wàn)向節(jié)的位置變化又可以通過(guò)相應(yīng)軸的伸縮實(shí)現(xiàn)。如此一來(lái)，該轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)可在原有傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)將相鄰兩軸配置成可伸縮結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
[0022]其次，本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置適于根據(jù)行駛狀態(tài)調(diào)整該系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向比的自動(dòng)控制。從而，可以根據(jù)行駛速度相應(yīng)的調(diào)整轉(zhuǎn)向比以獲得恰當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向比，比如，在車輛低速行駛時(shí)將轉(zhuǎn)向比調(diào)低，以降低轉(zhuǎn)向盤的調(diào)整強(qiáng)度，而在車輛高速行駛時(shí)將轉(zhuǎn)向比調(diào)高，以降低轉(zhuǎn)向盤的靈敏度，以使得駕駛更穩(wěn)定，安全。而且，本實(shí)用新型提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向比的連續(xù)調(diào)整，從而避免因轉(zhuǎn)向比突然變化而造成的駕駛不穩(wěn)定。
[0023]另外，因?yàn)樵撧D(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向比的連續(xù)調(diào)整，因此，可通過(guò)調(diào)整軸與軸之間的夾角及位置關(guān)系，實(shí)現(xiàn)等比傳輸，即輸入軸與輸出軸的角速度相等。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型的一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型的一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型的另一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理示意圖；
[0027]圖4是本實(shí)用新型的一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)性能示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029]參考圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)被闡釋，其中所述轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括多個(gè)首尾相連的軸10，相鄰兩軸之間通過(guò)萬(wàn)向節(jié)20連接，其中，多個(gè)軸10定義出第一自由端和第二自由端，所述第一自由端連接于轉(zhuǎn)向盤以用于輸入扭矩，所述第二自由端連接于輸出齒輪以輸出扭矩。如圖1所示的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括三個(gè)軸10，分別定義為第一軸11，第二軸12，和第三軸13，其中所述第一軸11與所述第二軸12之間通過(guò)第一萬(wàn)向節(jié)21連接，所述第二軸12與第三軸13之間通過(guò)第二萬(wàn)向節(jié)22連接。
[0030]另外，所述第一軸11的一端(即第一自由端)連接于轉(zhuǎn)向盤30，所述第三軸13的一端(即第二自由端)連接于輸出齒輪。所述第一軸11與所述第二軸12之間的夾角定義為第一夾角α?，所述第二軸12與所述第三軸13之間的夾角定義為第二夾角α2，其中所述第一夾角α I和所述第二夾角α 2的至少其中之一可變。也就是說(shuō)，所述多個(gè)軸10的角速度是可變的。因此，當(dāng)該轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時(shí)，該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比可以通過(guò)該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)可變轉(zhuǎn)向比。
[0031]其中，所述第一軸11以及所述第二軸12被配置成可伸縮結(jié)構(gòu)，即所述第一軸11可沿其軸向延伸或收縮以改變第一軸11的長(zhǎng)度，所述第二軸12也可沿其軸向延伸或收縮以改變第二軸12的長(zhǎng)度。如此一來(lái)，所述第一夾角α I和所述第二夾角α 2的大小可以通過(guò)控制所述第一軸11和所述第二軸12的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整。
[0032]在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，所述第一軸11包括第一軸鞘111和第一滑動(dòng)桿112，其中，所述第一軸鞘111適于套接在所述第一滑動(dòng)桿112外，所述第一軸鞘111的內(nèi)壁配置有滑槽，所述第一滑動(dòng)桿112可沿所述第一軸鞘111內(nèi)的滑槽移動(dòng)。因此，可以通過(guò)改變第一滑動(dòng)桿112與第一軸鞘111的相對(duì)位置，延伸或收縮所述第一軸11以減小其長(zhǎng)度。
[0033]同樣的，第二軸12也可配置成包括第二軸鞘121和第二滑動(dòng)桿122，其中，所述第二軸鞘121適于套接在所述第二滑動(dòng)桿122外，所述第二軸鞘121的內(nèi)壁配置有滑槽，所述第二滑動(dòng)桿122可沿所述第二軸鞘121內(nèi)的滑槽移動(dòng)。
[0034]參考圖2所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理被闡釋。如圖2所示，通過(guò)調(diào)整第一軸11和第二軸12的長(zhǎng)度，以改變兩者之間的第一萬(wàn)向節(jié)21的位置，從而改變第一夾角α I和第二夾角α 2的大小。具體地說(shuō)，當(dāng)所述第一軸11沿其軸向延伸時(shí)，所述第一萬(wàn)向節(jié)21從其原始位置B沿所述第一軸11的軸向移動(dòng)至第一位置BI，同時(shí)，由于所述第三軸13的長(zhǎng)度以及位置是固定的，因此所述第二軸12不僅會(huì)沿其軸向收縮，而且會(huì)繞第二萬(wàn)向節(jié)22擺動(dòng)。如此一來(lái)，所述第一夾角α I減小，所述第二夾角α2增大，所述第一軸11的角速度不變的情況下，所述第二軸12以及所述第三軸13的角速度均發(fā)生變化，從而可以改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比。此時(shí)，如果α?和α 2均在+90°至+180°之間，且所述第一軸11靠近轉(zhuǎn)向盤，所述第三軸13靠近輸出齒輪，所述轉(zhuǎn)向比調(diào)整系統(tǒng)可提高轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比。
[0035]類似的，當(dāng)所述第一軸11沿其軸向收縮時(shí)，所述第一萬(wàn)向節(jié)21從其原始位置B沿所述第一軸11的軸向移動(dòng)至第二位置Β2，同時(shí)，由于所述第三軸13的長(zhǎng)度以及位置是固定的，因此所述第二軸12不僅會(huì)沿其軸向延伸，而且會(huì)繞第二萬(wàn)向節(jié)22擺動(dòng)。如此一來(lái)，所述第一夾角α I增大，所述第二夾角α 2減小，所述第一軸11的角速度不變的情況下，所述第二軸12以及所述第三軸13的角速度均發(fā)生變化，從而可以改變轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的傳動(dòng)比。此時(shí)，如果α I和α 2均在+90°至+180°之間，且所述第一軸11靠近轉(zhuǎn)向盤，所述第三軸13靠近輸出齒輪，所述轉(zhuǎn)向比調(diào)整系統(tǒng)可降低轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向比。
[0036]值得注意的是，本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向比調(diào)節(jié)系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)等速傳動(dòng)。具體地說(shuō)，假設(shè)第一軸11從圖2所示的位置轉(zhuǎn)過(guò)Φ I角，第二軸12從圖2所示的位置轉(zhuǎn)過(guò)Φ2角，第三軸13從圖2所示的位置轉(zhuǎn)過(guò)Φ3角，則Φ1，Φ2，Φ3之間具有以下關(guān)系:
[0037]tg Φ I = tg Φ 2.cos (180。 -α?)
[0038]tg Φ 3 = tg Φ 2.cos (180。- α 2)
[0039]由此可以看出，當(dāng)α? = α2時(shí)，Φ1= Φ3。換句話說(shuō)，當(dāng)通過(guò)調(diào)整第一萬(wàn)向節(jié)21和第二萬(wàn)向節(jié)22的位置以使得第一夾角α I和第二夾角α 2相等，且所述第一軸11，第二軸12以及第三軸13處于同一平面時(shí)，第一軸11的角速度與第三軸13的角速度相同，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的等比傳輸。