CN104176112B - 一种教练车辅助转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种教练车辅助转向装置，属于汽车转向传动技术领域。装置包括一套行星齿轮机构和两个刹车机构。主、副驾驶方向盘分别通过锥齿轮与行星齿轮机构的两个行星轮相啮合，作为控制方向的输入端，输出端为行星架，通过锥齿轮与转向器输入轴相连。汽车在行驶中，只要副方向盘保持不动，主方向盘完全控制行驶方向，必要时教练员转动副方向盘可修正行驶方向，在紧急情况下，教练员通过主刹机构刹住主方向盘，此时完全由副方向盘控制汽车行驶方向。本发明便于教练员随时掌握汽车行驶方向，降低事故发生率，提高驾驶训练安全性。
Description
技术领域
发明涉及一种转向装置，具体涉及一种应用于教练车的辅助转向装置，属于汽车转向传动技术领域。
背景技术
教练车是驾校用于培训汽车驾驶员的车辆，由于初学者对于车辆和驾驶都很陌生，越来越多的驾校开始尝试使用双方向盘教练车，该类型教练车的特点是在副驾驶位置增设一个方向盘供教练员使用，教练员能够根据情况随时修正学员的转向状态，在紧急情况下避免因学员的误操作而引起转向不到位或者与其他车辆碰撞等严重事故，其转向系统要求两个方向盘以及相应的转向传动装置同时连接到转向器上，控制转向器的工作状态，因此转向传动装置的结构和布置尤为重要。
中国专利公告号：CN203535842U，公开了一种汽车驾驶教练安全辅助转向装置，其原理是通过链条将主、副方向盘连接起来，此方案结构简单，但紧急情况下教练员需要更大的力度来控制方向，一旦学员出现慌乱情绪，教练员有可能控制不了方向。
中国专利公告号：CN201984662U，也公开了一种教练车转向传动装置，其原理是主、副方向盘通过传动轴连接，其工作原理和前一个专利类似。
中国专利公告号：CN203318484U，公开了一种教练客车的双方向盘转向传动装置，其原理是通过一套电动助力装置实现对副方向盘的转向力矩放大，从而实现教练员通过副方向盘对行驶方向的控制，此方案采用驱动电机线束和传感器线束实现对电动转向助力装置上驱动电机的准确控制，且能够及时的输出扭矩，但电控系统一旦失效或者出现故障，教练员就难以控制方向。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种教练车辅助转向装置，该装置完全由机械传动实现教练员在副驾驶位置对汽车行驶方向的控制，能够杜绝由于传动装置故障而引发的驾驶安全故障，提高驾驶训练安全性。
一种教练车辅助转向装置，包括主方向盘锥齿轮组、副方向盘锥齿轮组、主刹机构、副刹机构、主锥齿轮、副锥齿轮、行星齿轮、行星架和转向器输入轴；
其中，所述主方向盘锥齿轮组和副方向盘锥齿轮组均由两个锥齿轮组成，两个锥齿轮之间呈90°布置；
所述行星架包括壳体、固定在壳体内部的定轴以及固定在壳体外圆周面上的锥齿轮；
其整体连接关系为：所述主方向盘与所述主方向盘锥齿轮组中的一个锥齿轮固定连接，所述主方向盘锥齿轮组中的另一个锥齿轮通过传动轴与主锥齿轮同轴固定连接，所述副方向盘与所述副方向盘锥齿轮组中的一个锥齿轮固定连接，副方向盘锥齿轮组中的另一个锥齿轮通过传动轴与副锥齿轮同轴固定连接；所述主锥齿轮和副锥齿轮位于所述行星架的壳体内部，所述两个传动轴穿过壳体且与其活动配合，壳体内的定轴上活动连接两个行星齿轮，所述两个行星齿轮同时与所述主锥齿轮和副锥齿轮啮合；所述壳体外部的锥齿轮与所述转向器输入轴上的锥齿轮啮合；所述主刹机构和副刹机构分别安装在与主锥齿轮和副锥齿轮连接的传动轴上。
进一步的，为确保主方向盘和副方向盘转动方向的一致性，所述主方向盘锥齿轮组和副方向盘锥齿轮组中相应锥齿轮的啮合位置错开180°。
进一步的，确保整个转向装置的传动比保持不变，行星架壳体上的锥齿轮与转向器输入轴上的锥齿轮齿数比为2:1。
进一步的，所述主刹机构和副刹机构采用毂刹或盘刹。
进一步的，所述主刹机构和副刹机构的操纵元件设置在副驾驶位置，便于教练员实现主方向盘和副方向盘的控制切换。
工作原理：学员进行驾驶时对主方向盘进行操作，此时教练员可把住副方向盘保持不动或者通过副刹机构将副锥齿轮刹住，确保转向器完全由主方向盘进行控制；传动过程是：主方向盘通过主方向盘锥齿轮组驱动主锥齿轮转动，主锥齿轮的转动带动两个行星齿轮做相应的旋转，由于副锥齿轮在副方向盘被把持或副刹车机构的作用下保持不转，由于两个行星齿轮空套在行星架上壳体内部的定轴上，两个行星齿轮就会带动行星架整体旋转，行星架外壳上的锥齿轮带动转向器输入轴上的锥齿轮旋转，将转矩传递给转向器。
当教练员发现学员对主方向盘的转动不到位时，教练员通过松开副刹机构并对副方向盘进行打方向，弥补学员的误差量。
当教练员发现学员对主方向盘的操作方向有误或需要紧急避险时，教练员通过主刹机构刹住主方向盘，此时完全由副方向盘来控制汽车行驶方向，传动过程与主方向盘的传动路线一致。
有益效果：
1.本发明通过一套机械结构实现教练员对行驶方向的控制，教练员既可以轻松自如的修正行驶方向，又可以独立控制行驶方向，其便利性、可靠性、安全性都很高，不会出现意外情况。
2、汽车在行驶中，只要副方向盘保持不动，主方向盘完全控制行驶方向，必要时教练员转动副方向盘可修正行驶方向，在紧急情况下，教练员可通过主刹机构刹住主方向盘，此时完全由副方向盘控制汽车行驶方向。便于教练员随时掌握汽车行驶方向，降低事故发生率，提高驾驶训练安全性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
其中，1-锥齿轮Ⅰ、2-锥齿轮Ⅱ、3-主刹机构、4-主锥齿轮、5-锥齿轮Ⅲ、6-锥齿轮Ⅳ、7-副刹机构、8-副锥齿轮、9-行星齿轮Ⅰ、10-行星齿轮Ⅱ、11-行星架、12-转向器输入轴。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如附图1所示，本发明提供了一种教练车辅助转向装置，包括主方向盘锥齿轮组、副方向盘锥齿轮组、主刹机构3、副刹机构7、主锥齿轮4、副锥齿轮8、行星齿轮Ⅰ9、行星齿轮Ⅱ10、行星架11和转向器输入轴12；
其中，所述主方向盘锥齿轮组由锥齿轮Ⅰ1和锥齿轮Ⅱ2组成，副方向盘锥齿轮组均由锥齿轮Ⅲ5和锥齿轮Ⅳ6组成，锥齿轮Ⅰ1和锥齿轮Ⅱ2以及锥齿轮Ⅲ5和锥齿轮Ⅳ6之间呈90°布置；所述主方向盘锥齿轮组和副方向盘锥齿轮组中相应锥齿轮的啮合位置错开180°。
所述行星架11包括壳体、固定在壳体内部的定轴以及固定在壳体外圆周面上的锥齿轮；
其整体连接关系为：所述主方向盘与所述主方向盘锥齿轮组中的锥齿轮Ⅰ1固定连接，所述锥齿轮Ⅱ2通过传动轴与所述主锥齿轮4同轴固定连接，所述副方向盘与所述副方向盘锥齿轮组中锥齿轮Ⅲ5固定连接，锥齿轮Ⅳ6通过传动轴与副锥齿轮8同轴固定连接；所述主锥齿轮4和副锥齿轮8位于所述行星架11的壳体内部，所述两个传动轴穿过壳体且与其活动配合，壳体内的定轴上活动连接行星齿轮Ⅰ9和行星齿轮Ⅱ10，所述行星齿轮Ⅰ9和行星齿轮Ⅱ10同时与所述主锥齿轮4和副锥齿轮8啮合；所述壳体外部的锥齿轮与所述转向器输入轴上12的锥齿轮啮合；所述主刹机构3和副刹机构7分别安装在与主锥齿轮4和副锥齿轮8连接的传动轴上。
确保整个转向装置的传动比保持不变，行星架11壳体上的锥齿轮与转向器输入轴上的锥齿轮齿数比为2:1；所述主刹机构3和副刹机构7采用毂刹或盘刹。
工作原理：学员进行驾驶时对主方向盘进行操作，此时教练员可把住副方向盘保持不动或者通过副刹机构7将副锥齿轮8刹住，确保转向器完全由主方向盘进行控制；传动过程是：主方向盘通过主方向盘锥齿轮组驱动主锥齿轮转动，主锥齿轮的转动带动行星齿轮Ⅰ9和行星齿轮Ⅱ10做相应的旋转，由于副锥齿轮8在副方向盘被把持或副刹车机构7的作用下保持不转，由于行星齿轮Ⅰ9和行星齿轮Ⅱ10空套在行星架11壳体内部的定轴上，行星齿轮Ⅰ9和行星齿轮Ⅱ10就会带动行星架11整体旋转，行星架11外壳上的锥齿轮带动转向器输入轴12上的锥齿轮旋转，将转矩传递给转向器。
当教练员发现学员对主方向盘的转动不到位时，教练员通过松开副刹机构并对副方向盘进行打方向，弥补学员的误差量。
当教练员发现学员对主方向盘的操作方向有误或需要紧急避险时，教练员通过主刹机构刹住主方向盘，此时完全由副方向盘来控制汽车行驶方向，传动过程与主方向盘的传动路线一致。
所述主刹机构3和副刹机构7的操纵元件设置在副驾驶位置，便于教练员实现主方向盘和副方向盘的控制切换。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.教练车辅助转向装置，其特征在于，包括主方向盘锥齿轮组、副方向盘锥齿轮组、主刹机构、副刹机构、主锥齿轮、副锥齿轮、行星齿轮、行星架和转向器输入轴；
其中，所述主方向盘锥齿轮组和副方向盘锥齿轮组均由两个锥齿轮组成，两个锥齿轮之间呈90°布置；
所述行星架包括壳体、固定在壳体内部的定轴以及固定在壳体外圆周面上的锥齿轮；
其整体连接关系为：所述主方向盘与所述主方向盘锥齿轮组中的一个锥齿轮固定连接，所述主方向盘锥齿轮组中的另一个锥齿轮通过传动轴与主锥齿轮同轴固定连接，所述副方向盘与所述副方向盘锥齿轮组中的一个锥齿轮固定连接，副方向盘锥齿轮组中的另一个锥齿轮通过传动轴与副锥齿轮同轴固定连接；所述主锥齿轮和副锥齿轮位于所述行星架的壳体内部，所述两个传动轴穿过壳体且与其活动配合，壳体内的定轴上活动连接两个行星齿轮，所述两个行星齿轮同时与所述主锥齿轮和副锥齿轮啮合；所述壳体外部的锥齿轮与所述转向器输入轴上的锥齿轮啮合；所述主刹机构和副刹机构分别安装在与主锥齿轮和副锥齿轮连接的传动轴上。
2.如权利要求1所述的教练车辅助转向装置，其特征在于，所述主方向盘锥齿轮组和副方向盘锥齿轮组中相应锥齿轮的啮合位置错开180°。
3.如权利要求1或2所述的教练车辅助转向装置，其特征在于，所述行星架壳体上的锥齿轮与转向器输入轴上的锥齿轮齿数比为2:1。
4.如权利要求1或2所述的教练车辅助转向装置，其特征在于，所述主刹机构和副刹机构采用毂刹或盘刹。
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