CN115405666A - 转向装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种转向装置，属于车辆技术领域。其中，转向装置包括转向组件和锁止组件，转向组件包括太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈；太阳轮与输入轴直接或间接地连接，输入轴带动太阳轮转动，第一行星架与输出轴连接，第一行星架带动输出轴转动，第一行星架、第一行星轮、第一齿圈和太阳轮配合形成第一行星轮组，其中，第一行星轮可转动设于第一行星架上，且第一行星轮分别与第一齿圈和太阳轮啮合；锁止组件包括锁定第一齿圈的第一状态和锁定第一行星架的第二状态。本申请的实施例中转向装置包括输出轴和输入轴同步转动以及相互脱离两种工作状态，且在相互脱离的情况下，输入轴可以任意转动的有益效果。

Description

转向装置及车辆

技术领域

本申请属于车辆技术领域，具体涉及一种转向装置及车辆。

背景技术

转向装置是一种将扭矩从输入轴传递至输出轴的常用装置，其传递方式具有多种。转向装置可以应用到游戏模拟设备或车辆等。

在先技术中，常见的转向装置有连杆传递转向装置和行星轮转向装置，这种转向装置应用到车辆时，可以实现对车轮的控制。

但是，现有的转向装置并不存在解耦状态，也就是说输入轴的转动必将带动输出轴转动。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种转向装置及车辆，转向装置并不存在解耦状态的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种转向装置，包括转向组件和锁止组件，所述转向组件与所述锁止组件活动连接；

所述转向组件包括太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈；

所述转向组件包括太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈；

所述太阳轮与输入轴直接或间接地连接，所述输入轴带动所述太阳轮转动，所述第一行星架与输出轴连接，所述第一行星架带动所述输出轴转动，所述第一行星架、所述第一行星轮、所述第一齿圈和所述太阳轮配合形成第一行星轮组，其中，所述第一行星轮可转动设于所述第一行星架上，且所述第一行星轮分别与所述第一齿圈和所述太阳轮啮合；

所述锁止组件包括锁定所述第一齿圈的第一状态和锁定所述第一行星架的第二状态。

第二方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括如上述的转向装置。

在本申请实施例中，可以通过锁止组件的调节来实现转向组件的至少两种转动情况，第一种转动情况为：锁止组件处于第一状态，此时的第一齿圈的转速为零，第一行星架的转动，此时输出轴和输入轴具有相同转速或者对应传动比的转速，可以进行正常的传动；第二种转动情况为：锁止组件处于第二状态，此时的第一行星架的转速为零，第一齿圈将处于空转状态，此时输出轴和输入轴处于相互脱离的状态，输入轴的转动将影响不到输出轴的转动。本申请的实施例中转向装置包括输出轴和输入轴同步转动以及相互脱离两种工作状态，且在相互脱离的情况下，输入轴可以任意转动的有益效果。

附图说明

图1是本申请实施例中一种转向装置的爆炸示意图；

图2是本申请实施例中一种转向装置中锁止组件处于第一状态时的结构示意图；

图3是本申请实施例中一种转向装置中锁止组件处于第二状态时的结构示意图；

图4是本申请实施例中一种锁止组件的爆炸示意图；

图5是本申请实施例中一种锁止组件的剖面示意图；

图6是本申请实施例中一种锁止组件的主视图；

图7是本申请实施例中第一外壳的结构示意图；

图8是本申请实施例中第一外壳的剖面示意图；

图9是本申请实施例中第二外壳的结构示意图；

图10是本申请实施例中螺纹杆的结构示意图；

图11是本申请实施例中螺母转子的结构示意图；

图12是本申请实施例中另一种转向装置的爆炸示意图；

图13是本申请实施例中另一种转向装置中锁止组件处于第一状态时的结构示意图；

图14是本申请实施例中另一种转向装置中锁止组件处于第一状态时的剖面示意图；

图15是本申请实施例中另一种转向装置中锁止组件处于第二状态时的结构示意图；

图16是本申请实施例中另一种转向装置中锁止组件处于第二状态时的剖面示意图；

图17是本申请实施例中另一种转向装置中转向组件的侧面示意图；

图18是本申请实施例中再一种转向装置的爆炸示意图；

图19是本申请实施例中再一种转向装置中锁止组件处于第一状态时的结构示意图；

图20是本申请实施例中再一种转向装置中锁止组件处于第一状态时的剖面示意图。

附图标记说明：

10、转向组件；11、第二行星架；12、第二行星轮；13、第二齿圈；14、太阳轮；15、第一行星架；16、第一行星轮；17、第一齿圈；18、齿圈固定盘；181、第一锁止结构；19、输出轴固定盘；191、第二锁止结构；20、锁止组件；21、壳体；211、第一外壳；2111、定位槽；2112、安装部；2113、让位孔；2114、第一合盖部；212、第二外壳；2121、接插部；2122、第二合盖部；2123、定位块；213、限位孔；22、第一驱动件；221、电刷；222、磁轭；223、螺母转子；224、螺纹孔；225、绕线槽；23、螺纹杆；231、螺纹部；232、防转部；233、第一限位部；234、第二限位部；24、第二驱动件；25、推杆机构；251、推杆结构；252、锁止件；26、阀门主体；27、阀杆。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的转向装置及车辆进行详细地说明。

参见图1至图20，本申请的实施例提供了一种转向装置，包括转向组件10和锁止组件20，所述转向组件10与所述锁止组件20活动连接；

所述转向组件10包括太阳轮14、第一行星架15、第一行星轮16和第一齿圈17；

所述太阳轮14与输入轴直接或间接地连接，所述输入轴带动所述太阳轮14转动，所述第一行星架15与输出轴连接，所述第一行星架15带动所述输出轴转动，其中，所述第一行星轮16可转动设于所述第一行星架15上，且所述第一行星轮16分别与所述第一齿圈17和所述太阳轮14啮合；

所述锁止组件20包括锁定所述第一齿圈17的第一状态和锁定所述第一行星架15的第二状态。

在本申请实施例中，第一行星架15、第一行星轮16、第一齿圈17和太阳轮14可以配合形成第一行星轮组，可以通过锁止组件20的调节来实现转向组件10的至少两种转动情况，第一种转动情况为：锁止组件20处于第一状态，此时的第一齿圈17的转速为零，第一行星架15的转动，此时输出轴和输入轴具有相同转速或者对应传动比的转速，可以进行正常的传动；第二种转动情况为：锁止组件20处于第二状态，此时的第一行星架15的转速为零，第一齿圈17将处于空转状态，此时输出轴和输入轴处于相互脱离的状态，输入轴的转动将影响不到输出轴的转动。本申请的实施例中转向装置包括输出轴和输入轴同步转动以及相互脱离两种工作状态，且在相互脱离的情况下，输入轴可以任意转动的有益效果。

可选地，在本申请的实施例中，所述锁止组件20包括驱动件和锁止机构，所述驱动件与所述锁止机构连接，所述驱动件带动所述锁止机构活动；

在所述第一状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构锁定所述第一齿圈17；

在所述第二状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构锁定所述第一行星架15。

在本申请实施例中，驱动件的设置用于驱动锁止机构的活动，锁止机构的设置可以配合转向组件10对第一齿圈17或者第一行星架15进行锁定。其中，在锁止组件20处于第一状态的情况下，驱动件带动锁止机构锁定第一齿圈17，此时的第一齿圈17的转速为零，第二行星架11和第一行星架15的转速相同，对应的输出轴和输入轴将会进行同步转动；在锁止组件20在第二状态的情况下，驱动件带动锁止机构锁定第一行星架15，此时的第一行星架15转速为零，对应的输出轴转速也为零，第二行星架11带动第一齿圈17空转，输出轴和输入轴处于相互脱离的状态，输入轴的转动将影响不到输出轴的转动。

可选地，在本申请的实施例中，所述第一齿圈17上设置有第一锁止结构181，所述第一行星架15上设置有第二锁止结构191；或者，所述第一齿圈17上设置有齿圈固定盘18，所述齿圈固定盘18与所述第一齿圈17固定连接，所述齿圈固定盘18上设置有所述第一锁止结构181，所述输出轴固定连接有输出轴固定盘19，所述输出轴与所述第一行星架15固定连接，所述输出轴固定盘19上设置有所述第二锁止结构191；

在所述第一状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构卡接于所述第一锁止结构181；在所述第二状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构卡接于所述第二锁止结构191。

在本申请实施例中，第一锁止结构181的设置可以用于配合锁止组件20直接或间接地锁定第一齿圈17，第二锁止结构191的设置可以用于配合锁止组件20直接或间接地锁定第一行星架15。具体地，在第一锁止结构181直接设置在第一齿圈17上时，可以通过锁止组件20中的锁止机构卡接于第一锁止结构181，实现第一齿圈17的直接锁定；在第二锁止结构191直接设置在第一行星架15上时，可以通过锁止组件20中的锁止机构卡接于第二锁止结构191，实现第一行星架15的直接锁定。

在第一锁止结构181设置在齿圈固定盘18上，由于齿圈固定盘18与第一齿圈17固定连接，在齿圈固定盘18被锁定后，就可以间接锁定第一齿圈17，此时可以通过锁止组件20中的锁止机构卡接于第一锁止结构181，实现第一齿圈17的间接锁定；在第二锁止结构191设置在输出轴固定盘19上，由于输出轴固定盘19与第一行星架15固定连接，在输出轴固定盘19被锁定后，就可以间接锁定第一行星架15，此时可以通过锁止组件20中的锁止机构卡接于第二锁止结构191，实现第一行星架15的间接锁定。

需要说明的是，第一锁止结构181和第二锁止结构191可以设置为锁止槽、锁止孔、锁止凸起、锁止棱等结构。锁止组件20组件中的用于锁止的部分，会设置有与第一锁止结构181或第二锁止结构191相匹配的结构，以保证锁止组件20的卡接锁定效果。比如：在设置为锁止孔时，可以将锁止孔的部分设置为锥形孔，锁止组件20组件中的用于锁止的部分会设置为锥形连接头，以进行间隙消除。

需要说明的是，齿圈固定盘18可以通过螺栓与第一齿圈17链接为一体，因第一齿圈17在解耦状态下需要转动，故齿圈固定盘18与行星架通过轴承链接在一起，限制其轴向自由度的同时可以释放旋转自由度。

输出轴固定盘19是压装在输出轴或者第一行星架15上，为了方便，可以通过锁定组件通过限制输出轴固定盘19转动，从而限制输出轴在锁定组件处于第二状态时固定不动。齿圈固定盘18和输出轴固定盘19可以通过挡圈进行轴向定位。

可选地，在本申请的实施例中，所述锁止组件20包括丝杆螺母组件、推杆组件、阀门组件中的一者。

在本申请实施例中，上述结构列举了三种锁止组件20的实施方式，本申请不限于上述三种实施方式，还可以为齿轮齿条组件、销孔组件、凸轮组件、曲轴连杆组件等。只要可以实现对应的锁定功能即可。

需要说明的是，在锁止组件20为丝杆螺母组件时，可以利用丝杆螺母的传动方式对第一锁止结构181或第二锁止结构191进行卡接，其中，可以将丝杆作为主动件，丝杆与驱动件直接连接，将螺母作为从动件，螺母与丝杆配合卡接第一锁止结构181或第二锁止结构191。也可以将螺母作为主动件，丝杆作为从动架。上述的丝杆和螺母是可以进行适应性变形，丝杆不一定是杆状物，只要是利用螺纹连接，并采用丝杆螺母的原理配合都可以。

在锁止组件20为推杆组件时，可以利用对推杆的推拉来对第一锁止结构181或第二锁止结构191进行卡接，推杆可以利用气缸、液压缸、电缸等伸缩结构来实现推拉，也可以利用电机配合一定的传动机构实现推杆的推拉。

在锁止组件20设置为阀门组件时，可以利用阀门组件的启闭功能，来对第一锁止结构181或第二锁止结构191进行卡接，阀门组件可以包括液压阀、电磁阀、气压阀或手动阀中的至少一者。

参见图1至图11，可选地，在本申请的实施例中，所述锁止组件20为丝杆螺母组件，所述丝杆螺母组件包括壳体21、第一驱动件22和螺纹杆23，所述壳体21固定连接于周边件，所述壳体21围合成容纳腔，所述第一驱动件22处于所述容纳腔内，所述螺纹杆23与所述第一驱动件22连接；

所述第一驱动件22上设置有螺纹孔224，所述第一驱动件22工作的情况下，所述第一驱动件22带动所述螺纹孔224转动，所述螺纹杆23与所述螺纹孔224螺纹连接；

所述壳体21上设置有与所述螺纹杆23适配的限位孔213，所述限位孔213带动所述螺纹杆23滑动连接于所述壳体21；

在所述第一驱动件22带动所述螺纹孔224沿第一方向转动时，所述螺纹杆23向所述第一锁止结构181的方向活动，并活动至卡接所述第一锁止结构181的位置；在所述第一驱动件22带动所述螺纹孔224沿第二方向转动时，所述螺纹杆23向所述第二锁止结构191的方向活动，并活动至卡接所述第二锁止结构191的位置。

在本申请实施例中，壳体21的设置用于保护并限位第一驱动件22和螺纹杆23，第一驱动件22的设置用于带动螺纹杆23活动，具体通过驱动件上的螺纹孔224的配合下，带动螺纹杆23活动。壳体21上的限位孔213可以放在螺纹杆23转动，进而可以迫使螺纹杆23相对于壳体21滑动。在第一驱动件22带动螺纹孔224沿第一方向转动时，螺纹杆23在限位孔213的作用下，相对于壳体21向第一锁止结构181的方向滑动，并可以滑动至卡接第一锁止结构181的位置，进而锁定第一齿圈17；在第一驱动件22带动螺纹孔224沿第二方向转动时，螺纹杆23在限位孔213的作用下，相对于壳体21向第二锁止结构191的方向滑动，并滑动至卡接第二锁止结构191的位置，进而锁定第一行星架15。

需要说明的是，本申请的第一驱动件22可以包括电刷221、磁轭222和螺母转子223，螺纹孔224设置于螺母转子223上。上述结构配合壳体21和螺纹杆23共同组成了丝杆螺母组件，该丝杆螺母组件将旋转运动转化为直线运动采用了丝杠螺母副，结构布置更加紧凑，其中的螺纹杆23贯穿整个壳体21，便于实现螺纹杆23上行时锁定第一齿圈17，下行时锁定第一行星架15。

上述的螺母转子223为磁钢片叠压制成，开有至少一个绕线槽225，可以如附图中根据需要开设六对，本申请并不限制绕线槽225的数量。螺母转子223中部开孔，并加工内部螺纹以形成上述的螺纹孔224。螺纹孔224与螺纹杆23的螺纹部231组合成丝杠螺母副。

可选地，在本申请的实施例中，所述螺纹杆23包括螺纹部231、防转部232、第一限位部233和第二限位部234，所述螺纹部231设置于所述螺纹杆23的中部，所述防转部232为平行于所述螺纹杆23轴线且横切所述螺纹部231的切面，所述第一限位部233和所述第二限位部234分别处于所述螺纹部231的两端；

所述第一限位部233与所述第一锁止结构181适配，所述第二限位部234与所述第二锁止结构191适配。

在本申请实施例中，上述的螺纹杆23可以更好地配合壳体21以及螺纹孔224，其中，螺纹部231可以螺纹连接于螺纹孔224，并形成丝杠螺母副。防转部232可以配合壳体21上的限位孔213，可以防止螺纹杆23相对于壳体21转动，保证螺纹杆23仅产生直线上的平动。第一限位部233可以与第一锁止结构181配合，并锁定第一齿圈17；第二限位部234可以与第二锁止结构191配合，并锁定第一行星架15。

需要说明的是，壳体21包括第一外壳211和第二外壳212，第一外壳211和第二外壳212可以围合成上述的容纳腔，第一驱动件22和部分螺纹杆23均处于容纳腔内。第一外壳211和第二外壳212在于螺纹杆23配合的位置均设置有限位孔213，限位孔213可以与防转部232配合，以防止螺纹杆23相对于壳体21转动，使螺纹杆23仅可以相对于壳体21滑动。

需要说明的是，上述的第一外壳211上设置有定位槽2111、安装部2112、限位孔213、让位孔2113以及第一合盖部2114。其中，定位槽2111用于与第二外壳212装配定位快配合，实现壳体21装配定位；安装部2112用于安装电机的磁轭222，提供第一驱动件22运转必要的磁场。限位孔213用于与螺纹杆23的防转部232配合，保证螺纹杆23平移运动；让位孔2113用于与第二外壳212的接插部2121配合，确保壳体21密封性；第一合盖部2114用于与第二外壳212的第二合盖部2122配合，实现壳体21锁紧。

上述的第二外壳212上设置有接插部2121、第二合盖部2122、定位块2123和限位孔213。其中，接插部2121用于第一驱动件22提供驱动线束连接；第二合盖部2122用于与第一外壳211合盖特征配合，实现壳体21锁紧；定位块2123用于与第一外壳211的定位槽2111配合，实现壳体21装配定位；限位孔213用于与螺纹杆23防转部232配合，保证螺纹杆23平移运动。

上述的限位孔213的内壁至少有一处为防转结构，比如防转平面、防转曲面、防转凹槽、防转棱等。防转结构和防转部232适配。

第一驱动件22通电时，螺母转子223在电刷221及磁轭222的作用下进行旋转运动，此时螺纹杆23受第一外壳211防转特征限制，由丝杠螺母的传动特性进行上下平移运动。

在转向系统耦合时，也就是锁止组件20处于第一状态时，螺纹杆23插入第一锁止结构181内，齿圈固定盘18锁定，进而锁止第一齿圈17，此时在双排行星轮运动关系作用下输入轴与输出轴1:1传动；系统解耦时，也就是锁止组件20处于第二状态时，螺纹杆23插入第二锁止结构191，输出轴固定盘19锁定，进而锁止第一行星架15，此时输出轴与输入轴脱离传动关系，输出轴无法转动，输入轴与输出轴完成运动解耦。

该丝杆螺母组件的螺纹杆23不同运动方向均是工作状态，故响应速度快，同时得益于该贯穿结构，系统轴向空间占用销，结构紧凑。该丝杆螺母组件，因其螺纹孔224内置在第一驱动件22里面与转子集成设计，不会额外占用丝杆长度之外的空间，能很好提升限位螺纹杆23(丝杠)的刚性，同时因为丝杆长度不长，其抗弯性能较好，相同轴径的时承更多的载荷。该丝杆螺母组件布置时趋近固定盘外侧，在抵抗相同转向扭矩时限位销的受力更小，提高了传递扭矩的可靠性。

参见图12至图17，可选地，在本申请的实施例中，所述锁止组件20为推杆组件，所述推杆组件包括第二驱动件24和推杆机构25，所述第二驱动件24与所述推杆机构25连接，所述第二驱动件24固定连接于周边件，所述第二驱动件24带动所述推杆机构25活动；

所述推杆机构25包括推杆结构251和锁止件252，所述推杆结构251与所述第二驱动件24连接，所述锁止件252与所述推杆结构251连接；

在所述第二驱动件24带动所述推杆结构251朝向背离所述第二驱动件24的方向移动时，所述推杆结构251带动所述锁止件252向所述第一锁止结构181的方向活动，所述锁止件252活动至卡接所述第一锁止结构181的位置；在所述第二驱动件24带动所述推杆结构251朝向靠近所述第二驱动件24的方向移动时，所述推杆结构251带动所述锁止件252向所述第二锁止结构191的方向活动，所述锁止件252活动至卡接所述第二锁止结构191的位置。

在本申请实施例中，第二驱动件24的设置用于带动推杆机构25活动，并通过推杆机构25对第一锁止结构181或第二锁止结构191卡接。具体的，推杆机构25包括推杆结构251和锁止件252后，可以通过第二驱动件24带动推杆结构251推拉，在锁止件252与推杆结构251连接后，推杆结构251可以带动锁止杆移动；在第二驱动件24带动推杆结构251朝向背离第二驱动件24的方向移动时，推杆结构251带动锁止件252向第一锁止结构181的方向移动，锁止件252活动至卡接第一锁止结构181的位置，此时可以直接或间接地锁定第一齿圈17；在第二驱动件24带动推杆结构251朝向靠近第二驱动件24的方向移动时，推杆结构251带动锁止件252向第二锁止结构191的方向活动，锁止件252活动至卡接第二锁止结构191的位置，此时可以直接或间接地锁定第一行星架15。

需要说明的是，推杆组件中的第二驱动件24可以设置为伸缩件，伸缩件可以为电缸、气缸、液压缸等结构，通过伸缩件的伸缩带动推杆结构251伸缩，以使锁止件252看于第一锁止结构181或第二锁止结构191；第二驱动件24也可以为电机，采用蜗轮蜗杆和丝杆螺母的配合下，将电机的旋转运动转换为直线运城，进而实现推拉推杆结构251的效果。在符合上述驱动原理的前提下，也可以采用使用其它形式的电机也可满足系统需求。

同时需说明的是，本实施例中所使用的推杆组件设计体积小，有效的控制转向装置的尺寸大小，可以通直接对输出轴的限位，实现对第一行星架15的锁定，也可通过额外压装输出轴固定盘19，并对输出轴固定盘19进行限位，以满足满足装配便利性，便于整个解耦机构在转向系统上的布置。并且，推杆组件组成器件结构相对简单灵活，造价低，在运行当中非常轻便，噪音低，能很好的满足整车对降本、噪音的要求。

参见图18至图20，可选地，在本申请的实施例中，所述锁止组件20为阀门组件，所述阀门组件包括阀门主体26和阀杆27，所述阀门主体26固定连接于周边件，所述阀杆27活动连接于所述阀门主体26；

所述阀门组件设置有一个时，所述阀杆27具有卡接至所述第一锁止结构181的第一位置以及卡接至所述第二锁止结构191的第二位置；

所述阀门组件设置有两个时，包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门与所述第一锁止结构181相对设置，所述第二阀门与所述第二锁止结构191相对设置。

在本申请实施例中，上述结构可以通过阀门组件对第一锁止结构181或第二锁止结构191进行锁定。进而对转向装置的传动状态进行切换。在阀门组件设置有一个时，可以通过阀门主体26对阀杆27的位置进行两次改变，在阀杆27活动到第一位置是，阀杆27卡接至第一锁止结构181，在阀杆27活动到第二位置使，方案卡接至第二锁止结构191。

在阀门组件设置有两个时，可以通过第一阀门和第二阀门分别控制，比如，在第一阀门与第一锁止结构181相对设置后，可以通过第一阀门专门对第一锁止结构181进行锁定或解锁，第二阀门与第二锁止结构191相对设置后，可以通过第一阀门专门对第一锁止结构181进行锁定或解锁，通过第一阀门和第二阀门的配合下，可以对转向装置的状态进行切换。具体地，在锁止组件20处于第一状态下，第一阀门锁定第一锁止结构181，第二阀门相对于第二锁止结构191处于解锁状态，此时的第一齿圈17的转速为零，第二行星架11和第一行星架15的转速相同，此时输出轴和输入轴具有相同的转速，可以进行正常的传动；在锁止组件20处于第二状态下，第一阀门相对于第一锁止结构181处于解锁状态，第二阀门锁定第二锁止结构191，此时的第一行星架15的转速为零，第二行星架11带动第一齿圈17的空转，此时输出轴和输入轴处于相互脱离的状态，输入轴的转动将影响不到输出轴的转动。

需要说明的是，阀门组件由于自成回路，反应灵敏，响应块，动作快捷，时间可以短至几个毫秒,使得整个结构机构在转向系统上切换工作模式非常效率，提高用户使用满意度。

需要说明的是，在阀门组件设置为电磁阀的情况下，可以在设计得当时，线圈功率消耗更低，属于节能产品，还可以做到自动保持阀位，平时不耗电，减少整个设备的功率消耗。电磁阀外形轻巧，节省空间，便于整个机构在转向系统上布置。电磁阀外漏堵绝(电磁阀是用电磁力作用于密封在隔磁套管内的铁芯完成，不存在动密封，所以外漏易堵绝)，内漏易控，使用安全，内外泄露是危及安全的主要要素，所以使用电磁阀特别安全，能满足转向系统安全可靠性要求。

需要说明的是，可以设置对应的控制器来对锁止组件20中的驱动件进行控制。比如可以通过相应的控制器对第一驱动件22、第二驱动件24或电磁阀进行控制。

需要说明的是，本申请的太阳轮14、行星齿轮、齿圈基于加工简单、成本低都是渐开线圆柱直齿轮，如将其变渐开线圆柱斜齿轮等其他类型齿轮，可以使传动更平稳，减小NVH问题的风险。NVH是噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文缩写。这是衡量汽车制造质量的一个综合性问题，它给汽车用户的感受是最直接和最表面的。车辆的NVH问题是国际汽车业各大整车制造企业和零部件企业关注的问题之一。

可选地，在本申请的实施例中，所述转向组件10还包括第二行星架11、第二行星轮12和第二齿圈13；

所述第二行星架11与输入轴连接，所述第二行星架11、所述第二行星轮12、所述第二齿圈13和所述太阳轮14配合形成第二行星轮组，所述第二齿圈13锁定，其中，所述第二行星轮可转动设于所述第二行星架，且所述第二行星轮分别与所述第二齿圈和所述太阳轮啮合；

其中，所述第二行星轮组和所述第一行星轮组共用所述太阳轮14。

在本申请实施例中，第二行星轮组和第一行星轮组在共用太阳轮14后，可以将两个行星轮组联动在一起，可以通过锁定相应的齿轮来实现不同的传动效果。第二行星轮组和第一行星轮组中同类齿轮齿数可以相同也可以不同，将会影响到对应零部件之间的传动比，在第二齿圈13锁定的情况下，可以通过锁止组件20的调节来实现至少两种转动情况，第一种转动情况为：锁止组件20处于第一状态，此时的第一齿圈17的转速为零，第二行星架11和第一行星架15的转速相同，此时输出轴和输入轴具有相同的转速，或者对应传动比的转速，可以进行正常的传动；第二种转动情况为：锁止组件20处于第二状态，此时的第一行星架15的转速为零，第二行星架11带动第一齿圈17的空转，此时输出轴和输入轴处于相互脱离的状态，输入轴的转动将影响不到输出轴的转动。

需要说明的是，本申请中第二行星轮组和第一行星轮组中同类齿轮齿数相同包括：第二齿圈13和第一齿圈17的齿数相同；第二行星轮12和第一行星轮16的齿数相同；第二行星轮组和第一行星轮组中太阳轮14的齿数相同。第二行星轮组和第一行星轮组是通过同一太阳轮14传递扭矩的。

需要说明的是，本申请的太阳轮14是通过轴承与两个行星架(包括第二行星架11和第一行星架15)轴向连接，太阳轮14可以在第二行星架11和第一行星架15之间转动。

第二行星架11和第一行星架15分别和对应的转向轴(包括输入轴和输出轴，第二行星架11和输入轴连接，第一行星架15与输出轴连接)固连，其连接方式有多种，如焊接、键连接等。转向轴可以直接机加工出行星架或齿轮外形，以实现一体设置，具体为，第二行星架11和输入轴可以一体设置，第一行星架15与输出轴可以一体设置。具体设置方式可以根据周边件的不同和装配关系来确定。

行星轮(包括第二行星轮12和第一行星轮16)是跟太阳轮14同模数啮合的外齿轮，至少两个行星轮平分传递转矩，根据需要确定数量，此申请可以设置3个，但不限于3个。第一齿圈17可以通过螺栓等方式与周边件固定不动。

需要说明的是，在锁定第一齿圈17的情况下，可以使第一齿圈17无法旋转，第一齿圈17的转速降低到零，此时的传动方式为，输入轴带动第二行星架11转动，由于第二齿圈13为锁定状态，第二行星架11在第二齿圈13的约束下带动第二行星轮12旋转，第二行星轮12带动太阳轮14转动，因为第二行星轮组和第一行星轮组在共用太阳轮14，太阳轮14的转动会带动第一行星轮16转动，由于第一齿圈17也为锁定状态，第一行星轮16在第一齿圈17的约束下带动第一行星架15转动，第一行星架15带动输出轴转动。上述的传动过程中由于第二行星轮组和第一行星轮组中同类齿轮齿数相同，因此，第二行星架11与第二行星轮12的传动比为第一传动比，第一行星架15与第一行星轮16的传动比为第二传动比，第一传动比和第二传动比相同；第二行星轮12和太阳轮14的传动比为第三传动比，第一行星轮16和太阳轮14的传动比为第四传动比，第三传动比和第四传动比也相同；在第二齿圈13和第一齿圈17锁定后，可以就会是第二行星架11和第一行星架15之间的传动两两抵消，致使第二行星架11和第一行星架15的转向相同且转速相等，此时输出轴和输入轴也会转向相同且转速相等。

在锁定第一行星架15的情况下，可以使第一行星架15无法旋转，第一行星架15的转速降低到零，此时的传动方式为，输入轴带动第二行星架11转动，由于第二齿圈13为锁定状态，第二行星架11在第二齿圈13的约束下带动第二行星轮12旋转，第二行星轮12带动太阳轮14转动，因为第二行星轮组和第一行星轮组在共用太阳轮14，太阳轮14的转动会带动第一行星轮16转动，由于第一行星架15也为锁定状态，第一行星轮16在第一行星架15的约束下带动第一齿圈17转动，由于第一齿圈17并没有连接进一步的传动结构，第一齿圈17会进行空转。此时可以任意旋转输入轴而不会影响到输出轴。在转向装置应用到具有游戏功能的车辆时，输入轴会连接转向盘，这样就可以在转向盘和一定的传感器或3D眼镜等的配合下，在车辆上玩仿真驾驶等需要方向盘配合的游戏。

需要说明的是，本申请的第二行星架11和输入轴可以固定连接，也可以一体设置；同样的，第一行星架15和输出轴可以固定连接，也可以一体设置。上述的周边件可以为机架或安装架等。

需要说明的是，本申请的转向装置是转向系统的一部分，主要基于双排行星轮传动原理，其核心运动关系如下：

其中，n1为第二行星架11的转速，n7为第一行星架15的转速，Z5为第二齿圈13的齿数，Z4为太阳轮14的齿数，n5为第一齿圈17的转速。

在锁止组件20处于第一状态，可以认为转向系统处于耦合状态时，此时的第一齿圈17固定，对应的n5＝0，参考上文运动关系后，n1＝n7，即第二行星架11和第一行星架15的转速相同，对应的输入轴与输出轴转速也相同，实现正常转向的运动传递。

在锁止组件20处于第二状态，可以认为转向系统处于解耦状态时，第一行星架15固定，对应的n7＝0，则

此时的第二行星架11的运动将由第一齿圈17进行反馈，可以认为第二行星架11转动后，第一齿圈17空转，不会再传动至第一行星架15，从而实现转向的解耦。

本申请的实施例还提供了一种车辆，包括如上述的转向装置。

在本申请实施例中，具有上述转向装置的车辆，能够切换多种转向状态，比如应用于游戏车的空载状态(输入轴与输出轴分离的状态)，以及正常驾驶的状态。第二行星轮组和第一行星轮组在共用太阳轮14后，可以将两个行星轮组联动在一起，可以通过锁定相应的齿轮来实现不同的传动效果。在第二行星轮组和第一行星轮组中同类齿轮齿数相同，且第二齿圈13锁定的情况下，可以通过锁止组件20的调节来实现至少两种转动情况，第一种转动情况为：锁止组件20处于第一状态，此时的第一齿圈17的转速为零，第二行星架11和第一行星架15的转速相同，此时输出轴和输入轴具有相同的转速，可以进行正常的传动；第二种转动情况为：锁止组件20处于第二状态，此时的第一行星架15的转速为零，第二行星架11带动第一齿圈17的空转，此时输出轴和输入轴处于相互脱离的状态，输入轴的转动将影响不到输出轴的转动。本申请的实施例中转向装置包括输出轴和输入轴同步转动以及相互脱离两种工作状态，且在相互脱离的情况下，输入轴可以任意转动的有益效果。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种转向装置，其特征在于，包括转向组件和锁止组件；

所述转向组件包括太阳轮、第一行星架、第一行星轮和第一齿圈；

所述太阳轮与输入轴直接或间接地连接，所述输入轴带动所述太阳轮转动，所述第一行星架与输出轴连接，所述第一行星架带动所述输出轴转动，其中，所述第一行星轮可转动设于所述第一行星架上，且所述第一行星轮分别与所述第一齿圈和所述太阳轮啮合；

所述锁止组件包括锁定所述第一齿圈的第一状态和锁定所述第一行星架的第二状态。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述锁止组件包括驱动件和锁止机构，所述驱动件与所述锁止机构连接，所述驱动件带动所述锁止机构活动；

在所述第一状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构锁定所述第一齿圈；

在所述第二状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构锁定所述第一行星架。

3.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述第一齿圈上设置有第一锁止结构，所述第一行星架上设置有第二锁止结构；或者，所述第一齿圈上设置有齿圈固定盘，所述齿圈固定盘与所述第一齿圈固定连接，所述齿圈固定盘上设置有所述第一锁止结构，所述输出轴固定连接有输出轴固定盘，所述输出轴与所述第一行星架固定连接，所述输出轴固定盘上设置有所述第二锁止结构；

在所述第一状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构卡接于所述第一锁止结构；在所述第二状态的情况下，所述驱动件带动所述锁止机构卡接于所述第二锁止结构。

4.根据权利要求3所述的转向装置，其特征在于，所述锁止组件包括丝杆螺母组件、推杆组件、阀门组件中的一者。

5.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，所述锁止组件为丝杆螺母组件，所述丝杆螺母组件包括壳体、第一驱动件和螺纹杆，所述壳体固定连接于周边件，所述壳体围合成容纳腔，所述第一驱动件处于所述容纳腔内，所述螺纹杆与所述第一驱动件连接；

所述第一驱动件上设置有螺纹孔，所述第一驱动件工作的情况下，所述第一驱动件带动所述螺纹孔转动，所述螺纹杆与所述螺纹孔螺纹连接；

所述壳体上设置有与所述螺纹杆适配的限位孔，所述限位孔带动所述螺纹杆滑动连接于所述壳体；

在所述第一驱动件带动所述螺纹孔沿第一方向转动时，所述螺纹杆向所述第一锁止结构的方向活动，并活动至卡接所述第一锁止结构的位置；在所述第一驱动件带动所述螺纹孔沿第二方向转动时，所述螺纹杆向所述第二锁止结构的方向活动，并活动至卡接所述第二锁止结构的位置。

6.根据权利要求5所述的转向装置，其特征在于，所述螺纹杆包括螺纹部、防转部、第一限位部和第二限位部，所述螺纹部设置于所述螺纹杆的中部，所述防转部为平行于所述螺纹杆轴线且横切所述螺纹部的切面，所述第一限位部和所述第二限位部分别处于所述螺纹部的两端；

所述第一限位部与所述第一锁止结构适配，所述第二限位部与所述第二锁止结构适配。

7.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，所述锁止组件为推杆组件，所述推杆组件包括第二驱动件和推杆机构，所述第二驱动件与所述推杆机构连接，所述第二驱动件固定连接于周边件，所述第二驱动件带动所述推杆机构活动；

所述推杆机构包括推杆结构和锁止件，所述推杆结构与所述第二驱动件连接，所述锁止件与所述推杆结构连接；

在所述第二驱动件带动所述推杆结构朝向背离所述第二驱动件的方向移动时，所述推杆结构带动所述锁止件向所述第一锁止结构的方向活动，所述锁止件活动至卡接所述第一锁止结构的位置；在所述第二驱动件带动所述推杆结构朝向靠近所述第二驱动件的方向移动时，所述推杆结构带动所述锁止件向所述第二锁止结构的方向活动，所述锁止件活动至卡接所述第二锁止结构的位置。

8.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，所述锁止组件为阀门组件，所述阀门组件包括阀门主体和阀杆，所述阀门主体固定连接于周边件，所述阀杆活动连接于所述阀门主体；

所述阀门组件设置有一个时，所述阀杆具有卡接至所述第一锁止结构的第一位置以及卡接至所述第二锁止结构的第二位置；

所述阀门组件设置有两个时，包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门与所述第一锁止结构相对设置，所述第二阀门与所述第二锁止结构相对设置。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的转向装置，其特征在于，所述转向组件还包括第二行星架、第二行星轮和第二齿圈；

所述第二行星架与输入轴连接，所述第二齿圈锁定，其中，所述第二行星轮可转动设于所述第二行星架，且所述第二行星轮分别与所述第二齿圈和所述太阳轮啮合。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的转向装置。

Images