CN205239625U - 可变径的传动轮、传动副及车辆转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可变径的传动轮、传动副及车辆转向装置。可变径的传动轮具有固定单元；分轮单元，其被设置成环绕于所述固定单元的至少两个，所述各分轮单元具有传递旋转动力的传动部，且所述各分轮单元与所述固定单元通过伸缩单元连接；旋转单元，其被设置成可相对所述固定单元的旋转；所述旋转单元与所述的各分轮单元之间均铰接有连接部，以在所述旋转单元相对于所述固定单元旋转时，所述各连接部因旋转单元的旋转牵引而驱动各分轮单元同步压缩伸缩单元或拉伸伸缩单元。通过对旋转单元施加转动驱动力，以带动分轮单元具有变径的运动，其变径过程较为平稳，且能够根据使用需求改变不同的传动比，整体结构简单，对加工精度需求较低。

Description

可变径的传动轮、传动副及车辆转向装置

技术领域

本实用新型涉及车辆转向装置动力传递技术领域，特别涉及一种可变径的传动轮；同时，本实用新型还涉及一种具有该可变径的传动轮的传动副，以及具有该传动副的车辆转向装置。

背景技术

随着车辆越来越多地进入到人们的生活中，消费者对车辆的安全性及操控的舒适性的要求不断提高，为了满足消费者日益增高的需要，各个汽车生产厂家投入了大量的人力及财力对车辆的安全性能及操控性能进行研发，迄今为止也诞生了大量的车辆安全及操控发明的新技术。其中，转向系统作为操控性能中最为核心的系统之一，同时也是车辆安全的重要因素之一，因此，对转向系统的研发成为了各个汽车生产厂家最为重视的系统研发。这其中就包括宝马生产厂家研发的以两组行星排实现转向角叠加的转向系统，以及奥迪、丰田、日产等厂家采用的以谐波齿轮式减速机构实现转向角叠加的转向系统，上述的两种转向系统均是通过实现转向角的叠加来控制车辆的转向，即当车辆处于低速行驶驾驶员转动方向盘对车辆进行转向时，方向盘通过中间转向传动机构带动转向器驱动车辆转向，由于转向系统的作用，其会产生一与方向盘旋转方向相同的转向角，实际输出给转向器的旋转角度是将方向盘的旋转角度与中间转向传动机构旋转角度的叠加角，因此，在车辆低速行驶时，驾驶员只需旋转方向盘一个小角度即可实现对车辆大角度的转向，减少转向力的需求，方便驾驶员的操作。

当车辆处于高速行驶，驾驶员旋转方向盘对车辆进行转向操作时，方向盘通过中间转向传动结构带动转向器驱动车辆转向，此时，由于中间转向传动机构的作用，会产生一与方向盘旋转方向相反的转向角，实际输出给转向器的旋转角度同样是将方向盘的旋转的角度与中间转向传动机构旋转角度的叠加角，因此，车辆在高速行驶时，驾驶员需要旋转一个大于其转向意图的转向角，才能保证车辆按照驾驶员的意图进行转向。这样能够保证车辆在高速行驶时的安全性。

上述的转向系统虽然既能够满足客户需求的安全性和易操作性，但是由于采用双行星齿轮组的转向系统结构复杂，加工困难，技术精度要求高，且成本也较高，运行时的噪音大；而采用谐波齿轮结构的转向系统对材料及加工工艺的要求高，且同样存在成本高的问题，因此，现有的转向系统不利于普及。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种可变径的传动轮，以降低加工难度及加工精度需求。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种可变径的传动轮，其具有：

固定单元；

分轮单元，其被设置成环绕于所述固定单元的至少两个，所述各分轮单元具有传递旋转动力的传动部，且所述各分轮单元与所述固定单元通过伸缩单元连接；

旋转单元，其被设置成可相对所述固定单元的旋转；所述旋转单元与所述的各分轮单元之间均铰接有连接部，以在所述旋转单元相对于所述固定单元旋转时，所述各连接部因旋转单元的旋转牵引而驱动各分轮单元同步压缩伸缩单元或拉伸伸缩单元。

进一步的，所述传动部为设置在分轮单元顶部的、可形成皮带传送副的圆弧面。

进一步的，所述伸缩单元包括固连在所述分轮单元上的套筒，以及固连在所述固定单元上的、滑动插接于套筒内的插杆。

进一步的，所述的固定单元为内部中空的柱管，所述的旋转单元为由动力装置驱动以旋转的旋转杆。

进一步的，所述的旋转杆活动插装于所述的柱管内。

相对于现有技术，本实用新型的可变径的传动轮具有以下优势：

通过对旋转单元施加转动驱动力，以带动分轮单元具有变径的运动，其变径过程较为平稳，且能够根据使用需求改变不同的传动比，整体结构简单，对加工精度需求较低。

本实用新型的另一目的在于提供一种可变径的传动副，所述传动副具有两个间距设置的如上任一项所述的可变径的传动轮，各传动轮之间连接有作用于传动部上以形成动力传递的连接单元。

进一步的，所述连接单元为皮带。

此外，本实用新型还提供了一种车辆转向装置，包括壳体，转动设置在壳体上的输入轴和输出轴，被收容于所述壳体内的、承接输入轴旋转动力的输入端动力传递副，以及被收容于所述壳体内的、将动力传递给输出轴的输出端动力传递副，在所述输入端动力传递副和所述输出端动力传递副之间，传递连接有如上所述的可变径的传动副。

进一步的，所述输入端动力传递副包括固连于所述输入轴上的输入轴齿轮，固连在第一中间轴上的、与输入轴齿轮啮合传动的第一中间轴齿轮，所述的第一中间轴与所述两个可变径的传动轮其一的固定单元形成同步转动的固连。

进一步的，所述输出端动力传递副包括固连于输出轴上的输出轴齿轮，固连于第二中间轴上的、与输出轴齿轮啮合传动的第二中间轴齿轮，所述第二中间轴齿轮与所述两个可变径的传动轮另一个的固定单元形成同步转动的固连。

相对于现有技术，本实用新型的可变径的传动副以及车辆转向装置，与所述的可变径的传动轮具有相应的效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一的立体结构示意图；

图2为图1的其中一个角度的平面视图；

图3为本实用新型实施例二的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例三的结构示意图。

附图标记说明：

1-柱管，101-第一中间轴，1011-第一中间轴齿轮，102-第二中间轴，1021-第二中间轴齿轮，2-旋转管，201-随动盘，3-分轮单元，301-传动部，302-限位边，401-套筒，402-插杆，5-连接杆，6-皮带，7-壳体，701-第一支撑板，702-第二支撑板，8-输入轴，801-输入轴齿轮，9-输出轴，901-输出轴齿轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种可变径的传动轮，其整体结构主要包括一个固定单元；被设置成环绕于所述固定单元的至少两个分轮单元，以及被设置成可相对所述固定单元的旋转的旋转单元。其中，各个分轮单元具有传递旋转动力的传动部，且各个分轮单元与固定单元通过伸缩单元连接；旋转单元与各分轮单元之间均铰接有连接部，以在旋转单元相对于固定单元旋转时，各连接部因旋转单元的旋转牵引而驱动各分轮单元同步压缩伸缩单元或拉伸伸缩单元。通过连接部对各个分轮单元的驱动，以实现整个传动轮的变径操作。

基于如上设计思想，本实施例涉及的可变径的传动轮，由图1结合图2所示，本实施例的可变经的传动轮中，固定单元作为分轮单元的设置基础，采用内部中空的柱管1，旋转单元采用由图中未示出的动力装置驱动以旋转的旋转杆2。柱管1和旋转管2共中心线设置。为了使整体结构更加紧凑，同时，使旋转管2在以自身中心线为轴进行转动时更加平稳，旋转管2活动插装于柱管1内。

本实施例的分轮单元3为环绕在柱管1周向上的四个，每个分轮单元3均具有传递旋转动力的传动部301，本实施例的分轮单元3构成了带轮结构，因此，为了配合如下描述的传送带的使用需求，传动部301为设置在分轮单元3外部的圆弧面，同时为了在应用时，防止皮带由传动部301上脱离，在每个传动部301的两个相对外沿边上，设有沿柱管1的径向向外延伸的限位边302。此外，除了本实施例的传动部301采用圆弧面的结构形式外，传动部301还可以设置成齿轮结构，其只要确保由本实施例构成的齿轮副始终啮合即可。

伸缩单元作为分轮单元3和柱管1之间的连接装置，应确保传动部301至柱管1中心线的距离可调，基于此，本实施例中的伸缩单元包括固连在分轮单元上的套筒401，以及固连在所述柱管1上的、滑动插接于套筒401内的插杆402，通过调节插杆402于套筒401内的插接深度，即可实现传动部301至柱管1中心线的距离调整，也即变径调整。

基于如上变径调整原理，旋转管2作为旋转动力传递的结构，在其周向上铰接有连接部，为了使整个结构更加紧凑，以给连接部提供一个安装基础，本实施例中，在旋转管2上套装有随动盘201，该随动盘201的盘面与旋转管2的中心线垂直设置，作为连接部的连接杆5一端铰接在随动盘201的盘面上，另一端铰接在套筒401上。

以图2所示状态为例，在需要对整个传动轮的直径进行调整时，图中未示出的动力装置带动旋转管2于柱管1内顺时针转动，随动盘201旋转的同时，拉动连接杆5，进而通过连接杆5拉动套筒401向各自的插杆402运动，最终使整个传动轮的直径变小。若需要将整个传动轮的直径变大时，只需驱动旋转管2以图2所示状态逆时针转动即可。

实施例二

本实施例涉及一种可变径的传动副，是对实施例一的可变径的传动轮的应用，由图3所示，该传动副具有两个间距设置的如实施例一的可变径的传动轮，各传动轮之间连接有作用于传动部上以形成动力传递的连接单元。本实施例中，连接单元采用皮带6。将皮带6环套在各个传动轮的传动部301上，以整体形成带轮传动机构。

在使用时，可根据使用需求，由各传动轮自带的旋转动力装置驱动各自的旋转杆旋转，以改变各个传动轮的轮径，达到传动比的变化，其整体结构简单，加工制造难度较低。

实施例三

本实施例涉及一种车辆转向装置，是对实施例二所述的传动副结构的应用，由图4所示，其结构中，包括内部中空设置的壳体7，转动设置在壳体7两相对侧的输入轴8和输出轴9，还包括被收容于所述壳体7内的、承接输入轴8旋转动力的输入端动力传递副，以及被收容于所述壳体7内的、将动力传递给输出轴9的输出端动力传递副。在输入端动力传递副和所述输出端动力传递副之间，传递连接有如实施例二所述的可变径的传动副。

其中，输入端动力传递副包括固连于所述输入轴8上的输入轴齿轮801，固连在第一中间轴101上的、与输入轴齿轮801啮合传动的第一中间轴齿轮1011，为了给第一中间轴101提供定位基础，在壳体7内设置有第一支撑板701，第一中间轴101贯穿于第一支撑板701，并与第一支撑板701形成转动配合。第一中间轴101的另一端与实施例二的两个可变径的传动轮中的一个所具有的柱管固连，以形成同步转动的固连。

所述输出端动力传递副包括固连于输出轴9上的输出轴齿轮901，固连于第二中间轴102上的、与输出轴齿轮901啮合传动的第二中间轴齿轮1021，为了给第二中间轴102提供定位基础，在壳体7内设置有第二支撑板702，第二中间轴102贯穿于第二支撑板702，并与第二支撑板702形成转动配合。第二中间轴102的另一端与实施例二的两个可变径的传动轮中的另一个所具有的柱管固连，以形成同步转动的固连。

在使用时，动力由输入轴8传递给输入端动力传递副，再经由可变径的传动副改变传动比后，传递给输出端动力传递副，并最终由输出轴9输出，以实现转向操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可变径的传动轮，其特征在于具有：

固定单元；

分轮单元，其被设置成环绕于所述固定单元的至少两个，所述各分轮单元具有传递旋转动力的传动部(301)，且所述各分轮单元与所述固定单元通过伸缩单元连接；

旋转单元，其被设置成可相对所述固定单元的旋转；所述旋转单元与所述的各分轮单元之间均铰接有连接部，以在所述旋转单元相对于所述固定单元旋转时，所述各连接部因旋转单元的旋转牵引而驱动各分轮单元同步压缩伸缩单元或拉伸伸缩单元。

2.根据权利要求1所述的可变径的传动轮，其特征在于：所述传动部(301)为设置在分轮单元顶部的、可形成皮带传送副的圆弧面。

3.根据权利要求1所述的可变径的传动轮，其特征在于：所述伸缩单元包括固连在所述分轮单元上的套筒(401)，以及固连在所述固定单元上的、滑动插接于套筒(401)内的插杆(402)。

4.根据权利要求1所述的可变径的传动轮，其特征在于：所述的固定单元为内部中空的柱管(1)，所述的旋转单元为由动力装置驱动以旋转的旋转杆(2)。

5.根据权利要求4所述的可变径的传动轮，其特征在于：所述的旋转杆(2)活动插装于所述的柱管(1)内。

6.一种可变径的传动副，其特征在于：所述传动副具有两个间距设置的如权利要求1至5中任一项所述的可变径的传动轮，各传动轮之间连接有作用于传动部(301)上以形成动力传递的连接单元。

7.根据权利要求6所述的可变径的传动副，其特征在于：所述连接单元为皮带(6)。

8.一种车辆转向装置，包括壳体(7)，转动设置在壳体(7)上的输入轴(8)和输出轴(9)，被收容于所述壳体(7)内的、承接输入轴(8)旋转动力的输入端动力传递副，以及被收容于所述壳体(7)内的、将动力传递给输出轴(9)的输出端动力传递副，其特征在于：在所述输入端动力传递副和所述输出端动力传递副之间，传递连接有如权利要求6所述的可变径的传动副。

9.根据权利要求8所述的车辆转向装置，其特征在于：所述输入端动力传递副包括固连于所述输入轴(8)上的输入轴齿轮(801)，固连在第一中间轴(101)上的、与输入轴齿轮(801)啮合传动的第一中间轴齿轮(1011)，所述的第一中间轴(101)与所述两个可变径的传动轮其一的固定单元形成同步转动的固连。

10.根据权利要求9所述的车辆转向装置，其特征在于：所述输出端动力传递副包括固连于输出轴(9)上的输出轴齿轮(901)，固连于第二中间轴(102)上的、与输出轴齿轮(901)啮合传动的第二中间轴齿轮(1021)，所述第二中间轴齿轮(1021)与所述两个可变径的传动轮另一个的固定单元形成同步转动的固连。