[发明专利]基于十字轴万向节的可变速比转向系统

说明书

本发明公开了基于十字轴万向节的可变速比转向系统，包括方向盘、一级减速机构、转向管柱、十字轴万向节传动机构、转向传动轴和转向器；所述一级减速机构为一级定速比减速器；所述一级减速机构的输入端连接所述方向盘的输出端，所述一级减速机构的输出端连接所述转向管柱的输入端；所述十字轴万向节传动机构包括一个十字轴万向节运动副；所述十字轴万向节运动副的输入端连接所述转向管柱的输出；所述十字轴万向节运动副的输出端连接所述转向传动轴的输入端；所述转向器为定速比转向器；所述转向器连接在所述转向传动轴的输出端；本发明结构简单，速比可连续光滑变化，因此本发明能够降低制造成本，提高汽车转向平顺性。

技术领域

本发明属于汽车转向系统领域，具体涉及基于十字轴万向节的可变速比转向系统。

背景技术

汽车转向系统的变速比功能是提高驾驶员转向体验的重要功能。汽车低速急转弯行驶时，转向阻力矩较大，故要求转向系统的速比较大，以提高转向轻便性；汽车以较高车速转向行驶时，转向轮转角较小，转向阻力矩也小，此时要求转向轮反应灵敏，转向系统的速比应当小些。因此转向系统的速比变化曲线应选用大致呈中间小两端大些的下凹形曲线。目前广泛使用的变速比的转向器有齿轮齿条式转向器和循环球齿条齿扇式转向器。但是这些结构的制造需要改变啮合齿的结构，使得制造费时，制造成本较高，且不容易制成速比连续光滑的变化，如附图13所示。

因此，现有技术中需要一种能够克服上述问题的转向系统。

发明内容

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，基于十字轴万向节的可变速比转向系统，包括方向盘、一级减速机构、转向管柱、十字轴万向节传动机构、转向传动轴和转向器。

所述一级减速机构为一级定速比减速器。所述一级减速机构的输入端连接所述方向盘的输出端，所述一级减速机构的输出端连接所述转向管柱的输入端。

将所述转向管柱转动的角度记为当所述方向盘处于初始状态时，所述转向管柱转动的角度为0。当所述方向盘旋转时，所述一级减速机构通过将方向盘的旋转运动减速传递给所述转向管柱，使转向管柱转动的角度范围为

所述十字轴万向节传动机构包括一个十字轴万向节运动副。

所述十字轴万向节运动副的输入端连接所述转向管柱的输出端。所述十字轴万向节运动副的输出端连接所述转向传动轴的输入端。当所述转向管柱转动的角度为0时，所述十字轴万向节运动副的传动速比最小。当所述转向管柱转动的角度从0到时，所述十字轴万向节运动副的传动速比逐渐增大。当所述转向管柱转动的角度从0到时，所述十字轴万向节运动副的传动速比逐渐增大。

所述转向器为定速比转向器。所述转向器连接在所述转向传动轴的输出端。

所述十字轴万向节运动副的初始位置与所述方向盘的初始位置相对应。所述十字轴万向节运动副在初始位置的传动速比最小。在所述方向盘转动时，转矩经一级减速机构减速后传递至所述转向管柱，通过转向管柱传递至所述十字轴万向节传动机构，所述十字轴万向节运动副的传动速比随转角逐渐变化，将转矩变速比的传递至所述转向传动轴后，传递至所述转向器。

本发明还包括基于十字轴万向节的可变速比转向系统，包括方向盘、一级减速机构、转向管柱、十字轴万向节传动机构、转向传动轴和转向器。

所述一级减速机构为一级定速比减速器。所述一级减速机构的输入端连接所述方向盘的输出端，所述一级减速机构的输出端连接所述转向管柱的输入端。

将所述转向管柱转动的角度记为当所述方向盘处于初始状态时，所述转向管柱转动的角度为0。当所述方向盘旋转时，所述一级减速机构通过将方向盘的旋转运动减速传递给所述转向管柱，使转向管柱转动的角度范围为

所述十字轴万向节传动机构包括N个十字轴万向节运动副。其中，其中，N的范围为，2≤N≤5，且N为整数。