[发明专利]用于车辆的主动转向的设备以及具有这种设备的转向机构

说明书

技术领域

本发明涉及用于设置有动力转向装置的卡车的主动转向的设备，其包括差动型转向轮传动机构，用于将来自输入轴的转向轮角度偏转以及从定位装置叠加于转向轮角度偏转上的转向角度偏转传递至输出轴。本发明还涉及具有这种设备的转向机构。

背景技术

在这种类型的已知设备中，由驾驶员进行的转向轮角度偏转因而形成差动齿轮的第一输入，以及叠加的转向角度偏转为第二输入。

这种用于主动转向的设备的优点在于，转向系统中仅需要小型电机，因为必要的转向力矩通过动力转向装置来提供。在这种已知设备用于汽车中时，驾驶员能在动力转向装置和电机故障时用1：1的转向比单纯地手动地继续转向车辆。

其原因在于，期望在没有外部控制信号用于叠加转向角度偏转之下不改变转向，而是将主动转向功能添加至现有转向系统以使得在呈电机形式的定位装置不运行时适用相同的标准比率1：1。因而存在着很多在驾驶期间帮助驾驶员的可能方式。例如，外部控制信号可用来持续地改变转向比以使得其随着车速增大而降低并且在车辆静止时增大。在汽车中，转向装置的整体比率可以例如是1：13，使得能在驱动期间使用电机来增加角度和动态地改变比率。机动车道上相当快速的驾驶将比率稍微降低至例如1：15-17。在停车时，驾驶员将不愿意转动转向轮太多。这种情形导致费力来实现相当直接的比率。另一可能是以各种方式使用主动转向来纠正转向轮偏转，例如抵消侧风或倾斜行车道或转向轮偏转背离行车道的偏差。

在卡车中使用相同技术的任何尝试遇到了车辆太重导致在液压动力转向装置故障时不能转向的问题。目前，在液压动力转向装置故障时通常仅能转向两轴卡车。更多轴并且尤其是更多被转向的轴导致太大以致难以克服的转动力矩。解决此问题的一种可能方式是在转向系统中安装额外的液压泵，这是相对昂贵的解决方案但是却是目前技术不可避免的。

发明内容

本发明的一个目标是进一步开发一种引言所述类型的设备，以使得其也能有利地用于重型卡车上。换言之，该设备必须能利用主动转向的所有潜能但是同时却能在动力转向装置功能故障时安全地操作。

根据本发明的一个形式，转向轮传动机构中的转向轮角度偏转的传递由将转向轮角度偏转减档至输出轴的齿轮级来进行，齿轮级的比率使得卡车在动力转向装置故障的情况下能手动地转向。

本发明所基于的理解在于，转向轮传动机构从输入至输出中不是1：1而是例如1：2的比率能将整个转向装置的比率从正常的通常为大约1：19降低至例如1：38。这使得驾驶员能在没有动力转向装置之下以及没有来自定位装置的辅助之下转向。所得到的协同效应是，当车辆装备有如此构造的主动转向装置时，转向系统中无需额外的泵来确保动力转向装置故障时的安全性。当然，定位装置/电机则需要在正常操作期间工作更多，但是这是小问题。

转向轮传动机构通常可具有大约1：1.3和1：3之间的比率，尤其为大约1：2。

由转向轮传动机构的定位装置所引起的转向角度偏转在定位装置和/或动力转向装置不操作时可被阻断。这确保了如果定位装置也不动作的话，转向轮传动机构的角度叠加步骤不会伴随着和导致转向轮传动机构不操作。这可例如借助于角度叠加步骤的自抑制蜗轮和小齿轮或者借助于弹簧加载的销来实现，它们在定位装置的动力供应故障时阻断角度叠加步骤。然而，也可期望在仅动力转向装置不动作时（即与定位装置的功能独立地进行）阻断这个角度叠加步骤。

转向轮传动机构可包括具有输入太阳轮、输出太阳轮以及一对布置为在太阳轮之间的公共轴上主动啮合的行星轮的双行星齿轮。所需的减档那么就能易于通过减少输入太阳轮相对于输出太阳轮的齿数以及相应地调节行星齿轮的相应齿数来实现。

本发明的其他特点和优点可由权利要求以及下面给出的对示例实施例的描述所表明。

附图说明

图1是具有根据本发明的转向轮传动机构的动力辅助转向装置的局部截面的示意性侧面图；

图2是根据本发明的转向轮传动机构的部分截面的示意性透视图；并且

图3是具有根据本发明的变型转向轮传动机构的动力辅助转向装置的示意性截面图；

具有相同或类似功能的部件在全部附图中具有相同的参考编号。

具体实施方式

图1中所示的转向装置具有转向轮传动机构10以及连接至转向轮传动机构10的动力转向装置50。

在所示的示例中，动力转向装置50大致以下面的方式布置。