[发明专利]一种汽车转向装置

说明书

技术领域

本发明属于车辆技术领域，涉及一种汽车，特别是一种汽车转向装置。

背景技术

汽车是指有自身装备的动力装置驱动，一般具有四个或四个以上车轮，不依靠轨道或架线而在陆地行驶的车辆。汽车按用途可分为轿车、客车、货车和特种用途的汽车。

目前，汽车的转向系统中均装有助力转向装置，它是指可以借助外力的帮助，使操作转向盘的力量减轻的装置；因此连柔弱女性也能操作驾驶。该助力转向装置虽然大大地降低了驾驶强度及提高了驾驶乐趣，但是还是会在正常驾驶时助力转向装置发生故障，导致失去助力等问题。

若轿车失去助力，则因为轿车载荷较轻，或许还是可以操控车辆的。但由于客车和卡车等车辆前轴负荷重，失去助力后转向力增大若干倍；于是该类车辆的转向盘直径大都在500mm左右。之所以将转向盘做这么大是因为《GB17675汽车转向系基本要求》中的要求转向系统中的液压、气压或电气部件部分或者全部失去助力时，转向力也不大于规定的数值。该结构虽然通过转向盘直径大小满足了国家标准，显然该转向盘存在着操作性差，占用空间大等问题；同时还存在着驾驶失去助力的汽车劳动强度，危险性高的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车转向装置，通过操纵本转向装置能增加转向传动轴扭力。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车转向装置，它包括转向盘和转向机；所述的转向盘上连接有转向柱，所述的转向机上连接有转向传动轴；所述的转向柱和转向传动轴之间设有通过齿轮传动的传动机构，所述的传动机构包括至少一个主动齿轮、至少有两个从动齿轮和一切换组件，通过此切换组件使所述的主动齿轮与任意一个从动齿轮之间形成传动关系且形成传动关系的全部传动比不完全相同。

本汽车转向装置设置在汽车中，其最优应用于货车或大客车上。转向柱和转向传动轴之间通过齿轮传动的传动机构相连，因此转动转向盘依次带动转向柱和转向传动轴转动，进而实现转向。因为主动齿轮能与任意一个从动齿轮之间形成传动关系且形成传动关系的全部传动比不完全相同，即本传动机构具有多个传动比，传动比高的传动关系相对于传动比低的传动关系具有降速增扭的功能，因此当助力装置处于正常工作状态时本传动机构可以采用传动比低的传动关系；当助力装置失去助力后本传动机构可以采用传动比高的传动关系；上述两种传动关系是通过操纵切换组件切换的。总之，装备有该转向装置汽车可以降低转向盘的直径；其原因在于，可以通过切换传动关系改变传动扭力，即可降低输入的扭力。

在上述的汽车转向装置中，所述的传动机构包括两个沿着转向柱轴向并列设置的主动齿轮和两个沿着转向传动轴并列设置的从动齿轮；所述的两个主动齿轮与两个从动齿轮一一对应地相啮合，所述的一个主动齿轮直径小于另一个主动齿轮的直径；所述的切换组件位于两个从动齿轮之间且与转向传动轴相连。

在上述的汽车转向装置中，所述的传动机构包括输入轴、中间轴和输出轴，输入轴的轴心和输出轴的轴心位于同一直线上；所述的输入轴与转向柱相连，所述的输出轴与转向传动轴相连；所述的输入轴的端部固定有一个主动齿轮，所述的输出轴的端部套设有两个沿着转向传动轴并列设置的从动齿轮；所述的中间轴上固定有三个沿着中间轴轴向并列设置的中间齿轮，其中一个中间齿轮与主动齿轮相啮合，另两个中间齿轮与两个从动齿轮一一对应地相啮合，所述的一个从动齿轮直径小于另一个从动齿轮的直径；所述的切换组件位于两个从动齿轮之间且与转向传动轴相连。

该结构输入轴、中间轴和输出轴连接转向柱与转向传动轴，可以解决转向柱与转向传动轴不同心的问题，同时可以保证输入轴和输出轴位于同一轴线上，这样可以保证结构的紧凑性及易对原有车辆进行改装。本传动机构主要包括轴和齿轮，因此生产成本较低。

在上述的汽车转向装置中，所述的中间齿轮与主动齿轮之间的传动比和中间齿轮与其中一个从动齿轮之间的传动比相等。当传动机构中的中间齿轮与主动齿轮之间的传动比和中间齿轮与从动齿轮之间的传动比相等时，当助力系统正常工作时转向柱与转向传动轴扭力相等；即可以保证此状态下该车辆与其他车辆使用及操纵一致。

在上述的汽车转向装置中，所述的转向柱和转向传动轴之间设有支架，所述的输入轴、中间轴和输出轴均定位在支架上。支架主要用于定位各个轴，进而方便轴的安装及转动的稳定性。本支架还可以制作呈箱状，同时还用于存储润滑油，一提高齿轮之间的灵活性。

在上述的汽车转向装置中，所述的支架固定在汽车车身上。本支架还可以定位在转向柱和转向传动轴上。