一种可变传动比转向系统的控制机构技术领域
本发明涉及汽车转向系统，特别涉及一种可变传动比转向系统的控制机构。
背景技术
汽车的转向机构的传动比一般都是固定的，固定传动比的转向机构具有结构简
单、成本低的优点。但是汽车在不同的速度时对转向机构的传动比要求是不同的，当低速急
转弯或调头时希望传动比小一些，这样能增加转向系统的灵活性，以方便转向。而高速行驶
时希望转身机构的传动比大一些，这样就不会因为稍一转动方向盘车辆就急转弯，从而增
加车辆行驶的稳定性。而固定传动比的转向机构无法同时满足这两个要求。
为了能同时满足灵活性和稳定性的要求，一些高档汽车使用了可变传动比的转向
系统，这些转身系统是通过一套两自由度的行星齿轮机构或谐波齿轮机构来实现，需要安
装驱动电机和角度传感器，成本比较高。
发明内容
针对现有技术中汽车的转向机构存在的上述问题，本发明提供一种可变传动比转
向系统的控制机构，以克服现有变传动比转向系统需要安装角度传感器，从而带来高成本
的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种可变传动比转向系统的控制机构，包括控制开关、控制开关齿条、可滑动转
轴、可变长度杠杆、方向盘齿条、行星齿轮架、齿圈、太阳轮、行星齿轮、控制电缆、电机、过
轮；所述太阳轮与方向盘连接，所述行星齿轮架与车轮连接，所述齿圈包括内齿轮和外齿
轮，所述行星齿轮设置有两个；所述太阳轮与方向盘齿条相互啮合，太阳轮的旋转带动方向
盘齿条横向移动，所述可变长度杠杆是可伸缩杆，其一端铰接于方向盘齿条上，另一端与控
制开关连接，所述可变长度杠杆中设置有槽，可滑动转轴仅可在所述槽中上下滑动，所述控
制开关安装在控制开关齿条上，所述过轮分别与齿圈的外齿轮和控制开关齿条相互啮合，
控制开关通过控制电缆将控制信号传送至电机，电机与齿圈的外齿轮相互啮合，行星齿轮
分别与齿圈的内齿轮以及太阳轮相互啮合，所述星齿轮架的两端分别铰接于行星齿轮的转
轴上。
进一步，当车辆低速行驶时，通过将可滑动转轴下移，降低转向机构的传动比，增
加转身灵敏度。
进一步，当车辆高速行驶时，通过将可滑动转轴上移，增加转向机构的传动比，降
低转身灵敏度。
本发明的有益效果如下：
本发明可以实现汽车的转身机构可变传动比传动，在低速时降低转向机构的传动
比，增加转向的灵敏度，高速时增加转向机构的传动比，降低灵敏度，增加行驶时的稳定性；
同时，不需要角度传感器，具有成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的可变传动比转向系统的控制机构的结构原理图。
图2是降低控制机构传动比时的本发明的结构原理图。
图3是增加控制机构传动比时的本发明的结构原理图。
图中：1-控制开关，2-控制开关齿条，3-可滑动转轴，4-可变长度杠杆，5-方向盘齿
条，6-行星齿轮架，7-齿圈，8-太阳轮，9-行星齿轮，10-控制电缆，11-电机，12-过轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
本发明的可变传动比转向系统的控制机构的结构如图1所示，包括控制开关1、控
制开关齿条2、可滑动转轴3、可变长度杠杆4、方向盘齿条5、行星齿轮架6、齿圈7、太阳轮8、
行星齿轮9、控制电缆10、电机11、过轮12。
太阳轮8与方向盘连接，行星齿轮架6与车轮连接，齿圈7包括内齿轮和外齿轮，行
星齿轮9设置有两个。
太阳轮8与方向盘齿条5相互啮合，太阳轮8的旋转带动方向盘齿条5横向移动。可
变长度杠杆4是可伸缩杆，其一端铰接于方向盘齿条5上，另一端与控制开关1连接。可变长
度杠杆4中设置有槽，可滑动转轴3仅可在所述槽中上下滑动。控制开关1安装在控制开关齿
条2上。过轮12分别与齿圈7的外齿轮和控制开关齿条2相互啮合，控制开关1通过控制电缆
10将控制信号传送至电机11，电机11与齿圈7的外齿轮相互啮合。行星齿轮9分别与齿圈7的
内齿轮以及太阳轮8相互啮合。行星齿轮架6的两端分别铰接于行星齿轮9的转轴上。
方向盘齿条5由装在方向盘轴上的齿轮驱动。控制开关1安装在控制开关齿条2上。
控制开关齿条2由行星齿轮机构的齿圈7驱动。可变长度杠杆4由两根杆组成，其中一根插在
另一根中，两根杆可以相对滑动，从而改变杆的总长。可变长度杠杆4中有槽，可滑动转轴3
可在槽中滑动。可变长度杠杆一端与方向盘齿条5连接，另一端与控制开关1连接。太阳轮8
与方向盘连接，行星齿轮架6与车轮连接，可滑动转轴3只能上下移动。
本发明的可变传动比转向系统的控制机构的工作过程如下：
当司机顺时针转动方向盘时，如图1所示，方向盘齿条向右移动，带动可变长度杠
杆右移。因为可滑动转轴的阻挡，所以可变长度杠杆的另一端向左推动控制开关。控制开关
产生控制信号使电机逆时针旋转，从而带动齿圈顺时针旋转。这时太阳轮与齿圈一起驱动
行星齿轮架顺时针旋转。同时齿圈通过过轮带动控制开关齿条左移。如果此时司机停止转
动方向盘，那么可变长度杠杆将不再向左推控制开关，控制信号消失，电机停转。
当车辆低速行驶，需要降低转向机构的传动比，增加转身灵敏度时，可滑动转轴向
下移动，如图2所示。这时方向盘齿条只需要少量移动就能带动控制开关齿条大范围移动，
从而使电机驱动齿圈大幅度转动，从而增加行星齿轮架的转角，减小转向机构的传动比，增
加灵敏度。
当车辆高速行驶，需要增加转向机构的传动比，降低灵敏度时，可滑动转轴向上移
动，如图3所示。这时方向盘齿条大范围移动只能带动控制开关齿条少量移动，从而使电机
驱动齿圈小幅度转动，减大转向机构的传动比，减小灵敏度。
综上所述，本发明的可变传动比转向系统的控制机构可以实现汽车的转身机构可
变传动比传动，在低速时降低转向机构的传动比，增加转向的灵敏度，高速时增加转向机构
的传动比，降低灵敏度，增加行驶时的稳定性。同时还不需要角度传感器，具有成本低的优
点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。凡在本发明的精
神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。