一种折叠方向盘

文档序号:1809148 发布日期:2021-11-09 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种折叠方向盘 (Folding steering wheel ) 是由 周厚林 汪伟 温宏杰 陈勇军 于 2021-08-13 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种折叠方向盘,属于方向盘技术领域,具体包括中央部和位于中央部相对两侧的两个轮圈,中央部安装在车辆的转向柱上,轮圈包括握持部和连接中央部的连接部,连接部可枢转的安装在中央部靠近驾驶员一侧顶部;中央部内设有驱动装置和锁止装置,驱动装置能够驱动两个轮圈向车辆转向柱靠拢的收纳位置和远离车辆转向柱的驾驶位置间转动,锁止装置在轮圈移动至驾驶位置时锁定轮圈。通过本申请的处理方案,节约驾驶舱的空间,简化驱动装置和锁止装置的结构,节约成本。(The application provides a folding steering wheel, which belongs to the technical field of steering wheels and particularly comprises a central part and two rims positioned on two opposite sides of the central part, wherein the central part is arranged on a steering column of a vehicle; the wheel rim locking device comprises a wheel rim, a driving device and a locking device, wherein the driving device and the locking device are arranged in the central portion, the driving device can drive the two wheel rims to rotate between a storage position close to the vehicle steering column and a driving position far away from the vehicle steering column, and the locking device locks the wheel rims when the wheel rims move to the driving position. Through the processing scheme, the space of the cockpit is saved, the structures of the driving device and the locking device are simplified, and the cost is saved.)

一种折叠方向盘

技术领域

本申请涉及方向盘的领域,尤其是涉及一种折叠方向盘。

背景技术

随着汽车智能化和自动驾驶技术的发展,传统方向盘占用驾驶舱空间的问题日益突显。

各整车厂和方向盘厂家均在考虑设计制造一种方向盘,以便在人工驾驶场景下能正常使用方向盘,而在自动驾驶场景下能减少方向盘的占用空间,节约驾驶舱的空间。

发明内容

有鉴于此,本申请提供一种折叠方向盘,解决了现有技术中的问题,节约驾驶舱的空间。

本申请提供的一种折叠方向盘采用如下的技术方案:

一种折叠方向盘,包括中央部和位于所述中央部相对两侧的两个轮圈,所述中央部安装在车辆的转向柱上,所述轮圈包括握持部和连接中央部的连接部,所述连接部可枢转的安装在所述中央部靠近驾驶员一侧顶部;

所述中央部内设有驱动装置和锁止装置,所述驱动装置能够驱动两个轮圈向所述车辆转向柱靠拢的收纳位置和远离所述车辆转向柱的驾驶位置间转动,所述锁止装置在所述轮圈移动至所述驾驶位置时锁定所述轮圈。

可选的,所述轮圈呈U型,包含两端的两个连接部和中间的握持部,所述中央部上设有支撑座和转轴,所述支撑座的两外侧端面分别与两个所述连接部内侧端面邻接,所述转轴穿过两所述连接部和支撑座,所述转轴与所述连接部固定连接,相对所述支撑座可枢转地连接。

可选的,所述驱动装置包括驱动电机和传动组件,所述转轴外固定安装有齿轮,所述驱动电机安装在所述中央部底部且旋转轴垂直于所述中央部底部向上延伸,所述传动组件包括涡杆和一对涡轮,所述涡杆一端固定连接在所述驱动电机的旋转轴上,所述涡轮设置在所述中央部内,一侧与所述涡杆啮合,另一侧分别与对应的所述转轴上的所述齿轮啮合。

可选的,所述涡轮包括一级大涡轮、一级小涡轮、二级涡轮,所述一级小涡轮与所述一级大涡轮同轴且固定连接,所述一级大涡轮与所述涡杆啮合,所述一级小涡轮与所述二级涡轮啮合,所述二级涡轮与所述齿轮啮合。

可选的,所述驱动装置外部包裹有外壳,所述涡杆的另一端可旋转地连接在所述外壳顶部,所述一级大涡轮和一级小涡轮具有一级涡轮轴,所述二级涡轮具有二级涡轮轴,所述一级涡轮轴和二级涡轮轴固定安装在所述外壳的侧壁部上,所述外壳还具有缺口供所述二级涡轮穿过与所述齿轮啮合。

可选的,所述锁止装置包括伸缩动力组件、一对锁止销和导向件,一对所述锁止销分别布置在所述两个轮圈位于所述中央部同侧的两个所述连接部附近,所述锁止销通过所述导向件可滑动地固定在所述中央部上,所述连接部上设有供所述锁止销插入的锁止孔,所述轮圈位于所述驾驶位置时,所述伸缩动力组件带动一对所述锁止销分别进入两个连接部的锁止孔,锁止所述轮圈。

可选的,所述伸缩动力组件包括锁止驱动组件、支座、滑动轴和一对锁止连杆,所述支座具有沿车辆转向柱轴线方向延伸的开口部,所述滑动轴在所述开口部内滑动,一对所述锁止连杆的一端连接在所述滑动轴上,另一端分别连接在一对所述锁止销上,所述锁止驱动组件驱动所述滑动轴在所述开口部内上下滑动,通过所述锁止连杆带动所述锁止销在靠近或远离所述锁止孔的位置间移动。

可选的,所述锁止连杆通过铰链销分别与所述滑动轴和锁止销转动地连接。

可选的,所述锁止驱动组件包括电机、驱动连杆和驱动杆,所述电机的输出端固定连接所述驱动连杆,带动所述驱动连杆做往复扇形运动,所述驱动杆的两端分别通过铰链销与所述驱动连杆和滑动轴可转动地连接,所述驱动连杆的往复扇形运动带动所述驱动杆和驱动连杆的铰接点作往复圆弧运动,以带动所述滑动轴在所述开口部内上下滑动。

可选的,所述中央部上覆盖有上盖件,所述两个轮圈的收纳位置位于所述上盖件的投影区域内。

综上所述,本申请包括以下有益技术效果:

1、车辆在驾驶员手动驾驶时,驱动装置带动两个轮圈展开位于驾驶位置,使轮圈处于驾驶员可正常操作的状态,同时锁止装置将位于驾驶位置的轮圈锁定,从而保证驾驶员操作轮圈时轮圈不会晃动,也不会因力矩反向传递而损坏驱动装置,当自动驾驶时,或者驾驶员不需要操作方向盘时,锁止装置取消对轮圈的锁定,轮圈可以转动,驱动装置带动两个轮圈向转向柱一侧转动,两个轮圈向转向柱靠拢处于位于收纳位置,处于折叠状态,从而减少方向盘的占用空间;

2、通过设计一套驱动装置同时带动两个轮圈同步转动,简化折叠方向盘的结构,降低方向盘的成本;

3、当滑动轴处于开口部的最上端和最下端时,整套所锁止装置被迫停止运动,电机处于堵转状态,即使电机继续处于通电状态,也不会影响所锁止装置停止运动,对于电机的通电状态和止动位置,无需采用复杂的电子元件进行控制,只需通过两路电路分别控制电机顺时针和逆时针旋转即可,对于每次顺时针和逆时针旋转的通电时间,只需稍长于计算所得的滑动轴从最上端运动到最下端,或者从最下端运动到最上端所需的时间即可,大大简化了整套装置,降低了成本,易于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请折叠方向盘轮圈处于驾驶位置的整体结构示意图;

图2为本申请折叠方向盘轮圈处于驾驶位置的侧面结构示意图;

图3为本申请的轮圈与驱动装置连接结构示意图;

图4为本申请折叠方向盘的轮圈位于收纳位置的机构示意图;

图5为本申请折叠方向盘的中央部内部的结构整体示意图;

图6为本申请的涡轮、齿轮、转轴、轮圈和锁止销的连接结构示意图;

图7为本申请的驱动装置的结构示意图;

图8为本申请的锁止装置的结构示意图;

图9为本申请的锁止装置的另一视角结构示意图;

图10为本申请的伸缩动力组件、锁止销和导向件的结构示意图。

附图标记说明:1、中央部;12、收纳空腔;2、轮圈;21、锁止孔;22、握持部;23、连接部;3、上盖件;4、驱动装置;41、支撑座;42、转轴;43、齿轮;5、驱动电机;51、涡杆;52、外壳;521、缺口;53、一级涡轮轴;54、一级大涡轮;55、一级小涡轮;56、二级涡轮轴;57、二级涡轮;6、锁止装置;61、支座;611、开口部;62、导向件;621、通孔;63、锁止连杆;64、锁止销;65、驱动杆;66、滑动轴;7、电机;71、输出轴;72、驱动连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

要说明的是,下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见,本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中,且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请,所属领域的技术人员应了解,本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施,且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说,可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外,可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想,图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外,在以下描述中,提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而,所属领域的技术人员将理解,可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

本申请实施例提供一种折叠方向盘。

如图1-图4所示,一种折叠方向盘,包括中央部1和位于中央部1相对两侧的两个轮圈2,中央部1安装在车辆的转向柱上,轮圈2包括握持部22和连接中央部1的连接部23,连接部23可枢转的安装在中央部1靠近驾驶员一侧顶部。中央部1内设有驱动装置4和锁止装置6,驱动装置4能够驱动两个轮圈2向车辆转向柱靠拢的收纳位置和远离车辆转向柱的驾驶位置间转动,锁止装置6在轮圈2移动至驾驶位置时锁定轮圈2。

车辆在驾驶员手动驾驶时,驱动装置4带动两个轮圈2展开位于驾驶位置,展开后的两个轮圈2的位于同一平面,使轮圈2处于驾驶员可正常操作的状态,同时锁止装置6将位于驾驶位置的轮圈2锁定,从而保证驾驶员操作轮圈2时轮圈2不会晃动,也不会因力矩反向传递而损坏驱动装置4。当自动驾驶时,或者驾驶员不需要操作方向盘时,锁止装置6取消对轮圈2的锁定,轮圈2可以转动,驱动装置4带动两个轮圈2向转向柱一侧转动,两个轮圈2向转向柱靠拢处于位于收纳位置,处于折叠状态,从而减少方向盘的占用空间。

而且本申请设计一套驱动装置4同时带动两个轮圈2同步转动,简化折叠方向盘的结构,降低方向盘的成本。

中央部1上覆盖有上盖件3,两个轮圈2的收纳位置位于上盖件3的投影区域内;使得收纳位置的轮圈2被上盖件3遮挡。

如图1、图5和图6所示,轮圈2呈U型,包含两端的两个连接部23和中间的握持部22,中央部1上设有支撑座41和转轴42,本申请实施例中,每个轮圈2均对应设有两个支撑座41和一个转轴42,支撑座41的底部与中央部1的底部固定连接。支撑座41的两外侧端面分别与两个连接部23内侧端面邻接,即,一组支撑座41位于一个轮圈2的两个连接部23之间。转轴42穿过两连接部23和支撑座41,转轴42与连接部23固定连接,使连接部23相对支撑座41可枢转地连接。驱动装置4带动转轴42转动实现轮圈2的转动。

如图5、图6和图7所示,驱动装置4包括驱动电机5和传动组件,转轴42外固定安装有齿轮43,驱动电机5安装在中央部1底部且旋转轴垂直于中央部1底部向上延伸,传动组件包括涡杆51和一对涡轮,涡杆51一端固定连接在驱动电机5的旋转轴上,一对涡轮设置在中央部1内,一侧与涡杆51同时啮合,另一侧分别与对应的转轴42上的齿轮43啮合。

驱动电机5启动,通过旋转轴带动涡杆51转动,一个涡杆51带动一对涡轮同时转动,从而带动齿轮43和转轴42转动,最终将动力同时传输至轮圈2,实现一个驱动电机5带动两轮圈2转动,简化驱动装置4的结构,节约成本。

具体的,涡轮包括一级大涡轮54、一级小涡轮55、二级涡轮57,一级小涡轮55与一级大涡轮54同轴且固定连接,一级大涡轮54与涡杆51啮合,一级小涡轮55与二级涡轮57啮合,二级涡轮57与齿轮43啮合。

涡杆51与一级大涡轮54之间设置有很大的传动比,例如100:1;一级小涡轮55与二级涡轮57之间也设置有较大的传动比,例如3:1。二级涡轮57与齿轮43之间设置有较小的传动比,例如1:1。因此,驱动电机5的高速的旋转运动,例如3000转/分钟,能转换成轮圈2的较慢的旋转运动,例如10转/分钟。也就是说,轮圈2从伸展位置旋转到折叠收缩位置,耗时约1.5秒钟,这能给驾驶员较舒适的感受。在其他实施例中,可以根据轮圈2的转速适当改变涡杆51与一级大涡轮54、一级小涡轮55与二级涡轮57、二级涡轮57与齿轮43的传动比。

驱动装置4外部包裹有外壳52,涡杆51的另一端可旋转地连接在外壳52顶部。一级大涡轮54和一级小涡轮55具有一级涡轮轴53,供一级大涡轮54和一级小涡轮55稳定的转动,二级涡轮57具有二级涡轮轴56,供二级涡轮57稳定的转动,一级涡轮轴53和二级涡轮轴56固定安装在外壳52的侧壁部上,外壳52还具有缺口521供二级涡轮57穿过与齿轮43啮合。

如图5、图8和图9所示,锁止装置6包括伸缩动力组件、一对锁止销64和导向件62,本申请实施例中,锁止销64的数量为两个,每个锁止销64对应一个连接部23,导向件62的数量与锁止销64的数量相同,每个导向件62对应一个锁止销64。在本申请实施例所述的方向盘装置中,共设置有两套锁止装置6。

导向件62的底端固定在中央部1的底部,一对锁止销64分别布置在两个轮圈2位于中央部1同侧的两个连接部23附近,锁止销64通过导向件62可滑动地固定在中央部1上,锁止销64由导向件62支撑,导向件62上设有通孔621,为锁止销64的滑移提供支撑和导向作用,连接部23上设有供锁止销64插入的锁止孔21,轮圈2位于驾驶位置时,伸缩动力组件带动一对锁止销64分别进入两个连接部23的锁止孔21,锁止轮圈2。

如图8和10所示,伸缩动力组件包括锁止驱动组件、支座61、滑动轴66和一对锁止连杆63,支座61固定在中央部1底部,具有沿车辆转向柱轴线方向延伸的开口部611,滑动轴66在开口部611内滑动,一对锁止连杆63的一端连接在滑动轴66上,另一端分别连接在对应的锁止销64上,锁止驱动组件驱动滑动轴66在开口部611内上下滑动,通过锁止连杆63带动锁止销64在靠近或远离锁止孔21的位置间移动。

锁止连杆63通过铰链销分别与滑动轴66和锁止销64转动地连接,铰链销的轴向方向平行于滑动轴66的轴向方向。

开口部611的长度经过特别的计算,与锁止连杆63、锁止销64等零件的长度匹配设计,使当滑动轴66处于开口部611的最上端时,两个锁止连杆63之间的夹角处于最大角度状态,且大于90度,小于180度。锁止销64处于最外伸的状态,即锁止销64插入轮圈2的锁止孔21内,将轮圈2牢固地固定在水平伸展状态。当滑动轴66处于开口部611的最下端时,两个锁止连杆63之间的夹角处于最小角度状态,且小于90度,锁止销64处于最内收的状态,即锁止销64完全从轮圈2的锁止孔21内退出,此时轮圈2可绕转轴42旋转。

锁止驱动组件包括电机7、驱动连杆72和驱动杆65,电机7的输出端固定连接驱动连杆72,电机7的输出端即为电机7的输出轴71,电机7的输出轴71通过固定螺母与驱动连杆72连接固定,电机7的输出轴71转动带动驱动连杆72做往复扇形运动。驱动杆65的两端分别通过铰链销与驱动连杆72和滑动轴66可转动地连接,驱动连杆72的往复扇形运动带动驱动杆65和驱动连杆72的铰接点作往复圆弧运动,以带动滑动轴66在开口部611内上下滑动。

电机7的输出轴71顺时针旋转时,带动驱动连杆72同步顺时针旋转,因为驱动连杆72的另一端与驱动杆65连接,且相互之间可相对旋转运动,从而带动驱动杆65向上运动,并带动滑动轴66沿开口部611向上运动。随着滑动轴66向上运动,两个锁止连杆63之间的夹角越来越大,两个锁止销64分别向外伸展运动,插入轮圈2的锁止孔21内,直到滑动轴66处于开口部611的最上端时,两个锁止连杆63之间的夹角处于最大角度状态,两个锁止销64处于最外伸的状态。在本实施例中,此时驱动连杆72转过的角度小于90度。

从起始状态开始,当电机7的输出轴71逆时针旋转时,带动驱动连杆72同步逆时针旋转。因为驱动连杆72的另一端与驱动杆65连接,且相互之间可相对旋转运动,从而带动驱动杆65向下运动,并带动滑动轴66沿开口部611向下运动。随着滑动轴66向下运动,两个锁止连杆63之间的夹角越来越小,两个锁止销64分别向内收缩运动,从轮圈2的锁止孔21中退出,直到滑动轴66处于开口部611的最下端时,两个锁止连杆63之间的夹角处于最小角度状态,锁止销64处于最内收的状态,即锁止销64完全从轮圈2的锁止孔21内退出。在本实施例中,此时驱动连杆72转过的角度同样小于90度。

当滑动轴66处于开口部611的最上端和最下端时,整套所锁止装置被迫停止运动,电机7处于堵转状态,即使电机7继续处于通电状态,也不会影响锁止装置6停止运动。也就是说,对于电机7的通电状态和止动位置,无需采用复杂的电子元件进行控制,只需通过两路电路分别控制电机7顺时针和逆时针旋转即可。对于每次顺时针和逆时针旋转的通电时间,只需稍长于计算所得的滑动轴66从最上端运动到最下端,或者从最下端运动到最上端所需的时间即可。在通电时间比运动时间长出来的时间里,虽然电机7处于通电状态,但整套锁止装置6处于停止状态,电机7处于堵转状态,此时电机7的电能会转换成热能。因为此过程时间很短,约1到2秒钟,其产生的热量有限,不会对整套系统造成损害。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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