CN105059361B - 方向盘总成及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种方向盘总成及汽车。包括方向盘本体、转向轴、驱动机构和控制装置，方向盘本体包括固定盘和活动盘，活动盘与固定盘可转动连接；驱动机构设于转向轴上，且与活动盘铰接；控制装置输出端与驱动机构电连接，输入端与车门锁传感器和座椅传感器分别电连接；车门锁传感器用于当检测到车门锁打开时，向控制装置发送第一信号，以使控制装置控制驱动机构带动活动盘沿靠近转向轴的方向翻转；座椅传感器用于当检测到座椅所受压力大于预设值时，向控制装置发送第二信号，以使控制装置控制驱动机构带动活动盘沿远离转向轴的方向翻转至与固定盘位于同一平面内。本发明提供的方向盘总成及汽车能在驾驶员上下车时自动折叠，以提供较大的活动空间。

Description

方向盘总成及汽车

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术，尤其涉及一种方向盘总成及汽车。

背景技术

汽车方向盘主要作用是将驾驶员作用到方向盘边缘上的力转变为转矩后传递给转向轴，用来操纵汽车行驶方向。

目前汽车驾驶室内的方向盘一般采用整体式的结构，并与转向轴连接，转向轴上部与方向盘固定相连，转向轴下部安装转向器，方向盘在安装后仅可绕转向器旋转，自身不可折叠，因而占据较多的车内空间，特别地，由于驾驶员在上下车时需要从座位与方向盘之间的空隙进出，但是由于方向盘与座位之间的距离较小，造成驾驶员上下车十分不方便。

发明内容

本发明提供一种方向盘总成及汽车，用以解决现有技术中的缺陷，实现在驾驶员上下车时自动折叠，在驾驶员上车坐上座位后自动展开，能够在不影响正常驾驶的功能的情况下，方便驾驶员上下车。

本发明一方面提供一种方向盘总成，包括：

方向盘本体，包括固定盘和活动盘，所述固定盘和所述活动盘围成所述方向盘本体，所述活动盘与所述固定盘可转动连接；

转向轴，固定设置于所述方向盘本体的下方；

驱动机构，设置于所述转向轴上，且与所述方向盘本体的活动盘铰接；

控制装置，输出端与所述驱动机构电连接，输入端与车门锁传感器和座椅传感器分别电连接；

所述车门锁传感器用于：当检测到车门锁打开时，向所述控制装置发送第一信号，以使所述控制装置控制所述驱动机构带动所述活动盘沿靠近所述转向轴的方向向下翻转；

所述座椅传感器用于：当检测到座椅所受压力大于预设值时，向所述控制装置发送第二信号，以使所述控制装置控制所述驱动机构带动所述活动盘沿远离所述转向轴的方向向上翻转至与固定盘位于同一平面内。

本发明另一方面还提供一种汽车，包括驾驶室，所述驾驶室内安装有如上所述的方向盘总成。

本发明提供的方向盘总成及汽车，通过将方向盘本体分割为固定盘和活动盘两个部分，且活动盘能够相对于固定盘翻转，活动盘与驱动机构铰接，而驱动机构则通过控制装置控制其驱动，控制装置与座椅传感器和车门锁传感器相结合，车门锁传感器传递车门打开的信号，说明驾驶员需要上下车，控制装置控制驱动机构带动活动盘折叠，让出空间供驾驶员上下车；座椅传感器传递座椅上有人的信号，说明驾驶员需要正常驾驶，控制装置则控制驱动机构带动活动盘展开，方向盘本体恢复正常状态，供驾驶员正常开车；本发明所提供的技术方案能够实现在驾驶员上下车时方向盘自动折叠提供更大的活动空间给驾驶员以方便上下车，在驾驶员已经坐到座位上时，方向盘能够恢复初始状态供驾驶员正常开车使用。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的方向盘总成未折叠时的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的方向盘总成折叠时的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的方向盘总成的电控原理图；

图4为本发明实施例二提供的方向盘总成的电控原理图；

图5为本发明实施例三提供的方向盘总成的电控原理图；

图6为本发明实施例提供的方向盘总成的安装后使用状态图一；

图7为本发明实施例提供的方向盘总成的安装后使用状态图二。

附图标记：

1-方向盘本体； 2-转向轴； 3-驱动机构；

4-控制装置； 5-车门锁传感器； 6-座椅传感器；

7-滑槽； 8-限位开关； 9-提醒装置；

101-固定盘； 102-活动盘； 103-软质橡胶；

104-固定轮辐； 105-活动轮辐； 301-滑块；

302-连接杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的方向盘总成未折叠时的结构示意图；图2为本发明实施例一提供的方向盘总成折叠时的结构示意图；图3为本发明实施例一提供的方向盘总成的电控原理图；请参照附图1～附图3，本实施例提供一种方向盘总成，包括方向盘本体1、转向轴2、驱动机构3和控制装置4。

其中，方向盘本体1包括固定盘101和活动盘102，固定盘101和活动盘102围成方向盘本体1，活动盘102与固定盘101可转动连接；转向轴2固定设置于方向盘本体1的下方；驱动机构3设置于转向轴2上，且与方向盘本体1的活动盘102相铰接；控制装置4的输出端与驱动机构3电连接，输入端与车门锁传感器5和座椅传感器6分别电连接。

车门锁传感器5用于当检测到车门锁打开时，向控制装置4发送第一信号，以使控制装置4控制驱动机构3带动活动盘102沿靠近转向轴2的方向向下翻转；座椅传感器6用于当检测到座椅所受压力大于预设值时，向控制装置4发送第二信号，以使控制装置4控制驱动机构3带动活动盘102沿远离转向轴2的方向向上翻转至与固定盘101位于同一平面内。

本实施例优选的，固定盘101的弧长大致为四分之三个方向盘本体1的圆弧长，而活动盘102大致为四分之一个方向盘本体1的圆弧长，固定盘101与活动盘102可以采用软质橡胶103连接，软质橡胶103通常为含硫磺量较低和弹性、柔软性较好的一类硫化橡胶，该软质橡胶103应既可以保证活动盘102与固定盘101之间可以弯曲，又能保证活动盘102与固定盘101之间能够稳定连接。

或者可以选择的是，固定盘101也可以与活动盘102铰接在一起，活动盘102可相对于固定盘101上下翻转；固定盘101与活动盘102之间的连接方式有多种，并不限于本发明所提供的上述方式，只要能保证活动盘102可相对于固定盘翻转即可，在此，本发明不作具体限定。

转向轴2可以通过紧固件固定设置于方向盘本体1的下方，用于传递驾驶员施加给方向盘本体1的扭矩；优选的，驱动机构3可以设置在转向轴2的侧面，或者，还可以设置在转向轴2的内部，驱动机构3的数量可以为一个或者一个以上，例如，驱动机构3可以为三个，三个驱动机构3分散设置在转向轴2的侧面，且位于活动盘102的下方，以在多点处同时带动活动盘102的翻转，使得活动盘102的转动更加稳固，当然，当驱动机构3为多个时，控制装置4内可以具有相应的同步模块，以使得各个驱动机构3可以同步驱动。

下面具体介绍本技术方案所提供的方向盘总成的在使用时的具体工作过程：

S101：驾驶员上车，车门锁打开，车门锁传感器5检测到开锁信号(第一信号)；

S102：车门锁传感器5将第一信号发送给控制装置4处理；

S103：控制装置4控制驱动机构3驱动滑块301带动活动盘102折叠；方向盘折叠让出空间，方便驾驶员上车；

S104：驾驶员入座后，座椅传感器6检测到驾驶员入座信号(第二信号)；

S105：座椅传感器6将第二信号发送给控制装置4处理；

S106：控制装置4控制驱动机构3驱动滑块301带动活动盘102展开至与固定盘101位于同一平面，方向盘恢复初始状态供驾驶员使用；

S107：驾驶员下车，开车门，车门锁打开，车门锁传感器5检测到开锁信号(第一信号)；

S108：车门锁传感器5将第一信号发送给控制装置4处理；

S109：控制装置4控制驱动机构3驱动滑块301带动活动盘102折叠；方向盘折叠让出空间，方便驾驶员起身下车。

本实施例提供的方向盘总成，通过将方向盘本体1分割为固定盘101和活动盘102两部分，且活动盘102能够相对于固定盘101翻转，活动盘102与驱动机构3铰接，而驱动机构3则通过控制装置4控制其驱动，控制装置4与座椅传感器6和车门锁传感器5相结合，当接收到车门锁传感器5传来的第一信号(开锁信号)时，表示此时车门打开，驾驶员需要上车或者下车，控制装置4控制驱动机构3带动活动盘102折叠，让出空间供驾驶员上下车；当接收到座椅传感器6传来的第二信号(驾驶员入座信号)时，表示此时座椅上有人，需要正常驾驶，控制装置4则控制驱动机构带动活动盘102展开至与固定盘101处于同一平面，此时方向盘本体1恢复初始正常状态，供驾驶员正常开车；本发明所提供的技术方案能够实现在驾驶员上车或下车时方向盘自动折叠以提供更大的活动空间给驾驶员，方便上下车，在驾驶员已经坐到座位上时，方向盘本体1能够恢复初始状态供驾驶员正常开车使用，具有结构简单，自动化程度较高等优点。

请继续参照附图1和附图2，进一步的，驱动机构3可以包括动力装置(图中未示出)、滑块301和连接杆302。

动力装置的输出轴与滑块301固定连接，滑块301滑设于转向轴的侧面，动力装置用于沿平行于转向轴2的轴线方向输出驱动力给滑块301，连接杆302的一端与滑块301铰接，连接杆302的另一端与活动盘102铰接。通过动力装置推动滑块301上滑或者下滑，而滑块301则在滑动过程中带动连接杆302运动，在滑块301上滑的过程中，带动连接杆302沿斜上方推动活动盘102翻转至与固定盘101位于同一平面内；在滑块301被动力装置拉动下滑的过程中，带动连接杆302沿斜下方拉动活动盘102翻转至预设位置，而该预设位置可以根据选用的动力装置的输出轴的行程决定。本实施例提供的驱动机构3结构简单，制造成本低廉。

在本实施例中，动力装置可以为直线电机或液压缸或气缸，或者，其他能够提供沿平行于转向轴2的轴线方向的输出力，且保证输出力的方向可以向上也可以向下即可。连接杆302可以选用不锈钢制成，并且，优选的，该连接杆302可以选用空心结构，以减轻其本身重量。

在转向轴2的侧面沿平行于转向轴2的轴线方向开设有滑槽7；滑槽7的内侧壁上设置有导轨(图中未示出)，滑块301的侧面设有与导轨配合的导槽(图中未示出)；或者，滑槽7的内侧壁上设置有导槽，滑块301的侧面设有与导槽配合的导轨。导轨与导槽的设计以保证滑块301能在滑槽7内稳定滑动，且不会脱出。

当然，需要说明的是，导轨与导槽也可以设置在滑块301底面与滑槽7的表面之间，设计人员可以根据实际情况具体设计。

进一步的，方向盘本体1还可以包括至少一个固定连接于固定盘101与转向轴2之间的固定轮辐104，以及至少一个连接于活动盘102与转向轴2之间的活动轮辐105，活动轮辐105的一端与活动盘102固定连接，活动轮辐105的另一端与转向轴2铰接；连接杆302位于活动轮辐105的正下方。活动盘102可以连接有轮辐也可以不连接轮辐，本实施例通过将活动盘102与转向轴2支架通过活动轮辐105连接，活动轮辐105能够随着活动盘102相对转向轴2相对转动，不影响活动盘102的翻转折叠，并且在方向盘展开后，活动轮辐105能够给活动盘102提供一定的辅助支撑，以更进一步稳定活动盘102，将连接杆302设置于活动轮辐105的下方，可以在方向盘展开后便于连接杆302的隐藏，保证方向盘的外观不受影响。

在上述实施例中，连接杆302的长度可以大于方向盘本体1的半径。由此，可以使得方向盘在完全展开后，即活动盘102在向上翻转至与固定盘101位于同一平面后，连接杆302的连线能与方向盘本体1的半径以及转向轴2之间形成一个稳定的三角形结构，以给予活动盘102最稳定的支撑。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的方向盘总成的电控原理图；请参照附图1、附图2和附图4，本实施例与实施例一基本类似，与实施例一不同的是，在实施例一的基础上，还进一步设置限位开关8，限位开关8可以设置于转向轴2上部和/或下部，且与控制装置4电连接，用于当滑块301滑动到接触限位开关8时发出第三信号，以使控制装置4控制动力装置停止驱动。

具体设计人员可以根据活动盘102完全展开至与固定盘101位于同一平面时滑块301的所处位置，而根据滑块301此时的位置设置限位开关8在上部的固定位置，根据活动盘102所需折叠的程度，例如，需要设计活动盘102折叠后与固定盘101呈90度，则根据活动盘102折叠90度时滑块301的位置，而根据滑块301此时的位置设置限位开关8在下部的固定位置，限位开关8的设置可以方便控制动力装置的输出轴的输出长度，可以满足多种型号和类型的动力装置，而不需要对动力装置的本身输出行程具有过高要求，提高通用性。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的方向盘总成的电控原理图；请参照附图1、附图2和附图5，本实施例在实施例二的基础上进一步优化，具体的，本实施例提供的方向盘总成还可以包括提醒装置9，提醒装置9与限位开关8电连接，用于接收到限位开关8所发出的第三信号后发出提醒信号以提醒驾驶员方向盘已完全展开。

本实施例中的提醒信号可以包括以下信号中的至少一种：光信号、声音信号。即可以为光信号或者声音信号，或者光信号与声音信号的组合信号。例如可以采用闪光的形式，或者蜂鸣的形式，或者闪光和蜂鸣配合的形式来提醒驾驶员方向盘已经恢复初始状态，可以正常驾驶，驾驶员只有在收到该提醒信号后才会开始驾车，以防止方向盘还未充分展开的情况下，驾驶员便开始驾驶，在一定程度上提高了整车的安全性能，符合人性化要求。

实施例四

本实施例提供一种汽车，包括驾驶室，驾驶室内安装有如上述任一实施例所提供的方向盘总成。

图6为本发明实施例提供的方向盘总成的安装后使用状态图一；图7为本发明实施例提供的方向盘总成的安装后使用状态图二。图6显示方向盘总成处于正常状态，图7显示方向盘总成处于折叠状态，由图6和图7对比可以明显看出折叠后的方向盘总成与座椅之间的空隙变大，更加便于驾驶员上下车。

本实施例四提供的汽车中，方向盘总成的结构和功能与上述实施例的相同，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种方向盘总成，其特征在于，包括：

方向盘本体，包括固定盘和活动盘，所述固定盘和所述活动盘围成所述方向盘本体，所述活动盘与所述固定盘可转动连接；

转向轴，固定设置于所述方向盘本体的下方；

驱动机构，设置于所述转向轴上，且与所述方向盘本体的活动盘铰接；

控制装置，输出端与所述驱动机构电连接，输入端与车门锁传感器和座椅传感器分别电连接；

所述车门锁传感器用于：当检测到车门锁打开时，向所述控制装置发送第一信号，以使所述控制装置控制所述驱动机构带动所述活动盘沿靠近所述转向轴的方向向下翻转；

所述座椅传感器用于：当检测到座椅所受压力大于预设值时，向所述控制装置发送第二信号，以使所述控制装置控制所述驱动机构带动所述活动盘沿远离所述转向轴的方向向上翻转至与固定盘位于同一平面内；

所述驱动机构包括动力装置、滑块和连接杆；

所述动力装置的输出轴与所述滑块固定连接，所述滑块滑设于所述转向轴的侧面，所述动力装置用于沿平行于所述转向轴的轴线方向输出驱动力给所述滑块，所述连接杆的一端与所述滑块铰接，所述连接杆的另一端与所述活动盘铰接；

所述驱动机构为三个，所述三个驱动机构分散设置在所述转向轴的侧面，且位于所述活动盘下方。

2.根据权利要求1所述的方向盘总成，其特征在于，所述活动盘与所述固定盘之间通过软质橡胶连接；或者，所述活动盘与所述固定盘铰接。

3.根据权利要求1或2所述的方向盘总成，其特征在于，在所述转向轴的侧面沿平行于所述转向轴的轴线方向开设有滑槽；

所述滑槽的内侧壁上设置有导轨，所述滑块的侧面设有与所述导轨配合的导槽；或者，所述滑槽的内侧壁上设置有导槽，所述滑块的侧面设有与所述导槽配合的导轨。

4.根据权利要求1或2所述的方向盘总成，其特征在于，所述方向盘本体还包括至少一个固定连接于固定盘与转向轴之间的固定轮辐，以及至少一个连接于活动盘与转向轴之间的活动轮辐，所述活动轮辐的一端与所述活动盘固定连接，所述活动轮辐的另一端与所述转向轴铰接；所述连接杆位于所述活动轮辐的正下方。

5.根据权利要求4所述的方向盘总成，其特征在于，所述连接杆的长度大于所述方向盘本体的半径。

6.根据权利要求1或2所述的方向盘总成，其特征在于，还包括限位开关，所述限位开关设置于所述转向轴上部和/或下部，且与所述控制装置电连接，用于当所述滑块滑动到接触所述限位开关时发出第三信号，以使所述控制装置控制所述动力装置停止驱动。

7.根据权利要求6所述的方向盘总成，其特征在于，所述限位开关设置于所述转向轴上部，所述方向盘总成还包括提醒装置，所述提醒装置与所述限位开关电连接，用于接收到所述限位开关所发出的第三信号后发出提醒信号以提醒驾驶员方向盘已完全展开。

8.根据权利要求7所述的方向盘总成，其特征在于，所述提醒信号包括以下信号中的至少一种：光信号、声音信号。

9.一种汽车，包括驾驶室，其特征在于，所述驾驶室内安装有如权利要求1～8任一项所述的方向盘总成。