CN112874619B - 一种收放式方向盘及方向盘的折叠方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种收放式方向盘及方向盘的折叠方法，该方向盘包括方向盘本体、可收缩的盘圈机构和驱动机构；盘圈机构可沿方向盘本体升降且在下降的过程中可完成自动收缩折叠；盘圈机构包括首尾连接的左侧盘圈、左上盘圈、右上盘圈、右侧盘圈、右下盘圈和左下盘圈；驱动机构固定于方向盘本体。本发明只需启动两侧的驱动机构，即可实现右上盘圈滑进左上盘圈、右下盘圈滑进左下盘圈，由此完成收缩折叠。

Description

一种收放式方向盘及方向盘的折叠方法

技术领域

本发明属于汽车底盘技术领域，尤其涉及一种收放式方向盘及方向盘的折叠方法。

背景技术

随着汽车自动驾驶能力的不断增强，人工驾驶的时间占比会越来越低，方向盘的使用率逐渐下降。在可预见的未来，方向盘将会仅作为自动驾驶故障时的备份使用并最终被彻底抛弃。

然而，在自动驾驶或停车场景下不需要操作方向盘，方向盘仍占用较大的车内空间，降低了驾驶室空间利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种收放式方向盘及方向盘的折叠方法，该方向盘可自动收缩折叠，提高了驾驶室空间利用率。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种收放式方向盘，包括：

方向盘本体，包括对称设置的左斜坡和右斜坡；所述左斜坡和右斜坡的底面均倾斜设置且分别开设一滑道，两个所述滑道内均设置一螺杆，两个所述螺杆分别与一驱动电机的输出端连接，其中一所述驱动电机固定于所述左斜坡，另一所述驱动电机固定于所述右斜坡；

左侧盘圈和右侧盘圈，所述左侧盘圈的内侧固定一左滑块以与所述左斜坡上的滑道配合；所述左滑块通过其上的左螺孔安装于所述左斜坡上的螺杆；所述右侧盘圈的内侧固定一右滑块以与所述右斜坡上的滑道配合；所述右滑块通过其上的右螺孔安装于所述右斜坡上的螺杆；

左上盘圈和左下盘圈，所述左上盘圈转动安装于所述左侧盘圈的上端，所述左下盘圈转动装于所述左侧盘圈的下端；所述左上盘圈和左下盘圈均为一中空管；

右上盘圈和右下盘圈，所述右上盘圈转动安装于所述右侧盘圈的上端，所述右下盘圈转动装于所述右侧盘圈的下端；所述右上盘圈可沿所述左上盘圈的内壁移动，所述右下盘圈可沿与所述右上盘圈的内壁移动。

优选地，所述左侧盘圈的上端开设一弧形的第一容纳槽，所述左上盘圈的下端开设一弧形的第二容纳槽；所述第一容纳槽和第二容纳槽的开口相对设置；所述第一容纳槽和第二容纳槽所在的圆柱槽上开设一供左上盘圈转动的缺口；所述第一容纳槽和第二容纳槽的开口均与同一圆柱体的外边缘配合，以实现所述左侧盘圈和左上盘圈之间的转动连接。

优选地，展放状态时，所述第一容纳槽的外边缘和第二容纳槽的外边缘对齐，所述第一容纳槽的内边缘和第二容纳槽的内边缘之间形成所述缺口。

优选地，所述右上盘圈与所述右侧盘圈连接的一端形成一连接柱，所述连接柱所在的环形与所述右侧盘圈所在的环形结构相同。

优选地，所述左侧盘圈包括左侧盘圈本体和固定于所述左侧盘圈本体内边缘的左滑轨，所述左滑轨可沿所述左斜坡的底面移动。

优选地，所述方向盘本体还包括一中间支座，所述左斜坡和右斜坡均固定于所述中间支座；所述中间支座的底壁开设一用于容纳一对所述驱动电机的安装槽。

一种方向盘的折叠方法，基于所述的收放式方向盘，包括以下步骤：

（1）同时启动两侧的驱动电机，驱动电机带动相应的螺杆旋转，螺杆在相应的螺孔内传动，其中一驱动电机带动左滑块沿左斜坡上的滑道向下移动，另一驱动电机带动右滑块沿右斜坡上的滑道向下移动；

（2）在向下移动的过程中，左侧盘圈向内挤压左上盘圈、左下盘圈；同时右侧盘圈向内挤压右上盘圈和右下盘圈；之后右上盘圈滑进左上盘圈、右下盘圈滑进左下盘圈；在滑进的过程中，左上盘圈和左下盘圈均绕左侧盘圈转动且右上盘圈和右下盘圈均绕右侧盘圈转动；

（3）当右上盘圈、右下盘圈分别滑行至设置位置后，所述左侧盘圈位于所述左斜坡的下方且右侧盘圈位于所述右斜坡的下方，由此完成折叠。

与现有技术相比，本发明的优点为：同时启动两侧的驱动电机，驱动电机带动相应的螺杆旋转，螺杆在相应的螺孔内传动，两驱动电机分别带动对应的滑块沿对应的滑道向下移动，在向下移动的过程中，右上盘圈滑进左上盘圈、右下盘圈滑进左下盘圈，当右上盘圈、右下盘圈分别滑行至设置位置后，左侧盘圈位于左斜坡的下方且右侧盘圈位于右斜坡的下方，由此完成收缩折叠。因此，该方向盘可自动收缩折叠，提高了驾驶室空间利用率。

附图说明

图1为本发明一实施例的收放式方向盘处于收缩状态的俯视图；

图2为本发明一实施例的收放式方向盘处于展放状态的俯视图；

图3为本发明一实施例的收放式方向盘处于展放状态的侧视图；

图4为本发明一实施例的收放式方向盘处于展放状态的仰视图；

图5为本发明一实施例的收放式方向盘去除方向盘本体后的立体图；

图6为图5的仰视图；

图7为图2中方向盘本体的立体图；

图8为图2中左侧盘圈的俯视图；

图9为图2中左上盘圈的立体图；

图10为图2中右上盘圈的立体图；

图11为图3中驱动机构的结构图。

其中，100-方向盘本体，101-滑道，102-电机安装孔，103-螺杆安装孔，200-左侧盘圈，201-左滑块，202-第一旋转接头，203-左螺孔，204-左滑轨，300-右侧盘圈，400-左上盘圈，401-第二旋转接头，402-通道，600-左下盘圈，500-右上盘圈，501-第三旋转接头，502-弧形柱，503-连接柱，700-右下盘圈，800-驱动机构，801-驱动电机，802-螺杆，900-缺口。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

如图1~11所示，一种收放式方向盘，包括：方向盘本体100、可收缩的盘圈机构和驱动机构800。其中，盘圈机构可沿方向盘本体100升降且在下降的过程中可完成自动收缩折叠。盘圈机构包括首尾连接的左侧盘圈200、左上盘圈400、右上盘圈500、右侧盘圈300、右下盘圈700和左下盘圈600。

具体的，方向盘本体100，方向盘本体100还包括一中间支座、关于中间支座对称设置的左斜坡和右斜坡。左斜坡和右斜坡均固定于中间支座；中间支座的底壁开设一用于容纳一对驱动电机801的安装槽；左斜坡和右斜坡的底面均倾斜设置且分别开设一滑道101，两个滑道101内均设置一螺杆802，两个螺杆802分别与一驱动电机801的输出端连接，螺杆802的末端通过螺杆802安装孔103安装于对应的斜坡；其中一驱动电机801通过电机安装孔102固定于左斜坡，另一驱动电机801通过另一电机安装孔固定于右斜坡。

左侧盘圈200和右侧盘圈300，结构相同且关于方向盘本体100对称设置。左侧盘圈200的内侧固定一左滑块201以与左斜坡上的滑道101配合；左滑块201通过左滑块201的左螺孔203安装于左斜坡上的螺杆802；右侧盘圈300的内侧形成一右滑块以与右斜坡上的滑道101配合；右滑块通过右滑块的的右螺孔安装于右斜坡上的螺杆802。优选地，左侧盘圈200还包括左侧盘圈200本体和固定于左侧盘圈200本体内边缘的左滑轨204，左滑轨204可沿左斜坡的底面移动；右侧盘圈300还包括右侧盘圈300本体和固定于右侧盘圈300本体内边缘的右滑轨，右滑轨可沿右斜坡的底面移动。

左上盘圈400和左下盘圈600，结构相同且关于左侧盘圈200对称设置。左上盘圈400转动安装于左侧盘圈200的上端，左下盘圈600转动装于左侧盘圈200的下端；左上盘圈400和左下盘圈600均为一中空管。如图9所示，左上盘圈400内形成供右上盘圈500滑行的通道402。

右上盘圈500和右下盘圈700，结构相同且关于右侧盘圈300对称设置。右上盘圈500转动安装于右侧盘圈300的上端，右下盘圈700转动装于右侧盘圈300的下端；右上盘圈500可沿与左上盘圈400的内壁移动，右下盘圈700可沿右上盘圈500的内壁移动。优选地，右上盘圈500与右侧盘圈300连接的一端形成一连接柱503，连接柱所在的环形与右侧盘圈300所在的环形结构相同，如图5、图10所示。右上盘圈500与左上盘圈400连接的一端形成一弧形柱502，以方便右上盘圈500滑进左上盘圈400。

在本实施例中，左侧盘圈200与左上盘圈400、左下盘圈600之间的转动连接结构、右侧盘圈300与右上盘圈500、右下盘圈700之间的转动连接结构，这4个转动连接结构相同。以左侧盘圈200和左上盘圈400之间的转动连接结构为例进行说明。

具体的，转动连接结构包括2个容纳槽、一对供2个容纳槽转动的圆柱体。具体的，左侧盘圈200的上端开设一弧形的第一容纳槽，左上盘圈400的下端开设一弧形的第二容纳槽；第一容纳槽和第二容纳槽的开口相对设置；第一容纳槽和第二容纳槽所在的圆柱槽上开设一供左上盘圈400转动的缺口；第一容纳槽和第二容纳槽的开口均与同一圆柱体的外边缘配合，以实现左侧盘圈200和左上盘圈400之间的转动连接。优选地，圆柱槽内设置一对圆柱体，以增强转动连接的稳定性。其中，“配合”是指第一容纳槽的开口与圆柱体的外边缘贴合、第二容纳槽的开口与圆柱体另一侧的外边缘贴合。如图5所示，展放状态时，第一容纳槽的外边缘和第二容纳槽的外边缘对齐，第一容纳槽的内边缘和第二容纳槽的内边缘之间形成缺口900。在收缩折叠状态时，如图1所示，第一容纳槽的内边缘和第二容纳槽的内边缘之间的缺口900消失，第一容纳槽的外边缘和第二容纳槽的外边缘之间之形成缺口。

在本实施例中，第一旋转接头202、第二旋转接头401、第三旋转接头501均是指上述圆柱体。

收放式方向盘的工作原理如下：

收缩折叠：

（1）同时启动两侧的驱动电机801，驱动电机801带动相应的螺杆802旋转，螺杆802在相应的螺孔内传动，其中一驱动电机801带动左滑块201沿左斜坡上的滑道101向下移动，另一驱动电机801带动右滑块沿右斜坡上的滑道101向下移动。在向下移动的过程中，左滑轨204沿左斜坡的底面移动，右滑轨沿右斜坡的底面移动。

（2）在向下移动的过程中，左侧盘圈200向内挤压左上盘圈400、左下盘圈600；同时右侧盘圈300向内挤压右上盘圈500和右下盘圈700；之后右上盘圈500滑进左上盘圈400、右下盘圈700滑进左下盘圈600；在滑进的过程中，左上盘圈400和左下盘圈600均绕左侧盘圈200转动且右上盘圈500和右下盘圈700均绕右侧盘圈300转动。在本实施例，向内的方向是指朝向使得盘圈机构向内收缩的方向，即使得盘圈机构所在的环形变小的方向。两盘圈向内挤压的原因在于：随着左侧盘圈200沿左斜坡下降，左侧盘圈200不断靠近中间支座的中心线，同理右侧盘圈300也不断靠近中间支座的中心线，左侧盘圈200和右侧盘圈300相对运动，从而左侧盘圈200和右侧盘圈300共同挤压左上盘圈400、右上盘圈500、左下盘圈600和右下盘圈700。

（3）当右上盘圈500、右下盘圈700分别滑行至设置位置后，左侧盘圈200位于左斜坡的下方且右侧盘圈300位于右斜坡的下方，由此完成收缩折叠。

当需要使用该方向盘时，驱动电机801反转，运动规律与上述折叠过程方向相反，最终实现方向盘展开。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种收放式方向盘，其特征在于，包括：

方向盘本体，包括对称设置的左斜坡和右斜坡；所述左斜坡和右斜坡的底面均倾斜设置且分别开设一滑道，两个所述滑道内均设置一螺杆，两个所述螺杆分别与一驱动电机的输出端连接，其中一所述驱动电机固定于所述左斜坡，另一所述驱动电机固定于所述右斜坡；

盘圈机构可沿方向盘本体升降且在下降的过程中可完成自动收缩折叠；盘圈机构包括首尾连接的左侧盘圈、左上盘圈、右上盘圈、右侧盘圈、右下盘圈和左下盘圈；

左侧盘圈和右侧盘圈，所述左侧盘圈的内侧固定一左滑块以与所述左斜坡上的滑道配合；所述左滑块通过其上的左螺孔安装于所述左斜坡上的螺杆；所述右侧盘圈的内侧固定一右滑块以与所述右斜坡上的滑道配合；所述右滑块通过其上的右螺孔安装于所述右斜坡上的螺杆；

左上盘圈和左下盘圈，所述左上盘圈转动安装于所述左侧盘圈的上端，所述左下盘圈转动装于所述左侧盘圈的下端；所述左上盘圈和左下盘圈均为一中空管；

右上盘圈和右下盘圈，所述右上盘圈转动安装于所述右侧盘圈的上端，所述右下盘圈转动装于所述右侧盘圈的下端；所述右上盘圈可沿所述左上盘圈的内壁移动，所述右下盘圈可沿与所述右上盘圈的内壁移动。

2.根据权利要求1所述的收放式方向盘，其特征在于，所述左侧盘圈的上端开设一弧形的第一容纳槽，所述左上盘圈的下端开设一弧形的第二容纳槽；所述第一容纳槽和第二容纳槽的开口相对设置；所述第一容纳槽和第二容纳槽所在的圆柱槽上开设一供左上盘圈转动的缺口；所述第一容纳槽和第二容纳槽的开口均与同一圆柱体的外边缘配合，以实现所述左侧盘圈和左上盘圈之间的转动连接。

3.根据权利要求2所述的收放式方向盘，其特征在于，展放状态时，所述第一容纳槽的外边缘和第二容纳槽的外边缘对齐，所述第一容纳槽的内边缘和第二容纳槽的内边缘之间形成所述缺口。

4.根据权利要求1所述的收放式方向盘，其特征在于，所述右上盘圈与所述右侧盘圈连接的一端形成一连接柱，所述连接柱所在的环形与所述右侧盘圈所在的环形结构相同。

5.根据权利要求1所述的收放式方向盘，其特征在于，所述左侧盘圈包括左侧盘圈本体和固定于所述左侧盘圈本体内边缘的左滑轨，所述左滑轨可沿所述左斜坡的底面移动。

6.根据权利要求1所述的收放式方向盘，其特征在于，所述方向盘本体还包括一中间支座，所述左斜坡和右斜坡均固定于所述中间支座；所述中间支座的底壁开设一用于容纳一对所述驱动电机的安装槽。

7.一种方向盘的折叠方法，基于权利要求1~6之任一项所述的收放式方向盘，其特征在于，包括以下步骤：

（1）同时启动两侧的驱动电机，驱动电机带动相应的螺杆旋转，螺杆在相应的螺孔内传动，其中一驱动电机带动左滑块沿左斜坡上的滑道向下移动，另一驱动电机带动右滑块沿右斜坡上的滑道向下移动；

（2）在向下移动的过程中，左侧盘圈向内挤压左上盘圈、左下盘圈；同时右侧盘圈向内挤压右上盘圈和右下盘圈；之后右上盘圈滑进左上盘圈、右下盘圈滑进左下盘圈；在滑进的过程中，左上盘圈和左下盘圈均绕左侧盘圈转动且右上盘圈和右下盘圈均绕右侧盘圈转动；

（3）当右上盘圈、右下盘圈分别滑行至设置位置后，所述左侧盘圈位于所述左斜坡的下方且右侧盘圈位于所述右斜坡的下方，由此完成折叠。

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