CN112874625B - 车辆转向系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车辆转向系统和车辆，该车辆转向系统包括转向轴和转向传动轴，转向轴或转向传动轴包括第一轴段和第二轴段，第一轴段和第二轴段之间设置有离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，在外力作用下第一轴段和第二轴段中的一者能够相对于其中另一者轴向移动，以实现接合状态和分离状态的切换，在接合状态，第一轴段和第二轴段之间建立传动连接，此时，控制模块判断车辆进入驾驶模式；在分离状态，第一轴段和第二轴段之间的传动连接断开，此时，控制模块判断车辆进入游戏模式。通过上述技术方案，本公开提供的车辆转向系统能够实现方向盘与转向器之间的离合，从而使得车辆具有实车驾驶和模拟驾驶两种模式。

Description

车辆转向系统和车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车辆转向系统和车辆。

背景技术

在车辆中，转向管柱是安装在方向盘与转向器之间的连接部件，主要用于控制车辆行进方向、传递扭矩、吸收车辆撞击时的能量，是车辆转向系统中重要组成部分。

相关技术中，转向管柱的输入端的转向轴连接方向盘，转向管柱的输出端的转向轴连接转向器，在转向时，通过操纵方向盘将扭矩经转向管柱传递至转向器以实现车辆转向。

发明内容

本公开的目的是提供一种车辆转向系统和车辆，该车辆转向系统能够实现方向盘与转向器之间的离合，从而使得车辆具有实车驾驶和模拟驾驶两种模式。

为了实现上述目的，本公开提供一种车辆转向系统，该车辆转向系统包括转向轴和转向传动轴，其特征在于，所述转向轴或转向传动轴包括第一轴段和第二轴段，所述第一轴段和所述第二轴段之间设置有离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，在外力作用下所述第一轴段和所述第二轴段中的一者能够相对于其中另一者轴向移动，以实现所述接合状态和所述分离状态的切换，在所述接合状态，所述第一轴段和所述第二轴段之间建立传动连接，此时，控制模块判断车辆进入驾驶模式；在所述分离状态，所述第一轴段和所述第二轴段之间的传动连接断开，此时，所述控制模块判断车辆进入游戏模式。

可选地，所述第二轴段相对于转向管柱固定设置，所述第一轴段能够相对于所述第二轴段和所述转向管柱沿轴向移动，所述离合机构包括引导结构，该引导结构约束且引导所述第一轴段沿轴向移动。

可选地，所述转向轴包括上轴和下轴，所述上轴的上端连接方向盘，所述下轴的下端连接转向传动轴，所述引导结构设置在转向管柱中，其中：所述上轴用作所述第一轴段，所述下轴用作所述第二轴段，所述上轴和所述下轴通过所述离合机构连接；或者，所述上轴的下端和所述下轴的上端传动连接且所述上轴能够相对于所述下轴沿轴向移动，所述下轴分为所述第一轴段和所述第二轴段，所述第一轴段的上端连接于所述上轴，所述第一轴段的下端通过所述离合机构连接于所述第二轴段的上端并且能够相对于所述第二轴段沿轴向移动；或者，所述上轴分为所述第一轴段和所述第二轴段，所述第二轴段的上端连接方向盘，所述第二轴段的下端通过所述离合机构连接于所述第一轴段的上端，所述第一轴段能够相对于所述第二轴段沿轴向移动。

可选地，所述引导结构包括滑套，该滑套设置在所述转向管柱中且能够沿所述轴向移动，并且所述滑套相对于所述转向管柱的横向移动受到限制，所述第一轴段的下端固定有第一轴承，以通过所述第一轴承支承在所述滑套中，所述车辆转向系统包括离合驱动机构，所述离合驱动机构驱动所述滑套运动，以使得所述第一轴段沿所述轴向移动。

可选地，所述第一轴段能够相对于所述滑套沿所述轴向移动，所述滑套朝向所述第二轴段的端口设置有径向向内的止挡凸缘，用于止挡所述第一轴承，所述转向管柱中设置有弹性偏压件，将所述第一轴承压向所述止挡凸缘。

可选地，所述引导结构包括止挡件，该止挡件固定于所述滑套的上端部或者所述转向管柱，所述弹性偏压件的一端抵接所述第一轴承，另一端抵接所述止挡件。

可选地，所述第一轴段与所述滑套在轴向上相对固定。

可选地，所述第一轴承的外圈过盈配合在所述滑套中。

可选地，所述离合机构包括限位结构，该限位结构约束所述滑套沿所述轴向的移动行程。

可选地，所述离合驱动机构包括致动装置和传动装置，所述致动装置设置在所述转向管柱外侧，且通过所述传动装置穿过所述转向管柱所开设的避让孔而与所述滑套传动地连接，以驱动所述滑套运动。

可选地，所述离合机构包括离合结构，该离合结构包括能够彼此型面配合的阳性配合部和阴性配合部，所述阳性配合部和所述阴性配合部中的一者形成在所述第一轴段的下端，所述阳性配合部和所述阴性配合部中的另一者形成在所述第二轴段的上端，所述阳性配合部和所述阴性配合部相配合时，所述第一轴段和所述第二轴段处于接合状态。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述车辆转向系统。

通过上述技术方案，本公开提供的车辆转向系统在工作时，在外力作用下驱动第一轴段相对于第二轴段沿轴向向下移动，以使得离合机构处于接合状态，此时，第一轴段和第二轴段之间建立传动连接，驾驶员操纵方向盘的力矩经上轴、第一轴段、第二轴段和传动轴传递至转向器，以实现车辆转向；在外力作用下驱动第一轴段相对于第二轴段沿轴向向上移动，以使得离合结构处于分离状态，此时，第一轴段和第二轴段之间断开传动连接，方向盘与转向器之间处于断开连接状态，此时转动方向盘无法使转向器工作，但方向盘仍然能够带动组合开关、时钟弹簧、角度传感器等部件正常运行，在此状态下的方向盘能够作为车辆驾驶的模拟器使用，可对车载设备或外部设备输出方向盘转角信号，从而实现模拟驾驶。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开第一实施例提供的车辆转向系统的立体结构示意图；

图2是本公开第一实施例提供的车辆转向系统的部分结构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图3是本公开第一实施例提供的车辆转向系统的部分结构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于分离状态；

图4是本公开第二实施例提供的车辆转向系统的立体结构示意图；

图5是本公开第二实施例提供的车辆转向系统的部分结构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图6是本公开第二实施例提供的车辆转向系统的部分结构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于分离状态；

图7是本公开第三实施例提供的车辆转向系统的立体结构示意图；

图8是本公开第三实施例提供的车辆转向系统的部分结构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图9是本公开第三实施例提供的车辆转向系统的部分结构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于分离状态；

图10是本公开第一实施例提供的车辆转向系统中的离合驱动机构的一种实施方式，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图11是本公开第一实施例提供的车辆转向系统中的离合驱动机构的一种实施方式，其中示出了第一轴段和第二轴段处于分离状态；

图12是本公开第二实施例提供的车辆转向系统中的离合驱动机构的一种实施方式，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图13是本公开第二实施例提供的车辆转向系统中的离合驱动机构的另一种实施方式，其中示出了第一轴段和第二轴段处于分离状态；

图14是本公开实施例提供的的车辆转向系统中的离合驱动机构的再一种实施方式，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图15是本公开实施例提供的的车辆转向系统中的离合驱动机构的再一种实施方式，其中示出了第一轴段和第二轴段处于分离状态。

附图标记说明

102-第一轴段，103-第二轴段，1041-阳性配合部，1042-阴性配合部，105-转向管柱，106-滑套，1062-止挡凸缘，107-第一轴承，108-第二轴承，109-弹性偏压件，1010-滑动轴承，112-止挡件，113-弹性挡圈，114-转向万向节，115-限位台，116-支撑座；

220-电机，2201-主动齿轮，2202-从动齿条；

3022-连接座，321-第一连杆，322-第二连杆，323-握持手柄；

4020-拉索，4021-拉索支架，4022-垫块，4023-止挡块，4024-第二弹性偏压件，4030-操纵手柄，4031-握持部，4032-连接部，4040-安装座，4041-固定支架。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是以车辆为基础进行定义的，“上、下”是指在车辆的高度方向上对应的上、下方位。另外，“内、外”是相对于对应部件自身轮廓而言的“内、外”。此外，本公开所使用的术语“第一、第二”等是为了区分一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。此外，在下面的描述中，当涉及到附图时，除非另有解释，不同的附图中相同的附图标记表示相同或相似的要素。上述定义仅用于解释和说明本公开，不应当理解为对本公开的限制。

一般地，车辆转向系统中，方向盘输入的转动一定是通过转向轴、转向传动轴向下传递至转向器的，从而使得车辆发生相应的转向。

本公开提供一种与之不同的发明构思，即在本公开提供的车辆转向系统中，方向盘的转动可以选择性地传递给转向器进而使得车辆发生相应的转向。为此，本公开提供的车辆转向系统中，所述转向轴或转向传动轴包括第一轴段102和第二轴段103，所述第一轴段102和所述第二轴段103之间设置有离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，在外力作用下所述第一轴段102和所述第二轴段103中的一者能够相对于其中另一者轴向移动，以实现所述接合状态和所述分离状态的切换。在所述接合状态，所述第一轴段102和所述第二轴段103之间建立传动连接，此时，控制模块判断车辆进入驾驶模式；这种情况下，方向盘输入的转动通过转向轴、转向传动轴向下传递至转向器的，从而使得车辆发生相应的转向。在所述分离状态，所述第一轴段102和所述第二轴段103之间的传动连接断开，此时，所述控制模块判断车辆进入游戏模式；这种情况下，方向盘的转动不再传递到转向轴，但方向盘的转动仍然能够带动组合开关、时钟弹簧、角度传感器等部件正常运行，在此状态下的方向盘能够作为车辆驾驶的模拟器使用，可对车载设备或外部设备输出方向盘转角信号，此时，车辆的控制模块判断车辆进入游戏模式。

一般地，车辆转向系统中，通常是方向盘、转向轴、转向传动轴和转向器依次连接。因此，本公开提供的离合机构可以设置在转向轴上或转向传动轴上。其中，转向轴一般有两种方式构造，一种是一根整轴，其上端连接方向盘、下端连接转向传动轴，另一种是分成两根轴(即下文中所说的上轴和下轴)，这两根轴之间的连接方式能够将来自方向盘的转动向下传递给转向传动轴，同时也允许两根轴之间彼此相对或相背离地轴向移动，从而允许方向盘的高低位置调整，由此能够满足不同身高体型的驾驶员以舒适的姿态驾驶，从而提高使用体验。

那么，为了使得驾驶员能够以舒适的姿态驾驶车辆，在本公开提供的一些具体实施方式中，转向轴可以包括上轴和下轴，所述上轴的上端用于连接方向盘，所述下轴的下端用于连接转向传动轴，所述上轴的下端和所述下轴的上端传动连接(例如通过花键结构连接)且所述上轴能够相对于所述下轴沿轴向移动，以能够实现方向盘的高度调整，同时也为下述的第一轴段102能够轴向移动提供结构上的支持。其中，为了约束上轴沿相同的路径轴向移动，转向管柱105中可以设置有引导结构。

在这些实施方式中，离合机构可以根据实际需求选择合适的位置设置。在一些实施例中，上轴用作第一轴段102，下轴用作第二轴段103，上轴和下轴之间通过离合机构连接。此时，上轴的上端连接于方向盘，上轴的下端通过离合机构连接于下轴的上端，上轴能够相对于下轴沿轴向移动。在另一些实施例中，离合机构设置在下轴上。此时，为了便于离合结构的设置，所述下轴分为所述第一轴段102和所述第二轴段103，所述第一轴段102的上端连接于所述上轴，所述第一轴段102的下端通过所述离合机构连接于所述第二轴段103的上端并且能够相对于所述第二轴段103沿轴向移动。在再一些实施例中，离合机构设置在上轴上。此时，所述上轴分为所述第一轴段102和所述第二轴段103，所述第二轴段103的上端用于连接方向盘，所述第二轴段103的下端通过所述离合机构连接于所述第一轴段102的上端，所述第一轴段102能够相对于所述第二轴段103沿轴向移动。在外力作用下，第一轴段102相对于第二轴段103沿轴向上下移动，以实现第一轴段102和第二轴段103在分离状态和接合状态之间的切换，从而使得用户在使用车辆时可以根据需求选择。

其中，离合机构可以包括离合结构，第一轴段102和第二轴段103之间通过离合结构实现两者的选择性传动连接。对于离合结构来说，可以以任意合适的方式构造和实施，例如可以构造为花键结构、十字凸起和凹槽结构、异型凸起和凹槽结构等，对此，本公开不作具体限制，可以根据实际需要选择合适的方式实施构造。

在本公开的具体实施方式中，可以的是，离合机构中设置有引导结构，该引导结构约束第一轴段102(即活动的轴段)沿相同的路径移动，避免第一轴段102在移动过程中发生倾斜。对于引导结构来说，其可以以任意合适的方式实施和构造。例如，可以直接使用转向管柱105的内壁对第一轴段102的移动路径进行约束，那么转向管柱105的内壁则是用作该引导结构。也可以的是在转向管柱105中增设引导件，该引导件能够沿轴向移动，从而引导第一轴段102沿轴向移动。但是，引导件相对于所述转向管柱105的横向移动是受到限制的，目的在于限定其在转向管柱105中具有唯一的移动路径。在此基础上，引导件也可以有多种实施和构造方式，例如下面实施例中将描述的滑套106，可以通过滑动轴承1010支承在转向管柱105的内壁上，或者也可以套设在另外的套筒(该套筒相对于转向管柱105是固定的)中，若是这种情况，那么上述的离合驱动机构中的传动装置可能需要穿过转向管柱105和套筒才能到达引导件，从而使得第一轴段102轴向移动。还例如，引导件可以构造为非管状的，例如条状的，也就是说，与环绕整个第一轴段102的周向的滑套106不同的构造方式，对此，本公开也是不作具体限制的，根据实际需求可以选择合适的方式进行实施和构造。另外，对于第一轴段102来说，相对于引导件可以是能够轴向移动的，也可以是不能够轴向移动的，即其相对于引导件轴向固定，然而，第一轴段102是能够相对于引导件转动的，要保证转动的传递。

此外，在本公开的具体实施方式中，可以的是，转向系统中设置有限位机构，该限位机构约束第一轴段102沿轴向的移动行程，避免其脱离控制。对于限位机构来说，其可以以任意合适的方式实施和构造。例如，可以通过直接限制第一轴段102的移动行程的方式设置，那么在具体实施时，可以在转向管柱105上设置止挡凸起，在第一轴段102上设置沿轴向延伸的长槽(反之亦可)，通过止挡凸起与长槽的配合而限制第一轴段102的行程。也可以的是，在构造有上述引导件的情况下，可以通过限制引导件的移动行程的方式间接限制第一轴段102的移动行程。那么限制引导件的移动行程也可以是直接或间接的方式，对此本公开不作具体限制，可以根据实际需要进行适应性构造和实施。

在本公开的具体实施方式中，通过离合驱动机构提供上述的外力，以驱动第一轴段102或第二轴段103上下移动。对于离合驱动机构来说，也可以以任意合适的方式构造。例如，可以构造为包括提供动力的致动装置和传递动力给第一轴段102的传动装置，而其中的致动装置可以有多种实施方式，例如可以选择手动式、电动式或电磁式等多种方式中的一种，甚至在克服技术障碍的情况下可以选择其中的两种甚至更多种，比如，可以即选择手动式也选择电动式，那么在电动式故障或断电的情况下使用手动式来保障其正常的功能。当然，其中的传动装置也可以有多种实施方式，例如可以是拉索4020、齿轮齿条传动、齿轮传动、丝杠传动或连杆传动等等。对此，本公开不作具体限制，可以根据实际需要选择合适的方式实施构造。

此外，对于离合驱动机构来说，其设置位置也可以根据实际情况进行选择，例如，可以全部或部分地设置在转向管柱105中，也可以是为了建立与第一轴段102的传动关系而仅仅是穿过转向管柱105。对此，本公开也是不作具体限制的，仍然是可以根据实际需求选择合适的方式构造。

在此基础上，本领域技术人员能够理解的是，在不脱离本公开的发明构思的情况下，在本公开的多种实施例中，可以选择离合结构的多种具体实施方式中的任意一种、离合驱动机构的多种具体实施方式中的任意一种进行自由组合，在此基础上，可以选择合适的引导结构的具体实施方式和/或限位机构的具体实施方式与上述的离合结构和离合驱动机构进行组合，从而获得不同的实施例。

下面将结合附图详细描述本公开的实施例。

在详细描述本公开的实施例之前需要说明的是，在本公开提供的第一实施例和第二实施例中，离合机构的具体实施方式是相同的，可以认为是第一实施方式。参考图10和图11中所示，离合机构中设置有引导结构，且引导结构包括滑套106，该滑套106设置在转向管柱105中且能够沿所述轴向移动，并且滑套106相对于转向管柱105的横向移动受到限制，滑套106通过滑动轴承1010支承在转向管柱105中。第一轴段102的下端套设有第一轴承107，第一轴承107通过弹性挡圈113止挡，从而固定在第一轴段102的下端上。而第一轴承107支承在滑套106中并且能够在滑套106中轴向移动，因此第一轴段102相对于滑套106是轴向可移动的，而第二轴段103通过第二轴承108支承并固定在滑套106中。即：所述滑套106向下移动能够使得所述第一轴承107和所述第一轴段102向下移动，进而使得第一轴段102和第二轴段103接合；滑套106向上移动能够使得所述第一轴承107和所述第一轴段102向上移动，进而使得第一轴段102和第二轴段103分离。为了使得第一轴段102能够跟随滑套106而轴向移动，引导结构还包括弹性偏压件109，以通过弹性偏压件109向第一轴段102提供朝向或背离第二轴段103的弹力，使得第一轴段102在滑套106轴向移动时能够发生相应的轴向移动，从而使得第一轴段102和第二轴段103能够在接合状态和分离状态之间切换。而除此之外，弹性偏压件109还可以允许滑套106具有无效行程，以降低对外力的设计要求。例如，若通过离合驱动机构驱动滑套移动，那么当第一轴段102移动到位时，滑套106在离合驱动机构的驱动下还可以继续移动。

滑套106朝向第二轴段103的端口设置有用于止挡所述第一轴承107的径向向内的止挡凸缘1062，所述引导结构包括止挡件112，止挡件112的设置位置可以以任意合适的方式设置。在一些实施例中，参考图10和图11中所示，止挡件112设置(例如固定)在滑套106的上端部，弹性偏压件109的一端抵接于所述第一轴承107，另一端抵接于所述止挡件112。在另一些实施例中，参考图9和图10中所示，止挡件112设置(例如固定)在转向管柱105中，弹性偏压件109的一端抵接于所述第一轴承107，另一端抵接于所述止挡件112。弹性偏压件109将第一轴承107压向止挡凸缘1062，以将第一轴段102和第二轴段103保持在接合状态，从而保证从方向盘到转向器之间的转动传递。

其中，离合机构包括限位结构，该限位结构用于约束滑套106沿轴向的移动行程。参考图2和图3中所示，限位结构可以构造为限位台115，在第一轴承107抵靠于止挡凸缘1062且第一轴段102和第二轴段103处于分离状态时，滑套106抵接于限位台115，即说明滑套106右(图面方向)移至极限位置。相应地，在滑套106的对应于第二轴段103的一侧，可以对应设置有另一限位台，当滑套106抵接于该限位台时，说明滑套106左(图面方向)移至极限位置，此时，离合机构应该处于接合状态。这里，限位台115的位置可以根据离合机构的设置位置而设定，在离合机构位于转向管柱105中时，限位台115可以是转向管柱105内表面上行程的台阶结构。当然，参考图10所示，也可以使用第二轴段103的第二轴承108作为滑套106左移到极限位置的限位结构。此外，如图12和图13中所示，上述止挡件112设置(例如固定)在转向管柱105，此时止挡件112可以用作限位结构，以限制滑套106的行程。

其中，离合结构包括能够彼此型面配合的阳性配合部1041和阴性配合部1042，所述阳性配合部1041形成在所述第一轴段102的下端且构造为轴向凸出于相应端面的凸起，所述阴性配合部1042形成在所述第二轴段103的上端且构造为轴向凹陷于相应端面的凹槽，例如，凸起可以为十字凸起或一字凸起等，对应的，凹槽可以为十字凹槽或一字凹槽等。所述凸起可以构造为沿远离对应端面的方向逐渐变细的楔形凸起，所述凹槽构造为从槽口向槽底逐渐变细的楔形凹槽，所述楔形凸起与所述楔形凹槽的形状彼此相适应，当所述阳性配合部1041和所述阴性配合部1042相配合且第一轴段102和第二轴段103之间受到挤压力时，凸起和凹槽能够紧密贴合，从而能够消除第一轴段102和第二轴段103之间的间隙，有利于扭矩可靠地传动。阳性配合部1041与阴性配合部1042之间的相互配合是允许第一轴段102与第二轴段103之间相对于彼此的轴向移动的，即允许第一轴段102和第二轴段103在接合状态和分离状态之间自由切换。

当然，阳性配合部1041和阴性配合部1042可以其它任意合适的方式构造。在离合机构的一些其它的实施方式中，阳性配合部1041可以构造为外花键，所述阴性配合部1042可以构造为内花键轴孔。阳性配合部1041和阴性配合部1042相互配合时，第一轴段102和第二轴段103之间建立传动连接，二者之间不能够发生相对转动，阳性配合部1041和阴性配合部1042从相互配合状态转换为脱离配合状态的过程中，第一轴段102能够相对于第二轴段103沿轴向移动，使得阳性配合部1041和阴性配合部1042相互分离(即脱离配合)，从而断开方向盘与转向器之间的传动连接。

也可以的是，阳性配合部1041形成在第二轴段的上端，而阴性配合部1042形成在第一轴段的下端。对此，本公开不作具体限制。

在本公开提供的第三实施例中，离合机构的具体实施方式(可以认为是第二实施方式)与上述第一实施方式不同之处在于，该止挡件112设置在滑套106的上侧，止挡件112可以通过卡接等合适的方式固定于转向管柱105的内壁。

当然，在离合机构的其它实施方式中，第一轴承107可以固定于滑套106，例如，第一轴承107的外圈过盈配合在滑套106中，从而使得第一轴段102与滑套106在轴向上相对固定，以同步移动。

第一实施例

结合图10和图11，参考图1至图3中所示，离合驱动机构包括电机220和主动齿轮2201，滑套106的外表面上构造有从动齿条2020，转向管柱105上开设有避让孔，使得主动齿轮能够与从动齿条2020啮合。

可以认为初始时第一轴段和第二轴段处于如图2所示的分离状态，此时弹性偏压件109将第一轴承107抵顶在止挡凸缘1062上。若电机220驱动主动齿轮2201转动(沿图面所示的逆时针方向)，则滑套106下移，带动第一轴段102同步下移。当第一轴段102与第二轴段接触时，完成分离状态到接合状态的切换。而在该过程中，弹性偏压件109并无形变。若电机220驱动主动齿轮2201继续转动，则滑套106继续下移，此时，第一轴段102不再随之轴向移动，而是弹性偏压件109随着第一轴承107和止挡件112之间相互靠近地移动而被压缩，而由此产生的弹力则将第一轴段102向第二轴段103压紧，从而提供两者之间可靠的接合状态，如图2所示。之后，当滑套106抵顶到第二轴承108时，无法继续移动，此时电机220可以停止工作。

而若需要从接合状态切换到分离状态(即从图2所示的状态变为图3所示的状态)，则需要电机驱动主动齿轮2201反向转动(沿图面所示的顺时针方向)。在该过程中，第一轴段一开始并不会随着滑套的移动而移动，而是滑套的移动会使得第一轴承107和止挡件112之间相互远离地移动，从而使得所述弹性偏压件109恢复形变，直至第一轴承107抵顶到止挡凸缘1062上为止。在此之后，第一轴段102开始随着滑套同步移动，进而离开第二轴段103，从而从接合状态切换到分离状态。当滑套106的上端抵顶到转向管柱105上设置的限位台115时，电机220可以停止转动，通过主动齿轮2201和从动齿条2202的啮合关系，能够保持滑套106的位置，进而保持第一轴段102和第二轴段103处于分离状态。

第二实施例

结合图10和图11，参考图4至图6中所示，离合驱动机构为手动式驱动，包括由第一连杆321和第二连杆322构成的二连杆结构，第一连杆321的第一端铰接于转向管柱105，转向管柱105开设有避让孔，滑套106的外表面上连接有位于避让孔中的连接座3022，第二连杆322的第一端铰接于连接座3022，第二连杆322的第二端铰接于第一连杆321，以使得二连杆结构和滑套106构造为曲柄滑块结构。第一连杆321的第二端构造为握持手柄323，以用作致动装置。带动第一连杆321绕其铰接轴转动，使得第二连杆322连同连接座3022和滑套106一起沿轴向移动，从而使得第一轴段102沿轴向移动。

具体地，结合图5和图10以及图6和图11所示，在如图5所示的第一轴段102和第二轴段103处于分离状态时，弹性偏压件109将第一轴承107抵顶在止挡凸缘1062上。若握持手柄323转动(沿图面所示的逆时针方向)，则滑套106下移，带动第一轴段102同步下移。当第一轴段102与第二轴段接触时，完成分离状态到接合状态的切换。而在该过程中，弹性偏压件109并无形变。若握持手柄323继续转动，则滑套106继续下移，此时，第一轴段102不再随之轴向移动，而是弹性偏压件109随着第一轴承107和止挡件112之间相互靠近地移动而被压缩，而由此产生的弹力则将第一轴段102向第二轴段103压紧，从而提供两者之间可靠的接合状态，如图5所示。之后，当滑套106抵顶到第二轴承108时，无法继续移动，此时握持手柄323无法继续转动，可以通过锁止机构将握持手柄锁止，以保持握持手柄323的位置，进而保持离合机构的这种状态(第一轴段102和第二轴段103处于接合状态且弹性偏压件109被压缩)。

而若需要从接合状态切换到分离状态(即从图5所示的状态变为图6所示的状态)，则需要握持手柄323反向转动(沿图面所示的顺时针方向)。在该过程中，第一轴段102一开始并不会随着滑套106的移动而移动，而是滑套106的移动会使得第一轴承107和止挡件112之间相互远离地移动，从而使得所述弹性偏压件109恢复形变，直至第一轴承107抵顶到止挡凸缘1062上为止。在此之后，第一轴段102开始随着滑套106同步移动，进而离开第二轴段103，从而从接合状态切换到分离状态。当滑套106的上端抵顶到转向管柱105上设置的限位台115时，握持手柄323无法继续转动，此时可以通过锁止机构将握持手柄323锁止，以保持滑套106的位置，进而保持第一轴段102和第二轴段处于分离状态。因此，限位台115用作上述的限位机构。

第三实施例

结合图12和图13，参考图7至图9中所示，滑套106的外表面上连接有位于避让孔中的垫块4022，拉索4020包括外皮和索芯，索芯的远端部从外皮中伸出，以连接于垫块4022，外皮的远端部通过拉索支架4021固定在转向管柱105的外侧，外皮的近端部固定于安装座4040的固定支架4041上，索芯的近端部从外皮中伸出，以连接于连接在安装座4040上的构造为操纵手柄4030的致动装置。致动装置驱动索芯以使得索芯在外皮中做直线运动，以将致动装置的动力经索芯的近端部传递至索芯的远端部，从而带动滑套106沿轴向移动。在此需要说明的是，“近端部”和“远端部”中的方位词“近”、“远”是以相对于致动装置的位置进行定义的，靠近致动装置的方位为“近”，反之为“远”。

在一种实施方式中，操纵手柄4030包括相对的两端，其中一端构造为握持部4031，另一端构造为连接部4032，索芯的近端部固定于连接部4032，操纵手柄4030在握持部4031和连接部4032之间通过枢转轴连接于安装座4040，以构成杠杆结构，枢转轴为支点，操纵手柄4030绕枢转轴转动以带动索芯在外皮中移动，以使得第一轴段102沿轴向移动。在另一种实施方式中，操纵手柄4030包括相对的两端，其中一端构造为握持部4031，另一端构造为连接部4032，索芯的近端部固定于连接部4032，连接部4032构造有卷绕筒，索芯的近端部固定于该卷绕筒，连接部4032通过枢转轴连接于安装座4040，枢转轴的中心轴线与卷绕筒的中心轴线共线，以使得操纵手柄4030绕枢转轴转动时索芯缠绕卷绕筒或从卷绕筒释放，从而实现在外皮中的移动，以使得滑套106沿轴向移动。

可以认为初始时第一轴段102和第二轴段103位于图9和图13所示的分离状态，此时，操纵手柄4030和拉索4020将滑套106保持在抵顶于止挡件112的状态，弹性偏压件109被压缩，并将第一轴承107抵顶在下止挡凸缘1062上。若沿图面的逆时针方向转动操纵手柄4030，则拉索4020被释放，弹性偏压件109能够恢复形变并使得第一轴承107向下移动，从而使得第一轴段102向下移动而与第二轴段103接合，如图10和图14中所示，此时，可以通过锁止机构锁止操纵手柄4030，从而将第一轴段102和第二轴段103保持在接合状态。之后，若沿图面的顺时针方向转动操纵手柄4030，则拉索4020被拉紧，带动滑套106向上移动，进而通过下止挡凸缘1062带动第一轴承107和第一轴段102上移，同时压缩弹性偏压件109，第一轴段102离开第二轴段103后继续上移，直至滑套106抵顶于止挡件112(参考图9和图13所示)，滑套106无法继续移动，此时可以通过锁止机构锁止操纵手柄4030，从而将第一轴段102和第二轴段103保持在分离状态。

在该实施例中，避让孔可以构造为限制垫块4022的运动行程，以用作限位机构，该避让孔在转向管柱105的外表面沿轴向延伸，由避让孔在轴向上的延伸长度限定垫块4022沿轴向的移动范围。

另外，在本公开提供的车辆转向系统的实施例中，可以使用如图14和图15所示的离合机构。

如图14和图15所示，第一轴段102通过第一轴承107固定地支承在滑套106中，第一轴承107通过止挡凸缘1062限位，而滑套106通过滑动轴承1010滑动地支承在转向管柱105中。第二轴段103通过第二轴承108固定地支承在转向管柱105中。其中，第一轴段102朝向第二轴段103的端部设置有阳性配合部1041，第二轴段103朝向第一轴段102的端部设置有所述阴性配合部1042。

这里，由于第一轴段102相对于滑套106轴向固定，因此，当离合驱动机构驱动滑套106轴向移动时，第一轴段102同步地轴向移动。因此，控制离合驱动机构既可控制第一轴段102的轴向移动，进而控制离合机构的状态。

此外，在上述技术方案的基础上，本公开再提供一种车辆，该车辆包括上述车辆转向系统。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (8)

1.一种车辆转向系统，该车辆转向系统包括转向轴和转向传动轴，其特征在于，所述转向轴或转向传动轴包括第一轴段（102）和第二轴段（103），所述第一轴段（102）和所述第二轴段（103）之间设置有离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，在外力作用下所述第一轴段（102）和所述第二轴段（103）中的一者能够相对于其中另一者轴向移动，以实现所述接合状态和所述分离状态的切换，

在所述接合状态，所述第一轴段（102）和所述第二轴段（103）之间建立传动连接，此时，控制模块判断车辆进入驾驶模式；在所述分离状态，所述第一轴段（102）和所述第二轴段（103）之间的传动连接断开，此时，所述控制模块判断车辆进入游戏模式，

所述第二轴段（103）相对于转向管柱（105）固定设置，所述第一轴段（102）能够相对于所述第二轴段（103）和所述转向管柱（105）沿轴向移动，所述离合机构包括引导结构，该引导结构约束且引导所述第一轴段（102）沿轴向移动，

所述引导结构包括滑套（106），该滑套（106）设置在所述转向管柱（105）中且能够沿所述轴向移动，所述第一轴段（102）的下端固定有第一轴承（107），以通过所述第一轴承（107）支承在所述滑套（106）中，

所述第一轴段（102）能够相对于所述滑套（106）沿所述轴向移动，所述滑套（106）朝向所述第二轴段（103）的端口设置有径向向内的止挡凸缘（1062），用于止挡所述第一轴承（107），所述转向管柱（105）中设置有弹性偏压件（109），将所述第一轴承（107）压向所述止挡凸缘（1062）。

2.根据权利要求1所述的车辆转向系统，其特征在于，所述转向轴包括上轴和下轴，所述上轴的上端连接方向盘，所述下轴的下端连接转向传动轴，所述引导结构设置在转向管柱（105）中，其中：

所述上轴用作所述第一轴段（102），所述下轴用作所述第二轴段（103），所述上轴和所述下轴通过所述离合机构连接；或者，

所述上轴的下端和所述下轴的上端传动连接且所述上轴能够相对于所述下轴沿轴向移动，所述下轴分为所述第一轴段（102）和所述第二轴段（103），所述第一轴段（102）的上端连接于所述上轴，所述第一轴段（102）的下端通过所述离合机构连接于所述第二轴段（103）的上端并且能够相对于所述第二轴段（103）沿轴向移动；或者，所述上轴分为所述第一轴段（102）和所述第二轴段（103），所述第二轴段（103）的上端连接方向盘，所述第二轴段（103）的下端通过所述离合机构连接于所述第一轴段（102）的上端，所述第一轴段（102）能够相对于所述第二轴段（103）沿轴向移动。

3.根据权利要求2所述的车辆转向系统，其特征在于，并且所述滑套（106）相对于所述转向管柱（105）的横向移动受到限制，

所述车辆转向系统包括离合驱动机构，所述离合驱动机构驱动所述滑套（106）运动，以使得所述第一轴段（102）沿所述轴向移动。

4.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述引导结构包括止挡件（112），该止挡件（112）固定于所述滑套（106）的上端部或者所述转向管柱（105），所述弹性偏压件（109）的一端抵接所述第一轴承（107），另一端抵接所述止挡件（112）。

5.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述离合机构包括限位结构，该限位结构约束所述滑套（106）沿所述轴向的移动行程。

6.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述离合驱动机构包括致动装置和传动装置，所述致动装置设置在所述转向管柱（105）外侧，且通过所述传动装置穿过所述转向管柱（105）所开设的避让孔而与所述滑套（106）传动地连接，以驱动所述滑套（106）运动。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的车辆转向系统，其特征在于，所述离合机构包括离合结构，该离合结构包括能够彼此型面配合的阳性配合部（1041）和阴性配合部（1042），所述阳性配合部（1041）和所述阴性配合部（1042）中的一者形成在所述第一轴段（102）的下端，所述阳性配合部（1041）和所述阴性配合部（1042）中的另一者形成在所述第二轴段（103）的上端，所述阳性配合部（1041）和所述阴性配合部（1042）相配合时，所述第一轴段（102）和所述第二轴段（103）处于接合状态。

8.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-7中任一项所述的车辆转向系统。

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