CN114312966B - 芯轴组件、转向管柱和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆转向管柱技术领域，公开一种芯轴组件、转向管柱和车辆。芯轴组件用于转向管柱，所述芯轴组件包括沿着轴向方向依次套装设置的第一芯轴和第二芯轴，其中，所述第一芯轴包括第一齿槽段，所述第二芯轴包括第二齿槽段；所述第一芯轴能够轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换；其中，在所述耦合位置，所述第一齿槽段和所述第二齿槽段啮合，以使得所述第一芯轴和所述第二芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；在所述解耦位置，所述第一齿槽段和所述第二齿槽段轴向错开以脱离，以使得所述第一芯轴和所述第二芯轴之间的转向扭矩传递断开。该芯轴组件结构简单，在装配到转向管柱上后，能够实现转向扭矩的通断。

Description

芯轴组件、转向管柱和车辆

技术领域

本发明涉及车辆转向管柱技术领域，具体地涉及一种芯轴组件，一种转向管柱和一种车辆。

背景技术

车辆的转向管柱用于将车辆方向盘的转向力传递至车辆的转向系统，以控制车辆的行驶方向。

目前车辆的转向管柱无法实现转向扭矩传递的断开。

另外，当今社会，车辆的应用越来越广泛，人们使用车辆的时间也越来越长。基于此，开发一套方便在车辆上使用的游戏装置会有着较大的经济价值。

发明内容

第一方面，本发明的目的是提供一种芯轴组件，该芯轴组件结构简单，在装配到转向管柱上后，能够实现转向扭矩的通断。

为了实现上述目的，本发明提供一种芯轴组件，所述芯轴组件用于转向管柱，所述芯轴组件包括沿着轴向方向依次套装设置的第一芯轴和第二芯轴，其中，所述第一芯轴包括第一齿槽段，所述第二芯轴包括第二齿槽段；所述第一芯轴能够轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换；其中，在所述耦合位置，所述第一齿槽段和所述第二齿槽段啮合，以使得所述第一芯轴和所述第二芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；在所述解耦位置，所述第一齿槽段和所述第二齿槽段轴向错开以脱离，以使得所述第一芯轴和所述第二芯轴之间的转向扭矩传递断开。

在该技术方案中，由于第一芯轴和第二芯轴套装设置，并且第一芯轴包括第一齿槽段，第二芯轴包括第二齿槽段，同时第一芯轴能够轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换，这样，在耦合位置，第一齿槽段和第二齿槽段啮合，以使得第一芯轴和第二芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；在解耦位置，第一齿槽段和第二齿槽段轴向错开以脱离，这样，使得第一芯轴中的一者能够相对于另一者空转，以使得第一芯轴和第二芯轴之间的转向扭矩传递断开。因此，该芯轴组件结构简单，在装配到转向管柱上后，能够实现转向扭矩的通断。这样，在解锁状态，即便是方向盘转动，由于转向扭矩不能传递到车轮，车轮也将保持静止，避免了车轮的磨损。另外，这可以使得转向管柱具备游戏功能，例如，在解锁状态，可以使得配置有手感模拟单元的转向管柱具备游戏功能，而手感模拟单元则能够提供转向模拟手感。

进一步地，所述第一齿槽段为多个并且轴向间隔布置，所述第二齿槽段为多个并且轴向间隔布置，其中，在所述耦合位置，一个所述第一齿槽段和一个所述第二齿槽段啮合以形成齿槽啮合组，多个所述齿槽啮合组轴向间隔；在所述解耦位置，多个所述齿槽啮合组轴向错开脱离。

一种实施例中，所述第一芯轴用作转向管柱的上段芯轴，所述第二芯轴用作转向管柱的中段芯轴或用作转向管柱的下段芯轴。

一种实施例中，所述第一芯轴用作转向管柱的中段芯轴，所述第二芯轴用作转向管柱的上段芯轴。

一种实施例中，所述第一芯轴用作转向管柱的中段芯轴，所述第二芯轴用作转向管柱的下段芯轴以使得所述第二齿槽段作为下齿槽段。

进一步地，所述芯轴组件还包括和所述中段芯轴套装的上段芯轴，其中，所述上段芯轴包括上齿槽段；所述中段芯轴包括所述第一齿槽段和第三齿槽段；其中，在所述耦合位置，所述上齿槽段和所述第三齿槽段啮合，所述第一齿槽段和所述下齿槽段啮合，以使得所述上段芯轴通过所述中段芯轴和所述下段芯轴连接以能够同步转动；在所述解耦位置，所述第一齿槽段和所述下齿槽段轴向错开以脱离，以使得所述中段芯轴和所述下段芯轴之间的转向扭矩传递断开。

进一步地，在所述解耦位置，所述中段芯轴和所述下段芯轴保持套装设置。

更进一步地，所述第一齿槽段为多个并且轴向间隔布置，所述下齿槽段为多个并且轴向间隔布置，其中，在所述耦合位置，一个所述第一齿槽段和一个所述下齿槽段啮合以形成齿槽啮合组，多个所述齿槽啮合组轴向间隔；在所述解耦位置，多个所述齿槽啮合组轴向错开脱离。

另外，所述中段芯轴为中空管段，其中，所述上段芯轴和所述下段芯轴分别从两端插装在所述中空管段内。

进一步地，所述上齿槽段和所述第三齿槽段中一者的轴向长度小于另一者的轴向长度。

进一步地，所述上齿槽段为多个并且轴向间隔布置，相邻的所述上齿槽段之间形成有储脂槽。

进一步地，所述中段芯轴上设置有用于与驱动装置能够转动地配合以使得所述驱动装置能够带动所述中段芯轴轴向移动的受力结构。

更进一步地，所述受力结构为套装在所述中段芯轴上的轴承，所述轴承的外圈用于和所述驱动装置连接。

第二方面，本申请提供一种转向管柱，该转向管柱包括驱动装置、管柱和以上第一方面中一些任意所述的芯轴组件，其中，所述芯轴组件装配在所述管柱的内部中，所述驱动装置能够带动所述第一芯轴轴向移动。

第三方面，本申请提供一种转向管柱，该转向管柱包括驱动装置、管柱和芯轴组件，所述芯轴组件包括沿着管柱的轴向方向依次设置在所述管柱内上段芯轴、中段芯轴和下段芯轴；所述上段芯轴和所述下段芯轴能够转动，所述中段芯轴能够轴向移动并能够转动；所述驱动装置和所述中段芯轴能够转动地配合，所述驱动装置能够驱动所述中段芯轴轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换；其中，在所述耦合位置，所述上段芯轴通过所述中段芯轴和所述下段芯轴连接以能够同步转动；在所述解耦位置，所述中段芯轴和所述下段芯轴之间的转矩传递断开。

在该转向管柱中，由于驱动装置和中段芯轴能够转动地配合并且能够驱动中段芯轴轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换，这样，在耦合位置，上段芯轴通过中段芯轴和下段芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；在解耦位置，中段芯轴和下段芯轴之间的转矩传递断开，这样，在解锁状态，即便是方向盘转动，由于转向扭矩不能传递到车轮，车轮也将保持静止，避免了车轮的磨损。另外，这可以使得转向管柱具备游戏功能，例如，在解锁状态，可以使得配置有手感模拟单元的转向管柱具备游戏功能，而手感模拟单元则能够提供转向模拟手感。

进一步地，所述上段芯轴、所述中段芯轴和所述下段芯轴依次套装设置。

更进一步地，在所述解耦位置，所述中段芯轴和所述下段芯轴保持套装设置。

进一步地，所述中段芯轴为中空管段，其中，所述上段芯轴和所述下段芯轴分别从两端插装在所述中空管段内。

进一步地，所述中段芯轴上设置有与驱动装置能够转动地配合以使得所述驱动装置能够带动所述中段芯轴轴向移动的受力结构。

更进一步地，所述受力结构为套装在所述中段芯轴上的轴承，所述轴承的外圈和所述驱动装置连接。

进一步地，所述驱动装置包括驱动电机、和所述驱动电机连接的驱动丝杠以及驱动块，所述驱动块包括和所述驱动丝杠配合的丝孔，其中，所述驱动块和所述中段芯轴能够转动地配合。

另外，所述转向管柱还包括手感模拟单元，其中，所述手感模拟单元能够与所述上段芯轴和/或所述中段芯轴动力传递连接，其中，在所述解耦位置，所述上段芯轴和所述中段芯轴转动时，所述手感模拟单元向所述上段芯轴和/或所述中段芯轴提供阻尼以提供转向模拟手感。

进一步地，所述芯轴组件为以上第一方面中另一些任意所述的芯轴组件。

第四方面，本申请提供一种车辆，所述车辆设置有以上第三方面和第四方面中任意所述的转向管柱。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种转向管柱的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的一种转向管柱的剖视结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的一种转向管柱中，中段芯轴通过轴承和驱动装置配合的结构示意图；

图4是图2中的中段芯轴的一种结构示意图；

图5是图2中的上段芯轴的一种结构示意图；

图6是图2中的下段芯轴的一种结构示意图。

附图标记说明

1-上段芯轴，2-中段芯轴，3-下段芯轴，4-上齿槽段，5-第一齿槽段，6-第三齿槽段，7-下齿槽段，8-驱动装置，9-轴承，10-驱动电机，11-驱动丝杠，12-驱动块，13-储脂槽，14-第一无齿槽段，15-第二无齿槽段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

第一方面，参考图1-图6，本发明提供的芯轴组件用于转向管柱，也即是，该芯轴组件可以作用单独的产品而存在，以制造、销售和使用等。该芯轴组件在装配到转向管柱上时，能够将方向盘的转向扭矩传递到转向器。该芯轴组件包括沿着轴向方向依次套装设置的第一芯轴和第二芯轴，其中，第一芯轴包括第一齿槽段，第二芯轴包括第二齿槽段；第一芯轴能够轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换；其中，在耦合位置，第一齿槽段和第二齿槽段啮合，以使得第一芯轴和第二芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；在解耦位置，第一齿槽段和第二齿槽段轴向错开以脱离，以使得第一芯轴和第二芯轴之间的转向扭矩传递断开。

由于第一芯轴和第二芯轴套装设置，并且第一芯轴包括第一齿槽段，第二芯轴包括第二齿槽段，同时第一芯轴能够轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换，这样，在耦合位置，第一齿槽段和第二齿槽段啮合，以使得第一芯轴和第二芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；在解耦位置，第一齿槽段和第二齿槽段轴向错开以脱离，这样，使得第一芯轴中的一者能够相对于另一者空转，以使得第一芯轴和第二芯轴之间的转向扭矩传递断开。因此，该芯轴组件结构简单，在装配到转向管柱上后，能够实现转向扭矩的通断。这样，在解锁状态，即便是方向盘转动，由于转向扭矩不能传递到车轮，车轮也将保持静止，避免了车轮的磨损。另外，这可以使得转向管柱具备游戏功能，例如，在解锁状态，可以使得配置有手感模拟单元的转向管柱具备游戏功能，而手感模拟单元则能够提供转向模拟手感。

当然，第一齿槽段和第二齿槽段的数量可以分别为一个，或者，参考图4中的第一齿槽段5和图6中的下齿槽段7(第二齿槽段在一种实施例中作为下齿槽段7)，第一齿槽段为多个并且轴向间隔布置，第二齿槽段为多个并且轴向间隔布置，其中，在耦合位置，一个第一齿槽段和一个第二齿槽段啮合以形成齿槽啮合组，多个齿槽啮合组轴向间隔；在解耦位置，多个齿槽啮合组轴向错开脱离。例如，以图4和图6为例，在耦合位置，四个第一齿槽段5和四个下齿槽段7分别彼此啮合以形成四个齿槽啮合组，而在解耦位置，第一芯轴轴向移动，以使得啮合的各个第一齿槽段5和各个下齿槽段7彼此轴向错开脱离，这样，下齿槽段7将进入到第一芯轴上的第一无齿槽段14内，而第一齿槽段5将进入到第二芯轴的第二无齿槽段15内，这样，第一芯轴就能够相对于第二芯轴空转，此时，方向盘传递的转向扭矩就无法在第一芯轴和第二芯轴之间传递。另外，这样的多个齿槽啮合组能够有效地提升在耦合位置时，第一芯轴和第二芯轴之间转向扭矩传递的平稳性。

另外，齿槽段可以为齿槽圈，也就是一个齿槽段延伸一圈。或者，齿槽段可以为周向延伸一段距离以形成齿槽周向段，齿槽周向段可以为一个或者可以为周向间隔布置的多个。

另外，该芯轴组件在实际使用中，可以具有多种使用工况，例如，第一种使用工况中，第一芯轴用作转向管柱的上段芯轴，第二芯轴用作转向管柱的中段芯轴，此时，转向管柱的上段芯轴可以轴向移动，而中段芯轴则可以根据实际需求来连接下段芯轴。或者，第二种使用工况中，第一芯轴用作转向管柱的上段芯轴，第二芯轴用作转向管柱的下段芯轴，此时，转向管柱的上段芯轴可以轴向移动，转向管柱包括上下两段芯轴。或者，第三种使用工况中，第一芯轴用作转向管柱的中段芯轴，第二芯轴用作转向管柱的上段芯轴，此时，中段芯轴可以轴向移动，而中段芯轴则可以根据实际需求来连接下段芯轴。或者，第四种使用工况中，第一芯轴用作转向管柱的中段芯轴2，第二芯轴用作转向管柱的下段芯轴3以使得第二齿槽段作为下齿槽段7，此时，中段芯轴可以轴向移动，而中段芯轴则可以根据实际需求来连接上段芯轴。

例如，一种实施例中，芯轴组件还包括和中段芯轴2套装的上段芯轴1，其中，上段芯轴1包括上齿槽段4，中段芯轴2包括第一齿槽段5和第三齿槽段6，其中，在耦合位置，上齿槽段4和第三齿槽段6啮合，第一齿槽段5和下齿槽段7啮合，以使得上段芯轴1通过中段芯轴2和下段芯轴3连接以能够同步转动以专递转向扭矩；在解耦位置，上齿槽段4和第三齿槽段6保持啮合，第一齿槽段5和下齿槽段7轴向错开以脱离，以使得中段芯轴2和下段芯轴3之间的转向扭矩传递断开，这样，中段芯轴2接收到的转向扭矩无法传递到下段芯轴3。

当然，一种实施例中，在耦合位置，中段芯轴2和下段芯轴3是套装的，而在解耦位置，中段芯轴2可以和下段芯轴3轴向脱离，也就是，中段芯轴2可以和下段芯轴3相互脱离而没有套装关系。或者，另一种实施例中，为了提升中段芯轴2相对于下段芯轴3轴向移动的平稳性，使得下段芯轴3对中段芯轴2的轴向移动具备轴向引导作用，在解耦位置，中段芯轴2和下段芯轴3保持套装设置。例如，中段芯轴2插装在下段芯轴3内，或者，下段芯轴3插装在中段芯轴2内。但不论如何布置，只要在解耦位置，中段芯轴2和下段芯轴3依旧保持套装即可。

当然，第一齿槽段5和下齿槽段7的数量可以分别为一个，或者，参考图4中的第一齿槽段5和图6中的下齿槽段7，第一齿槽段5为多个并且轴向间隔布置，下齿槽段7为多个并且轴向间隔布置，其中，在耦合位置，一个第一齿槽段5和一个下齿槽段7啮合以形成齿槽啮合组，多个齿槽啮合组轴向间隔；在解耦位置，多个齿槽啮合组轴向错开脱离。例如，以图4和图6为例，在耦合位置，四个第一齿槽段5和四个下齿槽段7分别彼此啮合以形成四个齿槽啮合组，而在解耦位置，中段芯轴轴向移动，以使得啮合的各个第一齿槽段5和各个下齿槽段7彼此轴向错开脱离，这样，下齿槽段7将进入到中段芯轴上的第一无齿槽段14内，而第一齿槽段5将进入到下段芯轴的第二无齿槽段15内，这样，中段芯轴就能够相对于下段芯轴空转，此时，方向盘传递的转向扭矩就无法在中段芯轴和下段芯轴之间传递。另外，这样的多个齿槽啮合组能够有效地提升在耦合位置时，中段芯轴和下段芯轴之间转向扭矩传递的平稳性。

当然，上段芯轴1、中段芯轴2和下段芯轴3的套装可以具有多种结构，例如，一种结构中，中段芯轴2的两端可以分别插装在上段芯轴1和下段芯轴3内。或者，如图4所示的，中段芯轴2为中空管段，其中，上段芯轴1和下段芯轴3分别从两端插装在中空管段内，这样，中空管段可以为一套管，这样，可以在中空管段的内周面上便捷的形成第一齿槽段6和第三齿槽段6，而在上段芯轴的外周面上便捷地形成上段齿槽4，在下段芯轴的外周面上便捷地形成下段齿槽7。这样，中段芯轴2为中空管段时，可以相应地减轻中段芯轴2的重量，从而更易于轴向移动中段芯轴2。

另外，在上段芯轴1和中段芯轴2之间，上齿槽段4和第三齿槽段6可以具有相同的轴向延伸长度，只要能够在耦合位置和解耦位置保持啮合即可。或者，参考图4和图5，上齿槽段4和第三齿槽段6中一者的轴向长度小于另一者的轴向长度。这样，在保持上齿槽段4和第三齿槽段6啮合的同时，还能够减小齿槽加工的轴向长度，降低成本。

另外，上齿槽段4可以为一个。或者，参考图5所示的结构，上齿槽段4为多个并且轴向间隔布置，相邻的上齿槽段4之间形成有储脂槽13。这样，储脂槽13内可以存储有润滑脂，随着中段芯轴的轴向移动，储脂槽13内的润滑脂可以进入到上齿槽段4和第三齿槽段6之间，以提升润滑效果。

另外，参考图3，为了带动中段芯轴2轴向移动，中段芯轴2上设置有用于与驱动装置8能够转动地配合以使得驱动装置8能够带动中段芯轴2轴向移动的受力结构。这样，该芯轴组件在实际使用中，中段芯轴2上的受力结构可以与驱动装置8之间形成能够转动的配合，这样，中段芯轴2可以相对于驱动装置8转动，驱动装置8可以驱动中段芯轴2轴向移动。

当然，受力结构可以具有多种结构形式，例如，受力结构可以为中段芯轴2上的环形凸起，该环形凸起的一部分可以伸入到驱动装置8的驱动块的驱动槽内，这样，中段芯轴2转动时环形凸起的一部分始终位于驱动槽内，而驱动装置8的驱动块沿着管柱的轴向移动时，将可以带动中段芯轴2轴向移动。

或者，受力结构为套装在中段芯轴2上的轴承9，轴承9的外圈用于和驱动装置8连接。这样，在实际使用中，轴承9的外圈可以和驱动装置8的驱动块连接，这样，通过轴承9的内圈，中段芯轴2可以相对于驱动块转动，而驱动块沿着转向管柱的轴向移动时将带动轴承9和中段芯轴2一起轴向移动。

第二方面，本申请提供一种转向管柱，该转向管柱包括驱动装置8、管柱和以上第一方面中一些任意所述的芯轴组件，其中，芯轴组件装配在管柱的内部中，驱动装置8能够带动第一芯轴轴向移动。这样，如上所述的，在解锁状态，即便是方向盘转动，由于转向扭矩不能传递到车轮，车轮也将保持静止，避免了车轮的磨损。另外，这可以使得转向管柱具备游戏功能，例如，在解锁状态，可以使得配置有手感模拟单元的转向管柱具备游戏功能，而手感模拟单元则能够提供转向模拟手感。

例如，该转向管柱的芯轴可以包括能够耦合和解耦的上段芯轴和下段芯轴。

第三方面，本申请提供一种转向管柱，参考图1和图2，该转向管柱包括驱动装置8、管柱和芯轴组件，芯轴组件包括沿着管柱的轴向方向依次设置在管柱内上段芯轴1、中段芯轴2和下段芯轴3；上段芯轴1和下段芯轴3能够转动，中段芯轴2能够轴向移动并能够转动；驱动装置8和中段芯轴2能够转动地配合，驱动装置8能够驱动中段芯轴2轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换；其中，在耦合位置，上段芯轴1通过中段芯轴2和下段芯轴3连接以能够同步转动；在解耦位置，中段芯轴2和下段芯轴3之间的转矩传递断开。

在该转向管柱中，由于驱动装置和中段芯轴能够转动地配合并且能够驱动中段芯轴轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换，这样，在耦合位置，上段芯轴通过中段芯轴和下段芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；在解耦位置，中段芯轴和下段芯轴之间的转矩传递断开，这样，在解锁状态，即便是方向盘转动，由于转向扭矩不能传递到车轮，车轮也将保持静止，避免了车轮的磨损。另外，这可以使得转向管柱具备游戏功能，例如，在解锁状态，可以使得配置有手感模拟单元的转向管柱具备游戏功能，而手感模拟单元则能够提供转向模拟手感。

在该转向管柱中，中段芯轴2和下段芯轴3可以分别通过两者之间各自的齿盘的啮合来耦合，或者各自齿盘的轴向分离来解耦。也就是，中段芯轴2和下段芯轴3并未套装设置。

另外，在可选择实施例中，为了提升转向扭矩传递的平稳性，并能够充分利用芯轴的内部，可以在芯轴的内部形成内部通道，使得上段芯轴1、中段芯轴2和下段芯轴3依次套装设置。这样，可以使得这样套装的芯轴组件结构更紧凑，强度更高。

当然，一种实施例中，在耦合位置，中段芯轴2和下段芯轴3是套装的，而在解耦位置，中段芯轴2可以和下段芯轴3轴向脱离，也就是，中段芯轴2可以和下段芯轴3相互脱离而没有套装关系。或者，另一种实施例中，为了提升中段芯轴2相对于下段芯轴3轴向移动的平稳性，使得下段芯轴3对中段芯轴2的轴向移动具备轴向引导作用，在解耦位置，中段芯轴2和下段芯轴3保持套装设置。例如，中段芯轴2插装在下段芯轴3内，或者，下段芯轴3插装在中段芯轴2内。但不论如何布置，只要在解耦位置，中段芯轴2和下段芯轴3依旧保持套装即可。

另外，上段芯轴1、中段芯轴2和下段芯轴3的套装可以具有多种结构，例如，一种结构中，中段芯轴2的两端可以分别插装在上段芯轴1和下段芯轴3内。或者，如图4所示的，中段芯轴2为中空管段，其中，上段芯轴1和下段芯轴3分别从两端插装在中空管段内。

例如，一种实施例中，中空管段可以为一套管，这样，可以在中空管段的内周面上便捷的形成第一齿槽段6和第三齿槽段6，而在上段芯轴的外周面上便捷地形成上段齿槽4，在下段芯轴的外周面上便捷地形成下段齿槽7。这样，中段芯轴2为中空管段时，可以相应地减轻中段芯轴2的重量，从而更易于轴向移动中段芯轴2。

另外，参考图3，为了带动中段芯轴2轴向移动，中段芯轴2上设置有与驱动装置8能够转动地配合以使得驱动装置8能够带动中段芯轴2轴向移动的受力结构。这样，中段芯轴2可以相对于驱动装置8转动，驱动装置8可以驱动中段芯轴2轴向移动。

当然，受力结构可以具有多种结构形式，例如，受力结构可以为中段芯轴2上的环形凸起，该环形凸起的一部分可以伸入到驱动装置8的驱动块的驱动槽内，这样，中段芯轴2转动时环形凸起的一部分始终位于驱动槽内，而驱动装置8的驱动块沿着管柱的轴向移动时，将可以带动中段芯轴2轴向移动。

或者，受力结构为套装在中段芯轴2上的轴承9，轴承9的外圈和驱动装置8连接。这样，在实际使用中，轴承9的外圈可以和驱动装置8的驱动块连接，这样，通过轴承9的内圈，中段芯轴2可以相对于驱动块转动，而驱动块沿着转向管柱的轴向移动时将带动轴承9和中段芯轴2一起轴向移动。

另外，驱动装置8可以具有多种类型，例如，一种类型中，驱动装置8可以为油缸或气缸，中段芯轴2与油缸或气缸的活塞杆能够转动地配合，这样，中段芯轴2可以转动，而油缸或气缸的活塞杆伸缩时则可以带动中段芯轴2轴向移动。或者，另一种类型中，驱动装置8可以为电机，电机的输出轴上的驱动齿轮和驱动齿条啮合，中段芯轴2与驱动齿条能够转动地配合，这样，中段芯轴2可以转动，而来回移动时则可以带动中段芯轴2轴向移动。或者，再一种类型中，参考图2和图3，驱动装置8包括驱动电机10、和驱动电机10连接的驱动丝杠11以及驱动块12，驱动块12包括和驱动丝杠11配合的丝孔，其中，驱动块12和中段芯轴2能够转动地配合。例如驱动块12和轴承9的外圈连接。这样，中段芯轴2可以转动，而驱动电机10正反转带动驱动丝杠11正反转时，将带动驱动块12和中段芯轴2轴向来回移动。

另外，一种实施例中，转向管柱还包括手感模拟单元，其中，手感模拟单元能够与上段芯轴1和/或中段芯轴2动力传递连接，其中，在解耦位置，上段芯轴1和中段芯轴2转动时，手感模拟单元向上段芯轴1和/或中段芯轴2提供阻尼以提供转向模拟手感。当然，在耦合位置，上段芯轴1和中段芯轴2转动时，手感模拟单元并不向上段芯轴1和/或中段芯轴2提供阻尼。这样，可以使得转向管柱具备游戏功能。

当然，手感模拟单元可以具有多种类型，例如，手感模拟单元可以包括手感模拟电机，该手感模拟电机与上段芯轴1和/或中段芯轴2动力传递连接，在耦合位置，该手感模拟电机不启动，在解耦位置，如果需要，该手感模拟电机则启动以提供阻尼。或者，手感模拟单元可以包括套装在上段芯轴1和/或中段芯轴2上的扭簧，在耦合位置，上段芯轴1和中段芯轴2转动时，扭簧提供反向回位弹力，但该反向回位弹力可以通过助力电机来抵消，而在解耦位置，上段芯轴1和中段芯轴2转动时，扭簧提供反向回位弹力以提供阻尼，以提供转向模拟手感。

另外，在该转向管柱中，芯轴组件可以具有多种类型，例如，一种类型中，如上所述的，中段芯轴2和下段芯轴3可以分别通过两者之间各自的齿盘的啮合来耦合，或者各自齿盘的轴向分离来解耦。也就是，中段芯轴2和下段芯轴3并未套装设置。或者，另一种类型中，该芯轴组件为以上第一方面中另一些任意所述的芯轴组件。

最后，本申请提供一种车辆，该车辆设置有以上第三方面中任意所述的转向管柱。这样，如上的，该车辆的娱乐性和整体品质得到有效提升。

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

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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

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

Claims (22)

1.一种芯轴组件，其特征在于，所述芯轴组件用于转向管柱，所述芯轴组件包括沿着轴向方向依次套装设置的第一芯轴和第二芯轴，其中，

所述第一芯轴包括第一齿槽段，所述第二芯轴包括第二齿槽段；

所述第一芯轴能够轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换；

其中，在所述耦合位置，所述第一齿槽段和所述第二齿槽段啮合，以使得所述第一芯轴和所述第二芯轴连接以能够同步转动以传递转向扭矩；

在所述解耦位置，所述第一齿槽段和所述第二齿槽段轴向错开以脱离，以使得所述第一芯轴和所述第二芯轴之间的转向扭矩传递断开，所述第一齿槽段为多个并且轴向间隔布置，所述第二齿槽段为多个并且轴向间隔布置，其中，在所述耦合位置，一个所述第一齿槽段和一个所述第二齿槽段啮合以形成齿槽啮合组，多个所述齿槽啮合组轴向间隔；

在所述解耦位置，多个所述齿槽啮合组轴向错开脱离。

2.根据权利要求1所述的芯轴组件，其特征在于，所述第一芯轴用作转向管柱的上段芯轴，所述第二芯轴用作转向管柱的中段芯轴或用作转向管柱的下段芯轴。

3.根据权利要求1所述的芯轴组件，其特征在于，所述第一芯轴用作转向管柱的中段芯轴，所述第二芯轴用作转向管柱的上段芯轴。

4.根据权利要求1所述的芯轴组件，其特征在于，所述第一芯轴用作转向管柱的中段芯轴（2），所述第二芯轴用作转向管柱的下段芯轴（3）以使得所述第二齿槽段作为下齿槽段（7）。

5.根据权利要求4所述的芯轴组件，其特征在于，所述芯轴组件还包括和所述中段芯轴（2）套装的上段芯轴（1），其中，

所述上段芯轴（1）包括上齿槽段（4）；

所述中段芯轴（2）包括所述第一齿槽段（5）和第三齿槽段（6）；

其中，在所述耦合位置，所述上齿槽段（4）和所述第三齿槽段（6）啮合，所述第一齿槽段（5）和所述下齿槽段（7）啮合，以使得所述上段芯轴（1）通过所述中段芯轴（2）和所述下段芯轴（3）连接以能够同步转动；

在所述解耦位置，所述第一齿槽段（5）和所述下齿槽段（7）轴向错开以脱离，以使得所述中段芯轴（2）和所述下段芯轴（3）之间的转向扭矩传递断开。

6.根据权利要求4所述的芯轴组件，其特征在于，在所述解耦位置，所述中段芯轴（2）和所述下段芯轴（3）保持套装设置。

7.根据权利要求6所述的芯轴组件，其特征在于，所述第一齿槽段（5）为多个并且轴向间隔布置，所述下齿槽段（7）为多个并且轴向间隔布置，其中，在所述耦合位置，一个所述第一齿槽段（5）和一个所述下齿槽段（7）啮合以形成齿槽啮合组，多个所述齿槽啮合组轴向间隔；

在所述解耦位置，多个所述齿槽啮合组轴向错开脱离。

8.根据权利要求5所述的芯轴组件，其特征在于，所述中段芯轴（2）为中空管段，其中，所述上段芯轴（1）和所述下段芯轴（3）分别从两端插装在所述中空管段内。

9.根据权利要求5所述的芯轴组件，其特征在于，所述上齿槽段（4）和所述第三齿槽段（6）中一者的轴向长度小于另一者的轴向长度。

10.根据权利要求5所述的芯轴组件，其特征在于，所述上齿槽段（4）为多个并且轴向间隔布置，相邻的所述上齿槽段（4）之间形成有储脂槽（13）。

11.根据权利要求4所述的芯轴组件，其特征在于，所述中段芯轴（2）上设置有用于与驱动装置（8）能够转动地配合以使得所述驱动装置（8）能够带动所述中段芯轴（2）轴向移动的受力结构。

12.根据权利要求11所述的芯轴组件，其特征在于，所述受力结构为套装在所述中段芯轴（2）上的轴承（9），所述轴承（9）的外圈用于和所述驱动装置（8）连接。

13.一种转向管柱，其特征在于，包括驱动装置（8）、管柱和权利要求1-3中任意一项所述的芯轴组件，其中，所述芯轴组件装配在所述管柱的内部中，所述驱动装置（8）能够带动所述第一芯轴轴向移动。

14.一种转向管柱，其特征在于，包括驱动装置（8）、管柱和权利要求4-12中任意一项所述的芯轴组件，所述芯轴组件包括沿着管柱的轴向方向依次设置在所述管柱内上段芯轴（1）、中段芯轴（2）和下段芯轴（3）；

所述上段芯轴（1）和所述下段芯轴（3）能够转动，所述中段芯轴（2）能够轴向移动并能够转动；

所述驱动装置（8）和所述中段芯轴（2）能够转动地配合，所述驱动装置（8）能够驱动所述中段芯轴（2）轴向移动以在耦合位置和解耦位置之间切换；

其中，在所述耦合位置，所述上段芯轴（1）通过所述中段芯轴（2）和所述下段芯轴（3）连接以能够同步转动；

在所述解耦位置，所述中段芯轴（2）和所述下段芯轴（3）之间的转矩传递断开。

15.根据权利要求14所述的转向管柱，其特征在于，所述上段芯轴（1）、所述中段芯轴（2）和所述下段芯轴（3）依次套装设置。

16.根据权利要求15所述的转向管柱，其特征在于，在所述解耦位置，所述中段芯轴（2）和所述下段芯轴（3）保持套装设置。

17.根据权利要求15所述的转向管柱，其特征在于，所述中段芯轴（2）为中空管段，其中，所述上段芯轴（1）和所述下段芯轴（3）分别从两端插装在所述中空管段内。

18.根据权利要求14所述的转向管柱，其特征在于，所述中段芯轴（2）上设置有与驱动装置（8）能够转动地配合以使得所述驱动装置（8）能够带动所述中段芯轴（2）轴向移动的受力结构。

19.根据权利要求18所述的转向管柱，其特征在于，所述受力结构为套装在所述中段芯轴（2）上的轴承（9），所述轴承（9）的外圈和所述驱动装置（8）连接。

20.根据权利要求14所述的转向管柱，其特征在于，所述驱动装置（8）包括驱动电机（10）、和所述驱动电机（10）连接的驱动丝杠（11）以及驱动块（12），所述驱动块（12）包括和所述驱动丝杠（11）配合的丝孔，其中，所述驱动块（12）和所述中段芯轴（2）能够转动地配合。

21.根据权利要求14所述的转向管柱，其特征在于，所述转向管柱还包括手感模拟单元，其中，所述手感模拟单元能够与所述上段芯轴（1）和/或所述中段芯轴（2）动力传递连接，其中，在所述解耦位置，所述上段芯轴（1）和所述中段芯轴（2）转动时，所述手感模拟单元向所述上段芯轴（1）和/或所述中段芯轴（2）提供阻尼以提供转向模拟手感。

22.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有权利要求13-21中任意一项所述的转向管柱。

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