CN211969570U - 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，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，车辆转向系统包括设置在第一轴段和第二轴段之间的离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，在接合状态，第一轴段和第二轴段之间建立传动连接，在分离状态，第一轴段和第二轴段之间的传动连接断开，车辆转向系统包括拉索式离合驱动机构，该拉索式离合驱动机构驱动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。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。

实用新型内容

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，包括转向轴和转向传动轴，所述转向轴或所述转向传动轴包括第一轴段和第二轴段，所述车辆转向系统包括设置在所述第一轴段和所述第二轴段之间的离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，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，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，所述车辆转向系统包括拉索式离合驱动机构，该拉索式离合驱动机构驱动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。

可选地，所述离合机构包括能够相对于转向管柱沿轴向移动的滑套，所述第一轴段通过第一轴承支承在所述滑套中，以通过所述滑套引导所述第一轴段的轴向移动，所述拉索式驱动机构包括致动装置和拉索，所述拉索的近端连接于所述致动装置，且所述拉索的远端固定于所述滑套，以通过所述致动装置致动所述拉索而带动所述滑套沿所述轴向平移。

可选地，所述离合机构设置于所述转向轴且位于所述转向管柱中，所述转向管柱开设有避让孔，所述滑套的外表面上连接有穿过所述避让孔而暴露于所述转向管柱的垫块，所述拉索包括索芯，所述索芯的远端部固定于所述垫块，所述索芯的近端部连接于设置在所述安装座上的所述致动装置。

可选地，所述致动装置构造为操纵手柄，所述索芯的近端部固定于所述操纵手柄。

可选地，所述操纵手柄包括相对的两端，其中一端构造为握持部，另一端构造为连接部，所述索芯的近端部固定于所述连接部；所述操纵手柄在所述握持部和所述连接部之间通过枢转轴连接于所述安装座，以构成杠杆结构，所述枢转轴为支点，所述操纵手柄绕所述枢转轴转动以带动所述索芯移动；或者，所述连接部构造有卷绕筒，所述索芯的近端部固定于该卷绕筒，所述连接部通过枢转轴连接于所述安装座，所述枢转轴的中心轴线与所述卷绕筒的中心轴线共线，以使得所述操纵手柄绕所述枢转轴转动时所述索芯缠绕所述卷绕筒或从所述卷绕筒释放，从而实现移动。

可选地，所述拉索支架位于所述避让孔的上侧，所述索芯的远端部通过锁紧件压固于所述垫块。

可选地，所述致动装置构造为电机，所述索芯的近端部连接于所述电机的输出。

可选地，所述输出构造为输出转轴，所述输出转轴通过运动转换装置与所述索芯的近端部传动连接，所述运动转换装置构造为将所述输出转轴的转动转换为所述索芯的线性运动。

可选地，所述运动转换装置构造为摇臂，该摇臂垂直地固定于所述输出转轴，所述索芯的近端部连接于所述摇臂的末端；或者，所述运动转换装置构造为卷绕筒，该卷绕筒同轴地固定在所述输出转轴上，所述索芯的近端部固定于该卷绕筒，以使得所述输出转轴转动时，所述索芯缠绕在所述卷绕筒上或从所述卷绕筒释放，从而实现所述索芯的移动。

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，一方面，拉索式离合驱动机构的设置使得其自身能够设置且固定在车辆中任意合适的空间中，降低安装要求；另一方面，离合机构的设置位置也不会受到拉索式离合驱动机构的设置位置的限制，因此，拉索式离合驱动机构与离合机构两者之间不会彼此相互局限，有益于降低设计难度和装配难度。

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，其中示出了致动装置的一种实施方式；

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

图5是本公开第一实施例提供的车辆转向系统的离合机构的剖视示意图，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接合状态；

图7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8是本公开第二实施例提供的车辆转向系统的离合机构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图9是本公开第二实施例提供的车辆转向系统的离合机构的剖视示意图，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11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12是本公开第三实施例提供的车辆转向系统的离合机构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于接合状态；

图13是本公开第三实施例提供的车辆转向系统的离合机构的剖视示意图，其中示出了第一轴段和第二轴段处于分离状态；

图14是本公开第四实施例提供的车辆转向系统的立体结构示意图，其中示出了致动装置的另一种实施方式。

附图标记说明

101-上轴，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，1061-上止挡凸缘，1062-下止挡凸缘，107-第一轴承，108-第二轴承，109-第一弹性偏压件，1010-滑动轴承，112-止挡件，113-弹性挡圈，114-转向万向节，116-支撑座；

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，对于车辆的转向系统来说，方向盘输入的转动沿转向轴、转向传动轴和转向器的方向传递，可以认为是沿从上向下的方向传递。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。

根据本公开的具体实施方式，提供一种车辆转向系统，包括转向轴和转向传动轴，所述转向轴或所述转向传动轴包括第一轴段102和第二轴段103，所述车辆转向系统包括设置在所述第一轴段102和所述第二轴段103之间的离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，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，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，所述车辆转向系统包括拉索式离合驱动机构，该拉索式离合驱动机构驱动所述第一轴段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。

在接合状态下，第一轴段102和第二轴段103之间建立传动连接，使得方向盘与转向器之间处于传动连接状态，此时，驾驶员操纵方向盘的转动能够传递至转向器，以实现车辆转向；在分离状态下，第一轴段102和第二轴段103之间的传动连接断开，使得方向盘与转向器之间的传动连接断开，此时，方向盘的转动不能够传递至转向器进而使得转向器工作，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，即方向盘能够照常发出转角信号，那么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的转角信号，从而可以模拟驾驶。

通过本公开提供的车辆转向系统，一方面，拉索式离合驱动机构的设置使得其自身能够设置且固定在车辆中任意合适的空间中，降低安装要求；另一方面，离合机构的设置位置也不会受到拉索式离合驱动机构的设置位置的限制，因此，拉索式离合驱动机构与离合机构两者之间不会彼此相互局限，有益于降低设计难度和装配难度。

在本公开提供的一些实施方式中，拉索式离合驱动机构包括致动装置和拉索4020，拉索4020的近端部连接致动装置，相对的远端部作用于第一轴段102或第二轴段103，致动装置驱动拉索4020而致使第一轴段102或第二轴段103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”。

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。为了使得驾驶员能够以舒适的姿态驾驶车辆，转向轴可以包括上轴101和下轴，所述上轴101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101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101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。

因此，在转向传动轴、上轴101和下轴中的至少任意一者上可以设置上述的离合机构。在一些实施例中，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101，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。在另一些实施例中，离合机构设置在上轴101上。此时，所述上轴101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。

对此，本公开不作具体限定，下文中仅以离合机构设置在下轴上且第一轴段可移动为例详细描述本公开。

在本公开提供的第一实施方式中，所述离合机构包括能够相对于转向管柱105沿轴向移动的滑套106，所述第一轴段102通过第一轴承107支承在所述滑套106中，以通过所述滑套106引导所述第一轴段102的轴向移动。所述拉索4020的近端连接于所述致动装置，且所述拉索4020的远端固定于所述滑套106，以通过所述致动装置致动所述拉索4020而带动所述滑套106沿所述轴向平移。

其中，滑套106能够通过滑动轴承1010直接地支承在所述转向管柱105中，以减少滑套106与转向管柱105之间的滑动摩擦，减少滑套106的磨损，从而减少滑套106在沿轴向移动过程中的阻力。

在本公开提供的第一实施方式中，离合机构可以以任意合适的方式构造。下文中仅以两种构造方式为例对离合机构进行展开描述，然而，本公开的第一实施方式并不局限于此，离合机构也可以以其它合适的方式进行构造。

离合机构的第一构造方式：参考图4和图5所示，第一轴承107通过弹性挡圈113固定在第一轴段102上，并且第一轴承107的外圈间隙配合在滑套106中，以与第一轴段102一起在滑套106中滑动。第二轴段103通过第二轴承108支承并固定在转向管柱105中。滑套106的下端设置有用于止挡所述第一轴承107的径向向内的下止挡凸缘1062，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，第一弹性偏压件109的一端抵接于所述第一轴承107，另一端抵接于止挡件112。其中，在第一轴承107的上侧可以设置有支撑座116，以为第一弹性偏压件109提供支撑，防止其在压缩的过程中发生扭曲变形。

离合机构的第二构造方式：参考图8和图9所示，第一轴承107通过弹性挡圈113固定在第一轴段102上，并且第一轴承107的外圈过盈配合在滑套106中，以使得第一轴段102与滑套106同步移动。第二轴段103通过第二轴承108支承并固定在转向管柱105中。滑套106的下端设置有用于止挡所述第一轴承107的径向向内的下止挡凸缘1062，通过弹性挡圈113和下止挡凸缘1062可以约束第一轴段102相对于滑套106的固定位置。

图2和图3示出了车辆转向系统的第一实施方式中的第一实施例，在该实施例中，离合机构以图4和图5所示的方式构造。图6和图7示出了车辆转向系统的第一实施方式的第二实施例，在该实施例中，离合机构以图8和图9所示的方式构造。

参考图2、图3以及图8、图9中所示，为了使得拉索4020能够固定于滑套106，所述转向管柱105开设有避让孔，所述滑套106的外表面上连接有穿过所述避让孔而暴露于所述转向管柱105的垫块4022，拉索420包括外皮和索芯，所述索芯的远端部从所述外皮中伸出并且固定于所述垫块4022，所述外皮的远端部能够通过拉索支架4021固定在所述转向管柱105的外侧，所述外皮的近端部固定于安装座4040的固定支架4041上，所述索芯的近端部从所述外皮中伸出，以连接于设置在所述安装座4040上的所述致动装置。

致动装置能够使得索芯在外皮中移动，从而带动垫块4022轴向移动。

在第一实施例和第二实施例中，拉索支架4021位于所述避让孔的上侧，所述索芯的远端部通过锁紧件(例如螺钉、螺栓等)压固于垫块4022。

在第一实施例和第二实施例中，致动装置构造为操纵手柄4030，所述索芯的近端部固定于所述操纵手柄4030。这种情况下，用户可以手动操作切换第一轴段102和第二轴段103之间的接合状态。

所述操纵手柄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，所述索芯的近端部固定于所述连接部4032。

操纵手柄4030可以以合适的方式构造，从而带动垫块4022轴向移动。例如，所述操纵手柄4030在所述握持部4031和所述连接部4032之间通过枢转轴连接于所述安装座4040，以构成杠杆结构，所述枢转轴为支点，所述操纵手柄4030绕所述枢转轴转动以带动所述索芯(例如在所述外皮中)移动。也可以的是，所述连接部4032构造有卷绕筒，所述索芯的近端部固定于该卷绕筒，所述连接部4032通过枢转轴连接于所述安装座4040，所述枢转轴的中心轴线与所述卷绕筒的中心轴线共线，以使得所述操纵手柄4030绕所述枢转轴转动时所述索芯缠绕所述卷绕筒或从所述卷绕筒释放，从而实现所述索芯在所述外皮中的移动。

结合图4和图5，在图2和图3所示的实施例中，操纵手柄4030顺时针转动使得拉索4020中的索芯向右(图面方向)移动。操纵手柄4030逆时针转动时，在第一弹性偏压件109的作用下滑套106向左移动从而带动拉索4020向左移动。

可以认为初始时第一轴段102和第二轴段103位于图3和图5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，第一弹性偏压件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，第一弹性偏压件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2和图4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，同时压缩第一弹性偏压件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3和图5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2022沿轴向的移动范围。

结合图8和图9，在图6和图7所示的实施例中，操纵手柄4030顺时针转动使得拉索4020中的索芯向右(图面方向)移动。操纵手柄4030逆时针转动时，在重力作用下滑套106向左移动从而带动拉索4020向左移动。

此外，在第一实施方式的其它实施例中，参考图14中所示，致动装置可以构造为电机420，所述索芯的近端部从所述外皮中伸出，以连接于所述电机420的输出。

所述输出可以构造为输出转轴，所述输出转轴通过运动转换装置与所述索芯的近端部传动连接，所述运动转换装置构造为将所述输出转轴的转动转换为所述索芯相对于所述外皮的直线运动。

其中，所述运动转换装置可以构造为摇臂，该摇臂垂直地固定于所述输出转轴，所述索芯的近端部连接于所述摇臂的末端。或者，所述运动转换装置可以构造为卷绕筒，该卷绕筒同轴地固定在所述输出转轴上，所述索芯的近端部固定于该卷绕筒，以使得所述输出转轴转动时，所述索芯缠绕在所述卷绕筒上或从所述卷绕筒释放，从而实现所述索芯在所述外皮中的移动。

图10和图11示出了本公开提供的车辆转向系统的第二实施方式的一个实施例。

在第二实施方式中，其中，所述拉索式离合驱动机构包括致动装置、拉索4020、第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024，所述致动装置通过拉索4020作用于所述第一弹性偏压件109和所述第二弹性偏压件4024，以使得所述第一弹性偏压件和所述第二弹性偏压件向所述第一轴段提供沿轴向相反的弹力，并且所述致动装置在第一位置和第二位置之间切换。在所述第一位置，所述第一弹性偏压件109和所述第二弹性偏压件4024使得所述离合机构位于所述接合状态，且使得所述第一轴段102和所述第二轴段103之间具有轴向的相互作用力。在所述第二位置，所述第一弹性偏压件109和所述第二弹性偏压件4024使得所述离合机构位于所述分离状态。

由此，通过设置第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024，能够在致动装置位于第一位置时将第一轴段102和第二轴段103可靠地保持在接合状态，并且在致动装置位于第二位置时将第一轴段102和第二轴段103可靠地保持在分离状态。而且，当致动装置位于第一位置时，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024使得第一轴段102和第二轴段103之间具有相互作用力，由此能够有效地减小甚至消除第一轴段102和第二轴段103之间的间隙，从而有益于提高转动的传递精度。

在第二实施方式中，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024的设置方式可以根据离合机构的设置位置和设置方式进行对应的调整。例如，在本公开的第二实施方式的一种实施例中，所述第一弹性偏压件109用于提供朝向第一方向的弹力给所述第一轴段102，所述第二弹性偏压件4024用于提供朝向第二方向的弹力给所述第一轴段102，所述第一方向与所述第二方向相反且为朝向远离第二轴段103的方向，这种情况下，当致动装置位于第一位置时，所述第二弹性偏压件4024向所述第一轴段102提供的弹力大于所述第一弹性偏压件109向所述第一轴段102提供的弹力。当然，在另一实施例中，第一方向可以为朝向靠近第二轴段103的方向。

然而，在第二实施方式中并不局限离合机构的设置位置和设置方式，仅以离合机构设置在下轴上为例对第二实施方式进行示例性地详细描述。

参考图12和图13中所示，离合机构包括能够相对于转向管柱105沿轴向移动的滑套106，第一轴承107通过弹性挡圈113固定在第一轴段102上，并且第一轴承107的外圈间隙配合在滑套106中，以与第一轴段102一起在滑套106中滑动。或者，也可以的是，第一轴承107固定在滑套106中，与滑套106一起同步移动。基于离合机构的这些结构，第一弹性偏压件109可以作用于第一轴承107，第二弹性偏压件4024可以通过拉索4020作用于滑套106。这样，对于拉索和与拉索连接的致动装置来说，在设计和装配上会更容易一些。比如，当拉索的实际长度短于设计长度，而致动装置位于设计位置时，致动装置切换到第一位置时会将拉索拉得更紧一些，也就是说第一轴段和第二轴段之间的压紧力或相互作用力会更大一些。而当拉索的实际长度在误差范围内等于设计长度，但致动装置的实际安装位置偏离设计安装位置时，致动装置切换到第一位置时可能会将拉索拉得更紧一些，也可能将拉索拉得更松一些，而不管是更紧还是更松，只要第一轴段和第二轴段之间存在压紧力或相互作用力，就可以满足需求。因此，上述的构造有益于降低对拉索长度设计的要求和对致动装置的实际安装位置精度的要求。这对于整车装配和设计来说是有益的。

接着参考图12至图13，在本公开第二实施方式的一些实施例中，滑套106可以通过滑动轴承1010直接地支承在所述转向管柱105中，以减少滑套106与转向管柱105之间的滑动摩擦，减少滑套106的磨损，从而减少滑套106在沿轴向移动过程中的阻力。第二轴段103通过第二轴承108支承并固定在转向管柱105中。

可选择地，所述第一轴承107固定于所述第一轴段102，且所述滑套106的背离第二轴段103的端口形成有径向向内凸起的止挡凸缘1061，所述第一轴承107通过所述止挡凸缘1061限制在所述滑套106中，第二轴段103通过第二轴承108支承，例如图中所示支承在转向管柱105中。所述第一弹性偏压件109的一端抵接于所述第一轴承107，另一端抵接于所述第二轴承108。那么，滑套106的左移(图面方向)会迫使第一弹性偏压件109被压缩，相应地，滑套106的右移(图面方向)会使得第一弹性偏压件109恢复形变。

可选择地，结合图11至图13中所示，所述转向管柱105开设有避让孔，所述滑套106的外表面上连接有穿过所述避让孔而暴露于所述转向管柱105的垫块4022，所述拉索4020包括外皮和索芯，所述索芯的远端部从所述外皮中伸出并且从下向上穿过所述垫块4022并连接有止挡块4023，所述第二弹性偏压件4024设置在所述垫块4022和所述止挡块4023之间，并且一端偏压所述垫块4022，另一端偏压所述止挡块4023，并且第二弹性偏压件4024的形变方向与轴向平行。所述索芯的近端部连接于所述致动装置，以通过致动装置驱动所述索芯在外皮中的轴向移动。那么，当致动装置驱使索芯在外皮中移动而使得止挡块4023与垫块4022彼此靠近地移动时，第二弹性偏压件4024被压缩。当致动装置允许索芯在外皮中反向移动时，第二弹性偏压件4024能够恢复形变而使得止挡块4023与垫块4022彼此相互远离地移动。

可以设置的是，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024始终处于非拉伸状态。这种情况下，当致动装置位于第一位置时，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024的形变量均最大。当致动装置位于第二位置时，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024的形变量均最小。

图10所示的实施例中，致动装置位于第二位置，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024均的形变量均最大。图11所示的实施例中，致动装置位于第二位置，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024的形变量均最小。

以第一轴段102和第二轴段103处于分离状态为初始状态，此时致动装置位于第二位置。

若需要将第一轴段102和第二轴段103切换到接合状态，需要将致动装置朝向第一位置切换。在该过程中，通过索芯拉动止挡块4023朝向垫块4022移动而压缩第二弹性偏压件4024，第二弹性偏压件4024对应产生的弹力作用于垫块4022，进而传递给滑套106，并且通过滑套106的上止挡凸缘1061将作用力传递给第一轴承107，进而作用于第一弹性偏压件109。随着索芯在外皮中的继续移动，滑套106带动第一轴段102朝向第二轴段103移动。在第一轴段102与第二轴段103接合并且两者之间产生相互作用力之前，第二弹性偏压件4024的弹力的变化量等于第一弹性偏压件109的弹力的变化量。在此过程中，若不考虑重力和摩擦力等其它力的影响，可以认为第一弹性偏压件109的弹力等于第二弹性4024的弹力，即此过程为第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024的相互适应的过程，致动装置通过拉索而使得第二弹性偏压件4024发生形变所产生的弹力逐渐增大的过程中，第一弹性偏压件109的形变也相应地增大从而产生相应增大的弹力。

当第一轴段102移动至与第二轴段103恰好接触且两者之间无相互作用力时，致动装置处于中间位置。此时，第一轴段102相对于第二轴段103不再继续发生轴向移动，相应地，第一弹性偏压件109的压缩量达到最大值。而在这之后，索芯在外皮中能够继续移动，即致动装置从中间位置朝向第一位置继续移动，此过程中，第一弹性偏压件109不再发生形变，而第二弹性偏压件4024被继续压缩，这继续压缩的形变量所对应产生的弹力的变化量通过垫块4022、滑套106施加到第一轴承107和第一轴段102上，将第一轴段102压向第二轴段103，使得两者之间紧密贴合，从而减小甚至消除两者之间的配合间隙，由此保证第一轴段102和第二轴段103之间的转动的传递精度，有益于增大车辆转向系统的可靠性。

当致动装置到达第一位置时，第二弹性偏压件4024的压缩量达到最大，此时第一轴段102与第二轴段103之间的相互作用力达到最大。

在此，对于拉索和致动装置来说，致动装置在第一位置和中间位置之间切换的路径长度允许拉索在长度上存在一定量的冗余，且两者之间正相关。因此，这种设计有利于降低对致动装置在整车中的装配精度的要求，同时也降低了对拉索长度的要求。这有利于降低整车的设计难度和装配要求。

在此之后，若需要将第一轴段102和第二轴段103切换回到分离状态，则需要将致动装置从当前的第一位置切换到第二位置。在该过程中，第二弹性偏压件4024首先恢复形变。在第二弹性偏压件4024恢复形变的过程中，存在这样一刻，即第一轴段102和第二轴段103之间的相互作用力恰好降低到零，此时致动装置对应地处于中间位置。那么在此之后，拉索4020在外皮中的继续移动可以使得第一弹性偏压件109开始恢复形变，并且第一弹性偏压件109的弹力变化量与第二弹性偏压件4024的弹力变化量是相等的。当致动装置到达第二位置时，第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024的形变量均恢复到最小。

以上即是对本公开第二实施方式的实施例所提供的拉索式离合驱动机构从第二位置→第一位置→第二位置的工作过程的描述，总结来说，若以临界的中间位置来划分，那么在该中间位置时，两个轴段接合且第一弹性偏压件109恰好被压缩至最大量。那么自此位置起，若松弛拉索，则两个弹性偏压件开始相互适应的恢复形变的过程；若拉紧拉索，则第一弹性偏压件109的弹力保持不变，但第二弹性偏压件4024的弹力随着拉索4020的继续拉紧而相应增大。

基于以上描述，能够清楚第一弹性偏压件109和第二弹性偏压件4024的作用。基于此，可以以合适的任意方式构造这两个弹性偏压件。例如，两个弹性偏压件均构造为弹簧，其中，第一弹性偏压件109对应的弹簧需要套设在第一轴段102上，而第二弹性偏压件4024则套设在索芯的远端部上。因此，相比较来说，套设在第一轴段102上的弹簧的螺径相对大于套设在索芯上的弹簧的螺径。

在第二实施方式中，可以提供限位机构以限制滑套的运动行程。可以的是，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2022沿轴向的移动范围。也可以的是，通过第二轴承108限制滑套106的左移(图面方向)极限位置，通过转向管柱105中固定的止挡件112限制滑套106的右移极限位置。这里，可以在转向管柱105的内表面上形成限位台来替代止挡件112。此外，还可以的是，通过设置锁止机构，将致动装置锁止在第一位置或第二位置，进而限定滑套106的运动行程。

在第二实施方式中，致动装置可以构造为手动式，例如以第一实施方式中的手柄的方式构造。当然，致动装置也可以构造为电动式，例如以第一实施例中的电机的方式构造。还可以的是，致动装置构造为液压式、气压式等等。

此外，在本公开提供的实施方式中，离合机构包括离合结构。以离合机构设置在下轴上为例，参考图4、5、8、9、12、13中所示，离合结构可以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，以实现方向盘与转向器之间转动力矩的传递。在此需要说明的是，在阳性配合部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。

其中，阳性配合部1041和阴性配合部1042可以以任意合适的方式构造。在一些实施例中，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。

在另一些实施例中，参考图4、5、8、9、12、13中所示，阳性配合部1041可以构造为轴向凸出于相应端面的凸起，所述阴性配合部1042可以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。其中，如图图4、5、8、9、12、13中所示，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，当第一轴段102和第二轴段103处于接合状态且两者之间受到挤压力时，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。

在上述技术方案的基础上，本公开还提供一种车辆，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 (10)

1.一种车辆转向系统，包括转向轴和转向传动轴，其特征在于，所述转向轴或所述转向传动轴包括第一轴段(102)和第二轴段(103)，所述车辆转向系统包括设置在所述第一轴段(102)和所述第二轴段(103)之间的离合机构，该离合机构具有接合状态和分离状态，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，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，所述车辆转向系统包括拉索式离合驱动机构，该拉索式离合驱动机构驱动所述第一轴段(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。

2.根据权利要求1所述的车辆转向系统，其特征在于，所述离合机构包括能够相对于转向管柱(105)沿轴向移动的滑套(106)，所述第一轴段(102)通过第一轴承(107)支承在所述滑套(106)中，以通过所述滑套(106)引导所述第一轴段(102)的轴向移动，

所述拉索式驱动机构包括致动装置和拉索(4020)，所述拉索(4020)的近端连接于所述致动装置，且所述拉索(4020)的远端固定于所述滑套(106)，以通过所述致动装置致动所述拉索(4020)而带动所述滑套(106)沿所述轴向平移。

3.根据权利要求2所述的车辆转向系统，其特征在于，所述离合机构设置于所述转向轴且位于所述转向管柱(105)中，所述转向管柱(105)开设有避让孔，所述滑套(106)的外表面上连接有穿过所述避让孔而暴露于所述转向管柱(105)的垫块(4022)，所述拉索(4020)包括索芯，所述索芯的远端部固定于所述垫块(4022)，所述索芯的近端部连接于设置在安装座(4040)上的所述致动装置。

4.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述致动装置构造为操纵手柄(4030)，所述索芯的近端部固定于所述操纵手柄(4030)。

5.根据权利要求4所述的车辆转向系统，其特征在于，所述操纵手柄(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)，所述索芯的近端部固定于所述连接部(4032)；

所述操纵手柄(4030)在所述握持部(4031)和所述连接部(4032)之间通过枢转轴连接于所述安装座(4040)，以构成杠杆结构，所述枢转轴为支点，所述操纵手柄(4030)绕所述枢转轴转动以带动所述索芯移动；或者，

所述连接部(4032)构造有卷绕筒，所述索芯的近端部固定于该卷绕筒，所述连接部(4032)通过枢转轴连接于所述安装座(4040)，所述枢转轴的中心轴线与所述卷绕筒的中心轴线共线，以使得所述操纵手柄(4030)绕所述枢转轴转动时所述索芯缠绕所述卷绕筒或从所述卷绕筒释放，从而实现移动。

6.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述拉索(4020)包括外皮，所述外皮的远端部通过拉索支架(4021)固定在所述转向管柱(105)的外侧，所述拉索支架(4021)位于所述避让孔的上侧，所述索芯的远端部通过锁紧件压固于所述垫块(4022)。

7.根据权利要求3所述的车辆转向系统，其特征在于，所述致动装置构造为电机(420)，所述索芯的近端部连接于所述电机(420)的输出。

8.根据权利要求7所述的车辆转向系统，其特征在于，所述输出构造为输出转轴，所述输出转轴通过运动转换装置与所述索芯的近端部传动连接，所述运动转换装置构造为将所述输出转轴的转动转换为所述索芯的线性运动。

9.根据权利要求8所述的车辆转向系统，其特征在于，所述运动转换装置构造为摇臂，该摇臂垂直地固定于所述输出转轴，所述索芯的近端部连接于所述摇臂的末端；或者，

所述运动转换装置构造为卷绕筒，该卷绕筒同轴地固定在所述输出转轴上，所述索芯的近端部固定于该卷绕筒，以使得所述输出转轴转动时，所述索芯缠绕在所述卷绕筒上或从所述卷绕筒释放，从而实现所述索芯的移动。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1-9中任意一项所述的车辆转向系统。

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