CN214875106U - 方向盘总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型方向盘总成及车辆，包括滑轨、方向盘、齿轮轴、两个转向传动轴、连接控制机构，以及第一、二、三、四锥齿轮；滑轨设于车身上，方向盘可左右滑动地设于滑轨上；齿轮轴可转动地设于车身上，第一、二锥齿轮分别固设于齿轮轴的左右两端；两个转向传动轴可转动地设于车身上，且一个转向传动轴连接于转向器；第三锥齿轮固设于一个转向传动轴上，并与第一锥齿轮啮合，第四锥齿轮固设于另一个转向传动轴上，并与第二锥齿轮啮合；连接控制机构设于方向盘上，用于将方向盘与转向传动轴连接或分离。结构简单，成本低，方向盘在左右舵位置均能带动车轮转向，适应不同国家的不同交通法规；半自动驾驶车辆，可将方向盘滑走，增大驾驶员的活动空间。

Description

方向盘总成及车辆

技术领域

本实用新型属于汽车领域，特别是涉及方向盘总成及车辆。

背景技术

目前大部分方向盘都是固定不动的，无法实现左右舵互换。现有的一种车辆可移动方向盘，包括控制机构，包括分别与转向机构和方向盘机构电性连接的电子控制单元；转向机构，包括支架，固定于支架一侧的第一转向柱，固定于支架另一侧的与电子控制单元电性连接的第一电机，以及连接于第一转向柱和第一电机下端部的传动组件；第一转向柱外侧套设有第一转向柱套筒；以及方向盘机构，包括固定于车身内的滑轨组件，与滑轨组件滑动连接的第二转向柱，套设于第二转向柱上的第二转向柱套筒，以及固定于第二转向柱上端部的方向盘。方向盘可沿滑轨组件滑动到任意位置，方向盘转动时由电子控制单元控制第一电机通过传动组件带动第一转向柱转动，实现车辆转向，能实现车辆左舵和右舵之间可以随时切换，但转向机构、方向盘机构的结构复杂，且需要电子控制单元参与才能使第一转向柱随方向盘的转向而转动，控制复杂，成本高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有方案结构复杂、成本高的问题，提供一种方向盘总成及车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种方向盘总成，包括滑轨、方向盘、齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、两个转向传动轴、第三锥齿轮、第四锥齿轮和连接控制机构；

所述滑轨设于车身上，所述方向盘可左右滑动地设于所述滑轨上；

所述齿轮轴可转动地设于车身上，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮分别固设于所述齿轮轴的左右两端；

两个所述转向传动轴可转动地设于车身上，且一个所述转向传动轴连接于转向器；

所述第三锥齿轮固设于一个所述转向传动轴上，并与所述第一锥齿轮啮合，所述第四锥齿轮固设于另一个所述转向传动轴上，并与所述第二锥齿轮啮合；

所述连接控制机构设于所述方向盘上，用于将所述方向盘连接于任一所述转向传动轴上，及将所述方向盘与任一所述转向传动轴分离。

可选地，所述连接控制机构包括转向中间轴和解锁组件；

所述转向中间轴可上下滑动地设于所述方向盘上；

所述转向中间轴的下端设有下锁止部，所述转向传动轴的上端设有上锁止部；所述转向中间轴相对于所述方向盘下滑至低位时，所述下锁止部与所述上锁止部配合限制所述转向中间轴相对于所述转向传动轴转动；

所述解锁组件用于带动所述转向中间轴上滑以与所述转向传动轴分离。

可选地，所述转向传动轴的上端设有插接口，所述转向中间轴的下端为可插接于所述插接口内的插接端，或，

所述转向中间轴的下端设有插接口，所述转向传动轴的上端为可插接于所述插接口内的插接端；

所述插接口的周壁面和/或所述插接端的外周壁面为非回转面。

可选地，所述解锁组件包括滑块和解锁控制机构，所述转向中间轴上设有滑道和推块，所述滑道的延伸方向与所述转向中间轴的滑动方向不同；

所述滑块滑设于所述滑道，所述解锁控制机构设于所述方向盘上，并用于带动所述滑块向上顶所述推块。

可选地，所述推块下侧设有下斜面，所述滑块上侧设有用于所述下斜面贴合的上斜面。

可选地，所述解锁控制机构包括连接件和手柄，所述连接件连接于所述滑块，所述手柄设于所述方向盘上，并能带动所述连接件。

可选地，所述连接件上设有侧斜面，所述手柄滑设于所述方向盘上，且能在向解锁方向滑动时抵接所述侧斜面并带动所述连接件。

可选地，所述连接控制机构还包括固定轴套，所述固定轴套固定于所述方向盘上，所述转向中间轴滑设于所述固定轴套内。

可选地，还包括固定座，所述固定座设于车身上，所述齿轮轴可转动地穿设于所述固定座，所述转向传动轴可转动地穿设于所述固定座，所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮位于所述固定座内。

本实用新型实施例提供了一种车辆，包括前述方向盘总成，所述车辆的制动踏板为线控制动踏板，所述车辆的油门踏板为线控油门踏板，所述线控制动踏板、所述线控油门踏板和所述车辆的仪表屏连接于所述方向盘。

本实用新型实施例提供的方向盘总成及车辆，连接控制机构将方向盘与转向传动轴分离时，方向盘处于能够沿滑轨滑动的自由状态，移动方向盘至左、右舵位置时可利用连接控制机构连接方向盘和转向传动轴，位于初始位置的方向盘能够直接通过与其连接的转向传动轴带动转向器，方向盘连接于另一侧的转向传动轴时，方向盘动力能够通过四个锥齿轮和齿轮轴从一个转向传动轴传递到另一个转向传动轴，进而带动转向器，以此实现方向盘在左舵位置或右舵位置时均能带动车轮转向，实现车辆左右舵互换，适应不同国家的不同交通法规，通过纯机械结构实现方向盘左右滑动和方向盘在左右舵位置带动转向器，结构简单，成本低；对于半自动驾驶车辆，当用户从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式时，可将方向盘滑走，增大驾驶员的活动空间。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的方向盘总成左舵状态的使用状态参考图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图2中的连接控制机构、位于左侧的转向传动轴、齿轮轴、第一锥齿轮和第三锥齿轮的放大图；

图4为图3的转向中间轴向下移动至与转向传动轴连接时的结构示意图；

图5为图1切换至右舵状态的传动路径图；

说明书中的附图标记如下：

1、滑轨；2、方向盘；3、齿轮轴；4、第一锥齿轮；5、第二锥齿轮；6、转向传动轴； 61、插接口；7、第三锥齿轮；8、第四锥齿轮；

9、连接控制机构；91、转向中间轴；9111、下锁止部；912、滑道；913、推块；9131、下斜面；

92、解锁组件；921、滑块；9211、上斜面；9221、连接件；92211、侧斜面；9222、手柄；

93、固定轴套；

10、固定座；101、横轴套；102、壳体；

11、线控制动踏板；12、线控油门踏板；13、仪表屏。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图3所示，本实用新型实施例提供的方向盘总成，包括滑轨1、方向盘2、齿轮轴3、第一锥齿轮4、第二锥齿轮5、两个转向传动轴6、第三锥齿轮7、第四锥齿轮8和连接控制机构9；

滑轨1设于车身上，方向盘2可左右滑动地设于滑轨1上；

齿轮轴3可转动地设于车身上，第一锥齿轮4和第二锥齿轮5分别固设于齿轮轴3的左右两端；

两个转向传动轴6可转动地设于车身上，且一个转向传动轴6连接于转向器；第三锥齿轮7固设于一个转向传动轴6上，并与第一锥齿轮4啮合，第四锥齿轮8固设于另一个转向传动轴6上，并与第二锥齿轮5啮合；

连接控制机构9设于方向盘2上，用于将方向盘2连接于任一转向传动轴6上，及将方向盘2与任一转向传动轴6分离。

具体应用于车辆时，可选择方向盘2的初始位置在左舵位置或右舵位置；如图1所示，若方向盘2的初始位置在左舵位置，则左侧的转向传动轴6连接于转向器；若方向盘2的初始位置在右舵位置，则右侧的转向传动轴6连接于转向器。以方向盘2的初始位置在左舵位置为例，说明本申请的方向盘2左右舵互换及动力传递过程如下：

方向盘2位于初始位置时，连接控制机构9将方向盘2连接于左侧的转向传动轴6(如图4所示)，左侧的转向传动轴6随方向盘2转动而转动，并通过转向器带动车轮转向；

换舵时，先通过连接控制机构9将方向盘2与左侧的转向传动轴6分离(如图3所示)，再沿滑轨1向右滑动方向盘2，方向盘2移动到位后，再利用连接控制机构9将方向盘2连接于右侧的转向传动轴6，如图1、图2、图3和图5所示，右侧的转向传动轴6随方向盘2 转动而转动，并带动第四锥齿轮8转动，第四锥齿轮8带动第二锥齿轮5，第一锥齿轮4、齿轮轴3和第二锥齿轮5同步转动，第一锥齿轮4带动第三锥齿轮7，第三锥齿轮7带动左侧的转向传动轴6转动，并通过转向器带动车轮转向；

复位时，先通过连接控制机构9将方向盘2与右侧的转向传动轴6分离，再沿滑轨1向左滑动方向盘2，方向盘2移动到位后，再利用连接控制机构9将方向盘2连接于左侧的转向传动轴6。

为简化说明，将第一锥齿轮4、第二锥齿轮5、第三锥齿轮7、第四锥齿轮8统称为锥齿轮。

本实用新型实施例提供的方向盘总成，连接控制机构9将方向盘2与转向传动轴6分离时，方向盘2处于能够沿滑轨1滑动的自由状态，移动方向盘2至左、右舵位置时可利用连接控制机构9连接方向盘2和转向传动轴6，位于初始位置的方向盘2能够直接通过与其连接的转向传动轴6带动转向器，方向盘2连接于另一侧的转向传动轴6时，方向盘2动力能够通过四个锥齿轮和齿轮轴3从一个转向传动轴6传递到另一个转向传动轴6，进而带动转向器，以此实现方向盘2在左舵位置或右舵位置时均能带动车轮转向，实现车辆左右舵互换，适应不同国家的不同交通法规，通过纯机械结构实现方向盘左右滑动和方向盘在左右舵位置带动转向器，结构简单，成本低；对于半自动驾驶车辆，当用户从手动驾驶模式切换到自动驾驶模式时，可将方向盘2滑走，增大驾驶员的活动空间。

在一实施例中，如图1至图3所示，连接控制机构9包括转向中间轴91和解锁组件92；

转向中间轴91可上下滑动地设于方向盘2上；

转向中间轴91的下端设有下锁止部9111，转向传动轴6的上端设有上锁止部；转向中间轴91相对于方向盘2下滑至低位时，下锁止部9111与上锁止部配合限制转向中间轴91相对于转向传动轴6转动；

解锁组件92用于带动转向中间轴91上滑以与转向传动轴6分离。

方向盘2位于左右舵位置时，转向中间轴91在重力的作用下相对于方向盘2下滑至低位，实现转向中间轴91与转向传动轴6锁止，使转向传动轴6与转向中间轴91保持同步转动状态，需要移动方向盘2时，利用解锁组件92带动转向中间轴91相对于方向盘2上移，直至与转向传动轴6分离即可解除转向中间轴91与转向传动轴6的锁止，结构简单，操作方便。

在一实施例中，如图3和图4所示，转向传动轴6的上端设有插接口61，转向中间轴91 的下端为可插接于插接口61内的插接端，或，

转向中间轴的下端设有插接口，转向传动轴的上端为可插接于插接口内的插接端；

插接口的周壁面和/或插接端的外周壁面为非回转面，即上、下锁止部相应地为插接口的周壁面和插接端的外周壁面。

通过插接口61的周壁面和插接端的外周壁面中的至少一个设为非回转面，实现转向中间轴91下端与转向传动轴6下端相插接时，即可保持同步转动，转向中间轴91与转向传动轴 6连接和分离方便，结构简单。

在一实施例中，如图3所示，解锁组件92包括滑块921和解锁控制机构，转向中间轴91上设有滑道912和推块913，滑道912的延伸方向与转向中间轴91的滑动方向(相对于方向盘2滑动的方向)不同，优选垂直；

滑块921滑设于滑道912，解锁控制机构设于方向盘2上，并用于带动滑块921向上顶推块913。通过滑块921、滑道912和推块913的配合，使驱动转向中间轴91向上运动的施力方向与转向中间轴91的上移方向不同，降低解锁控制机构作用于滑块921的解锁力，更易于实现转向中间轴91与转向传动轴6分离。

优选地，如图3所示，推块913下侧设有下斜面9131，滑块921上侧设有用于下斜面9131 贴合的上斜面9211，通过上斜面9211与下斜面9131实现在一个方向上滑动的滑块921带动推块913在另一个方向上滑动，结构简单，增大滑块921与转向中间轴91之间的受力面积。

在一实施例中，如图1和图3所示，解锁控制机构包括连接件9221和手柄9222，连接件9221连接于滑块921，手柄9222设于方向盘2上，并能带动连接件9221。

无需设置电子元器件，通过操纵手柄9222带动连接件9221，即可带动滑块921相对于滑道912滑动以推动推块913向上移动，即带动转向中间轴91向上移动，使转向中间轴91与转向传动轴6分离，可移动方向盘2，方向盘2移动到左舵位置或右舵位置时，松开手后，转向中间轴91会在重力作用下自动下移，同时带动滑块921、连接件9221和手柄9222复位，结构简单，成本低，操作方便。

优选地，连接件9221上设有侧斜面92211，侧斜面92211指位于连接件9221侧部的斜面，手柄9222滑设于方向盘2上，且能在向解锁方向滑动时抵接侧斜面92211并带动连接件 9221。手柄9222向解锁方向滑动时，手柄9222抵接侧斜面92211并带动连接件9221，使滑块921带动转向中间轴91向上移动，具体到图1和图3示出的方案，侧斜面92211位于连接件9221的前侧，手柄9222上移的过程中，手柄9222抵接侧斜面92211并带动连接件9221 后移，滑块921后移并带动推块913上移，实现转向中间轴91与转向传动轴6分离，可移动方向盘2，方向盘2移动到左舵位置或右舵位置时，松开手后，转向中间轴91会在重力作用下自动下移，同时带动滑块921、连接件9221和手柄9222复位。

当然，解锁控制机构也可为其它结构，如电磁开关，电磁开关开启，开关轴伸出并推动滑块，滑块向上顶推块。

在一实施例中，如图3所示，连接控制机构9还包括固定轴套93，固定轴套93固定于方向盘2上，转向中间轴91滑设于固定轴套93内。固定轴套93能对转向中间轴91进行导向，保证转向中间轴91的移动方向与转向传动轴6的轴向一致。

在一实施例中，如图1和图2所示，还包括固定座10，固定座10设于车身上，齿轮轴3可转动地穿设于固定座10，转向传动轴6可转动地穿设于固定座10，第一锥齿轮4、第二锥齿轮5、第三锥齿轮7和第四锥齿轮8位于固定座10内。设置固定座10，安装齿轮轴3和转向传动轴6，方便装配四个锥齿轮，并将锥齿轮隐藏于固定座10内。

具体地，如图1和图2所示，固定座10包括横轴套101和固定于横轴套两端的壳体102；齿轮轴3穿设于横轴套101，且两端伸入壳体102；两个转向传动轴6各自穿设于一个壳体 102，第一锥齿轮4和第三锥齿轮7位于一个壳体102内，第二锥齿轮5和第四锥齿轮8位于另一个壳体102内，结构简单，易于组装。

如图1所示，本实用新型实施例还提供了车辆，包括前述任一实施例述及的方向盘总成，车辆的制动踏板为线控制动踏板11，车辆的油门踏板为线控油门踏板12，线控制动踏板11、线控油门踏板12和车辆的仪表屏13连接于方向盘2。方向盘2在左右舵位置互换时，线控制动踏板11、线控油门踏板12和仪表屏13随方向盘2一起移动，可以让驾驶变得更便捷、更好操作，不想开车时，可以直接切换到自动驾驶模式，将方向盘总成、线控制动踏板11和线控油门踏板12一起移到中央位置，为位于两个驾驶位置的人员提供更多的空间进行休息或娱乐，在交通法规允许时，也可自由选择位于任一驾驶位置的人员驾驶，实现车内换人驾驶。此方案实现的前提是线控加速、线控转向、线控制动技术和无人驾驶的成熟应用。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种方向盘总成，其特征在于，包括滑轨、方向盘、齿轮轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、两个转向传动轴、第三锥齿轮、第四锥齿轮和连接控制机构；

所述滑轨设于车身上，所述方向盘可左右滑动地设于所述滑轨上；

所述齿轮轴可转动地设于车身上，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮分别固设于所述齿轮轴的左右两端；

两个所述转向传动轴可转动地设于车身上，且一个所述转向传动轴连接于转向器；

所述第三锥齿轮固设于一个所述转向传动轴上，并与所述第一锥齿轮啮合，所述第四锥齿轮固设于另一个所述转向传动轴上，并与所述第二锥齿轮啮合；

所述连接控制机构设于所述方向盘上，用于将所述方向盘连接于任一所述转向传动轴上，及将所述方向盘与任一所述转向传动轴分离。

2.根据权利要求1所述的方向盘总成，其特征在于，所述连接控制机构包括转向中间轴和解锁组件；

所述转向中间轴可上下滑动地设于所述方向盘上；

所述转向中间轴的下端设有下锁止部，所述转向传动轴的上端设有上锁止部；所述转向中间轴相对于所述方向盘下滑至低位时，所述下锁止部与所述上锁止部配合限制所述转向中间轴相对于所述转向传动轴转动；

所述解锁组件用于带动所述转向中间轴上滑以与所述转向传动轴分离。

3.根据权利要求2所述的方向盘总成，其特征在于，所述转向传动轴的上端设有插接口，所述转向中间轴的下端为可插接于所述插接口内的插接端，或，

所述转向中间轴的下端设有插接口，所述转向传动轴的上端为可插接于所述插接口内的插接端；

所述插接口的周壁面和/或所述插接端的外周壁面为非回转面。

4.根据权利要求2所述的方向盘总成，其特征在于，所述解锁组件包括滑块和解锁控制机构，所述转向中间轴上设有滑道和推块，所述滑道的延伸方向与所述转向中间轴的滑动方向不同；

所述滑块滑设于所述滑道，所述解锁控制机构设于所述方向盘上，并用于带动所述滑块向上顶所述推块。

5.根据权利要求4所述的方向盘总成，其特征在于，所述推块下侧设有下斜面，所述滑块上侧设有用于所述下斜面贴合的上斜面。

6.根据权利要求4所述的方向盘总成，其特征在于，所述解锁控制机构包括连接件和手柄，所述连接件连接于所述滑块，所述手柄设于所述方向盘上，并能带动所述连接件。

7.根据权利要求6所述的方向盘总成，其特征在于，所述连接件上设有侧斜面，所述手柄滑设于所述方向盘上，且能在向解锁方向滑动时抵接所述侧斜面并带动所述连接件。

8.根据权利要求2所述的方向盘总成，其特征在于，所述连接控制机构还包括固定轴套，所述固定轴套固定于所述方向盘上，所述转向中间轴滑设于所述固定轴套内。

9.根据权利要求1所述的方向盘总成，其特征在于，还包括固定座，所述固定座设于车身上，所述齿轮轴可转动地穿设于所述固定座，所述转向传动轴可转动地穿设于所述固定座，所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮位于所述固定座内。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的方向盘总成，所述车辆的制动踏板为线控制动踏板，所述车辆的油门踏板为线控油门踏板，所述线控制动踏板、所述线控油门踏板和所述车辆的仪表屏连接于所述方向盘。

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