CN219487549U - 解耦结构、转向总成及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种解耦结构、转向总成及汽车。该解耦结构包括输入转轴、解耦转轴、输出转轴、解耦组件、驱动件、支架以及弹性件；输入转轴转动连接于支架，驱动件固设于支架；解耦组件包括固设于解耦转轴的第一耦接件以及固设于输出转轴的第二耦接件，解耦转轴与输入转轴同轴设置且花键连接，驱动件用于驱动解耦转轴沿其轴线方向移动，以使得第一耦接件与第二耦接件耦合或解耦；弹性件能够在第一耦接件与第二耦接件耦合状态下向靠近第二耦接件的方向挤压第一耦接件；通过设置弹性件在驱动件驱动解耦转轴解耦时形变并储存弹性势能，并在耦合后释放弹性势能挤压第一耦接件，从而降低误解耦的可能性，提高解耦结构在耦合状态下的稳定性。

Description

解耦结构、转向总成及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车转向系统相关技术领域，特别是涉及解耦结构、转向总成及汽车。

背景技术

随着汽车智能化快速发展，线控转向技术是未来的发展方向，其能够满足使用者在车辆静止状态下使用方向盘的需求，例如车辆自带的游戏娱乐系统等。目前线控转向的汽车，其转向器和转向管柱机械断开，通过将方向盘的转角转换为数字信号发送至主控制器以控制汽车转向，同时方向盘接收主控制器发送的力矩信号，以模拟相应的路感反馈，其成本及难度相对较高；

目前也存在部分转向系统，其能够根据需要控制转向系统解耦或耦合，从而能够根据需要使得方向盘与车轮之间断开连接或重新连接，但是，此类转向系统耦合后，存在因意外情况导致解耦的可能，具有一定安全隐患。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前部分可解耦的转向系统存在一定安全隐患的问题，提供一种安全隐患较低的解耦结构、转向总成及汽车。

本申请首先提供一种解耦结构，包括输入转轴、解耦转轴、输出转轴、解耦组件、驱动件、支架以及弹性件；所述输入转轴转动连接于所述支架，所述驱动件固设于所述支架；所述解耦组件包括固设于所述解耦转轴的第一耦接件以及固设于所述输出转轴的第二耦接件，所述解耦转轴与所述输入转轴同轴设置且花键连接，所述驱动件用于驱动所述解耦转轴沿其轴线方向移动，以使得所述第一耦接件与所述第二耦接件耦合或解耦；所述弹性件的一端沿所述输入转轴的轴线方向相对于所述第一耦接件固定，另一端沿所述输入转轴的轴线方向相对于所述支架固定，所述弹性件能够在所述第一耦接件与所述第二耦接件耦合状态下向靠近所述第二耦接件的方向挤压所述第一耦接件。

在其中一个实施例中，所述弹性件为弹簧。

在其中一个实施例中，所述弹性件套设于所述解耦转轴。

在其中一个实施例中，所述第一耦接件的直径大于所述解耦转轴，所述输入转轴的直径大于所述解耦转轴，所述弹性件的两端分别与所述第一耦接件以及所述输入转轴相抵。

在其中一个实施例中，所述弹簧为压缩弹簧，当所述第一耦接件与所述第二耦接件耦合时，所述压缩弹簧处于部分压缩状态。

在其中一个实施例中，所述第一耦接件与所述第二耦接件耦合时，所述压缩弹簧的弹性力大于500N。

在其中一个实施例中，所述第一耦接件具有第一卡爪，所述第二耦接件具有第二卡爪，所述第一卡爪能够与所述第二卡爪卡接啮合。

在其中一个实施例中，所述解耦结构还包括固设于所述支架的位移传感器，所述位移传感器用于检测所述解耦转轴及/或所述第一耦接件的位移量。

本申请第二方面提供一种转向总成，包括方向盘、车轮以及上述的解耦结构，所述输入转轴与所述方向盘连接，所述输出转轴与所述车轮连接。

本申请第三方面提供一种汽车，包括上述的解耦结构。

上述解耦结构，通过设置弹性件在驱动件驱动解耦转轴解耦时形变并储存弹性势能，并在第一耦接件与第二耦接件耦合后释放弹性势能挤压第一耦接件，从而降低第一耦接件与第二耦接件误解耦的可能性，提高解耦结构在耦合状态下的耦合稳定性。

附图说明

图1为本申请解耦结构的剖视结构示意图；

图2为本申请结构结构隐藏支架后的立体结构示意图。

附图标记：10、输入转轴；20、解耦转轴；30、输出转轴；40、解耦组件；41、第一耦接件；41a、第一卡爪；42、第二耦接件；42a、第二卡爪；50、支架；60、弹性件。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请结合图1至图2所示，本申请首先提供一种解耦结构，包括输入转轴10、解耦转轴20、输出转轴30、解耦组件40、驱动件、支架50以及弹性件60；输入转轴10转动连接于支架50，驱动件(图未示)固设于支架50；解耦组件40包括固设于解耦转轴20的第一耦接件41以及固设于输出转轴30的第二耦接件42，解耦转轴20与输入转轴10同轴设置且花键连接，驱动件用于驱动解耦转轴20沿其轴线方向移动，以使得第一耦接件41与第二耦接件42耦合或解耦；弹性件60的一端沿输入转轴10的轴线方向相对于第一耦接件41固定，另一端沿输入转轴10的轴线方向相对于支架50固定，弹性件60能够在第一耦接件41与第二耦接件42耦合状态下向靠近第二耦接件42的方向挤压第一耦接件41。

通过驱动件驱动解耦转轴20移动，将第一耦接件41与第二耦接件42耦合或解耦，以使得输入转轴10与输出转轴30传动连接或断开传动连接，以满足汽车转向系统的断连需求。

而通过设置弹性件60，弹性件60会阻碍驱动件驱动解耦转轴20向远离输出转轴30的方向移动，通过自身形变储存弹性势能，并在第一耦接件41与第二耦接件42耦合后释放弹性势能并挤压第一耦接件41，以使得必须克服弹性件60施加于第一耦接件41的挤压力才能够将第一耦接件41与第二耦接件42结构，从而降低第一耦接件41与第二耦接件42误解耦的可能性，提高解耦结构在耦合状态下的耦合稳定性。

请参考图2所示，在一些实施例中，弹性件60为弹簧；弹簧作为常用零件，成本较低，且不同尺寸、参数的型号较多，便于根据需要选择合适尺寸、参数的型号。

请参考图2所示，在一些实施例中，弹性件60套设于解耦转轴20；解耦转轴20能够对弹性件60起到限位作用，避免弹性件60在形变过程中沿解耦转轴20的径向方向发生偏移或折弯导致失效，进一步提高解耦结构的稳定性。

请参考图2所示，在一些实施例中，第一耦接件41的直径大于解耦转轴20，输入转轴10的直径大于解耦转轴20，弹性件60的两端分别与第一耦接件41以及输入转轴10相抵。

相较于焊接、螺栓连接或其他常用的固定连接方式，通过弹性件60的两端分别与第一耦接件41以及输入转轴10相抵，在确保第一耦接件41与第二耦接件42耦合状态下弹性件60能够向靠近第二耦接件42的方向挤压第一耦接件41的同时，降低了弹性件60的安装难度。

请参考图1所示，在一些实施例中，弹簧为压缩弹簧，当第一耦接件41与第二耦接件42耦合时，压缩弹簧处于部分压缩状态。

在一些实施例中，弹簧为拉伸弹簧，拉伸弹簧的一端与支架50相对于第一耦接件41远离输入转轴10的部分沿输入转轴10的轴线方向相对固定，另一端与第一耦接件41沿输入转轴10的轴线方向相对固定，因此，在第一耦接件41与第二耦接件42解耦时，驱动件克服拉伸弹簧的弹力，带动输入转轴10向远离输出转轴30的方向移动；而当第一耦接件41与第二耦接件42耦合时，在拉伸弹簧的拉力作用下，第一耦接件41具有向输出转轴30方向运动的趋势，从而达到保证耦合稳定的效果。

在一些实施例中，第一耦接件41与第二耦接件42耦合时，压缩弹簧对第一耦接件41的挤压力大于500N。

若通过增加弹性件60的弹性系数或其他方式进一步增大弹性件60在耦合状态下的挤压力，虽然仍能够减小误解耦的可能性，但是由于弹性件60对驱动件解耦时的阻碍作用会相应增大，因此在解耦时对驱动件的动力需求也会进一步增大，一方面支架50所在部分空间有限，无法容纳更大动力、更大体积的驱动件，另一方面，大动力的驱动件也会导致解耦结构整体成本相应增加。

而在500N的挤压力下，能够避免绝大部分情况下的误解耦，且对驱动件的动力需求相对较小。

请参考图2所示，在一些实施例中，第一耦接件41具有第一卡爪41a，第二耦接件42具有第二卡爪42a，第一卡爪41a能够与第二卡爪42a卡接啮合。

通过第一卡爪41a与第二卡爪42a卡接啮合完成解耦转轴20与输出转轴30之间的耦合，耦合稳定性较强，能够有效避免误解耦情况的发生。

当然，在其他实施例中，第一耦接件41与第二耦接件42也可为其他结构，只要解耦转轴20沿自身轴线方向移动后，第一耦接件41与第二耦接件42能够耦合或解耦即可，本申请在此不做进一步的限定。

在一些实施例中，解耦结构还包括固设于支架50的位移传感器，位移传感器用于检测解耦转轴20及/或第一耦接件41的位移量。

位移传感器能够检测到耦合过程中解耦转轴20及/或第一耦接件41的位移量，通过将检测到的实际位移量与预设的所需位移量进行对比，能够判断出第一耦接件41与第二耦接件42耦合是否到位，从而进一步降低误解耦的风险。

本申请第二方面提供一种转向总成，包括方向盘、车轮以及上述的解耦结构，输入转轴10与方向盘连接，输出转轴30与车轮连接。

本申请第三方面提供一种汽车，包括上述的解耦结构。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种解耦结构，其特征在于，包括输入转轴(10)、解耦转轴(20)、输出转轴(30)、解耦组件(40)、驱动件、支架(50)以及弹性件(60)；

所述输入转轴(10)转动连接于所述支架(50)，所述驱动件固设于所述支架(50)；

所述解耦组件(40)包括固设于所述解耦转轴(20)的第一耦接件(41)以及固设于所述输出转轴(30)的第二耦接件(42)，所述解耦转轴(20)与所述输入转轴(10)同轴设置，所述输入转轴(10)能够带动所述解耦转轴(20)转动，且所述解耦转轴(20)能够相对于所述输入转轴(10)沿轴向方向移动，所述驱动件用于驱动所述解耦转轴(20)沿其轴线方向移动，以使得所述第一耦接件(41)与所述第二耦接件(42)耦合或解耦；

所述弹性件(60)的一端沿所述输入转轴(10)的轴线方向相对于所述第一耦接件(41)固定，另一端沿所述输入转轴(10)的轴线方向相对于所述支架(50)固定，所述弹性件(60)能够在所述第一耦接件(41)与所述第二耦接件(42)耦合状态下向靠近所述第二耦接件(42)的方向挤压所述第一耦接件(41)。

2.根据权利要求1所述的解耦结构，其特征在于，所述弹性件(60)为弹簧。

3.根据权利要求2所述的解耦结构，其特征在于，所述弹性件(60)套设于所述解耦转轴(20)。

4.根据权利要求3所述的解耦结构，其特征在于，所述第一耦接件(41)的直径大于所述解耦转轴(20)，所述输入转轴(10)的直径大于所述解耦转轴(20)，所述弹性件(60)的两端分别与所述第一耦接件(41)以及所述输入转轴(10)相抵。

5.根据权利要求2所述的解耦结构，其特征在于，所述弹簧为压缩弹簧，当所述第一耦接件(41)与所述第二耦接件(42)耦合时，所述压缩弹簧处于部分压缩状态。

6.根据权利要求5所述的解耦结构，其特征在于，所述第一耦接件(41)与所述第二耦接件(42)耦合时，所述压缩弹簧的弹性力大于500N。

7.根据权利要求1所述的解耦结构，其特征在于，所述第一耦接件(41)具有第一卡爪(41a)，所述第二耦接件(42)具有第二卡爪(42a)，所述第一卡爪(41a)能够与所述第二卡爪(42a)卡接啮合。

8.根据权利要求1所述的解耦结构，其特征在于，所述解耦结构还包括固设于所述支架(50)的位移传感器，所述位移传感器用于检测所述解耦转轴(20)及/或所述第一耦接件(41)的位移量。

9.一种转向总成，其特征在于，包括方向盘、车轮以及如权利要求1～8中任意一项所述的解耦结构，所述输入转轴(10)与所述方向盘连接，所述输出转轴(30)与所述车轮连接。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1～8中任意一项所述的解耦结构。