车辆用转向设备的制作方法

文档序号:18177970发布日期:2019-07-13 10:27阅读:305来源:国知局
车辆用转向设备的制作方法

本公开的各种实施方式涉及一种车辆用转向设备。更详细地,本公开的一些示例性实施方式涉及这样一种车辆用转向设备,该车辆用转向设备通过基于诸如驾驶员驾驶模式和自驾驶模式之类的各种驾驶模式使转向柱伸缩进出仪表板和/或使方向盘的把手构件伸缩进出方向盘而使驾驶员能够更充裕地使用驾驶员座椅周围的空间。



背景技术:

通常,汽车转向设备包括方向盘,驾驶员通过该方向盘输入操作。连接到方向盘的转向轴被固定到车辆的车体。此外,为方便驾驶员可装设伸缩装置或倾斜装置等。

伸缩装置是允许转向柱轴向伸缩的装置,并且倾斜装置是用于调节转向柱角度的装置。

然而,根据这样的汽车转向设备,方向盘仅可以简单地根据驾驶员的身体形状移动来优化驾驶。

特别地,近来,随着更积极地研究和开发自动驾驶车辆,需要这样一种结构,该结构可以使转向柱和方向盘伸缩,这允许在自驾驶模式下展开使用驾驶员座椅周围的空间。



技术实现要素:

本公开的各种实施方式可提供一种车辆用转向设备。根据本公开的一些实施方式,在所述转向设备中,根据驾驶员的必要性,转向柱可以从仪表板突出并且方向盘可以被移向可以由驾驶员操作的位置;或者转向柱可以被插入到仪表板中并且方向盘可以接近仪表板。根据本公开的某些实施方式,方向盘的把手构件可以在驾驶员驾驶模式下从方向盘突出,所以驾驶员可以用手中的把手构件使车辆转向。另外,把手构件可以在自驾驶模式下被收起在方向盘中,所以驾驶员可以更充裕地使用驾驶员座椅周围的空间。

此外,本公开不限于上述方面,而本公开其他未提到的方面可被本领域技术人员根据以下描述而清楚理解。

根据本公开的一些示例性实施方式,一种车辆用转向设备可包括:方向盘,所述方向盘包括连接到上转向轴的轴联接器;以及第一把手构件和第二把手构件,所述第一把手构件和所述第二把手构件布置在所述轴联接器上;转向柱,在所述转向柱中具有所述上转向轴并且所述转向柱与所述轴联接器连接以根据驾驶模式改变其轴向长度;以及控制器,所述控制器被配置成基于所述驾驶模式使所述第一把手构件、所述第二把手构件和所述轴联接器中的至少一者旋转。

根据本公开的某些示例性实施方式,根据驾驶员的必要性,转向柱可以从仪表板突出并且方向盘可以被移向可以由驾驶员操作的位置;或者转向柱可以被插入到仪表板中并且方向盘可以接近仪表板。此外,根据本公开的一些示例性实施方式,方向盘的把手构件可以在驾驶员驾驶模式下从方向盘突出,所以驾驶员可以用手中的把手构件使车辆转向。另外,把手构件可以在自驾驶模式下被收起在方向盘中,所以驾驶员可以更充裕地使用驾驶员座椅周围的空间。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述,本公开的上述和其他方面、特征和优点将更加明显,其中:

图1是示意性地示出根据本公开的实施方式的车辆用转向设备的第一结构的视图;

图2是示意性地示出根据本公开的实施方式的车辆用转向设备的第二结构的视图;

图3是示出根据本公开的实施方式的方向盘的视图;

图4是示出根据本公开的实施方式的车辆用转向设备的转向柱和柱驱动马达的视图;

图5是示出根据本公开的实施方式的方向盘的旋转的正视图;

图6是示意性地示出转向柱和柱驱动马达的视图;

图7是示出方向盘的旋转的立体图;

图8是示出包括在方向盘中的液晶显示面板的布置的视图;

图9是示意性地示出显示装置和第二把手构件之间的联接关系的视图;

图10和图11是示出操作车辆用转向设备的方法的流程图;

图12和图13是示出根据本公开的实施方式的转向柱的一部分的立体图;

图14和图15是示出使根据本公开的实施方式的转向柱伸缩的示例的横截面视图;

图16是示意性地示出根据本公开的实施方式的转向柱的配置的图;

图17和图18是从上方和下方示出根据本公开的实施方式的车辆的方向盘的立体图;

图19和图20是图17的横截面视图;

图21是示出图17中所示的显示模块的示例的视图;

图22是示出操作根据本公开的实施方式的方向盘的过程的视图;

图23和图24是示出其中把手构件从根据本公开的实施方式的方向盘的轴联接器突出的示例的立体图;

图25和图26是示出其中把手构件被插入到根据本公开的实施方式的方向盘的轴联接器中的示例的立体图;

图27和图28是示出图23中所示的致动器和把手构件的操作示例的立体图;

图29和图30是示出图25中所示的致动器和把手构件的操作示例的立体图;

图31是示出其中根据本公开的实施方式的方向盘从仪表板突出的示例的视图;以及

图32是示出其中根据本公开的实施方式的方向盘被插入到仪表板中的示例的视图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图详细描述本公开的各方面。在向每幅图中的元件添加附图标记时,如果可能的话,相同的元件将由相同的附图标记表示,但是它们在不同的附图中示出。此外,在本公开的以下描述中,当可能使本公开的主题相当不清楚时,将省略对这里包含的已知功能和配置的详细描述。

另外,当描述本公开的部件时,这里可使用诸如第一、第二、a、b、(a)、(b)等的术语。这些术语仅用于将一个结构元件与其他结构元件区分开,并且对应结构元件的特性、顺序、次序等不受该术语的限制。应当注意,如果在说明书中描述了一个部件“连接”、“联接”或“结合”到另一个部件,则第三部件可“连接”、“联接”和“结合”在第一部件和第二部件之间,但是第一部件可直接连接、联接或结合到第二部件。

根据本公开的实施方式的车辆用转向设备可包括方向盘110、转向柱330和控制器240。

方向盘110可包括轴联接器230以及第一把手构件210和第二把手构件220。轴联接器230可连接到上转向轴331。第一把手构件210和第二把手构件220可布置在轴联接器230上或者能移动地联接到轴联接器230。

转向柱330可具有上转向轴331并与轴联接器230连接以根据各种驾驶模式改变轴向长度。

控制器240可被配置成基于驾驶模式使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230中的至少一者旋转。

首先,参照图1,根据本公开的实施方式的车辆用转向设备100可包括:方向盘110,其具有其中两个或更多个把手构件(例如,图3至图5的210和220)可以基于驾驶模式重叠或展开的结构;齿条杆140;连杆150和转向节臂160,其连接到齿条杆140;车轮170,其连接到转向节臂160。

用于转向控制的马达130可包括在齿条杆140中。

马达130可以由(例如,但不限于)电子控制单元(ecu)120控制或驱动。例如,ecu120可以通过感测方向盘110的转向角并且根据被感测转向角将驱动控制信号传递到马达130来驱动马达130。

转向设备100可以是机械汽车转向设备,其包括由方向盘110和机械动力传动部分(诸如转向柱330和齿条杆140之间的中间轴)形成的结构。另选地,转向设备100可以是没有机械动力传动部分的汽车线控转向设备。虽然为了方便描述在以下描述中例示了汽车线控转向设备,但是本公开不限于此。

汽车线控转向设备可具有ecu驱动包括在齿条杆中的马达的结构(第一示例性结构)或ecu驱动联接到轮的致动器的结构(第二示例性结构)。

例如,图1示出了根据本公开的实施方式的汽车线控转向设备100的第一示例性结构。根据第一示例性结构,ecu120可感测方向盘110的转向信息并且将用于驱动与齿条杆140连接的马达130的控制信号传递到马达130。马达130可被配置成响应于控制信号提供旋转力。齿条杆140可通过马达130的旋转而线性或笔直地移动。

车轮170通过齿条杆140的线性或笔直运动而转动。例如,图2示出了根据本公开的实施方式的汽车线控转向设备100的第二示例性结构,并且根据第二示例性结构,ecu120可被配置成感测可转换方向盘110的转向信息并且将用于驱动与连杆150和转向节臂160连接的致动器180的至少一个控制信号传递到致动器180。

汽车线控转向设备100可包括:(例如,但不限于)反作用马达,其在与驾驶员提供的转向方向相反的方向上生成扭矩;转向角传感器;以及车速传感器,等。

参照图3,包括在转向设备100中的方向盘110可包括:第一把手构件210、第二把手构件220、轴联接器230和控制器240。第一把手构件210可包括位于一侧处的第一连接孔412和位于另一侧处的第一把手211。第二把手构件220可具有第二连接孔,第二连接孔对应于另一侧处的第一连接孔412和第二把手221。轴联接器230可经由第一连接孔412和第二连接孔将第一把手构件210和第二把手构件220联接到彼此。控制器240可被配置成使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230中的至少一者沿不同的方向旋转,使得第一把手构件210和第二把手构件220可以从轴联接器230展开或者第一把手构件210和第二把手构件220闭合。

第一把手构件210和第二把手构件220可以是(例如,但不限于)椭圆形3d零件。然而,第一把手构件210和/或第二把手构件220可具有共同的手柄形状(例如,圆形),或者可具有诸如长方体、圆柱或驾驶员可以抓握的任何形状之类的各种形状。

第一连接孔412和第二连接孔可具有相同的形状和大小。然而,第一连接孔412和第二连接孔可具有彼此不同的形状和/或大小。虽然未示出,但是第二连接孔的位置可与第一连接孔412的位置相同。

驾驶员可以用手中的第一把手211和第二把手221使车辆转向。如图2所示,把手可具有弯曲的开孔(但不限于此),并且可具有驾驶员可以方便握住的结构的任何形状。

轴联接器230可具有与第一连接孔412和第二连接孔相同的形状,使得第一连接孔412和第二连接孔可以在一侧上联接到彼此。用于安装或固定马达的马达座231可形成在轴联接器230的另一侧上。

马达座231可形成在未联接到第一把手构件210和第二把手构件220的部分处。马达座231可在两端处成脊状以防止马达分离,但不限于此。马达座231可与轴联接器230一体地形成或者可以是单独的构件。

轴联接器230可具有在一侧处将与转向柱330连接的第三连接孔232,其长度可以根据驾驶模式而改变。例如,圆孔可形成在形成马达座231的位置处。然而,不限于此。

突起可形成在轴联接器230的第三连接孔232的内表面或侧面上,并且沟槽可形成在转向柱的一部分上以防止方向盘110和转向柱330之间的空转,但不限于此。

控制器240可对应于图1中所示的ecu120。控制器240可以是布置在车辆中的控制器,如图2所示。控制器可以是ecu,但不限于此。为了方便描述,在以下描述中例示了控制器240是图1中所示的ecu120。

控制器240可被配置成使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230至少一者旋转,并且可以提供控制信号使得第一把手构件210和第二把手构件220从轴联接器230展开,或者可以提供另一控制信号使得第一把手构件210和第二把手构件220闭合。

控制器240可被配置成使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230中的至少一者旋转,并且基于驾驶模式可以被配置成控制第一把手构件210和第二把手构件220从轴联接器230展开,或者可以控制第一把手构件210和第二把手构件220闭合。

驾驶模式可包括自动驾驶车辆的自驾驶模式或驾驶员手动驾驶车辆的驾驶员驾驶模式中的至少一者。下文描述操作根据本公开的实施方式的方向盘110和转向柱330的详细方法。

参照图4至图5,存在使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230中的至少一者旋转的各种方法。例如,转向设备可进一步包括驱动马达310。驱动马达310可被配置成响应于从控制器240输出的一个或多个控制信号使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230至少一者旋转。例如,如图4所示,第二把手构件220可以通过驱动马达310以类似于折叠风扇展开的方式弧形地移动。

详细地,驱动马达310可布置在马达座231上,并且第一小齿轮312布置或装配在驱动马达310的第一旋转轴311上。驱动马达310可具有(例如,但不限于)六边形棱柱形状,如图4所示。第一齿条320可布置在第二把手构件220上以与第一小齿轮312接合。第一齿条320可具有围绕第二连接孔的一部分的圆形形状。第一小齿轮312可以形成为任何形状,只要它可以与第一齿条320接合即可。止动件321可被配置成限制或停止第二把手构件220的运动并且可形成在第一齿条320的一端或两端处。当驱动马达310由控制器240驱动时,第一小齿轮312通过第一旋转轴311旋转,并且与第一小齿轮312接合的第一齿条320也相应地移动。

例如,当驾驶模式为自驾驶模式时,控制器240使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230中的至少一者沿第一旋转方向旋转,使得第一把手构件210和第二把手构件220闭合且轴联接器230在其间。当驾驶模式为驾驶员驾驶模式时,控制器240使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230中的至少一者沿第二旋转方向旋转,使得第一把手构件210和第二把手构件220展开。

例如,在自驾驶模式下,如上所述,第二把手构件220通过第一小齿轮312和第一齿条320的运动在驾驶员看到方向盘110的视点中逆时针(为第一旋转方向)旋转,所以第二把手构件220与第一把手构件210重叠。

相反,在驾驶员驾驶模式下,第二把手构件220通过第一小齿轮312和第一齿条320的运动在驾驶员看到方向盘110的视点中顺时针(为第二旋转方向)旋转,所以第一把手构件210和第二把手构件220展开。

如图3所示,根据本公开的实施方式的车辆用转向设备100可包括转向柱330和柱驱动马达340。转向柱330可与轴联接器230连接,并且转向柱330的长度是能改变的。柱驱动马达340可被配置成根据驾驶模式改变转向柱330的长度。

当转向柱330联接到轴联接器230时,驾驶模式为自驾驶模式时的转向柱330的长度可小于驾驶模式为驾驶员驾驶模式时的转向柱330的长度。

转向柱330可包括外柱332和插入到外柱332中的上转向轴331。外柱332可通过与形成在车辆的车体处的联接支架(未示出)组合而进行固定。

上转向轴331可以通过柱驱动马达340轴向地移动以朝向驾驶员突出或者收缩而插入到仪表板中。将参照图6详细描述转向柱330的操作。

柱驱动马达340被布置或插入到将与上转向轴331接合的外柱332中。响应于从控制器240输出的控制信号来驱动柱驱动马达340。将参照图6详细描述柱驱动马达340的操作。

根据以上描述,因为提供了能根据驾驶模式转换的方向盘110,所以可以为驾驶员座椅中的乘客提供更宽更有效的空间或可以使驾驶员能够方便地手动转向车辆。

图6是示意性地示出转向柱330和柱驱动马达340的视图。

参照图6,转向柱330可包括上转向轴331、外柱332等。第一沟槽510可形成在上转向轴331的外侧上并且突起(未示出)可形成在外柱332的内侧上,以防止上转向轴331和外柱332的空转。

第二齿条521可轴向地布置在上转向轴331的外侧的一部分上。上转向轴331沿轴向方向的长度大于待联接到形成在轴联接器230处的第三连接孔232的外柱332。上转向轴331的第二齿条521可与柱驱动马达340的第二小齿轮540接合。

外柱332可以是(例如,但不限于)用于接收上转向轴331的至少一部分的中空圆柱。齿轮联接孔530轴向地形成在外柱332的一侧处以暴露上转向轴331的第二齿条521。

例如,齿轮联接孔530可形成为对应于第二齿条521的位置并且可敞开以与柱驱动马达340的第二小齿轮540接合。驱动马达310可形成为矩形形状,如图5所示,但不限于此。

柱驱动马达340可包括与上转向轴331的第二齿条521接合的第二小齿轮540,以及包括第二小齿轮540的第二旋转轴550。第二小齿轮540和第二齿条521可以形成为任何形状,只要它们可以彼此接合即可。

第二小齿轮540通过柱驱动马达340旋转。第二齿条521通过第二小齿轮540的旋转线性或笔直地轴向移动,例如,在图5中向上(第二轴向方向)或向下(第一轴向方向)移动。

因而,插入到外柱332中的上转向轴331可实现伸缩运动以部分地进一步突出或收缩到初始位置。

例如,控制器240可以被配置成使第一把手构件210、第二把手构件220和轴联接器230中的至少一者旋转并且可以驱动柱驱动马达340。根据上述相同原理,控制器240可以通过改变旋转方向来控制第一把手构件210和第二把手构件220以在轴联接构件230位于其间的情况下展开或闭合。

柱驱动马达340可以被配置成使转向柱330轴向地突出(第二轴向方向)使得第一把手构件210和第二把手构件220展开而接近驾驶员,或者使转向柱330轴向地收缩(第一轴向方向)使得第一把手构件210和第二把手构件220远离驾驶员并彼此重叠。

例如,如上所述,通过驱动马达310的旋转使第二把手构件220旋转,以远离第一把手构件210重叠或展开。当第一把手构件210和第二把手构件220展开时,上转向轴331可以通过柱驱动马达340的旋转沿轴向移动,使得方向盘110朝向驾驶员突出。当第一把手构件210和第二把手构件220彼此重叠时,上转向轴331可以通过柱驱动马达340的旋转沿轴向(例如第一轴向方向)移入外柱332中。

当驾驶模式为自驾驶模式时,转向柱330可以在第一轴向方向上收缩,使得第一把手构件210和第二把手构件220闭合而远离驾驶员,其中轴联接器230位于其间。当驾驶模式为驾驶员驾驶模式时,转向柱330可以在第二轴向方向上突出,使得第一把手构件210和第二把手构件220展开而接近驾驶员,其中轴联接构件230位于其间。

根据本公开的实施方式的车辆用转向设备100可以是车辆用线控转向设备,在方向盘110和齿条杆140之间没有机械动力传动部分的情况下,ecu120感测方向盘110的转向信息并且将用于驱动与齿条杆140连接的马达130或与连杆150和转向节臂160连接的致动器180的控制信号传递到马达130或致动器180,使得车轮170通过马达130或致动器180而转动。

根据以上描述,因为提供的汽车转向设备100包括能根据驾驶模式转换的方向盘110,所以可以为驾驶员座椅中的乘客提供更宽更有效的空间或者可以使驾驶员能够方便地手动转向车辆。

图7是示出根据另一实施方式的方向盘600的旋转的立体图,图8是示出包括在根据另一实施方式的方向盘600中的液晶显示面板的布置的视图,而图9是示意性地示出显示装置610和第二把手构件630之间的联接关系的视图。

参照图7至图9,除图3至图5中所示的根据本公开的实施方式的方向盘110之外,根据另一实施方式的方向盘600可进一步包括显示装置610。

显示装置610可具有:一端处的第四连接孔615,其与第一连接孔412和第二连接孔相同;位于另一端处的显示面板611;以及插入孔625,其围绕第四连接孔615。

显示面板611可以向驾驶员显示或提供(例如,但不限于)驾驶信息,诸如周围道路的状况和主车辆的状态。显示面板611可以是液晶显示器(lcd)面板或有机发光显示器(oled)面板。显示面板611可形成为矩形形状,如图6所示,但不限于此。

台阶620可接近第二把手631形成,以将显示装置610装配到第二把手构件630。

台阶620可具有与接近显示面板611的边缘的形状相同的3d形状。台阶620可通过使第二把手构件630的包括第二把手631的部分朝向驾驶员突出而形成。

如图7所示,可单独提供显示装置610。也就是说,当根据另一实施方式的方向盘600在驾驶员驾驶模式下展开时,显示装置610可与第一把手构件640和第二把手构件630分开地定位在中心处。

除了该结构,显示面板650可布置在第一把手构件640的表面上,如图8所示。因而,当根据另一实施方式的方向盘600在自驾驶模式下被折叠时,驾驶员可以从包括在第一把手构件640中的显示面板650获得图像信息。

显示装置610可以通过控制器240来旋转。旋转可以以各种方法实现,但参照图9描述了一个示例。参照图9的以下描述基于驾驶员参照第二把手构件630和显示装置610的布置看到方向盘110的方向。

参照图9,形成在第二把手构件630处的联接突起635被插入或装配到形成在显示装置610处的插入沟槽625中。

如图9所示,插入沟槽625可以是联接突起635可在其中移动的弧形沟槽或孔,但不限于此。插入沟槽625与第四连接孔615同轴地定位以围绕第四连接孔615,在其间具有预定间隙。

联接突起635的形状可形成为对应于要装配在插入沟槽625中的插入沟槽625的结构。联接突起635可以在插入沟槽625中移动。

当显示装置610和第二把手构件630联接到轴联接器230时,如图3和图4所示,布置在显示装置610的第四连接孔615下方的插入沟槽625和布置在第二把手构件630的第二连接孔下方的联接突起635也装配到彼此。

例如,当第二把手构件630和显示装置610彼此重叠时,联接突起635可定位在插入沟槽625的一侧(例如,右侧)处。如上所述,当第二把手构件630通过如图4所示的驱动马达310移动(例如,顺时针旋转)时,联接突起635也在插入沟槽625中顺时针旋转。当第二把手构件630移动且第二把手构件630的长轴垂直于地面时,联接突起可定位在插入沟槽625的另一侧(例如,左侧)处。

当第二把手构件630进一步移动时,由于联接突起635和插入沟槽625的装配,显示装置610也移动(例如,顺时针旋转)。

当第二把手构件630完成移动时,插入沟槽625定位在第四连接孔615的左侧处,并且联接突起635定位在插入沟槽625的左上侧处。显示装置610例如在长轴垂直于地面的情况下定位在中心处。

例如,第二把手构件630按照上文参照图3和图4描述的原理移动,联接突起635在插入沟槽625中移动并且显示装置610也顺序地移动。当第二把手构件630因止动件321而停止时,显示装置610可以定位在第一把手构件640和第二把手构件630之间的中心处。例如,显示装置610的长轴垂直于地面定位,第一把手构件640在显示装置610的左侧处呈90度定位,并且第二把手构件630以大致倒t形状在显示装置610的右侧处呈90度定位。然而,本公开不限于此。

如上所述,根据本公开的实施方式,可以使驾驶员方便而容易地获得车辆的驾驶信息。

图10是示出根据本公开的一个实施方式的操作车辆用转向设备的方法的流程图,而图11是示出根据本公开的另一实施方式的操作车辆用转向设备的方法的流程图。

参照图10,根据本公开的实施方式的操作车辆用转向设备的方法可包括:选择驾驶员驾驶模式或自驾驶模式(s100);当选择驾驶员驾驶模式时,通过使第一把手构件、第二把手构件和轴联接器中的至少一者沿第一旋转方向旋转,使第一把手构件和第二把手构件在轴联接器位于其间的情况下展开(s210);以及当选择自驾驶模式时,通过使第一把手构件、第二把手构件和轴联接器中的至少一者沿第二方向旋转,使第一把手构件和第二把手构件在轴联接器位于其间的情况下闭合(s220)。

驾驶员可以通过按压物理按钮或触碰设置在车辆中的电子按钮(但不限于此)来选择驾驶模式中的一种(诸如驾驶员驾驶模式和自驾驶模式)。

可以按照上文参照图3和图4描述的原理实现基于驾驶模式使第一把手构件和第二把手构件展开或闭合的操作。

如图11所示,可进一步执行当选择驾驶员驾驶模式时使转向柱拉伸的过程(s310)以及当选择自驾驶模式时使转向柱收缩的过程(s320)。

可以按照上文参照图3至图6描述的原理实现使转向柱伸缩的操作。

图10和图11中所示的步骤的次序仅是为了方便描述而作出的示例,所以可改变步骤的次序并且可在各步骤之间进一步包括额外步骤。另选地,可整合两个或更多个步骤,并且一个步骤可分成两个或更多个步骤。

参照图12至图16,根据本公开的实施方式的转向柱700具有在沿轴向伸缩的同时沿轴向收起的结构。

例如,根据本公开的实施方式的转向柱700相对于固定到车辆的车体(未示出)的盖壳体723从方向盘110沿轴向收缩到盖壳体723中,使得方向盘110可以接近车辆的仪表板750或者轴向地突出。

根据本公开的实施方式,上转向轴331轴向地滑动进出下转向轴731,并且与上转向轴331组合的内盖壳体723滑动进出外盖轴715。

与内盖轴725联接或组合的内壳体721轴向地滑动进出控制壳体729。

因为内盖轴725的一端联接到上转向轴331的一端,所以当内盖轴725轴向地插入或取出时,它使上转向轴331移动进出下转向轴731。

因为内壳体721联接到内盖轴725的一端且在外侧上具有引导突起722并且控制壳体729具有为了接收内壳体721的引导突起722而轴向地形成的螺旋引导孔728,所以当控制壳体729旋转时,内壳体721轴向地滑动。

固定到车辆车体的盖壳体723支撑能旋转地插入到其中的控制壳体729的旋转,并且使控制壳体729旋转的驱动马达740联接到盖壳体723的另一端。

第一齿轮730形成在控制壳体729的另一端处并且使控制壳体729的第一齿轮730旋转的第二齿轮741布置在驱动马达740的轴上,使得当控制壳体729沿第一方向或第二方向旋转时,基于驱动马达740的操作方向,内壳体721、内盖轴725和上转向轴331在内部或外部对应地滑动。

例如,控制壳体729的第一齿轮730可以是蜗轮,并且驱动马达740的第二齿轮741可以是蜗杆。

此外,与引导孔728轴向连接的连接孔726可进一步形成在控制壳体729的一端处,使得连接孔726在内壳体721和控制壳体729联接或组合时促使引导突起722容易地插入到引导孔728中。

沿径向向内突出的固定突起725b形成在内盖轴725的一端处,并且将内盖轴725的固定突起725b插入其中的固定沟槽727a形成在上转向轴331的一端处。

上转向轴331的一端联接到方向盘110,使得内盖轴725、上转向轴331和方向盘110可以向内或向外一起轴向地滑动。

然而,虽然图中固定突起725b形成在内盖轴725处且固定沟槽727a形成在上转向轴331处,但是本公开不限于该结构。例如,固定突起725b可形成在上转向轴331处且固定沟槽727a可形成在内盖轴725处。

沿径向向内突出的锁定突起721a形成在内壳体721的一端处且与内壳体721的锁定突起721a联接的锁定沟槽725a形成在内盖轴725的一端处,使得内壳体721和内盖轴725可以一起滑动。

然而,虽然图中锁定沟槽725a形成在内盖轴725处且锁定突起721a形成在内壳体721处,但是本公开不限于此。例如,锁定突起721a可形成在内盖轴725处且锁定沟槽725a可形成在内壳体721处。

转向柱700可进一步包括外盖轴715,外盖轴715的一端与内盖轴725联接且另一端与内壳体721联接,使得内盖轴725和内壳体721可以轴向地滑动。

外盖轴715的一端由内盖轴725和内壳体721支撑且另一端由下转向轴731支撑,以支撑内盖轴725的轴向滑动。

转向柱700可进一步包括插入到外盖轴715中的下转向轴731,下转向轴731的一端插入到上转向轴331中且另一端由外盖轴715支撑,使得上转向轴331可以轴向地滑动。

上止动件731a形成在下转向轴731的一端处,并且支撑上止动件731a的下止动件727b形成在上转向轴331的另一端处,所以当上转向轴331滑动时,可以防止上转向轴331与下转向轴731分离并且可以限制滑动运动或距离。

盖垫717布置在内盖轴725的外侧上,并且盖垫717和内壳体721的端部通过弹性构件755进行连接,使得当内壳体721滑入控制壳体729中时,盖垫717可以由盖壳体723的一端支撑。

例如,当上转向轴331和内盖轴725被取出时,用由上止动件731a支撑的下止动件727b完成抽取。此外,当插入上转向轴331和内盖轴725时,用由盖壳体723的一端支撑的盖垫717完成插入。

盖垫717可限制转向柱700收缩时的滑动运动或距离,并且在转向柱700已完全收缩时通过弹性构件755的弹性与内壳体721紧密接触,所以可以防止异物进入盖壳体723。

参照图16,根据本公开的实施方式的转向柱700可进一步包括:操作开关101,其布置在与在按压方向上操作的上转向轴331联接或组合的方向盘110上;传感器761,其被配置成感测操作开关101的按压次数、操作强度和操作时间中的至少一者;以及控制器763,其被配置成基于从传感器761输入的按压次数在向前方向或向后方向上控制或操作驱动马达740,并且在操作强度值大于预定操作值时通过将从传感器761输入的操作强度值和预定操作值彼此比较而针对从传感器761输入的操作时间控制或操作驱动马达740。

操作开关101在按压方向上操作,所以例如,转向柱700可以在操作开关101沿按压方向操作一次时收缩并且可以在操作开关101沿按压方向操作两次时拉伸。

在控制器763中预先设定的操作值被设置为防止驾驶员的错误,并且当无意地按压操作开关101以使转向柱700伸缩时,不操作驱动马达740。

例如,驾驶员通过预期操作感测的操作强度值被设定为控制器763中的操作值,使得当在强度小于驾驶员通过预期操作感测的操作强度值的情况下操作所述操作开关101时,不操作驱动马达740且转向柱700不伸缩。因而,当输入的操作强度值小于操作值时,确定为误操作且不操作驱动马达740。

操作开关101可布置在方向盘100上以方便驾驶员的操作(但不限于此),并且可布置在车辆驾驶员座椅处的车门装饰上,所以未作详细描述。

传感器761感测操作开关101的按压次数并将其传递到控制器763,并且控制器763通过根据输入的按压次数来找出驾驶员伸缩转向柱700的意图而确定驱动马达740的旋转方向。

此外,传感器761感测由驾驶员按压的操作开关101的操作强度和操作时间并将其传递到控制器763,并且控制器763基于输入的操作强度和操作时间来操作驱动马达740。

因而,在这种情况下,根据由驾驶员按压的操作开关101的操作时间来操作驱动马达740,并且转向柱700的伸缩距离也与驾驶员的操作时间成比例地增加。

当从传感器761输入的操作强度值等于或大于预定最大操作值时,控制器763操作驱动马达740使得内壳体721的引导突起722移向控制壳体729的引导孔728的一端或另一端,由此使转向柱700最大程度地伸缩。

在控制器763中设定的最大操作值意指驾驶员通过预期操作感测的操作强度值,其中驾驶员比正常状态更强地按压操作开关101以使转向柱700最大程度地伸缩并且操作强度值被设定为最大操作值。因而,当驾驶员的操作强度值等于或大于预定最大操作值时,驱动马达740被操作为使转向柱700最大程度地伸缩。

当从传感器输入的操作强度值小于预定最大操作值时,如上所述的控制器763根据驾驶员按压操作开关101的操作强度和操作时间来操作驱动马达740。

因而,在这种情况下,根据由驾驶员按压的操作开关101的操作时间来操作驱动马达740,并且转向柱700的伸缩距离也与驾驶员的操作时间成比例地增加。

根据本公开的实施方式的转向柱700可进一步包括点火开关760,点火开关760将发动机的点火开启或点火关闭状态传递到控制器763。

在这种情况下,当从点火开关760输入的信号从开启变为关闭或者从关闭变为开启时,控制器763操作驱动马达740使得引导突起722移向引导孔728的一端或另一端,由此使转向柱700最大程度地伸缩。

也就是说,当从点火开关760输入的信号从开启变为关闭或者从关闭变为开启时,意味着驾驶员停止驱动车辆并且驾驶员不再意图驱动车辆或者驾驶员意图开始驱动车辆,所以操作驱动马达740使得转向柱700最大程度地伸缩。

当从点火开关760输入的信号保持开启状态时,即使从传感器761输入按压信号,控制器763也保持驱动马达740处于停止状态下。

也就是说,当驾驶员保持点火开关760处于开启状态下时,意味着车辆已被驱动,所以如果当驱动车辆时转向柱700伸缩,则可能发生安全事故。

因而,当从点火开关760输入的信号保持开启状态时,控制器763不操作驱动马达740,使得即使驾驶员操作所述操作开关101,转向柱700也不伸缩。

此外,可以在车辆处于自驾驶模式下时实现根据本公开的实施方式的转向柱700的特定操作状态。

例如,针对车辆的自驾驶模式,可装设特定自驾驶模式开关,使得当驾驶员打开自驾驶模式开关时,即使从点火开关760输入的信号处于开启状态下,转向柱700也收缩到仪表板中以使驾驶员能够更充裕地使用驾驶员座椅周围的空间。

参照图17至图22,根据实施方式的方向盘800可包括:联接桥803,其连接到上转向轴331并在其中具有一起旋转的第一旋转齿轮821和第二旋转齿轮823(在其间具有预定间隙);致动器807,其两端分别联接到联接桥803的一端和另一端并包括盘体805和驱动轴827,盘体805中具有空间,并且驱动轴827布置在联接桥803上并与接合第一旋转齿轮821的第一驱动齿轮825组合;第一把手构件809,其被配置成在盘体805的一端处通过第一驱动齿轮825插入到盘体805中和从盘体805突出;以及第二把手构件811,其被配置成在盘体805的另一端处通过第二旋转齿轮823插入到盘体805中和从盘体805突出。

首先,联接桥803连接到上转向轴331并且在其中包括一起旋转的第一旋转齿轮821和第二旋转齿轮823(在其间具有预定间隙)。

第一旋转齿轮821被装配在固定并支撑在联接桥803的内部的旋转轴833上,并且第二旋转齿轮823也被装配在固定并支撑在联接桥803的内部的旋转轴829上。

第一滑轮835被装配在旋转轴833上,第二滑轮837被装配在旋转轴829上,并且第一滑轮835和第二滑轮837通过带831连接到彼此。

因而,第一旋转齿轮821和第二旋转齿轮823一起旋转,并且盘体805的两端分别联接到联接桥803的一端和另一端。

盘体805在其中具有空间,并且例如,盘体805可以是其中具有空间的圆管(即,中空圆管)。

致动器807布置在联接桥803上并包括驱动轴827,与第一旋转齿轮821接合的第一驱动齿轮825被装配在驱动轴827上。

致动器807可以是具有驱动轴827的电动马达。

当操作致动器807且使驱动轴827对应地旋转时,第一驱动齿轮825在与驱动轴827的旋转方向相同的方向上旋转,并且与第一驱动齿轮825接合的第一旋转齿轮821在与驱动轴827的旋转方向相反的方向上旋转。

第一把手构件809在盘体805的一端处通过第一驱动齿轮825插入到盘体805中和从盘体805突出。

第一把手构件809是圆形的,其曲率对应于待插入到盘体805中和从盘体805突出的盘体805的曲率。

用于与第一驱动齿轮825接合的齿形成在第一把手构件809的(与第一驱动齿轮825接触的)表面的外侧上,使得第一把手构件809通过第一驱动齿轮825的旋转而移动。

第二把手构件811在盘体805的另一端处通过第二旋转齿轮823插入到盘体805中和从盘体805突出。

类似于第一把手构件809,用于与第二旋转齿轮823接合的齿形成在第二把手构件811的(与第二旋转齿轮823接触的)表面的外侧上。

根据该配置,如图19所示,当第一驱动齿轮825顺时针旋转时,第一把手构件809被插入到盘体805中,与第一驱动齿轮825接合的第一旋转齿轮821逆时针旋转,通过带831与第一旋转齿轮821连接的第二旋转齿轮823也逆时针旋转,并且第二把手构件811被插入到盘体805中。

本公开的实施方式可包括显示模块813,显示模块813布置在联接桥803的后方并且通过来自致动器807的驱动力而上下移动。

例如,显示模块813包括第一引导支架815和显示面板817。

第一引导支架815通过第一从动齿轮843而上下移动,第一从动齿轮843与装配在驱动轴827上的第二驱动齿轮841接合并且能旋转地支撑在联接桥803的内部。

第一引导支架815具有将显示面板817的一侧装配并固定在其中的敞开侧,并且在另一侧上具有与第一从动齿轮843接合的齿。

显示面板817的一侧联接并支撑到第一引导支架815。例如,显示面板817可以是lcd面板或oled面板,并且可以通过显示面板817显示车辆的各种信息项。

显示模块813包括第二引导支架819,第二引导支架819与装配在第二旋转齿轮823的旋转轴829上的第三驱动齿轮845接合,通过能旋转地支撑在联接桥803的内部的第二从动齿轮847而上下移动,并且联接并支撑在显示面板817的另一侧上。

第二引导支架819与第一引导支架815对称地形成。

根据该配置,当操作致动器807且使第一驱动齿轮825顺时针(图19)旋转时,如上所述,第一把手构件809和第二把手构件811被插入到盘体805中并且显示模块813上移(参见图22)。

基于齿轮的旋转方向(图19)的该过程的更详细描述如下。

首先,第一驱动齿轮825:顺时针旋转(第一把手构件809被插入到盘体805中)→第一旋转齿轮821:逆时针旋转→第二旋转齿轮823:逆时针旋转(第二把手构件811被插入到盘体805中)/第一驱动齿轮825:顺时针旋转(第一把手构件809被插入到盘体805中)→第二驱动齿轮841:顺时针旋转→第一从动齿轮843:逆时针旋转→第一引导支架815:上移。

当第二旋转齿轮823逆时针旋转时,与第二旋转齿轮823共用旋转轴829的第三驱动齿轮845也逆时针旋转,并且第二引导支架819也通过第二从动齿轮847上移。

因而,当操作致动器807且第一把手构件809和第二把手构件811被插入到盘体805中时,显示模块813也上移。相反,当操作致动器807且第一把手构件809和第二把手构件811从盘体805突出时,显示模块813还下移。

参照图22至图32,根据本公开的实施方式的用于车辆的方向盘900可包括:轴联接器907,其连接到车辆的上转向轴331并且分别在两侧处具有第一开口903和第二开口905;第一把手构件909,其在一侧上能旋转地支撑在待插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出的轴联接器907上;第二把手构件911,其在另一侧上能旋转地支撑在经由第二开口905待插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出的轴联接器907上;以及致动器913,其布置在轴联接器907中以向第一把手构件909和第二把手构件911提供旋转驱动力。

例如,连接到车辆的上转向轴331的轴联接器907形成为大致中空圆柱形状,并且车辆的上转向轴331连接到轴联接器907的底部。

第一开口903和第二开口905分别形成在轴联接器907的两侧上。

第一把手构件909能旋转地支撑在轴联接器907中的一侧处并且经由第一开口909插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出。

更详细地描述第一把手构件909的配置的示例。第一把手构件909包括:第一旋转轴917a,其能旋转地支撑在轴联接器907中的一侧上;第一从动齿轮917,其装配在第一旋转轴917a上并与下面描述的驱动齿轮915接合;以及第一把手919,其与经由第一开口903插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出(取决于第一旋转轴917a的旋转方向)的第一旋转轴917a组合。

第一旋转轴917a能旋转地支撑在轴联接器907中的一侧上,虽然图中未示出,但是第一旋转轴917a可以由插入并固定在轴联接器907的内侧上的轴承能旋转地支撑。

第一从动齿轮917被装配在第一旋转轴917a上并与下面描述的驱动齿轮915接合。

根据该配置,驱动齿轮915的旋转运动被传递到第一从动齿轮917,所以第一旋转轴917a旋转。

第一把手919与第一旋转轴917a组合,所以当第一旋转轴917a旋转时,第一把手919围绕第一旋转轴917a旋转。

也就是说,取决于第一旋转轴917a的旋转方向,第一把手919经由第一开口903插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出。

第二把手构件911能旋转地支撑在轴联接器907中的另一侧上并且经由第二开口905插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出。

更详细地描述第二把手构件911的配置的示例。第二把手构件911包括:第二旋转轴922a,其能旋转地支撑在轴联接器907中的另一侧上;第二从动齿轮922,其被装配在第二旋转轴922a上并与下面描述的连接齿轮921接合;以及第二把手923,其与经由第二开口905插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出(取决于第二旋转轴922a的旋转方向)的第二旋转轴922a组合。

第二旋转轴922a能旋转地支撑在轴联接器907中的另一侧上,虽然图中未示出,但是第二旋转轴922a可以由插入并固定在轴联接器907的另一内侧上的轴承能旋转地支撑。

第二从动齿轮922被装配在第二旋转轴922a上并与连接齿轮921接合。

连接齿轮921能旋转地支撑在轴联接器907中并与驱动齿轮915接合。

也就是说,连接齿轮921将驱动齿轮915和第二从动齿轮922连接,使得第二从动齿轮922的旋转方向与驱动齿轮915的旋转方向相同。

第二把手923与第二旋转轴922a组合,所以当第二旋转轴922a旋转时,第二把手923围绕第二旋转轴922a旋转。

也就是说,取决于第二旋转轴922a的旋转方向,第二把手923经由第二开口905插入到轴联接器907中和从轴联接器907突出。

致动器913布置在轴联接器907中并且向第一把手构件909和第二把手构件911提供旋转驱动力。

更详细地描述致动器913的示例。致动器913包括致动器主体927,致动器主体927联接并固定在轴联接器907中并且具有旋转的驱动轴925以及装配在驱动轴925上的驱动齿轮915。

致动器主体927联接并固定到轴联接器907的内侧并且可以是具有驱动轴925的电动马达。

驱动齿轮915被装配在驱动轴925上并与第一从动齿轮917和连接齿轮921接合。

参照图23至图27,当操作致动器913且使驱动齿轮915沿第一方向(图27中的顺时针)旋转时,第一从动齿轮917沿第二方向(图27中的逆时针)旋转。因而,第一把手919也围绕第一旋转轴917a逆时针旋转,由此第一把手919经由轴联接器907的第一开口903从轴联接器907突出。

在该过程中,连接齿轮921逆时针旋转并且与连接齿轮921接合的第二从动齿轮922顺时针旋转,所以第二把手923也围绕第二旋转轴922a顺时针旋转。因而,第二把手923经由轴联接器907的第二开口905从轴联接器907突出。

也就是说,当驱动齿轮915沿第一方向(图27中的顺时针)旋转时,第一把手919和第二把手923从轴联接器907突出。

该操作致使方向盘的操作状态处于车辆的驾驶员驾驶模式下。

也就是说,如图31所示,在车辆的驾驶员驾驶模式下,车辆的方向盘900从仪表板902突出,所以驾驶员可以利用手中的第一把手构件909和第二把手构件911转向。

相反,参照图25至图29,当操作致动器913且使驱动齿轮915沿第二方向(图29中的逆时针)旋转时,第一从动齿轮917沿第一方向(图29中的顺时针)旋转。因而,第一把手919也围绕第一旋转轴917a顺时针旋转,由此第一把手919经由轴联接器907的第一开口903插入到轴联接器907中。

在该过程中,连接齿轮921顺时针旋转并且与连接齿轮921接合的第二从动齿轮922逆时针旋转,所以第二把手923也围绕第二旋转轴922a逆时针旋转。因而,第二把手923经由轴联接器907的第二开口905插入到轴联接器907中。

也就是说,当驱动齿轮915沿第二方向(图29中的顺时针)旋转时,第一把手919和第二把手923被插入到轴联接器907中。

该操作致使方向盘的操作状态处于车辆的自驾驶模式下。

也就是说,如图32所示,在车辆的自驾驶模式下,车辆的方向盘900被插入到仪表板902中,所以驾驶员可以更充裕地使用驾驶员座椅周围的空间。

根据本公开的这些实施方式,根据驾驶员的必要性,转向柱从仪表板突出并且方向盘被移向可以由驾驶员操作的位置;或者转向柱被插入到仪表板中并且方向盘接近仪表板。此外,方向盘的把手构件在驾驶员驾驶模式下从方向盘突出,所以驾驶员可以用手中的把手构件使车辆转向。另外,把手构件在自驾驶模式下被收起在方向盘中,所以驾驶员可以更充裕地使用驾驶员座椅周围的空间。

另外,由于诸如“包括”、“包含”和“具有”之类的术语意味着可以存在一个或多个对应的部件,除非它们被相反地具体描述,否则应该解释为一个或多个其他部件可以是包括在内。除非另有相反的定义,否则所有技术、科学或其他术语均与本领域技术人员理解的含义一致。除非本公开明确地如此定义,否则应在相关技术著作的上下文中解释词典中找到的常用术语不太理想或不切实际。

已经仅出于说明本公开的技术构思的目的描述了上述实施方式,并且本领域技术人员将理解,在不脱离本公开的范围和精神的情况下,可以进行各种修改和改变。因此,本公开中公开的实施方式旨在说明本公开的技术构思的范围,并且本公开的范围不受该实施方式的限制。本公开的范围应基于所附权利要求以如下方式解释:包括在等同于权利要求的范围内的所有技术构思都属于本公开。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月19日提交的韩国专利申请no.10-2017-0174884、于2017年12月19日提交的韩国专利申请no.10-2017-0174875、于2018年3月19日提交的韩国专利申请no.10-2018-0031345和于2018年3月22日提交的韩国专利申请no.10-2018-0033088的优先权,其全部内容通过引用结合于此,如同在此完全阐述一样。

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