转向系统和车辆技术方案

本发明专利技术涉及汽车技术领域，公开了一种转向系统和车辆，其中，所述转向系统包括：转向器主体，所述转向器主体具有转向器输入轴与齿轮轴；解耦机构，所述解耦机构用于解耦或耦合所述转向器输入轴和所述齿轮轴；限位机构，所述限位机构用于在所述转向器输入轴和所述齿轮轴解耦和/或耦合时，对所述转向器输入轴的转角范围进行限制。本发明专利技术提供的转向系统可解耦或耦合转向系统动力传递，当转向器输入轴与齿轮轴处于解耦状态时，用户操作方向盘转动时不会带动车轮转向，从而可以避免由此导致的轮胎磨损，使得汽车兼具驾驶功能和游戏功能的同时，能够更好地保护轮胎。能够更好地保护轮胎。能够更好地保护轮胎。

【技术实现步骤摘要】
转向系统和车辆


[0001]本专利技术涉及汽车
，具体地涉及一种转向系统和车辆。

技术介绍

[0002]随着生活水平的提高，车载娱乐设备日益成为提升车型竞争力的重要手段，目前市面上可供乘员娱乐的应用往往基于车载Pad而开发，而Pad空间位置相对固定，操作交互手段较单一，如果进行游戏等多有不便。
[0003]近些年陆续有开发出基于方向盘交互的车载娱乐应用，该类游戏需要与车辆转向系统结合，但是现有技术使用的机械式转向器与转向管柱无法解耦，也就是说转向系统仍存在完整的机械连接关系。在进行游戏娱乐时，驾驶员转动方向盘，轮胎仍会跟随转动，这样势必会导致轮胎磨损加剧，带来安全隐患。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述技术问题，提供一种转向系统，该转向系统能够使汽车进入游戏模式时，避免车轮跟着方向盘转动，有效防止车轮磨损。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种转向系统，包括：
[0006]转向器主体，所述转向器主体具有转向器输入轴和齿轮轴；
[0007]解耦机构，所述解耦机构用于解耦或耦合所述转向器输入轴和所述齿轮轴；
[0008]限位机构，所述限位机构用于在所述转向器输入轴和所述齿轮轴解耦和 /或耦合时，对所述转向器输入轴的转角范围进行限制。
[0009]进一步的，所述转向器输入轴与所述齿轮轴同轴设置；
[0010]所述解耦机构包括解耦滑套和解耦轴，所述解耦滑套套设在所述转向器输入轴与所述齿轮轴中的一者上，所述解耦轴设置在所述转向器输入轴与所述齿轮轴中的另一者上，所述解耦滑套设置为能够沿着所述转向器输入轴与所述齿轮轴的轴向平移以与所述解耦轴啮合/脱离，以耦合/解耦所述转向器输入轴与所述齿轮轴。
[0011]进一步的，所述转向器输入轴具有中空结构，所述齿轮轴上段伸入所述中空结构内；
[0012]所述解耦滑套花键连接在所述转向器输入轴下段，所述解耦轴下段花键连接在所述齿轮轴上段，并通过第一锁紧螺母锁紧在所述齿轮轴上段；其中，所述解耦滑套具有第一牙嵌齿，所述解耦轴具有第二牙嵌齿，所述解耦滑套沿着所述转向器输入轴与所述齿轮轴的轴向平移以使所述第一牙嵌齿与所述第二牙嵌齿啮合/脱离，以耦合/解耦所述转向器输入轴和所述齿轮轴。
[0013]进一步的，所述齿轮轴上段通过第一滚针轴承设置在所述转向器输入轴下段的所述中空结构内。
[0014]进一步的，所述转向器主体还包括壳体，所述转向器输入轴的下段和所述齿轮轴轴向可旋转地安装在所述壳体内。
[0015]进一步的，所述解耦机构还包括用于驱动所述解耦滑套沿着所述转向器输入轴和所述齿轮轴的轴向平移以与所述解耦轴啮合/脱离的驱动传动机构。
[0016]进一步的，所述驱动传动机构包括：
[0017]第一动力元件，用于提供驱动力；
[0018]传动换向部件，用于将所述第一动力元件输出的旋转驱动力转化为所述解耦滑套的轴向平移。
[0019]进一步的，所述传动换向部件包括与所述第一动力元件的输出轴连接为同步旋转的丝杆以及螺纹连接在所述丝杆上的拨叉，所述解耦滑套嵌于所述拨叉的拨叉端，以使所述解耦滑套能够随所述转向器输入轴同步旋转，并且能够沿着所述转向器输入轴的轴向平移。
[0020]进一步的，所述解耦滑套外侧同轴设置有解耦轴承，所述解耦轴承的外圈固定连接有驱动块，所述驱动块固定设置在所述拨叉上，以在所述传动换向部件的驱动下带动所述解耦滑套轴向平移。
[0021]进一步的，所述解耦轴承内圈的一侧抵接与所述解耦滑套的轴肩，内圈的另一侧通过第三挡圈进行轴向限位，所述解耦轴承外圈的一侧抵接于所述驱动块的轴肩，外圈的另一侧通过第二挡圈进行轴向限位。
[0022]进一步的，所述第一动力元件固定设置在所述壳体上，所述壳体上设置有开口，所述开口设置为能够使所述拨叉连接至所述解耦滑套，并且能够在所述开口处轴向平移。
[0023]进一步的，所述转向系统还包括手感反馈机构，该手感反馈机构用于在所述转向器输入轴和所述齿轮轴解耦时对所述转向器输入轴施加反馈力矩，以提高与所述转向器输入轴传动连接的方向盘的操作手感。
[0024]进一步的，所述手感反馈机构包括：
[0025]第二动力元件，用于提供驱动力；
[0026]传动机构，用于将所述驱动力传递给所述转向器输入轴以对所述转向器输入轴施加反向的反馈力矩。
[0027]进一步的，所述传动机构包括与所述第二动力元件的输出轴连接为同步旋转的主动带轮，所述主动带轮通过皮带连接有从动带轮，所述从动带轮通过从动带轮轴承连接于所述转向器输入轴，且该从动带轮设置为能够与解耦滑套啮合/脱离。
[0028]进一步的，所述从动带轮靠近所述解耦滑套的一侧设置有皮带挡圈。
[0029]进一步的，所述从动带轮轴承外圈一侧抵接于所述从动带轮轴肩，另一侧通过第四挡圈轴向限位，所述从动带轮轴承内圈一侧抵接于所述转向器输入轴轴肩，另一侧通过第二卡环轴向限位。
[0030]进一步的，所述第二动力元件通过支架固定安装在所述壳体上。
[0031]进一步的，所述限位机构包括套设在所述转向器输入轴上的限位圆盘和限位导轨；所述限位圆盘设置为能够随所述转向器输入轴转动，该限位圆盘上形成有螺旋槽，且该限位圆盘上设置有限位挡块，所述限位导轨固定于所述壳体上，且该限位导轨内滑动设置有限位滑块，所述限位滑块具有插入所述螺旋槽的导向销，并设置有与所述限位挡块相适配的限位凸台。
[0032]进一步的，所述限位机构包括设置在所述壳体内的第一限位销以及设置在所述解
耦滑套上的第二限位销，所述第二限位销能够在所述转向器输入轴转动至极限位置时与所述第一限位销相抵靠以止挡所述转向器输入轴。
[0033]进一步的，所述转向系统还包括用于检测所述齿轮轴和所述转向器输入轴的解耦或耦合状态的状态检测机构。
[0034]进一步的，所述状态检测机构包括霍尔传感器和磁钢，所述霍尔传感器设置在所述壳体上，所述拨叉上设置有压装钢套，所述磁钢设置在压装钢套与所述拨叉之间的间隙内。
[0035]基于本专利技术第一方面提供的转向系统，本专利技术第二方面提供一种车辆，该车辆包括根据本专利技术第一方面所述的转向系统。
[0036]采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比主要具有以下有益效果：
[0037]本专利技术转向系统的转向器输入轴和齿轮轴通过解耦机构解耦或耦合，当转向器输入轴和齿轮轴耦合时，汽车进入正常驾驶模式，方向盘转动时会带动转向器输入轴转动，并通过解耦机构一同带动齿轮轴转动，用户操作方向盘转动可以带动车轮转向；当转向器输入轴和齿轮轴解耦时，汽车进入游戏模式，方向盘转动时带动转向器输入轴转动，但齿轮轴由于与转向器输入轴解耦，因此不会被转向器输入轴带动旋转，由此，汽车方向盘的转动扭矩不会传递给车轮从而带动车轮转向，由此可以改善车轮的磨损情况。
[0038]上述说明仅是本专利技术技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转向系统，其特征在于，包括：转向器主体(1)，所述转向器主体(1)具有转向器输入轴(111)和齿轮轴(105)；解耦机构(2)，所述解耦机构(2)用于解耦或耦合所述转向器输入轴(111)和所述齿轮轴(105)；限位机构(4)，所述限位机构(4)用于在所述转向器输入轴(111)和所述齿轮轴(105)解耦和/或耦合时，对所述转向器输入轴(111)的转角范围进行限制。2.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述转向器输入轴(111)与所述齿轮轴(105)同轴设置；所述解耦机构(2)包括解耦滑套(210)和解耦轴(211)，所述解耦滑套(210)套设在所述转向器输入轴(111)与所述齿轮轴(105)中的一者上，所述解耦轴(211)设置在所述转向器输入轴(111)与所述齿轮轴(105)中的另一者上，所述解耦滑套(210)设置为能够沿着所述转向器输入轴(111)与所述齿轮轴(105)的轴向平移以与所述解耦轴(211)啮合/脱离，以耦合/解耦所述转向器输入轴(111)与所述齿轮轴(105)。3.根据权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述转向器输入轴(111)具有中空结构，所述齿轮轴(105)上段伸入所述中空结构内；所述解耦滑套(210)花键连接在所述转向器输入轴(111)下段，所述解耦轴(211)下段花键连接在所述齿轮轴(105)上段，并通过第一锁紧螺母(109)锁紧在所述齿轮轴(105)上段；其中，所述解耦滑套(210)具有第一牙嵌齿，所述解耦轴(211)具有第二牙嵌齿，所述解耦滑套(210)沿着所述转向器输入轴(111)与所述齿轮轴(105)的轴向平移以使所述第一牙嵌齿与所述第二牙嵌齿啮合/脱离，以耦合/解耦所述转向器输入轴(111)和所述齿轮轴(105)。4.根据权利要求3所述的转向系统，其特征在于，所述齿轮轴(105)上段通过第一滚针轴承(110)设置在所述转向器输入轴(111)下段的所述中空结构内。5.根据权利要求4所述的转向系统，其特征在于，所述转向器主体(1)还包括壳体，所述转向器输入轴(111)的下段和所述齿轮轴(105)轴向可旋转地安装在所述壳体内。6.根据权利要求5所述的转向系统，其特征在于，所述解耦机构(2)还包括用于驱动所述解耦滑套(210)沿着所述转向器输入轴(111)和所述齿轮轴(105)的轴向平移以与所述解耦轴(211)啮合/脱离的驱动传动机构。7.根据权利要求6所述的转向系统，其特征在于，所述驱动传动机构包括：第一动力元件(201)，用于提供驱动力；传动换向部件，用于将所述第一动力元件(201)输出的旋转驱动力转化为所述解耦滑套(210)的轴向平移。8.根据权利要求7所述的转向系统，其特征在于，所述传动换向部件包括与所述第一动力元件(201)的输出轴连接为同步旋转的丝杆(204)以及螺纹连接在所述丝杆(204)上的拨叉(206)，所述解耦滑套(210)嵌于所述拨叉(206)的拨叉端，以使所述解耦滑套(210)能够随所述转向器输入轴(111)同步旋转，并且能够沿着所述转向器输入轴(111)的轴向平移。9.根据权利要求8所述的转向系统，其特征在于，所述解耦滑套(210)外侧同轴设置有解耦轴承(207)，所述解耦轴承(207)的外圈固定连接有驱动块(205)，所述驱动块(205)固定设置在所述拨叉(206)上，以在所述传动换向部件的驱动下带动所述解耦滑套(210)轴向
平移。10.根据权利要求9所述的转向系统，其特征在于，所述解耦轴承(207)内圈的一侧抵接与所述解耦滑套(210)的轴肩，内圈的另一侧通过第三挡圈(209)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵敏，苏俊，邓其成，孙冲，黄琦，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：