转向装置、转向系统和车辆的制作方法

本技术涉及涉及车辆，尤其涉及转向装置、转向系统和车辆。

背景技术：

1、车辆通常会在驾驶室内设置方向盘，以使驾驶员通过方向盘调节车轮的转向，从而调节车辆的行驶方向。相关技术中，方向盘固定连接在车身，在一些不需要使用方向盘的场景下，方向盘占用较多驾驶位的空间。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供转向装置、转向系统和车辆，旨在解决如何减少方向盘占用的驾驶位的空间的问题。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种转向装置，用于车辆，转向装置包括方向盘，方向盘包括折叠状态和展开状态，方向盘配置为通过折叠动作使方向盘从展开状态切换至折叠状态。

4、本技术实施例提供的转向装置，在车辆处于行驶状态，且未开启辅助驾驶时，可以使方向盘处于展开状态，以方便驾驶员坐在驾驶位座椅上后握持方向盘，从而方便驾驶员驾驶车辆。当方向盘不使用时，可以使方向盘通过折叠动作从展开状态切换至折叠状态，从而减少方向盘占用的空间，以给驾驶员提供更大的活动空间，提高驾驶员在驾驶室内的舒适性。

5、在一些实施例中，在车辆处于第一驾驶状态下，方向盘处于展开状态，第一驾驶状态为车辆处于行驶状态，且车辆未开启辅助驾驶的状态。

6、在一些实施例中，折叠动作包括以下至少一种或多种的组合：方向盘绕第一方向转动，第一方向为车辆的宽度方向；方向盘相对于车辆的仪表台收缩；方向盘的手轮的第一部分和第二部分相互折叠。

7、在一些实施例中，折叠动作还包括方向盘在竖直方向向上移动；和/或，方向盘在竖直方向向下移动。

8、在一些实施例中，在折叠状态下，方向盘至少部分位于车辆的仪表台上方、或者方向盘至少部分位于仪表台的下方，或者方向盘至少部分位于仪表台的内部。

9、在一些实施例中，方向盘的手轮包括可相互折叠的第一部分和第二部分，在折叠状态下，第一部分和第二部分折叠。

10、在一些实施例中，第一部分位于第二部分的左侧。

11、在一些实施例中，折叠动作包括方向盘的手轮的第一部分和第二部分相互折叠，和，方向盘相对于车辆的仪表台收缩。

12、在一些实施例中，折叠动作还包括，方向盘转动至第一部分和/或第二部分转动至与车辆的仪表台平行。

13、在一些实施例中，方向盘还配置为能够绕方向盘的旋转轴线转动，以控制车辆的行驶方向。

14、在一些实施例中，在折叠状态下，方向盘能够绕方向盘的旋转轴线转动，以接收驾驶员的操作指令。

15、在一些实施例中，转向装置还包括连接组件，方向盘通过连接组件连接至车辆的车身。

16、在一些实施例中，连接组件包括转动件和连接件，方向盘与转动件转动连接；方向盘能够相对于转动件绕第一方向转动，第一方向为车辆的宽度方向，连接件连接转动件和车辆的车身；和/或方向盘能够相对于转动件绕第二方向转动，以接收驾驶员的转向指令，第二方向为方向盘的中轴线；和/或连接件能够带动方向盘沿连接件的长度方向移动；和/或连接件能够带动方向盘沿上下方向移动。

17、在一些实施例中，转向装置还包括驱动装置，驱动装置用于驱动方向盘执行折叠动作。

18、在一些实施例中，转向装置还包括支撑座，支撑座连接于连接组件。

19、在一些实施例中，手轮设有避让缺口，折叠状态时，连接组件位于避让缺口内。

20、在一些实施例中，转向装置还包括气囊，气囊安装在支撑座，折叠状态下，气囊位于车辆的仪表盘与车辆的驾驶位座椅之间。

21、在一些实施例中，折叠状态下，支撑座位于车辆的仪表盘与车辆的驾驶位座椅之间。

22、在一些实施例中，执行折叠动作时，支撑座的位置保持不变。

23、在一些实施例中，方向盘能够相对于支撑座绕第一方向转动。

24、在一些实施例中，转向装置的驱动装置包括第一驱动件，用于驱动方向盘绕第一方向转动，驱动装置固定在支撑座或转向装置的连接组件。

25、在一些实施例中，转向装置包括第一旋转轴，第一旋转轴转动连接于支撑座，且与方向盘连接，以使方向盘能够绕第一方向转动。

26、在一些实施例中，转向装置还包括第一传动组件，第一传动组件连接于第一旋转轴与第一驱动件之间。

27、在一些实施例中，第一传动组件包括第一蜗轮和第一蜗杆，第一涡轮连接于第一旋转轴；第一蜗杆与第一蜗轮啮合，且与第一驱动件传动连接。

28、在一些实施例中，第一传动组件还包括第二蜗轮和第二蜗杆，第二涡轮连接于第一蜗杆；第二蜗杆与第二蜗轮啮合，且与第一驱动件连接。

29、在一些实施例中，转向装置还包括基座，基座与支撑座连接，且沿第二轴线的方向滑动连接于连接组件，第二轴线的方向与连接组件的长度方向一致。

30、在一些实施例中，转向装置还包括第一伸缩组件，第一伸缩组件连接于连接组件，且与基座连接，用于带动基座在连接组件上滑动。

31、在一些实施例中，第一伸缩组件包括第二驱动件和第二传动组件，第二传动组件连接于第二驱动件与基座之间。

32、在一些实施例中，第二传动组件包括第三蜗杆和第三蜗轮，第三蜗杆连接于第二驱动件；第三蜗轮与第三蜗杆啮合，且转动连接于基座。

33、在一些实施例中，旋转轴还包括第二旋转轴，第二旋转轴连接于支撑座，且转动连接于连接组件，第二旋转轴的轴线的方向与第一方向一致；转向装置的驱动装置还包括第三驱动件，第三驱动件连接于连接组件，且与第二旋转轴传动连接，以驱动第二旋转轴转动。

34、在一些实施例中，转向装置还包括第三传动组件，第三传动组件连接于第三驱动件与第二旋转轴之间。

35、在一些实施例中，转向装置还包括第二伸缩组件，第二伸缩组件与连接组件连接，用于带动连接组件沿第二轴线方向移动，第二轴线的方向与连接组件的长度方向一致。

36、在一些实施例中，第二伸缩组件包括第四驱动件和第四传动组件，第四传动组件连接于第四驱动件与连接组件之间。

37、在一些实施例中，转向装置还包括升降组件，升降组件与连接组件连接，用于带动连接组件沿车辆的高度方向移动。

38、在一些实施例中，升降组件包括升降驱动件和升降传动组件，升降传动组件连接于升降驱动件和连接组件之间。

39、在一些实施例中，升降传动组件包括齿轮和齿条，齿轮连接于升降驱动件，齿条与齿轮啮合，且连接于连接组件。

40、在一些实施例中，升降组件还包括导向结构和安装架，导向结构连接于安装架，且与连接组件连接，以对连接组件进行导向。

41、在一些实施例中，导向结构包括滑轨和滑块，滑块滑动连接于滑轨，滑轨和滑块中的一者连接于安装架，滑轨和滑块中的另一者连接于连接组件。

42、在一些可选实施方式中，所述转向装置满足以下至少一者：

43、所述转向装置包括伸缩机构，所述伸缩机构用于带动所述方向盘沿转向轴线方向进退调节；

44、所述转向装置包括翻转机构，所述翻转机构用于带动所述方向盘翻转以调节倾斜角度；

45、所述转向装置包括伸缩机构和翻转机构，所述伸缩机构用于带动所述方向盘沿转向轴线方向进退调节，所述翻转机构用于带动所述方向盘翻转以调节倾斜角度，且所述伸缩机构和翻转机构适于配合实现所述方向盘在所述展开状态和所述折叠状态切换。

46、在一些可选实施方式中，所述伸缩机构包括电机、行星齿轮减速机构、小齿轮、齿条、导向滑轨及滑块；所述电机输出旋转动力，经所述行星齿轮减速机构减速增扭后传递至所述小齿轮，所述小齿轮与固定于所述方向盘的转向管柱上的齿条相啮合；所述滑块与所述转向管柱固定连接，并沿所述导向滑轨滑动，进而带动所述方向盘完成伸缩动作。

47、在一些可选实施方式中，所述伸缩机构包括电机、弹性联轴器、丝杠、螺母及方向盘管柱连接座；

48、所述电机通过所述弹性联轴器与所述丝杠传动连接，所述丝杠适于驱动所述螺母沿轴向移动，所述螺母适于通过所述方向盘管柱连接座带动所述方向盘完成伸缩动作。

49、在一些可选实施方式中，所述伸缩机构包括多节嵌套套管、圆柱螺旋压缩弹簧、定位钢珠；所述内外套管通过导向槽与导向凸台配合实现嵌套滑动，所述圆柱螺旋压缩弹簧适于对所述定位钢珠施加预紧力，使所述钢珠卡入所述套管上的定位孔，实现伸缩位置的固定；

50、当外力推动所述方向盘时，所述钢珠压缩弹簧并脱离所述定位孔，所述套管可相对滑动，滑动至目标位置后，所述钢珠在弹簧预紧力作用下重新卡入对应定位孔，以完成伸缩动作并实现定位。

51、在一些可选实施方式中，所述伸缩机构包括定子、动子；所述定子适于固定于车身的转向管柱基座上，所述动子与所述转向管柱固定连接；

52、所述定子绕组适于通电磁化后产生电磁力，以驱动所述动子沿轴向移动并通过所述转向管柱带动所述方向盘伸缩。

53、在一些可选实施方式中，所述伸缩机构包括两组对称布置的交叉连杆、轴承及铰接轴，所述连杆机构一端与车身基座铰接，另一端与所述转向管柱连接，且所述交叉连杆通过所述铰接轴与所述轴承连接；所述铰接轴被驱动转动时带动所述交叉连杆的交叉角度发生变化，所述交叉连杆带动所述方向盘实现轴向伸缩。

54、在一些可选实施方式中，所述翻转机构包括铰接轴轴承座；

55、所述铰接轴通过所述轴承座固定于车身支架上，且所述铰接轴适于与所述方向盘的转向管柱固定连接，所述铰接轴被驱动时通过所述转向管柱带动所述方向盘翻转。

56、在一些可选实施方式中，所述翻转机构包括凸轮、从动件、驱动组件；所述驱动组件适于驱动所述凸轮旋转，所述凸轮与所述从动件贴合；所述凸轮旋转时，带动所述从动件绕自身转轴摆动，进而带动所述方向盘翻转。

57、在一些可选实施方式中，所述翻转机构还包括复位弹簧，所述复位弹簧适于推动所述从动件与所述凸轮轮廓贴合。

58、在一些可选实施方式中，所述从动件构造为从动锁止卡扣，当所述方向盘翻转至目标角度时，所述从动锁止卡扣适于与所述凸轮的凹谷啮合，实现机械锁死。

59、在一些可选实施方式中，所述翻转机构包括电机、行星齿轮减速箱、翻转轴、角度编码器及控制模块；所述电机经所述行星齿轮减速箱减速增扭后驱动所述翻转轴，所述翻转轴与所述方向盘管柱刚性连接以带动所述方向盘同步翻转。

60、在一些可选实施方式中，所述翻转机构还包括角度编码器及控制模块；所述角度编码器安装于所述翻转轴上以实时检测翻转角度并反馈至所述控制模块；所述控制模块根据预设角度与反馈信号，控制所述电机的启停与转速，以实现翻转角度的调节与位置记忆。

61、在一些可选实施方式中，所述翻转机构包括柔性铰链、固定座及方向盘连接座；所述柔性铰链一端与所述固定座连接，另一端与所述方向盘连接座连接，所述方向盘连接座与所述方向盘的转向管柱固定连接；外力驱动所述方向盘旋转时，所述柔性铰链发生弹性变形，带动所述方向盘翻转；所述柔性铰链还适于在翻转结束后依靠自身弹性恢复带动所述方向盘复位至初始位置。

62、在一些可选实施方式中，所述翻转机构还包括角度限位件，所述角度限位件用于限定翻转角度。

63、在一些可选实施方式中，所述转向装置还包括折叠时序控制模块，所述折叠时序控制模块用于控制所述伸缩机构与所述翻转机构的协同工作顺序。

64、在一些可选实施方式中，所述折叠时序控制模块包括固定时序控制模块和自适应时序控制模块，所述固定时序控制模块用于执行预设的固定动作顺序，所述自适应时序控制模块用于根据车辆使用场景或传感器参数动态调整折叠时序。

65、在一些可选实施方式中，所述固定时序控制模块包括先伸缩后翻转时序控制逻辑和先翻转后伸缩时序控制逻辑；在所述先伸缩后翻转时序中，所述伸缩机构先将所述方向盘沿所述转向管柱轴线向外伸出预设距离，待伸缩动作完成后，所述翻转机构启动，带动所述方向盘绕转轴翻转至折叠位置；在所述先翻转后伸缩时序中，所述翻转机构先将所述方向盘绕转轴翻转至预设角度，待翻转动作完成后，所述伸缩机构启动，将所述方向盘沿所述转向管柱轴线收缩至收纳位置。

66、在一些可选实施方式中，在所述先伸缩后翻转时序中，所述方向盘翻转至折叠位置后，所述伸缩机构再次微调收缩，实现精准收纳；在所述先翻转后伸缩时序中，所述方向盘收缩至收纳位置后，所述翻转机构再次微调翻转，以适配不同收纳角度。

67、在一些可选实施方式中，所述自适应时序控制模块包括场景自适应时序控制逻辑、参数自适应时序控制逻辑和机械联动自适应时序控制逻辑；

68、所述场景自适应时序控制逻辑适于根据车辆当前使用场景自动匹配对应的折叠时序；

69、所述参数自适应时序控制逻辑适于通过传感器采集伸缩行程、翻转角度、座舱空间尺寸、座椅位置中的至少一者，动态调整伸缩与翻转的动作顺序、速度和行程；

70、所述机械联动自适应时序控制逻辑适于通过机械结构实现伸缩与翻转机构的联动，根据机构运动状态调整时序。

71、在一些可选实施方式中，所述场景自适应时序控制逻辑满足以下至少一者：

72、在智能驾驶场景下采用先伸缩后翻转时序；

73、在迎宾场景下采用先翻转后伸缩时序；

74、在休息场景下，调整时序参数，使所述方向盘折叠后不影响座椅放倒。

75、在一些可选实施方式中，所述参数自适应时序控制逻辑满足以下至少一者：

76、在检测到座舱空间小于预定值时调整时序，延长所述伸缩机构的行程后再执行所述翻转动作；

77、在检测到折叠速度大于预定值时，降低所述伸缩机构和所述翻转机构的动作速度。

78、在一些可选实施方式中，所述伸缩机构与所述翻转机构之间设有联动连杆，所述机械联动自适应时序控制逻辑满足：

79、当所述伸缩机构运动至预设位置时，所述联动连杆触发所述翻转机构启动；

80、当所述翻转机构完成翻转后，通过限位开关触发所述伸缩机构进行微调。

81、在一些可选实施方式中，所述联动连杆与所述伸缩机构的滑块或动子连接，所述限位开关设置于所述翻转机构的翻转轴或翻转角度极限位置，用于检测所述翻转动作是否完成，并触发所述伸缩机构的微调动作。

82、在一些可选实施方式中，所述折叠时序控制模块与所述伸缩机构和所述翻转机构的控制器通信连接，以实时获取所述伸缩机构和所述翻转机构的运动状态，并根据所述运动状态动态调整折叠时序。

83、在一些可选实施方式中，所述控制器基于所述伸缩机构和所述翻转机构的运动状态，判断是否满足折叠条件，并在满足折叠条件时启动折叠时序控制模块。

84、在一些可选实施方式中，所述控制器适于在折叠过程中实时监测所述方向盘的转向角度，并在所述转向角度超出预设区间时发出提醒。

85、在一些可选实施方式中，所述控制器适于在折叠过程中监测车门状态、座椅位置及座舱空间尺寸，并根据所述车门状态、座椅位置及座舱空间尺寸动态调整折叠时序，以使所述方向盘折叠后不会与所述座椅或车门发生干涉。

86、在一些可选实施方式中，所述控制器适于在所述车门开启时，控制启动先翻转后伸缩时序；并且/或者，在所述车门关闭时控制启动先伸缩后翻转时序。

87、本技术的第二方面，提供了一种转向系统，包括上述的转向装置。

88、本技术的第三方面，提供了一种车辆，该车辆包括上述的转向装置，或包括上述的转向系统。

89、在一些实施例中，车辆还包括驾驶位座椅，车辆被配置为在方向盘折叠的过程中，驱动驾驶位座椅向远离方向盘的位置移动，以避让方向盘。

90、需要说明的是，第二方面和第三方面的实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中对应实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。