一种智能化折叠转向操纵机构的制作方法

1.本发明涉及车辆底盘转向系统技术领域，尤其涉及一种智能化折叠转向操纵机构。


背景技术：

2.目前车辆正朝智能化发展，无人驾驶技术通过线控技术可实现对车辆各部分功能实现得到保证，取消传统的机械连接装置，通过减少机械连接机构，对车辆布置提供了更多的可能性。转向系统作为车辆主要系统，其方向盘作为车辆转向控制的重要部件，如今在无人驾驶领域，已有较大突破，方向盘的取缔是不可避免趋势。现有的车辆转向操纵机构的隐藏技术多数停留在设想阶段，没有表现出具体的设计。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可实现车辆在进入无人驾驶模式情况下方向盘进行自动折叠隐藏、在人工模式下方向盘恢复原位置的智能化折叠转向操纵机构。
4.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
5.一种智能化折叠转向操纵机构，包括方向盘、数字转向系统、角度调节单元、高度调节组件和伸缩组件，所述方向盘设于数字转向系统上，所述高度调节组件包括导轨、升降驱动和连杆，所述升降驱动设于导轨的背面，所述数字转向系统设于升降驱动的驱动端，所述连杆一端与数字转向系统铰接，另一端滑设于导轨上，所述导轨倾斜设置且设于中控台的下方，所述角度调节机构用于驱动数字转向系统相对导轨旋转，所述伸缩组件用于驱动导轨向车头方向收缩以使方向盘和数字转向系统隐藏在中控台下方。
6.作为上述技术方案的进一步改进，所述升降驱动的驱动端设有两个夹板，两个夹板夹设于数字转向系统上。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述连杆设置两个，所述导轨对应设置两个；所述连杆与数字转向系统之间通过转轴连接，所述夹板套于对应的转轴上。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述导轨上设有滑块，所述连杆与滑块连接。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述角度调节单元为设于数字转向系统内的伺服电机，所述伺服电机驱动数字转向系统沿着转轴相对导轨转动。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述升降驱动包括升降气缸，所述升降气缸的缸体与导轨连接，升降气缸的活塞杆与两个夹板连接。
11.作为上述技术方案的进一步改进，所述伸缩组件包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的固定端固定于中控台的下方，伸缩端与导轨或升降驱动连接。
12.作为上述技术方案的进一步改进，所述伸缩组件还包括两个导向杆，两个导向杆分设于电动伸缩杆的两侧。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述数字转向系统内设有角度检测传感器。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述数字转向系统内设有扭矩传感器和磁滞阻尼器。
15.与现有技术相比，本发明的优点在于：
16.本发明提供一种转向操纵机构自动折叠的方案，可实现车辆在进入无人驾驶模式情况下，方向盘进行自动折叠隐藏，在人工模式下，方向盘恢复原位置，驾驶员对其进行操作。仅通过角度调节机构、高度调节组件和伸缩组件，从而实现数字转向系统的旋转、升降和伸缩，实现转向总成的隐藏与展开，无需开发复杂的折叠方向盘机构，可使用现有方向盘，减小开发难度。
附图说明
17.图1是本发明智能化折叠转向操纵机构展开状态的结构示意图。
18.图2是本发明智能化折叠转向操纵机构的数字转向系统下降状态的结构示意图。
19.图3是本发明智能化折叠转向操纵机构的数字转向系统旋转至竖直状态的结构示意图。
20.图4是本发明智能化折叠转向操纵机构的数字转向系统隐藏状态的结构示意图。
21.图5是本发明中数字转向系统、高度调节组件和伸缩组件之间的位置关系示意图。
22.图6是本发明中升降驱动的位置示意图。
23.图7是本发明中伸缩组件的结构示意图。
24.图中各标号表示：
25.1、方向盘；2、数字转向系统；3、高度调节组件；31、导轨；311、滑块；32、连杆；33、夹板；34、转轴；35、升降气缸；4、伸缩组件；41、电动伸缩杆；42、导向杆；5、中控台。
具体实施方式
26.以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
27.如图1至图7所示，本实施例的智能化折叠转向操纵机构，包括方向盘1、数字转向系统2、角度调节单元、高度调节组件3和伸缩组件4，方向盘1设于数字转向系统2上，高度调节组件3包括导轨31、升降驱动和连杆32，升降驱动设于导轨31的背面，数字转向系统2设于升降驱动的驱动端，连杆32一端与数字转向系统2铰接，另一端滑设于导轨31上，导轨31倾斜设置，与竖直方向呈一定夹角，导轨31设于中控台5的下方。角度调节机构用于驱动数字转向系统2相对导轨31旋转，伸缩组件4用于驱动导轨31向车头方向收缩以使方向盘1和数字转向系统2隐藏在中控台5下方。
28.隐藏过程为：图1为转向总成的展开状态，即人工驾驶状态，第一步启动升降驱动，升降驱动带着数字转向系统2沿着导轨31向下移动，直至方向盘1位于中控台5的下方，如图2所示；第二步，角度调节机构用于驱动数字转向系统2相对导轨31，以使数字转向系统2从倾斜位置变成竖直位置。如图3所示；第三步，伸缩组件4驱动导轨31向车头方向(前)收缩，带动方向盘1、数字转向系统2和升降驱动整体隐藏至中控台5下方靠前的位置，如图4所示，此状态为无人驾驶状态。展开的过程与隐藏过程相反，从上述的第三步逆向至第一步即可。
29.本发明提供一种转向操纵机构自动折叠的方案，可实现车辆在进入无人驾驶模式情况下，方向盘1进行自动折叠隐藏，在人工模式下，方向盘1恢复原位置，驾驶员对其进行
操作。仅通过角度调节机构、高度调节组件3和伸缩组件4，从而实现数字转向系统2的旋转、升降和伸缩，实现转向总成的隐藏与展开，无需开发复杂的折叠方向盘机构，可使用现有方向盘，减小开发难度。
30.本实施例中，升降驱动的驱动端设有两个夹板33，两个夹板33夹设于数字转向系统2上。
31.本实施例中，连杆32设置两个，导轨31对应设置两个；连杆32与数字转向系统2之间通过转轴34连接，夹板33套于对应的转轴34上。导轨31上设有滑块311，连杆32与滑块311连接。为了提高升降的稳定性，每个连杆32通过两个滑块311与导轨31连接。
32.升降驱动包括升降气缸35，升降气缸35的缸体与导轨31连接，升降气缸35的活塞杆与两个夹板33连接。升降气缸35驱动数字转向系统2上升或下降，连杆32和滑块311沿导轨31上升或下降，为数字转向系统2的上升或下降提供导向和支撑。需要说明的是，在其他实施例中，升降驱动也可以为换液压动力源，或者电机驱动
33.本实施例中，角度调节单元为设于数字转向系统2内的伺服电机(图中未示出)，伺服电机驱动数字转向系统2沿着转轴34相对导轨31转动。
34.本实施例中，伸缩组件4包括电动伸缩杆41，电动伸缩杆41的固定端固定于中控台5的下方，伸缩端与导轨31连接。电动伸缩杆41可带动导轨31、升降气缸35和数字转向系统2前后移动。具体的，伸缩组件4还包括两个导向杆42，两个导向杆42分设于电动伸缩杆41的两侧。导向杆42为整体移动提供导向和支撑。
35.本实施例中，数字转向系统2内设有角度检测传感器。人工驾驶模式下转动方向盘1，通过数字转向系统2内置角度传感器检测转动角度，内置扭矩传感器检测转动扭矩，并通过编码器转换后向外部输出角度信号。通过数字转向系统内置磁滞阻尼器，在旋转状态下通过磁场产生阻力，提供驾驶手感。通过数字转向系统2内置传感器可对该操纵机构状态进行检测及反馈至控制器；通过控制器内置程序设置电机自锁可实现机构角度及位置状态锁定；通过控制器内置程序可实现对操纵机构设备异常状态监、存储及反馈至外部。
36.虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。