CN110087972B - 用于机动车辆转向系统的方向盘和用于机动车辆的转向柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于机动车辆转向系统的方向盘(3),该方向盘包括方向盘毂(31)和方向盘辋(33),该方向盘毂具有纵向轴线(L)并且可以同轴地附接至以可旋转的方式安装的转向轴(21),该方向盘辋附接至方向盘毂(31),距纵向轴线(L)一径向间距(D),并且该方向盘辋相对于纵向轴线(L)以平面的方式横向延伸。为了允许更好的收起和更广泛的使用可能性,本发明提出:方向盘辋(33)通过支承件(34、35)安装在方向盘毂(313)上,以能够绕相对于纵向轴线(L)横向定位的倾斜轴线(N)朝向纵向轴线(L)在操作位置与收起位置之间倾斜,其中,方向盘辋(33)在收起位置相比于在操作位置以更平的角度朝向纵向轴线(L)倾斜。
Description
技术领域
本发明涉及用于机动车辆转向系统的方向盘,该方向盘包括方向盘毂和方向盘辋,该方向盘毂具有纵向轴线并且可以同轴地附接在以可旋转的方式安装的转向轴上,该方向盘辋附接在方向盘毂上,距纵向轴线成一径向间距,并且该方向盘辋相对于纵向轴线以平面的方式横向延伸。
背景技术
用于机动车辆的转向柱具有转向轴件,该转向轴件具有转向轴,在该转向轴的面向驾驶员的后(在行驶方向上)端部上附接有方向盘,以用于通过驾驶员引入手动转向命令。转向轴以可旋转的方式安装在支撑单元中,该支撑单元连接至车身。
方向盘具有紧固装置,方向盘毂通过该紧固装置以同轴的方式固定地紧固在转向轴的后端部(该后端部面向驾驶员)上,以与转向轴一起旋转,方向盘毂的纵向轴线与转向轴的轴线相同。方向盘毂支撑方向盘辋,该方向盘辋形成用于转向干预的环形的或环形截面形状的握持元件。方向盘辋距纵向轴线的一间距连续地或部分地围绕方向盘毂,一个或多个握持元件以与旋转平面大致平行的平面布置来布置,该旋转平面相对于纵向轴线垂直定位。在典型的形状中,方向盘辋可以是以圆形形式的周向构型,并且具有环形握持元件;为了优化人体工程学和设计,方向盘辋可以具有扁平的、矩形的或不规则的、以及在圆周上连续或中断的形状。
在常规的手动操作状态中,方向盘定位在车辆内部隔室中,因此,驾驶员可以舒适地够到方向盘用以手动转向干预并且方向盘可以以在人体工程学上有利的方式被操作。为此目的,已知将转向柱设计成能够纵向和竖向调节,因此,方向盘的间距和高度可以设定在可能的操纵位置或操作位置的典型范围内。在自动驾驶模式中,在自主驾驶的情况下,车辆的转向基于测量的和预先限定的控制参数以自动的方式进行,以遵循预先限定的转向轨迹,所述控制参数经由机电致动器设定车轮的转向角度。不再需要通过驾驶员的手动转向干预,并且目的是对应地使在操作状态下突出到车辆内部隔室中的方向盘移动到操作位置的可能操纵位置之外的收起位置中,以便使车辆内部隔室可以变得空闲,因此可以以其他方式被利用。
FR 2861657 A1公开了一种车辆转向系统,该车辆转向系统具有转向单元、支撑单元和电子传感器系统,该转向单元具有方向盘,该方向盘经由该方向盘的方向盘毂附接在转向轴上,该支撑单元用于以可旋转的方式安装转向轴,该电子传感器系统用于对转向命令进行检测。整个转向单元可以相对于车辆内部隔室沿纵向方向定位在定位装置上,并且可以在定位装置上整体倾斜。这里复杂的结构是一个缺点。此外,在没有提供转向轴与车轮的机械连接的情况下,所述转向系统可以专门用于纯粹的线控转向系统。
为了可以使方向盘移出操纵区域,已知所谓的“头部倾侧”转向系统,例如在EP 2567 878 B1中所描述的。这里,转向轴在其远离方向盘的前端部处经由万向接头连接至转向轴件,并且安装成使得转向轴可以相对于车身绕倾侧接头倾侧。因此,整个转向轴包括固定地附接在转向轴上的方向盘可以向前倾斜。复杂的结构和将方向盘收起在车辆内部隔室中的有限可能性是不利的。
鉴于上述问题,本发明的目的是指定一种方向盘,该方向盘可以改进收起并且可以更广泛地使用,并且该方向盘具有尽可能紧凑的更简单的构造。
发明内容
为了解决上述问题,根据本发明提出,方向盘辋通过支承件安装在方向盘毂上,使得方向盘辋可以相对于纵向轴线绕倾斜轴线在操作位置与收起位置之间倾斜,该倾斜轴线相对于纵向轴线横向定位,方向盘辋在收起位置相对于纵向轴线以相比于在操作位置更平的角度倾斜。
根据本发明,方向盘辋以可移动的方式连接至方向盘毂,确切地说,方向盘辋可以经由铰链状构型的支承件倾侧。通过绕由支承件预先限定的倾斜轴线倾侧,可以设定方向盘辋相对于方向盘毂的倾斜,并且因此也可以设定方向盘辋相对于车辆转向系统的转向轴的倾斜,方向盘毂以同轴的方式固定地紧固在该转向轴上,以与转向轴一起旋转,优选地,方向盘毂以同轴的方式固定地紧固在转向轴的面向车辆内部隔室中的驾驶员的后(相对于行驶方向)端部上。
倾斜轴线形成横向轴线,该横向轴线相对于方向盘毂或转向轴的纵向轴线横向定位。关于车辆,倾斜轴线相对于行驶方向以横向的方式水平定位。通过绕所述倾斜轴线旋转,方向盘辋可以因此而选择性地在车辆内部隔室中向前或向后倾斜或倾侧。因此,例如可以将方向盘辋从操作位置折叠到向前倾斜的收起位置中,在该操作位置,方向盘辋相对于纵向轴线垂直延伸,并且一个或多个握持元件与方向盘毂或转向轴的旋转平面平行地定位。在收起位置,方向盘辋相对于纵向轴线倾斜至相比于在操作位置更明显的程度,在该操作位置,方向盘辋相对于纵向轴线垂直定位。因此,由处于操作位置或操纵位置的方向盘辋所占据的操纵空间被释放成用于一些其他用途。作为替代性方案,操作位置可以以下述方式存在:方向盘辋相对于纵向轴线不是精确垂直,而是出于对驾驶员而言舒适的原因而倾斜一角度,该角度小于方向盘位于收起位置所处的角度。所述角度可以优选地位于2°与15°之间的范围内。
本发明的一个优点在于,方向盘毂和转向轴保持彼此固定地连接以一起旋转,并且在根据本发明的方向盘辋收起的情况下,方向盘毂和转向轴不必相对于彼此移动并且也不必在车辆内部隔室中移动。这具有下述优点:转向柱的为驾驶员单独设定的操纵位置可以保持设定,并且仅方向盘辋被移出操纵区域。与另外包括具有支承系统和支撑单元的转向轴的转向单元相比,方向盘辋具有相当低的质量,并且因此,方向盘辋可以通过较低的作用力从操作位置移动到收起位置并且再次移动返回。因此,可以通过相对较低的驱动作用力进行更快速的位置改变,特别是在自主驾驶的情况下,如果在从自动驾驶操作向手动驾驶操作转换时方向盘必须快速地从收起位置移动到操作位置中,上述的更快速的位置改变代表了安全方面。在现有技术中,整个转向单元或转向轴必须移动,因此通过相对较低的驱动作用力进行更快速的位置改变是不可能的或者仅可以非常复杂地进行,特别是就时间而言。
本发明的另一优点在于,在转向柱具有邻接转向轴的机械连续的转向轴件的情况下,也就是说不仅仅在线控转向系统的情况下,方向盘也可以以节省空间的方式收起。在所述转向柱的情况下,同样可以有利地使用本发明。
在现有技术中,方向盘毂的旋转平面与方向盘旋转平面平行布置,该方向盘毂的旋转平面可以表示为与相对于转向轴的纵向轴线垂直定位的旋转平面相同,并且因此可以被称为方向盘毂旋转平面或转向轴旋转平面,方向盘辋相对于该方向盘旋转平面大致平行地定位,或者一个或多个握持元件布置在该方向盘旋转平面中或与该方向盘旋转平面平行布置。方向盘旋转平面相对于转向轴以不可改变的方式垂直地定位,确切地说,在根据FR2861657 A1的可以整体地调节的转向单元中和在从EP 2 567 878B1已知的“头部倾侧”转向系统的情况下,方向盘旋转平面相对于转向轴均以不可改变的方式垂直地定位。相反,根据本发明,通过方向盘辋相对于方向盘毂的倾斜,可以使方向盘辋旋转平面相对于转向轴旋转平面倾侧,方向盘辋相对于纵向轴线以更平的方式倾斜,也就是说在一定程度上相对于纵向轴线折叠。因此,在车辆内部隔室中,方向盘的握持元件的倾斜可以相对于转向轴设定。
倾斜轴线优选地可以距纵向轴线一径向间距,该径向间距小于方向盘辋距纵向轴线的间距。因此,倾斜轴线在方向盘辋内延伸,确切地说,在处于安装位置的转向柱的纵向轴线下方水平延伸,该安装位置在车辆内部隔室中的转向柱的转向轴上。因此,在收起期间可以实现有利的运动学,在该运动学的情况下,方向盘辋可以在倾斜期间向前折叠越过方向盘毂,该方向盘毂相对于转向轴是固定的;然后,方向盘毂以节省空间的方式位于方向盘辋的内部区域中,该内部区域完全地或部分地被方向盘辋围封。
本发明的一个有利实施方式提出,方向盘毂具有可释放的固定装置,该固定装置可以选择性地移动到至少一个固定位置或一个释放位置,在固定位置,方向盘辋相对于方向盘毂固定,并且在释放位置,方向盘辋可以相对于方向盘毂倾斜。固定装置能够将方向盘辋相对于方向盘毂固定于特别是操作位置以及收起位置,当在引入手动转向扭矩期间必须确保方向盘辋的固定位置时固定于操作位置,而在收起位置中方向盘辋必须被可靠保持。因此,固定位置可以至少在操作位置和收起位置起作用。为了在收起位置与操作位置之间进行改变并且在操作位置与收起位置之间进行改变,固定装置被释放,也就是说固定装置被移动到释放位置中。然后,方向盘辋可以通过在支承件中的旋转而倾侧到预想的倾斜位置中,并且可以再次固定在预想的倾斜位置。
固定装置可以具有可调节的固定元件,该固定元件被支撑在方向盘毂上,并且在固定位置,该固定元件可以与方向盘辋上的对应的配合元件以形状配合锁定的方式和/或非形状配合的方式相接合。在固定装置的固定位置,固定元件和配合元件被固定,因此方向盘辋相对于方向盘毂的倾斜运动被固定,也就是说绕倾斜轴线的旋转被阻挡。固定元件可以通过固定装置选择性地移动到固定位置中或移动到释放位置中。
固定元件可以具有例如形状配合锁定元件,该形状配合锁定元件可以由金属或塑料构成并且可以构造为凸轮、闩锁、棘爪等,并且为了形成关于方向盘辋与方向盘毂之间的旋转运动有效的形状配合锁定连接,该形状配合锁定元件可以以可释放的方式与对应构型的配合元件相接合,例如接合到凹陷部或开口中。为此,形状配合锁定元件能够在固定位置与释放位置之间移动。所述布置的优点在于,可以预先限定方向盘辋的固定位置,比如在操作位置或收起位置中的固定位置,所述固定位置通过一个或多个可能的形状配合锁定接合位置明确地限定。作为替代性方案或另外,固定元件可以具有非形状配合锁定元件或摩擦锁定元件,这使得可以在方向盘辋与方向盘毂之间产生非形状配合连接。例如,固定元件可以构造或布置在支承件中,并且可以通过摩擦锁定张紧件来固定支承件,例如通过将支承壳在径向方向上固定地夹持在支承销上来固定支承件。
固定装置可以优选地具有机动型致动器,该机动型致动器用于以机动的方式设定固定位置或释放位置。机动型致动器优选地具有机电致动元件,该机电致动元件与固定元件相互作用。通过致动器的对应的致动,例如通过机电致动器的通电,可以经由致动元件对固定元件施加力,因此所述固定元件可以移动到固定位置中;例如,形状配合锁定元件移动到与配合元件形状配合锁定接合,或者非形状配合元件被支撑。通过致动器沿相反方向的致动,固定元件可以移动到释放位置中。
致动器的激活可以手动进行,例如通过电开关进行,该电开关可以例如布置在方向盘辋上,并且在致动时使电动马达致动器通电以设定固定位置或释放位置。作为替代性方案或另外,致动器可以通过控制信号激活或停止工作,例如以在某些驾驶情况下以自动的方式将方向盘辋释放到操作位置中,以可以进行手动转向输入,或者以在手动转向干预可能是关键的情况下防止释放。
例如可以通过轴驱动件来实现致动器,该轴驱动件由电动马达驱动并且具有致动元件,该致动元件可以通过轴的旋转而移动,该轴具有布置在该轴上的轴螺母。同样可以设想并且可能的是,可以通过电动马达以可旋转的方式驱动的固定元件,还比如是可电磁驱动的致动元件。
本发明的一个实施方式提供了一种扭矩产生装置,该扭矩产生装置布置在方向盘毂与方向盘辋之间,通过该扭矩产生装置,可以绕倾斜轴线对方向盘辋施加扭矩。方向盘辋可以通过扭矩产生装置并通过支承件相对于方向盘毂旋转,因此,产生方向盘辋相对于方向盘毂的倾斜。因此,方向盘辋可以由马达驱动,例如从收起位置驱动到操作位置中或者从操作位置驱动到收起位置中。扭矩产生装置可以具有机动型驱动装置,比如电动马达,该机动型驱动装置可以使方向盘辋以自动的方式机动地倾斜。
在一个有利的实施方式中,扭矩产生装置具有能量储存件或力蓄能器,例如弹簧元件。所述弹簧元件可以布置在方向盘辋与方向盘毂之间,使得当方向盘辋——例如通过手动倾侧——移动到收起位置时,该弹簧元件被弹性地按压。在收起位置被储存在弹簧元件中的能量可以用于将方向盘辋以自动的方式从收起位置移动到操作位置中。为了实现这种类型的功能,适合的是提供上述类型的固定装置。因此,方向盘辋可以与弹簧力相反地固定地保持在收起位置,该弹簧力指向操作位置的方向。这里,能量储存件形成弹性的预加应力装置,该预加应力装置在操作位置的方向上对方向盘辋预加应力。如果固定装置被释放,则方向盘辋通过弹簧力竖立到操作位置中。
此外,本发明涉及一种用于机动车辆的转向柱,该转向柱包括转向轴,该转向轴安装在支撑单元中,使得该转向轴可以绕纵向轴线旋转,在该转向轴(相对于车辆的行驶方向)的后端部上同轴地附接有方向盘的方向盘毂,在方向盘毂上附接有方向盘辋,该方向盘辋距纵向轴线一径向间距并且相对于纵向轴线以平面的方式横向延伸。具有方向盘的方向盘毂的这种类型的布置是已知的,该方向盘毂固定地紧固在转向轴上以与转向轴一起旋转。根据本发明提出,方向盘辋通过支承件安装在方向盘毂上,使得方向盘辋可以相对于纵向轴线绕倾斜轴线在操作位置与收起位置之间倾斜,该倾斜轴线相对于纵向轴线横向定位,与在操作位置相比,方向盘辋在收起位置相对于纵向轴线以更平的角度倾斜。
方向盘可以包括上述特征以及根据本发明的特征的组合。在根据本发明的转向柱中,根据本发明的方向盘通过方向盘毂紧固在转向轴上。对于方向盘的给定位置以及转向柱的设定——该给定位置可以通过布置预先限定,并且该转向柱为高度可调节和/或长度可调节的转向柱——可以通过相对于纵向轴线的倾斜将方向盘辋向前移动到收起位置中,或者可以将方向盘辋竖立以设定操作位置,因此,所述方向盘辋与方向盘毂的旋转平面大致平行地定位,也就是说方向盘辋相对于转向轴的纵向轴线垂直定位。
本发明包括一种用于调节方向盘的方法,该方向盘包括方向盘毂和方向盘辋,该方向盘毂具有纵向轴线并且可以同轴地附接在以可旋转的方式安装的转向轴上,该方向盘辋附接在方向盘毂上,距纵向轴线一径向间距,并且该方向盘辋相对于纵向轴线以平面的方式横向延伸,方向盘辋通过支承件安装在方向盘毂上,使得方向盘辋可以相对于纵向轴线绕倾斜轴线在操作位置与收起位置之间倾斜,该倾斜轴线相对于纵向轴线横向定位,与在操作位置相比,方向盘辋在收起位置相对于纵向轴线以更平的角度倾斜,并且方向盘毂具有可释放的固定装置,该固定装置可以选择性地移动到固定位置或释放位置,在固定位置,方向盘辋相对于方向盘毂固定,并且在释放位置,方向盘辋可以相对于方向盘毂倾斜。
该方法包括下述步骤:
-将固定装置移动到释放位置中,
-使方向盘辋相对于方向盘毂绕倾斜轴线倾斜,
-将固定装置移动到固定位置中。
在第一步骤中,将固定装置释放。这可以例如在操作位置进行,例如通过电动马达致动器的致动来进行,该电动马达致动器将如上所述的固定元件从配合元件释放。因此,使方向盘辋能够相对于方向盘毂绕倾斜轴线旋转运动。然后,方向盘辋可以绕支承件中的倾斜轴线倾侧,因此方向盘辋从垂直的操作位置移动到相对于转向轴以更平的角度倾斜的收起位置中。一旦到达收起位置,固定装置就移动到固定位置。因此,将方向盘辋锁定在收起位置。
为了将方向盘移动到操纵位置或操作位置,从收起位置开始执行上述步骤。在将固定装置释放之后,方向盘辋再次绕倾斜轴线倾斜,然而这次是为了将方向盘辋相对于转向轴引导至到达操作位置的程度,在该操作位置中,方向盘辋相对于纵向轴线垂直定位。在操作位置,通过固定装置的固定将方向盘辋相对于方向盘毂锁定,并且将方向盘辋牢固地固定以执行手动转向干预。
附图说明
在下文中将使用附图对本发明的有利实施方式进行更详细地描述,在附图中,详细地:
图1示出了线控转向系统的示意图,
图2以示意性侧视图示出了根据本发明的处于操作位置且处于固定位置的方向盘,
图3以如图2中的视图示出了根据本发明的处于操作位置且处于释放位置的方向盘,
图4以如图1中的视图示出了根据本发明的处于收起位置且处于固定位置的方向盘,
图5以如图4中的视图示出了根据本发明的处于收起位置且处于释放位置的方向盘,以及
图6示出了根据图2至图5的方向盘的示意性分解立体图。
具体实施方式
在不同的附图中,相同的部件总是设置有相同的名称,并且因此,通常在每种情况下也仅命名或提及一次。
图1示意性地示出了转向系统1,特别是用于机动车辆的线控转向系统,该转向系统具有作为手动输入装置的转向柱2。转向柱2具有转向轴21,转向轴21以下述方式被保持在支撑单元22中:转向轴21安装成使得转向轴21可以绕其纵向轴线L旋转,该支撑单元22可以连接至车身(未示出)。
在面向驾驶员的后(相对于行驶方向)端部上,方向盘3在旋转上固定地紧固在转向轴21上,以使方向盘3与转向轴21绕纵向轴线一起旋转。在图1的图示中,所述方向盘侧端部在左上方倾斜地指向后方。
转向轴21的旋转运动由电力控制单元23检测,电力控制单元23经由电力线40对电力转向驱动件4的电力致动马达41进行致动。电力致动马达41将转向致动扭矩引入到转向齿轮42中,该转向致动扭矩经由小齿轮43和齿条44在那里被转换成转向拉杆45的平移运动,因此产生了被转向轮46在道路47上的转向角度。
图2、图3、图4和图5以相对于纵向轴线L横向的侧视图示出了处于不同的操作状态下的方向盘3,所述不同的操作状态将在下面进一步描述。在所述图示中,转向柱1的方向盘侧后端部指向右侧。
方向盘3具有方向盘毂31,该方向盘毂31以透明的方式示意性地示出,以显示定位在内部的部件的视图。方向盘毂31具有紧固开口32,紧固开口32相对于纵向轴线L同轴地定向,并且转向轴21的方向盘侧端部可以固定地附接在紧固开口32中。因此,在图1中所示的组装状态下,方向盘毂31和转向轴21彼此固定地连接,特别是固定地连接成一起旋转。优选地,在方向盘毂31中结合有气囊。在方向盘毂31上还可以设置有操纵元件和/或舒适元件,比如车辆喇叭、指示器装置或用于车辆照明的致动装置。
在方向盘毂31上附接有方向盘辋33。方向盘辋33具有扁平的握持元件的形式,该扁平的握持元件是环形周向的,该扁平的握持元件在示出的实施方式中形成为倒圆的矩形,并且以平面的方式在平面——方向盘辋旋转平面——中延伸。方向盘辋33由于下述事实而处于倾斜轴线N周围:方向盘辋33具有支承套筒34,支承套筒34安装成使得支承套筒34可以绕所述倾斜轴线N在支承销35上旋转,支承销35固定地附接在方向盘毂中。因此,如通过图1中的双箭头所示,使得方向盘辋33相对于方向盘毂31的倾斜运动成为可能。在倾斜期间,方向盘辋旋转平面相对于方向盘毂旋转平面或转向轴旋转平面倾斜而离开操作位置,在该操作位置中,方向盘辋旋转平面与所述方向盘毂旋转平面或转向轴旋转平面平行定位。
倾斜轴线N相对于纵向轴线L垂直或大致垂直地定位,并且距纵向轴线L一间距a。该间距a小于方向盘辋33与纵向轴线L的间距D;方向盘辋33距纵向轴线L的间距D意指方向盘辋33的外圆周距纵向轴线L的径向间距D,如图2中所示。因此,倾斜轴线N在方向盘辋33内延伸。关于在车辆中的安装位置,倾斜轴线N水平地定位在纵向轴线L的下方,也就是说平行于齿条44的纵向范围延伸。
方向盘3具有固定装置5,固定装置5具有机动型致动器51,机动型致动器51例如构造为由电动马达驱动的轴驱动件,并且该机动型致动器51被支撑在方向盘毂31中。致动器51对固定元件52起作用,固定元件52构造为枢转杆,并且可以以由致动器51驱动的方式绕枢转轴线53枢转,并且固定元件52具有形状配合锁定元件,该形状配合锁定元件在其自由端部处构造为凸轮54。
方向盘辋33的支承套筒34具有凹陷部341和342,凹陷部341和342制造在支承套筒34的外圆周中,并且固定元件52的凸轮54可以以形状配合锁定的方式接合到凹陷部341和342中。凹陷部341、342优选地具有滑动层或阻尼器,以对凸轮54的运动进行缓冲。还可以想到并且可能的是,凸轮54具有阻尼元件或构造有阻尼层,以通过减弱硬冲击来延长固定装置的使用寿命。
图2示出了处于操作位置(也称为操纵位置)的方向盘3,其中,方向盘辋33以其相对于纵向轴线L垂直的平面范围定位。因此,方向盘辋33与纵向轴线L之间的角度α(阿尔法)为90°。出于舒适的原因,方向盘辋33相对于纵向轴线L的倾斜角α可以构造成小于90°,例如可以位于75°与89.5°之间的范围内,或者可以大于90°,例如可以位于90.5°与100°之间的范围内。在图2中,致动器51位于固定位置,凸轮54以形状配合锁定的方式接合到凹陷部341中。因此,支承套筒34在绕倾斜轴线N的旋转上固定至方向盘毂31并且因此方向盘辋33在绕倾斜轴线N的旋转上固定至方向盘毂31,并且因此支承套筒34和方向盘辋33被锁定在操作位置。
在图3中,致动器51位于释放位置,其中,凸轮54从凹陷部341移除。因此,方向盘辋33可以关于倾斜轴线N旋转,并且可以相对于纵向轴线L向前倾斜,如箭头所示。因此,方向盘辋33被移动到收起位置,如图4和图5中所示。在所述收起位置,方向盘辋33在其与支承件35相对定位的一侧相对于纵向轴线L以相比于在操作位置更平的角度倾斜,也就是说以小于90°的平的角度α(阿尔法)倾斜。因此,由于方向盘辋33通过其与支承件34、35相对定位的一侧抵靠纵向轴线L,因此方向盘辋33被折叠。
图4示出了在到达最终收起位置之前的情况,致动器51首先仍然位于释放位置,并且凸轮54没有以形状配合锁定的方式连接至支承套筒34。当到达收起位置时,致动器51被致动,因此,固定元件52被移动到固定位置。在到达固定位置之后,凸轮54处于与第二凹陷部342形状配合锁定接合的状态。因此,关于绕倾斜轴线N的旋转,方向盘辋33固定至方向盘毂31,并且因此被锁定在收起位置。
图2至图5示出了根据本发明的用于调节方向盘3的方法的各个阶段,在该方法的情况下,在方向盘辋33的操作位置,固定装置5的固定元件52通过致动器51被移动到释放位置(图3),方向盘辋33相对于方向盘毂31绕倾斜轴线N倾斜并且倾侧到收起位置中(图4),并且随后,在收起位置,固定装置的固定元件52通过致动器51被移动到固定位置(图5),在该固定位置,所述固定元件52以形状配合锁定的方式锁定方向盘辋33。
为了将方向盘辋33从收起位置移出并移动到操作位置,以相反的顺序执行运动。
在根据图6的分解图示中,以分解状态示出了方向盘3的各个功能元件。
方向盘辋33可以手动地在操作位置与收起位置之间移动。在方向盘毂31与方向盘辋33之间还可以设置具有弹簧元件6的扭矩产生装置。弹簧元件6同轴地布置在支承销35上,使得在图4和图5中所示的收起位置,弹簧元件6被预加应力抵抗方向盘辋33,并且以通过方向盘毂31上的弹簧力来辅助的方式对方向盘辋33施加绕倾斜轴线N的扭矩。在固定元件52释放期间,方向盘辋33通过弹簧力被移动到根据图3的操作位置,也就是说,相对于纵向轴线L与收起位置的倾斜相对地竖立。
与弹簧元件6的弹簧力相反,方向盘辋33可以手动地倾斜到收起位置并且可以在自主驾驶操作中被收起。这里,弹簧元件6用作能量储存件,储存的弹簧能量根据需要提供用于校正方向盘辋33的扭矩,如前文所述。
弹簧元件6可以构造为例如螺旋弹簧,如图6中所示,该螺旋弹簧布置在支承销35上并且在周向方向上弹性地对支承套筒34预加应力。在图2至图5中,弹簧元件6的视图通过支承套筒34被隐藏。
在图4和图5中可以清楚地看到,在收起位置,方向盘毂31如何以节省空间的方式位于方向盘辋33内。
即使这里在示例中示出了线控转向系统,本发明也可以优选地应用于具有机电动力转向系统的机动车辆。
附图标记列表
1 转向系统
2 转向柱
21 转向轴
22 支撑单元
23 控制单元
3 方向盘
31 方向盘毂
32 紧固开口
33 方向盘辋
34 支承套筒
341 凹陷部
342 凹陷部
35 支承销
4 转向驱动件
40 线
41 致动马达
42 转向齿轮
43 小齿轮
44 齿条
45 转向拉杆
46 车轮
47 道路
5 固定装置
51 致动器
52 固定元件
53 枢转轴线
54 凸轮
6 弹簧元件
L 纵向轴线
N 倾斜轴线
a 间距
D 间距
α(阿尔法) 角度
Claims (6)
1.一种用于机动车辆转向系统的方向盘(3),所述方向盘(3)包括方向盘毂(31)和方向盘辋(33),所述方向盘毂(31)具有纵向轴线(L)并且能够同轴地附接在以可旋转的方式安装的转向轴(21)上,所述方向盘辋(33)附接在所述方向盘毂(31)上,所述方向盘辋(33)距所述纵向轴线(L)一径向间距(D),并且所述方向盘辋(33)相对于所述纵向轴线(L)以平面的方式横向延伸,
其特征在于,
所述方向盘辋(33)通过支承件(34、35)安装在所述方向盘毂(31)上,使得所述方向盘辋(33)能够相对于所述纵向轴线(L)绕倾斜轴线(N)在操作位置与收起位置之间倾斜,所述倾斜轴线(N)相对于所述纵向轴线(L)横向定位,与在所述操作位置相比,所述方向盘辋(33)在所述收起位置相对于所述纵向轴线(L)以更平的角度倾斜;所述方向盘毂(31)具有可释放的固定装置(5),所述固定装置(5)能够选择性地移动到至少一个固定位置或一个释放位置中,在所述固定位置,所述方向盘辋(33)相对于所述方向盘毂(31)固定,并且在所述释放位置,所述方向盘辋(33)能够相对于所述方向盘毂(31)倾斜;所述固定装置(5)具有机动型致动器(51),所述机动型致动器(51)用于以机动的方式设定所述固定位置或所述释放位置;在所述方向盘毂(31)与所述方向盘辋(33)之间布置有扭矩产生装置(6),通过所述扭矩产生装置(6),能够绕所述倾斜轴线(N)对所述方向盘辋(33)施加扭矩。
2.根据前述权利要求1所述的方向盘,其特征在于,所述倾斜轴线(N)距所述纵向轴线(L)一径向间距(a),该径向间距(a)小于所述方向盘辋(33)距所述纵向轴线(L)的所述间距(D)。
3.根据权利要求2所述的方向盘,其特征在于,所述固定装置(5)具有可调节固定元件(54),所述可调节固定元件(54)被支撑在所述方向盘毂(31)上,并且在所述固定位置,所述可调节固定元件(54)能够与所述方向盘辋(33)上的对应的配合元件(341、342)以形状配合锁定的方式和/或非形状配合的方式相接合。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方向盘,其特征在于,所述扭矩产生装置(6)具有能量储存件。
5.一种用于机动车辆的转向柱(2),所述转向柱(2)包括转向轴(21),所述转向轴(21)安装在支撑单元(22)中,使得所述转向轴(21)能够绕纵向轴线(L)旋转,在所述转向轴(21)相对于所述车辆的行驶方向的后端部上同轴地附接有方向盘(3)的方向盘毂(31),在所述方向盘毂(31)上附接有方向盘辋(33),所述方向盘辋(33)距所述纵向轴线(L)一径向间距(D)并且相对于所述纵向轴线(L)以平面的方式横向延伸,
其特征在于,
所述方向盘辋(33)通过支承件(34、35)安装在所述方向盘毂(31)上,使得所述方向盘辋(33)能够相对于所述纵向轴线(L)绕倾斜轴线(N)在操作位置与收起位置之间倾斜,所述倾斜轴线(N)相对于所述纵向轴线(L)横向定位,与在所述操作位置相比,所述方向盘辋(33)在所述收起位置相对于所述纵向轴线(L)以更平的角度倾斜;所述方向盘毂(31)具有可释放的固定装置(5),所述固定装置(5)能够选择性地移动到至少一个固定位置或一个释放位置中,在所述固定位置,所述方向盘辋(33)相对于所述方向盘毂(31)固定,并且在所述释放位置,所述方向盘辋(33)能够相对于所述方向盘毂(31)倾斜;所述固定装置(5)具有机动型致动器(51),所述机动型致动器(51)用于以机动的方式设定所述固定位置或所述释放位置;在所述方向盘毂(31)与所述方向盘辋(33)之间布置有扭矩产生装置(6),通过所述扭矩产生装置(6),能够绕所述倾斜轴线(N)对所述方向盘辋(33)施加扭矩。
6.一种用于调节根据权利要求1-4中任一项所述的方向盘(3)的方法,所述方向盘(3)包括方向盘毂(31)和方向盘辋(33),所述方向盘毂(31)具有纵向轴线(L)并且能够同轴地附接在以可旋转的方式安装的转向轴(21)上,所述方向盘辋(33)附接在所述方向盘毂(31)上,所述方向盘辋(33)距所述纵向轴线(L)一径向间距(D),并且所述方向盘辋(33)相对于所述纵向轴线(L)以平面的方式横向延伸,所述方向盘辋(33)通过支承件(34、35)安装在所述方向盘毂(31)上,使得所述方向盘辋(33)能够相对于所述纵向轴线(L)绕倾斜轴线(N)在操作位置与收起位置之间倾斜,所述倾斜轴线(N)相对于所述纵向轴线(L)横向定位,与在所述操作位置相比,所述方向盘辋(33)在所述收起位置相对于所述纵向轴线(L)以更平的角度倾斜,并且所述方向盘毂(31)具有可释放的固定装置(5),所述固定装置(5)能够选择性地移动到固定位置或释放位置中,在所述固定位置,所述方向盘辋(33)相对于所述方向盘毂(31)固定,并且在所述释放位置,所述方向盘辋(33)能够相对于所述方向盘毂(31)倾斜,在所述方向盘毂(31)与所述方向盘辋(33)之间布置有扭矩产生装置(6),通过所述扭矩产生装置(6),能够绕所述倾斜轴线(N)对所述方向盘辋(33)施加扭矩;
所述方法包括下述步骤:
-通过马达将所述固定装置(5)移动到所述释放位置中,
-通过所述扭矩产生装置(6)绕所述倾斜轴线(N)对方向盘辋(33)施加扭矩,使所述方向盘辋(33)相对于所述方向盘毂(31)绕所述倾斜轴线(N)倾斜,
-将所述固定装置(5)移动到所述固定位置中。
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