[发明专利]用于转向柱的伸缩式套筒的系统、方法和装置

说明书

一种转向柱组件，其包括：转向柱，在第一端和第二端之间沿着纵向轴线延伸，并且在所述第一端具有手轮位置，在所述第二端具有旋转输出部。所述转向柱包括上套筒、下套筒和滑动支架，其中所述上套筒可伸缩地连接到所述下套筒，并且所述下套筒可滑动地连接到所述滑动支架。所述伸缩致动器在所述上套筒和所述下套筒之间延伸，并且促使所述上套筒与所述下套筒之间的相对伸缩运动以及在所述下套筒和悬臂支架之间的滑动运动。下套筒包括一个轴，通过花键内孔连接到旋转输出部来允许轴向游隙。下套筒的移动引起轴的平移运动。

相关申请的交叉引用

本专利申请主张美国临时专利申请序列号第62/931398号的权利和优先权，该专利申请于2019年11月6日提交，标题为“用于转向柱的伸缩式套筒的系统、方法和装置”，其全部公开内容在此通过引用并入其中。

技术领域

本文描述的实施例涉及车辆转向系统，并且更具体地涉及具有伸缩、滑动或平移运动中的两种或更多种运动的组合的转向柱。

背景技术

传统的转向柱可以通过致动器手动操作或电子调节。根据用户要求，此类转向柱可在不同方向进行调节，包括沿着转向柱的轴方向和/或倾度(即倾斜)方向。转向柱可以以几种方式轴向移动。例如，一些转向柱通过使套筒或轴伸缩而伸缩，或者可以包括在转向柱的另一组件的导轨和轨道系统上可滑动的一个套筒或轴。

动力轴向可调节转向柱通常具有一个致动器和两个可伸缩的套筒。一个套筒通常固定在齿条枢转点处，并且另一个套筒可与手轮一起平移。致动器可以调节两个套筒之间的距离，以提供手轮的伸缩功能。对于正常量的伸缩(例如，+/-30mm)该设计是足够的，其封装在典型的转向柱空间内。伸缩行程量的限制在于在仪表板的前部和仪表板的后部之间可用的轴向封装空间。

传统解决方案也有其他限制。伸缩式转向柱可以增加转向柱组件在下层结构中操作所需的空间量。由于一些最终用途应用实际上减少了可用于转向柱组装的空间，所以现有的伸缩解决方案正在成为问题。

在过去，伸缩式转向柱的功能是在手轮的位置提供灵活性，并且为不同尺寸的驾驶员提供更舒适的驾驶位置。现在有机会实现更大的伸缩行程，也可以称为收纳行程(即，不需要手轮时)。例如，可以将手轮重新定位到完全远离驾驶员的位置，以允许他或她进行除了操作车辆之外的事情，例如在车辆停驻时使用笔记本电脑工作。其他示例包括具有自动驾驶能力的车辆，使得当车辆处于自动驾驶模式时，手轮可以被收纳。为了更大的伸缩和收纳能力，传统的转向柱解决方案不会封装在任何普通乘用车的仪表板后部和前部之间。因此，对转向柱的紧凑调节的改进仍然令人感兴趣。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种转向柱组件。转向柱组件包括转向柱，在第一端和第二端之间沿着纵向轴线延伸，并且在第一端具有手轮位置，在第二端具有旋转输出部。转向柱包括位于第一端的上套筒、可伸缩地连接到上套筒并朝向第二端延伸的下套筒、以及可滑动地连接到下支架并且朝向第二端进一步延伸的滑动支架。转向柱组件还包括至少一个纵向致动器，该至少一个纵向致动器使上套筒相对于下套筒可伸缩地移动，并且使下套筒相对于滑动支架可滑动地移动。

根据本公开的另一方面，提供了一种转向柱组件。转向柱组件包括转向柱，在第一端和第二端之间沿着纵向轴线延伸，并且在第一端具有手轮位置，在第二端具有旋转输出部。转向柱包括位于第一端的上套筒和可伸缩地连接到上套筒并且朝向第二端延伸的下套筒。下套筒包括延伸到旋转输出部的轴。转向柱组件还包括纵向致动器，该纵向致动器使上套筒相对于下套筒可伸缩地移动，进而引起轴相对于下套筒的平移运动。