具有控制杆的能伸縮轉向柱組件,具有能伸縮轉向柱組件的車輛及方法與流程

2023-05-13 15:13:41 2

以下描述涉及轉向柱組件並且，更具體地，涉及一種具有控制杆的能伸縮轉向柱組件。

背景技術：

當一些車輛安裝有自動駕駛輔助系統(「ADAS」)時，可變得可能的是使轉向柱和方向盤縮回遠離駕駛員，從而為諸如工作、閱讀、玩遊戲等非駕駛相關活動提供空間。然而，轉向柱附件，諸如安裝在柱上的轉向燈控制杆及洗滌液和刮水器控制杆，可能在轉向柱向前儲存期間與車輛的儀錶板發生衝突。也就是說，由於轉向燈控制杆和洗滌液/刮水器控制杆，方向盤被限制在其可朝向儀錶板縮回且不對控制杆或儀錶板造成損壞的距離中。因此，車輛中的駕駛室空間對應地受到方向盤在縮回期間能夠行進的距離的限制。

因此，期望提供一種轉向柱組件，其在方向盤的向前縮回期間實現駕駛室空間的增加。

技術實現要素：

轉向柱組件包括：具有縱向軸線的轉向柱；以及控制杆。控制杆包括第一端和第二端。控制杆的第二端附接至轉向柱。在控制杆的第一端和第二端之間設置鉸接件。控制杆的第一端在第一狀態中偏離轉向柱，並且在第二狀態中在鉸接件處朝向轉向柱摺疊。

車輛包括儀錶板和轉向柱組件。所述轉向柱組件包括具有縱向軸線的轉向柱，轉向柱沿著所述縱向軸線且相對於儀錶板在伸展位置和縮回位置之間活動。轉向柱組件還包括具有第一端和第二端的控制杆，控制杆的第二端附接至轉向柱。在控制杆的第一端和第二端之間設置鉸接件。控制杆的第一端在轉向柱的伸展位置中偏離轉向柱，並且在轉向柱的縮回位置中在鉸接件處朝向轉向柱摺疊。

一種操作車輛中的轉向柱組件的方法包括：朝著儀錶板縮回連接到轉向柱的端部的轉向輸入裝置；將儀錶板的邊緣與連接至轉向柱的控制杆接合；以及當控制杆在轉向輸入裝置的縮回期間與所述邊緣接合時，圍繞控制杆的鉸接件朝著轉向柱摺疊控制杆的至少一部分。

一種操作車輛中的轉向柱組件的方法，其中，控制杆是轉向燈控制杆且所述邊緣是第一邊緣，並且進一步包括將儀錶板的第二邊緣與刮水器控制杆接合，以及當刮水器控制杆在轉向輸入裝置的縮回期間與第二邊緣接合時，圍繞刮水器控制杆的鉸接件朝著轉向柱摺疊刮水器控制杆的至少一部分。

一種操作車輛中的轉向柱組件的方法，其中，鉸接件包括彈簧，並且進一步包括伸展轉向輸入裝置以移動控制杆越過儀錶板並使控制杆自動地返回至彈簧的偏置狀態。

一種操作車輛中的轉向柱組件的方法，其中，車輛是裝備有自動駕駛輔助轉向的車輛並且縮迴轉向輸入裝置為駕駛員提供車輛中的額外駕駛室空間。

一種操作車輛中的轉向柱組件的方法，其中，縮迴轉向輸入裝置在車輛碰撞期間發生。

通過結合附圖的以下描述，這些和其他優點及特徵將變得更加明顯。

附圖說明

被認為是本發明的主題在說明書結尾處的權利要求書中具體地指出並明確地要求保護。通過結合附圖的以下詳細描述，本發明的前述和其他特徵及優點是明顯的，在附圖中：

圖1是處於伸展狀態的能伸縮轉向柱的實施例的俯視圖；

圖2是處於縮回狀態的能伸縮轉向柱的俯視圖；

圖3是以偏置第一狀態繪出的用於能伸縮轉向柱的控制杆的一個實施例的俯視圖；

圖4是以摺疊第二狀態繪出的控制杆的俯視圖；以及

圖5是包括能伸縮轉向柱的車輛的示意圖。

具體實施方式

現在參照附圖，其中，將參照具體實施例描述本發明，但不限制本發明。

現在轉向圖1，轉向柱組件14的實施例包括大致沿著縱向軸線12延伸的轉向柱16。諸如方向盤的轉向輸入裝置18附接到轉向柱16以用於駕駛員操作車輛10(參見圖5)轉向。附件(諸如一個或多個控制杆30)諸如通過連接器32連接到轉向柱16，連接器32為控制杆30提供使控制杆30能夠用於各種車輛操作所需的機械和電氣連接。例如，控制杆30可以包括洗滌液和刮水器控制杆34，用於選擇性地施用洗滌液至前窗和後窗，打開或關閉前窗和後窗刮水器，以及選擇前窗刮水器的速度和間歇。控制杆30可還包括用於發送右轉和左轉信號的轉向燈控制杆36。轉向燈控制杆36可還包括用於車前燈操作(包括但不限於遠光和近光操作)的控制件。雖然已經描述了控制杆30的基本操作，但控制杆30或其他附件可包括對於具體車輛10視為有必要的任何其他控制裝置。

控制杆30中的至少一個，以及如圖所示的兩個控制杆30都包括第一端38和第二端40。第一端38是可接近以供操作者操作的「自由端」。控制杆的第二端40通過連接器32連接至轉向柱16。除了提供電氣連接至車輛10內的相關部件外，連接器32使得控制杆30能夠在連接器32處相對於轉向柱16運動。所述運動可以包括相對於轉向柱16的旋轉運動。例如，轉向燈控制杆36可以相對於轉向柱16逆時針方向(在從駕駛員座位看轉向輸入裝置18時)運動用於左轉，以及相對於轉向柱16順時針方向運動用於右轉。控制杆30可包括圍繞控制杆軸線樞轉的轉盤，諸如用於在各種部件或刮水器速度之間進行選擇。控制杆30可以進一步包括諸如在控制杆30的第一端38處或鄰近其的用於提供附加操作者控制的任何數量的按鈕或開關。

如圖1和圖2中，及圖3和圖4中所示，控制杆30包括在樞軸區域44處的鉸接件42。控制杆30的第一部分46在樞軸區域44和第一端38之間延伸。在圖1中所示的偏置第一狀態中，鉸接件42使第一部分46徑向向外偏離轉向柱16，但在圖2中所示的摺疊第二狀態中，鉸接件42使得控制杆30的第一端38抵抗第一部分46的偏置朝向轉向柱16樞轉。在一個實施例中，如圖2中所示，控制杆30的第一部分46可朝向轉向柱16樞轉，使得第一部分46的縱向軸線48基本上平行於轉向柱16的縱向軸線12。此外，控制杆30的第二部分50可以插入在樞轉區域44和連接器32之間，使得鉸接件42通過第二部分50與連接器32間隔開。鉸接件42獨立於連接器32起作用以將控制杆30的第一端38偏置在圖1中所示的第一狀態中遠離轉向柱16，其中，以相對於轉向柱16的縱向軸線12成非零角度來設置第一部分46。在該偏置第一狀態中，控制杆30處於駕駛員能接近和使用的位置中。當轉向柱16沿方向52運動以使方向盤18朝向儀錶板54縮回時，如圖2中所示，第一部分46通過儀錶板54上的邊緣56被推動抵抗其偏置，以移動第一端38更靠近轉向柱16，並減小第一部分46的縱向軸線48與轉向柱16的縱向軸線12之間的角度。控制杆30的第二狀態在圖2中示出，其中，第一部分46朝向轉向柱16摺疊。對於每個控制杆30，儀錶板54的邊緣56用作凸輪表面，以使第一部分46朝向轉向柱16徑向向內樞轉。當轉向柱16沿著方向58運動以使方向盤18朝向駕駛員並遠離儀錶板54延伸時，第一部分46自動地徑向向外樞轉到其在圖1中所示的偏置第一狀態，以移動第一端38更加遠離轉向柱16並且擴大在第一部分46的縱向軸線48和轉向柱16的縱向軸線12之間的角度。

在包括第二部分50的控制杆30的實施例中，第二部分50可以在控制杆30的第一狀態和第二狀態二者中在第二部分50的縱向軸線60和轉向柱16的縱向軸線12之間保持相同的角度。也就是說，只有控制杆30的第一部分46抵抗鉸接件42的偏置從第一狀態徑向向內樞轉到第二狀態，並且只有控制杆30的第一部分46在擺脫儀錶板54時從第二狀態徑向向外樞轉到第一狀態。在一個實施例中，如圖所示，第二部分50的縱向軸線60在控制杆30的第一狀態中與第一部分46的縱向軸線48對準。替代地，第一部分46可以被鉸接件42偏置，以從第二部分50以非零角度延伸。由於第二部分50在縮回期間不向內摺疊，所以第二部分50可在長度方面比第一部分46更短，以便在縮回期間不與儀錶板54發生衝突。

轉向柱組件14可以進一步包括轉向柱護罩62，其覆蓋和/或保護將控制杆30連接至轉向柱16的連接器32。為了在方向盤18的縮回位置中容納摺疊的控制杆30或者控制杆30，護罩62可以設置有控制杆接收區域64，諸如扇區，凹口、或凹部，其至少從對應於控制杆30的樞轉區域44的縱向區域延伸至對應於處於第二狀態的控制杆30的第一端38的縱向區域或者延伸至護罩62的較短的端部66。如在所示的實施例中，由於在控制杆30的第二狀態中第一部分46延伸超過護罩62的端部66，所以接收區域64延伸到護罩62的端部。

在控制杆30的一個實施例中，鉸接件42包括彈簧68，如圖3和圖4中所示。在圖3中所示的第一狀態中彈簧68被偏置，但是在第二狀態中控制杆30可以如圖4中所示的被摺疊抵抗彈簧偏置。當方向盤18處於圖1中所示的伸展位置22時，在第二狀態中在彈簧68中儲存的能量使得控制杆30能夠返回至圖3的偏置第一狀態。儘管所示的彈簧68包括在樞轉區域44處具有線圈70的扭轉彈簧、固定到第一部分46的第一腿部72、及固定到第二部分50的第二腿部74(其中，在偏置第一狀態中呈切向腿部定向和大約180度腿部角度)、但是控制杆30中可包括替代彈簧及彈簧布置，以將控制杆30的第一部分46相對於第二部分50以及相對於第一狀態中的轉向柱16的縱向軸線12偏置期望角度。鉸接件42還被構造在控制杆30上，使得控制杆30在其由駕駛員操作期間的正常運動範圍不會在鉸接件42處導致可摺疊的摺疊。也就是說，在控制杆30用於其預期用途(例如刮水器、燈等)的操作期間，控制杆30將不會意外地向內摺疊。

轉向柱16可運動到縮回位置20，以便為車輛10的駕駛員提供更多空間。額外地，在正面車輛碰撞期間，轉向柱16將也在車輛10中沿方向52向前運動並吸收動能以保護駕駛員。在轉向柱16的該運動期間，控制杆30可以還從如圖1中所示的展開和偏置第一狀態(其中控制杆可用於駕駛)被致動至圖2中所示的摺疊第二狀態。控制杆30的樞轉能力提供更一致的性能，並且能夠防止控制杆30從柱16折斷。在碰撞期間，這最小化控制杆30的斷裂部分將釋放在車輛10的駕駛艙中的機率。

圖5示出了車輛10的示意性實施例，其中，可以採用具有控制杆30的轉向柱組件14。車輛10可以是裝配有自動駕駛輔助轉向(「ADAS」)的車輛，並且包括能伸縮轉向柱組件14、轉向柱軸16、及聯接至其的轉向輸入裝置18，諸如方向盤18。轉向柱組件14在縮回位置20和展開或駕駛位置22之間活動。在駕駛位置22中，駕駛員可使用方向盤18以使車輛10轉向。在縮回位置20中，組件14的部分(諸如方向盤18)遠離駕駛員設置，這給駕駛員提供增加的空間。轉向柱16和方向盤18在縮回位置20中的位移為駕駛員舒適且便利地進行非駕駛活動(包括但不限於閱讀、工作、娛樂、進食、發簡訊等)創造額外的駕駛室空間。在控制杆30鄰接儀錶板54的邊緣56時，通過朝向轉向柱16自動摺疊控制杆30來實現轉向柱組件14進一步在方向52上的縮回，從而增加駕駛室空間。在轉向柱組件14的延伸期間，當控制杆30沿方向58運動越過儀錶板時，控制杆30自動地展開。因此，不需要任何駕駛員幹預，且控制杆30為增加ADAS車輛10的駕駛室空間提供廉價的機械解決方案。

雖然已經結合僅有限數量的實施例詳細描述了本發明，但是應當容易理解，本發明不限於這些公開的實施例。相反，可以修改本發明以併入此前未描述但與本發明的精神和範圍相稱的任何數量的變型、改變、替換物或等效布置。額外地，儘管已經描述了本發明的各種實施例，但是應當理解，本發明的方面可以包括所描述的實施例中的僅一些。因此，本發明不被視為受到前述描述的限制。