CN112706831B - 转向***以及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车领域，公开了一种转向***和一种汽车。其中，所述转向***包括方向盘(1)、能够在耦合状态下将所述方向盘(1)的转动扭矩传递给车轮以带动车轮转向的转向轴、以及设置在所述方向盘(1)和所述转向轴之间以用于解耦或耦合所述方向盘(1)和所述转向轴的离合机构(4)。本发明提供的转向***能够使汽车进入游戏模式时，避免车辆前轮胎跟着方向盘(1)转动，从而便于汽车游戏场景方案的实现。

Description

转向***以及汽车

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体地涉及一种转向***以及一种汽车。

背景技术

随着科学技术进步，人们对汽车游戏娱乐功能的需求不断增加。飞车类游戏例如极品飞车、QQ飞车等可以让人体验到疯狂的驾驶乐趣，广受汽车爱好者的追捧和喜爱。目前体验上述游戏功能一般是通过在PC端操作常规键盘或操作专业游戏方向盘来实现的。常规键盘无法真实模拟出开车操纵方向盘转向的手感，而专业游戏方向盘的设备体积较大，用户自购使用的性价比较低，若去相关娱乐场所操作专业游戏方向盘则会带来场地限制，无法随时随地满足用户的使用需求。

有鉴于此，有必要开发一种新的兼具游戏功能和正常驾驶功能的汽车。

本申请的发明人在实践本申请的过程中发现，对现有的汽车进行改造，以在车载游戏中模拟真实驾驶场景时，需要在汽车进入游戏模式时借用现有的方向盘实现游戏真实转向。

目前汽车的方向盘一般通过螺母与内花键嵌套和转轴固定连接，由于方向盘通过转轴与车轮传动连接，游戏模式时，方向盘转动，车辆前轮胎也会跟着转向，路面与轮胎的摩擦反馈到方向盘端，使得方向盘转动力矩大，同时也增加了轮胎的磨损，不利于游戏场景方案的实现。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种转向***，该转向***能够使汽车进入游戏模式时，避免车辆前轮胎跟着方向盘转动，从而便于汽车游戏场景方案的实现。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种转向***，该转向***包括方向盘、能够在耦合状态下将所述方向盘的转动扭矩传递给车轮以带动车轮转向的转向轴、以及设置在所述方向盘和所述转向轴之间以用于解耦或耦合所述方向盘和所述转向轴的离合机构。

优选地，所述方向盘包括方向盘主体以及设置在所述方向盘主体的朝向所述转向轴的一侧的中空的连接柱；所述转向轴伸入至所述连接柱内，且与所述连接柱同轴布置；所述离合机构包括设置在所述连接柱和所述转向轴的外侧的滑块以及用于驱动所述滑块沿着所述转向轴和所述连接柱的轴向移动以解耦或耦合所述连接柱和所述转向轴的驱动件。

优选地，所述滑块为套管，所述套管的内周面上形成有能够与所述连接柱花键连接的第一内花键以及能够与所述转向轴花键连接的第二内花键。

优选地，所述套管的具有所述第一内花键的轴向段的内径不同于所述套管的具有所述第二内花键的轴向段的内径；和/或，

所述第一内花键和/或所述第二内花键为沿着平行于所述套管的轴向方向布置的梯形内花键，所述连接柱和/或所述转向轴上形成有能够与所述梯形内花键梯度配合的梯形外花键

优选地，所述套管外同轴固定有轴承，所述轴承的外圈与所述驱动件连接以在所述驱动件的驱动下带动所述套管沿着所述转向轴和所述连接柱的轴向平移。

优选地，所述驱动件包括：动力输出部件、与该动力输出部件的输出轴同轴固定的丝杠、以及与该丝杠螺纹连接的驱动块，所述驱动块与所述轴承的外圈固定；和/或，

所述套管的外周面上设置有分别与所述轴承的内圈的两端端面相抵靠以限制所述轴承的轴向位置的限位结构。

优选地，所述离合机构还包括内部形成有腔体的骨架，所述滑块容纳在所述腔体内，所述驱动部件位于所述腔体外；所述转向轴的一端和所述连接柱的一端分别伸入至所述骨架的腔体内；其中，所述转向轴与所述骨架固定，所述连接柱通过转动轴承与所述骨架转动连接。

优选地，所述腔体内形成有能够在耦合位置处与形成在所述滑块的外侧壁上的第一限位面相抵接，以限制所述滑块的轴向一侧位移量的第二限位面。

优选地，所述转向轴包括中心轴以及套设在所述中心轴外侧的转接套筒；所述中心轴与所述转接套筒花键连接以限制所述转接套筒相对于所述中心轴的周向位移；

所述中心轴在轴向上具有与所述转接套筒的内周面锥度配合的第一锥形段，所述转接套筒在轴向上具有与所述连接柱的内周面锥度配合的第二锥形段；

所述第一锥形段和所述第二锥形段的径向尺寸较小的一端均更靠近所述方向盘；所述中心轴的靠近所述方向盘的一端伸出至所述转接套筒外，且在该端螺纹连接有与所述转接套筒的端面以及所述连接柱的内端端面相抵接的限位螺母；

所述离合机构用于解耦所述转接套筒和所述连接柱。

基于本发明第一方面提供的转向***，本发明第二方面提供一种汽车，该汽车包括根据本发明第一方面所述的转向***。

本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

本发明通过在转向轴和方向盘之间安装离合机构，通过离合机构解耦或耦合方向盘和转向轴，由于转向轴与车轮传动连接，当方向盘与转向轴耦合时，方向盘和车轮耦合，汽车进入正常驾驶模式，用户操作方向盘可以控制车轮转向。当方向盘和转向轴解耦时，汽车进入游戏模式，方向盘和车轮解耦，方向盘的扭转力矩不会传递到车轮，从而在用户操作方向盘时，车轮不会随着转向，路面与车轮的摩擦也不会反馈到方向盘端导致方向盘转动力矩大，减小了轮胎的磨损，从而有利于汽车游戏场景方案的实现。

附图说明

图1是现有技术中不具有解耦功能的转向***的结构示意图；

图2是图1中转轴和方向盘的结构示意图，其中图2A为转轴与方向盘的连接示意图，图2B为图2A中的B部分的放大图；

图3是本发明实施例提供的具有解耦功能的转向***的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的转向***的纵向剖面图；

图5是本发明一实施例提供的套管的立体结构示意图；

图6是本发明另一实施例提供的套管的俯视图；

图7是图6中所示的套管的A-A剖面图；

图8是本发明实施例提供的套管与连接柱装配时自动补偿间隙的原理图；其中，(a)为套管与连接柱在理想状态下的装配示意图，(b)为套管与连接柱之间存在转配间隙时的示意图；(c)为套管与连接柱补偿间隙后的装配示意图；

图9是本发明实施例提供的方向盘的立体结构示意图；

图10是本发明实施例提供的转向轴的纵向剖面图；

图11是本发明实施例提供的转接套筒的立体结构示意图；

图12是本发明实施例提供的中心轴的立体结构示意图；

图13是本发明实施例提供的汽车的结构框图。

附图标记说明

1-方向盘；1d-第一外花键；2-转轴；3-内花键嵌套；4-离合机构；5-限位螺母；6-转接套筒；6a-内花键；6b-锥形面；6c-第二外花键；7-中心轴；7a-外花键；7b-第一锥形段；8-骨架；9-滑套；9d-第一内花键；9c-第二内花键；10-连接柱；11-轴承；12-动力输出部件；13-轴承；14-驱动块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所指的上、下、左、右。“内、外”是指相对于部件本身轮廓的内、外。

参阅图1-图3，本发明实施例第一方面提供一种转向***，该转向***包括方向盘1、能够在耦合状态下将所述方向盘1的转动扭矩传递给车轮以带动车轮转向的转向轴、以及设置在所述方向盘1和所述转向轴之间(参阅图1中的A部位)以用于解耦或耦合所述方向盘1和所述转向轴的离合机构4。

其中，所述转向轴的耦合状态指的是转向轴与方向盘1处于耦合状态；转向轴与车轮传动相连，当转向轴和方向盘1耦合时，转向轴能够随着方向盘1同步转动。用户操作方向盘1转动，通过转向轴传动车轮，从而带动车轮转向。

本发明实施例通过在方向盘1与转向轴之间安装离合机构4，该离合机构4能够耦合或解耦方向盘1和转向轴。当方向盘1和转向轴耦合时，汽车进入正常驾驶模式，方向盘1转动，带动转向轴同步转动，并传动给车轮，从而带动车轮转向。

当方向盘1和转向轴解耦时，汽车进入游戏模式，用户操作方向盘1转动，转向轴不会随之旋转。由此，方向盘1的转动扭矩不会传递给车轮从而带动车轮转向。因此，当汽车进入游戏模式时，方向盘1转动，但汽车车轮不会跟着转动，路面与车轮的摩擦也不会反馈到方向盘1端导致方向盘1转动力矩大，减小了轮胎的磨损，从而有利于汽车游戏场景方案的实现。

参阅图4，所述离合机构4的具体结构可以有多种。在一具体实施例中，所述方向盘1包括方向盘主体以及设置在所述方向盘主体的朝向所述转向轴的一侧的中空的连接柱10；所述转向轴自所述连接柱10的外端伸入至所述连接柱10内，且与所述连接柱10同轴布置；所述离合机构4包括设置在所述连接柱10和所述转向轴的外侧的滑块以及用于驱动所述滑块沿着所述转向轴和所述连接柱10的轴向平移以解耦或耦合所述连接柱10和所述转向轴的驱动件。

继续参阅图4，所述连接柱10的外端指的是连接柱10的远离所述方向盘主体的一端，连接柱10例如可以同轴固定在方向盘1的朝向转向轴的一侧的中心。连接柱10为中空结构，其上下两端均开口，转向轴自连接柱10的下端开口伸入至连接柱10内，且自连接柱10的上端开口伸出至连接柱10。

滑块设置在连接柱10和转向轴的外侧，当滑块轴向平移至同时连接转向轴和连接柱10时，连接柱10和转向轴耦合，汽车进入正常驾驶模式；当滑块轴向移动至仅与转向轴和连接柱10中的一者相连时，连接柱10和转向轴解耦，汽车进入游戏模式。

所述滑块的具体结构可以有多种。例如，在所述连接柱10和所述转向轴的外周面上沿着平行于轴线的方向加工凹槽，连接柱10上的凹槽与转向轴上的凹槽的长度方向平行，所述滑块为嵌入在所述凹槽内的能够沿着凹槽的长度方向平移的滑条，当滑条平移至同时嵌入在连接柱10的凹槽和转向轴的凹槽内时，转向轴和连接柱10耦合，当滑条平移至仅嵌入在连接柱10的凹槽和转向轴的凹槽中的一者时，连接柱10和转向轴解耦。

再如，所述滑块还可以为套设在所述连接柱10或所述转向轴外的套管9，可以在套管9的内周面上加工凸起或凹槽，相应地，在转向轴以及连接柱10的外周面上加工凹槽或凸起，凸起容纳在凹槽内。当套管9轴向移动至同时连接转向轴和连接柱10时，转向轴和连接柱10耦合；当套管9轴向移动至仅与转向轴和连接柱10中的一者连接时，转向轴和连接柱10解耦。

参阅图5，在一优选实施例中，所述套管9的内周面上形成有能够与所述连接柱10花键连接的第一内花键9d以及能够与所述转向轴花键连接的第二内花键9c。

具体地，参阅图9-图11，所述连接柱10的靠近所述转向轴的端部的外周面上形成有第一外花键1d，所述转向轴的靠近所述连接柱10的端部的外周面上形成有第二外花键6c；所述套管9的内周面上形成有能够与所述第一外花键1d花键配合的第一内花键9d以及能够与所述第二外花键6c花键配合的第二内花键9c。

在一优选实施例中，如图4所示，第二外花键6c的轴向长度大于第一外花键1d的轴向长度，套管9与转向轴常花键连接。

参阅图4，当套管9向上移动至与连接柱10花键连接时，连接柱10和转向轴耦合；当套管9向下移动至与连接柱10脱离时，连接柱10和转向轴解耦(图中未示出)。

所述套管9上的第一内花键9d和/或第二内花键9c可以是矩形花键。矩形花键需要通过精密加工来保证花键与键槽间的装配关系，为了使得花键能够容纳在键槽内，花键与键槽结合后，二者之间存在微小缝隙，当矩形花键存在加工误差时，花键与键槽配合面之间的间隙会进一步加大，当连接柱10和转向轴耦合后，这种装配间隙将使方向盘1的自由行程变大甚至不能满足设计要求。

为了解决此技术问题，本发明优选实施例中，所述套管9的第一内花键9d和/或第二内花键9c为沿着平行于所述套管9的轴向布置的梯形内花键。

参阅图6-图7，在图6-图7所示出的实施例中，所述套管9的内花键为梯形内花键。

参阅图8中的图(a)，以套管9和转向轴花键常结合为例，在理想状态下，连接柱10和转向轴耦合时，套管9的梯形内花键的斜面与连接柱10的梯形外花键的斜面紧密接触，彼此贴合。

参阅图8中的图(b)，随着使用时间的延长，梯形内花键和梯形外花键可能产生磨损、变形等，从而导致在同一耦合位置处，套管9的梯形内花键和连接柱10的梯形外花键之间产生间隙。

参阅图8中的图(c)，为了消除该间隙，可以驱动套管9继续上移；由于套管9的内花键和连接柱10的外花键均为梯形花键，因此，上移套管9可以消除套管9的内花键与连接柱10的外花键之间的间隙，从而解决离合机构中的花键结合装配中的间隙问题。

此外，相对于矩形花键而言，梯形花键的结合接触面积增大，有利于减小磨损；并且梯形花键或键槽的装配面精密加工要求和装配要求低于矩形花键，有利节约成本。

在一些实施例中，套管9可以与连接柱10花键常结合。此时，第二内花键9c可以为梯形内花键，并且转向轴上可以形成与该梯形内花键梯度配合的梯形外花键。

优选地，所述连接柱10的具有所述第一外花键1d的轴向段的外径不同于所述转向轴的具有所述第二外花键6c的轴向段的外径。例如，所述连接柱10的具有所述第一外花键1d的轴向段的外径大于所述转向轴的具有所述第二外花键6c的轴向段的外径，相应地，所述套管9的具有所述第一内花键9d的轴向段的内径大于所述套管9的具有所述第二内花键9c的轴向段的内径。如此，在套管9的内周面上形成有位于第一内花键9d和第二内花键9c之间的径向台阶。在套管9沿着连接柱10和转向轴的轴向向上平移时，该径向台阶可以与连接柱10的下端端面相抵靠，从而限制套管9轴向向上移动的极限位置，在该极限位置处，转向轴和连接柱10处于耦合状态。

参阅图4，如前文所述，滑块由驱动件驱动上下移动。在一优选实施例中，为了避免连接柱10和转向轴在转动的时候带动驱动件转动，所述套管9过盈安装在轴承13中，所述轴承13的外圈与所述驱动件固定连接，通过所述驱动件驱动所述轴承13带动套管9轴向平移从而实现连接柱10和转向轴之间的耦合或解耦。

参阅图5，为了限制轴承13的轴向向下的位移，在套管9的外周面上沿着环周方向形成有一圈径向向外凸起的限位圈，轴承13的内圈的下端端面与限位圈的上端端面相抵接。

进一步，为了限制轴承13的轴向向上的位移，在套管9的外周面上沿着环周方向还形成有一圈凹槽。安装轴承13时，先将套管9过盈装配至轴承13中，使限位圈与轴承13的内圈的端面相抵接，然后在套管9的凹槽内安装轴承挡圈。由此将轴承13稳定地套设在套管9外。

驱动件安装在静止的部件上，当连接柱10和/或转向轴转动时，只能带动轴承13的内圈转动，轴承13的外圈与驱动件连接并保持静止状态。由此可以避免方向盘1和/或转向轴转动对驱动件造成影响。需要说明的是，在方向盘1和车轮处于解耦状态时，车轮可能会受其他外力作用发生偏转，从而导致转向轴转动。因此，存在上文所述的转向轴单独转动的情况。

进一步，所述驱动件包括动力输出部件12、与该动力输出部件12的输出轴同轴固定的丝杠、以及与该丝杠螺纹连接的驱动块14，所述驱动块14与所述轴承13的外圈固定。动力输出部件12例如可以包括电机，当电机通电时，带动固定在动力输出部件12的输出轴上的丝杠旋转，由于驱动块14与丝杠螺纹连接，因此丝杠旋转时将驱动驱动块14顺着丝杠的轴向平移。丝杠的轴向与连接柱10和转向轴的轴向平行，由于驱动块14与轴承13的外圈固定，因此，驱动块14轴向平移的同时带动轴承13上下平移，从而带动套管9上下平移。

在一优选实施例中，电机的输出轴可以通过蜗轮蜗杆机构与丝杠连接，蜗轮蜗杆机构用于降低所述电机的输出转速输出并提高所述电机的输出扭矩输出，如此可以选用较小功率和体积的电机来驱动滑块轴向平移，以减小电机的占用空间和体积，方便离合机构的安装，并精确控制离合机构的轴向平移。

更具体地，所述轴承13的外圈过盈安装在一轴承安装环内，轴承安装环的外周面上形成有径向向外凸起的连接耳，该连接耳上形成有第一通孔，驱动块14上形成有与该连接耳连接固定的连接部，连接部上形成有第二通孔，由贯穿所述第一通孔和所述第二通孔的连接件例如螺栓将所述轴承安装环和所述驱动块14固定连接。

优选地，所述轴承安装环的内周面上加工出与所述轴承13的外圈的下端端面相接触的支撑面，通过支撑面将轴承13更加稳定地安装在轴承安装环内。

参阅图3，在一优选实施例中，为了保证所述连接柱10和所述转向轴的同轴度，以便于离合机构4能够可靠地解耦或耦合所述连接柱10和所述转向轴。本发明实施例提供的离合机构4还包括内部形成有腔体的骨架8，所述滑块容纳在所述腔体内，所述驱动件位于所述腔体外；所述连接柱10和所述转向轴分别自所述骨架8的轴向两端伸入至所述骨架8的腔体内；其中，所述转向轴与所述骨架8固定，所述连接柱10通过转动轴承11与所述骨架8转动连接。

具体地，参见图4，所述转向轴的下部固定于转向筒中，所述骨架8例如可以为圆柱体形，其内部形成有空腔，骨架8的下端固定在转向筒上，连接柱10自所述骨架8的上端伸入至所述空腔内，并且在所述骨架8的上端开口部位的内周面上形成有用于安装轴承11的限位台阶，轴承11可以过盈装配至所述骨架8的上端开口部位，限位台阶与轴承11的外圈的下端端面相抵接，由该限位台阶对轴承11的轴向向下的位置进行限制。

连接柱10穿设该轴承11，并且与轴承11的内圈例如过盈配合安装。优选地，连接柱10的外周面上形成有能够与轴承11的内圈的上下两端相贴合的限位结构，以限制轴承的上下位移。具体地，连接柱的外周面上形成有一圈径向向外延伸的支撑面，轴承11的内圈的下端端面与该支撑面贴合，避免轴承11相对于连接柱10产生轴向向下的位移。进一步，还可以在连接柱10的外周面上加工一圈凹槽，在凹槽中安装轴承限位圈，通过轴承限位圈与轴承11的内圈的上端端面相贴合，避免轴承11相对于连接柱10产生轴向向上的位移。

转向轴自该骨架8的下端伸入至所述空腔内，并且其外侧壁与所述骨架8固定连接。

进一步，所述骨架8的外侧壁上开设有开口，如此，位于骨架8外侧的驱动件的驱动块14可以自该开口伸入至骨架8的空腔内，并与空腔内的轴承安装环固定在一起。

在一优选实施例中，为了能够限制滑块的轴向向下的位移量，所述腔体内形成有能够在耦合位置处与形成在所述滑块的外侧壁上的第一限位面相抵接以限制所述滑块的轴向向下的位移量的第二限位面。

如图4所示，以滑块为套管9为例，第二限位面形成在骨架8的腔体下部，所述第一限位面和所述第二限位面均为锥形面，该锥形面的径向尺寸较大的一端更靠近方向盘1。当套管9轴向向下移动至其第一限位面与第二限位面相抵接时，套管9无法继续下移，此时，连接柱10和转向轴处于解耦状态。

参阅图10-图12，在一优选实施例中，为了能够在现有的汽车转向***的基础上经过最小的改动来实现本发明的方向盘1解耦方案。本发明优选实施例中，所述转向轴包括中心轴7以及套设在所述中心轴7外侧的转接套筒6；通过在中心轴7外套设转接套筒6来实现转向轴和连接柱10之间的解耦或耦合，中心轴7的结构和图2中所示出的现有转向***中的转轴的结构相同，由此无需改变现有的汽车转向***中的转轴的具体结构，仅改造方向盘1上的连接柱10的结构即可。

具体地，如图2所示，现有的转向***中，方向盘1上的连接柱10为中空圆柱体，其内侧固定有内花键嵌套3。

本发明实施例对图2中示出的方向盘1的连接柱10进行改进，改进后的连接柱10如图9所述。传统转向***的连接柱10的外周面上没有外花键，本发明实施例中的连接柱10的外周面上形成有第一外花键1d。

如图10所示，为了避免中心轴7伸入至连接柱10内的部分与连接柱10花键连接，导致方向盘1转动时带动转向轴转动，本发明实施例取消传统转向***中的安装在连接柱10内的内花键嵌套3，转而通过转接套筒6来填充中心轴7和连接柱10之间的径向间隔空间。

如图11所示，转接套筒6的内周面上形成有与中心轴7的外周面上的外花键7a花键配合的内花键6a，通过转接套筒6与中心轴7花键连接来限制所述转接套筒6相对于所述中心轴7产生周向位移。转接套筒6的与该内花键6a相对应的外周面为光滑的圆柱面，该圆柱面与连接柱10的内周面之间不存在连接关系，可以间隔开，也可以滑动接触。

如图12所示，与传统转向***中的转轴的结构相同，本发明实施例中，中心轴7在轴向上具有第一锥形段7b。第一锥形段7b在轴向上位于第一外花键1d的下侧。

如图11所示，为了限制中心轴7相对于转接套筒6产生轴向向上的位移，转接套筒6的内周面上形成有与所述第一锥形段7b锥度配合的锥形面6b，该锥形面6b的径向尺寸较小的一端更靠近方向盘主体。由此限制中心轴7相对于转接套筒6产生轴向向上的位移。

如图4所示，为了限制转接套筒6相对于连接柱10产生轴向向上的位移，所述转接套筒6在轴向上具有与所述连接柱10的内周面锥度配合的第二锥形段。其中，所述第二锥形段指的是转接套筒6上的外周面为锥形面的轴向段。连接柱10的内周面上形成有与第二锥形段锥度配合的锥形面。所述第二锥形段的径向尺寸较小的一端均更靠近所述方向盘1，由此可以限制转向轴相对于连接柱10产生轴向向上的位移。

进一步，为了限制转向轴相对于连接柱10产生轴向向下的位移，所述中心轴7的靠近所述方向盘1的一端伸出至所述转接套筒6外，且在该端螺纹连接有与所述转接套筒6的端面以及所述连接柱10的内端端面相抵接的限位螺母5。其中，所述连接柱10的内端端面指的是连接柱10的靠近所述方向盘主体的一端的端面。限位螺母5的下端形成有一圈径向向外延伸的翻边，该翻边的下表面分别与连接柱10的内端面以及转接套筒6的上端面相抵接，由于连接柱10固定在方向盘主体上，因此，可以限制转向轴相对于方向盘主体产生向下的轴向位移，提高转向轴的安装稳定性。

转接套筒6的下端位于连接柱10的外侧，并且其外周面上对应连接柱10上的第一外花键1d形成有第二外花键6c。

套管9可以套设在转接套筒6的外侧，且与转接套筒6常花键连接，其沿着套管9上下移动，当套管9向上移动至同时与第一外花键1d和第二外花键6c连接时，套管9和连接柱10耦合，由此实现方向盘1和转向轴之间的耦合；当套管9向下移动至仅与第二外花键6c连接时，套管9和连接柱10解耦，由此实现方向盘1和转向轴之间的解耦。

需要说明的是，在不考虑改造难度和成本的条件下，上述转接套筒6和转向轴可以一体成型为同一部件。在此条件下，无需加工单独的转接套筒6，仅改变现有的转向***的转向轴的结构即可。

参阅图13，基于本发明实施例第一方面提供的转向***，本发明第二实施例提供一种汽车，该汽车包括根据本发明实施例第一方面所述的转向***。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种转向***，其特征在于，该转向***包括方向盘(1)、能够在耦合状态下将所述方向盘(1)的转动扭矩传递给车轮以带动车轮转向的转向轴、以及设置在所述方向盘(1)和所述转向轴之间以用于解耦或耦合所述方向盘(1)和所述转向轴的离合机构(4)；

所述方向盘(1)包括方向盘主体以及同轴固定在所述方向盘主体的朝向所述转向轴的一侧的中空的连接柱(10)；所述转向轴伸入至所述连接柱(10)内，且与所述连接柱(10)同轴布置；所述离合机构(4)包括设置在所述连接柱(10)和所述转向轴的外侧的滑块以及用于驱动所述滑块沿着所述转向轴和所述连接柱(10)的轴向移动以解耦或耦合所述连接柱(10)和所述转向轴的驱动件；

所述滑块为套管(9)，所述套管(9)外同轴固定有轴承(13)，所述轴承(13)的外圈与所述驱动件连接以在所述驱动件的驱动下带动所述套管(9)沿着所述转向轴和所述连接柱(10)的轴向平移；

所述套管(9)的内周面上形成有能够与所述连接柱(10)花键连接的第一内花键(9d)以及能够与所述转向轴花键连接的第二内花键(9c)；所述套管(9)的具有所述第一内花键(9d)的轴向段的内径不同于所述套管(9)的具有所述第二内花键(9c)的轴向段的内径；

所述离合机构(4)还包括内部形成有腔体的骨架(8)，所述滑块容纳在所述腔体内，所述驱动件位于所述腔体外；所述腔体内形成有能够在耦合位置处与形成在所述滑块的外侧壁上的第一限位面相抵接，以限制所述滑块的轴向一侧位移量的第二限位面；

其中，所述第一限位面为锥形面，该锥形面的径向尺寸较大的一端更靠近方向盘(1)，且该径向尺寸较大的一端为与所述轴承(13)的内圈的一端端面相抵靠以限制所述轴承(13)一端的轴向位置的径向台阶。

2.根据权利要求1所述的转向***，其特征在于，

所述第一内花键(9d)和/或所述第二内花键(9c)为沿着平行于所述套管(9)的轴向方向布置的梯形内花键，所述连接柱(10)和/或所述转向轴上形成有能够与所述梯形内花键梯度配合的梯形外花键。

3.根据权利要求1所述的转向***，其特征在于，所述驱动件包括：动力输出部件(12)、与该动力输出部件(12)的输出轴同轴固定的丝杠、以及与该丝杠螺纹连接的驱动块(14)，所述驱动块(14)与所述轴承(13)的外圈固定；和/或，所述套管的外周面上还设置有与所述轴承(13)的内圈的另一端端面相抵靠以限制所述轴承另一端的轴向位置的限位结构。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的转向***，其特征在于，所述转向轴的一端和所述连接柱(10)的一端分别伸入至所述骨架(8)的腔体内；其中，所述转向轴与所述骨架(8)固定，所述连接柱(10)通过轴承(11)与所述骨架(8)转动连接。

5.根据权利要求1所述的转向***，其特征在于，所述转向轴包括中心轴(7)以及套设在所述中心轴(7)外侧的转接套筒(6)；所述中心轴(7)与所述转接套筒(6)花键连接以限制所述转接套筒(6)相对于所述中心轴(7)的周向位移；

所述中心轴(7)在轴向上具有与所述转接套筒(6)的内周面锥度配合的第一锥形段(7b)，所述转接套筒(6)在轴向上具有与所述连接柱(10)的内周面锥度配合的第二锥形段；所述第一锥形段(7b)和所述第二锥形段的径向尺寸较小的一端均更靠近所述方向盘(1)；

所述中心轴(7)的靠近所述方向盘(1)的一端伸出至所述转接套筒(6)外，且在该端螺纹连接有与所述转接套筒(6)的端面以及所述连接柱(10)的内端端面相抵接的限位螺母(5)；

所述离合机构(4)用于解耦所述转接套筒(6)和所述连接柱(10)。

6.一种汽车，其特征在于，该汽车包括根据权利要求1-5中任意一项所述的转向***。

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