用于自主车辆的转向柱组件制造技术

一种用于自主或半自主车辆的转向柱组件包括方向盘。还包括转向轴，该转向轴能够通过多个球选择性地联接至方向盘，方向盘和转向轴在旋转联接状态与旋转脱离联接状态之间转换，在脱离联接状态期间该方向盘处于旋转静止位置中。

Steering column assembly for autonomous vehicles

A steering column assembly for autonomous or semi autonomous vehicles includes a steering wheel. The steering shaft can be selectively connected to the steering wheel through a plurality of balls. The steering wheel and the steering shaft transit between the rotating connection state and the rotating disconnection state, and the steering wheel is in a rotating stationary position during the disconnection state.

【技术实现步骤摘要】
用于自主车辆的转向柱组件
这里所述的本专利技术涉及转向柱组件，以及更具体地，涉及用于自主车辆的转向柱组件。
技术介绍
随着车辆工业朝向自主驾驶车辆的方向发展，将存在先进驾驶员辅助系统(ADAS)以允许使用传感、转向和制动技术来对车辆进行自主控制。在ADAS车辆上实施转向可以包括将驱动接口(例如，方向盘)与转向致动器脱离联接。然而，在自主驾驶模式期间，旋转着的驱动接口可能导致驾驶员的混乱、不便或甚至受伤。解决移动的接口这个问题将有助于自主车辆技术和可行性的整体发展。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方案，用于自主或半自主车辆的转向柱组件包括方向盘(steeringwheel，转向轮，转向盘)。还包括转向轴，该转向轴操作性地联接至方向盘。转向轴包括环形凹部(annularrecess)，该环形凹部限定围绕转向轴的圆周延伸的轨道以将球接收于其中。转向轴还包括袋部(pocket)，该袋部由转向轴限定以将所述球接收于其中。转向轴还包括由转向轴限定的轨道，该轨道从环形凹部延伸到袋部以使所述球在两者之间转移。根据本专利技术的另一方案，用于自主或半自主车辆的转向柱组件包括方向盘。还包括转向轴，该转向轴能够通过多个球选择性地联接至方向盘，方向盘和转向轴在旋转联接状态与旋转脱离联接状态之间转换，在脱离联接状态期间，该方向盘处于旋转静止位置(stationaryposition，固定位置，稳定位置)。根据本专利技术的又一方案，用于自主或半自主车辆的转向柱组件包括方向盘。还包括联接器轴，该联接器轴固定至方向盘，方向盘和联接器轴彼此旋转地联接，联接器轴具有用于保持多个球的环形球笼(annularballcage，环形球隔离圈)。还包括转向轴，该转向轴联接至联接器轴。转向轴包括第一球保持结构，该第一球保持结构围绕转向轴的圆周完整地延伸。转向轴还包括第二球保持结构。转向轴还包括由转向轴限定的轨道，该轨道从第一球保持结构延伸至第二球保持结构以在两者之间转移所述多个球。联接器板操作性地联接至方向盘并具有环绕所述多个球的管部，该管部的内壁成角度，以选择性地将所述多个球保持在第一球保持结构或第二球保持结构内并且使所述多个球在第一球保持结构与第二球保持结构之间选择性地转移。从结合附图进行的以下描述中，将更清楚地了解这些及其他优点和特征。附图说明在本说明书的最后，在权利要求书中特别地指出并清晰地声明了被认为是本专利技术的主题。从结合附图给出的以下具体描述中可以清楚了解到本专利技术的优点，在附图中：图1是处于联接状态的转向柱组件的局部剖视图；图2是转向柱组件的转向轴的立体图；图3是转向轴的接地结构的立体图；以及图4是处于脱离联接状态的转向柱组件的局部剖视图。具体实施方式此时参考附图，将参考不旨在对本专利技术进行限制的特定实施例来描述本专利技术，在附图中示出了用于自主车辆的转向柱组件10的各种特征。如本文所述，实施例提供了一种可靠且有效的组件，其允许驾驶员将方向盘与下部转向轴脱离联接以便在自主模式下使用车辆，同时使方向盘保持在静止位置中。转向柱组件10是自主驾驶辅助转向(ADAS)系统的一部分，能够操纵并控制车辆的其他参数以使该车辆在无需驾驶员直接参与的情况下操作。自主或半自主驾驶是指这样的车辆，所述车辆被构造成在无需来自于驾驶员的连续输入(例如，转向、加速、制动等)的情况下执行操作并可配备有允许使用传感、转向和/或制动技术自主或半自主地控制车辆的技术。如本文所述，这些车辆还能够以人工模式被驾驶。参考图1，示出了转向柱组件10的一部分。转向柱组件10包括操作性地联接至车轮控制结构(未示出)的转向轴12，从而允许驾驶员输入车轮控制并接收响应于车轮移动的反馈。柱套(columnjacket)14环绕转向轴12的一部分。转向输入装置(例如所示出的方向盘16)操作性地联接至转向轴12，以允许用户以人工驾驶模式控制车辆。图1示出了处于人工驾驶模式下的转向柱组件10。在人工驾驶模式下，方向盘16联接(也称作旋转地联接)至转向轴12。方向盘16和转向轴12的联接(或旋转地联接)状态导致方向盘16和转向轴12的共同旋转，因此部件的旋转彼此依赖。相反地，在自主驾驶模式期间，可以出现方向盘16和转向轴12的脱离联接状态(图4)。脱离联接(或旋转地脱离联接)状态导致方向盘16和转向轴12的独立旋转，因此响应于车轮角运动的转向轴12的旋转不需要或不导致方向盘16(即，旋转静止的方向盘)的旋转。本文公开的转向柱组件10为驾驶员提供了在联接状态与脱离联接状态之间切换以及在人工驾驶模式与自主驾驶模式之间切换的能力。现在参考图1和图2，示出了有助于在联接状态与脱离联接状态之间切换的各个特征。与通过花键配合组件实现的转向轴12与方向盘16之间的连续固定关系相对比，本文所述的实施例采用至少一个(但通常为多个)球18来建立联接状态或脱离联接状态。在图1的联接状态中，所述多个球18以一对一的关系被固定在由转向轴12限定的多个相应的袋部20(本文中还被称为球保持结构)内。袋部20沿周向方向彼此间隔且每个袋部的尺寸被制定为使一个球18保持在其中。球18被永久地保持在形成于联接器轴24中的球笼22中，该联接器轴固定至方向盘16。在一些实施例中，联接器轴24和方向盘16以花键连接的方式彼此固定。无论联接器轴24和方向盘16的确切固定方式如何，联接器轴24和方向盘16被旋转地联接并以依赖方式一起旋转。因此，当球18位于转向轴12的袋部20内时，建立了方向盘16与转向轴12之间的扭矩传输。为了将球18保持在袋部20内并阻止球18的径向移动，联接器板30的管部28的内壁26被设置成与球18接触。更具体地，内壁26的角状部32的最内侧位置与球18接触。角状部32相对于整个转向柱组件10的纵向轴线成角度。联接器板30固定至方向盘16，并且管部28轴向地延伸以环绕转向轴12的一部分。如本文详细描述的，管部28的内壁26包括与球18隔开的部分以允许球18径向向外移动。弹簧34偏压联接器板30离开方向盘16以将角状部32的最内侧位置定位成与球18接触、或紧邻球18，从而在处于联接状态时使球18保持在袋部20内。从图2中可以最佳地看出，转向轴12包括多个升高轨道(elevatedtrack，高架轨道)36，每个升高轨道均延伸至一径向深度，该径向深度小于袋部20的径向深度。每个轨道36均通向相应的袋部20并通向由转向轴12限定的环形凹部38。环形凹部38围绕转向轴12完整地延伸(即，360度)。与袋部一样，升高轨道36的径向深度延伸至一径向深度，该径向深度小于环形凹部38的径向深度。无论球18是被定位在袋部20中还是被定位在环形凹部38中，轨道36的升高定位均在轴向方向上保持所述球，而联接板30的内壁26的角状部32在径向方向上保持球18。在球18被设置在袋部20中时，由于袋部20的周向间隔的定位方式(orientation)，球沿周向方向被保持。升高轨道36有助于球18在袋部20与环形凹部38之间的转移。如上所述，球18在袋部20中的定位提供了转向柱组件10的联接状态(图1)。在图4所示的脱离联接状态，球18位于环形凹部38中。因为环形凹部38围绕转向轴12完整地延伸，所以球18在转向轴12的整个旋转范围上以不受阻碍的方式自由旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自主或半自主车辆的转向柱组件，包括：方向盘；以及转向轴，操作性地联接至所述方向盘，所述转向轴包括：环形凹部，限定围绕所述转向轴的圆周延伸的轨道以将球接收于其中；袋部，由所述转向轴限定，以将所述球接收于其中；以及轨道，由所述转向轴限定，所述轨道从所述环形凹部延伸至所述袋部以使所述球在所述环形凹部与所述袋部两者之间转移。

【技术特征摘要】
2017.02.13 US 15/431,0341.一种用于自主或半自主车辆的转向柱组件，包括：方向盘；以及转向轴，操作性地联接至所述方向盘，所述转向轴包括：环形凹部，限定围绕所述转向轴的圆周延伸的轨道以将球接收于其中；袋部，由所述转向轴限定，以将所述球接收于其中；以及轨道，由所述转向轴限定，所述轨道从所述环形凹部延伸至所述袋部以使所述球在所述环形凹部与所述袋部两者之间转移。2.根据权利要求1所述的转向柱组件，其中，在自主驾驶模式期间，当所述球被设置在所述环形凹部中时所述方向盘与所述转向轴脱离联接，以允许所述转向轴和所述方向盘独立旋转，在人工驾驶模式期间，当所述球被设置在所述袋部中时所述方向盘联接至所述转向轴，以提供所述转向轴和所述方向盘的共同旋转。3.根据权利要求1所述的转向柱组件，还包括联接器轴，所述联接器轴固定至所述方向盘，所述方向盘和所述联接器轴彼此旋转地联接，所述联接器轴具有用于将所述球保持在所述联接器轴的轴向位置中的环形球笼。4.根据权利要求1所述的转向柱组件，还包括联接器板，所述联接器板操作性地联接至所述方向盘并具有环绕所述球的管部，所述管部的内壁成角度以使所述球选择性地保持在所述环形凹部或所述袋部内，并且使所述球在所述环形凹部与所述袋部之间选择性地转移。5.根据权利要求4所述的转向柱组件，其中，所述联接器板能够轴向地平移以使所述管部的内壁平移，从而允许所述球径向向外移动并移出所述袋部或所述环形凹部。6.根据权利要求5所述的转向柱组件，其中，所述联接器板包括至少一个接地结构，当所述方向盘与所述转向轴脱离联接时所述接地结构能够与所述转向柱组件的非旋转结构接合以将所述方向盘固定在非旋转位置中。7.根据权利要求6所述的转向柱组件，其中，所述至少一个接地结构包括至少一个销，并且所述转向柱组件的非旋转结构是转向柱套。8.根据权利要求5所述的转向柱组件，还包括：弹簧，所述弹簧将所述联接器板偏压到一轴向位置，以将所述内壁定位成使所述球保持在所述环形凹部或所述袋部内。9.根据权利要求1所述的转向柱组件，其中，所述球为多个球中的一个，所述多个球中的每个均位于共同的轴向平面中并且经由多个轨道中的一个能够在...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·J·马格纳斯，J·S·比姆，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US