一种智能驾驶用电磁式半自动可离合转向柱的制作方法

本实用新型涉及智能汽车领域，特别涉及一种智能驾驶用电磁式半自动可离合转向柱。

背景技术：

转向柱是车辆转向系统中必备部件，其作用是将方向盘的旋转运动传递给转向器，进而实现车辆的转向。在智能驾驶车辆的运行过程中，往往需要自动驾驶和人工驾驶模式的切换。在目前的智能驾驶车辆中，方向盘和转向柱之间是直接连接的，不管是自动驾驶模式还是人工驾驶模式，二者之间的运动是同步的，即一旦方向盘转动，转向柱就会转动，一旦转向柱转动，方向盘就会转动，这样一来当车辆处于自动驾驶模式时，方向盘会随着车辆的转向而被动转动，既影响了视觉美观，同时影响了备用驾驶员的舒适性和安全性。

因此现在市场上出现了一种半自动可离合转向柱，以此来实现自动驾驶时方向盘与转向柱分离，人工驾驶时方向盘与转向柱固定，例如公开号为cn109436083a的发明公开了一种用于智能驾驶汽车的电磁式半自动可离合转向柱，包括固定转向部、可浮动转向部、复位弹簧和电磁线圈，固定转向部包括转向柱，设置于转向柱中心的中心导杆和设置于中心导杆上的非吸磁弹簧导杆，复位弹簧设于非吸磁弹簧导杆上，转向柱上部设有啮合槽，可浮动转向部包括可浮动转向套和方向盘，中心导杆穿过所述可浮动转向套，可浮动转向套内壁设有第一台阶面和第二台阶面，电磁线圈设置于第一台阶面上，可浮动转向套下端设有与所述齿合槽配合的啮合齿，中心导杆设有第三台阶面，以此来灵活地实现方向盘和转向柱的离合。

上述方案中，当进入人工驾驶模式时，电磁线圈通电，在电磁力的作用下克服复位弹簧的作用，推动可浮动转向套向下移动，此时需通过手动转动实现可浮动转向套的下端的啮合齿与固定转向柱上部的啮合槽相互啮合，当可浮动转向套和固定柱通过电磁力相互抵紧时，再相互转动啮合对两者接触处会造成磨损，并且人工转动力度精度均不易控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种智能驾驶用电磁式半自动可离合转向柱，解决了转向套和固定柱先抵紧固定在转动啮合时对啮齿磨损较大的问题。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能驾驶用电磁式半自动可离合转向柱，包括方向盘、转向柱、转向套、中心导杆、侧杆，所述方向盘位于所述转向套上部且与所述转向套固定连接，所述中心导杆穿过所述转向套和所述方向盘，所述转向柱位于所述转向套下部，所述侧杆底部与所述转向柱上端侧部固定连接，所述侧杆设置有两个，分别位于所述转向柱直径方向两侧呈对称分布，所述转向套底部开设有水平方向的环形移动槽，所述侧杆顶部位于所述移动槽内与所述转向套滑动连接，所述转向套竖直方向开设有滑槽，所述滑槽设置有两个，分别沿所述转向套直径方向两侧呈对称分布，所述滑槽宽度与所述侧杆顶部宽度相一致，所述侧杆顶部可嵌于所述滑槽内。

采用上述技术方案，当转向套和转向柱相互靠近至成为一个整体时，通过侧杆和滑槽起到定位作用，使得两者在转动时不会发生相对移动，并且避免了齿轮连接时的摩擦损坏。

作为优选，所述滑槽顶部固定连接有红外线接收器，所述侧杆顶部固定连接有红外线发射器。

采用上述技术方案，通过红外线发射器和红外线接收器来进行校准对位，即当红外线接收器能接收到红外线发射器发出的信号时此时转向套和转向柱为对应状态，此时进行两者的结合。

作为优选，还包括驱动装置，所述驱动装置包括电磁线圈、磁铁，所述电磁线圈位于所述转向套底部且与所述转向套固定连接，所述磁铁位于所述转向柱顶部且与所述转向柱固定连接。

采用上述技术方案，通过电磁线圈提供动力驱动转向套的上移和下降，并且通过两端均设置电磁线圈使得转向套的移动更平稳。

作为优选，还包括复位装置，所述复位装置为非吸磁弹簧，所述非吸磁弹簧包裹于所述中心导杆，所述非吸磁弹簧顶部与所述方向盘固定连接，底部与所述中心导杆固定连接。

采用上述技术方案，通过弹簧进行复位，当电磁线圈的力消失时，通过弹簧对转向套进行复位，且采用非吸磁弹簧可以避免其对电磁线圈的影响。

作为优选，所述导套底部固定连接有弧形凸块，所述转向柱顶部对应所述凸块位置开设有凹槽，所述凸块形状与所述凹槽形状相一致。

采用上述技术方案，通过弧形凸块和凹槽起到限位作用，使得转向套和转向柱在一起转动时不会发生相对移动。

作为优选，所述凸块设置有两个，分别位于所述转向套两侧呈对称分布，所述凹槽设置有两个，分别位于所述转向柱两侧呈对称分布。

采用上述技术方案，通过两侧均设置凸块和凹槽，使得定位更稳定。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例用于展示转向柱的顶部结构示意图；

图3为实施例用于展示转向套的外部结构示意图；

图4为实施例用于展示转向套的内部结构图。

附图标记：1、方向盘；2、中心导杆；3、转向套；4、转向柱；5、侧杆；6、凸块；7、电磁线圈；8、磁铁；9、凹槽；10、红外线发射器；11、弹簧；12、滑槽；13、移动槽；14、红外线接收器。

具体实施方式

以下所述仅是本实用新型的优选实施方式，保护范围并不仅局限于该实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案应当属于本实用新型的保护范围。同时应当指出，对于本技术领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

见图1至4，一种智能驾驶用电磁式半自动可离合转向柱，包括方向盘1、转向柱4、转向套3、中心导杆2、侧杆5，方向盘1位于转向套3上部且与转向套3固定连接，中心导杆2穿过转向套3和方向盘1，转向柱4位于转向套3下部，侧杆5底部与转向柱4上端侧部固定连接，侧杆5设置有两个，分别位于转向柱4直径方向两侧呈对称分布，转向套3底部开设有水平方向的环形移动槽13，侧杆5顶部位于移动槽13内与转向套3滑动连接，转向套3竖直方向开设有滑槽12，滑槽12设置有两个，分别沿转向套3直径方向两侧呈对称分布，滑槽12宽度与侧杆5顶部宽度相一致，侧杆5顶部可嵌于滑槽12内，滑槽12顶部固定连接有红外线接收器14，侧杆5顶部固定连接有红外线发射器10。

当处于无人驾驶状态时，转向柱4和转向套3分离，转向柱4自身运转带动车辆进行转动，此时侧杆5底部固定于转向柱4随着转向柱4一同移动，侧杆5顶部在转向套3的圆环形移动槽13内进行移动，以此达到当车辆处于无人驾驶状态时，转向柱4进行转动，而方向盘1不会发生转动，保持自动驾驶时的美观性。

车辆设有切换驾驶状态的开关，当需从无人驾驶状态转换为自动驾驶状态时，通过点击开关使得转向柱4开始以缓慢的速度进行转动，当侧杆5顶部的红外线发射器10发出的信号被转向套3的滑槽12内的红外线接收器14接收时，红外线接收器14将信息传递至控制系统后，控制系统使得转向柱4停止转动，并且启动驱动装置的开关，使得转向套3向下移动，侧杆5嵌于转向套3的滑槽12内，从而实现转向套3和转向柱4的固定。

驱动装置包括电磁线圈7、磁铁8，电磁线圈7位于转向套3底部且与转向套3固定连接，磁铁8位于转向柱4顶部且与转向柱4固定连接，通过电磁线圈7提供动力驱动转向套3的上移和下降，并且通过两端均设置电磁线圈7使得转向套3的移动更平稳。

此外，当通过开关使得车辆处于无人驾驶状态时，红外线接收器14的接收系统会处于关闭状态，即红外线接收器14难以接收到红外线发射器10的信号，从而避免了在无人驾驶状态下当转向柱4转动至侧杆5和转向套3的滑槽12对应位置时转向柱4停止转动。

为了使得转向套3和转向柱4的固定更稳定，在转动时不会发生相对移动，以附图1所示，在转向套3底部两端对称设置凸块6，以附图2所示，在转向柱4顶部对应凸块6位置开设有凹槽9，通过凸块6和凹槽9的限位结构来使得两者的连接更稳固。

复位装置为非吸磁弹簧11，以附图4所示，非吸磁弹簧11包裹于中心导杆2，非吸磁弹簧11顶部与方向盘1固定连接，底部与中心导杆2固定连接，通过弹簧11的弹性来对转向套3进行复位，并且选择非吸磁弹簧11来避免其对电磁线圈7的影响。