可调节方向盘机构及汽车

技术领域

本发明涉及汽车方向盘技术领域，特别涉及一种可调节方向盘机构及汽车。

背景技术

现有汽车方向盘中，均包括骨架部分，包裹于骨架部分外的骨架包裹结构，以及设于骨架包裹结构外的外层结构。其中，骨架部分一般采用锌合金、或铝合金、或更加轻量的镁合金制成。而骨架包裹结构一般采用软一些的聚氨酯发泡制成，其特点是手感舒适、耐磨不易开裂、在发生碰撞时有助于吸收胸部和头部碰撞。而方向盘的外层结构一般采用PU皮或真皮缝制而成。有些方向盘的骨架包裹结构要求用木料制成，需要使用专用机器将木片一层层叠加并最后上漆(也有木料用假木代替，一般用PP、ABS等塑料完成)。但是，无论方向盘是聚氨酯发泡加皮质外层的结构还是采用木料结构加皮质外层的结构，方向盘的外形尺寸在同一款车上都是固定而且无法变动的。这导致无法根据使用者需求，对方向盘的形状和尺寸进行改变。

发明内容

本发明提供一种可调节方向盘机构及汽车，以解决相关技术中无法根据使用者需求，对方向盘的形状和尺寸进行改变的问题。

第一方面，本发明提供了一种可调节方向盘机构，包括：

方向盘骨架，包括手轮支架、环设于所述手轮支架外侧的手轮环、以及设于所述手轮环上的多个调节支架；

包覆结构，包括包覆于多个所述调节支架外的环状的柔性骨架包裹层，且所述骨架包裹层的内侧呈开口设置；以及，

方向盘调节结构，设于所述方向盘骨架上；所述方向盘调节结构包括设于所述手轮支架上的调节驱动结构，以及设于所述调节支架上的调节执行结构，所述调节驱动结构与所述调节执行结构连接；

其中，所述调节支架包括呈环状设于所述手轮环两侧的第一弧形支撑杆和第二弧形支撑杆，所述第一弧形支撑杆和所述第二弧形支撑杆相互对应地撑设于所述骨架包裹层的内侧壁上；所述调节驱动结构包括设于所述手轮支架上的液压驱动结构，所述调节执行结构包括活动连接于每个所述调节支架的所述第一弧形支撑杆和所述第二弧形支撑杆之间的液压调节油缸，所述液压驱动结构和多个所述液压调节油缸通过主油管连通。

在一些实施例中，所述第二弧形支撑杆固定连接于所述手轮环一侧，所述第一弧形支撑杆铰接于所述手轮环另一侧；

所述液压调节油缸包括油缸体，以及伸缩设于所述油缸体一端的液压杆，所述液压杆与所述第二弧形支撑杆的端部连接，所述油缸体另一端与所述第一弧形支撑杆的端部连接，且所述油缸体与所述主油管连通。

在一些实施例中，所述第二弧形支撑杆铰接于所述手轮环一侧，所述第一弧形支撑杆铰接于所述手轮环另一侧；

所述液压调节油缸包括油缸体，以及分别伸缩设于所述油缸体两端的第一液压杆和第二液压杆，其中所述第二液压杆与所述第二弧形支撑杆的端部连接，所述第一液压杆与所述第一弧形支撑杆的端部连接，且所述油缸体与所述主油管连通。

在一些实施例中，所述第一弧形支撑杆的端部具有贯穿所述第一弧形支撑杆的底面和顶面的第一弧形滑槽，所述第一液压杆的端部滑动设于所述第一弧形滑槽中；

所述第二弧形支撑杆的端部具有贯穿所述第二弧形支撑杆的底面和顶面的第二弧形滑槽，所述第二液压杆的端部滑动设于所述第二弧形滑槽中。

在一些实施例中，所述第一弧形支撑杆的端部具有贯穿所述第一弧形支撑杆的两侧面的弧形第一限位槽；所述第一液压杆的端部横向插装有第一限位销，所述第一限位销滑动设于所述第一限位槽中；

所述第二弧形支撑杆的端部具有贯穿所述第二弧形支撑杆的两侧面的弧形第二限位槽；所述第二液压杆的端部横向插装有第二限位销，所述第二限位销滑动设于所述第二限位槽中。

在一些实施例中，所述调节支架包括设于所述手轮环上的连接套，所述第一弧形支撑杆和所述第二弧形支撑杆分别铰接于所述连接套的两侧。

在一些实施例中，所述液压驱动结构包括设于所述手轮支架上的驱动电机，以及与所述驱动电机连接的液压驱动油缸，所述液压驱动油缸与所述主油管连通。

在一些实施例中，所述液压驱动油缸包括设于所述手轮支架上的储油缸体，以及伸缩设于所述储油缸体一端的驱动活塞，所述驱动电机与所述驱动活塞连接，所述储油缸体的另一端与所述主油管连通。

在一些实施例中，所述液压驱动结构包括设于所述驱动电机的输出轴端部的螺纹连接轴；

所述驱动活塞上开设有与所述螺纹连接轴螺纹配的螺纹连接孔。

第二方面，本发明提供了一种汽车，包括如上所述的可调节方向盘机构。

本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：可对方向盘的外形和尺寸进行调节，以满足不同的使用需求。

本发明实施例提供了一种可调节方向盘机构，通过设于手轮支架上的调节驱动结构可以驱动调节执行结构运动，从而将多个调节支架的长度进行调整，从而对包裹于多个调节支架外的包覆结构实现撑开或收缩，即可对方向盘机构的外形和尺寸进行调节，以满足不同的使用需求。具体地，可通过设于手轮支架上的液压驱动结构，可以驱动调节连接于第一弧形支撑杆和第二弧形支撑杆之间的液压调节油缸伸缩，从而可使得第一弧形支撑杆和第二弧形支撑杆向外扩张或向内收缩，从而就可使得包裹于多个调节支架外侧的柔性骨架包裹层膨胀或收缩，实现对方向盘握持部分的粗细的调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述可调节方向盘机构的立体透视结构示意图一；

图2为本发明实施例所述可调节方向盘机构的侧视透视结构示意图；

图3为本发明实施例所述可调节方向盘机构的前视结构示意图；

图4为图3的局部A的局部放大结构示意图；

图5为本发明实施例所述可调节方向盘机构的立体透视结构示意图二；

图6为图5的局部B的局部放大结构示意图一；

图7为图5的局部B的局部放大结构示意图二；

图8为本发明实施例所述可调节方向盘机构的剖视结构示意图；

图9为图8的局部C的局部放大结构示意图。

图中：100、手轮支架；200、手轮环；210、支撑环；220、调节支架；222、第一弧形支撑杆；2222、第一弧形滑槽；2224、第一限位槽；224、第二弧形支撑杆；2242、第二弧形滑槽；2244、第二限位槽；226、连接套；300、包覆结构；310、包覆层；320、真皮层；400、方向盘调节结构；410、调节驱动结构；412、驱动电机；4122、螺纹连接轴；414、液压驱动油缸；4142、储油缸体；4144、驱动活塞；420、调节执行结构；422、油缸体；424、第一液压杆；4242、第一限位销；426、第二液压杆；4262、第二限位销；430、主油管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在相关技术中，无论方向盘是聚氨酯发泡加皮质外层的结构还是采用木料结构加皮质外层的结构，方向盘的外形尺寸在同一款车上都是固定而且无法变动的。这导致无法根据使用者需求，对方向盘的形状和尺寸进行改变。为了解决上述技术问题，本发明提出一种可调节方向盘机构及汽车。

如图1至图2所示，本发明提出的可调节方向盘机构，包括方向盘骨架，包覆于方向盘骨架上的包覆结构300，以及设于方向盘骨架上的方向盘调节结构400。通过方向盘调节结构400可对方向盘骨架进行调节，使方向盘骨架扩张或收缩，并使得包覆结构300扩张或收缩，从而可以改变方向盘机构的外形尺寸，以适应不同的使用需求。

具体地，上述方向盘骨架包括手轮支架100、以及环设于手轮支架100外侧的手轮环200。该手轮环可包括设于手轮支架100四周的环状的支撑环210，均匀设于支撑环210上的多个调节支架220。通过手轮支架100可对周侧的手轮环200以及设于手轮环200上的多个调节支架220进行支撑。而且，上述包覆结构300可包括包覆于多个调节支架220外的环状的柔性骨架包裹层(可包括包覆于多个调节支架220外的环状的包覆层310，以及包设于包裹层外的真皮层320)，且骨架包裹层的内侧呈开口设置。即通过柔性骨架包裹层对手轮环200以及设于手轮环200上的多个调节支架220上，形成完整美观的方向盘机构。而且，通过将骨架包裹层设置为内侧开口的形状结构，便于对骨架包裹层进行涨缩变形。而且，上述方向盘调节结构400可包括设于手轮支架100上的调节驱动结构410，以及设于调节支架220上的调节执行结构420，调节驱动结构410与调节执行结构420连接。通过设于手轮支架100上的调节驱动结构410可以驱动调节执行结构420运动，从而将多个调节支架220的长度进行调整，从而对包裹于多个调节支架220外的包覆结构300实现撑开或收缩，即可对方向盘机构的外形和尺寸进行调节，以满足不同的使用需求。

进一步地，如图3至图7所示，上述调节支架220可包括呈环状设于手轮环200两侧的第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224，第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224相互对应地撑设于骨架包裹层的内侧壁上。这样，可将每个调节支架220设置成缺口环形状，并可使得缺口环形状的调节支架220的缺口与骨架包裹层的开口对应，方便对骨架包裹层进行涨形或收缩。而且，上述调节驱动结构410可包括设于手轮支架100上的液压驱动结构，上述调节执行结构420可包括活动连接于每个调节支架220的第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224之间的液压调节油缸，液压驱动结构和多个液压调节油缸通过主油管430连通，主油管430穿设于环形的骨架包裹层中。这样，通过设于手轮支架100上的液压驱动结构，可以驱动调节连接于第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224之间的液压调节油缸伸缩，从而可使得第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224(即调节支架220)向外扩张或向内收缩，从而就可使得包裹于多个调节支架220外侧的柔性骨架包裹层膨胀或收缩，实现对方向盘握持部分的粗细的调节。

而且，在一些实施例中，上述调节支架220的第二弧形支撑杆224固定连接于手轮环200一侧，而调节支架220的第一弧形支撑杆222铰接于手轮环200另一侧。即在本实施例中，可使得调节支架220的一侧的弧形支撑杆固定设置，并使得另一侧的弧形支撑杆转动设置，这样就可以通过转动其中一个弧形支撑杆(即第二弧形支撑杆224)，以调节两个弧形支撑杆之间的距离，从而可调节包裹在两个弧形支撑杆外的骨架包裹层的外形尺寸。而且，上述液压调节油缸可包括设于骨架包裹层的内腔中的油缸体422，以及伸缩设于油缸体422一端的液压杆，该液压杆可与第二弧形支撑杆224的端部连接，而油缸体422的另一端与第一弧形支撑杆222的端部连接，且油缸体422与主油管430连通。即液压油通过主油管430进入油缸体422中推动液压杆伸长时，液压杆就会将第二弧形支撑杆224向外转动，使得第二弧形支撑杆224与第一弧形支撑杆222之间的距离增大；而当油缸体4422中的液压油排出到主油管430中时，液压杆收缩，液压杆就会带动第二弧形支撑杆224向内转动，使得第二弧形支撑杆224与第一弧形支撑杆222之间的距离减小。

此外，在另一些实施例中，上述调节支架220的第二弧形支撑杆224铰接于手轮环200一侧，调节支架220的第一弧形支撑杆222也铰接于手轮环200另一侧。即在本实施例中，可使得调节支架220的两侧的弧形支撑杆均转动设置，这样就可以通过转动两个弧形支撑杆，以调节两个弧形支撑杆之间的距离，从而可调节包裹在两个弧形支撑杆外的骨架包裹层的外形尺寸。而且，上述液压调节油缸可包括设于骨架包裹层的内腔中的油缸体422，以及分别伸缩设于油缸体422两端的第一液压杆424和第二液压杆426，其中第二液压杆426与第二弧形支撑杆224的端部连接，第一液压杆424与第一弧形支撑杆222的端部连接，且油缸体422与主油管430连通。即液压油通过主油管430进入油缸体422中推动第一液压杆424和第二液压杆426伸长时，第一液压杆424就会将第一弧形支撑杆222向外转动，第二液压杆426就会将第二弧形支撑杆224向外转动，使得第二弧形支撑杆224与第一弧形支撑杆222之间的距离增大；而当油缸体422中的液压油排出到主油管430中时，第一液压杆424和第二液压杆426收缩，第一液压杆424就会将第一弧形支撑杆222向内转动，第二液压杆426就会带动第二弧形支撑杆222向内转动，从而使得第二弧形支撑杆224与第一弧形支撑杆222之间的距离减小。

进一步地，上述第一弧形支撑杆222的端部具有贯穿第一弧形支撑杆的底面和顶面的第一弧形滑槽2222(即沿着第一弧形支撑杆222的径向方向开设的第一弧形滑槽2222)，上述第一液压杆424的端部滑动设于第一弧形滑槽2222中。即第一液压杆424在油缸体422中的液压油的作用下，带动第一弧形支撑杆222转动时，第一液压杆424的端部会沿着第一弧形支撑杆222上开设的第一弧形滑槽2222滑动，便于第一液压杆424撑开或收缩第一弧形支撑杆222。同理，上述第二弧形支撑杆224的端部具有贯穿第二弧形支撑杆224的底面和顶面的第二弧形滑槽2242(即沿着第二弧形支撑杆224的径向方向开设的第二弧形滑槽2242)，第二液压杆426的端部滑动设于第二弧形滑槽2242中。同理，第二液压杆426在油缸体422中的液压油的作用下，带动第二弧形支撑杆224转动时，第二液压杆426的端部会沿着第二弧形支撑杆224上开设的第二弧形滑槽2242滑动，便于第二液压杆426撑开或收缩第二弧形支撑杆224。

而且，上述第一弧形支撑杆222的端部具有贯穿第一弧形支撑杆222的两侧面的弧形第一限位槽2224(即沿着第一弧形支撑杆222的轴向方向开设的第一限位槽2224)，而上述第一液压杆424的端部横向插装有第一限位销4242，该第一限位销4242滑动设于第一限位槽2224中。通过在第一液压杆424的端部横向设置第一限位销4242，并将该第一限位销4242滑动穿设在与第一弧形滑槽2222垂直的第一限位槽2224中，可以从端部对第一液压杆424进行限位，同时也便于第一液压杆424通过第一限位销4242对第一弧形支撑杆222进行推拉。同理，上述第二弧形支撑杆224的端部具有贯穿第二弧形支撑杆224的两侧面的弧形第二限位槽2244(即沿着第二弧形支撑杆224的轴向方向开设的第二限位槽2244)，而上述第二液压杆426的端部横向插装有第二限位销4262，该第二限位销4262滑动设于第二限位槽2244中。通过在第二液压杆426的端部横向设置第二限位销4262，并将该第二限位销4262滑动穿设在与第二弧形滑槽2242垂直的第二限位槽2244中，可以从端部对第二液压杆426进行限位，同时也便于第二液压杆426通过第二限位销4262对第二弧形支撑杆224进行推拉。

此外，上述调节支架220可包括设于环形的手轮环200上的连接套226，上述第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224分别铰接于连接套226的两侧。通过在手轮环200上设置连接套226，方便将第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224连接在连接套226上，即更方便将第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224连接在手轮环200上。而且，上述连接套226可设为圆环状套筒，以及突出设于圆环状套筒两侧的连接凸起，而第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224均通过铰接销轴与连接凸起转动连接。此外，上述连接套226也可设为缺口环状套筒，以及突出设于缺口环状套筒两端的连接凸起，第一弧形支撑杆222和第二弧形支撑杆224均通过铰接销轴与连接凸起转动连接。

此外，如图8至图9所示，上述液压驱动结构可包括设于手轮支架100上的驱动电机412，以及与驱动电机412连接的液压驱动油缸414，液压驱动油缸414与主油管430连通。通过驱动电机412可以驱动液压驱动油缸414工作，以将液压驱动油缸414中的液压油输送到主油管430中，并通过主油管430输送到液压调节油缸中，从而对液压杆进行推出伸长；此外，也可将主油管430中的液压油抽吸到液压驱动油缸414中，以将液压调节油缸中的液压油抽吸到主油管430中，从而对液压杆进行拉回收缩。而且，可将驱动电机412及液压驱动油缸414设置在手轮支架100的底部，节约空间，隐蔽美观。

进一步地，上述液压驱动油缸414可包括设于手轮支架100上的储油缸体4142，以及伸缩设于储油缸体4142一端的驱动活塞4144，上述驱动电机412与驱动活塞4144连接，而储油缸体4142的另一端与主油管430连通。即可以通过驱动电机412驱动液压驱动油缸414的驱动活塞4144伸缩，以使得储油缸体4142中的液压油排出到主油管430中、或者将主油管430中的液压油抽吸到储油缸体4144中。而且，上述液压驱动结构410可包括设于驱动电机412的输出轴端部的螺纹连接轴4122；上述驱动活塞4144上开设有与螺纹连接轴螺纹配的螺纹连接孔。驱动电机412的输出轴旋转时，可带动螺纹连接轴4122旋转，从而带动与螺纹连接轴螺纹连接的驱动活塞4144直线移动，即可使得驱动活塞4144伸缩移动。而且，由于螺纹连接轴4122和驱动活塞4144螺纹连接，可以使得二者停留在任意位置处，就可以使得方向盘机构的外形尺寸保持在可调范围内的任意位置处，满足不同的使用需求。这样，不仅可以实现方向盘手轮直径在有限范围内的快速地无级调节，同时还可实现方向盘形态具备长期稳定保持多个尺寸大小的记忆功能。

可知，上述可调节方向盘机构的工作原理如下：当需要调整方向盘的外形尺寸时，可通过控制开关控制驱动电机412正向(或反向)旋转，螺纹连接轴4122通过螺纹带动驱动活塞4144在储油缸体4142内前后移动，此时推动油液进入主油道430，压力通过主油道430传递到液压调节油缸中，推动第一液压杆424(或第二液压杆426)向外侧(或向内侧)运动，此时第一液压杆424(或第二液压杆426)通过第一限位销4242(和第二限位销4246)在第一弧形支撑杆222(或第二弧形支撑杆224)的第一弧形滑槽2222(或第二弧形滑槽2242)内滑动，从而带动第一弧形支撑杆222(或第二弧形支撑杆224)围绕铰接销轴旋转，成为张开状态(或收缩)，此时方向盘的骨架包裹层向外鼓起(或向内收缩)，从而实现方向盘手轮直径的变换。

第二方面，本发明提供了一种汽车，包括如上所述的可调节方向盘机构。使得该汽车的方向盘的外形和尺寸进行调节，可满足不同的使用需求。本发明提出的技术方案，结构简单紧凑，动作部件稳定可靠，电机驱动反应迅速无噪音，实现了方向盘手轮直径大小的调节，适应不同驾驶员的握持需求，且通过电机的锁止功能可实现方向盘手轮在某一直径状态下长时间稳定保持。进一步地，通过电机的多个锁止位置可实现方向盘大小位置记忆功能，便于多人轮流使用时快速切换，广泛适应各类人群。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。