本發(fā)明涉及汽車，尤其涉及一種方向盤系統(tǒng)及其傳動方法及車輛。

背景技術：

1、車輛包括方向盤、轉向柱和車輪，轉向柱的一端與方向盤連接，另一端與車輪連接，操作者可以通過控制方向盤的轉動來帶動轉向柱的轉動，進而實現對車輪角度的調整。通常情況下，方向盤直接與轉向柱連接，導致方向盤和轉向柱的安裝位置無法靈活設置，不利于改善操作者的駕駛體驗，同時，轉向柱的安裝位置也限制了上方的儀表盤的安裝空間及尺寸，不利于實現車輛的大屏顯示。

2、鑒于此，如何改善操作者的駕駛體驗、增加儀表盤的安裝空間及尺寸，是本領域亟待解決的重要問題。

技術實現思路

1、本技術提供一種方向盤系統(tǒng)及其傳動方法及車輛，能夠改善操作者的駕駛體驗、增加儀表盤的安裝空間及尺寸。

2、本技術第一方面提供一種方向盤系統(tǒng)，包括方向盤、轉向柱和第一傳動組件，方向盤包括第一軸體，轉向柱包括第二軸體，第一傳動組件至少包括主動輪和從動輪，主動輪能夠直接或間接驅動從動輪轉動，主動輪與第一軸體連接，從動輪與第二軸體連接，方向盤能夠帶動主動輪繞第一軸體的軸線轉動，在主動輪的驅動下，從動輪能夠帶動第二軸體繞第二軸體的軸線轉動。

3、在本技術中，方向盤與轉向柱通過第一傳動組件間接連接，使得方向盤與轉向柱的安裝位置具有一定的靈活性，例如，方向盤和轉向柱可以偏心設置，第一軸體的軸線與第二軸體的軸線不在同一個延長線上，以便于增加轉向柱上方用于安裝顯示屏的空間，有利于實現車輛的大屏顯示。

4、在一種可能的設計中，第一傳動組件還包括中間傳動組件，中間傳動組件至少包括第二齒輪、第三齒輪和第一連接軸，主動輪、第二齒輪、第三齒輪和從動輪均為錐齒輪；主動輪與第二齒輪嚙合，從動輪和第三齒輪嚙合，沿第一連接軸的軸向，第二齒輪和第三齒輪分別連接于第一連接軸的兩側，第二齒輪用于通過第一連接軸帶動第三齒輪轉動。

5、在本技術中，主動輪和從動輪之間通過第二齒輪、第一連接軸和第三齒輪實現運動的傳遞，在方向盤系統(tǒng)組裝過程中可以通過調整第一連接軸的長度靈活的調整第一軸體和第二軸體之間距離，從而進一步提升了方向盤的設置位置的靈活性。

6、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括驅動組件，第三齒輪與第一連接軸滑動連接，沿第一連接軸的軸向，驅動組件能夠驅動第一連接軸相對于第三齒輪移動；或者，第二齒輪與第一連接軸滑動連接，驅動組件能夠驅動第二齒輪相對于第一連接軸移動，以調節(jié)第二軸體和第一軸體在第一連接軸的軸向上的距離。

7、在本技術中，可以通過驅動第二齒輪或第三齒輪的移動實現方向盤位置的調節(jié)，能夠有利于提升駕駛體驗，也有利于實現車輛的大屏顯示，提升車輛的娛樂性。

8、在一種可能的設計中，第一連接軸與第二齒輪中的一個設置有凸起部，另一個設置有凹陷部，第二齒輪相對于第一連接軸移動時，凸起部能夠沿凹陷部滑動；或者，第一連接軸與第三齒輪中的一個設置有凸起部，另一個設置有凹陷部，第一連接軸相對于第三齒輪移動時，凸起部能夠沿凹陷部滑動；沿第一連接軸的周向，凸起部與凹陷部的側壁抵接。

9、在本技術中，凸起部和凹陷部的配合限制了第二齒輪或第三齒輪的移動方向，提升了第二齒輪或第三齒輪的移動平穩(wěn)性。同時，凸起部沿第一連接軸的軸向延伸，降低了凸起部脫離滑槽的風險，從而降低了第二齒輪、第一連接軸和第三齒輪之間傳動失效的風險，提升了第一傳動組件的傳動可靠性。

10、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括第一殼體，從動輪和第三齒輪均安裝于第一殼體，第一殼體安裝于轉向柱；驅動組件包括第三電機和與第三電機連接的第二殼體；方向盤、主動輪和從動輪均安裝于第二殼體，第一連接軸安裝于第一殼體，第二殼體能夠在第三電機的作用下沿第一連接軸的軸向移動，以帶動方向盤、主動輪和第二齒輪在第一連接軸的軸向上同步移動；或者，方向盤、主動輪、第二齒輪和第一連接軸均安裝于第二殼體，第二殼體能夠在第三電機的作用下沿第一連接軸的軸向移動，以帶動方向盤、主動輪、第二齒輪和第一連接軸在第一連接軸的軸向上同步移動。

11、在本技術中，通過第三電機驅動第二殼體的移動帶動主動輪和第二齒輪同步移動，降低了方向盤移動過程中主動輪和第二齒輪分離導致從動輪無法正常轉動的風險，提升了第一傳動組件的傳動穩(wěn)定性。通過第三電機驅動第二殼體的移動帶動主動輪、第二齒輪和第一連接軸同步移動，降低了方向盤移動過程中主動輪和第二齒輪分離導致從動輪無法正常轉動的風險，提升了第一傳動組件3的傳動穩(wěn)定性。

12、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括第二傳動組件，第二傳動組件至少包括第四齒輪和第一齒條，第四齒輪與第三電機連接，第一齒條與第二殼體連接或一體成型，第四齒輪與第一齒條嚙合，第三電機能夠帶動第四齒輪轉動，以驅動第一齒條沿第一連接軸的軸向移動。

13、在本技術中，第三電機通過齒輪-齒條的配合結構驅動第二殼體移動，簡化了第二傳動組件的結構，從而有利于減小第二傳動組件以及方向盤系統(tǒng)的整體尺寸。

14、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括第二傳動組件，第二傳動組件至少包括蝸輪條和第一蝸桿，第一蝸桿與第三電機固定連接，蝸輪條與第二殼體固定連接或一體成型，第一蝸桿與蝸輪條嚙合，第三電機能夠帶動第一蝸桿轉動，以驅動蝸輪條沿第一連接軸的軸向移動。

15、在本技術中，第一蝸桿的螺旋升角(相當于斜面的傾斜角度)小于第一蝸桿與蝸輪條的接觸面之間的靜摩擦角，當蝸輪條受到其他外力(即非第一蝸桿的驅動力)作用試圖反向移動時，由于第一蝸桿與蝸輪條之間的摩擦力能夠限制蝸輪條的反向移動，使得第二傳動組件具有較強的自鎖能力，從而提升了方向盤在既定位置的穩(wěn)定性。

16、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括第二傳動組件，第二傳動組件至少包括第二蝸桿、蝸輪、第二連接軸、第五齒輪和第二齒條，第二蝸桿與第三電機連接，蝸輪與第二蝸桿嚙合，蝸輪與第五齒輪分別連接于第二連接軸的兩端，第五齒輪與第二齒條嚙合，第二齒條與第二殼體連接或一體成型；第三電機能夠帶動第二蝸桿繞自身軸線轉動，在第二蝸桿的驅動下，蝸輪能夠通過第二連接軸帶動第五齒輪繞第五齒輪的軸線轉動，以驅動第二齒條沿第一連接軸的軸向移動。

17、在本技術中，通過蝸輪-蝸桿以及齒輪-齒條的共同配合實現第二殼體的移動，能夠在實現自鎖的同時，增加第三電機的設置位置的靈活性。

18、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括第二傳動組件，第二傳動組件至少包括絲桿和絲桿螺母，絲桿與第三電機連接，絲桿螺母套設于絲桿上并與絲桿嚙合，絲桿螺母與第二殼體連接，第三電機能夠帶動絲桿轉動，以驅動絲桿螺母沿第一連接軸的軸向移動。

19、在本技術中，絲桿和絲桿螺母的傳動具有較高的精度，從而提升了對方向盤的移動的控制精度。同時，絲桿和絲桿螺母的配合具有較強的剛度，能夠延長第二傳動組件的使用壽命。

20、在一種可能的設計中，第二殼體與第一殼體中的一個設置有沿第一連接軸的軸向延伸的滑槽，另一個設置有滑動部，第二殼體沿第一連接軸的軸向移動時，滑動部能夠沿滑槽移動。

21、在本技術中，滑動部滑槽的側壁滑動能夠提升第二殼體移動的平穩(wěn)性。

22、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括傳感器和控制器，控制器分別與傳感器和第三電機電連接或信號連接，傳感器用于檢測第二殼體的位置或移動距離，在傳感器檢測到第二殼體移動至預設位置或預設距離時，控制器用于控制第三電機停止工作。

23、在本技術中，傳感器測和控制器的配合工作能夠降低方向盤的移動距離超出預設范圍的風險，從而降低了方向盤、第一傳動組件、轉向柱或第二傳動組件損壞的風險。

24、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括控制按鈕和控制器，控制按鈕與控制器直接連接或間接連接，控制器與第三電機電連接或信號連接，控制按鈕用于通過控制器控制第三電機開始或停止工作。

25、在本技術中，設置控制按鈕能夠便于操作者控制方向的開始或停止移動。

26、在一種可能的設計中，主動輪和從動輪均為直齒輪，主動輪和從動輪直接或間接嚙合。

27、在本技術中，主動輪和從動輪均為直齒輪且嚙合，簡化了第一傳動組件的結構，從而降低了方向盤系統(tǒng)的結構復雜度，并有利于減小方向盤系統(tǒng)的整體尺寸。

28、在一種可能的設計中，第一傳動組件還包括中間傳動組件，中間傳動組件至少包括第一齒輪，第一齒輪分別與主動輪和從動輪嚙合。

29、在本技術中，主動輪和從動輪之間設置有至少一個第一齒輪，能夠增加主動輪與從動輪之間的距離，也能夠進一步增加主動輪與從動輪的設置位置的靈活性，進而進一步提升了方向盤和轉向柱的設置位置的靈活性。

30、在一種可能的設計中，主動輪和從動輪均為帶輪，第一傳動組件還包括皮帶，沿主動輪和從動輪的周向，皮帶繞設于主動輪和從動輪的外側，主動輪用于通過皮帶帶動從動輪轉動。

31、在本技術中，主動輪與從動輪之間通過皮帶進行運動傳遞，在方向盤系統(tǒng)組裝的過程中，可以根據實際需求通過更換皮帶的長度來調整第一軸體和第二軸體之間距離，從而進一步提升了方向盤的設置位置的靈活性。

32、在一種可能的設計中，主動輪設置有多個第一齒部，皮帶設置有多個第三齒部，第三齒部的至少部分位于相鄰的第一齒部之間的間隙內并與第一齒部的側壁抵接，以使主動輪和皮帶嚙合；從動輪設置有多個第二齒部，皮帶設置有多個第三齒部，第三齒部的至少部分位于相鄰的第二齒部之間的間隙內并與第二齒部的側壁抵接，以使從動輪和皮帶嚙合。

33、在本技術中，通過嚙合的第一齒部、第三齒部和第二齒部實現主動輪與皮帶、從動輪與皮帶之間的運動的傳遞，降低了主動輪無法帶動皮帶運動、皮帶無法帶動從動輪運動的風險，從而提升了主動輪與皮帶之間、從動輪與皮帶之間的運動傳遞的可靠性。

34、在一種可能的設計中，第一傳動組件還包括張緊輪，張緊輪與皮帶抵接，張緊輪用于張緊皮帶。

35、在本技術中，張緊輪用于繃緊皮帶，降低了皮帶松動導致主動輪無法帶動從動輪轉動的風險，同時，張緊輪繃緊皮帶也有利于增加皮帶與主動輪之間、皮帶與從動輪之間的摩擦力，從而提升了第一傳動組件的傳動穩(wěn)定性及可靠性。

36、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括第一電機，第一電機與張緊輪直接或間接連接，在垂直于主動輪和從動輪的軸線的平面內，第一電機用于驅動張緊輪向靠近或遠離主動輪和從動輪的方向移動，在張緊輪向遠離主動輪和從動輪的方向移動的過程中，張緊輪用于通過皮帶帶動主動輪朝向靠近從動輪的方向移動。

37、在本技術中，通過驅動主動輪和張緊輪的移動實現方向盤位置的調節(jié)，能夠有利于提升駕駛體驗，也有利于實現車輛的大屏顯示，提升車輛的娛樂性。

38、本技術第二方面提供一種車輛，包括以上任一項所述的方向盤系統(tǒng)，轉向柱的第二軸體與車輛的車輪連接，用于驅動車輪轉動。

39、在本技術中，方向盤與轉向柱通過第一傳動組件間接連接，使得方向盤與轉向柱的安裝位置具有一定的靈活性，例如，方向盤和轉向柱可以偏心設置，第一軸體的軸線與第二軸體的軸線不在同一個延長線上，以便于增加轉向柱上方用于安裝顯示屏的空間，有利于實現車輛的大屏顯示。

40、在一種可能的設計中，車輛還包括儀表盤，儀表盤與轉向柱沿車輛的高度方向分布。

41、在本技術中，顯示屏用于顯示車輛信息，以便于操作者及時的對車輛的油、電、車速、溫度等進行調整

42、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)包括控制器和第三電機，控制器與第三電機電連接或信號連接，沿第一軸體與第二軸體的分布方向，第三電機用于驅動方向盤向靠近或遠離轉向柱的方向移動；車輛還包括檢測系統(tǒng)和中控系統(tǒng)，中控系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)均與控制器電連接或信號連接，檢測系統(tǒng)用于檢測車輛的車速和檔位，在檢測系統(tǒng)檢測到車輛的車速大于零和/或車輛的檔位為非泊車檔位時，中控系統(tǒng)還用于通過控制器將第三電機鎖定在非工作狀態(tài)，在檢測系統(tǒng)檢測到車輛的車速為零且車輛的檔位為泊車檔位時，中控系統(tǒng)用于通過控制器解鎖第三電機。

43、在本技術中，通過檢測系統(tǒng)對車輛的車速和檔位的識別控制第三電機的鎖定或解鎖，能夠降低車輛行駛過程中方向盤移動的風險，從而提升了車輛行駛過程中的安全性。

44、本技術第三方面提供一種方向盤系統(tǒng)的傳動方法，方向盤系統(tǒng)包括轉向柱、方向盤和第一傳動組件，轉向柱包括第二軸體，方向盤包括第一軸體，第一傳動組件至少包括主動輪和從動輪，向盤系統(tǒng)的傳動方法包括：驅動方向盤繞第一軸體的軸線轉動；第一軸體帶動主動輪繞第一軸體的軸線轉動；主動輪帶動從動輪繞第二軸體的軸線轉動；從動輪帶動第二軸體繞自身軸線轉動，第二軸體用于帶動車輛的車輪轉動。

45、在本技術中，方向盤與轉向柱通過第一傳動組件間接連接，使得方向盤與轉向柱的安裝位置具有一定的靈活性，例如，方向盤和轉向柱可以偏心設置，第一軸體的軸線與第二軸體的軸線不在同一個延長線上，以便于增加轉向柱上方用于安裝顯示屏的空間，有利于實現車輛的大屏顯示。

46、在一種可能的設計中，第一傳動組件還包括與主動輪嚙合的第二齒輪、與從動輪嚙合的第三齒輪和第一連接軸，主動輪、從動輪、第二齒輪和第三齒輪均為錐齒輪；主動輪帶動從動輪繞第二軸體的軸線轉動的過程包括：主動輪帶動第二齒輪繞第一連接軸的軸線轉動；第二齒輪帶動第一連接軸繞自身軸線轉動；第一連接軸帶動第三齒輪繞自身軸線轉動；第三齒輪帶動從動輪繞第二軸體的軸線轉動。

47、在本技術中，主動輪和從動輪之間通過第二齒輪、第一連接軸和第三齒輪實現運動的傳遞，在方向盤系統(tǒng)組裝過程中可以通過調整第一連接軸的長度靈活的調整第一軸體和第二軸體之間距離，從而進一步提升了方向盤的設置位置的靈活性。

48、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)的傳動方法還包括：沿第一連接軸的軸向，驅動組件驅動主動輪和第二齒輪相對于第一連接軸朝向靠近或遠離第二軸體的方向移動；或者，沿第一連接軸的軸向，驅動組件驅動主動輪、第二齒輪和第一連接軸相對于第三齒輪朝向靠近或遠離第二軸體的方向移動。

49、在本技術中，可以通過驅動第二齒輪或第三齒輪的移動實現方向盤位置的調節(jié)，能夠有利于提升駕駛體驗，也有利于實現車輛的大屏顯示，提升車輛的娛樂性。

50、在一種可能的設計中，驅動組件驅動主動輪和第二齒輪相對于第一連接軸朝向靠近或遠離第二軸體的方向移動的過程包括：第三電機驅動第二殼體沿第一連接軸的軸向移動；第二殼體帶動第二齒輪、主動輪和方向盤移動；驅動組件驅動主動輪、第二齒輪和第一連接軸相對于第三齒輪朝向靠近或遠離第二軸體的方向移動的過程包括：第三電機驅動第二殼體沿第一連接軸的軸向移動；第二殼體帶動第一連接軸、第二齒輪、主動輪和方向盤移動。

51、在本技術中，通過第三電機驅動第二殼體的移動帶動主動輪和第二齒輪同步移動，降低了方向盤移動過程中主動輪和第二齒輪分離導致從動輪無法正常轉動的風險，提升了第一傳動組件的傳動穩(wěn)定性。通過第三電機驅動第二殼體的移動帶動主動輪、第二齒輪和第一連接軸同步移動，降低了方向盤移動過程中主動輪和第二齒輪分離導致從動輪無法正常轉動的風險，提升了第一傳動組件3的傳動穩(wěn)定性。

52、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括嚙合的第四齒輪和第一齒條，第三電機驅動第二殼體沿第一連接軸的軸向移動的過程包括：第三電機驅動第四齒輪繞自身軸線轉動；第四齒輪帶動第一齒條沿第一連接軸的軸向移動；第一齒條帶動第二殼體移動。

53、在本技術中，第三電機通過齒輪-齒條的配合結構驅動第二殼體移動，簡化了第二傳動組件的結構，從而有利于減小第二傳動組件以及方向盤系統(tǒng)的整體尺寸。

54、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括嚙合的蝸輪條和第一蝸桿，第三電機驅動第二殼體沿第一連接軸的軸向移動的過程包括：第三電機驅動第一蝸桿繞第一蝸桿軸線轉動；第一蝸桿帶動蝸輪條沿第一連接軸的軸向移動；蝸輪條帶動第二殼體移動。

55、在本技術中，第一蝸桿的螺旋升角(相當于斜面的傾斜角度)小于第一蝸桿與蝸輪條的接觸面之間的靜摩擦角，當蝸輪條受到其他外力(即非第一蝸桿的驅動力)作用試圖反向移動時，由于第一蝸桿與蝸輪條之間的摩擦力能夠限制蝸輪條的反向移動，使得第二傳動組件具有較強的自鎖能力，從而提升了方向盤在既定位置的穩(wěn)定性。

56、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括嚙合的第二蝸桿和蝸輪以及嚙合的第五齒輪和第二齒條，第三電機驅動第二殼體沿第一連接軸的軸向移動的過程包括：第三電機驅動第二蝸桿繞第二蝸桿的軸線轉動；第二蝸桿帶動蝸輪繞蝸輪的軸線轉動；蝸輪通過第二連接軸帶動第五齒輪繞第五齒輪的軸線轉動；第五齒輪帶動第二齒條沿第一連接軸的軸線移動；第二齒條帶動第二殼體移動。

57、在本技術中，通過蝸輪-蝸桿以及齒輪-齒條的共同配合實現第二殼體的移動，能夠在實現自鎖的同時，增加第三電機的設置位置的靈活性。

58、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括嚙合的絲桿和絲桿螺母，第三電機驅動第二殼體沿第一連接軸的軸向移動的過程包括：第三電機驅動絲桿繞絲桿的軸線轉動；絲桿帶動絲桿螺母沿第一連接軸的軸線移動；絲桿螺母帶動第二殼體移動。

59、在本技術中，絲桿和絲桿螺母的傳動具有較高的精度，從而提升了對方向盤的移動的控制精度。同時，絲桿和絲桿螺母的配合具有較強的剛度，能夠延長第二傳動組件的使用壽命。

60、在一種可能的設計中，方向盤系統(tǒng)還包括分別與主動輪和從動輪嚙合的第一齒輪，主動輪、從動輪和第一齒輪均為直齒輪，主動輪帶動從動輪繞第二軸體的軸線轉動的過程包括：主動輪帶動第一齒輪繞第一齒輪的軸線轉動；第一齒輪帶動從動輪繞第二軸體的軸線轉動。

61、在本技術中，主動輪和從動輪之間設置有至少一個第一齒輪，能夠增加主動輪與從動輪之間的距離，也能夠進一步增加主動輪與從動輪的設置位置的靈活性，進而進一步提升了方向盤和轉向柱的設置位置的靈活性。

62、在一種可能的設計中，主動輪和從動輪均為帶輪，第一傳動組件還包括皮帶，主動輪帶動從動輪繞第二軸體的軸線轉動的過程包括：主動輪帶動皮帶沿皮帶的周向移動；皮帶帶動從動輪繞第二軸體的軸線轉動。

63、在本技術中，主動輪與從動輪之間通過皮帶進行運動傳遞，在方向盤系統(tǒng)組裝的過程中，可以根據實際需求通過更換皮帶的長度來調整第一軸體和第二軸體之間距離，從而進一步提升了方向盤的設置位置的靈活性。

64、在一種可能的設計中，第一傳動組件還包括張緊輪和第一電機，方向盤系統(tǒng)的傳動方法包括：在垂直于主動輪和從動輪的軸線的平面內，第一電機驅動張緊輪向遠離主動輪和從動輪的方向移動；在張緊輪的帶動下，皮帶帶動主動輪向靠近從動輪的方向移動；主動輪帶動方向盤移動。

65、在本技術中，通過驅動主動輪和張緊輪的移動實現方向盤位置的調節(jié)，能夠有利于提升駕駛體驗，也有利于實現車輛的大屏顯示，提升車輛的娛樂性。