[发明专利]车辆线控转向方向盘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆转向装置，具体地说是一种车辆线控转向方向盘装置。

背景技术

转向系统的功用是操纵车辆的行驶方向，系统应能根据需要保持车辆稳定地沿直线行驶，并能根据要求灵活地改变行驶方向。对转向系统的基本要求是操纵轻便灵活、工作稳定可靠、使用经济耐久，转向性能是保证车辆安全行驶，减轻驾驶员的劳动强度，提高作业生产率的重要因素。转向系统是决定车辆安全性和作业效率的关键总成。

随着应用场合工况要求的提高和现代技术的发展，车辆转向系统的性能需要进一步提高，解决原有的转向系统中存在的灵敏度不可调节、没有路感、结构复杂、噪音高等问题，为提高转向性能，科技工作者致力于研究线控转向技术。它是通过微电子技术连接并控制转向系统的各个元件来代替传统的机械或液压连接。线控转向技术采用传感器记录驾驶者的转向数据，然后通过数据线将信号传递给车上的微控制单元(MCU)，MCU综合这些和其他信号做出判断后，再控制车辆的转向角度。由于取消了方向盘和转向轮之间的机械连接，完全摆脱了传统转向系统的各种限制，因此使车辆的设计、装配大为简化，而且还可以自由设计车辆转向的力传递特性和角传递特性，是车辆转向系统的重大革新。特别是在工程机械上，尤其是装载机对转向系统要求更高，现有主要的技术方案是在方向盘底部安装一个全液压转向器，通过转动方向盘控制通往转向油缸的流量，这样的转向方式存在许多问题，首先，由于选择的转向器固定，转向时从一个极限位置到另一个极限位置的方向盘所需的转动圈数也就固定了，在进行装载作业时，需要频繁的大角度的转向才能完成工作，这时操作者的劳动强度是很大的。其次，驾驶员在驾驶过程中没有合适的路感，操作不舒服，再次，由于全液压转向器需要安装在方向盘的下端，因此，必须把管路引到驾驶室附近，这就增加了装配过程的复杂程度和驾驶室内的噪音。

因此设计一种车辆线控转向方向盘装置变得非常有必要，有利于推动线控转向系统的开发、研制与应用。

发明内容

本发明提供的车辆线控转向方向盘装置，能够准确检测方向盘的旋转角度，能为驾驶员提供可调、合适的路感，且能在不同的工况下改变工作模式、调整方向盘完成全转向的转动圈数。

为了解决上述的技术问题，本发明采用下述技术方案：装置主要由直线导轨、行程挡块、主动齿轮、主动齿轮轴、小齿轮、齿条、轴承座、从动齿轮轴、从动齿轮、左联轴器、右联轴器、角位移传感器、双向液压泵、压差传感器、比例节流阀、补油阀、油箱、箱体、电机、挡板、挡板支撑座、滑块和方向盘组成，所述直线导轨与箱体固定联接，所述行程挡块与齿条背侧固定联接，所述行程挡块与滑块固定联接，所述滑块滑动联接在直线导轨上，所述行程挡块的上侧设置有一个上长凹槽，下侧设置有一个和上长凹槽同样长度的下长凹槽，在下长凹槽的长度方向中心对称位置设置一个短凹槽，所述电机安装在箱体上，所述挡板与挡板销轴固定联接，挡板销轴动配合安装在两个挡板支撑座上，挡板销轴与电机的输出轴固定联接，所述挡板支撑座固定安装在箱体上，所述比例节流阀固定安装在箱体上，所述双向液压泵进出油口通过管路与比例节流阀的进出油口对应连接，所述双向液压泵与比例节流阀之间连接的进出油管路之间安装有压差传感器，所述双向液压泵安装在箱体上，所述主动齿轮轴通过左联轴器与双向液压泵的输入轴固定联接，所述主动齿轮与主动齿轮轴固定联接，所述小齿轮与主动齿轮轴固定联接，所述小齿轮与齿条啮合传动配合安装，所述方向盘的旋转杆与主动齿轮轴固定联接，所述角位移传感器安装在箱体上，所述从动齿轮轴通过右联轴器与角位移传感器的输入轴固定联接，所述从动齿轮与从动齿轮轴固定联接，所述主动齿轮与从动齿轮啮合传动配合安装，所述轴承座与箱体固定联接，所述从动齿轮轴通过轴承安装在轴承座上。

所述直线导轨是方型直线导轨，所述角位移传感器的轴心线与从动齿轮轴的轴心线同心安装，所述双向液压泵的轴心线与主动齿轮轴的轴心线同心安装，所述挡板支撑座上设置有两个护板与挡板两侧动配合接触，只允许挡板在两个护板之间围绕挡板销轴转动，所述主动齿轮与从动齿轮安装在同一平面上，所述双向液压泵与比例节流阀之间连接的进出油管路上各设置一个补油阀，补油阀的进油口与油箱连接，封闭的油箱安装在箱体上，所述电机为舵机电机。

采用本发明的有益效果是，能准确的检测方向盘的旋转角度，能给驾驶员提供可调、合适的路感，且能够在不同的工况下改变工作模式、调整方向盘完成全转向的转动圈数，有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是本发明所述车辆线控转向方向盘装置的主视图；