[发明专利]线控转向车辆转向模式切换限位机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种限位机构，具体地说是一种线控转向车辆转向模式切换限位机构。

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。

随着应用场合工况要求的提高和现代技术的发展，车辆各方面性能需要进一步提高，尤其是在转向系统方面，提出了转向稳定可靠、操作轻便灵活、转向功率足够大等的技术要求，而在工程车辆中原有的转向系统中存在着灵敏度不可调节、没有路感等问题。为提高车辆转向性能，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。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。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综合有关的信号做出判断，发出控制车辆转向的指令，然后MCU检测车辆转过的角度信号与给定指令比较，构成闭环反馈控制，实现稳定、安全高性能的转向动作。在一些工程车辆的线控转向系统中方向盘的转动角度范围可以根据实际工况进行调节，在高速行驶工况时，方向盘顺时针或逆时针转动范围为900°，单方向连续转动900°时，就达到车辆右全转向或左全转向的位置，在低速装载作业时，方向盘顺时针或逆时针转动范围为180°，单方向连续转动180°时，就达到车辆右全转向或左全转向的位置，当方向盘转到极限位置时需要有机械装置进行限位。现有的技术方案是方向盘带动齿轮转动，从而使与之啮合的齿条移动，通过在不同位置设置挡块来限定齿条的极限位置，来实现转向模式的切换。由于方向盘转动的角度大，故齿条的尺寸和所需的工作空间就会很大，然而驾驶室底板的空间有限，不易进行设计安装。在现有的技术方案中，方向盘必须回正到车辆可以直线行驶状态时的初始位置才能实现一种转向模式向另一种转向模式的切换，缺少了实用性和灵活性。

因此设计一种线控转向车辆转向模式切换限位机构变得非常有必要，有利于推动线控转向系统的开发、研制与应用。

发明内容

本发明提供的线控转向车辆转向模式切换限位机构，能够可靠地实现方向盘在任意位置时转向模式的切换，且限位准确，又能减少限位结构的长度，从而减小整个方向盘装置的体积，节省安装空间。

为了解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：双向液压泵固定安装在箱体的底部，方向盘轴的下端通过联轴器与双向液压泵的输入轴固定联接，该装置主要包括直线位移传感器、滑块、直线导轨、丝杠、螺母、行程挡板、限位挡块、弹簧、从动架、凸轮、支撑座和电机，所述丝杠固定联接在方向盘轴上，所述螺母与丝杠传动配合安装，所述滑块固定安装在螺母的左侧面上，所述直线导轨固定安装在箱体的左侧壁上，所述滑块滑动联接到直线导轨上，所述直线位移传感器固定安装在箱体的左侧壁上，所述直线位移传感器的测量杆固定安装在滑块上，所述行程挡板固定安装在螺母的右侧面上，所述行程挡板右侧设置有一个长凹槽，又在长凹槽的长度方向中心位置对称设置一个短凹槽，所述长凹槽的长度方向中心位置与短凹槽的长度方向中心位置相同，所述支撑座固定安装在箱体的右侧壁上，所述限位挡块动配合安装在支撑座左端的滑道内，所述限位挡块为阶梯形状，所述弹簧为压缩弹簧安装在支撑座左端的滑道内，所述弹簧的右端与滑道内的环台接触、左端与限位挡块的阶梯面接触，所述从动架固定联接在限位挡块的右端，所述电机固定联接在支撑座上，所述凸轮固定联接在电机的输出轴上，所述凸轮的外轮廓与从动架右侧内表面动配合接触。

所述电机为舵机电机。当方向盘处于车辆直线行驶状态位置时，螺母和行程挡板处于初始位置，此时所述行程挡板右侧短凹槽长度方向的中心位置处于限位挡块的轴心线上。所述限位挡块左端为长方体形状，右端为圆柱体形状，所述弹簧套装在限位挡块右端圆柱体形状的部位。所述丝杠与方向盘轴同轴心线固定联接。所述螺母与丝杠采用小螺距结构。所述方向盘轴与直线导轨及直线位移传感器的测量杆相互平行安装。

采用本发明的有益效果是，能很好地实现方向盘在任意位置时转向模式的切换，且限位准确，又能减少限位结构的长度，从而减小整个方向盘装置的体积，节省安装空间，有很好的推广应用价值。