[发明专利]用于线控转向车辆的方向盘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆转向装置，具体地说是一种用于线控转向车辆的方向盘装置。

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转向灵敏度和路感不可调节、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电控制单元(ECU)，ECU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。

因此设计一种用于线控转向车辆的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

本发明提供的用于线控转向车辆的方向盘装置，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：装置主要由主要由主动锥齿轮、行程挡板、限位挡块、挡块支撑座、丝杠轴、传动螺母、联动杆、箱体、油缸、压差传感器、比例节流阀、角位移传感器、联轴器、补油阀、油箱、从动锥齿轮、主动轴、电磁铁、复位弹簧以及方向盘组成；所述角位移传感器固定安装在箱体上，所述方向盘的旋转杆与主动轴的上端通过联轴器固定联接，所述主动轴的下端通过联轴器与角位移传感器的输入轴固定联接，所述角位移传感器的轴心线与主动轴的轴心线同心安装，所述主动轴通过轴承安装在箱体上，所述主动锥齿轮与主动轴固定联接，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合传动配合安装，所述从动锥齿轮固定安装在丝杠轴的左端，所述丝杠轴的两侧通过轴承安装在箱体上，所述传动螺母与丝杠轴传动配合安装，所述传动螺母与挡块支撑座固定联接，所述限位挡块通过销轴活动联接在挡块支撑座上，所述复位弹簧一端与挡块支撑座固定联接，所述复位弹簧另一端与限位挡块固定联接，所述电磁铁安装在挡块支撑座上，所述电磁铁的铁芯与限位挡块通过销轴活动联接，所述行程挡板固定安装在箱体上，所述行程挡板后侧设置有一个短凹槽，所述行程挡板前侧设置有一个长凹槽，所述行程挡板前侧的长凹槽和后侧的短凹槽长度方向中心位置相互重合，所述传动螺母与联动杆固定联接，所述联动杆与油缸两端的输出杆固定联接，所述油缸工作油口通过管路与比例节流阀的工作油口对应联接，所述油缸的两个工作油管路之间安装有压差传感器。

所述挡块支撑座上设置有两个护板与限位挡块两侧动配合接触，只允许限位挡块在两个护板之间围绕销轴转动。所述油缸的两个工作油管路上各设置一个补油阀，补油阀的进油口与油箱联接，封闭的油箱安装在箱体上。所述箱体为前后两侧设有可拆卸镶板的焊接件。所述限位挡块为U形叉结构。

采用本发明的有益效果是，能准确地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是本发明所述用于线控转向车辆的方向盘装置的主视图；

图2是本发明所述用于线控转向车辆的方向盘装置的左视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是图1的B-B剖视图。