[实用新型]径向挡环式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，具体地说是一种径向挡环式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。 

专利申请号为201310025567.X的车辆线控转向方向盘装置，能够在不同的工作状况下改变工作模式，调整在相应模式下方向盘完成全转向的转动圈数，并且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。所述车辆线控转向方向盘装置中当方向盘转动时就会带动双向液压泵转动，双向液压泵输出的液压油进入比例节流阀，从比例节流阀出来的液压油又进入双向液压泵的进油口，比例节流阀根据微控制单元传递来的路面信息指令开启不同的节流面积，使双向液压泵的进油口和出油口之间产生相应的压力差，由此压力差产生的作用力就会作用到方向盘上产生相应的阻尼力，即可以给驾驶员提供相应的路感反馈，压差传感器不断检测双向液压泵和比例节流阀进出油口之间的压力差值并输出电信号，控制调整比例节流阀的节流面积，进而达到合适的路感状态。这种车辆线控转向方向盘装置，运用比例节流阀和双向液压泵来给驾驶员提供合适的路感，势必会增加双向液压泵、比例节流阀、油箱以及补油阀等机械零件，不仅增加了本装置的重量，而且管路结构复杂，体积臃肿，增加了安装难度，同时造成了制造成本大幅升高，浪费材料。 

因此设计一种新型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

本发明提供的径向挡环式车辆线控转向方向盘装置，能够克服现有技术中的不足，简化机械装置结构，减低安装难度和成本，同时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：方向盘装置包括中心轴、箱体、角位移传感器、下限位开关、上限位开关、传动丝杠、传动螺母、支架、联轴器、电机支架 和电机，另外方向盘装置主要由限位盘、挡环、电磁线圈、线圈骨架和阻尼盘组成，所述中心轴上端通过轴承安装在箱体上端盖的轴承座内，所述中心轴下侧通过轴承安装在箱体下端盖上的轴承座内，所述角位移传感器固定安装在箱体上端盖的下表面上，所述角位移传感器的输入空心轴与中心轴固定配合安装，所述限位盘动配合安装在中心轴上，所述挡环左下侧设有径向扇形凸台，所述扇形凸台圆心角为α度，所述挡环共有N个，所述挡环最内侧的那一个固定安装在中心轴上，所述挡环彼此间均采用滑动配合安装，所述挡环下端面与箱体下端盖的上表面滑动配合安装，所述挡环上端面与限位盘的下端面滑动配合安装，所述箱体下端盖的上表面左侧设有圆心角为α度的凸台，所述挡环最外侧的那一个的扇形凸台与箱体下端盖上表面的扇形凸台径向尺寸相互对应，所述挡环最外侧的那一个的扇形凸台接触到箱体下端盖上表面的扇形凸台后受到限制，所述电磁线圈通过线圈骨架固定安装在箱体下端盖的下表面上，所述阻尼盘固定安装在中心轴的下端，所述阻尼盘右侧设置有径向凸台，所述上限位开关和下限位开关固定安装在支架的左侧板上，所述传动丝杠通过轴承安装在支架上，所述传动螺母与传动丝杆传动配合安装，所述传动螺母左侧设有凸台，所述传动螺母右侧设有挡块，所述传动螺母右侧挡块与箱体左侧壁板上的长槽滑动配合安装，所述传动螺母的前侧面与支架前侧板的内侧面滑动配合安装，所述传动螺母的后侧面与支架后侧板的内侧面滑动配合安装，所述传动螺母位于下极限位置时，所述传动螺母右侧挡块和阻尼盘右侧径向凸台接触限制其继续向前转动，所述支架固定安装在箱体的左侧壁板上，所述电机固定安装在电机支架上，所述电机支架固定安装在箱体左侧壁板上，所述传动丝杠通过联轴器与电机的输出轴固定联接。 

所述箱体由上端盖、下端盖和四个侧壁板固定联接而成。所述挡环上的扇形凸台圆心角为30度，箱体下端盖上表面的扇形凸台圆心角也是30度，挡环一共有6个。所述角位移传感器为空心轴角编码器。所述电机的输出轴与传动丝杠安装在同一轴心线上。所述上限位开关安装高度与传动螺母位于上极限位置时左侧凸台的高度一致，所述下限位开关安装高度与传动螺母位于下极限位置时左侧凸台的高度一致。所述线圈骨架是铁磁性材料。所述阻尼盘是铁磁性材料。