CN103112488B - 一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置 - Google Patents

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本发明涉及工业车辆转向操作控制装置，特别涉及一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置。本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置，包括手柄转向轴、与驱动轮联动且能够与所述手柄转向轴相对转动的驱动转向轴，该种手柄装置还包括能够由于手柄转向轴与驱动转向轴的相对转动而产生能够被操作者所感觉的变化的反馈件，且所述反馈件的变化幅度受控于所述手柄转向轴与驱动转向轴的相对转动幅度。本发明测避免出现操作者急转弯时转向判断出现偏差的现象，且成本较低。

Description

一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置
技术领域
本发明涉及工业车辆转向操作控制装置，特别涉及一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置。
背景技术
现有技术中的工业车辆转向方式一般采用电子转向，如授权公告号为CN201457457U的实用新型专利所公开的一种叉车电子转向装置，其包括步进电机、电动助力转向总成、控制器、限位传感器、接近开关、显不器、交流伺服电机，方向手轮所在的旋转轴与步进电机同轴连接，步进电机与电动助力转向总成控制器信号连接，限位传感器和接近开关并列设置在方向轮的两侧并与电动助力转向总成控制器信号连接，显示器与电动助力转向总成控制器信号连接，电动助力转向总成控制器输出端与交流伺服电机信号连接，交流伺服电机的输出轴与转向机构的动力轴配合连接。
又如授权公告号CN101734280B的发明专利所公开的一种成本低日用电量小的用于叉车的电子控制转向装置，它由转向乎柄、转向轴、方向轮、方向轮轴、直流电机、与叉车上的直流电源连接的转向控制器，齿轮箱、第一传动机构、第一传动机构、第一传感器、第一传感器以及第二传感器；第一传感器固定在叉车车体上且还通过第一传动机构与转向轴的下部连接；第一传感器固定在直流电机上且与转轴固定连接；第二传感器设在叉车车体与第一传动机构的被动轮之间；第一传感器，直流电机、第一传感器、第二传感器，均与转向控制器电连接。
上述电子转向技术改善了原来工业车辆采用机械或液力转向装置的缺点，转向轻便、灵活。
然而，采用电子转向装置的工业车辆，其电子助力转向机构和驱动轮机构分开安装，需要转动时助力转向机构中的传感器或电位器接收手柄转动的信号再传递到控制系统中，控制系统驱动转向电机转动以带动驱动轮机构转向；以手柄转动角度和驱动转向比例为1:1的助力转向系统为例，原则上手柄的转向角度和速度应该实时的反应在驱动轮上，由于手柄带动的电子助力转向机构是和驱动轮机构分开的，操作者在转向操作的时候可能会过快的转向，然而大多数车辆的控制器控制转向电机转向的时间是固定的，此时操作者转向操作的时间小于电机转向时间，就会造成车辆的实际转向轨迹与操作者的估计不符，从而可能造成危险。
目前针对上述问题，采取的解决手段是通过缩小驱动轮的转向时间来实现手柄操作时间和驱动转向时间同步，但是这种方法需要较高的成本，不仅需要提高控制器的等级还需要高性能的转向电机；然而实际市面上普通的助力转向车辆驱动轮转向时间已经能满足工作需求，增加如此多的成本来减小驱动轮转向时间以迎合操作者转向速度过快的突发情况并不实际。
发明内容
本发明的目的是提供一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置，避免出现操作者急转弯时转向判断出现偏差的现象，且成本较低。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置，包括手柄转向轴、与驱动轮联动且能够与所述手柄转向轴相对转动的驱动转向轴，该种手柄装置还包括能够由于手柄转向轴与驱动转向轴的相对转动而产生能够被操作者所感觉的变化的反馈件，且所述反馈件的变化幅度受控于所述手柄转向轴与驱动转向轴的相对转动幅度。
通过反馈件的设置，即使操作者急转弯时，也即转向操作时间小于电机转向时间时，操作者也通过感受反馈件由于手柄转向轴与驱动转向轴的相对转动而产生的变化来判断驱动是否已经转过相应的角度，从而解决现有技术中转向操作的时间小于电机转向时间时，就会造成车辆的实际转向轨迹与操作者的估计不符的现象；同时，由于本技术方案无需对控制器及转向电机提出更高的要求，仅是对操作者直接操作的装置进行改进，因此成本较低。
作为本发明的优选，所述反馈件是能够为所述手柄转向轴旋转提供阻力且为所述驱动转向轴同向旋转提供助力的弹性件。
作为本发明的再进一步优选，所述手柄转向轴与驱动转向轴套接，且所述手柄转向轴与驱动转向轴之间设有用于限制所述手柄转向轴与所述驱动转向轴之间相对转动幅度的周向间隙；所述反馈件位于所述周向间隙内。
作为本发明的再进一步优选，所述驱动转向轴包括法兰；所述手柄转向轴包括套于所述法兰竖直侧壁外的外套；所述法兰的竖直侧壁的内壁上开有凹槽；所述外套上具有位于所述凹槽内的凸起；所述转动区域为凸起侧壁与相应凹槽侧壁之间的空间。
作为本发明的再进一步优选，所述凹槽具有三个，相应的所述凸起也具有三个。
作为本发明的再进一步优选，所述凹槽具有两个，相应的所述凸起也具有两个。
作为本发明的再进一步优选，所述凹槽具有四个，相应的所述凸起也具有四个。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明结构简单，易于实施；能有效避免出现操作者急转弯时转向判断出现偏差的现象，且成本较低，更由于反馈件即为弹性件的设置，使本发明具有较强的操作手感，使操作者通过对手感的判断即可对驱动轮是否已转向至相应位置进行正确的判断。
附图说明
图1是实施例结构示意图；
图2是实施例中手柄转向轴与驱动转向轴之间的连接结构示意图。
图中，1、手柄转向轴，11、角位移传感器，12、外套，121、凸起，2、反馈件，3、驱动轮，5、驱动转向轴，51、法兰，511、凹槽，52、齿轮，6、车架，7、转向电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：如图1-2所示，一种工业车辆用差动式助力转向装置，包括车架6，车架6下部设有驱动轮3，车架6上还设有带动驱动轮3转动的驱动转向轴5，驱动转向轴5的下部固设有齿轮52，车架6上还设有与齿轮52啮合以带动驱动轮3转向的转向电机7。
驱动转向轴5上套设有手柄转向轴1，手柄转向轴1内设有用于检测手柄转向轴1转动角度以便于转向电机7执行相应转向动作的角位移传感器11。
手柄转向轴1具有外套12，外套12内侧壁设有三个凸起121；驱动转向轴5具有法兰51，法兰51的竖直侧壁套于外套12内，且法兰51的竖直侧壁上设有与容纳相应凸起121的三个凹槽511，且凹槽511的侧壁与相应凸起121的侧壁之间形成用于限制手柄转向轴1与驱动转向轴5之间相对转动幅度周向间隙；在每个周向间隙内都设有反馈件2；反馈件2为高分子弹性件。
工作原理：周向间隙能够使手柄转向轴1与驱动转向轴5产生的相对转动角度大于角位移传感器11的精度角；转向时，操作者转动手柄转向轴1，此时相应反馈件2被压缩，因此，操作者能清楚感受到反馈件2对手柄转向轴1产生的阻止手柄转向轴1继续转动的阻力，且该阻力大小直接受控于由于手柄转向轴1的转动，而使相应周向间隙被压缩的幅度，也即反馈件2被压缩的幅度；当操作者完成转向操作，转向电机7由于角位移传感器11的信号而带动驱动轮3，也即驱动转向轴5转动相应角度时，被压缩的反馈件2逐渐回复，从而使操作者能够清楚地感受到上述阻力地消失，以便于操作者能够对驱动轮是否已转至相应角度而具有正确的判断。
在这里，反馈件2也可以不仅仅为弹性件，可以能够为操作者所观察到的能够实时监测驱动轮转动幅度的仪表盘等指示件；反馈件2可以不仅仅为高分子弹性件，也可以为其它弹性件，例如弹簧；弹性件也不一定仅仅通过压缩产生弹力方式以便于操作者判断，例如，可通过拉伸弹性件产生弹力的方式；手柄转向轴1与驱动转向轴5的连接方式也不仅限于套接，可以为其它任何使反馈件2能够产生让操作者能感受到的变化的连接方式，例如，手柄转向轴1与驱动转向轴5呈现上下分布，两者的两相对端面之间设有能够由于两者的相对转动而扭曲的弹性件。

Claims (4)

1.一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置，包括手柄转向轴（1）、与驱动轮（3）联动且能够与所述手柄转向轴（1）相对转动的驱动转向轴（5），其特征在于，该种手柄装置还包括能够由于手柄转向轴（1）与驱动转向轴（5）的相对转动而产生能够被操作者所感觉的变化的反馈件（2），且所述反馈件（2）的变化幅度受控于所述手柄转向轴（1）与驱动转向轴（5）的相对转动幅度；
所述反馈件（2）是能够为所述手柄转向轴（1）旋转提供阻力且为所述驱动转向轴（5）同向旋转提供助力的弹性件；
所述手柄转向轴（1）与驱动转向轴（5）套接，且所述手柄转向轴（1）与驱动转向轴（5）之间设有用于限制所述手柄转向轴（1）与所述驱动转向轴（5）之间相对转动幅度的周向间隙；所述反馈件（2）位于周向间隙内；
所述驱动转向轴（5）包括法兰（51）；所述手柄转向轴（1）包括套于所述法兰（51）竖直侧壁外的外套（12）；所述法兰（51）的竖直侧壁的内壁上开有凹槽（511）；所述外套（12）上具有位于所述凹槽（511）内的凸起（121）；所述转动区域为凸起（121）侧壁与相应凹槽（511）侧壁之间的空间。
2.根据权利要求1所述的一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置，其特征在于，所述凹槽（511）具有三个，相应的所述凸起（121）也具有三个。
3.根据权利要求1所述的一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置，其特征在于，所述凹槽（511）具有两个，相应的所述凸起（121）也具有两个。
4.根据权利要求1所述的一种工业车辆用差动式助力转向手柄装置，其特征在于，所述凹槽（511）具有四个，相应的所述凸起（121）也具有四个。
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