CN105216862A - 一种三轮叉车电动助力转向装置 - Google Patents

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一种三轮叉车电动助力转向装置，包括方向盘和电子控制单元，所述助力转向装置还包括传动轴、助力电机和连杆机构，所述助力电机的电机轴通过离合器与所述传动轴的上端连接；所述连接轴上套装有弹簧，所述连接轴座上设有用以检测连接轴转矩信号的电位计，所述电位计与所述电子控制单元连接，所述电子控制单元分别与所述助力电机、离合器连接；所述传动轴的下端设有主动齿轮，所述动力输出轴的中段设有从动齿轮，所述主动齿轮与中间传动齿轮啮合，所述中间传动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述动力输出轴的下端与所述连杆机构联动，所述连杆机构与车轮连接。本发明提供一种较省力、易维修的三轮叉车电动助力转向装置。

Description

一种三轮叉车电动助力转向装置
技术领域
本发明属于叉车设备领域，特别涉及一种三轮叉车电动助力转向装置。
背景技术
传统纯机械式的转向系统，转向时，完全靠驾驶员施加在方向盘上的转矩来使车轮转向。当车速比较低或者载重量比较大时，转向时转向轮受到的阻力就会非常大，驾驶员要在这样的情况下实现快速准确的转向就会感到异常的费力。
目前，叉车的助力转向系统一般采用液压控制系统，不仅加工难度大，性能不稳定，而且布置复杂，故障难维修，占用空间大，噪音大，还常常出现漏油的问题。当驱动电机位于车轮正上方时，传统转向机构不能有效实现方向盘与车轮的同步转向与连接问题。
发明内容
为了克服现有立式叉车助力转向装置的较费力、不易维修的不足，本发明提供一种较省力、易维修的三轮叉车电动助力转向装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种三轮叉车电动助力转向装置，包括方向盘和电子控制单元，所述方向盘与连接轴的上端连接，所述连接轴的下端通过连接轴座与动力输出轴的上端连接，所述助力转向装置还包括传动轴、助力电机和连杆机构，所述助力电机的电机轴通过离合器与所述传动轴的上端连接；
所述连接轴上套装有弹簧，所述连接轴座上设有用以检测连接轴转矩信号的电位计，所述电位计与所述电子控制单元连接，所述电子控制单元分别与所述助力电机、离合器连接；
所述传动轴的下端设有主动齿轮，所述动力输出轴的中段设有从动齿轮，所述主动齿轮与中间传动齿轮啮合，所述中间传动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述动力输出轴的下端与所述连杆机构联动，所述连杆机构与车轮连接。
进一步，所述连杆机构包括滑块、第一连杆、第二连杆和拉杆，所述第一连杆的上端与所述动力输出轴的下端铰接，所述第一连杆的下端与所述滑块铰接，所述滑块安装在水平设置的滑轨上，所述滑块与所述滑轨形成左右移动副，所述第二连杆的前端通过与滑轨平行布置的导向杆与所述滑块连接，所述导向杆的前端与所述滑块的后端固定连接，所述导向杆的后端与所述第二连杆的前端铰接，所述第二连杆的后端与所述拉杆的前端铰接，所述拉杆的后端与车轮连接，所述拉杆与固定在车架上的支点铰接并形成转动副。
再进一步，所述电子控制单元为单片机。
本发明的有益效果主要表现在：有效解决了传统机械转向机构转向手感不好的问题，避免了液压助力转向装置的一些缺陷；尤其解决了三轮叉车驱动电机位于车轮正上方时，传统转向系统不能有效实现方向盘与车轮的同步转向以及连接的问题。
附图说明
图1是一种三轮叉车电动助力转向装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1，一种三轮叉车电动助力转向装置，包括方向盘1和电子控制单元2，所述方向盘1与连接轴3的上端连接，所述连接轴3的下端通过连接轴座4与动力输出轴5的上端连接，所述助力转向装置还包括传动轴7、助力电机8和连杆机构，所述助力电机8的电机轴81通过离合器16与所述传动轴7的上端连接；
所述连接轴3上套装有弹簧17，所述连接轴座4上设有用以检测连接轴3转矩信号的电位计18，所述电位计18与所述电子控制单元2连接，所述电子控制单元2分别与所述助力电机8、离合器16连接；
所述传动轴7的下端设有主动齿轮11，所述动力输出轴5的中段设有从动齿轮9，所述主动齿轮11与中间传动齿轮10啮合，所述中间传动齿轮10与所述从动齿轮9啮合，所述动力输出轴5的下端与所述连杆机构联动，所述连杆机构与车轮15连接。
进一步，所述连杆机构包括滑块20、第一连杆12、第二连杆13和拉杆14，所述第一连杆12的上端与所述动力输出轴5的下端铰接，所述第一连杆12的下端与所述滑块铰接，所述滑块20安装在水平设置的滑轨21上，所述滑块20与所述滑轨21形成左右移动副，所述第二连杆13的前端通过与滑轨21平行布置的导向杆与所述滑块20连接，所述导向杆的前端与所述滑块20的后端固定连接，所述导向杆的后端与所述第二连杆13的前端铰接，所述第二连杆13的后端与所述拉杆14的前端铰接，所述拉杆14的后端与车轮15连接，所述拉杆14与固定在车架上的支点铰接并形成转动副。
再进一步，所述电子控制单元2为单片机。
本实施例中，当方向盘1转动时，电位计18检测到连接轴3转过的角度，并转化为转矩信号；所述连接轴3周围装有弹簧17，碟簧17位于连接轴座4上方，由弹簧压板固定；所述动力输出轴5的下段向下斜后方布置，与所述动力输出轴5的中段形成一定的拐角，所述拉杆14呈倒“V”字型，倒“V”字型的顶端可转动的铰接支点上，支点固定在车架上；所述中间传动齿轮10安装在转轴6上；所述滑轨21安装在车架上；电子控制单元2简称ECU，ECU根据方向盘1的转矩信号得到助力电机8的最佳目标参考电压或者电流，从而驱动助力电机8产生一定的助力转矩。
本发明的工作过程为：方向盘1转动时，弹簧17发生形变，产生一定的偏差位移，于是电位计18测得方向盘1的转矩信号，并传递给电子控制单元2，ECU根据方向盘1的转矩信号经过一定的控制策略得到助力电机8的最佳目标参考电压或者电流，使离合器16闭合，驱动助力电机8转动，进而通过齿轮传动使传动轴7转动，带动滑块20在水平滑轨21上左右移动，从而使拉杆14拉动车轮15转向，达到了助力转向的效果。
本发明有效解决了传统机械转向机构转向手感不好的问题，避免了液压助力转向装置的一些缺陷，尤其解决了三轮叉车驱动电机位于车轮正上方时，传统转向系统不能有效实现方向盘与车轮的同步转向以及连接的问题。

Claims (3)

1.一种三轮叉车电动助力转向装置，包括方向盘和电子控制单元，所述方向盘与连接轴的上端连接，所述连接轴的下端通过连接轴座与动力输出轴的上端连接，其特征在于：所述助力转向装置还包括传动轴、助力电机和连杆机构，所述助力电机的电机轴通过离合器与所述传动轴的上端连接；
所述连接轴上套装有弹簧，所述连接轴座上设有用以检测连接轴转矩信号的电位计，所述电位计与所述电子控制单元连接，所述电子控制单元分别与所述助力电机、离合器连接；
所述传动轴的下端设有主动齿轮，所述动力输出轴的中段设有从动齿轮，所述主动齿轮与中间传动齿轮啮合，所述中间传动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述动力输出轴的下端与所述连杆机构联动，所述连杆机构与车轮连接。
2.如权利要求1所述的一种三轮叉车电动助力转向装置，其特征在于：所述连杆机构包括滑块、第一连杆、第二连杆和拉杆，所述第一连杆的上端与所述动力输出轴的下端铰接，所述第一连杆的下端与所述滑块铰接，所述滑块安装在水平设置的滑轨上，所述滑块与所述滑轨形成左右移动副，所述第二连杆的前端通过与滑轨平行布置的导向杆与所述滑块连接，所述导向杆的前端与所述滑块的后端固定连接，所述导向杆的后端与所述第二连杆的前端铰接，所述第二连杆的后端与所述拉杆的前端铰接，所述拉杆的后端与车轮连接，所述拉杆与固定在车架上的支点铰接并形成转动副。
3.如权利要求1或2所述的一种三轮叉车电动助力转向装置，其特征在于：所述电子控制单元为单片机。
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