CN111152830A - 一种叉车及其单圈转向装置 - Google Patents

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张鑫
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Abstract

本发明提供一种单圈转向装置,包括方向盘、设于方向盘内部用以感应人手存在情况的感应器、与方向盘同轴连接阻尼装置以及与阻尼装置同轴连接且能够将方向盘限位于预设角度范围内转动的角度限位连接件;还包括与角度限位连接件同轴连接的转向编码器以及用以安装感应器并且将转向装置安装在车架上的架体。上述单圈转向装置,通过阻尼装置减小了施加于转向编码器转向轴上的转动力矩,避免转向轴被碾断,通过感应器可以感知操作者的操作状态,提升了驾驶安全性;通过角度限位连接件限制方向盘的转向角度,实现单向转向,其外型小巧,手感舒适,成本低廉。本发明还提供一种包括上述单圈转向装置的叉车,具有上述有益效果。

Description

一种叉车及其单圈转向装置
技术领域
本发明涉及转向装置技术领域,更具体地说,涉及一种单圈转向装置。本发明还提供一种包括上述单圈转向装置的叉车。
背景技术
目前,市面上的单手操作式的转向装置一般采用多圈的转向装置,存在着需要仪表来判断轮位的缺陷,这对仪表和软件提出了较高要求,增加了成本。如若将单圈转向编码器直接用于转向装置,则对编码器的要求很高,成本更加昂贵。普通的转向编码器由于存在没有阻尼装置,且转向轴脆弱,极易导致转向轴断裂。
发明内容
本发明的目的是提供一种单圈转向装置,其尺寸小巧、成本低廉、手感舒适,可以限定最大转向角度,操作灵敏,安全性能好。本发明的另一目的是提供一种包括上述单圈转向装置的叉车,具有上述技术优点。
本发明提供一种单圈转向装置,包括方向盘,还包括:
感应器,设于所述方向盘内部且与控制器相连、用以感应人手存在情况并当感应到人手存在时向所述控制器发射感应信号;
阻尼装置,与所述方向盘连接;
角度限位连接件,与所述阻尼装置相连并且带动所述方向盘于预设角度范围内转动;
转向编码器,与所述角度限位连接件同轴连接、且与所述控制器相连、用以检测所述方向盘的转动并向所述控制器输出转向信号;
架体,所述阻尼装置、所述角度限位连接件及所述转向编码器均安装在所述架体上,且通过所述架体将转向装置安装在车架上。
优选的,所述角度限位连接件包括固定安装于所述阻尼装置上的阻尼装置安装板、与所述阻尼装置同轴连接的限位板,所述阻尼装置安装板的底面设有限位柱,所述限位板设有用以将所述限位柱限位于预设角度范围内转动的弧形限位部,所述限位板还设有弧形限位部以及限位槽;还包括用以一端设于所述限位槽、另一端同轴连接所述转向编码器的连接件本体。
优选的,所述转向编码器的伸出轴上端设有第一扁口结构,所述连接件本体设有用以与所述第一扁口结构紧配连接的第一扁口槽。
优选的,所述限位柱于所述弧形限位部的转动角度为-90°~90°。
优选的,所述限位槽呈U型结构。
优选的,所述方向盘包括盖体和方向盘安装板,所述盖体和所述方向盘安装板形成用以安装所述感应器的内腔,所述盖体对应于所述感应器的感应面开设有镂空的感应槽,所述阻尼装置的伸出轴的上部设有第二扁口结构,所述盖体位于所述内腔的底面中心位置设有用以与所述第二扁口结构相适配的第二扁口槽,所述盖体和所述方向盘安装板设有同轴设置用以锁紧螺丝的螺丝孔。
优选的,所述盖体的侧周向设有防滑结构。
优选的,所述方向盘安装板设有环形过线孔。
优选的,所述架体包括呈L型结构的上连接件和下连接件,所述上连接件和所述下连接件的水平安装部分别用以安装所述车架和所述转向编码器,所述上连接件和所述下连接件的竖向连接部通过螺丝锁合固定。
本发明还提供一种叉车,包括如上述任一项所述的单圈转向装置。
与上述背景技术相比,本发明所提供的单圈转向装置,包括设于方向盘内部且连接控制器的感应器、与方向盘同轴转动连接的阻尼装置、转向编码器、与阻尼装置同轴连接且带动方向盘和转向编码器于预设角度范围内转动的角度限位连接件和用以安装各部位且将该转向装置安装于车架的架体。当操作者手握方向盘时,感应器即感应到此信息并向控制器发射感应信号:当转动方向盘时,通过阻尼装置增加方向盘的转动阻力,与此同时,驱动角度限位连接件进而驱动转向编码器转动,在角度限位连接件的作用下,将转向编码器发出信号传输至控制器,从而控制整车转向。本申请所提供的单圈转向装置,增加了转动阻力,减小了转向编码器转向轴的转动力矩,避免转向轴断裂,提高了驾驶安全性,可以将方向盘限定于预设范围内转动,实现单圈转向。此外,该单圈转向装置外型结构小巧,手感舒适,成本低廉。除此之外,本发明还提供一种包括上述单圈转向装置的叉车,具有单圈转向装置的上述技术优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的单圈转向装置的结构示意图;
图2为本发明所提供的单圈转向装置的另一角度的结构示意图;
图3为图1的内部结构示意图;
图4为图1的主视图;
图5为图1的仰视图;
图6为图1的剖视图。
其中,1-方向盘、2-感应器、3-阻尼装置、4-角度限位连接件、5-转向编码器、6-架体、7-车架;11-盖体、12-方向盘安装板、31-阻尼装置伸出轴、41-阻尼装置安装板、42-限位板、43-限位柱、44-连接件本体、45-限位槽、46-弧形限位部、61-上连接件、62-下连接件。
具体实施方式
需要说明的是,本文中出现的方位词“上、下”方向指的是图1中的上、下方向。本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的,它们的出现不应当影响本发明的保护范围。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图6,图1为本发明所提供的单圈转向装置的结构示意图;图2为本发明所提供的单圈转向装置的另一角度的结构示意图;图3为图1的内部结构示意图;图4为图1的主视图;图5为图1的仰视图;图6为图1的剖视图。
本发明提供一种单圈转向装置,包括方向盘1、感应器2、阻尼装置3、角度限位连接件4、转向编码器5和架体6,其中,感应器2设于方向盘1内部,且与外部控制器相连,通过感应器2感应人手存在情况,具体地,感应器2可以为现有技术中的红外线传感器,工作状态下透过方向盘1上的孔槽向外界发射红外线,当感应器2接收到因人手握住方向盘1时覆盖住感应器2的感应面而反射回的红外线时,即向外部控制器发送感应信号,以便后续方向盘1转动时控制车辆执行相应动作;阻尼装置3上端与方向盘1连接,下端与角度限位连接件4连接,角度限位连接件4与转向编码器5相连,当转动方向盘1时,方向盘1能够驱动阻尼装置3转动,通过角度限位连接件4进而驱动转向编码器5转动,在阻尼装置3的作用下,增加传递至转向编码器5转向轴的转动阻力,降低转向编码器5转速,减小了转向编码器5转向轴的转动力矩,防止转向轴发生疲劳断裂,增加方向盘1转动手感;角度限位连接件4在预设范围内转动,由此可以将方向盘1和转向编码器5限制于预设转角范围内,实现单圈转动。另外,上述阻尼装置3、角度限位连接件4及转向编码器5均安装在架体6上,通过架体6将转向装置安装在车架7上。
通过上述感应器2,可以感知人手操控动作,一旦感应器2接收到光线发射至人手而反射回的信号时,即将该感应信号发射至控制器,在此基础上,人手打方向盘1操作时,控制器即可控制车轮执行相应动作,防止误操作。通过在方向盘1与转向编码器5之间安装阻尼装置3和角度限位连接件4,通过机械结构实现方向盘1与转向编码器5之间的动力传递,与现有技术中不带有阻尼的单圈转向装置相比,方向盘1的转动手感佳,减小了转向编码器5的转动力矩,降低了能耗。
需要说明的是,上述阻尼装置3设有固定外壳和贯穿于固定外壳的中心转轴,中心转轴的两端分别连接方向盘1和角度限位连接件4,以实现方向盘1转动时驱动角度限位连接件4同步转动;关于阻尼装置3的具体结构及工作原理,请参考现有技术,本文不再展开。
在一种具体实施例中,上述角度限位连接件4包括阻尼装置安装板41、限位板42和连接件本体44,阻尼装置3通过螺栓等连接件固定安装在阻尼装置安装板41上,限位板42与阻尼装置3同轴连接,阻尼装置安装板41的底面设有限位柱43,限位板42还设有弧形限位部46和限位槽45,优选的,弧形限位部46为图5所示的于限位板42的边缘处周向分布的弧形缺口结构,限位槽45为图5所示的U型槽,连接件本体44呈L型结构,其设有插入端和连接端,插入端优选为圆柱形结构,设于限位槽45内,连接端设有第一扁口槽,与编码器伸出端的第一扁口结构紧配,在限位柱43的作用下,可以限制方向盘1的转动角度,通过限位槽45推动连接件本体44进而驱动转向编码器5转动。
初始状态下,上述限位柱43于弧形限位部46的中部位置,且弧形限位部46沿限位板42的周向呈180°分布,由此将方向盘1和转向编码器5的转动角度限制于-90°~90°范围内,可根据实际情况设计弧形限位部46的弧长。
具体地,转向编码器5的伸出轴上端设有第一扁口结构,连接件本体44设有第一扁口槽,第一扁口槽与第一扁口结构胀紧配合,实现连接件本体44带动转向编码器5同步转动。
上述方向盘1包括盖体11和方向盘安装板12,盖体11呈壳体结构,方向盘安装板12为板状结构,盖体11与方向盘安装板12构成内腔,用以安装感应器2,盖体11对应于感应器2的感应面开设有镂空的感应槽,阻尼装置3的伸出端的上部设有第二扁口结构,盖体11位于内腔的底面中心位置设有用以与第二扁口结构相适配的第二扁口槽,盖体11和方向盘安装板12设有同轴设置用以锁紧螺丝的螺丝孔,通过将第二扁口结构插装至第二扁口槽内,并利用螺丝锁紧盖体11与方向盘安装板12,实现盖体11与方向盘安装板12的固定。
出于方便转动盖体11的角度考量,可以在盖体11的侧周向设置防滑结构,例如防滑纹路或者防滑凸起,以增大手部摩擦力,防止手部打滑。
进一步地,为了便于感应器2线束通过,可以在方向盘安装板12上开设环形过线孔,过线孔的形状不仅限于环形,还可以为弧形、方形、多边形等形状,以便于将感应器2线束引出。
另外,上述架体6包括呈L型结构的上连接件61和下连接件62,上连接件61和下连接件62的水平安装部分别用以安装车架7和转向编码器5,上连接件61和下连接件62的竖向连接部通过螺丝锁合固定,架体6采用分体式结构,方便阻尼装置3和编码器的安装,且强度高,抗变形能力强,安装稳定。
装配时,首先,将感应器2安装在方向盘安装板12上,保证感应器2的感应面位于镂空结构下方,利用螺丝将盖体11锁固在方向盘安装板12上,构成第一装配体;然后,将阻尼装置安装板41和限位板42通过螺钉分别固定在阻尼装置3的固定外壳和伸出轴31上,将阻尼装置3安装在上连接件61上,将编码器安装在下连接件62,再利用螺栓锁紧上连接件61和下连接件62,构成第二装配体;其次,将第二装配体安装在架体6上;最后,通过将阻尼装置3伸出端装配于盖体11内腔的第二扁口槽内,实现对单圈转向装置的装配。
本发明还提供一种包括上述单圈转向装置的叉车,该叉车可以感应操作者的操作动作,反应灵敏,安全性高。
需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的叉车及其单圈转向装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种单圈转向装置,包括方向盘(1),其特征在于,还包括:
感应器(2),设于所述方向盘(1)内部且与控制器相连、用以感应人手存在情况并当感应到人手存在时向所述控制器发射感应信号;
阻尼装置(3),与所述方向盘(1)相连;
角度限位连接件(4),与所述阻尼装置(3)相连并且带动所述向盘(1)于预设角度范围内转动;
转向编码器(5),与所述角度限位连接件(4)同轴连接、且与所述控制器相连、用以检测所述方向盘(1)的转动并向所述控制器输出转向信号;
架体(6),所述阻尼装置(3)、所述角度限位连接件(4)及所述转向编码器(5)均安装在所述架体(6)上,且通过所述架体(6)将转向装置安装在车架(7)上。
2.根据权利要求1所述的单圈转向装置,其特征在于,所述角度限位连接件(4)包括固定安装于所述阻尼装置(3)上的阻尼装置安装板(41)、与所述阻尼装置(3)同轴连接的限位板(42),所述阻尼装置安装板(41)的底面设有限位柱(43),所述限位板(42)设有用以将所述限位柱(43)限位于预设角度范围内转动的弧形限位部(46),所述限位板(42)还设有弧形限位部(46)以及限位槽(45);还包括用以一端设于所述限位槽(45)、另一端同轴连接所述转向编码器(5)的连接件本体(44)。
3.根据权利要求2所述的单圈转向装置,其特征在于,所述转向编码器(5)的伸出轴上端设有第一扁口结构,所述连接件本体(44)设有用以与所述第一扁口结构紧配连接的第一扁口槽。
4.根据权利要求3所述的单圈转向装置,其特征在于,所述限位柱(43)于所述弧形限位部(46)的转动角度为-90°~90°。
5.根据权利要求4所述的单圈转向装置,其特征在于,所述限位槽(45)呈U型结构。
6.根据权利要求1~5任一项所述的单圈转向装置,其特征在于,所述方向盘(1)包括盖体(11)和方向盘安装板(12),所述盖体(11)和所述方向盘安装板(12)形成用以安装所述感应器(2)的内腔,所述盖体(11)对应于所述感应器(2)的感应面开设有镂空的感应槽,所述阻尼装置(3)的伸出轴(31)的上部设有第二扁口结构,所述盖体(11)位于所述内腔的底面中心位置设有用以与所述第二扁口结构相适配的第二扁口槽,所述盖体(11)和所述方向盘安装板(12)设有同轴设置用以锁紧螺丝的螺丝孔。
7.根据权利要求6所述的单圈转向装置,其特征在于,所述盖体(11)的侧周向设有防滑结构。
8.根据权利要求3所述的单圈转向装置,其特征在于,所述方向盘安装板(12)设有环形过线孔。
9.根据权利要求1所述的单圈转向装置,其特征在于,所述架体(6)包括呈L型结构的上连接件(61)和下连接件(62),所述上连接件(61)和所述下连接件(62)的水平安装部分别用以安装所述车架(7)和所述转向编码器(5),所述上连接件(61)和所述下连接件(62)的竖向连接部通过螺丝锁合固定。
10.一种叉车,其特征在于,包括如上述权利要求1~9任一项所述的单圈转向装置。
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