CN111301521B - 一种转向装置以及转向方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转向装置以及转向方法，其包括：转向手柄以及用于将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索拉伸运动的传动机构，所述转向手柄可转动地设置在所述传动机构上，所述转向手柄与所述传动机构的输入端传动连接，所述传动机构的输出端用于与所述拉索连接。本发明的有益效果是：通过设计转向装置，使得左转或者右转时，转向摇臂均拉伸拉索的拉线，拉索的拉线只受单向拉伸，拉索的线皮不受压缩，防止拉索变形，提高转向装置的精准性以及可靠性，降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及车辆转向技术领域，尤其涉及一种转向装置以及转向方法。
背景技术
液压转向是指通过阀控制液压系统的变化，从而实现整车渐变转向。在现有技术中，通常使用比例电磁阀和角度传感器组合方式控制车辆转向，角度传感器与转向手柄通过联轴器等方式相连，驾驶员的转向意图转化为角度传感器的角度参数，比例电磁阀依据角度传感器的参数控制相应的液压输出，从而实现整车的转弯力矩渐变。现有技术的转向方案存在可靠性不足以及价格较高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种转向装置以及转向方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种转向装置，其包括：转向手柄以及用于将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索拉伸运动的传动机构，所述转向手柄可转动地设置在所述传动机构上，所述转向手柄与所述传动机构的输入端传动连接，所述传动机构的输出端用于与所述拉索连接。
本发明的有益效果是：通过设计转向装置，使得转向手柄左转或者右转时，传动机构均拉伸拉索的拉线，防止拉索变形，提高转向装置的精准性以及可靠性，降低生产成本。
进一步地，所述传动机构包括：挡板、转向摇臂以及支撑座，所述转向摇臂以及所述挡板的中部可转动地设置在所述支撑座上，所述转向手柄与所述挡板的一侧连接， 所述挡板的一侧与所述转向摇臂的一侧可转动连接，所述挡板的底部与所述转向摇臂的另一侧底端抵接。
进一步地，所述传动机构还包括：用于在转向手柄右摇摆时对转向摇臂的另一侧施加提升力的第一固定轴、用于在转向手柄左摇摆时对转向摇臂的一侧施加提升力的第二固定轴以及用于支撑所述转向摇臂并使转向摇臂沿其自身中部转动的第三固定轴，所述第一固定轴设置在所述挡板的另一侧，所述第二固定轴设置在所述挡板的中部，所述第一固定轴以及所述第二固定轴均凸出所述挡板端面；所述支撑座与车辆的架体连接，所述第三固定轴设置在所述支撑座上；
所述转向摇臂的一侧设置有用于安装第三固定轴的第一滑槽以及用于安装第二固定轴的安装孔，所述挡板上设置有用于安装第三固定轴的第二滑槽；所述第一固定轴设置在所述转向摇臂的下方，所述第二固定轴可转动地设置在所述安装孔中，所述第三固定轴可滑动地设置在第一滑槽和第二滑槽中；所述转向摇臂的另一侧用于与拉索连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设计转向装置，使得转向手柄左转或者右转时，转向摇臂均拉伸拉索的拉线，拉索的拉线只受单向拉伸，拉索的线皮不受压缩，防止拉索变形，提高转向装置的精准性以及可靠性，降低生产成本。第一滑槽的设置，用于降低制件要求，减少晃动。
进一步地，还包括：用于判断左转或者右转信号的角度传感器，所述第一固定轴的底部与所述角度传感器输入端的顶端抵接。
采用上述进一步方案的有益效果是：角度传感器的设置，用于判断用户的转向意图，判断用户操作是左转命令或者是右转命令，提高用户体验。
进一步地，还包括：套筒以及第四固定轴，所述套筒设置在所述转向手柄的一端，所述挡板的一侧套设在所述套筒上，所述第四固定轴设置在所述支撑座上，所述套筒可转动地套设在所述第四固定轴上。
采用上述进一步方案的有益效果是：套筒以及第四固定轴的设置，便于转向手柄转动，提高转向装置的可靠性。
进一步地，还包括：回位弹簧，所述回位弹簧套设在所述套筒上，所述第三固定轴位于所述回位弹簧的一对引脚之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：回位弹簧的设置，使得第三固定轴位于第一滑槽和第二滑槽的中部，便于左转或者右转操作完成之后，转向装置的自动复位，提高用户体验。
进一步地，套筒的轴线与所述转向手柄的轴线垂直设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：套筒的轴线与转向手柄的轴线垂直设置，便于转向手柄以套筒的轴线为中心进行转动。
进一步地，还包括：拉索固定座，所述拉索固定座设置在所述支撑座上，所述拉索的线皮固定在所述拉索固定座上，所述拉索的拉线可滑动地设置在所述线皮中。
采用上述进一步方案的有益效果是：拉索固定座的设置，便于转向摇臂对拉索的拉线进行拉伸，便于用户根据实际需要对拉索进行调节以及更换，提高转向装置的精准性。
进一步地，还包括：支撑轴，所述支撑轴的一端设置在所述支撑座上，所述支撑轴的另一端设置在车辆的架体上，所述拉索固定座套设在所述支撑轴上，所述支撑轴设置在所述转向摇臂的下方。
采用上述进一步方案的有益效果是：支撑轴的设置，便于将支撑座安装在车辆的架体上。
进一步地，所述转向摇臂以及所述挡板均为板状结构，所述第一固定轴为字母“L”型结构；所述第一滑槽以及所述第二滑槽为圆弧通孔。采用上述进一步方案的有益效果是：第一固定轴为字母“L”型结构，防止转向摇臂晃动，提高转向装置的可靠性。
此外，本发明实施例提供了一种转向方法，基于上述任意一项所述的转向装置，该转向方法包括：传动机构将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索的拉伸运动。
本发明的有益效果是：通过设计转向方法，使得转向手柄左转或者右转时，传动机构均拉伸拉索的拉线，防止拉索变形，提高转向的精准性以及可靠性，降低生产成本。
进一步地，所述传动机构将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索的拉伸运动的步骤包括：
所述转向手柄右摇摆带动所述挡板顺时针转动，第一固定轴与转向摇臂的底端抵接并带动转向摇臂以第四固定轴为旋转中心顺时针转动，转向摇臂带动拉索做拉伸运动；
所述转向手柄左摇摆带动所述挡板逆时针转动，第二固定轴带动转向摇臂以第三固定轴为旋转中心顺时针转动，转向摇臂带动拉索做拉伸运动。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设计转向方法，使得转向手柄左转或者右转时，传动机构均拉伸拉索的拉线，拉索的拉线只受单向拉伸，拉索的线皮不受压缩，防止拉索变形，提高转向的精准性以及可靠性，降低生产成本。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的转向装置的手柄右转结构示意图。
图2为本发明实施例提供的转向装置的手柄中立结构示意图之一。
图3为本发明实施例提供的转向装置的手柄左转结构示意图。
图4为本发明实施例提供的转向装置的结构爆炸图。
图5为本发明实施例提供的转向装置的右转原理示意图。
图6为本发明实施例提供的转向装置的左转原理示意图。
图7为本发明实施例提供的转向装置的手柄中立结构示意图之二。
图8为图7中转向装置沿A-A截取的剖面图。
图9为本发明实施例提供的转向装置与转向阀的连接结构示意图。
附图标号说明：1-转向手柄；2-挡板；3-转向摇臂；4-第一固定轴；5-第二固定轴；6-第三固定轴；7-拉索；8-支撑座；9-第一滑槽；10-安装孔；11-第二滑槽；12-拉线；13-转向阀；14-套筒；15-第四固定轴；16-回位弹簧；17-拉索固定座；18-线皮；19-支撑轴；20-角度传感器；21-垫片；22-压杆；23-转向阀调节阀杆；24-传动机构。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图9所示，图1为本发明实施例提供的转向装置的手柄右转结构示意图。图2为本发明实施例提供的转向装置的手柄中立结构示意图之一。图3为本发明实施例提供的转向装置的手柄左转结构示意图。图4为本发明实施例提供的转向装置的结构爆炸图。图5为本发明实施例提供的转向装置的右转原理示意图。图6为本发明实施例提供的转向装置的左转原理示意图。图7为本发明实施例提供的转向装置的手柄中立结构示意图之二。图8为图7中转向装置沿A-A截取的剖面图。图9为本发明实施例提供的转向装置与转向阀的连接结构示意图。
本发明实施例提供了一种转向装置，其包括：转向手柄1以及用于将转向手柄1左/右摇摆运动转换为拉伸运动的传动机构24，所述转向手柄1可转动地设置在所述传动机构24上，所述转向手柄1与所述传动机构24的输入端传动连接，所述传动机构24的输出端用于与拉索7连接。
进一步地，所述传动机构24包括：挡板2、转向摇臂3以及支撑座8，所述转向摇臂3以及所述挡板2的中部可转动地设置在所述支撑座8上，所述转向手柄1与所述挡板2的一侧连接， 所述挡板2的一侧与所述转向摇臂3的一侧可转动连接，所述挡板2的底部与所述转向摇臂3的另一侧底端抵接。
进一步地，所述传动机构24还包括：第一固定轴4、第二固定轴5以及第三固定轴6，所述第一固定轴4固定设置在所述挡板2的另一侧，所述第二固定轴5固定设置在所述挡板2的中部，所述第一固定轴4以及所述第二固定轴5均相反方向凸出所述挡板2端面；所述支撑座8与车辆的架体连接，所述第三固定轴6固定设置在所述支撑座8上；
所述转向摇臂3的一侧设置有用于安装第三固定轴6的第一滑槽9以及用于安装第二固定轴5的安装孔10，所述挡板2上设置有用于安装第三固定轴6的第二滑槽11；所述第一固定轴4设置在所述转向摇臂3的下方，所述第二固定轴5可转动地设置在所述安装孔10中，所述第三固定轴6可滑动地设置在第一滑槽9和第二滑槽11中；所述转向摇臂3的另一侧用于与拉索7连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设计转向装置，使得转向手柄左转或者右转时，转向摇臂均拉伸拉索的拉线，拉索的拉线只受单向拉伸，拉索的线皮不受压缩，防止拉索变形，提高转向装置的精准性以及可靠性，降低生产成本。
本发明上述的各个实施例提供的一种转向装置，（1）拉索中线皮不受压缩、拉线只受单向的拉伸，结合调整压杆22的头部与转向阀调节阀杆23之间的间隙，可提高传递驾驶员操纵意图的准确性；（2）拉索两端线皮都为固定布置，需要的布置空间小。其中，转向阀13可以为比例电磁液压阀。
本发明上述的各个实施例提供的一种转向装置由转向手柄1、转向摇臂3、支撑座8、拉索7等组成。
驾驶员右转操作，转向手柄1与转向摇臂3通过第二固定轴相连，转向摇臂3的旋转中心为第三固定轴，转向摇臂通过转向摇臂拉索固定轴与拉线连接，转向摇臂拉索固定轴向上旋转。驾驶员的右转操作对拉索7中拉线12仅有单方向的拉伸，拉索7的线皮18无压缩。
驾驶员左转操作，转向手柄1与转向摇臂3通过转向手柄1转向带动第一固定轴抵接转向摇臂的底部，并推动转向摇臂向上转动，转向手柄1与转向摇臂3通过转向手柄1、第二固定轴、第一固定轴底部贴合，旋转中心在第四固定轴，转向摇臂拉索固定轴向上旋转。驾驶员的左转操作对拉索中拉线仅有单方向的拉伸，拉索线皮无压缩。
本发明实施例提供的转向装置与现有转向结构相比，具有的有益效果：提高驾驶员驾驶意图传递的准确性；经济性高；可靠性高。利用转向摇臂实现驾驶员左转、右转双向操作，转为对执行元件的单向操作。
实现此有益效果可能有如下替代实现方案：方案一和方案二中的传统结构与本发明实施例提供的转向装置结合使用。
进一步地，还包括：套筒14以及第四固定轴15，所述套筒14设置在所述转向手柄1的一端，所述挡板2的一侧套设在所述套筒14上，所述第四固定轴15设置在所述支撑座8上，所述套筒14可转动地套设在所述第四固定轴15上；所述挡板2可随套筒14沿着第四固定轴15转动。
采用上述进一步方案的有益效果是：套筒以及第四固定轴的设置，便于转向手柄转动，提高转向装置的可靠性。
进一步地，还包括：回位弹簧16，所述回位弹簧16套设在所述套筒14上，所述第三固定轴6位于所述回位弹簧16的一对引脚之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：回位弹簧的设置，使得第三固定轴位于第一滑槽和第二滑槽的中部，便于左转或者右转操作完成之后，转向装置的自动复位，用于手柄回位，提高用户体验。
回位扭簧16通过两个引脚固定把第二固定轴限位到第三固定轴，可实现转向手柄1的定中。
进一步地，套筒14的轴线与所述转向手柄1的轴线垂直设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：套筒的轴线与转向手柄的轴线垂直设置，便于转向手柄以套筒的轴线为中心进行转动。
进一步地，还包括：拉索固定座17，所述拉索固定座17设置在所述支撑座8上，所述拉索7的线皮18固定在所述拉索固定座17上，所述拉索7的拉线12可滑动地设置在所述线皮18中。
采用上述进一步方案的有益效果是：拉索固定座的设置，便于转向摇臂对拉索的拉线进行拉伸，便于用户根据实际需要对拉索进行调节以及更换，提高转向装置的精准性。
进一步地，还包括：支撑轴19，所述支撑轴19的一端设置在所述支撑座8上，所述支撑轴19的另一端设置在车辆的架体上，所述拉索固定座17套设在所述支撑轴19上，所述支撑轴19设置在所述转向摇臂3的下方。
采用上述进一步方案的有益效果是：支撑轴的设置，便于将支撑座安装在车辆的架体上。
进一步地，还包括：用于判断左转或者右转信号的角度传感器20，所述第一固定轴4的底部与所述角度传感器20输入端的顶端抵接。
采用上述进一步方案的有益效果是：角度传感器的设置，用于判断用户的转向意图，判断用户操作是左转命令或者是右转命令，提高用户体验。
进一步地，所述转向摇臂3以及所述挡板2均为板状结构，所述第一固定轴4为字母“L”型结构；所述第一滑槽9以及所述第二滑槽11为圆弧通孔。
采用上述进一步方案的有益效果是：第一固定轴为字母“L”型结构，防止转向摇臂晃动，提高转向装置的可靠性。
驾驶员右转操作，转向手柄1与转向摇臂3通过第二固定轴5相连，转向摇臂3的旋转中心为第三固定轴，转向摇臂拉索固定轴向上旋转。驾驶员左转操作，转向手柄1与转向摇臂3通过第一固定轴、第二固定轴底部贴合，两者旋转中心在第四固定轴15，第二固定轴向上旋转。驾驶员的右转、左转操作对拉索拉线仅有单方向的拉伸。
进一步地，所述转向摇臂3夹设在所述支撑座8和所述挡板2之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：转向摇臂夹设在支撑座和挡板之间，便于转向装置的安装以及维护，防止外界部件影响转向摇臂的转动，提高转向装置的可靠性。
进一步地，还包括：多个垫片21，多个所述垫片21分别对应地设置在所述转向摇臂3与支撑座8和转向摇臂3与挡板2之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：垫片的设置，用于降低转向摇臂与支撑座和转向摇臂与挡板之间的磨损，沿长转向装置的使用寿命。
此外，本发明实施例提供了一种转向方法，基于上述任意一项所述的转向装置，该转向方法包括：传动机构将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索的拉伸运动。
进一步地，所述传动机构将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索的拉伸运动的步骤包括：
所述转向手柄右摇摆带动所述挡板顺时针转动，第一固定轴与转向摇臂的底端抵接并带动转向摇臂以第四固定轴为旋转中心顺时针转动，转向摇臂带动拉索做拉伸运动；
所述转向手柄左摇摆带动所述挡板逆时针转动，第二固定轴带动转向摇臂以第三固定轴为旋转中心顺时针转动，转向摇臂带动拉索做拉伸运动。
采用上述进一步方案的有益效果是：通过设计转向方法，使得转向手柄左转或者右转时，传动机构均拉伸拉索的拉线，拉索的拉线只受单向拉伸，拉索的线皮不受压缩，防止拉索变形，提高转向的精准性以及可靠性，降低生产成本。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种转向装置，其特征在于，包括：转向手柄以及用于将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索拉伸运动的传动机构，所述转向手柄可转动地设置在所述传动机构上，所述转向手柄与所述传动机构的输入端传动连接，所述传动机构的输出端用于与所述拉索连接；
所述传动机构包括：挡板、转向摇臂以及支撑座，所述转向摇臂以及所述挡板的中部可转动地设置在所述支撑座上，所述转向手柄与所述挡板的一侧连接， 所述挡板的一侧与所述转向摇臂的一侧可转动连接，所述挡板的底部与所述转向摇臂的另一侧底端抵接；
所述传动机构还包括：用于在转向手柄右摇摆时对转向摇臂的另一侧施加提升力的第一固定轴、用于在转向手柄左摇摆时对转向摇臂的一侧施加提升力的第二固定轴以及用于支撑所述转向摇臂并使转向摇臂沿其自身中部转动的第三固定轴，所述第一固定轴设置在所述挡板的另一侧，所述第二固定轴设置在所述挡板的中部，所述第一固定轴以及所述第二固定轴均凸出所述挡板端面；所述支撑座与车辆的架体连接，所述第三固定轴设置在所述支撑座上；
所述转向摇臂的一侧设置有用于安装第三固定轴的第一滑槽以及用于安装第二固定轴的安装孔，所述挡板上设置有用于安装第三固定轴的第二滑槽；所述第一固定轴设置在所述转向摇臂的下方，所述第二固定轴可转动地设置在所述安装孔中，所述第三固定轴可滑动地设置在第一滑槽和第二滑槽中；所述转向摇臂的另一侧用于与拉索连接。
2.根据权利要求1所述一种转向装置，其特征在于，还包括：用于判断左转或者右转信号的角度传感器，所述第一固定轴的底部与所述角度传感器输入端的顶端抵接。
3.根据权利要求1所述一种转向装置，其特征在于，还包括：套筒以及第四固定轴，所述套筒设置在所述转向手柄的一端，所述挡板的一侧套设在所述套筒上，所述第四固定轴设置在所述支撑座上，所述套筒可转动地套设在所述第四固定轴上。
4.根据权利要求3所述一种转向装置，其特征在于，还包括：回位弹簧，所述回位弹簧套设在所述套筒上，第三固定轴位于所述回位弹簧的一对引脚之间；
套筒的轴线与所述转向手柄的轴线垂直设置。
5.根据权利要求1所述一种转向装置，其特征在于，还包括：拉索固定座，所述拉索固定座设置在所述支撑座上，所述拉索的线皮固定在所述拉索固定座上，所述拉索的拉线可滑动地设置在所述线皮中。
6.根据权利要求5所述一种转向装置，其特征在于，还包括：支撑轴，所述支撑轴的一端设置在所述支撑座上，所述支撑轴的另一端设置在车辆的架体上，所述拉索固定座套设在所述支撑轴上，所述支撑轴设置在所述转向摇臂的下方；
所述转向摇臂以及所述挡板均为板状结构，第一固定轴为字母“L”型结构；第一滑槽以及第二滑槽为圆弧通孔。
7.一种转向方法，其特征在于，基于上述权利要求1-6任意一项所述的转向装置，该转向方法包括：
传动机构将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索的拉伸运动；
所述传动机构将转向手柄左/右摇摆运动均转换为拉索的拉伸运动的步骤包括：
所述转向手柄右摇摆带动所述挡板顺时针转动，第一固定轴与转向摇臂的底端抵接并带动转向摇臂以第四固定轴为旋转中心顺时针转动，转向摇臂带动拉索做拉伸运动；
所述转向手柄左摇摆带动所述挡板逆时针转动，第二固定轴带动转向摇臂以第三固定轴为旋转中心顺时针转动，转向摇臂带动拉索做拉伸运动。
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