专利名称：带阻尼装置的助力转向手柄的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业车辆的助力转向手柄，特别是涉及带阻尼装置的助力转向手柄。
背景技术：
配置有电子或电液转向等助力转向系统的工业车辆是众所周知的，如转向盘、手柄之类的转向传动装置与转角传动装置相连接，其根据旋转的角度产生电子信号，该电子信号传递至转向机构，使得工业车辆的驱动轮进行转向，通过助力转向装置使车子更容易实现转向，以至于不使用位置控制装置就会导致驾驶员以过快的甚至是超过执行器件反应速度的速度进行转向操作，这样就会导致驾驶员丧失转向控制感，车辆的运动趋向于不受支配。为避免出现以上这种负面效果，往往通过使用如小型汽车的转向力反馈装置，该转向力反馈装置可以根据车辆的行驶状态对方向盘或手柄施加反向作用力，因此可以避免转向过快，然而，转向力反馈装置成本过高，中低端工业车辆难以接受该项成本的增加。虽然摩擦制动可以达到给予转向盘的转向阻力的作用，也是一种较为经济的选择，但是，摩擦制动也存在一定的缺陷，其一摩擦制动只能产生恒定大小的阻力，驾驶员在任何转向角度或转向速度的情况下施加转向力的大小是相同的，这样就不能充分完全地避免转向盘过快旋转；其二，根据摩擦学的基本原理，相互运动物体的摩擦力存在两种状态， 即动摩擦力和静摩擦力，且静摩擦力要远远大于动摩擦力，在转向操作时，会不可避免的出现静、动摩擦力转换过程，转向之初，驾驶员不得不克服较大的静摩擦力，然后转向力突然变小，给转向带来难以确定的不良后果。
发明内容本实用新型提供一种结构简单、经济实用的带阻尼装置的助力转向手柄，解决了现有技术中方向盘或手柄转向过快，以及转向操控感差的问题。带阻尼装置的助力转向手柄，包括手柄、手柄轴和阻尼装置，阻尼装置包括齿轮、 齿条和液压油缸，齿轮设置在手柄轴上，齿条设置在液压油缸上，齿轮与齿条相互啮合。本实用新型上述技术方案中，当手柄旋转时，设置在手柄轴上的齿轮带动齿条做直线运动，齿条所在的液压油缸提供液压阻尼力，该阻尼力反作用于手柄，从而减小手柄的转向速度，防止手柄转向过快。液压油缸提供的液压阻尼力的大小与旋转手柄的速度呈正向相关关系，即旋转手柄的速度越快，液压油缸提供的阻尼力越大。作为优选，所述的液压油缸包括左、右缸体和左、右缸体共用的带齿条的柱塞杆， 柱塞杆内设有连通左、右缸体的液压油通道。该技术方案中通过旋转带动齿条直线运动，油液通过柱塞杆上的液压油通道在左、右缸体中来回流动，由于液压油通道阻尼作用的存在， 旋转手柄旋转时会产生明显的阻力。作为进一步优选，所述的柱塞杆的两端分别设有带有阻尼孔一的阻尼体，所述柱塞杆的内部设有连通所述阻尼孔一的通孔，所述阻尼孔一和所述通孔组成所述液压油通
3道。作为优选，所述的液压油缸包括设有阻尼孔二的活塞、双出杆活塞杆和缸体二。该技术方案中通过齿轮顺时针或逆时针旋转带动齿条左右直线运动，油液通过阻尼孔二在活塞两侧的缸体二中来回流动，由于阻尼孔二的存在，运动时会产生一定的阻尼力。作为优选，为了节省液压油缸来回运动所占空间，所述的液压油缸包括设有阻尼孔二的活塞、缸体二、单出杆活塞杆和回油箱，所述液压油缸的活塞杆腔与回油箱连通。本实用新型通过齿轮齿条联动进而带动液压油缸的组成部件运动，使液压油流经以阻尼孔等方式形成的阻尼通道，产生的液压阻尼力用于控制方向盘或手柄转向速度，避免转向动作过快，能根据手柄转向速度实时提供与转向速度成正向相关关系的手柄转向阻力，使操作者拥有良好的转向操纵感，而且与现有技术相比具有结构简单，成本低廉的优点，给具有助力转向的工业车辆带来更为安全、可靠的转向效果。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型液压油缸实施方式一的半剖视图；图3是本实用新型液压油缸实施方式二的结构示意图；图4是本实用新型液压油缸实施方式三的结构示意图；图中1-手柄、2-手柄轴、3-齿轮、4-齿条、5-柱塞杆、6-左缸体、7-右缸体、8-阻尼孔一、9-阻尼体、10-通孔、11-车体、12-阻尼孔二、13-活塞、14-双出杆活塞杆、15-缸体二、16-单出杆活塞杆、17-回油箱。
具体实施方式
如图1所示，带阻尼装置的助力转向手柄，包括手柄1、手柄轴2和阻尼装置。为控制方向盘或手柄转向过快，本具体实施方式
的转向手柄包括齿轮3、齿条4和液压油缸，其中齿轮3固定连接于手柄轴2的底部，齿条4与液压油缸的柱塞杆5固定连接， 且齿轮3与齿条4相互啮合。通过齿轮顺时针或逆时针旋转带动齿条左右直线运动，液压油缸中产生的阻尼力反作用于旋转的手柄，从而控制手柄转向的速度，防止手柄转向过快。如图2所示，上述液压油缸具体实施方式
一液压油缸为左右轴对称结构，由对称固定设置的左、右缸体6、7和左、右缸体6、7共用的带齿条4的柱塞杆5组成，其中柱塞杆 5的两端分别设有带有阻尼孔一 8的阻尼体9，柱塞杆5的内部设有连通阻尼孔一 8的通孔 10，阻尼体9通过螺纹连接方式内设于柱塞杆5的两端，阻尼体9内开设有阻尼孔一 8，柱塞杆5的外表面上设有与齿轮3啮合的齿条4，左、右缸体6、7固定在车体11上。这样，通过齿轮3顺时针或逆时针旋转带动齿条4左右直线运动，液压油液可通过阻尼孔一 8和通孔 10组成的液压油通道在左、右缸体6、7之间来回流动，由于阻尼孔一 8的存在，转向手柄运动时会产生一定的阻尼力。如图3所述，液压油缸具体实施方式
二液压油缸为左右轴对称结构，由设有阻尼孔二 12的活塞13、双出杆活塞杆14和缸体二 15组成，活塞13上可根据需要开设一个或多个阻尼孔二 12，双出杆活塞杆14的一端与齿条4在同一直线上固定连接。这样，通过齿轮3顺时针或逆时针旋转带动齿条4左右直线运动，油液可通过阻尼孔二 12在活塞13两侧的缸体二 15中来回流动，由于阻尼孔二 12的存在，运动时会产生一定的阻尼力。如图4所示，考虑到安装空间的限制，液压油缸具体实施方式
三由设有阻尼孔二 12的活塞13、缸体二 15、单出杆活塞杆16和回油箱17组成，其中液压油缸的活塞杆腔与回油箱17连通。这样，液压油缸在运动时所占用的空间相对双出杆液压油缸要少得多，单出杆活塞杆16与齿条4在同一直线上固定连接，当齿轮3顺时针或逆时针旋转带动齿条4左右直线运动，油液可通过阻尼孔二 12在活塞13两侧的缸体二 15中来回流动，并通过回油箱17回流或及时补充油液。由于阻尼孔二 12的存在，运动时会产生一定的阻尼力。本实用新型的工作原理如下当手柄1受到一个转向力时就固连于手柄轴2底端的齿轮3随着旋转，齿轮3带动啮合的齿条4做直线运动，与齿条4固连的液压油缸的柱塞杆5也做直线运动，此时油液通过阻尼孔一 8和通孔10在左、右缸体6、7之间来回流动从而产生液压阻尼力。由于力的作用是相互的，该阻尼力通过齿条齿轮机构反作用于旋转的手柄1，从而控制手柄1旋转过快，提高操控感。特别是，当施加于手柄1上的转向力较大时，液压油通过阻尼孔一 8和通孔10时产生的阻尼力越大，这就有效保证了转向速度不易过快的安全目的的实现。
权利要求1.带阻尼装置的助力转向手柄，包括手柄(1)、手柄轴(2)和阻尼装置，其特征在于所述阻尼装置包括齿轮(3)、齿条(4)和液压油缸，齿轮(3)设置在手柄轴(2)上，齿条(4)设置在液压油缸上，齿轮(3)与齿条(4)相互啮合。
2.根据权利要求1所述的带阻尼装置的助力转向手柄，其特征在于所述的液压油缸包括左、右缸体(6、7)和左、右缸体(6、7)共用的带齿条(4)的柱塞杆(5)，柱塞杆(5)内设有连通左、右缸体(6、7)的液压油通道。
3.根据权利要求2所述的带阻尼装置的助力转向手柄，其特征在于所述的柱塞杆(5) 的两端分别设有带有阻尼孔一(8)的阻尼体(9)，所述柱塞杆(5)的内部设有连通所述阻尼孔一(8)的通孔(10)，所述阻尼孔一(8)和所述通孔(10)组成所述液压油通道。
4.根据权利要求1所述的带阻尼装置的助力转向手柄，其特征在于所述的液压油缸包括设有阻尼孔二( 12)的活塞(13)、双出杆活塞杆(14)和缸体二(15)。
5.根据权利要求1所述的带阻尼装置的助力转向手柄，其特征在于所述的液压油缸包括设有阻尼孔二(12)的活塞(13)、缸体二(15)、单出杆活塞杆(16)和回油箱(17)，所述液压油缸的活塞杆腔与回油箱(17)连通。
专利摘要带阻尼装置的助力转向手柄，包括手柄、手柄轴和阻尼装置，阻尼装置包括齿轮、齿条和液压油缸，齿轮设置在手柄轴上，齿条设置在液压油缸上，齿轮与齿条相互啮合，其中液压油缸包括左、右缸体和左、右缸体共用的带齿条的柱塞杆，柱塞杆内设有连通左、右缸体的阻尼孔一，本实用新型能根据手柄转向速度实时提供手柄转向的反作用力，通过阻尼孔产生的液压阻尼力避免方向盘或手柄转向过快，与现有技术相比具有结构简单，成本低廉的优点，给具有助力转向的工业车辆带来更为安全、可靠的转向效果，提高了转向的操控感。
文档编号B62D1/12GK202294936SQ20112043305
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月4日 优先权日2011年11月4日
发明者冯平, 周学军, 李红雨 申请人:浙江诺力机械股份有限公司