CN104995084A - 用于车辆的转向系统以及万向运输车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的转向系统，该转向系统具有至少三个可转向的车轮(9、12)，其中，设置有可选择性激活的操作元件(22)，该操作元件的激活引起如下功能中的一个功能的触发：-转向额定值发生器(19)的操纵导致转向极轴线(A)绕转向极轴线旋转极点(Q)的旋转；-转向极轴线(A)沿预定的旋转方向在激活的持续时间上绕转向极轴线旋转极点(Q)旋转；-转向极轴线(A)沿预定的旋转方向绕转向极轴线旋转极点(Q)旋转预定的角度；-转向极轴线(A)沿预定的旋转方向绕转向极轴线旋转极点(Q)旋转到预定的角度位置中。

Description

用于车辆的转向系统以及万向运输车辆

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的转向系统，该转向系统具有至少三个可转向的车轮和借助于转向程序使车轮转向的转向额定值发生器，其中，在转弯行驶时车轮的轴线对准的转向极点通过操纵转向额定值发生器而沿着转向极轴线移位。本发明也包括一种具有这样的转向系统的万向运输车辆。

背景技术

具有这样的转向系统的万向运输车辆例如由WO 01/70556 A1已知。在该车辆中，转向程序、也称为“全轮转向”可以在行驶期间变换到用于通过操纵转向额定值发生器使所有车轮的转向极轴线沿相同方向旋转的第二转向程序、也称为“对角转向”上。在操纵转向额定值发生器时，转向的车轮在全轮转向时这样被操纵，使得所述车轮的旋转轴线始终相交于转向极点。反之，在对角转向时，车轮根据转向额定值发生器的操纵这样转向，使得所述车轮的旋转轴线平行地延伸，换言之：转向极点处于无穷远处。在选择对角转向的情况下操纵转向额定值发生器时，车辆实施方向变换，但在这里不改变车辆的定向，反之在选择全轮转向的情况下，车辆的定向遵循行驶方向改变。

为了在需求情况下可以与当前选择的转向程序无关地改变车辆相对于其行驶方向的定向，在该车辆中设置有另一个控制机构，该控制机构可以在需求情况下同时利用转向额定值发生器来操纵。这个第二控制机构的操纵导致至少一个轴线的车轮的转向角度以不符合选择的转向程序的方式的修正，更确切地说大约与控制机构的偏转成比例的修正，所述控制机构构成为操纵杆。

用于万向运输车辆的另一个转向系统由EP 1 657 149 B1已知。在该转向系统中，附加于始终根据转向程序“全轮转向”工作的转向额定值发生器设置有两个其他操作元件：用于持续移动转向线的第一操作元件和用于持续控制车辆的主要方向的第二操作元件。通过所述措施应实现一种直观的转向，该转向完全省去固定地限定的转向程序，以便如此实现转向系统的较高的灵活性。

前面引用的现有技术的缺点在于，由于在行驶运行中对于驾驶员来说需要至少两个成比例工作的操作元件(在WO 01/70556 A1的情况下转向额定值发生器和控制机构、在EP 1 657 149 B1的情况下转向额定值发生器和两个附加的操作元件)，存在多个输入自由度，并且当应避免不期望的、部分很难可控制的行驶状况时，这样的车辆的转向需要十分显著的练习并且在日常的运行中也需要显著的集中精神。

发明内容

因此，本发明的任务在于，实现一种转向系统，该转向系统确保万向运输车辆的转向的足够灵活性，但对于驾驶员来说可较简单地操纵。

该任务通过在权利要求1中描述的转向系统得以解决。

根据本发明，在如文首提及的那样至少包括转向程序“全轮转向”的转向系统中设置有可选择性激活的操作元件，该操作元件的激活引起如下功能中的一个功能的触发：

-转向额定值发生器的操纵导致转向极轴线绕转向极轴线旋转极点的旋转。由在激活操作元件的瞬间车辆所处的转向状态出发，唯一的转向额定值发生器的操纵导致在转向程序对角转向的意义中影响转向的车轮的转向角度。在激活操作元件的持续时间上，在操纵唯一的转向额定值发生器时不改变转向极点与转向极轴线旋转极点的间距。在结束操作元件的激活之后，转向极轴线保持在已达到的角度位置中。转向额定值发生器的重新操纵导致转向极点在所述转向极轴线上的移位。

-转向极轴线沿预定的旋转方向在激活的持续时间上绕转向极轴线极点旋转，优选以恒定的角速度。于是，转向额定值发生器的同时操纵而后导致转向极点在转向极轴线上的移动。在去激活操作元件之后，转向极轴线保持在已占据的角度位置中。优选地，可选择性激活的操作元件这样构造，使得转向极轴线可以选择性地沿一个或另一个旋转方向旋转。或者，设置有两个操作元件，一个操作元件用于转向极轴线沿所述一个旋转方向的旋转，另一个操作元件用于转向极轴线沿所述另一个旋转方向的旋转。

-在激活操作元件时，转向极轴线沿预定的旋转方向绕转向极轴线旋转极点旋转预定的角度。该旋转优选以恒定的角速度进行。转向额定值发生器的操纵而后导致沿着转向极轴线在其相应当前的角度位置上的移位。优选地，可选择性激活的操作元件再次这样构造，使得绕转向极轴线旋转极点的旋转要么沿所述一个旋转方向、要么沿所述另一个旋转方向进行。或者，设置有两个不同的可选择性激活的操作元件，其中，一个操作元件引起沿所述一个旋转方向的旋转，另一个操作元件引起沿另一个旋转方向的旋转。

-在激活操作元件时，转向极轴线沿预定的旋转方向绕转向极轴线旋转极点旋转到预定的角度位置中。绕转向极轴线旋转极点的旋转速度再次优选是恒定的。因此，通过操纵可选择性激活操作元件而产生确定的转向状态，与在激活操作元件的瞬间车辆处于的起始状况无关。操作元件再次优选这样构造，使得在激活时转向极轴线绕转向极轴线旋转极点旋转的旋转方向是可预定的。或者，设置有两个单独的操作元件，其中，一个操作元件的激活引起顺时针的旋转，另一个操作元件的激活引起逆时针的旋转。也优选地设置有器件，借助于该器件所述预定的角度位置是可预定的，在激活操作元件时转向极轴线旋转到该角度位置中。

本发明已经通过一种转向系统得以实现，该转向系统包括唯一一个可选择性激活的操作元件，该操作元件的激活引起上述功能中的唯一一个功能的触发。但是，本发明特别是涉及一种转向系统，其中，可选择性激活的操作元件可转换到上述功能中的多个、特别优选全部的功能上，或者在该转向系统中设置有多个单独的操作元件，所述操作元件分别与上述功能中的一个功能的激活相配，其中，特别是设置有用于上述功能中的每个功能的操作元件。

可选择性激活的操作元件优选构成为接通元件/关断元件，用于激活/去激活规定的功能中的一个功能。因此，优选对于规定的功能中的每个功能存在一个单独的接通元件/关断元件。备选地可能的是，设置有器件，利用该器件，所述接通元件/关断元件可以与不同功能中的一个或多个功能相配。

优选地，所述接通元件/关断元件构成为自动复位到其关闭位置中。由此，用于结束所激活的功能的实施或者用于重新激活所述功能的手动复位是不必要的。

所述开关元件可以特别是触摸元件、牵拉元件、翻转元件、摆动元件和/或旋转元件。因此，可以使用多个开关元件，所述开关元件例如是可旋转的且可触摸的，例如以便通过旋转确定在激活相应的功能时转向极轴线绕转向极轴线旋转极点旋转的旋转方向，所述相应的功能通过触摸操纵相同的元件来进行。

所述转向额定值发生器可以以任意的方式构造，所述方式允许转向极点在转向极轴线上的移动，作为转向额定值发生器由其中间位置偏转的功能。为此，转向额定值发生器优选包括操纵杆、特别优选地包括方向盘。

本发明也包括具有根据本发明的转向系统的万向运输车辆，特别是万向叉车。

附图说明

下面应参照附图示例性地说明本发明的其他可能的构造方案。附图中：

图1(示意性地)以俯视图示出万向运输车辆、例如万向叉车；

图2示出这种万向运输车辆的具有根据本发明的转向系统的控制系统的原理图，以及

图3a至9c示出不同的转向状况的示意图，借助于所述转向状况应阐述根据本发明的转向系统的不同的转向可能性。

具体实施方式

在图1中作为整体以100标记的万向运输车辆包括在俯视图中接近U形的车架1。该车架在U的横梁2上承载处于竖直的支柱3，叉形装置4在该支柱上可上升并且可下降地设置。该叉形装置这样构造，使得其尖齿部5、6能在图1中实线表示的移开位置和图1中虚线表示的相邻位置之间移位，以便如此能够将所述尖齿部的间距与相应地要运输的货物相匹配。

此外，在U的横梁2上设置有壳体7，该壳体容纳大部分用于运行万向运输车辆100所必需的机构和装置以及电池装置13。

根据图1，在横梁2上在下部和上部分别示出一个车轮9(上部车轮由控制台8图示遮盖)，所述车轮通过在图中未示出的马达驱动。在车架1的根据图1从横梁2向右延伸的区段10、11上，分别在端部区域中设置有车轮12。所有车轮9、12绕车轮轴线P可旋转地并且分别绕垂直于图平面延伸的转向轴线X可转向地设置。

在图1中在横梁2的上端部上示出的控制台8包括为了运行万向叉车100要由操作者操纵的操作装置，方向盘14和具有多个提示键的提示键装置15属于所述操作装置，该提示键装置的功能进一步在下面说明。

此外，所述控制台包括未详细示出的装置(例如“加速踏板”)，该装置为图中未示出的牵引马达的驱动功率预定额定值，该驱动功率由控制单元16、17提供。

如图2说明的那样，方向盘14与转向额定值发生器19连接，该转向额定值发生器将方向盘14的位置转化成相关联的电信号。所述电信号通过电气线路20输送给中央控制系统18。该控制系统将由转向额定值发生器19接收的数据转化成通过线路23、24、25、26输送给液压阀27、28、29、30的信号，用于操纵万向运输车辆的车轮的转向装置31、32、33、34。

每个所述转向装置31、32、33、34包括一个液压马达，所述液压马达通过两个液压线路35、35’；36、36’；37、37’；38、38’与液压阀27、28、29、30连接并且视控制系统预定的额定角度而定以液压液加载。

每个另外以常规方式构造的转向装置31、32、33、34包括转向角度传感器39、40、41、42，所述转向角度传感器通过电气线路43、44、45、46给控制指令18提供与相应的实际转向角度相关联的电信号，从而就更狭义而言进行转向装置31、32、33、34的调节。

在示出的实施例中，提示键装置15的各个提示键21分别构成一个可选择性激活的操作元件22，所述操作元件的激活引起以下借助图3a至9c示意性示出的功能的触发。为此，提示键装置15通过信号线路48与控制系统18连接。

在图3a中示出万向运输车辆的在这里示出的实施例的起始转向状况。方向盘14处于其中间位置中。没有所述可选择性激活的操作元件22被激活。车轮轴线P相互平行地延伸或者说是重合的。转向系统在这里示出的实施例中在起始状况中处于转向程序“全轮转向”。如果现在方向盘14逆时针、亦即向左旋转，则转向的车轮这样转向，使得所述转向的车轮的车轮轴线P在转向极轴线A上相交于一个共同的转向极点O。在操纵方向盘14时，转向极点O在转向极轴线A上移位，更确切地说在逆时针旋转操纵方向盘时向左移位，与此相应地，在顺时针旋转操纵方向盘时向右移位。

现在应借助图4a和b阐述在根据本发明的转向系统的示出的实施例中当按压提示键装置15的在图中左面的按键21并且因此将操作元件22送入其激活状态中时引起的功能性。

通过按压提示键装置15的左侧的提示键这样影响控制系统18，使得方向盘14的旋转操纵导致转向极轴线A沿同一旋转方向的旋转。在图4a中示出当在车轮的在图3a中示出的向前行驶位置中实现操作元件的激活和在激活这个操作元件之后方向盘14逆时针(亦即向左)偏转时的情况。转向极轴线A沿同一旋转方向绕转向极轴线旋转极点Q旋转，车轮轴线P进一步相互平行地延伸，从而万向运输车辆转入对角行驶中，而万向运输车辆的定向没有改变。如果方向盘顺时针、亦即向右旋转，则转向极轴线A绕转向极轴线旋转极点Q的旋转与此相应地也顺时针进行。

在图4b中示出一种状况，在该状况中操纵触摸装置15的左侧的按键，在该状况中万向运输车辆处于在图3b中示出的转弯行驶中。由在图4b中用虚线表示的这个起始状况，转向极轴线A再次逆时针旋转，转向极点O在圆弧K上移位。只要操作元件22是被激活的，亦即只要保持按压触摸装置15的左侧的按键，方向盘14的旋转操纵就仅导致转向极轴线A绕转向极轴线旋转极点Q的旋转，但不导致转向极点O沿着转向极轴线A的移位。反之，在释放按键并且因此去激活这个操作元件之后，转向极轴线A的角度位置保持恒定，并且方向盘14的旋转操纵导致转向极点沿着转向极轴线的移位。

在图5a)和5b)中示出的实施例中，根据本发明的转向系统包括具有两个按键21的触摸装置15，这两个按键分别构成一个可选择性激活的操作元件22。通过操纵所述按键21的其中一个按键引起如下功能，即，转向极轴线A沿通过相应的按键预定的旋转方向在激活的持续时间上绕转向极轴线旋转极点Q旋转。图5a示出由在图3a中示出的直线行驶出发的情况，图5b示出由在图3b中示出的转弯行驶出发的情况。在图5a和5b中未示出的方向盘的同时操纵由在图5a中示出的转向状况出发导致车轮沿相应的旋转方向这样转向，使得所述车轮的车轮轴线P相交于处于转向极轴线上的转向极点。由根据图5b的转向状况出发，方向盘的旋转操纵导致转向极点O在转向极轴线A上的移位。这样的移位不仅在转向极轴线绕转向极轴线旋转极点旋转期间、亦即在相应的操作元件22的激活期间是可能的，而且在该操作元件去激活之后、亦即当转向极轴线绕转向极轴线旋转极点的角度位置不再改变时是可能的。

具有可选择性激活的操作元件22的另一个功能性的实施例在图6a)至图7b)中示出。所述操作元件的激活引起转向极轴线A沿预定的旋转方向绕转向极轴线旋转极点Q旋转预定的角度。在图6a)中描绘出由图3a)中示出的直线行驶出发在操纵45°旋转之后的转向状况。图6b)示出在操纵这个操作元件22之后的转向状况，该操作元件引起转向极轴线A绕转向极轴线旋转极点Q逆时针旋转90°。

图7a)示出当45°操纵元件22如在图6a)中那样在转弯行驶中被操纵时的转向状况，在该转弯行驶时，转向极点O处于位置I中。转向极轴线A绕转向极轴线旋转极点Q旋转45°，其中，转向极点O移位到位置II中。图7b)示出在相同的起始状况中操纵90°操作元件时的转向状况。正如在借助图5a和5b说明的功能性的情况下那样，在图6a至7b中未示出的方向盘的同时操纵导致车轮由在图6a)和6b)中示出的转向状况出发这样转向，使得车轮轴线P相交于处于转向极轴线上的转向极点，其中，在图7a)和7b)中示出的转向状况中导致转向极点O沿着当前的转向极轴线A移位。

在图6a)至7b)中下排的操作元件用于转向极轴线A绕转向极轴线旋转极点Q旋转与相应地处于其上方的操作元件22相同的角度值，但沿与之相反的旋转方向。

具有可选择性激活的操作元件22的另一个功能性的另一个实施例在图8a)至c)、9a)至c)中示出。通过操纵相应的可选择性激活的操作元件22，转向极轴线由任意的起始位置移位到相应的、在操作元件上给出的角度位置中，并且转向极点O在转向极轴线A上的位置不移位。在图8a)至c)中象征性表示纵向行驶、横向行驶和45°斜向行驶，亦即当相应的操作元件22的激活在这些图中未示出的方向盘的直线行驶位置中进行时车轮的端部位置。在图9a)至c)中示出当车辆处于在图9a中象征性表示的转弯行驶中时在激活相应的、在图中加粗表示的操作元件时的转向状况。在此，在激活操纵元件之前转向极点所处的所述起始位置标记为I，在激活操纵元件之后的端部位置标记为II。

附图标记列表：

100   万向运输车辆

1     车架

2     横梁

3     支柱

4     叉形装置

5     尖齿部

6     尖齿部

7     壳体

8     控制台

9     车轮

10    区段

11    区段

12    车轮

13    电池装置

14    方向盘

15    提示键装置

16    控制单元

17    控制单元

18    中央控制系统

19    转向额定值发生器

20    线路

21    提示键

22    操作元件

23    线路

24    线路

25    线路

26    线路

27    液压阀

28       液压阀

29       液压阀

30       液压阀

31       转向装置

32       转向装置

33       转向装置

35、35’ 液压线路

36、36’ 液压线路

37、37’ 液压线路

38、38’ 液压线路

39       转向角度传感器

40       转向角度传感器

41       转向角度传感器

42       转向角度传感器

43       线路

44       线路

45       线路

46       线路

48       线路

A        转向极轴线

K        圆弧

O        转向极点

P        车轮轴线

Q        转向极轴线旋转极点

X        转向轴线

Claims (6)

1.用于车辆的转向系统，该转向系统具有至少三个可转向的车轮(9、12)和借助于转向程序使所述车轮(9、12)转向的转向额定值发生器(19)，其中，在转弯行驶时车轮(9、12)的轴线(P)对准的转向极点(O)通过操纵转向额定值发生器(19)沿着转向极轴线(A)移位，

其特征在于，

设置有可选择性激活的操作元件(22)，该操作元件的激活引起如下功能中的一个功能的触发：

-转向额定值发生器(19)的操纵导致转向极轴线(A)绕转向极轴线旋转极点(Q)的旋转；

-转向极轴线(A)沿预定的旋转方向在激活的持续时间上绕转向极轴线旋转极点(Q)旋转；

-转向极轴线(A)沿预定的旋转方向绕转向极轴线旋转极点(Q)由任意的开始角度出发旋转预定的角度；

-转向极轴线(A)沿预定的旋转方向绕转向极轴线旋转极点(Q)旋转到预定的角度位置中。

2.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述可选择性激活的操作元件(22)具有接通元件/关断元件，用于激活/去激活规定的功能中的一个功能。

3.根据权利要求2所述的转向系统，其特征在于，所述开关元件构成为自动复位到关闭位置中。

4.根据权利要求2或3所述的转向系统，其特征在于，所述开关元件包括触摸元件、牵拉元件、翻转元件、摆动元件和/或旋转元件。

5.根据权利要求1至4之一所述的转向系统，其特征在于，所述转向额定值发生器(19)包括方向盘(14)。

6.万向运输车辆(100)，其特征在于，所述万向运输车辆包括根据权利要求1至5之一所述的转向系统。