CN104139841A - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转向装置（100），包含：一个铰接四边形机构（MEC1）和一个与之连接的转向柱，该转向柱设有一个转向轴（70）和通过该转向轴操纵的一个操纵舵（SW），该操纵舵（SW）安装于所述铰接四边形机构（MEC1），该转向装置（100）能够通过操作者（OP）的反向操作，自适合操作员采取坐姿的第一架构转换至适合操作员采取站姿的第二架构，反之当操作者（OP）执行正向操作时则能够由第二架构转至第一架构。本发明的转向装置使得操作者可以在采取坐姿操作与采取站姿操作之间相互转换，而且，其无论采取坐姿还是站姿都能舒适地使用。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及一种转向装置，尤其是一种在操作过程中可以在坐姿操作与站姿操作之间互相转换的转向装置。

背景技术

转向柱应用在运作机械（例如，平地机，推土机……）或是在船只转向，改变姿势从坐姿为站姿的设备上，以及在需要细微操作的情况，例如，船只与码头对接时。

事实上，众所皆知的是，在行船时操作者采坐姿为佳，然而在执行上，多数采取站姿以便在停泊码头时拥有更好的视野。

而现有的转向柱难以满足操作者既可以采取站姿又可以采取坐姿的需求。

发明内容

本发明目的在于提供一种转向装置，可以让操作者无论采取坐姿还是站姿都能舒适地使用。

为了达到上述目的，本发明提供的转向装置，包含：一个铰接四边形机构MEC1和一个与之连接的转向柱，该转向柱设有一个转向轴70和通过该转向轴操纵的一个操纵舵SW，该转向装置100能够通过操作者OP的反向操作，自适合操作员采取坐姿的第一架构转换至适合操作员采取站姿的第二架构，反之当操作者OP执行正向操作时则能够由第二架构转至第一架构。

上述转向装置100，优选为，所述铰接四边形机构MEC1包含构成其四边的四组部件10，20，30，40以及相对应的铰链21，31，41，42，该四组部件中的固定件10与第一可动部件20和第二可动部件30分别铰接，第一可动部件20和第二可动部件30还分别与第三可动部件40铰接。

上述转向装置100，优选为，所述固定件10与转向控制件11连接，其中，该转向控制件11受加速踏板12和减速踏板13控制。

上述任一转向装置100，优选为，所述操纵舵SW安装于第三可动部件40上，所述第三可动部件40上还安装有对应相关导航BT按钮的显示器DSP和一个控制杆JST。

上述任一转向装置100，优选为，第二可动部件30上装有：

连接至相应致动器的一系列推杆LV；

一个点火装置IL；

一个警铃按钮AB；以及

一系列的电源开关ES2。

上述任一转向装置100，优选为，操纵舵SW在第一架构时相较于第一平面RIF形成第一高度H1且与第二平面Σ间形成四十五度的起始倾斜角度α，操纵舵SW在第二架构时相较于第一平面RIF被提升至第二高度H2，且基本上与第二平面Σ平行。

上述转向装置100，优选为，在从第一架构图1A转换至第二架构图1B的过程中，所述操纵舵SW转换为垂直状态，并远离操作员OP的座位ST，当操作员OP采取站姿时，操作员OP拥有更多的自由操作空间。

上述任一转向装置100，优选为，所述转向轴70包含一个伸缩轴71。

上述转向装置100，优选为，所述伸缩轴71的两端71A，71B分别配有双铰链关节GT1与GT2。

上述转向装置100，优选为，所述伸缩轴71包含一个外管71*，该外管的一端开口内插入有一个驱动轴71**，其另一端连接至操纵舵SW。

本发明的有益效果是：本发明的转向柱，通过铰接四边形机构MEC1的设置，使得操作者可以在采取坐姿操作与采取站姿操作之间相互转换，而且，其无论采取坐姿还是站姿都能舒适地使用。

附图说明

图1A是本发明第一实施例的转向柱的结构、座位与操作员的示意图；

图1B是本发明第二实施例的转向装置的架构、座位与操作员的示意图；

图2A是图1A的转向装置中的特殊结构的示意图；

图2B是图1B的转向装置中的特殊结构的示意图；

图3A是图2A的转向装置中的其它特殊结构的示意图；

图3B是图2B的转向装置中的其它特殊结构的示意图；

图4A是图1A、图2A、图3A的转向装置的侧视图；

图4B是图1B、图2B、图3B的转向装置的侧视图；

图5是本发明实施例的转向装置的三维放大视图；

图6是本发明另一实施例的转向装置的三维放大视图；

图7是图6的转向装置中的细节的三维视图；

图8是图6的转向装置中的其它细节的三维视图；

图9是本发明实施例的转向装置的多个控制杆与相关拉杆的三维视图。

【主要元件符号说明】

转向装置100         铰接四边形机构MEC1

操纵舵SW           转向控制件11

固定件10             第一可动部件20

第二可动部件30       第三可动部件40

铰链21、31、41、42    踏板PDL

加速踏板12           减速踏板13

导航按钮BT           显示器DSP

操纵杆JST            电源开关ES1、ES2

电缆CV              推杆LV

点火装置IL           警铃按钮AB

致动器ATT           缆线61、62

第一平面RIF          第二平面Σ

第一高度H1           第二高度H2

座位ST               转向轴70

伸缩轴71             双铰链关节GT1、GT2

伸缩轴71的两端71A、71B    操作员OP

外管71*              驱动轴71**

前叉80               贯通孔80A

前叉81               贯通孔81A

移动轴85             前叉92

前叉87               中央枢纽88

铰链88A、88B      内部侧板89

铰链95、96         连接杆97

铰链97A、97B         四边形铰接机构MEC2。

具体实施方式

为了更清楚了解本发明，以下结合附图1至附图9通过较佳实施例对本发明作进一步详细的描述，但并非用以限制本发明。

本发明的转向装置100包括一个转向控制装置（或称为转向柱）和一个铰接四边形机构MEC1，所述转向控制装置包含操纵舵SW、和与之联动并受其控制的转向控制件11，所述操纵舵SW安装于所述铰接四边形机构MEC1上，优选为安装在所述铰接四边形机构MEC1的第三可动部件40上。

图4中显示了更多的技术细节和发明点，所述铰接四边形机构MEC1包含一个固定件10，其与驾驶室（未画出）的前壁连接，形成对所述铰接四边形机构MEC1的固定，其上铰接有第一可动部件20与第二可动部件30。

需注意的是，第一可动部件20通过铰链21连接至固定件10，固定件10通过铰链31连接至第二可动部件30。铰接四边形机构MEC1的第三可动部件由轮轴40表示，所述操纵舵SW与其固定连接。第三可动部件40（轮轴）经由相应的铰链41，42，分别铰接至第一可动部件20和第二可动部件30。

换句话说，所述铰接四边形机构MEC1是通过相应铰链21，31，41，42将固定件10，第一可动部件20，第二可动部件30，第三可动部件（轮轴）40两两铰接而形成的。

固定件10连接至受加速踏板12和减速踏板13（图2A，图2B）控制的转向控制件11。

轮轴40上，除了设有所述的操纵舵SW，还设有对应相关导航按钮BT的显示器DSP、一个操纵杆JST和一个电源开关ES1。

第二可动部件30则连接有下述设备：

－通过各电缆CV（图9）连接至相应致动器（未画出）的六个推杆LV；

－一个点火装置IL；

－警铃按钮AB；以及

－一系列的电源开关ES2。

为了将铰接四边形机构MEC1从第一架构（图4A）转至第二架构（图4B），其是利用一个踏板PDL驱动的致动器ATT实现的。

特别的是，液压致动器ATT通过缆线61与固定部件10连接，并通过缆线62与第二可动部件30连接。换句话说，如果液压致动器ATT的致动推杆延伸（即由图4A显示的状态延伸为图4B显示的状态），第二可动部件30则如箭头F1（图4A所示）所指方向旋转（即由图4A所示的状态旋转至图4B所示的状态）。

当第二可动部件30按箭头F1所示的方向由图4A所示位置旋转至垂直位置（如图4B所示）时，下列设备将会被直接带动向上移动：

六个推杆LV与相对应电缆CV；

点火装置IL；

警铃按钮AB；

电源开关ES2；

同时，下列间接设备（因安装于轮轴40）也将会被带动向上移动：

操纵舵SW；

相关导航按钮BT的显示器DSP；

操作杆JST；

电源开关ES1。

此时，第一可动部件20和轮轴(第三可动部件)40在各自的位置也近似于垂直。

由图4A和图4B的比较可以看出，从第一平面RIF来看，操纵舵SW的最大高度由最低的第一高度H1（第一架构）被提升至最高的第二高度H2（第二架构），同时操纵舵SW与第二平面Σ的起始倾斜角度α也从大约四十五度（如图4A所示）转至与第二平面Σ几乎平行（如图4B所示）。

通过上述操纵，如图1A、图1B所示，操纵舵SW的位置，无论操作员OP采取坐姿（图1A）或站姿（图1B）皆符合人体工学。

另请注意，在从第一架构（图1A）转至第二架构（图1B）的过程中，操纵舵SW除了转为垂直状态外，还远离了操作员OP的座位ST。当操作员OP采取站姿时，也替操作员OP取得了更多自由操作空间（操纵舵SW与座位ST的前缘之间）。

图1A、图1B、图2A和图2B中，大部分设备以箱式保护，这在附图上并未说明以节省空间。

所述转向装置100更包括转向轴70以及分别与其铰接的操纵舵SW和转向控制件11（如图5所示）。

要特别注意转向轴70的设计，其须容许操纵舵SW在平面RIF上升高以及转向（如箭头F1所示）。

转向轴70与其他特别设备，在图5、图6、图7和图8中有详细描述。

转向轴70包含一个伸缩轴71。

伸缩轴71的两端71A、71B分别配有双铰链关节GT1、GT2。

更进一步的是，伸缩轴71包含一个外管71*，其一端的开口中插入有一个驱动轴71**，其另一端与操纵舵SW连接。

如图6、图7和图8所示，所述双铰链关节GT1，GT2包含下列部分：

－前叉80，设有贯通孔80A，使用时，驱动轴71**的一端（如图7，图8所示）无干扰地插入该贯通孔80A中；

－前叉81，配有贯通孔81A，使用时，移动轴85的一端无干扰地插入该贯通孔81A中（如图8所示）。

移动轴85可以控制转向控制件11（如图5所示），用于引导使用。如图8所示，驱动轴71**的一端连接于前叉92。前叉92位于所述前叉80内（图8）。

再来，如之前所述，移动轴85可以控制转向控制件11，前叉92和87通过一个中央枢纽88连接（图8）。

特别是中央枢纽88以铰链88A铰接至前叉92，以铰链88B铰接至前叉87。

如图7和图8所示，两个前叉80，81以两片内部侧板89连接，每一个所述内部侧板89皆设置有导向装置89A。每片内部侧板89以铰链95铰接于相对应的前叉80，并以铰链96铰接于前叉81。

内部侧板89的另一面还设有各自的连接杆97，并分别设置两铰链97A与97B。

此两铰链97A与97B伸向各自的内部侧板，并与相对应的导向装置89A运作。所述导向装置89A可以是开设于内部侧板89上的导向槽，铰链97A与97B的可动端嵌入该导向槽中，该导向槽可以是分别与铰链97A与97B相配合的两段槽相互嵌套构成的S形槽。

所述中央枢纽88相对两侧构成有两个四边形铰接机构MEC2。

每个四边形铰接机构MEC2包含前叉80的一个叉齿、前叉81的一个叉齿、一个内部侧板89和一个连接杆97。

使用时，操作员OP踩踏踏板PDL，则整个所述转向轴70通过所述铰接四边形机构MEC1（依照图4A中所示的箭头F1指向）拖移致动器ATT。

驱动轴71**的伸展在解除阶段，是经由四边形铰接机构MEC2的相对应的两个关节GT1、GT2的伸展来实现的。

由图1A所示的第一架构转至图1B所示的第二架构是可逆的。比方说，操作员OP使用踏板PDL后，通过按照箭头F2移动操纵舵SW（相反方向则如图1B所示的箭头F1），致动器ATT的活塞杆可以缩回。

本发明的转向装置的优点在于，在行进中让操作员无论采取坐姿或是站姿都得以感觉舒适。

Claims (10)

1.一种转向装置（100），其特征在于，包含：一个铰接四边形机构（MEC1）和一个与之连接的转向柱，该转向柱设有一个转向轴（70）和通过该转向轴操纵的一个操纵舵（SW），该转向装置（100）能够通过操作者（OP）的反向操作，自适合操作员采取坐姿的第一架构转换至适合操作员采取站姿的第二架构，反之当操作者（OP）执行正向操作时则能够由第二架构转至第一架构。

2.如权利要求1所述的转向装置（100），其特征在于：所述铰接四边形机构（MEC1）包含构成其四边的四组部件（10，20，30，40）以及相对应的铰链（21，31，41，42），该四组部件中的固定件（10）与第一可动部件（20）和第二可动部件（30）分别铰接，第一可动部件（20）和第二可动部件（30）还分别与第三可动部件（40）铰接。

3.如权利要求2所述的转向装置（100），其特征在于：所述固定件（10）与转向控制件（11）连接，其中，该转向控制件（11）受加速踏板（12）和减速踏板（13）控制。

4.如权利要求2或3所述的转向装置（100），其特征在于：所述操纵舵（SW）安装于第三可动部件（40）上，所述第三可动部件（40）上还安装有对应相关导航（BT）按钮的显示器（DSP）和一个控制杆（JST）。

5.如权利要求2所述的转向装置（100），其特征在于，第二可动部件（30）上装有：

连接至相应致动器的一系列推杆（LV）；

一个点火装置（IL）；

一个警铃按钮（AB）；以及

一系列的电源开关（ES2）。

6.如权利要求1所述的转向装置（100），其特征在于：操纵舵（SW）在第一架构时相较于第一平面（RIF）形成第一高度（H1）且与第二平面（Σ）间形成四十五度的起始倾斜角度（α），操纵舵（SW）在第二架构时相较于第一平面（RIF）被提升至第二高度（H2），且基本上与第二平面（Σ）平行。

7.如权利要求6所述的转向装置（100），其特征在于：在从第一架构转换至第二架构的过程中，所述操纵舵（SW）转换为垂直状态，并远离操作员（OP）的座位（ST），当操作员（OP）采取站姿时，操作员（OP）拥有更多的自由操作空间。

8.如权利要求1所述的转向装置（100），其特征在于：所述转向轴（70）包含一个伸缩轴（71）。

9.如权利要求8所述的转向装置（100），其特征在于：所述伸缩轴（71）的两端（71A，71B）分别配有双铰链关节（GT1，GT2）。

10.如权利要求8或9所述的转向装置（100），其特征在于：所述伸缩轴（71）包含一个外管（71*），该外管（71*）的一端开口内插入有一个驱动轴（71**），其另一端连接至操纵舵（SW）。