CN101010232A - 铰接车辆的控制转向总成 - Google Patents

Abstract

一种具有牵引车和至少一个拖车体(1)的铰接车辆控制转向总成(15)，该拖车体具有能够绕主轴线(5)旋转的子底盘(3)，该子底盘(3)由多个轮轴支撑，其中至少一个轮轴是可转向的，该控制转向总成包括：被支撑的转向板(17)，该转向板能够绕所述主轴线旋转，并且该转向板能够通过联接装置(13)与所述至少一个可转向轮轴互连；以及驱动装置(33)，该驱动装置能够选择性地驱动该转向板从而使其旋转，其中该转向板的旋转导致至少一个可转向轮轴相对于该子底盘的枢转运动。

Description

铰接车辆的控制转向总成

技术领域

本发明总体上涉及铰接车辆和其它承重车辆，特别涉及具有可转向轴的车辆。用于道路运输的铰接车辆通常设置有支撑在多个轮轴上的拖车，从而能够在拖车上运载更大体积及更大重量。

背景技术

减少限制拖车的回转能力的“脱轨”或者“插入”的发生几率的设备已经被开发，这些设备还能够减少轮胎和道路表面的磨损。一些诸如此类的设备被称作“可转向轴”，其中车轮产生转向动作以解决一些回转问题，其它设备则采用具有多个轴的可枢转子底盘。

本申请人的澳大利亚专利申请NO.2002223009中描述了一种可枢转子底盘型的设备，其具体细节在此引入以供参考，其中，后车架形式的子底盘通过转盘连接到距其最近的拖车体的后部，该转盘通常是滚珠滚珠座圈。在向前行驶的过程中，后车架上的轴主动转向并且自我对中。该自转向通过拖车体和后车架之间的铰接来实现，并且从拖车体到后车架设置有联接装置联接装置以使车架体上的轴振荡。该转向通过主后轴线前部的轴与该主后轴线后部的轴相对地振荡而实现。该系统中的每个轴都对拖车体的横向稳定性具有贡献。

该后车架的铰接通过固定挡块和弹性可变挡块所改进，该固定挡块防止该后车架的铰接超过既定的角度，该弹性可变挡块为该铰接提供阻力。当拖动拖车体的牵引车与该拖车铰接时，该阻力减小。相反的，当牵引车返回到与拖车对准时，该可变挡块通过弹性装置产生力，从而帮助后车架返回而与拖车体对准。

在倒车行驶时，自转向动作与正向行驶时的相反，从而后车架转向到由固定挡块提供的极限。这对想要将车辆准确倒车的驾驶员具有困难。

该困难已经通过采用反向锁解决，该反向锁夹住车架体防止其旋转，并且该反向锁可由驾驶员选择用以将车架锁定在特定的角度，最常见的是在一条直线上。

然而，对于长的单个拖车来说，精确倒车仍是困难的，需要驾驶员具有相当高的技术。再者，当以锁定对准的轴实现这种操作时，相当大的压力施加到轮胎和悬架上。这有损于车辆和道路。在采用多个拖车的组合的情况下，倒车的问题就更复杂化了，一些具有多个拖车的车辆根本无法倒车。

发明内容

因此，本发明的目的之一是克服上述倒车问题或者至少使其最小化。

在这种思想的指导下，本发明提供了一种铰接车辆控制转向总成，其具有牵引车以及至少一个拖车体，该拖车体具有能够绕主轴线旋转的子底盘，该子底盘由多个轮轴支撑，其中至少一个轮轴能够转向，该控制转向总成包括：

转向板，该转向板支撑为绕所述主轴线旋转，并能够由联接装置与至少一个可转向轮轴互连；以及

驱动装置，该驱动装置选择性地驱动该转向板从而使其旋转，其中该转向板的旋转导致至少一个可转向轮轴相对于该子底盘枢转运动。

在车辆倒车的过程中，车辆驾驶员可控制该驱动装置。然而，也可通过例如包括至少一个传感器的自动导向装置控制该驱动装置，该传感器感应预先设定的路线，例如绘制在路面上的线。

可设置锁定装置，以便在车辆向前行驶时将转向板锁定在预先设定的位置上。

根据本发明的优选实施例，该控制转向总成可包括驱动板和耦联设备，该驱动板位于至少大体上平行于以及紧邻转向板的位置，并且该驱动板能够绕与该转向板相同的转动轴线旋转，并且其由所述驱动装置驱动，当转向板即将被驱动从而旋转时，耦联设备将转向板耦联到驱动板上。当不需要驱动转向板时，该耦联设备也可将转向板从驱动板上脱离。该控制转向总成可包括固定地固定在拖车体的安装板，转向板可设置为紧邻以及至少大体上平行于安装板。因此，转向板可被夹在所述安装板和所述驱动板之间。当转向板没有被驱动时，耦联设备可将转向板耦联到安装板上，从而将转向板相对于安装板锁定在合适的位置。该耦联设备可包括第一楔板和第二楔板，每个楔板都设置在支撑轴的相对的端部或者与其临近的位置。该支撑轴可穿过转向板上的孔，并相对于转向板横向地延伸，可设置使支撑轴在长度方向上振荡的致动器。可在安装板上设置联动第一孔，该孔中可置入第一楔板，并可在驱动板上设置联动第二孔，第二楔板可在其中被支撑。支撑轴的振荡导致位于联动第一孔中的第一楔板在耦联设备的支撑轴的第一位置将转向板耦联到安装板上，或者导致位于联动第二孔中的第二楔板在该支撑轴的第二位置将转向板耦联到驱动板上。

该控制转向总成可进一步包括对准装置，该对准装置确保转向板与安装板正确地对准，从而使得与其的耦联得以进行，并确保联接装置正确地定位以便车辆向前行驶。该对准装置可包括对准凸轮臂，该对准凸轮臂枢转地连接到转向板上，该转向板具有用于与从安装板延伸的短支柱接合的异型边缘。该异型边缘可包括弧形导向部，该弧形导向部被连接到最终保持部上，当转向板被正确地对准时，转向板的短支柱将容纳在该最终保持部内。该对准凸轮臂可由弹簧加载或者由其它动力源驱动而围绕枢轴点转动，从而该弧形导向部将迫使该短支柱进入最终保持部内。

设置一种如本发明所述的控制转向总成能够精确控制拖车后部的运动，以便于车辆倒车。

该控制转向总成适用于澳大利亚专利申请NO.2002223009中的自转向子底盘。该子底盘通过转盘安装到拖车体，因此，其能够相对于拖车枢转。该子底盘包括至少固定轮轴和至少一个可转向轮轴。该子底盘通过以此种方式安装到拖车体的转向连杆实现转向操作，使得转向连杆可绕安装点旋转，并以相似的方式连接到将轴连接到子底盘上的旋转构件上。因此，直接位于子底盘的转盘的旋转中心下部的轴被固定到子底盘，并且转向连杆使得位于中心前部的任何可转向轮轴绕该子底盘旋转，其方向与任何位于中心后部的可转向轮轴的旋转方向相反。

根据本发明，转向连杆可安装到能够绕其中心旋转的转向板，而转向板的中心又恰好与子底盘的转盘的旋转中心相重合。在车辆向前行驶的过程中，耦联装置可将该转向板固定地固定到拖车体上，但是在倒车时，该转向板能够被旋转，从而通过反向地旋转前部和后部轴而施加控制转向，进而产生指示子底盘的转向模式。该旋转能够通过直线致动器(电动的，液压的，或者气动的)，或者通过可连接到电动或者液压马达的齿轮啮合施加。该相对于子底盘的旋转被启动，并由驾驶员通过牵引车上的电气控制来控制。

在该子底盘的优选设置中，该子底盘有三个轴，中心轴被固定到子底盘上。然而，轴的设置不限于此，可在旋转中心的前部和后部设置不同数目的轴。更进一步可能的是，该旋转盘可只有一个连接到第一轴的转向连杆，其它轴随该第一轴的旋转而运动。

附图说明

参照附图能够方便的进一步描述本发明，附图解释了根据本发明的铰接车辆控制转向总成的优选实施例。本发明还可有其它实施例，并且相应地，附图的特性不应当被理解为替代了本发明的上述共性。

在附图中：

图1是本发明所述的包括控制转向总成的拖车的子底盘的仰视图；

图2是图1示出的拖车的子底盘的俯视图；

图3是图1和图2示出的控制转向总成的详细的截面图；

图4是根据本发明的控制转向总成的另一实施例的立体图；以及

图5是图4示出的控制转向总成的分解视图。

具体实施方式

先来关注图1和图2，本发明特别适用于具有可旋转子底盘3的拖车体1，其中该子底盘能够绕大体上竖直对准的主轴线5旋转。该子底盘3支撑轮轴，轮轴在附图中没有示出以确保本发明的关键部件能被更清楚地示出。可转向轮轴能够通过传统的悬架系统支撑在设置在子底盘3的相对的两端的可旋转支撑板7上，每个支撑板由滚珠座圈9支撑到子底盘3的主架11上。固定的轮轴也能够在两个支撑板7之间通过传统的悬架系统安装到子底盘的主架11上。

每个支撑板7由转向连杆13连接到根据本发明的控制转向总成15。

图3更详细的示出了根据本发明的控制转向总成15的各个部件。图4和图5示出了该控制转向总成15的另一实施例，然而，其与图3中示出的控制转向总成几乎完全一样。因此，两个实施例将一起描述。每个转向连杆13通过枢轴装置19被连接到转向板17上，该枢轴装置19从转向板17的横向延伸。转向板17可通过滚柱轴承21绕主轴线5旋转。每个转向连杆13的每个枢轴装置19相对于主轴线5偏移，最佳如图1和图2所示。因此，转向板17的旋转导致相对的支撑板7以相同的角度反向旋转，以便于子底盘轮轴的转向。

滚柱轴承21使转向板17枢转地支撑在安装板23上，滚柱轴承19容纳在设置在安装板23上的中心孔25中。安装板23固定地固定到拖车体1上。滚柱轴承21也通过驱动板27内的中心孔29支撑驱动板27。因此，转向板17被夹在安装板23和驱动板27之间，最佳如图3和图5所示。弧形孔31也设置在驱动板27内以提供间隙，转向连杆13的枢轴装置19能够通过该间隙延伸。

驱动板27在驱动装置33的作用下旋转。图3中示出的驱动装置包括电动或者液压马达35，该马达35通过链轮设备37连接到驱动板27上。

转向板17能够耦联到安装板3上也能够耦联到驱动板27上。这种连接通过耦联装置37实现，最佳如图5所示。该耦联装置包括支撑在支撑轴41的一端上的第一楔板39。第二楔板43支撑在支撑轴41的另一个相对的端部上。液压或者气动致动器45使支撑轴41在支撑轴41的长度方向上振荡。该支撑轴41延伸并穿过设置在转向板17中的孔47。第一楔板39能与设置在安装板23中的方形孔49联动。第二楔板43能与设置在驱动板27中的方形孔51联动。当车辆向前行驶时，转向板17耦联到安装板23，从而相对于所述安装板固定。一系列弹簧(未示出)通常迫使该第一楔板39进入安装板的方形孔49中，同时第二楔板43与设置在驱动板27中的第二个方形孔51脱离。要使车辆倒车时，必须直接控制后轴的转向，致动器45迫使第二楔板43进入到驱动板27的方形孔51中。与此同时，第一楔板从安装板23上的方形孔49中脱离。这样就有效地将转向板17耦联到驱动板27，从而使转向板17可以直接转向。当该车辆倒车时，这确保对子底盘3的可转向轴的精确控制。

当需要使该车辆向前行驶时，致动器停用，从而使第一楔板39再一次置入安装板23的方形孔49中，同时第二楔板43从驱动板27的方形孔51中脱离。如果转向板17没有与安装板23正确地对准，第一楔板39将不可能与安装板的方形孔49相接合。因此，对准装置55设置为确保转向板17与安装板23正确地对准。该对准装置55包括枢转地连接到转向板17上的对准凸轮臂57。该对准凸轮臂57具有异型边缘，该异型边缘包括连接到最终保持部61上的弧形导向部59。“未示出的”弹性装置使该对准凸轮臂55与短支柱61相对，使得该短支柱朝向最终保持部61运动并被保持在该最终保持部61内，最佳如图4所示。这确保转向板17正确地对准到安装板23，从而确保第一楔板39正确地接合到安装板49的方形孔49。一系列传感器61安装在与对准凸轮臂55相邻的驱动板27上，用于确定该凸轮臂的位置。

如从属权利要求所述，对于本领域的普通技术人员来说显而易见的修改和变形被包括在本发明的范围内。例如，可设置直线致动器或者齿轮驱动作为驱动装置。再者，驱动装置可由该车辆的驾驶员直接控制或者通过自动导向装置自动控制。

Claims (9)

1.一种铰接车辆控制转向总成，该铰接车辆具有牵引车和至少一个拖车体，该拖车体具有能够绕主轴线旋转的子底盘，该子底盘由多个轮轴支撑，其中至少一个轮轴能够转向，该控制转向总成包括：

转向板，其被支撑以绕所述主轴线旋转，并能够通过联接装置与所述至少一个可转向轮轴互连；以及

驱动装置，其选择性地驱动该转向板从而使其旋转，其中该转向板的旋转导致至少一个可转向轮轴相对于该子底盘枢转运动。

2.根据权利要求1所述的控制转向总成，其中，在车辆倒车过程中，所述驱动装置由该车辆的驾驶员控制。

3.根据权利要求1或2所述的控制转向总成，进一步包括：锁定装置，当车辆向前行驶时，该锁定装置将所述转向板锁定在预先设定的位置。

4.根据权利要求1或2所述的控制转向总成，其中，该控制转向总成包括：驱动板和耦联设备，该驱动板设置为至少大体上平行于并且紧邻所述转向板，该驱动板能够绕与该转向板相同的转动轴线旋转，并且该驱动板由所述驱动装置驱动，当该转向板将要被驱动从而旋转时，该耦联设备将该转向板耦联到该驱动板。

5.根据权利要求4所述的控制转向总成，进一步包括：安装板和耦联设备，该安装板固定地固定到所述拖车体，所述转向板设置为紧邻并且至少大体上平行于所述安装板，使得该转向板被夹在所述安装板和所述驱动板之间，当该转向板没有被驱动从而旋转时，该耦联设备将该转向板耦联到该安装板上，从而将该转向板相对于该安装板锁定在合适的位置。

6.根据权利要求5所述的控制转向总成，其中，所述耦联设备包括：第一楔板和第二楔板，每个楔板都放置在支撑轴的相对的端部或者与该支撑轴的相对的端部相邻，该支撑轴穿过所述转向板中的孔并相对于该转向板横向地延伸；致动器，其使该支撑轴沿该轴的长度方向振荡，在所述安装板上设置有联动第一孔，该第一楔板能够被置入该联动第一孔中，在所述驱动板上设置有联动第二孔，该第二楔板能够被支撑在该联动第二孔中，其中，该支撑轴的振荡导致位于该联动第一孔中的该第一楔板在该连接器的该支撑轴的第一位置将该转向板联接到该安装板上，或者导致位于该联动第二孔中的该第二楔板在该支撑轴的第二位置将该转向板联接到该驱动板上。

7.根据上述权利要求中任一项所述的控制转向总成，进一步包括：对准装置，该对准装置确保所述转向板与所述安装板正确地对准，从而使得与其的耦联得以进行，并确保所述联接装置正确地定位以便所述车辆向前行驶。

8.根据权利要求7所述的控制转向总成，其中，所述对准装置包括：对准凸轮臂，该对准凸轮臂枢转地连接到所述转向板上，该对准凸轮臂具有用于与从所述安装板延伸的短支柱接合的异型边缘，该异型边缘包括弧形导向部，该弧形导向部连接到最终保持部，当所述转向板被正确地对准时该转向板上的短支柱将容纳在该最终保持部中，该对准凸轮臂被驱使绕枢轴点转动，从而该弧形导向部将迫使该短支柱进入该最终保持部内。

9.一种用于铰接车辆的拖车，包括：子底盘，该子底盘能够绕主轴线旋转，该子底盘能够由多个轮轴支撑，其中至少一个轮轴能够转向，该拖车包括上述权利要求中任一项所述的控制转向总成。

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