CN101098796A - 具有能够根据车体的摆动和摇动而变形的排气管装置的铰接式车辆 - Google Patents

Abstract

一种铰接式车辆(1)包括具有高耐久性的排气管装置(20)。排气管装置(20)包括：固定在前部车体(2)上的前部排气管(21)；固定在后部车体(3)上的后部排气管(28)；以及相互连接前部排气管(21)和后部排气管(28)的中间排气管组装体(20T)。中间排气管组装体(20T)能够相对于后部排气管(28)绕铅直轴(Y)转动，且能够相对于前部排气管(21)绕水平轴(X2)转动，并且能够根据前部排气管(21)与后部排气管(28)之间的距离变化进行伸缩。

Description

具有能够根据车体的摆动和摇动而变形的排气管装置的铰接式车辆

技术领域

本发明一般涉及具有通过相互铰接的连接装置彼此连接的第一和第二车体的铰接式车辆，特别涉及跨设于第一和第二车体上并能够根据第一和第二车体相对的摆动和摇动而变形的排气管装置。

背景技术

至今，在铰接式车辆的排气管装置中，如图6所示，设于铰接式车辆100的车体前部120的消音器110和设于车体后部130的排气管150挠性连接。该排气管装置在消音器110的排出口和上述排气管150的入口分别密封地安装有可滑动和转动的双圆筒型接头A1、A2，两个接头A1、A2之间用挠性管160连接。

这种铰接式车辆在车体前部120和车体后部130的相互连接部具有通常垂直的转动轴Y，而且包括位于车辆的长度方向且通常水平的转动轴X，车体前部120和车体后部130可以相对地绕水平轴X转动，提高了行驶时前后轮的接地性，车体的稳定性良好(例如，参照专利文献1)

专利文献1：实开平5-89830号公报(第2～5页，图1，3)

发明内容

发明所要解决的课题

但是，如果铰接式车辆100转弯时以垂直轴Y为中心使车体弯曲，则与垂直轴Y同轴的双圆筒型接头A2转动。双圆筒型接头A2转动的力传递到挠性管160。因此，每当铰接式车辆100转弯总是在挠性管160上施加扭转和弯曲的力，从而降低了挠性管160的耐久性。

本发明是着眼于上述问题而提出的，其目的在于提供一种耐久性高的铰接式车辆的排气管装置。

解决课题的方案

根据本发明的铰接式车辆，包括：第一车体；第二车体；相互连接第一车体和第二车体的相互连接装置；跨设于第一车体和第二车体之间的排气管装置。相互连接装置相互连接第一车体和第二车体，以使第一车体和第二车体能够绕垂直于第一车体或第二车体的车轴且通常水平的摆动轴摆动，而且绕垂直于摆动轴且通常铅直的摇动轴摇动。排气管装置能够根据第一车体和第二车体的相对摆动和摇动进行变形。

排气管装置包括：固定在第一车体上的第一排气管；固定在第二车体上的第二排气管；以及相互连接第一排气管和第二排气管的中间排气管组装体。另外，中间排气管组装体包括：第一中间排气管，其与第二排气管连接，根据第一车体和第二车体的相对摇动能够相对于第二排气管在与摇动轴同轴的位置转动；以及第二中间排气管，其在非平行于摆动轴的方向上延伸，且连接到第一排气管和第一中间排气管以相互连接所述两管，并且，能够根据由第一车体和第二车体的相对摆动所引起的第一排气管与第一中间排气管之间的距离变化进行伸缩以改变其长度。

在根据本发明的铰接式车辆中，当该车辆通过转向操作来转弯时，第一车体和第二车体相对地绕摇动轴摇动，第一车体和第二车体合在一起的整个车体在摇动轴的位置弯曲。此时，在排气管装置中，中间排气管组装体的第一中间排气管相对于第二排气管在与摇动轴同轴的位置转动，由此，排气管装置也在摇动轴的位置弯曲。此外，行驶在不平整的地面上时，第一车体和第二车体相对地绕摆动轴摆动来扭转整个车体。此时，在排气管装置中，第一排气管与第一中间排气管之间的距离发生变化，第二中间排气管可以根据该距离变化进行伸缩。通过这种排气管装置中多个中间排气管的转动和伸缩变形动作，施加在各管上的扭转力和弯曲力变少。结果，提高了排气管装置的耐久性。

在本发明优选的一个实施方式中，相互连接装置具有连结部，连结部的一端被支撑以能够相对于第一车体绕所述摆动轴摆动，而且另一端被支撑以能够相对于第二车体绕摇动轴摇动。另外，第一中间排气管固定在该连结部上。由此，当第一车体和第二车体相对摇动时，用于使第一中间排气管相对于第二车体摇动的摇动力从相互连接装置的连结部直接施加给第一中间排气管。由于从该相互连接装置直接施加给第一中间排气管的摇动力的缘故，排气管装置弯曲时施加给排气管装置的扭转力和弯曲力进一步变少，这样更加提高了排气管装置的耐久性。

在本发明优选的一个实施方式中，中间排气管组装体的第二中间排气管根据第一车体和第二车体的相对摆动还能够相对于第一排气管绕平行于摆动轴的第一水平轴转动，而且能够相对于第一中间排气管绕平行于摆动轴的第二水平轴转动。由此，在摆动产生时施加给排气管装置的扭转力和弯曲力进一步变少，这样更加提高了排气管装置的耐久性。

作为使上述第二中间排气管能够伸缩的具体例子，在优选的一个实施方式中，可以使用滑动接头，以使构成第二中间排气管的两根副排气管中的一根插入另一根中而能够自由伸缩，此外，在其他的实施方式中，可以使用相互连接该两根副排气管的可自由伸缩的挠性管。

在优选的一个实施方式中，上述第一车体为前部车体，上述第二车体为后部车体。然而，本发明并不局限于此，上述第一车体也可以为后部车体，上述第二车体可以为前部车体。

附图的简要说明

图1为本发明第一实施方式所述的铰接式车辆的侧视图；

图2为第一实施方式所述的铰接式车辆的排气管装置的侧视图；

图3为第一实施方式所述的铰接式车辆的排气管装置的局部截面图；

图4为第一实施方式所述的铰接式车辆的排气管装置的局部截面图；

图5为第二实施方式所述的铰接式车辆的排气管装置的侧视图；

图6为现有的铰接式车辆的排气管装置的侧视图。

符号说明

1铰接式自卸卡车    2前部车体      3后部车体

10相互连接装置     11凸缘部       12连结(hitch)部

12B支架            13上部销       14下部销

20、20A排气管装置  20T、20TA中间排气管组装体

21前部排气管       22第一转动接头

23、23A第一副排气管24、24A第二副排气管

25第二转动接头     26第三副排气管

27第三转动接头     28后部排气管    29滑动接头

29A挠性管          X摆动轴         X1第二水平轴

X2第一水平轴       Y摇动轴         Y1垂直轴

CS与摆动轴成直角的轴

实施发明的最佳方式

下面将参照附图对具有本发明所述的排气管装置的铰接式车辆的几个实施方式进行说明。

图1中示出了本发明第一实施方式所述的铰接式车辆的侧视图。图2中示出了该铰接式车辆的排气管装置的侧视图。图3和图4中示出了该铰接式车辆的排气管装置的局部截面图。

如图1所示，作为铰接式车辆一种的铰接式自卸卡车1包括具有一对前轮4的前部车体2和具有两对后轮5，5的后部车体3。前部车体2和后部车体3通过铰接的相互连接装置10相互连接。在前部车体2上设有驾驶室，在后部车体3上搭载有装载砂土等的倾卸式车身6，卸土时通过倾卸缸7向上方转动倾卸式车身6从而向后方倾倒来卸土。

在前部车体2上，相互连接装置10的一端可以相对于前部车体2绕垂直于一对前轮4的车轴4A且通常(即，自卸卡车1水平地置于平坦地面上的通常状态)水平的摆动轴X转动地支撑，相互连接装置10的另一端可以相对于后部车体3绕垂直于摆动轴X且通常铅直的摇动轴Y转动(即，左右摇动)地支撑。

在铰接式自卸卡车1行驶中通过转向操作转弯时，通过图中未示出的转向缸使前部车体2绕摇动轴Y向右或向左摇动来转弯。前部车体2和后部车体3能够绕摆动轴X转动(摆动)。因此，自卸卡车1转弯时，在三对车轮4，5，5的左右两侧均等地施加负荷，以防止外侧的车轮下沉，即使条件苛刻的软地也能够稳定地行驶，能够防止车轮翻倒，能够延长车轮的轮胎寿命。

前部车体2和后部车体3之间跨设有排气管装置20。排气管装置20的前端与前部车体2上未示出的发动机的排气口连接，排气管装置20的后端设有排气连结装置8，排气连结装置8可拆卸地连接到后部车体3的倾卸式车身6的前部。

在倾卸式车身6位于后部车体3的车体架3F上时，发动机的废气通过排气管装置20进入倾卸式车身6的机架内部并从倾卸式车身6的后部排出。由此，废气的热量使倾卸式车身6变热，防止砂土附着在倾卸式车身6上以易于卸土。在倾卸式车身6上升进行倾倒时，排气管装置20的后端与倾卸式车身6的前部分离，废气从排气管装置20的后端排出。

如图2所示，相互连接装置10的凸缘部11通过图中未示出的螺栓固定在前部车体2上。相互连接装置10的连结部12的前部连结到凸缘部11，以能够通过图中未示出的轴承相对于凸缘部11绕摆动轴X转动。此外，相互连接装置10的连结部12的后部连结到后部车体3，以能够通过上部销13和下部销14相对于后部车体绕摇动轴Y转动。由此，相互连接装置10支撑在前部车体2上的前部构成前部车体2与后部车体3之间摆动用的转动接头，支撑在后部车体3上的后部构成前部车体2与后部车体3之间摇动用的转动接头。

排气管装置20包括前部排气管21、后部排气管28以及相互连接前部排气管21和后部排气管28的中间排气管组装体20。中间排气管组装体20包括第一副排气管23、第二副排气管24和第三副排气管26。前部排气管21其前端与图中未示出的发动机的排气口连接并从发动机向后方延伸，其后部如图2所示向后上方升起，最终在后端附近与摆动轴X平行。前部排气管21向后上方升起的部分通过支架2B固定在前部车体2上。前部排气管21的后端通过第一转动接头22与第一副排气管23连接。第一转动接头22能够使第一副排气管23相对于前部排气管21绕平行于摆动轴X的第一水平轴X2转动。

第一副排气管23为直角肘形，从第一转动接头22平行于摆动轴X向后方延伸后弯曲，在不平行于摆动轴X的方向(典型地，与摆动轴X成直角的方向)上直线延伸。第一副排气管23的上述直线延伸的部分(直线部)其端部可滑动地插入第二副排气管24内，构成长度可变的滑动接头部29。第二副排气管24为直角肘形，相当于上述滑动接头部29的部分向第一中间排气管23的上述直线部的延伸方向直线延伸，然后弯曲并平行于摆动轴X向前方延伸。第二副排气管24向前方延伸部分的端部通过第二转动接头25与第三副排气管26连接。第二转动接头25能够使第二副排气管24相对于第三副排气管26绕平行于摆动轴X的第二水平轴X1转动。

第三副排气管26为直角肘形，从第二转动接头平行于摆动轴X向前方延伸后弯曲，并沿摇动轴Y朝向下方。第三副排气管26朝向下方部分的端部位于与摇动轴Y同轴的位置，通过第三转动接头27与后部排气管28连接。第三转动接头27能够使第三副排气管26相对于后部排气管28绕摇动轴Y转动。第三副排气管26的弯曲处通过支架12B固定在相互连接装置10的连结部12上。后部排气管28的前部为直角肘形，从第三转动接头27沿摇动轴Y朝向下方后弯曲，并向后方直线延伸。后部排气管28的后部从上述直线延伸的部分起弯曲并向后上方升起，然后，其后端连接到排气连结装置8。后部排气管28的直线部通过支架3B固定在后部车体3上。

接下来，对排气管装置20中的多个排气管21，23，24，26，28的相互连接进行说明。

如图3所示，在前部排气管21与摆动轴X平行部分21P的后端设有圆筒形的内筒套管21N。内筒套管21N包括：直筒部21NT，平行于摆动轴X向后方突出；以及凸缘部21NF，在直筒部21NT的底端从直筒部21NT的外径向外侧突出。在直筒部21NT的外周面上环绕一周设有环槽21NM。环槽2 1NM中插有密封环31。在第一副排气管23与摆动轴X平行延伸的部分23P的前端部设有圆筒形的外筒套管23G。外筒套管23G包括：直筒部23GT，平行于摆动轴X向前方突出；以及凸缘部23GF，在直筒部23GT的底端从直筒部23GT的内径向内侧突出。

前部排气管21的直筒部2 1NT插在第一副排气管23的直筒部23GT内，从而两直筒部21NT和23GT能够相对地绕平行于摆动轴X的第一水平轴X2转动和在第一水平轴X2的方向上滑动。另外，密封环31对直筒部23GT的内径与直筒部21NT的外径之间的间隙进行密封，从而不使内部废气外泄。

多个钩21H的底端部通过螺栓21B安装在前部排气管21的凸缘部21NF的外周面上。钩21H从凸缘部2 1NF向后方延伸，其顶端部向内侧弯成L形，以卡住外筒套管23G的后端面，由此，前部排气管21不会从中间上部排气管23中拔出。这样，内筒套管21N和外筒套管23G构成了第一转动接头22。

如图3所示，第一副排气管23的直线部23S的下端部在预定长度范围内构成外径尺寸比其他部分扩大的内滑动部23E。内滑动部23E圆周方向的多个位置设有狭缝23ES，通过这些狭缝23ES内滑动部23E的筒壁被分割成多个部分。内滑动部23E能够滑动地插入第二副排气管24的直线部24S的内侧。内滑动部23E的筒壁由狭缝23ES分割的各部分在第二副排气管24的直线部24S内作为向外侧扩大的弹簧而起作用，由此，内滑动部23E的外周面具有弹性压力而紧贴第二副排气管24的直线部24S的内周面，从而不使废气外泄。这样，第一副排气管23的内滑动部23E和第二副排气管24的直线部24S构成可自由伸缩的滑动接头部29，由此，中间排气管组装体20T中的第一和第二副排气管23和24的连结部分能够在垂直于摆动轴X的轴CS(参照图2)的方向上伸缩。

如图4所示，在第二副排气管24平行于摆动轴X向前方延伸的部分24P的前端设有圆筒形的内筒套管24N。内筒套管24N包括：直筒部24NT，平行于摆动轴X向前方突出；以及凸缘部24NF，在直筒部24NT的底端从直筒部24NT的外径向外侧突出。在直筒部24NT的外周面上环绕一周设有环槽24NM。环槽24NM中插有密封环32。在第三副排气管26与摆动轴X平行向后方延伸的部分26P的后端部设有圆筒形的外筒套管26G。外筒套管26G包括：直筒部26GT，平行于摆动轴X向后方突出；以及凸缘部26GF，在直筒部26GT的底端从直筒部26GT的内径向内侧突出。

第二副排气管24的直筒部24NT插在第三副排气管26的直筒部26GT内，从而两直筒部24NT和26GT能够相对地绕平行于摆动轴X的第二水平轴X1转动和在第二水平轴X1的方向上滑动。另外，密封环32对两直筒部26GT和24NT之间的间隙进行密封，从而内部废气不外泄。

多个钩24H的底端部通过螺栓24B安装在第二副排气管24的凸缘部24NF的外周面上。这些钩24H向前方延伸，其顶端部弯成L形，以卡住外筒套管26G的前端面，由此，第二副排气管24不会从第三副排气管26中拔出。这样，第二副排气管24的内筒套管24N和第三副排气管26的外筒套管26G构成了第二转动接头25。

在第三副排气管26沿摇动轴Y向下方延伸的部分26S的下端设有圆筒形的内筒套管26N。内筒套管26N上具有：直筒部26NT，沿摇动轴Y向下方突出；以及凸缘部26NF，在直筒部26NT的底端从直筒部26NT的外径向外侧突出。在直筒部26NT的外周面上环绕一周设有环槽26NM，环槽26NM中插有密封环33。在后部排气管28沿摇动轴Y朝向下方的部分28S的上端部设有圆筒形的外筒套管28G。外筒套管28G包括：直筒部28GT，沿摇动轴Y向上方突出；以及凸缘部28GF，在直筒部28GT的底端从直筒部28GT的内径向内侧突出。

第三副排气管26的直筒部26NT插在后部排气管28的直筒部28GT内，从而两直筒部26NT和28GT能够相对地绕与摇动轴Y同轴的铅直轴Y1转动和在铅直轴Y1的方向上滑动。另外，密封环33对两直筒部28GT和26NT之间的间隙进行密封，从而不使内部废气外泄。

多个钩26H的底端部通过螺栓26B安装在第三副排气管26的凸缘部26NF的外周面上。这些钩26H向下方延伸，其顶端部弯成L形，以卡住外筒套管28G的下端面，由此，第三副排气管26不会从后部排气管28中拔出。这样，第三副排气管26的内筒套管26N和后部排气管28的外筒套管28G构成了第三转动接头27。

另外，如上所述，如图2所示，第一水平轴X2和第二水平轴X1与摆动轴X平行，另外，铅直轴Y1与摇动轴Y同轴。

接下来，对排气管装置20的动作进行说明。

在此，假定前部车体2相对于后部车体3绕摇动轴Y转动，同时，前部车体2相对于后部车体3绕摆动轴X转动。通过前部车体2绕摇动轴Y的转动，中间排气管组装体20T中的第三副排气管26从相互连接装置10的连结部12通过支架12B被直接地施加了转动力，并与前部车体2一起绕第三转动接头27(绕与摇动轴Y同轴的铅直轴Y1)转动。同样，前部排气管21、第一副排气管23和第二副排气管24也与前部车体2一起转动。此外，与前部车体2成一体的前部排气管21通过前部车体2绕摆动轴X的转动而转动。如果这样，第一副排气管23相对于前部排气管21绕第一转动接头22(绕第一水平轴X2)转动，而且，第二副排气管24相对于第三副排气管26绕第二转动接头25(绕第二水平轴X1)转动。另外，尽管前部排气管21与第三排气管26之间的距离发生变化，但是根据该距离的变化第一副排气管23与第三副排气管26之间的滑动接头部29进行伸缩。因此，在排气管装置20的任一排气管21，23，24，26，28以及任一转动接头22，25，27上不会施加过度的扭转力和弯曲力，所以提高排气管装置20的耐久性。

图5中示出了本发明第二实施方式所述的铰接式车辆的排气管装置的侧视图。图6中示出了该铰接式车辆的排气管装置的侧视图和部分矢视图。

如图5所示，在该实施方式中，在前部车体2和后部车体3上跨设有排气管装置20的中间排气管组装体20TA中，直角肘形的第一副排气管23A垂直于摆动轴X延伸的部分23AS和直角肘形的第二副排气管24A垂直于摆动轴X延伸的部分24AS通过可自由伸缩和弯曲的挠性管29A相互连接。除此以外的结构与前述第一实施方式相同。因此，前部车体2相对于后部车体3绕摇动轴Y转动时的排气管装置20的动作与第一实施方式相同。此外，前部车体2相对于后部车体3绕摆动轴X转动时，挠性管29A根据前部排气管21与第三副排气管26之间的距离变化而伸缩。

另外，作为变型实施例，也可以将挠性管29A的范围扩展至第一副排气管23A和第二副排气管24A两者或其中之一弯成直角的位置。此外，也可以省略第一转动接头22和第二转动接头25之一或两者，直接连接第一副排气管23A和前部排气管21，和/或直接连接第二副排气管24A和第三副排气管26。此外，前部排气管21与后部排气管28的上下位置关系也可以与图1和图2所示的关系相反。

以上说明了本发明的两个实施方式，但是，这些实施方式只不过是用于说明本发明的示例，并不旨在将本发明的范围只限定为该实施方式。本发明在不脱离其要点的情况下能够以其他的各种方式实施。例如，在图1所示的自卸卡车1中，相互连接装置10相对于前部车体2能够绕垂直于前部车体的车轴且通常水平的摆动轴X转动，而且相对于后部车体3能够绕垂直于摆动轴X且通常铅直的摇动轴Y转动。但是，也存在相互连接装置10的前后关系与此相反配置的铰接式车辆。也就是说，在这种车辆中，相互连接装置相对于后部车体3能够绕垂直于后部车体3的车轴5A且通常水平的摆动轴转动，而且相对于前部车体2能够绕垂直于摆动轴且通常铅直的摇动轴转动。不言而喻，即使在这种铰接式车辆中也能够采用遵循本发明原理的排气管装置。也就是说，例如，在图2所示的结构中，在假定车体3为前部车体，车体2为后部车体，排气管28为前部排气管，而且排气管20为后部排气管情况下的排气管装置20的结构(或者，更进一步，使排气管28和排气管20的上限关系反过来的结构)也能够被这种铰接式车辆采用。

Claims (7)

1.铰接式车辆，包括：

第一车体(2(或3))；

第二车体(3(或2))；

相互连接装置(10)，相互连接所述第一车体和第二车体，以使所述第一车体和第二车体相对地能够绕垂直于所述第一车体或第二车体的车轴且通常水平的摆动轴(X)摆动，而且绕垂直于所述摆动轴(X)且通常铅直的摇动轴(Y)摇动；以及

排气管装置(20)，跨设于所述第一车体和第二车体之间，并能够根据所述第一车体和第二车体的相对摆动和摇动进行变形，

所述排气管装置(20)包括：

固定在所述第一车体上的第一排气管(21)；

固定在所述第二车体上的第二排气管(28)；以及

相互连接所述第一排气管和第二排气管的中间排气管组装体(20T)，所述中间排气管组装体(20T)包括：

第一中间排气管(26，27)，与所述第二排气管(28)连接，根据所述第一车体和第二车体的相对摇动能够相对于所述第二排气管(28)在与所述摇动轴(X)同轴的位置上转动；以及

第二中间排气管(22，23，24，25)，在非平行于所述摆动轴的方向上延伸，其一端连接到所述第一排气管(21)，另一端连接到所述第一中间排气管(26)，以相互连接所述两管(21，26)，并能够根据由所述第一车体和第二车体的相对摆动所引起的所述第一排气管(21)与所述第一中间排气管(26)之间的距离变化进行伸缩以改变其长度。

2.根据权利要求1所述的铰接式车辆，其中，所述相互连接装置(10)具有连结部(12)，所述连结部(12)的一端被支撑以能够相对于所述第一车体(2(或3))绕所述摆动轴(X)摆动，而且另一端被支撑以能够相对于所述第二车体(3(或2))绕所述摇动轴(Y)摇动，

所述第一中间排气管(26)固定在所述相互连接装置(10)的所述连结部(12)上，由此，当所述第一车体和第二车体相对摇动时，用于使所述第一中间排气管(26)相对于所述第二车体(3)摇动的摇动力从所述连结部(12)直接施加到所述第一中间排气管(26)。

3.根据权利要求1所述的铰接式车辆，其中，所述第二中间排气管(22，23，24，25)根据所述第一车体和第二车体的相对摆动能够相对于所述第一排气管(21)绕平行于所述摆动轴(X)的第一水平轴(X2)转动，而且能够相对于所述第一中间排气管(26)绕平行于所述摆动轴(X)的第二水平轴(X1)转动。

4.根据权利要求3所述铰接式车辆，其中，所述第二中间排气管(22，23，24，25)包括：

第一副排气管(23)，能够相对于所述第一排气管(21)绕所述第一水平轴(X2)转动地连接；

第二副排气管(24)，能够相对于所述第一中间排气管(26)绕所述第二水平轴(X1)转动地连接；

可自由伸缩的滑动接头(29)，相互连接所述第一副排气管和第二副排气管(23，24)，以使两根副排气管(23，24)之间的距离能够改变。

5.根据权利要求3所述的铰接式车辆，其中，所述第二中间排气管(22，23A，24A，25)包括：

第一副排气管(23A)，能够相对于所述第一排气管(21)绕所述第一水平轴(X2)转动地连接；

第二副排气管(24A)，能够相对于所述第一中间排气管(26)绕所述第二水平轴(X1)转动地连接；

可自由伸缩的挠性管(29A)，相互连接所述第一副排气管和第二副排气管(23A，24A)，以使两根副排气管(23A，24A)之间的距离能够改变。

6.根据权利要求1所述的铰接式车辆，其中，所述第一车体为前部车体(2)，所述第二车体为后部车体(3)。

7.根据权利要求1所述的铰接式车辆，其中，所述第一车体为后部车体(3)，所述第二车体为前部车体(2)。

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