CN1048218C - 后转向道路车辆的方向控制联杆 - Google Patents

Abstract

一个导向轴具有两个状态的方向控制联杆(11)，它包括该联杆(11)的动作化机构和非动作化机构，它可以使不可变形的联杆保持在该机构的动作状态，而让可变形的联杆保持在该机构的非动作状态，在此位置该联杆就不再传递控制的运动。本发明更特定地用于公共交通的公路车辆。

Description

后转向道路车辆的方向控制联杆

本发明涉及道路车辆，比如城市公交车辆用方向控制联杆。

当前人们在研究理想的道路运输工具，它将能把简单的指令由装在一辆车上的导向系统传送到与车辆的外部结构协同工作的被导引导向系统，使得特别在转弯处道路不那么拥挤，因此它将成为城市中，或至少在市中心拥挤区所必须的。

出于在居民点土地上拥挤的限制，人们在研究对于城市公共交通要减少，具体是限制流通通道占用土地。除了减小车厢与道路固定结构之间的距离以外，技术条件书要求减少在整个路线上的轨迹占用地。

为了在转弯时和在转弯处的路口处满足此要求，就要求车辆制造厂商们设计出一种能在转弯时尽量少占用道路的车辆。

在转弯处尽量少占用道路的理论叙述可以说是车辆的垂直截面轨迹要能和车辆的行迹对中。

超出轨迹的部分主要是车辆的端部。

由LEMMON的美国专利3,322,439中我们可知，一种半拖挂型的车辆包括一个一般方向固定的后导向列车，它可以由底盘的取向来控制方向。

此专利叙述了后列车方向控制联杆，它位于半拖挂的拖车底盘与后列车之间。

这种联杆基本是机械类型的，其一部分铰合在拖车的固定单元(即底盘上)，而另一部分铰合在可看作是后模块的半拖挂的后列车上。此联杆动作时通过一个纯机械的双稳定控制机构，该机构包括一个标号为46，在两个平行杆50和60之上并沿着它们滑动的滑块，其中杆50是固定的，另一个杆60随底盘活动。该滑块藉助一根拉杆44连接在导向轴上。另外，它还包括一个将其主体锁定-解锁定在一个或另一个杠杆上，以及处于参考位置的在驱动器72上的装置62。

参考位置是滑块处于与后轴成直线的位置。此位置应相当于驱动器72的杆端在杆60的槽76中的位置。

此块作为锁定-解锁定装置的滑块是按如下方式工作的，即方向控制联杆具有两个稳定状态：

·在第一状态，滑块的驱动装置保持锁定在杆60上，处于使控制联杆对于控制后导向列车方向的有效的精确位置(图4)；

·第二个位置是由于其驱动器在杆50上，脱离了杆60，因而滑块不能移动，控制后列车的方向为固定的直线方向。(图6)。

在这两个状态之间，在每次都有一个中间状态，它构成一个状态向另一状态过渡的过程，特别是经二状态回复到第一状态时，滑块恢复到其参考位置。

按照此发明，是用没在此专利中叙述的装置，通过外部的手工干预来实现此过渡。

此外部手工干预每次迫使驾驶员把车辆对中成为直线，并下车，或者控制车厢到位，然后就地起动，或者给车厢一个指令使该装置恢复到另一稳定状态。

应该注意到，LEMMON的专利将方向控制联杆设置在第一状态和第二状态。实际上，保持处于直线状态也应认为是一种指令。

因此，没有任何一个状态是前边的车和后面的车是各自独立的地被导引的。

此外，此发明没使用任何有效装置能恢复到参考位置。正如已经指出的，此缺点使司机不得不进行对中的操作，并进行手工的介入。

本发明的一般目的是在控制下减少公共运输的道路车辆，对土地，特别是对城市运输通道的占用，特别针对那些没装导向结构的车辆，还可以按照指令恢复到限制较少的导向模式，以及相反的动作。

本发明的另一目的是提出一种方向控制联杆，使得能从一种导向模式尽可能容易、尽可能快地转向另一种模式。

此外，在引导路段外，在指令下它还能通过使用导向轮，把一种在车上装有导向系统，在公路上具有导向作用的车辆，转变为具有准单道，甚至全单道性能的车辆。

本发明以优选而又非专一的方式应用于由多个车辆，即模块组成的城市公交运输铰合公路车辆组，它们每个车辆之间都由用导向轴连接的中间转动组件铰合在一起。

我们知道一类车辆，提交人为这类车辆在乘客的车辆之间设计了由斜杠杆组成的联杆。此发明叙述在1993年4月19日提交的法国专利申请书NO.9304731中。

按照此发明，一些自承重的中间模块在同一个公交运输车辆的乘客模块之间形成了一种复合联杆。中间铰合模块包括一个由导向轴支持的转动导向组件、一端由三自由度铰节铰合在前模块上，另一端由一个下铰节和一个带有控制位移的铰节的上联杆组成的双联杆铰合在后模块上的定向组件。

按照此发明的一个等效变化方案，可定向的转动组件通过一个具有三个自由度的下铰节与前模块相联，而通过一个具有两个自由度的铰节与后模块相联。这些下铰节由具有十字形连杆并连接两个车身结构的上铰节来补充完善。

此实施方案，由于具有恒定长度的刚性杠杆组成的斜联杆，使其在转弯时具有一种接近单道的状态，在本文叙述中此种状态称作准单道。

为实现上述目的本发明设计了专门的装置。

实际上，本发明涉及由一种机械导向器来控制道路车辆后导向列车方向用的联杆，其特征在于，其一端铰合在导向的前单元，另一端铰合在导向后列车的方向控制后单元上，并包括一含有一个可移动单元、一个将此单元锁定在参考位置的装置、一个对此移动单元解锁定的装置以及将此移动装置恢复在参考位置的装置的转换机构，此方向控制联杆具有两种状态：

·活动状态，这时转换机构处于活动状态，在此状态下移动元件保持锁定在参考位置，控制联杆被保持在不可变形状态，向导向后列车发出导向指令。

·被动状态，这时转换机构处于被动状态，在此状态下转换机构处在解锁定位置，它使得移动元件可以移动，控制联杆成为可变形的，它不再向导向后列车的轴发出导向指令。

在下面的叙述中参见附图将记录下本发明的技术特点和其它优点，这只是示例性，并不对实施模式构成限制，在附图中：

图1是在中间模块上斜杠杆基本配置的平面图；

图2是用于公路车辆，铰合在中间模块上，与另一带有导向轮的可抬升导臂协同工作的同一配置的轴侧投影；

图3是在中间模块上的斜杠杆和操纵杆配置平面图；

图4是在中间模块上的斜杠杆和导槽配置平面图；

图5是带有牵拉环型的导向后轴的控制配置平面投影图；

图6是具有导向转向轴的后导向组合件的控制配置平面图；

图7是按照本发明控制的带有后导向组件车辆的平面视图；

图8是机械类型转变非动作态机构的纵剖面图；

图9是液压类型转变非动作态机构的纵剖面图。

本发明源于如下的发明构思，该构思在于：要获得一个装置，它能方便而迅速地将一种无需后轴外导向指令的导向模式过渡到带有后轴外导向指令的导向模式。

因此，本发明的基本原理在于，在外部的干预之上，在给定瞬间发出一个导向的指令。发出此指令就启动了另一个导向装置，比如说用导向轮引导。

正如从图中可以看出的，按照本发明的方向控制联杆应用于不同类型的公路车辆，这些车辆可以由许多相互之间铰接的模块组成车组，也可以是一个简单的双轴车辆，其导向后轴用来控制方向。

后面我们将区分开多种应用类型，但并非就限于这几种，其中有具有自承重或非自承重中间模块的多模块组合铰合车组的模块间联杆，也有非铰合的完整车辆。

首先，我们将参考图1至图4显示出的第一系列方案。

此类应用涉及由连续的模块形成的铰接车辆，其前模块1和后模块2由被带有两个车轮5和6的导向轴4支撑的中间模块3分开。此中间模块由前铰节7和后铰节8连在相邻模块上。这些铰节是围绕垂直轴转动的，即有两个自由度的简单旋转式铰节，或者是一个万向轴节，即具有三个自由度，其转轴围续垂直轴的铰节。

按照本发明的方向控制联杆就介于前模块的前铰合点9和在后模块上后铰合点10两点之间。

在此处的按照本发明的方向控制联杆是斜的直线状杆。它所具有的一般形式是，联杆11包括了一个前杆12、后杆13和杆身14。

杆12或13在操纵下可以相对着沿轴向移动。

按照本发明，该方向控制联杆包括一个联杆的动作/非动作态机构15。杆身14就构成此机构并发挥该机构的作用。设计此机构是用来，在称之为动作态的锁住状态，完整地传递从前模块接收到的运动，而在称之为非动作态的非锁定或自由状态，通过在其杆身水平上吸收该运动而隔断该运动的传递。

此机构的一般功能还包括转到所谓参考位置的直线状中央位置，并锁定在此位置。因此，在动作状态就规定该联杆是不可变形的，而在非动作状态，规定其为可变形的。

该联杆的可移动元件在参考位置与两个相对于参考位置对称的极端位置之间移动，这两个位置相当于公路车辆从一边和从另一边的最大对称转弯位置。

此一般设想适用于整个本发明。

下面将叙述该联杆的动作/非动作机构。

为了简化我们称之为转换机构。

此处叙述的实施方案也由图2上加的一些附件代表，此图使我们更好地理解真正与实际上的应用。

在此图上我们注意到斜着铰接装配在前铰节7和后铰节8这两个部件之间，并穿过中间模块3的底盘16的，呈连杆11的一般形状的方向控制斜联杆。在其上面连接着一个导向用可抬起臂17，其头部18被强制沿着导轨19进行导向位移。此臂17通过如图所示的主梁20和21的连带轴杆，装在车身底盘16的主梁20和21上。因此，当导向臂17动作时，它就当作中间模块3的导向机构，这时3的方向受到导轨19的强制作用，并受其控制。

按照本发明并涉及其所有的实涉方案，此臂只是当方向控制杆处于非动作态时才有用，才能发挥作用。

这只构成导向装置的一个说明性例子。

在此图上可以注意到以转轴装在中间模块的底盘16主梁和前铰节组件7之间的横向行程限位器22。此限位器22与其它装置一起使用时，其目的是限制横向偏心距并参与对中。

可以用一对纵向排布，相对底盘中心对称安装，并铰接在前铰节或后铰节部件和中间模块3底盘16的相应主梁之间的两个限位器来代替此单一的限位器。

现在我们将要叙述在图3和图4上介绍的下一个实施方案。

这两个实现方案与前者不同之处首先在于，在后模块上的后铰节点是处于解锁定位置的可移动中间铰节点23或24；区别还在于，一般形状也是呈杠杆形11的转换机构15铰接在所述中间铰节移动点23或24与固定点25或26之间，这个点是转换机构15的自由端正好安装上的点。

按照图3的实施方案，一方面可移动的中间铰合点23受到转动杠杆31的导引，它使23的轨迹相对中心位置成为一个圆形；另一方面，转换机构15是纵向安置，即安在下一模块的轴线上，其自由端铰合在固定点25上并绕其转动。

按照图4的实施方案，可移动中间铰合点24被制约在下一模块的横向开口28或横向导槽中移动。此中间铰合点通过一根中间杠杆29以铰合方式连在转换机构上，该中间杠杆与转换机构的杆一起构成了可变形的L形连杆30。转换机构横向安装在该模块上，其自由端铰合在固定点26上，并能绕其转动。

在图5和图6上介绍的实施方案涉及一个前模块31和一个后模块32，它们只通过一个下铰节33连在一起，没有中间模块。

按照这两个方案，按照本发明的方向控制联杆具有一个铰合在前模块后方固定点上的第一端点34和铰合在导向后列车39、40上导向机构37、38上的第二端点35、36。

每个方案中的转换机构联杆15都依次包括第一支杆41、42、第二支杆43、44与中心位置相互对称而又与它们铰合的过渡件45，视情况不同该过渡件可以是围绕其上部端点转动的三角块46，也可以是铰合在中心轴上的杠杆47。这分别如图5和图6所示。

根据导向类型不同，导向后列车的导向机构39、40可以是不一样的。

在图5中所示的具有前牵拉环48的导向环39的情况下，很简单只涉及与前牵拉环相固着的杠杆49。

当带有轮子50和51的后轴40装在导向转向轴上时，该机构是一个绕中心转动的板52，它能带动具有操纵方向作用的右拉杆53和左拉杆54。

在图7上的实施方案涉及到只由一节车厢55构成的车辆，该车厢包括一个前导向组件56和一个后导向组件57，比如说导向转向轴。

按照本发明的联杆保证能在前导向组件56和后导向组件57之间传递或不传递导向指令。

前导向组件56包括一个导向驾驶盘58、一根支撑轴59和两个导向轮60和61，它们由前转动盘62的方向来控制，再通过方向拉杆63以铰接方式连在每个导向车轮上。

按照本发明的控制联杆位于前转动盘62的铰合点64和后转动盘的铰合点65之间。

本实施方案所考虑的，转换机构15可以具有不同的技术形状和不同的特点：可以是机械的、电力的、液压的等。其一般功能在于它具有两种功能状态，一种是锁定态，一种为非锁定态，可根据指令由一种状态转换到另一种状态，而且在转成此种状态前使之处于锁定状态。

在图8和图9中以示例的方式介绍两种实施方案。

参见图8首先说明电力方案。

该机构具有一个带有与无终点螺栓68配合阴螺纹的壳体67，该螺栓通过一个滚珠轴承69穿过67的一个端面，该轴承可以使螺栓发生纵向直线移动而不会造成该壳体转动。

这里的螺栓是一个可移动元件，它可使转变机构发生位移。

标号为M或其它的电动机70与螺栓在其端点上呈直线状装在一起。此电动机与一个指示系统(图上未标出)连接，它能使电机将螺栓转动到相当于锁定状态的准确及恒定的参考位置。

这时称作参考位置，相当于控制动作位置。

在螺栓的杆身上装有一个卡圈71，比如呈盘形72，它可以被卡环73锁住。锁住时就在锁定位置。

一般呈杆形的转换机构15在其两端具有两个环状零件74和75，用来安装转动铰节。

在图9所代表的液压方式具有一个液压缸体76，它有两个室，左室为77，右室为78，一根固定杆79和一根移动杆80，其端部呈活塞81状，可在缸体内部移动。

活塞82，83在缸体76中的两个室77和78中移动。左室77的活塞82可自由滑动地装在杆80上，而右室78的活塞83可在此室内自由移动。

活塞83可以被杆的端部驱动，也可以被加到右室中的压力所驱动。

两个室77和78被一个圆柱形通道84分开，其截面与在此通道84内调节的活塞的杆端部一样。

通过两个分开的支管85和86在横向的未端处向室77和78中送入带压流体，85和86合并到一根单管87，连在一个液压机组，比如带有电机M的电动泵的出口处。

根据具体情况，向两个室送液的共同管道87可包含一个可控制的液压缓冲器，或者在解锁定状态下不起作用。

可移动杆80的端部具有活塞81的形状，它在周边上有一个槽89，它与在垂直于缸体76上安装的锁定机构91上的锁定销90配合动作。此与通道84成直角的锁定机构91包括一个锁定销90。此锁定销90可藉弹簧弹性来推动，或者通过外部遥控指令来解除锁定或复位。图上的箭头表示指令或遥控的锁定/解锁定动作。

这种复位是转换机构的可移动元件、杆及螺栓等复位到参考位置，即指令发生效果的位置。

现在将要说明本发明组件的作用。

按照转换机构的状态不同，可以分成两个基本状态。

第一种状态是不可变形的联杆传递导向指令的状态，在此状态下转换机构被锁定处于所谓动作状态，此状态称作导向状态。

第二种状态是联杆可变形的状态，或者是在传递导向控制运动上是无动作状态，在此状态下转换机构处于解锁定，即所谓无动作状态，此状态是非导向状态。

在非导向状态，后列车的轴可以与导向装置，比如与装在中间模块底盘上的可抬升导向臂一同工作，该导向臂固着在它沿着移动的导向轨上。

在一般情况下，转换机构都处于非动作状态，由于没有得到按照本发明联杆给予的导向指令，后模块或导向的后列车未处于引导状态。在定向运动上处于自由状态的后轴必须通过机械装置与固定结构相连。

在指令或遥控下，转换机构动作，并在预先确定的时间内工作复位到杆的参考状态，因此将很快地进入锁定状态，联杆处于该状态，联杆长度也相当于在导向模式。

由于已复位到参考位，电动的或液压的转换机构就自动地把杆放到其位移在前一种情况下实现的那种位置。

这个位置最好选在处于非动作状态下转换机构中移动元个行程的中点，以减小使方向控制联杆转向动作状态时发生的位移，因此使一种状态能迅速转向另一种状态。

然后就出现了锁定状态，即在电动模式下转换机构的卡圈锁定或者在液压模式中锁定销卡入其槽中，而造成处于动作位置而不可移动的状态。

以相反的方向又可转向非导向模式。

正如在实际状况下，可以设想一个例子就是一列铰接列车由市郊开到市中心的情况。

在市郊时，列车按整体导向的模式行进，也就是说，作为装有处于动作状态的导向联杆的车组使用。

当车组进入宽度受限，道路狭窄的市区时，司机下指令将模式转到非导引状态，将由其它的方向控制手段来导引方向，使得成为完全的单道状态。

方向控制联杆变成不可变形的，将成为准单道行驶状态。

相反，当车辆驶出市中心区时，司机可通过一个简单的指令转到整体引导模式。转换机构将会把其内部移动元件迅速转到参考位置，由于将实现位置的重合，使得能达到锁定。

Claims (15)

1、由指示方向的机械因素和双稳定机械实行方向控制，对于一个简单车辆或由至少一辆导向前模块和一个后模块，在它们之间直接用转动铰节或支持一根轴的中间模块铰接而形成的公路车辆，包括一个能将导向指令传递到或不传递到后模块或导向后列车的双稳定机构的方向控制联杆，其特征在于：

它在一边铰接在导向前模块上，在另一边铰接在导向后模块或后列车上，而不铰接在任意的中间模块上，以此控制后模块或导向后列车的方向，

它包括的双稳定机构是一个控制机构，它包括一个可移动单元、一个将此单元锁定在参考位置的装置、一个该可移动单元的解锁定装置和一个将此可移动单元转到参考位置的主动装置，该方向控制联杆具有两个稳定状态：

动作状态，在此状态下，双稳定机构保持可移动单元锁定在参考位置，使控制联杆动作，来控制后模块或导向后列车的方向；

非动作状态，在此状态下，该机构处于解锁定位置，使可移动单元产生位移，该控制联杆被中断或不能动作，不再控制后模块或导向后列车的方向，

以及一个由非动作状态向动作状态过渡的中间状态，在此过程中，通过转动的主动装置将可移动单元恢复到其参考位置。

2、按照权利要求1的联杆，其特征在于，该导向前模块通过其后端被铰接在中间模块的前部，特征还在于，该后模块通过其前端部被铰接在中间模块后部，它们组成了一个导向列车。

3、按照权利要求1或2中任意一项的联杆，其特征在于，该可移动单元是导向后列车的方向控制杆。

4、按照前述各权利要求中任意一项的联杆，其特征在于，该双稳定控制机构由非动作态向动作态转换造成所述机构复位装置的动作。

5、按照前述各权利要求中任意一项的联杆，其特征在于，该双稳定控制机构是一个液压机构。

6、按照权利要求5的联杆，其特征在于，该液压控制机构包括在液压缸体内的左、右两个室，它们由一个通道相通，并由源于液压送液机组的公共导管相连的左、右支管送入加压流体，其特征还在于，呈杆形的可移动单元沿着两个室移动，所述可移动单元具有活塞形的头部，其截面调节得与通道相同，并滑动着支持一个活塞在左室内移动，在右室中包含有另一个活塞，它在杆的推动或流体压力下沿右室移动；其特征还在于，该液压装置有一个杆锁定装置。

7、按照前一项权利要求的联杆，其特征在于，该锁定装置是一个具有控制位移的横向的销，当它固定住杆头时，该杆就处于转化到参考位置。

8、按照权利要求6的联杆，其特征在于，通向两个室的公共进料管包括一个可调节液压缓冲器或不包括。

9、按照前面权利要求1-4中任意一项的联杆，其特征在于，该双稳定控制机构是电动的。

10、按照前一项权利要求的联杆，其特征在于，该电动双稳定控制机构包括一个包在一个壳体内的无尽头螺栓，其螺栓本体的延长线构成了该机构的一端，并通过与穿过滚珠轴承相对的一端的表面上，此螺栓的端部包括一个圆盘形带锁定装置的卡圈和一个在一条直线上的电动机，所述螺栓就构成了该双稳定控制机构的可移动单元。

11、按照前述各项权利要求中任意一项的联杆，其特征在于，该双稳定控制机构被遥控。

12、按照前述各项权利要求中任意一项的联杆，其特征在于，当双稳定控制机构处于非动作状态时，该导向后列车受到导向装置与其它方向参照物的协同控制。

13、按照权利要求12的联杆，其特征在于，其它方向参照物是外部的。

14、按照权利要求13的联杆，其特征在于，该外部其它方向参照物是导向臂所跟踪的导轨。

15、按照前述各项权利要求中任意一项的联杆，其特征在于，当该双稳定控制机构处于非动作状态时，该联杆的可移动单元在其参考位置与相对于参考位置对称的两个极端位置之间移动，这相当于公路车辆从一侧或从另一侧进行最大转弯的两个对称位置。

Images