CN1136116C - 允许沿一个导轨行驶的车辆的车轴横向偏移的双向导向装置 - Google Patents

Abstract

双向导向装置包括一底座架(11)。底座架(11)由两个可绕两个端轴(21，22)摆动铰接的分底座架(17，18)构成。每个分底座架(17，18)都具有沿导轨(8)导向的倾斜的导向轮(14)。底座架(11)可相对车轴(2)进行纵向移动，在反向千斤顶的作用下反向行驶。借助一提升机构，使底座架(11)的杆进行摆动，在导向轮(14)与导轨(8)脱离接触后，可将底座架(11)升起。车轴(2)通过底座架(11)被一被导向子装置(10)自动导向，被导向子装置(10)可绕靠近前导向轮的一摆动点使其后部进行横向偏移。这种反向使通过导轨导向的公路车辆的制造者感兴趣。

Description

允许沿一个导轨行驶的车辆的车轴横向偏移的双向导向装置

本发明涉及给沿着一个导轨行驶的公路车辆的轴导向的双向导向装置。

现有许多沿一个导轨行驶的公路车辆的导向的装置。

人们尤其熟悉洛黑工业公司的发明应用具有两个导向轮的导向杆，这两个导向轮是倾斜的，可在一个导轨上移动。

这个导向杆作为自动导向装置的一个方向参照。

位于轴前面的导向杆可以是轴后面的一个杆的两倍。

在例如丧失车轮对路面的附着或强侧向风所引起的失去控制或其它原因的情况下，为了避免很大的力作用在导向装置上，允许在力的作用方位上后杆有一微小的横向偏移是适当的。

为此，人们熟悉洛黑工业公司在法国提交的申请号为9701709的另一项发明，它涉及有限横向偏移导向装置。

这个双向导向装置包括两对独立的导向杆，一对在前面，另一对在后面。每个导向杆都支承一个倾斜地在导轨上滚动的轮，其中，后导向杆具有横向偏移的能力。

横向偏移能力来自导向杆与座架连接的横向弹性变形。

在前后导向机构之间没有通过一个刚性机构部件相连接，这不得不对每个导向杆的提升进行个别操纵，因此使实施和操纵复杂了。

本发明的一个首要目的是将前后导向轮进行刚性连接，以避免在导向杆和导轨之间形成角度，形成角度相当于出现脱离导轨的状态。

本发明的另一个首要目的是提供一种简单可靠的改变构形的装置，它允许在行驶方向改变后保持被导向模式。

本发明的第二个目的是提供一种自动双向导向装置，它允许易于沿一个导轨从自动导向模式过渡到手动模式。在手动模式下，是由司机操纵车辆的行驶方向。

本发明的第三个目的是允许在车辆行驶时，通过方便地放开紧靠导轨的导向轮，随后产生被提升杆支撑的提升装置的提升运动。

本发明的第四个目的是通过固定锁紧，使导向轮可靠地紧靠在导轨上。

本发明的其它特征和优点通过下面参照附图进行描述将会更加明显。这种描述用于举例，绝非是对本发明的限制。在附图中：

图1和2是总体透视图，分别表示本发明的双向导向装置处于手动模式的中间提升位置和一导向位置；

图3和4是前视图，图3表示本发明的双向导向装置先处于升起状态，图4表示本发明的双向导向装置后处于放低压在导轨上的状态；

图5是分解透视图，表示本发明的导向装置所包括的各种零部件；

图6是细部透视图，表示换向千斤顶作用端的后部结构；

图7至9是导向装置的顶视示意图，表示间隔件在三种基本形态中无横向偏移的位置，即朝第一方向移动，上升位置和朝第二方向移动；

图10和11上是示意图，表示朝相反方向的两个横向偏移位置；

图12是导向装置的透视图，表示纵向加压薄板的一个变型。

本发明的双向导向装置1通过铰接头5与安装在车轮3和4上的车轴2相连，铰接头5通过车轴2和中心体7之间的中心连接头6以示意图的形式表示出来。例如铰接头5是球窝形的，在有一个导向车轴的情况下只传递导向运动。

双向导向装置用于沿着导轨8给车轴2导向或使导向轮动作，无论行驶方向如何，允许有被称之为车轴横向偏移的一个轮轴游间范围。

从功能上可把双向导向装置分成两个必不可少的子装置，一个是导向子装置9，一个是被导向子装置10，第一个子装置9相对车轴2可纵向移动。

导向子装置9包括一个底座架11，底座架11处在导轨8滚动位置上，它是由导轨8支撑的，而当底座架11处于被抬起的位置时，即处在由司机进行手动导向的情形时，它是由车轴2支撑的。

底座架11的两端分别具有一对前导向轮12和一对后导向轮13，例如与导轨8接触的尖顶朝下呈V形倾斜的导向轮14，借助这些导向轮，底座架11得到支撑，沿导轨8滚动。

一种双结合面联结以相对车辆可纵向移动的方式把底座架11的每端连接在被导向子装置10上。

双结合面联结通过由可动部件组成的铰接件把底座架11的每端连在被导向子装置10的每端上，对于它们之间的每个结合面联结，通过底座架11相对车轴2的横向移动，交替地处于枢轴状态或横向角偏移状态，对于自动导引，通过无效状态进入自动导引，自动导引与中立位置相应。

如图所示，在换向千斤顶15的作用下，导向子装置9可相对车轴2，在车辆相对导轨行驶的纵向的一个极端位置和反方向的另一个极端位置之间移动。这种极端位置的换向对应于车辆行驶方向的一次换向，这是通过操纵一个方向连杆16完成的。

改变方向是通过转入中立位置实现的，在中立位置，底座架11被抬起，导向轮不再被约束在导轨8上。双向导向装置不起作用，为了改变方向，对车轴2的导向此时是由控制车辆方向的司机手动驱动与车轴2的中心体7相连的或直接与车轴2相连的或与转向轮相连的合适的操纵杆来实现的。

作了总的论述之后，下面将对组成本发明的各部件和零件进行详细描述。

底座架11由两个半纵向部分或分底座架17和18组成，它们被安装在它们的两端之间，绕与车辆的纵轴线平行的纵轴线摆动。

就象图中所示的变型实施例那样，可涉及两个直主体的端部向内弯的分底座架17和18，按照端部形状连接在铰链19和20上。铰链19和20交错开，一个在另一个内，以形成一个连续的圆筒座，端部枢轴21或22位于圆筒座内，与铰链形成枢轴连接组件。因为左右对称，端部枢轴21和22的摆动轴线对中。

底座架11的摆动的分底座架17和18的铰链19和20的端部每个都向上形成具有多种功能的形状复杂的支撑板23和24。

支撑板23和24具有向上延伸的下面部分，作为独立支撑的导向轮支架25、26和27、28，在每个导向轮支架上都安装一个导向轮，例如通过具有必要配合间隙的滚动连结，将导向轮14安装在导向轮支架上。

两个相对着的导向轮支架的倾斜度决定了精确安装的和弹性变形的导向轮的倾斜度。

导向轮支架25至28向上延伸并在水平方向上弯曲，以便形成方形端部的半板29至32，它们横向互相靠近时，就构成支撑板23或24，在底座架11处于升高位置时，给可动间隔件33和34导向和作为可动间隔件33和34的支架，防止它们横向偏移。每个可动间隔件33或34都保证具有间隔件的功能和其它功能，即一方面，对于位于前部的可动间隔件来说，具有在底座架11和被导向子装置10之间的枢轴功能，对于位于后部的可动间隔件来说，具有限制其偏移的功能，另一方面，对于底座架11的分底座架17和18，具有限制其摆动的功能。

每个结合面联结都是一个铰接件，它包括被导向子装置10的一个端件33或34和车辆的一个纵向可动支撑件，该纵向可动支撑件构成导向子装置9的每端的上部分。

支撑板23和24通过底座架11的分底座架17和18的摆动限定了两个倾斜平面支撑。支撑板23和24中的每一个都有两个半板29、30和31、32，它们的端部呈并肩设置的方括号形，当底座架11的分底座架17和18向下或向上摆动时，它们可一个相对另一个倾斜，彼此靠近或离开，以便使导向轮一个相对另一个摆动。

两个半板29、30和31、32限定一个具有中间收缩区36的梨形中心开口35，中间收缩区36将指向底座架11的中心部分的大轮轴游间开口37和指向底座架11的端部的小导向开口38隔开。可动间隔件33或34横穿每个支撑板23或24，可动间隔件33或34在导向装置的纵轴线上沿在中间收缩区36上的中心开口35移动。

大开口37具有收敛边39和40。这些边朝着一个中间收缩区41收敛，中间收缩区41与小开口38的入口相接(图6)。

每个中心开口35以被可动间隔件33或34操纵的方式移动，每个中心开口35的边支撑着可动间隔件33或34，可动间隔件33和34的上部分处于同一水平面上。

底座架11的分底座架17和18的每端都形成一单体件，该单体件具有三个功能：导向轮的支架功能，分底座架17和18在其内摆动的功能和对被导向子装置10的每个端件进行导向——滑动的可动支撑功能。

优选地，可动间隔件33或34形成轴管，轴管具有构成轴线的中心圆筒部分42和两个端法兰43和44。

支撑板23和24和与它们有关的功能件位于底座架11里面。

本发明还涉及一个实施例，在这个实施例中，支撑板23和24的功能组件以及与其相配的导向轮14按相反的形式设置，这就是说，支撑板23和24在底座架11外面，导向轮14在底座架11里面。

每个可动间隔件33和34都可有三个特位置，即在小开口38内的自动导向功能位置，在大开口37内被限定的横向轮轴游间偏移位置和在中间收缩入口处的中间位置。中间过渡位置相应于底座架11的升高状态，就是说，相应于当每个可动间隔件33和34处于两个开口之间的中间位置在收缩区时的无效状态。

半支撑板处于拼接状态下形成的小开口38的宽度应小于可动间隔件33和34的圆筒42的直径，以便在通过收缩区36后轻松地约束两个导向轮14接近，就是说当两个导向轮压在导轨8上时，迫使它们彼此不靠近。

被导向子装置10或中心机构包括一个十字轴45，十字轴45通过中心连接头6可摆动地与车轴2相连接。当底座架11处于升高的无效位置时，通过手动方式可使十字轴45不动，用其它具有中间机构的操纵装置驱动转向轮定向，并进行选择，使摆臂16不再进行双向自动导向状态下所作的摆动。

十字轴45具有形成两个横向结构46和47的双十字形状，在每个横向结构46和47上都安装摆动连接的杆48和49。

两个摆动连接杆48和49的装置在被导向子装置10和可动导向子装置9之间构成铰接连接。

每个摆动连接杆48和49都由两个支杆50、51和52、53构成，这些支杆的端部是弯曲的，在十字轴45外的弯曲的端部向内汇集，通过可摆动的横轴54联结在可动间隔件33或34的本体上。摆动连接杆48和49的支杆的相对端可摆动地安装在构成中心十字轴的横向结构的端部。

可动间隔件33和34是由轴管42形成的，轴管42的端部是两个端法兰43和44。通过端法兰43和44将可动间隔件33和34装在支撑板23和24上。显然，端法兰43和44的直径大于支撑板23和24大开口37的宽度。

支撑板23和24的下部分与抽拉板55和56相重叠形成一体。抽拉板55和56总体上呈三角形，每个抽拉板55和56都具有一个类似于支撑板23和24的开口的梨形中心开口57。抽拉板55和56不分成几部分，在它们的顶点处被一个实心的或管形的轴加长，每个轴都形成一个端轴21和22。

当底座架11移动时，支撑板23和24以及抽拉板55和56在可动间隔件33和34的引导下移动。

底座架11的移动源于换向千斤顶15的动力作用。双作用换向千斤顶15铰接地安装在十字轴45一纵向端的下表面和一个抽拉板55或56之间。例如十字头通过摆动铰接件58容纳定向摆臂16。千斤顶15一端通过铰接件58与十字头45的下表面相连，另一端通过安装在两个支架上的摆动轴59与抽拉板55或56相连。

本发明的双向导向装置是由一个提升机构60得到完成的。提升机构60例如包括一个具有铰接摆杆的气动或液压马达装置61，可使端部成钩形64的两个提升杆62和63作上升和下降摆动。提升杆62和63可摆动地铰接在中心体7上。提升杆62和63通过钩形端64与底座架11的分底座架17和18接触，在提升杆初始动作阶段，分底座架17和18轻便地上升，直到支撑板23和24的上半部分29、30和31、32的边与边碰上，这样，使导向轮14离开导轨8，提升杆处于继续动作过程中，最后，直到导向轮14完全脱离导轨8，如在下面详细描述的那样。

提升机构60的端钩64不约束底座架11的分底座架17和18，提升杆62和63构成第二各个横向支撑，在导向轮14与导轨8脱离接触的情况下，这给车轴2的横向轮轴游间限制提供了额外的安全。

双向导向装置还具有横向挠性薄板65，其作用尤如弹簧，通过向下施加永久压力，给在轨道8上的导向轮提供负荷，并附带地给导向轮提供一外加靠近弹性力，以便使导向轮对导轨8产生影响，因此从弹性回复力获得向下摆动的可靠性。

使位于定向摇臂16一侧的分底座架18产生局部向下变形66，形成凹入部分，以避免底座架11对定向摇臂16的不利干扰。

图12表示一种变型提升结构，图示是导向轮没有离开导轨的状况。不断的向下予加应力采取永久性定位地施加到可动间隔件33或34的上部。这个弹性予加应力来自由起弹簧作用的固定纵向薄板67的端部所表示的变型产生的弹力。这个弹力通过端部68和69施加到每个可动间隔件33或34的上法兰70或71上。当在换向千斤顶的作用下底座架11沿车辆行驶方向的反方向移动时，由两个半板29、30和31、32边对边地形成的上平面在上法兰下滑动。

这个变型的区别也在于另一个提升结构。要指出的是，提升结构采用与被导向子装置相连的摆动杆48和49。动力装置是分开千斤顶72，它与导轨8平行，安装在两连接摆动杆的对应的两个分摆动杆上。分开千斤顶72包括一个杆73和一个主体74。杆73的自由端铰接地安装在支架75上，主体74安装在与各自摆动杆49和48邻接的分摆动杆相连的另一个支架76上。分开千斤顶可以具有两个杆。在这种情况下，第二个杆安装在相应的支架上。

分开千斤顶72工作，使两个连接摆动杆离开，在这个推力作用下，此时，提升机构被迫向上摆动，克服由加压纵向薄板67产生的向下压的弹性力微微提起。鉴于由纵向薄板67的两端通过法兰70和71施加在边对边的半板29至32上的不变的弹力，提升装置的动作不强行引起导向轮的提前离开，即使导向轮在靠近状态下没被锁闭也是如此。

本发明还具有一简化的变型(未示出)，在这个变型中，底座架11不是由可在其间摆动的两个分底座架17和18形成，而是由一个框架或一个刚性架形成。

如前所述，在这个变型中，可借助任何弹力使导向轮垂直压在导轨上，弹力来自一个或多个向下的加载，以便改善导向状况。显然，在这个实施例中，提升时，导向轮不可能离开导轨。因此，应该在导向区行驶结束时，使导向轮位于导轨之外。

这三种运行模式的区别是：

·采用手动模式运行，底座架11是被提高的，

·采用自动导向模式运行，在一个方向具有横向偏移距限度，

·采用自动导向模式运行，在另一个方向具有横向偏移距限度。

在车辆停止时，可利用换向千斤顶从一自动导向模式转换到另一种自动导向模式。

在自动导向模式中，前可动间隔件例如33在位于前侧的支撑板例如23的小开口内，此时，后可动间隔件占据了后支撑板24的大开口37的中心位置，以便允许车轴2产生一定的横向角偏移。

通过千斤顶15的作用，在导轨上沿图7所示的行驶方向从随动被导向模式过渡到沿图9所示的相反方向行驶的另一被导向模式。千斤顶对相同的抽拉板55起作用，相对车轴2推或拉具有支撑板23和24的底座架11，以便颠倒可动间隔件33和34相对相应的开口的位置。

在支撑板23或24的小开口38中的可动间隔件33或34永远是在车辆行驶方向上前面的那个可动间隔件。这个前面的可动间隔件是自动导向的摆动中心。在此位置，由于有前面的可动间隔件，通过使邻近的半板离开，保持导向轮靠近，可阻止导向轮脱离导轨8。

图10和11表示相对车辆的横向，车轴2的横向偏移角α。

首先利用换向千斤顶15使底座架11过渡到中立位置，该位置相应于两个轴管42从中心开口35的收缩区41脱离的位置，这样便进入到手动导向模式(图8)。此时，导向轮一个相对另一个可以自由摆动。

然后进行提升操作。按照第一部分图中所示的变型，提升运动是借助对提升机构60的杆起作用的马达实现的。通过对提升杆62和63的端部的牵引向上摆动，由此使底座架11的两个分底座架17和18升高，例如直到每个支撑板23或24的两个半板相结合(图3和4)。

底座架11升起，导向轮14离开导轨8，同时与摆动连接杆48和49相配的枢轴和机件上升到一个高位置，在此位置，提升杆62和63的端部迫使底座架11的分底座架17和18反抗横向挠性薄板65的弹力作用。横向挠性薄板向下施加一个弹性力，由此对提升杆62和63的钩端形成一个真正的约束固定力。

在运动过程中，与被导向装置10相连的摆动杆48和49向上摆动，这是因为摆动杆48和49的第一端在上升运动过程中被可动间隔件33和34带动，可动间隔件33和34本身被底座架11抬起。

在图12的变型中，提升是由水平分离千斤顶72实现的。通过操纵，水平分离千斤顶72进行摆动，将与被导向装置相连的摆动杆推开，由此使导向轮与导轨脱离。

进行相反的操作可回到被导向模式。

按照本发明的这个变型，有或没有前面所述的分离千斤顶导向轮都可回到被导轨束缚的状态。

然而，在未示出的具有刚性底座架的简化变型中，需要使导向轮转入导向进口区域。

Claims (19)

1.一种允许沿一个导轨(8)行驶的车辆的车轴横向偏移的双向导向装置，它包括分设于车轴两侧的两对导向轮(14)，每对导向轮(14)彼此呈V形倾斜安置并紧靠导轨(8)，其特征在于，该装置还包括下面的功能组件：

·被导向子装置10，它由安装在车轴(2)上的车轴中心体(7)构成，它给车轴(2)导向或给车轴的转向轮导向，它能够绕靠近前导向轮的一个摆动点进行后部横向摆动，

·导向子装置(9)，它由一底座架(11)结构构成，底座架(11)包括相对于车轴向前后两方向延伸的两端，每端都安装一对紧靠导轨(8)的导向轮(14)，导向子装置(9)可相对被导向子装置(10)，在车辆沿导轨行驶的纵向的一个极端位置和反方向的另一个极端位置之间纵向移动，

·一种双结合面联结，它以在车辆上可纵向移动的方式将底座架(11)的每端与被导向子装置(10)相联结，

导向子装置的移动允许双向导向装置按车辆的一个行驶方向，从可使车轴(2)横向偏移的自动被导向模式的第一位置，通过一个中间位置，过渡到按车辆的相反行驶方向可使车轴(2)横向偏移的自动被导向模式的第二位置。

2.按照权利要求1的双向导向装置，其特征在于，导向装置(9)通过的中间位置是中立位置，在中立位置，导向轮(14)脱离导轨(8)，这个中立位置允许使双向导向装置升起，以手动模式导向。

3.按照权利要求1的双向导向装置，其特征在于，底座架(11)是由两个分底座架(17)和(18)构成的，它们通过它们的端部绕与车辆的轴线平行的一个轴线可摆动地铰接在它们的端部之间。

4.按照权利要求1的双向导向装置，其特征在于，双结合面联结将底座架(11)的两端通过由可动部件组成的铰接与被导向子装置(10)的每端联结，对于它们之间的每个结合面联结，允许通过底座架(11)相对车轴(2)的纵向移动，交替地处于枢轴状态或横向角偏转状态，对于自行导向，通过无效状态进入自行导向，自行导向相应于中立位置。

5.按照权利要求1的双向导向装置，其特征在于，车轴中心体(7)与底座架(11)的两端相连的部分是摆动杆(48)和(49)，摆动杆(48)和(49)的分摆动杆铰接连接，一方面绕车轴的中心体(7)的横向结构的端部摆动，另一方面绕被导向子装置(10)的可动间隔板的横轴摆动。

6.按照权利要求4的双向导向装置，其特征在于，每个结合面联结都是铰接件，它将被导向子装置(10)的可动间隔板(33)或(34)、车辆的一个纵向可动支撑件集合在一起，该纵向可动支撑件构成导向子装置(9)的每端的上部分。

7.按照权利要求3的双向导向装置，其特征在于，底座架(11)的分底座架(17)和(18)的每端都形成一个单独的件，它具有三个功能：支撑导向轮，分底座架(17)和(18)在它们之间的摆动铰接，对被导向子装置(10)的每个可动间隔件进行导向——滑动支撑。

8.按照权利要求7的双向导向装置，其特征在于，底座架(11)的分底座架(17)和(18)的每端都形成铰接结构(19)和(20)，相对两端的铰接结构交错开，一个在另一个内，以便形成一个分底座架可在它们之间摆动的轴座。

9.按照权利要求8的双向导向装置，其特征在于，每个分底座架的每端的铰接结构(19)和(20)都向上延伸，形成导向轮支架，两个相对的导向轮支架的顶点向下呈V形倾斜。

10.按照权利要求7的双向导向装置，其特征在于，每个分底座架的两端的上部是半板(29至32)，它们的端部呈并肩设置的方括号形，当底座架(11)的分底座架向下或向上摆动时，它们可一个相对另一个倾斜，彼此靠近或离开，以便使导向轮一个相对另一个摆动，两个呈方括号形端部的对应的半板在它们从横向靠近后形成支撑板(23)或(24)，每个支撑板(23)和(24)对被导向子装置(10)端部的相应件具有纵向可动支撑功能。

11.按照权利要求7的双向导向装置，其特征在于，通过并肩地设置支撑板的相应半板(29至32)，支撑板(23)和(24)构成一个具有梨形中心开口的可动支撑件，梨形中心开口是由一个大开口和一个小开口连续形成的，它们被一个从大开口的边向小开口的边收缩的进入区隔开。

12.按照权利要求6的双向导向装置，其特征在于，被导向子装置的每个可动间隔件(33)或(34)都是由具有两个端法兰(43)和(44)的一个中心圆筒件(42)构成的，它的作用是将两个半板(29至32)分开，因此当它处在梨形开口的小开口内时，起自动导向枢轴作用，当它处在大开口内时，起允许横向偏移的的作用，可动间隔件的中心圆筒件(42)的外径比小开口大。

13.按照权利要求1的双向导向装置，其特征在于，车轴中心体(7)是一个具有两个横向结构的双十字轴(45)，两个横向结构被一个中心连接头(6)隔开，中心连接头(6)确保车轴(2)与自行导向摇臂(16)的接触。

14.按照权利要求1的双向导向装置，其特征在于，导向装置(9)是可以提升的。

15.按照上述权利要求之一的双向导向装置，其特征在于，导向装置(9)是通过与车轴的中心体(7)相连的一个提升结构提升的，提升结构包括一个具有两个提升摆杆的装置，摆杆由一个中心马达驱动。

16.按照权利要求1的双向导向装置，其特征在于，弹力确保给导向轮施加永久性载荷。

17.按照权利要求16的双向导向装置，其特征在于，产生向下弹性恢复力的装置是一个挠性横板(65)，它的两端压在底座架(11)的分底座架(17)和(18)上。

18.按照权利要求16的双向导向装置，其特征在于，产弹性恢复力的装置是挠性纵板(67)，它的两端(68)和(69)压在可动间隔板(33)和(34)的上法兰上。

19.按照权利要求1或3的双向导向装置，其特征在于，底座架是被固定的分底座架(17)和(18)的一个刚性座架。

Images