CN1263038A - 运输装置的转向组件 - Google Patents

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F·克伦
P·罗西
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Abstract

一种运输装置的转向组件,包括至少一个由一支承结构(3)支承的转向架(2),该转向架刚性联接于运输装置,并在向上区域中具有一位于中央的中心轴承,用于将至少一根轮轴(12,13)联接成允许绕一竖直轴线(10,11)转动;该轮轴(12,13)在其两端具有搁置在地面或另一支承体上的转子(14);轮子(14)具有电力或液压发动机(15)等,它们由电力和/或电子控制装置控制,并适于使轮轴(12,13)产生转动。

Description

运输装置的转向组件
本发明涉及一种用于运输装置的转向组件。
在由运输工具上的操作人员和/或遥控的操作人员驾驶的或是无人驾驶的、用于人、货物和动物的运输装置领域中，都采用传统的转向系统，它们由一套机械和液压部件构成，诸如齿条、小齿轮和/或液压缸，这些部件可控制轮子绕竖直轴线转向，允许运输装置变换方向。
然而，这些系统并非毫无缺陷，其中之一便是它们无法使相对于通过每根轴的中心线的竖直轴线而彼此连接的两根以上轴的轮子对实现同步转动。
而且，配有这些转向系统的运输装置需要相当的转向空间，因为它们的前轮对和后轮对必定要遵从不同半径的曲线。实际上，当前轮开始转向时，运输装置与后轮轴一起前进，因而其后轮并不遵从与前轮相同的曲线。
本发明目标在于克服传统类型的转向系统的上述缺陷，提供一种允许两根或多根轮轴同步转向、使所遵从的曲线具有恒定或可变半径、并使转向所需空间降至最低限度的运输装置转向组件。
在这一目标的范围内，本发明的目的在于提供一种简单、实际中相对较易于提供、使用安全、操作有效、以及成本相对较低的结构。
该目标和目的可由本发明的运输装置转向组件来实现，其特点在于，它包括至少一个由一支承结构支承的转向架，该转向架刚性联接于运输装置，并在向上区域中具有一位于中央的中心轴承，用于将至少一根轮轴联接成允许绕一竖直轴线转动，该轮轴在其两端具有用于搁置在地面或另一支承体上的轮子，这些轮子具有电力或液压发动机等，它们由电力和/或电子控制装置控制并适于产生轮轴的转动。
本发明的其它特点和优点将通过下面对运输装置转向组件的一较佳但非唯一实施例的详细描述而变得清楚，该实施例仅以非限制性实例的方式示于附图中，其中：
图1是本发明的运输装置转向组件的驱动轮轴的局部前剖视图；
图2是本发明的转向组件的第二根轮轴的局部前剖视图；
图3是本发明的转向组件的转向架的局部剖视侧视示意图；
图4是装配有本发明的转向组件的两个转向架的运输装置的一部分的局部侧剖视图；
图5是具有本发明的转向组件的两个转向架的运输装置的底盘的俯视示意图，该运输装置处于沿曲线前进的状态；
图6是图5的运输装置的底盘在运输装置沿直线前进状态的俯视示意图；
图7是本发明的转向组件的转向架的另一实施例的局部前剖视图；
图8是图7的转向架的俯视图。
参照上述附图，标号1总的表示一用于运输装置的转向组件。
转向组件1由一或多个转向架2构成，每个转向架由一支承结构3支承，该支承结构支承运输装置的底盘4。
支承结构3在向下区域中具有一位于中央的、用于联接纵向构件7的中心轴承5，以允许绕一竖直轴线6转动；该纵向构件具有一中心转动轴线，并在其两端和向下区域中具有一前部中心轴承8和一后部中心轴承9。
这两个中心轴承8和9是两根轮轴12和13的支承件，能够绕各自的竖直轴线10和11转动，这两根轮轴可绕它们本身的中心线转动，并分别在它们的两端具有搁置于地面或另一支承体上的轮子14。
第一轮轴12的轮子具有电动机15或者液压发动机等，它们由电力和/或电子控制装置(未图示)控制，这些控制装置可使纵向构件7以及两根轮轴12和13产生同步转动。
在图4中有两个转向架2，即前转向架2a和后转向架2b，每个转向架的轮轴(分别由标号12a、13a和12b、13b表示)的轮子14对遵从具有相同恒定半径或可变半径的曲线。
在每个转向架2中，第一轮轴12的轮子具有发动机15，该轮轴通过一垂直于轮轴并允许轮轴横向振动的第一水平枢轴16而联接于中心轴承8。
有利的是，第二轮轴13的轮子具有各自的制动装置17，该制动装置由传统的盘式制动器18等构成。
在图2中，轮轴13刚性联接于中心轴承9，或者也可以提供一垂直于轮轴的第二水平枢轴，它类似于第一枢轴16，允许第二轮轴13的横向振动。
转向架2的中央中心轴承5在向上区域中具有用于联接于一中央枢轴20的装置19，该中央枢轴是水平的而基本平行于轮轴，并连接于支承结构3，允许转向架在一纵向平面上振动。
推进系统和制动系统当然不会因枢轴的存在而受到约束。
每个转向架2的两根轮轴互相铰接，从而允许每根轮轴绕其本身的、垂直于连接轮子14中心的几何轴线的竖直轴线转动。
中央中心轴承5允许整个转向架2相对于一轴线转动，该轴线与轮轴所遵从的平面成直角并位于其中心线上。
每个转向架的两根轮轴12和13以机械的方式或通过具有相同功能的、诸如带齿装置等之类的其它系统互相连接，使得它们的转动相反而同步地发生：即当一根轮轴朝一个方向转向时，另一根轮轴同步地朝相反方向以相同的速度、加速或减速转过相同的角度。
方便的是，两根轮轴以这样的方式铰接于运输装置的支承表面21，即两根轮轴的转向完全独立于表面的位置。
电力、液压或其它类型的发动机15可以连接于每个转向架2的两根轮轴的轮子(每个轮子都有一个发动机)；方向变换(即转向)具有对发动机15的转矩和转速的同步控制，通过模拟和/或数字型的电力和/或电子控制器来差分速度。
在另一实施例(未图示)中，各转向架2的前部中心轴承8与后部中心轴承9之间可以设置一或多个附加的中心轴承，作为各轮轴能够围绕通过中心线的竖直轴线转动的支承件。
同一转向架的轮轴之间的机械连接允许将各轮轴的每对轮子的几何轴线与所遵从的曲线的半径对齐，从而使轮子在地面上的拖动摩擦极小，因为轮子的路径垂直于所遵从的曲线的半径。
在具有两个或多个转向架2的运输装置的场合下，利用一适配的电力和/或电子控制程序对轮轴运动的控制允许将轮子14设置用以实现组合的前进和转动动作。
图7和8示出了转向组件1的转向架2的另一实施例；在该例中，转向架没有纵向构件，中央中心轴承支承一单个的旋转轮轴22。
轮轴22通过一水平的枢轴23联接于中心轴承5，并在其两端具有轮子24，这些轮子进而具有转动轮轴的发动机25。
实际上已注意到，以上描述的发明可实现预期的目标和目的，即可以在不使用机械装置的情况下籍助直接驱动一或对多轮子的电力、液压或其它类型的发动机实现运输装置的转向，以使彼此连接的轮轴同步转向和允许运输装置沿曲线转动，最大程度地减小了所需空间和轮子拖动摩擦。
本发明的另一特性在于，轮轴可以连接于支承结构而在轮轴与支承结构之间产生自由度。
本发明的转向组件还可应用于具有驾驶员的运输装置、遥控运输装置以及具有无人驾驶自动控制系统的运输装置。
这样构思的发明在发明原理的范围内可以有许多的改型和变化。
所有的细节还可由其它在技术上等效的部分来代替。
实际上，所使用的材料以及形状和尺寸在不摈弃所附权利要求书的保护范围的情况下可以根据要求来任意选择。

Claims (8)

1.一种运输装置的转向组件，包括至少一个由一支承结构(3)支承的转向架(2)，该转向架刚性联接于运输装置，并在向上区域中具有一位于中央的中心轴承，用于将至少一根轮轴(12，13)联接成允许绕一竖直轴线(10，11)转动，该至少一根轮轴(12，13)在其两端具有搁置在地面或另一支承体上的轮子(14)，所述轮子(14)具有电力或液压发动机(15)等，它们由电力和/或电子控制装置控制，并适于使所述至少一根轮轴(12，13)产生转动。
2.根据权利要求1的转向组件，其特征在于，所述中央中心轴承(5)支承一纵向构件(7)，该纵向构件在向下区域中和其两端具有至少一个前部中心轴承(8)和至少一个后部中心轴承(9)，分别用于将轮轴(12，13)支承成允许绕通过中心线的竖直轴线(10，11)转动，至少所述轮轴(12，13)的第一根(12)的轮子(14)具有所述电力或液压发动机(15)或类似装置，这些发动机适于使纵向构件(7)和两根轮轴(12，13)产生组合的和协调的转动。
3.根据权利要求1的转向组件，其特征在于，有两个转向架(2a，2b)，即前转向架(2a)和后转向架(2b)，每个转向架(2a，2b)的轮轴(12a，13a，12b，13b)的轮子(14)对适于遵从具有相同或不同的恒定或可变的曲率半径的曲线。
4.根据前述一或多项权利要求的转向组件，其特征在于，在各转向架(2a，2b)中，第一轮轴(12a，12b)具有配备发动机(15)的轮子(14)，并通过一垂直于它并允许它横向振动的第一水平枢轴(16)联接于各自的中心轴承(5)，第二轮轴(13a，13b)的轮子(14)具有制动装置(17)。
5.根据权利要求4的转向组件，其特征在于，所述第二轮轴(13，13a，13b)通过一垂直于它并允许它横向振动的第二水平枢轴联接于各自的中心轴承(5)。
6.根据权利要求1的转向组件，其特征在于，所述中央中心轴承(5)在向上区域中具有用于联接于一中央枢轴(20)的装置(19)，该中央枢轴是水平的而基本平行于轮轴(12，13)，并允许转向架(2)在一纵向平面上振动。
7.根据前述一或多项权利要求的转向组件，其特征在于，所述电力和/或电子控制装置适于差分所述轮轴(12，13)的轮子(14)的发动机(15)的转矩和转速，使轮轴(12，13)产生顺时针或逆时针方向的转动。
8.根据权利要求1的转向组件，其特征在于，在所述前部中心轴承(8)与所述后部中心轴承(9)之间可以设置一或多个附加的中心轴承，用作围绕通过各轮轴(12，13)的中心线的竖直轴线(10，11)转动的支承件。
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