專利名稱：樞軸轉(zhuǎn)向車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樞軸轉(zhuǎn)向車輛，尤其涉及一種樞軸轉(zhuǎn)向工程車輛或工程機械，這 種工程車輛或工程機械包括前車架；后車架；具有第一連接元件和轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的樞軸轉(zhuǎn) 向傳動裝置。所述第一連接元件通過兩個旋轉(zhuǎn)接頭連接至所述前車架和后車架。所述轉(zhuǎn)向 驅(qū)動器通過鉸接部而與所述前車架和后車架相連。樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置具有以一定的距離相 互間隔開的第一和第二豎向樞轉(zhuǎn)軸線，其中，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)形 成為使所述前車架和后車架圍繞第一豎向樞轉(zhuǎn)軸線進行相對轉(zhuǎn)動，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置 在第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)形成為使所述前車架和后車架圍繞第二豎向樞轉(zhuǎn)軸線進行相對轉(zhuǎn)動，其 中，所述第一和第二轉(zhuǎn)向范圍通過中立位置而相互分開。
背景技術(shù)：
基于較大的轉(zhuǎn)向角和較小的轉(zhuǎn)彎半徑的杰出機動性能和轉(zhuǎn)彎性能有助于在具有 至少兩個車架的樞轉(zhuǎn)車輛中進行樞軸轉(zhuǎn)向，所述至少兩個車架均具有至少一根剛性軸。特 別是在工程車輛(例如具有均安裝有輪胎的兩個車架的振動滾壓機)中，通常需要借助于 樞軸轉(zhuǎn)向進行控制。常規(guī)的樞軸轉(zhuǎn)向車輛經(jīng)常利用中央樞轉(zhuǎn)接頭，這種中央樞轉(zhuǎn)接頭將兩個車架在縱 向?qū)ΨQ軸線上相連，該對稱軸線即為車輛的縱向中心軸線。在這種情況下所使用的轉(zhuǎn)向驅(qū) 動器通常為雙作用液壓缸，該雙作用液壓缸在其端部鉸接至所述兩個車架。根據(jù)行走方向 的所需改變，液壓缸的活塞桿借助于壓力介質(zhì)的致動而延伸或回縮，這樣在行走方向上觀 察，所述至少兩個車架的左側(cè)邊緣或右側(cè)邊緣相對于彼此轉(zhuǎn)動。這種類型的中央樞轉(zhuǎn)接頭的可設(shè)定的最大樞轉(zhuǎn)角度或稱為最大轉(zhuǎn)向角是由車輛 幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的。前車架和后車架之間的間距越小，則可設(shè)定的最大樞轉(zhuǎn)角越小，否則車架 的邊緣將會相互抵接。如果想得到更大的轉(zhuǎn)向角以提高車輛的機動性能，這就不可避免地 增大車架邊緣之間的自由空間(樞轉(zhuǎn)接頭處于其中)的尺寸，這樣就產(chǎn)生了范圍擴大的缺 陷。另一方面，車輛的總長度尺寸增大，這就帶來了運輸?shù)确矫娴睦щy。此外，車駕邊緣之間 的自由空間尺寸在縱向上的增大則增大了軸向間距，這樣在轉(zhuǎn)向彎度保持不變的情況下增 大了轉(zhuǎn)彎半徑。此外，車架之間間距的增大也引起材料的增大消耗。另外，為了增大轉(zhuǎn)向彎 度，可使重要的車架外緣區(qū)域特別是拐角區(qū)域(它們通過抵接而限制了轉(zhuǎn)向)可制作有凹 槽且具有半徑，從而取代車架之間間距的增大。盡管這樣沒有增大車輛的總體長度，但制作 有凹槽的區(qū)域仍然受到損失，這樣就減小了車架上或車架內(nèi)部用于布置設(shè)備部件的空間。在較小的工程機械(例如溝槽滾壓機)中，需要其總體長度盡量短，其中仍需要布 置設(shè)備部件的足夠空間。與此同時，需要溝槽滾壓機能夠?qū)崿F(xiàn)盡量大的轉(zhuǎn)向角以使其即使 在狹窄、彎曲的壕溝中也能夠轉(zhuǎn)彎。在DE4219635A1中披露了具有相互間隔的兩根旋轉(zhuǎn)軸線的樞軸轉(zhuǎn)向農(nóng)用車。這種 車輛的樞軸轉(zhuǎn)向原理的缺點為使車輛進行轉(zhuǎn)向所必須的調(diào)節(jié)裝置占據(jù)了車輛縱向上大量 的結(jié)構(gòu)空間。其需要使用獨立的調(diào)節(jié)裝置(例如液壓缸)來產(chǎn)生圍繞各個旋轉(zhuǎn)軸線的樞轉(zhuǎn)運動也是一個缺陷，這樣增大了成本并降低了轉(zhuǎn)向設(shè)備的效率。因此，本發(fā)明的目的是提供一種易于使用的樞軸轉(zhuǎn)向車輛，盡管其具有縮短的總 體長度，但其可設(shè)定較大的轉(zhuǎn)向角而不會使車架邊緣在轉(zhuǎn)向過程中相互抵接且不會減小車 架的容積，從而具有用于設(shè)置設(shè)備部件的足夠空間。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的是通過具有一第二連接元件的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置來實現(xiàn)的，所述第二連 接元件通過兩個另外的旋轉(zhuǎn)接頭連接至前車架和后車架。這種連接鉸接相對于第一連接元 件的連接鉸接承受相反的作用。在處于中立位置時，第二連接元件的縱軸線與第一連接元 件的縱軸線相平行，且在處于中立位置的情況下，第二連接元件的旋轉(zhuǎn)接頭的樞轉(zhuǎn)軸線均 與第一連接元件的旋轉(zhuǎn)接頭的樞轉(zhuǎn)軸線共軸設(shè)置。處于中立位置的轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的作用線與 所述連接元件的縱軸線相平行且軸向間隔開。本發(fā)明的有利實施例還披露了本發(fā)明的其他 技術(shù)內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的車輛包括具有相間隔布置的兩條豎向樞轉(zhuǎn)軸線的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝 置。術(shù)語“豎向”在本申請中是指與車輛的底座相垂直的方向。在車輛的中立位置中，所述 兩條樞轉(zhuǎn)軸線優(yōu)選相對于車輛的縱軸線例如縱向中心軸線而彼此相對地布置。前車架和后 車架圍繞所述兩條樞轉(zhuǎn)軸線相對于彼此進行轉(zhuǎn)動從而進行轉(zhuǎn)向運動，在這種情況下，在俯 視車輛時，連接所述兩條樞轉(zhuǎn)軸線的水平線必須不能與所討論的所述縱軸線正交。車輛的中立位置限定了使第一轉(zhuǎn)向范圍與第二轉(zhuǎn)向范圍相分開的位置。針對轉(zhuǎn)向 來說，根據(jù)本發(fā)明的車輛包括三種狀態(tài)，即處于第一轉(zhuǎn)向范圍的狀態(tài)；處于中立位置；以 及處于第二轉(zhuǎn)向范圍的狀態(tài)。在任何給定的時間只存在一種狀態(tài)。例如，本發(fā)明的車輛能 夠執(zhí)行向左轉(zhuǎn)(第一轉(zhuǎn)向范圍)、直行行駛(中立位置)和向右轉(zhuǎn)(第二轉(zhuǎn)向范圍)。在改 變轉(zhuǎn)向范圍時，同時進行從一樞轉(zhuǎn)軸線至另一樞轉(zhuǎn)軸線的自動改變。優(yōu)選地，所述中立位置 限定了如下位置，在該位置中兩個車架的縱軸線(具體地說是在縱向上的對稱軸線)定位 成相對于彼此對準或至少彼此平行布置。換句話說，車輛的中立位置優(yōu)選是指車輛的未轉(zhuǎn) 動定位狀態(tài)。在該中立位置中，車輛優(yōu)選驅(qū)動前行，且車架不圍繞兩個樞轉(zhuǎn)軸線進行轉(zhuǎn)動。本發(fā)明基于采用具有兩個相互間隔布置的樞轉(zhuǎn)軸線的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置來取代 具有單個樞轉(zhuǎn)軸的單個中心樞轉(zhuǎn)接頭。所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置體現(xiàn)在第一轉(zhuǎn)向范圍中用于 前車架和后車架的相對轉(zhuǎn)動，在該第一轉(zhuǎn)向范圍中，所述車架的相對轉(zhuǎn)動只是圍繞第一樞 轉(zhuǎn)軸線進行。因此，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置在第二轉(zhuǎn)向范圍中確保所述前車架和后車架僅 僅圍繞第二樞轉(zhuǎn)軸線進行相對轉(zhuǎn)動。術(shù)語“車架的相對轉(zhuǎn)動”是指三種相對運動情況，即兩 個車架在相反方向上的同時轉(zhuǎn)動，即兩個車架圍繞共同的樞轉(zhuǎn)軸線彼此相向或遠離運動； 或者只有前車架相對于后車架進行運動和樞轉(zhuǎn)，對于二者之間的相對運動來說，后車架保 持靜止；或者后車架相對于靜止的前車架進行運動和轉(zhuǎn)動。在各種情況下，所述車架的相對 轉(zhuǎn)動均導(dǎo)致轉(zhuǎn)向運動。本發(fā)明車輛的優(yōu)點包括在存在較大轉(zhuǎn)向角的情況下減小了車輛的總體長度。這是 由于本發(fā)明的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置在縱向上非常緊湊。與常規(guī)的車輛相比，在前車架與后車 架之間的間距相同的情況下，在兩種轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)可實現(xiàn)更大的轉(zhuǎn)向角。此外，與常規(guī)車輛相 比，在轉(zhuǎn)向角相同的情況下，車輛的總體長度顯著縮短，這是因為在前車架與后車架之間用于安裝樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置的空間的尺寸顯著減小。在本發(fā)明的車輛中不再需要常規(guī)車輛中 制有凹槽的拐角區(qū)域，這是因為不存在車輛車架相互抵靠的危險，因此，設(shè)計者可不考慮樞 軸轉(zhuǎn)向傳動裝置的尺寸而最大程度地設(shè)計車架。這樣就在車架內(nèi)或車架上產(chǎn)生了用于布置 部件的更大自由空間，所述部件例如為發(fā)動機、油箱、電動系統(tǒng)、液壓件、遙控部件、水箱等。 這樣在設(shè)計中也能產(chǎn)生更多的可能構(gòu)造。所述第二連接元件通過鉸接而與前車架和后車架相連，這種鉸接相對于第一連接 元件的鉸接來說為反向關(guān)系。所述連接元件均通過兩個旋轉(zhuǎn)接頭即共四個旋轉(zhuǎn)接頭連接到 所述前車架和后車架上。為了更好地理解連接元件的“反向鉸接”的含義，通過在橫向上限 定“左”側(cè)、“右”側(cè)(即在行進方向上觀察時，在中立位置的車輛縱向中心軸線的左側(cè)和右 側(cè))以及在豎向上的“上”平面和“下”平面而將所述鉸接進行分類是有益的。這樣可將四 個旋轉(zhuǎn)接頭分為“左上方”旋轉(zhuǎn)接頭、“右上方”旋轉(zhuǎn)接頭、“左下方”旋轉(zhuǎn)接頭和“右下方” 旋轉(zhuǎn)接頭。例如，在所述“下平面”內(nèi)，“左下方”旋轉(zhuǎn)接頭通過所述第一連接元件與“右下 方”旋轉(zhuǎn)接頭相聯(lián)，其中所述“左下方”旋轉(zhuǎn)接頭設(shè)置在后車架上，而“右下方”旋轉(zhuǎn)接頭設(shè) 置在前車架上。在中立位置中?！白笊戏健毙D(zhuǎn)接頭與“左下方”旋轉(zhuǎn)接頭豎向?qū)剩坝?上方”旋轉(zhuǎn)接頭與“右下方”旋轉(zhuǎn)接頭豎向?qū)?。在所述“上平面”?nèi)，所述第二連接元件將 “右上方”旋轉(zhuǎn)接頭與“左上方”旋轉(zhuǎn)接頭相聯(lián)。根據(jù)所述第二連接元件相對于第一連接元 件的“反向鉸接”，“左上方”旋轉(zhuǎn)接頭被設(shè)置在前車架上，而“右上方”旋轉(zhuǎn)接頭被設(shè)置在后 車架上。這樣，各個車架均具有“上”旋轉(zhuǎn)接頭和“下”旋轉(zhuǎn)接頭，而所述“上”旋轉(zhuǎn)接頭和 “下”旋轉(zhuǎn)接頭相對于處于中立位置的車輛的縱向中心線相對布置?！白蟆毙D(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn) 軸在豎向上相互對準，并形成一個樞轉(zhuǎn)軸線。相反，“右”旋轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)軸在豎向上相互對 準而形成另一個樞轉(zhuǎn)軸線。當從上方觀察處于中立位置的車輛時，所述連接元件的縱軸線 在不同的平面上相重疊且橫向于車輛的縱向中心軸線。假設(shè)有人在相反的方向上將車架拉 出中立位置，則由于上述的“反向鉸接”的原因，在從上面觀察時，所述連接元件的縱軸線將 形成“十字形”或“X”形。有利地，當在中立位置從上面觀察車輛時，所述樞轉(zhuǎn)軸線相對于處于中立位置的 車輛的縱向中心軸線而相對于彼此對稱布置，而與兩條所述樞轉(zhuǎn)軸線相連的線與車輛的縱 向中心軸線垂直相交且被分為具有相等寬度的兩部分。在這種情況下(在車輛的中立位置 中)，車輛的縱向中心軸線穿過車輛的重心，且與兩個車軸特別是輪胎軸線垂直設(shè)置。車輛 對稱的實施例以及樞轉(zhuǎn)軸線相對于縱向中心軸線的對稱布置則允許在車輛直行時對車輛 進行安全操作，且在所述兩個轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)使轉(zhuǎn)向行為相一致。有利地，第一轉(zhuǎn)向范圍包含0 < α <80°的第一轉(zhuǎn)向角，而第二轉(zhuǎn)向范圍包含0 < β <80°的第二轉(zhuǎn)向角。不管是前車架還是后車架從中立位置開始轉(zhuǎn)動至預(yù)定的轉(zhuǎn)向 角，或者不管是否以相反的轉(zhuǎn)向朝著中立位置進行相對的旋轉(zhuǎn)運動，或者不管轉(zhuǎn)向角是否 是暫時固定的，第一轉(zhuǎn)向范圍應(yīng)采用0< α <80°的轉(zhuǎn)向角。因此，0< β <80°的轉(zhuǎn) 向角施用至第二轉(zhuǎn)向范圍，其中，當從上面觀察轉(zhuǎn)動的車輛時α和β均規(guī)定為由兩條直線 所包含的角度，所述兩條直線均與車架的邊緣相平行且在進行車架的旋轉(zhuǎn)運動所圍繞的樞 轉(zhuǎn)軸線處相交。例如，當在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)設(shè)置轉(zhuǎn)向角α?xí)r，從車輛行進的方向觀察，車輛 可從直行運行開始而朝左驅(qū)動。多種車輛(特別是工程車輛)在不轉(zhuǎn)彎的情況下可倒退， 即使行進方向反向。這就意味著車輛的行進方向反向，在行進方向上觀察，前車架跟隨后車架，在轉(zhuǎn)向角為α的情況下，在轉(zhuǎn)彎進入第一轉(zhuǎn)向范圍的過程中，則執(zhí)行向右的運動。理論 上來說，轉(zhuǎn)向角可在兩個轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)、在0度至80度的范圍內(nèi)連續(xù)設(shè)置。但是，優(yōu)選的情況 為選擇處于0度至50度范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向角以不損害車輛的阻傾斜性能。為了提高緊湊性，樞轉(zhuǎn)軸線有利地布置在處于前車架和后車架之間的區(qū)域中，優(yōu) 選布置在車架的相互面對的邊緣之間的中央位置，且處于前車架或后車架的橫向邊緣區(qū)域 內(nèi)，在行進方向上觀察，第一樞轉(zhuǎn)軸線布置在前車架或后車架的左橫向邊緣的區(qū)域中，而第 二樞轉(zhuǎn)軸線布置在前車架或后車架的右橫向邊緣的區(qū)域中。在這種情況下，橫向邊緣的區(qū) 域是由如下區(qū)域限定的，從處于中立位置時的縱向中心軸線方向上的該橫向邊緣開始，所 述區(qū)域的重量占前車架或后車架的總重量的大約20%，優(yōu)選占10%。因此，在縱向上觀察， 優(yōu)選布置在前車架和后車架之間中央的所述樞轉(zhuǎn)軸線相互之間的間隔應(yīng)盡量大，但車輛的 寬度(大體上由車架的寬度限定)尺寸不必增大。這樣就可使兩個方向上的轉(zhuǎn)向角最大， 且不存在兩個車架相互抵靠的危險。但是，如果需要的話，還可考慮將所述樞轉(zhuǎn)軸線布置在 由車架的橫向邊緣限定的車輛寬度外側(cè)。樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置以第一實施例的交叉布置的形式將前車架和后車架相連?！敖?叉”連接為前面已經(jīng)描述的“反向鉸接”的另一種術(shù)語表述形式。在這種情況下，前車架和 后車架均具有相互遠離設(shè)置的至少兩個鉸接部。前車架和后車架的豎向轉(zhuǎn)動軸線對應(yīng)于所 述樞轉(zhuǎn)軸線，且通過適當?shù)倪B接元件交叉連接在一起，因此，在各種情況下，前車架的鉸接 部與后車架的鉸接部相連，在中立位置中，相對于車輛的縱向中心線來說，后車架的鉸接部 與前車架的鉸接部相對定位。與僅具有一個鉸接部的中心鉸接的常規(guī)車輛相比，本發(fā)明的 車輛具有如下優(yōu)勢即所產(chǎn)生的力和力矩在轉(zhuǎn)向和驅(qū)動過程中會分解到多個位置上，這樣 就能夠使用多個較小的旋轉(zhuǎn)接頭來取代單個的較大的鉸接部(例如旋轉(zhuǎn)接頭)。此外，與常 規(guī)的中心鉸接的車輛相比，還提高了車輛的直行行駛性能，這是因為借助于車架的橫向外 邊緣，車架的對稱的鉸接消除了對轉(zhuǎn)向進行校正的需要。有利地，樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置在這種情況下包括均形成一樞轉(zhuǎn)軸線的第一對旋轉(zhuǎn)接 頭和第二對旋轉(zhuǎn)接頭。各對旋轉(zhuǎn)接頭具有在豎向上相對于彼此布置的上旋轉(zhuǎn)接頭和下旋轉(zhuǎn) 接頭，這樣所述上旋轉(zhuǎn)接頭和下旋轉(zhuǎn)接頭的轉(zhuǎn)動軸線豎向?qū)?。在中立位置中，所述兩對?轉(zhuǎn)接頭中的旋轉(zhuǎn)接頭均相對于彼此豎向布置。所述旋轉(zhuǎn)接頭可利用軸頸和襯套(在它們之 間優(yōu)選布置有滾動軸承)以常規(guī)的方式設(shè)計。上旋轉(zhuǎn)接頭之一布置在前車架上。同樣，下 旋轉(zhuǎn)接頭之一布置在前車架上，該下旋轉(zhuǎn)接頭與前車架的上旋轉(zhuǎn)接頭相對于縱向中心線相 對布置。因此，另一上旋轉(zhuǎn)接頭和另一下旋轉(zhuǎn)接頭布置在后車架上，這樣使得每對旋轉(zhuǎn)接頭 均具有與前車架相連的旋轉(zhuǎn)接頭和與后車架相連的旋轉(zhuǎn)接頭。在處于中立位置的樞軸轉(zhuǎn)向 傳動裝置的剖視圖中，與前車架相連的旋轉(zhuǎn)接頭之間的連接虛線與和后車架相連的旋轉(zhuǎn)接 頭之間的連接虛線相交。第一連接元件優(yōu)選為轉(zhuǎn)向盤。第二連接元件優(yōu)選為比所述轉(zhuǎn)向盤要窄的連接臂。 在這種情況下，上旋轉(zhuǎn)接頭優(yōu)選通過所述連接臂在第一水平面中相連。下旋轉(zhuǎn)接頭優(yōu)選通 過優(yōu)選處于所述第一水平面下面的第二水平面中的轉(zhuǎn)向盤相連。術(shù)語“水平”在這種情況下 是指與車輛的底座相平行。兩個平面的布置形式允許將本發(fā)明的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置設(shè)計得 非常緊湊且穩(wěn)定，而前車架與后車架之間的間距也被縮短至最小。在所述中立位置中，所述 連接臂和轉(zhuǎn)向盤的縱向軸線一個位于另一個之上且橫向于車輛的縱向中心軸線，優(yōu)選地，
7在所述中立位置中，它們垂直于車輛的縱向中心軸線且大體上定中心在前車架和后車架之 間的自由空間中以進一步改良樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置的緊湊性。具有上鉆轉(zhuǎn)接頭的所述連接臂 與具有下旋轉(zhuǎn)接頭的所述轉(zhuǎn)向盤相結(jié)合而以簡單、堅固的方式在前車架和后車架之間且在 兩個平面上形成鉸接的交叉連接。所述連接臂主要用于導(dǎo)弓I前車架和后車架之間的相對運 動。而所述轉(zhuǎn)向盤除起到受限制地導(dǎo)引所述運動的作用之外，其主要起到傳輸進行轉(zhuǎn)向所 需的作用力和力矩的作用。所述連接臂與轉(zhuǎn)向盤的上述交叉連接固定了本發(fā)明樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置的運動學(xué) 性能。在具有轉(zhuǎn)向角α的第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，第一對旋轉(zhuǎn)接頭的豎向?qū)实男D(zhuǎn)軸用作為第 一樞轉(zhuǎn)軸線。在這種情況下，轉(zhuǎn)向角α由連接臂的縱軸線和轉(zhuǎn)向盤的縱軸線所限定，所述 連接臂的縱軸線在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)與后車架的邊緣相平行，而所述轉(zhuǎn)向盤的縱軸線在第一 轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)與前車架的邊緣相平行，所述連接臂在所述第一對旋轉(zhuǎn)接頭的上旋轉(zhuǎn)接頭的輔 助下被鉸接在第一樞轉(zhuǎn)軸線上，而所述轉(zhuǎn)向盤在所述第一對旋轉(zhuǎn)接頭的輔助下被鉸接在所 述第一樞轉(zhuǎn)軸線上，盡管它們處于不同的平面上。與形成所述第一樞轉(zhuǎn)軸線的所述第一對 旋轉(zhuǎn)接頭相對的所述第二對旋轉(zhuǎn)接頭在這種情況下被“懸起來”，從而使得所述第二對旋轉(zhuǎn) 接頭中的旋轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)軸線不豎向?qū)剩窃诳臻g上相分離。當從上面觀察在第一轉(zhuǎn) 向范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動了角度α的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置時，所述第一對旋轉(zhuǎn)接頭的共同的轉(zhuǎn)動軸線 即第一樞轉(zhuǎn)軸線與“懸起來”的所述第二對旋轉(zhuǎn)接頭中的旋轉(zhuǎn)接頭的對稱軸線一起形成等 腰三角形。三角形的邊以上旋轉(zhuǎn)接頭與下旋轉(zhuǎn)接頭之間的相應(yīng)間距而相對于彼此限定且包 含角度α。具有四個旋轉(zhuǎn)接頭和處于兩個平面內(nèi)的兩個連接元件的上述交叉連接允許樞軸 轉(zhuǎn)向傳動裝置的緊湊、堅固和易于維護的設(shè)計。更不必說除了上面詳細描述的優(yōu)選實施例 之外，還可實現(xiàn)樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置的備選方案，例如借助于機械或電磁閉合機構(gòu)，以交替的 方式只與形成所述樞轉(zhuǎn)軸線的一對旋轉(zhuǎn)接頭相結(jié)合，而相對的一對旋轉(zhuǎn)接頭被釋放而進行 轉(zhuǎn)動。所述連接臂和轉(zhuǎn)向盤應(yīng)被理解為處于相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)接頭之間剛性元件。在選擇材料 以及設(shè)計接頭連接元件時可選擇性地考慮一定的彈性，從而以此方式消除由于地面不平整 以及旋轉(zhuǎn)接頭的相關(guān)負荷所產(chǎn)生的振動?？蛇x擇地，車輛可具有額外的鐘擺式接頭。本發(fā)明的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置在本發(fā)明的有利實施例中具有第一和第二止動元件， 在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，所述第一止動元件處于前車架和轉(zhuǎn)向盤之間，在第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，所述 第二止動元件處于后車架和轉(zhuǎn)向盤之間。所述第一和第二止動元件例如大體上為正平行六 面體且執(zhí)行多種功能，其中的一些功能依據(jù)轉(zhuǎn)向范圍而變化。在車輛的中立位置，所述止動 元件與轉(zhuǎn)向盤的寬度一起限定前車架與后車架之間的間距，從而防止樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置的 “壓縮”。在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，所述第一止動元件被夾持轉(zhuǎn)向盤和前車架的后邊緣之間，這樣 它就起到止動件和隔離件的作用。其至少部分地將力和力矩從轉(zhuǎn)向盤傳輸至前車架，反之 亦然，從而減輕旋轉(zhuǎn)接頭上的負荷。在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，布置在后車架上或布置在轉(zhuǎn)向盤的 與第一止動元件相反定位的那一側(cè)上的所述第二止動元件不起作用。但是，在第二轉(zhuǎn)向范 圍內(nèi)，所述第二止動元件的一側(cè)與轉(zhuǎn)向盤相接觸，而其另一側(cè)與后車架的前邊緣相接觸而 起到止動件和隔離件的作用，且起到將作用力和力矩在轉(zhuǎn)向盤和后車架之間傳輸?shù)膫鬏斣?件的作用。因此，所述第一和第二止動元件在直行行駛以及轉(zhuǎn)向過程中均起到重要的作用。
所述第一和第二止動元件有利地布置在轉(zhuǎn)向盤的側(cè)面上或與轉(zhuǎn)向盤相連。它們可 與轉(zhuǎn)向盤整體設(shè)計，或通過適當?shù)倪B接技術(shù)而以傳輸作用力、緊貼成形或材料一體化的方 式連接到轉(zhuǎn)向盤上。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置包括與前車架相連的第一轉(zhuǎn)向桿以及與后車架相連 的第二轉(zhuǎn)向桿是有利的，所述第一、第二轉(zhuǎn)向桿在中立位置中相對于車輛的縱向中心線來 說是相對定位的。優(yōu)選地，所述第二平面的兩個下旋轉(zhuǎn)接頭各自布置在這些轉(zhuǎn)向桿中的一 個上，從而使得轉(zhuǎn)向盤在兩個轉(zhuǎn)向桿之間建立了鉸接連接，由此在前車架和后車架之間建 立鉸接連接。在轉(zhuǎn)向驅(qū)動器端部處，轉(zhuǎn)向驅(qū)動器通過另外的鉸接部優(yōu)選通過旋轉(zhuǎn)接頭以距 轉(zhuǎn)向盤的縱軸線限定的間距而鉸接在轉(zhuǎn)向桿上。該限定的間距對應(yīng)于各個轉(zhuǎn)向桿上桿臂的 長度，這樣使得基準點(即下旋轉(zhuǎn)接頭)周圍的力矩是由作用在轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的鉸接部上的 作用力產(chǎn)生的。在車輛的中立位置中，轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的縱軸線以這種間距與轉(zhuǎn)向盤的縱軸線 平行布置，且優(yōu)選處于相同的水平面內(nèi)。轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的這種布置允許將常規(guī)的雙作用活塞 /缸筒單元用作為轉(zhuǎn)向驅(qū)動器。優(yōu)選地，活塞/缸筒單元是液壓致動的，從而作為用于行走 和工作裝置的靜液壓驅(qū)動器，來源于該靜液壓驅(qū)動器而用于進行轉(zhuǎn)向致動的壓力介質(zhì)特別 是在工程車輛和工程機械中能夠以任何方式存在。所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置優(yōu)選具有水平定位的轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)，該轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的拐 角點由布置在轉(zhuǎn)向桿上的旋轉(zhuǎn)接頭形成，且該轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的側(cè)邊由轉(zhuǎn)向盤、轉(zhuǎn)向驅(qū)動器 和兩個相對的轉(zhuǎn)向桿形成。在這種情況下，轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的至少一個側(cè)向長度可通過改變 轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的長度而可變地設(shè)置。在所述中立位置，所述轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)優(yōu)選為梯形，特別是 具有兩個相互平行邊(即為轉(zhuǎn)向盤和轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的縱軸線)以及兩條相對的等長度邊(即 轉(zhuǎn)向桿的桿臂)的等腰梯形。轉(zhuǎn)向運動能夠在包括有轉(zhuǎn)向桿、轉(zhuǎn)向盤以及轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的轉(zhuǎn) 向方形機構(gòu)形式的本發(fā)明配置的輔助下而以非常緊湊、簡單的方式引入。從中立位置開始， 當壓力介質(zhì)被引入所述活塞兩側(cè)中的一側(cè)時，在轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的兩個鉸接點處，致動作用力 作用在轉(zhuǎn)向桿上。這樣，例如通過延伸或回縮液壓缸的活塞桿而改變轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的長度，并 最終導(dǎo)致前車架圍繞兩個樞轉(zhuǎn)軸線之一相對于后車架的轉(zhuǎn)動。除了所述致動壓力之外，轉(zhuǎn) 向驅(qū)動器的長度的變化也可作為用于在所需的轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)設(shè)置所需轉(zhuǎn)向角的變量，這是因 為，從數(shù)學(xué)計算的角度來說，可借助于轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的長度差與轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的另外三個已 知的側(cè)向長度(它們優(yōu)選是不變的)來計算轉(zhuǎn)向角。所述轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)依據(jù)側(cè)邊長度來改 變其形狀，所述側(cè)邊長度是由轉(zhuǎn)向驅(qū)動器依據(jù)轉(zhuǎn)向范圍而在考慮轉(zhuǎn)向運動學(xué)性能的情況下 提供且變化設(shè)置的，在各種情況下，大體上只有轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的一個拐角點相對于其在中 立位置中的位置而改變位置。通過使用伸縮缸則可實現(xiàn)延伸及改變長度的可能。布置有所述止動元件和轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的所述連接臂和轉(zhuǎn)向盤在車輛前行的情況下 橫向于車輛的縱向中心軸線，特別是垂直于車輛的縱向中心軸線。在這種情況下，它們用作 為將前車架相對于后車架的位置固定的三個剛性連接元件，從而使得前車架和后車架之間 的間隔尺寸不再增大或減小。如果轉(zhuǎn)向驅(qū)動器被致動而使得車輛轉(zhuǎn)向(從中立位置進入兩 個轉(zhuǎn)向范圍之一)，則在考慮由樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置預(yù)先確定的轉(zhuǎn)向運動學(xué)性能的情況下，所 述前車架和后車架執(zhí)行圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動，或者執(zhí)行圍繞第二樞轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運 動。進行轉(zhuǎn)向所需的致動力或轉(zhuǎn)向力矩主要在所述第二平面內(nèi)通過轉(zhuǎn)向桿傳輸?shù)角败嚰芎?后車架上。第一平面內(nèi)的連接臂也被設(shè)計成比轉(zhuǎn)向盤要輕且簡單，這是因為其主要用于引導(dǎo)旋轉(zhuǎn)運動。在致動轉(zhuǎn)向驅(qū)動器時，本發(fā)明的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置只允許進行兩種受限引導(dǎo) 的旋轉(zhuǎn)運動，即車架圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸線或圍繞第二樞轉(zhuǎn)軸的相對轉(zhuǎn)動。除此之外，在前車架 與后車架之間不可能再有其他的相對運動。根據(jù)本發(fā)明的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置為扁平的導(dǎo)引傳動裝置。在扁平的傳動裝置中， 所有的轉(zhuǎn)軸均是平行的，且元件的一些部位的運動路徑均處于平行的平面內(nèi)。導(dǎo)引傳動裝 置為這樣的傳動裝置，即其中的一個元件被引導(dǎo)成其占據(jù)特定的位置或者所述元件的一些 部位限定了特定的路徑。本發(fā)明的樞軸轉(zhuǎn)向接頭可遇到這些情況。根據(jù)一有利的實施例，所述轉(zhuǎn)向盤具有至少一個通孔。該通孔用于饋送管線，例如 液壓管線，或用于線纜例如電纜或信號線纜。類似地，所述通孔可布置在可用于連接的兩個 開口處，這樣，所述通孔本身就作為管線的一部分。例如，用于對旋轉(zhuǎn)接頭進行潤滑的潤滑 劑可穿過所述轉(zhuǎn)向盤。根據(jù)本發(fā)明的車輛優(yōu)選為工程車輛或工程機械，特別是用于土壤壓實的振動壓路 機或優(yōu)選為溝槽滾壓機。溝槽滾壓機需要進行特別的轉(zhuǎn)向。因此，它們的總體長度應(yīng)盡量 短以便于從使用場所進行運輸或運輸至使用場所。本發(fā)明的車輛理想的情況為這種類型的 振動滾壓機。此外，在需要實現(xiàn)良好的機動性能且同時需要緊湊設(shè)計的情況下，還應(yīng)考慮在 樞軸轉(zhuǎn)向的工程車輛和工程機械中的其他應(yīng)用領(lǐng)域。轉(zhuǎn)向驅(qū)動器優(yōu)選為具有活塞桿的雙作用液壓缸。還可考慮將線性馬達用作為轉(zhuǎn)向 驅(qū)動器。重要的是利用本發(fā)明樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置的運動學(xué)性能，單個的雙作用液壓缸或線 性馬達足以產(chǎn)生圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸線和第二樞轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)向運動。


參考附圖，下面將對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行更詳細的描述，其中圖1所示為本發(fā)明的示例性實施例的示意性平面圖。圖2為與圖1類似的示意性平面圖，顯示了通過平面E2(圖3)所作的樞軸轉(zhuǎn)向傳 動裝置以及轉(zhuǎn)向驅(qū)動器的縱向截面圖。圖3為沿著圖1中的線X-X所作的車輛的示意性截面圖。圖4為圖1中的車輛處于第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的示意性平面圖。圖5為圖4中的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置從下面觀察的示意圖，顯示了通過平面E2而在 第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的縱向截面圖。圖6為在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向運動的示意性概略圖，與圖5相類似。圖7為圖1中的車輛處于第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的示意性平面圖。圖8為圖7中的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置從下面觀察的示意圖，顯示了通過平面E2而在 第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的縱向截面圖。圖9為在第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向運動的示意性概略圖，與圖8相類似。
具體實施例方式附圖1、2為根據(jù)本發(fā)明的車輛1處于中立位置時的示例性實施例的平面圖。所顯 示的車輛1為土壤壓實滾壓機，特別是壕溝滾壓機，其具有振動、行走驅(qū)動器、前車架2以及 后車架3。前車架2具有帶有前軸線12的前胎5。后車架3包括具有后軸線13的后胎6。所示的振動滾壓機1相對于縱向中心軸線10和橫向軸線11大體上對稱構(gòu)造。樞軸轉(zhuǎn)向傳 動裝置30在兩個水平面El、E2中以鉸接的方式將前車架2和后車架3交叉相連。圖1中清楚地顯示了具有上旋轉(zhuǎn)接頭41、43的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置30的第一水平 面E1。兩個上旋轉(zhuǎn)接頭41、43以一定的間距g相間隔布置且相對于滾壓機1的縱向中心軸 線10對稱地相對布置，從而使得間距g被縱向中心軸線10中分。具有上旋轉(zhuǎn)接頭41和下 旋轉(zhuǎn)接頭42的第一對旋轉(zhuǎn)接頭40a形成第一樞轉(zhuǎn)軸線15 (參見附圖3)。類似地，具有上旋 轉(zhuǎn)接頭43和下旋轉(zhuǎn)接頭44的第一對旋轉(zhuǎn)接頭40b形成處于滾壓機相對側(cè)上的第二樞轉(zhuǎn)軸 線16 (參見附圖3)。所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置30布置在前車架2和后車架3之間的大體上中間區(qū)域中， 前車架2的后邊緣2a與后車架3的前邊緣3a以間距d相分開。在常規(guī)的樞軸轉(zhuǎn)向車輛 中，前車架2與后車間3之間的間距d比本發(fā)明的車輛1大多倍。在具有車架2、3之間的 間距d的自由空間的設(shè)計中，所需的最大轉(zhuǎn)角以及所爭取實現(xiàn)的車輛寬度在常規(guī)的樞軸轉(zhuǎn) 向車輛中是非常重要的。如果所述兩個變量之一增大，這就意味著間距d的尺寸也必需增 大。但是，在根據(jù)本發(fā)明的車輛1中，樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置30可獨立于車架2、3而進行最大 程度的設(shè)計且不受此種類型的限制。車架2、3之間的間距d在任何時候均保持最小值。連 接臂35將上旋轉(zhuǎn)接頭41、43在第一平面El內(nèi)相互連接在一起，所述第一對旋轉(zhuǎn)接頭40a 中的上旋轉(zhuǎn)接頭41布置在保持件31上，而該保持件31固定連接到前車架2上。所述第二 對旋轉(zhuǎn)接頭40b中的上旋轉(zhuǎn)接頭43布置在保持件32上，而該保持件32固定連接到后車架 3上。在中立位置中，連接臂35的縱向軸線21平行于滾壓機1的橫向軸線11。圖2顯示了與圖1相同的平面圖，其顯示了由第二平面E2橫斷相交的樞軸轉(zhuǎn)向傳 動裝置30，以及一轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50。所述第一對旋轉(zhuǎn)接頭40a中的下旋轉(zhuǎn)接頭42通過轉(zhuǎn)向 盤36與所述第二對旋轉(zhuǎn)接頭40b中的下旋轉(zhuǎn)接頭44相連。轉(zhuǎn)向盤36的縱軸線在豎向上 位于連接臂35的縱軸線21的下面且與車輛1的縱向中心線10垂直相交。前車架2和后 車架3之間的間距d是由與轉(zhuǎn)向盤36相連的兩個止動元件37、38的寬度以及轉(zhuǎn)向盤36的 寬度所產(chǎn)生的，這樣，在所述中立位置中，第一止動元件37抵靠前車架2，而第二止動元件 抵靠后車架3。用于承載所述第二對旋轉(zhuǎn)接頭40b中的下旋轉(zhuǎn)接頭44以及轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50 的第二旋轉(zhuǎn)接頭46所用的第一轉(zhuǎn)向桿33與所述前車架2固定連接。與所述第一轉(zhuǎn)向桿相 對的第二轉(zhuǎn)向桿34固定連接至后車架3，所述第二轉(zhuǎn)向桿34承載所述第一對旋轉(zhuǎn)接頭40a 中的下旋轉(zhuǎn)接頭42以及轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的第一旋轉(zhuǎn)接頭45。通過轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50互連的所 述旋轉(zhuǎn)接頭45、46相距間距I，該間距I稍小于間距g。轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的縱軸線23位于平 面E2中且與轉(zhuǎn)向盤36的縱軸線22以間距a相平行。在轉(zhuǎn)向操作過程中，該間距a與一桿 臂相對應(yīng)。這樣，旋轉(zhuǎn)接頭42、44、46、45就在第二平面E2中限定了一轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)，該轉(zhuǎn) 向方形機構(gòu)特別是等腰梯形，該等腰梯形具有長度為g、I的兩相對的平行邊以及具有長度 為a的等長度兩相對邊。在附圖1、2所示的中立位置中，滾壓機1在箭頭7所指示的方向上直線前行。滾 壓機1布置有倒退裝置(未顯示)，因此，其可在相反方向上行進。為清楚標注的目的，不管 行進的方位或方向如何，保持所述的指示“前車架2”和“后車架3”。在直線前行時，轉(zhuǎn)向盤 36、連接臂35和轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50與前車架2以及后車架3剛性相連，這樣在前車架2和后車 架3不產(chǎn)生相對運動。在處于中立位置的情況下，車架2、3之間的間距d保持恒定。
圖3為沿著圖1中的線X-X所作的本發(fā)明車輛1的截面圖。具有旋轉(zhuǎn)接頭41、42的第一對旋轉(zhuǎn)接頭40a形成第一樞轉(zhuǎn)軸線15。第二樞轉(zhuǎn)軸 線16是由具有旋轉(zhuǎn)接頭43、44的第二對旋轉(zhuǎn)接頭40b形成的。根據(jù)應(yīng)用情況，各個有助于 形成所述第一樞轉(zhuǎn)軸線15或第二樞轉(zhuǎn)軸線16的額外的旋轉(zhuǎn)接頭47、48可選擇性地在第三 水平面E3中布置在轉(zhuǎn)向盤36上。例如，考慮到在對車輛1進行較大的設(shè)計的情況下，如果 轉(zhuǎn)向盤36需要承受較高的致動力以及較高的轉(zhuǎn)向力矩，則需要這種布置。在所顯示的示例 中，連接臂35被設(shè)計成單個的連接桿。圖4為處于第一轉(zhuǎn)向范圍的滾壓機1的平面圖。第一轉(zhuǎn)向范圍包含0< α <80° 的轉(zhuǎn)向角，該轉(zhuǎn)向角α由在第一樞轉(zhuǎn)軸線15處相交的縱軸線21、22限定。如果滾壓機1 在箭頭7所示的方向上行進，則圍繞所述第一樞轉(zhuǎn)軸15形成的轉(zhuǎn)向角α則導(dǎo)致滾壓機1 的方向朝左改變(在行進方向上觀察)。觀察者與第一樞轉(zhuǎn)軸線15 —起運動，在觀察車架 2、3相對于彼此的純粹運動時，在行進方向7上觀察，車架2、3的左側(cè)邊緣2b、3b相對于彼 此轉(zhuǎn)動。在該示例性實施例中，如果在車輛1停止時執(zhí)行轉(zhuǎn)向，則后車架3相對于靜止的前 車架2在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)進行轉(zhuǎn)動。在車輛行進方向上進行觀察，車架右側(cè)邊緣2c、3c相 分開，所述第二對旋轉(zhuǎn)接頭40b的上旋轉(zhuǎn)接頭43和下旋轉(zhuǎn)接頭44 (它們的旋轉(zhuǎn)軸先前在中 立位置中時是相互對準的)現(xiàn)在也相互分開。旋轉(zhuǎn)接頭41、43、44的旋轉(zhuǎn)軸現(xiàn)在形成了等 腰三角形，該等腰三角形具有三角形的側(cè)邊長g和頂角α。在所顯示的示例中，前胎5和后 胎6由于車輛1相對于橫向軸線11的對稱設(shè)計而在一個軌跡中運行。與圖4相似，圖5為從下面觀察的處于第一轉(zhuǎn)向范圍的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置30的視 圖，其顯示了沿第二平面Ε2的縱向截面圖，從而更詳細地顯示轉(zhuǎn)向狀態(tài)。進入第一轉(zhuǎn)向范 圍的轉(zhuǎn)向運動的啟動是由轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的致動實現(xiàn)的。在該示例性實施例中的轉(zhuǎn)向驅(qū)動 器50設(shè)計為具有活塞桿52和兩個液壓連接件53、54的雙作用液壓缸51，第一液壓連接件 53用于壓力液壓油的進入流，第二液壓連接件54用于液壓缸51中的液壓油的返回流，該 雙作用液壓缸51被致動，從而使得活塞桿52可滑入液壓缸51中。當旋轉(zhuǎn)接頭45、46的間 距從處于中立位置時的初始間距I縮短為目前的間距Γ (參見附圖6)時，轉(zhuǎn)向方形機構(gòu) 42、44、46、45由于轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的致動而改變其形狀。與附圖5相似，圖6以非常簡單的形式顯示了在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向原理。為 清楚顯示起見，在圖6中，前車架2與轉(zhuǎn)向盤36的縱軸線22之間的間距d/2與圖5中相比 尺寸增大以盡量避免重疊顯示。為進行完整顯示，應(yīng)認識到在所顯示的示例性實施例中，轉(zhuǎn) 向驅(qū)動器50至少部分地突伸入前車架2中，即布置在中間區(qū)域之外，所述中間區(qū)域由間距 d限定在前車架2和后車架3之間。附圖6顯示了來自于附圖5的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置30， 其中為簡化起見，起決定作用的旋轉(zhuǎn)接頭以圓圈顯示，且剛性傳動裝置元件的縱軸線顯示 為直線。此外，圖中顯示了起作用的致動作用力Fl以及轉(zhuǎn)向力矩Ml、Ml'。類似地，圖中 顯示了轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)42、44、46、45的最重要的尺寸以及間距Γ、a、g、d。還可看到止動元 件37、38以及車架2、3。從中立位置開始，轉(zhuǎn)向運動以如下方式被引入第一轉(zhuǎn)向范圍。由于轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50 的液壓致動作用，致動作用力Fl作用在轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的兩個鉸接部位上，即作用在旋轉(zhuǎn)接 頭45、46上。第一轉(zhuǎn)向桿33上具有長度a的桿臂產(chǎn)生第一轉(zhuǎn)向力矩M1，其中，旋轉(zhuǎn)接頭46 以及第一轉(zhuǎn)向桿33與前車架2被基本束縛住，這樣它們既不能圍繞旋轉(zhuǎn)接頭44進行轉(zhuǎn)動，也不能進行平移。第一轉(zhuǎn)向桿33、前車架2以及第一止動元件37與轉(zhuǎn)向盤36 —起吸收引 起力矩Ml的第一作用力F1。上述設(shè)備部件大體上不產(chǎn)生運動。在相對側(cè)上由作用力Fl與 長度為a的桿臂產(chǎn)生圍繞旋轉(zhuǎn)接頭42的第二轉(zhuǎn)向力矩Ml ‘而作用在第二轉(zhuǎn)向桿34上，由 于該第二轉(zhuǎn)向力矩的作用，固定連接至所述第二轉(zhuǎn)向桿34的后車架3圍繞旋轉(zhuǎn)接頭42自 由轉(zhuǎn)動角度α。此外，后車架3相對于前車架2的旋轉(zhuǎn)運動由處于第一平面El中的連接臂 35和上旋轉(zhuǎn)接頭41受限制地導(dǎo)引。所述第一對旋轉(zhuǎn)接頭40a中的旋轉(zhuǎn)接頭41、42形成用 于第一轉(zhuǎn)向范圍的第一樞轉(zhuǎn)軸線15。不考慮后車架3相對于前車架2的旋轉(zhuǎn)方向如何，所 述車架2、3在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的各相對旋轉(zhuǎn)運動僅圍繞所述第一樞轉(zhuǎn)軸線15進行。轉(zhuǎn)向 驅(qū)動器50的致動(作為設(shè)置壓力的函數(shù))導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)接頭45的偏移，特別是圍繞旋轉(zhuǎn)接頭 42的轉(zhuǎn)動，這樣就使轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的可變側(cè)邊長度從1(中立位置)減小為I'。假定條件 為Γ < I，則該狀態(tài)處于第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)。如果角度α在朝著中立位置的方向上又被減 小，則壓力介質(zhì)必需在第二液壓連接件的輔助下作用在活塞桿的相對側(cè)上。如果達到了中 立位置，則出現(xiàn)下述情況α =0，且Γ =1。圖7為處于第二轉(zhuǎn)向范圍的滾壓機1的平面圖。第二轉(zhuǎn)向范圍包含0< β <80° 的轉(zhuǎn)向角，該轉(zhuǎn)向角β由在第二樞轉(zhuǎn)軸線16處相交的縱軸線21、22限定。如果滾壓機1 在箭頭7所示的方向上行進，則圍繞所述第二樞轉(zhuǎn)軸線16形成的轉(zhuǎn)向角β則導(dǎo)致滾壓機 1的方向朝右改變(在行進方向上觀察)。觀察者與第二樞轉(zhuǎn)軸線16—起運動，在觀察車 架2、3相對于彼此的純粹運動時，在行進方向上觀察，車架2、3的右側(cè)邊緣2c、3c相對于彼 此轉(zhuǎn)動。在這種情況下，在車輛行進方向上進行觀察，車架2、3左側(cè)邊緣2b、3b相分開，所 述第一對旋轉(zhuǎn)接頭40a的上旋轉(zhuǎn)接頭41和下旋轉(zhuǎn)接頭42 (它們的旋轉(zhuǎn)軸線先前在中立位 置中時或者在第一轉(zhuǎn)向范圍中時是相互對準的)現(xiàn)在也相互分開。在該示例性實施例中， 在第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，如果在車輛1停止時執(zhí)行轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，則前車架2相對于靜止的后車架3 進行轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)接頭43、41、42的旋轉(zhuǎn)軸線現(xiàn)在形成了等腰三角形，該等腰三角形具有三角 形的側(cè)邊長g和頂角β。在所顯示情況下，前胎5和后胎6在一個軌跡中運行。與圖7相似，圖8為從下面觀察的處于第二轉(zhuǎn)向范圍的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置30的視 圖，其顯示了沿第二平面Ε2的縱向截面圖，從而更詳細地顯示轉(zhuǎn)向狀態(tài)。進入第二轉(zhuǎn)向范 圍的轉(zhuǎn)向運動的啟動也是由轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的致動實現(xiàn)的。在這種情況下，與進入第一轉(zhuǎn)向 范圍的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動相反，作用力F2向外起作用，即液壓缸51的活塞桿52竭力離開液壓缸51， 從而使轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50伸長。在這種情況下，轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)42、44、46、45的形狀改變而使得 旋轉(zhuǎn)接頭45、46的間距從中立位置時的初始間距I加長為現(xiàn)在的I"(參見附圖9)。與附圖8相似，圖9以與圖6類似的簡單的形式顯示了在第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向 原理。在這種情況下，為清楚顯示起見，前車架2與轉(zhuǎn)向盤36的縱軸線22之間的間距d/2 增大。附圖9顯示了來自于附圖8的樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置30，起決定作用的旋轉(zhuǎn)接頭以圓圈 顯示，且剛性傳動裝置元件的縱軸線顯示為直線。此外，圖中還顯示了起作用的致動作用力 F2以及轉(zhuǎn)向力矩M2、M2'。同樣，圖中顯示了轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)42、44、46、45的最重要的尺寸 以及間距1〃、g、a、d。還可看到止動元件37、38以及車架2、3。從中立位置開始，轉(zhuǎn)向運動以如下方式被引入第二轉(zhuǎn)向范圍。由于轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50 的液壓致動作用，致動力F2作用在轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的兩個鉸接部上，即作用在旋轉(zhuǎn)接頭45、 46上。第二轉(zhuǎn)向桿34上具有長度a的桿臂產(chǎn)生圍繞旋轉(zhuǎn)接頭42的第一轉(zhuǎn)向力矩M2，其中，旋轉(zhuǎn)接頭45以及第二轉(zhuǎn)向桿34與后車架3被基本束縛住，這樣它們既不能圍繞旋轉(zhuǎn)接頭 42進行轉(zhuǎn)動，也不能進行平移。第二轉(zhuǎn)向桿34、后車架3以及第二止動元件38與轉(zhuǎn)向盤36 一起吸收引起所述力矩M2的第一作用力F2。上述設(shè)備部件大體上不產(chǎn)生運動。在相對側(cè) 上由作用力F2與長度為a的桿臂產(chǎn)生圍繞旋轉(zhuǎn)接頭44的第二轉(zhuǎn)向力矩M2'而作用在第 一轉(zhuǎn)向桿33上，由于該第二轉(zhuǎn)向力矩的作用，固定連接至所述第一轉(zhuǎn)向桿33的前車架2圍 繞旋轉(zhuǎn)接頭44自由轉(zhuǎn)動角度β。此外，前車架2相對于后車架3的旋轉(zhuǎn)運動由處于第一 平面El中的連接臂35和上旋轉(zhuǎn)接頭42受限制地導(dǎo)引。所述第二對旋轉(zhuǎn)接頭40b中的旋 轉(zhuǎn)接頭43、44形成用于第二轉(zhuǎn)向范圍的第二樞轉(zhuǎn)軸線16。不考慮前車架2相對于后車架3 的旋轉(zhuǎn)方向如何，所述車架2、3在第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)的各相對旋轉(zhuǎn)運動僅圍繞所述第二樞轉(zhuǎn) 軸線16進行。轉(zhuǎn)向驅(qū)動器50的致動(作為設(shè)置壓力的函數(shù))導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)接頭46的偏移，特 別是圍繞旋轉(zhuǎn)接頭44的轉(zhuǎn)動，這樣就使轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的可變側(cè)邊長度從I (中立位置)增 大為I"。假定條件為I" > I，則該狀態(tài)處于第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)。如果角度β在朝著中立位 置的方向上又被減小，則壓力介質(zhì)必需在第一液壓連接件的輔助下作用在活塞桿的相對側(cè) 上。如果達到了中立位置，則出現(xiàn)下述情況β =0，且1〃 =1。
權(quán)利要求
一種樞軸轉(zhuǎn)向車輛(1)，包括前車架(2)、后車架(3)和樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30)，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳送裝置(30)具有第一連接元件(36)和轉(zhuǎn)向驅(qū)動器，所述第一連接元件(36)通過兩個旋轉(zhuǎn)接頭(42，44)與所述前車架(2)及后車架(3)相連，所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動器通過鉸接部(45，46)與前車架(2)及后車架(3)相連，其中，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30)具有以一定距離相互間隔布置的第一、第二豎向樞轉(zhuǎn)軸線(15，16)，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30)處于第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)時使前車架(2)和后車架(3)圍繞所述第一樞轉(zhuǎn)軸線(15)進行相對轉(zhuǎn)動，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30)處于第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)時使前車架(2)和后車架(3)圍繞所述第二樞轉(zhuǎn)軸線(16)進行相對轉(zhuǎn)動，所述第一轉(zhuǎn)向范圍與第二轉(zhuǎn)向范圍通過中立位置而相互分開，其特征在于，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30)具有第二連接元件(35)，該第二連接元件(35)通過另外兩個旋轉(zhuǎn)接頭(41，43)而與前車架(2)和后車架(3)相連，第二連接元件的這種鉸接連接相對于第一連接元件(36)的鉸接連接是反向的，其中，第二連接元件(35)的縱軸線(21)在中立位置中與第一連接元件(36)的縱軸線(22)在豎向上相平行，其中，在中立位置中，第二連接元件(35)的旋轉(zhuǎn)接頭(41，43)的旋轉(zhuǎn)軸線分別與第一連接元件(36)的旋轉(zhuǎn)接頭(42，44)的旋轉(zhuǎn)軸線同軸，轉(zhuǎn)向驅(qū)動器(50)在中立位置中的布置線與所述第二連接元件(35)的縱軸線(21)以及第一連接元件(36)的縱軸線(22)相平行且軸向間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛(1)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動器(50)為具有活塞桿 (52)的雙作用液壓缸(51)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的車輛(1)，其特征在于，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30) 具有第一止動元件(37)和第二止動元件(38)，在第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，第一止動元件(37)處于 前車架(2)和第一連接元件(36)之間，在第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)，第二止動元件(38)處于后車架(3)與第一連接元件(36)之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的車輛(1)，其特征在于，所述第一止動元件(37)和第 二止動元件(38)布置在第一連接元件(36)上。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的車輛(1)，其特征在于，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30) 具有與前車架(2)相連的第一轉(zhuǎn)向桿(33)以及與后車架(3)相連的第二轉(zhuǎn)向桿(34)，所述 第一轉(zhuǎn)向桿和第二轉(zhuǎn)向桿在所述中立位置中時相對于車輛(1)的縱向中心軸線(10)相對 布置，轉(zhuǎn)向驅(qū)動器(50)通過鉸接部(45，46)鉸接到所述第一轉(zhuǎn)向桿和第二轉(zhuǎn)向桿上，而所 述第一連接元件(36)通過下旋轉(zhuǎn)接頭(42，44)鉸接到所述第一轉(zhuǎn)向桿和第二轉(zhuǎn)向桿上，從 而使所述轉(zhuǎn)向驅(qū)動器(50)與第一連接元件(36)以間距(a)相互間隔開，該間距(a)對應(yīng) 于位于相應(yīng)的轉(zhuǎn)向桿(33，34)上的桿臂的長度，由轉(zhuǎn)向驅(qū)動器(50)的致動通過轉(zhuǎn)向桿(33， 34)施加致動作用力(Fl，F(xiàn)2)而產(chǎn)生轉(zhuǎn)向力矩(Ml, Ml,，M2，M2，)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的車輛(1)，其特征在于，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30) 具有轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的拐角由布置在轉(zhuǎn)向桿(33，34)上的旋轉(zhuǎn)接頭和鉸 接部(42，44，45，46)形成，所述轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的側(cè)邊由所述第一連接元件(36)、轉(zhuǎn)向驅(qū)動 器(50)以及所述第一、第二轉(zhuǎn)向桿(33，34)形成，其中，所述轉(zhuǎn)向方形機構(gòu)的至少一個側(cè)邊 長度(I，Γ，I")可通過改變轉(zhuǎn)向驅(qū)動器(50)的長度而可變地設(shè)置。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的車輛(1)，其特征在于，所示樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置(30) 為扁平的導(dǎo)引傳動裝置。2
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的車輛(1)，其特征在于，所述第一連接元件(36)具有 用于管線和/或線纜的至少一個通孔(39)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的車輛(1)，其特征在于，該車輛(1)為振動滾壓機。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車輛(1)，其特征在于，該振動滾壓機為溝槽滾壓機。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛(1)，其特征在于，該車輛為工程車輛。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種樞軸轉(zhuǎn)向車輛，特別是樞軸轉(zhuǎn)向工程車輛或工程機械，該樞軸轉(zhuǎn)向車輛包括前車架、后車架，所述前車架和后車架通過樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置和轉(zhuǎn)向驅(qū)動器連接在一起。本發(fā)明的所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置具有第一、第二豎向樞轉(zhuǎn)軸線，所述第一和第二豎向樞轉(zhuǎn)軸線在中立位置中時相對于車輛的縱軸線相對布置。所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置處于第一轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)使前車架和后車架圍繞所述第一樞轉(zhuǎn)軸線進行相對轉(zhuǎn)動，所述樞軸轉(zhuǎn)向傳動裝置處于第二轉(zhuǎn)向范圍內(nèi)使前車架和后車架圍繞所述第二樞轉(zhuǎn)軸線進行相對轉(zhuǎn)動，所述第一轉(zhuǎn)向范圍與第二轉(zhuǎn)向范圍通過中立位置而相互分開。
文檔編號E01C23/09GK101913379SQ20101011131
公開日2010年12月15日 申請日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者J·蓬施泰因 申請人:寶馬格有限公司