專利名稱：用于工程車輛的軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器與油缸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于工程車輛的軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器與油缸。
一般叉車具有一后軸橋和一車架。為了改進(jìn)乘坐的舒適性和增加叉車操縱的性能，后軸橋中心能這樣支承著，其后軸橋相對(duì)于車架可轉(zhuǎn)動(dòng)。車架和后軸橋通過(guò)一油缸相連起來(lái)。
日本未審實(shí)用新型公開(kāi)號(hào)5625609公開(kāi)了一種具有每端通過(guò)一單動(dòng)式油缸連接到車架上的后軸橋。每個(gè)油缸具有一活塞和一油腔。所述的諸油缸的油腔通過(guò)一通道彼此相連。根據(jù)所述后軸橋相對(duì)于車架的轉(zhuǎn)動(dòng)，每一活塞在與之相關(guān)的油缸內(nèi)軸向運(yùn)動(dòng)。根據(jù)每一活塞的運(yùn)動(dòng)，液壓油通過(guò)所述通道在所述油腔之間流動(dòng)，從而限制所述后軸橋的轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)叉車裝運(yùn)貨物、將貨物舉升一高度、或以高速轉(zhuǎn)向時(shí)。所述叉車增加了不穩(wěn)定性。為了增加其操縱平順性，通過(guò)限制其活塞的運(yùn)動(dòng)，能鎖止其后軸橋的轉(zhuǎn)動(dòng)。一電磁控制閥置于所述通道內(nèi)，通過(guò)阻止液壓油在所述通道內(nèi)的流動(dòng)，以限制其活塞的運(yùn)動(dòng)。
通過(guò)采用兩個(gè)單動(dòng)式油缸來(lái)限制其后軸橋轉(zhuǎn)動(dòng)的叉車需要在叉車上安裝大量零部件。為了減少零部件的數(shù)目，本申請(qǐng)的所有者提出了將一復(fù)動(dòng)式油缸僅置于其后軸橋的一端上，從而將所述后軸橋與車架相連。其多驅(qū)動(dòng)油缸具有一活塞，該活塞限定了一第一油腔和一第二油腔。第一和第二油腔通過(guò)一通道彼此相連。其活塞根據(jù)后軸橋的轉(zhuǎn)動(dòng)而軸向運(yùn)動(dòng)。這樣使液壓油在第一和第二油腔之間運(yùn)動(dòng)，從而限制后軸橋相對(duì)于車架的轉(zhuǎn)動(dòng)。在此結(jié)構(gòu)中，所述的電磁閥在第一和第二油腔之間的通道內(nèi)，通過(guò)阻止液壓油的流動(dòng)，來(lái)限制其活塞的運(yùn)動(dòng)。從而，也可以用該結(jié)構(gòu)來(lái)限制其后軸橋的轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，這類叉車僅采用一油缸。因此，由于減少了零部件數(shù)目，從而便于其油缸的安裝。
然而，在所述復(fù)動(dòng)式油缸中，其活塞的一端與一桿相連，該桿穿過(guò)所述液壓油腔之一。而該液壓油腔的其上作用有壓力的橫截面積小于另一液壓油腔的相應(yīng)橫截面積。因此，當(dāng)活塞沿相對(duì)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，施加于所述活塞的壓力不同。結(jié)果，根據(jù)其運(yùn)動(dòng)方向，活塞的速度不同。所述活塞的速度之差允許叉車以不同方式向右和向左傾斜，這樣駕駛員能感覺(jué)此速度差。另外，從一油腔流出的油量不同于進(jìn)入另一油腔的油量。這樣需要消除兩油量之間的不平衡，從而以相同的方式允許叉車向右和向左傾斜。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一用于工程車輛軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器，為便于安裝采用較少的零部附數(shù)目，它具有一活塞，不管其運(yùn)動(dòng)方向如何，總以相同的方式運(yùn)動(dòng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了用于工程車輛的一液壓裝置。該工程車輛有一油缸，其置于車架和一軸之間，該軸可擺動(dòng)地與車架相連。一液壓通道連接油缸殼內(nèi)由一活塞所限定的一第一油腔和一第二油腔。所述活塞根據(jù)第一油腔和第二油腔的壓力差運(yùn)動(dòng)。一油缸桿可選擇地相對(duì)于上述油缸殼伸出和縮回，以吸收所述軸的擺動(dòng)。所述的液壓通道根據(jù)工程車輛行駛狀態(tài)和載貨狀態(tài)的至少之一，有選擇地打開(kāi)和關(guān)閉，所述的活塞具有限定第一油腔的第一表面和限定第二油腔的第二表面，該第一表面面積等于第二表面面積。
本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)結(jié)合附圖而進(jìn)行的下述描述會(huì)更加清楚，再此采用舉例的方式來(lái)描述本發(fā)明的原理。
被認(rèn)為具有新穎性的本發(fā)明特征將具體描述在所附權(quán)利要求中，結(jié)合其目的和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)參考下面結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施方式的描述將變得更加清楚明了。


圖1是示出了布置在后軸橋上的一軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是示出了一油缸的剖視圖。
下面結(jié)合圖1和圖2，描述應(yīng)用于叉車轉(zhuǎn)動(dòng)后軸橋上的本發(fā)明的一軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器。
圖1為具有車架1和后軸橋2的叉車的示意后視圖。該后軸橋2由一中心銷3可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承著，該中心銷3布置在車架1的較低部位上。一振動(dòng)吸收彈性件4設(shè)置在車架1和后車橋2之間，以吸收由后軸橋2轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)。一轉(zhuǎn)向輪5安裝在后軸橋2的每一端上且支承著后軸橋2，這樣轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)向輪5可使叉車轉(zhuǎn)向。
一復(fù)動(dòng)式油缸6布置在后軸橋2的一端上，該油缸6將后軸橋2連接到車架1上。一電磁控制閥7和一蓄能器8布置在車架1上，油缸6經(jīng)過(guò)通道9a、9b、10a、10b與電磁控制閥7和蓄能器8相連。因而，通道9a、9b、10a、10b、油缸6、電磁控制閥7和蓄能器8形成一液壓回路。一軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器11設(shè)置在車架1上。
圖2是示出了一油缸的剖視圖。油缸6包括一圓柱筒12、一活塞13、一活塞桿14、和一導(dǎo)向桿15。活塞13的上端限定了一頭部，其下端限定了一桿部。其“上”和“下”方向表示從圖2方向看的上下方向。筒12包括一筒體12a。筒體12a的上端由一頭部件16和一導(dǎo)向件17來(lái)密封。筒體12a的下端由一桿件18來(lái)密封。活塞13在筒12內(nèi)限定了一桿腔19和頭部腔20?；钊麠U14穿過(guò)桿腔19且固定在活塞13上，導(dǎo)向桿15穿過(guò)頭部腔20并且固定到活塞13上?；钊麠U14具有一外螺紋端14a，其穿過(guò)活塞13延伸到所述的頭部腔20內(nèi)。導(dǎo)向桿15具有一內(nèi)螺紋端15a，其與外螺紋端14a相嚙合?；钊麠U14的另一端(下端)穿過(guò)桿件18且從筒12中伸出。導(dǎo)向桿15的另一端(上端)在頭部件16中由一軸承16a滑動(dòng)支承著，且容納于空腔17a中，該空腔17a限定在導(dǎo)向件17內(nèi)?；钊麠U14的外螺紋14a和導(dǎo)向桿15的內(nèi)螺紋15螺接起來(lái)形成一單個(gè)整體桿。活塞13位于所述單個(gè)整體桿中間。導(dǎo)向桿15的截面積等于活塞桿14的截面積。從而，在活塞13頭部側(cè)的受力的截面積(或活塞面積)和在其桿部側(cè)承受力的截面積相等。
活塞桿14的下端繞銷22可轉(zhuǎn)動(dòng)地在支承座21上，該座21固定在后軸橋2上。導(dǎo)向桿15的上端繞銷24可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在座23上，該座23固定在車架1上。
電磁控制閥7具有相關(guān)聯(lián)的接口a、c和接口b、d。電磁控制閥7裝有電磁線圈25，其將控制閥7在位置7a和7b之間變換。在位置7a處，電磁控制閥7將接口a和接口c斷開(kāi)，并將接口b和接口d斷開(kāi)。在位置7b處，電磁控制閥7將接口a與接口c、接口b與接口d接通。一彈簧26置于控制閥7內(nèi)，當(dāng)電磁線圈25消磁時(shí)，控制閥7通過(guò)彈簧26的彈力而保持在位置7a處。當(dāng)電磁線圈25勵(lì)磁時(shí)，控制閥7克服彈簧26的彈力而變換到位置7b處。從而電磁控制閥7通常為關(guān)閉狀態(tài)。接口a通過(guò)通道9a與所述桿腔19相連。接口b通過(guò)通道9b與所述頭部腔20相連。接口c通過(guò)通道10a與所述蓄能器8相連。接口d通過(guò)通道10b與蓄能器8相連。
因此，當(dāng)電磁控制閥7變換到位置7a處時(shí)，所述桿腔19與所述頭部腔20斷開(kāi)。從而，油缸6通過(guò)阻止液壓油在所述腔10、20之間的流動(dòng)，來(lái)限制后軸橋2相對(duì)于車架1的轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，當(dāng)控制閥7變換到位置7b處時(shí)，所述桿腔19和頭部腔20通過(guò)通道9a、9b和蓄能器8彼此相連。通過(guò)允許液壓油在所述桿腔19和頭部腔20之間的流動(dòng)，油缸6允許后軸橋2相對(duì)于車架1轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)所述桿腔19和頭部腔20彼此相連時(shí)，油缸6通過(guò)液壓油穿過(guò)通道9a和9b時(shí)所產(chǎn)生的阻力，來(lái)限制后軸橋2的轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)滿足預(yù)定條件時(shí)，軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器11使電磁控制閥7勵(lì)磁。當(dāng)不滿足預(yù)定條件時(shí)，軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器11使電磁控制閥7消磁，且限制后軸橋2的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)將貨物的舉升高度、轉(zhuǎn)向輪5的角度、和車輛行駛速度超過(guò)一定值時(shí)，則不滿足預(yù)定條件。貨物的高度通過(guò)一高度傳感器H來(lái)測(cè)量。轉(zhuǎn)向輪5的角度通過(guò)一轉(zhuǎn)向角傳感器S來(lái)測(cè)量。車輛行駛速度通過(guò)一速度傳感器V來(lái)測(cè)量。
下面描述軸轉(zhuǎn)動(dòng)控制器11和油缸6的操縱過(guò)程。
當(dāng)控制器11勵(lì)磁電磁控制閥7時(shí)，控制閥7變換到位置7b，而其頭部腔20與所述桿腔19相連。在此狀態(tài)下，油缸6被致動(dòng)，且根據(jù)運(yùn)行條件允許后軸橋2相對(duì)于車架1轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，后軸橋2的轉(zhuǎn)動(dòng)使得液壓油進(jìn)入所述桿腔19或頭部腔20，以及從所述桿腔19或頭部腔20中流出。
如圖1所示，當(dāng)后軸橋2相對(duì)于車架1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，活塞桿14縮回至油缸6內(nèi)。而活塞13朝車架1運(yùn)動(dòng)，且在頭部腔20內(nèi)受到液壓油的壓力。這樣限制了活塞桿14的軸向運(yùn)動(dòng)和后軸橋2相對(duì)于車架1的轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果，后軸橋2以適當(dāng)?shù)乃俣软槙r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
如果后軸橋2相對(duì)于車架1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則活塞桿14從油缸6中伸出。然而活塞13朝后軸橋2運(yùn)動(dòng)，且在其桿腔19內(nèi)受到液壓油的壓力。這樣限制了活塞桿14的軸向運(yùn)動(dòng)和后軸橋2相對(duì)于車架1的轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果，后軸橋2以適當(dāng)?shù)乃俣饶鏁r(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于在其頭部腔20內(nèi)活塞13的橫截面積和在其桿腔19的活塞13的橫截面積相等，因此當(dāng)活塞13軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)在其頭部腔20和在其桿腔19承受相同壓力。因而活塞13的縮回速度等于活塞13的伸出速度。結(jié)果，如圖2所示，當(dāng)后軸橋2順時(shí)針和逆時(shí)針傾斜時(shí)，后軸橋2相對(duì)于車架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同。
另外，從油腔19、20之一中排出的液壓油量等于進(jìn)入另一油腔19、20液壓油量。
優(yōu)選和已述的實(shí)施方式具有下述的優(yōu)點(diǎn)。
(a)在連接車架1和后軸橋2的油缸6中，從油腔19、20之一中流出的液壓油量，等于進(jìn)入另一油腔19、20液壓油量。結(jié)果，活塞13的縮回速度和伸出速度相等。從而，當(dāng)活塞桿14縮回和伸出時(shí)，油缸6以相同方式工作。因此，叉車以相同方式向右和向左傾斜著。
從油腔19、20之一中流出的液壓油量，和流入另一油腔19、20液壓油量是相等的，從而不需要沒(méi)置一特殊結(jié)構(gòu)來(lái)補(bǔ)償油量差。結(jié)果液壓回路能以較簡(jiǎn)單的形式構(gòu)成。
(b)當(dāng)后軸橋2相對(duì)于車架1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，后軸橋2的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度等于后軸橋2的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)速度，保證了相同大小的力作用在后軸橋2的每一側(cè)上。
(c)電磁閥7通常處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)控制器11發(fā)生故障時(shí)，閥7不能被控制。從而，液壓油不會(huì)在通道9a、9b之間流動(dòng)。在此情形下，后軸橋2被鎖止。即使當(dāng)叉車裝運(yùn)貨時(shí)，也能確保叉車的穩(wěn)定性。因此，在控制器維修前能進(jìn)行貨物運(yùn)輸。
(d)活塞桿13頭部側(cè)和活塞桿13桿部側(cè)的橫截面積相等。因而，當(dāng)活塞桿14縮回和伸出時(shí)，施加在活塞13上壓力相等。從而不管活塞桿14縮回還是伸出，活塞桿14的速度相等。結(jié)果，當(dāng)其縮回和伸出時(shí)，活塞桿14以相同方式工作。
(e)將活塞桿14的外螺紋14a與導(dǎo)向桿15的內(nèi)螺紋15a相連接，從而活塞桿14和導(dǎo)向桿15形成了一單個(gè)桿?；钊?3位于該單個(gè)桿的中間。通過(guò)連接活塞桿14和導(dǎo)向桿15，而將活塞桿14、導(dǎo)向桿15、和活塞13組裝在一起。從而，同其它裝配(諸如焊接)方法比較，該桿以便利方式精確地裝配起來(lái)。
顯然對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，只要不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)或保護(hù)范圍，本發(fā)明可具體化為許多其它特定形式。特別地，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明可作如下改進(jìn)。
電磁控制閥7通常處于打開(kāi)狀態(tài)。在此情形下，如果控制器11發(fā)生故障而電磁控制閥7不能被控制，所述桿腔19和頭部腔20相連。這將允許后軸橋2轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，即使控制器11發(fā)生故障，也允許后軸橋2轉(zhuǎn)動(dòng)。從而，當(dāng)叉車沿未鋪砌的路面上行駛時(shí)，由叉車的全部四個(gè)車輪與地面保持附著力。進(jìn)而，即使在其維修前在未鋪好路面的情況下叉車也能行駛。
活塞桿14可以與車架1相連，而導(dǎo)向桿15也可以與后軸橋2相連。換言之，油缸6可以將圖2所示方向倒置。
活塞桿6和導(dǎo)向桿15通過(guò)焊接、或者諸如螺栓連接、擠壓固定、和其它適當(dāng)?shù)姆椒ü潭ǖ交钊?3上。
活塞桿14和導(dǎo)向桿15的橫截面不必是圓形，可以是多邊形。
頭部件16和導(dǎo)向件17可以以整體方式彼此固定在一起。
因此，這些示例和實(shí)施方式只是示范性的而不是限制性的。本發(fā)明不局限于在此所給出的細(xì)節(jié)，而是可在所附權(quán)利要求書(shū)的實(shí)質(zhì)及等同范圍內(nèi)作出改進(jìn)。
權(quán)利要求
1．一種用于工程車輛的液壓裝置，它具有一油缸(6)，其置于一車架(1)和一車軸(2)之間，所述的軸可擺動(dòng)地與車架(1)相連，其中一液壓通道(9a、9b)連接油缸殼(12)內(nèi)由一活塞所限定的一第一油腔(19)和一第二油腔(20)，其中根據(jù)第一油腔和第二油腔的壓力差可使所述活塞(13)運(yùn)動(dòng)，其中一油缸桿(14)可選擇地相對(duì)于上述油缸殼(12)伸出和縮回，以吸收車軸(2)的擺動(dòng)，且其中所述的液壓通道(9a、9b)根據(jù)工程車輛行駛狀態(tài)和載貨狀態(tài)的至少之一，有選擇地打開(kāi)和關(guān)閉，所述的裝置其特征在于所述的活塞(13)具有限定所述第一油腔(19)的第一表面和限定所述第二油腔(20)的第二表面，該第一表面面積等于第二表面面積。
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的活塞桿(14)從活塞(13)的第一表面伸出，穿過(guò)第一油腔(19)與車架(1)和車軸(2)中的之一相連，一導(dǎo)向桿(15)從活塞(13)的第二表面上伸出，穿過(guò)第二油腔(20)與另外的車架(1)和車軸(2)中的之一相連，且所述的活塞桿(14)的橫截面積等于導(dǎo)向桿(15)的橫截面積。
3．如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于一圓筒狀導(dǎo)向桿件(17)滑動(dòng)地容納著導(dǎo)向桿(15)，其中所述的導(dǎo)向桿件(15)置于導(dǎo)向桿(15)和另外的車架(1)和車軸(2)中的之一的中間。
4．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于一電磁控制閥(7)，其布置在液壓通道(9a、9b)中，從而有選擇地打開(kāi)和關(guān)閉，以便允許或禁止液流在通道(9a、9b)中流動(dòng)，并且一控制器(11)根據(jù)工程車輛行駛狀態(tài)和載貨狀態(tài)的至少之一，來(lái)控制所述的電磁控制閥(7)。
5．如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的電磁控制閥(7)當(dāng)閥(7)消磁時(shí)關(guān)閉所述的液壓通道(9a、9b)。
6．如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于一蓄能器(8)置于液壓通道(9a、9b)中。
7．如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于所述的工程車輛為一叉車。
全文摘要
一種用于工程車輛的液壓裝置,具有一油缸(6),其置于一車架(1)和一車軸(2)之間,所述的軸可擺動(dòng)地與車架(1)相連,一液壓通道(9a、9b)連接油缸殼(12)內(nèi)由一活塞所限定的一第一油腔(19)和一第二油腔(20),根據(jù)第一油腔和第二油腔的壓力差使所述活塞(13)運(yùn)動(dòng),一油缸桿(14)可選擇地相對(duì)于上述油缸殼(12)伸出和縮回,以吸收車軸(2)的擺動(dòng),且其中所述的液壓通道(9a、9b)根據(jù)工程車輛行駛狀態(tài)和載貨狀態(tài)的至少之一,有選擇地打開(kāi)和關(guān)閉,所述的活塞(13)具有限定第一油腔(19)的第一表面和限定第二油腔(20)的第二表面,該第一表面面積等于第二表面面積。
文檔編號(hào)F15B15/00GK1205979SQ9810338
公開(kāi)日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1998年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月22日
發(fā)明者茅野憲治, 兵藤正哉, 武藤貴敬, 鹽谷輝幸 申請(qǐng)人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)制作所