专利名称：用铰链连接的拖车的制作方法
技术领域：
本发明涉及需要能在崎岖不平的地面上行驶的高机动性车辆的工业应用中的拖车。矿采建筑业是这种应用的例子。
现有技术的拖车包括两个用一铰链接头铰连在一起的装有轮子的部分，该铰链接头把车辆两部分的相对转动限制于绕某一垂直轴线的运动，要不然在车辆两部分之间保持刚性连接。此外某些现有技术车辆还为车辆两部分提供绕一根沿车辆中心线延伸的轴线相对转动的装置。在美国专利4，245，714中可以发现该种装置的例子，该专利公开了一种拖车，其中一个铰链的铰接件连接于第二个装在枢轴上的铰链接头，后者具有一个沿车辆中心线延伸的旋转轴线。
现有技术的拖车还包括一个装置，能使车辆两部分围绕一根经车辆中部横向延伸的水平轴线相互转动，在运输车辆中为了倾倒载有要被输送的物资，这种装置是希望有的。美国专利4，212，365公开了一种拖车，其垂直轴旋转铰链接头的一方连接于一分离的车架，该车架又用一水平横轴铰连于车辆的拖车部分。该专利中所公开的第二实施例将垂直轴旋转铰链接头的一方安装得能相对于支承垂直轴旋转铰链接头那部分的车辆部分作垂直直线主动运动，所有这一切导致了一种昂贵的结构型式。
本发明的目的是要提供一种这样的拖车，两部分在其中部一起装于枢轴上，使车辆两部分绕三根相互成直角配置的轴相对转动，而使车辆的中部相对于车辆两部分保持在适当的水平方位。
本发明的另一目的是要提供这样一种拖车，在其中部有一铰链接头，能使车辆两部分间作万向相对运动。
本发明的另一目的是为拖车的中部提供一种铰链接头，它比现有技术的这种铰链接头便宜且不复杂。
本发明的另一目的是要提供这样一种拖车，它有一个铰接两车辆部分的铰链接头和用于调整两车辆部分相对水平方位的装置，这个水平方位是按车辆操作者的需要提高而降低该铰链接头来实现的。
图1是包含本发明的铰链接头的传统拖车的顶视图;
图2是图1所示拖车的侧视图;
图3是在拖车两部分之间的铰链接头的放大顶视图，其中有些部位已切去以便显示被遮盖的部件;
图4是铰链接头的轴侧图，其中有些部位已切去，以便显示摆动动力支撑杆的细节;
图5和图6是在交替位置时摆动其动力支撑杆的顶视图;
图7和图8是分别按图5中的7-7线和图6中的8-8线所取的放大剖面图;
图9和图10分别按图3中9-9线和10-10线所取的放大剖面图，表示在操纵支撑件相反端连接的细节。
在各附图中所示的拖车1，除了在前车部分4和后车部分5之间的铰链接头3之外，是一种应用于采矿业中的传统的电池动力车。车辆部分4和5各包括一对车轮6。考看图1，前车部分4包括一电池8，用以对车辆提供动力，还包括一间供车辆操作者工作的操作室9。后车部分5包括一种似于货车的装料台10。无须花精力来详细叙述车辆1的传统细节，因为对于了解本发明是不必要的。
前车部分5包括装有一向后水平延伸的牵引架13的后端12。牵引架13在其相反两侧装有一对分叉的翼形突缘14，向后开有口。这些翼形突缘的用途留在以后叙述。
车辆1后部5的前端16是三角形的，其顶端沿车辆的中心线向前延伸。前端16装有一对从顶端延伸的分叉的叉件，它包括一上叉17和紧靠在下面的和上叉17间隔的下叉18。上述各叉包括一对腿19和20以及一个在腿19和20间延伸的销子21。
把从前车部分4的后端向后延伸的牵引架13插入上叉17内，一球面止推轴承22装在销21和牵引架13之间。球面止推轴承22是传统的，使牵引架13安装成绕上叉作17作万向运动。术语“万向运动”系指牵引架13能相对于叉17在相互以直角延伸的三个平面内移动。
根据这一点，很容易看出车辆两部分4和5能围绕三根轴线，即通过铰链接头3的垂直轴线，沿车辆1中心线的水平轴线以及跟车辆中心线成直角通过铰链接头3延伸的水平轴线，相对转动。从另一方面看，车辆两部分4和5能在通过铰链接头3的三个相互成直角延伸的平面内，即在沿车辆1中心线延伸的垂直平面、经铰链接头3延伸的水平平面和经铰链接头3垂直于车辆1中心线延伸的垂直平面内相对转动。
根据这一点很容易理解，必须提供一些装置来控制车辆两部分4和5在通过其中心线延伸的垂直平面内作相对运动否则的话，车辆1的中部便会降到地面。在以前，这是通过把铰链接头3做成这样一种性质来达到的，即相对于垂直中心线平面内的运动是刚性的。
在本发明中，用以控制车辆两部分4和5的垂直运动的装置包括一动力操纵支撑杆(常称液压缸)，后者包括一油缸25和一个在车辆两部分4和5间延伸并装于和上叉17连接的上述牵引支架13下面的活塞杆26。动力支撑杆在上叉17下面有一间隔，通过插入下叉18内的活塞杆26和后车部分5连接。下叉18的两条腿19和20处于活塞杆26的上、下，销21穿过活塞杆26后端中的开孔在腿19和20间延伸。一传统的球面止推轴承22如同在上叉17中的球面止推轴承一样装在销21和活塞杆26之间，以提供这种如在牵引支架13和叉17之间的上述接头那样的万向运动接头。
支撑杆24从叉18处向前延伸到设在车前部4后端12内的槽式凹口30处，和固定在槽30前端33处的一分叉32相连。叉32除了向后开口外，其它相似于上述叉17和18，它有两条水平间隔的腿35，销36在两腿35间水平延伸。油缸25的前端具有一个向前延伸的带孔杆37，插在两腿之间的叉32内，销36穿过其孔，使其固定在那里。此外，该接头也有一传统的球面止推轴承38，装在销36和带孔杆37的孔之间，以提供类似于上述接头的万向运动接头。
凹口30做得足够宽以便允许支撑杆24在槽中围绕装在叉32上的接头在有限的弧度内水平摆动，以允许车辆两部分4和5相对转动。凹口30在其垂直方向上还要做得足够深，以允许支撑杆24在经某一弧度的垂直面作摆动。支撑杆24需绕叉32摆动，这一点以后会清楚的。
支撑杆24受液压控制来推动或锁定油缸25中活塞26在两个方向上的移动，从而能控制车辆两部分4和5在车辆的垂直中心线平面内的相对运动，也就是说防止了车辆1的中部下降到地面上。由于支撑杆24能在凹口30内从一边到另一边摆动，就允许叉18相对于叉17从一边到另一边的移动，这是为车辆两部分4和5围绕通过叉17延伸的车辆中心线相对转动所必需的。也可以利用支撑杆24来调节车辆两部分4和5相对的水平方位，例如为了升高和降低车辆的中部。这类车辆调节的应用将在本说明书的后面部分叙述。
车辆1由配置于铰链接头3相反两侧并在车辆两部分4和5间延伸的一对液力支撑杆或液压缸41和42来操纵，在各种拖车中，采用液力操纵支撑杆是常规的做法。然而，支撑杆41和42配置在经牵引支架13延伸的水平面内，这和现有技术车辆中操纵支撑杆的配置是不同的。
支架撑杆41和42各包括一液压缸44和一活塞杆45。各液压缸44的前端包括一带孔的榫舌47，它插在位于车辆前部4后端12的相应的分叉翼形突缘14内，所形成的接头包括一个在分叉突缘14上、下部分间延伸的销48，一球面止推轴承49安装在销448和榫舌47之间，以构成这种万向运动接头，它是以相同于前述具有该种运动的接头的方向构成的。
支撑杆41和42各自的后端包括一个向后延伸并带有一孔51的活塞杆45，它插在具有一对垂直间隔的腿53的U形支架52内，垂直间隔的腿53固定在车辆后部5前端16的向后分叉侧壁上，如图3所示。支架52较前部突缘14间隔更宽，使操纵支撑杆41和42向后相互分叉，而且支架52、53的位置较叉17和18更靠后。在带孔活塞杆45和支架52之间构成的每个接头包括一销55和一球面止推轴承56，其结构如同设置在操纵支撑杆41和42前端的分叉翼板14处的那些接头一样，以构成具有前述万向运动的接头。看来很清楚，为了适应车辆两部分4和5之间由于铰链接头3可能引起的相对运动，在操纵支撑杆41和42相反两端的接头必须具有万向运动。
最好操纵支撑杆41和42设置在经牵引架13延伸的水平面内。这一位置使它们在移到限制车辆两部分进一步相对转动的极限位置之前能调节车辆两部分4和5在一适当的弧度内围绕车辆1中心线的相对转动。
可以相信，关于车辆铰链接头3的这一叙述已说明了所述铰链接头能使车辆1的两部分4和5以万向的方式作相对转动，这种万向方式包括围绕经叉17接头延伸的垂直轴线，经同一接头沿车辆1长度延伸的水平轴线、经同一接头垂直于所述纵轴线延伸的水平轴线的转动。此外，该支撑杆24控制车辆两部分4和5在某一水平面内的相对方位，同时防止了铰链接头3下降到地面，并且允许为拖车所要求的其它相对旋转运动。
当应用于地下采矿时，这种新颖的铰链接头3为拖车1提供了重要的性能。通常，地下采矿通道是很窄的，并具有低矮的顶和粗糙起伏的底面，为驶过这些通道的汽车带来很大的困难。改变拖车1水平方位的能力使该种车辆易于驶过这种通道。在驶过矿底的斜坡或洼地时，车辆操作者可以伸长动力支撑杆24，以便能使车辆中部下降不使车辆两端刮地。为了驶过隆丘，液力支撑杆24可以缩短，以便升高车辆的中部来避免该中部拖刮地面。在同一道路上，为使车顶避开通道顶上的障碍，车辆的中部可被下降。车辆改变其水平方位的能力可把这种车辆的离地间隙设计得比现有技术的这类车辆的小，从而就具有给定高度的通道来说，可使车辆具有更多的空间来装载。
还发现动力支撑杆24可用来升高或降低车辆，以便升高或降低电池舱，有助于更换电瓶车中的电瓶。用同样方法，该车辆能被升离其车辆，以便无需使用千斤顶就能更换车轮，并能在车轮底下的通道底面上进行工作，无需将车辆移到另一地点。升高车辆中部这一性能的另一应用是倾倒车辆内所送输的物料。无须说，新颖的铰链接头3已证明在采矿业中是十分有用的。
虽然本发明是就轮式车辆来叙述的，应当理解这种车辆能装备其它类型的活动支撑，诸如履带传动。
尽管只详述了本发明的一个实施例，然而，本发明并不仅仅限于该详述的实施例，可以利用本发明的原理和概念来构思其它的实施例和各种变化。
权利要求
1.在一种拖车中包括一对由一铰链相互连接在一起的可移动车辆部分，该铰链具有一基本上垂直的轴线，允许车辆各部分相互水平转动，本发明包括在上述铰链上的装置，它允许所述车辆部分围绕一根和所述垂直轴横向的并处于大致水平面内的轴相互转动，一动力操作往复支撑杆在偏离所述横向轴的某一平面内将所述两车辆部分相互连接在一起，借助铰链在其相反的两端以枢轴装于所述两车辆部分，使所述支撑杆能围绕三根彼此以直角相处的轴线转动，从而所述支撑杆可被伸长或缩短来调整两车辆部分在水平面内彼此的角度方位，同时允许所述两车辆部分围绕垂直轴和横向轴彼此转动。
2.按权利要求1所述的拖车，其特征在于所述往复支撑杆能在移到另一伸长或缩短位置之间被锁定在某一长度。
3.按权利要求2所述的拖车，本发明还包括一对能操纵车辆的往复动力操作操纵支撑杆，它处在铰链的相互两侧，在两车辆部分之间延伸，每一支撑杆的相反两端借助于铰链连接于两车辆部分，每一铰链接头能使相应的支撑杆围绕彼此以直角相处的三根轴线相对于邻接的车辆部分转动。
4.按权利要求3所述的拖车，本发明还包括把所述操纵支撑杆和铰链的横向轴线配置在大致同一水平面内。
5.一种拖车包括一对可移动的车辆部分，一个将各车辆部分相互连接在一起并允许该车辆部分按万向方式彼此转动，包括在三个彼此以直角相处的不同平面内运动的主万向接头，所述主万向接头处于第一水平面内，一动力操作往复主支撑杆将所述两车辆部分彼此连接在一起，并处于偏离上述第一水平面的第二大致水平面内，所述主支撑杆以其相反的两端通过万向接头连接于所述各车辆部分，使该主支撑杆能在三个舜艘灾苯窍啻Φ钠矫婺谙喽杂谒龈鞒盗静糠肿佣鲋С鸥丝杀簧斐せ蛩醵汤吹髡盗静糠衷谀骋凰矫婺诒舜说闹苯欠轿唬蹦苁顾龈鞒盗静糠忠酝蛳蚍绞奖舜俗
6.按权利要求5所述的拖车，其特征在于动力操作主支撑杆的第二水平面偏置在低于将车辆各部分连接在一起的主万向接头的第一水平面。
7.按权利要求6所述的拖车还包括一对能操纵该车辆的往复式动力操作操纵支撑杆，它处在主万向接头的相反两侧，该主支撑在两车辆部分之间延伸，在每一操纵支撑杆的相反两端通过万向接头连接于各车辆部分，每一接头允许相应的操纵支撑杆以万向方式相对于邻接的车辆部分转动。
8.按权利要求7所述的拖车还包括将所述操纵支撑杆配置在主万向接头的第一水平面内。
9.一种拖车包括一对可移动的车辆部分;一个将各车辆部分相互连接在一起并允许该车辆部分按万向方式彼此转动，包括在三个彼此以直角相处的不同平面内运动的主万向接头，所述主万向接头处于第一水平面内，一可调长度支撑杆将所述两车辆部分彼此连接在一起，并处于偏离上述第一水平面的第二大致水平面内，所述主支撑杆以其相反的两端通过万向接头连接于所述各车辆部分，使该主支撑杆能在三个彼此以直角相处的平面内相对于所述各车辆部分转动，从而，所述支撑杆可被调整到伸长或缩短位置来改变两车辆部分在某一水平面内彼此的角度方位，同时能使所述各车辆部分以万向方式彼此转动。
10.按权利要求9所述的拖车，其特征在于该主支撑杆的第二水平面偏置在低于把车辆各部分连接在一起的主万向接头的第一水平面。
全文摘要
一种拖车包括二个装有轮子的部分，用一万向运动接头在车辆的中部铰接在一起，能围绕经车辆中心彼此以直角延伸的三个轴线相互转动。一液力操作支撑杆在两车辆部分之间延伸，其两端以枢轴万向地装于两车辆部分，以控制两车辆部分围绕某一横轴线相对转动，同时能使车辆的中部出于各种理由升高或降低。车辆由一对液力操作的操纵支撑杆来操纵，后者处于万向运动接头的相反两端，在两车辆部分之间延伸。
文档编号B62D53/02GK1037308SQ89102668
公开日1989年11月22日 申请日期1989年4月22日 优先权日1988年4月22日
发明者杰克·L·西蒙斯 申请人:西蒙斯-兰德公司