专利名称：用于滑动驾驶装卸机的折叠提升臂组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用折叠联动装置的提升臂组件，包括对提升臂组件的外端提供用于所需的运动路径的导向连杆，所述所需的运动路径用于支撑铲斗(bucket)或者工具。折叠联动装置包括主支撑连杆，所述主支撑连杆可枢转地安装在滑动驾驶装卸机(skid steer loader frame)框架的后下部分上，并垂直延伸；以及侧提升臂，所述侧提升臂枢转至主支撑连杆。在主支撑连杆和提升臂之间作用的液压缸升起和降低提升臂，同时所述臂在一个路径上通过连接到框架的向前部分的导向连杆所引导。提升臂组件比较坚固、容易操作并提供提升臂的外端的大体垂直运动路径。
背景技术：
在现有技术中，多种不同类型的联动装置被用于以垂直或者“S”形的路径引导装卸机提升臂的外端，许多联动装置是非常成功的。特别地，美国专利No.5,169,278和6,474,933显示了使用多个连杆提升臂组件获得通常的垂直路径的联动装置。用于这些现有技术的装卸机提升臂的每个的液压执行器具有锚定到滑动驾驶装卸机的框架的基端。同样，提升臂可枢转地连接到框架立柱(frame uprights)的上端。
另外一种可伸长幅度(extendable reach)提升臂组件在美国专利3,802,589中进行了公开，其中提升臂连接到可移动框架，所述可移动框架可枢转地安装到汽车或者车辆框架的下边缘上，至少一对液压执行器需要用于操作提升臂组件。在装卸机驾驶室的上、前侧上支撑的联动机构所引导的装卸机提升臂组件被显示在美国专利No.5,542,814中。
滑动驾驶装卸机典型地具有横向构件，所述横向构件连接发动机舱之上的提升臂并连接至驾驶室的后部。上横向构件阻止获取横向构件中的部件。
发明内容
本发明涉及提供铲斗或者工具的垂直运动的所需路径的装卸机提升臂组件，利用了提升臂联动装置，所述提升臂联动装置包括在装卸机的各侧上的垂直主支撑连杆或者柱以作为组件保持在一起进行移动。主垂直连杆或者柱的组件可枢转地安装到装卸机的后下部分，提升臂组件在所述装卸机的后下部分上枢转。液压执行器在每个垂直主支撑连杆或者柱与相关联的向前延伸提升臂之间连接，用于提供用于执行提升臂组件的剪动作控制(scissors-action control)。
在装卸机的各侧上也使用控制连杆，用于引导向前延伸的提升臂的路径并控制提升臂的外端以在降低的位置和完全升高的位置之间大体垂直运动，同时执行器是细长的，并且提升臂相对主支撑连杆枢转。虽然在装卸机的各侧上通常有主支撑连杆、提升臂和控制连杆，单个支撑连杆、提升臂和控制连杆也可以被使用。
主支撑连杆组件被枢转到装卸机框架的下后部上。扭转连接管连接装卸机框架的后部的相对侧上的垂直主支撑连杆或者柱，连接管被支撑在分开的枢转轴承上，这样主支撑连杆组件是稳定的。在各垂直主支撑连杆或者柱以及各提升臂之间连接的液压缸或者执行器对于给定尺寸的液压执行器提供适当量的杠杠作用或者提升能力。液压缸用相对较短的冲程进行操作。
用于提升臂的液压执行器的基部因而没有连接到装卸机框架。装卸机框架和向前延伸提升臂之间的控制连杆也引导枢转主垂直连杆或者柱的运动的路径。垂直连杆、提升臂和控制连杆的几何形状，包括连杆长度比率，以及枢转点相对滑动驾驶装卸机框架的位置提供所需的提升路径。
本提升臂组件提供对铲斗或者工具的有效升降，同时实现提升臂的外端的运动的基本垂直传输路径的合意性。
图1是将根据本发明的提升臂安装到其上的滑动驾驶装卸机的侧视图；图2是图1的滑动驾驶装卸机的俯视图；图3是图1的滑动驾驶装卸机的后透视图；图4是滑动驾驶装卸机的框架组件的视图，提升臂组件处于被降低的位置中，部件被分解开；
图5是与图4相似的视图，提升臂部分升起，以显示联动装置的动作；图6是与图5相似的视图，提升臂升起额外的量；图7是提升臂位于完全升起位置中，与图4相似的视图；图8是提升臂从滑动驾驶装卸机的框架移除的前透视图，以及没有执行在位；以及图9是在降低和完全升高的位置之间的提升臂的外端上的工具连接销的运动路径的视图。
具体实施例方式
装卸机组件10包括滑动驾驶装卸机框架12，包括纵向延伸传动机构壳体14。框架12如传统中那样以通常的方式被支撑在装卸机的相对侧上的驱动轮16。轴17通过由来自泵18的流体负压所操作的液压电机所驱动，所述泵18从发动机舱20中的内燃机所驱动。阀22被用于操作不同的液压部件，包括用于驱动轴17的液压电机。操作者室24设置在框架上，其中安置操作者控制器，用于控制装卸机的不同的功能。
装卸机框架12在后部上具有侧面板26，所述侧面板26被分开以提供用于提升臂组件28的部分的运动空间。特别地，形成组件28的一部分的主提升臂支撑框架30包括一对主支撑垂直连杆或者柱32，所述一对主支撑垂直连杆或者柱32通过刚性下横向管(如图8所示)结合在一起。横向管34其上具有轴承轴颈，所述轴承轴颈支撑在传动机构框架或者壳体14上示意地用36所指示的适当轴承上。只有一个轴承被显示在图8中。轴承被设置以36A所示的两个轴颈上以及图8中。轴承位于发动机舱20之下和框架的后部上。横向管34承载扭转载荷并非常稳定。横向管处于这样的水平上甚至是轴承17位于框架的下侧上。在发动机舱之上或者横向管之上不需要横向构件。这让发动机舱之上的空间不阻挡向后的可见性和获取性。
垂直连杆或者柱32形成有分开的侧壁32A、32B，它们用横向板32C结合在一起以形成向前开口的通道。侧板26被构造以在操作的过程中围绕枢转轴承36枢转框架30和垂直连杆或者柱32的过程中被构造以用于清除，这将变得显而易见。
横向管34的一端被显示在图1中，以及在图4-7中。在图5-7中，侧壁26被分解以显示装卸机的右手侧上的垂直连杆或者柱32。可以从图8中可见，提升臂组件28在滑动驾驶装卸机的相对侧面上包括主支撑连杆或者柱32。提升臂组件28以包括在滑动驾驶装卸机的相对侧面上的一对提升臂40，其在42上枢转安装到主支撑连杆或者柱32的上端上，并且可见，各提升臂40配合在框架30的其各柱32上的板32A和32B之间。
提升臂40每个包括一对基端面板44，所述基端面板44结合到向前延伸通道形状的臂部分46的侧面。向前延伸通道形状的臂部分46在它们的下端上与扭转管50结合在一起。在装卸机的下后部上的管34和在提升臂的前部上的扭转管50只是在提升臂之间的横向构件。这也是一种特点没有横向构件位于操作者的驾驶室24的后部上，除了下横向构件34。都不在驾驶室的后部上的发动机舱或者罩之上。
向前悬臂部分(depending forward arm portion)48和支架52(参看图2和8)以传统的方式支撑用于连接适当的工具或者铲斗的前连接板54。连接板54围绕向下悬臂部分48和连接到横向管50的支架52的水平枢轴56安装。
从图2中可见，适当倾斜的气缸58被支撑在毂上它们的上端上，连接到向下悬臂部分48。倾斜气缸控制连接板54以及连接到所述连接板的任何连接件的枢转。
提升臂28组件相对装卸机框架12的运动通过一对液压执行器62所控制，每个位于装卸机框架的一侧上。执行器62在各垂直连杆或者柱以及相关联的提升臂40的基框架部分44之间连接。执行器62的基端在共用的枢转轴64上连接至各垂直连杆或者柱32。执行器在各垂直连杆或者柱的板32A、32B之间配合。执行器的杆端在枢轴66上连接到提升臂40的基框架部分44。
提升臂组件28的外端的运动路径通过框架的各侧上的控制连杆68所控制。控制连杆68具有在70上连接到适当的支架上的装卸机框架12的第一端，并具有在枢轴72上可枢转地连接到提升臂40的基框架44的第二端。
侧提升臂部分46是反向通道，这样控制连杆68将在如图4、8所示的位置中配合在提升臂46的通道腿部之间。
这样提升臂组件28可以通过使用分开的板44而变得十分粗糙，如对基部框架44所示那样。提升臂通过提升臂和主垂直连杆或者柱32之间的液压执行器62的动作进行控制。控制连杆68的长度被选择，端部枢轴所连接到的位置提供了所需的运动路径。
在降低的位置中，液压执行器62后撤，支撑框架30和垂直柱32处于向后的位置上，如图1、4中所示。液压执行器62反应并在提升臂组件的枢转连接部分之间施加载荷，并且不锚定至滑动驾驶装卸机。这样，当执行器62通过操作阀22的一部分而延伸以从来自泵18的负压提供液压流体，执行器的杆端将向外移动或者延伸，并且这样导致提升臂40围绕枢轴42向上移动。柱32和提升臂框架30围绕横向管34的轴的枢转运动通过控制连杆68在它们围绕枢轴70移动到装卸机框架的向前部分时所确定。
如图5所示的提升臂的部分升起部分显示了用于连接板54的固定点56的稍微向前运动。当气缸62连续延伸，提升臂被移动到如图6所示的位置。
从图6可见，固定点56进一步向上移动，并且在如图5、6所示的位置之间通常垂直的路径上。框架30的主垂直连杆或者柱32的上端在通过控制连杆68所引导时通过在用于管34的支撑上的枢转从它们的最后撤位置向前移动。控制连杆68围绕枢轴70以弧形移动，并且也围绕枢轴连接72枢转至向前延伸提升臂的基部框架部分44。
图7显示了完全升起位置上的提升臂，执行器62完全延伸。控制连杆68通过向前引导提升臂组件而移动框架30和垂直连杆或者柱32。固定点56被防止从其初始或者降低位置向后运动。如图9中所示，运动的路径的确向后或者在其向上的位置中稍微向后移动，但是固定点从运动的路径的中点基本垂直移动到最大的提升位置。
这样提升臂组件28是独立的(self-contained)，因为提升执行器或者气缸位于提升臂组件的连杆或者部分之间，并且没有作用在装卸机框架和提升臂之间。载荷通过用于横向扭转管34的安装件反作用到装卸机框架上。诸如铲斗的工具所连接的提升臂的向前连接或者点56的位置通过连杆68所控制。几何形状通过两个连杆或者提升臂组件的连杆组件可枢转地安装在一起而建立。提升臂组件的两个连杆围绕连杆之间的枢轴42的角向位置通过在这两个连杆或者连杆组件之间延伸的执行器所控制。形成提升臂组件的连杆或者连杆组件之一的提升臂的外端的定位通过至装卸机框架的主或者提升臂组件的第一连杆的基端枢转安装件、连接提升臂的控制连杆，或者回到装卸机框架的第二连杆组件的几何形状所确定。几何形状被选择，这样提升臂组件的外端的运动将在所需的路径上移动。
尽管对本发明的优选实施例进行了说明，但是普通技术人员可以理解，在不背离本发明的精神和实质的情况下，可以对本发明进行修改，其范围由权利要求书及其等同限定。
权利要求
1.一种提升臂组件，用于自行原动机，所述原动机具有主框架，所述主框架纵向延伸并具有前端和后端，以及所述主框架上的动力源，所述提升臂组件包括第一支撑连杆和第二提升臂连杆，它们在第一枢轴可枢转地连接在一起，所述第一支撑连杆具有与第一枢轴相对的端部，所述第一枢轴在与向上延伸的框架支撑连杆的后部相邻的第二枢轴上可枢转地安装到框架上，并且所述第二提升臂连杆向前延伸；控制连杆，将提升臂连杆可枢转地连接到框架；以及执行器，用于控制第一支撑和提升臂连杆围绕第一枢轴的枢转。
2.根据权利要求1所述的提升臂组件，其特征在于，第一支撑连杆围绕主框架的下侧可枢转地安装到框架上，并且所述执行器包括可延伸和可收缩执行器，所述执行器具有可枢转地安装到与第二枢轴相邻的第一支撑连杆上的第一端，并具有从第一枢轴向前分开的位置上可枢转地安装到第二提升臂连杆的第二端。
3.根据权利要求1或者2所述的提升臂组件，其特征在于，连杆具有可枢转地连接到与框架的前端相邻的框架的第一端，并具有在从第一枢轴向前的方向上分开的位置上可枢转地连接到第二提升臂连杆的第二端。
4.根据权利要求3所述的提升臂组件，其特征在于，所述控制连杆在枢轴之间具有长度以将第一支撑连杆引导到最大向后位置上，第二提升臂的外端被降低到相邻于框架用的支撑表面，并且其中控制连杆在执行器延伸和收缩时在大体垂直的路径上引导第二提升臂连杆的外端的运动，第一支撑连杆围绕第二枢轴枢转以在第二提升臂连杆的外端向上运动时向前移动第一支撑连杆的上端。
5.根据前述任一权利要求所述的提升臂组件，其特征在于，所述控制连杆是固定长度连杆。
6.根据前述任一权利要求所述的提升臂组件，其特征在于，所述控制连杆长度和车辆框架上的控制连杆和第二提升臂连杆的枢轴位置分别导致第二提升臂连杆从其行程的大体三分之一的位置向上至相邻其最大向上行程的大体垂直的路径上移动。
7.一种装卸机提升臂组件，用于自行原动机，所述原动机具有主框架，所述主框架纵向延伸并具有前端和后端，以及所述主框架上的动力源，包括第一和第二提升臂连杆，它们在第一连杆枢轴上可枢转地连接在一起，所述第一提升臂连杆具有从第一连杆枢轴相对的端部，第二连杆枢轴用于安装到装卸机上；所述第二提升臂连杆从第一连杆枢轴向前延伸；控制连杆，具有连接到相邻于第二提升臂连杆的向前延伸端的装卸机框架的第一控制枢轴，控制连杆具有第二端，所述第二端用第二控制枢轴在从第一和第二提升臂连杆之间的第一连杆枢轴的向前的方向上分开的位置上可枢转地连接到第二提升臂连杆；以及可延伸和可收缩执行器，具有第一端，所述第一端可枢转地安装到与第一连杆的相对端相邻的第一提升臂连杆，并且所述执行器具有第二端，所述第二端在从第一连杆枢轴向前分开的位置上可枢转地安装到第二提升臂连杆。
8.根据权利要求7所述的装卸机提升臂组件，其特征在于，所述控制连杆具有这样的长度，所述长度在执行器收缩时导致第一提升臂连杆位于最大的向后位置上，并且其中在执行器延伸时、第一连杆的相对端枢转时，控制连杆在大体垂直的路径上引导第二提升臂连杆的外端的运动。
9.根据权利要求7或者8所述的装卸机提升臂组件，其特征在于，控制连杆是固定长度连杆。
10.根据权利要求7所述的装卸机提升臂组件，其特征在于，所述控制连杆是这样的长度当执行器延伸时，执行器至第二提升臂连杆的枢轴从控制连杆的端部之间垂直对齐的位置移动到在控制连杆的第二端和第一提升臂连杆之间的控制连杆的第二端的侧面上垂直对齐的位置。
11.根据权利要求＿＿所述的提升臂组件，其特征在于，具有两个提升臂，在主框架的每侧上有一个，每个提升臂包括第一和第二提升臂连杆、控制连杆和执行器，并且其中具有固定到每个提升臂的第一连杆的相对端的第一横向构件以形成所述组件，第一横向构件形成适于安装到装卸机框架的后下部分的枢转部件；以及第二横向构件，所述第二横向构件位于提升臂的第二提升臂连杆的端部之间以形成提升臂组件，在提升臂连杆之间没有其它的横向构件至框架上的操作者台的后侧。
12.根据权利要求11所述的装卸机提升臂组件，其特征在于，第一和第二横向构件只包括各提升臂连杆之间的横向构件。
13.一种使用具有纵向延伸框架的原动机在提升路径中移动材料处理工具的方法，所述框架具有前端和后端，并且原动机包括提升臂组件，所述提升臂组件包括第一提升臂连杆和第二提升臂连杆，所述第一和第二提升臂连杆围绕第一连杆枢轴在第一端上可枢转地安装在一起；第一提升臂连杆的第二端围绕第二提升臂枢轴可枢转地安装到纵向延伸框架，所述第二提升臂枢轴安置在与下侧相邻原动机框架的后部上，所述第一提升臂连杆从第二提升臂枢轴至第一提升臂连杆大体上在原动机框架之上的位置向上延伸，第二提升臂连杆在原动机框架的向前端向前延伸，控制连杆具有围绕第一控制连杆枢轴安装到原动机框架的向前部分上的第一端，以及围绕安置在第一连杆枢轴的向前安置的第二控制连杆枢轴安装到所述第二提升臂连杆的所述控制连杆的第二端，所述方法包括提供可延伸和可收缩执行器，所述执行器具有第一端，所述第一端可枢转地安装到与第一连杆的相对端相邻的第一提升臂连杆，并且执行器具有第二端，所述第二端围绕安置在第一连杆枢轴向前安置的第二执行器枢轴可枢转地安装到第二提升臂连杆，通过延伸和收缩执行器在降低和升高的位置之间移动第一提升臂连杆的外端，并通过安置枢轴用于和选择控制连杆在提升路径中的长度控制第一连杆臂的外端的运动，所述提升路径包括大体垂直路径部分，所述大体垂直路径部分在将第一提升臂的外端提升其向上行程的大体三分之一至相邻于最大的向上行程位置。
全文摘要
一种用于装卸机(10)的提升臂组件(28)，包括一对提升臂连杆(32、40)，所述提升臂连杆(32、40)在连杆(32、40)的第一端上枢转地安装在一起。第一提升臂连杆(32)具有大体的长度并可枢转地安装到与框架(12)的后下部分相邻的装卸机的框架(12)并向上延伸。第二提升臂连杆(40)从第一提升臂连杆枢轴(42)向前延伸到装卸机框架(12)之前的位置。控制连杆(68)具有与装卸机框架(12)的前端相邻枢转安装的一端，以及枢转地安装到第二提升臂连杆(40)的第二端以在其升起时引导第二提升臂连杆(40)。可延伸和可收缩执行器(62)在第一提升臂(32)和第二提升臂(40)之间可枢转。控制连杆(58)在执行器(62)延伸和收缩时在基本垂直的路径上引导第二提升臂连杆(40)的外端(56)。
文档编号E02F3/28GK1791725SQ200480013379
公开日2006年6月21日 申请日期2004年5月13日 优先权日2003年5月16日
发明者托马斯·J·罗恩, 拉里·E·奥尔布赖特 申请人:克拉克设备公司