專利名稱：油缸支承結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于諸如叉車之類工程車輛的，且置于車軸與車架之間，用來限制車軸運動的油缸支承結(jié)構(gòu)。
叉車中有相對于車架被轉(zhuǎn)動支承的后車軸以允許傾斜或翻轉(zhuǎn)，這在已有技術(shù)的是公知的，例如日本未審專利公開號58-183307。在這類叉車中，一油缸布置在車架與車軸之間，以限制車軸相對于車架轉(zhuǎn)動。所述的油缸鎖止該車軸且限制叉車傾斜以保持穩(wěn)定性。例如，當叉車裝運重載荷、將載荷保持一高度、或以高行駛速度轉(zhuǎn)彎換向時，應(yīng)限制叉車傾斜。
所述的油缸應(yīng)與車架相連及與后車軸相連。在此情形下，一基座上有一連接軸，該連接軸沿叉車縱向方向(翻轉(zhuǎn)軸的方向)延伸，該基座固定于車架上。所述油缸有一圓柱形殼體。該殼體的一端固定在鉸鏈上。該鉸鏈通過一軸承可轉(zhuǎn)動連到連接軸上，結(jié)果油缸繞連接軸相對于車架轉(zhuǎn)動。一活塞桿從所述的殼體的另一端伸出，與后車軸相連，結(jié)果活塞桿可轉(zhuǎn)動。即，類似于油缸殼體，活塞能繞沿叉車軸向方向延伸的一軸轉(zhuǎn)動。因此，所述的油缸可相對于車架和后車軸、沿翻轉(zhuǎn)軸方向延伸的一對軸轉(zhuǎn)動。
后車軸在連接到車架上之前總裝成一系統(tǒng)，或一總成。構(gòu)成此后車軸總成的各部件允許公差，可能會使車軸在叉車縱向方向上相對車架理想的確定位置上偏移。而且，將后車軸連接到車架上的零件在叉車使用過程中可能會松動。這些工況條件將對連接軸、鉸鏈、基座、和油缸的其它零部件施加過大的載荷。
這類問題可以用如圖5所示的結(jié)構(gòu)來解決。在類似于所述日本公開文本的結(jié)構(gòu)方案中，一基座70固定在車架75上，該基座70有兩支承板72，其用來支承一連接軸71。一油缸77固定在后車軸76上，該油缸77由一軸承74與連接軸71相連。圖5所示的結(jié)構(gòu)不同于此日本公開文本的結(jié)構(gòu)在于兩支承板72之間距離以及連接軸71的長度均大于鉸鏈73的直徑。這樣允許鉸鏈73在連接軸71的軸向方向上、或車輛的縱向方向上移動。從而，如果后車軸71相對于車架75的位置縱向偏離理想位置，鉸鏈73相對于連接軸71的運動補償該偏離距離。這樣可防止過大的載荷作用在基座70、鉸鏈73、和其它零件上，同時允許油缸77繞一對縱向延伸的軸轉(zhuǎn)動。
在圖5所示的結(jié)構(gòu)中，油缸77與其連接到長連接軸71上的鉸鏈73一起運動。從而，當后車軸76相對于車架75轉(zhuǎn)動時，由鉸鏈73作用于所述連接軸71上的折彎力可能會使該連接軸71變形。因此，連接軸71和基座70的尺寸必須加大，以克服該折彎力。這樣會增加基座70所需的空間。
因此，本發(fā)明的目的是提供一油缸支承結(jié)構(gòu)，其在不增大支承結(jié)構(gòu)的尺寸下，防止過大的載荷作用于支承油缸的諸零部件上。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種工程車輛，它具有一車架和一可擺動連接于該車架的車軸。一油缸置于該車架和車軸之間，該油缸有選擇地伸出和縮回，以便緩沖所述車軸的擺動。該油缸以可轉(zhuǎn)動方式、在與車軸擺動所繞的中心軸線相交的平面內(nèi)、連接到車架和車軸上。
本發(fā)明其它方面和優(yōu)點將通過結(jié)合附圖而進行的下述描述變得清楚，其中采用實施例的方式來描述本發(fā)明的原理。
被認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，通過參考下面結(jié)合附圖的優(yōu)選實施方式的描述，本發(fā)明將變得更加清楚明了。其中

圖1是從車輛縱向方向來看的一局部剖視側(cè)視圖，其示出了本發(fā)明的一油缸支承結(jié)構(gòu)。
圖2是示出圖1中車架和后車軸的示意后視圖。
圖3從車輛縱向方向來看的一局部剖視后視圖，其示出了本發(fā)明的一油缸支承結(jié)構(gòu)的又一實施方式。
圖4是一局部剖視后視圖，其示出了本發(fā)明的油缸支承結(jié)構(gòu)的又一實施方式。及圖5從車輛縱向方向來看的一局部剖視側(cè)視圖，其示出了現(xiàn)有技術(shù)的一油缸支承結(jié)構(gòu)。
下面參照圖1-3描述本發(fā)明油缸支承結(jié)構(gòu)。該支承結(jié)構(gòu)用于諸如叉車的工程車輛上。
圖2是示出叉車的后視示意圖。如圖所示，該叉車具有一車架1。一后車軸2布置在叉車后下部分。后車軸2這樣支承著，它能沿叉車翻轉(zhuǎn)方向繞一中心銷3轉(zhuǎn)動。換言之，后車軸2在垂直于車輛縱向軸延伸的平面，相對于車架1運動。設(shè)置在車架1和車軸2之間有一彈性件4，其用來緩沖由后車軸2轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的撞擊。安裝在后車軸2每一端上的車輪5被轉(zhuǎn)動，以改變叉車的方向。
一復動式油缸6布置在車架1和車軸2之間。如圖3所示。該油缸6包括一殼體7，其容納一活塞8。該活塞8限定了殼體7內(nèi)的一下腔R1和一上腔R2。一活塞桿9固定在活塞8上。如圖1所示，活塞桿9與一基座10相連，基座10固定在后車軸2上。在殼體7的上端沒置一端件11。該端件11與一基座12相連，該基座12與車架1相連。
如圖2所示，下腔R1經(jīng)過一通道13a與電磁控制閥14相連，而上腔R2經(jīng)過一通道13b與電磁控制閥14相連?？刂崎y14還與一蓄能器15相連。控制閥14常規(guī)下關(guān)閉。因此，當控制閥14消磁時，該控制閥14轉(zhuǎn)換到斷開位置14a上。在此斷開位置14a上，禁止液壓油在下腔R1和上腔R2之間流動。當勵磁時，該控制閥14轉(zhuǎn)換到接通位置14b上，允許液壓油在下腔R1和上腔R2之間流動。
一控制器16與控制閥14電連接。當叉車發(fā)動機(未示出)運轉(zhuǎn)時，該控制器16連續(xù)地使該控制閥14勵磁。然而，如果滿足一定條件時，該控制器16使該控制閥14消磁。
如圖1所示，基座12固定在車架1上，該基座12有兩支承板18、19。一上連接軸20平行于叉車縱向軸線延伸，由兩支承板18、19來支承。一螺紋部分20a限定在連接軸20的一端。一螺母23與螺紋部分20a相接合，以將連接軸20固定在基座12上。一墊片22保持在支承板18和螺母23之間。另一墊片21保持在支承板19和連接板20之間。
兩個一樣的套筒24固定在支承板18、19之間的連接軸20上。每一套筒24有一較大直徑部分25和一較小直徑部分26。每一個較大直徑部分25位于鄰近相應(yīng)支承板18、19的套筒24的外側(cè)。墊圈27固定在每一較大直徑部分25上。每一墊圈27與相應(yīng)支承板18、19的內(nèi)壁相接觸。
一凸面襯套28固定在兩套筒24的較小直徑部分26上。即，該凸面襯套28保持在套筒24的較大直徑部分25之間和支承板18、19之間。該凸面襯套28由燒結(jié)粉末金屬制成，且該凸面襯套28有一弧形表面28a，其中充注潤滑油。
在端件11的上部限定了一上鉸鏈17。該上鉸鏈17有一孔29，所述的連接軸20穿過其中。在支承孔29中限定了一較大直徑部分30和一較小直徑部分31。一凹面襯套32固定在較大部分30內(nèi)，且抵靠著形成在較大和較小直徑部分30、31之間的壁、或臺階上。凹面襯套32抵靠所述壁的部分確定了凹面襯套32的位置。與凸面襯套28的方式相同，該凹面襯套32由燒結(jié)粉末金屬制成，且有一弧形表面32a，其中充注潤滑油。該弧形表面32a順著凸面襯套28的弧形表面28a滑動。
端件11通過凸面襯套28與凹面襯套32接合而與連接軸20相連，這樣該弧形表面28a變成與弧形表面32a相接觸的球表面。當端件11和基座12彼此連接時，在凸凹面襯套28、32之間允許上鉸鏈17相對于連接軸20轉(zhuǎn)動，換言之，孔29的軸線與連接軸20的軸線之間所限定的角度，可根據(jù)油缸6的轉(zhuǎn)動來任意改變。該凸凹面襯套28、32為市售品且成套出售。而且，該凸凹面襯套28、32構(gòu)成一萬向節(jié)。
固定于后車軸2的基座10也具有兩支承板34、35。一下連接軸36平行于叉車縱向軸而延伸，由支承板34、35來支承。在連接軸36的軸向中間部分限定了一軸承部分37。該軸承部分37有一弧形表面37a。一法蘭盤38徑向延伸且整體構(gòu)成連接軸36的一端。一螺栓39將連接軸36緊固在基座10上，同時法蘭盤38與支承板35相配合。連接軸36的另一端從支承板34伸出。一開口銷48徑向穿過連接軸36，以使連接軸36保持在基座10中。
在軸承部分37的每一側(cè)上，一墊圈40固定在連接軸36上。每一墊圈40與相關(guān)的支承板34、35的內(nèi)壁相接觸。一油道41從其法蘭盤端到軸承部分37的弧形表面37a上穿過連接軸36。一供油裝置(未示出)給該油道41供應(yīng)潤滑油。
在從圓柱殼體7伸出的活塞桿9的一端上形成一下鉸鏈42。該下鉸鏈42包括一孔43，連接軸36穿過其中。在孔43的軸向中間部位上限定了一較小直徑部分44，而在孔43的每一端上限定了一較大直徑部分45。一軸承套46嵌入較小直徑部分44中。軸承套46的內(nèi)壁限定了一滑動表面46a。
通過軸承部分37與軸承套46相接合，下鉸鏈42與連接軸36相連，這樣弧形表面37a順著滑動表面46a滑動。軸承部分37與軸承套46之間的接合允許下鉸鏈42相對下連接軸36轉(zhuǎn)動。換言之，孔43的軸線與下連接軸36的之間限定的角度能根據(jù)油缸6的轉(zhuǎn)動而任意改變。一密封件47布置在每一較大直徑部分45上，以密封在弧形表面37a和滑動表面46a之間形成的空腔。密封件47由合成橡膠制成。連接軸36和軸承套46構(gòu)成成一萬向節(jié)。
因此，通過兩萬向節(jié)，油缸6支承在車架1和后車軸2之間。從而，在車輛翻轉(zhuǎn)軸相交的平面內(nèi)，油缸6繞每一萬向節(jié)轉(zhuǎn)動。
如圖3所示，油缸6的殼體7有一由桿件50封閉的下開口和一由頭部件51封閉的上開口。
如圖3所示，在殼體7內(nèi)，一導向桿52固定在活塞8的上端。導向桿52的橫截面積等于活塞桿9的橫截面積。活塞桿9的上端穿過活塞8且延伸到上腔R2中。在該端上限定了一螺接部分9a?；钊麠U9的另一端穿過桿件50，從殼體7中伸出。導向桿52的下端位于上空R2中。在該端上限定了一螺紋孔52a。該螺紋孔52a與活塞桿9的螺接部分9a連接。因此，活塞桿9和導向桿52相互螺紋連接，而活塞8保持在其中間。在油缸6中，活塞8的上端受壓力面等于活塞8的下端受壓力面。換言之，它們軸向突出面相等。也即，腔R1、R2橫截面積相等。
頭部件51的一支承孔51a滑動地容納著導向桿52的上端。端件11具有一用于保持導向桿52上端的保持孔11a。該導向桿52在所述保持孔中軸向運動。
當后車軸2裝配到車架1上時，每一部件的加工允許公差和裝配后的部件允許裝配公差，在叉車的縱向方向或平行翻轉(zhuǎn)軸的方向上，可能會使后車軸2相對車架1的位置偏離理想位置。在此情形下，如果油缸6與車架1的基座12和后車軸2的基座10相連，則在如圖1所示的平行于翻轉(zhuǎn)軸的垂直平面內(nèi)，油缸6將會傾斜。即，油缸6的上下端將繞垂直于翻轉(zhuǎn)軸的水平軸轉(zhuǎn)動。而且，如果在叉車橫向方向上，后車軸2相對于車架1的位置偏離理想位置，油缸也能在垂直于翻轉(zhuǎn)軸的垂直平面內(nèi)傾斜。
在有橫向偏離量和后車軸2相對于車架1轉(zhuǎn)動情況下，當軸承套46的滑動表面46a順著軸承部分37的弧形表面37a滑動，則下鉸鏈42繞連接軸36轉(zhuǎn)動，同時孔43的軸線相對于連接軸36轉(zhuǎn)動。同樣，當凸面襯套28的弧形表面28a順著凹面襯套32的弧形表面32a滑動，則端件11繞連接軸20轉(zhuǎn)動，同時孔29的軸線相對于連接軸20的軸線而轉(zhuǎn)動。
因此，后車軸2相對于車架1的轉(zhuǎn)動，允許基座10、12分別在兩平行面內(nèi)轉(zhuǎn)動，即在平行于翻轉(zhuǎn)軸的方向上，如果基座10、12相互偏移，則每一基座垂直于翻轉(zhuǎn)軸?；钊麠U9根據(jù)后車軸2相對于車架1轉(zhuǎn)動從油缸6伸出和縮回。
由于活塞8上端的受壓力表面等于活塞8下端的受壓力表面，且上腔R2的橫截面積等于下腔R1的橫截面積，則在油缸6致動期間，從腔R1、R2中之一排出的液壓油量等于輸送到腔R1、R2中另一的液壓油量，因此，不管活塞桿9從油缸6中伸出還是縮回，活塞8以相同方式運動。這樣允許后車軸2相對于車架1平順地轉(zhuǎn)動。
當控制器16使電磁控制閥14消磁時，控制閥14從連接位置14b轉(zhuǎn)換到斷開位置14a。這樣允許油缸液壓油在油缸6中的控R1、R2之間流動，而鎖止該油缸6。因此，該油缸6阻止后車軸2相對車架1轉(zhuǎn)動。
下面描述油缸支承結(jié)構(gòu)的優(yōu)選且已述的實施方式所具有的優(yōu)點。
(a)后車軸2在叉車翻轉(zhuǎn)方向上相對車架1轉(zhuǎn)動。該萬向節(jié)(由襯套28、32限定的和由連接軸36和軸承套46所限定的連接節(jié))還支承著油缸6，從而允許油缸6在與翻轉(zhuǎn)軸交叉的垂直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。因此，如果在油缸6與車架1之間的和在油缸6與后車軸之間的連接節(jié)的位置在叉車縱向方向上偏離理想位置，后車軸2相對車架1轉(zhuǎn)動而油缸6在平行于翻轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動。該結(jié)構(gòu)阻止了過大的載荷作用在基座10、12、鉸鏈17、42及其它零件上。
而且，用于連接帶有相應(yīng)油缸6的鉸鏈17、42的基座10、12、且允許在車輛縱向方向上在它們之間相互運動、類似于圖5所示的車輛的機構(gòu)成為不必要了。從而，不需要加大基座10、12來支承這種連接機構(gòu)。
(b)連接軸20，其在叉車縱向方向上延伸，由車架基座12來支承，而凸面襯套28固定在連接軸20上。凹面襯套32固定在上鉸鏈17的孔29中，這樣凹面襯套32的弧形表面32a與凸面襯套28的弧形表面28a相接合。從而，油缸6的上鉸鏈17與基座12上的連接軸20相連，這樣允許孔29的軸線相對連接軸20的軸線以任意角度轉(zhuǎn)動。在此情形下，襯套28、32以球形表面相互接觸。因此，當后車軸2相對車架1轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的力在一較寬范圍內(nèi)作用在油缸6上。從而增加了襯套28、32耐久性能，而且，襯套28、32為市售品很容易獲得。
(c)連接軸36，其在叉車縱向方向上延伸，由后車軸基座10來支承。油缸6的下鉸鏈42與帶有軸承套46的筒形滑動表面46a的連接軸36相連，該筒形滑動表面46a與限定在連接軸36上的軸承部分37的弧形表面37a相接合。從而，下鉸鏈42與基座10相連，這樣允許軸承套46的軸線相對于連接軸36的軸線以任意角度轉(zhuǎn)動。因此，通過連接軸36和軸承套46支承油缸6，節(jié)省生產(chǎn)費用。
(d)在油缸6中，活塞8的上端受壓力表面等于活塞8的下端受壓力表面。同時上腔R2的橫截面積與下腔R1的橫截面積相等。因此，在油缸6致動過程中，從腔R1、R2中之一排出液壓油量等于輸送到腔R1、R2中之另一的液壓油量。進而，油缸6平順地運作且允許后車軸平順地轉(zhuǎn)動。
(e)本發(fā)明優(yōu)選實施方式采用用于叉車的油缸6來限制后車軸2相對車架1轉(zhuǎn)動。這一結(jié)構(gòu)阻止過大的載荷作用在基座10、12、鉸鏈17、42、及其它零件上。而且不論在車輛的縱向方向上還是在橫向方向上，這樣的油缸支承結(jié)構(gòu)都能補償后車軸2相對于車架1所產(chǎn)生的偏離量。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該清楚，在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)及保護范圍內(nèi)，本發(fā)明可以修改成許多其它形式。
在優(yōu)選及已述及的實施方式中，將本發(fā)明用于僅有一油缸來限制車軸運動的車輛。然而，許多車輛需要兩個油缸來限制車軸運動。在此類車輛中，可將本發(fā)明運用在每一油缸上。
可將有弧形表面28a的凸面襯套28和有弧形表面32a的凹面襯套32，用于將油缸6連接到后車軸2上。另一方面，連接軸36和軸承套46可用于將油缸6連接到車架1上。換言之，該油缸的上述位置可以倒置。
連接軸20、36不需要沿平行于車輛縱向方向上延伸。例如，連接軸20、36相對于車輛縱向方向傾斜。這也將防止過大的載荷作用在用于支承油缸6的零部件上，同時，在不增加占用空間的情況下，補償后車軸2相對車架1產(chǎn)生的偏離量。
凸面和凹面襯套28、32不必一定由燒結(jié)粉末金屬制成。例如，該襯套28、32可以由具有自潤滑性能以及優(yōu)良的耐磨性能的合成樹酯制成。
一油道可以形成在穿過連接軸20和套筒24，以將潤滑油供應(yīng)給襯套28、32的凸凹弧形表面28a、32a。
電磁控制閥14可為常開式。
如圖4所示，通過采用具有一球形座52的球鉸55和具有球形表面54的鉸節(jié)56，可以將油缸6連接到車架1或后車軸2上。球凹面53與球表面54結(jié)合，以允許油缸沿任意方向轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明的運用不限于叉車，例如，本發(fā)明可以運用于其它類型的諸如裝載機之類的工程車輛上。
另外對于油缸6，可以將本發(fā)明運用于其它緩沖振動的油缸上。
可以將本發(fā)明運用于工程車輛用的其它類型的緩沖油缸上。例如，可以將本發(fā)明運用于懸掛油缸、垂直運動減振油缸、和垂直運動限制油缸。也可以將本發(fā)明運用于由流體和氣體(例如氣動壓力)來替代液壓操縱的油缸。
本發(fā)明不局限于工程車輛，例如，本發(fā)明也可運用于采用各油缸連接相互運動的工件的其它類型工程機器上。
因此，本發(fā)明示例及實施方式應(yīng)認為是為了說明的目的，而不是限制性的，本發(fā)明不局限于此處所給的細節(jié)，可以在所附權(quán)利要求的實質(zhì)及等同范圍內(nèi)作出改進。
權(quán)利要求
1．一種具有一車架和與該車架擺動連接車軸的工程車輛，其中一油缸置于車架與車軸之間，有選擇地伸出和縮回，以緩沖車軸的擺動，所述的工程車輛的特征在于所述的油缸(6)，在與車軸(2)擺動所繞的中心軸(3)的交叉平面內(nèi)，與車架(1)和車軸(2)以可轉(zhuǎn)動方式相連。
2．如權(quán)利要求1所述的工程車輛，其特征在于所述的車架(1)設(shè)置有一第一基座(12)，而車軸(2)設(shè)置有一第二基座(10)，其中所述的油缸(6)的第一端擺動地與所述的第一基座(12)相連，而第二端擺動地與所述的第二基座(10)相連。
3．如權(quán)利要求1或2所述的工程車輛，其特征在于一第一連接裝置(20、24、28、32)將所述的第一端連到第一基座(12)上，而一第二連接裝置(36、37、46a)將所述的第二端連到第二基座(10)上。
4．如權(quán)利要求3所述的工程車輛，其特征在于所述的第一端包括一第一通孔(31)，而所述的第一連接裝置包括一由所述的第一基座(12)支承的第一支承軸(20)且所述的第一連接裝置穿過所述的第一通孔(31)，一套筒(24)安裝在第一支承軸(20)上，它具有一對較大直徑部分(25)和一較小直徑部分(26)，該較小直徑部分(26)置于較大直徑部分(25)的中間，較小直徑部分(26)設(shè)置有一凸面(28)，而第一通孔(31)的內(nèi)球表面設(shè)置有一凹面(32)，所述的凹面(32)與所述的凸面(28)滑動接合。
5．如權(quán)利要求4所述的工程車輛，其特征在于所述的油缸(6)包括一油缸殼體(7)，一可在所述油缸殼體(7)內(nèi)滑動運動的活塞(8)，與活塞(8)相連且在背離活塞(8)的方向上伸出的活塞桿(9)，和一與所述活塞桿相連的端件(11)，其中所述的端件(11)的一端與第一支承軸(20)相連。
6．如權(quán)利要求5所述的工程車輛，其特征在于所述的第二端包括一第二通孔(43)，而所述的第二連接裝置包括一由第二基座(10)支承的且穿過所述第二通孔(43)的第二支承軸(36)，第二支承軸(36)設(shè)置有一球形部分(37)，且第二通孔(43)的內(nèi)球表面設(shè)置有一接觸表面(46a)，其中所述接觸表面(46a)與球形部分(37)相接觸。
全文摘要
一種具有一車架和與該車架擺動連接車軸的工程車輛,其中一油缸置于車架與車軸之間,并有選擇地伸出和縮回,以緩沖車軸的擺動,在車軸(2)擺動所繞的中心軸(3)的交叉平面內(nèi),油缸(6)與車架(1)和車軸(2)以可轉(zhuǎn)動方式相連。
文檔編號F16F9/54GK1205952SQ9810338
公開日1999年1月27日 申請日期1998年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月23日
發(fā)明者茅野憲治, 巖永嘉壽 申請人:株式會社豐田自動織機制作所