CN101049802A - 液压驱动车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种液压驱动车辆,可通过用一个发动机驱动左、右液压传动装置并用这些液压传动装置驱动左、右驱动轮而使该液压驱动车辆运动或转向。该车辆包括用于转换操作者的动作并将结果传递给所述液压传动装置的换档机构(31),该机构包括通过车速缆线(33)摆动的第一摆动件(43)以及左、右第二摆动件(46L、46R),该第二摆动件(46L、46R)放置在所述第一摆动件上,通过左、右转向缆线(32L、32R)摆动,并对推拉杆(34L、34R)进行推拉。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压驱动车辆,其中,左、右静液压传动装置由发动机驱动,并且左、右驱动轮由这些左、右静液压传动装置驱动。
背景技术
静液压传动装置配备有可变容量的斜盘式液压泵和液压马达。当斜盘式液压泵被发动机驱动时,泵产生高压工作油。当该高压工作油被供给液压马达时,液压马达转动。可通过液压马达使驱动轮转动。
发动机以恒定速度连续工作。斜盘式液压泵的输入轴的转速恒定,但是可通过从外部改变斜盘的倾角来改变喷射的工作油的量。可通过改变斜盘的倾角使液压马达正常转动、停止或反向转动。可在液压马达正常或反向转动的同时通过调节斜盘的倾角来改变液压马达的输出轴的转速。
使用静液压传动装置可保持发动机的优选转速,以控制车辆的速度,使车辆前进运动、停止或倒退运动。
如果发动机被设计成驱动左、右静液压传动装置,其中左驱动轮由左静液压传动装置驱动,而右驱动轮由右静液压传动装置驱动,则仅通过在左、右静液压传动装置之间使斜盘倾角产生差值就可使左、右驱动轮之间产生速度差。结果,车辆可任意地左转或右转而不必操纵车辆。
例如,日本专利特开平第7-309149(JP 7-309149A)号公报公开了一种液压驱动车辆,其中左、右静液压传动装置由一个发动机驱动。参照图11至图13对该液压驱动车辆进行描述。
如图11所示,发动机102安装在车架101中,左静液压传动装置103L连接到发动机102,左驱动轮104L由左静液压传动装置103L驱动,右静液压传动装置103R也连接到发动机102,并且右驱动轮104R由右静液压传动装置103R驱动。
接下来,将说明换档操作。
当操作设置在右驱动轮104R附近的换档杆105时,左推拉杆106L和右推拉杆106R一起向图的左侧或右侧运动。因此,从静液压传动装置103L、103R突出的换档臂107L、107R同时摆动,从而左、右驱动轮104L、104R的转速和转动方向被控制。具体地说,仅操作换档杆105就允许车辆在前进和倒退之间改变,并且使车速在停止、低速和高速之间改变。
接下来,将描述转向操作。
当转动方向盘111时,左线112L或右线112R被拉紧,而另一条线松弛。这些动作通过箱式传动装置113转换而在左推拉杆106L的运动量与右推拉杆106R的运动量之间产生差值。结果,在左驱动轮104L和右驱动轮104R之间产生速度差,从而车辆右转或左转。
现在,将参照图12和图13描述传动装置113的详细结构。
如图12所示,朝附图的前后延伸的转轴115横跨基座件114,该基座件114低于车架101。转轴115通过从换档杆105延伸出的副杆116、杆117和副杆118而机械连接到换档杆105。因此,转轴115通过换档杆105的运动而转动。管116从转轴115向上延伸,并且混合杆122通过销121而设置在管119的顶部处。
门形导向件125连接到从基座件114延伸出的一对枢转轴124、124上,且该导向件能够向图的前后摆动。在导向件125的顶面内形成大的凹槽126,并且混合杆122的顶部***该凹槽126中。凹槽126沿中心定在转轴115上的圆弧成形,从而即使在混合杆122随同转轴115的转动一起摆动时,混合杆122也不会离开该凹槽。
如图13所示,导向件125围绕枢转轴124摆动,并到达左推拉杆106L或右推拉杆106R附近。在此没有给出详细说明,但是当导向件125到达左推拉杆106L或右推拉杆106R附近时,在左推拉杆106L的运动量和右推拉杆106R的运动量之间会产生差值。
上述传动装置113由于包括枢转轴124、124、导向件125、转轴115,控制摇臂(mixing lever)122和其它部件而具有复杂且笨重的结构。将复杂且大的传动装置113安装在小型车辆上会使得车辆更加昂贵和更大。
鉴于此,需要使传动装置更小且更简单。
发明内容
根据本发明,提供了一种液压驱动车辆,该液压驱动车辆包括:安装在车架上的发动机;左静液压传动装置,该左静液压传动装置由所述发动机驱动并驱动左驱动轮;右静液压传动装置,该右静液压传动装置由所述发动机驱动并驱动右驱动轮;以及换档机构,该换档机构用于将速度设定装置的运动以及左、右转向装置的运动传递给所述静液压传动装置,该速度设定装置由操作者操作以调节所述车架的行驶速度,该左、右转向装置由操作者操作以使所述车架转向,所述换档机构包括:第一摆动件,该第一摆动件通过左、右第一销而可摆动地连接到所述车架上,并且通过所述速度设定装置来运动;左第二摆动件,该左第二摆动件在远离所述左、右第一销的位置处可摆动地连接到所述第一摆动件上,并且通过连接在一端处的所述左转向装置来运动;左弹性件,该左弹性件将所述左第二摆动部件推到所述第一摆动件中,从而当所述左转向装置不操作时所述左第二摆动件与所述第一摆动件一起摆动;右第二摆动件,该右第二摆动件在远离所述左、右第一销的位置处可摆动地连接到所述第一摆动件上,并通过连接到一端上的所述右转向装置来运动;右弹性件,该右弹性件将所述右第二摆动件推到所述第一摆动件中,从而当所述右转向装置不操作时所述右第二摆动件与所述第一摆动件一起摆动;左驱动板,该左驱动板可摆动地连接到所述车架上以控制所述左静液压传动装置;左连接板,该左连接板将所述左驱动板连接到所述左第二摆动件的另一端;右驱动板,该右驱动板可摆动地连接到所述车架上以控制所述右静液压传动装置;以及右连接板,该右连接板将所述右驱动板连接到所述右第二摆动件的另一端,其中,所述速度设定装置***作以使所述第一摆动件倾斜,并同时使所述左、右驱动板倾斜,从而可任意设定高前进速度、低前进速度、停止、低倒退速度和高倒退速度,并且当所述第一摆动件倾斜时,可操作所述左转向装置以使所述左驱动板返回停止位置,并且可操作所述右转向装置以使所述右驱动板返回停止位置。
所述换档机构包括第一摆动件、左、右第二摆动件、左、右驱动板以及左、右连接板,从而所述换档机构的构造简单。结果,容易减小所述换档机构的大小和成本。
优选的是,所述左第二摆动件通过左第二销连接到所述第一摆动件的一端,所述右第二摆动件通过右第二销连接到所述第一摆动件的一端,并且所述左第二销的位置设定在所述左第二摆动件中,而所述右第二销的位置设定在所述右第二摆动件中,从而当所述摆动件通过所述转向装置而***作时,所述左第二销的轴心或所述右第二销的轴心叠置在所述第一销的轴心上。
附图说明
下文将参照附图仅通过示例来详细说明本发明的优选实施例,在附图中:
图1是根据本发明的液压驱动车辆的侧视图;
图2是液压驱动车辆的平面图;
图3是安装在液压驱动车辆中的换档机构的分解图;
图4是换档机构的侧视图;
图5是换档机构的平面图;
图6A到6D是示出速度设定装置和换档机构之间的相互关系的视图;
图7A到7D是示出转向装置和换档机构之间的相互关系的视图;
图8是示出关于前进运动和转向的换档机构的操作的视图;
图9是示出不管车辆的速度如何均可进行相同转向的方式的视图;
图10是示出在速度设定装置***作以便进行倒退运动的情况下以及在左、右转向装置中的一个***作的情况下换档机构的操作的视图;
图11是示出传统液压驱动车辆的基本构造的视图;
图12是沿图11的线12-12的剖取的剖视图;以及
图13是沿图12的线13-13的剖取的剖视图。
具体实施方式
在下面的描述中,方向“左和右”是根据操作者把持操作把手24的方式确定的。方向“前和后”也是类似地确定的。
如图1所示,液压驱动车辆10包括:车架11;装载平台12和作为驱动源的发动机13,它们都安装在车架11上;左静液压传动装置14L和右静液压传动装置14R(14L在14R后面;在下文中,L和R之间的关系与该图中的相同),它们都设置在发动机13下方并由发动机13的驱动力驱动;左驱动轮17L和右驱动轮17R,它们连接到静液压传动装置14L、14R的输出侧轴上;连接到车架11上的转轮18;设置在车架11前部处的从动轮19L、19R;履带21L、21R,该履带21L、21R围绕驱动轮、转轮和从动轮卷绕;操作把手24L、24R,该操作把手24L、24R从车架11向后上方倾斜地延伸;设置到这些操作把手24L、24R上的速度设定装置26以及左、右转向装置28L、28R;以及换档机构31,该换档机构31设置在速度设定装置26和转向装置28L、28R以及静液压传动装置14L、14R之间。
速度设定装置26是用于除了控制速度之外还控制车辆的前进运动、停止和倒退运动的操作件,并且优选地实施为例如控制杆。
如图2所示,左、右静液压传动装置14L、14R设置在车架11的后部;而换档机构31设置在车架11的前部。转向装置28L、28R分别设置到从车架11向后延伸的左、右操作把手24L、24R上,并且速度设定装置26设置在右操作把手24R上。
左转向装置28L和换档机构31通过左转向缆线32L连接;右转向装置28R和换档机构31通过右转向缆线32R连接;而速度设定装置26和换档机构31通过车速缆线33连接。
推拉杆34L、34R连接在换档机构31与左、右静液压传动装置14L、14R之间。这些推拉杆34L、34R起到将换档机构31的运动传递给左、右静液压传动装置14L、14R的作用。
现在将参照图3描述换档机构31的结构元件。
如图3所示,第一摆动件43通过第一销42、42连接到底座支架41上,底座支架41连接到车架11(图2)上。车速缆线33连接到第一摆动件43的端部43a,并且该车速缆线33通过速度设定装置26(图2)而***作,从而使得第一摆动件围绕第一销42、42摆动。
跷跷板形的左第二摆动件46L和右第二摆动件46R在与第一销42、42分开的位置处连接到第一摆动件43上。具体地说,左第二摆动件46L的中心销63L***形成在第一摆动件43的远端中的孔62L内,而右第二摆动件46R的中心销63R***形成在第一摆动件43的远端中的孔62R内。
表现出弹回或偏压作用的左弹性件48L(例如,扭转弹簧)连接到左销63L上;而表现出弹回或偏压作用的右弹性件48R(例如,扭转弹簧)连接到右销63R上。
左转向缆线32L连接到左第二摆动件46L的一端46La,而右转向缆线32R连接到右第二摆动件46R的一端46Ra。
左第二销51L设置到跷跷板形的左第二摆动件46L的另一端46Lb上,而左连接板52L的一端连接到左第二销51L。
右第二销51R设置到跷跷板形的右第二摆动件46R的另一端46Rb上,而右连接板52R的一端连接到右第二销51R。
一对左、右驱动板55L、55R通过轴件54而连接到底座支架41上,以便能够相互独立地摆动。
左连接板52L的另一端和左推拉杆34L均连接到左驱动板55L。左驱动板55L由左连接板52L驱动,从而起到推拉左推拉杆34L的作用。
右连接板52R的另一端和右推拉杆34R均连接到右驱动板55R。右驱动板55R由右连接板52R驱动,从而起到推拉右推拉杆34R的作用。
在换档机构31中,底座支架41通过螺栓固定到车架11上,如图4的侧视图所示。因此,第一摆动件43通过第一销42可摆动地连接到车架11上。如从图4可清楚地看到,换档机构31的高度足够小。
在换档机构31中,如图5的平面图所示,左推拉杆34L连接到附于左静液压传动装置14L(图2)上的换档臂57L,而右推拉杆34R连接到附于右静液压传动装置14R(图2)上的换档臂57R。如从图5可清楚地看到,换档机构31足够紧凑。
下面是上述换档机构31的动作的描述。
首先,将参照图6A到图6D描述速度设定装置26和换档机构31之间的相互关系。
在图6A中,速度设定装置26沿箭头m的方向***作,从而导致拉紧车速缆线33,因此,第一摆动件43沿箭头p的方向围绕第一销42、42摆动,从而在第一摆动件43摆动时,左、右第二摆动件46L、46R沿箭头r的方向与第一摆动件43的摆动一起摆动。于是,连接板52L、52R随同左、右第二摆动件46L、46R的摆动一起沿箭头t的方向运动。驱动板55L、55R通过连接板52L、52R而被沿着箭头u的方向围绕底座支架41的轴件54驱动,从而使左、右推拉杆34L、34R从停止位置x运动行程s。
在图6B中,该图是沿图6A中的箭头b的视图,左、右推拉杆34L、34R都运动行程s。车辆根据该行程s的大小而以高速或低速前进运动或者以高速或低速倒退运动。
在图6C中,该图是沿图6B中的箭头c-c的视图,当车速缆线33被沿箭头n的方向拉动时,第一摆动件43沿箭头p的方向围绕第一销42、42摆动,从而当第一摆动件43摆动时,左、右第二摆动件46L、46R沿箭头r的方向与第一摆动件43一起摆动。
在图6D中,该图是沿图6B中的箭头d-d的视图,第二摆动件46L、46R沿箭头r的方向与第一摆动件43一起摆动。连接板52L、52R通过第二摆动件46L、46R的左第二销51L和右第二销51R而沿箭头t的方向运动。驱动板55L、55R相对于车架沿箭头u的方向围绕可转动地连接到底座支架41上的轴件54摆动,从而可增加推拉杆34L、34R的行程s。
如上所述,可通过操作速度设定装置26而沿相同方向和以相同速度驱动左、右驱动轮。
接下来,将参照图7A到图7D描述转向装置28R和换档机构31之间的相互关系。
在图7A中,速度设定装置26以与图6A相同的方式操作。转向装置28R沿箭头v的方向操作,从而拉动转向缆线32R。于是,右第二摆动件46R沿箭头α的方向围绕销63R摆动,从而连接板52R沿箭头β的方向随同右第二摆动件46R的摆动一起运动。
在图7B中,该图是从图7A中的箭头b看的视图,右推拉杆34R运动到停止位置x(在图7D中示出了细节)。结果,右换档臂57R转动,从而使右驱动轮的速度达到零。由于左驱动轮的转速没有改变,因此车辆(图2)右转。
在图7C中,该图是沿图7B中的箭头c-c的视图,当右转向缆线32R被沿箭头f的方向拉动时,右第二摆动件46R沿箭头α的方向围绕销63R摆动。
第一摆动件43相对于底座支架41倾斜。右第二摆动件46R相对于第一摆动件43沿着箭头α的方向摆动。
在图7D中,该图是沿图7B中的箭头d-d的视图,右驱动板55R通过设置到连接板52R上的销53而沿箭头δ的方向围绕轴件54摆动。结果,右推拉杆34R返回停止位置x。从而右驱动轮停止。
右转的情况如上所述,而在左转的情况下可操作左转向装置28L(图2)。
接下来,将说明关于停止、前进和转向的一系列操作。
如图8A所示,当第一摆动件43基本水平,右第二摆动件46R也基本水平,右连接板52R已从水平线i逆时针转动过Φ1的量,并且右驱动板55R处于所示位置时,右驱动轮停止。
在图8B中,当车速缆线33被拉动时,第一摆动件43如箭头p所示那样转动,并且右第二摆动件46R如箭头r所示那样转动,从而右第二销51R的位置向左运动得更远。因此,右连接板52R如箭头t所示那样运动,并且驱动板55R如箭头u所示那样转动。结果,右驱动轮沿前进方向转动。
如图8C所示,当车辆前进时,右转向缆线32R被沿箭头f的方向拉动。右第二摆动件46R于是如箭头α所示那样转动。该转动使右第二销51R到达基本与销63R相同的高度。具体地说,右第二销51R向右运动得更远。如箭头β所示,连接板52R与该运动一起向右运动。结果,右驱动板55R如箭头δ所示那样运动到与图8A中的驱动板55R相同的位置。右驱动轮于是停止,从而车辆由于左驱动轮仍向前运动而右转。
图9对图8的描述进行了补充。
在图9A中,点A表示第一摆动件43摆动所围绕的第一销42;点B表示设置到第一摆动件43上的转向缆线的引入点71;点C表示销63R;点D表示第二摆动件46L、46R的右第二销51R;点E表示转向缆线的张紧点72;点F表示销53;点G表示轴件54;而点H表示提供输出的推拉杆的连接点73。
具体地说,第一摆动件43(见图8)由连接图中的点C、A和B的线形成;右第二摆动件46R(图8)由连接点C、D和E的线形成;连接板52R(图8)由连接点D和F的线形成;而驱动板55R(图8)由连接点F、G和H的点形成。
点A和G不运动,而所有其它点都运动。点H直接相关联从而快速运动。
在图9A中,第一摆动件相对于水平线I向上倾斜角度θa为10°。
整个结构使用点A和点G作为支点左转,从而导致图9B中所示的布置。在图9B中,角度θc为30°。点H比图9A中的点H更靠左,因此车辆可以高速前进。
这里,重要的一点是当转向装置28R(图2)没有***作时,围绕点C的角度εa和εc相同。具体地说,即使角度θa改变,仍维持εa=εc的关系。
在车辆执行在图9A中设定的低速运动时转向装置***作。当转向装置***作时,点D围绕点C顺时针运动。
当如图9C所示点D叠置在点A上时,点H到达停止位置。
类似地,在车辆执行在图9B中设定的高速运动时转向装置***作。当转向装置***作时,点D围绕点C顺时针运动。
当如图9D所示点D叠置在点A上时,点H到达停止位置。
为了实现图9C中的状态,放下转向装置,直到角度εa达到0。同样,为了实现图9D中的状态,放下转向装置,直到角度εc达到0。因为εa=εc,所以转向装置***作相同的量。
具体地说,不管车辆是以高速或低速前进还是以高速或低速倒退,转向装置均操作相同的量。结果,驱动车辆非常简单,这是因为不管速度如何车辆都可转弯。
不管速度如何转向装置都成功地操作相同的量。这可通过将点A叠置在点D上,即通过将右第二销51R的位置叠置在第一销42的轴心上来实现。
上文描述了前进和停止,现在将描述明倒退。
在图10A中,当速度设定装置26沿箭头w的方向***作,从而导致推动车速缆线33时,第一摆动件43围绕第一销42、42摆动,从而左、右第二摆动件46L、46R与第一摆动件43一起摆动。
连接板52L、52R通过设置到第二摆动件46L、46R的另一端46Lb、46Rb上的左第二销51L和右第二销51R而沿箭头h的方向运动。驱动板55L、55R由设置到连接板52L、52R上的销53、53驱动,从而左、右推拉杆34L、34R从停止位置x运动行程s。
在图10B中,例如,在车辆如图10A所示倒退运动的同时,当右转向装置28R沿箭头y的方向操作,从而导致拉紧右转向缆线32R时,右第二摆动件46R沿箭头i的方向围绕销63R摆动。右第二摆动件46R的摆动使连接板52R沿箭头j的方向运动。右驱动板55R由连接板52R驱动,从而右推拉杆34R运动到停止位置x。
因此,设置到右第二摆动件的另一端46Rb上的右第二销51R被构造成使得可运动到叠置在第一销上的位置处,因此,换档臂57R可通过驱动板55R而返回停止位置x。
在本实施例中,本发明应用于配备有履带的液压驱动车辆,但是本发明也可应用于三轮或四轮液压驱动车辆。
Claims (2)
1、一种液压驱动车辆,该液压驱动车辆包括:安装在车架(11)上的发动机(13);左静液压传动装置(14L),该左静液压传动装置(14L)由所述发动机驱动并驱动左驱动轮(17L);右静液压传动装置(14R),该右静液压传动装置(14R)由所述发动机驱动并驱动右驱动轮(17R);和换档机构(31),该换档机构(31)用于将速度设定装置(26)的运动以及左、右转向装置(28L、28R)的运动传递给所述静液压传动装置,该速度设定装置(26)由操作者操作以调节所述车架的行驶速度,该左、右转向装置(28L、28R)由操作者操作以使所述车架转向,所述换档机构(31)包括:
第一摆动件(43),该第一摆动件(43)通过左、右第一销(42)可摆动地连接到所述车架上,并且通过所述速度设定装置来运动;
左第二摆动件(46L),该左第二摆动件(46L)在远离所述左、右第一销的位置处可摆动地连接到所述第一摆动件上,并且通过连接在一端(46La)处的所述左转向装置来运动;
左弹性件(48L),该左弹性件(48L)将所述左第二摆动件推到所述第一摆动件中,从而当所述左转向装置不操作时所述左第二摆动件与所述第一摆动件一起摆动;
右第二摆动件(46R),该右第二摆动件(46R)在远离所述左、右第一销的位置处可转动地连接到所述第一摆动件上,并且通过连接到一端(46Ra)上的所述右转向装置来运动;
右弹性件(48R),该右弹性件(48R)将所述右第二摆动件推到所述第一摆动件中,从而当所述右转向装置不操作时所述右第二摆动件与所述第一摆动件一起摆动;
左驱动板(55L),该左驱动板(55L)可摆动地连接到所述车架上以控制所述左静液压传动装置;
左连接板(52L),该左连接板(52L)将所述左驱动板连接到所述左第二摆动件的另一端上;
右驱动板(55R),该右驱动板(55R)可摆动地连接到所述车架上以控制所述右静液压传动装置;以及
右连接板(52R),该右连接板(52R)将所述右驱动板连接到所述右第二摆动件的另一端上,
其中所述速度设定装置***作以使所述第一摆动件倾斜并同时使所述左、右驱动板倾斜,从而可任意设定高前进速度、低前进速度、停止、低倒退速度和高倒退速度,并且当所述第一摆动件倾斜时,可操作所述左转向装置以使所述左驱动板返回停止位置,并且可操作所述右转向装置以使所述右驱动板返回停止位置。
2、根据权利要求1所述的液压驱动车辆,其特征在于,所述左第二摆动件通过左第二销(51L)连接到所述第一摆动件的一端,所述右第二摆动件通过右第二销(51R)连接到所述第一摆动件的一端,并且所述左第二销的位置设定在所述左第二摆动件中,而所述右第二销的位置设定在所述右第二摆动件中,从而当所述摆动件通过所述转向装置而***作时,所述左第二销的轴心或所述右第二销的轴心叠置在所述左或右第一销的轴心上。
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