CN106006503B - 用于多用途车辆的顶升系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于多用途车辆的顶升系统，该顶升系统包括悬接在车身下方的伸缩梁，该伸缩梁能够沿着大致水平方向抽出并且能够通过倾斜机构而倾斜以使外部支撑端降低至地面，该倾斜机构包括将伸缩梁支撑为能够围绕水平轴线枢转的枢转支撑件以及具有伸缩式驱动元件的支撑驱动器。该顶升系统特征在于，倾斜机构还包括用于支撑驱动器与伸缩梁之间的负载传递的杆装置，该杆装置包括：第一杆，该第一杆具有在第一铰接点处以可枢转的方式附接至车身的第一端，该第一铰接点在驱动元件的第一端的位于车身处的附接点下方；以及第二杆，该第二杆具有在第二铰接点处以可枢转的方式附接至第一杆的第二端的第一端和以可枢转的方式附接至伸缩梁的第二端。

Description

用于多用途车辆的顶升系统

技术领域

本发明涉及用于多用途车辆的顶升系统。多用途车辆，特别是配备有诸如可旋转云梯、升降笼等之类的空中提升装置的多用途车辆通常配备有顶升系统，以用于提高当空中装置在侧向方向上伸出时车身的稳定性，并且防止车辆倾斜到该方向中。这种多用途车辆的一个示例为配备有伸缩式可旋转云梯的消防车。这种类型的顶升系统包括悬接在车身下方以能够沿着大致水平方向抽出的伸缩梁。每个梁设置成以其已抽出的姿态支撑在地面上。为此，这些梁通常配备有位于其外部支撑端的支撑板。

背景技术

为了使每个伸缩梁的端部降低至地面，顶升系统包括倾斜机构，其中，倾斜机构具有枢转支撑件和支撑驱动器，该枢转支撑件具有水平枢转轴线，伸缩梁在车身处可以围绕该水平枢转轴线倾斜，支撑驱动器具有伸缩式驱动元件例如液压缸。伸缩式驱动元件的第一端以可枢转的方式附接至车身，并且伸缩式驱动元件的另一端在位于枢转支撑件与伸缩梁的支撑端之间的位置处被支撑在伸缩梁处。换言之，伸缩梁在与抽出的外部支撑端相反的一侧处铰接至车身，而支撑驱动器设置成通过使伸缩式驱动元件抽出而使外部支撑端降低至地面。当梁的外部支撑端接触地面时，支撑驱动器的进一步致动用于从车身的车轮悬架开始提升车身并且用于承受来自地面的反作用力。通过位于车辆周围的不同位置处的多个支撑梁，提供了系统的安全竖立。

尽管该系统以令人满意的方式工作，但在负载从地面传递至车身中的情况下会产生某些问题。由于伸缩式驱动元件在车身处的相对高的附接点，大体上沿着与伸缩梁的延伸方向(即，与车辆的驱动方向平行的方向)垂直的方向作用的横向力被引入到伸缩式驱动元件及其附接点中。这种横向力通常在下述情况下发生：车身在沿车辆的驱动方向具有较强倾斜度的地面上——例如在具有较强的向上或向下坡度的街道上——被顶升。这些横向力作为剪切力或弯曲力而侧向地作用在伸缩式驱动元件的延伸机构上，从而导致较差的稳定性以及延伸机构的移动部分的增大的磨损，并且由于延伸机构的部件中的不理想的公差及部件的相互作用而削弱延伸机构在使伸缩梁提升或降低时的导引性能。

此外，因为横向力不能够被相对于水平平面和伸缩梁而言具有相当强的斜度的伸缩式驱动元件完全地吸收，因此在沿着伸缩梁的大致水平方向上作用的横向力主要在车身的另一侧、在枢转支撑件处被引入。出于结构设计的原因，将这些力引入到车身的框架的下部中是困难的或至少是不利的。

发明内容

因此，本发明的目的是在负载从伸缩梁引入到车身中的引入方面改善上述已知的顶升系统，其中负载包括当多用途车辆在斜坡地面上被顶升时产生的作用在伸缩式驱动元件上的横向力或剪切力，并且还包括沿着伸缩梁作用的线性力。

该目的通过下述顶升系统实现，在该顶升系统中，用于使伸缩梁的已抽出的外部支撑端降低的倾斜机构包括用于支撑驱动器与伸缩梁之间的负载传递的附加的杆装置。

该杆装置包括第一杆和第二杆。第一杆的第一端在第一铰接点处以可枢转的方式附接至车身，该第一铰接点设置在驱动元件的第一端在车身处的附接点的下方。第一杆的第二端以可枢转的方式附接至第二杆的第一端。第二杆的相反侧的第二端以可枢转的方式附接至伸缩梁。

该杆装置能够承受侧向地作用于伸缩梁并且还沿着其延伸方向作用的水平剪切力的主要部分，否则该水平剪切力将如在现有技术状态已知的顶升系统中的情况那样传递至伸缩式驱动元件。以这种构造能够避免作用在伸缩式驱动元件上的横向力。第一杆可以具有实心构造以提供抵抗侧向地作用于伸缩梁的剪切力或弯曲力的充分的稳定性，从而将剪切力或弯曲力作为压缩力传递至车身中。

根据本发明的优选实施方式，伸缩式驱动元件的第二端以可枢转的方式附接至第一杆。在这种布置中，当伸缩式驱动元件被抽出时，伸缩式驱动元件向下推动第一杆，从而经由杆装置将伸缩梁向下推压。

更优选地，伸缩式驱动元件的第二端以可枢转的方式附接至第二铰接点，该第二铰接点将第一杆与第二杆连接。这种布置的几何形状为使得伸缩式驱动元件、第一杆、以及驱动元件在车身处的(上)附接点与(下)第一铰接点——第一铰接点为第一杆的第一端在车身处的附接点——之间的竖向距离形成三角形，其中，该三角形的一个边由伸缩式驱动元件形成使得该一个边具有可变长度。在这个长度通过使伸缩式驱动元件抽出而增大的情况下，第一杆围绕第一铰接点沿着向下的方向枢转，其结果是第二铰接点(在该第二铰接点处，第一杆与驱动元件的第二端连接)相对于车身降低。

根据本发明的另一优选实施方式，第一杆设置在大致水平位置中，并且第二杆设置在大致竖向位置中。

根据本发明的另一优选实施方式，第一杆的长度为第二杆的长度的倍数。

更优选地，驱动元件为液压缸。

根据本发明的另一优选实施方式，第二杆的第二端通过下述铰接件以可枢转的方式附接至伸缩梁，该铰接件包括在伸缩梁的顶部上沿竖向突出的两个平行凸缘以及在该两个平行凸缘之间延伸并用于支撑第二杆的第二端的水平铰接轴。

根据本发明的又一优选实施方式，第一杆的第一端通过下述铰接件以可枢转的方式附接至车身，该铰接件包括两个彼此平行的竖向凸缘以及在该两个彼此平行的竖向凸缘之间延伸并用于支撑车身的水平铰接轴。

根据本发明的又一优选实施方式，第一杆的第二端通过下述铰接件以可枢转的方式附接至驱动元件的第二端以及第二杆的第一端，该铰接件包括两个彼此平行的竖向凸缘以及在该两个彼此平行的竖向凸缘之间延伸并用于支撑驱动元件的第二端和第二杆的第一端的水平铰接轴。

附图说明

参照在以下附图中描述的本发明的实施方式，本发明的这些和其他方面将变得明显并且被阐明。

图1为根据本发明的顶升系统的一个实施方式的立体详细视图；

图2为根据图1中示出的本发明的顶升系统的实施方式的立体图，其中，伸缩梁处于其缩回位置中；

图3为包括如图1和图2中所示的顶升系统的多用途车辆的后视图；

图4为从同一视角的如图3中所示的顶升系统的几何关系以及传递的负载和力的示意图；以及

图5为根据如前述附图中示出的本发明的顶升系统的实施方式的俯视图。

具体实施方式

图1示出了仅部分地示出的多用途车辆的顶升系统10，其中包括从顶部左后位置观察时的车身12的左后角。顶升系统10包括总体通过附图标记14表示的伸缩梁，其中，一个部段16悬接在车身12下方并且另一部段18能够相对于第一部段16抽出以及缩回，以使得伸缩梁14具有可变长度。如将在后文进一步说明的，伸缩梁14具有可以降低至地面的自由外部支撑端20。该支撑端20在其底侧处包括支撑板22以在顶升位置中靠置在地面上。

如图1中示出的这种伸缩梁14设置在车辆的四个不同位置处，其中，成一对的两个梁被各自向车辆的左侧和右侧抽出从而扩大车辆的支撑区域。

车辆的顶升通过下述方式执行：使伸缩梁14沿着向下的方向倾斜使得支撑端20通过其支撑板22接触地面。随着斜度增大，车辆的车轮悬架被卸除负载，并且车身12的负载的主要部分被置于伸缩梁14上使得来自于地面并且沿着伸缩梁14传递的负载被引入到车身12中。根据本发明的顶升系统10操作以使该倾斜机构运行同时将负载以有利的方式传递并且引入到车身12中。

根据图1、图2和图3，相应的伸缩梁14的使其外部支撑端20降低的倾斜操作通过倾斜机构执行，该倾斜机构包括枢转支撑件(在图1和图2中不可见，但在图3中示出)，该枢转支撑件将伸缩梁14在车身12处支撑为能够围绕水平轴线枢转。伸缩梁14围绕枢转支撑件24可以执行围绕水平轴线的转向运动使得支撑端20提升或降低，如从图3可以看到的。枢转支撑件24设置在车身12的背离支撑端20的一侧处。在车身12的另一侧处，即车身的面向支撑端20的一侧处设置有支撑驱动器26以用于驱动倾斜运动。为此，支撑驱动器26包括具有可变长度的伸缩式驱动元件——在本实施方式中为液压缸28。应当指出的是，如果需要，液压缸28可以用任何其他合适的伸缩式驱动元件来替换。在以下描述中，将参照液压缸28来更好地理解、表示具有可变长度的任何其他合适的驱动元件。

液压缸28设置成呈一倾斜角度，其中，液压缸28的端部中的一个端部——即，面向车身12的一个端部——为第一端30，该第一端30以可枢转的方式附接至车身12使得液压缸28可以执行围绕穿过液压缸28的第一端30的附接点32(也可参见图4)的水平轴线的倾斜运动。液压缸28的另一端，即，液压缸28的面向伸缩梁14的支撑端20的一端在下文将表示为液压缸28的第二端34，液压缸28的第二端34设置在比其第一端30低的位置中。

液压缸28的该第二端34借助于用于支撑驱动器26与伸缩梁14之间的负载传递的杆装置而在枢转支撑器24与伸缩梁14的支撑端20之间的位置处被支撑在伸缩梁14处。

该杆装置包括第一杆36和第二杆38，其中，该第一杆36将液压缸28的第二(下)端与车身12的下部连接，如将进一步更详细地说明的，该第二杆38一方面与液压缸28的第二端34以及第一杆36连接，另一方面与伸缩梁14连接。第一杆36设置在大致水平的位置中，而第二杆38设置在大致竖向位置中。

第一杆36的第一端40在第一铰接点42处附接至车身12：该第一铰接点42位于液压缸28的第一端30在车身12处的附接点32的下方，使得在液压缸28的上附接点32与下附接点——即，第一杆36在车身处的第一铰接点42——之间存在竖向距离。第一杆36的另一端——即第一杆36的第二端44——进而在第二铰接点46处以可枢转的方式附接至液压缸28的第二端34。如从图4可以看到的，液压缸28、第一杆36、以及附接点32与第一铰接点42之间的竖向距离形成三角形。通过改变液压缸28的长度，该三角形的一个边的长度增大，其效果是三角形的面向支撑端20的边缘——即第二铰接点46——相对于车身12降低。同时，第一杆36在其围绕第一铰接点42转动的同时朝向地面进一步倾斜。

同时，相反侧的第二铰接点46为用于第二杆38的第一端48(上端)的附接点，使得第二杆38在第二铰接点46处通过其第一端48以可枢转的方式附接至第一杆36的第二端44。第二杆38的相反侧的下端——即，第二杆38的第二端50——以可枢转的方式附接至伸缩梁14的顶部。

第一杆36和第二杆38的确切形状对于根据本发明的顶升系统10的操作而言并不重要，只要存在从伸缩梁14至车身12中的可靠的负载传递即可，如将进一步更详细地说明的。例如，第一杆36不是必需具有呈纵向条形的横截面形状，而是可以由这种简单的形状派生得到。以相同的方式，不同的附接点、铰接点以及支撑件可以具有任何期望的形状，只要其可以执行相应的连接部分相对于彼此的必要的支撑和倾斜操作即可。在如特别在图2中所示的本实施方式中，第一杆36的第二端44包括两个平行的竖向凸缘58，两个平行的竖向凸缘58支撑位于它们之间的水平铰接轴——其中，液压缸28的第二端34以及第二杆38的第一端48以可枢转的方式支撑在该水平铰接轴上——从而形成代表第二铰接点46的铰接件。以相同的方式，第一杆36的相反侧的第一端40包括两个平行的竖向凸缘56，两个平行的竖向凸缘56支撑位于它们之间的水平铰接轴，从而形成代表第一铰接点42——第一铰接点42将第一杆36与车身12连接——的铰接件。第二杆38的第二端50也通过下述铰接件以可枢转的方式附接至伸缩梁14的顶部，该铰接件包括在伸缩梁14的顶部上沿竖向突出的两个平行的凸缘54以及在两个平行凸缘54之间延伸的水平铰接轴。

在图3和图4中，通过指示负载方向的箭头来说明从伸缩梁14至车身12中的负载的传递和引入。在这些附图中，箭头A指示经由地面支撑板22被引入到已抽出且已降低的伸缩梁14的支撑端20中的来自地面的反作用力。在第二杆38的附接位置处所产生的作用在伸缩梁14上的反作用力通过向下箭头B指示，而在车身12的另一侧处作用在枢转支撑件24上的对应反作用力通过箭头C指示。车身12上的对应反作用力通过箭头D(沿着液压缸28朝向附接点32)、箭头E(沿着第一杆36朝向第二铰接点46)以及箭头F(作用在枢转支撑件24处，与箭头C相对)来指示。

弯曲负载主要在面向支撑端20的一侧(所述一侧为图4中的左侧)上被引入到车身12中，同时枢转支撑件24被卸除负载至等同程度。这归功于倾斜机构的杆装置。作用在枢转支撑件24上的力主要沿着竖向方向作用，与在枢转支撑件24处作用为水平力的力相比，出于结构的原因，这是有利的。

图5中的俯视图说明了在现有的顶升系统10中，大体上垂直于延伸方向或车辆的驱动方向作用的侧面横向力是如何被吸收的。如果车辆定位在上山坡度上使得车辆的重量起沿着向后的方向拉动车身的作用，则会产生图5中通过箭头G指示的这种横向力。横向力G经由第二杆38和第一杆36引入到车身12中。由于将第二杆38与伸缩梁14连接的铰接件、将第二杆38与第一杆36连接的位于第二铰接点46处的铰接件、以及将第一杆36与车身12连接的位于第一铰接点42处的铰接件的坚固且稳定的构造，使得横向力G主要被杆装置吸收，从而使液压缸28摆脱这种横向力。

Claims (9)

1.一种用于多用途车辆的顶升系统(10)，所述顶升系统(10)包括悬接在车身(12)下方的伸缩梁(14)，所述伸缩梁(14)能够沿着大致水平方向抽出并且能够通过倾斜机构而倾斜以使已抽出的外部支撑端(20)降低至地面，所述倾斜机构包括：

-枢转支撑件(24)，所述枢转支撑件(24)将所述伸缩梁(14)以能够围绕水平轴线枢转的方式支撑在所述车身(12)处；以及

-支撑驱动器(26)，所述支撑驱动器(26)包括具有可变长度的伸缩式驱动元件(28)，其中，所述驱动元件(28)的第一端(30)以可枢转的方式附接至所述车身(12)，并且所述驱动元件(28)的相反侧的第二端(34)在所述枢转支撑件(24)与所述伸缩梁(14)的所述支撑端(20)之间的位置处被支撑在所述伸缩梁(14)处，

其特征在于，所述倾斜机构还包括用于所述支撑驱动器(26)与所述伸缩梁(14)之间的负载传递的杆装置，所述杆装置包括：

-第一杆(36)，所述第一杆(36)具有在第一铰接点(42)处以可枢转的方式附接至所述车身(12)的第一端(40)，所述第一铰接点(42)位于所述驱动元件(28)的所述第一端(30)在所述车身(12)处的附接点(32)的下方，以及

-第二杆(38)，所述第二杆(38)具有在第二铰接点(46)处以可枢转的方式附接至所述第一杆(36)的第二端(44)的第一端(48)和以可枢转的方式附接至所述伸缩梁(14)的第二端(50)。

2.根据权利要求1所述的顶升系统，其特征在于，所述伸缩式驱动元件(28)的所述第二端(34)以可枢转的方式附接至所述第一杆(36)。

3.根据权利要求1或2所述的顶升系统，其特征在于，所述伸缩式驱动元件(28)的所述第二端(34)以可枢转的方式附接至所述第二铰接点(46)。

4.根据权利要求1或2所述的顶升系统，其特征在于，所述第一杆(36)设置在大致水平位置中，并且所述第二杆(38)设置在大致竖向位置中。

5.根据权利要求1或2所述的顶升系统，其特征在于，所述第一杆(36)的长度为所述第二杆(38)的长度的倍数。

6.根据权利要求1或2所述的顶升系统，其特征在于，所述驱动元件(28)为液压缸。

7.根据权利要求1或2所述的顶升系统，其特征在于，所述第二杆(38)的第二端(50)通过铰接件以可枢转的方式附接至所述伸缩梁(14)，所述铰接件包括在所述伸缩梁(14)的顶部上沿竖向突出的两个平行的凸缘(54)以及在所述两个平行的凸缘(54)之间延伸并用于支撑所述第二杆(38)的第二端(50)的水平铰接轴。

8.根据权利要求1或2所述的顶升系统，其特征在于，所述第一杆(36)的所述第一端(40)通过铰接件以可枢转的方式附接至所述车身(12)，所述铰接件包括两个彼此平行的竖向凸缘(56)以及在所述两个彼此平行的竖向凸缘(56)之间延伸并用于支撑所述车身(12)的水平铰接轴。

9.根据权利要求1或2所述的顶升系统，其特征在于，所述第一杆(36)的所述第二端(44)通过铰接件以可枢转的方式附接至所述驱动元件(28)的第二端(34)以及所述第二杆(38)的第一端(48)，所述铰接件包括两个彼此平行的竖向凸缘(58)以及在所述两个彼此平行的竖向凸缘(58)之间延伸并用于支撑所述驱动元件(28)的第二端(34)和所述第二杆(38)的第一端(48)的水平铰接轴。