專利名稱：雙軸振動式支重輪的制作方法
背景技術：
本發(fā)明涉及鋪路車輛，更具體地涉及一種用于使鋪路車輛運動的輪子系統。
鋪路車輛或鋪路機主要包括牽引車和從牽引車后部拖下來的整平板，其用于平整和壓實從牽引車后部排出的鋪路材料如瀝青，以便形成一層材料層(例如用于車行路面)。一些牽引車包括底盤、分別安裝在底盤的一個單獨側面上的一對輪組，以及分別環(huán)繞著一個輪組的兩個“履帶”或環(huán)形履帶/環(huán)帶。各輪組通常包括驅動輪、若干支重輪和惰輪或張緊輪(然而也可以提供第二驅動輪)。
通常來說，支重輪和張緊輪以側向間隔開的方式成對地設置成安裝在共用心軸或共線心軸上。這些心軸通常成對地安裝在支撐體或框架上，該支撐體或框架可樞軸轉動地連接到牽引車的框架上，使得各框架將四個輪子連接到底盤上。通過可樞軸轉動地連接到底盤上，這些“支重輪組件”就可以使這四個輪子在向前和向后的方向上樞軸轉動或振動。
雖然這種已知的支重輪組件通常是有效的，然而還是希望能夠對鋪路機支重輪的性能和能力進行改進。
發(fā)明概要在第一方面，本發(fā)明是一種可以使施工車輛在基面上運動的輪子組件。該輪子組件包括框架，其與車輛相連并構造成可圍繞第一軸線樞軸轉動，從而可相對于車輛進行角運動。心軸與框架相連，并構造成可圍繞第二軸線樞軸轉動，從而可相對于框架進行角運動，其中第二軸線相對于第一軸線大致正交地延伸。心軸具有相對于第二軸線大致正交地延伸的縱向中心線。另外，輪子與心軸相連，并構造成可大致圍繞著心軸的中心線旋轉，并且大致布置在基面上。
在另一方面，本發(fā)明還是一種可以使鋪路車輛在基面上運動的輪子組件。車輛具有圍繞輪子組件設置的環(huán)帶，該環(huán)帶具有內周表面和相對的外周表面。輪子組件包括心軸，其與車輛相連并具有縱向中心線，心軸構造成可圍繞第一軸線樞軸轉動，并且構造成可圍繞第二軸線樞軸轉動。第二軸線相對于第一軸線大致正交地延伸，并且相對于心軸中心線大致正交地延伸。另外，輪子與心軸相連并與環(huán)帶的內表面相接觸，輪子構造成可大致圍繞著心軸中心線旋轉，使得輪子可在環(huán)帶圍繞著輪組運行時在環(huán)帶的內表面上滾動，從而使車輛運動。
在另一方面，本發(fā)明同樣是一種可以使施工車輛在基面上運動的輪子組件。輪子組件包括與車輛可動地相連的連接件，其構造成可圍繞第一軸線樞軸轉動并構造成可圍繞第二軸線樞軸轉動，其中第二軸線相對于第一軸線大致正交地延伸。心軸連接到該連接件上，并具有相對于第二軸線大致正交地延伸的縱向中心線。另外，輪子與心軸相連，并構造成可大致圍繞著心軸中心線旋轉，使得當輪子大致布置在基面上時，輪子可相對于基面滾動，從而至少部分地使車輛運動。
在另一方面，本發(fā)明是用于使鋪路車輛的底盤在基面上運動的支重輪組件。底盤具有前端、后端以及大致在前端和后端之間延伸的縱向中心線。輪子組件包括心軸，其與底盤相連并構造成可圍繞一軸線樞軸轉動，該軸線相對于底盤中心線大致平行地延伸，并且與之間隔開一段較大的距離。心軸具有兩個相對的端部，以及相對于該軸線大致正交地延伸的縱向中心線。另外，該組件包括兩個輪子。各輪子與兩個心軸端部中的一個可動地相連，從而可大致圍繞著心軸中心線旋轉，并且可以相對于基面滾動，從而至少部分地使車輛在基面上運動。
在另外一個方面，本發(fā)明是一種鋪路車輛，其包括底盤，該底盤具有前端、后端、相對的第一和第二側面，以及在前端和后端之間延伸的縱向中心線。第一輪子組件和第二輪子組件分別與第一和第二底盤側面中的單獨一個相連。各輪子組件均包括心軸，心軸具有中央部分、兩個相對的端部，以及在這兩個端部之間延伸的中心線。各心軸構造成可圍繞著延伸穿過心軸中央部分且大致平行于底盤中心線的單獨的水平軸線樞軸轉動。另外，各輪子組件包括兩個輪子，各輪子與心軸的一個單獨端部可動地相連，以便圍繞著心軸中心線旋轉。
在另外一個方面，本發(fā)明是一種用于鋪路車輛的支重輪組件。輪子組件包括框架，其與車輛可動地相連以便可圍繞第一軸線樞軸轉動。心軸具有縱向中心線，并且與主體可動地相連，從而可圍繞第二軸線樞軸轉動。第二軸線相對于心軸中心線大致正交地延伸，并且相對于第一樞軸線大致正交地延伸。另外，支重輪與心軸可動地相連，以便可圍繞心軸中心線旋轉。輪子可通過使框架圍繞第一軸線的樞軸轉動位移而在第一平面內運動，并且通過使心軸圍繞第二軸線的樞軸轉動位移而在第二平面內運動，其中第二平面大致正交于第一平面。
附圖簡介在結合附圖進行閱讀時可以更好地理解上述概要以及本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述。為了說明本發(fā)明，在示意性的附圖中顯示了目前是優(yōu)選的實施例。然而應當理解，本發(fā)明并不限于所示的精確設置和實現方式。在圖中

圖1是具有多個根據本發(fā)明的當前優(yōu)選實施例所形成的輪子組件的鋪路車輛的側視圖；圖2是根據本發(fā)明的輪子組件的側面透視圖，其顯示為設置在一部分履帶上；
圖3是輪子組件的局部分解透視圖；圖4是輪子組件沿圖1中線4-4的側剖視圖；圖5是輪子組件沿圖1中線5-5的側剖視圖；圖6是輪子組件的框架的正平面視圖；圖7是框架的側平面視圖；圖8是輪子組件的心軸的側平面視圖；圖9是輪子組件的更加概略性的正面視圖，其顯示為圍繞第一軸線樞軸轉動，以便在第一垂直平面內的兩個位置之間運動；圖10是輪子組件的更加概略性的側面視圖，其顯示為圍繞第二軸線樞軸轉動，以便在第二垂直平面內的兩個位置之間運動；圖11是輪子組件的剖開的側視圖，其顯示為可縱向地樞軸轉動以越過障礙物；圖12是輪子組件的剖開的后側視圖，其顯示為可橫向地樞軸轉動以越過障礙物；圖13是顯示為行駛在正坡度斜面上的鋪路車輛的后側視圖；圖14是行駛在負坡度斜面上的鋪路機的后側視圖；圖15是具有輪子組件的第一備選實施例的鋪路車輛的剖開的后側視圖；和圖16是具有輪子組件的第二備選實施例的鋪路車輛的剖開的后側視圖。
發(fā)明的詳細描述在以下描述中僅為方便而使用了一定的術語，它們沒有限制作用。用語“內”和“向內”以及“外”和“向外”分別指朝向和背離鋪路車輛或其部件的輪子組件的幾何中心的方向，其具體含義可從說明書的上下文中清楚。用語“前”和“向前”以及“后”和“向后”分別指大致朝向和背離輪子組件或鋪路車輛的規(guī)定前部的方向。這些術語包括上面明確提到的用語、其派生詞以及類似意義的用語。
現在來詳細地參考附圖，在所有圖中采用相同的標號來表示相同的零件，在圖1-14中顯示了用于使施工車輛1在基面S上運動的輪子組件10的一個當前優(yōu)選的實施例。輪子組件10主要包括與車輛1相連的連接件或框架12、至少一個與框架12相連的心軸14，以及與心軸14相連的至少一個輪子16(如下所述優(yōu)選為多個輪子16)?？蚣?2構造成可圍繞第一軸線18樞軸轉動，以便相對于車輛1進行角運動。心軸14構造成可圍繞第二軸線20樞軸轉動，以便相對于框架12進行角運動，其中第二軸線20相對于第一軸線18大致正交地延伸。另外，心軸14具有相對于第二軸線20大致正交地延伸的縱向中心線22。另外，一個或多個輪子16均構造成可大致圍繞心軸中心線22旋轉，并且大致布置在基面S上。這樣，當各輪子16大致布置在基面S上時，輪子16可相對于基面S滾動，以便至少部分地使車輛1運動。換句話說，各輪子16單獨地(并非優(yōu)選)或與其它輪子16和/或環(huán)帶42相結合地用來使車輛越過表面S，如下所詳述。
參見圖9和10，在輪子組件10如上所述地構造時，各輪子16可通過框架12圍繞第一軸線18的樞軸轉動位移而大致在第一垂直平面P1(由圖9中的虛線邊界表示)內移動。另外，輪子16還可通過心軸14圍繞第二軸線20的樞軸轉動位移而在第二垂直平面PX2(由圖10中的虛線邊界表示)內移動，其中第二平面P2大致正交于第一平面P1。更具體地說，框架12圍繞第一軸線18的樞軸轉動運動使輪子16在第一平面P1內運動，第一平面P1大致垂直地和縱向地延伸穿過輪子16，并且正交于第一軸線18和中心線22，如圖9所示?？蚣?2優(yōu)選與車輛1連接成使得第一平面P1大致平行于車輛1的兩個側面6A，6B(將在下文中討論)而延伸，并且相對于車輛的前端2和后端3(將在下文中討論)大致正交地延伸。這樣，輪子16在第一平面P1內的運動使輪子16相對于車輛1在大致向前方向F或向后方向A上縱向地運動。
另外，心軸14圍繞第二軸線20的樞軸轉動運動使輪子16在第二平面P2內運動，第二平面P2大致垂直地和橫向地延伸穿過輪子16，并且正交于第二軸線20，如圖10所示。在框架12與車輛1采用該優(yōu)選連接時(如上所述并將在下文中更詳細地描述)，第二平面P2大致平行于車輛的兩端3，4延伸，并且相對于車輛的兩個側面6A，6B大致正交地延伸。這樣，輪子16在第二平面P2內的運動使輪子16相對于車輛1在大致向右方向R或向左方向L上橫向地運動。此外，輪子組件10構造成使得輪子16在這兩個平面P1，P2內的運動可以單獨地、同時地或順序地發(fā)生。
參見圖1，13和14，輪子組件10優(yōu)選用在鋪路車輛1上，該鋪路車輛1包括具有底盤2的牽引車8，底盤2包括前端3、后端4以及大致在前端3和后端4之間延伸并大致平行于第二軸線20的縱向中心線5。另外，底盤2還具有兩個間隔開的側面6A，6B，各側面6A，6B大致分別在前端3和后端4之間延伸，還具有大致在這兩個側面6A，6B之間延伸并且大致平行于第一軸線18的中心線7。最好，車輛1具有至少一個、優(yōu)選多個輪子組件10，它們與底盤2的各側面6A和6B相連，這將在下文中更詳細地討論。另外，鋪路車輛1還優(yōu)選包括拖在牽引車8的后端4上的整平板9。
輪子組件10的優(yōu)點可通過組件10的優(yōu)選構造來更充分地實現，組件10還包括至少另外一個與心軸14相連的輪子16。更具體地說，如圖2和12所示，心軸14具有第一和第二相對的端部14a，14b，心軸中心線22大致在端部14a，14b之間延伸，第一輪子16、在下文中稱為16A在第一端14a的附近與心軸14相連。另一或“第二”輪子16B在第二心軸端14b的附近與心軸14相連，并構造成可大致圍繞心軸中心線22旋轉，使得當第二輪子16B大致布置在基面S上時，第二輪子16B還可相對于基面S滾動，從而使車輛1至少部分地、即與至少“第一”輪子16A相結合地運動。另外，第二輪子16B可在與第一輪子16A相同的第二平面P2內(即圍繞第二軸線20)橫向地運動，如圖10所示。然而，第二輪子16B還可在第三垂直平面(未示出)內運動，該第三垂直平面相對于第一平面P1間隔開并基本上與之平行地延伸。通過上述兩個輪子16A，16B，當車輛1越過在相對于底盤2的橫向(即大致沿著橫向中心線7的方向)上是不平坦的表面S時，心軸14圍繞第二軸線20樞軸轉動，使得輪子16A，16B均保留為大致布置在基面S上，如下文所詳細討論的那樣。
具體地參見圖13，當車輛1在具有兩個橫向延伸且沿向內-向上方向會聚(即朝向表面中心向上傾斜)的斜面部分S1，S2、例如具有“冠狀”路基或表面的基面S上運動或“跨置”于該基面S上時，與車輛1的一個側面如側面6B相連的各輪子組件10的心軸14圍繞相關的第二軸線20在第一角方向A1上向外進行角運動。幾乎在此同時，與車輛1的另一側面即側面6A相連的各輪子組件10的心軸14圍繞相關的第二軸線20在相反的第二角方向A2上向外進行角運動，這使得車輛1上的所有輪子16A，16B均保留為大致布置在基面S上，優(yōu)選通過與如下所述的環(huán)帶42相接觸來實現這一點。另外，具體地參見圖14，當車輛1在具有兩個橫向延伸且沿向內-向下方向會聚的斜面部分S3，S4、例如具有溝或渠的基面S上運動時，位于車輛1的一個側面如側面6B上的各輪子組件10的心軸14圍繞相關的第二軸線20在第二方向A2上向內進行角運動。幾乎在此同時，位于車輛1的另一側面即側面6A上的組件10的心軸14圍繞相關的第二軸線20在第一方向A1上向內進行角運動，從而使輪子16A，16B保留為大致布置在基面S上。
此外，當車輛1越過具有大致水平的部分(未示出)和部分地在垂直方向上延伸的斜面部分(未示出)的基面S而使一個車輛側面6A上的輪子組件10布置在水平表面上而另一底盤側面6B上的輪子組件10布置在斜面部分上時，底盤2將圍繞縱向中心線5在第一角方向上大致朝向斜面部分運動。當底盤2這樣運動時，位于水平表面部分上的各輪子組件10的心軸14圍繞相關的第二軸線20在相反的第二角方向上進行角運動，使得可將各輪子組件10的輪子16A，16B大致布置在基面S上。底盤2和輪子組件10的上述運動可通過將圖13或圖14旋轉成使得分別如圖13或圖14所示的表面部分S1，S2或S3，S4中的一個大致成水平來進行描述。
另外，當車輛1越過不平坦的地形時，車輛1的任一或兩個側面6A，6B上的各心軸14根據需要而圍繞相關的第二軸線20在角方向A1或A2上樞軸轉動，并且通過必要的角位移而保證與車輛1相連的所有輪子16保留為與地面/基面S相接觸(即優(yōu)選通過環(huán)帶42的接觸)。換句話說，各心軸14單獨地且獨立于所有其它心軸14地樞軸轉動，使得任何特定的心軸14根據需要而圍繞相關的第二軸線20進行角運動，從而保證相關的輪子組件10能夠越過該組件10在其上行駛的基面S的特定部分。參見圖12，當基面S具有與其余表面部分SR垂直地(向上或向下地)間隔開的“局部”(即在特定部位處)的偏置表面部分So、例如由障礙物O的上表面、隆起(未示出)或坑洼/凹坑(未示出)所提供的表面部分So時，心軸14圍繞第二軸線20的角位移允許這兩個輪子中的一個如輪子16A在該偏置部分So上滾動，同時這兩個輪子中的另一個如輪子16B在其余表面部分SR上滾動。
參見圖1，2，5和8，輪子組件10優(yōu)選還包括與框架12相連的另一心軸26，以及與該另一心軸26相連的至少一個、優(yōu)選兩個其它的輪子16C和16D。更具體地說，另一或“第二”心軸26與框架12連接成使得其與“第一”心軸14間隔開，并且構造成可圍繞大致正交于第一軸線18延伸的第三軸線30樞軸轉動。第三軸線30至少平行于第二軸線20，優(yōu)選與之共線。第二心軸26具有相對于第三軸線30大致正交地延伸的縱向中心線32。另外，另一或“第三”16C和“第四”輪子16D均與第二心軸26相連，優(yōu)選與各個相對的心軸端部26a，26b相連(見圖5)，并且構造成可大致圍繞第二心軸中心線32旋轉。
這樣，當第三輪子16C和第四輪子16D布置在基面S上時，這兩個輪子16C，16D可相對于基面S滾動，從而至少部分地、即分別與第一輪子16A和第二輪子16B相結合地使車輛1運動。此外，第三輪子16C可在與第一輪子16A相同的第一垂直平面P1內(即圍繞第一軸線18)縱向地運動，如圖9所示，同時，第四輪子16D可在與第二輪子16B相同的第三平面(未示出)內運動，該第三平面平行于第一平面P1延伸。另外，第三輪子16C和第四輪子16D可在第四垂直平面(未示出)內橫向地運動，該第四垂直平面相對于如圖10所示的第二平面P2間隔開，并且與之基本上平行地延伸。
通過圍繞第一軸線18在向前和向后方向上的樞軸轉動，輪子組件10就可在車輛1越過障礙物O或底盤2圍繞橫向中心線7樞軸轉動時使所有四個輪子16A，16B，16C和16D均大致布置在基面S上。具體地參見圖11，當基面S如上所述地具有與其余表面部分SR垂直地(向上或向下地)隔開的“局部”(即在特定部位處)的偏置表面部分So時，框架12圍繞第一軸線18的角位移允許一對輪子如輪子16A和16B(如圖所示)在該偏置部分So上滾動，同時另一對輪子如輪子16C和16D在其余表面部分SR上滾動。另外，當車輛1開始越過縱向斜面/下坡面或“斜坡”而使前端3和后端4處的輪子組件10處于表面S中的具有不同坡度值的部分上時，底盤2將圍繞縱向中心線7運動。當底盤2這樣運動時，各輪子組件10根據需要而圍繞相關的第一軸線18樞軸轉動，使得特定組件10的所有輪子16均保持與表面S接觸。
參見圖1，4，13和14，車輛1優(yōu)選具有兩個輪組36A，36B，它們分別與牽引車底盤2的一個單獨的側面6A，6B相連或安裝于其上。這兩個輪組36A，36B優(yōu)選大致相同地構造，但均設置在底盤2上以便相對于縱向中心線5相反地定位。具體地說，如圖1最佳地示出，各輪組36A，36B最好包括至少一個但優(yōu)選三個輪子組件10、驅動輪28和惰輪34(或第二驅動輪(未示出))。另外，各輪組36A，36B優(yōu)選包括大致矩形的框架29，其沿著底盤2的各側面6A，6B縱向地延伸，并優(yōu)選通過多個橫向延伸的連接板33(在各側面6A，6B上僅顯示了一個)連接到其上。如圖4最佳地示出，各輪組36A，36B的輪子組件10(以及其它輪子28，34)優(yōu)選通過銷軸35(如下所述)連接到各框架29上，以便與車輛1可樞軸轉動地相連?；蛘?，車輛1可設有多個短軸37，其構造成可將各個輪子組件10可旋轉地直接連接到車輛的底盤2上，如圖12所示。另外，銷軸35或短軸37均建立了第二軸線20和第三軸線30以及心軸中心線22，32相對于車輛1的最優(yōu)定位，如上所述。
參見圖1，2和11-14，優(yōu)選圍繞著各輪組36A或36B的所有輪子16A，16B，16C，16D，28和34而設置了單獨的環(huán)帶42。各環(huán)帶42具有內周表面43以及相對的外周表面44，輪子組件10的四個優(yōu)選輪子16A，16B，16C和16D與皮帶的內表面43相接觸。這樣，當環(huán)帶外表面44與基面S相接觸時，輪子16A，16B，16C和16D大致布置在基面S上。另外，當環(huán)帶42圍繞著輪組36A或36B運行時，輪子16A，16B，16C，16D在相關環(huán)帶42的內表面43上滾動，從而使車輛1運動。更具體地說，第一輪子16A和第三輪子16C在環(huán)帶內表面的外部43a上滾動，而第二輪子16B和第四輪子16D在環(huán)帶內表面的部分43b上滾動，這兩個環(huán)帶部分43a，43b被環(huán)形突起或凸脊41隔開。凸脊41設置在安裝于各心軸14，26的輪對16A，16B和16C，16D中的各輪子之間，從而使環(huán)帶42保持成布置在相關的輪組36A或36B上。
雖然車輛1優(yōu)選是如上所述的具有兩個輪組36A，36B的履帶式鋪路車輛，然而車輛1可以是任何其它的采用了支重輪組件的適當車輛，例如挖掘機、大型推土機或農用拖拉機(均未示出)。另外，輪子組件10可獨立于皮帶式輪組來使用，例如位于未設環(huán)帶/履帶的輪式牽引車上，這樣，輪子16A，16B，16C和16D就可直接設置于其上并與基面S直接接觸。本發(fā)明的范圍包括輪子組件10的所有適當的應用，并且不會受到與組件10相連的車輛1的類型的限制。
現在來看圖3，6和7，各輪子組件10的框架12主要用來將至少一個、優(yōu)選四個輪子16A，16B，16C和16D與車輛1相連，因此其可被認為是“連接件”12，如同下文所詳細介紹的那樣。各框架12優(yōu)選主要包括復雜形狀的實心塊體46，其構造成與車輛1相連，并且將兩個優(yōu)選的心軸14和26與框架12相連。塊體46優(yōu)選形成為具有拱起的或傾斜的上表面48，大致平坦且平行的前表面50和后表面52，兩個向內的臺階式側表面54A，54B，以及具有在前表面50和后表面52之間延伸的中央通道57的大致平坦的下表面56。另外，框架塊體46優(yōu)選具有中央支承開口58，其構造成可容納車輛的軸35或37中之一，以便將框架12與車輛1可樞軸轉動地相連。
優(yōu)選的是，通過設置在塊體46的前表面50和后表面52之間延伸的通孔中的軸頸支承套筒或襯套59而提供了中央開口58。或者，框架12可包括安裝軸(未示出)，其固定地或可旋轉地連接到塊體46上，并構造成可與車輛1上的適當部件如支承組件或插座(均未示出)相連。另外，框架塊體46還優(yōu)選包括兩個大致圓形的側面支承開口60A，60B，它們從各側面54A，54B延伸到塊體46中，并且延伸到中央通道57中。這樣，各側開口60A，60B相對于中央支承開口58大致正交地延伸。各側面支承開口60A，60B的大小可容納單獨的樞軸轉動軸72，其優(yōu)選用來將各個心軸14，26可樞軸轉動地連接到框架塊體46上，如下所述。
雖然優(yōu)選如上所述地形成，然而在本發(fā)明的范圍內也可以任何所需的方式來形成或構造框架12，使框架12可樞軸轉動地連接到車輛1上，并使至少一個心軸14可樞軸轉動地連接到框架12上。例如，塊體46可形成為另一種適當的形狀，例如大致方形或矩形，和/或可構造成單個塊體的組件，這與一個實心的塊體相反。另外，例如框架12可形成為帶有適當開口的連接板和/或棒的組件，這些開口例如由構造成可將軸35或37與心軸14(和26)相連的插入襯套來提供，如上所述和如下面所詳述。此外，框架12可由塊體、桁架或具有軸或軸和開口組合的可使車輛1和輪子16A，16B，16C，16D旋轉式相連的板/棒組件來提供(備選結構未示出)。本發(fā)明涵括了這些和所有其它適當的能夠使輪子組件10大致如這里所述地起作用的框架12的備選結構。
參見圖5和8，各輪子組件10的第一心軸14和第二心軸26優(yōu)選大致相同地構造，并且均具有中央部分62以及延伸到并優(yōu)選延伸穿過中央部分62的開口64。心軸開口64構造成可容納一部分樞軸轉動軸72(如下所述)，以便如下所詳述地那樣使心軸14或26與框架12可樞軸轉動地相連。各心軸14，26優(yōu)選由細長主體65形成，其包括提供了中央部分62的大致矩形的塊體66以及分別從中央塊體66的相對側面中延伸出來的兩個輪軸68。另外，優(yōu)選在中央開口64中設置管狀套筒或襯套70，其用作軸頸支承，以促進心軸14或26圍繞特定樞軸轉動軸72的樞軸轉動運動，如下所述。
另外，各輪軸68優(yōu)選形成為大致圓形的棒69，其具有外部的自由端68a以及與中央塊體66形成一體的內端68b。心軸14的中心線22和心軸26的中心線32優(yōu)選縱向地延伸穿過兩個輪軸68的外端68a之間的主體65。優(yōu)選的是，各棒69是臺階形的或錐形的，這樣便形成了若干圓形的軸部，其具有從內端68b到外端68a逐漸減小的外徑(未示出)。這樣，各軸部68構造成延伸穿過支重輪16A，16B，16C或16D中之一的中央開口88，從而將輪子16A，16B，16C和16D可旋轉地安裝在心軸14或26上，如下文所詳述。中央塊體66和這兩個輪軸68優(yōu)選全部整體地形成或連接在一起，使得心軸14，26均為一個整體式結構。或者，心軸14，26可形成為通過適當方式而連接在一起的多個單獨部分，例如通過焊接或螺紋式連接來將兩個單獨的軸68連接到中央塊體66上。另外，輪軸68也可以通過軸承組件與中央塊體66可旋轉地相連，例如在支重輪16A，16B，16C和16D固定地連接到軸68上時(該結構未示出)。
參見圖3和5，輪子組件10還包括至少一個、優(yōu)選兩個樞軸轉動軸72。各樞軸轉動軸72具有與框架12相連的第一部分74，以及與第一部分74間隔開且設置在一個心軸14或26的開口64中的第二部分76。因此，樞軸轉動軸72將單個心軸14或26可樞軸轉動地連接到框架12上，如上所述和下面所詳述。另外，各軸72具有大致在第一部分74和第二部分76之間延伸的縱向中心線75，第一部分74和第二部分76分別提供了第二軸線20和第三軸線30中的一個。優(yōu)選的是，各樞軸轉動軸72形成為大致圓形的棒77，它包括第一軸部74和第二軸部76，并且在正交于中心線75的方向上具有基本上圓形的截面。棒77的大小制成為可通過間隙配合或干涉配合安裝在一個框架側開口60A或60B中，從而使軸72與框架12相連。
優(yōu)選的是，各棒77具有設置在第一軸部74的端部附近的螺孔79。當樞軸轉動軸72設置在框架孔60A，60B中時，螺孔79與從前表面50延伸到框架塊體46中的單獨螺栓81接合。這樣，螺栓81將樞軸轉動軸72可釋放地固定在框架12上，然而軸72也可以不可釋放地或固定地連接在框架塊體46上，例如通過鉚接或焊接材料(均未示出)。另外，各樞軸轉動軸72均包括大致方形或矩形的限位板78，其圍繞著棒77設置在第二軸部76的外端附近。限位板78均用來將優(yōu)選的心軸14，26可滑動地布置在相關樞軸轉動軸72的第二部分76上，如下所述。另外，各板78具有上緣78a，其構造成在樞軸轉動軸72設于相關的側開口60A或60B中時可對靠在附近的臺階式側表面54A或54B的朝下部分上。因此，板的上緣78a可用來防止樞軸轉動軸72在框架開口60A或60B中旋轉，從而降低可能會施加在螺栓80上的應力。
參見圖2和3，通過將相關的樞軸轉動軸72穿過心軸的中央開口64而插入，直到心軸塊體66圍繞著軸的第二部分76并且靠在限位板78的內表面78b上為止，這樣便使各心軸14或26與框架12相連。當心軸14，26這樣設置在樞軸轉動軸72上時，就可將各軸的第一部分74插入到相關的框架側開口60A或60B中，然后如上所述地固定在其中，以便將各個心軸14，26可旋轉地連接到框架12上。心軸支承套筒70可圍繞樞軸轉動軸的第二部分76的外周表面可旋轉地滑動，從而使各心軸14，26分別圍繞著延伸穿過相關軸72的第二軸線20或第三軸線30樞軸轉動。另外，各限位板78均將心軸的中央塊體66寬松地夾在板的內表面78b和框架塊體的分別圍繞著近端側開口60A，60B的外表面54A或54B的部分之間。因此，限位板78將兩個心軸14和26可滑動地保持在相關的樞軸轉動軸72上。
雖然樞軸轉動軸72是使兩個心軸14和26與框架12可旋轉地相連的優(yōu)選部件，然而輪子組件10可設有任何其它的構造成可使心軸14，26與框架12相連的適當部件或裝置。例如，如果心軸14，26另選地構造成可分別圍繞心軸中心線22，32旋轉，那么各心軸14，26可通過可樞軸轉動地連接到框架12上的軸承組件或U形接頭(均未示出)而與框架12相連。另外，心軸14，26例如可以設置在塊體、框架或其它可樞軸轉動地連接到框架12上的結構/部件(均未示出)上，或者與之固定地相連。本發(fā)明的范圍涵括了這些和所有其它適當的可將心軸14和26與框架12可樞軸轉動地相連的結構或部件，并且不限于這種連接方式。
具體地參見圖5，各支重輪16A，16A，16B，16C和16D優(yōu)選基本上相同地構造，并且均形成為用于輪式鋪路機1中的傳統支重輪80?；旧险f，各輪子80包括輪體87和圍繞著輪體87周向地設置的輪胎83。輪體87優(yōu)選由輪轂部分或輪轂82、周向輪輞部分或輪輞84以及在輪轂82和輪輞84之間延伸并且與之整體式相連的徑向凸緣部分86形成。輪轂82包括中央開口85，其構造成可容納心軸14或26的一個輪軸68，從而將輪子80可旋轉地連接到一個特定心軸14，26上。各輪子80優(yōu)選包括兩個滾柱軸承90，92，它們設置在中央開口85內的輪轂82的相對側上。當以下述方式安裝在心軸14或26上時，軸承90，92可促進輪子80的旋轉。
優(yōu)選通過經由輪轂開口85插入一個心軸輪軸68直到內軸承90靠在軸68的臺肩部分68c上為止來將輪子80安裝在心軸14或26上。然后將外軸承92插入到軸68上，直到軸承92靠在輪轂82的徑向臺肩82a上為止，然后將端蓋94連接到軸的外端68a上，從而將輪子80固定在軸68上。之后，使輪子80圍繞特定心軸14，26的中心線22或32旋轉，從而在表面上滾動以使車輛1運動。雖然所介紹的傳統支重輪80是當前所優(yōu)選的，然而輪子16A，16B，16C和16D也可以任何適當的方式來構造，本發(fā)明的范圍并不受到輪子16結構的任何限制。
優(yōu)選的是，各輪子組件10通過下述方式來構造或裝配，即將四個輪子16A，16B，16C，16D安裝到兩個心軸14，26上，然后將這兩個心軸14，26均連接到框架塊體46上以形成完整的輪子組件10，各步驟在上文中已詳述。在這樣裝配時，輪子組件10優(yōu)選以下述方式安裝在車輛1上，即將銷軸35穿過中央框架開口58而插入，然后將銷軸35固定地連接到一個輪組框架29上，使得框架12的上部設置在相對的框架壁29a，29b之間，如圖4最佳地顯示。更具體地說，銷軸35的各自由端35a優(yōu)選通過螺紋緊固件96而固定在從各框架壁29a，29b中延伸出來的一對對齊的連接板31中之一上?；蛘撸鐖D10所示，框架12如上所述地可滑動地安裝在車輛短軸37上，并通過適當的部件如固定在軸37上的限位板或端蓋(均未示出)保持于其上。之后，通過任一安裝裝置來使框架襯套59圍繞著軸的外周表面35a(圖4)或37a(圖12)旋轉式滑動，從而使框架12和相連的輪子16A，16B，16C和16D圍繞第一軸線18樞軸轉動。
如圖12和13所示，當各輪子組件10與車輛1相連時，各組件10的第二軸線20與縱向中心線5間隔開一段距離Ds，并且大致平行于其而延伸(軸線5和20均正交于圖12和13的圖面而延伸)。這樣，本發(fā)明的輪子組件10與具有一個或多個大致安裝在車輛縱向中心線處或其附近的心軸以便可圍繞著中心線或中心線附近的軸線樞軸轉動的輪子組件(其結構未示出)明顯不同。
參見圖15，在第一備選實施例中，輪子組件10’構造成具有固定地或不可樞軸轉動地連接到框架12上的心軸14，26(心軸26未示出)，并且沒有兩個樞軸轉動軸72或者只是設有不能圍繞第二軸線20和第三軸線30旋轉的軸72。第一備選輪子組件優(yōu)選包括與車輛1相連的軸40，其與框架12’相連，并構造成可圍繞大致正交于第一軸線18延伸的軸線45(垂直于圖15的圖面延伸)樞軸轉動。各車輛的軸40優(yōu)選具有內端40a，其通過銷接頭47(如圖所示)或通過鉸接或其它適當的樞軸轉動連接件(均未示出)而可樞軸轉動地連接到底盤2上?；蛘撸瑯休S轉動軸40可形成為包括固定地連接到底盤2上的內側部分(未示出)和可樞軸轉動地連接到內側部分上的外側部分(未示出)，外側部分與框架12可樞軸轉動地相連。通過這種備選結構，輪子組件10’便構造成可圍繞著穿過軸40的相同第一軸線18樞軸轉動，然而可使整個組件10圍繞一個“第二”軸線45樞軸轉動。這樣，軸40圍繞軸線45的樞軸轉動使組件10’的全部四個輪子16A’，16B’(只能看見兩個)同時在橫向上樞軸轉動。
現在來看圖16，在第二備選實施例中，輪子組件10”構造成未設框架12。這種輪子組件10”包括一個與車輛1相連的心軸14”，以及至少一個、優(yōu)選兩個與心軸14”相連的輪子16A和16B。心軸14”構造成可圍繞第一軸線18”樞軸轉動，并且還構造成可圍繞第二軸線20”樞軸轉動。這種輪子組件10″優(yōu)選包括連接件38，其具有與車輛的一個軸35或37可樞軸轉動地相連的第一上部39a，以及與該上部39a可樞軸轉動地相連并構造成與心軸14”相連的第二下部39b。連接件38優(yōu)選具有軸承或襯套(未示出)，其類似于框架12的襯套59，并且構造成可容納車輛的軸35或37的端部。另外，心軸14”構造成通過接頭如銷接頭37與連接件38相連，因此第二軸線20(正交地穿過圖16而延伸)穿過銷37的中心而延伸。或者，連接件38可由任何其它適當的部件或裝置來提供，這里所述的框架12實際上可作為這種連接件38，但其構造成可將兩個心軸14和26(與一個心軸14”相反)與車輛1相連。
在具備如上所述地構造的輪子組件10，10’，10”時，鋪路車輛1與如背景技術中所述的具有先前已知的輪子組件的鋪路機相比具有下述優(yōu)點。第一，如上所述且如圖13和14所示，當鋪路機1越過具有如上所述的正或負的明顯橫向斜度的表面S時，心軸14和26均根據需要而圍繞第三軸線22和第二軸線32樞軸轉動，以便保證輪子16A，16B，16C和16D仍與基面S接觸。這樣，車輛1的重量大致均勻地分布在各輪子組件10的四個輪子16A，16B，16C和16D之間，這與在越過正斜率坡度(圖13)時集中在兩個內輪子16B，16D上以及在越過負斜率坡度(圖14)時集中在兩個外輪子16A，16C上相反。另外，如圖9，10，13和14所示，當單個輪子組件10越過表面S上的小障礙物O或表面S中的凹坑時，心軸14，26圍繞第二軸線22和第三軸線32樞軸轉動。這種心軸運動使一個輪子(如16A)根據需要向上或向下地垂直運動以越過或駛過障礙物或凹坑，同時安裝在同一心軸14或26上的另一輪子(如16B)仍與表面S接觸(例如通過環(huán)帶42)。
本領域的技術人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的廣義概念的前提下，可以對上述實施例進行修改。因此可以理解，本發(fā)明不限于所述的特定實施例，而是覆蓋了大致如這里所述的本發(fā)明的精神和范圍內的所有修改。
權利要求
1.一種用于使施工車輛在基面上運動的輪子組件，所述輪子組件包括框架，其與所述車輛相連并構造成可圍繞第一軸線樞軸轉動，從而可相對于所述車輛進行角運動；心軸，其與所述框架相連并構造成可圍繞第二軸線樞軸轉動，從而可相對于所述框架進行角運動，其中所述第二軸線相對于所述第一軸線大致正交地延伸，所述心軸具有相對于所述第二軸線大致正交地延伸的縱向中心線；和輪子，其與所述心軸相連并構造成可大致圍繞著所述心軸的中心線旋轉，并且大致布置在所述基面上。
2.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，當所述輪子大致布置在所述基面上時，所述輪子相對于所述基面滾動，從而至少部分地使所述車輛運動。
3.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，所述框架圍繞所述第一軸線的角位移使所述輪子相對于所述車輛大致在第一平面內運動，而所述心軸圍繞所述第二軸線的角位移使所述輪子相對于所述車輛大致在第二平面內運動，所述第二平面大致正交于所述第一平面。
4.根據權利要求3所述的輪子組件，其特征在于，所述車輛具有底盤，其包括前端、后端以及在所述前端和后端之間延伸的兩個間隔開的側面；和所述第一軸線和第二軸線均為大致水平的，所述第一平面是大致垂直的，并且大致平行于所述兩個側面且大致正交于所述前端和后端而延伸，而所述第二平面是大致垂直的，并且大致平行于所述前端和后端且大致正交于所述兩個側面而延伸。
5.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，所述心軸具有兩個相對的端部，所述第二軸線在所述兩個端部之間大致水平地延伸穿過所述心軸，所述輪子在所述兩個端部中的一個端部的附近與所述心軸相連；和所述輪子組件還包括另一輪子，其在所述兩個端部中的另一端部的附近與所述心軸相連，使得所述心軸圍繞所述第二軸線的角位移使各輪子相對于另一輪子垂直地運動。
6.根據權利要求5所述的輪子組件，其特征在于，當所述基面具有與基面的其余部分垂直間隔開的偏置部分時，所述心軸圍繞所述第二軸線進行角運動，使得所述兩個輪子中的一個大致布置在所述偏置表面部分上，同時所述兩個輪子中的另一個大致布置在所述其余表面部分上。
7.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，所述輪子組件還包括另一心軸，其與所述框架相連以便與所述心軸間隔開，所述另一心軸構造成可圍繞大致正交于所述第一軸線而延伸的第三軸線樞軸轉動，所述另一心軸具有大致正交于所述第三軸線而延伸的縱向中心線；和另一輪子，其與所述另一心軸相連，并構造成可圍繞著所述另一心軸中心線旋轉且大致布置在所述基面上。
8.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，所述車輛包括環(huán)帶，其具有內周表面和相對的且與所述基面接觸的外周表面，所述帶圍繞著所述輪子組件設置，使得所述輪子與所述帶的內表面接觸并在其上滾動，當所述帶的外表面與所述基面相接觸時，所述輪子大致布置在所述基面上。
9.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，所述輪子組件還包括樞軸轉動軸，其與所述框架相連并具有提供了所述第二軸線的縱向中心線，所述心軸與所述軸相連，從而可大致圍繞所述軸的中心線樞軸轉動。
10.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，所述車輛具有軸，所述框架形成為大致實心的塊體，所述塊體具有構造成可容納所述車輛的軸的開口，從而將所述框架可樞軸轉動地連接到所述車輛上。
11.根據權利要求1所述的輪子組件，其特征在于，所述心軸具有中央部分和延伸到所述中央部分中的開口；和所述輪子組件還包括樞軸轉動軸，其具有與所述框架相連的第一部分、與所述第一部分間隔開并設于所述心軸開口內以將所述心軸可樞軸轉動地連接到所述框架上的第二部分，以及大致在所述第一和第二部分之間延伸并提供了所述第二軸線的縱向中心線。
12.一種可使鋪路車輛在基面上運動的輪子組件，所述車輛具有圍繞所述輪子組件設置的環(huán)帶，所述帶具有內周表面和相對的外周表面，所述輪子組件包括心軸，其與所述車輛相連并具有縱向中心線，所述心軸構造成可圍繞第一軸線樞軸轉動，并且還構造成可圍繞第二軸線樞軸轉動，所述第二軸線相對于所述第一軸線大致正交地延伸，并且相對于所述心軸中心線大致正交地延伸；和輪子，其與所述心軸相連并與所述帶的內表面相接觸，所述輪子構造成可大致圍繞著所述心軸中心線旋轉，使得所述輪子可在所述帶環(huán)繞所述輪組運行時在所述帶的內表面上滾動，從而使所述車輛運動。
13.根據權利要求12所述的輪子組件，其特征在于，所述輪子組件還包括與所述車輛可樞軸轉動地相連以圍繞所述第一軸線進行角運動的框架，所述心軸與所述框架可樞軸轉動地相連以圍繞所述第二軸線進行角運動。
14.根據權利要求12所述的輪子組件，其特征在于，所述第一軸線和第二軸線均為大致水平的，所述輪子可通過所述心軸圍繞所述第一軸線的樞軸轉動位移而大致在第一垂直平面內運動，并且所述輪子可通過所述心軸圍繞所述第二軸線的樞軸轉動位移而大致在第二垂直平面內運動，所述第二平面大致正交于所述第一平面。
15.根據權利要求12所述的輪子組件，其特征在于，所述輪子組件還包括短軸，其具有與所述車輛可樞軸轉動地相連以圍繞所述第一軸線進行角運動的第一端，以及第二自由端；和框架，其與所述短軸的第二端可樞軸轉動地相連以圍繞所述第二軸線進行角運動，所述心軸與所述框架相連。
16.一種可使施工車輛在基面上運動的輪子組件，所述輪子組件包括與所述車輛可動地相連的連接件，其構造成可圍繞第一軸線樞軸轉動，并構造成可圍繞第二軸線樞軸轉動，其中所述第二軸線相對于所述第一軸線大致正交地延伸；連接到所述連接件上的心軸，其具有相對于所述第二軸線大致正交地延伸的縱向中心線；和與所述心軸相連的輪子，其構造成可大致圍繞著所述心軸中心線旋轉，使得當所述輪子大致布置在所述基面上時，所述輪子可相對于所述表面滾動，從而至少部分地使所述車輛運動。
17.根據權利要求16所述的輪子組件，其特征在于，所述連接件包括第一部分，其與所述車輛可樞軸轉動地相連以圍繞所述第一軸線進行角運動；和第二部分，其與所述第一部分可樞軸轉動地相連以圍繞所述第二軸線進行角運動，所述心軸與所述連接件的第二部分相連。
18.根據權利要求17所述的輪子組件，其特征在于，所述連接件的第一部分圍繞所述第一軸線圍繞所述第一軸線的位移使所述心軸在第一平面內運動，而所述連接件的第二部分圍繞所述第二軸線的角位移使所述心軸在第二平面內運動，所述第二平面大致正交于所述第一平面延伸。
19.根據權利要求16所述的輪子組件，其特征在于，所述連接件是與所述車輛可樞軸轉動地相連以圍繞所述第一軸線進行角運動的框架，所述心軸與所述框架可樞軸轉動地相連以圍繞所述第二軸線進行角運動。
20.一種用于使鋪路車輛的底盤在基面上運動的支重輪組件，所述底盤包括前端、后端以及大致在所述前端和后端之間延伸的縱向中心線，所述輪子組件包括心軸，其與所述底盤相連并構造成可圍繞一軸線樞軸轉動，所述軸線與所述底盤的中心線間隔開一段較大的距離并且大致平行于其延伸，所述心軸具有兩個相對的端部和大致正交于所述軸線延伸的縱向中心線；和兩個輪子，各輪子與兩個心軸端部中之一可動地相連，從而可大致圍繞著所述心軸的中心線旋轉并相對于所述基面滾動，從而至少部分地使所述車輛在所述表面上運動。
21.根據權利要求20所述的支重輪組件，其特征在于，當所述基面具有與所述基面的其余部分垂直間隔開的偏置部分時，所述心軸圍繞所述軸線進行角運動，使得所述兩個輪子中的一個大致布置在所述偏置表面部分上，同時所述兩個輪子中的另一個大致布置在所述其余表面部分上。
22.根據權利要求20所述的支重輪組件，其特征在于，所述車輛還包括圍繞著所述輪組設置的環(huán)帶，其具有內周表面和相對的外周表面，所述外周表面與所述基面相接觸；和當所述帶的外表面部分與所述基面相接觸時，所述兩個輪子中的每一個均在所述帶的內表面上滾動，使得所述兩個輪子大致布置在所述基面上。
23.一種鋪路車輛，包括底盤，其具有前端、后端、相對的第一和第二側面，以及在所述前端和后端之間延伸的縱向中心線；第一輪子組件，其與第一底盤側面相連，并且包括心軸和兩個輪子，所述心軸具有中央部分、兩個相對的端部以及在所述兩個端部之間延伸的中心線，所述心軸構造成可圍繞著延伸穿過所述中央部分且大致平行于所述底盤中心線的水平軸線樞軸轉動，所述輪子與所述心軸的一個單獨端部可動地相連，以便可圍繞著所述心軸中心線旋轉；和第二輪子組件，其與第二底盤側面相連以使所述第一和第二組件設置在所述底盤中心線的相對側上，所述第二輪子組件包括心軸和兩個輪子，所述心軸具有中央部分、兩個相對的端部以及在所述兩個端部之間延伸的中心線，所述心軸構造成可圍繞著延伸穿過所述中央部分且大致平行于所述底盤中心線的水平軸線樞軸轉動，所述輪子與所述心軸的一個單獨端部可動地相連以便可圍繞著所述心軸的中心線旋轉。
25.根據權利要求24所述的鋪路車輛，其特征在于，當所述車輛越過具有兩個會聚的傾斜表面部分的基面以使所述第一輪子組件布置在兩個表面部分中的一個上而所述第二輪子組件布置在兩個表面部分中的另一個上時，所述第一輪子組件的心軸圍繞所述第一輪子組件的軸線在第一角方向上進行角運動，而所述第二輪子組件的心軸圍繞所述第二輪子組件的軸線在相反的第二角方向上進行角運動，使得所述第一組件的兩個輪子大致布置在一個表面部分上，而所述第二輪子組件的兩個輪子大致布置在另一表面部分上。
26.一種用于鋪路車輛的支重輪組件，所述輪子組件包括框架，其與所述車輛相連以便可成可圍繞第一軸線樞軸轉動；心軸，其具有縱向中心線并與主體可動地相連，從而可圍繞第二軸線樞軸轉動，其中所述第二軸線相對于所述心軸中心線大致正交地延伸，并且相對于所述第一樞軸轉動軸線大致正交地延伸；和支重輪，其與所述心軸可動地相連以便可圍繞所述心軸中心線旋轉，所述輪子可通過所述框架圍繞所述第一軸線的樞軸轉動位移而在第一平面內運動，并且通過所述心軸圍繞所述第二軸線的樞軸轉動位移而在第二平面內運動，其中所述第二平面大致正交于所述第一平面。
全文摘要
一種可使施工車輛在基面上運動的輪子組件，包括與車輛相連并構造成可圍繞第一軸線(18)樞軸轉動的框架(12)。在框架上連接了至少一個、優(yōu)選兩個心軸，它們構造成可分別圍繞第二軸線(20)和第三軸線樞軸轉動，第二和第三軸線均相對于第一軸線大致正交地延伸。各心軸具有相對于第二軸線大致正交地延伸的縱向中心線(22)。兩個輪子(16)優(yōu)選與心各軸相連，從而構造成可大致圍繞著各心軸中心線旋轉。當輪子大致布置在基面上時，各輪子相對于該基面滾動，從而至少部分地使車輛運動。另外，框架和心軸圍繞第二軸線的角位移使得輪子在兩個正交的垂直平面(P1，P2)內運動。
文檔編號B62D1/00GK1681701SQ03821208
公開日2005年10月12日 申請日期2003年7月9日 優(yōu)先權日2002年7月9日
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