悬挂地板.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200680020831.9

申请日:

2006.04.27

公开号:

CN101203418A

公开日:

2008.06.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B62D33/06

主分类号:

B62D33/06

申请人:

克朗设备公司

发明人:

L·H·曼希; B·兰博特; J·F·施勒默; G·J·梅; 小W·C·琼斯; G·R·维特勒; E·G·布伦斯

地址:

美国俄亥俄州

优先权:

2005.4.29 US 60/676,233; 2005.8.10 US 60/706,987; 2005.11.2 US 11/264,851

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

朱德强

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内容摘要

一种材料装卸车辆(10)包括:车架(14);一组车轮(16,18),这些车轮支承在所述车架上以允许所述材料装卸车辆运动通过地面;用于容纳驾驶者的设置车架内的驾驶舱;以及操作者支承组件(100),其包括操作者可以站立其上的悬挂地板(110)和能量吸收构件,该能量吸收构件在车辆运动通过地面时以及在能量部分到达站立在悬挂地板(110)上的操作者之前,能够至少吸收并分散因车辆碰到的干扰产生的能量的一部分,所述能量吸收构件包括由用于实现缓冲功能的缓冲部件(144,244,344,444,544,650,740,944)。

权利要求书

权利要求书
1.  一种材料装卸车辆(10),其包括:
车架(14);
一组车轮(16,18),这些车轮支承在所述车架上以允许所述材料装卸车辆在地面上运动;以及
操作者支承组件(100),其包括操作者可站立在其上的悬挂地板(110)和与所述车架和所述悬挂地板相连的能量吸收构件,在车辆在地面上运动时,该能量吸收构件能够在由车辆碰到的干扰所产生的能量的一部分到达站立在悬挂地板上的操作者之前至少吸收并分散所述能量的一部分,所述能量吸收构件包括由用于实现缓冲功能的缓冲部件(144,244,344,444,544,650,740,944)。

2.  根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10),其中所述缓冲部件包括至少一个缓冲器(144,244,344,444,544,944)。

3.  根据权利要求2所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括至少一个用于接收和储存能量的弹簧(140,142,240,242,340,342,440,540,940,942)。

4.  根据权利要求3所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括与所述车架(14)和所述地板(110)相连的支柱组件(130,930),用来允许所述悬挂地板相对于所述车架运动。

5.  根据权利要求4所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括连接在所述车架(14)与所述至少一个弹簧之间的构件(150,436,536,950),用来改变在所述至少一个弹簧上的预载荷。

6.  根据权利要求5所述的材料装卸车辆(10),其中所述构件包括设有螺杆的马达(156),所述构件连接在所述车架(14)与所述至少一个弹簧之间,用来改变在所述至少一个弹簧上的预载荷。

7.  根据权利要求5所述的材料装卸车辆(10),其中所述构件包括能够通过操作者手动操纵的杆(436,536,954),所述构件连接在所述车架(14)与所述至少一个弹簧之间,用来改变在所述至少一个弹簧上的预载荷。

8.  根据权利要求4所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括:
第一部件(432,532),其可以绕与所述车架(14)相连的第一枢轴点转动,所述地板(110)由所述第一部件支承;
第二部件(436,536),其可以绕与所述车架(14)相连且与所述第一枢轴点间隔开的第二枢轴点转动;
所述至少一个弹簧(440,540),其在所述第一部件和所述第二部件之间延伸且与所述第一部件和所述第二部件相连,所述至少一个缓冲器(444,544)与所述第一部件接合,所述第二部件可以绕所述第二枢轴点调节,以便调节所述至少一个弹簧上的预载荷。

9.  根据权利要求3所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括位于所述地板(110)与所述车架(14)的底部之间的剪形机构(230)。

10.  根据权利要求9所述的材料装卸车辆(10),其中所述剪形机构包括:
一对第一和第二剪形臂(232,234),所述第一剪形臂在第一端处可转动地连接至所述车架的所述底部并且具有与所述地板接合的第二端,并且所述第二剪形臂在第一端处可转动地连接至所述地板并且具有与所述车架的所述底部相连的第二端;以及
一对第三和第四剪形臂(236,238),所述第三剪形臂在第一端处可转动地连接至所述车架的所述底部并且具有与所述地板相连的第二端,并且,所述第四剪形臂在第一端处可转动地连接至所述地板并且具有与所述车架的所述底部相连的第二端。

11.  根据权利要求9所述的材料装卸车辆(10),其中所述至少一个弹簧(240)大致竖直定位并连接在所述车架(14)和所述剪形机构(230)之间,并且所述至少一个缓冲器(244)大致竖直定位并连接在所述车架和所述剪形机构之间。

12.  根据权利要求9所述的材料装卸车辆(10),其中所述至少一个弹簧(340)大致水平定位并连接在所述车架(14)和所述剪形机构之间,并且所述至少一个缓冲器(344)大致水平定位并连接在所述车架和所述剪形机构之间。

13.  根据权利要求9所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括:
第一部件(432,532),其可以绕与所述车架(14)相连的第一枢轴点转动,所述地板(110)由所述第一部件支承;
第二部件(436,536),其可以绕与所述车架(14)相连且与所述第一枢轴点间隔开的第二枢轴点转动;
所述至少一个弹簧(440,540),其在所述第一部件和所述第二部件之间延伸并与所述第一部件和所述第二部件相连,并且所述至少一个缓冲器(444,544)与所述第一部件接合,所述第二部件可绕所述第二枢轴点调节,以便调节所述至少一个弹簧上的预载荷。

14.  根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10),其中所述缓冲部件包括阀(650,740)。

15.  根据权利要求14所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括:
与所述车架(14)相连的液压活塞/缸单元(640);以及
能够接收和储存能量的驾驶蓄能器(660,742),所述阀位于所述液压活塞/缸单元与所述驾驶蓄能器之间。

16.  根据权利要求15所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括与所述液压活塞/缸单元、所述车架(14)和所述地板(110)相连的支柱组件(130),用于允许所述悬挂地板相对于所述车架运动。

17.  根据权利要求15所述的材料装卸车辆(10),其中所述阀还包括针型阀(650)。

18.  根据权利要求17所述的材料装卸车辆(10),其还包括:处理器控制阀(832),其能够允许加压流体到达所述液压活塞/缸单元和所述驾驶蓄能器。

19.  根据权利要求15所述的材料装卸车辆(10),其中所述阀还包括第一处理器控制阀(740)。

20.  根据权利要求19所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括:第二处理器控制阀(760),高度调节蓄能器(762),第三处理器控制阀(770)和用于控制所述第一、第二、第三处理器控制阀的处理器(780)。

21.  根据权利要求20所述的材料装卸车辆(10),其中所述处理器使所述第一处理器控制阀处于第一位置,以便在操作者进出或离开其中设有所述操作者组件的驾驶舱时关闭所述第一处理器控制阀,并且在车辆运动时使所述第一处理器控制阀运动至第二位置,以便打开所述第一处理器控制阀以允许所述地板相对于所述车架运动。

22.  根据权利要求21所述的材料装卸车辆(10),其中在操作者踏上所述地板并且所述第一处理器控制阀已经运动至所述第二位置之后,在所述地板离开中性位置时,所述处理器进行地板高度的调节操作。

23.  根据权利要求22所述的材料装卸车辆(10),其中在不进行地板高度调节操作时,所述处理器使所述第二阀(760)运动至关闭状态。

24.  根据权利要求23所述的材料装卸车辆(10),其中所述处理器使所述第二处理器控制阀运动到打开状态,以便在地板高度调节操作期间,在使所述地板下降至所述中性位置时,允许释放所述驾驶蓄能器内的加压空气。

25.  根据权利要求24所述的材料装卸车辆(10),其中所述处理器使所述第三处理器控制阀运动到第二位置,以允许加压流体进入所述高度调节蓄能器,接着在地板高度调节操作期间,在使所述地板提升至所述中性位置时,使所述第二阀运动至其打开状态。

26.  根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括:支柱组件,其与所述车架和所述地板相连以允许所述悬挂地板相对于所述车架运动;构件(740),用于在操作者进入或离开其中设有所述操作者组件的驾驶舱时可释放地将所述地板锁定至所述车架上。

27.  根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10),其中所述操作者支承组件还包括与所述悬挂地板相连以便与所述悬挂地板一起运动的靠背组件(1210)。

28.  根据权利要求1所述的材料装卸车辆(10),其中所述缓冲部件包括至少一个缓冲器(144,244,344,444,544,944),该缓冲器至少部分地填充有液体。

29.  根据权利要求28所述的材料装卸车辆(10),其中所述能量吸收构件还包括至少一个用于接收和储存能量的弹簧(140,142,240,242,340,342,440,540,940,942)。

说明书

说明书悬挂地板
技术领域
本发明涉及一种材料装卸车辆,如自动装卸车辆。本发明更特别涉及一种材料装卸车辆,其具有操作者支承组件,用于吸收并分散车辆在通过地面期间遇到的干扰所产生的能量,以便使操作者与该能量相隔离。虽然可以将本发明应用于各种材料装卸车辆,但是,此处仅参照本发明特别适用并最初使用的平衡重式叉车进行说明。
背景技术
本领域已知提供了一种叉车,其具有固定安装在叉车车架上的地板。在地板上设有操作者站立的橡胶垫,以便吸收在车辆通过地面期间遇到碰到的干扰所产生的能量的一部分。
本领域还知道提供了一种带有支承在多个(例如四个)刚性橡胶支承件上的地板的叉车。通过橡胶支承件,将地板安装在叉车车架上。橡胶支承件能够吸收在车辆通过地面期间遇到的干扰所产生的能量的一部分。
美国专利NO.5,579,859披露了一种叉车,其具有可转动地支承在车架上的地板。将多个压缩弹簧设置在地板之下,并且,这些弹簧的功能在于:在车辆通过地面期间遇到的干扰所产生的能量的一部分。
希望提供一种操作者支承组件,其能够吸收在车辆通过地面期间遇到的干扰所产生的能量,以便使操作者与能量相隔离。
发明内容
根据本发明,提供了用于材料装卸车辆的操作者支承组件的多个实施例。每个操作者支承组件均可以包括操作者位于车辆的驾驶舱内时可以站在其上的地板。能量吸收构件与车辆的车架和悬挂地板相连,以便吸收并分散在车辆运动通过地面期间因碰到的干扰所产生的能量的一部分。以此方式,能量部分不会到达站立在悬挂地板上的操作者。
站立在悬挂地板上可以包括操作者自由地站立在地板上,同时除了握住控制旋钮、杆或其它部件以外不会接触叉车上的任何其它表面,或者站立在悬挂地板上同时接触操作者舱室内的靠背表面、扶手、休息位置或其它支承表面。
根据本发明的第一个方面,材料装卸车辆包括:车架;一组车轮,这些车轮支承在所述车架上以允许所述材料装卸车辆在地面上运动。设置操作者支承组件,其包括操作者可以站立其上的悬挂地板以及与车架和悬挂地板结合的能量吸收构件,在车辆运动通过地面时,该能量吸收构件能够在因车辆碰到的干扰产生的能量的一部分到达站立在悬挂地板上的操作者之前至少吸收并分散所述能量的一部分。能量吸收构件优选包括由用于实现缓冲功能的缓冲部件。
操作者支承组件也可包括与地板相连并悬挂于地板上的靠背、扶手、控制旋钮或杆(例如多功能控制器或转向舵柄)或者通常可以在驾驶舱中存在的其它部件中的一个或多个。因此,靠背、扶手、控制旋钮或杆或类似部件可以与地板以及站在地板上的操作者一起运动。
缓冲部件可包括至少一个缓冲器。缓冲器至少部分地填充有液体,如液压流体或油。能量吸收构件还可包括至少一个用于接收和储存能量的弹簧。
能量吸收构件可还包括与车架和地板相连的支柱组件,以便允许悬挂地板相对于车架运动。支柱组件可包括与车架相连的第一部件以及形成相对于第一部件竖直运动的支架组件的第二部件。支架组件可包括用于接收地板的地板支承件。第一部件包括导槽,以便支架组件在导槽内运动。支架组件可还包括安装在主体上的前部和侧面载荷轴承,并且,地板支承件固定在主体上以便相对于导槽与主体一起运动。
能量吸收构件还包括连接在车架与所述至少一个弹簧之间的构件,以便改变在至少一个弹簧上的预载荷。连接在车架与至少一个弹簧之间以便改变在至少一个弹簧上的预载荷的所述构件包括设有螺杆的马达。根据一个实施例,可以将至少一个弹簧竖直设置并且连接在所述构件和地板之间,并且,可以将至少一个缓冲器竖直设置并连接在车架和地板之间。
代替支柱组件,能量吸收构件还包括位于地板与车架的底部之间的剪形机构。剪形机构可包括:一对第一和第二剪形臂和一对第三和第四剪形臂。第一剪形臂在第一端处通过可转动地连接至车架的底部并且具有与地板接合的第二端。第二剪形臂在第一端处可转动地连接至地板上并且具有与地板的底部接合的第二端。第三剪形臂在第一端处可转动地连接至车架的底部并且具有与地板接合的第二端。第四剪形臂在第一端处可转动地连接至地板上并且具有与地板的底部接合的第二端部。
至少一个弹簧大致竖直定位并连接在车架和剪形机构或地板之间,并且,至少一个缓冲器可大致竖直定位并连接在车架和剪形机构或地板之间。
作为可选择的方案,至少一个弹簧大致水平位于并连接在车架和剪形机构之间,并且至少一个缓冲器大致水平定位并连接在车架和剪形机构之间。
根据本发明的其它实施例,缓冲部件包括阀。能量吸收构件可还包括与车架连接的液压活塞/缸单元以及能够接收和储存能量的驾驶蓄能器。阀可定位在液压活塞/缸单元与驾驶蓄能器之间。
能量吸收构件可还包括与液压活塞/缸单元、车架和地板连接的支柱组件,以允许悬挂地板相对于车架运动。
在一个实施例中,所述阀包括机械阀(如针型阀)。能量吸收构件可还包括处理器控制阀,其能够允许加压流体到达液压活塞/缸单元和驾驶蓄能器。
在另一实施例中,所述阀还包括第一处理器控制阀。在该实施例中,能量吸收构件可还包括第二处理器控制阀、高度调节蓄能器、第三处理器控制阀和用于控制第一,第二,第三阀的处理器。
处理器可以使第一阀处于第一位置,以便在操作者进入或离开驾驶舱时关闭第一阀。在车辆运动时,处理器可以使第一阀运动至第二位置,以便打开第一阀以允许地板相对于车架运动。
在操作者踏上地板之后,在地板离开中性位置时,处理器可以进行地板高度的调节操作。
在不进行地板高度调节操作时,处理器可以使第二阀运动至关闭状态。处理器也可以使第二阀运动到打开状态,以便在使地板下降至中性位置时,允许释放驾驶蓄能器内的加压空气。
处理器可以使第三阀运动到第二位置,以允许加压流体进入高度调节蓄能器,随后在使地板提升至中性位置时,使第二阀运动至其打开状态。
所有的实施例均包括用以限制上侧和下侧停止位置之间的地板运动的上侧端部止动件和下侧端部止动件。端部止动件可以具有大致弹性特性并由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成,并且,以线性或非线性弹簧刚性系数和缓冲特性设计,以便在地板接触端部止动件时能够使驾驶舒适性达到最佳。
附图说明
图1为根据本发明第一实施例构成的包括操作者支承组件的叉车的透视图;
图2为图1中所示的操作者支承组件的透视图;
图3为形成图2中所示的操作者支承组件的一部分的支柱组件的透视图;
图4为图3所示的支柱组件的分解视图;
图5为根据本发明第二实施例构成的操作者支承组件的透视图;
图5A为带有以虚线所示的地板的与图5类似的视图;
图6为根据本发明第三实施例构成的操作者支承组件的透视图;
图7为根据本发明第四实施例构成的操作者支承组件的透视图;
图7A为形成图7中所示操作者支承组件的一部分的可调节弹簧和缓冲器的透视图;
图7B为形成图7中所示操作者支承组件的一部分的可调节弹簧和缓冲器的俯视图;
图7C~7F为侧视图,其显示了图7中所示的可调节弹簧和缓冲器的第一和第二部件的各种角度位置;
图8为根据本发明第五实施例构成的操作者支承组件的透视图;
图9为根据本发明第六实施例构成的操作者支承组件的示意图;
图10为根据本发明第七实施例构成的操作者支承组件的示意图;
图11为根据本发明第八实施例构成的操作者支承组件的示意图;
图12为根据本发明第九实施例构成的操作者支承组件的透视图,并且形成预载荷调节构件的一部分的杆处于最低位置;
图13为图12中操作者支承组件的透视图,所述杆位于其最高位置;
图14为图12中操作者支承组件的透视图,其中,如图所示,支架组件离开第一和第二上侧止动件;
图15为图12中操作者支承组件的支架组件的透视图;
图16为图12中操作者支承组件的透视图,并且除去了支架组件;
图17为图12中操作者支承组件的透视图,并且除去了支架组件主体的一部分;
图18为根据本发明第十实施例构成的操作者支承组件的透视图,其中,如图所示,支架组件处于最上侧位置;
图19为图18的操作者支承组件的透视图,其中,如图所示,支架组件处于中间位置;
图20为图18的操作者支承组件的透视图,其中,如图所示,支架组件处于最下侧位置;
图21为图18的操作者支承组件的透视图,其中,除去了支架组件,并且如图所示的预载荷调节构件的杆与第二限位开关接合;以及图22为根据本发明第十一实施例构成的操作者支承组件的透视图。
具体实施方式
下面,参见图1进行说明,图1为三轮立式平衡重式叉车10的透视图。将根据本发明第一实施例构成的操作者支承组件100安装在叉车10内。虽然参照立式平衡重式叉车10对本发明进行了说明,但是,本领域技术人员应理解:本发明以及本发明的各种改进同样适用于各种其它的材料装卸车辆。
叉车10还包括:主体12,该主体包括车架14;与车架14的前部相连接的第一和第二从动轮,在图1中仅显示了第一从动轮16;以及与车架14的后部连接的第三转向轮18。第一、第二和第三轮16和18允许叉车10运动通过地面。可以通过多功能控制器MFC控制叉车10的运动速度和方向(向前或向后)。通过舵柄116A控制转向。
使一组叉20与叉支架22连接,该叉支架本身与叉支架支柱组件24相连接以便使叉支架22相对于主体12升高/降低。利用传统控制件实现叉支架22的运动。
为了容纳操作者,在叉车主体车架14设置有驾驶舱30。参见图1和2,形成操作者支承组件100的一部分的悬挂地板110限定了驾驶舱30中的地面。在操作者站立在驾驶舱30中时,操作者的第一只脚接合(即向下推压)在操作者存在传感器40上。在未被压下时,存在传感器40经地板11中的第一孔110A向上延伸,参见图2。必须致动(即压下)传感器40以允许叉车10工作,
制动踏板42延伸通过地板110中的第二孔110B。为了解除制动动作,操作者的第二只脚保持制动踏板42向下。若需要制动,则操作者除去或减小在制动踏板42上的向下力,以便制动踏板42向上竖直运动。
仍参见图2,操作者支承组件100还包括与叉车主体车架14和悬挂地板110相连接的能量吸收构件120,以便叉车运动通过地面时以及在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,能够吸收并分散由叉车10遇到的干扰所产生的至少一部分能量。干扰可能由叉车10通过连续不平地面产生,或因运动通过地面中的较大隆起或较陡斜坡产生。在图1和2所示的实施例中,能量吸收构件120包括支柱组件130、第一和第二拉伸弹簧140和142、缓冲器144以及弹簧预加载调节构件150。
参见图3和4,支柱组件130包括第一元件132和所示实施例中的导槽132A,导槽132A通过例如焊接与叉车主体12的车架14相连接。支柱组件130还包括第二元件134和能够在导槽132A内竖直运动的所示实施例中的支架134A。支架134A包括主体136,其具有允许主体136在导槽132A内竖直运动的前承载件136A和侧承载件136B,参见图3和4。支架134A还包括地板支承件136C,该支承件通过例如焊接与主体136固定结合,以便与主体136一起运动。地板支承件136C设置在地板110之下并且支承驾驶舱30内的地板110。地板支承件136C能够起到地板110的底部支承的作用;因此,地板110通过支承件136C悬挂在地板支承件136C上的驾驶舱30中并且与驾驶舱30和地板支承件136C一起竖直运动。最好,使地板110与支承件136C固定结合。
如图2所示,第一和第二拉伸弹簧140和142在第一端140A和142A处以焊接方式与地板110连接,并且在第二端140B和142B处以可释放方式与形成弹簧预加载调节构件150的一部分的可运动调节托架152结合。还应考虑到:例如通过延伸通过地板110中的孔(未示出),可释放地使弹簧的第一端140A和142A与地板110连接。
缓冲器144可包括活塞杆144A,活塞杆144A通过销145与固定连接在地板110上的托架110C相连。缓冲器144的缸体144B通过螺栓138A和连接板138D与U形托架138相连。U形托架138固定在导槽132A上,该导槽132A如上面所强调的那样被固定在叉车主体车架14上。缸体144B可容纳与活塞杆144A相连以便与活塞杆144A一起运动的活塞/阀组件(未示出)以及在缸体144B内自由浮动的分离器活塞(未示出)。在活塞/阀组件的两侧上提供流体例如油,同时使分离器活塞在一侧上暴露于油并且使其另一侧暴露于气体例如空气。在所说明的实施例中,缓冲器144产生对于压缩和延伸而言是不同的缓冲动作。缓冲器144通过在活塞/阀组件上形成与缓冲力呈比例的压差,引发缓冲运动。流体流过活塞/阀组件中的压缩和延伸节流孔的速率与压缩和延伸速率成比例。在活塞杆144A向下运动(压缩)时,该运动是在弹簧140、142相对于孔收缩时产生的,如下所述,将与所产生的容积差相对应的一定量的流体沿第一方向通过活塞/阀组件中的压缩节流孔推至活塞/阀组件的活塞的相反侧。在活塞杆144A向外运动(延伸)时,该运动是在弹簧140、142相对于缓冲器延伸时产生的,如下所述,一定量的流体沿与第一方向相反的第二方向经活塞/阀组件中的延伸节流孔运动至活塞/阀组件的活塞的相反侧。在压缩和延伸节流孔中使用单向阀以经过适当的节流孔并沿适当的方向导引流体。压缩和延伸节流孔具有不同的尺寸以在压缩和延伸中提供不同的缓冲特性。缓冲器144可包括可以从Stabilus(德国)购得的产品商标为Stab-O-Shoc的缓冲器。通过数学计算,认为缓冲器144在压缩方面应具有4~10磅-秒/英寸的线性缓冲率,以及在延伸方面应具有10~20磅-秒/英寸的线性缓冲率,并且具有在大约1~大约5英寸(最好为2英寸)之间的行程长度。可以使用其它的缓冲特性(例如可变化的缓冲特性)来提供其它理想的缓冲器响应。
弹簧140和142起到至少吸收在叉车10沿地面运动时叉车10碰到的干扰所产生的一部分能量的作用。弹簧140和142响应于接收动能延伸(对于隆起而言)和收缩(对于坑而言),并且,因此将动能储存作为势能。缓冲器144起到当弹簧140和142在延伸或收缩后恢复至初始位置时能够从吸收弹簧140和142中释放的能量的作用,即,缓冲器144能够将动能转化为热。在使弹簧140和142延伸或收缩时,缓冲器144还能够执行缓冲功能。通过吸收和分散叉车10遇到干扰时产生的能量,弹簧140和142和缓冲器144起到能够大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量的作用。
将也形成预加载调节构件150的一部分的安装托架154固定在U形托架138上。安装托架154支承使螺杆156A转动的马达156。螺杆156A通过可运动托架152的背板152A中的螺纹孔。通过启动马达156以使螺杆156A沿第一转动方向或与第一转动方向相反的第二转动方向转动,从而使可运动托架152竖直运动远离U形托架138或朝向该U形托架138竖直运动。当托架152运动远离托架138并朝向马达156运动时,使弹簧140和142延伸(即,伸长),以便增加在每个弹簧140和142上的预载荷。当使托架152沿朝向托架138并远离马达156的方向运动时,减小在弹簧140和142上的预载荷。
使上侧止动件138B与U形托架138固定连接以便限制支架组件134A的向上运动。将一个或者多个下侧止动件(未示出)固定在地板110的下表面110D上以限制地板110相对于车架14的底部(在图1和图2中未示出)的向下运动,即,下侧止动件接合叉车主体车架14的底部以防止地板110和支架组件134A的进一步向下运动。上侧和下侧止动件通常自身具有弹性并被设计成在地板110与止动件接触时能够使振动传递降至最小。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。在优选实施例中的止动件提供力偏转特性,即,如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转量。
优选地,地板110的位置位于支架组件134A接合上侧止动件138B的上侧停止位置与地板110上的下侧止动件接合车架14的底部的下侧停止位置之间的中性位置处。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中央位置的±15%范围内的预定位置。即,“中性位置”为预定位置,其可包括在上侧和下侧停止位置之间的中途位置或可以由落入中途或中心位置的±15%范围内的另一位置限定。地板110在其上侧和下侧停止位置之间运动的最大距离可以为大约1英寸~大约5英寸,最好为大约2英寸。
当体重较轻的操作者位于地板110上时,可以使地板110从中性位置朝向上侧止动件138B运动。相反,在体重较重的操作者位于地板110上时,可以使地板110从中性位置朝车架14的底部运动。以便在操作者踏上地板110上之后,允许地板110位于中性位置处,驱动马达156以使螺杆156A沿适当的方向转动,从而改变在弹簧140和142上的预载荷,以便使地板110重新位于其中性位置处。
应考虑到:可以设置开关(未示出)或其它位置感测型装置,以在地板110远离其中性位置时能够在地板重量调节操作期间进行感测,从而通过开关向处理器产生适当的信号,该处理器使马达156以适当的方向驱动螺杆156A,以使地板110运动至其中性位置处。可以想到:处理器可以实现地板重量的调节操作,以便在操作者进入驾驶舱30并起动存在传感器40之后,立刻使地板运动至其中性位置。作为可选择的方案,操作者可手动地起动一个或多个开关(未示出)以沿适当的方向驱动马达156,以便使地板110运动至中性位置,在地板110与设置在车架14的壁上的对准标记(未示出)对准时,操作者可以看到该位置。认为地板110可以接收重量在非常宽的范围内(例如,大约100磅~大约300磅)的操作者,并且,通过改变在弹簧140和142上的预载荷,仍可以使其位于中性位置。
优选地,操作者支承组件100具有大约1.5~大约2.5Hz的自然频率。另外,优选地,在叉车10的正常操作期间,地板110通常仅在正好落入其上侧停止位置和下侧停止位置内的位置范围内运动。认为与支承重量为大约100磅~大约300磅的操作者的地板110相连接并且能够实现这两个目的的能量吸收构件120可包括第一和第二弹簧240和242,这些弹簧具有大约6英寸~大约12英寸的放松长度(在与地板110与可动调节托架152连接之前)以及大约25磅/英寸~大约200磅/英寸的弹簧刚性系数。
应注意:能量吸收构件120的尺寸较小以允许易于将构件120安装在或使其位于叉车主体车架14的驾驶舱内壁14A之后,参见图1,其中使壁14A断开以允许可以看见构件120。同样,地板支承件136C的尺寸较小以允许其易于位于地板110与车架14的底部之间。
认为由于操作者支承组件100能够将传递至驾驶者的冲击和振动降至最小;能够降低车辆驾驶刚性;允许非常大的操作者体重范围,即100磅~300磅;在车辆操作期间,确保可接受的驾驶质量,即舒适性;在操作者进出车辆时,保持可接受的强度;以及可以以可接受的成本制造,因此,操作者支承组件100是有益的。
在图5和5A中显示了根据本发明第二实施例构成的操作者支承组件200,其中,相同的附图标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件200装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件200包括地板110和与叉车主体车架14以及悬挂地板110相连接的能量吸收构件220,能量吸收构件220用于在叉车运动通过地面时、在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,能够吸收并分散因叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。能量吸收构件220包括剪形机构230、第一和第二拉伸弹簧240和242以及缓冲器244。在该实施例中,第一和第二拉伸弹簧240、242和缓冲器244通常沿竖直方向位于并连接在叉车主体车架14和地板110之间。在使地板110与剪形机构230连接时,如下所述,第一和第二拉伸弹簧240、242和缓冲器244可选地在叉车主体车架14与剪形机构230之间连接。可考虑仅使用一个拉伸弹簧代替第一和第二拉伸弹簧240、242。
剪形机构230包括一对第一和第二剪形臂232和234以及一对第三和第四剪形臂236和238。第一剪形臂232在第一端232A处通过块件232D可转动地连接至车架14的底部14B并且具有设有辊232C的第二端232B,该辊能够沿与地板110的底面110D固定连接的第一导轨110E前后运动。第二剪形臂234在第一端234A处通过块件234D可转动地连接到地板110上并且具有设有辊234C的第二端234B,该辊与车架14的底部14B可运动的接合。第三剪形臂236在第一端236A处、通过块件236D可转动地连接至车架14的底部14B并且具有设有辊236C的第二端236B,该辊能够沿与地板110的底面110D固定连接的第二导轨110F前后运动。第四剪形臂238在第一端238A处、通过块件238D可转动地连接至地板110上并且具有设有辊282C的第二端238B,该辊与车架14的底部14B可运动的接合。
如图5和5A所示,第一和第二拉伸弹簧240、242在第一和第二端240A和242A处与地板110相连并且在第二端240B和242B处、通过螺栓240C和242C与叉车主体车架14相连。缓冲器244可包括可从Stabilus(德国)购得的产品商标为Stab-O-Shoc的缓冲器。通过数学计算,认为缓冲器244在压缩方面应具有4~10磅-秒/英寸的线性缓冲率,并且在延伸方面具有10~20磅-秒/英寸的线性缓冲率,并且具有大约1~大约5英寸,优选为2英寸的行程长度。缓冲器244包括活塞杆244A,活塞杆244A通过销245与固定连接在地板110上的托架210C相连。缓冲器244的缸体244B通过螺栓244C与车架14相连。
剪形机构230位于地板110之下并支承在叉车驾驶舱30内的地板110,参见图5。剪形机构230起到地板110的底部支承的作用。因此,将地板110悬挂在剪形机构230上的驾驶舱30中。由于第一和第二拉伸弹簧240和242的可转动关系以及第三和第四臂236和238的可转动关系,并且由于辊234C和238C能够沿车架14的底部14B运动,并且辊232C和236C能够沿轨道110E和110F运动,因此,当叉车在沿地面运动期间遇到干扰时,剪形机构230能够沿由图5中箭头202所示的竖直方向上下运动。地板110与剪形机构230一起运动。弹簧240和241能够起到在叉车沿地面运动时由叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分的功能。弹簧240和242响应接收动能延伸或收缩,因此,能够将动能储存为势能。缓冲器244起到在当弹簧240和242在延伸或收缩后恢复至初始位置时吸收弹簧240和242释放的能量的作用,即,缓冲器244能够将储存在弹簧240和242中的能量转化为热。在使弹簧240和242延伸或收缩时,缓冲器244还能够实现缓冲功能。通过吸收和分散叉车遇到的干扰所产生的能量,弹簧240、242和缓冲器244能够大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量。
在图6中显示了根据本发明第三实施例构成的操作者支承组件300,其中,相同的附图标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件300装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件300包括悬挂地板110和与叉车主体车架14的底部14B以及悬挂地板110相连接的能量吸收构件320,能量吸收构件320用于在叉车运动通过地面时、在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,吸收并分散因叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。能量吸收构件320包括剪形机构230、第一和第二拉伸弹簧340和342以及缓冲器344。以与图5和5A中所示的剪形机构相同的方式构成剪形机构230。在该实施例中,但是,第一和第二拉伸弹簧340、342和缓冲器344通常沿水平方向布置并连接在叉车主体车架14和剪形机构230之间。还可考虑:仅使用一根拉伸弹簧代替第一和第二拉伸弹簧340、342。
第一和第二拉伸弹簧340、342在第一端340A和342A处通过横杆231与剪形机构230相连并且在第二端340B和342B处通过横杆14C与叉车主体车架底部14B相连。缓冲器344可包括从Stabilus(德国)购得的产品商标为Stab-O-Shoc的缓冲器。通过数学计算,认为缓冲器244在压缩方面应具有4~10磅-秒/英寸的线性缓冲率,并且在延伸方面具有10~20磅-秒/英寸的线性缓冲率,并且具有大约1~大约5英寸(最好为2英寸)的行程长度。缓冲器344可包括与横杆231相连的活塞杆344A。缓冲器344的缸体344B通过横杆14C与车架底部14B相连。
弹簧340和342起到至少吸收由装有操作者支承组件300的叉车10碰到的干扰所产生的能量的一部分的作用。弹簧340和342能够接收在弹簧340和342的延伸或收缩时产生的能量。通过延伸或收缩,弹簧340和342存储势能。缓冲器344起到当弹簧340和342在延伸或收缩后恢复至初始位置时能够吸收弹簧340和342释放的能量的作用,即,缓冲器344能够将来自弹簧340和342的能量转化为热量。在使弹簧340和342延伸或收缩时,缓冲器344还能够实现缓冲功能。通过吸收和分散由叉车遇到的干扰所产生的能量,弹簧340和342和缓冲器344能够大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量。
在图7和图7A~7F中显示了根据本发明第四实施例构成的操作者支承组件400,其中,相同的附图标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件400装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件400包括悬挂地板110和与叉车主体车架14以及悬挂地板110相连的能量吸收构件420,能量吸收构件420能够在叉车运动通过地面时、在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,吸收并分散因叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。能量吸收构件420包括剪形机构230以及可调节弹簧和缓冲器组件430。以与图5和图5A所示相同的方式构成剪形机构230。
可调节弹簧和缓冲器组件430包括第一部件432和第二部件436,其中,所述第一部件可以绕由使第一部件432与叉车主体车架14的延伸件14C相连的螺栓/螺母组件434A限定的第一枢轴点434转动,所述第二部件可以绕由使第二部件436与叉车主体车架14的侧壁14D相连的螺栓/螺母组件438A限定的第二枢轴点438转动,参见图7,7A和7B。如图7C~7F最好地所示,第一枢轴点434与第二枢轴点438隔离开。销432P从第一部件432向外伸出并与剪形机构230的横向件230A相连,以便将剪形机构230的向上和向下运动传递至第一部件432,从而使第一部件432绕第一枢轴点434转动。
参见图7A和7B,弹簧440和缓冲器444在第一和第二部件432和436之间延伸并与这些部件相结合。弹簧440的第一端440A与从第一部件432伸出的螺栓432A相连。弹簧440的第二端440B与从第二部件436伸出的螺栓436A相连。缓冲器444的活塞杆444A与第一部件432的延伸部分432B相连。缓冲器444的缸体444B与从第二部件436伸出的螺栓436B相连。
剪形机构230位于地板110之下并支承在叉车驾驶舱30内的地板110,参见图7。剪形机构230起到地板110的底部支承的作用;因此,将地板110悬挂在剪形机构230上的驾驶舱30中。地板110与剪形机构230一起运动。如上面所强调的那样,销432P从第一部件432伸出并以固定方式与剪形机构230的横向件230A相连。因此,能够将剪形机构230与地板110的运动传递至第一部件432。
弹簧440起到至少吸收在叉车10沿地面运动时叉车碰到的干扰所产生的能量的一部分的作用。弹簧440能够延伸和收缩,从而能够吸收能量。缓冲器444起到当弹簧440延伸或收缩时吸收从弹簧440中释放的能量的作用,即缓冲器444能够将存储在弹簧440内的能量转化为热量。在使弹簧440延伸或收缩时,缓冲器444还能够实现缓冲功能。通过吸收和分散叉车10遇到的干扰所产生的能量,弹簧440和缓冲器444能够大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量。
第二部件436包括可以由操作者握持的杆部分436C。第二部件436还包括凸起(未示出),该凸起适于由形成于叉车主体车架14的侧壁14D中的多个凹槽14E中的一个接收,以便使第二部件436保持在理想的位置。通过握住杆部分436C,操作者可以使第二部件436绕第二枢轴点438转动以使其位置相对于侧壁14D改变,参见图7C和7F。通过改变第二部件436的角度位置,可以改变在弹簧440上的预载荷及其相对于侧壁14D的角度位置。如图7C和7F所示,通过使第二部件436逆时针转动,能够略微增加弹簧440的长度,以便增大弹簧440上的预载荷。通过增大弹簧440上的预载荷,由弹簧440施加在第一部件432上的力F的值增大,参见图7C。另外,将图7C和图7F相比,弹簧随着第二部件436的逆时针转动变得更竖直地定位。由弹簧440施加到第一部件432上的力F可分解成两个分量FX和FY,参见图7C。当使弹簧440更竖直地定位时,力的分量FY的值增大。因此,当使第二部件436逆时针转动时,通过弹簧440沿Y方向施加在剪形机构230以及地板110上的力增大。相反,在使第二部件436顺时针转动时,通过弹簧440沿Y方向施加在剪形机构230以及地板110上的力减小。
使上侧止动件414A与叉车主体车架14的侧壁14D固定连接,以便限制地板110向上运动,参见图7。将一个或者多个下侧止动件(未示出)固定在地板110的下表面110D上以限制地板110相对于车架14的底部14B向下运动,即,下侧止动件接合底部14B以防止地板110进一步向下运动。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。在优选实施例中的止动件提供了力偏转特性,即如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转量。
优选地,地板110的位置位于地板110接合上侧止动件414A的上侧停止位置与地板110上的下侧止动件接合车架14的底部的下侧停止位置之间的中性位置。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中央位置的±15%范围内的预定位置。当地板110位于其上侧停止位置处时,如图7C所示,使可调节弹簧和缓冲器组件430的第一部件432定位;当地板110位于其下侧停止位置处时,如图7E所示的,使第一部件432定位;并且,当地板110位于其中性位置处时,如图7D所示的,使第一部件432定位。地板110在其上侧和下侧停止位置之间运动的最大间距可以为大约1英寸~大约5英寸,优选为大约2英寸。
当体重较轻的操作者位于地板110上时,可以使地板110从中性位置朝上侧止动件414A运动。相反,在体重较重的操作者位于地板110上时,可以使地板110从中性位置朝向车架14的底部14B运动。为了在操作者踏上地板110上之后,允许地板110位于中性位置处,操作者握住杆部分436C并以适当的方向转动第二部件436,以便改变在弹簧440上的预载荷以及其角度方位,从而使地板110重新位于其中性位置处。可以在车架的侧壁上设置标记(未示出),该标记在与地板110对准时,能够指示操作者地板110已经运动至其中性位置。认为地板110可以接收体重落入非常宽范围(例如大约100磅~大约300磅)内的操作者,并且,通过改变在弹簧440的预载荷和角度位置仍能使地板运动至其中性位置。
优选地,操作者支承组件400具有大约1.5~大约2.5Hz的自然频率。另外,优选地,在叉车10的正常操作期间,地板110通常仅在正好落入其上侧停止位置和下侧停止位置内的位置范围内运动。认为与支承重量为大约100磅~大约300磅的操作者的地板110相连并且能够实现这两个目的的能量吸收构件420可包括弹簧440,弹簧440具有大约6英寸~大约10英寸的放松长度(在与第一和第二部件432和436连接之前)以及大约50磅/英寸~大约200磅/英寸的弹簧刚性系数。
应注意:能量吸收构件420的尺寸较小以允许易于将能量吸收构件420安装在或使其位于叉车主体车架14的驾驶舱内壁之后。
认为由于操作者支承组件400能够将传递至驾驶者的冲击和振动降至最小;能够降低车辆驾驶的难度;允许非常大的操作者体重范围,即100磅~300磅;在车辆操作期间,提供可接受的驾驶质量,即柔和性;在操作者进出车辆时,保持可接受的强度;以及可以以可接受的成本制造,因此,操作者支承组件400是有益的。
在图8中显示了根据本发明第五实施例构成的操作者支承组件500,其中,相同的标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件500装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件500包括悬挂地板110和与叉车主体车架14以及悬挂地板110相连的能量吸收构件520,能量吸收构件520用于在叉车运动通过地面时以及在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,能够吸收并分散因叉车碰到干扰所产生的能量的至少一部分。能量吸收构件520包括支柱组件130以及可调节弹簧和缓冲器组件530。
支柱组件130以与图2~4所示相同的方式构成。支柱组件130包括与叉车主体12的车架14固定连接的导槽132A以及能够在导槽132A内竖直运动的支架组件134A。支架组件134A包括主体136和地板支承件136C。
可调节弹簧和缓冲器组件530包括第一部件532和第二部件536,其中,所述第一部件可以绕由使第一部件532与叉车主体车架14的侧壁14D相连的销534A限定的第一枢轴点534转动,所述第二部件可以绕由使第二部件536与叉车主体车架14的侧壁14D相连接的销538A限定的第二枢轴点538转动。第一枢轴点534与第二枢轴点538隔离开。缆索532A从第一部件532向外伸出并与支架组件134A固定相连,以便将支架组件134A的向上和向下运动传递至第一部件532。
延伸弹簧540在第一和第二部件532和536之间延伸并与它们相连,同时缓冲器544在第一部件532和壁14D之间延伸并与它们相连。弹簧540的第一端540A与从第一部件532伸出的螺栓532A相连。弹簧540的第二端540B与从第二部件536伸出的螺栓536A相连。缓冲器544的活塞杆544A与第一部件532相连。缓冲器544的缸体544B与从侧壁14D伸出的螺栓/块组件14F相连。
地板支承件136C设置在地板110之下并且支承驾驶舱内的地板110。支架组件134A起到地板110的底部支承的作用;因此,地板110通过支架组件134A悬挂在驾驶舱中。地板110与支架组件134A一起运动。如上面强调的那样,缆索532A从第一部件532伸出并与支架组件134A固定相连。因此,能够将支架组件134A和地板110的运动传递至第一部件532。
弹簧540起到至少吸收在叉车10沿地面运动时叉车碰到的干扰所产生的能量的一部分的作用。弹簧540延伸或收缩,从而通过弹簧540能够储存势能。缓冲器544起到当弹簧540在延伸或收缩时吸收由弹簧540形成的能量,即,缓冲器544能够将存储在弹簧540中的能量转化为热量。在使弹簧540延伸和收缩时,缓冲器544还能够实现缓冲功能。通过吸收和分散叉车遇到的干扰所产生的能量,弹簧540和缓冲器544起到大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量的作用。
第二部件536包括具有用于接收缆索536E的开口的突片536D,操作者可以抓住缆索来调节第二部件536相对于壁14D的角度位置。一旦已对第二部件536的角度进行了调节,便将缆索系在从壁14D伸出的元件(未示出)上,以便将第二部件536保持在固定位置处。通过改变第二部件536的角度位置,可以改变弹簧540上的预载荷及其相对于第一部件532的角度位置。当通过使第二部件536逆时针转动,能够增加通过弹簧540沿Y方向施加在支架组件134A上的力。相反,当使第二部件536顺时针转动时,通过弹簧540沿Y方向施加在支架组件134A上的力减小。
使上侧止动件(未示出)与叉车主体车架14固定相连,以便限制地板110的向上运动。将一个或者多个下侧止动件(未示出)固定在地板110的下表面110D上以限制地板110相对于车架14的底部(在图8中未示出)的向下运动,即,下侧止动件接合该底部以防止地板110进一步向下运动。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。在优选实施例中的这些止动件能够提供力偏转特性,即,如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转度。
优选地,地板110位于地板110接合上侧止动件的上侧停止位置与地板110上的下侧止动件接合车架14的底部的下侧停止位置之间的中性位置处。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中央位置的±15%范围内的预定位置。
当体重较轻的操作者位于地板110上时,可以使地板110从中性位置朝向上侧止动件运动。相反,在体重较重的操作者位于地板110上时,可以使地板110从中性位置朝向车架14的底部运动。为了在操作者踏上地板110上之后,允许地板110位于其中性位置处,操作者握住并拉动绳索536E,以便使第二部件536沿适当的方向转动,从而改变在弹簧540上的预载荷及其角度方位,从而使地板110重新位于其中性位置处。可以在车架的壁上设置标记(未示出),该标记在与地板110对准时,能够指示操作者地板110已经运动至其中性位置。认为地板110可以接收体重落入非常宽范围(例如大约100磅~大约300磅)内的操作者,并且通过改变在弹簧440上预载荷仍能使地板运动至其中性位置。
在图9中显示了根据本发明第六实施例构成的操作者支承组件600,其中,相同的标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件600装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件600包括悬挂地板110和与叉车主体车架14以及悬挂地板110相结合的能量吸收构件620,能量吸收构件620用于在叉车运动通过地面时、在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,能够吸收并分散因叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。能量吸收构件620包括支柱组件130以及悬挂系统630。
支柱组件130以与图2~4所示相同的方式构成。支柱组件130包括与叉车主体12的车架14固定连接的导槽132A以及能够在导槽132A内竖直运动的支架组件134A。支架组件134A包括主体136和地板支承件136C。
悬挂系统630包括液压活塞/缸单元640、针型阀650、充气蓄能器660(此处也称为驾驶蓄能器)以及管路670。液压活塞/缸单元640的缸体642固定在叉车主体12的车架14上。通过螺栓将单元640的活塞杆644固定在支架组件134A的主体136上,以便活塞杆644与地板110一起运动。将活塞杆644螺纹旋入、通过螺栓连接至或以其它方式连接至活塞644A上,活塞644A也形成了单元640的一部分并且可以在缸体642内运动。缸体642的第一部分642A,即活塞644A上方的部分,设有开口642B,以便允许在大气压力下的空气A进入缸体部分642A内。缸体642的第二部分642C,即在活塞644A之下的部分,填充有液压流体HF。因此,活塞644A分隔两个缸体部分642A和642C并限定了阻挡部分,以防止空气和液压流体HF在缸体642内混合。
针型阀650约束或限制了液压流体从液压活塞/缸单元640流入充气畜能器660以及从空气畜能器660进入液压活塞/缸单元640。
隔膜661设置在空气畜能器660中,以将空气畜能器660中的内部分成在下侧部分660A和上侧部分660B。下侧部分660A填充有液压流体HF,而上侧部分660B填充有加压空气PA。应考虑到:可以对上侧部分660B填充其它气体,如氮气。在图9中所示的实施例中,一旦在制造期间对上侧部分660B进行了加压,在畜能器的上侧部分660B中的空气PA的量就不会改变。加压空气PA对液压流体HF施加力,以便在蓄能器660和缸体642内的液压流体HF处于压力下。管路670允许液压流体HF从活塞/缸单元640、经针型阀650进入蓄能器660内并从蓄能器660、经针型阀650经进入活塞/缸单元640内。应考虑到:可以通过其它已知类型的等效蓄能器(如活塞/缸式或囊式蓄能器)来代替图9中所示的隔膜式蓄能器。
地板支承件136C位于地板110之下并且支承驾驶舱内的地板110。支架组件134A起到地板110的底部支承的作用;因此,地板110通过支架组件134A悬挂在驾驶舱中。地板110与支架组件134A一起运动。如上面强调的那样,活塞杆644与支架组件134A固定相连。因此,能够将支架组件134A和地板110的运动传递至活塞杆644和活塞644A。
当包括操作者支承组件600的叉车运动通过坑时,活塞644A和活塞杆644在缸体642中向上运动,参见图9中箭头A所示。该运动使液压流体HF通过蓄能器660供给并穿过针型阀650进入缸体的第二部分642C。在将液压流体HF供给至缸体的第二部分642C之后,由于操作者的体重再次作用于地板110上,因此,活塞644A和活塞杆644以相反的方向(即,在缸体642中向下)运动,从而迫使液压流体HF以相反的方向经针型阀650进入蓄能器660。针型阀650产生缓冲效果。即,针型阀6501起到将运动的加压流体(即,从蓄能器660、经针型阀650进入缸体642内并从缸体642、经针型阀650进入蓄能器660的流体)的动能转换为热量。针型阀650的缓冲速度由针型阀650内的开口尺寸以及液压流体HF的特性限定。
当包括操作者支承组件600的叉车运动通过隆起时,活塞644A和活塞杆644在缸体642中向下运动,参见图9中箭头B所示。该运动迫使液压流体HF从缸体的第二部分642C、经针型阀650进入蓄能器660内。当通过活塞644A迫使液压流体HF穿过针型阀650进入蓄能器660内时,在蓄能器660内的加压气体PA迫使液压流体以相反的方向经针型阀650回流进入缸体642内。针型阀650响应流体运动产生缓冲效果。即,针型阀650起到将运动的加压液压流体HF(即,从缸体642、经针型阀650进入蓄能器660并从蓄能器660、经针型阀650进入缸体642内的液压流体HF)的动能转换为热量。空气和蓄能器660起到弹簧的作用。即,蓄能器660和空气起到存储由于活塞644A的向下运动而迫使液压流体HF从缸体的第二部分642C、经针型阀650进入蓄能器660内所产生的势能的作用。
通过吸收和分散叉车遇到的干扰所产生的能量,悬挂系统630起到大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量。
使上侧止动件(未示出)与叉车主体车架14固定连接以便限制地板110的向上运动。将一个或者多个下侧止动件(未示出)固定在地板110的下表面110D上以限制地板110相对于车架14的底部(在图9中未示出)的向下运动,即,下侧止动件接合该底部以防止地板110进一步向下运动。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。在优选实施例中的这些止动件能够提供力偏转特性,即,如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转量。
优选地,地板110位于地板110接合上侧止动件的上侧停止位置与地板110上的下侧止动件接合车架14的底部的下侧停止位置之间的中性位置处。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中央位置的±15%范围内的预定位置。
优选地,选择蓄能器660中的空气PA的量(或在操作者没有位于地板110上时蓄能器660内的相应空气压力),以便在具有预定体重的操作者位于地板110上时,地板110仍处于中性位置的预定范围内,即在等于中性位置的±15%的范围内。例如,如果将蓄能器660预填充至第一压力(如67磅/英寸2),则体重在第一重量范围(如大约250磅~大约300磅)内的操作者可以位于地板110上,同时,地板110在正常操作条件下保持在中性位置的预定范围内。作为另一个例子,如果将蓄能器660预填充至第二压力(如30磅/英寸2),则体重在第二重量范围(如大约100磅~大约125磅)内的操作者可以位于地板110上,同时,地板110在正常操作条件下保持在中性位置的预定范围内。另外,优选地选择针型阀650中开口或节流孔的尺寸以及液压流体HF的特性,以便限定通过针型阀650的流速,从而在叉车运动通过被叉车碰到的通常尺寸的隆起或干扰时,能够防止地板110接合上侧止动件,另外,允许针型阀650能够迅速降低通常由叉车碰到的干扰产生的能量。
在图10中显示了根据本发明第七实施例构成的操作者支承组件700,其中,相同的标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件700装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件700包括悬挂地板110和与叉车主体车架14以及悬挂地板110结合的能量吸收构件720,能量吸收构件720用于在叉车运动通过地面时、在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,能够吸收并分散因叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。能量吸收构件720包括支柱组件130以及悬挂系统730。
支柱组件130以与图2~4所示相同的方式构成。支柱组件130包括与叉车主体12的车架14固定连接的导槽132A以及能够在导槽132A内竖直运动的支架组件134A。支架组件134A包括主体136和地板支承件136C。
悬挂系统730包括液压活塞/缸单元640、两位四通比例阀740,驾驶蓄能器742、第一流量限制器或节流孔750、二通截止型气动阀760、高度调节蓄能器762、第二流量限制器或节流孔752、两位三通电磁阀770、处理器780以及在液压活塞/缸单元640、阀740、760和770、蓄能器742和762和节流孔750和752之间延伸的管路790。阀740、760和770的操作由处理器780控制。
液压活塞/缸单元640以与图9所示的相同的方式构成。液压活塞/缸单元640包括固定在叉车主体12的车架14上的缸体642。通过螺栓将单元640的活塞杆644固定在支架组件134A的主体136上,以便活塞杆644与地板110一起运动。将活塞杆644螺纹旋入、通过螺栓连接至或以其它方式连接至活塞644A上,活塞644A也形成了单元640的一部分并且可以在缸体642内运动。缸体642的第一部分642A,即活塞644A上方的部分,设有开口642B,以便允许在大气压力下的空气A进入缸体部分642A内。缸体642的第二部分642C,即在活塞644A之下的部分,填充有液压流体HF。
如上强调的那样,通过处理器780控制两位四通比例阀740的操作。在第一位置处,阀740处于关闭状态,以便不允许液压流体进入或离开缸体的第二部分642C。在处于其关闭状态下,阀740保持缸体642内的流体容积恒定,以便将地板110相对于叉车主体12的车架14锁定在固定位置处。在操作者进出驾驶舱30时,被锁定在固定位置处的地板110为操作者提供了稳定的感觉。处理器780起到在叉车在不运行时(即当没有动力传递到第一和第二从动轮)使阀740运动到第一位置的作用。
在第二位置处,阀740处于打开状态,以允许液压流体HF从缸体642流至蓄能器742并从蓄能器742流至缸体642。通过处理器780控制阀740内的开口的尺寸,以便阀740实现缓冲功能。最好限定阀的开度以实现理想的缓冲功能,即迅速降低通常由叉车碰到的干扰产生的能量。在所说明的实施例中,在操作者选择行驶方向时,处理器780使阀740打开,以便向第一和第二从动轮提供动力。优选地,处理器780使阀740慢慢打开,以便在基本上没有引起操作者注意的解锁时,能够使地板110作任意运动。在处理器780可关闭阀740,以便在操作者不再下压存在传感器40时,能够将地板110锁定就位。
在驾驶蓄能器742内设有隔膜743,以使蓄能器742的内部分为下部742A和上部742B。驾驶蓄能器742的下部742A填充液压流体HF,而上部742B填充有加压空气PA。应考虑到:可以对上部742B填充其它气体,如氮气。如下所述,可以改变蓄能器上部742B中空气PA的量。在阀740处于其第二位置时,蓄能器上部742B中的加压空气PA对蓄能器下部742A中的液压流体HF施加力,以便蓄能器下部742A以及缸体第二部分642C中的液压流体HF的压力大致相等。应强调的是:在阀740处于其第二位置处时,在缸体642、阀740和蓄能器660之间延伸的管路790限定了液压流体HF从液压活塞/缸单元640、经阀740进入蓄能器742内并从蓄能器762、经阀740进入液压活塞/缸单元640内的路径。应考虑到:可以通过其它已知类型的等效蓄能器(如活塞/缸式或囊式蓄能器)来代替隔膜式蓄能器742。
如下所述,当处理器780没有实现地板高度调节操作时,处理器780将二通截止型气动阀760保持在关闭状态。在阀760关闭的状态下,加压空气不会进入或离开蓄能器742。
地板支承件136C设置在地板110之下并且支承驾驶舱内的地板110。支架组件134A起到地板110的底部支承的作用;因此,地板110通过支架组件134A悬挂在驾驶舱中。地板110与支架组件134A一起运动。如上面强调的那样,活塞杆644固定连接至支架组件134A上。因此,能够将支架组件134A和地板110的运动传递至活塞杆644和活塞644A。
假设阀740处于其第二位置而阀760处于其关闭状态,当包括操作者支承组件700的叉车运动通过坑时,活塞644A和活塞杆644在缸体642中向上运动,参见图10中箭头A所示。该运动使液压流体HF由蓄能器742经阀740供给进入缸体的第二部分642C。在将液压流体HF供给至缸体的第二部分642C之后,由于操作者的体重再次作用于地板110上,因此,活塞644A和活塞杆644以相反的方向(即,在缸体642中向下)运动,从而迫使液压流体HF以相反的方向经阀740进入蓄能器742内。如上所述,最好通过处理器780限定阀740的开度以便使缓冲达到最佳。阀740通过将运动的加压流体(即,从蓄能器742、经针型阀740进入缸体642内并从缸体642、经针型阀740进入蓄能器742的液压流体)的动能转换为热量来实现缓冲。
假设阀740处于其第二位置而阀760处于其关闭状态,当包括操作者支承组件700的叉车运动通过隆起时,活塞644A和活塞杆644在缸体642中向下运动,参见图10中箭头B所示。该运动迫使液压流体HF从缸体的第二部分642C经阀740进入蓄能器742内。在通过活塞644A迫使液压流体HF经阀740进入蓄能器742之后,蓄能器742内产生的增大的空气压力迫使液压流体以相反的方向经阀740回流进入缸体642内。如上面强调的那样,针型阀740响应流体运动产生缓冲效果。即,阀740起到将运动的加压液压流体HF(即,从缸体642经阀740进入蓄能器742并从蓄能器742经阀740进入缸体642内的液压流体HF)的动能转换为热量的作用。空气和蓄能器742起到弹簧的作用。即,蓄能器742和空气起到存储迫使液压流体HF从缸体的第二部分642C、经阀740进入蓄能器742内所产生的势能的作用。
使上侧止动件(在图10未示出)与叉车主体车架14固定相连以便限制地板110的向上运动。将一个或者多个下侧止动件(未示出)固定在地板110的下表面110D上以限制地板110相对于车架14的底部(在图10中未示出)的向下运动,即,下侧止动件接合该底部以防止地板110进一步向下运动。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。在优选实施例中的这些止动件能够提供力偏转特性,即,如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转量。
优选地,地板110位于地板110接合上侧止动件的上侧停止位置与地板110上的下侧止动件接合车架14的底部的下侧停止位置之间的中性位置处。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中央位置的±15%范围内的预定位置。
当体重较轻的操作者位于地板110上时,被解锁后的地板110可以运动以便从中性位置朝上侧止动件运动。相反,在体重较重的操作者位于地板110上时,被解锁后的地板110可以运动以便从中性位置朝向车架14的底部运动。为了在操作者踏上地板110上并且地板110被解锁之后,允许地板110运动至其中性位置,处理器780进行地板高度调节操作。该操作是正好在地板110被解锁之后在所示的实施例中进行的。如上面强调的那样,在站立在地板110上的操作者选择叉车的行驶方向时,即在对第一和第二从动轮提供动力时,可以解锁地板110。
可以设置固定在叉车主体车架14上的传感器744(如常规线性位置传感器),以便在使地板离开其预定中性位置时进行检测。作为可选择的方案,可以设置开关(如常规微型开关),以便在使地板110已离开其中性位置时进行感测。如下面将进一步说明的那样,处理器780在实现地板高度调节操作时控制二位四通比例阀740、二通截止型气动阀760以及二位三通电磁阀770的操作,以使地板110运动至其中性位置。认为地板110可以接受体重范围落入非常大范围(例如,大约100磅~大约300磅)内的操作者,并且在操作者踏上地板110上并解锁地板110之后,仍使其运动至中性位置。
当处理器780在地板高度调节操作期间根据由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向上运动时,处理器780使加压空气加入蓄能器742。当处理器780在地板高度调节操作期间根据由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向下运动时,处理器780从蓄能器742放出加压空气。下面,将对用于向蓄能器742加入或从蓄能器742释放的加压空气的设备和工艺步骤进行说明。
当处理器780没有进行地板高度调节操作时,处理器780使二通截止型气动阀760保持在关闭状态。在阀760关闭时,加压空气不会进入或离开蓄能器742。
在高度调节蓄能器762内设置隔膜763,以使蓄能器762的内部分为下部762A和上部762B。如在下面将进一步说明的那样,蓄能器762的下部762A可以填充液压流体HF,而蓄能器762的上部762B包含加压空气PA。应考虑到:上部762B可以包括其它气体,如氮气。还可考虑:可以通过其它已知形式的等效蓄能器(如活塞/缸式或囊式蓄能器)来代替隔膜式蓄能器762。例如,由于活塞/缸式蓄能器的可使用容积范围大于隔膜式蓄能器的可使用容积范围,因此,活塞/缸式蓄能器是有益的。
在处理器780没有进行地板高度调节操作时,处理器780使二位三通电磁阀770保持在第一位置以允许在蓄能器762的下部762A中所容纳的液压流体从下部762A经阀770排入液压流体储存器784。
蓄能器742和762中的空气总量被固定。但是,可以使空气从驾驶蓄能器742运动至高度调节蓄能器762,反之亦然。因此,可以改变蓄能器742中的空气的一部分,该部分包括蓄能器742和762中的空气总量的一部分。
当处理器780在地板高度调节操作期间根据基于由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向上运动时,处理器780最初使二通截止型气动阀760保持在其关闭状态。在阀760处于其关闭的状态下,处理器780使二位三通电磁阀770运动至第二位置。在处于第二位置时,阀770允许由加压液压流体782的供给源(如液压泵)提供的液压流体HF通过阀770进入蓄能器762的下部762A。进入蓄能器762的加压液压流体使蓄能器762的上部762B内的空气压力增大。恰好在使阀770运动至其第二位置之后,处理器780使二通截止型气动阀760运动至其打开状态,从而使加压空气流过阀760进入驾驶蓄能器742。
在蓄能器742的上部742B内的空气量的增大导致蓄能器742和缸体642内的液压流体压力增大。在所说明的实施例中,由于刚刚在通过打开阀740解锁地板110之后就应进行高度调节操作,因此在处理器780进行地板高度调节操作之前,打开阀740。缸体642内增大的流体量会使地板110相对于叉车主体车架14向上运动。一旦使地板110上升至其中性位置,如由传感器744感测的那样,处理器780使阀760运动至其关闭状态,然后使阀770运动至其第一位置。如上面所强调的那样,在使阀770运动至其第一位置时,液压流体从蓄能器762的下部762A经阀770排入液压流体储存器784。
第一流量限制器或节流孔750限制加压空气从高度调节蓄能器762到达驾驶蓄能器742的速度,第二流量限制器或节流孔752限制加压液压流体进入蓄能器762的下部762A内的速度。通过限制空气通过第一限制器750的流量以及流体通过第二流量限制器752的流量,将使地板110上升的速度限制在可接受的值。
当处理器780在地板高度调节操作期间根据由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向下运动时,处理器780使二通截止型气动阀760保持在其打开状态。阀770正常处于其第一位置处。在地板110下降时,处理器780不会改变阀770的位置。由于阀770处于其第一位置,因此,在蓄能器762的下部762A内没有任何液压流体HF。在下部762A中有很少流体或几乎没有液体的情况下,蓄能器762的上部762B内的空气压力较低,通常远远低于蓄能器742的上部742B内的空气压力。因此,一旦阀760运动至其打开状态,加压空气从蓄能器742的上部742B释放并且进入蓄能器762的上部762B。一旦使地板110降至其中性位置,如通过传感器744感测的那样,处理器780使阀760运动至其关闭状态。
第一流量限制器或节流孔750限制加压空气排出驾驶蓄能器742的速度。通过限制空气通过第一流量限制器750的流量,使地板110降低的速度落入可接受的范围内,即地板110不会过快地降低。
在图11中显示了根据本发明第八实施例构成的操作者支承组件800,其中,相同的标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件800装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件800包括悬挂地板110和与叉车主体车架14以及悬挂地板110相连的能量吸收构件820,能量吸收构件820用于在叉车运动通过地面时、在能量部分到达站立在悬挂地板110上的操作者之前,能够吸收并分散因叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。能量吸收构件820包括支柱组件130以及悬挂系统830。
支柱组件130以与图2~4所示相同的方式构成。支柱组件130包括与叉车主体12的车架14固定相连的导槽132A和能够在导槽132A内竖直运动的支架组件134A。支架组件134A包括主体136和地板支承件136C。
悬挂系统830包括液压活塞/缸单元640、针型阀650、充气蓄能器660、二通正常关闭提升阀832、二位三通电磁阀770、节流孔834、处理器880以及在液压活塞/缸单元640、阀650、832和770、蓄能器660和节流孔834之间延伸的管路836。阀832和770的操作由处理器780控制。
液压活塞/缸单元640、针型阀650和充气蓄能器660以与图9所示的单元640、阀650和蓄能器660相同的方式构成。
地板支承件136C设置在地板110之下并且支承驾驶舱内的地板110。支架组件134A起到地板110的底部支承的作用;因此,地板110通过支架组件134A悬挂在驾驶舱中。地板110与支架组件134A一起运动。如上面强调的那样,活塞杆644与支架组件134A固定连接。因此,能够将支架组件134A和地板110的运动传递至活塞杆644和活塞644A。
当包括操作者支承组件800的叉车运动通过坑时,活塞644A和活塞杆644在缸体642中向上运动,参见图11中箭头A所示。该运动使液压流体HF由蓄能器660经针型阀650供给进入缸体的第二部分642C。在将液压流体HF供给至缸体的第二部分642C之后,由于操作者的体重再次作用于地板110上,因此活塞644A和活塞杆644以相反的方向(即,在缸体642中向下)运动,从而迫使液压流体HF以相反的方向经针型阀650进入蓄能器660。针型阀650产生缓冲效果。即,针型阀650起到将运动的加压流体(即,从蓄能器660、经针型阀650进入缸体642内并从缸体642、经针型阀650进入蓄能器660的液压流体)的动能转换为热量的作用。针型阀650的缓冲速度由针型阀650内的开口尺寸以及液压流体HF的特性限定。
当包括操作者支承组件800的叉车运动通过隆起时,活塞644A和活塞杆644在缸体642中向下运动,参见图11中箭头B所示。该运动迫使液压流体HF从缸体的第二部分642C、经针型阀650进入蓄能器660内。当通过活塞644A迫使液压流体HF经针型阀650进入蓄能器660内时,在蓄能器660内的加压气体PA迫使液压流体以相反的方向经针型阀650回流进入缸体642内。针型阀650响应于流体运动产生缓冲效果。即,针型阀650起到将运动的加压液压流体HF(即,加压液压流体HF从缸体642、经针型阀650进入蓄能器660并从蓄能器660、经针型阀650进入缸体642内)的动能转换为热量的作用。空气和蓄能器660起到弹簧的作用。即,蓄能器660和空气起到存储由于活塞644A的向下运动而迫使液压流体HF从缸体的第二部分642C、经针型阀650进入蓄能器660所产生的势能的作用。
通过吸收和分散叉车遇到的干扰所产生的能量,悬挂系统830起到大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量的作用。
使上侧止动件(未示出)与叉车主体车架14固定相连以便限制地板110的向上运动。将一个或者多个下侧止动件(未示出)固定在地板110的下表面110D上以限制地板110相对于车架14的底部(在图11中未示出)向下运动,即,下侧止动件接合该底部以防止地板110进一步向下运动。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。在优选实施例中的这些止动件能够提供力偏转特性,即,如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转量。
优选地,地板110位于地板110接合上侧止动件的上侧停止位置与地板110上的下侧止动件接合车架14的底部的下侧停止位置之间的中性位置处。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中央位置的±15%范围内的预定位置。
当体重较轻的操作者位于地板110上时,可以使地板110运动以便使其从中性位置朝向上侧止动件运动。相反,在体重较重的操作者位于地板110上时,可以使地板110运动以使其从中性位置朝向车架14的底部运动。为了在操作者踏上地板110上之后,允许地板110位于中性位置处,处理器880进行地板高度调节操作。在所说明的实施例中,该操作是在站立在地板110上的操作者刚刚选择叉车的行驶方向之后(即在对第一和第二从动轮提供动力时)时进行的。作为可选择的方案,可以刚刚在操作者进入操作者舱室并起动存在开关40之后,进行地板高度调节操作。
可以设置固定在叉车主体车架14上的传感器744(如常规线性位置传感器),以便在使地板离开其预定中性位置后进行检测。作为可选择的方案,可以设置开关(如常规微型开关),以便在使地板110已离开其预定中性位置时进行感测。如下面将进一步说明的那样,在实现地板高度调节操作时的处理器880控制二通正常关闭提升阀832以及二位三通电磁阀770的操作,以使地板110运动至其中性位置。认为地板110可以接受体重范围落入非常大范围(例如,大约100磅~大约300磅)内的操作者,并且,在操作者踏上地板110上并解锁地板110之后,仍使其运动至中性位置。
处理器880在地板高度调节操作期间根据由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向上运动时,处理器880将加压液压流体HF加入蓄能器660的下部660A以及缸体的第二部分642C。当处理器880在地板高度调节操作期间根据由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向下运动时,处理器880从畜能器的下部660A以及缸体的第二部分642C释放加压液压流体HF。下面,将对用于向蓄能器660加入或从蓄能器660释放加压液压流体HF的设备和工艺步骤进行说明。
在处理器880没有进行地板高度调节操作时,处理器880使二位三通电磁阀770保持在第一位置以允许液压流体通过阀770到达液压流体储存器784。
当处理器880在地板高度调节操作期间根据由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向上运动时,处理器880使二位三通电磁阀770运动至其第二位置。在处于其第二位置时,阀770允许由加压流体782的供给源(如液压泵)提供的液压流体HF通过阀770。加压液压流体HF也通过泵832进入蓄能器660的下部660A以及缸体642。缸体642中增大的流体量使地板110相对于叉车主体车架14向上运动。一旦使地板110上升至其中性位置,如由传感器744感测的那样,处理器880使阀770运动至其第一位置,以便不再对蓄能器660和缸体642提供加压流体。在提升地板110时,处理器880不会起动正常关闭的阀832。当阀832未被起动(即,处于其正常关闭状态)时,阀832仅允许加压流体通过并进入蓄能器660,但不允许加压流体排出蓄能器660。
节流孔834限制加压液压流体HF进入蓄能器660的下部660A以及缸体642内的速度。通过限制流体通过节流孔834的流量,将地板110提升的速度限制在落入可接受的值内。
当处理器880在地板高度调节操作期间根据由传感器744产生的信号确定必须使地板110相对于叉车主体车架14向下运动时,处理器880使正常关闭的阀832运动至其打开状态,即起动阀832。阀832仅仅在地板110降低时起动。因此,在所有其它时间(包括叉车的正常操作),阀832仍处于其正常关闭状态。在地板110降低时,处理器880不会改变阀770的位置,即阀770仍保持在其第一位置处。一旦使阀832运动至其打开状态,便从蓄能器660的下部660A和缸体642释放加压流体,从而减小缸体642中的液体量。缸体642中的减小的流体量使地板110相对于叉车主体车架14向下运动。一旦地板110降至其中性位置,如通过传感器744感测的那样,处理器880便使阀832运动至其正常关闭的状态。
节流孔834再次限制加压流体排出蓄能器660的速度。通过限制流体通过节流孔834的流量,地板110下降的速度落入可接受的范围内,即,地板110不会过快降低。
在图12~17中显示了根据本发明第九实施例构成的操作者支承组件900,其中,相同的标号表示相同的部件。可以将操作者支承组件900装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件900包括限定了叉车驾驶室中的地板的悬挂地板910和能量吸收构件920。在所说明的实施例中,操作者支承组件900可包括单个组件,在被安装在叉车主体车架14上之前,该组件可被组装为单个单元。
能量吸收构件920与叉车主体车架14和悬挂地板910相连,以便在叉车运动通过地面时以及在能量部分到达站立在悬挂地板910上的操作者之前,能够吸收并分散因叉车碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。干扰可由叉车10通过连续不平地面产生,或因运动通过地面中的较大隆起或较陡斜坡产生。在图12-17所示的实施例中,能量吸收构件920包括支柱组件930、第一和第二拉伸弹簧940和942、缓冲器944以及弹簧预加载调节构件950。
参见图16和17,支柱组件930包括第一、第二、第三、第四导轨块932A~932D,这些导轨块固定连接(如通过焊接)至支承板960上。通过螺栓960A将支承板960紧固在叉车主体12的车架14上。支柱组件930还包括能够沿导槽块932A~932D内竖直运动的支架组件934,参见图12~17。在所说明的实施例中,支架组件934包括主体936和第一、第二、第三、第四前载荷轴承936A~936D以及第一和第二侧载荷轴承936E、936F,参见图15。前载荷轴承936A~936D容纳在限定于导轨块932A~932D中的导轨933A~933D中,以允许主体936沿导轨部分932A~932D并相对于固定支承板960竖直运动。参见图16,第一侧载荷轴承936E相应地位于导轨块932A、932B的相对中央板935C、935D之间。第二侧载荷轴承936F相应地位于导轨块932C、932D的相对中央板935C、935D之间。
支架组件934还包括地板支承件937,地板支承件937通过例如焊接与主体936固定相连,以便与主体936一起运动。地板支承件937设置在地板910之下并且支承驾驶舱30内的地板910。地板支承件937能够起到地板910的底部支承的作用;因此,地板910在驾驶舱30中悬挂在地板支承件937上并且与地板支承件937与主体936一起竖直运动。优选地,地板910与支承件937固定相连。
如图12所示,第一和第二拉伸弹簧940和942分别与从主体936伸出的侧板936G和936H相连。第一和第二拉伸弹簧940和942也与形成弹簧预加载调节构件950的一部分的叉形件952相连。缓冲器944可包括可以从Stabilus(德国)购得的产品商标为Stab-O-Shoc的缓冲器。通过数学计算,认为缓冲器944在压缩方面应具有4~10磅-秒/英寸的线性缓冲率,在延伸方面应具有10~20磅-秒/英寸的线性缓冲率,并且具有在大约1~大约5英寸(优选为2英寸)之间的行程长度。缓冲器944包括固定连接至主体936的活塞杆944A。缓冲器944的缸体944B固定连接到块962上,该块本身固定至支承板960上。如上面强调的那样,支承板960固定在叉车主体车架14上。缸体944B可包含如空气或油那样的流体以及与活塞杆944A相连的活塞(未示出),其中活塞可具有流体流过的小开口。
弹簧940和942起到至少吸收在叉车10沿地面运动时叉车碰到的干扰所产生的能量的一部分的作用。弹簧940和942响应于接收动能延伸(对于隆起而言)和收缩(对于坑而言),并且因此将动能储存作为势能。缓冲器944起到当弹簧940和942在延伸或收缩后恢复至初始位置时能够吸收弹簧940和942释放的能量的作用,即,缓冲器944能够将动能转化为热量。在使弹簧940和942延伸或收缩时,缓冲器944还能够实现缓冲功能。通过吸收和分散叉车10遇到的干扰产生的能量,弹簧940和942和缓冲器944起到大大减小到达站立在地板110上的操作者的冲击和振动能量的作用。
参见图16,在枢轴连接件954A处,形成预加载调节构件950的一部分的杆954可转动地与固定支承板960相连。调节辅助弹簧956与固定支承板960以及杆954的第一端954B相连。在枢轴连接件954C处,叉形件952可转动地与杆954相连。在杆954的第二端954D处或其附近,U形接合件(未示出)设置在杆954的面向固定支承板960的表面上,并且能够与多个凹槽964A中的一个凹槽中接合,多个凹槽964A设置在固定于支承板960的调节设定板964中。操作者能够在杆的第二端954D处握住杆来调节弹簧940和944上的张力。调节辅助弹簧956对杆954施加力以帮助操作者克服弹簧940和942施加在叉形件952上的力。通过使杆954沿离开主体936的方向运动,第一和第二弹簧940和942延伸(即拉长),以便增大每个弹簧940、942上的预载荷,参见图13,其中,杆954处于最上端位置,以便弹簧940和942上的预载荷处于最大值。通过使杆954沿朝向主体936的方向运动,能够减小弹簧940、942上的预载荷,参见图12,其中,杆954处于最下端位置,以便弹簧940和942上的预载荷处于最小值。
具有第一和第二上侧止动件958A和958B的上侧止动件块958固定连接在固定支承板960,以便限制支架组件934向上运动,参见图12和13。第一和第二止动件959A和959B固定在主体936的顶板936I上并且能够接合第一和第二导轨块932A、932B,以限制支架组件934向下运动,参见图14和15。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。该实施例中的止动件能够提供力偏转特性。即,如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转量。
优选地,地板910的位置位于支架组件934接合上侧止动件958A和958B的上侧停止位置与下侧止动件959A和959B接合第一和第二导轨块932A和932B的下侧停止位置之间的中性位置处。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中心位置的±15%范围内的预定位置。即,“中性位置”为预定位置,其可包括在上侧和下侧停止位置之间的中途位置或可以由落入中途或中心位置的±15%范围内的另一位置限定。地板910在其上侧和下侧停止位置之间运动的最大距离可以为大约1英寸~大约5英寸,优选为大约2英寸。
当体重较轻的操作者位于地板910上时,可以使地板910从中性位置朝上侧止动件958A和958B运动。相反,在体重较重的操作者位于地板910上时,可以使地板910以离开上侧止动件958A和958B的方向运动离开中性位置。操作者优选地通过杆954进行适当的调节以改变弹簧940和942上的预载荷,以便在操作者站在地板910上时,地板910位于其中性位置处。可以在支承板960上设置可视性标记(未示出),在地板910与该标记对准时,该标记能够指示操作者地板处于其中性位置处。
优选地,操作者支承组件900具有大约1.5~大约2.5Hz的自然频率。另外,优选地,在叉车10的正常操作期间,地板910通常仅在正好落入其上侧停止位置和下侧停止位置内的位置范围内运动。认为与支承重量为大约100磅~大约300磅的操作者的地板910相连并能够实现这两个目的的能量吸收构件920可包括第一和第二弹簧940和942,这些弹簧具有大约8英寸~大约11英寸的放松长度(在与侧板936G和936H以及叉形件952相连之前)以及大约25磅/英寸~大约200磅/英寸的弹簧刚性系数。
在图18~21中显示了根据本发明第十实施例构成的操作者支承组件1000,其中,相同的标号表示相同的部件。操作者支承组件1000可装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件1000包括限定了叉车驾驶室中的地板的悬挂地板(未示出,但与图12中以虚线显示的地板910大致相同,故可在后面称为地板910)和能量吸收构件1020。在所说明的实施例中,操作者支承组件1000可包括单个组件,在被安装在叉车主体车架14上之前,该组件可被组装成单个单元。
能量吸收构件1020与叉车主体车架14和悬挂地板910相连,以便在叉车运动通过地面时以及在能量部分到达站立在悬挂地板910上的操作者之前,能够吸收并分散因叉车10碰到的干扰所产生的能量的至少一部分。干扰可能由叉车10通过连续不平地面产生,或因运动通过地面中的较大隆起或较陡斜坡产生。在图18~21所示的实施例中,能量吸收构件1020包括支柱组件930、第一和第二拉伸弹簧940和942、缓冲器944以及弹簧预加载调节构件1050。支柱组件930、第一和第二拉伸弹簧940和942、缓冲器944以与图12~17所示的实施例中的支柱组件930、第一和第二拉伸弹簧940和942、缓冲器944大致相同的方式构成。支柱组件930包括第一、第二、第三和第四导轨块932A~932D以及支架组件934。参见图18和21。支架组件934包括主体936和第一、第二、第三、第四前载荷轴承936A~936D、第一和第二侧载荷轴承936E、936F以及地板支承件937,参见图15和18。
在枢轴连接件1054A处,形成预加载调节构件1050的一部分的杆1054可转动地与固定支承板960相连。调节辅助弹簧1055与固定支承板960以及杆1054的第一端1054G处相连。设置马达1056,该马达具有主体1056B以及螺纹杆1056D,该主体在枢轴连接件1056C处可转动地与支承板960相连,该螺纹杆在枢轴连接件1056E处与杆1054可转动地相连的带螺纹的块1059接合。在枢轴连接件1054F处,叉形件1052可转动地与杆1054接合。马达1056能够使螺纹杆1056D转动,以便使带螺纹的块1059朝向马达主体1056B运动以及离开马达主体运动,该马达主体转而使杆1054转动。杆1054能够在最大逆时针位置与最大顺时针位置之间转动,其中,在最大逆时针位置处,如图18~20所示,杆1054的第二端1054H接合并起动第一限位开关1057A,在最大顺时针位置处,如图21所示,杆1054的中间部分1054I接合并起动第二限位开关1057B。在使杆1054逆时针转动时,使第一和第二弹簧940和942延伸(即拉长),以便增大每个弹簧940、942上的预载荷。在驱动马达1056使杆1054逆时针转动时,调节辅助弹簧1055沿离开马达1056的方向对杆1054施加作用力以便帮助马达1056克服由弹簧940、942对叉形件1052施加的作用力。在使杆1054顺时针转动时,减小在第一和第二弹簧940和942上的预载荷。
当杆的第二端1054H接合第一限位开关1057A时,在弹簧940、942上的预载荷达到于最大值。当杆的中间部分1054I接合第二限位开关1057B时,在弹簧940,942上的预载荷达到最小值。通过杆1054起动第一限位开关1057A或第二限位开关1057B中的任意一个使马达1056不工作。
正如在图12~17中所示的实施例那样,具有第一和第二上侧止动件958A和958B的上侧止动部分958固定地接合在固定支承板960上,以便限制支架组件934的向上运动。同样,正如在图12~17中所示的实施例那样,第一和第二上侧止动件958A和958B固定到主体936的顶板936I上并且能够接合第一和第二导轨块932A、932B,以便限制支架组件934的向下运动,参见图15,18和21。上侧和下侧止动件可以由天然橡胶、尿烷、硅树脂或其它类似的弹性材料制成。在一个最佳实施例中的止动件能够提供力偏转特性。即,如以下多项式所表示的那样,在止动件上施加力F时,它们能够以x量偏转:
F=-27.88x3+251x2+86.7x
其中,F=力,x=偏转量。
优选地,地板910的位置位于支架组件934接合上侧止动件958A和958B的上侧停止位置与下侧止动件959A和959B接合第一和第二导轨块932A、932B的下侧停止位置之间的中性位置处。在所说明的实施例中,“中性位置”等于落入中心位置的±15%范围内的预定位置。即,“中性位置”为预定位置,其可包括在上侧和下侧停止位置之间的中途位置或可以由落入中途或中心位置的±15%范围内的另一位置限定。地板910在其上侧和下侧停止位置之间运动的最大距离可以为大约1英寸~大约5英寸,优选为大约2英寸。
当体重较轻的操作者位于地板910上时,可以使地板910从中性位置朝向上侧止动件958A和958B运动。相反,在体重较重的操作者位于地板910上时,可以使地板910以离开上侧止动件958A和958B的方向运动离开中性位置。
可以考虑:可以采用高度调节操作期间自动的方式或者以手动的方式调节地板910的位置。可以在操作者刚刚进入驾驶舱30并起动存在传感器40之后,实现自动地板高度调节操作。作为可选择的方案,可以在站在地板上的操作者刚刚选择了行驶方向之后,即在对第一和第二从动轮提供动力时,进行地板高度调节操作。
为了在地板高度调节操作期间进行自动调节,设置第一传感器110以便检测支架组件934和地板910相对于理想中性位置或支承板960的位置。传感器1100包括与支承板960接合的电位计1102和与电位计1102和主体侧板936G接合的摇臂1104,参见图18。摇臂1104与支架组件主体936一起运动,以便传感器1100感测支架组件934和地板910的位置。在图18中,支架组件934处于其接合上侧止动件958A和958B的最上侧位置。在图19中,支架组件934处于中间位置,在图20中,支架组件934处于最下侧位置。
在处于操作者可以通过设置在驾驶舱30中的开关(未示出)或其它元件选择的自动调节模式时,在地板高度调节操作期间自动改变弹簧940和942上的预载荷,以便使承载了操作者的地板910处于中性位置处。传感器1100对控制器(未示出)产生表示地板910相对于其中性位置的定位的位置信号。响应从传感器1100接收的位置信号,控制器对马达1056产生控制信号,从而导致马达1056使螺纹杆1056D转动以便使杆1054以适当的方向转动,从而能够改变弹簧940和942上的预载荷,以便承载有操作者的地板910返回中性位置。因此,能够允许地板910在地板高度调节期间运动至中性位置,在地板高度调节期间,响应由传感器1100产生的位置信号,通过控制器致动马达1056,以改变弹簧940和942上的预载荷,从而使地板910重新位于其中性位置处。
在手动调节模式中,操作者可以通过驾驶舱30中的调节旋钮或开关(未示出)改变弹簧940和942上的预载荷。为了在站立于地板910上时能够使地板910具有“更柔软”的感觉,操作者可以改变调节旋钮的位置以导致马达1056使杆1054沿顺时针方向运动,如图1 8所示,以便减小弹簧940和942上的预载荷。为了在站立于地板910上时能够使地板910具有“更稳固”的感觉,操作者可以改变调节旋钮的位置以导致马达1056使杆1054沿逆时针方向运动,如图18所示,以便增大弹簧940和942上的预载荷。根据由于操作者的选择调节,在操作者站在地板910上时,地板910可以位于或不位于其中性位置处。在手动调节模式中,控制器忽略由第一传感器1100产生的位置信号。
可以设置第二传感器1110来检测杆1054的位置。传感器1110包括与支承板960接合的电位计1112和与电位计1112和杆1054接合的摇臂1114,参见图18。在通过马达1056使杆1054转动时,通过杆1054使摇臂1114转动,以便传感器1110检测杆1054的位置并向控制器产生杆位置信号。响应接收由传感器1110产生的位置信号,控制器确定杆1054的位置以及弹簧940和942上的预载荷。控制器可以起动驾驶舱30内的显示器(未示出),以便对操作者显示弹簧940和942上的当前预载荷,例如稳固性、柔软性或稳固与柔软之间的中间状态。在自动模式中,控制器可以忽略由第二传感器110产生的杆位置信号。代替开关1057A、1057B和传感器1110,可以使用其它的位置传感装置。例如,可以使用与马达螺杆相接合的编码器或电位计。
优选地,操作者支承组件1000具有大约1.5~大约2.5Hz的自然频率。另外,优选在叉车10的正常操作期间,地板910通常仅在正好落入其上侧停止位置和下侧停止位置内的位置范围内运动。认为与支承重量为大约100磅~大约300磅的操作者的地板910相连接并能够实现这两个目的的能量吸收构件1020可包括第一和第二弹簧940和942,这些弹簧具有大约8英寸~大约11英寸的放松长度(在与侧板936G和936H以及叉形件1052相连之前)以及大约25磅/英寸~大约200磅/英寸的弹簧刚性系数。
可以将一个或多个电磁铁(未示出)安装在支承板960上并使其位于支架组件主体936附近。在对电磁铁提供动力时,电磁铁起到可释放地将支架组件主体936以及地板910锁定到支承板960和叉车车架14上的作用。可以致动电磁铁以将地板910锁定至支承板960上,以便在操作者进入或钻出驾驶舱时,使操作者具有稳固的感觉。还可考虑:可以利用具有往复运动活塞的螺线管代替一个或多个电磁阀。将螺线管固定在支承板960上。在支架组件主体936中设置孔腔,以便在起动螺线管使活塞延伸时能够接收螺线管活塞。为了将地板910锁定在支承板960上,应起动螺线管以使活塞延伸,以便其接合支架组件主体936中的孔腔。一旦操作者进入驾驶舱30并且对从动轮提供动力,可以起动螺线管以使活塞缩回,以便其退出支架组件主体936中的孔腔,从而允许支架组件934相对于支承板960运动。
在图22中显示了根据本发明第十一实施例构成的操作者支承组件1200,其中,相同的标号表示相同的部件。操作者支承组件1200可装配在与图1所示相类似的叉车或者其它材料装卸车辆中。操作者支承组件1200以与图12~17所示的操作者支承组件900大致相同的方式构成,另外还设有靠背组件1210。靠背组件1210包括支承件1212以及与支承件1212相连的座垫1214。靠背组件1210固定连接至支架组件934的主体936上,以便与支架组件934一起运动。因此,当支架组件934在装有组件1200的叉车碰到隆起和坑洼而上下运动时,靠背组件1210与连接至支架组件934和操作者的地板(在图22中未示出)一起运动。也可考虑:可以使扶手、控制旋钮或杆,如多功能控制器或转向舵柄或者通常可以在驾驶舱中存在的其它元件固定连接至支架组件934上,以便它们与支架组件934和地板一起运动。
本领域技术人员在不脱离本发明的思想和范围的情况下,可作出许多变化和改进。因此,必须理解所说明的实施例仅仅是为了说明,不应将它们作为对以下权利要求限定的发明的限制。例如,支柱组件130可以包括两个或更多固定连接至叉车主体12的车架14上的导槽132A,以及两个或更多能够在导槽132A内竖直运动的对应支架组件134A。
以下的权利要求中的术语或部件的限定不仅包括字面上解释的部件的组合,而且还包括用于以相同方式实现大致相同功能以获得大致相同结果的所有等同结构。因此,在这种意义上,可考虑两个或更多部件的的等同变换可以由以下权利要求中任意一个部件构成或单个部件可以由权利要求中的两个或更多部件替代。
本领域技术人员目前已知或之后可以清楚地推知的权利要求主题的非实质性变化应被等同地理解为落入权利要求保护范围内。
因此,应将权利要求理解为包括上面特别说明和描述的情况,原理上的等同方案,显而易见的替代方案以及实质上包括本发明实质思想的方案。

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一种材料装卸车辆(10)包括:车架(14);一组车轮(16,18),这些车轮支承在所述车架上以允许所述材料装卸车辆运动通过地面;用于容纳驾驶者的设置车架内的驾驶舱;以及操作者支承组件(100),其包括操作者可以站立其上的悬挂地板(110)和能量吸收构件,该能量吸收构件在车辆运动通过地面时以及在能量部分到达站立在悬挂地板(110)上的操作者之前,能够至少吸收并分散因车辆碰到的干扰产生的能量的一部分,。

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