專利名稱：高通過(guò)性車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高通過(guò)性車輛，特別是適合于專門在無(wú)路地區(qū)使用的高通過(guò)性車輛。
背景技術(shù)：
隨著人類活動(dòng)范圍的不斷擴(kuò)大，經(jīng)常需要深入到一些無(wú)路地區(qū)去工作或生活，于是在汽車問(wèn)世后不久，就發(fā)展出了一些全輪驅(qū)動(dòng)的越野車( ff-highway vehicle),以便利用其全部附著力減少在濘滑路面上因車輪滑動(dòng)而拋錨的可能性。這種越野車相對(duì)于常用的4X2驅(qū)動(dòng)的普通車輛而言，在濘滑路面上的通過(guò)性能雖有所提高，但它遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到能在大多數(shù)無(wú)路地區(qū)行駛的要求，例如沼澤地、松軟海灘或沙漠、水障、溝渠…… 。近年來(lái)，我國(guó)正在大力發(fā)展綠色能源產(chǎn)業(yè)和海洋產(chǎn)業(yè)，很多地區(qū)都處于現(xiàn)有越野車很難進(jìn)出的地段，特別是我國(guó)正在沿海灘涂地區(qū)建設(shè)幾個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電站(場(chǎng))，每個(gè)風(fēng)電場(chǎng)均有近萬(wàn)個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，建成后均需要工作人員進(jìn)行維修，由于灘涂處于潮汐影響地區(qū)，時(shí)而有水時(shí)而為灘，現(xiàn)有各種越野車均不能承擔(dān)其運(yùn)送任務(wù)；現(xiàn)有的水路兩棲車不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，且其輪胎接地壓力高和車底下有突出的驅(qū)動(dòng)橋殼(俗稱“牙包”)和懸架裝置，使之在松軟路面上易于下陷，且一旦突出部份(例如“牙包”)觸地，其行駛阻力將突然增加并使之打滑和下沉。因此，為了使電站工作人員能方便、及時(shí)地來(lái)往于工作地點(diǎn)，急需發(fā)展出一種高通過(guò)性車輛，其主要特點(diǎn)是I)應(yīng)能方便地入水、出水、能抵抗一定的風(fēng)浪；2)能在大多數(shù)可能遇到的路面上行駛，例如松軟泥路和沼澤；能跨越小溝渠……等;3)具有較高的水上和陸地的平均速度；4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，好造好用。顯然，如果這種高通過(guò)性車輛開(kāi)發(fā)成功，它不但能滿足灘涂的開(kāi)發(fā)的要求，它同樣可用于內(nèi)陸各種無(wú)路地區(qū)，例如沙漠、沼澤、水網(wǎng)地區(qū)、雪地……等，并為這類地區(qū)的開(kāi)發(fā)工作提供一種有效的運(yùn)輸工具。因此，本發(fā)明的主要目的是發(fā)展出一種能滿足上述要求的高通過(guò)性越野車。
發(fā)明內(nèi)容為了達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明主要采取了下列措施I)盡量減化結(jié)構(gòu)，以達(dá)到減輕車輛的自重和降低制造成本的目的。為此，本發(fā)明的高通過(guò)性車的設(shè)計(jì)著重于滿足非公路使用時(shí)的各項(xiàng)性能要求，必要時(shí)，可適當(dāng)犧牲一些在公路上行駛的性能指標(biāo)，例如最高速度、平順性等。2)采用平底型車輛底部結(jié)構(gòu)，即船體形或雪橇形車底結(jié)構(gòu)，并消除各種突出部件，以減小車輛下沉觸地后或在水中行駛的阻力。3)采用能增加驅(qū)動(dòng)力的輔助驅(qū)動(dòng)裝置，這種裝置是在車輪下沉到一定程度后開(kāi)始與路面接觸并能顯著地增加其牽引力；同時(shí)，在水中行駛時(shí)，它可以提供較大的水上推力，使車輛在水中的航速大為提高。通常這種輔助驅(qū)動(dòng)裝置不適宜于在硬實(shí)路面上行駛，因此設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使它在硬實(shí)路面上時(shí)，其工作部分與地面之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，只有當(dāng)車輛在松軟路面，例如沼澤地、稀泥、松干沙地和水中時(shí)并下沉到一定的深度后才起作用。4)采用多軸驅(qū)動(dòng)或履帶行走系統(tǒng)，使之具有較低的接地壓力和跨越小溝渠的能力。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種高通過(guò)性車輛，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、車底系統(tǒng)等，所述行駛系統(tǒng)由輪胎[80]和葉片輪[85]組成，或者由履帶[81]和葉片輪[85]組成。進(jìn)一步，所述行駛系統(tǒng)中的輪胎[80]數(shù)為一個(gè)或者一個(gè)以上；進(jìn)一步，所述行駛系統(tǒng)中葉片輪[85]安裝于履帶[81]的前方或后方； 進(jìn)一步，所述傳動(dòng)系統(tǒng)為具有多輸出軸的鏈傳動(dòng)，即每側(cè)所有的驅(qū)動(dòng)鏈輪[66]均通過(guò)鏈條[70]連在一起，并按相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，由此形成一個(gè)全部車輪都為驅(qū)動(dòng)輪的多軸一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，例如4X4，6X6，8X8，10X 10……等，所述鏈傳動(dòng)為閉式鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；進(jìn)一步，所述車底系統(tǒng)的形狀為平底形；進(jìn)一步，所述葉片輪[85]由葉片[86]與輪圈[87]組成，其輪圈[87]由金屬材料制成，其葉片[86]由輪胎膠或塑料制成并通過(guò)硫化方法與輪圈[87]緊固在一起。I)米用兩邊為鏈條式多軸驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)和滑移式(skid steering)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，即每邊為一串驅(qū)動(dòng)鏈輪，每個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈輪帶動(dòng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)車輪或履帶，所有一邊的驅(qū)動(dòng)鏈輪均通過(guò)鏈條傳動(dòng)連成一體，使之具有相同的轉(zhuǎn)速，這樣只要將其中的一個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈輪與驅(qū)動(dòng)軸相連接即可帶動(dòng)一邊的所有驅(qū)動(dòng)輪作等速運(yùn)動(dòng)，即相當(dāng)于4X4，6X6，8X8，10X10……多軸驅(qū)動(dòng)型式(上述數(shù)字為汽車行業(yè)常用的代表車輛驅(qū)動(dòng)型式的代碼，其前一數(shù)字代表該車具有的車輪數(shù)，后一數(shù)字代表其可驅(qū)動(dòng)的車輪數(shù))。在車輛的左右兩組鏈傳動(dòng)之間有驅(qū)動(dòng)軸(相當(dāng)于普通車輛的驅(qū)動(dòng)橋)，驅(qū)動(dòng)軸內(nèi)有差速器并通過(guò)兩邊的輸出軸分別帶動(dòng)左右兩側(cè)的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)。上述兩邊的輸出軸上還有離合器或制動(dòng)器并通過(guò)它來(lái)控制兩邊車輛(或履帶)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)對(duì)行駛方向的控制。這種結(jié)構(gòu)可使傳統(tǒng)越野車的多個(gè)驅(qū)動(dòng)“牙包”減少到一個(gè)，同時(shí)還省去了分動(dòng)箱、傳動(dòng)軸，這樣，就可使其車輛重量和生產(chǎn)成本大為下降，此外它還可以消除車底的主要突出部件，使車輛下沉觸地時(shí)或在水中行駛時(shí)阻力大為減小。采用這種傳動(dòng)系統(tǒng)還可以省去懸架和轉(zhuǎn)向拉桿系統(tǒng)，使車輛自重進(jìn)一步減輕，，并完全消除車底的突出部件。按本方案設(shè)計(jì)出的越野車，其自重/載重可以接近I : 1，而同級(jí)采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的越野車，此比值約為2 3 1(即自重要大I 2倍)。這個(gè)方案的主要缺點(diǎn)是它犧牲了一些在公路上行駛時(shí)的速度性、平順性。因此，它適合于基本上不上公路行駛的各種專門在無(wú)路地區(qū)使用的專用車，例如灘涂水陸兩用車、沙漠車、沼澤車、雪地車……等。2)采用平底形的車底結(jié)構(gòu)，即作成船體形或雪橇形的車底形狀并消除突出部件，除驅(qū)動(dòng)輪或履帶外，沒(méi)有任何突出件，這樣，即使車輛在沼澤、稀泥、松沙、雪地上行駛并下沉到車底碰地時(shí)其滑行阻力可減小到最小，只要驅(qū)動(dòng)裝置提供不大的驅(qū)動(dòng)力，車輛即可繼續(xù)行駛。3)采用輔助葉片驅(qū)動(dòng)。輔助葉片輪與其余驅(qū)動(dòng)輪具有相同的安裝尺寸，并可以互換安裝，可根據(jù)使用要求裝設(shè)一對(duì)或幾對(duì)葉片輪。葉片輪的葉片外徑應(yīng)比其它驅(qū)動(dòng)輪的外徑略小，使之在硬實(shí)路面上行駛時(shí)，葉片不與地面接觸，因而不影響車輛的行駛平順性和轉(zhuǎn)向性能。如果將葉片輪裝于車輛的前方或后方還可以通過(guò)加長(zhǎng)車身、增加浮力來(lái)改善水中的性能。4)通過(guò)對(duì)整車參數(shù)、有關(guān)部件的參數(shù)的合理選擇與匹配、充分發(fā)揮各部件的功能以便使車輛在水中和松軟路面上的平均行駛速度大為提高。下面擬例舉幾個(gè)依據(jù)本發(fā)明所提供的概念設(shè)計(jì)出的高通過(guò)性車輛方案來(lái)對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明，這些例子只是為了使讀者更易于理解本發(fā)明，而不能理解為本發(fā)明限于實(shí)施例之內(nèi)。
圖I為依據(jù)本發(fā)明所提供的概念設(shè)計(jì)出的第一種高通過(guò)性車輛的實(shí)施例，它采用了由輪胎與葉片輪組成的復(fù)合行駛、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。圖2為圖I的頂視圖,它表明了車輛兩側(cè)設(shè)置的具有多驅(qū)動(dòng)輪的鏈傳動(dòng)的情況。圖3為依據(jù)本發(fā)明所提供的概念設(shè)計(jì)出的第二種高通過(guò)性車輛的實(shí)施例，它采用了由履帶與葉片輪組成的復(fù)合行駛、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。圖4為圖I所示方案的8X8變型車，其上采用了一個(gè)葉片輪。圖5為圖I所示方案的8X8變型車，其上采用了兩對(duì)葉片輪。圖6為圖I所示方案的8X8以上驅(qū)動(dòng)輪的輪式車輛的示意圖。圖7為圖I所示方案的長(zhǎng)履帶型車輛的示意圖。圖8為圖I的前視圖，它表明其車底為平滑形狀，除驅(qū)動(dòng)裝置外，無(wú)任何突出物。圖9為依據(jù)本發(fā)明所提供的概念設(shè)計(jì)出的一種高葉片葉片輪的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1、2為依據(jù)本發(fā)明所提供的概念設(shè)計(jì)出的一種高通過(guò)性車輛的實(shí)施例(方案)，它包括發(fā)動(dòng)機(jī)[20]變速箱[30]差速箱[40]，在差速箱[40]的兩側(cè)設(shè)有離合器(或制動(dòng)器)[50]用于控制輸入到兩側(cè)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)[60]的扭矩并以此來(lái)控制車輛行駛的方向，相當(dāng)于普通汽車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，于是，發(fā)動(dòng)機(jī)[20]所發(fā)出的扭矩可經(jīng)過(guò)變速箱[30]、差速箱[40]、離合器[50]傳動(dòng)軸或聯(lián)軸節(jié)(圖上未畫出)傳送到兩側(cè)的鏈傳動(dòng)系統(tǒng)[60]的輸入軸[65]上，并通過(guò)鏈條[70]帶動(dòng)一側(cè)所有的鏈輪[66]，每個(gè)鏈輪[66]均設(shè)有驅(qū)動(dòng)軸[67]，其上設(shè)有輪胎[80]或葉片輪[85]的安裝裝置，例如法蘭盤，由于每側(cè)所有的鏈輪[66]均通過(guò)鏈條[70]連在一起，且只能按相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，于是就形成了一個(gè)全部車輪都為驅(qū)動(dòng)輪的多輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并可發(fā)展出4X4，6X6，8X8，10X10……各種需要的驅(qū)動(dòng)型式。所述鏈傳動(dòng)最好作成閉式鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。為了使車輛能在各種可能遇到的路面(例如灘涂、沼澤、稀泥、松沙、雪地、水網(wǎng)等)上行駛，本發(fā)明采用了輪胎[80]與葉片輪[85]或履帶[81]與葉片輪[85]組成的復(fù)合行駛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。圖I所示為一種6X6的情況，其中4只驅(qū)動(dòng)輪為輪胎[80]，另2只為葉片輪[85]，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪中心與地面的距離相同時(shí)，葉片輪[85]的外徑應(yīng)略小于輪胎[80]的外徑，以便在較為硬實(shí)的路面上行駛時(shí)，葉片輪[85]與路面之間仍有間隙C，而不與路面接觸，這樣就可以避免因葉片輪[85]觸地后對(duì)車輛行駛平順性和轉(zhuǎn)向性能的不利影響；而當(dāng)車輛行駛于沼澤、稀泥、松沙、雪地等路面時(shí)，往往會(huì)因?yàn)檩喬ソ拥貕毫Τ^(guò)路面的支撐力而使車輛下沉，在極端情況下，可下沉到車底觸地(此時(shí)，由于車底采用了船底或雪橇的形狀，其接觸面積很大，可使車輛不再下沉)，在這種情況下，上述葉片輪[85]的葉片可刺入路面的深部，并提供比輪胎大得多的牽引力；同理，當(dāng)車輛進(jìn)入水中時(shí)，如果能使車輛具有足夠的浮力，并使葉片輪[85]的上方葉片不浸入水中，此時(shí)的葉片輪[85]即為一旋轉(zhuǎn)式槳，其劃水所產(chǎn)生的推力大大超過(guò)輪胎花紋劃水所產(chǎn)生的推力，使車輛在水中的航速大為增加。此外，多軸驅(qū)動(dòng)和采用具有葉片輪的復(fù)合行駛、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還具有跨越小溝、渠和較好的越障能力。圖3 7，為依據(jù)本發(fā)明所提供的概念可發(fā)展出的一些方案的示意圖，包括用一個(gè)或多個(gè)輪胎[80]與葉片輪[85]組成的復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和由履帶[81]與葉片輪[85]組成的復(fù)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其輪胎、葉片輪和履帶的安裝位置和數(shù)量均可根據(jù)使用要求進(jìn)行設(shè)置，例如 6X6,8X8,10X10……等各種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(請(qǐng)看說(shuō)明書第二頁(yè)的解釋)。通常，葉片輪以安裝于車輛的前端(即第一對(duì)車輪)或后端(即最后一對(duì)車輪)為宜。為了能在水中行駛，車底[100]應(yīng)作成下部密封的船體形狀，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使其浮力盡量加大，必要時(shí)可加大軸距或設(shè)計(jì)成不等軸距的形式。圖8為圖I的前視圖，可以看出，其車底成為平底，除兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)裝置外,無(wú)任何其它的突出物，這樣，當(dāng)車輛在松質(zhì)路面上，即使下沉到車底觸地亦不會(huì)產(chǎn)生很大的行駛阻力，只要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能提供不大的牽引力，車輛就可繼續(xù)行駛。圖9為依據(jù)本發(fā)明所提供的概念設(shè)計(jì)出的一種高葉片的葉片輪的示意圖，葉片輪由葉片[86]和輪圈[87]組成，輪圈[87]通常由鋼料或鋁或合金等金屬制成，其安裝方法與其它驅(qū)動(dòng)輪[80]相同，以便根據(jù)使用要求進(jìn)行互換、改變安裝位置與數(shù)量；其葉片通常由硬橡膠或較軟的塑料制成，并通過(guò)硫化或其它方法與輪圈[87]緊固在一起。上面我們通過(guò)幾個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的基本概念進(jìn)行了更為清楚、更具體的解釋，很清楚，基于本發(fā)明所提供的基本概念還可以演變出一些其它的變型方案來(lái)，因此，本發(fā)明不應(yīng)該限制于上述實(shí)施例的范圍內(nèi)而應(yīng)該依據(jù)下面的權(quán)利要求來(lái)予以解釋。
權(quán)利要求1.一種高通過(guò)性車輛，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、車底系統(tǒng)等，其特征是所述行駛系統(tǒng)由輪胎[80]和葉片輪[85]組成，或者由履帶[81]和葉片輪[85]組成。
2.按權(quán)利要求I所述的高通過(guò)性能車輛，其特征是所述行駛系統(tǒng)中的輪胎[80]數(shù)為一個(gè)或者一個(gè)以上。
3.按權(quán)利要求I所述的高通過(guò)性能車輛，其特征是所述行駛系統(tǒng)中的葉片輪[85]安裝于履帶[81]的前方或后方。
4.按權(quán)利要求I所述的高通過(guò)性能車輛，其特征是所述傳動(dòng)系統(tǒng)為具有多輸出軸的鏈傳動(dòng)，即每側(cè)所有的驅(qū)動(dòng)鏈輪[66]均通過(guò)鏈條[70]連在一起，并按相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，由此形成一個(gè)全部車輪都為驅(qū)動(dòng)輪的多軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，例如4X4，6X6，8X8，10X 10……等，所述鏈傳動(dòng)為閉式鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
5.按權(quán)利要求I所述的高通過(guò)性能車輛，其特征是所述車底系統(tǒng)的形狀為平底形。
6.按權(quán)利要求I所述的高通過(guò)性能車輛，其特征是所述葉片輪[85]由葉片[86]與輪圈[87]組成，其輪圈[87]由金屬材料制成，其葉片[86]由輪胎膠或塑料制成并通過(guò)硫化方法與輪圈[87]緊固在一起。
專利摘要一種高通過(guò)性車輛，它采用葉片輪與輪胎或葉片輪與履帶組成的復(fù)合行駛、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如果配之以平底的、密封的船體形車底結(jié)構(gòu)，可以顯著地改善在海灘、沼澤、稀泥、松沙、雪地的通過(guò)性能，也可以在水中以比較快的速度航行，是解決無(wú)路地區(qū)運(yùn)輸?shù)睦硐敕桨浮?br> 文檔編號(hào)B60F3/00GK202378651SQ20112003543
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者譚澤瀛 申請(qǐng)人:譚澤瀛