專(zhuān)利名稱(chēng)：水陸兩用車(chē)輛懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于水陸兩用車(chē)輛的從動(dòng)軸的車(chē)輛懸架。
在水陸兩用車(chē)輛中，期望減少水用模式時(shí)的阻力，尤其是那些車(chē)輛部件的與水接觸的不一致所引起的阻力。某些這類(lèi)車(chē)輛具有收縮車(chē)輪，并在吃水線(xiàn)以上具有用于將車(chē)輪收縮進(jìn)其中的凹腔。在滑行式(planing)水陸兩用車(chē)輛的情況下，當(dāng)該車(chē)輛滑行時(shí)，該車(chē)殼(hull)的凹腔一般高于吃水線(xiàn)；或者在我們的編號(hào)WO 04/103743A1的共同未決申請(qǐng)的情況下，將板材安裝到車(chē)輛底部以盡可能地覆蓋用于后從動(dòng)輪的凹腔。在制造過(guò)程中，在車(chē)輛懸架裝配之后，固定這些板材。盡管如此，碰撞波浪或尾流所引起的搖擺或者轉(zhuǎn)向時(shí)可以導(dǎo)致車(chē)輪凹腔匯集水，這進(jìn)而會(huì)減慢或回轉(zhuǎn)該車(chē)輛。為了最小化這些效應(yīng)，使該種凹腔在車(chē)輛縱向上的長(zhǎng)度最小化是必要的。
使用上、下橫臂均為A形臂(wishbone)的懸架具有抵抗扭矩輸入和振動(dòng)來(lái)支承懸架的優(yōu)點(diǎn)。這樣還便于在車(chē)輪收縮凹腔中放置彈簧和減震器組件，但是如從WO 04/103743A1中所見(jiàn)的，這兩種辦法都會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛車(chē)殼內(nèi)的大凹腔。
當(dāng)水陸兩用車(chē)輛基于客車(chē)習(xí)用性的車(chē)輛裝配時(shí)，將設(shè)置橫過(guò)車(chē)輛的座椅，并且將輪罩拱合成至車(chē)身。但是，如果從更輕和更緊湊的角度來(lái)考慮替代裝配概念，將會(huì)產(chǎn)生不同的機(jī)會(huì)及挑戰(zhàn)。在座椅沿車(chē)輛的縱向布置時(shí)，可使其窄于客車(chē)。特別在傳動(dòng)系也沿車(chē)輛排布時(shí)，可以考慮比具有橫向座椅和發(fā)動(dòng)機(jī)的客車(chē)車(chē)殼的V形角更大的車(chē)殼V形角。大的V形角使得水上操作靈敏，但是需要使用大直徑的行走輪以提供足夠的離地間隙；這樣要求大的輪罩拱和大懸架。
如果將這樣的大輪罩拱集成到車(chē)身設(shè)計(jì)中，它們傾向于抵消窄的水陸兩用車(chē)輛的緊湊性和輕重量。使用大的車(chē)殼V形角加重了這一點(diǎn)，因?yàn)楫?dāng)該車(chē)輛在水上傾斜時(shí)車(chē)輪必須經(jīng)過(guò)大的角度收縮以保持在吃水線(xiàn)以上。但是，如果允許輪罩拱伸出車(chē)身其它部分的輪廓之外，車(chē)輛的主體結(jié)構(gòu)可以仍然保持狹窄和輕重量。因此，發(fā)現(xiàn)了一種新動(dòng)機(jī)來(lái)提供緊湊且堅(jiān)固的水陸兩用車(chē)輛可收縮懸架，該懸架需要最小的車(chē)殼凹腔。類(lèi)似地，如果基本在車(chē)輛的傳動(dòng)系之上而不是在該傳動(dòng)系之前或之后設(shè)置座椅，該車(chē)殼將相對(duì)較短，于是將滑行面的障礙(interruption)最小化變得非常重要。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于水陸兩用車(chē)輛的可收縮懸架，其中各個(gè)車(chē)殼凹腔，至少是用于懸架的下支承部件的車(chē)殼凹腔，在車(chē)輛的縱向上明顯短于已知的可收縮懸架車(chē)輛內(nèi)的各個(gè)車(chē)殼凹腔。它尤其適用于從動(dòng)輪。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種水陸兩用車(chē)輛，該水陸兩用車(chē)輛具有原動(dòng)機(jī)、座椅裝置、至少兩個(gè)行走輪以及車(chē)殼，其中兩個(gè)車(chē)輪中的每一個(gè)被配置為由原動(dòng)機(jī)至少通過(guò)初動(dòng)軸以及在各車(chē)輪和各初動(dòng)軸之間的中間軸來(lái)驅(qū)動(dòng)，各中間軸在各端具有可鉸接的轉(zhuǎn)矩傳輸關(guān)節(jié)，從而使得各從動(dòng)輪能夠從較低的地面結(jié)合位置向上運(yùn)動(dòng)到在該車(chē)輛吃水線(xiàn)之上的抬起位置，其中各所述從動(dòng)輪可旋轉(zhuǎn)地安裝到中間懸架部件，該中間懸架部件安裝在上懸架部件和下懸架部件之間，該下懸架部件在車(chē)輛的從動(dòng)輪在抬起位置時(shí)被容納在位于車(chē)輛的車(chē)殼內(nèi)的狹窄凹腔或槽內(nèi)，并且其中由安裝在中間懸架部件和車(chē)輛車(chē)殼間的支撐架裝置(cage means)保持該中間軸，以便在車(chē)輪旋轉(zhuǎn)或被制動(dòng)時(shí)抵抗中間懸架部件上的扭轉(zhuǎn)力。
為避免爭(zhēng)議，軸內(nèi)的可鉸接轉(zhuǎn)矩傳輸關(guān)節(jié)包括輸出部件和輸入部件，其可相對(duì)彼此樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)動(dòng)并不必然地在軸旋轉(zhuǎn)的方向，而是沿著軸的軸線(xiàn)方向；當(dāng)所述部件相對(duì)彼此成一定角度時(shí)該關(guān)節(jié)能夠傳輸轉(zhuǎn)矩；該關(guān)節(jié)包括萬(wàn)向節(jié)。
優(yōu)選地，該支撐架裝置是至少主要圍繞中間軸的管。該支撐架裝置可以包括下懸架部件。車(chē)殼內(nèi)的凹腔在車(chē)輛縱向的寬度可小于從動(dòng)輪的半徑。該車(chē)殼可被配置為用于滑行，而上懸架部件優(yōu)選是樞軸安裝到車(chē)身的A形臂。雖然A形臂通常包括兩個(gè)匯聚臂(convergingarm)，不過(guò)該兩個(gè)臂可基本彼此平行。替代地，上懸架部件可以包括麥弗遜式滑柱(McPherson strut)。
該轉(zhuǎn)矩傳輸關(guān)節(jié)可以是萬(wàn)向節(jié)；該萬(wàn)向節(jié)進(jìn)而包括等速(CV)萬(wàn)向節(jié)。如在我們的共同未決專(zhuān)利申請(qǐng)WO 04/039614A1中所述的，可以使用輪端內(nèi)萬(wàn)向節(jié)(fixed inner joint)和可軸向滑動(dòng)式外萬(wàn)向節(jié)(plunging outer joint)配置所述CV節(jié)，該共同未決申請(qǐng)的內(nèi)容通過(guò)引用并入本說(shuō)明書(shū)。如圖所示，在使用大的車(chē)殼V形角時(shí)，有必要在行走輪收縮時(shí)旋轉(zhuǎn)該行走輪以確保轉(zhuǎn)向時(shí)該車(chē)輪保持不沾水。例如，在車(chē)輪伸出并支撐在地面時(shí)基本水平的該可收縮行走輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)在車(chē)輪收縮時(shí)可從水平面旋轉(zhuǎn)至少三十度，優(yōu)選為四十度。
為了減少車(chē)殼中懸架凹腔的容積，可以遠(yuǎn)離上懸架部件和下懸架部件安裝用于各行走輪的彈簧和減震器組件；優(yōu)選在車(chē)輛的防水室內(nèi)?？梢灶?lèi)似地遠(yuǎn)離車(chē)輪懸架安裝該行走輪收縮和伸出裝置。顯然，彈簧和減震器組件以及收縮和伸出裝置都必須機(jī)械地連接至上懸架部件和下懸架部件?？梢詫⒃撌湛s和伸出裝置連接至樞軸臂，在該樞軸臂任一端安裝有彈簧和減震器?？梢悦芊庠撝渭苎b置以防止進(jìn)水。
可以沿著或平行于車(chē)輛的縱向軸線(xiàn)排列乘客座椅。也可以沿著或平行于車(chē)輛的縱向軸線(xiàn)排列原動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)在參考附圖通過(guò)實(shí)施例描述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的水陸兩用車(chē)輛的側(cè)視圖；圖2是穿過(guò)圖1的II-II平面的局部橫截面圖，車(chē)輪向上并收縮；圖3是穿過(guò)圖1的II-II平面的又一橫截面圖，車(chē)輪向下并伸出；圖4是去除車(chē)輪的用于圖1中車(chē)輛的后車(chē)輪懸架的橫向視圖；圖5是車(chē)輪收縮時(shí)的圖4所示的懸架的部分側(cè)視圖，；圖6是車(chē)輪收縮時(shí)的用于圖1中車(chē)輛的后車(chē)輪的懸架的平面圖；以及圖7是車(chē)輪向下并伸出時(shí)的用于圖1中車(chē)輛的后車(chē)輪的懸架的平面圖。
水陸兩用車(chē)輛2包括通過(guò)水用傳動(dòng)裝置(未示出)驅(qū)動(dòng)水用驅(qū)動(dòng)裝置6的原動(dòng)機(jī)4。該驅(qū)動(dòng)裝置6可以是噴射器。經(jīng)陸用傳動(dòng)裝置(未示出)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪8和輪胎10提供陸上牽引力。輪罩拱12遮罩車(chē)輪和輪胎。車(chē)身14和車(chē)殼16可分別成形并且在分隔線(xiàn)18處相連接，該分隔線(xiàn)在吃水線(xiàn)上。該車(chē)殼可以具有滑行面(planing surface)20。提供至少一個(gè)駕駛者座椅22，可在駕駛者座椅后面提供一個(gè)或多個(gè)乘客座椅24。座椅軸線(xiàn)可以在車(chē)輛的縱向軸線(xiàn)上或與其平行。原動(dòng)機(jī)的軸線(xiàn)也可以沿著或平行于車(chē)輛的縱向軸線(xiàn)。設(shè)置諸如把手26的駕駛者控制器。設(shè)置用于防風(fēng)和防噴濺的擋風(fēng)玻璃28。在車(chē)殼中還可沿龍骨和側(cè)板制造噴濺處理構(gòu)件(未示出)。
如圖2和其它圖中所示的分隔的車(chē)殼/車(chē)身結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于，可以在車(chē)殼上裝配機(jī)械部件，形成底盤(pán)或平臺(tái)，接著將上部的車(chē)身連接至平臺(tái)上以制造完整的車(chē)輛。在圖2和3中僅顯示了車(chē)輛的下部分，該平臺(tái)標(biāo)示為30。在車(chē)輛的每一側(cè)有從車(chē)殼滑行面20向上延伸的槽32。當(dāng)如圖2所示收縮車(chē)輪8時(shí)，罩34在底部罩住各槽32，從懸架管40向下延伸的支架36和38將該罩固定在閉合位置。該管40通過(guò)軸承樞軸安裝到車(chē)輛內(nèi)，其中一個(gè)軸承在圖2中顯示為圓周42；在圖5的44和46可看到這些軸承。將這些軸承加入密封件(未示出)以保持車(chē)輛內(nèi)部不透水。車(chē)輛內(nèi)部可以劃分成隔室(未示出)。
在各管40的外端是支架50(圖4)，該支架樞軸連接至中間懸架部件52的下端，該中間懸架部件安裝有軸承轂54，車(chē)輪8螺栓固定至該軸承轂54。中間懸架部件52在其上端樞軸連接至上懸架部件或聯(lián)桿56，該聯(lián)桿56又在58處樞軸安裝至平臺(tái)30。
車(chē)輛2具有驅(qū)動(dòng)陸用和水用傳動(dòng)裝置的原動(dòng)機(jī)4。該傳動(dòng)系包括初動(dòng)軸60，各個(gè)初動(dòng)軸60驅(qū)動(dòng)中間軸62，該中間軸62連接并驅(qū)動(dòng)軸承轂54。管40在各個(gè)管40的內(nèi)側(cè)端固定至縱向軸64(圖5)的近端。軸64的遠(yuǎn)端固定至旋轉(zhuǎn)臂66，該旋轉(zhuǎn)臂66又固定至包括有盤(pán)簧和共軸伸縮式減震器的懸架組件68。該組件68又固定至懸架收縮擺臂70(圖6和7)。該擺臂70在72處樞軸安裝至車(chē)輛平臺(tái)。如圖6(收縮時(shí))和圖7(伸出時(shí))中所示，懸架收縮動(dòng)力缸74在樞軸76處固定至平臺(tái)30，并且通過(guò)氣壓或液壓來(lái)伸長(zhǎng)或縮短，以收縮或伸出車(chē)輪。
從圖2和圖3可以具體看出，彈簧和減震器組件68基本水平排列使得可收縮的懸架在分隔線(xiàn)18(圖1)以下巧妙地裝配。這提供了用于在陸上和水中都良好操控的低重心和穩(wěn)心高度。該彈簧和減震器也裝配在車(chē)輛的防水室內(nèi)，避免潛在的關(guān)節(jié)腐蝕和卡住的問(wèn)題。
應(yīng)當(dāng)理解的是，還可以在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)根據(jù)需要對(duì)該車(chē)輛布局和系統(tǒng)進(jìn)行修改。具體而言，可發(fā)現(xiàn)使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲杠來(lái)收縮和伸出該車(chē)輪是便利的。如果認(rèn)為裝配便利，可以豎直地或以豎直和水平間的一個(gè)角度來(lái)安裝懸架組件68。可以使用空氣彈簧懸架，或者液壓彈簧和減震器組件。后者可與懸架收縮裝置相結(jié)合，如在WO01/74612公布的我們的共同未決專(zhuān)利申請(qǐng)中所描述的。
從原動(dòng)機(jī)至車(chē)輪的動(dòng)力傳送可以包括電或液壓驅(qū)動(dòng)。雖然權(quán)利要求中的原動(dòng)機(jī)可以是內(nèi)燃機(jī)，但其也可以是任何其它適用的驅(qū)動(dòng)裝置，例如由燃料電池供電驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。該車(chē)輛結(jié)構(gòu)可以包括敞開(kāi)式框架、無(wú)骨架式殼體或任何其它的殼體。
權(quán)利要求
1.一種水陸兩用車(chē)輛，該水陸兩用車(chē)輛具有原動(dòng)機(jī)、座椅裝置、至少兩個(gè)行走輪以及限定吃水線(xiàn)的車(chē)殼，其中兩個(gè)行走輪中的每一個(gè)被配置為由原動(dòng)機(jī)至少通過(guò)初動(dòng)軸以及在各車(chē)輪和各初動(dòng)軸之間的中間軸來(lái)驅(qū)動(dòng)，各中間軸在各端具有可鉸接的轉(zhuǎn)矩傳輸關(guān)節(jié)從而使得行走輪的各從動(dòng)輪能夠從較低的地面結(jié)合位置向上運(yùn)動(dòng)到在該車(chē)輛吃水線(xiàn)之上的抬起位置，其中各所述從動(dòng)輪可旋轉(zhuǎn)地安裝到中間懸架部件，該中間懸架部件安裝在上懸架部件和下懸架部件之間，該下懸架部件在車(chē)輛的從動(dòng)輪在抬起位置時(shí)被容納在位于車(chē)輛的車(chē)殼內(nèi)的狹窄凹腔內(nèi)，其特征在于由安裝在中間懸架部件和車(chē)輛車(chē)殼間的支撐架裝置保持該中間軸，以便在車(chē)輪旋轉(zhuǎn)或被制動(dòng)時(shí)抵抗中間懸架部件上的扭轉(zhuǎn)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的水陸兩用車(chē)輛，其中所述支撐架裝置是至少主要圍繞中間軸的管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的水陸兩用車(chē)輛，其中所述支撐架裝置是下懸架部件。
4.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中所述車(chē)殼內(nèi)凹腔在車(chē)輛縱向的寬度小于行走輪的半徑。
5.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中所述上懸架部件是樞軸安裝到車(chē)身的A形臂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的水陸兩用車(chē)輛，其中所述A形臂包括兩個(gè)基本彼此平行的臂。
7.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中所述車(chē)殼被配置為用于滑行。
8.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中所述轉(zhuǎn)矩傳輸關(guān)節(jié)是萬(wàn)向節(jié)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的水陸兩用車(chē)輛，其中所述萬(wàn)向節(jié)是等速萬(wàn)向節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的水陸兩用車(chē)輛，其中使用輪端內(nèi)萬(wàn)向節(jié)和可軸向滑動(dòng)式外萬(wàn)向節(jié)配置所述等速萬(wàn)向節(jié)。
11.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中在車(chē)輪收縮時(shí)各行走輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)從水平面旋轉(zhuǎn)至少三十度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的水陸兩用車(chē)輛，其中在車(chē)輪收縮時(shí)各行走輪的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)從水平面旋轉(zhuǎn)至少四十度。
13.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中安裝用于各行走輪的彈簧和減震器組件，以使其連接至所述上懸架部件和下懸架部件但是遠(yuǎn)離所述上懸架部件和下懸架部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的水陸兩用車(chē)輛，其中在車(chē)輛的防水室內(nèi)安裝用于各行走輪的彈簧和減震器組件。
15.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中安裝用于行走輪的懸架收縮和伸出的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以使其連接至所述上懸架部件和下懸架部件但是遠(yuǎn)離所述上懸架部件和下懸架部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的水陸兩用車(chē)輛，其中在車(chē)輛的防水室內(nèi)安裝所述的用于行走輪的懸架收縮和伸出的裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的水陸兩用車(chē)輛，其中所述懸架收縮和伸出的執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接至樞軸臂，在該樞軸臂任一端安裝有彈簧和減震器。
18.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中沿著或平行于車(chē)輛的縱向軸線(xiàn)排列座椅。
19.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中沿著或平行于車(chē)輛的縱向軸線(xiàn)排列原動(dòng)機(jī)。
20.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的水陸兩用車(chē)輛，其中密封所述支撐架裝置以防止進(jìn)水。
21.一種如說(shuō)明書(shū)中所述和如附圖1至7中任一幅或多幅圖所示的水陸兩用車(chē)輛。
全文摘要
水陸兩用車(chē)輛平臺(tái)(30)具有至少兩個(gè)通過(guò)初動(dòng)軸(60)和中間軸(62)驅(qū)動(dòng)的行走輪(8)。可如圖所示地收縮車(chē)輪(8)用于滑行，或伸出車(chē)輪以供陸上使用。支撐架裝置(40)圍繞該中間軸(62)，該支撐架裝置可以是管。該支撐架裝置使得在滑行面(20)內(nèi)的凹腔極小，減少流體動(dòng)力阻力。車(chē)殼的凹腔或槽(32)在縱向的寬度可小于車(chē)輪(8)的半徑。經(jīng)過(guò)支柱部件(52)連接到下部件(40)的上懸架部件(56)可以是A形臂或麥弗遜式滑柱。車(chē)輪懸架組件(68)和懸架收縮裝置(74)可在車(chē)輛的內(nèi)部防水空間中遠(yuǎn)離地安裝?？梢匝刂蚱叫杏谲?chē)輛的縱向軸線(xiàn)排列座椅(22、24)和車(chē)輛的原動(dòng)機(jī)(4)。
文檔編號(hào)B60G3/20GK101065256SQ200580036254
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2005年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者S·J·朗希爾, S·J·布里格斯, G·M·杰弗里, H·威克爾斯 申請(qǐng)人:吉布斯技術(shù)有限公司