CN100560393C - 两栖车辆车轮收放装置 - Google Patents

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Abstract

一种两栖车辆车轮收放装置，属车辆车轮收放装置。该装置为双横臂独立悬架，包括车轮总成(1)、外万向传动总成(2)、主销(3)、第1球铰(4)、上横臂(5)、车架(6)、减振器(7)、螺旋弹簧(8)、滑块(9)、滑块连杆(10)、导轨(11)、活塞杆(12)、液压缸(13)、曲柄连杆(14)、曲柄(15)、差速器(16)、内万向传动总成(17)、驱动轴(18)、横向稳定杆(19)、下横臂(20)、稳定杆立柱(21)。本装置与现有技术相比占用空间小，结构简单，反应灵敏。适用于水、陆两栖车辆车轮。

Description

两栖车辆车轮收放装置
技术领域
本发明涉及一种两栖车辆车轮收回装置，两对车轮从道路模式收起至水上模式。
背景技术
已有的两栖车辆车轮收放装置US 5590617和US4958584，都是把减振***置于上横臂上方，会占用较大空间，车体中心升高，会引起重心位置升高，减低行驶时的稳定性，增大车身侧倾的趋势。并且US4958584采用的丝杆结构，在车轮收起时速度不灵敏，不能快速把车轮收起和放下。GB2425511A对原车悬架改动较大，结构较复杂，势必会增加制造成本，并且占用底盘空间较大，存在着结构复杂，反应不灵敏、占用空间较大等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种能充分利用底盘，结构简单，反应灵敏，不需大幅改动悬架结构的车轮收放装置。
一种两栖车辆车轮收放装置，该装置为双横臂独立悬架，其特征在于，包括车轮总成、外万向传动总成、主销、第1球铰、上横臂、车架、减振器、减振弹簧、滑块、滑块连杆、导轨、活塞杆、液压缸、曲柄连杆、曲柄、差速器、内万向传动总成、驱动轴、横向稳定杆、下横臂、稳定杆立柱，其中上横臂外端通过球铰连于车轮总成的主销，上横臂内端与曲柄下端以联轴器形式连接，上横臂与曲柄绕销轴相对车架转动，曲柄上端通过销轴连于曲柄连杆下端，曲柄连杆上端与滑块连杆右端通过销轴同时连于活塞杆左端，活塞杆右端与液压缸的活塞相连，滑块连杆左端连于滑块，滑块置于导轨的槽内，由滑块连杆拉动滑块在导轨的槽中做横向移动，导轨固定在车架上，螺旋弹簧套装减振器，减振器的上端与滑块轴连接，使减振器绕销轴枢动，减振器下端通过销轴连于下横臂，下横臂外端通过球铰连于车轮总成的主销，下横臂内端绕销轴相对车架转动，驱动轴外端通过外万向传动总成与车轮总成相连，驱动轴内端通过内万向传动总成与差速器相连，稳定杆立柱下端通过球铰与下横臂相连，稳定杆立柱上端通过球铰连于横向稳定杆外端，横向稳定杆中部的两端自由地支撑在与车架固定的橡胶套筒内，可以绕车架转动。
本发明与现有技术相比，能充分利用底盘，占用空间小，悬架变动小，结构简单，反应灵敏，适用于水、陆两栖车辆的车轮装置。
附图说明
图1为车轮处于道路模式总成的前视图。
图2为车轮处于水上模式的总成前视图。
图3为图1中I处的放大图。
图4弹簧阻尼减振***中心线与竖直方向夹角。
图5减振***上端作用力分解图。
图6横臂摆动位置与弹簧阻尼减振***中心线位置示意图。
图7图1中II处的放大图。
图8为图7中A-A视图的联轴器牙型图。
图9为车轮处于上下颠簸位置和静止位置时，上横臂与曲柄位置图。
图10图1中III处的放大图。
上述图中的标号名称：1.车轮总成，2.外万向传动总成，3.主销，4.第1球铰，5.上横臂，6.车架，7.减振器，8.螺旋弹簧，9.滑块，10.滑块连杆，11.导轨，12.活塞杆，13.液压缸14.曲柄连杆，15.曲柄，16.差速器，17.内万向传动总成，18.驱动轴，19.横向稳定杆，20.下横臂，21.稳定杆立柱，22.轴，23.销轴，24.第4球铰，25.螺旋弹簧与减振器中心线。
具体实施方式
在图1和2中，详细指出了本发明的装置，为双横臂独立悬架，其中包括车轮总成1，车轮可以是转向轮，也可以是驱动轮，外万向传动总成2与驱动轴18相连，驱动轴18通过内万向总成17与差速器16相连，上横臂5外端与主销3通过第1球铰4相连，上横臂5内端与曲柄15相连，上横臂5可以绕销轴23相对车架6转动。弹簧阻尼减振***由减振弹簧8与减振器7组成，弹簧阻尼减振***的上端定位块滑块9在导轨11中，由滑块连杆10拉动滑块9在导轨11的导槽中作横向移动，弹簧阻尼减振***与滑块9通过轴22枢转。滑块连杆10和曲柄连杆14，与活塞杆12销轴连接，曲柄连杆14与曲柄15销轴连接，曲柄15与上横臂5内端采用联轴器的形式连接，并且曲柄15可以绕销轴23转动。稳定杆立柱21与横向稳定杆19以及下横臂20采用球铰接。
当液压缸动作时，一方面，活塞杆12拉动曲柄连杆14，曲柄连杆14带动曲柄15旋转，转过一个空行程后，曲柄15与下横臂5相连处，联轴器曲柄端的牙与上横臂端的牙啮合，产生的力矩使上横臂5绕销轴23旋转，从而带动车轮总成1和下横臂20上升；另一方面，活塞杆12拉动滑块连杆10，滑块连杆10带动滑块9沿与车架6固连的导轨11移动，消除下横臂20上升时，弹簧阻尼减振***对垂向位移的约束。
陆上行驶时，弹簧阻尼减振***要保证良好的定位，不能发生窜动和转动。滑块9卡在导轨11的槽内，如图3所示，约束了弹簧阻尼减振***上端纵向和垂向的位移，横向定位由导轨外端约束。弹簧阻尼减振***中心线与竖直方向有一外倾斜角，如图4中所示为3°，陆上行驶时，地面对车轮的冲击力，传递到弹簧阻尼减振***上端，冲击力Fc分解为Fc1和Fc2，如图5所示，分力Fc1和Fc2都作用在导轨上，避免车轮跳动时对活塞杆的冲击。在陆上行驶时，由于车轮跳动引起上横臂5摆动的幅度很小，所以，车轮的上下颠簸使弹簧阻尼减振***的中心线与竖直方向仍能保持一定的夹角。车轮上下跳动时，上横臂5的位置与弹簧阻尼减振***中心线位置如图6所示，图中，上横臂5上下摆动的角度为7°，实线为上横臂5静止位置，虚线为上横臂5上摆的位置，点画线为上横臂5下摆的位置。
为了保证车辆在陆上行驶的颠簸，车轮的上下跳动、上横臂5上下摆动不通过曲柄15、曲柄连杆14和活塞杆12影响到液压缸13，设计上横臂5与曲柄15联轴器连接处内外牙不完全啮合，预留有一定的啮合间隙，上横臂5与曲柄15连接处，即图1中I处的放大图如图7所示，图7的A向视图如图8所示，联轴器连接处内外牙的啮合间隙如图8中10°所示。上横臂5绕销轴23上下转动一定角度(图8中所示空行程角度为10°)才能带动曲柄15转动。当车轮在陆地上行驶上下跳动时，上横臂5绕销轴23转动的角度只要不超过预留的空行程角，上横臂5转动就影响不到曲柄15，车轮上下跳动时，曲柄15、曲柄连杆14都处于相对静止状态，所以车轮的上下跳动不会对液压缸13产生频繁的冲击力，车轮上下颠簸跳动位置与曲柄15位置如图9所示，a代表车轮上跳时，上横臂5上摆动到的位置，b代表车轮不跳动时，上横臂5的位置，c代表车轮下跳时，上横臂5摆动到的位置。联轴器连接处牙的位置与曲柄15的安装角度应使车轮处于收起状态时，曲柄15转动到的位置不与车架6发生干涉。
对于驱动轮，车轮上升时，会引起驱动轴18轴向长度的变化，为了使车轮上下移动时，能适应驱动轴18轴向长度的变化，在各个驱动轴的两端采用CV万向节，驱动轴18分成两个部分，两部分间用花键连接，以允许车轮收起时，驱动轴18轴向长度的变化，本技术目前已得到应用，不在本发现权力要求之内。
横向稳定杆19通过稳定杆立柱21连接左右悬架的下横臂20。当车轮收起时，下横臂20上升，稳定杆立柱21与下横臂20的铰接点在横向上的距离缩短，横向稳定杆19轴向长度上是不可压缩的，如果稳定杆立柱21与横向稳定杆19以及下横臂20约束不当，横向稳定杆19会阻止下横臂20的摆动上升，因此，必须保证稳定杆立柱21与横向稳定杆19以及下横臂20之间的约束合适，不能限制稳定杆立柱21在横向转动的自由度，采用球铰连接稳定杆立柱21与横向稳定杆19以及下横臂20之间，稳定杆立柱21与下横臂20通过球铰24相连，稳定杆立柱21与下横臂20相连处，即图1中III处的放大图如图10所示。

Claims (1)

1.一种两栖车辆车轮收放装置，该装置为双横臂独立悬架，其特征在于，包括车轮总成(1)、外万向传动总成(2)、主销(3)、第1球铰(4)、上横臂(5)、车架(6)、减振器(7)、减振弹簧(8)、滑块(9)、滑块连杆(10)、导轨(11)、活塞杆(12)、液压缸(13)、曲柄连杆(14)、曲柄(15)、差速器(16)、内万向传动总成(17)、驱动轴(18)、横向稳定杆(19)、下横臂(20)、稳定杆立柱(21)，其中上横臂(5)外端通过第1球铰(4)连于车轮总成(1)的主销(3)，上横臂(5)内端与曲柄(15)下端以联轴器形式连接，上横臂(5)与曲柄(15)通过销轴(23)相对车架(6)转动，曲柄(15)上端通过销轴1连于曲柄连杆(14)下端，曲柄连杆(14)上端与滑块连杆(10)右端通过销轴2同时连于活塞杆(12)左端，活塞杆(12)右端与液压缸(13)的活塞相连，滑块连杆(10)左端连于滑块(9)，滑块(9)置于导轨(11)的槽内，由滑块连杆(10)拉动滑块(9)在导轨(11)的槽中做横向移动，导轨(11)固定在车架(6)上，螺旋弹簧(8)套装减振器(7)，减振器(7)的上端通过轴(22)与滑块(9)相连，使减振器(7)与滑块(9)之间通过销轴(23)枢动，减振器(7)下端通过销轴3连于下横臂(20)，下横臂(20)外端通过第2球铰连于车轮总成(1)的主销(3)，下横臂(20)内端通过销轴4相对车架(6)转动，驱动轴(18)外端通过外万向传动总成(2)与车轮总成(1)相连，驱动轴(18)内端通过内万向传动总成(17)与差速器(16)相连，稳定杆立柱(21)下端通过第4球铰(24)与下横臂(20)相连，稳定杆立柱(21)上端通过第5球铰连于横向稳定杆(19)外端，横向稳定杆(19)中部的两端自由地支撑在与车架(6)固定的橡胶套筒内，可以绕车架(6)转动。
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