一种车轮自由起降越野车
技术领域
本发明涉及越野车,尤其涉及一种车轮自由起降越野车。
背景技术
目前各种越野汽车受到结构限制,车轮通过减震***与车身连接,在通过障碍物时主要靠强大的功率和减震***,这样对车的功率要求大,能源消耗大,而且对车体本身损伤大。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺陷,提供一种车轮自由起降越野车,在遇到障碍物时车轮可自由起降从而轻松通过障碍物,避免障碍物对车辆造成强大冲击损伤车辆。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种车轮自由起降越野车,包括固定于车身底部的车架,车架上固定有车轮起降机构;所述车轮起降机构包括一端分别与车轮固定座铰接连接且平行设置的悬臂一和悬臂二,悬臂一另一端与车架铰接连接,悬臂二另一端经连杆机构与减震器一端铰接连接,臂一和悬臂二能够摆动,车轮抬起产生的作用力经连杆机构传给减震器,减震器另一端铰接连接于车架上。
作为本发明的进一步优化方案,所述连杆机构包括与悬臂二固定连接的摇臂一,摇臂一中部通过销轴与车架铰接连接,摇臂一另一端与摇臂二一端铰接连接,摇臂二另一端与连接件和减震器一端铰接连接;连接件和减震器另一端分别铰接连接于车架上。
作为本发明的进一步优化方案,所述摇臂二上固定有推动摇臂一绕其中部销轴摆动的挡销,所述连接件为液压缸;通过液压缸伸缩驱动摇臂二摆动,摇臂二通过挡销推动摇臂一摆动,带动车轮起降。
作为本发明的进一步优化方案,所述车轮起降机构包括结构相同的前轮起降机构、中轮起降机构和后轮起降机构;所述中轮起降机构安装于中轮固定架上,中轮固定架通过滑轨安装于车架上,车架上还连接有驱动中轮固定架沿车身前后移动的液压缸。
作为本发明的进一步优化方案,包括车轮传动机构,所述车轮传动机构包括分别与前后车轮传动轴连接的四个换向齿轮箱,各换向齿轮箱分别与可伸缩球笼联轴连接,可伸缩球笼联轴与车轮连接。
作为本发明的进一步优化方案,包括车轮转向机构,所述车轮转向机构包括通过连接球头分别与前后车轮转向臂连接的四个转向拉杆,各转向拉杆与悬臂一平行设置且长度相同,各转向拉杆另一端通过换向轴与车轮转向节连接。
作为本发明的进一步优化方案,所述摇臂一为带有拐角的摇臂,摇臂拐角位置通过销轴与车架铰接连接。
作为本发明的进一步优化方案,所述挡销为三角形块状挡销。
作为本发明的进一步优化方案,所述悬臂一位于悬臂二上方。
本发明的车轮自由起降越野车,通过固定于车架上的车轮起降机构将车轮与车身连接,起降机构包括平行设置的悬臂一和悬臂二,悬臂二通过连杆机构与减震器连接,车辆在遇到障碍物时,通过悬臂一和悬臂二摆动车轮可自动抬起,车轮抬起时产生的作用力被减震器吸收,车辆不需要加大功率就能轻松通过障碍物,避免障碍物对车辆造成强大冲击损伤车辆。
进一步,安装中轮起降机构的中轮固定架通过滑轨安装于车架上,车架上还连接有驱动中轮固定架前后移动的液压缸,车辆通过障碍物前两轮或后两轮同时抬起时,中轮起降机构可以向前或向后移动,以维持车身平衡,使得车辆安全通过障碍物,保证行驶安全。
进一步,前后轮传动轴通过换向齿轮箱与可伸缩球笼联轴连接,可伸缩球笼联轴与车轮连接;通过可伸缩球笼联轴与车轮连接,传动轴长度可以变化,车轮抬起或降落时不影响车辆动力,满足正常行驶要求。
进一步,前后车轮转向臂通过连接球头与转向拉杆连接,转向拉杆与悬臂一平行设置且长度相同,车轮抬起时,转向拉杆可随悬臂任意摆动,不影响车辆转向。
附图说明
图1是本发明的侧视图;
图2是本发明前后轮起降机构的结构示意图;
图3是本发明起降机构布局和驱动机构布局示意图;
图4是本发明中轮起降机构的结构示意图;
图5是本发明的主视图;
图6是本发明前后四轮转向机构的结构示意图;
图7是本发明的俯视图;
图8是本发明前轮机构的结构示意图。
图中:前轮1;中轮2;后轮3;车壳4;车灯5;方向盘6;档位杆7;车轮起降控制杆8;座椅9;第一可伸缩球笼联轴10;第一悬臂11;第一摇臂12;转向拉杆13;第一转向臂14;转向连杆15;第一液压缸16;车架17;中轮固定座18;第二悬臂19;第三悬臂20;第二液压缸21;第二摇臂22;第四悬臂23;第三摇臂24;第一挡销25;第三液压缸26;第一减震器27;第一万向节28;第一换向齿轮箱29;第一差速器30;变速箱31;第一传动轴32;连接轴33;齿轮箱34;中轮固定架35;第二万向节36;固定座37;第二挡销38;第二减震器39;第四液压缸40;滑轨41;换向轴42;转向节43;第二可伸缩球笼联轴44;第二差速器45;第二传动轴46;第三传动轴47;第二换向齿轮箱48;第四摇臂49;前轮固定座50。
具体实施方式
参照图1-3所示,一种车轮自由起降越野车,包括固定于车身底部的车架17,固定于车架上的车壳4和座椅9,还包括车灯5,固定于车架17上的前轮起降机构、中轮起降机构和后轮起降机构,车轮传动机构和车轮转向机构;前轮起降机构和后轮起降机构结构相同,包括一端分别与连接轴33铰接连接且平行设置的第一悬臂11和第四悬臂23,连接轴33两端与前轮固定座50固定连接,第一悬臂11位于第四悬臂23上方,第一悬臂11另一端与车架17铰接连接,第四悬臂23另一端与第三摇臂24固定连接,第三摇臂24中部通过销轴与车架17铰接于点O1,第三摇臂24另一端与第一摇臂12铰接连接于点O2,第一摇臂12另一端与第一连接件和第一减震器27一端铰接连接于点O3;第一连接件和第一减震器27另一端分别铰接连接于车架17上,第一连接件与车架17铰接于点O4,第一减震器27与车架17铰接于点O5。
车辆行驶过程中遇到障碍物,前轮1受力抬起,前轮1向上抬起过程中,第四悬臂23绕点O1转动,由于第三摇臂24与第四悬臂23固定并与第一摇臂12相连与点O2。第一摇臂12与第一减震器27、第一连接件相连与点O3。所以,前轮1抬起过程中作用力完全由第一减震器27吸收,第一连接件绕点O4旋转,长度不发生变化,实现车轮起降过程。
如图4所示,所述中轮起降机构包括中轮固定架35,中轮固定架35通过两根沿车长方向设置的滑轨41安装于车架17上,车架17上还连接有驱动中轮固定架35沿车身前后移动的第二液压缸21,通过中轮固定架35在滑轨上位置的移动调整中轮2的前后位置。平行设置的第二悬臂19、第三悬臂20一端与中轮固定座18铰接连接,第二悬臂19另一端与中轮固定架35铰接连接,第三悬臂20另一端与第四摇臂49连接固定,第四摇臂49中部通过销轴与中轮固定架35铰接连接与点O6,第四摇臂49另一端与第二摇臂22铰接连接与点O7,第二摇臂22另一端与第二减震器39和第二连接件一端铰接连接;第二减震器39和第二连接件另一端铰接连接于固定座37上,固定座37固定在中轮固定架35上,第二减震器39另一端与中轮固定架35铰接连接于点O8,第二连接件另一端与中轮固定架35铰接连接于点O9。
中轮2起降与前轮1、后轮3起降原理相同,中轮2的上下移动时,中轮2与第三悬臂20连接,第三悬臂20与第四摇臂49固定,同时绕点O6转动。第二摇臂22与第四摇臂49连接与点O7。第二减震器39与第二连接件、第二摇臂22共同连接与一点。所以中轮2上下移动,压缩第二减震39,第二连接件绕点O9转动,长度不变。
如图3所示,本发明采用前后四轮驱动,由发动机输出动力通过变速箱31传递到齿轮箱34,分别带动第二差速器45和第二万向节36旋转。第二差速器45带动第三传动轴47,通过第二换向齿轮箱48带动第二可伸缩球笼联轴器44,使后轮3运动。第二万向节36带动第一传动轴32使第一万向节28转动。第一万向节28带动第一差速器30使第二传动轴46旋转。第二传动轴46通过第一换向齿轮箱29带动第一可伸缩球笼联轴器10转动,实现前轮1的驱动。此传动机构中采用了第一可伸缩球笼联轴器10、第二可伸缩球笼联轴器44因为长度可长可短,所以前后四轮的起降,驱动,转向互不干涉。
如图6-8所示,本发明采用前后四轮转向:操纵方向盘6旋转使第一液压缸16伸缩带动转向连杆15运动。转向连杆15与第一转向臂14相连,第一转向臂14与转向拉杆13相连。所以转向连杆15运动带动转向拉杆13运动。转向拉杆13带动换向轴42使转向节43转动,转向节43与连接轴33固定连接,通过转向节43拉动连接轴33转动,连接轴33两端与前轮固定座50固定连接,进而带动车轮转向,实现前轮1的转动。因为第一转向臂14与转向拉杆13是球头形式连接,转向拉杆13与换向轴42是铰链是连接,换向轴42与转向节43是铰链形式连接,因为转向拉杆13与第一悬臂11,第四悬臂23长度相等并平行安装,形成了平行四边形机构,所以前轮1起降过程中转向拉杆13的长度不会有变化,所以车轮1的转向与起降互不干涉。后轮3的转动方向与前轮1相反,实现前后四轮转向。
如图3和图8所示,进一步,所述第一摇臂12上固定有推动第三摇臂24摆动的第一挡销25,所述第一连接件为液压缸,操纵车轮起降控制杆8,使得第三液压缸26伸长,第一减震器27绕点O5旋转,受到小的压缩力。第一摇臂12顺时针旋转,第一挡销25与第一摇臂12固定并顶在第三摇臂24上,此时点O2为死点,第一摇臂12与第三摇臂24、第四悬臂23实现了顺时针单向固定机构,实现了前轮1的主动起降,此机构关键零件是第一挡销25,车轮起降控制杆8旁边为档位杆7。
如图4所示,进一步,所述第二摇臂22上固定有推动第四摇臂49摆动的第二挡销38,所述第二连接件为液压缸,操纵车轮起降控制杆8使得第四液压缸40工作,第二减震39会绕点O8旋转,受到小的压缩力。第二摇臂22逆时针旋转,由于第二挡销38使得点O7变为死点,此时第二摇臂22第四摇臂49第三悬臂20实现逆时针单向固定,都绕点O6旋转,实现中轮2主动起降。
所述第一挡销25和第二挡销38为能够承受摇臂挤压的三角形块状挡销或弯曲状条形挡销,通过挡销推动另一摇臂摆动,将车轮抬起。
本发明通过操纵车轮起降控制杆8使得起降液压缸工作,可以实现前、中、后车轮的主动起降,本发明在行驶过程中遇到障碍物车轮由于压力可以被动起降,也可人工操作主动起降越过障碍物,机动性能好,结构简单,通过能力强大,避免行驶过程中遇到障碍物对车辆冲击造成损伤。
本发明中间两轮的前后平移是为了解决前两轮或后两轮同时起降时车辆的重心会前倾或后倾,中轮2与第二悬臂19、第三悬臂20相连,第二悬臂19、第三悬臂20连接在中轮固定架35上。中轮固定架35与滑轨41相连接。在第二液压缸21作用下中轮固定架35在滑轨41上滑动,这样就实现了中间两轮的前后平移。通过改变中间两轮相对前后两轮的距离来控制车身水平,中轮2就是本车重心的支点。