CN101102930A - 履带式全地形车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种履带式全地形车，其被借助于内燃机驱动的、一对并行的环形履带(5)完全支撑、驱动和转向。转向装置(15)设置为用于控制履带(5)之间的差速，以使车辆转向。在驾驶员坐椅(16)的前方，操纵柄(15)枢转地安装至车身(1)上，以通过操纵柄(15)的旋转来使车辆转向。根据本发明的另一方面，该驾驶员坐椅(16)为跨坐式坐椅，并且在车身(1)的坐椅(16)的左侧和右侧设有脚踏板(9)，脚踏板(9)在竖向上位于履带(5)的上行线(11)和与地面接合的下行线(10)之间。
Description
技术领域
本发明涉及履带式全地形车。术语全地形车指下文中用于越野使用的车辆，其具有相对较小的接地表面并且意图由驾驶员独自使用或由驾驶员和一个乘客使用。
背景技术
车轮式全地形车和履带式全地形车之间的总体区别在于：车轮式全地形车通常具有四个车轮、驾驶员用的跨坐式坐椅、以及用于操纵前轮的操纵柄。车轮式全地形车的驾驶员可以主动地骑跨在坐椅上，从而使其在该坐椅上的位置并因此使车辆平衡适应具体的行驶条件。这样在越野的情况下允许较高的行驶速度。然而，由于缺乏附着力或容易在例如松软的土地上或在深雪中下陷，因此车轮驱动在越野使用中的通用性不足。
在松软的土地上使用时，使用履带式全地形车最适当，这是因为履带式全地形车的地面力分布在与履带部分接合的整个地面上，因此被极大地减少。在加拿大专利申请CA-2,374,657中描述了用于车轮式全地形车的履带改装用成套件，然而最好的地面接合和地面力分布还是由全履带式车辆提供的。
加拿大专利申请CA-2,141,777描述了这样一种全履带式全地形车。该车具有一对并行的地面接合履带以及一操纵杆，该操纵杆允许驾驶员控制所述两个履带之间的差速，来使车辆转向。汽车中公知类型的驾驶员坐椅使驾驶员相对于设置在他前方的操纵杆处于比较稳定的位置。然而，对于驾驶员而言，使用这种类型的转向控制器(操纵杆)以及由该坐椅的类型和位置所给定的驾驶姿势，不能通过自发地移动以根据具体行驶条件改善车辆的平衡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种履带式全地形车，该履带式全地形车允许其驾驶员运动以根据特殊行驶条件调整车辆的平衡。
根据本发明的一个方面，履带式全地形车包括：车身；完全地支撑该车身的、一对与地面接合的环形履带；用于驱动所述履带的内燃机；被支撑在该车身上的驾驶员坐椅；以及速度控制装置和转向装置，所述速度控制装置和转向装置允许驾驶员控制所述履带的共速和差速，以分别用于对车辆进行速度控制和转向。在驾驶员坐椅的前方，操纵柄枢转地安装至车身上，所述转向装置设置为通过这种操纵柄的旋转进行操作，并且所述速度控制装置设置在所述操纵柄上，以通过驾驶员来手动进行车辆的速度控制。
根据本发明的另一方面，履带式全地形车包括：车身；完全支撑该车身的、一对与地面接合的环形履带；用于驱动所述履带的内燃机；被支撑在该车身上的驾驶员坐椅；以及速度控制装置和转向装置，所述速度控制装置和转向装置允许驾驶员控制所述履带的共速和差速，以分别用于对车辆进行速度控制和转向。所述驾驶员坐椅为跨坐式坐椅，驾驶员的脚用脚踏板设置在所述坐椅的左侧和右侧，位于所述两个履带之间并且在竖向上位于所述履带的上行线和与地面接合的下行线之间。
以下将参考其中示出了示例性实施例的附图对本发明进行详细描述。
附图说明
图1示出了履带式全地形车的简化的侧视图；
图2示出了图1的车辆的简化的视图；
图3示出了图1的车辆的简化的立体图；并且
图4示出了根据图2中的线IV-IV做出的、能够看到相同车辆的车身内的立体图。
具体实施方式
在图1中的侧视图中示出的履带式全地形车具有车身1，该车身1带有前端2和后端3。从所述后端2至所述前端2的方向指出了全地形车的直行方向4。所述车辆具有一对并行的环形履带5，其中只有左侧环形履带在该图中示出。这些履带围绕履带轮安装，所述履带轮包括传送轮6、驱动轮7、张紧轮8和支撑轮9。所述传送轮6与所述履带5的下行线10的内表面接合，并且完全支撑所述车身1，而所述支撑轮支撑所述履带的上行线11。
通过利用分别与所述履带的下行线10和上行线11接合的独立的轮6、轮9，可以利用传送轮的弹性悬架来使得这些轮进行较长的竖直偏移，优选至少为10厘米。在本实例中，每一传送轮6安装至单独的摆动臂12，所述摆动臂12枢转地连接到车身1且通过减振器13支撑在倾斜位置。即使在高驱动速度下，这种悬架系统也能吸收来自崎岖地面的振动。
所述驱动轮5以可操作方式连接至用于驱动所述履带的内燃机。以下参考图4给出关于这种驱动系统的更为详细的情况。所述车辆的转向可以通过对其左侧履带和其右侧履带之间的差速进行控制而实现，在此没有诸如轮式全地形车的前轮或者雪上机动车的前滑雪板之类的与地面接合的枢转传送元件，所述枢转传送元件通常连接至用于转向的枢转操纵柄。然而，本发明人发现驾驶员对这种设置在全履带式全地形车上的操纵柄15的使用非常类似于轮式全地形车的操纵柄，与已往使用的控制杆相比，这种操纵柄能够更好地操纵车辆。
驾驶员坐椅16被支撑在车身上，并且在驾驶员坐椅16的前方操纵柄15被安装至车身。这种操纵柄15为车辆的转向控制器：所述操纵柄15以可操作方式连接至所述履带，并且设置为控制所述履带的差速以使车辆转向。转向动作可以仅仅指对一个履带进行正向加速或负向加速，或沿相反的方向对两个履带进行加速。所述操纵柄15枢转地安装至车身，并且设置为向左转或向右转，以分别向左转向或向右转向。所述操纵柄和所述履带之间的连接装置可以包括机械的、电的、或液压的部件，或者这些技术的各种组合，尤其是取决于驱动所述履带所用的技术。所述操纵柄设置为通过驾驶员向左转或向右转，以分别命令车辆向左转或向右转。
与控制杆相比，所述操纵柄的一个优点在于在其每一端部具有手柄17，并且这些手柄17基本上位于其枢转轴线的相对两侧，这样通过同时作用两个手柄易于将力传递至车身，而不会导致操纵柄的旋转。
在驱动时，搁在操纵柄的手柄上的驾驶员的手和驾驶员的躯干的侧向运动可能导致作用于每一手柄上的强度变化的竖直力，这些竖直力不期望被作为转向命令。如果驾驶员采用站立的驱动姿势，则这种情况会更加严重。因此应当避免作用在手柄上的竖直力对转向的影响。如果操纵柄的枢转轴线为竖直的，则竖直力对操纵柄不产生作用。然而，该枢转轴线朝驾驶员坐椅的倾斜具有以下优点：即由于操纵柄的旋转，手柄离驾驶员的距离变化较小。为此，所述操纵柄的枢转轴线优选地相对于竖直线倾斜0°至40°之间的角α。
在以竖直取向或水平取向作为参考之处，其是以车辆停放在水平地面作为假定。
所述操纵柄的形状设置为：当所述操纵柄既不向左转也不向右转时，在操纵柄的中间位置，操纵柄的手柄被定向为与水平面基本平行，并且相对于彼此略微倾斜一角β，这样手柄的自由端指向车身的后端。这种形状的优点在于当握持所述手柄时，在站立驱动姿势和就座驱动姿势中驾驶员的手和前臂均形成直线。所述手柄之间的最佳角β取决于所述手柄之间的距离。优选地使用尺寸和形状由轮式全地形车得知的操纵柄。在手柄外端部之间的宽度为至少0.5米的操纵柄允许对车辆进行比较好的把持，然而优选地使用宽度为至少0.7米的操纵柄。手柄之间的倾角β应当为使得驾驶员的前臂基本上与相应的手柄成直角。然而，例如也可以使用具有完全并行的手柄的直操纵柄。
以上介绍的转向装置为被设置成通过向左转或向右转而进行操作的枢转操纵柄，非常类似于四轮全地形车的操纵柄。然而，也可以采用不同的方式安装所述操纵柄，或者在车身上设置用于驾驶员左手和右手的单独手柄，优选地设置在与枢转操纵柄处于空档位置时其手柄位置相应的位置。速度控制装置以可操作方式连接至履带，用于控制所述履带的正常速度(common speed)，所述正常速度为车辆的行驶速度。所述速度控制装置也设置在操纵柄上(图中未示出)。如从轮式全地形车得知的，类似于摩托车的油门转动手柄的可旋转手柄或者被设置为通过驾驶员的一只手的拇指进行操作的油门操纵杆是可行的实例。
所述履带式全地形车进一步设有制动系统，所述制动系统包括诸如制动操作杆之类的制动控制装置，所述制动控制装置也设置在操纵柄上，从而使驾驶员能够通过至少一只手来制动所述车辆。在所述操纵柄上，集中了用于驱动车辆的重要控制器，这样给驾驶员在任何时候调整其姿势以适应特殊行驶条件的最大自由。
所述驾驶员坐椅16为跨坐式坐椅，并且驾驶员的脚用脚踏板19设置在该驾驶员坐椅16的左侧和右侧。这种构造给驾驶员足够的固定，同时允许驾驶员的躯干运动。沿直行方向4，所述脚踏板19设置在以下位置：即驾驶员的脚踝位于操纵柄后方的一距离29处，以允许驾驶员采取舒适的站立驱动姿势，并且允许在不移动他的脚的情况下，在站立驱动姿势和就座驱动姿势之间变换。脚踏板19的位置相对于在驾驶员坐椅上的预期就座位置22优选为使得驾驶员的小腿相对于竖直线倾斜一角x，他的膝盖比脚踝更接近车身的前端2。这样允许驾驶员更易于站起来。
在本实例中，所述坐椅16向车辆的后方延伸，且延伸的长度足以将乘客28容纳在驾驶员的后方。脚踏板19的长度也足以容纳驾驶员14的脚的后方的乘客28的脚。
脚踏板可以是驾驶员能够放置他的脚的任何表面。在本实例中，脚踏板的位置可以从示出了相同车辆的俯视图的图2中更直观地看到。所述车身包括水密壳体，所述水密壳体的下部位于两个履带之间。该壳体具有基本上封闭的舱板21，当车辆遭受雨淋时，舱板21保持壳体不受水浸。每一脚踏板19设置在舱板21上的相应凹部中，并且在竖向上位于履带的下行线10和上行线11之间。低位置的脚踏板也允许将驾驶员坐椅放置得相对较低，这样有助于使得所述车辆及其驾驶员构成的整体上重心较低。
对于越野驾驶而言，如果车辆及其驾驶员的重心均位于车辆的接地表面的重心的正上方，则认为重量分布是最佳的。所述接地表面为车辆位于其上的表面，其由两个履带的、与地面接合的下行线10的表面构成。沿直行方向，所述接地表面的重心位于所述履带的下行线的中间。因此，所述驾驶员坐椅优选地设置在以下位置：即沿直行方向，驾驶员在坐椅上的预期就座位置距离下行线10的中间的偏离量不超过下行线10的长度的30％。
由于驾驶员的运动导致驾驶员影响车辆平衡的可能性还取决于所述接地表面和所述车辆的总重量。接地表面越小且车辆的重量越低，驾驶员的运动对车辆平衡的影响越大。优选地，所述履带5的下行线10的长度不超过2米，并且车辆不加燃料(unfuled)的重量不超过450公斤。
在图3中，示出了相同的车辆的立体图，其中更加直观地示出了具有水密壳体23和舱板21的车身1的形状。所述水密壳体23的体积足以使车辆漂浮在水中。所述漂浮车辆的履带的上行线11位于水面的上方，这样所述履带也可以推进所述漂浮车辆。
图4示出了相同车辆的剖视立体图，其中车身的壳体23和舱板21根据图2中示出的平面IV-IV被剖开，可以看到车辆内部。可以看到的是，车身包括车架结构24，壳体23和舱板21安装至该车架结构24。脚踏板19为舱板21的整体部件，并且每一脚踏板19位于舱板21中的凹部中。
内燃机和齿轮箱组件25也被支撑在所述车架上。所述组件25最好设置在车辆的中间，以便组件25的重心恰好位于车辆的接地表面的重心的正上方。沿直行方向，所述内燃机和齿轮箱组件25离与所述履带的、与地面接合的下行线10的中间的距离优选不超过下行线10的长度的30％。如果不采用齿轮箱或者如果使用分离的齿轮箱，上述规定仍然适用于单独应用内燃机的情况。
还示出了传动机构26，其通过差动齿轮装置27将内燃机的轴连接至所述履带的驱动轮7。然而，可以想到许多其他的驱动系统：例如，所述内燃机可以驱动发电机来发电，所述驱动轮由电动机驱动，或者内燃机可以驱动液压泵，所述驱动轮由液压马达驱动。所述转向系统需要控制所述两个履带之间的差速的装置。对每种不同的驱动技术，本领域的技术人员已经公知全履带式车辆的各种转向系统。
对本领域的技术人员而言，所描述的方法和实施例的多种变型是显而易见的，并且上述说明不应认为是对本发明的范围的限制，本发明的范围仅通过以下权利要求书进行限定。
Claims (31)
1.一种履带式全地形车，包括：
车身(1)，其具有限定该车身(1)的直行方向的前端(2)和后端(3)；
一对与地面接合的环形履带(5)，其以与所述直行方向平行、围绕履带轮(6、7、8、9)能够旋转的方式安装且完全支撑所述车身(1)，每一履带(5)具有上行线(11)以及与地面接合的下行线(10)，并且所述履带轮包括支撑该上行线(11)的支撑轮(9)以及在每一履带(5)的下行线(10)的内表面上支撑车身(1)的传送轮(6)，同时悬架装置(13)将所述传送轮(6)弹性地悬挂在车身(1)上；
内燃机(25)，其以可操作方式连接至所述履带(5)以驱动所述履带(5)；
驾驶员坐椅(16)，其被支撑在车身(1)上；以及
速度控制装置(30)和转向装置(15)，所述速度控制装置(30)和转向装置(15)以可操作方式连接至所述履带(5)，并且设置为控制所述履带(5)的正常速度和差速，以分别对车辆进行速度控制和转向，其特征在于，该转向装置为在驾驶员坐椅(16)前方枢转地安装至车身的操纵柄(15)，并且设置为向左转或向右转，以分别向左转向或向右转向，其中速度控制装置(30)设置在该操纵柄(15)上，以由驾驶员对车辆进行手动速度控制。
2.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其进一步包括制动系统，该制动系统包括设置操纵柄上的制动控制装置(31)，以用于手动制动。
3.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中驾驶员的左脚和右脚用脚踏板(19)设置在所述操纵柄(15)的后方，以允许驾驶员采取站立驱动姿势。
4.根据权利要求3所述的履带式全地形车，其中所述脚踏板(19)位于所述履带(5)之间，并且位于所述履带的上行线(11)的正下方。
5.根据权利要求4所述的履带式全地形车，其中该驾驶员坐椅为跨坐式坐椅(16)，并且所述脚踏板(19)设置在所述驾驶员坐椅(16)的左侧和右侧。
6.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中所述悬架装置(13)设置为允许所述传送轮(6)相对于所述车身竖直偏移至少10厘米。
7.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中所述传送轮(6)通过所述弹性悬架装置(13)单独地悬挂在所述车身(1)上。
8.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中所述履带的与地面接合的下行线(10)的长度不超过2米。
9.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中所述履带式全地形车不加燃料的重量不超过450公斤。
10.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中所述车身包括水密壳体(23)，所述水密壳体的体积足以使车辆漂浮在水中。
11.根据权利要求10所述的履带式全地形车，其中所述漂浮车辆的履带的上行线(11)位于水面的上方。
12.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中所述车身(1)包括基本上封闭的舱板(21)，并且每一脚踏板(9)设置在所述舱板上的相应凹部中。
13.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中，所述内燃机(25)安装至车身(1)的如下位置，即沿直行方向，内燃机的重心离所述履带(5)的、与地面接合的下行线(11)的中间的距离不超过履带的下行线(11)的长度的30％。
14.根据权利要求1所述的履带式全地形车，其中，所述驾驶员坐椅(16)设置在如下位置，即沿直行方向，所述驾驶员的预期就坐位置距离所述履带的、与地面接合的下行线(10)的中间的偏离量不超过履带的下行线(10)的长度的30％。
15.一种履带式全地形车，包括：
车身(1)，其具有限定该车身(1)的直行方向的前端(2)和后端(3)；
一对与地面接合的环形履带(5)，其以与所述直行方向平行、围绕履带轮(6、7、8、9)能够旋转的方式安装且完全支撑所述车身(1)，每一履带具有上行线(11)以及与地面接合的下行线(10)，并且所述履带轮包括支撑该上行线(11)的支撑轮(9)以及在每一履带(5)的下行线(10)的内表面上支撑车身(1)的传送轮(6)，同时悬架装置(13)将所述传送轮(6)弹性地悬挂在车身(1)上；
内燃机(25)，其以可操作方式连接至所述履带(5)以驱动所述履带(5)；
驾驶员坐椅(16)，其被支撑在车身(1)上；以及
速度控制装置(30)和转向装置(15)，所述速度控制装置(30)和转向装置(15)以可操作方式连接至所述履带(5)，并且设置为控制所述履带(5)的正常速度和差速，以分别对车辆进行速度控制和转向，其特征在于，所述驾驶员坐椅为跨坐式坐椅(16)，驾驶员脚用脚踏板(9)设置在驾驶员坐椅(16)的左侧和右侧，位于所述两个履带(5)之间并且在竖向上位于履带(5)的上行线(11)和与地面接合的下行线(10)之间。
16.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，驾驶员的左手和右手分别使用的左手柄和右手柄(17)设置在车身(1)上，并且所述速度控制装置(30)和转向控制装置(15)设置为驾驶员可以通过手在所述手柄(17)上进行操作。
17.根据权利要求16所述的履带式全地形车，其中，所述转向装置(15)包括至少一个所述手柄(17)，并且设置为通过所述至少一个手柄(17)手动地操作。
18.根据权利要求16所述的履带式全地形车，其中，所述速度控制装置(30)与一个所述手柄(17)相结合以手动进行速度控制。
19.根据权利要求16所述的履带式全地形车，其进一步包括制动系统，所述制动系统具有设置在至少一个所述手柄(17)附近的制动控制装置(31)，以用于手动制动。
20.根据权利要求16所述履带式全地形车，其中，所述手柄(17)设置在基本上水平的面中。
21.根据权利要求16所述的履带式全地形车，其中，所述转向装置为在驾驶员坐椅(16)的前方安装至车身(1)的操纵柄(15)，并且左手柄和右手柄设置在该操纵柄(15)上。
22.根据权利要求21所述的履带式全地形车，其中，所述操纵柄(15)枢转地安装至车身(1)，并且设置为通过向左或向右转动该操纵柄(15)进行操作，以分别向左或向右转向。
23.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述悬架装置(13)设置为允许所述传送轮(6)相对于车身(1)竖直偏移至少10厘米。
24.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述传送轮(6)通过弹性悬架装置(13)单独地悬挂在所述车身(1)上。
25.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述履带(5)的、与地面接合的下行线(10)的长度不超过2米。
26.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述履带式全地形车不加燃料的重量不超过450公斤。
27.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述车身包括水密壳体(23)，所述水密壳体的体积足以使车辆漂浮在水中。
28.根据权利要求26所述的履带式全地形车，其中，所述漂浮车辆的履带(5)的上行线(11)位于水面的上方。
29.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述车身包括基本上封闭的舱板(21)，并且所述脚踏板(9)分别设置在所述舱板(21)上的相应凹部中。
30.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述内燃机(25)安装至车身(1)的如下位置，即沿直行方向，内燃机的重心离所述履带(5)的、与地面接合的下行线(10)的中间的距离不超过履带的下行线(10)的长度的30％。
31.根据权利要求15所述的履带式全地形车，其中，所述驾驶员坐椅(16)设置在如下位置，即沿直行方向，所述驾驶员的预期就坐位置距离所述履带(5)的、与地面接合的下行线(10)的中间的偏离量不超过履带的下行线(10)的长度的30％。
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