CN101472784A - 用于车辆的雪地牵引单元 - Google Patents

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Abstract

一种代替全轮驱动车辆的轮子的雪地牵引单元，包括：支撑两个承载轮的框架；所述承载轮被以比它们的组合半径大的距离分隔开；安装在所述承载轮上转动的环形雪地接触履带；设置在所述承载轮的最下端之间的履带接触面；驱动配合装置，用于配合车辆的驱动轴并驱动所述承载轮中的至少一个；履带宽度的设置，承载轮之间的间隔和履带接触面使得车辆的作用力小于250kg每平方米。

Description

用于车辆的雪地牵引单元
技术领域
本发明涉及将车辆，特别是四轮驱动车辆，转换为提高了雪地操控性的雪地车辆。
背景技术
很多雪地车辆只能以这个目的使用。需要转换单元将带轮车辆转换为有效的雪地车辆。USA 3710886公开了用于车辆两侧带有履带的转换工具和用于操纵的制动器的使用。履带穿过一连串的辊子。
USA 4069883公开了一种以前部滑行装置为操控和以后部履带为推动转换的街道车辆。
USA 4313516公开了一种类似的装置，该装置采用后轮驱动的链条为履带。履带使用辊子支撑履带保护带。
USA 4719882也是一种滑行装置和履带的结合，并从一延伸的驱动轴获得动力。
USA专利5855248公开了一种工具，该工具使用现有的车轮，但更适用于柔软的地面而不是雪地。
一些专利与农用拖拉机的转换有关。
USA 5388656公开了一种用于拖拉机车轮的履带。
USA专利5343960公开了一种用于拖拉机的履带转换也使用了由操纵轮操纵的液压操纵附加装置。每侧都使用单履带并且与雪地接触时履带经过水平滑动。
USA 5361860公开了一种通过附加的拖拽设备操纵的履带转换。
USA 5924503公开了一种用于履带轮的驱动系统。
USA专利6199646公开了一种用于农田拖拉机后轮的半履带装置。
这些现有技术的装置通常不能令人满意，因为车辆在雪地负载太大，并且车辆的操纵没有响应或将雪地置于过多的剪切下，从而在雪地上的推动力受到限制。例如：当穿过、通过斜面时两个方向的剪切，一个履带比另一个履带运动的快防止侧滑，其结果是雪地上产生转矩。所有现有的雪地车辆具有大约13度的侧向倾斜最大通过角度。
本发明的目的是提供一种车辆的转换以改善这些问题。
发明内容
为了这个目的，本发明提供了一种代替了带轮车辆的轮子的车辆雪地转换单元，所述单元包括与车辆驱动轴可配合的驱动配合装置、被驱动配合装置驱动的环形带，所述带在水平板上通过以在雪地上提供支撑面。本发明的优点是每个轮子都使用了独立单元，并通过使履带具有适当尺寸的宽度和高度，作用在每平方米上的力小于250Kg。
这样，一方面本发明提供了一种代替全轮驱动车辆的轮子的雪地牵引单元，包括：
a)支撑两个承载轮的框架；
b)所述承载轮被以比它们的组合半径大的距离分隔开；
c)安装在所述承载轮上转动的环形雪地接触履带；
d)设置在所述承载轮的最下端之间的履带接触面；
e)驱动配合装置，用于配合车辆的驱动轴并驱动所述承载轮中的至少一个；
履带宽度的设置，承载轮之间的间隔和履带接触面使得车辆的作用力小于250Kg每平方米。
本发明被一定程度上认为，在履带压过一系列辊子的地方，车辆的重量在对应于辊子的位置产生一系列的线接触，这导致很大的力作用在雪地上。提供给履带的板支撑消除了这一问题。
4轮驱动车辆可以转换为作用在每平方米上的力小于250Kg的雪地车辆。安装在每个轮子的履带具有滑行装置，履带在滑行装置上运动。
每个单元优选包括两个履带承载轮，雪地接触履带通过所述两个履带承载轮。这两个轮被隔开，以在每个轮子最下端之间提供水平的履带部分，并提供一平的表面使履带通过。这一平的表面被低摩擦的材料(例如聚乙烯)涂层。每个单元具有支持两个履带承载轮的框架和履带支撑板。在一个实施例中，驱动轮被车轴和从驱动轮到承载轮中的至少一个的带驱动，其提供了使得环形履带在支撑板上运动的装置。雪润滑了运动的履带和静止的聚乙烯涂层板之间的面。环形带优选在环形导轨的面上运动并通过可滑动的撑座由导轨支撑，所述撑座环绕导轨并确保带不会从导向导轨分离。环形导轨的功能是作为轮子间的支撑板。具有链轮表面的橡胶链轮或充气轮胎当作轮使用以啮合、导向和驱动环形带。导向导轨优选绕着链轮周边延伸，优选的，链轮具有凹槽以容纳导轨，使得链轮旋转通过静止的导轨。
履带包括经过板的中心部分和通过间隔杆与中心履带分隔出的至少一个侧面履带部分。这使得履带在纵向和横向两个方向都是柔性的。前面的一对履带可由操纵机构进行操纵，并可选择的也可包括后履带以提供全部轮子的操纵机构。
操纵不依赖于改变车辆的相对侧的履带相对速度(当通过制动操纵时)，但依赖于使用适于液压系统的操纵系统。优选的，通过液压辅助操纵提供4轮操纵，以移动与前轮相对的后轮。每个履带单元相对于底盘的枢轴点优选在单元质心的下面，并优选在雪地平面上300mm以下。用于每对前部和后部单元的操纵机构内的拉杆结合有液压致动器，所述液压致动器在前履带单元枢轴点之后和后履带单元枢轴点之前的位置处与履带单元连接。用于后轮的液压致动器以与用于前面的致动器相反的方向运动。在本发明的范围内，提供了独立的液压致动器，因此前轮和后轮可以通过对每个致动器使用独立的控制杠杆而被独立的操纵。这使得车辆可以通过困难的地形或障碍，并相对于车辆底盘的中心线对角的运动。
附图说明
本发明的一个优选实施例如下面的图所示，其中
图1所示是按照本发明一个实施例的安装于雪地牵引单元上的车辆；
图2是本发明一个实施例的雪地接触履带的前视图；
图3是图1和图2所示的履带组合件中的一个的侧视图；
图4是图3的详细示意图；
图5是履带和导轨的截面图；
图6是按照图1所示实施例的操控系统的示意简图；
图7是图6中操纵机构的示意图。
具体实施方式
图示的实施例包括底盘11，车辆13(优选四轮驱动车辆)置于底盘11上，因此前轴和后轴15，16与安装在底盘11上的4雪地履带单元30对齐。每个雪地履带单元30具有由通过横向板条38连接的5个分离的带33，34，35，36和37组成的雪地接触履带表面32。这些板条38可以用弹簧钢做成，通过撑座39固定于履带34和36，并与其他履带弹性连接。履带单元的宽度，优选为大约1米，由板条38提供的横向柔性提供了能够纵向和横向弯曲的更好的雪地接触表面。由板条38提供的横向柔性可以使履带单元30能应付不同的表面地形。
中部履带35是在支撑导轨40上运动的环形带。中部履带35也在作为链轮的履带配合轮53和54上运动。轮53和54可以是实心橡胶或充气轮胎，这增加了履带单元在通过不平坦地面时的弹性和柔性。支撑导轨40容纳在轮53和54外表面的中部沟槽内。如图5所示，中部履带35通过环绕导轨40的可滑动的撑座43与导轨40连接。这保证了在使用中履带35不会从导轨40中脱离。
导轨40由具有低摩擦的聚乙烯45涂层的弹簧钢板44构成，其与履带35低摩擦的接触，该接触面被进入导轨40下表面和履带35内表面之间的雪润滑。轮53和54上的齿42位于导轨40的两侧并与履带35的撑座43啮合，因此撑座43沿着导轨40的两侧经过。轮53和54由作为履带单元支撑框架的一部分的杆46支撑。
柔性横向柱38具有减震作用，允许比其他现有技术的系统更快地在有障碍的地形运动。装配有本发明的单元的车辆可以在河床上以大约15Kmh的速度运动。这比坦克在这种地形时运动的更快。如果希望，可向整个中部履带35的周围提供充气轮胎，车辆可以在有障碍的地形运动的非常快。同时也消除了单元仅有的高压力点(线)，这样允许无磁力触发地在雷区运动。
每个雪地履带单元30具有由与该单元连接的车轴驱动的驱动轮52。驱动轮52使带51转动以驱动轮53。驱动带51被辊子56张紧。
可以被提供用于将单独的履带单元30和四轮驱动车辆连接的快速释放连接装置，例如球和穴孔的连接。
优选的，每个单元30的枢轴点在驱动轴的下面，并且越是接近地面越是可行。
如图6所示，车辆的操纵机构被响应操纵轮的液压系统取代，液压系统以一个方向转动前面的一对雪地履带单元并以另一个方向转动后面的一对雪地履带单元，以提供车辆的4轮操纵。这避免了使用不同的制动作为操纵车辆的装置，并且将雪地的剪切减到最小以在雪地表面提供最大的牵引力。
如图7所示，操纵机构的主要元件是两个液压致动器71和72，液压致动器71位于前驱动轴61的后面，液压致动器72位于后驱动轴62的前面。这样形成了操纵机构的拉杆，该拉杆具有半径臂73和74，半径臂73和74在与单元30相对于底盘的枢轴点相同的平面内连接至单元30。在本实施例中的半径臂被设置使得内履带具有最大偏角18度，外轮具有最大偏角11度。液压致动器71以相反方向向致动器72运动，因此该单元如同在4轮操纵车辆内运动，如图6所简略示出。不过，如果条件允许也可以使致动器71，72脱离，由此使每个致动器可以被独立操作。
该单元可以在纵向单独绕枢轴转动，这意味着该单元可以在纵向震荡，因此顶部和尾部可以上下运动。现有技术中使用刚性安装的履带是不可能的。这样允许装配有本发明的单元的车辆通过非常困难的地形和爬上台阶。
在每个单元上具有液压控制齿轮的转换机构也在本发明的范围之内，以允许在平地上高速运动。
通过上面的说明可以看出，本发明提供了从四轮驱动道路车辆到雪地车辆的独特的低成本的转换。
本领域的技术人员应该认识到使用不同部件的其他实施例不会背离本发明的核心教导。

Claims (12)

1.一种车辆雪地转换单元，其代替了带轮车辆的轮子，所述单元包括与车辆驱动轴可配合的驱动配合装置、被驱动配合装置驱动的环形带，所述带在水平板上通过以在雪地上提供支撑面。
2.如权利要求1所述的转换单元，其中，刚性板是低摩擦性材料，允许雪进入带的表面和刚性板之间以提供润滑。
3.如权利要求1所述的转换单元，其中，所述带包括通过刚性板的中心部分以及通过间隔杆与中心部分分隔开的至少一个侧面部分，使得带在纵向和横向两个方向都是柔性的。
4.一种代替全轮驱动车辆的轮子的雪地牵引单元，包括：
a)支撑两个承载轮的框架；
b)所述承载轮被以比它们的组合半径大的距离分隔开；
c)安装在所述承载轮上转动的环形雪地接触履带；
d)设置在所述承载轮的最下端之间的履带接触面；
e)驱动配合装置，用于配合车辆的驱动轴并驱动所述承载轮中的至少一个；
履带宽度的设置，承载轮之间的间隔和履带接触面使得车辆的作用力小于250Kg每平方米。
5.如权利要求4所述的雪地牵引单元，其中，雪地接触履带在导轨上运动，所述导轨在所述承载轮的最下端之间提供履带接触面。
6.如权利要求4所述的雪地牵引单元，其中，承载轮由橡胶组成或包括充气轮胎。
7.如权利要求5所述的雪地牵引单元，其中，导轨接触面是低摩擦性的材料，并允许雪进入带和导轨之间的平面以提供润滑。
8.如权利要求5所述的雪地牵引单元，其中，带包括通过导轨的中心部分和通过间隔杆与中心部分分隔开的至少一个侧面部分，使得带在纵向和横向两个方向都是柔性的。
9.一种四轮驱动车辆，其中，4个轮子中的每一个都被如权利要求4所述的单元所取代，其中前面的一对单元可由第一液压致动器操纵，后面的一对单元由第二液压致动器可选择地操纵。
10.如权利要求9所述的车辆，其中，两个液压单元是耦合的，使得后面的致动器以与前面的致动器相反的方向运动。
11.如权利要求9所述的车辆，其中，每个单元相对于底盘的枢轴点在单元质心的下面。
12.如权利要求11所述的车辆，其中，前轮操纵机构的拉杆与在两个前履带单元的枢轴点后面的单元连接，后轮操纵机构的拉杆与在两个后履带单元的枢轴点前面的单元连接。
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