CN101474988A - 横向平动式车辆移动装置 - Google Patents

Abstract

一种横向平动式车辆移动装置，包括两条横向布置的供前后车轮放置的移动组件，所述移动组件采用低摩擦系数的金属填料/PTFE复合材料，所述移动组件呈薄片状，所述移动组件包括上片单元和下片单元，所述上片单元的底面可横向滑动地嵌入所述下片单元的顶面内，所述上片单元与下片单元组成低摩擦系数的摩擦副，所述上片单元的顶面和下片单元的底面呈粗糙状，所述上片单元的横向长度比车辆左右车轮之间的距离大，所述下片单元的横向长度比车辆左右车轮之间距离的两倍大。本发明提供一种结构简单、降低成本、安装维护方便的横向平动式车辆移动装置。

Description

横向平动式车辆移动装置

技术领域

本发明涉及泊车辅助及车辆横向移动设备，适用于在狭窄泊车空间情况下的泊车、横向移动车辆等场合的车辆移动装置。

背景技术

城市停车位的日趋紧张、停车位留给车辆可周旋的空间越来越小，加上有些驾驶员不按所规定的泊车车位框内停车，使得原先要求泊车技术非常高的驾驶员即使通过“间接平移”的方法也无法完成平行泊车入位或者离开泊车位。

通常车辆在进入平行泊车位停车时，需要驾驶员通过反复转动方向盘进行多次进行垂直进退车辆，使得车辆能“间接平移”到泊车位上，这些驾驶操作不但需要较高“间接平移”的技能，同时也需要有足够的空间来满足垂直进退动作。为了解决泊车时空间不够的问题，有人提出了附加升顶推动方案，在车辆的底盘上加装升降装置和移动装置以及对该装置相应的控制单元来实现车体的横向移动，这类装置结构复杂、成本高、体积大，同时对车辆造成了额外的载荷，不利于节能；有人也提出了车轮转向角度扩展的解决方案，通过改造现有的转向系统，使得车辆的转动角度达到或者接近90度，使得车辆自身具有横向移动的功能，但是这种方案需要对整个车辆的控制系统、传动系统等进行改造，不便于推广使用；中国发明专利(专利申请号：200710070499.3)公开了一种平移小车及应用该平移小车的侧向平移泊车装置，该装置采用一套机械传动装置，专利中称为承载移动机构，承载移动机构在停车时，要使车辆的车轮移动到承载机构的上方，然后通过运动方向转换机构将车轮的纵向运动转换为平移小车的横向运动，从而实现车辆的横向平移；这类装置同样也存在着结构复杂、制造成本高、安装维护不方便等问题，让车辆到承载移动机构也并非容易之事，同时车辆在驾驶中始终要带着平移小车的额外负荷不利于节能。

发明内容

为了克服已有的车辆横向移动装置的结构复杂、成本高、安装维护不方便的不足，本发明提供一种结构简单、降低成本、安装维护方便的横向平动式车辆移动装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种横向平动式车辆移动装置，包括两条横向布置的供前后车轮放置的移动组件，所述移动组件采用低摩擦系数的金属填料/PTFE复合材料，所述移动组件呈薄片状，所述移动组件包括上片单元和下片单元，所述上片单元的底面可横向滑动地嵌入所述下片单元的顶面内，所述上片单元与下片单元组成低摩擦系数的摩擦副，所述上片单元的顶面和下片单元的底面呈粗糙状，所述上片单元的横向长度比车辆左右车轮之间的距离大，所述下片单元的横向长度比车辆左右车轮之间距离的两倍大。

作为优选的一种方案，所述金属填料为稀土表面处理CF。当然，根据需要也可以选用其他金属填料。

进一步，所述的下片单元由多块下片模板拼接而成，拼接后的长度满足车辆最大横向移动距离的要求即可，采用拼接的方式，便于折叠和方便携带。

再进一步，所述多块下片模板之间采用45°斜口拼接方式，当然，也可以采用横向拼接方式或者其他拼接方式。

作为优选的另一种方案：所述下片单元呈梯形状，所述下片单元的前后横向侧面均为斜面。

作为优选的再一种方案：所述上片单元包括左侧车轮上片压块、右侧车轮上片压块和连接件，侧车轮上片压块与连接件的左端铰接，所述连接件的右端与右侧车轮上片压块铰接。如果下片单元的移动组件拼接后呈一定角度，上片单元能够按照下片单元的滑轨所限定的轨道移动，实现车辆在移动过程中转动一个角度。

所述上片单元与下片单元之间的摩擦副的摩擦系数小于0.0125。

所述下片单元的高度为20mm，宽度为150mm。

本发明的技术构思为：车辆移动装置由两条采用稀土表面处理CF/PTFE复合材料所构成的、在上下片单元之间容易产生滑动的移动组件构成，移动组件中的上片单元与下片单元之间形成低摩擦系数的摩擦副，车辆的车轮部位停放在移动组件上，横向用力推动车辆的车身来完成车辆的横向移动。

我们设计在车辆的车轮与地面之间增加一个质量轻、便于携带、便于折叠、高强度、高弹性模量、抗蠕变、能产生横向移动的摩擦副装置，同时也要便于使车辆的车轮容易移动到摩擦副装置的上面。因此，摩擦副材料的选择是一个必须首先解决的问题，在摩擦副材料选择时也必须考虑材料的摩擦系数，由低摩擦系数材料制造的摩擦副装置才有可能用不大的力可以横向移动车辆；一般来讲轿车(商务、公务)自身重量为1.2吨左右，紧筹型轿车(家用)自身重量为1吨左右，假如驾驶员在车辆的横向方面用力为15公斤的力来横向移动自己的车辆作为设计指标的话，那么材料在承载1.2吨情况下的摩擦系数必须在0.0125以下；作为一个成年人要产生15公斤的推力来横向移动车辆是可以接受的。

聚四氟乙烯(PTFE)以极低的摩擦系数，是目前已知固体工程材料中具有最低的摩擦系数的材料，同时该材料具有成型工艺简单、成本低、可回收重复使用等独特优点，为制造薄、轻、柔的摩擦副提供了一种理想的工程材料。但是，由于PTFE机械性能差、线膨胀系数大、导热性差、磨损量大，不适于单独作耐磨材料使用。通常在PTFE中加入填料进行填充改性，制备成PTFE复合材料，以求在保持其低摩擦系数的同时，获得优良的耐磨性及高强度、高刚度和尺寸稳定性。碳纤维具有高强度、高弹性模量、耐高温、抗蠕变等特点，属于典型的高性能无机纤维。

张等人在Journal of Applied Polymer Science中的论文Friction andwear characteristics of metal sulfides and graphite-filled PTFE compositesunder dry and oil-lubricated conditions.中指出，金属填料对PTFE磨损性能的改善机理在于填料不仅可以增强转移膜与偶件表面的结合力，促进PTFE基复合材料向偶件表面的转移，阻止PTFE的大面积破坏，从而大幅度降低材料的磨损，还能提高材料的承载能力；油润滑则使复合材料的摩擦磨损性能进一步得到改善，降低摩擦副之间的摩擦系数。最新的研究成果表明在油润滑条件下，稀土表面处理CF/PTFE复合材料的摩擦性能最好，是一种质量轻、便于携带、便于折叠、高强度、高弹性模量、抗蠕变、能产生横向移动的摩擦副装置理想的制造材料。

为了使车辆容易平稳地停放在车辆横向移动装置上，具体的说是停放在两条移动组件上，移动组件必须设计成薄形，移动组件的高度设计成20mm，这样的高度是容易实现车辆停放在装置上动作的；要将车辆平稳地停放在移动组件上，在车轮与移动组件之间的摩擦力必须设计的大些，同时移动组件的横向宽度设计成150mm左右是比较适易，以防止移动组件与车轮之间的滑脱；另外移动组件的材料强度设计需承受1.2吨车辆的负荷；移动组件长度方面的设计，需要考虑横向移动车辆的最大距离，同时也要考虑可折叠的便携式的设计要求；由于在横向移动车辆时移动组件处在车轮与地面之间，因此共有3对摩擦副存在，即车轮与移动组件之间的摩擦副、移动组件中的上片单元与下片单元之间的摩擦副以及移动组件与地面之间的摩擦副；为了在横向移动车辆时在车轮与移动组件之间以及移动组件与地面之间不产生相对移动，在设计移动组件与地面和车轮相接触的面上要增加摩擦系数，本发明中的移动组件采用模具压制工艺制造，因此在移动组件与地面和车轮相接触的面上采用凹凸不平形状用以增加摩擦系数；而在设计移动组件之间的摩擦副时，希望它们之间的摩擦力越小越好，在选择移动组件之间的摩擦副材料时，本发明中选用了一种稀土表面处理CF/PTFE复合材料，这种材料的加工性能好，可根据实际需要进行裁剪，移动组件之间的摩擦副是由两个相同稀土表面处理CF/PTFE复合材料构成的，分为上片单元与下片单元，上片单元嵌入在下片单元内，下片单元的作用相当于滑轨；同时为了减少单位面积的承受力，上片单元与下片单元设计为面接触方式；上片单元的长度尺寸的设计可稍长于横向方面的车轮之间的外侧长度；下片单元的设计长度必须同时满足横向移动车辆距离的要求以及可折叠、便携式的要求，因此本发明中将下片单元设计成多块拼合的方式来实现，通过拼接后的下片单元满足横向移动车辆最大距离的要求；另一方面设计保证四个车轮都在移动装置上，因此需两条移动装置分别来支撑四个车轮。

本发明的有益效果主要表现在：具有质量轻、便于携带、使用方便、不占地方、容易收纳、结构简单、维护使用方便等优点，容易在空间狭窄的场合使用，对解决城市中心地带的停车问题以及节约用地具有积极意义。

附图说明

图1为在使用车辆横向移动装置时的第一步骤示意图；

图2为在使用车辆横向移动装置时的第二步骤示意图；

图3为构成车辆横向移动装置的移动组件示意图；

图4为构成车辆横向移动装置的另一种移动组件示意图；

图5为构成车辆横向移动装置的具有移动和转动功能的移动组件示意图；

图6为在很小的泊车空间内泊车时如何使用车辆横向移动装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

实施例1

参照图1～图6，一种横向平动式车辆移动装置，包括两条横向布置的供前后车轮放置的移动组件，所述移动组件采用低摩擦系数的金属填料/PTFE复合材料，所述移动组件呈薄片状，所述移动组件包括上片单元1和下片单元2，所述上片单元1的底面可横向滑动地嵌入所述下片单元2的顶面内，所述上片单元1与下片单元2组成低摩擦系数的摩擦副，所述上片单元1的顶面和下片单元2的底面呈粗糙状，所述上片单元1的横向长度比车辆左右车轮6之间的距离大，所述下片单元2的横向长度比车辆左右车轮6之间距离的两倍大。

所述金属填料为稀土表面处理CF。当然，根据需要也可以选用其他金属填料。

所述的下片单元2由多块下片模板拼接而成，拼接后的长度满足车辆最大横向移动距离的要求即可，采用拼接的方式，便于折叠和方便携带。

附图6表示了在很小的泊车空间内采用车辆横向移动装置如何进行泊车的示意图，本发明的实施方案和工作原理为：首先将两条移动组件放置在车辆车轮的前面或者后面，如附图1所示，然后将车辆驾驶到两条移动组件3上，接着驾驶员下车，用15Kg左右的力横向推动车辆，使得车辆进行横向移动，如附图2所示；为了使车辆容易平稳地停放在车辆横向移动装置上，准确的说是将车辆的车轮6停放在两条移动组件3上，移动组件3必须设计成薄形，移动组件的高度设计成20mm，这样的高度是容易实现车辆停放在装置上动作的；要将车辆4平稳地停放在移动组件上，在车轮与移动组件之间的摩擦力必须设计的大些，同时移动组件的横向宽度设计成150mm左右是比较适易，以防止移动组件与车轮之间的滑脱；另外移动组件的材料强度设计需承受1.2吨车辆的负荷；移动组件长度方面的设计，需要考虑横向移动车辆的最大距离，同时也要考虑可折叠的便携式的设计要求；由于在横向移动车辆时移动组件处在车轮与地面之间，因此共有3对摩擦副存在，即车轮6与移动组件3之间的摩擦副、移动组件3中的上片单元1与下片单元2之间的摩擦副以及移动组件3与地面之间的摩擦副；为了在横向移动车辆时在车轮与移动组件之间以及移动组件与地面之间不产生相对移动，在设计移动组件与地面和车轮相接触的面上要增加摩擦系数，本发明中的移动组件采用模具压制工艺制造，因此在移动组件与地面和车轮相接触的面上采用凹凸不平形状用以增加摩擦系数；而在设计移动组件之间的摩擦副时，希望它们之间的摩擦力越小越好，在选择移动组件之间的摩擦副材料时，本发明中选用了一种稀土表面处理CF/PTFE复合材料，这种材料的加工性能好，可根据实际需要进行裁剪，移动组件之间的摩擦副是由两个相同稀土表面处理CF/PTFE复合材料构成的，分为上片单元1与下片单元2，上片单元1嵌入在下片单元2内，下片单元2的作用相当于滑轨，如附图3所示；同时为了减少单位面积的承受力，上片单元1与下片单元2设计为面接触方式；上片单元1的长度尺寸的设计可稍长于横向方面的车轮之间的外侧长度；构成移动组件3的上片单元1和下片单元2均采用模具压制制造。

实施例2

其余与实施例1相同，只是在下片单元2的设计方面有所差别，下片单元2的长度必须同时满足横向移动车辆距离的要求以及可折叠、便携式的要求，因此本发明中将下片单元2设计成多块拼合的方式来实现，通过拼接后的下片单元2满足横向移动车辆最大距离的要求；另一方面设计保证四个车轮都在移动装置上，因此需两条移动组件分别来支撑四个车轮。

实施例3

其余与实施例1相同，在移动组件3设计方面稍有改进，首先是将移动组件3中的上片单元1设计成由两个车轮上片压块和一个连接件而成，附图5中的左侧车轮上片压块1-1和右侧车轮上片压块1-2通过连接件1-3进行铰接，通过这种连接后的上片单元的长度稍长于横向方面的车轮之间的外侧长度，左侧车轮上片压块1-1和右侧车轮上片压块1-2的宽度稍宽于车轮的幅度；另外由于左侧车轮上片压块1-1和右侧车轮上片压块1-2之间采用了连接件1-3铰接连接，如果下片单元2的移动滑轨拼接成一定角度，上片单元1就能按照下片单元2的滑轨所规定的轨道移动，来实现车辆在移动过程中转动一个角度，如附图5所示。

Claims (8)

1、一种横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述横向平动式车辆移动装置包括两条横向布置的供前后车轮放置的移动组件，所述移动组件采用低摩擦系数的金属填料/PTFE复合材料，所述移动组件呈薄片状，所述移动组件包括上片单元和下片单元，所述上片单元的底面可横向滑动地嵌入所述下片单元的顶面内，所述上片单元与下片单元组成低摩擦系数的摩擦副，所述上片单元的顶面和下片单元的底面呈粗糙状，所述上片单元的横向长度比车辆左右车轮之间的距离大，所述下片单元的横向长度比车辆左右车轮之间距离的两倍大。

2、如权利要求1所述的横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述金属填料为稀土表面处理CF。

3、如权利要求1或2所述的横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述的下片单元由多块下片模板拼接而成。

4、如权利要求3所述的横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述多块下片模板之间采用45°斜口拼接方式。

5、如权利要求1或2所述的横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述下片单元呈梯形状，所述下片单元的前后横向侧面均为斜面。

6、如权利要求1或2所述的横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述上片单元包括左侧车轮上片压块、右侧车轮上片压块和连接件，侧车轮上片压块与连接件的左端铰接，所述连接件的右端与右侧车轮上片压块铰接。

7、如权利要求1或2所述的横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述上片单元与下片单元之间的摩擦副的摩擦系数小于0.0125。

8、如权利要求5所述的横向平动式车辆移动装置，其特征在于：所述下片单元的高度为20mm，宽度为150mm。

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