CN102079335A - 复摆式安全车辆 - Google Patents
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Abstract
一种多类型的复摆式安全车辆，它能在高速撞车或紧急刹车时，有效地保障车内人员的安全，并可大大减轻车体与被撞物的受损程度，它的整个车厢悬挂在一条高位的水平轴上，成复摆式的活动结构，当撞车或急刹车时，车厢即自动向上摆动或绕轴转动，因而大大减弱了向前的冲击力，因为车厢本身不会撞上障碍物，而在车辆猛烈加速或突然停止时它都能自动滞后缓冲，所以确保了车内人员的舒适与安全：其类型可以分为两轮、三轮、四轮、多轮、履带型与水陆两栖型，形成系列化的复摆式安全车辆。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种其车厢可以绕着一条水平轴摆动或转动的机动或电动车辆，属于一种可在陆地或水面上行驶的无轨交通运输工具。
背景技术
在传统的车辆中，车厢都是固定在由车轮轴所支撑的底盘上的，当高速行驶中的车辆在急刹车或撞上障碍物时，巨大的惯性力将使车内人员急剧直冲向前，因而极易发生人员受伤，甚至车毁人亡的惨剧，而现有安全气囊的可靠性也存在不少问题，并不能从根本上保障人员的安全。
发明内容
为了从根本上避免撞车时酿成车毁人亡的惨剧，也为了避免在猛烈加速或紧急刹车时使车内人员产生不适或受伤，从而有效地提高车辆行驶的安全性，本发明提供了一种车辆总体结构的复摆式设计方案。
本发明为实现以上要求而采用的技术方案是：将车厢的形状做成球形、圆桶形或底部为圆弧形而上部为方形，并将整个车厢悬挂在一条置于高位的水平轴上，使车厢可以绕着此水平轴做前后摆动或转动，而此水平轴则安装在由各车轮轴或履带基座所支撑的底盘上，主动轮由内燃机或电动机驱动，车轮的数目可以是两轮、三轮、四轮或更多轮，也可采用履带式运行机构。
对于两轮的复摆式车，车厢为圆桶形或球形，且其摆动的水平轴即是左右两个大直径车轮的轮轴，两个车轮上皆装有轮轴式驱动电机，控制两个车轮的速度差，即可操纵车辆的行驶方向；在车厢的前部和后部，分别装有活动挂钩式的防撞杆架，在撞车时，由撞击力推动挂钩脱钩，从而使防撞架从中部位置落到靠近地面，以阻住车轮继续向前或向后滚动；前后的防撞架分别用联杆与前后的车门相互联动；还装有电子控制的水平状态自动平衡系统(此系统已有现成技术)，以减少车厢在正常的非匀速行驶中的前后晃动，此平衡系统的控制开关则安装在防撞杆架之中，当发生撞车时，此系统的工作电源即被此开关所切断，而自动平衡系统也就失去作用；此车辆也可做成水陆两栖式，即将车厢做成密封防水结构，并在两车轮的车辐上加上曲面形桨叶，即可将此复摆式车直接驶上水面，必要时还可在前后的防撞架上分别附加上一个浮筒，以增大浮力；
三轮复摆式车，则是在两轮复摆式车的基础上，只是在其后部附加一个带小轮的活动挂钩式后备厢拖车即构成，它不需要水平状态自动平衡系统，在其前部安装活动挂钩式防撞杆架，其它结构与两轮复摆式车相同，它同样也可做成水陆两栖的类型；
四轮或多轮的复摆式车，其底盘固定在各车轮的轴上，而在盘架上还装有圆弧形的钢槽或钢轨，在其左右两侧则各安装有一个支撑梁架，在梁架的上部则安装着水平摆轴，而车厢的底部则做成圆弧形，并在其边缘上装有两列小滚轮，将其安放在底盘的圆弧形钢槽或钢轨上，以使其在槽内或轨上能做前后方向的圆弧运动，而车厢的上部则悬挂于水平摆轴上，以便其可绕着此水平轴做摆动或转动，整个车厢的负荷分别由底部槽轨及上部悬轴二者分担。
覆带型复摆式安全车，则是将车辆的底盘固定在左右两个长扁圆形的弹簧板上，为增加强度，此长扁圆形弹簧板的中部还另加有数条较短的圆弧形弹簧板，在长扁圆弹簧板的外面，则分别包裹着一条由滚珠或滚柱所联成的滚链，而在此滚珠或滚柱链的外面，则分别包围着一条内嵌有钢轨、外包有橡胶的履带，而履带的驱动轮则安装在长扁圆弹簧板的上前方；此外，其车厢与底盘架的复摆结构，则完全与四轮或多轮复摆式车的相同。
本发明的有益效果是，从设计结构的力学原理与样车模型的实验测试可知：由于车厢成复摆式活动结构，所以当发生撞车或紧急刹车时，车厢的惯性力会自动使其朝上抬举并绕水平轴摆动或转动，从而可以将车厢本来直线向前冲的巨大动能，分别转化为将车厢向上抬起的势能、克服车厢摆动或转动时的摩擦所产生的热能、以及车厢的摆动或转动动能，故而显著地减少了车辆在冲向前方障碍物时所具有的破坏性能量，这一方面可大大减小被撞物及车体二者的受损程度，另一方面又因车厢不会撞上障碍物，且在车辆瞬时猛烈加速或突然停止时，车厢都有惯性滞后缓冲作用，所以能有效地保证厢内人员的舒适与安全。
附图说明
附图1是一种可以水陆两用的两轮复摆式安全车的结构图；
附图2是一种可以水陆两用的三轮复摆式安全车的结构图；
附图3是一种四轮复摆式安全车的结构图；
附图4是一种履带型复摆式安全车的结构图；
具体实施方式
以下将结合各附图来详细说明本发明的具体实施方式：
在附图1所描绘的水陆两用两轮复摆式安全车中，在左右两个大直径的主动轮(1)上悬挂着一个圆桶形的车厢(3)，车厢的直径比主动轮的直径较小，两个主动轮上都装有轮轴式驱动电机(2)，其水平轮轴(9)则分别固定在车厢的左右两侧壁上，在轴上还套装着前后的防撞架(10)与(11)，在轮辐上附装有曲面形的划水桨叶(4)，车厢前后方的车门(5)(6)则通过两端装有伞齿轮的联杆(7)(8)来与防撞架进行相互联动，即在开门的同时，防撞架放下，而在关门时则防撞架升起，而在撞车时，伞齿轮则被防撞架上的楔形杆所顶开，以脱离啮合状态；厢体及外露部份都采取防水密封结构。
在附图2所描绘的水陆两用三轮复摆式安全车中，大直径主动轮与主车厢的结构与两轮复摆式车相同，只是增加了一个在较小直径可自由转向的附轮(12)上支撑的载物后备厢(13)，用活动式挂钩(14)来联结主车厢与后备厢，在防撞架受到冲击力时，由楔形杆来顶开挂钩以使后备厢与主车厢脱离。
在附图3的四轮复摆式安全车中，车厢(16)的底部成圆弧形而上部成方形，它的上部被悬挂在水平摆轴(15)上，而其下部的圆弧边上则装有两列小滚轮(18)，并被置于底盘下部的圆弧形槽(20)内，使其能自由地在槽内做前后圆弧运动，水平摆轴则由固定于底盘上的梁架(17)所支撑，车轮上装有轮轴式驱动电机(21)；在备用厢(19)上还装有弹性的防撞杆架(22)。
在附图4的履带型复摆式安全车中：在履带的基座底盘(23)上，固定着长扁圆形弹簧板(25)及中部的加强弹簧板(26)，在长扁圆形弹簧板的外面，包裹着一条滚柱链(24)，而在此链的外面，则包围着一条内嵌钢轨、外包橡胶的履带(27)，用驱动轮(28)来带动履带运动；而车厢的复摆式结构，则与四轮复摆式安全车完全相同。
Claims (5)
1.一种可在陆地或水面行驶的复摆式安全车辆，包括车厢、机械或电力驱动装置、电子平衡与操控系统、车轮或履带运行机构等，其特征在于：将车厢的形状做成球形、圆桶形或底部为圆弧形而上部为方形，并将整个车厢悬挂在一条置于高位的水平轴上，车厢可以绕着此水平轴做前后摆动或转动，而固定此水平轴的梁架则安装在由各车轮轴或履带基座所支撑的底盘上，底盘上还装有圆弧形的槽或轨，用以承接车厢并可使其在槽内或轨上做圆弧运动，车厢的前后装有活动的、受撞时可脱离的防撞杆架和备用厢，车厢的外层采用防水密封结构，车轮的轮辐上附有曲面形的划水桨叶，主动轮由内燃机或电动机驱动，车轮的数目可以是两轮、三轮、四轮或多轮，也可采用履带运行机构。
2.一种按权利要求1所述的复摆式安全车辆，其特征在于：它有左右两个带轮轴电机的大直径主动轮，车厢为圆桶形或球形，其直径略小于车轮，其摆动的水平轴即是两个车轮的轮轴，其轮轴则分别固定在车厢的左右两侧壁上，在车厢的前部和后部，分别装有活动挂
撞杆
前后防撞杆架通过带伞齿轮的联杆分别与前后的车门进行联动，在撞车时则由楔形杆顶开伞齿轮而脱离啮合，车内装有电子控制的水平状态自动平衡系统，此平衡系统的控制开关安装在防撞杆架之中，在两个车轮的轮辐上附有曲面形划水桨叶，车厢采用密封防水结构。
3.一种按权利要求1所述的复摆式安全车辆，其特征在于：车辆有三个车轮，前面是左右两个大直径的主动轮，后部附加一个带小轮的活动挂钩式后备厢，主车厢为圆桶形，其直径比主动轮的直径较小，它所摆动的水平轴是两个大直径车轮的轮轴，两个主动轮上都装有轮轴式驱动电机，在此轴上还套装着活动挂钩式的前防撞杆与后备厢，主车厢前方的车门通过装有伞齿轮的联杆来与前防撞架进行相互联动，此伞齿轮的啮合脱离与后备厢的脱钩都由装在防撞杆上的楔形杆来控制，在主动轮的轮辐上附有曲面形的划水桨叶，所有厢体采用防水密封结构。
4.一种按权利要求1所述的复摆式安全车辆，其特征在于：它具有四个或四个以上的车轮，其底盘固定在各车轮的轴上，在底盘的两侧各安装有一个支撑梁架，在梁架的上部安装有一根水平轴，车箱的上部为方形而底部为圆弧形，在其底部的边缘上装有两列小滚轮，将车厢安放在底盘的圆弧形钢槽内或钢轨上，使其可前后自由做圆弧运动，而车箱的上部则悬挂于水平轴上，使其可绕着此水平轴摆动或转动，所有主动轮上皆装有轮轴式驱动电机，在前后备用厢上皆装有弹性的防撞杆。
5.一种按权利要求1所述的复摆式安全车辆，其特征在于：它采用履带式运行机构，将车辆的底盘固定在左右两条长扁圆形的弹簧板上，此长扁圆形弹簧板的中部还另加有数条较短的圆弧形弹簧板，在长扁圆弹簧板的外面，则分别包裹着一条由滚珠或滚柱所联成的滚链，而在此滚珠或滚柱链的外面，则分别包围着一条内嵌有钢轨、外包有橡胶的履带，而履带的驱动轮则安装在长扁圆弹簧板的上前方；在底盘上安装有圆弧形槽轨和安置水平摆轴的梁架，车厢的形状是上部为方形而底部为圆弧形，整个车厢可以绕着上方的水平轴而自由摆动或转动。
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