CN106864430B - 辅用行驶系及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅用行驶系及车辆，依据本发明的实施例，以平行四边形机构为基础构造辅用行驶系，由于平行四边形机构的机架部分和与机架部分相对的构架能够始终保持平行，使支撑构架的承载在前后方向上分布相对均匀，且不受张开行程的影响。张开状态时用于车辆的脱困或者特定路况条件下的辅助行使，而在收起状态时减少对车辆的可通过性产生较大的影响，从而可以在车辆上常备，而不必在车辆陷入例如沙地时再行安装。由于能够有效增加摩擦面积和摩擦能力，用以提高脱困能力。

Description

辅用行驶系及车辆

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的辅用行驶系，以及使用该行驶系的车辆。

背景技术

行驶系，全称汽车底盘行驶系，其基本构成包括车架、车桥、车轮和悬架，由于本发明用于辅助行驶系，借用行驶系既存架构术语，而不必具有行驶系完整的体系。

车辆出行可能会面对恶劣的路况或者没有路的境况，由此可能会出现预料不到的情况，使汽车被困于例如泥泞之地，沙石之地。

当汽车被困于泥泞地或者沙地时，驾车人员往往会通过缓慢驱动汽车以增大轮胎与地面的摩擦力，以使汽车脱困。而藉此无法实现脱困时，就需借助外力，例如其他人员辅助推动汽车，使用绞盘，脱困板等方式实现脱困。由此所需条件未必具备，即便是条件具备，所需要的空间等条件也会受到限制。并且可以理解的是，此类脱困方式往往需要较长的时间，汽车不能够迅速安全的驶离被困区域，不利于乘车人员安全。

相对而言，车辆自主脱困是目前车辆脱困研究的主要方向。例如中国专利文献CN105799664A，其公开了一种用于机动车辆自主脱困的系统，其原理是利用汽车底盘上增加的车身升起系统，在车辆陷入例如砂石之地后，顶托而使底盘升起一定高度，之后使用旋转系统将机动车打滑轮胎带离打滑路线。其车身升起系统仅用于将底盘托起一定高度，然后依靠行驶系使车辆脱困，然而在这种条件下，底盘被托起会导致行驶系与地面的摩擦力减小，使车辆处于一种更加严重的不可控状态。

中国专利文献CN205344359U公开了一种设有遥控器的汽车轮胎陷坑自救脱困器，主要是通过设有控制机构及其遥控器来控制脱困器的不同工作状态，该脱困器仍然需要在车辆陷入困境以后，乘车人员将其安装在机动车轮胎上，不能够直接安装在机动车上，随车行驶。此外，例如车的前轴，属于转向系的组成部分，通常构造为半轴，半轴自身的安装空间非常有限，不容易实现该类脱困器的装配。

中国专利文献CN105922826A公开了一种与中国专利文献CN205344359U所要求保护的脱困器大致相似的脱困装置，都需要临时将脱困装置安装在车轮上，并依据其所具有的大于轮胎的径向轮廓提供新的支撑，CN105922826A借以提供支撑的是若干带有球头的支撑杆，不能提供连续的支撑，脱困能力非常有限。

中国专利文献CN105691095A公开了一种简易的脱困器，该脱困器能够通过轮辐上的辐孔安装在轮胎上，整体上相当于在轮胎上衍生出的凸起，形成额外的刮地点，从而能够将车轮移出受困点。该种结构相比于前述的 几种脱困器结构简单，但也需要现场安装，如果受困点存在积水，其安装也会非常困难。并且其脱困依赖于某一点（凸起所在位置）所受额外的扭力，在受困状况相对严重时，无法提供连续的支撑，而导致脱困失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱困能力强的辅用行驶系，以及使用该辅用行驶系的车辆。

为实现上述目的，在本发明的实施例中，提供了一种辅用行驶系，包括：

平行四边形机构，该平行四边形机构的一边构件构成机架，与作为机架的边构件相对的边构件构成支撑构架，其余两边构件构成连架杆；

行走机构，为配装在支撑构架上的行走轮系或以平行四边形机构为带内架体的履带系，当构成履带系时，在支撑构架上配装支撑轮系；

驱动装置，用于驱动行走轮系或履带系运转；以及

变形控制机构，安装于机架，且输出控制端连接支撑构架或者一连架杆，用于支撑构架的张开或者收起。

上述辅用行驶系，可选地，支撑构架比连架杆长，于支撑构架与机架间还配有至少一个辅助连架杆；

该辅助连架杆平行于连架杆，且两端与相连接的支撑构架或者机架间铰接。

可选地，行走机构配置为履带系时，为履带系的履带配有张紧装置。

可选地，张紧装置配置在行走机构行走方向的后侧，而位于平行四边形机构之后。

可选地，张紧装置配置为在机架前后方向张紧的张紧装置。

可选地，所述张紧装置包括：

架部，固定于机架并具有一对轴线平行于机架的导套；

导柱支架，配有一对导杆以适配地与两导套配合，并在导柱支架上设有履带托轮；

弹性组件，所具有的弹簧座安装在架部，且作用端在导套方向支撑导柱支架；

其中，于架部或者弹性组件上设有用以约束导柱支架最大行程的约束。

可选地，所述弹簧组件包括：

两弹簧导柱，一端固定于所述架部，并向导柱支架悬伸；相应地，导柱支架与弹簧导柱对位的位置开有导孔，以用于对弹簧导柱导引；

弹簧，套设在弹簧导柱上。

可选地，所述弹簧为碟形弹簧。

可选地，所述架部用于与弹簧组件连接的部位构造为在导套轴向长度可调的调整结构。

可选地，所述调整结构的调整驱动部件位于架部的侧面。

可选地，所述调整结构为剪力撑机械调节机构。

可选地，所述剪力撑机械调节机构为六边形的六杆结构，其中一对杆铰接于架部本体，再一对杆铰接于弹簧座，而形成四摇杆，剩余的中间两杆相互平行，用于与六边形中的相邻杆铰接。

可选地，中间两杆对位地开有旋向相反的螺纹孔，从而配设一与两螺纹孔配合的螺杆，用于中间两杆间距的调整。

可选地，还包括配设于张紧装置的调整装置，其中张紧装置设置在机架上，而调整装置包括相互铰接的两部分，其中第一部分铰接于张紧装置，第二部分铰接于行走机构，且该第二部分具有长度调整结构。

可选地，所述第二部分构造为一个螺杆连接的两个铰接部，该螺杆两端的螺纹旋向相反。

可选地，所述第一部分与机架的夹角为锐角，而第二部分与支撑构架的夹角大于等于170度并小于180度。

可选地，变形控制机构包括：

液压缸，座端铰接于机架或车架；

摇臂，一端铰接于支撑构架，另一端铰接于液压缸的推杆；

其中，平行四边形机构收起状态时，摇臂与液压缸推杆的夹角为钝角，该夹角在平行四边形机构张开过程中逐渐减小。

可选地，在摇臂的上侧的机架上设有摇臂轴的限位滑道，并在支撑构架上设有约束摇臂最大转角的结构。

可选地，所述限位滑道为焊接在机架上的水平板。

可选地，约束摇臂最大转角的结构是在摇臂的摇臂轴的前侧上方设置的限位支架。

可选地，行走机构为履带系时，在支撑构架上，从前至后依序排布多个支撑轮，而在机架上设有多个履带托轮。

可选地，在支撑轮的轴向，支撑轮被配置为多个轮体通过同一支撑轮轴形成的总成，以在支撑轮的轴向分散载荷。

可选地，每一支撑轮在支撑轮的轴向，于支撑构架的两侧均具有一个轮体，并在支撑构架内至少有一个轮体。

可选地，支撑轮通过轴套安装在支撑轮轴上而形成滑动摩擦轴承结构。

可选地，轴套在镶入支撑轮的毂孔后，通过径向的铆钉或者螺钉进一步固定。

于本发明的实施例中，还提供了一种在底盘上安装有如如前所述的辅用行驶系的车辆。

上述车辆，可选地，辅用行驶系设置在前后车桥之间的车架上。

可选地，在车架的宽度方向，配置有一对辅用行驶系。

依据本发明的实施例，以平行四边形机构为基础构造辅用行驶系，由于平行四边形机构的机架部分和与机架部分相对的构架能够始终保持平行，使支撑构架的承载在前后方向上分布相对均匀，且不受张开行程的影响。

平行四边形机构基于两连架杆的转动实现机架与支撑构架的距离远近的变化，从而具有张开和收起两个基本状态，张开状态时用于车辆的脱困或者特定路况条件下的辅助行使，而在收起状态时减少对车辆的可通过性产生较大的影响，从而可以在车辆上常备，而不必在车辆陷入例如沙地时再行安装。由于脱困的辅助支撑取决于变形控制机构的撑开力，在撑开力确定的条件下，不必把车辆的所有载荷全部转移到辅用行驶系上，原有的行驶系仍然具有承载能力，从而实现真正的增加摩擦面积和摩擦能力，用以提高脱困能力。

附图说明

图1为一实施例中具有辅用行驶系的越野车的立体结构示意图。

图2为一实施例中具有辅用行驶系的越野车的仰视结构示意图。

图3为另一实施例中具有辅用行驶系的客车的仰视结构示意图。

图4为相应于图3的主视结构示意图。

图5为一实施例中辅用行驶系的结构示意图（上带面部分地被剖开）。

图6为一实施例中一种平行四连杆机构示意图。

图7为变形控制机构结构示意图（辅用行驶系处于收缩状态）。

图8为变形控制机构在辅用行驶系展开时的结构示意图。

图9为一种张紧装置示意图。

图10为履带变化补偿机构示意图。

图11为一种驱动轮系主视结构示意图。

图12为图11的A-A剖视图。

图13为相应于图11的立体结构示意图。

图14为变化终了状态（张开）的结构示意图。

图中：100.车辆；200.车用履带式脱困装置

1.托链轮系构架；2.第一连杆构架；3.支撑轮系构架；4.第二连杆构架；5.履带张紧装置；6.履带变形调整机构；7.履带变形控制机构；8.履带；9.驱动轮系；10.托链轮系；11.导向轮；12.调整轮；13.支撑轮系；14.引导轮。

101.铆钉；102.轴套；103.第一连接轴；104.第二连接轴；105.第三连接轴。

501.基座；502.第一连杆；503.第一调整座；504.第二连杆；505.第二调整座；506.调整螺杆；507.导套组件；508.铆接件；509.第三连杆；510.第四连杆；511.弹簧支架；512.碟形弹簧组件；513.导柱支架；514.导向轮轴。

601.上连杆构架；602.下连杆构架；603.调整轮轴；604.连接轴。

701.摇臂；702.摇臂轴；703.限位支架；704.限位滑道。

901.驱动轴；902.第一隔套；903.推力轴承；904.第二隔套；905.圆螺母。

具体实施方式

结合本发明的实施例，详细说明本发明，通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能视为对本发明的限制。

本发明中，需要说明的是，术语“上”，“下”，“左，右”，“内，外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”，“第二”等词语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体结构；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1~4所示，辅用行驶系如图中所示的车用履带式脱困装置200，其与车辆100行驶系在基础方向上是一致的，匹配于车辆的前后左右和上下，而具有相对确定的第一参考系。

图1中所示的车用履带式脱困装置200基于其基础的前后方向而安装在车辆100上，基于例如履带的正反转可以实现向前的驱动，也可以实现向后的驱动。

在同一车辆100上，根据车架的长短和宽度可以在长度或者宽度方向上设置多个例如车用履带式脱困装置200，如图2所示，在越野车上设有两个车用履带式脱困装置200，在图3所示的大巴车结构中，则具有六个车用履带式脱困装置200。

此外，平行四边形机构具有配置灵活的特点，加以适应的，受如图5中支撑轮系构架3自身长度，以及在变形过程中支撑轮系构架3运行路径的影响，需要考虑车用履带式脱困装置200的整体长度，该整体长度应尽可能的减少对车辆100行驶系的影响。整体长度在同一车辆100上可以不一样，如图3所示，配置在前后车桥之间的车用履带式脱困装置200与位于后桥之后和前桥之前的车用履带式脱困装置200的长度不一样。

尽管，在一般的认识中，将车辆100正常运行时，驾驶人员的朝向为前，藉此确定基础的前后参考系，但基于例如倒车所确定的行驶方向仍然是以基础的前后参考系为基准，而不是倒车状态下行驶方向的前侧为前，而认为是“倒车”或者说后退，向后行驶。

图1所示，一种车用履带式脱困装置200，安装在车辆100上前后桥之间，车辆底盘两侧各设有一个。要求车辆100在安装有车用履带式脱困装置200时，对纵向通过角不产生影响或者所产生的影响较小，这就需要对车用履带式脱困装置200处于收起状态时所具有的高度和安装的初始状态高度提出一定的要求。

作为车辆方面的技术人员应当知道通过角是汽车满载静止时，通过障碍物的能力。一般常用的指标是纵向通过角，是指在汽车满载、静止时，在汽车侧视图上分别通过前、后车轮外缘做切线交于车体下部较低部位所形成的最小锐角。它表征汽车可无碰撞地通过小丘、拱桥等障碍物的轮廓尺寸。

当汽车在通过起伏不平的路面、拱桥或渡船时，有时地面的凸起物会将汽车的底部托住，使汽车不能通过。在此条件下，可以控制车用履带式脱困装置运行，带动车辆脱离困境。当车辆陷入泥泞或者沙地等路况的时候，控制车用履带式脱困装置展开，使其撑起到车辆能够脱困的高度，运行车用履带式脱困装置使其拖动车辆驶离复杂路况。

图5较为完整的示出了一种车用履带式脱困装置200，相对于车用行驶系，图5所示的结构使用了车用行驶系的大部分结构。图中所示的车用履带式脱困装置200的包括以下主要部件：托链轮系构架1、第一连杆构架2、支撑轮系构架3、第二连杆构架4、履带张紧装置5、履带变形调整机构6和履带变形控制机构7。

加以辅助的部件主要有履带8、驱动轮系9、托链轮系10、导向轮11、调整轮12、支撑轮系13、引导轮14。

在主要部件中，前四个部件，即托链轮系构架1、第一连杆构架2、支撑轮系构架3、第二连杆构架4，具体可见于附图5和6，通过轴顺次连接，构成平行四边形机构，平行四边形机构是本发明的基本架构。

平行四边形机构是一种平面连杆机构，属于铰链四杆机构，在如图5和6所示的结构中，两个连架杆，分别是第一连杆构架2和第二连杆构架4不需要回转，只需要实现托链轮系构架1与支撑轮系构架3间距的变换，两个连架杆相当于摇杆。

平行四边形机构属于理想的四杆模型，其杆系往往构造为构架，并且形态不一定表现为杆件，例如摇杆或者曲柄，很多时候表现为轮体。此外，对于平行四边形机构，其基础结构表现为平行四边形平面机构，但也不表示其只能具有四个基本构件，还可以包含其他辅助构件，例如图5和图6中所示的介于第一连杆构架2和第二连杆构架4之间的另外两个连杆构架，用于提高整体的可靠性。

图5和6所示，托链轮系构架1是平行四边形机构的机架部分，受图中履带8的遮蔽，托链轮系构架1可以从侧面延伸出架体用于与车辆100的底盘连接。

或者，托链轮系构架1的宽度大于履带8的宽度，托链轮系构架1的部分结构向上延伸用于与车辆100的底盘连接。

托链轮系10安装在托链轮系构架1上，用于支撑或者说托持履带8，图5中可见，履带8被部分的剖开，履带8遮蔽之下的部分设有托链轮系10，因履带8具有一定的宽度，因此，托链轮系10应具有一定的支撑宽度。

单纯在平行四边形的杆系结构中，托链轮系10成线性排列，分布在托链轮系构架1上。

托链轮系10主要是被动转动的轮系，为履带8提供滚动摩擦。

线性排列的支撑轮系13安装在支撑轮系构架3上，形成行走机构。而在第一连杆构架2上，相应于车用履带式脱困装置200的前端则安装有引导轮14。

行走部分与机架相对，也就是与托链轮系构架1相对并且平行的支撑轮系构架3，在平行四边形机构变形过程中，支撑轮系构架3与托链轮系构架1始终保持平行状态，因此，无论行驶系中的轮体陷入例如沙地多少，支撑轮系构架3均能够起到应有的支撑作用。

此外，例如图5中所示的履带变形控制机构7，是以油缸为动力部件的变形机构，油缸的推力大小取决于其缸径和液压油的油压，因此，其推力可以预先确定。

此外，在如图8所示的结构中，相同的油缸推力条件下，受力臂变化的影响，张开的初始阶段，即自平行四边形机构收起状态向张开状态变化的初始阶段，支撑轮系构架3所受到的张开力最小，在平行四边形机构完全张开时，支撑轮系构架3所受到的来自油缸的支撑力最大。

将张开过程中，并不期望油缸提供给支撑轮系构架3的张开力足以支撑起整个车辆100，而是作为辅助，配合行驶系使车辆脱困。因此，在此条件下，行驶系仍然在起作用，从而行驶系联合辅用行驶系，可以有效的提高车辆100的脱困能力。

图5中第一连杆构架2的上端设有驱动轮轴，驱动轮轴也可以构造为第一连杆构架2与机架的连接轴，如图6所示，图中省略驱动轮轴，可以看出第一连杆构架2与机架，也就是与托链轮系构架1的装配关系，图中轴套102是实现与驱动轮轴装配的部分。

在驱动轮轴上安装驱动轮系9，驱动轮系9用于驱动履带8，实现对辅用行驶系的驱动。

在一些实施例中，可以不采用履带系，利用图5和图6中支撑轮系构架3上装配的部分支撑轮系13作为驱动轮，部分支撑轮系13单纯作为支撑轮，类同于轮式底盘结构。

可以理解的是，如果采用轮式的辅用行驶系，所采用的驱动轮的轮径必然较小，换言之，轮体曲率比较大，更容易陷入例如泥沼之中，因此，关于辅用行驶系优选能够提供较大支撑面积的履带式辅用行驶系。

对于前述的驱动轮轴的驱动，可以使用既有的行驶系中的驱动部分，通过传动系将动力引入到辅用行驶系。

在优选的实施例中，可以为辅用行驶系提供独立的驱动部分，如图1和2所示，在一台车辆100中，可以设置多个车用履带式脱困装置200，在此条件下，优选的结构是通过一个液压站提供给多个车用履带式脱困装置200动力，液压站不仅可以直接为驱动轮轴提供动力，还可以为图中所示的履带变形控制机构7提供动力，因此，整体的结构紧凑性会更好。

驱动轮轴可以匹配液压马达来驱动，液压马达的典型特点是功率密度大，同样输出功率条件下，远较电动机或者内燃机紧凑，非常适于车架下相对狭小空间条件下的应用。

液压马达还可以配置减速箱，以提供更大的输出扭矩。尤其是，脱困状态需要低速高扭矩，提供减速箱可以适配这一应用。

平行四边形机构中的最后一个构架是图中所示的第二连杆构架4，其上下端相应通过轮轴连接于支撑轮系构架3和托链轮系构架1上。

如此一来，通过运动副（图中都是采用轮轴连接的转动副）相连的3个活动构件（依次是第一连杆构架2、支撑轮系构架3和第二连杆构架4）和一个机架（即托链轮系构架1），组合成一个平行四边形机构。

在图5和图6所示的平行四边形机构中，第一连杆构架2和第二连杆构架4与托链轮系构架1和支撑轮系构架3间形成的角度在理想状态下互补，不过应当理解，在机械领域，即便是理想状态下，所谓的杆系也不是理想的杆性件的集合，通常，例如第一连杆构架2，其杆性由其上端铰接点和下端铰接点的中心线来确定，而与中间具备什么样的结构并无关系，因此，前述的互补的角度是由铰接点连线确定的杆性件间的夹角，而不是实际构架的夹角。

受平行四边形机构在车用履带式脱困装置200中应用的限制，两个连架杆并不需要做周转运动，因此，图中互补的两个角度只在一定的角度范围内变化，例如其中的钝角，其变化必然只在钝角范围内变化，而锐角，必然只在锐角范围内变化。

需要理解的是，互补的两个角度并不适合于都是直角的情况，直角状态下，反而是一种相对不稳定的状态，抗荷能力减弱。不过，如果在互补的两个角度都是90度时有额外的位置锁定结构，从而使平行四边形结构在矩形状态下仍具有较好的结构可靠性，可以采用最终形态为矩形的状态。

在具体的实施例中，如图5和图6所示，托链轮系构架1为机架，第一连杆构架2，支撑轮系构架3和第二连杆构架4作为平行四边形机构的3个活动构件，它们通过活动副的轴套102，第一连接轴103，第二连接轴104，第三连接轴105 适配连接，构成平行四连杆机构，具体参见说明书附图5、6和11。

其中，轴套102用作滑动轴承的轴瓦，材质优选铜，例如锡青铜。

在图5所示的结构中优选使用滑动摩擦结构的滑动轴承结构，但也不排除滚动轴承的使用。相对而言，滑动轴承结构更适合于重载场合。

如果采用滚动轴承，需要选择带盖轴承，即内部封有润滑脂的含油轴承。

轴套102在内径较小时，采用整体轴瓦结构。

轴套102可以基于过盈配合镶入例如在第一连杆构架2端部所打的底孔中。

在一些实施例中，轴套102在在嵌入相应的底孔后，从侧面再对其进行固定，例如侧面通过铆钉101进行附加固定（参见附图6）。

在附图5~13所示的结构中所使用的圆柱铰链，大致都采用前述的通过轴套102与轴的配合所实现的滑动轴承结构。

基于前述的结构可知，托链轮系构架1与支撑轮系构架3始终保持平行，第一连杆构架2和第二连杆构架4始终保持平行，滑动轴承结构的配合间隙小于滚动轴承，因此，所形成的车用履带式脱困装置200的整体稳定性会比较好。

对于缓冲，则可以直接表现在例如图中所示的履带变形控制机构7上，当采用例如液压缸时，能够吸收一定的振动，起到缓冲作用。

此外，缓冲还可以表现在图5所示的履带张紧装置5上，具体还可见于附图9，图中提供了蝶形弹簧组件512，可以起到一定的缓冲作用。

如前所述，在阐述本发明时指出，辅用行驶系主要用于脱困，也可以用于在路况不好时提供辅助行使作用，因此，在后一种应用中，需要配置缓冲装置，对于前一种应用，即仅仅用于脱困时，可以不单独配置缓冲装置，而仅仅由例如液压缸提供小量的缓冲。

进而，涉及到整体运行的稳定性，参见说明书附图5和6所示，可以得出，为满足平行四连杆机构的承载和机构稳定性，机构中可以增加一组或者多组同第二连杆构架4同样的构件，与第二连杆构架4平行且均布连接在平行四连杆机构内部。

在前文中同样提到，车用履带式脱困装置200根据应用对象不同，可以具有不同的长度，因此，关于所布设的与第二连杆构架4相同的附加构架的数量，与支撑轮系构架3的长度正相关。

进而，关于车用履带式脱困装置200的再一个主要部件是其变形控制机构7，在图8所示的结构中，可清晰的看出，所使用的部件的主体是缸体结构，优选为液压缸，在一些轻量的应用中也可以采用气缸，只不过气动系统功率密度小，尤其是往往需要压缩气体储罐而存在一定的安全隐患，并且会占据比较大的空间。

例如液压缸，其代表了可伸缩直杆性件，通过控制平行四连杆机构实现车用履带式脱困装置控制，以使车用履带式脱困装置使用高度满足脱困要求。

关于液压缸，其驱动端可以作用于三个活动构件中的任何一个，例如第一连杆构架2、第二连杆构架4或支撑轮系构架3，在此条件下，液压缸的缸座应当安装在位置相对固定的结构上，例如托链轮系构架1或者车辆100的车架上。

通过要素互换，缸座也可以安装在三个活动构件中的任何一个上，作用端作用于托链轮系构架1或者车辆100的车架上。

优选的结构则是如图5~8和图13中，液压缸的缸座可以安装在车架上，而不是辅用行驶系的任何一个构件上。如前所述，由于辅用行驶系也需要安装在车辆100的底盘上，具体是车架上，并且为了不干涉履带8，需要设置独立的用于在底盘上装配的结构，换言之，在履带8的上带面上方还应有部分的辅用行驶系的架体部分，而例如液压缸，则需要一定的安装空间，显然辅用行驶系在车架上的装配结构提供了液压缸的装配空间，这比液压缸的缸座直接安装在机架，也就是托链轮系构架1上效果要好，尤其是液压缸初始力臂的问题，如图7所示，液压缸的初始力臂比较小，具体是缸座安装位置越低，初始力臂就越小，因此，应尽可能的提高液压缸缸座的安装位置。

对于支撑能力比较强的履带变形控制机构在一些实施例中还可以使用丝母丝杠机构，相对而言，其可维护性比液压缸也差一些，单纯从功能上可以与液压缸相替换。

在一些实施例中，用于实现辅用行驶系变形的变形控制机构还可以直接作为例如图6中第一连接轴103的转动驱动机构，可以采用具有双输出轴的液压马达，该液压马达设置在支撑轮系构架3框架两纵梁之间，图6中，支撑轮系构架的标号3所直接标注的杆件为纵梁部分，类同于车架的纵梁表示方法。如此一来，液压马达的双输出轴驱动第一连接轴103（此时第一连接轴103构造为两个半轴，半轴与液压马达相应侧输出轴连接）。

承接前文，单纯的使用例如液压缸可能会产生初始力臂相对较小的情形，以至于需要配置缸径相对较大的液压缸，存在一定的设计损失。优选地，如图7所示，选用的可伸缩直杆性件7为液压缸，该液压缸的座端铰接于车辆100的车架上，一方面提供一个较高的液压缸安装位置，具体地，液压缸的推杆可以直接铰接于支撑轮系构架3上，另一方面则如下所述，通过特定的结构设计以降低液压缸初始力臂较小的影响。

因此，进一步优选地，提供一个摇臂701，该摇臂701改善液压缸初始力臂较小的问题。

摇臂701的一端铰接于支撑轮系构架3上，另一端与液压缸的推杆铰接，当推杆推出时，由于摇臂701与液压缸推杆之间的夹角为钝角，液压缸推杆作用于摇臂701时提供一个推杆轴向的力，摇臂701获得一个向上的分力。但这并不是所期望的理想的状态。

理想的状态可见于附图7，由于受铰接结构的影响，当液压缸的推杆推出时，如果没有其他结构的制约，摇臂701会先转动到与推杆成锐角的状态，会浪费推杆的行程。因此，需要控制摇臂701与推杆之间的夹角处于一种从最大角度（图7所示的初始状态下两者所具有的角度）到最小角度（图8所示的张开状态下两者所具有的角度）是逐渐变化的，并且这个角度始终保持的钝角状态，而不会变化到锐角状态。

进而，需要对摇臂701提供一定的约束，在图7所示的结构中，提供一限位滑道704，在图7所示的结构中，限位滑道704大致与摇臂701相切的状态（摇臂701的端部为柱面）。初始状态下，限位滑道704也可以与摇臂701之间留有一定的空间，而不必然与限位滑道704相切。

限位滑道704在摇臂701转动到最大转角前，提供平行四边形机构张开所需要的一部分力。表现在，如图7所示，当摇臂701受推杆推动而绕摇臂轴702转动时，会受到限位滑道704的压制，换言之，摇臂701会提供一个使限位滑道704向上的力。而限位滑道704安装在托链轮系构架1上，反作用于摇臂701所安装于的支撑轮系构架3上，而推动支撑轮系构架3下行，如此一来，尽管支撑轮系构架3直接连接的是摇臂701，但却受到多个力的作用，有效力表现为一是推杆作用于摇臂701的推力分力，另一则是限位滑道704的反作用力，从而在推杆与支撑轮系构架3初始夹角相对较小的条件下，仍然能够使支撑轮系构架3获得相对较大的张开力。

限位滑道704在摇臂701处于竖直状态时即开始与摇臂701脱开，在此条件下，即为摇臂701的最大转角，并予以约束，或者说需要约束摇臂701只能转动到竖直状态，在一些实施例中可以采用挡销，挡销设置在摇臂701处于竖直状态时，即图8所示的状态的左侧，用于阻挡摇臂701进一步转动。

在图7和8所示的结构中，挡销可以替换为图中所示的限位支架703，限位支架703相对于挡销的点接触阻挡，可以设计为具有较大阻挡面积的阻挡结构，提高阻挡的可靠性和荷载能力。

图7中，限位支架703是一块由两个板形成的90度角架，其一板用于限位支架703在支撑轮系构架3上的焊接或者螺栓连接，提供一个相对较大的焊接面积，即便是采用可拆连接，如螺栓连接，也有利于提供一个相对较大的螺栓分布面积，用以提高连接的可靠性。

90度角架的另一板则用于提供阻挡摇臂701的阻挡面，阻挡面较大，单位面积上的所需承载力就小，可靠性相对较好，也不容易失效。

平行四边形机构在从收起状态向张开状态变化过程可见于附图7到附图8的变换，液压油缸从最初的收缩状态将推杆推出，摇臂701初始处于图7所示的位置，随之油缸活塞杆的推出，摇臂701以摇臂轴702为中心旋转，同时摇臂701上端型面沿固定在托链轮系构架1上的限位滑道704滑动，使平行四连杆机构中的支撑轮系构架3下移，增加油缸的有效初始推力。

受限位支架703的约束，摇臂701旋转到竖直状态后不再继续旋转，此后摇臂701与限位滑道704脱开，此时液压缸的力臂已经较大，并且会持续增大，随着此后液压缸推杆的继续推出至工作行程止点，或者地面产生平衡的反作用力，车用履带式脱困装置200变形到位或者变形到受到地面产生制衡油缸有效推力时。后者是受地面反作用力的影响，这种影响可能在变形的初始阶段就会产生，可以理解的是，车轮陷入例如沙地后，底盘离地间隙变小，前述的影响由此产生。

在本发明示例的图中，作为平行四边形连杆机构变形控制单元的可伸缩直杆性件7数量为1，只是对本发明控制单元的示例，不作为本发明中控制元件数量的限制，实际应用中根据机构承载的不同和机构稳定性控制的需要，可以有一组或多组控制单元元件，每组可以有一个或者两个例如液压缸。

例如液压缸，其数量优选为偶数个，分为等数量的两组，两组间关于辅用行驶系宽度的中剖面对称设置。

车用履带式脱困装置200在张开后，履带8的上带面应具有一定的张紧度，用以改善驱动轮系9的驱动能力。

图5中履带张紧装置5的作用是能够在履带8受到外力或者牵引力作用时提供预紧张力能实现平衡调节，使前进的时候不应稍受外力即松弛；使倒退的时候能够产生足够的牵引力，从而保证履带8和驱动轮系9的正确啮合。

此外，可以理解的是，当履带8使用一段时间后容易因磨损或者永久变形引起脱轨，影响其行走性能的时候，在期望的一个目的中，通过履带张紧装置5的调整，使履带保持足够的张紧度。

在图9所示的结构中，履带张紧装置5的一个基础架构是一个六边形结构，与图中导套组件507平行的两个连杆在调解过程中始终保持平行状态。

履带张紧装置5的另外一个基础构架是图9中所示的以弹簧支架511为基础形成的弹簧组件。

其中，第一个基础架构用于张紧力的调整，后一个基础构架用于提供张紧和缓冲。

关于六边形结构的基础构架，参见说明附图9，其包括：基座501、第一连杆502、第一调整座503、第二连杆504、第二调整座505、调整螺杆506、导套组件507、铆接件508、第三连杆509、第四连杆510和弹簧支架511，其中，弹簧支架511是第一个基础构架与第二个基础构架关联的部件，因此，弹簧支架511也包含于第二个基础构架。

那么，第二个基础构架则包括所述弹簧支架511，以及碟形弹簧组件512、导柱支架513、导向轮轴514、旋转限位支架。

具体的，关于基座501，其固定安装在托链轮系构架1的一个横梁上，而导套组件507有两个，两个导套组件507的轴线相互平行，由于张紧是对履带8的张紧，因此，其所确定的支撑宽度应不小于履带8的宽度，因此，两个导套组件507的间距应以履带宽度为设计基准。

两个导套组件507在图9所示的结构中固定连接在托链轮系构架1的尾部，相当于托链轮系构架1向后的延伸部分。

基座501是第一个基础构架的基体部分，第一连杆502一端通过铆接件508铰接于第一调整座503，另一端通过铆接件508铰接于基座501；第四连杆510一端通过铆接件508铰接于第一调整座503，另一端通过铆接件508铰接于弹簧支架511；第二连杆504一端通过铆接件508铰接于第二调整座505，另一端通过铆接件508铰接于基座501；第三连杆509一端通过铆接件508铰接于第二调整座505，另一端通过铆接件508铰接于弹簧支架511。

其中第一调整座503平行于第二调整座505，并且在横向对位的位置开有螺纹孔，所对应的两个螺纹孔的旋向相反，相应于这两个螺纹孔适配有一调整螺杆506。可以理解的，调整螺杆506应当具有两段螺纹，两段螺纹的旋向应当相反，从而，在例如顺时针转动调整螺杆506时，假定能够使第一调整座503与第二调整座505靠近，那么当逆时针转动调整螺杆506时，必然会使第一调整座503与第二调整座505远离。

为避免干涉，如图9所示，在导套组件507上开有过孔，用于调整螺杆506通过而从第一个基础构架的侧面探出，从而可以从侧面直接调整张紧度。

张紧度的调整表现在图9中弹簧支架511在导套组件507轴向的探出长度。

上述的第一种基础构架通过前述的调整螺杆506与第一调整座503和第二调整座505的连接，然后穿过导套组件507所开的过孔，所构成的张紧装置，是一种剪刀撑机械调节机构。

如前所述，张紧度调整的基础在于弹簧支架511的位置调整，其位置调整在优选的实施例中是在车架前后方向上的调整。而在一些实施例中，弹簧支架511的调整还可以是与车架前后方向成一定角度的调整，类同于带传动机构中的张紧轮，张紧轮一般垂直于带面设置。不过受如前所述车用履带式脱困装置200自身具有张开和收起两个状态的变换，张紧轮在垂直于带面的方向上设置所需要的空间无法得到满足。因此，前述的一定角度不宜大于30度，在图5中，调整轮12可以作为张紧轮，其张紧方向大致与水平面成15度。

弹簧支架511的位置调整大致是直线调整，稳定可靠地直线调整仍然是螺纹副，而如图1~4所示，车用履带式脱困装置200在车辆100上的设置位置更靠近车架外侧，可操作性良好，因此，调整螺杆506不一定具备，即便是具备也不一定设置在图9所示的位置。

对于第二个基础构架，即弹簧组件所属的构架，采用劲度系数比较大的碟形弹簧组件512，以使整体结构比较紧凑。

于一些实施例中，考虑到导柱支架513所配的导向于导套组件507的导杆具有一定的间距，决定了导柱支架513应具有一定的横向空间，据此可以安装具有比较大劲度系数的板簧。

弹簧支架上的弹簧导柱还可以直接套设圆柱弹簧，相应地，需要选用劲度系数足以匹配前述的碟形弹簧组件512劲度系数的圆柱弹簧。

此外，碟形弹簧组件512是根据履带自动张紧要求使用N个相向同规格碟形弹簧组合而成的弹簧组件。

适配的两个弹簧导柱导向于图中所示的导柱支架513，导柱支架513上形成有导向孔，弹簧导柱穿设于所对位的导向孔形成导向结构。

关于导柱支架513的约束，其一表现在不能从导套组件507中脱出，一方面，可以直接在导套组件507设置约束，例如，导套组件507设置端盖，端盖过孔孔径小于导套组件507导套的孔径，位于导套组件507内的部分导杆直径大于端盖过孔孔径。

在一些实施例中，导柱支架513避免从导套组件507中脱出的结构设置在弹簧导柱侧。弹簧导柱从设置在导杆支架513上的过孔穿过后设置约束，例如在弹簧导柱的末端设置螺纹，配装螺母。

碟形弹簧组件512安装在弹簧支架511的弹簧导柱上，弹簧支架511与基座501相对，构成基于前述的第一个基础构架的调整对象，从而，基于第一个基础构架的调整，使弹簧支架511通过碟形弹簧组件512所支撑的导柱支架513在导套组件507轴向的位置发生变化，实现履带8张紧度的调整。

在导柱支架513上设有导向轮轴514，导向轮11用于在导柱支架513所支撑的位置支撑履带8。导向轮11通过导向轮轴514安装在导柱支架513上。适配于履带8的宽度，导向轮11可以是滚轴似的的轮体，也可以分为若干个小的轮体，如图9所示，其具有四个小轮体，从而在轮体轴向实现较宽范围内的支撑。

以此类推，其他轮体，例如调整轮12、支撑轮、引导轮14等的轮体可以采用与导向轮11在轴向类似的一体结构或者分体结构设计。

关于履带变化调整机构6，则通过调整图9和图10中调整轮12的位置，保证车用履带式脱困装置200变形过程中所配设的履带8始终贴合整个脱困装置的架体，履带变化调整机构6包括上连杆构架601，下连杆构架602，调整轮轴603，连接轴604，调整轮12。

图10所示，上连杆构架601通过导向轮轴514铰接于履带张紧装置5，同时调整机构旋转限位支架固定安装在履带张紧装置5的导柱支架513上，限制上连杆构架601旋转的角度。

进一步说明，上连杆构架601，下连杆构架602通过调整轮轴603铰接在一起，铰接端安装有调整轮12，下连杆构架602通过连接轴604铰接与支撑轮系构架3。

具体的，图7所示，所述平行四连杆机构处于收起状态的时候，所述履带变形调整机构6的上连杆构架601与所述平行四连杆机构的托链轮系构架1形成一个至少大于170度，小于180度的钝角α结构，所述履带变形调整机构6的上连杆构架601和所述下连杆构架602形成一个锐角β，锐角的开口方向朝向所述平行四连杆机构，此时整个履带托困装置类似一个不等腰梯形机构；随着平行四连杆机构的撑开变形，α角角度变小，β角角度变大，所述车用履带式脱困装置200，形成类似存在一组不相邻的两条边平行的五边形机构，具体如图14所示。

如图14所示，当平行四连杆机构撑开至最大位置的时候，此时α角处于最小，是一个锐角，此时β角处于最大，是一个大于170度，小于等于180度的角，此时整个履带托困装置形成一个稳定的不等腰梯形机构。

图12所示，图中驱动轮系9通过驱动轮轴901，第一隔套902，推力轴承903，第二隔套904，圆螺母905，穿过轴套102安装在托链轮系构架1和第一连杆构架2的铰接端，为履带脱困器的行走提供驱动装置。

图中，驱动轮系9中驱动的数量并不以实施例中的驱动数量为限制，根据履带运转的强度和导向设置需要设计驱动轮的需求。

图1~14所示，变形履带脱困器的履带8优选橡胶履带，绕过驱动轮9，托链轮系10，导向轮11，补偿轮12，支撑轮系13，引导轮14，依附于整个变形机构。

Claims (20)

1.一种辅用行驶系，其特征在于，包括：

平行四边形机构，该平行四边形机构的一边构件构成机架，与作为机架的边构件相对的边构件构成支撑构架，其余两边构件构成连架杆；

行走机构，为配装在支撑构架上的行走轮系或以平行四边形机构为带内架体的履带系，当构成履带系时，在支撑构架上配装支撑轮系；

驱动装置，用于驱动行走轮系或履带系运转；以及

变形控制机构，安装于机架，且输出控制端连接支撑构架或者一连架杆，用于支撑构架的张开或者收起；

行走机构配置为履带系时，为履带系的履带配有张紧装置；

张紧装置配置在行走机构行走方向的后侧，而位于平行四边形机构之后；

张紧装置配置为在机架前后方向张紧的张紧装置；

所述张紧装置包括：

架部，固定于机架并具有一对轴线平行于机架的导套；

导柱支架，配有一对导杆以适配地与两导套配合，并在导柱支架上设有履带托轮；

弹性组件，所具有的弹簧座安装在架部，且作用端在导套方向支撑导柱支架；

其中，于架部或者弹性组件上设有用以约束导柱支架最大行程的约束；

所述架部用于与弹簧组件连接的部位构造为在导套轴向长度可调的调整结构；

所述调整结构的调整驱动部件位于架部的侧面；

所述调整结构为剪力撑机械调节机构；

所述剪力撑机械调节机构为六边形的六杆结构，其中一对杆铰接于架部本体，再一对杆铰接于弹簧座，而形成四摇杆，剩余的中间两杆相互平行，用于与六边形中的相邻杆铰接。

2.根据权利要求1所述的辅用行驶系，其特征在于，支撑构架比连架杆长，于支撑构架与机架间还配有至少一个辅助连架杆；

该辅助连架杆平行于连架杆，且两端与相连接的支撑构架或者机架间铰接。

3.根据权利要求1所述的辅用行驶系，其特征在于，所述弹簧组件包括：

两弹簧导柱，一端固定于所述架部，并向导柱支架悬伸；相应地，导柱支架与弹簧导柱对位的位置开有导孔，以用于对弹簧导柱导引；

弹簧，套设在弹簧导柱上。

4.根据权利要求3所述的辅用行驶系，其特征在于，所述弹簧为碟形弹簧。

5.根据权利要求1所述的辅用行驶系，其特征在于，中间两杆对位地开有旋向相反的螺纹孔，从而配设一与两螺纹孔配合的螺杆，用于中间两杆间距的调整。

6.根据权利要求1所述的辅用行驶系，其特征在于，还包括配设于张紧装置的调整装置，其中张紧装置设置在机架上，而调整装置包括相互铰接的两部分，其中第一部分铰接于张紧装置，第二部分铰接于行走机构，且该第二部分具有长度调整结构。

7.根据权利要求6所述的辅用行驶系，其特征在于，所述第二部分构造为一个螺杆连接的两个铰接部，该螺杆两端的螺纹旋向相反。

8.根据权利要求6所述的辅用行驶系，其特征在于，所述第一部分与机架的夹角为锐角，而第二部分与支撑构架的夹角大于等于170度并小于180度。

9.根据权利要求1所述的辅用行驶系，其特征在于，变形控制机构包括：

液压缸，座端铰接于机架或者车架；

摇臂，一端铰接于支撑构架，另一端铰接于液压缸的推杆；

其中，平行四边形机构收起状态时，摇臂与液压缸推杆的夹角为钝角，该夹角在平行四边形机构张开过程中逐渐减小。

10.根据权利要求9所述的辅用行驶系，其特征在于，在摇臂的上侧的机架上设有摇臂轴的限位滑道，并在支撑构架上设有约束摇臂最大转角的结构。

11.根据权利要求10所述的辅用行驶系，其特征在于，所述限位滑道为焊接在机架上的水平板。

12.根据权利要求10所述的辅用行驶系，其特征在于，约束摇臂最大转角的结构是在摇臂的摇臂轴的前侧上方设置的限位支架。

13.根据权利要求1所述的辅用行驶系，其特征在于，行走机构为履带系时，在支撑构架上，从前至后依序排布多个支撑轮，而在机架上设有多个履带托轮。

14.根据权利要求13所述的辅用行驶系，其特征在于，在支撑轮的轴向，支撑轮被配置为多个轮体通过同一支撑轮轴形成的总成，以在支撑轮的轴向分散载荷。

15.根据权利要求14所述的辅用行驶系，其特征在于，每一支撑轮在支撑轮的轴向，于支撑构架的两侧均具有一个轮体，并在支撑构架内至少有一个轮体。

16.根据权利要求13所述的辅用行驶系，其特征在于，支撑轮通过轴套安装在支撑轮轴上而形成滑动摩擦轴承结构。

17.根据权利要求16所述的辅用行驶系，其特征在于，轴套在镶入支撑轮的毂孔后，通过径向的铆钉或者螺钉进一步固定。

18.一种在底盘上安装有如权利要求1~17任一所述的辅用行驶系的车辆。

19.根据权利要求18所述的车辆，其特征在于，辅用行驶系设置在前后车桥之间的车架上。

20.根据权利要求18所述的车辆，其特征在于，在车架的宽度方向，配置有一对辅用行驶系。