CN111483439A - 带有防洪，掉头，平行停车及摆脱深陷功能的自升式车辆 - Google Patents

Abstract

一种自升式车辆，含有一个底盘，多个主接地轮以及安装在所述车辆底架盘中的升降机构。升降机构具有附接到车辆底盘的致动器和通过所述一个或多个致动器的展开而向下移动远离所述底盘的一个或多个地面接合单元，以使得所述一个或多个地面接合单元向下抵靠地面，从而将底盘和主接地轮从地面抬离。地面接合单元上的辅助轮能够以横向的方式操作被举起的车辆，以实现平行停车，或者以旋转的方式操作抬高的车辆，以实现掉头。其他应用包括防洪、防盗、底架维修和轮胎拆卸。

Description

带有防洪，掉头，平行停车及摆脱深陷功能的自升式车辆

技术领域

本发明总体涉及带有一种车载系统的车辆，通过该车载系统，车辆可以将其主接地轮和底盘提升到高于地面的升高状态。

背景技术

以前，带有将车辆的轮子部分或完全地从地面上升起的工具的车辆被限制用于特定工作应用的专项作业车辆，例如反铲挖掘机，它使用后外伸支架和前铲斗来向地面施加向下的力从而将挖掘机的地轮从地面升起来增加在挖掘操作过程中的稳定性。一些高速轨道车辆(例如能够在公路和铁路行驶的车辆)配置了一套前轨道车轮，这些轨道车轮下降到足以将车辆的可转向前轮抬离铁路轨道，还配置有一套后轨道车轮，该后轨道车轮也会下降到能够与轨道接触，但是距离较短使从动不可转向后轮与轨道接触，从而驱动车辆在轨道上行驶。

然而，申请人在本文公开了可用于标准客车的新颖且有创造性的自升设备和方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆的升降装置，该车辆包括一个底盘和多个主接地轮，所述主接地轮在所述车辆的正常行驶模式下在下方地面可滚动支撑所述底盘，所述主接地轮包括在车辆的纵向上分布的前后轮，所述装置包括：

在所述车辆的底架的相对的前后端附近的相应的位置安装前后部升降机构，每个所述升降机构包括：

一个或多个驱动器，直接或间接地附加接配置为直接或间接附接到车辆的底盘上；以及

一个附接到所述一个或多个致动器的地面接合单元，并且通过操作所述一个或多个驱动器使所述地面接合单元向下移动而远离所述底盘，以迫使所述一个或多个地面接合单元向下抵靠地面，从而向上抬起底盘使其远离所述地面；；所述地面接合单元包括：

在相对于车辆纵向成横向方向上设置横跨的框架；

从动辅助轮；及

用于所述从动辅助轮的专用驱动马达；

其中两个从动辅助轮是前后部升降机构的，它们可至少以双向方式操作，彼此反向旋转。

附图说明

本发明的一个实施例将通过附图进行描述，其中:

图1是根据本发明带有前后升降机构的自升式客车的一个实施例的示意性透视图。

图2A是图1中自升式客车的后部升降机构从地面升高后收起位置的示意性后视图。

图2B是图2A中后部升降机构在最初降低到地面之后的示意性后视图。

图2C是图2B中后部升降机构在进一步降低以相对地面升降车辆底盘之后的示意性后视图。

图2D是图2C中后部升降机构在进一步降低以将车辆的主接地轮升离地面后的示意性后视图。

图3是从图2A至图2D的后部升降机构的局部正视图。

图4是沿图3的线IV-IV看到的图3的后部升降机构的剖视图。

图5是从车辆的动力传动系统为前后部升降机构的从动辅助轮提供可选动力的示意图。

图6A是图1至图6中用于升降机构的备选双致动器设计的后视图，并且还示出了可选择地使用电动机来为其从动辅助轮提供动力。

图6B是图7A中升降机构的正视图。

图7A示出了使用升降机构的从动辅助轮使自升式车辆侧向进入平行停车位。

图7B示出了使用升降机构的从动辅助轮使自升式车辆从平行停车位侧向离开。

图8A至图8C示出了使用自升式车辆的从动辅助轮来实行掉头操作。

图9A和9B为伸缩制动器的示意图，该伸缩致动器可用于本发明的升降机构中且配置有防坠落装置。

图10A是图6的外观设计的变型的正视图，其中省略了电动机和从动辅助轮，以示出开槽安装支架，通过该支架，从动辅助轮可以在垂直移动时也有支撑。

图10B是图10A中变型的齿轮系的正视图，示出了其行星齿轮在由电动机驱动的恒星齿轮的旋转下绕恒星齿轮运转。

图10C示出了图10B中行星齿轮绕着恒星齿轮移动到与从动辅助轮的轴上的齿轮相配合的关系时的齿轮系列。

图10D是一张正视图，示出了图10A外观设计的变型的电动机，通过该电动机恒星齿轮由中间轴驱动。

图10E是图10A变型的正视图，其中安装了齿轮系和从动辅助轮。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的自升式客车10。在传统方式中，车辆10有一对可转向的前接地轮12和一对不可转向的后接地轮14，其中至少一对是由车辆的动力传动系统驱动的动力轮，使得车辆通过车辆下方的道路或其他地面。用于传统道路行驶的这四个接地轮在本文也被称为主接地轮，以区别其与下文中进一步描述的附加辅助接地轮。在传统方式中，前部主接地轮12在车辆的纵向上与后部主接地轮水平地间隔开。不可转向的后轮14在水平的后轮轴线上旋转，该水平的后轮轴线垂直于纵向方向。当可转向前轮12处于直行位置时，它们同样在平行于后轮轴线的水平前轮轴线上旋转。因此，在常规方式中，当与道路或其他地面接触时，任一或所有车轮的驱动旋转能够在纵向上向前或向后驱动车辆。

然而，对于本文下面进一步描述的各种目的，车辆10还结合了具有辅助接地轮的新颖的升降机构，通过该升降机构，车辆底盘和主接地轮可从其常规默认位置向上升高，从而主接地轮向上升高不与路面或其他地面接触。图1的实施例有两个这样的升降机构，即前部升降机构16和后部升降机构18，也就是它们分别对应于车辆的相对的前端20和后端22和/或它们各自对应的前主接地轮12、后主接地轮14分别靠近车辆。车辆的车身和主接地轮在图1中以虚线显示，以便能够看到安装在车辆底架中的升降机构，否则视线可能会受阻。尽管图1中的虚线车身类似于轿车，但应理解，该车可以是任何其他种类，包括小轿车，掀背车，货车，皮卡车，越野车等。

每个升降机构16、18都有装在车辆的底盘26上的相应的致动器24，以及由相应的致动器24相对车辆底盘移动时所承载的相应的地面接合单元28。每个地面接合单元28上分别装有三个一组的辅助接地轮30、32，其中一个是从动辅助轮30，两个非从动滚轮32。每个辅助接地轮可绕各自的水平旋转轴旋转。每个从动辅助轮30的旋转轴与车辆的纵向平行，即垂直于主后接地轮14的水平车轮轴。在所示的示例中，每个滚轮32是可绕纵轴旋转的脚轮，从而滚轮的水平旋转轴的方向可以相对于从动辅助轮30的旋转轴和主后接地轮14的车轮轴变化。

在图1至图5所示的版本中，每个升降机构的地面接合单元均含有细长的框架杆34，该框架杆垂直于车辆的纵向横向放置，并在横向上每隔一定距离承载相应的一组辅助接地轮30、32。每个滚轮32附在框架杆34或其各自的末端处附近，而从动辅助轮30位于这两个滚轮的这些接点中间，优选地位于这些连接点之间的中间框架杆34的中心点。在该示例中，从动辅助轮30的旋转轴在车辆的纵向中部平面处彼此重合。任何一个升降机构的任何部分都不会安置或向外突出超过车辆底架的面积，因此每个地面接合单元及其所有辅助轮都完全位于车辆底架的面积之内。因此，在车辆正常行驶期间，由两个升降机构形成的整个升降机构系统基本上隐藏保持在车身下方。所以，该系统不会损害车辆的美观性，不会对乘客上下车辆的乘客或路人过路的车辆造成威胁，也不会扩大车辆的占地面积或在发生事故时造成又一次的撞击危险。

参照图2A，每个升降机构的致动器24都有接到车辆的底盘26的静态安装的壳体部分24a。例如，壳体部分24a可以固定在支撑横梁36上，该支撑横梁又固定在底盘的两个纵梁或轨道38上并在其上横向和垂直地横跨。致动器的可延伸/可收缩作业部分24b从壳体部分24a竖直向下延伸，并在其中点处与细长框架杆34旋转连接。该连接点的枢转轴线为水平方向的并且在车辆的纵向上延伸，由此，细长的框架杆34可以在垂直于所述纵向方向的横向的竖直平面中旋转。因此，细长的框架杆34的每个终端以及在该杆的该端部或附近位置的相应的滚轮32可以相对于细长框架杆34的旋转支撑的中点上下移动。

图2A示出了处于正常收起位置的后部升降机构18，其对应于致动器的作业部分24b的完全缩回(即，升高)状态。前部升降机构具有与后部升降机构相同的结构，并且可在图2A至图2D所描述的升降机构的相同位置范围之间移动，因此前部升降机构的明确图示和匹配描述为了简洁起见，省略了赘述。在每个升降机构处于这种抬起状态的情况下，所有辅助接地轮30、32都以一定的高度悬挂于地面上方，而车辆的四个主接地轮12、14都位于地面上，以使车辆滚动时有下方地面G例如公路、停车场、车道、车库地面等)支撑。因此，在两个升降机构的该收起位置中，车辆可以以标准的常规方式行驶，所以在此被称为车辆的正常驾驶模式。

图2B示出了致动器24的延伸以驱动其作业部分24b以及地面接合单元的附接的框架杆34向下朝着地面，从而将从动辅助地轮30和两个滚轮32最终降低到与下面的地面G接触。图2C说明了致动器24的进一步延伸，以继续向下驱动致动器作业部分24b和地面接合单元，使其远离车辆底盘26。由于辅助接地轮30、32与地面G的接触已经建立，致动器24的这种持续延伸起到了将车辆底盘26向上抬离地面的作用，从而相对于主接地轮12、14首先提升降机构底盘26并卸载车辆的悬架。这在图2C中示出，其中底盘相对于位于地面上的主接地轮12、14抬升。转到图2D，一旦悬架已经完全放松，致动器24的继续伸展现在就也用于将主接地轮12、14从地面G向上抬离，从而实现车辆的抬起状态，这全部由升降机构的辅助接地轮30、32实行。

图3示出了后部升降机构的正视图，并且还反映了对应的前部升降机构的对等结构。如上所述，框架杆34可旋转连接到致动器24的可移动作业部分24b，并且因此可绕从动轮30的旋转轴线旋转，该从驱动轮30的旋转轴线在其相同的中点处可旋转地连接到框架杆34。为了限制框架杆34的旋转运动的范围，在与框架杆34的旋转轴连接上方的较短距离处，一对制动器40附接到致动器的可移动作业部分24b的对侧。每个制动器40向上阻止框架杆34的相应侧的摆动超过预设极限。制动器优选地在其底侧上，包括其他弹性材料的橡胶垫40a，以在框架杆34和制动器40之间产生弹性压缩接触。框架杆34的旋转特性允许两个滚轮32在升降机构的降低状态下保持与地面G的接触，即使在地面不平的情况下也能保持接触。同时，将所允许的旋转范围限制为相对较小的值(例如5度)，以确保两个滚轮在升降机构的收起/升起位置保持高于地面。

图3至图5示出了在后轮驱动(RWD)，全轮驱动(AWD)或四轮驱动(4WD)配置的前引擎车辆中从动辅助接地轮30的从动旋转的一种选择。在这种情况下，车辆传动系统包括纵向驱动轴50，该纵向驱动轴50在车辆的起落架后方从离合器/变速箱/变速器51向着主后接地轮14延伸。每个从动辅助轮30承载在可旋转的短轴42上，该短轴穿过框架杆34位于其中点以限定车轮的旋转轴。短轴在框架杆34的与从动轮30相对的一侧上承载第一锥齿轮44，该第一锥齿轮44与第二锥齿轮46在平行于致动器24的竖直传动轴48上相互啮合。竖直传动轴48具有可伸缩结构，并且附接到致动器24的可延伸/可收缩作业部分24b，从而与致动器一起膨胀和收缩来保持锥齿轮44、46的连续匹配。

参照图5，每个升降机构的传动轴48与车辆的传动系统的纵向驱动轴50接合以从中获得旋转驱动能量。在示意性示出的示例中，这是通过车辆纵向驱动轴50上的相应蜗杆52与纵向传动轴48外周上的相配合的蜗轮齿54之间的相互啮合关系来实现的，至少在其上部区域配合驱动轴50产生旋转。在实施例中，两个从动辅助轮30必须在彼此相同的方向上可驱动(例如，在下文即将描述到的单向平行停车模式下)，在彼此相反的方向上也可驱动(例如，在下文即将描述到的双向掉头模式下)，则将需要在纵向驱动轴与竖直传动轴之间或在竖向传动轴与驱动轮的短轴之间实现合适的双向驱动接口。

图1至图5的升降机构均采用单个致动器，并且如上所述，可以采用车辆的动力传动系统来驱动从动辅助轮30的旋转。图6A和6B示出了备选的双致动器设计，其中每个升降机构有两个致动器24，这两个致动器24的其静态壳体部分24a分别固定在车辆底盘的两个纵向导轨38上，并且两个致动器24的其可延伸眼神/可伸缩的作业部分24b分别在安装在中央的辅助从动轮30地面的相对两侧与地面接合单元的框架杆34连接。在这种情况下，车轮接合单元在其与从动轮30相对的一侧，有一个安装在框架杆车架横梁34上的DC电动机64，旋转驱动第二锥齿轮46，该第二锥齿轮46与从动轮30的短轴锥齿轮44相互啮合。

因此，与之前的图中由两个升降机构采用车辆的纵向驱动轴作为从动辅助轮30的共享驱动源的动力传动系统驱动设计不同，图6的示例使用了每个升降机构中的从动辅助轮30的相应专用驱动源。这些DC电动机64可以由车辆现有的电池供电，也可以由升降系统单独供电，无论是为两个升降机构采用单独的电池，还是由它们之间共用的电池供电，优选为可充电电池供电。

在使用液压致动器的实施例中，可以使用相同的电源为致动器提供动力，例如为液压回路中的液压泵提供动力，该液压回路为两个升降机构提供动力。或者，用于升降机构致动器的液压泵也可以由车辆电池供电，或者也可以由车辆发动机机械驱动。需理解为像先前附图中的那样，在单致动器升降机构中同样可以使用DC电动机来驱动从动辅助轮30。还应当理解为，在使用液压致动器的情况下，可以选择地使用液压马达代替电动马达来操作从动辅助轮。其他实施例可以采用电动致动器代替液压致动器。

以上描述的为客车配备能够升降车辆底盘并将车辆的所有四个主接地轮抬离地面的车载升降机构系统具有许多有用的应用。

为了保护车辆免受洪水损害，升降系统包括洪水传感器66，例如以相应的浮式开关或水检测传感器的形式安装在其中一个升降提升机构或车辆底盘上。洪水传感器定位在地面G上方但在底盘26下方的高度处，从而可以检测洪水水位到达车辆的客舱和发动机舱之前检测地面上的洪水的积聚。洪水传感器连接到升降系统的电子控制器，该控制器可以集成到车辆的电气系统中，也可以是独立的单元。被检测到的洪水触发洪水传感器充当控制器的激活信号，控制器响应此激活信号命令升降机构致动器伸出，以将车辆升到超过检测并接近洪水的安全高度。除了通过本地检测到的洪水使升降机构自动展开之外，用户还可以在收到即将到来的洪水状况的警告通知后启动展开升降机构。

在这样的实施例中，升降机构配置有明显行驶的致动器，以使得能够将车辆提升到预定的距离，超过洪水水位，例如离地面4英尺。为了实现这种明显的升程距离，同时在折叠时仍允许紧凑形式的升降机构在车辆底盘下的可收纳性，可以采用多级伸缩致动器，其中可伸缩的作业部分具有伸缩段，伸缩段可折叠成基本上缩回的嵌套形式，进入轴长小于伸缩作业部分完全伸展状态的静态外壳部分。

为了保护车辆免受上方天花板或其他上方障碍物的撞击，可以将上方障碍物传感器68安装到车辆10的车顶，如图1所示，无论是直接安装在车顶上还是安装在任何车顶行李架或其他可以安装在车顶上方的车顶安装附件，表示整体车辆高度的最大范围。障碍物传感器68优选是接近传感器，可以测量传感器与任何检测到的头顶障碍物之间的距离。

如果障碍物传感器检测到车顶或车顶配件之间的可用间隙未超过防洪距离，则电子控制器从传感器接收测量信号并响应检测到的洪灾状况限制执行器的伸展默认情况下，系统会抬起车辆。默认的防洪抬升距离可以由致动器的机械极限来设定，或者可以是比所述机械极限小的幅度的可编程值。这样，当试图将车辆抬高避免进入洪水时，可防止抬起的车辆受到高架障碍物(例如停车场的天花板)的撞击。当检测到的障碍物距离减去预定的安全偏移量(例如，四英寸)时，该碰撞保护装置可以确定安全的上升高度。因此，在此示例中，如果默认的防洪上升距离为四英尺(48英寸)，但在车辆上方40英寸处检测到障碍物，则控制器将过早终止三英尺处的车辆上升(36英寸)。

除了防止与上方障碍物的撞击之外，还可以采用防坠落措施来防止上升的车辆在动力或液压压力损失的情况下突然坠落，例如通过在上升时将机械锁偏置到锁定状态扩展了机制，默认情况下将保留此锁定状态，直到电子释放为止。

图9A和9B示出了内置在可用于本发明的升降机构中的伸缩致动器中的防摔落装置的示例。致动器24具有一系列伸缩嵌套的圆柱体100A，100B，100C，100D，每个圆柱体具有各自的棘轮杆102A，102B，102C，102D，棘轮杆102A，102B，102C，102D通过一对在圆周方向上围绕圆柱体封闭的两个环形安装座104a，104b而在外部支撑于其上。每个棘轮杆位于致动器的轴上，即，平行于圆柱体的共同中心纵向轴线，并且棘轮杆均位于从该轴线向外的相等的径向距离处。因此，较小圆柱体上的环形安装座104a，104b大于较大圆柱体上的环形安装座，因为较小圆柱体上的环形安装座必须从相应的圆柱体周边进一步向外延伸，以便放置棘轮较小的圆柱体，同圆柱体的棘轮杆的径向距离和圆柱体轴线的径向距离相同。

除了最大的一个圆柱体之外，所有圆柱体上的两个环形安装件中的上一个104a相对于圆柱体和棘轮杆是轴向可滑动的，从而允许将较小的圆柱体伸缩折叠成较大的圆柱体。另一方面，每个圆柱体上的环形安装件的下部104b保持在其底端附近的轴向固定位置，并且刚性地支撑该圆柱体的相应的棘轮杆。形成致动器的固定壳体的最大的最上面的圆柱体102A上的上部环形支撑件104a也轴向固定在其上，因为该圆柱体的相应的棘轮杆102A在致动器的伸展和收缩期间不会轴向移动。

除了最大或最小的圆柱体外，所有圆柱体上的环形安装件还可以控制的方式围绕圆柱体轴线在较小的角度范围内旋转，例如通过电磁驱动器，使相应的棘轮杆与相邻的棘轮杆相匹配的接合点之间在下一个圆柱体上，并且释放接合点使相邻的棘轮杆彼此脱离。棘轮杆在接合位置中有齿，这些齿在致动器的圆周方向上以允许圆柱体伸缩延伸的方式彼此配合，但防止其伸缩塌陷。默认情况下，安装环和棘轮杆处于这些接合位置，因此可以防止执行器在伸出期间和伸出后意外坠落，以防止在执行器发生故障时，上升的车辆猛烈地撞击地面。当需要致动器的受控下陷以升高升降机构并由此将车辆降低回地面时，环形底座104a，104b旋转到释放位置，以使棘轮齿相互脱离，使得致动器发生这种可控的下陷。

该升降系统还适用于维修应用，即无需用单独的车辆升降机或起重器即可进入车辆的底盘以进行检查，维护和维修服务，或者卸下一个或多个主接地轮。在仅需要前端进入(例如换油)的情况下，可以选择仅启动前部提升机构以将前部主接地轮12抬离地面，同时将后部主接地轮14留在地面上。在需要后端接近起落架的其他情况下，可以选择仅启动后部升降机构以将后部主接地轮14抬离地面，而将前部主接地轮12留在地面上。可备选地，两个升降机构可以同时被激活以提升所有主接地轮，以完全进入整个起落架，或者更换或旋转四个主接地轮。

在该服务访问模式中，用户可以通过像车辆中的控制面板被给予对车辆被提升到的高度的控制，该控制面板连接到电子控制器并且向操作员呈现具有用于两个提升机构的上下控制输入的用户界面，无论是以物理控制输入(例如，按钮、旋钮、滑块等)的形式，或显示在触摸屏显示器上的虚拟屏上控制输入。这样的用户界面可以是安装在车辆的客舱中的仪表板或控制台。在另一个示例中，电子控制器可以通过有线或无线连接与运行软件应用程序的单独的智能设备(智能手机，平板电脑等)进行通信，该软件应用程序向用户提供屏幕上的用户界面，通过该用户界面可以控制升降机构，例如通过在所述设备的触摸屏上显示的虚拟屏幕上控制输入来执行。

升降系统的另一个应用是防盗，在这种情况下，主接地轮的抬高状态使其脱离地面，可防止车辆驶离。因此，当车辆停放时，升降系统被激活，以将致动器延伸到足以将主接地轮从地面升高，从而即使有小偷能够启动车辆发动机，动力的主接地轮由于不与地面接触而只能在空中自由旋转。在这种防盗模式下，与上述防洪模式相比，车辆的高度优选较低，因为即使主接地轮与下面的地面之间的间隙很小，也足以防止车辆向前或向后行驶。在这种防盗应用中，优选地，将接地轮抬升到地面以上的一到四英寸，例如在一个特定的实例中大约两英寸。对于前轮驱动的汽车，其中只有前部主接地轮提供动力，升降系统的防盗模式可能只涉及延伸前部主接地轮以将前部主接地轮抬离地面。类似地，对于后轮驱动的汽车，其中仅对后部主接地轮提供动力，提升系统的防盗模式仅涉及延伸后部升降机构以将驱动的后部主接地轮从地面上抬起。在其他情况下，防盗模式可能涉及延伸所有升降机构以举起四个主接地轮，特别是对于全轮驱动或四轮驱动车辆。

车辆升降系统另一个有益的应用是平行停车。图7A示出了平行停车的情况，其中两辆个停放的车辆V_P1和V_P2被并行停放在道路的一侧，并且两辆个车辆之间的开放空间足够大以放置适合配备有本发明的升降系统的用户车辆V_U，但还不足以使用户能够使用常规的平行停车技术进入该地点。因此，相反地，用户将其车辆与其对齐地直接停在敞开的停车位S_P旁边，以使用户车辆V_U的任何部分都不会越过停车位的前端或后端。在车辆的主接地轮12、14停止的情况下，升降机构的致动器24延伸足以将主接地轮抬离地面，并且两个从动辅助轮30以相同的速度被驱动，并沿相同的方向朝向停车位S_P旋转。以这种单向方式操作从动辅助轮，从而在垂直于车辆的纵向行进方向和道路的行进方向的水平方向上横向地将车辆传送到停车位。然后，主接地轮仅需抬离地面很小的高度，例如，与上述防盗应用中提到的高度相同。

一旦进入停车位，升降机构就会升到其收起位置，从而使主接地轮返回到路面。或者，在车辆停放在停车位S_P中的一段时间内，出于上述防盗目的，可以将升降机构维持在其降低的位置中。之后，当需要离开停车位时，用户只需用到主接地轮以常规方式驶离(如果将升降机构维持在展开位置以防盗，则将其升降机构升到收起位置之后)，前提是先前停在用户车辆V_U附近的两辆车V_P1，V_P2有一辆离开或重新停放而预留了足够的空间。或者，参考图7B，在升降机构打开的情况下，用户可以再次使用车辆V_U的从动辅助轮30来再次以单向方式但在与先前用于停放车辆的方向相反的方向上横向传输车辆，从而横向地将车辆从停车点传送回道路的相邻开放行进车道中。

许多现代车辆都配备了接近传感器和自动停车功能，可用于实行传统的平行停车技术。升降系统的电子控制器可以连接到车辆的电子设备，以接收这些传感器的信号，并使用此类输入信号在车辆进入或离开停车位时对车辆的位置和行驶方向进行适当的调整。例如，如果在停车过程中，用户停在与行进方向或路边路缘略微不平行的位置，则控制器可以执行两个从动辅助轮30的异步旋转，其中两个辅助轮之间的轮速差可以用来在稍微弯曲的路径上驱动车辆，以纠正车辆接近并进入停车位时的对准问题。作为自动泊车程序中自动校正的备选方法，车辆的用户可以使用升降系统的用户界面的转向输入在泊车过程中同样执行这种对准校正操作。

车辆升降系统的另一种有用的应用如图8所示，其中倒下的树木T_F或其他障碍物阻碍了用户车辆V_U沿着道路行驶，因此需要掉头以将车辆的行进方向进行掉转转为，沿着备用路线行驶。如果道路特别狭窄，或者在用户车辆后面出现的其他交通工具减小了转弯的可用空间，则可以延伸打开起重升降系统的致驱动器，以将地轮12、14稍微抬高离开道路，例如，升到防盗和停车应用中提到的相同高度，接着通过以单向方式驱动两个从动辅助轮30的旋转，以将车辆横向移动到相反行进方向的可用车道中，如图8A所示。一旦进入该车道，则两个从动辅助轮30在相反的方向上被驱动，这使得车辆围绕两个从动辅助轮之间的中心竖直的轴线旋转，如图8B所示。这种从动辅助轮30在相反方向上继续双向被驱动，直到车辆围绕竖直轴线旋转了180度，从而使车辆的行进方向与之前相反。然后，升降机构向上收回到它们的收起位置，从而使主接地轮12、14返回地面，在此，动力主接地轮可以由车辆动力总成驱动，以在适当的行进车道上沿其新的方向传送汽车。无论这样做是为了避免道路阻塞，还是出于任何其他原因或动机而改变行驶方向，这种180度旋转能力可在从原始行驶车道向另一个行驶方向相反的车道进行可选的横向移动之前实现，从而使车辆能够在比传统的掉头更严格的空间范围内反转其朝向。

车辆升降系统的另一种有益应用是使车辆能够从泥泞，雪沙或其他崎岖或不平坦地形中陷入困境的状态中逃脱，在这些崎岖或不平坦地形中，车辆的一个或多个主接地轮打滑，并且无法受到牵引力。在此，升降系统的致动器的全部或子集可以被扩展以将至少一个或多个滑动的主接地轮抬升出问题地形，于是车辆驾驶员或其他辅助人员可以放置合适的牵引助力器，或在升起的第一级地面轮胎下面的地面填充物(木块，地板垫，沙子或其他微粒等)，然后收缩打开的致动执行器以降低主接地轮回到地面，这样就可以通过施加牵引力辅助装置或填充物获得的改善的牵引力将车辆驶出其卡死位置。

尽管图1和图6中的示例将从动辅助轮放置在地面接合单元的中点，并且每个都具有两个滚轮，这些滚轮位于从动辅助轮的相对两侧，靠近地面接合单元的端部，但另一个示例可以代替将图6的电动辅助轮重新定位到地面接合单元的一端，并且只有一个滚轮放置在地面接合单元的另一相对端，从而减少了辅助接地轮的总量。在其他实施例中，滚轮可以被省略，并且由附接到框架杆34的下侧的不可旋转外胎代替，以滑动的方式骑在地面上，而不是图示的滚轮滚动接触。外胎可以由硬橡胶、塑料或其他耐磨材料制成。每个框架杆34可以具有两个单独的外胎，每个尾部各有一个外胎，或者在框架杆的下侧的整个或基本整个长度上的单个全长的外胎。

虽然所示实施例采用了液压致动器，该液压致动器使地面接合单元在其展开位置和收起位置之间发生线性移动，但是备选实施例可以采用非线性运动来使地面接合单元展开和收起，例如使用直接或间接连接到底盘的可折叠支腿，并承载地面接合单元，在收起地面接合单元的向上折叠位置之间致动，向下折叠的位置，展开地面接合单元。在非限制性示例中，致动器可包括所述可折叠支腿与一个或多个电动绞车的组合，所述一个或多个电动绞车可操作以拉动一根或多根钢缆以降低可折叠支腿，从而将主接地轮从地面抬起并逐渐以受控的制动方式释放电缆，以抬起可折叠的支脚，从而将主接地轮放回地面。

不管用在展开位置和收起位置之间过渡到地面接合单元的线性运动，折叠运动或其他受控运动，又或者用于控制这种运动的致动器是什么类型，在制造汽车时，升降机构都可以内置在车辆内部，或作为汽配配件安装在其上。在后一种情况下，前部升降机构和后部升降机构可以安装在共同的副车架上，也可以安装在单独的副车架上，每个副车架在售后市场安装期间都需要焊接，螺栓连接或以其他方式固定在车辆底盘上。因此，本发明不仅包括自升式车辆，还包括用于安装在车辆上以将其转换成自升式车辆的单独的升降机构装置。

在前述实施例中，每个升降机构的从动辅助轮30的轮轴42相对于细长框架杆位于固定位置。图10示出了备选实施例，其中轮轴42可在竖直狭槽200中上下移动，该竖直狭槽200设置在固定于细长框架杆34的轮安装支架202中。电机64不直接驱动轮轴42，而是在槽200上方的固定位置206处驱动恒星齿轮204，该恒星齿轮204的轴由安装支架202可旋转地支撑。在所示的例子中，恒星齿轮204由直立的中间轴208驱动，该中间轴208的下锥齿轮210与电动机的输出齿轮46配合，以及在与恒星齿轮204相同的轴上与蜗轮214配合的上蜗杆212。行星齿轮216与恒星齿轮204啮合，并可旋转地支撑在可旋转的摆臂218上，绕恒星齿轮和蜗轮204、214的轴线旋转。当沿给定方向驱动电动机64时，行星齿轮216和恒星齿轮204之间的啮合关系将使得行星齿轮216围绕恒星齿轮204沿相应方向前进，并且如果行星齿轮216还没有位于恒星齿轮204的下象限处，则行星齿轮216将与从动辅助列30的锥齿轮44在恒星齿轮的下象限处相互啮合。在此，恒星齿轮204继续旋转将继续驱动行星齿轮216的旋转，继而引起辅助从动轮30的旋转，同时还会使从动轮的轴42朝向狭槽200的底部，从而增加从动辅助轮30上的下压力以增加与地面的牵引力。如上所述，图10还示出了细长的框架杆34上的外胎300。

如上所述，由于可能在本发明中进行各种修改，并且可能做出许多很大差异的实施例，因此，随附说明书中包含的所有内容均应理解为仅是示例性的，而并非具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种用于车辆的升降装置，所述车辆包括一个底盘和多个主接地轮，所述主接地轮在所述车辆的正常行驶模式下在下方地面可滚动支撑所述底盘，所述主接地轮包括在所述车辆的纵向上分布的前后轮，其特征在于，所述装置包括：

前后部升降机构，其配置为安装在所述车辆的底盘的相对的前后端附近的相应的位置，每个所述升降机构包括：

一个或多个致动器，直接或间接地附接或配置为直接或间接附接到车辆的底盘上；以及

一个地面接合单元，其附接到所述一个或多个致动器，并且可通过操作所述一个或多个致动器向下移动而远离所述底盘，以迫使所述一个或多个地面接合单元向下抵靠地面，从而向上抬起所述底盘使其远离所述地面；所述地面接合单元包括：

一框架，在相对于车辆纵向成横向方向上设置成横跨；

从动辅助轮；及

用于所述从动辅助轮的专用驱动马达；

其中两个从动辅助轮是所述前后部升降机构的，它们可至少以双向方式操作，彼此反向旋转。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述两个从动辅助轮还可以以单向方式在同一方向上旋转。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个从动辅助轮在两个相反的方向上驱动。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个地面接合单元还包括至少一个滚轮。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，每个地面接合单元包括两个滚轮，并且所述从动辅助轮位于所述两个滚轮之间。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括一洪水传感器，所述洪水传感器可用来检测洪水状况并针对所述洪水状况的检测而触发每个升降机构的一个或多个致动器的操作。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，包括一上方障碍物传感器，所述上方障碍物传感器可用来检测所述车辆上方的障碍物，并基于所述车辆与所述上方障碍物之间的可用间隙来限制所述致动器的操作。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于每个升降机构的从动辅助轮位于其框架的中心。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个升降机构的所述一个或多个致动器包括连接到其框架在横向上间隔开的位置的两个致动器。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个升降机构的所述一个或多个致动器包括在所述从动辅助轮的相对侧上连接至其框架的两个致动器。

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