CN113733831B - 一种水陆两栖全地形车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水陆两栖全地形车,通过将轮胎呈八字形布置,增强车体在海水中行驶抵抗横向波浪对稳定性防止侧翻。其技术方案:一种水陆两栖全地形车,包括车体、并排布置在车体上的至少两个车轮组,还包括控制器和用于检测车体倾斜角度或者水面波浪高度的传感器,所述车轮组包括两个呈外八字形布置在车体的两侧的用于提供浮力以及提供在水面行驶所需驱动力的轮胎,所述轮胎通过可调悬挂系统与车体连接,所述可调悬挂系统和传感器和控制器电连接。以抵抗、吸收侧向波浪的势能从而达到平衡横向风浪的稳定性。属于水陆两栖车技术领域。

Description

一种水陆两栖全地形车
技术领域
本发明属于水陆两栖车技术领域,更具体而言,涉及一种水陆两栖全地形车。
背景技术
在湿地、雨林等带有河流湖泊的地形进行科研,常常无法携带大型设备进行移动,驱车的话无法穿越河流湖泊,携带冲锋舟则不便于搬运,所以需要即可在陆上行驶,又可以在水上行驶的水陆两栖车。
CN2271459Y公开了一种水陆两用车,包括浮力叶轮、车身、车前部动力机构、车尾部动力机构,浮力叶轮由充气轮胎、叶片、圆柱形铁桶组成,叶片固定在充气轮胎与铁筒之间的径向位置上,铁筒的两端均设置有封口盖。
上述水陆两用车通过浮力叶轮来提供浮力和动力,但是其浮力叶轮的旋转轴是水平的,在河流湖泊上遇到风浪时,浮力叶轮无法吸收势能,没法平衡浮力,容易导致车身侧翻,具有安全隐患。
所以本申请要解决的技术问题是:如何提供一种可以防侧翻的水陆两栖全地形车。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种水陆两栖全地形车,通过将轮胎呈八字形布置,防止车体在水上遇到水浪时侧翻。
根据本发明的第一方面,提供了一种水陆两栖全地形车,包括车体、并排布置在车体上的至少两个车轮组,还包括控制器和用于检测车体倾斜角度或者水面波浪高度的传感器,所述车轮组包括两个呈外八字形布置在车体的两侧的用于提供浮力以及提供在水面行驶所需驱动力的轮胎,所述轮胎通过可调悬挂系统与车体连接,所述可调悬挂系统和传感器和控制器电连接。
需要说明的是:上述传感器可为安装在车体内的陀螺仪、安装在车侧或者车轮上的检测水位的传感器、检测车侧或车轮上的波浪冲击力的传感器。
在上述的水陆两栖全地形车中,同一车轮组的两个所述轮胎之间的夹角为10-30°。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述可调悬挂系统包括固定在车体底部的支撑架、用于安装轮胎的安装座、可调悬挂,所述支撑架与安装座之间由上至下平行布置有第一连杆和第二连杆,所述第一连杆、第二连杆的两端分别与支撑架和安装座铰接,所述可调悬挂的一端与支撑架铰接、另一端与第一连杆或第二连杆铰接。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述第一连杆、第二连杆均为对称布置在安装座的两个,两个所述第二连杆之间设有水平连杆,所述水平连杆与可调悬挂铰接。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述安装座上设有用于驱动轮胎转动的驱动装置。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述轮胎通过一转轴与安装座转动连接,所述驱动装置包括固定在安装座的顶部的电机,所述电机通过一传动组件驱动转轴旋转。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述轮胎的胎面上周向均布有多个凸条,所述凸条由轮胎的内侧延伸至外侧。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述凸条在轮胎的胎面上的凸出高度沿轮胎的内侧至外侧逐渐变大。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述轮胎的外缘设有与轮胎同轴心的凸环,所述凸环的外壁设有环形坡面,所述环形坡面由轮胎的外侧向内侧逐渐收缩。
在上述的水陆两栖全地形车中,所述可调悬挂系统中的可调悬挂为电控空气悬挂、电磁可调悬挂、液压可调悬挂、电子液力式可调悬挂之一。
本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一:
本发明通过车轮组来支撑并驱动车体移动,该车轮组包括两个用于提供浮力的轮胎,通过轮胎来使车体浮在水面上,两个轮胎呈八字形布置在车体的两侧,在水面上遭遇水浪时,轮胎可以导流走一部分水浪,减少冲击力;同时降低了重心,在被水浪挑起时,轮胎会逐渐摆正,而不会直接侧翻;且轮胎是通过悬挂装置与车体连接的,悬挂装置会吸收轮胎受到的冲击能量,转换成轮胎上下浮动的动能,以此防止车体侧翻。
更为重要的是,本方案采用了可调悬挂系统,当传感器检测到侧倾或波浪冲击时,比如侧向波浪冲击(当然不管是检测侧倾还是波浪冲击,实质上都是判断车体是否有侧倾风险的传感器),控制器会控制可调悬挂系统的可调悬挂变软,以吸收波浪冲击的能量,使车体的侧倾风险变小。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明;
图1是本发明实施例1的立体结构图;
图2是本发明实施例1的车轮组的正视图;
图3是本发明实施例1的车轮组的俯视图;
图4是本发明实施例1的控制示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,实施方式的示例在附图中示出,其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同方案。
实施例1
参照图1至图4所示,本发明一个实施例中,一种水陆两栖全地形车,包括车体1、并排布置在车体1上的至少两个车轮组2,所述车轮组2包括两个呈八字形布置在车体1的两侧的用于提供浮力以及提供在水面行驶所需驱动力的轮胎21,所述轮胎21通过一可调悬挂系统3与车体1连接;还包括控制器100和用于检测车体倾斜角度或者水面波浪高度的传感器200,所述可调悬挂系统3和传感器200和控制器100电连接;所述可调悬挂系统中的可调悬挂为电控空气悬挂、电磁可调悬挂、液压可调悬挂、电子液力式可调悬挂之一。
轮胎提供水面行驶驱动力的形式可为:在轮胎的侧面设置叶片(如下文所述)或者将轮胎的胎面的沟槽设置更深或直接在胎面设置叶片,还可以在轮胎的驱动轴上设置叶片等。
大部分的轮胎21都是可以提供浮力的,但是在本实施例中,为了适应较大的风浪,本实施例优选对轮胎进行减重设计,轮胎可以为传统的较薄的橡胶轮胎,也可以采用注塑的形式得到的塑料轮胎,也可以采用金属制成的独立密封腔体的轮胎,当然不管任何形式,只要能够支撑车体产生足够的浮力浮于水面均为本实施例的可选方案。
该水陆两栖全地形车通过车轮组2来支撑并驱动车体1移动,该车轮组2包括两个用于提供浮力的轮胎21(一组车轮组2包括左右两个轮胎21),通过轮胎21来使车体1浮在水面上,一般来说,轮胎21入水深度为轮胎21高度的一半左右,车体1内可以设置驾驶舱,方便驾驶员乘坐,车体1的前端可以设置拖车钩,平常可用其他车辆拖拽该水陆两栖全地形车,到达指定位置再让水陆两栖全地形车自主行驶;
两个轮胎21呈八字形布置在车体1的两侧,在水面上遭遇水浪时,轮胎21为倾斜状,轮胎21可以导流走一部分水浪,减少冲击力;同时降低了重心,在被水浪挑起时,轮胎21会逐渐摆正,而不会直接侧翻;且轮胎21是通过可调悬挂系统3与车体1连接的,可调悬挂系统3会吸收轮胎21受到的冲击能量,转换成轮胎21上下浮动的动能,以此防止车体1侧翻。
本方案采用了可调悬挂系统3,当传感器检测到侧倾或波浪冲击时,比如侧向波浪冲击(当然不管是检测侧倾还是波浪冲击,实质上都是判断车体是否有侧倾风险的传感器),控制器会控制可调悬挂系统的可调悬挂变软,以吸收波浪冲击的能量,使车体的侧倾风险变小。
综上所述,实现防侧倾的目的,通过悬挂系统、八字形轮胎组、用于提供浮力的轮胎即可实现,但是如果要实现更为优异的防侧倾的效果,可调悬挂系统是必不可少的,可调悬挂系统可在较大波浪来临时使悬挂变软,以吸收瞬间的能量,有效提高水面行驶稳定性。
在实际使用中,该水陆两栖全地形车还会在陆地上行驶,那么同一车轮组2的两个轮胎21虽然要呈八字形,但是轮胎21也不能过分倾斜,同一车轮组2的两个所述轮胎21之间的夹角优选为10-30°,这样才不会影响水陆两栖全地形车在陆地上的行驶能力;
更为优选地,同一车轮组2的两个所述轮胎21之间的夹角为15-25°;作为本实施例的具体表现,同一车轮组2的两个所述轮胎21之间的夹角为20°。
具体来说,所述可调悬挂系统3包括固定在车体1底部的支撑架31、用于安装轮胎21的安装座32、可调悬挂33,所述支撑架31与安装座32之间由上至下平行布置有第一连杆34和第二连杆35,所述第一连杆34、第二连杆35的两端分别与支撑架31和安装座32铰接,使第一连杆34、第二连杆35、支撑架31和安装座32形成一个四连杆机构,防止安装座32受到水浪的冲击翻转,尽可能维持轮胎21的倾斜角度;
所述可调悬挂33的一端与支撑架31铰接、另一端与第一连杆34或第二连杆35铰接,轮胎21受到冲击时,会推动第一连杆34或第二连杆35上移,压缩可调悬挂33,可调悬挂33再释放能量使第一连杆34或第二连杆35复位,以此缓冲掉轮胎21受到的冲击。
在具体的实施方式中,所述可调悬挂33可以是气动可调悬挂33或液压可调悬挂33;所述支撑架31可以是镂空的金属支架,可以减轻车体1的重量,同时,一个支撑架31可以供两个轮胎21使用,节省安装空间,降低制造成本。
优选地,所述第一连杆34、第二连杆35均为对称布置在安装座32的两个,使得整个四连杆机构更加稳定,为轮胎21提供更好的支撑,两个所述第二连杆35之间设有水平连杆36,所述水平连杆36与可调悬挂33铰接,可调悬挂33的受力更加均匀;优选地,所述水平连杆36的中部与可调悬挂33铰接。
本实施例中,所述安装座32上设有用于驱动轮胎21转动的驱动装置4,使得每个轮胎21都有单独的动力,提升水陆两栖全地形车的越野能力,可以适应更多地形;当然,采用传统汽车一个动力源驱动多个轮胎21的方式也是可行的,本实施例对此不做限制。
具体来说,所述轮胎21通过一转轴41与安装座32转动连接,所述驱动装置4包括固定在安装座32的顶部的电机42,所述电机42通过一传动组件43驱动转轴41旋转,电机42通过传动组件43来传递动力,将扭矩传递到转轴41上,使转轴41旋转,进而让轮胎21带动车体1移动;
所述传动组件43可以是链传动组件、皮带传动组件或齿轮传动组件;在本实施例中,优选链传动组件,传动结构简单,没有弹性滑动和打滑,无需过高的安装精度,可以在中心距较远的情况下传动动力;所述电机42也可替换成气动马达或液压马达,只需在车体1内设置压缩机或液压油站即可。
在本实施例中,所述轮胎21的胎面上周向均布有多个凸条211,所述凸条211由轮胎21的内侧延伸至外侧,增大轮胎21的胎面与地面的摩擦力,有效避免轮胎21打滑,凸条211同时提供水面前进的驱动力。
优选地,所述凸条211在轮胎21的胎面上的凸出高度沿轮胎21的内侧至外侧逐渐变大,轮胎21在水中转动时,轮胎21外侧那一部分凸条211可以为车体1的移动提供推力。
优选地,所述轮胎21的外缘设有与轮胎21同轴心的凸环212,所述凸环212的外壁设有环形坡面,所述环形坡面由轮胎21的外侧向内侧逐渐收缩,在陆地上行驶时,由于轮胎21在实际使用时是倾斜布置的,这时环形坡面可以贴合地面,避免出现轮胎21与地面线接触的情况,增大轮胎21与地面的摩擦力。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种水陆两栖全地形车,包括车体、并排布置在车体上的至少两个车轮组,其特征在于,还包括控制器和用于检测车体倾斜角度或者水面波浪高度的传感器,所述车轮组包括两个呈外八字形布置在车体的两侧的用于提供浮力以及提供在水面行驶所需驱动力的轮胎,所述轮胎通过可调悬挂系统与车体连接,所述可调悬挂系统和传感器和控制器电连接;
所述可调悬挂系统包括固定在车体底部的支撑架、用于安装轮胎的安装座、可调悬挂,所述支撑架与安装座之间由上至下平行布置有第一连杆和第二连杆,所述第一连杆、第二连杆的两端分别与支撑架和安装座铰接,所述可调悬挂的一端与支撑架铰接、另一端与第一连杆或第二连杆铰接;
当传感器检测到侧倾或波浪冲击时,可调悬挂变软,此时冲击会推动第一连杆或第二连杆上移,压缩可调悬挂,随后可调悬挂再释放能量使第一连杆或第二连杆复位,缓冲掉轮胎受到的冲击。
2.根据权利要求1所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,同一车轮组的两个所述轮胎之间的夹角为10-30°。
3.根据权利要求1所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,所述第一连杆、第二连杆均为对称布置在安装座的两个,两个所述第二连杆之间设有水平连杆,所述水平连杆与可调悬挂铰接。
4.根据权利要求1所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,所述安装座上设有用于驱动轮胎转动的驱动装置。
5.根据权利要求4所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,所述轮胎通过一转轴与安装座转动连接,所述驱动装置包括固定在安装座的顶部的电机,所述电机通过一传动组件驱动转轴旋转。
6.根据权利要求1所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,所述轮胎的胎面上周向均布有多个凸条,所述凸条由轮胎的内侧延伸至外侧。
7.根据权利要求6所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,所述凸条在轮胎的胎面上的凸出高度沿轮胎的内侧至外侧逐渐变大。
8.根据权利要求1所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,所述轮胎的外缘设有与轮胎同轴心的凸环,所述凸环的外壁设有环形坡面,所述环形坡面由轮胎的外侧向内侧逐渐收缩。
9.根据权利要求1所述的水陆两栖全地形车,其特征在于,所述可调悬挂系统中的可调悬挂为电控空气悬挂、电磁可调悬挂、液压可调悬挂、电子液力式可调悬挂之一。
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