CN220548893U - 一种智能车辆浮水推进装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能车辆浮水推进装置，包括气囊组件和螺旋桨。气囊组件设于车辆的底盘上，螺旋桨装设于车辆的车轮上。其中，当需要涉水时，气囊组件自底盘弹出并自动充气，螺旋桨从车轮向外伸出、并随车轮的转动而转动。本实用新型改善现阶段当车辆遇到浅滩、涉水或受困于水中无法前行时，可能会导致车辆的发动机报废的问题。通过在车辆底盘上相应位置设置气囊组件为车辆提供漂浮能力，同时在车轮上装设有可伸缩的螺旋桨提供水面推进能力，最终实现了车辆具备在水面上漂浮和运动的技术效果。

Description

一种智能车辆浮水推进装置

技术领域

本实用新型涉及一种汽车技术领域，特别是涉及一种智能车辆浮水推进装置。

背景技术

近年来极端气候事件频发，自然灾害及其衍生、次生灾害的突发性和危害性进一步加重加大。为保障人们的生命安全和身体健康、最大程度地预防和減少灾害造成的人员伤亡和财损失，特别是在遭受洪涝灾害的地区，由于水陆地形交叉使得车辆很难通行，而水陆两栖车结合了车与船的双重性能，既可像汽车一样在陆地上行驶穿梭，又可像船一样在水上泛水浮渡可以很好地适应这种地形。

目前的水陆两用车大多采用可变轮位的结构形式，即在陆地行驶和水面航行时，其车轮要在伸展位置和缩进位置之间切换；在陆地行驶时车轮要伸展出来用于支撑车辆，并驱动车辆的前进和后退，在水面航行时车轮要缩进车体内以减少水的阻力。这种形式的两栖车辆结构复杂、造价高，并且自身重量较大导致水上有效载荷减小。同时由于两栖车在陆上和水中均采用同一套充气轮胎进行驱动，而充气轮胎在陆上驱动效率较高，但在水上只能依靠轮面的花纹拨动水面进行移动，效率较低。因此，研制一种结构简单、造价低、并能适应水陆两种路况的两栖车具有重要的研究意义和实用价值。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种智能车辆浮水推进装置用于解决现有技术中车辆遇到浅滩、涉水或受困于水中导致无法前行，亦或者用户希望车辆具备主动涉水能力的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种智能车辆浮水推进装置，包括：

气囊组件，所述气囊组件设于所述车辆的底盘上；

螺旋桨，所述螺旋桨装设于所述车辆的车轮上；

其中，当需要涉水时，所述气囊组件自所述底盘弹出并自动充气，所述螺旋桨从所述车轮向外伸出、并随所述车轮的转动而转动。

于本实用新型的一实施例中，还包括控制器和装设于所述底盘下侧的水位传感器，所述水位传感器、所述气囊组件和所述螺旋桨分别与所述控制器通信连接。

于本实用新型的一实施例中，所述车辆的左右两侧的所述车轮上各至少装设有一个所述螺旋桨，所述底盘上装设有至少一个驱动电机，所述控制器控制所述驱动电机驱动所述车轮的转动速度。

于本实用新型的一实施例中，所述底盘向上开设有气囊容置槽，所述气囊组件装设于所述气囊容置槽中，当所述水位传感器检测到所述车辆涉水时，所述控制器判断确定所述车辆需要涉水，则控制所述气囊组件自所述气囊容置槽弹出并自动充气。

于本实用新型的一实施例中，所述气囊组件包括气囊和与所述气囊相连通的气体发生器所述控制器与所述气体发生器通信连接、并控制所述气体发生器对所述气囊充气。

于本实用新型的一实施例中，所述气囊组件远离所述底盘的一侧、沿所述气囊容置槽的外侧装设有气囊滑板，所述气囊组件装设于所述气囊容置槽内，且所述气囊容置槽通过所述气囊滑板密封，当所述控制器判断所述气囊组件的所述气囊需要充气时，所述控制器控制所述气囊滑板向外滑移开启，以供所述气囊弹出并自动充气。

于本实用新型的一实施例中，所述气囊滑板的一侧设有移动部件，所述移动部件装设于所述气囊容置槽与所述气囊滑板之间、且与所述控制器通信连接，所述移动组件一端装设于所述气囊容置槽的侧壁上，所述移动组件的另一端与所述气囊滑板滑动连接，所述控制器控制所述移动部件带动所述气囊滑板靠近或远离所述气囊容置槽的开口。

于本实用新型的一实施例中，所述螺旋桨与所述车轮之间装设有伸缩组件，所述控制器与所述伸缩组件通信连接、并控制所述伸缩组件带动所述螺旋桨从所述车轮向外伸出或向内收回。

于本实用新型的一实施例中，所述螺旋桨的外径不大于所述车轮的轮毂内腔的内径，使得所述螺旋桨装设于所述轮毂内腔内；所述螺旋桨远离所述车轮的一侧为平面结构设计，以保证所述螺旋桨收缩于所述轮毂内腔时不凸出于所述车轮的外侧面。

于本实用新型的一实施例中，所述底盘上装设有至少两个相对地对称布置的所述气囊容置槽，供所述气囊组件装设于其内。

如上所述，本实用新型的一种智能车辆浮水推进装置，具有以下有益效果：

当车辆的水位传感器检测到车辆处于涉水状态、并将信号发送到控制器，控制器开启气囊滑板并释放气囊，继而控制设于车辆底盘的气囊组件工作，以使得气囊充气将车辆浮于水面上。同时，控制器分别控制位于车辆两侧的螺旋桨伸出、并使得螺旋桨随着车轮转动以推动车辆在水中推进移动。当车辆需要调整方向时，通过控制器分别控制车辆两侧与螺旋桨相连接的车轮转速不同，实现车辆在水中转向运动；当车辆需要掉头行驶时，控制器控制车轮反向运动，以使得螺旋桨带动车辆掉头行驶。通过设于控制器内的一套智能车辆浮水推进装置运动逻辑判断，车辆可以智能判断是否存在涉水风险，并在车辆涉水时，通过气囊和推进装置的配合工作，最终实现车辆的行进和转向。

附图说明

图1为本实用新型的一种智能车辆浮水推进装置的结构示意图。

图2为图1的分解示意图。

图3为一较佳实施例中本实用新型的结构示意图。

图4为另一较佳实施例中气囊滑板与移动部件之间的结构示意图。

图5为又一较佳实施例中车轮、螺旋桨、伸缩杆和伸缩电机之间的结构示意图。

图6为本实用新型的智能车辆浮水推进装置的工作原理示意图。

元件标号说明

车辆1、底盘11、车轮12、轮毂内腔121、驱动电机13、气囊容置槽14、气囊滑板15、移动部件16、滚珠丝杠161、滚珠螺母162；

气囊2；螺旋桨3、伸缩组件31、伸缩电机311、花键32。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参阅图1，本实用新型提供一种智能车辆浮水推进装置，包括气囊组件和螺旋桨3。其中，气囊组件设于车辆1的底盘11上，螺旋桨3装设于车辆1的车轮12上。当需要涉水时，气囊组件自底盘11弹出并自动充气，螺旋桨3从车轮12向外伸出、并随车轮12的转动而转动。

结合图1和图2，本实用新型的一种智能车辆浮水推进装置还包括控制器和装设于底盘11下侧的水位传感器，并且水位传感器、气囊组件和螺旋桨3均分别与控制器通信连接。当位于车辆1的底盘11下侧的水位传感器检测到水位到达阈值，将检测信号发送到位于车辆1上的控制器进行数据解析判断。继而，控制器会分析判断水位深度足够为气囊漂浮提供浮力状态时，智能启动车辆浮水推进装置。车辆浮水推进装置由螺旋桨3和气囊组件组成。在车辆1的左右两侧的车轮12上各至少装设有一个螺旋桨3，底盘11上装设有至少一个驱动电机13，控制器控制驱动电机13驱动车轮12的转动速度。与此同时，车辆1的底盘11向上开设有气囊容置槽14，气囊组件装设于气囊容置槽14中。当水位传感器检测到车辆1涉水时，控制器判断确定车辆1需要涉水，则控制气囊组件自气囊容置槽14弹出并自动充气。其中，气囊组件包括气囊2和与气囊2相连通的气体发生器，以使得气囊2和气体发生器均装设于气囊容置槽14的内腔中。车辆1的控制器与气体发生器通信连接、并控制气体发生器对气囊2充气，以实现气囊2充气带动车辆1漂浮于水面之上。

结合图3和图4，于本实用新型一较佳实施例中，本实用新型的智能车辆浮水推进装置，其气囊组件远离底盘11的一侧、沿气囊容置槽14的外侧装设有气囊滑板15，气囊组件装设于气囊容置槽14内，且气囊容置槽14通过气囊滑板15密封。通过气囊滑板15的设置，可以有效地保证气囊2在车辆日常状态下处于被气囊滑板15保护状态，以避免由于意外导致气囊2破损或其他问题。当控制器判断气囊组件的气囊2需要充气时，控制器控制气囊滑板15向外滑移开启，以供气囊2弹出并自动充气。为便于气囊滑板15的开启，可以在气囊容置槽14和气囊滑板15之间装设移动部件16，以实现控制器可以控制移动部件16的开启。即气囊滑板15的一侧设有移动部件16，移动部件16装设于气囊容置槽14与气囊滑板15之间、且与控制器通信连接，移动组件16一端装设于气囊容置槽14的侧壁上，移动组件16另一端与气囊滑板15滑动连接，控制器控制移动部件16带动气囊滑板15靠近或远离气囊容置槽14的开口。与本实用新型，其移动部件16的较佳方案为滚珠丝杠161和滚珠螺母162组成，滚珠螺母162装设于气囊滑板15上、并通过滚珠丝杠161与气囊容置槽14和/或车辆底盘11上的驱动部相连接。通过控制器控制电机等驱动部带动滚珠丝杠161绕滚珠螺母162转动，使得装设于滚珠丝杠161上的气囊滑板15靠近或远离气囊容置槽14。通过上述特别的设计，可以保证控制器控制气囊滑板15开启、并释放设于气囊容置槽14内的气囊2，继而控制气囊组件的气体发生器对气囊2充气，最终使得处于涉水状态下的车辆，通过气囊2实现漂浮。

结合图2和图5，于本实用新型另一较佳实施例中，本实用新型的智能车辆浮水推进装置，其螺旋桨3采用伸缩设计方案，保证在车辆日常状态下将螺旋桨3进行收起，当需要螺旋桨3为车辆提供推进力时，由控制器控制其伸缩。即螺旋桨3与车轮12之间装设有伸缩组件31，控制器与伸缩组件31通信连接、并控制伸缩组件31带动螺旋桨3从车轮12向外伸出或向内收回。其中，伸缩组件31可以采用伸缩电机311和齿条构成，齿条两端分别与螺旋桨3与车轮12的车轴固定连接，伸缩电机311的电机轴上装设有齿轮、并可与齿条相啮合。控制器控制伸缩电机311转动，以使得螺旋桨3沿齿条的径向方向位移。同时，伸缩组件31与车轮12之间可以采用花键32相连接，使得与伸缩组件31相连接的螺旋桨3通过花键32将车轮12的动力予以传递。与此同时，为保证螺旋桨3在车辆日常行驶(陆地状态)的安全性和稳定性，螺旋桨3在不使用时，通过伸缩组件31收缩到车轮12的轮毂内腔121中。即螺旋桨3的外径不大于车轮12的轮毂内腔121的内径，使得螺旋桨3装设于轮毂内腔121内。在设计螺旋桨3时，为保证螺旋桨3的叶片完整性，通过将螺旋桨3远离车轮12的一侧设计为平面结构，以保证螺旋桨3收缩于轮毂内腔121时不凸出于车轮12的外侧面。螺旋桨3虽然为平面设计，但是可以开设敞口，仅需保证螺旋桨3在完全收缩状态下，不会超过车轮12的外侧表面即可。最终通过上述螺旋桨3的设计，保证车轮12在平衡轮毂(刹车盘)散热和降低风阻的基础上，保证螺旋桨3的叶片避免磕碰发生。

结合图2和图6，于本实用新型又一较佳实施例中，底盘11上装设有至少两个相对地对称布置的气囊容置槽14，供气囊组件装设于其内。通过采用两个供气囊组件放置的气囊容置槽14，保证车辆1在漂浮时可以更加平稳。同时，本实用新型的控制器还基于车辆浮水推进装置，设计了一种智能浮水推进的系统。当位于车辆1底盘11上的水位传感器检测到车辆涉水，会将检测信号反馈到控制器。若车辆1涉水深度不够，控制器处于报警(预警)状态，实时获取水位传感器的检测值，直到水位传感器到达阈值，继而控制器启动“水中航行”模式、并开启气囊滑板15释放气囊组件的气囊2。若控制器直接获取到水位传感器的检测值到达阈值，则控制器直接控制气囊滑板15开启、并释放气囊组件的气囊2，继而控制器控制气囊组件的气体发生器对气囊2充气，以保证车辆1可以通过充气状态下的气囊2提供漂浮。若控制器检测到气囊2完成充气，继而控制器控制伸缩组件31，将螺旋桨3从车轮12的轮毂内腔121伸出到车轮12的外侧。控制器在检测到伸缩组件31的伸出操作完成后，通过控制为车轮12提供动力的驱动电机13，完成车辆浮水推进(如前进、后退、转弯和掉头)。当车辆1需要调整方向时，通过控制器分别控制车辆1两侧与螺旋桨3相连接的车轮12的转速不同，实现车辆在水中转向运动；当车辆需要掉头行驶时，控制器控制车轮反向运动，以使得螺旋桨带动车辆掉头行驶。直到控制器获取到水位传感器的检测信号处于阈值以内，控制器启动关闭“水中航行”操作，继而控制器控制气囊2释放气体、并收回到气囊容置槽14。接着控制器向伸缩组件31发出收回螺旋桨3的信号，最终使得螺旋桨3收入到轮毂内腔121中，同时气囊组件处于气囊容置槽14、并通过气囊滑板15予以封闭。

本实用新型的一种智能车辆浮水推进装置，提供了智能化的车辆浮水和推进方案。通过将螺旋桨固定于车轮上，从而在水中行进，螺旋桨与车轮随动。当车轮转动越快，螺旋桨随之转动越快，使得车辆在水中行进速度越快。当车辆需要调整方向，通过控制器控制外侧的螺旋桨转速高于内侧螺旋桨的转速即可实现。当车辆需要掉头，则控制器控制两侧螺旋桨向相反方向转动即可。同时由于螺旋桨的外部是平面，内侧设有螺旋叶片，在不使用时将螺旋桨设于车轮的轮毂内腔，就不会影响日常车辆正常行驶。与此同时，在车辆日常行驶时，用于车辆浮水的气囊组件设于气囊容置槽，保证气囊的安全。

综上所述，本实用新型的一种智能车辆浮水推进装置，还可以采用在每个轮毂上均设置一个螺旋桨，同时每个车辆均采用独立电机驱动布置。车辆的控制器可独立控制每个车轮的转动速度。当位于车辆底部的水位传感器检测到车辆处于涉水状态，通过控制气囊滑板开启释放气囊，继而通过对气囊2进行充气保证车辆浮于水面上。当车辆需要移动时，控制器控制车轮上的电机转动，使得与车轮相连接的螺旋桨转动。当车辆需要转向时，控制器控制处于车辆两侧的车轮转速不同，保证车辆可以智能转向。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种智能车辆浮水推进装置，其特征在于，包括：

气囊组件，所述气囊组件设于所述车辆(1)的底盘(11)上；

螺旋桨(3)，所述螺旋桨(3)装设于所述车辆(1)的车轮(12)上；

其中，当需要涉水时，所述气囊组件自所述底盘(11)弹出并自动充气，所述螺旋桨(3)从所述车轮(12)向外伸出、并随所述车轮(12)的转动而转动。

2.根据权利要求1所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：还包括控制器和装设于所述底盘(11)下侧的水位传感器，所述水位传感器、所述气囊组件和所述螺旋桨(3)分别与所述控制器通信连接。

3.根据权利要求2所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述车辆(1)的左右两侧的所述车轮(12)上各至少装设有一个所述螺旋桨(3)，所述底盘(11)上装设有至少一个驱动电机(13)，所述控制器控制所述驱动电机(13)驱动所述车轮(12)的转动速度。

4.根据权利要求2所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述底盘(11)向上开设有气囊容置槽(14)，所述气囊组件装设于所述气囊容置槽(14)中，当所述水位传感器检测到所述车辆涉水时，所述控制器判断确定所述车辆需要涉水，则控制所述气囊组件自所述气囊容置槽(14)弹出并自动充气。

5.根据权利要求4所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述气囊组件包括气囊(2)和与所述气囊(2)相连通的气体发生器，所述控制器与所述气体发生器通信连接、并控制所述气体发生器对所述气囊(2)充气。

6.根据权利要求5所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述气囊组件远离所述底盘(11)的一侧、沿所述气囊容置槽(14)的外侧装设有气囊滑板(15)，所述气囊组件装设于所述气囊容置槽(14)内，且所述气囊容置槽(14)通过所述气囊滑板(15)密封，当所述控制器判断所述气囊组件的所述气囊(2)需要充气时，所述控制器控制所述气囊滑板(15)向外滑移开启，以供所述气囊(2)弹出并自动充气。

7.根据权利要求6所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述气囊滑板(15)的一侧设有移动部件(16)，所述移动部件(16)位于所述气囊容置槽(14)与所述气囊滑板(15)之间、且与所述控制器通信连接，所述移动部件(16)一端装设于所述气囊容置槽(14)的侧壁上，所述移动部件(16)的另一端与所述气囊滑板(15)滑动连接，所述控制器控制所述移动部件(16)带动所述气囊滑板(15)靠近或远离所述气囊容置槽(14)的开口。

8.根据权利要求3或7所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述螺旋桨(3)与所述车轮(12)之间装设有伸缩组件(31)，所述控制器与所述伸缩组件(31)通信连接、并控制所述伸缩组件(31)带动所述螺旋桨(3)从所述车轮(12)向外伸出或向内收回。

9.根据权利要求8所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述螺旋桨(3)的外径不大于所述车轮(12)的轮毂内腔(121)的内径，使得所述螺旋桨(3)装设于所述轮毂内腔(121)内；所述螺旋桨(3)远离所述车轮(12)的一侧为平面结构设计，以保证所述螺旋桨(3)收缩于所述轮毂内腔(121)时不凸出于所述车轮(12)的外侧面。

10.根据权利要求9所述的智能车辆浮水推进装置，其特征在于：所述底盘(11)上装设有至少两个相对地对称布置的所述气囊容置槽(14)，供所述气囊组件装设于其内。