CN87106210A - 机动车 - Google Patents

Abstract

一种机动车，适合于在凹凸不平地面上使用，该机动车具有一个悬挂在一柔性框架内的底架或底盘。车轮安装在柔性车架边梁的相对置的两端，底架连接在车架梁的中点处，以减少底架或底盘偏离水平面的运动。旋转的传动轴可以进入在车架梁中点处的空心枢轴装置，这样便使得它们彼此保持在同一平面上，而不受车架柔性变形的影响。底架可以用于安装机动车的车座，亦可用于支承机动车的发动机。

Description

本发明涉及适合于在各种凹凸不平地面上使用的机动车。

用管形腿柱支承机动车，使之用于行间中耕作业的优点已由托马森（Thomsen）的美国专利2749137号所公开。将转向机构和驱动机构结合在一起放入上述管形腿柱中的优点已由科斯曼（Kosmen）的美国专利2994392号所公开。另外，将一个机动车与由不平地面所引起的扭曲应力部分隔离开的装置已由比斯普（Bishop）的美国专利3266815号所公开，现有技术的其他例子是美国专利3366398（Mulholland），4566553（McCutcheon）和812037（Hanson）。

上述这些现有技术的机动车都有许多缺点，例如：美国专利3266815和3366398中的车架都支承着这样的底架，这些底架基本上都高于车架，这就使这些机动车本身的稳定性变差。再有，那些本身具有动力驱动装置的现有机动车辆一般都有刚性的支承车架和过份复杂的传动机构。

根据本发明的目的之一所提供的一种机动车，其组成为：

1）一个柔性车架，它具有一对边梁和一对端梁;

2）在所说车架的每一个角上的连接器装置，每个所说的连接器装置在每个角上具有在角连接器装置和边梁端部及和端梁端部之间的枢轴式连接头，因此，每个边梁和每个端梁都可以相对于与它所连接的连接器装置的枢轴转动;

3）一个在每个边梁一端的前轮和一个在每个边梁另一端的后轮;

4）一个在所说柔性车架内，并由前、后枢轴装置和边枢轴装置连接在该柔性车架上的底架，前、后枢轴装置从底架上伸到端梁上，边枢轴装置从底架上伸到每个边梁上，因此，所说端梁和所说边梁可以绕着各自的枢轴装置转动。

根据本发明的另一个目的所提供的一种装置，其组成为：

1）一个柔性框架，它具有一对边梁和一对端梁;

2）在所说框架的每个角上的连接器装置，每个连接器装置在每个角上具有在连接器装置和边梁的端部及和端梁端部之间的枢轴式连接头，因此，每个边梁和每个端梁可以相对于与其连接的连接装置的枢轴转动;

3）一个底架，该底架在所说的柔性框架内，并通过前、后枢轴装置和边枢轴装置与该柔性框架相连，前、后枢轴装置从底架上伸到端梁上，边枢轴装置从底架上伸到边梁上，因此，所说的端梁和所说的边梁可以绕着各自的边枢轴装置转动，所说的枢轴装置至少有一个是空心的;

4）安装在底架上并伸到空心枢轴装置中的传动装置。

为了使本发明能够更容易理解和投入实际使用，下面将参照附图对本发明进行描述，在附图中：

图1是按照本发明的一个实施例制造的机动车的轴侧图。

图2是图1所示机动车的主车架的轴侧图，在该主车架的中部位置上具有一个底架。

图3类似于图2，但主车架处于变形状态。

图4是一个局部轴侧剖视图，表示了传动机构与可柔性变形的主车架的连接。

图5是一个局部轴侧剖视图，表示了传动机构从主车架到腿柱的传动连接和在主车架角上的连接。

图6是一个部件分解图，表示了图1所示机动车其中一个车轮的末级传动系统。

图1所示的机动车10具有一个支承在一个底架或底盘11上的车体12，该底架或底盘11在一个柔性主车架14中，这个柔性主车架在下面将要对照图2和图3进行详细地描述。机动车由一个安装在底架11上的普通发动机15驱动，车座16固定在底架11上。

机动车10由前轮17和后轮18支承，每一个前轮和后轮都由一个动力悬挂系统所驱动，这个动力悬挂系统不仅驱动车轮，而且也使得车轮相对于高低不平的地面上下摆动，以保持四个车轮都能与地面接触，甚至当一个车轮正驶上一个凸面，而另一个车轮掉入一个凹坑时也能如此。

每个车轮17、18都有一个末级传动系统19，它安装在管形腿柱20的下端，腿柱20从车架14中向下向外伸展。

如图2、3所示，柔性主车架14由一对端梁21和22及一对边梁23和24构成，并通过连接器25连接在一起，以确定-在此例中是-一个矩形。端梁21、22和边梁23、24以一个使其能彼此相对地绕其枢轴转动式摆动的方式连接在一起。

端梁和边梁的相邻端的连接细节是一样的。所以下面仅对其中一角处的连接进行描述。每个连接器25都具有一个弧形元件26，弧形元件26具有一对枢轴27、28，它们分别插入相邻梁的端部，枢轴27、28是以这样的方式安装在梁端部中的衬套上（图中未示出），即它们可以相对该衬套转动或摆动。如果需要，这些枢轴还可以在衬套内有轴向的移动。

底架11由一个敝开式框架构成，该框架具有端框30和31及边框32和33，每个端框30和31都具有一刚性固定在其上的空心销34，空心销34可滑动地安装在衬套35中。衬套35安装在柔性主车架的端梁21和22的中部，空心销34在衬套35内即可滑动也可转动。底架11与主车架14的边梁可转动的连接的细节将在下面对照图4进行说明。然而，应当注意，底架11是与梁的中心点处连接的，这样可以减少底架除水平运动以外的其他运动。

从上述描述可知，当机动车10在不平坦地面上行驶时，主车架14显然将是柔性的，但底架11将基本保持在同一水平面内，就好象主车架14根本没有变形一样。这可在图2和图3中得到很好的说明。在图2中，主车架处在中心位置，在图3中，主车架处于柔性变形状态。

如图3所示，在柔性主车架14对角线上，相对置的一对对角将被一起升起或降下，而在另一对角线上的另一对相对置的对角将一起降下或升起（即第二对角将相反于第一对角升降方向升降）。

由于底架11支承着发动机15和传动轮系组件，所以稳定的底架11可减少发动机和传动轮系组件的变形。

在本发明的这个实施例中，车轮17、18全都为驱动轮并都可以转向。因此，该机动车能够穿越十分粗糙不平的地面。然而，为了简便起见，转向机构未在图中展示。

底架11支承一个传动箱40，该传动箱以任何方便的方式与发动机15相连。它具有安装在管形壳体41和42中的传动轴，传动轴对置向外延伸，管形壳体41、42将底架11的边框32、33与柔性主车架14的边梁23、24连接在一起。

如图4所示，管形壳体42有一个端法兰43，通过端法兰43，壳体42由螺栓固定在传动箱40上。法兰43上装有一轴承44，该轴承支承由传动箱40伸到传动箱46中的传动轴45。传动箱46构成柔性主车架14的边梁23的一部分，在传动轴45的外端部，具有一个伞形齿轮47。

管形壳体42的外端部由法兰48支承，并可在该法兰内转动，法兰48通过螺栓固定到传动箱46上。管形壳体42的外端安装有一轴承49，轴承49支承着传动轴45。管形壳体41的安装布置和壳体42是一样的。

柔性主车架14的边梁23包括两个管形壳体50、51，其中管形壳体50从传动箱46中向后伸入尾部壳体53，管形壳体51从传动箱46向前伸入前部壳体52中。正如图2所示的那样，每个壳体52、53都有一个偏心部分54，该偏心部分装有一个套管（图中未示出），供连接器25的枢轴28使用。壳体51通过一法兰支承件55和法兰支承56分别支承在传动箱46和前壳体52上，壳体50以同样的方式支承在法兰支承件57、58上。

法兰支承件55上装有一轴承59，轴承59支承传动轴60（图4）的一端，法兰支承件56上装有一个轴承61，轴承61支承在传动轴60（图5）的另一端。传动轴60有一个伞齿轮62和伞齿轮63，伞齿轮62与伞齿轮47啮合，伞齿轮63驱动在前部壳体52上的伞齿轮64。应该注意到图4表示的传动箱是在图1所示机动车上的离开视者一侧，图5表示的壳体则是在靠近视者的一侧。

前部壳体52装有一个轴承65，该轴承65支承传动轴66，传动轴66的上端部分具有伞齿轮64。传动轴66伸入末级传动箱19，传动箱19通过法兰支承件67安装在管形腿柱20的端部。管形腿柱20通过轴承68可相对前壳体52转动。壳体52、53的设计与上述的设计一样。

图6表示了到每个车轮的末级传动。一个伞齿轮（图中未画）被固定到传动轴66的下端，该传动轴伸进末级传动箱19中。一个旋转连接装置70固定到传动箱19的一面上，旋转连接装置70包括一个壳体71，其上具有一个法兰72，该法兰72通过螺栓被固定到传动箱19上。

伞齿轮73可转动地安装在壳体71中，该伞齿轮伸到传动箱19中，并与在轴66上的伞齿轮啮合，且被其驱动。伞齿轮73安装在轴74上，该轴穿过壳体71并且其上装有一个小齿轮75。

齿轮箱76具有一轮毂77，轮毂77被安装在短轴上（图中未示），短轴被可旋转地支承在齿轮箱76中。轮毂77被固定到短轴上（图中未示），并有若干带有螺纹的螺栓78用于将车轮紧固在其上。一个大齿轮（图中未示）被安装在齿轮箱76内的短轴上，并穿过弧形开口79与小齿轮75啮合，并被其驱动而转动轮毂77。

齿轮箱76通过保持环80被固定到旋转连接装置70上，该保持环80安装在一个围绕在齿轮箱76上的孔82的凸缘81上。保持环80被用螺栓固定到旋转连接装置70上，并且具有一个轴承以支承轴74的端部。齿轮箱76以相对旋转连接装置可稍微绕枢轴自由转动的方式安装。止动条84通过与在齿轮箱76的孔上的凹槽（图中未示）接合，可以限制齿轮箱这种转动的转动量。

传动齿轮系的这部分最佳设计是，当起动动力传到车轮时，在车轮和地面之间的摩擦力将引起齿轮124骑在大齿轮上，使得齿轮箱绕枢轴向下转动。这样，主车架便从地上向上被抬起。

本发明已经对实施例作了描述，在该实施例中，每个车轮都是主动和可转向的。但是本发明的理解不能仅限于此。例如柔性主车架和底架的设计也可以用于无驱力的从动车轮，以提供一种自身无动力的装置，诸如拖车。

另外，当需要在底架11和装在车架14上的车轮17之间提供传动装置时，只要底架的边梁32、33和柔性主车架的边梁23、24之间的枢轴连接是空心的即可。同样，当需要传动装置（诸如来自传动箱40的动力牵引轴）从底架11上穿过枢轴连接部分或穿过每一个枢轴连接部分时，只要在底架11的端框30、31和柔性主车架14的边梁21、22之间的枢轴连接是空心的即可。

如上所述，当车轮穿越不平坦的地面时，主车架14可柔性变形，这样所产生的应力被主车架元件和角连接件的弯曲和角连接器枢轴在梁端部的衬套中的间隙所吸收。在本发明的一个实施例中，可以在第一个车轮升高20英寸后，第二个车轮才开始抬起。在主车架的这种柔性特性下，角连接器枢轴的旋转在它的衬套中大约可转动30°，并且该枢轴还可以在它们的衬套中滑动。

将车轮17、18安装在柔性车架14的边梁23、24的端部上，以及把传动轴安装在边梁23、24内意味着边梁23、24实际上已经变成与传统机动车的横轴线布置相反的纵轴布置了。

由于传动轴进入或穿过在梁中间的空心枢轴销。因此，它们相互保持在同一平面内，并不受来自车架的柔性变形的影响。

如果机动车被用于推动或拉动农具，原木、拖车或其他物品，一个牵引连接装置可以装在底架上，这种设计是必要的，因为在车辆行驶在不平的地面上时，这个牵引装置不会受柔性车架变形的影响，这种设计减少了因牵引装置元件之间的材料疲劳和磨损而引起的损坏。

在具体设计及结构的细节方面可以有各种不超出本发明的范围和界线的变型。例如，角连接器可以由一个这样的销和连接块所代替，即销可以从车架的一个端梁的一端伸出，连接器块可以具有一个孔，以安装上述的销，并被一个如前所述的销和衬套结构连接到边梁上。另外，保持装置可以安装在车架的边梁端部，以维持边梁和端梁的相对矩形。

Claims (12)

1、一种机动车，其组成为：

1)一个柔性车架，它具有一对边梁和一对端梁；

2)在所说车架的每一个角上的连接器装置，每个所说的连接器装置在每个角上具有在角连接器装置和边梁端部及和端梁端部之间的枢轴式连接头，因此，每个边梁和每个端梁都可以相对于与它所连接的连接器装置的枢轴转动；

3)一个在每个边梁一端的前轮和一个在每个边梁另一端的后轮；

4)一个在所说柔性车架内，并由前、后枢轴装置和边枢轴装置连接在该柔性车架上的底架，前、后枢轴装置从底架上伸到端梁上，边枢轴装置从底架上伸到每一个边梁上，因此，所说的端梁和所说的边梁可以绕着各自的枢轴装置转动。

2、一种按照权利要求1的机动车，其特征在于，包括用于驱动所有车轮中至少两个车轮的装置。

3、一种按照权利要求2的机动车，其特征在于，每个主动轮都安装在一个向下伸展的空心腿柱上。

4、一种按照权利要求3的机动车，其特征在于，传动装置穿过空心腿柱与主动轮连接。

5、一种按照权用要求4的机动车，其特征在于，空心腿柱从边梁上向外倾斜。

6、一种按照权利要求1的机动车，其特征在于，底架被连接在柔性车架的边梁和端梁的中点上。

7、一种装置，其组成为：

1）一个柔性框架，它具有一对边梁和一对端梁;

2）在所说框架每个角上的连接器装置，每个所说的连接器装置在每个角上具有在连接器装置和边梁端部及和端梁端部之间的枢轴式连接头，因此，每个边梁和每个端梁可以相对于与其连接的连接装置的枢轴转动;

3）一个底架，该底架在所说的柔性枢架内，并通过前、后枢轴装置和边枢轴装置与该柔性框架相连，前、后枢轴装置从底架上伸到端梁上，边枢轴装置从底架上伸到边梁上，因此，所说的端梁和所说的边梁可以围绕着各自的枢轴转动，所说的枢轴装置至少有一个是空心的;

4）安装在底架上、并伸到空心枢轴装置中的传动装置。

8、一种按照权利要求7的装置，其特征在于，前和/或后枢轴装置是空心的，一个动力牵引轴从传动装置中伸出，穿过空心的前和/或后枢轴装置。

9、一种按照权利要求7或8的装置，其特征在于，边枢轴装置各自与其相应的边梁和端梁的中心点连接。

10、一种按照权利要求9的装置，其特征在于，所说的枢轴装置沿着相应的底架前后轴线和左右轴线布置。

11、一种按照权利要求7的装置，其特征在于，该装置包括一对前轮和一对后轮，它们支承着柔性框架，所说的车轮中至少两个是主动的，而且边枢轴装置是空心的，传动装置从底架上伸进空心的边枢轴装置。

12、一种按照权利要求7的装置，其特征在于，传动装置从空心枢轴装置伸向框架边梁或端梁中的至少一个的一端或双端。

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