一种可变距公铁两用车、变距轨道车、组件及其交通系统 |
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| 申请号 | CN201610900042.X | 申请日 | 2016-10-14 | 公开(公告)号 | CN106808941A | 公开(公告)日 | 2017-06-09 |
| 申请人 | 孙海旺; | 发明人 | 孙海旺; 孙占伟; 孙天瑾; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开一种可变距公 铁 两用车、变距轨道车、组件及其交通系统，其包括：多对胶轮，用于使所述可变距公铁两用车在公路上行驶；多对变距轨轮，用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶，该变距轨轮的 轮距 可改变，从而所述轮距处于收缩状态或扩张状态，以适应不同的轨道间距；以及变距结构，用于改变每对所述变距轨轮之间的轮距。并且公开了一种用于该可变距公铁两用车的可变距公铁两用车的轨式高速公路系统的上行进出口结构和下行进出口结构。并且公开了一种可变距公铁两用车能够在其中行驶的交通系统，其包括该可变距公铁两用车或变距轨道车以及该上行进出口或下行进出口，并且包括主轨。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种可变距公铁两用车，其特征在于，所述可变距公铁两用车包括： |
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| 说明书全文 | 一种可变距公铁两用车、变距轨道车、组件及其交通系统技术领域[0001] 本发明涉及交通技术领域，尤其涉及一种可变距公铁两用车、变距轨道车、组件及其交通系统。 背景技术[0002] 随着城市的发展和不断扩大，交通问题日益成为亟待解决的难题。世界上几乎所有大城市都渴望有一种方便、有效和经济的交通系统用于上下班通勤及城市间旅行。尽管人们已采用许多措施，包括地铁、合伙上下班、公共汽车，轻轨等，但目前的效果仍旧不够理想。通过各种研究发现，轨道交通是解决交通问题最有效的途径之一。为此，各国都在快速发展各种新型轨道交通，以期待解决交通难题。 [0003] 在现有技术中，美国专利公开US6039135A公开了一种在特制轨面上运行的电车交通系统。其中的电车为两用车，即，可以使用同一套胶轮既在特建的轨道上运行也在一般的公路上运行。该两用车的轮距虽然可变，但仅仅为了使其适用于特制的轨面。由于该交通系统中的胶胎为一般胶胎，因此其不能够用于改善能耗效率。 [0004] 此外，美国专利公开US6324994A公开了一种混合交通系统。其中，该混合交通系统采用了既有胶胎又有钢圈的两用车轮以及分段的公路和轨道。该交通系统中将这些轨道分段铺设，使得车辆能够分别在公路和轨道上行驶，并使得两用车能够进出所述轨道。显然，由于轨道不连续，这种车辆只适用于中低速的短途旅行，而无法用于高速旅行。 [0005] 此外，中国实用新型专利CN201849271U公开了一种动力差分变速系统，在原有车辆前轮上添置轨轮的前组合式车轮、前桥上设置前轮共轴转动和方向锁定系统；后轮上添置轨轮的后组合式车轮,增设轨道制动器，将原有差速器改装为适合两种道路行驶的多功能差速器。并且公开了一套平面变轨系统，在该平面变轨系统中，在公路两旁铺设一种特别设计的高轨铁道，及可供两用车方便选择道路行驶的固定转换行驶台、活动转换行驶台和整体道岔台。但该种车辆由于变轨动作迟缓，因此很难让车辆像高铁那样高速运行。 发明内容[0006] 有鉴于此，本发明公开了一种可变距公铁两用车、变距轨道车、组件及其交通系统，能够节时、节能并且环保，降低了能源消耗并且减少了汽车的磨损，减少了空气的污染。通过使用可变轮距的公铁两用车，而使其不仅能够在常规的道路，例如高速公路、城市道路等上行驶，而且能够在特制的轨道上高速自由行驶。 [0007] 根据本发明的第一方面，提供一种可变距公铁两用车，所述可变距公铁两用车包括：多对胶轮，用于使所述可变距公铁两用车在公路上行驶；多对变距轨轮，用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶，该变距轨轮的轮距可改变，从而所述轮距处于收缩状态或扩张状态，以适应不同的轨道间距；以及变距结构，用于改变每对所述变距轨轮之间的轮距。 [0008] 进一步地，所述多对变距轨轮部分或全部同轴地安装在所述胶轮上。 [0009] 进一步地，还包括：至少一对固定轨轮，该固定轨轮之间的轮距是固定的，与所述多对变距轨轮同时用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶。 [0010] 进一步地，所述固定轨轮同轴地安装在所述胶轮上。 [0011] 进一步地，所述胶轮的直径大于所述固定轨轮和所述变距轨轮的直径。 [0012] 进一步地，所述变距结构包括： [0014] 两端分别穿过一对所述连杆的所述螺纹孔的丝杆轴；以及 [0015] 设置在一对所述连杆之间并固定套接在所述丝杆轴上的齿轮；其中，[0016] 所述丝杆轴上，所述齿轮两侧的螺纹螺旋方向相反，当所述齿轮带动所述丝杆轴向不同方向旋转时，一对所述连杆的设有螺纹孔的端部相对远离或靠近，从而使得所述一对轮轴向外扩张或向内收缩，以使得所述变距轨轮变距。 [0017] 进一步地，所述胶轮和所述可变距轨轮分别为两对，且每对胶轮和可变距轨轮分别同轴安装在车体的前后位置处。 [0018] 进一步地，所述胶轮和所述可变距轨轮分别为两对，所述固定轨轮为一对，且每对所述胶轮分别与一对所述固定轨轮和两对所述可变距轨轮中的一对同轴安装在车体的前后位置处。 [0019] 进一步地，所述胶轮、所述可变距轨轮以及所述固定轨轮分别为两对，且每对胶轮与每对固定轨轮分别同轴安装。 [0020] 进一步地，所述两对变距轨轮设置在车体上部，所述胶轮和所述固定轨轮设置在车体下部。 [0021] 根据本发明的第二方面，提供一种变距轨道车，包括：多对固定轨轮，用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶；多对变距轨轮，用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶，该变距轨轮的轮距可改变，以适应不同的轨道间距；以及变距结构，用于改变每对所述变距轨轮之间的轮距。 [0022] 根据本发明的第三方面，提供一种用于本发明第一方面的所述的可变距公铁两用车的轨式高速公路系统的上行进出口结构，所述上行进出口结构包括： [0023] 上行平台、一端与所述上行平台连接且另一端与公路连接的用于所述可变距公铁两用车利用所述胶轮而行驶的坡道、以及与一端与所述上行平台连接且另一端导向主轨道的用于所述可变距公铁两用车利用所述变距轨轮而行驶的上行轨道；其中，所述上行平台设置在所述主轨道的上方，所述上行轨道宽于所述主轨道，并且其与所述上行平台连接的一端的相反一端与所述主轨道平行且位于其外侧，所述上行轨道与所述可变距公铁两用车的处于所述扩张状态的所述变距轨轮相配合，使得所述可变距公铁两用车能够利用所述变距轨轮而在其上行驶。 [0024] 根据本发明的第四方面，提供一种用于本发明第一方面的所述可变距公铁两用车的轨式高速公路系统的下行进出口结构，所述下行进出口结构包括： [0025] 下行轨道，位于主轨道的下方，一端与公路连接，另一端导向所述主轨道；其中所述下行轨道窄于所述主轨道，与所述可变距公铁两用车的处于所述收缩状态的所述变距轨轮相配合，使得所述可变距公铁两用车能够利用所述变距轨轮而在其上行驶。 [0026] 进一步地，当所述可变距公铁两用车包括固定轨轮时，所述下行轨道还同时与所述固定轨轮相配合，使得所述可变距公铁两用车能够利用所述固定轨轮而在所述下行轨道上行驶。 [0027] 根据本发明的第五方面，提供一种可变距公铁两用车能够在其中行驶的轨式高速公路系统，所述轨式高速公路系统包括： [0028] 如本发明第一方面所述的可变距公铁两用车； [0029] 如本发明第三方面所述的上行进出口结构； [0030] 主轨，在水平方向上，所述主轨位于上行进出口结构的所述上行轨道的内侧，其中所述可变距公铁两用车利用其处于所述收缩状态的所述变距轨轮而在所述主轨上行驶，并且，其中在上行进出口结构处，所述可变距公铁两用车通过所述变距轨轮变距，而进入或离开主轨。 [0031] 进一步地，所述主轨是连续的。 [0032] 进一步地，当所述可变距公铁两用车包括固定轨轮时，所述可变距公铁两用车能够同时利用所述固定轨轮和处于所述收缩状态的所述变距轨轮在所述主轨上行驶。 [0033] 根据本发明第六方面，提供一种可变距公铁两用车能够在其中行驶的轨式高速公路系统，所述轨式高速公路系统包括： [0034] 如本发明第一方面所述的可变距公铁两用车； [0035] 如本发明第四方面所述的下行进出口结构； [0036] 主轨，在水平方向上，所述主轨位于下行进出口结构的所述下行轨道的外侧，其中所述可变距公铁两用车利用处于扩张状态的所述变距轨轮而在所述主轨上行驶，并且，其中在下行进出口结构处，所述可变距公铁两用车通过所述变距轨轮变距，而进入或离开主轨。 [0037] 进一步地，所述主轨是连续或间断的。 [0038] 进一步地，所述斜轨道延伸至下一个下行进出口结构，或者所述斜轨道是间断的。 [0039] 根据本发明的第七方面，提供一种可变距轨轮组件，用于安装于车辆，其特征在于，包括：多对变距轨轮，用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶，该变距轨轮的轮距可改变，以适应不同的轨道间距；变距结构，用于改变每对所述变距轨轮之间的轮距；以及与所述车辆的安装机构。 [0040] 通过上述方案，本发明的所述可变距公铁两用车能够使其不仅能够在常规的道路，例如高速公路、城市道路等上行驶，而且能够在特制的轨道上高速自由行驶。由于能够公铁两用，车辆能够实现高速行驶，从而实现省时、节能以及环保等有益效果，从而能够解决目前大型城市的交通拥堵问题。 附图说明[0042] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，但其说明仅用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。 [0043] 图1是根据本发明的可变距公铁两用车的第一实施例的示意图，其中，图1(a)是侧视图，图1(b)是变距轨轮处于收缩状态下的顶视图，并且图1(c)是变距轨轮处于伸张状态下的顶视图。 [0044] 图2是根据本发明的可变距公铁两用车的第二实施例的示意图，其中，图2(a)是侧视图，图2(b)变距轨轮处于收缩状态下的顶视图，并且图2(c)是变距轨轮处于伸张状态下的顶视图。 [0045] 图3是根据本发明的可变距公铁两用车的第三实施例的示意图，其中，图3(a)是侧视图，图3(b)变距轨轮处于收缩状态下的顶视图，并且图3(c)是变距轨轮处于伸张状态下的顶视图。 [0046] 图4示出了根据本发明的可变距公铁两用车的第四实施例。 [0047] 图5示出了根据本发明的可变距公铁两用车的第五实施例。 [0048] 图6示出了根据本发明的可变距公铁两用车的第六实施例。 [0049] 图7示出了根据本发明的可变距公铁两用车的第七实施例。 [0050] 图8为示出了根据本发明的可变距公铁两用车在其中行驶的轨式高速公路系统的上行进出口结构的立体图，其中，8(a)示出了上行进口结构，图8(b)示出了上行出口结构。 [0051] 图9为示出了根据本发明的可变距公铁两用车在其中行驶的轨式高速公路系统的下行进出口结构的立体图，其中图9(a)示出了下行进口结构，图9(b)示出了下行出口结构。 [0052] 图10是用于说明胶轮到轨轮的转换的示意图。 [0053] 图11示出了根据本发明的可变距公铁两用车中的变距结构的平面图，其中图11(a)示出了使变距轨轮处于收缩状态下的变距结构，图11(b)示出了使变距轨轮处于扩张状态下的变距结构。 [0054] 图12示出了根据本发明的轨式高速公路系统的轨道平面示意图，其中图12(a)示出了具有上行进出口结构的第一实例，图12(b)示出了具有下行进出口结构的第二实例，图12(c)示出了具有下行进出口结构的第三实例，图12(d)示出了具有下行进出口结构的第四实例。 具体实施方式[0055] 下面将结合本发明的具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分优选实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0056] [可变距公铁两用车] [0057] 根据本发明的方案，所述的可变距公铁两用车包括车体以及带动车体行驶的车轮；所述车轮包括多对胶轮、多个变距轨轮。所述多个胶轮用于使所述可变距公铁两用车在公路上行驶；所述多对变距轨轮的轮距可改变，从而所述轮距处于收缩状态或扩张状态，以使得所述可变距公铁两用车能够分别在不同轨道间距的轨道上行驶。所述可变距公铁两用车还包括变距结构，用于改变所述变距轨轮之间的间距。 [0058] 通过上述方案，本发明的所述可变距公铁两用车能够使其不仅能够在常规的道路，例如高速公路、城市道路等上行驶，而且能够在特制的轨道上高速自由行驶。由于能够公铁两用，车辆能够实现高速行驶，从而实现省时、节能以及环保等有益效果，从而能够解决目前大型城市的交通拥堵问题。 [0059] 进一步地，所述可变距公铁两用车还包括至少一对固定轨轮，该固定轨轮之间的轮距是固定的，使得所述可变距公铁两用车能够在轨道上行驶。 [0060] 下面结合图1-7以及图10、11描述根据本发明的可变距公铁两用车的具体构造。 [0061] 通过下面的第一至第七实施例，分别描述根据本发明的可变距公铁两用车的构造。 [0062] [第一实施例] [0063] 图1是根据本发明的可变距公铁两用车1-1的示意图，其中，图1(a)是侧视图，图1(b)是变距轨轮处于收缩状态下的顶视图，并且图1(c)是变距轨轮处于伸张状态下的顶视图。 [0064] 如图1所示，可变距公铁两用车1-1具有6对车轮，即，两对胶轮1-2、两对固定轨轮1-3、以及两对变距轨轮1-4，其中胶轮1-2的直径大于固定轨轮1-3和变距轨轮1-4的直径。 两对胶轮1-2使可变距两用车得以在公路上运行，其中包括高速路、快速路、公路、大街小巷等。在两对胶轮1-2上分别同轴地安装有两对固定轨轮1-3(如图1(b)所示，1-8为胶轮1-2和固定轨轮1-3共同的轴)，该两对固定轨轮1-3优选为钢制轨轮，并且各自的轮距是固定的，使得可变距两用车能够在铁轨上运行。两对变距轨轮1-4也优选钢制轨轮，其中一对变距轨轮1-4优选安置在靠近车辆前端的位置，即，前胶轮的前方，另一对变距轨轮1-4优选安置在靠近车辆尾端的位置处，即，后胶轮的后方。这两对变距轨轮1-4的各自的轮距是可变的，其轮距可以在距离1-5和距离1-6之间调节，从而分别适用于具有不同轨距的轨道。如图1(b)和图1(c)所示，其中，距离1-5所示的轮距为处于收缩位置的变距轨轮1-4的轮距，距离1-6所示的轮距为处于扩张位置的变距轨轮1-4的轮距。 [0065] [第二实施例] [0066] 图2是根据本发明的可变距公铁两用车2-1的示意图，其中，图2(a)是侧视图，图2(b)变距轨轮处于收缩状态下的顶视图，并且图2(c)是变距轨轮处于伸张状态下的顶视图。 [0067] 如图2所示，可变距公铁两用车2-1具有5对车轮，包括两对胶轮2-2、一对固定轨轮2-3和两对变距轨轮2-4，其中胶轮2-2的直径大于固定轨轮2-3和变距轨轮2-4的直径。两对胶轮2-2使可变距两用车得以在公路上运行，其中包括高速路、快速路、公路、大街小巷等。 在前胶轮2-2上，与第一实施例相似地同轴地安装有一对固定轨轮2-3，该对固定轨轮2-3同样优选为钢制轨轮，并且各自的轮距是固定的，使得可变距两用车能够在铁轨上运行。两对变距轨轮2-4也优选钢制轨轮，其中一对变距轨轮2-4优选安置在靠近车辆前端的位置，另一对变距轨轮2-4同轴地安置在后胶轮2-2上(如图2(b)所示，2-7指示后胶轮2-2和变距轨轮2-4共同的轴)。这里，在第二实施例中直接以变距轨轮2-4代替第一实施例中的后固定轨轮1-3，从而简化了结构。这两对变距轨轮2-4的各自的轮距是可变的，其轮距可以在距离2- 5和距离2-6之间调节，从而分别适用于具有不同轨距的轨道。如图2(b)和图2(c)所示，其中，距离2-5所示的轮距为处于收缩位置的变距轨轮2-4的轮距，距离2-6所示的轮距为处于扩张位置的变距轨轮2-4的轮距。 [0068] 在一般公路上行驶时，该可变距公铁两用车2-1可以由后胶轮2-2驱动，也可以由前胶轮2-2驱动。 [0069] [第三实施例] [0070] 图3是根据本发明的可变距公铁两用车3-1的示意图，其中，图3(a)是侧视图，图3(b)变距轨轮处于收缩状态下的顶视图，并且图3(c)是变距轨轮处于伸张状态下的顶视图。 [0071] 如图3所示，可变距公铁两用车3-1具有4对车轮，包括两对胶轮3-2和两对变距轨轮3-3，其中两对变距轨轮3-3分别嵌在两对胶轮3-2的轮毂中。其中，两对胶轮3-2使可变距两用车得以在公路上运行，其中包括高速路、快速路、公路、大街小巷等。变距轨轮3-3的构造与第二实施例中的后胶轮2-2上的变距轨轮2-4的构造相同。这两对变距轨轮3-3的各自的轮距是可变的，其轮距可以在距离3-4和距离3-5之间调节，从而分别适用于具有不同轨距的轨道。如图3(b)和图3(c)所示，其中，距离3-4所示的轮距为处于收缩位置的变距轨轮3-3的轮距，距离3-5所示的轮距为处于扩张位置的变距轨轮3-3的轮距。 [0072] [第四实施例] [0073] 如图4所示，其示出了根据本发明的可变距公铁两用车4-1。该可变距公铁两用车4-1的构造与第一实施例的可变距公铁两用车1-1基本相同，区别之处仅在于车身的具体形状。本实施例中的车身形状为立方体箱型，能够容纳更多的乘客，使得该车辆更加节能环保。 [0074] [第五实施例] [0075] 如图5所示，其示出了根据本发明的可变距公铁两用车5-1。该可变距公铁两用车5-1的构造与第四实施例的可变距公铁两用车4-1基本相同，区别之处仅在于将位于车头和车尾处的两对变距轨轮设置在车厢顶部处，从而与设置在车厢上方处的轨道接合。可变距公铁两用车5-1的变距轨轮设置在车厢顶部处，因此该可变距公铁两用车5-1仅能够用于下文将描述的具有上行进出口结构的轨式高速公路系统中。 [0076] [第六实施例] [0077] 如图6所示，其示出了根据本发明的可变距公铁两用车6-1。该可变距公铁两用车6-1的构造与第四实施例的可变距公铁两用车4-1基本相同，区别之处仅在于去除了两对胶轮。 [0078] 并且，通过轨式高速公路系统的具体设计(下文将描述)，该两用车6-1能够实现在高铁不停车的情况下，让旅客自由上下车。 [0079] [第七实施例] [0080] 如图7所示，其示出了根据本发明的可变距公铁两用车7-1。该可变距公铁两用车7-1的构造与第五实施例的可变距公铁两用车5-1基本相同，区别之处仅在于去除了两对胶轮。 [0081] 与第五实施例中的可变距公铁两用车5-1相似，该可变距公铁两用车7-1也只能在具有上行进出口结构的轨式高速公路系统中行驶。 [0082] 上述第六实施例和第七实施例中的变距轨道车与上述其他实施例不同，并未设置胶轮但变距的结构和原理是相同的。这两个实施例中的变距轨道车与下面将要介绍的交通系统结合能够实现高铁不停车上下旅客。关于具体的细节将在下面进行说明。 [0083] [变形例] [0084] 除了上述实施例之外，还可以将第一、第二、第四和第六实施例中的可变距公铁两用车分别去除固定轨轮。从而另外得到四种不同的构造。去掉固定轨轮不影响可变距公铁两用车在轨式高速系统里的运行。但是相比之下，有固定轨轮的车行驶会更加平稳。 [0085] 以上参考图1-7描述了根据本发明的可变距公铁两用车的七个实施例，以及四个变形例。通过上述描述可见，以上仅为可变距公铁两用车的具体实例，而不对本发明的范围进行限制。例如，该可变距公铁两用车的车轮数量可以不止为实施例中所述，而具有任意数量的车辆，并且车轮可以位于车辆底部也可以位于车辆顶部，等等。另外，上面以可变距公铁两用车为例进行了说明，但是本发明的变距轨轮机构可以作为单独的组件来制造和销售，汽车改装厂商或者爱好者通过购买该组件，并将其组装到现有车辆上使用，同样也能够实现本发明的目的，并且也属于本发明的保护范围。 [0086] 下面结合图11描述各个实施例中所述的变距轨轮的变距结构。其中图11(a)示出了收缩状态下的变距结构，图11(b)示出了扩张状态下的变距结构。 [0087] 在下面的说明中，将以第三实施例中的可变距公铁两用车3-1为例进行说明。在图11中，与第三实施例相同，其具有两对胶轮11-1和两对变距轨轮11-2。通过如下所述的变距结构实现两对变距轨轮11-2的变距。 [0088] 所述变距结构包括：一对与轮轴11-6和11-7垂直且万向连接的连杆11-5，与该连杆11-5垂直并连接的丝杆轴11-4，以及设置在两连杆11-5之间并固定套接在丝杆轴11-4上的齿轮11-3。齿轮11-3带动丝杆轴11-4旋转，使得一对所述连杆11-5分别向两侧扩张或从扩张后的位置向内侧收缩，从而使得所述轮轴向外扩张或向内收缩，带动变距轨轮变距。具体地，一对长度相同的万向连接的所述连杆11-5，一端的相对位置固定，另一端分别设有与所述丝杆轴11-4连接的螺纹孔，并且在一对所述连杆11-5的大致相同的位置上分别连接一对轮轴11-6和11-7；两端分别穿过一对所述连杆11-5的所述螺纹孔的丝杆轴11-4；以及设置在一对所述连杆11-5之间并固定套接在所述丝杆轴11-4上的齿轮11-3。其中，所述丝杆轴11-4上，所述齿轮11-3两侧的螺纹螺旋方向相反，当所述齿轮11-3带动所述丝杆轴11-4向不同方向旋转时，一对所述连杆11-5的设有螺纹孔的端部相对远离或靠近，从而使得所述一对轮轴11-6和11-7向外扩张或向内收缩，以使得所述变距轨轮变距。 [0089] 下面以扩张过程为例进行说明。 [0090] 通过旋转与一对丝杆轴11-4相连的齿轮11-3，使得在中央处与丝杆轴11-4连接的两组连杆11-5同步同距向车辆的两侧方移动。该两组连杆11-5进一步向车辆的侧方推动与其连接的前轮的万向轴11-6和后轮的轴11-7。由于万向轴11-6和轴11-7与可变距轨轮11-2相连，因此，随着轴11-6和11-7向车辆的两侧方滑动，轨轮轮距随之变大，从而实现了变距轨轮11-2的轮距的扩大。 [0091] 变距轨轮11-2的收缩过程与上述过程相反。 [0092] 对于上述任意一个实施例中的变距轨轮，其变距原理及变距结构与此处说明的变距结构相同或相似。 [0093] 图11所示的可变距公铁两用车由动力齿轮11-8驱动后套筒轴，从而驱动后轮。此处，动力齿轮11-8可以连接到车辆本身的发动机输出或者电动机输出。由于当万向轴用于调节轮距时，难以同时用该万向轴进行驱动。因此，图11中的可变距公铁两用车为后轮驱动的车辆。如果希望将其设计为前轮驱动，可以参考现有技术结合此处说明的变距结构从而实现，由于其较为复杂，因此在本文不做详细说明。 [0094] 此外，需要说明的是，上述示出的变距结构仅仅为轨轮变距的一个优选实施方式，所属领域的技术人员可以选用适当方式实现轨轮的变距，例如也可以采用齿轮与链条结合的结构，并且还可以由气动，液压或电磁等方法获得与上述变距结构相同的效果。 [0095] 通过上述结合图1-7以及图11的说明，详细描述了根据本发明的可变距公铁两用车的构造。上述可变距公铁两用车不仅能够在公路等上行驶，还能够在特制的轨道上高速自由行驶。 [0096] 此外，本发明的所述方案还可应用于变距轨道车，其包括：多对固定轨轮，用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶；多对变距轨轮，用于使所述可变距公铁两用车在轨道上行驶，该变距轨轮的轮距可改变，以适应不同的轨道间距；以及变距结构，用于改变每对所述变距轨轮之间的轮距。上述方案的实现可参照以上对所述可变距公铁两用车的构造，此处不再赘述。 [0097] [进出口结构的构造] [0098] 在详细描述轨式高速公路的整个系统之前，首先，下文将结合图8和图9，说明上述可变距公铁两用车能够在其中行驶的轨式高速公路的进出口结构的构造。由于进出口结构的构造为与可变距公铁两用车配合使用的整个轨式高速公路系统中最重要的部分，因此首先对图8所示的上行进出口结构和图9所示的下行进出口结构的具体构造进行详细说明。 [0099] [上行进出口结构] [0100] 本发明可以采用两种三维结构的进出口结构，一种可称为上行进出口结构，其进出轨道向上弯曲，使变距公铁两用车从主轨上面进出；另一种可称为下行进出口结构，其进出轨道向下弯曲，使变距两用车从主轨下面进出。如图8所示，其示出了根据本发明的可变距公铁两用车在其中行驶的轨式高速公路系统的上行进出口结构的立体图，其中，8(a)示出了上行进口8-1，图8(b)示出了上行出口8-2。上行进口8-1与上行进口8-2具有相同的结构，区别之处仅在于车流方向相反。所述上行进出口结构包括：上行平台8-5、一端与所述上行平台连接且另一端与公路连接的、用于所述可变距公铁两用车利用所述胶轮而行驶的坡道8-11、以及与一端与所述上行平台8-5连接且另一端导向主轨道8-4的、用于所述可变距公铁两用车利用所述变距轨轮而行驶的上行轨道8-6。其中，所述上行平台8-5设置在所述主轨道8-4的上方，所述上行轨道8-6宽于所述主轨道8-4，并且其与所述上行平台8-5连接的一端的相反一端与所述主轨道平行且位于其外侧，所述上行轨道8-6与所述可变距公铁两用车的处于所述扩张状态的所述变距轨轮相配合，使得所述可变距公铁两用车能够利用所述变距轨轮而在其上行驶。以下结合附图进行具体描述。 [0101] 在图8(a)所示的上行进口8-1中，主车辆8-3在上行平台8-5下方的一对主轨8-4上运行，该主轨8-4在水平方向上位于一对上行轨道8-6内侧。预进入主轨8-4的上行车辆8-7首先通过上行坡道8-8开上上行平台8-5，在进行方向调整后，使得上行车辆8-7对准上行平台8-5上面的上行轨道8-6。通过将上行车辆8-7的变距轨轮之间的轮距调整到最大轮距，即，如图1(c)所示的扩张状态，使得该上行车辆8-7的变距轨轮与上行轨道8-6接合。随后，上行车辆8-7沿着上行轨道8-6下行，从而使上行车辆8-7行驶到上行轨道8-6的与主轨8-4处于同一水平面上的部分轨道。随后，使得上行车辆8-7的变距轨轮收回而处于收缩状态，从而使得上行车辆8-7能够利用处于收缩状态的变距轨轮而在主轨8-4上行驶。在该上行车辆8-7还具有固定轨轮的情况下，上行车辆8-7能够同时利用处于收缩状态的变距轨轮和固定轨轮而在主轨8-4上行驶。通过上述上行进口8-1的设计，上行车辆8-7能够进入主轨8-4，并且不影响主车辆8-3的行驶。 [0102] 在图8(b)所示的上行出口8-2中，该上行出口的构造与上行进口8-1的构造完全相同，区别之处仅在于车辆行驶的方向相反。即，主车辆8-9在上行平台8-5下方的一对主轨8-4上运行，该主轨8-4在水平方向上位于一对上行轨道8-6内侧。将要离开主轨8-4的下行车辆8-10在到达上行出口8-2之前，利用处于收缩状态的变距轨轮在主轨8-4上行驶，在下行车辆8-10具有固定轨轮的情况下，其可以同时利用处于收缩状态的变距轨轮和固定轨轮而在主轨8-4上行驶。随后，在到达上行出口8-2时，将下行车辆8-10的变距轨轮之间的轮距调整到最大轮距，即，处于扩张状态，使得该下行车辆8-10的变距轨轮与上行轨道8-6的渐高段接合。随后，与上行轨道8-6接合的下行车辆8-10沿着该上行轨道8-6而高度逐渐上升，直至运行到上行平台8-5上。在车辆8-10驶离上行轨道8-6之后，车辆8-10调整方向并通过下行坡道8-11离开上行平台8-5，与此同时，车辆8-10使变距轨轮逐渐收缩回原状。可见，通过上述上行出口8-2的设计，下行车辆8-10能够离开主轨8-4，并且不影响主车辆8-9的行驶。 [0103] 在上述结构中，例如在上行轨道8-6的另一侧，即与下行坡道8-11同侧，对称地设置下行轨道，并将上行轨道与下行轨道连接，则结合第六实施例和第七实施例的变距轨道车能够构成高铁上下旅客不停车的系统。具体来说，如变距轨道车处于收缩状态，它可跟随高铁机车在轨道上正常运行，并且与高铁机车一起穿过用于旅客上下车的站台结构。如变距轨道车处于伸展状态，它也可以跟随高铁列车在轨道上正常运行。但在高铁列车穿过用于旅客上下车的站台结构时，变距轨道车则会沿着上行宽轨离开主轨进入旅客上下车站台，从而这节变距轨道车可以单独停车并且下旅客。上旅客的情况与下旅客的情况正好相反，在这里不进行重复的描述。 [0104] 以上描述了根据本发明的可变距公铁两用车在其中行驶的轨式高速公路系统的上行进出口结构，下面结合图9描述轨式高速公路系统的下行进出口结构。针对不同的地理环境，其中行驶的车辆的构造等，可以采用图8所示的上行进出口结构，也可以采用图9所示的下行进出口结构。 [0105] [下行进出口结构] [0106] 图9为示出了根据本发明的可变距公铁两用车在其中行驶的轨式高速公路系统的下行进出口结构的立体图，其中图9(a)示出了下行进口9-1，图9(b)示出了下行出口9-2。下行进口9-1与下行进口9-2具有相同的结构，区别之处仅在于车流方向相反。所述下行进出口结构包括：下行轨道9-6，位于主轨道9-4的下方，一端与公路连接，另一端导向所述主轨道9-4。其中，所述下行轨道9-6窄于所述主轨道9-4，与所述可变距公铁两用车的处于所述收缩状态的所述变距轨轮相配合，使得所述可变距公铁两用车能够利用所述变距轨轮而在其上行驶。以下结合附图进行具体描述。 [0107] 在如图9(a)所示的下行进口9-1中，主车辆9-3在一对主轨道9-4上运行，该主轨道9-4在水平方向上位于一对下行轨道9-5外侧。预进入主轨道9-4的下行车辆9-7沿着位于下行平台上的下行轨道9-6向上行驶，从而进入主轨道9-4。在下行车辆9-7从一般公路到达下行轨道9-6的起始点之前，下行车辆9-7的变距轨轮处于收缩状态(例如，如图1(b)所示)，即，其变距轨轮的轮距为最小轮距，从而使得下行车辆9-7利用处于收缩状态的变距轨轮而在下行轨道9-6上行驶。在下行车辆9-7还具有固定轨轮的情况下，该下行车辆9-7能够同时利用处于收缩状态的变距轨轮和固定轨轮而在下行轨道9-6上行驶。并且当下行车辆9-7沿着下行轨道9-6而高度逐渐上升，到达下行轨道9-6的与主轨道9-4处于同一水平高度的轨道部分时，扩大变距轨轮的轮距到扩张状态。从而，使得下行车辆9-7利用处于扩张状态的变距轨轮而在主轨道9-4上行驶。通过上述下行进口9-1的设计，下行车辆9-7能够进入主轨道9-4，并且不影响主车辆9-3的行驶。 [0108] 在图9(b)所示的下行出口9-2中，主车辆9-8在一对主轨道9-4上运行，该主轨道9-4在水平方向上位于一对下行轨道9-5外侧。将要离开主轨道9-4的下行车辆9-9沿着下行轨道9-6向下行驶，从而驶离主轨道9-4。在主轨道9-4上时，变距轨轮处于扩张状态，从而使得下行车辆9-9利用处于扩张状态的变距轨轮而在主轨道9-4上行驶。在下行车辆9-9从主轨道9-4脱离而在下行轨道9-6上行驶时，下行车辆9-9的变距轨轮处于收缩状态(例如，如图1(b)所示)，即，其变距轨轮的轮距为最小轮距，从而使得下行车辆9-9利用处于收缩状态的变距轨轮而在下行轨道9-6上行驶。在下行车辆9-9还具有固定轨轮的情况下，该下行车辆 9-9能够同时利用处于收缩状态的变距轨轮和固定轨轮而在下行轨道9-6上行驶。最后，该下行车辆9-9离开下行轨道9-6到达下行平台。通过上述下行出口9-2的设计，下行车辆9-9能够离开主轨道9-4，并且不影响主车辆9-8的行驶。 [0109] 另外，上述结构同样能够结合第六实施例和第七实施例的变距轨道车来形成高铁上下旅客不停车的系统，具体方案与上述结合图8所描述的方案以及原理类似，这里不进行重复说明。 [0110] 以上通过参考图8和图9，描述了可变距公铁两用车在其中行驶的轨式高速公路系统的常见的两种进出口结构的构造。针对不同的地理环境，其中行驶的车辆的构造等，可以采用图8所示的上行进出口结构，也可以采用图9所示的下行进出口结构。例如，前文所述的各个实施例中，除了第五实施例和第七实施例中的可变距公铁两用车仅能够在具有上行进出口结构的轨式高速公路系统中使用之外，其它实施例中的可变距公铁两用车均可以在具有上行进出口结构和/或下行进出口结构的轨式高速公路系统中使用。 [0111] 在上述实施例的可变距公铁两用车中，反复描述了变轨过程，下文结合图10说明车辆如何从公路行驶到轨道上。 [0112] 在以图10所示的两用车的前后轮为例的情况下，进行说明。如图10所示，胶轮10-1设置在轨轮10-2的周向外侧上。当胶轮在地面10-3上行驶时，轮心点O具有水平速度v1，胶轮与地面接触点G速度为0。在轨轮10-2接触到铁轨10-4的点R处，轨轮10-2具有水平速度v2，且v2＜v1。由于R点处，铁轨静止，轨轮具有速度v2，因此两者之间具有相对速度，从而导致车速越高，相对速度越大。两者之间的相对运动轻则造成车辆震动，重则会产生火花甚至引起火灾。因此，必须避免上述情况。 [0113] 简单的方法，可以降低速度，减轻两者之间的相对运动产生的不良效果，或者可以在上行轨道或下行轨道上涂抹特殊材料，从而降低相对运动产生的振动火花等情况。 [0114] 而对于具有不同轴的轨轮和胶轮的可变距公铁两用车，例如第一实施例中的可变距公铁两用车，则不存在上述问题，可以通过使用差速器等，而使胶轮与轨轮具有不同的速度(或者存在不具有胶轮的情况，也不存在上述问题)。对于例如，第二实施例和第三实施例中的可变距公铁两用车，则一定存在上述问题。在这种情况下，可以采用可滑动的钢轨或者地面，从而使钢轨或地面与轨轮相对速度减小，并且在使用之后，使可滑动钢轨或地面迅速恢复。或者可以采用单项轴承，而使轨轮与胶轮具有不同转速。 [0115] 以上结合图1-11，详细描述了可变距公铁两用车的各个实施例，以及可变距公铁两用车在其中行驶的轨式高速公路系统中的进出口结构的构造。下面将结合图12详细描述轨式高速公路系统的各个实例。 [0116] [轨式高速公路系统] [0117] 图12示出了根据本发明的轨式高速公路系统的平面示意图，其中图12(a)示出了具有上行进出口结构的第一实例，图12(b)示出了具有下行进出口结构的第二实例，图12(c)示出了具有下行进出口结构的第三实例，图12(d)示出了具有下行进出口结构的第四实例。 [0118] [第一实例] [0119] 如图12(a)所示，其示出了轨式高速公路系统的第一实例。其中，该轨式高速公路系统具有上行进出口结构。主轨12-1为连续的轨道，处于上行轨道12-2的内侧，上行轨道12-2为短轨。其中，12-3为前文所述的上行进口，12-4为前文所述的上行出口。 [0120] 本实例的轨式高速公路系统可以使用可变距公铁两用车的第一至第七实施例中的任意一种。其优点为主轨12-1为连续的轨道，使得该车可以保持高速行驶。不足之处在于需要修建上行进出口结构，在进口出口过程中，车辆使用最宽的轮距，此时力学状态差于在主轨12-1上行驶时的力学状态。 [0121] 因此，本实例中的轨式高速公路系统适于城际交通，以尽量减少进出口结构的数量，并且可以尽量延长进出口结构上行轨道的长度，减低减速造成的负担。 [0122] [第二实例] [0123] 如图12(b)所示，其示出了轨式高速公路系统的第二实例。其中，该轨式高速公路系统具有下行进出口结构。主轨12-8为连续的轨道，处于下行轨道12-7的外侧，下行轨道12-7为短轨。其中，12-5为前文所述的下行进口，12-6为前文所述的下行出口。 [0124] 本实例的轨式高速公路系统可以使用可变距公铁两用车的除了第五实施例和第七实施例之外的任意一种。由于主轨12-8为最大宽度，因此，在连续的主轨12-8上行驶时，使用设置到最大轮距的可变距轨轮，而不是固定轨轮。在连续的主轨12-8上行驶时，由于轴距较大，力学状态差于在下行轨道12-7上行驶时的力学状态。 [0125] 因此，本实例中的轨式高速公路系统适于市内交通，便于在短距离内行驶，以缩短各个进出口结构之间的距离，减少进出口结构之间在主轨12-8上行驶的时长。 [0126] [第三实例] [0127] 如图12(c)所示，其示出了轨式高速公路系统的第三实例。其与轨式高速公路系统的轨道设计的第二实例基本相同，不同之处仅在于下行轨道12-9延续至下一个进口或出口，即，仅在进出口结构处间断。 [0128] 本实例的轨式高速公路系统可以使用可变距公铁两用车的除了第五实施例和第七实施例之外的任意一种。 [0129] 相比于第二实例，由于本实例可以使得车辆在两个进出口结构之间使用固定轨轮，仅在需要越过前方的进出口结构时才需要使用变距轨轮，因此其在行驶过程中的力学状态更好。由于上述情况，下行轨道在进出口结构处间断，因此无法高速行驶，适于市内交通。 [0130] [第四实例] [0131] 如图12(d)所示，其示出了轨式高速公路系统的第四实例。其与轨式高速公路系统的轨道设计的第三实例基本相同，不同之处仅在于主轨12-12为短轨，仅在进出口结构处出现。使得，车辆在进出口结构处使用主轨，远离进出口结构之后，使用下行轨道。从而与第三实施例相似地，在行驶过程中的力学状态更好。 [0132] 本实例的轨式高速公路系统可以使用可变距公铁两用车的除了第五实施例和第七实施例之外的任意一种。 [0133] 相比于第三实例，其去除了部分主轨，减少了铺设轨道的成本。由于上述情况，主轨与下行轨道交替，因此无法高速行驶，适于市内交通。 [0134] 以上通过参考图12而详细描述了轨式高速公路系统的各个实例。其仅为具体的实例，而不使轨式高速公路系统受到限制。例如，可以采用各个实例的组合设计等。 [0135] 根据本发明的上述方案可知，本发明的所述可变距公铁两用车能够使其不仅能够在常规的道路，例如高速公路、城市道路等上行驶，而且能够在特制的轨道上高速自由行驶。由于能够公铁两用，车辆能够实现高速行驶，从而实现省时、节能以及环保等有益效果，从而能够解决目前大型城市的交通拥堵问题。 |
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