两栖车辆悬架 |
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申请号 | CN200480009045.X | 申请日 | 2004-03-29 | 公开(公告)号 | CN100402325C | 公开(公告)日 | 2008-07-16 |
申请人 | 吉布斯技术有限公司; | 发明人 | 菲利普·弗雷德里克·里斯; 安东尼·罗伊·马德; | ||||
摘要 | 一种两栖车辆,其可以是 水 上飞机,具有至少一对前或后轮,所述轮具有安装有防倾杆(46)的轮悬架。所述杆当所述车辆用于水面上在所述轮安置于 吃水 线上方时向上旋转。所述轮可以是从动轮,并且可以通过可枢转的转向 连杆 (20)转向或被动转向。防倾杆(46)可以通过至少一个 轴承 (48)安装于所述车辆上,从而当所述 车轮 收回时,所述杆绕单轴线旋转。所述杆穿过防水外 车身 (60),其中其可以通过弹性 密封件 (62)来密封。所述密封件可以包括唇部(72),相对所述杆本身密封。或相对连接于其上的环或 套管 (68)密封。所述环或套管可以连续绕所述防倾杆 焊接 。 | ||||||
权利要求 | 1.一种包括壳体(8)的两栖车辆,设置有至少一对车轮(2), 所述对的每一个车轮(2)通过所述车辆的本体(52)上的悬 架安装至所述车辆的相对两侧,所述悬架设置成能够通过收回 装置(38,40)将其车轮向上收回进收置位置(2’),其特征 在于防倾杆(46)安装成与位于所述车辆的相对两侧的每个悬 架的悬架件(30)连接,所述防倾杆(46)还设置成从道路模 式下的第一位置部分旋转至水上模式下的第二位置,其中所述 防倾杆通过至少一个密封件(62)密封于所述车辆内,所述防 倾杆(46)通过至少一个轴承(48)安装至所述车辆上,从而 当所述车轮(2)收回时,所述防倾杆(46)绕单轴线旋转。 |
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说明书全文 | 技术领域本发明涉及一种两栖车辆;尤其是这样一种车辆,其具有至少 一对车轮设置为从道路模式收起至水上模式。 背景技术这样的车辆见诸于美国专利第5,531,179号(Roycroft)。为了 改进路面行驶性能,可以提议在其外部提供防倾杆(anti-roll bar)。 然而迄今为止,这种在外部设置有防倾杆的构造仅能用于慢速、低 水上性能的车辆,诸如Hobbycar。这种车辆为排水型船舶,具有所 称的在水中5节的最高速度;其防倾杆位于车体的外面。对于较高 性能的水上模式,需要减少任何外部突出,以便车辆能制成为平坦 型的。从而,无法将防倾杆设置于较高性能的水上模式。 但是,设置防倾杆又是必要的,因为,当船舶设计为平坦型时, 如果船体具有船底斜度,其水上操纵转弯性能通常会得到很大改 进:即,船的龙骨两端处向上成角度,其通过沿船的纵向中心线。 与平底船体相比,这样的船体外形将不可避免地使船的重心升高。 当这样的船舶为可用于道路行驶的两栖车辆时,升高的重心会显著 地增加在路面上的侧倾角,除非装配有防倾杆。 为了避免将防倾杆设置在车辆外部影响车辆平坦性的做法是 企图将防倾杆设置于车辆内部,但这遇到的问题是,如上述提及的 Roycroft车辆中所提出的那样,前道路轮,并且实际上还有后道路 轮(其为四轮车辆)被设置为在水上模式时向上收起到基本位于吃 水线上方。即,当缩回时,轮子与在道路模式时的伸出相比相互侧 向靠近。从而当通过防倾杆连接于车轮悬架时,关于如何收起缩回 车轮就会出现问题。通常的防倾杆将限制车轮在船体上彼此相对运 动。从而,无法将防倾杆设置在车辆内部。 在美国专利第5,531,179号(Roycroft)中,记载了扭力杆26, 该扭力杆26经由气缸28和车辆底盘将每个悬架件连接起来。为了 将车辆的后轮43收起缩回,扭力杆26用于向一位置装置施加致动 力,以实现后轮的回缩。 发明内容根据本发明,提供了一种包括壳体的两栖车辆,具有至少一对 位于车辆相对两侧的车轮,该对车轮的每一个车轮通过悬架安装到 车辆的本体上,该悬架设置成能够通过收回装置将其车轮向上收回 进收置位置,防倾杆安装成在车辆的相对两侧上与悬架连接,该防 倾杆还设置成在道路模式时从第一位置部分旋转到水上模式时的 第二位置。 在本发明中,术语“部分旋转”是指转过小于360度的弧度, 而不是仅杆的一部分旋转。 该悬架可以是前悬架或后悬架。车轮可以是转向轮、被动转向 轮、或非转向轮;也可以是从动轮。 防倾杆旋转的能力使防倾杆能够安装在车辆的壳体内,从而其 不会引起在水上模式时壳体下方的水流问题。优选地,防倾杆安装 在车辆内的至少一个轴承内,从而当车轮收回时,防倾杆绕单轴线 旋转。该构造确保了防倾杆穿过车辆壳体从最小尺寸的开口突出, 进而,确保了壳体与防倾杆之间的密封装置保持尽可能简单及尽可 能节省成本。 防倾杆密封件的优选形式是安装在壳体内部,从而确保优化的 壳体形状。为了在防倾杆通常在车辆滑行时位于吃水线上的位置获 得满意的水密封,该密封件具有从密封件的内部向外延伸的内圆唇 部,该唇部设置为坐靠防倾杆,或坐靠围绕该杆的环或套管。从而 当车辆滑行时主要由于在水上冲击而产生的水压设置为作用于该 唇部上,以改善密封。 可选地,密封件可以是安装于壳体的外面,带有从密封件的外 部向内延伸的内圆唇部。这可以通过使水压作用于一个较大的区域 提高密封性能,但需要不同的壳体形状,以有效地安装密封件,而 不使其打开而受到异物的损害。 附图说明 下面将参照附图对本发明进行详细说明,附图中: 图1为美国专利第5,531,179中示出的Roycroft两栖车辆的前 视图,其前车轮处于道路模式,而虚线为水上模式; 图2为用于根据本发明的滑行两栖车辆的前悬架在道路模式下 的立体前视图,由图1所示的车辆改进而成; 图3为图2所示前悬架在水上模式的立体侧视图; 图4为作为图2中悬架的部分的防倾杆的前视截面图; 图5为图4示出密封件的部分的放大视图; 图6为作为图2中悬架的部分的防倾杆的前视截面图,具有可 选的密封装置;以及 图7为图6中示出密封的部分的放大视图。 具体实施方式在图1中,示出在美国专利第5,531,179号中描述的Roycroft 的两栖车辆,其实线表示的前车轮2落下处于道路模式,而虚线表 示的2’升起处于水上模式。车轮轴承也以4表示处于道路模式位置, 而以4’表示处于水上模式位置。车辆的壳体8的底部6形成显然为 需要整体防水的下部。车轮2设计为并布置于防水区域的外面;并 且向上收起进入凹座10内。此种Roycroft车辆没有防倾杆;这在 布置上显然将成为问题,因为至少车轮轴承4’与4中情况相比太相 互靠近。 在图2和3中,详细示出了本发明的悬架,其包括轮毂盘12, 安装用于在已知为垂直的轴承件14上旋转,具有用于制动钳(brake capliper,未示出)的安装架16。垂直件14具有向前延伸的小臂18, 以接收转向拉杆20的外端;以及向上延伸的主臂22,通过水平球 窝接头24与顶臂26相连接。该顶臂具有向后的伸长部28,其容纳 悬架高度传感器的部分,从而能如本申请人的共同未决的英国专利 申请第0128338.1号所描述的感测水深。 支撑垂直件14的下部的是底部叉形件30,其通过衬套31可枢 转地安装至车辆本体上,用于绕轴线B枢转运动,轴线B与转向臂 32的轴线E相交。转向臂32安装在衬套盘36内的防水衬套34中, 其固定于车辆本体上。枢转地连接至底部叉形件30的还有活塞杆 38,其设置成沿轴线C从液压缸40伸出与缩回;其在枢转点42绕 轴线G可枢转地安装至车辆本体,如本申请人的共同未决的专利申 请并公开于WO 02/44006中所描述的那样。通过防倾杆连杆44连 接至底部叉形件30的还有防倾杆46,其安装在凹座48中用于绕轴 线F旋转,其中凹座固定于车辆本体上,下面将作详细描述。 顶臂26也通过衬套50枢转地安装至本体,用于绕轴线A枢转 运动,其从线B’倾斜θ角;该线又与下枢转轴线B相平行。θ可 以在2°与3°之间变化,但通常设定为约2.4°限制俯倾(dive)。 轴线A通常为与水平成3至4°,且在这种情况下优选为3.5°。 轴线G平行于轴线B,并与轴线C相垂直。 尽管此处所示的悬架用于转向轮,其也可以通过使用连杆20 作为轨迹控制臂而用于非转向轮,直接固定至车辆本体而不是如所 示的固定于转向臂32。还可以知道,在汽车工程技术中使用被动转 向而不是通过驾驶员操纵来调节车轮的转向角,导致车轮“前束” 或“后束”。这样的系统可以被调整,使底盘性能在转弯、制动、 或甚至于在侧风时更加可预知。在这种图示的悬架情况下,这样的 被动转向可以通过仔细选择悬架几何形状,以及通过调节悬架衬套 沿不同轴线(x,y,和z,未示出)的硬度来引入。同样地,悬架 可以通过增加驱动轴(未示出)而适用于从动对轮。 参见图4与图5,示出防倾杆46(从车辆的前部);其本体的 部分52具有轴承48,设置为可枢转地支撑杆46。该杆包括中心直 部54和位于每一端的曲柄部56(仅示出近端)。在每个部分56的 终端设有孔58,以通过可枢转连接件与连杆44连接。 为了确保杆46密封于车辆的外防水车身60,在防水车身内的 孔64中设有弹性密封件62。密封件62向内延伸进入车辆并与套管 68的环形槽66相接合,套管优选地通过焊接固定到杆46的部分 54上,通常,这样的套管将仅通过点焊焊接至杆上;但为防水起见, 可以发现最好是为了在水上使用而将套管连续地绕杆全部焊接。套 管68具有面向外的圆柱部70,其相对于槽66的主密封面设有次级 密封面。该密封件具有向外引导唇部72,其对着圆柱面70偏压; 从而进水孔64在由车辆高速冲击水面产生的压力下趋向于紧密密 封。所述密封件通过外凸缘部74与内凸缘部76被固定在孔64内。 使用套管68以提供密封用槽66,但使用这种套管或如下面参 照图6和图7所述的更简单的环形形状78都是可选的。为节省另 外的部件数及焊接操作,槽66可以在每端直接切入防倾杆46。这 样,杆将由更大直径的原材料制成,至于其有效直径,控制其作扭 簧的表现,将是基于槽66的底部的直径。 防倾杆的曲柄部56被设计成在车辆装配时可插入车身60内的 孔64;避免附加成本和两部分防倾杆的复杂性。从图2和图3可以 注意到,通过缩回装置车轮向上收回进入收置位置,缩回装置包括 缸体40和活塞杆38(图3),致使防倾杆46从其在图2中的第一 位置部分旋转至其在图3中的第二位置。从在路面上仅有驾驶员在 车辆中时的静态位置,防倾杆绕轴线F向上旋转的角度在27°与 47°之间;但在本实施例中,优选为约37°。进一步,当两栖车漂 浮(通常是水上至陆上转换或者相反)时,防倾杆46可以随着车 轮下垂向下旋转到18°。 图6和图7示出密封装置的一种可选实施例。在这种情况下, 环78(对应于图4和图5实施例中的套管68)和密封件62在杆46 上的方向相反。环78在使用金属时比套管68更经济,但套管68 可以更有效地支承密封件62。在图6和图7的实施例中,车身60 在车辆的两端向内弯曲,以保护密封件62不受外来物体损害,并 允许环78装配到杆46的曲柄部56内。 从图7可以看出,在此实施例中,水压P趋向于基本上在朝向 防倾杆46的方向向密封件62的管形部82施力,导致密封件62的 外端高出槽66外,如L处所示。在这种情况下,唇密封件72通过 压靠在环78的部分80上而起到维持密封件62的轮廓的作用,维 持部分82的轮廓以维持密封件62的完整。在进一步的可选实施例 中(未示出),环78的内端80可以构建成在直径上直接支撑部分 82,从而不需要唇密封件72。 |