水陆两用车辆悬架

本发明涉及用于水陆两用车辆的从动轴的车辆悬架。

在水陆两用车辆中，期望减少水用模式时的阻力，尤其是那些车 辆部件的与水接触的不一致所引起的阻力。某些这类车辆具有收缩车 轮，并在吃水线以上具有用于将车轮收缩进其中的凹腔。在滑行式 (planing)水陆两用车辆的情况下，当该车辆滑行时，该车壳(hull) 的凹腔一般高于吃水线；或者在我们的编号WO 04/103743A1的共同未 决申请的情况下，将板材安装到车辆底部以尽可能地覆盖用于后从动 轮的凹腔。在制造过程中，在车辆悬架装配之后，固定这些板材。尽 管如此，碰撞波浪或尾流所引起的摇摆或者转向时可以导致车轮凹腔 汇集水，这进而会减慢或回转该车辆。为了最小化这些效应，使该种 凹腔在车辆纵向上的长度最小化是必要的。

使用上、下横臂均为A形臂(wishbone)的悬架具有抵抗扭矩输 入和振动来支承悬架的优点。这样还便于在车轮收缩凹腔中放置弹簧 和减震器组件，但是如从WO 04/103743A1中所见的，这两种办法都会 导致车辆车壳内的大凹腔。

当水陆两用车辆基于客车习用性的车辆装配时，将设置横过车辆 的座椅，并且将轮罩拱合成至车身。但是，如果从更轻和更紧凑的角 度来考虑替代装配概念，将会产生不同的机会及挑战。在座椅沿车辆 的纵向布置时，可使其窄于客车。特别在传动系也沿车辆排布时，可 以考虑比具有横向座椅和发动机的客车车壳的V形角更大的车壳V形 角。大的V形角使得水上操作灵敏，但是需要使用大直径的行走轮以 提供足够的离地间隙；这样要求大的轮罩拱和大悬架。

如果将这样的大轮罩拱集成到车身设计中，它们倾向于抵消窄的 水陆两用车辆的紧凑性和轻重量。使用大的车壳V形角加重了这一点， 因为当该车辆在水上倾斜时车轮必须经过大的角度收缩以保持在吃水 线以上。但是，如果允许轮罩拱伸出车身其它部分的轮廓之外，车辆 的主体结构可以仍然保持狭窄和轻重量。因此，发现了一种新动机来 提供紧凑且坚固的水陆两用车辆可收缩悬架，该悬架需要最小的车壳 凹腔。类似地，如果基本在车辆的传动系之上而不是在该传动系之前 或之后设置座椅，该车壳将相对较短，于是将滑行面的障碍 (interruption)最小化变得非常重要。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于水陆两用车辆的可收缩 悬架，其中各个车壳凹腔，至少是用于悬架的下支承部件的车壳凹腔， 在车辆的纵向上明显短于已知的可收缩悬架车辆内的各个车壳凹腔。 它尤其适用于从动轮。

根据本发明，提供了一种水陆两用车辆，该水陆两用车辆具有原 动机、座椅装置、至少两个行走轮以及车壳，其中两个车轮中的每一 个被配置为由原动机至少通过初动轴以及在各车轮和各初动轴之间的 中间轴来驱动，各中间轴在各端具有可铰接的转矩传输关节，从而使 得各从动轮能够从较低的地面结合位置向上运动到在该车辆吃水线之 上的抬起位置，其中各所述从动轮可旋转地安装到中间悬架部件，该 中间悬架部件安装在上悬架部件和下悬架部件之间，该下悬架部件在 车辆的从动轮在抬起位置时被容纳在位于车辆的车壳内的狭窄凹腔或 槽内，并且其中由安装在中间悬架部件和车辆车壳间的支撑架装置 (cage means)保持该中间轴，以便在车轮旋转或被制动时抵抗中间 悬架部件上的扭转力。

为避免争议，轴内的可铰接转矩传输关节包括输出部件和输入部 件，其可相对彼此枢轴转动，该转动并不必然地在轴旋转的方向，而 是沿着轴的轴线方向；当所述部件相对彼此成一定角度时该关节能够 传输转矩；该关节包括万向节。

优选地，该支撑架装置是至少主要围绕中间轴的管。该支撑架装 置可以包括下悬架部件。车壳内的凹腔在车辆纵向的宽度可小于从动 轮的半径。该车壳可被配置为用于滑行，而上悬架部件优选是枢轴安 装到车身的A形臂。虽然A形臂通常包括两个汇聚臂(converging arm)，不过该两个臂可基本彼此平行。替代地，上悬架部件可以包括 麦弗逊式滑柱(McPherson strut)。

该转矩传输关节可以是万向节；该万向节进而包括等速(CV)万 向节。如在我们的共同未决专利申请WO 04/039614A1中所述的，可以 使用轮端内万向节(fixed inner joint)和可轴向滑动式外万向节 (plunging outer joint)配置所述CV节，该共同未决申请的内容通过 引用并入本说明书。如图所示，在使用大的车壳V形角时，有必要在 行走轮收缩时旋转该行走轮以确保转向时该车轮保持不沾水。例如， 在车轮伸出并支撑在地面时基本水平的该可收缩行走轮的旋转轴线在 车轮收缩时可从水平面旋转至少三十度，优选为四十度。

为了减少车壳中悬架凹腔的容积，可以远离上悬架部件和下悬架 部件安装用于各行走轮的弹簧和减震器组件；优选在车辆的防水室内。 可以类似地远离车轮悬架安装该行走轮收缩和伸出装置。显然，弹簧 和减震器组件以及收缩和伸出装置都必须机械地连接至上悬架部件和 下悬架部件。可以将该收缩和伸出装置连接至枢轴臂，在该枢轴臂任 一端安装有弹簧和减震器。可以密封该支撑架装置以防止进水。

可以沿着或平行于车辆的纵向轴线排列乘客座椅。也可以沿着或 平行于车辆的纵向轴线排列原动机。

现在参考附图通过实施例描述本发明的实施方案，其中：

图1是根据本发明的水陆两用车辆的侧视图；

图2是穿过图1的II-II平面的局部横截面图，车轮向上并收缩；

图3是穿过图1的II-II平面的又一横截面图，车轮向下并伸出；

图4是去除车轮的用于图1中车辆的后车轮悬架的横向视图；

图5是车轮收缩时的图4所示的悬架的部分侧视图，；

图6是车轮收缩时的用于图1中车辆的后车轮的悬架的平面图； 以及

图7是车轮向下并伸出时的用于图1中车辆的后车轮的悬架的平 面图。

水陆两用车辆2包括通过水用传动装置(未示出)驱动水用驱动 装置6的原动机4。该驱动装置6可以是喷射器。经陆用传动装置(未 示出)驱动的车轮8和轮胎10提供陆上牵引力。轮罩拱12遮罩车轮 和轮胎。车身14和车壳16可分别成形并且在分隔线18处相连接，该 分隔线在吃水线上。该车壳可以具有滑行面(planing surface)20。 提供至少一个驾驶者座椅22，可在驾驶者座椅后面提供一个或多个乘 客座椅24。座椅轴线可以在车辆的纵向轴线上或与其平行。原动机的 轴线也可以沿着或平行于车辆的纵向轴线。设置诸如把手26的驾驶者 控制器。设置用于防风和防喷溅的挡风玻璃28。在车壳中还可沿龙骨 和侧板制造喷溅处理构件(未示出)。

如图2和其它图中所示的分隔的车壳/车身结构的优点在于，可以 在车壳上装配机械部件，形成底盘或平台，接着将上部的车身连接至平 台上以制造完整的车辆。在图2和3中仅显示了车辆的下部分，该平 台标示为30。在车辆的每一侧有从车壳滑行面20向上延伸的槽32。 当如图2所示收缩车轮8时，罩34在底部罩住各槽32，从悬架管40 向下延伸的支架36和38将该罩固定在闭合位置。该管40通过轴承枢 轴安装到车辆内，其中一个轴承在图2中显示为圆周42；在图5的44 和46可看到这些轴承。将这些轴承加入密封件(未示出)以保持车辆 内部不透水。车辆内部可以划分成隔室(未示出)。

在各管40的外端是支架50(图4)，该支架枢轴连接至中间悬架 部件52的下端，该中间悬架部件安装有轴承毂54，车轮8螺栓固定 至该轴承毂54。中间悬架部件52在其上端枢轴连接至上悬架部件或 联杆56，该联杆56又在58处枢轴安装至平台30。

车辆2具有驱动陆用和水用传动装置的原动机4。该传动系包括 初动轴60，各个初动轴60驱动中间轴62，该中间轴62连接并驱动轴 承毂54。管40在各个管40的内侧端固定至纵向轴64(图5)的近端。 轴64的远端固定至旋转臂66，该旋转臂66又固定至包括有盘簧和共 轴伸缩式减震器的悬架组件68。该组件68又固定至悬架收缩摆臂70 (图6和7)。该摆臂70在72处枢轴安装至车辆平台。如图6(收缩 时)和图7(伸出时)中所示，悬架收缩动力缸74在枢轴76处固定 至平台30，并且通过气压或液压来伸长或缩短，以收缩或伸出车轮。

从图2和图3可以具体看出，弹簧和减震器组件68基本水平排列 使得可收缩的悬架在分隔线18(图1)以下巧妙地装配。这提供了用 于在陆上和水中都良好操控的低重心和稳心高度。该弹簧和减震器也 装配在车辆的防水室内，避免潜在的关节腐蚀和卡住的问题。

应当理解的是，还可以在不脱离本发明的范围内根据需要对该车 辆布局和系统进行修改。具体而言，可发现使用电动机驱动的丝杠来 收缩和伸出该车轮是便利的。如果认为装配便利，可以竖直地或以竖 直和水平间的一个角度来安装悬架组件68。可以使用空气弹簧悬架， 或者液压弹簧和减震器组件。后者可与悬架收缩装置相结合，如在WO 01/74612公布的我们的共同未决专利申请中所描述的。

从原动机至车轮的动力传送可以包括电或液压驱动。虽然权利要 求中的原动机可以是内燃机，但其也可以是任何其它适用的驱动装置， 例如由燃料电池供电驱动的电动机。该车辆结构可以包括敞开式框架、 无骨架式壳体或任何其它的壳体。