一种全路况汽车制造技术

这是一种全路况汽车，属于汽车制造领域。这是水陆两栖且轮履兼备的汽车，它具有传统汽车的主体结构及外观特征，能适应城市及高速公路的行车环境。它有一种由丝杠、摆臂、弹簧等传统机械要素构成的“主动式纵摆臂独立悬架”，能大幅度调控车轮及履带的悬挂高度，切换轮←→履驱动方式，并能改变悬挂刚度及阻尼，使汽车具有标准的越野车、轿车及明轮船等多种行驶状态。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】这是一种全路况汽车，一种水陆两栖并且是轮、履兼备的全路况汽车，属于汽车制造领域。全路况汽车泛指能水陆两栖，泥、雪、沙无阻，能在各种路况正常行驶的车辆，现实际使用的车辆大致有三类其一是以瑞士生产的“皮兰哈8×8装甲车”为代表，该车采用8轮甚至10轮驱动，可水上浮渡，缺点是虽配置了8～10只车轮，但车的单位底压仍然较大，多在100Kpa以上，难于通过深雪及沼泽；再有，多轮驱动致使轴间差速传动机构十分复杂，难于被民用车辆所接受。其二是履带式水陆坦克，履带车辆虽可通过多数深雪沼泽，但车速较低，且履带的寿命远低于车轮，一般不超过3000Km。其三是“大脚车”，此类车使用巨型宽面轮胎，胎宽大多在1M左右，车辆底压与履带相当，在水中可将车身浮起，划水驱动如走平川，缺点是轮胎过于笨重，转向困难，车速在50Km／h以下。以上三种车的共同缺点是不能适应城市交通环境，也不能在高速公路上行驶。再有，前述三种车的优势在于恶劣路况的通过性较好，而在不十分恶劣的多数平川土路，其机动性、经济性及舒适性则明显低于普通越野汽车。因此，它们都不是在完全意义上的全路况汽车。本项专利技术所追求的全路况汽车是进城是轿车，出城是吉普，险恶路况又具有水陆两栖坦克的通过能力。由本人提出的“99109148．5”号专利申请，给出了一种使用“主动式纵摆臂独立悬架”，通过调控车轮及履带的悬挂高度来实现轮履切换的全路况汽车；虽原理可行并被实验所证实，但在细部结构上存在几个严重缺陷，并因此使该项设计不具备实用性。其主要缺陷是在该悬架的转向机构中使用了一对齿扇，因齿扇属于“线接触高副传动件”，其抗冲击性能差，且齿间的耐磨性也远不如面接触的低副构件，再有齿扇啮合不易消除齿间的侧隙；而按当今汽车的技术规范，汽车转向系应是一个“零间隙配合系统”，要求自方向盘至前车轮的自由旷量总和所产生的前轮自由摆角应小于0．5度；过大的前轮摆动不仅要增大能耗，还会导致各种险情。(注前轮摆角为1度时，滚动阻力增加30％，摆角达3度时，滚动阻力增加3～4倍)。其二是原转向机构中，与转向拉杆相联接的转向传动曲柄轴，位于传动齿轮箱内的驱动传动轴(空心轴)的心部，这不仅增加了传动系的复杂性，还由于驱动轴是高速回转副，其轴承间隙较大，而此较大的与高速回转相适配的间隙将叠加在“要求零间隙配合”的转向系中，因而不被当代汽车技术规范所充许。其三在该悬架的摆臂升降机构中，使用了同为高副的蜗轮蜗杆副，也存在不抗冲击的不足。其四该悬架中缓冲弹簧的安装形式欠佳，导致弹簧易磨损断裂。基于上述四点缺陷，使得该项专利技术不能满足实用性要求。另外，经对B6OB、B60G、B6OF等类项的检索，可发现已有大量“可升降悬架”的在先申请，虽均有“可调整车高”的共同特征，也使用了类似或相同的“机械元素”，但在专利技术目的，升降幅度，与车身及车内系统配接等方面存在明显差别，如“95311445”号文献，该悬架属“横摆臂多联杆悬架”，虽有很大的升降幅度，但车轮被升起后呈水平放置，不再具有车轮的承载、驱动、转向等功能，其意义仅在于减少水中阻力。“特愿平8-8590”号申请所公开的结构中，虽使用了与本项专利技术相同的机械元素-丝杠、丝母，但其是与外悬臂直接相联，不具防水性；且其联接的是简易型的板簧悬架，不具备可变刚度的特性；该悬架是一种直接升降方式，必然因车身因素的制约而不能有较大的升降幅度；再有，板簧悬架的“车底离地间隙”指标是由板簧上的前、后桥壳的尺寸及位置所决定，桥壳随悬架同共升降跳动，也即，该种悬架只能调整车身高度而不能改变“离地间隙”。“Appl．No．913237”则公开了一种水陆两栖车的尾轮悬架，该悬架可大幅度升降车轮，能与水密性底盘相配接，且属于“主动式纵摆臂独立悬架”，但该悬架不具有转向机构，且由于采用了液压缸直接拉动摆臂的调控方式则会遇到一对矛盾因这种直接调控方式存在一个液压缸拉杆与摆臂间的死角，使得摆臂升降角不能超过57度，为获得足够的升降幅度，则只能加长摆臂，并因此而失去必要的抗路面冲击能力；综上，该“主动式纵摆臂独立悬架”只能用于辅助承载的尾轮。本次申请给出的悬架结构，在基本原理及工程可行两个方面均能满足当今汽车的技术要求，使该车可具有标准的“轿车、越野车、履带车及明轮船”等四种状态，能实现“使汽车在完全意义上的全路况行驶”的专利技术目的。本车是一辆轮、履结合的汽车，因该车的前轮、后轮及履带承重轮的功能有所不同，使得在同一辆车上使用的悬架结构也有所区别，可大致分为“前转向轮悬架”、“后驱动轮悬架”、“履带承重轮悬架”及“转向驱动轮悬架”等四种；其中“转向、驱动轮悬架”可用于全轮驱动且全轮转向的高档车型，但多被用于“4×4”车型的前轮，它的功能最全，结构也最复杂，可视其为基本型悬架，其余三种则属于它的简化变形，故本文着重介绍“转向、驱动轮悬架”的结构特点及工作原理该悬架有一个由“传动齿轮箱兼为主摆臂8，上摆臂7，主销架4等专用件，以及齿轮箱内的传动齿轮，从内转子13的心部穿过的驱动传动轴，从主销架4心部穿过的半轴，从叉指节臂6心部穿过的轴头，以及联接半轴与轴头的万向节等通用件”等组成的主摆臂机构；其中在主销架4上有一斜臂15与上摆臂7相联接。该悬架还有一个由“外转向拉杆1，十字轴2和3，曲柄14等专用件及主销5，叉指节臂6，以及与曲柄14相联接的内转向拉杆，转向机等通用件”所构成的“转向操控机构”。此外，还有一个由“内转子13，外转子10，内摆臂9，丝母11，丝杠12等专用件，及弹簧、阻尼脂等通用件”所构成的“缓冲、减震、升降机构”；其中在丝母11的轴销上装有外方内圆的滑套16；滑套16的外宽尺寸应与内摆臂的长形滑槽滑动配合，滑套16的内圆则与丝母11的轴销滑动配合，此滑套的作用在于将内摆臂9的滑槽与丝母11的轴销成为可滑移的低副。(否则，这里将出现不耐冲击的高副环节)。以上，内转子13与齿轮箱兼主摆臂8为刚性联接；主销架4可绕轴心O2转动90度左右的角度；轴心O1、O2、O3、O4之间的连线围成一个平行四边形，此种“双纵臂”结构可保证主销后倾角及内倾角不依主摆臂的升降跳动而改变；当车辆处于前行状态时，轴心O1、O2、O5、O6构成另一个平行四边形，并与上述平行四边形有一共同边线“O1--O2”；且由于边线“O1-O5”与“O1-O3”间的夹角是不随主摆臂的升降跳动而改变的，可推论出边线“O2-O6”与“O2-O4”间的夹角也是不随主摆臂的升降跳动而改变的。这意味着叉指节臂6也不因主摆臂的升降跳动而发生绕主销5的摆动；此结构类似高档跑车中使用的五联杆横摆悬架，可有效消除大多数中档以下汽车均会出现的“摆臂跳动时，摆臂与转向系之间的干涉现象”。但当汽车处于转弯状态时，轴心O1、O2、O5、O6不再是平行四边形，若此时车轮受到路面冲击而引起主摆臂8的跳动，则将出现上述干涉现象；也即会产生一个“伪附加转向操控分量”，并使前车轮伴随主摆臂的跳动而左右摆动，因只是一个“伪附加分量”，摆动幅度远小于车轮的垂直跳动，因此实际上对车的转向稳定性影响不大，并且这也是目前多数汽车均要出现的现象；也即，该结构能满足当今汽车的技术规范要求。(“99109148．5”号专利申请中给出的转向结构是无此缺点的，其在动做原理上是完美无缺的，但因本文档来自技高网...

【技术保护点】
这是一种全路况汽车，属于汽车制造领域，这是水陆两栖且为轮、履兼备的全路况汽车，它使用一种“主动式纵摆臂独立悬架”，可大幅度独立升降调控车轮及履带的悬挂高度，并能同时改变悬挂刚度及阻尼，此悬架能与水密的刚性汽车底盘相配接；该悬架有一个由传 动齿轮箱兼做主摆臂（８），上摆臂（７），主销架（４）等专用件以及齿轮，传动轴，万向节等通用件所构成的“主摆臂机构”；还有一个由内转子（１３），外转子（１０）等专用件以及弹簧，阻尼脂等通用件所构成的“缓冲、减震、升降机构”；还有一个由 外转向拉杆（１），由柄（１４）等专用件以及主销（５），叉指节臂（６），轴头、轮毂等通用件所构成的“转向操控机构”；以上内转子（１３）与主摆臂（８）刚性联接；其特征在于：它有一个外转向拉杆（１），其一端通过十字轴（２）与安装在车身 上的曲柄（１４）相联接，另一端通过十字轴（３）与一个“能随主销（５）及主销架（４）绕轴心Ｏ↓［２］转动一定角度的叉指节臂（６）”相联接；当方向盘操控曲柄（１４）摆动时，可带动拉杆（１）使叉指节臂（６）绕主销（５）偏转，继而使车轮偏转； 其特征还在于：它有一对带有长形滑槽的内摆臂（９），其一端与丝杠（１２）上的一个带有轴销的丝母（１１）相联接，另一端与外转子（１０）的外壳相固定；在外转子（１０）的内圈及内转子（１３）的外圈有３～６对相互对应的凸起挡块，挡块之间装有 弹簧，当丝杠（１２）转动时，可使丝母（１１）沿轴向移动，继而带动内摆臂（９）摆动，并使外转子（１０）转动，再经弹簧推动内转子（１３），并使与内转子（１３）刚性联接的主摆臂（８）绕轴心Ｏ↓［１］转动，由此可使车轮的悬挂高度发生变化；当车轮 受到路面冲击时，经主摆臂（８）使内转子（１３）转动，继而推动弹簧，但由于丝杠（１２）与丝母（１１）自锁，内摆臂被丝母（１１）限位，致使弹簧不能推动与内摆臂（９）固定在一起的外转子（１０），由此迫使弹簧压缩或回弹，从而实现了对车轮的缓冲。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘惠清，
申请(专利权)人：刘惠清，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]