專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛轉(zhuǎn)向裝置，并且更具體地涉及用于水陸兩用車輛的該種裝置。
背景技術(shù)：
在我們的共同未決國(guó)際專利申請(qǐng)No PCT/GB04/001422中示出了被設(shè)置用于水陸兩用車輛轉(zhuǎn)向和收回的前輪。在該裝置中，幾乎以90°收回車輪，從而使之能夠很好地清除水；這還因?yàn)橛腥菁{車輪的足夠空間。連桿位于每個(gè)轉(zhuǎn)向臂的末端處，所述轉(zhuǎn)向臂鉸接在臂和車輪安裝在其上的直立件之間，所述連桿也鉸接在直立件上。當(dāng)陸用車輪伸出時(shí)，該連桿基本是水平的，并用作轉(zhuǎn)向臂的延長(zhǎng)部分，從而轉(zhuǎn)向該陸用車輪。當(dāng)陸用車輪收回時(shí)，該連桿基本是垂直的，從而轉(zhuǎn)向臂的任何移動(dòng)，諸如通過操縱后部的射流泵在水中轉(zhuǎn)向該車輛時(shí)發(fā)生的移動(dòng)，不或基本不傳動(dòng)到樞轉(zhuǎn)安裝的直立件上。
因而，不會(huì)或基本不會(huì)引起收回的陸用車輪的樞轉(zhuǎn)。陸用車輪的任何移動(dòng)可以在罩內(nèi)進(jìn)行，提供該罩是為了容納大部分陸用車輪。在不能將用于一對(duì)陸用車輪的轉(zhuǎn)向懸架旋轉(zhuǎn)到如PCT/GB04/001422記載的那樣大的角度的情況下，當(dāng)在水中對(duì)車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，如專利申請(qǐng)中所示的任何連桿會(huì)引起陸用車輪樞轉(zhuǎn)。為了允許陸用車輪進(jìn)行該運(yùn)動(dòng)，車輪罩不得不非常大。這將導(dǎo)致車體空間的損失，并且當(dāng)車輛在水上行駛時(shí)會(huì)引起問題，如輪周圍的間隙將使得水被鏟起，從而導(dǎo)致大量噴濺并且阻礙向前運(yùn)行。
在有必要進(jìn)一步收回陸用車輪使得連接到直立件的轉(zhuǎn)向裝置的每一端的連桿在越過垂直方向完全收回的情況，即連桿與垂直方向成向內(nèi)例如20°的角度，則如上述段落所述，會(huì)發(fā)生與連桿成向外的角度時(shí)相同的問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于水陸兩用車輛的車輛轉(zhuǎn)向裝置，其中所述水陸兩用車輛具有陸用車輪轉(zhuǎn)向裝置和水用轉(zhuǎn)向裝置，該水陸兩用車輛的轉(zhuǎn)向裝置至少包括下面的結(jié)合(i)手動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置，其連接到轉(zhuǎn)向管柱上，該管柱被設(shè)置為繞轉(zhuǎn)向管柱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；(ii)第一可擺動(dòng)連接器，該可擺動(dòng)連接器在其內(nèi)端樞轉(zhuǎn)安裝到該管柱上，其可被設(shè)置為其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本與管柱軸線相交；(iii)第一連接器，在其外端具有到至少一個(gè)所述轉(zhuǎn)向裝置的連接件；以及(iv)操作裝置，用于擺動(dòng)該第一連接件從有效位置到無(wú)效位置，其中在該有效位置從第一連接件的內(nèi)端到外端的方向基本與管柱軸線垂直，在該無(wú)效位置該第一連接件的所述方向基本與管柱軸線平行。
當(dāng)本發(fā)明用于陸用車輪轉(zhuǎn)向時(shí)，陸用車輪轉(zhuǎn)向的失效減少了車輪收回時(shí)罩的尺寸，同樣的轉(zhuǎn)向管柱可以用于使水用推進(jìn)器轉(zhuǎn)向。在需要水用轉(zhuǎn)向失效的場(chǎng)合，本發(fā)明的裝置在該轉(zhuǎn)向裝置上或靠近該轉(zhuǎn)向裝置處提供方便的機(jī)構(gòu)。
橫拉桿可以在每一端具有連桿，該連桿鉸接到懸架裝置的至少部分直立件上。
懸架優(yōu)選地包括連接到直立件上的A形控制臂、連接到直立件的下懸架構(gòu)件以及連接到懸架的回彈裝置，使得當(dāng)處于陸用模式時(shí)該輪已經(jīng)控制豎直移動(dòng)。該懸架裝置是這樣的如果轉(zhuǎn)向不居中，即如果車輪是“鎖定狀態(tài)”，則橫拉桿及其延伸連桿被延伸到車輛的一側(cè)。當(dāng)車輪收回并且懸架開始向上擺動(dòng)時(shí)，懸架的轉(zhuǎn)動(dòng)中心也必須作用于延伸連桿圍繞橫拉桿端部的轉(zhuǎn)動(dòng)中心。如果車輪是“鎖定”，則在收回期間懸架上向上的轉(zhuǎn)動(dòng)力將導(dǎo)致轉(zhuǎn)向臂居中，從而使延伸連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)中心與懸架轉(zhuǎn)動(dòng)的有效中心一致。
因而，橫拉桿延伸的提供以及其與可收回懸架的關(guān)系確保陸用車輪巧妙地收縮進(jìn)易于通過流線型外罩遮罩的最小空間內(nèi)，從而使其凹入或僅是部分凹入。由于車輪居中，所以當(dāng)該車輛在水面上移動(dòng)、踏水而行時(shí)提供最小的迎水面。
優(yōu)選地，收回裝置連接到收回臂，收回臂連接到懸架裝置，該懸架裝置用于使至少一個(gè)車輪在伸出和收回位置之間移動(dòng)。
優(yōu)選地，轉(zhuǎn)向管柱上的第一可擺動(dòng)連接件通過從收回臂到轉(zhuǎn)向管柱上的裝置的索纜擺動(dòng)。
轉(zhuǎn)向管柱上的裝置優(yōu)選是至少部分可旋轉(zhuǎn)的元件，可擺動(dòng)連接件連接到該至少部分可旋轉(zhuǎn)的元件上。第一可擺動(dòng)連接件可以繞與轉(zhuǎn)向管柱的軸線相交的軸線旋轉(zhuǎn)。
可以提供鎖定件來(lái)保證陸用轉(zhuǎn)向在陸用車輪伸出時(shí)總是有效的。
在本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，在沿軸向可移動(dòng)桿的下端提供第二可擺動(dòng)連接件，所述沿軸向可移動(dòng)桿安裝在轉(zhuǎn)向管柱內(nèi)，該桿和第二連接件可以沿軸向從較低的無(wú)效位置向較高的有效位置移動(dòng)，在該有效位置處其被固定以相對(duì)管柱旋轉(zhuǎn)。第二連接件連接到水用推進(jìn)器的至少一部分上，從而在有效位置時(shí)，該管柱可以在水用模式使該車輛轉(zhuǎn)向。


現(xiàn)在將參考附圖，通過實(shí)施例描述本發(fā)明的實(shí)施方案，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明從轉(zhuǎn)向裝置的后部至一側(cè)的局部觀察所得的視圖，其中如圖所示的用虛線繪制的陸用車輪是伸出的；圖2是省略連接到轉(zhuǎn)向管柱的轉(zhuǎn)向柄的圖1的俯視圖，其中車輪伸出并且車輪(未示出)稍微向右轉(zhuǎn)向；圖3是圖1的主視圖，車輪伸出；圖4是圖1的主視圖，車輪收回(右車輪完全收回，而左車輪僅部分收回)；圖5是圖1的側(cè)視圖，車輪伸出；圖6和圖7是用于使轉(zhuǎn)向相對(duì)于陸用車輪無(wú)效的圖1中裝置的機(jī)構(gòu)的示意圖；圖8和9是示出使轉(zhuǎn)向相對(duì)于陸用車輪無(wú)效的不同裝置的又一示意圖；以及圖10和11示意性地顯示了使水用轉(zhuǎn)向無(wú)效而陸用車輪轉(zhuǎn)向有效的裝置。
具體實(shí)施例方式
在圖1至5中，示出了被設(shè)置為安裝在水陸兩用車輛的前端的車架1。從車輛的后端可以看到，該車架可擺動(dòng)地安裝到其左和右懸架3和5上。
每個(gè)懸架3和5包括直立件7(見圖3)，該直立件7連接到下懸架臂9和上A形控制臂11。輪13和15(在圖1中用虛線示出)中的每一個(gè)都安裝到輪轂14，該輪轂14可旋轉(zhuǎn)地支承在直立件7上。
直立桿7向前延伸是轉(zhuǎn)向臂17(主要見圖2)，橫拉桿延長(zhǎng)部分19在其外端21處連接轉(zhuǎn)向臂17。延長(zhǎng)部分19的內(nèi)端連接到橫拉桿23上。橫拉桿23通過與轉(zhuǎn)向管柱29上的第一可擺動(dòng)連接件27(見圖2)連接的連桿25橫向移動(dòng)。連接件27安裝到管柱29上，從而能夠繞軸線X擺動(dòng)，并且通過心軸31(見圖6)連接到輪33。輪33可旋轉(zhuǎn)地安裝到管柱29的底部，用于通過連接到擺臂37的索纜35驅(qū)動(dòng)，該擺臂37在39處樞轉(zhuǎn)安裝到車架1。
具有活塞桿43的促動(dòng)器41作用在擺臂37的一個(gè)臂上，以旋轉(zhuǎn)該臂，該臂的外端連接到懸架減震器45的活塞桿44上，懸架減震器45被盤簧46環(huán)繞。每個(gè)懸架氣缸45的底部在47處連接到收回臂49上，該收回臂49在51處樞轉(zhuǎn)安裝到車架1上，以便在收回時(shí)該懸架繞軸線Z擺動(dòng)。
圖4示出了具有近乎豎直的延長(zhǎng)部分19的右手懸架(在圖4的左側(cè))。如果左手懸架只收回一角度或更大角度，則管柱29的任何轉(zhuǎn)動(dòng)將對(duì)直立件7的轉(zhuǎn)動(dòng)沒有效果。然而，如圖4的右邊所示，一旦收回致使延長(zhǎng)部分19經(jīng)過豎直位置，則操作桿60、管柱29和連桿25所引起的橫拉桿23的任何移動(dòng)將再次導(dǎo)致輪轉(zhuǎn)向。由于這不是處于收回位置所希望的，而是水用轉(zhuǎn)向所需要的，因而提供了在圖6和7中所示的機(jī)構(gòu)。
圖7示意性地示出了可轉(zhuǎn)向的推進(jìn)器70，最合適的是噴水器裝置，該推進(jìn)器70通過連桿72、73、74連接到管柱29上，該管柱29繞軸線Y樞轉(zhuǎn)。箭頭S表示水用轉(zhuǎn)向裝置的運(yùn)動(dòng)。為了使陸用轉(zhuǎn)向失效或無(wú)效，軸線X和Y在連接件27的樞軸點(diǎn)75相交，以便管柱繞軸線Y的任何轉(zhuǎn)動(dòng)都在連桿25上引起最小的作用。
圖7示出了水用轉(zhuǎn)向有效而陸用轉(zhuǎn)向無(wú)效的水用模式?？蓴[動(dòng)的連接件27基本豎直并基本沿軸線X站立，以便操縱桿60和轉(zhuǎn)向管柱29的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)連桿25、并因而對(duì)橫拉桿13的效果可忽略。因而，當(dāng)在水上對(duì)車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，陸用車輪只做微小移動(dòng)。當(dāng)陸用車輪從如圖3所示的伸出位置收回到如圖4所示的收回位置時(shí)，通過氣缸41(圖2)轉(zhuǎn)動(dòng)擺臂37，從而收回懸架并因而收回輪。當(dāng)擺臂37轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，索纜35的近端被拉動(dòng)。因而索纜35的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)動(dòng)輪33，該輪33進(jìn)而轉(zhuǎn)動(dòng)心軸31，并因而以圖6中的方向R轉(zhuǎn)動(dòng)連接件27，直到連接件27基本豎直。
為了使輪伸出，氣缸41延伸，并且擺臂37以與用于伸出相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。于是索纜35被推動(dòng)，導(dǎo)致輪33以圖7中的方向P轉(zhuǎn)動(dòng)，直到連接件27基本水平，如圖6中所示。由于此時(shí)連接件27的遠(yuǎn)端與軸線X的距離為半徑，其更能夠再次通過連桿25和橫拉桿23使車輛轉(zhuǎn)向。水用轉(zhuǎn)向?qū)⑷匀豢稍陉懹媚Ｊ绞褂?，然而由于在陸上沒有水流經(jīng)過該噴水驅(qū)動(dòng)器，所以除了從一端到另一端擺動(dòng)該轉(zhuǎn)向桶外沒有其它效果。
為了防止在陸上使用時(shí)陸用轉(zhuǎn)向裝置的意外脫離，簡(jiǎn)單的方式是提供鎖定件，以將連接件27保持在基本水平的位置。實(shí)現(xiàn)該目的的最簡(jiǎn)單方式是提供電磁驅(qū)動(dòng)銷，一旦從水用到陸用的模式變化完成，該銷向下鎖住連接件27。使用這種電驅(qū)動(dòng)器是方便的，因?yàn)殇N起動(dòng)信號(hào)可以被處理為車輛模式從水用模式向陸用模式的改變的一部分?；蛘?，可以根據(jù)偏好使用液壓或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
可擺動(dòng)的連接件27在其它實(shí)施方案中可通過杠桿33′或電機(jī)(具體是步進(jìn)電機(jī))33″(見圖8和9)獨(dú)立于懸架移動(dòng)。在圖11中，箭頭S表示連桿73的運(yùn)動(dòng)，控制諸如推進(jìn)器70之類的水用轉(zhuǎn)向設(shè)備。
在圖10和11中所示的又一實(shí)施方案中，第二可擺動(dòng)連接件74′安裝在桿90的下端，從而繞軸線Z樞轉(zhuǎn)。桿90可以在管柱內(nèi)沿軸線Y的方向從圖10中的無(wú)效位置軸向移動(dòng)到圖11的有效位置。為了使第二連接件無(wú)效，通過旋鈕91將桿90從鎖定位置(圖11)降低到更低位置，該第二連接件如在之前的實(shí)施方案中那樣通過連桿73連接到可轉(zhuǎn)向的射流泵管70，其中在該更低位置處通過支承在用作支承裝置的軸承或環(huán)形塊92上使連接件74′繞軸線Z向上擺動(dòng)。
應(yīng)指出的是，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，可以對(duì)上述的轉(zhuǎn)向裝置做出進(jìn)一步的改進(jìn)。例如，可以為每個(gè)陸用車輪提供單獨(dú)的收回裝置，如在申請(qǐng)人的公開號(hào)為WO 02/44006的共同未決申請(qǐng)中所描述的一樣。懸架可以不使用盤簧而使用拉桿；或使用如在申請(qǐng)人的公開號(hào)為WO 01/74612的共同未決申請(qǐng)中所描述的組合式液壓彈簧、緩沖器以及收縮器?；蛘?，輪收回裝置可以用氣動(dòng)或電驅(qū)動(dòng)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)可以具有動(dòng)力輔助設(shè)備。水用驅(qū)動(dòng)器可以是開式推進(jìn)器或函道螺旋槳。
權(quán)利要求
1.一種用于水陸兩用車輛的車輛轉(zhuǎn)向裝置，其中所述水陸兩用車輛具有陸用車輪轉(zhuǎn)向裝置和水用轉(zhuǎn)向裝置，該水陸兩用車輛的轉(zhuǎn)向裝置至少包括下面的結(jié)合(i)手動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置，其連接到轉(zhuǎn)向管柱上，該管柱被設(shè)置為繞轉(zhuǎn)向管柱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；(ii)第一可擺動(dòng)連接器，該可擺動(dòng)連接器在其內(nèi)端樞轉(zhuǎn)安裝到該管柱上，其被設(shè)置為其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本與管柱軸線相交；(iii)第一連接器，在其外端具有到至少一個(gè)所述轉(zhuǎn)向裝置的連接件；以及(iv)操作裝置，用于擺動(dòng)該第一連接件從有效位置到無(wú)效位置，其中在該有效位置從第一連接件的內(nèi)端到外端的方向基本與管柱軸線垂直，在該無(wú)效位置該第一連接件的所述方向基本與管柱軸線平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中所述轉(zhuǎn)向裝置是與具有懸架裝置的陸用車輪相連并被設(shè)置為對(duì)該陸用車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的陸用車輪裝置，其中第一可擺動(dòng)連接器連接到橫拉桿上，并且其中該裝置是處于可擺動(dòng)連接器的無(wú)效位置，該轉(zhuǎn)向管柱不能充分地將橫拉桿從完全在左邊的轉(zhuǎn)向位置移動(dòng)到完全在右邊的轉(zhuǎn)向位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其中所述橫拉桿在每一端具有連桿，該連桿鉸接到懸架裝置的至少部分直立件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述懸架裝置至少包括連接到直立件的上A形控制臂以及連接到懸架的回彈裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)的裝置，其中收回裝置連接到收回臂，收回臂連接到懸架裝置，該懸架裝置用于使至少一個(gè)輪在伸出和收回位置之間移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中所述可擺動(dòng)連接件通過從收回臂到轉(zhuǎn)向管柱上的裝置的索纜，從有效位置樞轉(zhuǎn)到基本無(wú)效位置。
7.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中所述管柱連接到水用推進(jìn)器。
8.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中所述轉(zhuǎn)向管柱設(shè)有可在管柱內(nèi)軸向移動(dòng)并可鎖定到該管柱上以隨該管柱轉(zhuǎn)動(dòng)的桿，該桿在其下端具有第二可擺動(dòng)連接件，該第二連接件連接到水用推進(jìn)器，該第二連接件被設(shè)置為使得該第二連接件的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起該裝置改變模式而從在水用模式將車輛轉(zhuǎn)向的有效位置到無(wú)效位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中所述第二連接件向其無(wú)效位置的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)被設(shè)置為由該桿的向下軸向移動(dòng)引起，以將該第二連接件支承在支承裝置上。
10.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中操作裝置與懸架裝置相連，通過輪的收回可使第一可擺動(dòng)連接件移動(dòng)到不起作用的位置。
11.根據(jù)前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求的裝置，其中提供鎖定件以確保陸用轉(zhuǎn)向在陸用車輪伸出時(shí)總是有效。
12.一種基本如參考附圖所描述的車輛轉(zhuǎn)向裝置。
13.具有如權(quán)利要求1至12中任意一項(xiàng)的轉(zhuǎn)向裝置的水陸兩用車輛。
全文摘要
一種用于具有可收回輪(13，15)的水陸兩用車輛的車輛轉(zhuǎn)向裝置，該車輛轉(zhuǎn)向裝置通過第一可擺動(dòng)連接件(27)確保在收回輪狀態(tài)下對(duì)陸用車輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向管柱(29)能夠失效。這可以通過到輪收回機(jī)構(gòu)的索纜連接或電連接自動(dòng)獲得，或通過桿或電機(jī)獨(dú)立獲得。當(dāng)提供射流泵(70)時(shí)，這可以通過連桿(74，73)和轉(zhuǎn)向臂(72)從管柱(29)被轉(zhuǎn)向。在又一實(shí)施方案中，可以通過第二可擺動(dòng)連接件使射流泵轉(zhuǎn)向無(wú)效，所述第二可擺動(dòng)連接件以類似于第一連接件(27)的方式工作。
文檔編號(hào)B60F3/00GK101065255SQ200580036141
公開日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月22日
發(fā)明者S·J·朗希爾, S·J·布里格斯, G·M·杰弗里, H·威克斯 申請(qǐng)人:吉布斯技術(shù)有限公司