可原地轉(zhuǎn)向可橫向行駛的汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛機械制造領(lǐng)域，具體涉及一款可原地轉(zhuǎn)向可橫向行駛的汽車。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國作為世界第一大人口國，超過世界總?cè)丝诘?0%，而隨著我國近10多年來機 動車的快速普及，交通堵塞成為全國性大難題。傳統(tǒng)汽車，包括傳統(tǒng)石化能源、電池組動力 汽車的停泊或轉(zhuǎn)向掉頭都需要較大空間，而許多老城區(qū)或鄉(xiāng)鎮(zhèn)道路以及老舊居民區(qū)的道路 相對狹窄，老舊居民區(qū)多半沒有充足的停車位空間，加之我國近20年來粗礦式工業(yè)發(fā)展模 式致使我國近年來的大氣嚴重污染，大范圍的嚴重霧霾已經(jīng)深刻影響到人民的身體健康， 因此，一種可原地轉(zhuǎn)向可橫向行駛的新能源汽車的市場前景將非常廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可原地轉(zhuǎn)向可橫向行駛的 汽車。改變了傳統(tǒng)車輛對停泊入位或轉(zhuǎn)向掉頭對空間較大要求的弊端，可在更小空間內(nèi)輕 松實現(xiàn)車輛泊車入位或調(diào)頭轉(zhuǎn)向，且可實現(xiàn)橫向平行移動。
[0004] 為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
[0005] -種可原地轉(zhuǎn)向可橫向行駛的汽車，包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、傳動切換系統(tǒng)、差 速系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。所述動力系統(tǒng)分為行駛動力系統(tǒng)和原地轉(zhuǎn)向動力系統(tǒng)；所述傳動系統(tǒng)包 括與車輛四輪連接的X型傳動軸；所述差速系統(tǒng)包括：控制車輛正常行駛的一個中央差速 器，設(shè)置在所述中央差速器左右兩側(cè)控制車輛橫向行駛的兩個副差速器；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分 為原地轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和左右轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；所述差速系統(tǒng)將動力傳遞給所述傳動切換系統(tǒng)，所述傳 動切換系統(tǒng)根據(jù)切換狀態(tài)驅(qū)動傳動系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)改變車輪與傳動軸之間的夾角，實 現(xiàn)車輛正常行駛、原地轉(zhuǎn)向或橫向行駛。
[0006] 所述動力系統(tǒng)為傳統(tǒng)石化能源動力或電池組動力，電池組能量來源分為插電充 電、發(fā)電機發(fā)電或太陽能發(fā)電。
[0007] 所述原地轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通過可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿長度的伸縮，使車輛四輪與車身縱向或 車身橫向之間的夾角實現(xiàn)同步相向0-90°的轉(zhuǎn)向。
[0008] 所述可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿分為前、后可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿，且均可實現(xiàn)動、靜狀態(tài)切 換。所述可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿靜止?fàn)顟B(tài)時，包括縱向行駛狀態(tài)、原地轉(zhuǎn)向狀態(tài)、橫向行駛狀態(tài)， 所述可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿為剛性固定轉(zhuǎn)向橫拉桿；當(dāng)兩前輪處于平行狀態(tài)時，可通過方向盤 手動控制前輪的左右同步轉(zhuǎn)向；在原地轉(zhuǎn)向模式和橫向行駛模式下，方向盤為鎖死狀態(tài)。
[0009] 所述可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿為電動自動控制，由微電腦輸出固定參數(shù)指令控制電動 機，通過轉(zhuǎn)向傳動桿控制所述可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿的伸縮變化，所述轉(zhuǎn)向傳動桿一端連接前 可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿，一端連接后可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿，連接前可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿的轉(zhuǎn)向傳動 桿一端還設(shè)有可伸縮轉(zhuǎn)向傳動軸，所述可伸縮轉(zhuǎn)向傳動軸隨前可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿的左右移 動而伸縮傳動。
[0010] 所述可變轉(zhuǎn)向橫拉桿的伸縮及剛性固定是由轉(zhuǎn)向半橫拉桿通過機械轉(zhuǎn)向器控制 的，所述機械轉(zhuǎn)向器包括左轉(zhuǎn)向齒條、左月牙齒、右月牙齒、轉(zhuǎn)向齒輪、右轉(zhuǎn)向齒條以及槽輪 機構(gòu)組成；所述左轉(zhuǎn)向齒條與左月牙齒相連接一體，所述右月牙齒與右轉(zhuǎn)向齒條相連接一 體，槽輪機構(gòu)的槽輪通過槽輪軸孔嵌套于轉(zhuǎn)向齒輪軸上；槽輪通過主動撥盤控制轉(zhuǎn)向齒輪 間歇式轉(zhuǎn)動，當(dāng)撥盤的凸鎖止弧與槽輪上的凹鎖止弧接觸時，前、后可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿即成 為剛性轉(zhuǎn)向橫拉桿；當(dāng)轉(zhuǎn)向主動軸驅(qū)動撥盤驅(qū)動輪時，通過圓柱銷擺臂帶動圓柱銷，所述圓 柱銷與槽輪的徑向槽配合使用，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向齒輪的間歇式轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)動進 一步帶動轉(zhuǎn)向半橫拉桿作相向伸縮運動。
[0011] 所述左轉(zhuǎn)向齒條或右轉(zhuǎn)向齒條的一側(cè)還設(shè)有手動轉(zhuǎn)向齒條，所述手動轉(zhuǎn)向齒條由 手動轉(zhuǎn)向傳動軸帶動手動轉(zhuǎn)向齒輪的轉(zhuǎn)動而做左右移動，進而實現(xiàn)前輪的左右轉(zhuǎn)向。
[0012] 所述中央差速器中，中央主動齒輪將動力傳遞到主從動齒輪，所述主從動齒輪驅(qū) 動中央行星輪支架同向旋轉(zhuǎn)，所述中央行星輪支架的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動兩個中央行星齒輪同向公 轉(zhuǎn)，所述中央行星齒輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動左、右側(cè)的兩個中央半軸齒輪的同步旋轉(zhuǎn)；位于中央差速 器左右兩側(cè)的副差速器中，主動齒輪受所述中央半軸齒輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動同步轉(zhuǎn)動，所述主動 齒輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動從動齒輪的反向旋轉(zhuǎn)，所述從動齒輪的轉(zhuǎn)動同步驅(qū)動行星輪支架的同步旋 轉(zhuǎn)，所述行星輪支架的旋轉(zhuǎn)進一步驅(qū)動行星齒輪的同步公轉(zhuǎn)，所述行星齒輪的公轉(zhuǎn)驅(qū)動兩 個半軸作同向轉(zhuǎn)動，所述半軸分別為前半軸齒輪和后半軸齒輪，所述前半軸齒輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動前輪傳動軸的轉(zhuǎn)動，所述前輪傳動軸的轉(zhuǎn)動驅(qū)動車輛前輪的轉(zhuǎn)動，從而為車輛前輪提供 動力，前輪由剎車制動盤控制車輪的轉(zhuǎn)動或停轉(zhuǎn)，所述后半軸齒輪的旋轉(zhuǎn)將動力傳遞到傳 動切換器，所述傳動切換器根據(jù)切換狀態(tài)驅(qū)動傳動系統(tǒng)中的后輪傳動軸相對于后軸齒輪同 向或反向轉(zhuǎn)動，所述傳動切換器通過改變后半軸齒輪是否同向或反向地將動力傳遞給所述 后輪傳動軸，實現(xiàn)車輛前進、倒退或向左平行行駛、向右平行行駛。
[0013] 當(dāng)所述中央主動齒輪處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述原地轉(zhuǎn)向動力系統(tǒng)帶動原地轉(zhuǎn)向驅(qū)動 軸轉(zhuǎn)動，從而進一步驅(qū)動轉(zhuǎn)向齒輪轉(zhuǎn)動，所述轉(zhuǎn)向齒輪進一步驅(qū)動一側(cè)的中央半軸齒輪同 步轉(zhuǎn)動，而此時，中央行星齒輪將發(fā)生自轉(zhuǎn)動，所述中央行星齒輪驅(qū)動另一側(cè)的中央半軸齒 輪相對所述一側(cè)的中央半軸齒輪反向等速轉(zhuǎn)動，當(dāng)四個車輪與相連接的驅(qū)動軸成90°時， 車輛即實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。
[0014] "X型"傳動軸，中央差速器和兩個付差速器可橫置或縱置，所述差速器可帶有機械 差速鎖。。
[0015] 本發(fā)明可使車輛實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，在正常行駛時可實現(xiàn)傳統(tǒng)車輛的左右轉(zhuǎn)向，所述 原地轉(zhuǎn)向可實現(xiàn)四個車輪同步相向或反向不小于90°的轉(zhuǎn)向，當(dāng)車輪由縱向直行方向相 向旋轉(zhuǎn)一定角度，即車輪與傳動軸垂直時，在原地轉(zhuǎn)向驅(qū)動系統(tǒng)作用力下可實現(xiàn)車輛原地 360°任意轉(zhuǎn)向。
[0016] 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)分為控制前后四輪同時轉(zhuǎn)向的新型原地轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和控制前輪左右轉(zhuǎn)向 的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述新型原地轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向橫拉桿為長度可伸縮，所述可伸縮轉(zhuǎn)向橫 拉桿可使四輪實現(xiàn)同步不小于90°的轉(zhuǎn)向，前進、原地轉(zhuǎn)向、橫向行駛?cè)Ｊ较拢囕喤c傳 動軸夾角分別為α°、90°、（180_α)°，進而可使車輛實現(xiàn)縱、橫方向行駛或原地轉(zhuǎn)向。實 際參數(shù)根據(jù)車輛自身尺寸比例變化。
[0017] 可伸縮的轉(zhuǎn)向橫拉桿分為前、后可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿，當(dāng)兩前輪平行向前時，即車輪 與"X型"傳動軸成α °夾角，也即車輪與車身縱向平行，傳動切換器處于前進模式時，前、 后可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿的左右半拉桿通過槽輪機構(gòu)被剛性鎖固，此時可通過方向盤手動控制 前輪的左右轉(zhuǎn)向。當(dāng)傳動切換器在完成前進、原地轉(zhuǎn)向或橫向行駛?cè)N模式切換后，可伸縮 轉(zhuǎn)向橫拉桿內(nèi)置的槽輪機構(gòu)均處于鎖止?fàn)顟B(tài)，從而使可伸縮轉(zhuǎn)向橫拉桿成為剛性結(jié)構(gòu)，避 免高速行駛中車輪意外打溜。
[0018] 當(dāng)動力系統(tǒng)為太陽能發(fā)電時，太陽能發(fā)電系統(tǒng)由鋪設(shè)在車輛頂部或側(cè)面的太陽能 電池面板及必要的電路組成，太陽能電池板可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能儲存于電池組。所述太 陽能電池面板優(yōu)先選用轉(zhuǎn)化率較高的非晶硅薄膜材料或單晶硅材料。
[0019] 能量儲存回收系統(tǒng)由連接于差速器撥盤齒輪組帶動發(fā)電機而將能量儲存于電池 組，供車輛再次利用。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0021] 無論傳統(tǒng)機動汽車還是傳統(tǒng)電動汽車，底盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)都是相同或相似的，即：驅(qū)動 軸均為左右橫置，致使車輪無法完成90°轉(zhuǎn)向，無法實現(xiàn)車輛的原地轉(zhuǎn)向或橫向行駛，本 發(fā)明一改傳統(tǒng)，沖破設(shè)計桎梏，停車入位再也不用那么麻煩，新手也可以一次入位成功！在 狹窄的街道或擁擠的小區(qū)，車輛掉頭不再受到空間太小的限制。
[0022] 同時，本發(fā)明還具備能量回收系統(tǒng)和太陽能發(fā)電系統(tǒng)，相比傳統(tǒng)機動汽車和傳統(tǒng) 電動汽車更環(huán)保，更節(jié)能，減少了對傳統(tǒng)能源的過度依賴；因可利用太陽能發(fā)電，增加了車 輛的續(xù)航力，從而可一定程度降低對充電粧的依賴。
【附圖說明】
[0023] 通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點將會變得更明顯：
[0024] 圖1為本發(fā)明所提供的汽車前進狀態(tài)底盤示意圖；
[0025] 圖2為本發(fā)明所提供的汽車差速器示意圖；
[0026] 圖3為本發(fā)明所提供的汽車原地轉(zhuǎn)向狀態(tài)底盤示意圖；
[0027] 圖4為本發(fā)明所提供的汽車橫向行駛狀態(tài)底盤示意圖；
[0028] 圖5為本發(fā)明所提供的汽車前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖；
[0029] 圖6為本發(fā)明所提供的汽車后轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖；
[0030] 圖7為本發(fā)明所提供的汽車傳動桿結(jié)構(gòu)示意圖（橫截面示意圖）；