车辆备用驱动装置以及车辆的制作方法

本发明涉及一种应用于车辆的备用驱动装置，以及配备该装置的车辆。

背景技术：

目前所有车辆，都会面临着因车轮陷于湿滑泥泞和陡坡等复杂路况导致四轮打滑或者扭矩不够而失去驱动力的境况，传统的自救方式主要通过脱困板、气囊、千斤顶、绞盘等辅助设施脱困，这些辅助设施在使用时需要乘车人员下车临时安装，而例如陡坡、沟坎、雪地、泥沙、泥泞道路等复杂环境中安装上述辅助设施，非常不利于人员的安全。

车辆自主脱困是目前车辆脱困研究的主要方向，例如中国专利文献CN105799664A，其公开了一种用于机动车辆自主脱困的系统，其原理是利用汽车底盘上增加的车身升起系统，在车辆陷入例如砂石之地后，顶托而使底盘升起一定高度，之后使用旋转系统将机动车打滑轮胎带离打滑路线。其车身升起系统仅用于将底盘托起一定高度，然后依靠行驶系使车辆脱困，然而在这种条件下，底盘被托起会导致行驶系与地面的摩擦力减小，使车辆处于一种更加严重的不可控状态。

车辆的脱困能力还与车辆的通过能力相关，目前车辆为加强车辆的通过能力普遍采用四轮驱动结构（简称四驱，是越野车的标准配置），由于四驱以上的车辆结构复杂，成本昂贵，较少使用。

中国专利文献CN105235666A中，公开了一种车俩脱困系统，具体表现为对既有的车辆制动系统进行改动，当车辆陷入困境时，使得各个车轮的制动不一致，具体是使被困车轮处于制动状态，而未被困的车轮则具有驱动力，从而使被困车轮不再转动，不会越陷越深，而未被困的车轮则具有驱动力，而能够把车辆推出被困区域。然而，稍有驾驶经验的人都会明白，车辆四轮刹车系统需要刹车均衡，尽可能避免偏刹，偏刹容易造成车辆在刹车时产生两侧驱动能力不一致的情况，即左右轮系在相同时间内行使的距离不同，使车辆向行使少的一侧偏斜，而使车辆处于变向不可控状态，进而，车辆不可控的变向容易导致事故发生。显而易见的是，在湿滑的路段上，该类车辆脱困系统非常容易产生左右摆动的行进姿态。尤其是，例如，假定左边两个车轮被困，这类脱困系统会产生这样的驱动方式，左边的两个车轮所制动，右边的两个车轮驱动，会产生车辆的原地打转，而有可能导致车辆陷入更加不可控的境地。

中国专利文献CN105730416A公开了一种车辆脱困自救装置，实现利用机动车轮的动力输出进行驱动，使车辆在轮胎与地面的摩擦力无法让车辆脱困的情况下，直接转换成绳索的牵引力而进行自救，从而使车辆轻松脱困。如前所述，该类脱困装置需要在车辆陷入困境后临时在车轮上安装，当例如陷入泥泞之中时，其安装本身就会遇到很多困难，甚至是不可能，例如整个轮子轮轴以下全部陷入泥泞之中，此时这类脱困装置的安装即出现一种不能实现的状态。

中国专利文献CN303068817S则公开了一张车辆脱困板，其使用方法是将脱困板填入打滑的车轮下，提供具有一定支撑能力和摩擦能力的与车轮接合的接合面，以使车辆脱困。脱困板一旦使用，其回收往往会比较困难，尤其是在泥泞的场景中，脱困板的回收受泥泞本身和碾压的影响，回收会比较困难。

中国专利文献CN202063119U，公开了一种车辆脱困器，实现当车辆陷于坑道，泥沙地内而受困时，用车载起升装置(如千斤顶、气垫等)将车辆起升到适当高度，再将该脱困器置于受困车轮承重轴的下方，调整高度合适后用锁销锁定支撑架，然后卸除起升装置，移动车辆，使车辆脱离受困地带。当遇到特殊路面时，将可折叠式垫板置于脱困器滚轮下方，帮助车辆脱离困境。该类脱困装置也如前述的脱困装置相似，需要临时安装，不可避免的会受到受困环境的影响。尤其是，需要车载起升装置辅助，然而，在车辆受困的很多环境中并不适合车载起升装置的使用，例如泥沙等支撑力比较弱的环境。

中国专利文献CN102828479A提出了活动车轮的概念，具体表现为活动车轮总成，其通过两个臂节将活动车轮伸出到车辆车体的一侧，并且活动车轮总成还配有支腿，使得所述车轮改变高度位置和横向位置。这种活动车轮总成在车辆碰到障碍的情形下有利于调节车轮位置，从而便于车辆脱困。然而，向一侧悬伸的活动车轮，其旋臂相对较长，因此其实际的支撑能力非常有限，并且向一侧偏置会导致车架载荷不均衡。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆备用驱动装置，用于提高车辆的通过能力，并且操作相对方便。同时，本发明还提供了一种使用该车辆备用驱动装置的车辆。

依据本发明的实施例，提供一种车辆备用驱动装置，包括：

主架体，用于所述车辆备用驱动装置在车辆车架尾部的安装；

转动机构，以主架体为机架，且该转动机构包括一端通过转轴装配于机架的转臂，以及驱动转臂转动的驱动装置，其中转轴的轴线平行于车辆的横向而水平设置；

轮胎总成，直接或者间接的装配于转臂的另一端；以及

驱动总成，用于轮胎总成的驱动；

其中，所述驱动装置装配在主架体上，配置为具有行星齿轮减速器的驱动装置。

上述车辆备用驱动装置，可选地，用于转动机构与轮胎总成间接装配的结构包括：

旋转臂，从转臂向侧面悬伸或在转臂的轴向通过转动副接续旋转臂；

转角驱动装置，设置在转臂上，且输出端直接或者间接的连接旋转臂，以驱动旋转臂绕转臂轴线转动；以及

转角控制结构，配置在转臂上，用于约束旋转臂转角。

可选地，所述转角驱动装置包括：

芯轴，通过转动副装设在与该芯轴共用轴线的转臂上，该芯轴用作转角驱动装置的输出端；

第一驱动机构，输出端连接所述芯轴，以驱动芯轴绕该芯轴的轴线回转。

可选地，旋转臂悬伸的末端设有第一铰接部，并在芯轴上设有第二铰接部，第一铰接部与第二铰接部的铰轴轴线平行，并与芯轴轴线垂直；

相应地，设置第二驱动机构，该第二驱动机构通过第二铰接部安装在芯轴上，且该第二驱动机构的输出端通过第一铰接部连接于旋转臂，以对旋转臂的轴线与芯轴轴线的夹角进行调整。

可选地，所述第二驱动机构为直线驱动机构，该直线驱动机构与旋转臂和芯轴构成三角形总成。

可选地，所述第二驱动机构为油缸，该油缸的缸体铰接于芯轴，推杆铰接于旋转臂。

可选地，所述驱动总成包括设置在机架侧的动力引入结构；

相应地，转臂、旋转臂和芯轴均是管轴结构，在管轴内用于布设传动轴系，依托传动轴系，动力引入结构与轮胎总成的轮轴连接；

进而，配置用作芯轴与旋转臂间接连接的转角适配机构，用于传动轴系在芯轴与旋转臂间的角度变动适配。

可选地，所述转角适配机构包括：

第一转接齿轮组，用于部分地位于芯轴内的第二传动轴与第一齿轮轴间的传动，该第一齿轮轴的轴线与芯轴轴线垂直；

第二转接齿轮组，用于部分或者全部地位于旋转臂内的第三传动轴与第二齿轮轴间的传动，该第二齿轮轴的轴线与旋转臂的轴线垂直，且与第一齿轮轴的轴线平行；

直齿轮组，用于第一齿轮轴与第二齿轮轴间的传动。

可选地，传动轴系中用于相互垂直的传动轴间的连接为配置在相应轴端的锥齿轮啮合；

相应啮合的锥齿轮中用作主动锥齿轮的锥齿轮所在传动轴的轴端配有辅助轴，该辅助轴与相应传动轴同轴线，且一端与相应传动轴固定连接，另一端通过轴承装配在相应管轴内。

可选地，驱动总成配置在轮胎总成侧。

可选地，转臂配置为管轴，芯轴部分地探入转臂的管壳体内并通过轴承形成滚动转动副；

第一驱动机构为第一蜗轮蜗杆机构，其中第一蜗轮蜗杆机构的涡轮套装在芯轴上并周向固定，蜗杆及其驱动装配在转臂上。

可选地，转角控制结构配置具有：

第一结构：跟随芯轴转动的第一部分和安装在转臂上以在第一部分转动到预定角度后锁止第一部分的第二部分；

第二结构：安装在转臂上，且采样端作用于芯轴的转角采样部件；或者

第三结构：配置在转角驱动装置上的止点控制结构。

可选地，第一结构配置为：

在芯轴上设置电动推杆和连接于电动推杆在芯轴轴向被推动的限位锁止环；

在转臂上设有在给定的角度与限位锁止环啮合的啮合部件。

可选地，所述转轴为管轴，管轴管内用于驱动总成在转轴段驱动部分的布设；

相应地，行星齿轮减速器的太阳轮轴与所述转轴同轴线，且也配置为管轴。

可选地，行星齿轮减速器的前级机构为蜗轮蜗杆机构，适配的蜗轮轴与太阳轮轴同轴线，并配置为管轴。

可选地，所述主支架为横置在车辆车架尾部的架体，且主支架具有多个向车辆后方延伸的立板；

其中相邻的一对立板各配有一个用于转轴安装的轴承座，且该轴承座与立板间为可拆连接。

可选地，转臂与转轴间为基于法兰连接的可拆连接，其中法兰的轴线为转轴的一径向线。

依据本发明的的实施例，还提供了一种在车架尾部装配有如前所述的车辆备用驱动装置的车辆。

上述车辆，可选地，每一车辆设有两个车辆备用驱动装置，在车辆的尾部左右对置。

可选地，两车辆备用驱动装置的转轴共用一个驱动总成。

依据本发明的实施例，在车架后端常备车辆备用驱动装置，通过转动机构，可以将轮胎总成放下或者收起，作为机构要素，其放下或者收起的控制端可以联集到驾驶室，方便操作，即便是手动收放，也因为机构要素部分已经安装在车架上，其操作难度也会大幅下降。并且为轮胎总成配置驱动总成，可以当做备驱，从而在放下时增加车辆的驱动能力，提高车辆的通过性。行星齿轮减速器体积小，承载能力大，满足大载荷（车重负载）的应用。

附图说明

图1为一实施例中一种转臂动力机构示意图。

图2为一实施例中转臂主视结构示意图。

图3为相应于图2的部分后视结构示意图。

图4为旋转臂结构示意图。

图5为第二传动轴与第三传动轴转接结构示意图。

图6为旋转臂与轮胎总成连接结构示意图。

图7为一实施例中车辆备用驱动装置结构示意图。

图8为备用驱动装置放下状态主视结构示意图。

图9为相应于图8的左视结构示意图。

图10为备用驱动装置收起状态主视结构示意图。

图11为相应于图10的左视结构示意图。

图12为一变换过程中轮胎总成状态示意图。

图13为再一变换过程中轮胎总成状态示意图。

图14为再一种备用驱动装置收起状态或变换中间状态左视结构示意图。

图15~图17依序表示轮胎总成绕第二传动轴转动的三个状态。

图18~图20依序表示了转臂配合油缸对轮胎总成操作的三个状态。

图中：1.固定支架，2.固定盘，3.轴承，4.轴承，5.辅助轴，6.螺栓，7.转套，8.连接座，9.转臂，10.锥齿轮，11.第一传动轴，12.套筒，13.轴承，14.行星齿轮减速器，15.蜗轮，16.蜗杆，17.蜗杆座。

18.连接套，19.第二传动轴，20.轴承，21.芯轴基座，22.电机，23.蜗杆，24.蜗轮，25.限位锁止环，26.旋转臂基座，27.连接板，28.油缸，29.销轴，30.芯轴。

31.电机，32.电动推杆。

33.轴承，34.第三传动轴，35.旋转臂，36.轮毂法兰，37.摆动连接座，38.轴承。

39.第二传动轴输出齿轮，40.辅助轴，41.法兰，42.辅助轴，43.第二转接锥齿轮，44.转接从动齿轮轴，45.转接第二直齿轮，46.转接第一直齿轮，47.转接主动齿轮轴，48.第一转接锥齿轮。

49.辅助轴，50.轮轴锥齿轮，51.连接轴套，52.轮轴，53.轮毂，54.轮胎。

55.车辆。

具体实施方式

结合本发明的实施例，详细说明本发明，通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能视为对本发明的限制。

本发明中，需要说明的是，术语“上”，“下”，“左，右”，“内，外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明或简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”，“第二”等词语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”，“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者一体结构；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，对于车辆55，其基础的参考系在其底盘上，底盘的车架基于行驶系而具有明确的前后、左右，并且对于设有梁的车架，前后方向设置的梁称为纵梁，左右方向设置的梁称为横梁。除非有附加的说明，在下文中所做的描述以基础的参考系为基准。

图10和图11所示的车辆备用驱动装置收起的一种第一状态，轮胎总成的轮轴52的轴线与车架的纵向平行，图14则示出了车辆备用驱动装置收起的另一种第一状态，轮胎总成的轮轴52的轴线与车架的横向平行。对于图14所示的结构，当轮胎总成被下放时，其轮胎54与车辆55的行驶系的轮胎的布局是一致的。而对于图10和图11所示的结构，轮胎总成在竖直面内下放时，轮胎总成的轮轴52的轴线与车辆55的行驶系的轮胎的轴线垂直，此时需要轮轴52再匹配的转动90度才能够与车辆55的行驶系上的轮胎的轴线相互平行，用于共同驱动车辆55的行使。

对于图11和图14所示的车辆备用驱动装置在车辆55上收起的两种状态与越野车的备胎放置结构类似，对于大型的越野车，备胎可能会采用如图14所示的状态放置备胎，而对于相对小型的越野车，备胎的在车辆55上的放置方式则与图11所示的结构类似。

公知地，由于备胎自重相对较小，备胎架通常不直接安装在车辆55的车架上，而是安装在车辆55的后备箱盖上。而在本发明中，车辆备用驱动装置在特定的路况或者脱困条件下作为行驶系的一部分，需要承载比较大的载荷，因此，需要将其载荷转嫁到车架上。

图8和图9则示出了一种车辆备用驱动装置放下的状态，称为第二状态，放下后，车辆备用驱动装置构造为车辆55的行驶系的一部分，参与车辆55的驱动。

图8和图9中车辆备用驱动装置的轮胎总成的轮轴52的轴线与车辆55的行驶系的横向平行，但考虑到例如脱困的条件多变性，车辆55的轮胎总成的配置方式并不必然为脱困条件的最优选择，为此，在图12和图13所示的结构中，针对特定的脱困条件，可以使车辆备用驱动装置的轮胎总成与车辆55的横向在竖直面内成一定角度。

尽管在图12和图13中，车辆备用驱动装置的轮胎总成的支撑面比车辆55的行驶系要高一些，然而，在实际应用的，例如在车辆55陷入困境时，车辆55的行驶系中的轮胎往往会部分的陷入，而所需要的附加支撑恰恰会比较高。

图11所示的第一状态向图8和图9所示的第二状态的变换所依赖的技术条件是转动，参考图11和图7，首先是转臂9顺时针转动九十度（图7），转臂9处于大致水平的并与车辆55的纵向平行的状态，轮胎总成的轮轴52的轴线与车辆55的车架的纵向平行，然后旋转臂35绕转臂9的轴线转动90度，使轮胎总成的轮轴52的轴线与车辆5的车架的横向平行，即为图8和图9所示的状态。

此外，车辆备用驱动装置必然包含驱动总成，驱动总成需要考虑两个方面的技术内容，一是驱动总成动力引入的位置，该位置可以在固定支架1处，如图1中所示的通过转套7的轴管引入，在轴管中设置第一传动轴11。该位置还可以是车辆备用驱动装置的其他位置，位置越靠近轮胎总成，驱动总成的传动环节就越少，但因中间存在多个转动部件，如果驱动总成的原动部件是电动部件或者液动部件，尤其是电动部件，则不涉及中间传动环节，而只需要考虑线缆或者液路的设置。如果驱动总成的原动部件为车架上的机械传动部分或者独立的设置在车架上，则需要考虑机械传动在存在多个转动环节的结构配置。

驱动总成的第二个方面在前述的内容中已经涉及，即传动的设计难度问题，尽可能减少传动环节，并尽可能的与转动机构的机械结构相适配。

为实现上述的状态变换过程，依据说明书附图所示的优选的实施例及其替代实施例对备用驱动装置的结构描述如下：

图1示出了转臂9的支撑、驱动，以及构造为管轴条件下的用于驱动总成在该图中部分安装结构。关于转臂9，其依托于转套7，是垂直于转套7的固定连接，用以构造转臂9转动的转轴。

图中的转套7是套件，作为轴使用时构造为管轴，管轴结构主要有两方面的应用，一方面是在横断面面积相同的条件下，管轴的抗扭截面系数比较大，另一方面则是管轴存在管内空间，可以用于其它部件的安装，例如图中第一传动轴11以及辅助轴5的安装。

图1中，作为转轴的转套7装设在图中所示的固定支架1上，固定支架1是车辆备用驱动装置的主架体。图1中，固定支架1的下部是该固定支架1与车架尾部连接的部位。图中，第一传动轴11的轴向是车辆55车架的横向，图中的上下方向是车架的纵向，那么所确定的转臂9的摆动路径在垂直于第一传动轴11的竖直面内。

固定支架1基于基础的参考系，是一个横向架，其在图1中的下端通过焊接或者螺栓连接安装在车架的尾部，然后向后延伸出若干架板，架板的法线与转套7，以及第一传动轴11的轴线平行，用于这些部件在固定支架1上的安装。

图1中，转套7通过两个轴承座安装在固定支架1上，两个轴承座即为图中所示的固定盘2。固定盘2与架板之间是一种类似于法兰的连接方式。固定盘2的上面开有轴承座孔，用于轴承3的装配。

转套7为轴承3所支撑后，具有转动能力，而转套7又通过连接座8与转臂9连接，转套7的转动，在转臂9上表现为绕转套7轴线的摆动。

转套7的驱动采用如图1中所示的行星齿轮减速器14，行星齿轮减速器14属于重载减速器，具有功率密度比较大的特点，在车架后面的装配有利于减少车辆备用驱动装置在车架纵向的尺寸。

转套7可以采用独立于车辆55发动机的独立的动力，图中在行星齿轮减速器14的右端配置有蜗轮蜗杆机构，提供转套7转动的动力。

蜗轮蜗杆机构可以由电机拖动，尽管越野车普遍是汽油车或者柴油车，但普遍具有蓄电池，由于转套7的转动主要用来调整转臂9的转角，而不是持续的驱动，整体能耗不高。

此外，在车辆备用驱动装置中还配有例如油缸28，因此，在车辆55或者车辆备用驱动装置上需要配置例如液压泵或者液压站，因此，蜗轮蜗杆机构还可以使用例如液压马达驱动。

在图14所示的结构中，轮胎总成可以直接为转臂9所驱动，放下后，轮胎总成的轮轴52的轴线为车架的横向。

轮胎总成可见于附图6，图中，轮轴52是水平结构，通过一个横向的连接轴套51垂直地连接在旋转臂35的图中下端。

连接轴套51是套管结构，内部用于设置轮轴，构成轮胎总成的架体部分。

轮胎总成的轮轴52通过轴承安装在连接轴套51内，轮轴52输出连接图中所示的轮毂53，轮毂53与轮胎54之间采用法兰连接。

图6相当于图7的上部，从图7的整体结构来看，其并没有配置减震结构，但是在一些实施例中，图中所示的油缸28在一定程度上可以作为减震结构。在主要以脱困为使用目的的应用中，减震结构可以省略。如果与车辆55的行驶系共同六驱行驶系，可以轮胎总成所在的位置配置悬架结构。实质如图6所示，连接轴套51与车辆上转向系相匹配的车轮半轴比较类似，于此结构具有配置悬架结构的基础结构。

图10和图11所示的第一状态在变换到第二状态时，单纯的转臂9的操作不足以满足这种变换，因此，适应于这种变换，需要进一步配置旋转臂35，用于转臂9与轮胎总成的间接连接。

旋转臂35在图6中也是一种管轴结构，其在图7中与图6所示的结构中，以转臂9为机架构建绕转臂9轴线自转的转动副，转臂9与旋转臂35之间可以直接连接，也可以附加其他结构实现间接连接，所附加的结构涉及两部分，一部分是构件转动副以及该构建转动副的构件间实现转动的部件，另一部分是在必要时配置的辅助机构，如图4中所示的连接板27处所涉及的结构。

参见说明书2~7，图中转臂9是一个管轴结构，由于不考虑例如转臂9自身的传动，转轴结构也可以理解为是管套结构。应当理解，例如转臂9，其术语名称仅用于区分技术特征，而不具有对其结构的具体限制，其结构仍然受其描述的具体限制。

管轴结构有利于构建转动副，如图2和7所示，转臂9靠图中上部的位置的轴段形成一个轴承座，芯轴30通过一对轴承装配在该轴承座上而能够绕转臂9的轴线自转。那么承载于芯轴30上的旋转臂35也就具备了绕转臂9轴线自转的自由度，从而在垂直于转臂9轴线的平面内，通过旋转臂35可以轮胎总成的轮轴52调整到与车辆55的车架横向平行的状态。

加以匹配的，旋转臂35与转臂9存在两种方位上的关系，其一如图2所示，其在转臂9的轴向，通过芯轴总成、连接板总成接续转臂9，而在一些实施例中，旋转臂35直接连接轮胎总成，而不涉及图6中所示的连接轴套51，在此条件下，需要旋转臂35向转臂9的侧面延伸，在一些实施例中是垂直于转臂9的轴线向转臂9的侧面延伸。

旋转臂35的驱动，即为前段所涉及的转动副中活动构件的驱动，如对芯轴30的驱动。具体的配置结构是转臂9与具有管壳结构的芯轴基座21之间采用法兰连接，芯轴基座21的管壳具有阶梯孔，提供一个台肩，用作轴承20的装配，芯轴30则通过轴承20装配在芯轴基座21上。

芯轴30外套蜗轮24，两者之间采用键连接，进而在芯轴基座21上设置于涡轮24啮合的蜗杆23，蜗杆23则由电机22拖动。

在一些实施例中，芯轴30可以配置直齿轮，在芯轴基座21的侧面设置输出齿轮与该直齿轮啮合的齿轮传动机构，齿轮传动机构可以由电机拖动。

旋转臂35载于芯轴30上而被拖动，产生绕转臂9轴线的转角，在图15中是一种期望的状态，需要旋转臂35的转角达到90度，在理想的状态下，需要旋转臂35处于可控的达到该转角的转动过程，同时使该转角所处的状态很好的保持。

在一些实施例中，需要提供转角的有效限位。在一些实施例中，直接在驱动端进行限位，例如用于驱动芯轴30转动的转角驱动装置的原动部件，可以采用90度摆动油缸，基于摆动油缸的止点控制实现转角的有效控制。

进而，在优选的实施例中，关于转角并非是在90度范围内的无级调整，其调整更类似于例如摆动缸的止点控制，因此，在一些实施例中，可以采用90度扇形齿轮实现转角控制。

除转角驱动装置自身的控制外，用于转角驱动装置与旋转臂35传动连接的传动链中的传动部分可以选择为转角控制的结构。假定使用扇形齿轮与齿条的转角驱动装置，可以对齿条进行行程限位实现转角角度的控制。

在一些实施例中，转角控制可以采用闭环系统来控制，闭环系统的采样端可以采用例如旋转编码器来采样例如芯轴30的转角。然后送入到例如车载ECU，由车载ECU输出控制例如电动机的转数或者转角。

旋转编码器成本结构，由于转角范围较小，可以选择成本非常低的电位计来采样例如芯轴30的转角。

在一些实施例中，如图2和3所示，在芯轴基座21上配装一限位锁止环25，该限位锁止环25与芯轴基座21为滑动限位连接，电动推杆32与芯轴基座21通过安装板固定连接，电动推杆32的活动杆与限位锁止环25固定连接，电动推杆32的动作可以使限位锁止环25沿芯轴基座21轴向运动，限位锁止环25与旋转臂基座26可以啮合，实现对旋转臂基座26相对芯轴基座21的锁止旋转。

在图4所示的结构中，旋转臂35与转臂9的夹角是可调的，旋转臂34在图4的右端下部设有第一铰接部，并在芯轴30上配装一个旋转臂基座26，在该旋转臂基座26设有第二铰接部，第一铰接部与第二铰接部的铰轴轴线平行，并与芯轴轴线垂直，具体如图4中油缸28两端的销轴位置。

相应地，设置第二驱动机构，如图4中所示的油缸28，该第二驱动机构通过第二铰接部安装在芯,30上，且该第二驱动机构的输出端通过第一铰接部连接于旋转臂35，以对旋转臂35的轴线与芯轴30轴线的夹角进行调整。

油缸28是最简单最直接的直线驱动部件，在一些实施例中，还可以使用直线电机替代油缸28，用以产生所需要的直线运动。

旋转臂35在图4中产生旋转的轴是左上角的齿轮轴，该齿轮轴也是驱动总成的传动部分。以该齿轮轴构造的轴，以及油缸28两端的各一个铰接轴，构成一个大致是三角形的结构，油缸28用以调整该三角形结构的一个边的长度，从而产生旋转臂35的摆动。

旋转臂35的在油缸28的作用下可具有图18~图20状态，在图18中，旋转臂35与转臂9的夹角稍大于90度，图19中该夹角进一步加大，图20中该夹角还随着转臂9的变化而变化，可以获得该夹角更大范围的调整。该夹角的变化会调整轮胎总成的支撑高度。

图15~图17则涉及旋转臂35以芯轴30绕转臂9轴线转动的调整，图15为轮胎总成正常的状态，图15和图16则涉及在特定的环境中使轮胎总成获得在该特定的环境下良好的驱动能力。

关于轮胎总成的驱动，配置为驱动总成，因轮胎总成所依托的总的架体包括多个活动环节，因此，需要避免这些活动环节对驱动总成正常驱动的干涉。

对于车辆55中的驱动部分，普遍采用齿轮传动，齿轮传动精度高，对其装配的精度要求也比较高，例如齿顶间隙和齿侧间隙的少量变化，都会造成传动环境变得非常恶劣。而如图7所示，第一传动轴11与第二传动轴19，第二传动轴19与连接板总成中的齿轮，连接板总成中的齿轮系，连接板总成与第三传动轴34，以及第三传动轴34与轮轴52之间的传动，均是齿轮传动。对于某些活动环节，其本身不会的例如齿轮传动产生太大的影响，例如转臂9与旋转臂35之间的活动链接，齿轮轴，例如第二传动轴19或者第三传动轴34会随着旋转臂35的转动而产生自适应的转动，当旋转臂35具有如图18~图20的调整时，就需要对驱动总成的传动部分做出适应的结构设计。

图1中给出了驱动总成的一种引入位置，即通过装配在固定支架1侧的第一传动轴11引入，是纯机械的传动链形式。在此结构条件下，传动链的主体是各个传动轴，以及适配于传动轴轴端的齿轮，在传动轴轴线发生变换的位置，采用锥齿轮进行适配。

传动轴被布设在图中所示的用于轮胎总成放下或者收起的结构中，具体是例如转套7、转臂9、芯轴30、旋转臂35等均配置为管轴或者管套结构，适配的传动轴通过轴承安装在相应的管轴或者管套中，不占据额外的装配空间。

例如转套7与转臂9连接处传动链的配置，具体如图1所示，转套7与转臂9的轴线垂直，转臂9通过连接座8装配在转套7上，转臂9与转套7均为管套结构，两者连接形成一个类似于三通的结构。连接座8则提供形成三通结构的法兰连接座。

图1中，第一传动轴11的轴线平行于车辆55车架的横向，转臂9则在垂直于第一传动轴11轴线的竖直面内摆动，第一传动轴11的输出端配有锥齿轮10，加以适配的，位于转臂9内的第二传动轴19在图2中的下端则配有与锥齿轮10啮合的锥齿轮。

基于纯机械传动的传动链在连接板总成所在的节点会存在结构设计上的特定结构，在于第三传动轴34与第二传动轴19之间的角度会产生变动，连接板总成用以适配该角度变动条件下的驱动总成在此处的连接。

具体地：参见说明书附图5，图中，第二传动轴19从下侧引入，轴端具有第二传动轴输出齿轮39，在图5的下部还设有一转接主动齿轮轴47，该转接主动齿轮轴47的左端配有与第二传动轴输出齿轮39啮合的第一转接锥齿轮48，右端装配有转接第一直齿轮46。

在图5的上部配有转接从动齿轮轴44，该转接从动齿轮轴44的轴线与转接主动齿轮轴47平行，且该转接从动齿轮轴44的右端装配有与转接第一直齿轮46啮合的转接第二直齿轮45，左端则设有第二转接锥齿轮43，该第二转接锥齿轮43则与第三传动轴34在图7的左端锥齿轮啮合。

第三传动轴34形成大致以图5中的转接从动齿轮轴44为转动轴线的转动，通过两个转接直齿轮的适配，能够在第三传动轴34与第二传动轴19的夹角产生变化的时候仍然能够实现正确的传动。

整体而言，连接板总成形成大致以连接板27为箱体主体的齿轮箱。

应当理解，图7所示的实施例中，适配图11所示的车辆备用驱动装置的收放，对于例如图14所示的实施例中，由于一些机械要素可以省略，例如旋转臂35，连接板总成也可以省略。

此外，对于驱动总成的原动部件，一方面可以直接引自车辆的行驶系，另一方面可以尾气配置独立的动力机，后者需要考虑轮胎总成与车辆55行驶系中轮胎总成的转速匹配问题。

独立动力机或者原动部件的设计，其位置选择一方面可以直接配置给图1中所示的第一传动轴11，另一方面，在用于轮胎总成收放的架体部分都可以用于动力机的安装，只不过是关于软性动力引入的连接，还是硬性动力的引入，如果动力机是电动机，则从车辆55的蓄电池通过线缆连接所述电动机，而如果动力机是液压马达，则在车辆55上配置液压站或者单独的液压泵，液压缸大多是硬管，在一些应用中也可以采用软管，从而对车辆备用驱动装置的活动环节具有比较好的适应性。

在图7所示的结构中，油缸28必然需要引入液压管，而油缸28与轮胎总成的在传动链层次上已经非常近，在油缸28配置液压管的条件下，将作为动力机的液压马达可以直接配置在轮胎总成侧，液压马达的输出轴直接连接轮胎总成的轮轴52，或者通过减速器连接轮轴52。

液压马达的转速与液压管的输送速度正相关，因此，其与车辆行驶系中的轮胎总成的速度匹配也容易实现。

同时，如果采用液压马达直接设置在轮胎总成侧的结构，传动轴系均可以省略，从而可以大幅降低设计难度。尤其是连接板总成，完全可以省略。

动力机还可以配置在例如芯轴基座21这种收放的中间环节上，例如在芯轴基座21的侧面设置动力机，通过直齿轮组用于动力机输出轴与第二传动轴之间的传动。

如图1、图5和图6所示，传动轴间的传动采用锥齿轮传动，用于相邻传动轴间的一对锥齿轮，如图6所示，主动锥齿轮为图6中第三传动轴35下端的锥齿轮，从动锥齿轮为图中所标识的轮轴锥齿轮50，两者在旋转臂35余连接轴套51连接所形成的腔室内，锥齿轮在传动轴端或者轮轴端都是悬空的，如图6中所示的轴承提供的支撑可见，相关锥齿轮悬空于轴承之外。

在优选的实施例中，如图6中，作为从动轴的轮轴52通过辅助轴49在其图中的右端进一步延伸，延伸到所述腔室的壳上，配设一轴承，变轮轴52右端的锥齿轮的悬伸为两端支撑，以提高锥齿轮的支撑能力。

辅助轴49的轴径小于轮轴52，以减少辅助轴49的存在干涉锥齿轮的装配和润滑。

辅助轴49与轮轴52之间的连接优选型面联接，例如在轮轴52的右端面开设方孔，辅助轴49的左端为方轴，两者通过型面形成型锁和。

在一些实施例中，辅助轴49与轮轴52之间采用过盈配合，在轮轴52开设孔，辅助轴49设置轴，轴孔间采用过盈配合。

图5中，辅助轴40也是配置在作为从动轴的转接主动齿轮轴47上，而辅助轴42则装配在作为主动轴的转接从动齿轮轴44上。

图1中，辅助轴5装配在作为主动轴的第一传动轴11上。

辅助轴设置在主动轴还是从动轴主要取决于相关轴悬伸的长度，相对而言，悬伸较长时，其轴端容易产生挠曲，而影响齿轮传动的精度。

关于车辆备用驱动装置动力的引入，图1中，通过第一传动轴11引入，第一传动轴11是一个相对比较长的轴。需要第一传动轴11贯穿的部件还包括图1中所示的行星齿轮减速器14，行星齿轮减速器14的太阳轴是管轴，第一传动轴11从太阳轴的轴向穿过。

行星齿轮减速器14采购成品，其太阳轴不适于再加工，因此，在太阳轴内不适宜设置轴承，可以在图中行星齿轮减速器14的左端设置轴承13，用于第一传动轴11的支撑。

在第一传动轴11的引入端也可以设置独立的轴承座。

行星齿轮减速器14由图中所示的蜗轮蜗杆机构拖动，其中蜗杆16配有独立的蜗杆座17，蜗杆座17可以固定于行星齿轮减速器14的壳体上，也可以固定在图中所示的固定支架1上。蜗轮15则套装在太阳轴上，与太阳轴之间可以采用键连接。

关于车辆备用驱动装置在车辆55上的设置数量，在优选的实施例中均设置为两个，可以使车辆55左右两侧的最大驱动力大致相同。

两个车辆备用驱动装置可以共用一个动力机，或者动力总成，如图9所示，图中，两个车辆备用驱动装置的第一传动轴11同轴线，在车辆55的尾部设置一个具有左右两个输出轴的分动箱，相应与所在侧第一传动轴11连接。