专利名称：可变轴距车辆的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种多用途车辆，尤其是一种可变轴距和可以加装可拆卸车箱的车辆，特别适用于制造一种既可用于农林或工程作业又可用于运输的拖拉机。
直到提出本发明为止，用于运输的车辆一般说来转弯半径大，越野性能差，不便用于农林及工程作业;用于作业的车辆，机动灵活，转弯半径小，车轮附着力强，便于挂接多种农机具或工程作业附件，但由于车长所限其上不能直接装载较长的作业器具，如果用于运输，就必须挂接带有车轮的挂车，没有充分发挥车轮的附着与载荷能力，且使制动系统结构复杂。经检索虽然有的文献(CA1075074、GB1591758)注意到有必要采用一种农业机械用的可伸缩框架，但只是为了改变框架长度，不以改变轴距为目的。
本发明的目的是为了提供一种多用途的车辆，通过改变轴距和安装不同的附件，使其在短轴距时可灵活方便的进行农林或工程作业，长轴距时可加装较大的附件，可以不加挂车或加半挂车用于运输，对于小型车辆也可根据需要变换到适当轴距加装坐位或播种机等，扩大了车辆的使用范围。
本发明所提供的多用途车辆包括发动机、车架、变速及传动系统、行走系统以及他们之间的联接机构。它可以根据需要配置可拆卸的车箱或其它作业附件，以满足不同用途。其特征在于具有一个轴距调节装置。所说车辆本身可以是前轮、后轮、或前后轮均带有驱动力。它可分为不进行调节的固定车轴所在部分和可调车轴所在部分，轴距的改变就是通过两部分相对位置的改变来实现的。它在长轴距时可带有一个载货车箱，这个载货车箱还可利用车架的结构向后翻倾卸货。所说可调车轴是指可沿车身长度方向上通过调节改变位置的车轴，它可以有一个以上，它可以是车辆的前轴，也可以是车辆的后轴。所说预定位置可以有两个以上。所说可调车轴上带有车轮，均可带有轴承、传动装置、制动机构和通用的车辆用弹簧及缓冲装置。
轴距调节装置可使可调车轴在车身长度方向上改变位置并且固定在预定位置，较容易采用的有以下四种不同构造1、由基本车架、可动车架和联接装置所组成。此结构中有一个基本车架和一个可与基本车架联接的可动车架，可动车架上安装有可调车轴，在调节轴距时可采用将其沿基本车架伸缩的方法，在其伸缩到达预定位置后由联接装置所联接，即可获得一个轴距。
2、由车架、联接物和联接装置所组成。在此结构中当可调车轴联接于车架时获得一个短轴距;联接于联接物时可获得一较长的轴距，所说联接物可以是一个加长车架，也可以是车箱或其它装载物。
3、由车架、联接体和联接装置所组成。在此结构中，联接体通常情况下是两端带有联接部位，例如联接孔的使可调车轴与摆动轴保持确定距离的支持件，也可以同时是传动装置的支持件。将其摆动向车身的不同方向或将其一端联接于车架不同部位，即可获得不同轴距。
4、由车架和联接装置所组成。在此结构中车辆有一较长的车架，可调车轴沿车架前后移动然后由联接装置所联接，即可获得不同轴距。
本发明所提供的车辆通过调节可以得到两个以上的轴距，短轴距时可灵活地作业，长轴距时可加装较大的作业器具，又可加装车箱或半挂车用于运输，与目前已有技术相比较，具有较高的功能价格比。应用于单轮或双轮拖拉机可提高作业的稳定性及减轻劳动强度。与四轮拖拉机加挂车的运输系统相比，可省一套轮轴及刹车装置，且不易打滑、结构紧凑。
在附图内也介绍了本发明的几种不同实施例。
图1及图2、图3及图4为二种利用车架的伸缩改变轴距的车辆带有车箱的不完全的侧视图及不带车箱的腑视图。
图5及图6为一种利用可调车轴的重新联接改变轴距的车辆在长轴距和短轴距时不完全的侧视图。图中同时示出了一种利用传动轴在长轴距时向可调车轴传递驱动力的方法。
图7及图8为一种利用联接体调节轴距的车辆带有车箱的不完全的侧视图及不带车箱的腑视图。图中同时示出了一种利用链条向可调车轴传递驱动力的方法。
图9及图10为一种利用可调车轴延一较长车架前后移动改变轴距的车辆带有车箱的不完全的侧视图及不带车箱的腑视图。
图11及图12为二种销轴的结构图。
图1及图2所示车辆，轴距调节装置由基本车架、可动车架和联接装置所组成。基本车架由一个截面呈方形或圆形的空心竖梁1、垂直地焊于竖梁1后方的钢管制成的横轴10和焊于竖梁与横轴交界处的厚钢板制成的二个三角形的加强板2组成。车架前方置有发动机、变速器、转向机构等。二个前轮为驱动轮兼作转向轮，若后轮采用图5、图6所示的方法带有驱动力，也可只作转向轮。前轮轴不在车身长度方向上通过调节改变位置，为固定车轴。可动车架由二根槽钢槽口向内做成的竖梁3及一根焊于竖梁下部的槽钢做成的横梁11所组成，横轴10两端外径刚好可放入竖梁3的槽内并可沿槽滑动，内径刚好可以插入销轴12。竖梁3两端及中部钻有6个联接孔8，下部焊有钢板弹簧支架13，支架上装有钢板弹簧14及钢板销15，可调车轴6就由U型螺栓固定于钢板弹簧上。在可卸下的车箱7底部有两根车箱竖梁16，其上焊有两个带有联接孔的联接板5向下伸出成凸耳状，凸耳间距离正好可卡入可动车架3。当作为联接装置的类似于螺栓的销轴12及槽形螺母4将横轴10，可动车架3，联接板5贯穿联接，而可动车架还可绕横轴10转动，这时车辆就具有一较长轴距。置于车箱前部的挂钩18将车箱前部挂于焊在基本车架上的园柱形凸起19，若要如箭头所示方向使车箱绕销轴12转动一个角度向后翻倾卸货，可打开挂钩18，再由人力或由通用的类似于千斤顶的液压顶升装置(图上未画出)向上抬起车箱前端。当要变换成短轴距时，首先抽出销轴12，脱开挂钩18，取下车箱7，由人力一边保持平衡一边将可动车架向前方推动，当推至图中虚线所示位置时，再将销轴12穿过可动车架后部的联接孔联接横轴10。若防止后部轻载时横轴10向上绕起，可采用一个将较粗一端焊于竖梁下部，较细的一端向后方伸出的实心柱销36，当可动车架推至前方时，实心柱销较细的一端就正好插入位于横梁11中部的孔37内。也可采用其它方法，例如用一罗栓或U型罗栓将横梁11固定于竖梁1上。图中虚线示出了可动车架、可调车轴6及车轮9在短轴距时所在位置，也可将销轴插入可动车架中部的孔联接基本车架与可动车架以获得一个中等轴距。
实施中具体结构可作一些改变，如空心竖梁1可采用槽钢或钢管制成双梁形式，且可向后方延长。横轴10的中部也可用矩形或槽形截面的型材所代替。前轮若采用单轮结构，就可制成三轮车辆。
图3及图4所示车辆，轴距调节装置由基本车架、可动车架和联接装置所组成。基本车架由二根槽钢管制成的槽口相对的竖梁1、垂直地焊于竖梁1之间的槽钢或钢管制成的横梁10构成。基本车架前方置有发动机、变速器、转向机构等。二个前轮为驱动轮兼做转向轮，如果采用图5及图6所示结构，将后轮做为驱动轮，则前轮也可仅作转向轮。可动车架由二根槽钢槽口向外做成的竖梁3及由二根槽钢槽口向下焊接于二根竖梁下部的横梁11构成。实施时也可不要靠前方的一根横梁。这样便于可动车架相对基本车架转动一个角度用于翻倾卸货。两根竖梁3之间的距离刚好可使基本车架竖梁1放入其间并可在其间滑动。每根竖梁1上钻有4个等距的联接孔8。每根竖梁3上也钻有两个相同孔距和大小的联接孔，下部焊有钢板弹簧支架13，支架上装有钢板弹簧14及钢板销15，可调车轴6就由U型螺栓固定于钢板弹簧上。基本车架与可动车架由作为联接装置的销轴12贯穿且由垫圈4及开口销联接，这时如图所示，车辆有一较短轴距。当要将车辆变换成较长轴距时，首先取下销轴12，由人力将可动车架向后方拖动，也可采用拉住可动车架，将车辆前部向前开动的方法，到达预定位置后，再将销轴12穿入相应的联接孔内，套上垫圈4，在销轴端部穿上开口销，联接基本车架与可动车架。销轴除可使用如图所示的通用的销轴外，还可采用其它实施例中所述的形式，其时有些与销轴相连的零部件要改成可以与销轴相连的构造。图中虚线示出了车辆在长轴距时可动车架与车轮9的位置。调节轴距时也可将可动车架从基本车架后部抽出，调转方向180°后再联接。车箱7可用通用的联接方法联接，如采用罗栓将车箱竖梁16联接于基本车架或可动车架，也可采用类似其它实施例的方法。若是载重较大的双后轴车辆，可将可动车架3延长一倍，再另加上如图所示同样的一副钢板弹簧、车轴、车轮等，也可采用其它通用的双后轴的构造。
图5及图6所示车辆，轴距调节装置由车架、联接物和联接装置所组成。车架具有两根截面呈槽形的竖梁1，两根竖梁槽口相对，其间由横梁、发动机及变速箱等所联接并隔开约半个轮距的距离，后部带有联接孔28。作为联接物的车箱7下部焊有二根截面同样呈槽形的车箱竖梁16，二根竖梁槽口相对且其间距离与车架竖梁之间距离相等。在车箱竖梁前端焊有两块矩形的由钢板制成的连接板5，每块联接板下部都钻有二个与联接孔28同样孔距和大小的联接孔用以穿入作为联接装置的类似于螺栓的销轴12。其具体结构形式可参照图2中标号12所示。若采用图11所示的销轴，就能使联接更为方便。如图5所示当销轴同时贯穿连接板5和车架后方的联接孔28，将车架与车箱联接成一个整体且可调车轴6安装于车箱下部时，车辆就具有一个较长的轴距。车箱竖梁下部焊有两个钢板弹簧座13，每个钢板弹簧14的中部都由两个U型螺栓46紧固一个开口向下的U形卡口31，用于从上方卡住截面呈方形的或园形的可调车轴6的桥壳30，在桥壳上靠每个卡口内侧都有一个凸起的台阶，目的是不使车轴左右滑动。由变速箱传出的动力经由万向节32、传动轴31、后桥壳30内的差速器、半轴等传入后轮9。
当要将车辆变换成短轴距时，首先取下销轴12，由人力将车箱7连同后轮一起向后方移走，同时取下传动轴31，然后抬起车箱，从下部取出可调车轴6，再将可调车轴沿车架下部向前推动，直至变速箱的输出端与减速器输入端相连。最后将可调车轴用U型螺栓49、螺母48紧固在二个由矩形的厚钢板制成、焊于车架竖梁底部并向车架两旁伸出的U型罗栓座47上。此例中传动轴两端有两副相同的万向节32，每副万向节都是轴向可分的，当传动轴通过万向节脱开取下后，变速箱输出端与减速器输入端就通过其各自剩下的半个万向节在短轴距时轴向穿入相联，也可采用将传动轴连同一副万向节取走，这样就剩下一副万向节和一个带花键的轴端，在短轴距时就可将它们直接联接。图中51为一可收支架，它可按箭头所示方向绕轴53转到虚线位置。在孔52或54内插入一个轴销，就可固定住垂直与水平两个不同位置。使用可收支架的目的是为了调节轴距时较方便地支撑住车辆的较重部位。这种可收支架可用在图1至图10所示任何一种车辆中。图6为图5所示的车辆在短轴距时的侧视图，此时车箱7及传动轴31都已取下。加装犁铧34是为说明车辆短轴距时的用途。45为通用的液力农具提升器。
在实施中，车架和车箱及联接装置的构造可有所不同，目的是能方便地将车箱和可调车轴装于车架和从车架上取下。例如车箱竖梁16可以槽口向外且宽度可大于车架宽度，联接装置也可采用与地面垂直地穿入螺栓使车箱与车架联接。将可调车轴联接于车架也可采用其它通用的联接方法。作为联接物的车箱7可以换成其它装载物，例如油罐、一个加长的车架等。在实际使用中向可调车轴传递驱动力，还可变换成其它方法1、传动轴采用伸缩套筒结构，长短轴距时传动轴相应地伸长或缩短，内外套筒间可采用键配合，以便传递扭矩。2、变速箱采用两个输出端，一个是短的由变速器直接伸出的输出端，另一个是长的带有向后延伸的传动轴的输出端，将驱动桥的输入端在长、短轴距时联于不同的输出端即可传递扭矩。这种传动方法的特点可使车辆在长、短轴距时具有不同的速度范围。此例所述用驱动轴传递动力的方法也可用在图1至图10任何一种车辆中。
图7及图8所示车辆，轴距调节装置由车架、联接体和联接装置所组成。车架由一个截面呈矩形的空心竖梁1、垂直地焊于竖梁1后方的钢管制成的类似于轴壳的横轴10和两个焊于竖梁和横轴之间的由钢板制成的两个加强板2所组成。车架前方置有发动机、变速器、转向机构等。两个前轮做转向轮也可带有驱动力。竖梁1内装有通用的传动装置和差速装置用以驱动两个半轴20，半轴可在横轴10内转动，带动小链轮21、链条22、大链轮24、驱动两个后轮9，其中大链轮装在轮毂上与车轮一起旋转。若采用齿轮传动，就要将小链轮21、大链轮24换成齿轮，再根据需要在它们之间加装介轮。联接体19是二个截面呈矩形实心或空心钢制件，两端各制有一孔，分别套在可调车轴6及横轴10的靠外边位置，连接体可绕横轴10摆动，这时横轴就兼做联接车架与联接体的联接装置。联接体套上可调车轴6之后，可用二个轴用弹性挡圈25将其挡住，也可采用其它通用的轴向限位方法。如果在横轴10外端套上两个轴用弹性挡圈40，就可更好地防止联接体向两边张开。在实际应用中，车架竖梁1也可采用槽钢或钢管制成双梁形式，且可向后方延长，联接体可做成较大的壳体将传动装置如链轮、齿轮组等装在其内，也可采用中部是圆形截面或是槽形截面的钢制件。如果后轴采用带有差速器的桥壳结构，就可采用如图5、图6所示传动方法。车箱也可采用其它实施例中的联接形式。联接装置也可不用横轴而用置于车架上的其它转轴。例如用一螺栓将联接体前端的孔联在车架上。还可以利用将联接体前端的孔联在车架上的前后不同部位的方法来改变轴距，这种情况下车架可采用较宽的双梁结构或增加一个横轴10。车箱7下部的竖梁16上焊有二个带有台阶的螺栓27，当其穿入加强板2上的孔28中时，车箱可紧紧地联接于车架上。在车箱的底部还装有两个内部带有圆柱形弹簧的减震装置14，减震装置一端支住可调车轴6。也可使用通用的弹簧钢板减震装置，这时弹簧钢板两端就可支在焊接于车箱底部的竖梁16上的支架上，中部支于车轴上。行驶时联接体可绕横轴10上下摆动以减轻震动。
当要变换成短轴距时，首先松开螺栓27，取下车箱7，将可调车轴5摆动向车架竖梁1的底部。在后部载有作业器具时，车架竖梁1就压在可调车轴上。若防止后部轻载时横轴10向上挠起，可用一或两个U型螺栓将可调车轴紧固于车架上。图中虚线示出了可调车轴6，车轮9在短轴矩时所在位置。
图9及图10所示车辆，轴距调节装置由车架和联接装置所组成。在这种结构中有一较长的车架，它是由槽口向内或向外隔开约半个轮距的两根槽钢做成的竖梁1及其间焊有的由槽钢组成的横梁11所组成。每根竖梁下部钻有6个联接孔8，由二个作为联接装置的U形螺栓49穿入与轴距相对应的联接孔，拧紧螺母48将可调车轴6从车架下部紧固于车架。改变U形螺栓联接于车架的不同位置也就改变了轴距。也可以在竖梁下部焊上如图5中标号47所示的由矩形的钢板制成的U型螺栓座，用来固定U形螺栓。当需将车辆变换成短轴距时，松开螺母48，取下U形螺栓49，由人力将可调车轴向前推动，当到达预定位置后再从可调车轴下部穿入U形螺栓并拧紧螺母48。将车箱固定于车架除可使用通用的固定方法外，还可采用其它实施例的车箱固定方法。实施中车架也可采用钢管制成。将可调车轴固定于车架也可采用其它实施例的车轴固定方法。图中虚线示出了车辆在短轴距和长轴距时，可调车轴6和车轮9所在位置。
如果将各实施例的车辆变形为向图面的右方开动为向前开动，即可制成可调车轴是前轴的车辆。
图11为一种销轴的结构图，圆柱形的销轴12内部的圆孔内装有一个具有尖状头部的圆柱体64，其与拉杆62连为一体且由弹簧63顶住。销轴一端的径向钻有二个以上的孔，孔内置有钢珠66，孔口部稍加铆紧，以使钢珠不致掉出来，使用时向右拉动拉杆62，钢珠66就可向内缩回。将销轴12插入车箱底部竖梁16上的连接板5、可动车架的竖梁3及基本车架后部的横轴10，就将三者联接在一起。使用时只有拉动拉杆才可将销轴拨出。此种结构的销轴特别适用于图1及图2所示的车辆。也可配合一个带有环形槽67的联接件用于图1至图10所示的任何一种车辆。整体结构可参考图1、图2，将原销轴12抽出后，可由车辆两旁各插入一个本图所示销轴。此图相当于图1、图2所示车辆更换了销轴后从前方看去的局部剖视图。
另一种销轴的结构参见图12，圆柱形的销轴12焊于车箱7下部的竖梁16上，可动车架竖梁3上钻有垂直的孔8，当将车箱上的销轴插入孔8后，用螺母4锁紧，车箱就连接于可动车架并将基本车架上的横轴10挡在可动车架前端。此种结构的销轴特别适合用于图1及图2所示车辆。此图相当于图1所示车辆更换了销轴的侧视图的局部视图。
在实际使用中销轴还可采用多种其它形式，目的是起到联接和定位作用，例如将图2所示销轴12较细一头车有环槽，就可使用一个由车架上伸出的挡铁卡在环槽内，或在环槽内装上一个钢丝做的卡簧，将其在轴向限位。
权利要求
1.一种包括发动机、车架、变速及传动系统、行走系统以及它们之间的联接机构的可变轴距车辆，其特征在于具有一个可使可调车轴在车身长度方向上改变位置并且固定在预定位置的轴距调节装置。
2.如权利要求1所述可变轴距车辆，其特征在于轴距调节装置由基本车架、可动车架和联接装置所组成。可动车架延基本车架伸缩，到达预定位置后由联接装置所联接，车辆即可获得不同轴距。
3.如权利要求1所述可变轴距车辆，其特征在于轴距调节装置由车架、联接物和联接装置所组成。当将可调车轴联接于一个联接在车架上的联接物时，车辆获得一个长轴距;当将可调车轴联接于车架时，车辆获得一个短轴距。
4.如权利要求1所述可变轴距车辆，其特征在于轴距调节装置由车架、联接体和联接装置所组成。联接体一端联接有可调车轴，当将联接体摆动向车身的不同方向，或将其另一端联接于车架的不同部位，车辆即可获得不同轴距。
5.如权利要求1所述可变轴距车辆，其特征在于轴距调节装置由车架和联接装置所组成。将可调车轴联接于车架的不同部位，车辆即可获得不同轴距。
6.如权利要求2或3所述可变轴距车辆，其特征在于联接装置由销轴所组成。
7.如权利要求1～5中任何一项所述可变轴距车辆，其特征在于有一个向可调车轴传递驱动力的传动装置。
8.如权利要求1～5中任何一项所述可变轴距车辆，其特征在于有一个可卸下的车箱。
全文摘要
本发明提供了一种可以加装可拆卸车箱及其它作业器具的可变轴距车辆，其主要特点是轴距可以根据不同需要进行改变，从而克服了运输用车辆转弯半径大，越野性能差，作业用车辆由于车长所限，不能直接装载较长的作业器具的缺点。采用本技术能够制造出可以进行农林及工程作业的越野汽车和可以不加挂车用于运输的拖拉机。
文档编号B60R99/00GK1031352SQ87105629
公开日1989年3月1日 申请日期1987年8月15日 优先权日1987年8月15日
发明者朱增年 申请人:朱增年