专利名称：用于构造不同种类的车辆的模块和成套工具以及由这种成套工具构造的车辆的制作方法
背景技术：
具有高度可变特征的许多不同型式的车辆用于陆地以及水面上的水陆运输。这些车辆可按照不同的观点进行分类。在硬地例如裸露的地面上，有轮载运车或货车是主要的运输工具。这些车辆可以人工驱动(即采用人力)或电机驱动(即自驱动)。不论推进装置如何，这种车辆可通过拉动(如脚踏载运车、手拉小车、拖车等)或通过推动(如手推车、婴儿车等)进行移动。此外，有轮车辆(即带有车轮的车辆)可按照车轮的数目分类；更确切地说，可将其分成独轮和多轮车辆，其中，后者采用两个、三个或四个车轮。另外，某些有轮车辆可以这样操纵，即其中一个或多个车轮可以相对于其他车轮转向或转动，而其他型式的车辆则只能被动地向前移动，其自身没有操纵或转向能力。其他车辆需要在雪和/或冰覆盖的表面上驱动，并因此装备有除了车轮之外的运行部件(与表面接触的车辆的一个或多个部件)；例如，该运行部件为滑板、雪橇或类似物。另一些车辆需要在水上驱动，并因此装备有运行部件，例如船壳、浮筒/浮船(pontoon)、浮力滑板等。可将如气垫船、滑水器或类似物加入这些车辆中，其可在骑在气垫上的同时在陆面以及水面上行进；即，其在行进过程中没有与表面进行直接物理接触的运行部件。
至少存在与这些车辆的可以想象的应用领域一样多的实际车辆型式。用于输送人和/或货物的车辆不仅用于运输目的，而且用于消遣娱乐目的，即各种其他形式的娱乐活动。然而，根据传统技术制造的车辆的共同特征是，特定的车辆被赋予一定的功能设计，该功能设计被一劳永逸地确定。例如，脚踏载运车过去以及始终用于脚踏车的载运车，即使这种载运车在异常情况下或多或少地用于不必连接到脚踏车上的非常规应用中。这种技术的结果和缺点是，同一个自然人或法人被迫配备有多个不同车辆，以满足在生活或组织中所出现的各种需要。选自于可能发生的实际例子的范围中的一个示例将考虑一个人的以下情况，即其在暑假中想做长距离骑车和划独木舟运动。这个人便处于这种情况，即，其需要购买脚踏载运车以及用于在不同水道之间搬运他的独木舟的特殊两轮车辆。如果这个人在冬天也对雪上汽车(或机动雪橇)驾驶感兴趣，则需要一个完全不同的辅助车辆，即机动雪橇。
为了弥补经济、实践以及与每次运输需要特殊车辆的必要性相关的其他缺点，近来已经研制出了多功能车辆；更确切地说，车辆可以这种方式转换，即，同一个车辆能够以基本上不同的方式使用。因此，通过美国专利US 5,176,395可知一种四轮车辆，其主要在婴儿车和脚踏拖车之间转换。在该车辆被用作婴儿车时，该车辆包括三个车轮，即前轮、中心轮和两个后轮。为了向前推动婴儿车，一个U形、向后延伸的把手安装到拖车的框架上。在婴儿车需要转换为脚踏拖车时，将前轮以及向后延伸的把手拆卸下来。之后，一类似车把的叉件连接到框架的前部，以容许连接到一脚踏车上。此外，通过增加一个雪橇底部，该车辆可以转换为第三种结构，其容许该车辆由滑雪者或狗拖动。
此外，通过美国专利申请US 2003/0062707A1可知一种拖车，其除了连接轴之外，还包括两个可折叠的车轮单元，其一方面处于打开位置，从而形成拖车轮，另一方面在折叠位置时可减小拖车的体积，从而便于存储和运输。换句话说，该车辆通常可在活动的使用状态和不活动的非使用状态之间转换。
最后，在德国专利申请DE 29701874U1中描述了一种车辆，其可在几种不同状态之间进行转换，例如从适于钩挂到拉动车辆上的拖车结构转换到人工驱动结构，其中，该人工驱动结构形成推车(手推车)、粮袋运输车、行李搬运车或类似物。这种车辆在不同状态之间转换的可能性的基础是，将弹性管夹具与可调节型材结合使用。
上述这些早期已知的多功能车辆所显示的共同特征是，其始终在其不同转换状态下使用同一个基本框架，且该转换通过改变车轮的数目和/或车轮相对于框架的位置来完成。这些已知车辆的共同特征还在于，其主要是带车轮的。在任何情况下，其在任何结构中均不能在水上驱动。由于上述以及其他原因，车辆的适应性或灵活性相对于不同应用领域受到相当大的限制。
发明内容
本发明旨在消除上述与先前已知车辆相关的不方便性，并旨在提供用于构造相对于可能的应用领域具有显著提高的适应性的车辆的必要条件(或先决条件)。在第一个方面，本发明因此旨在提供一种用于构造完全不同种类的车辆的组装或组合成套工具。该成套工具的主要目的是，从简单而廉价的元件出发，其应该能够通过设计和结构上的几乎无穷种变化来构造车辆，并且该变化不仅与车轮的数目及其位置有关，而且与必要的车辆框架有关；所有这些的最终目的是迅速且简单地为用户创造必要条件，且在任何地方可以装配能够实现不可预料的需求的车辆。从一些假想例子中选出的一个实际示例将考虑在划独木舟者想要离开水并将他/她的独木舟从海滩上搬运到停在一定距离外的脚踏车上时的情况。包装在独木舟内的成套工具容许划独木舟者装配一独木舟货车；即，在使用者拉动独木舟并同时步行到与沙滩相距一定距离的车辆处时，所述独木舟货车是承载独木舟的多轮车辆，于是，该车辆通过一些简单的操作被转换成脚踏拖车，以用于通过该脚踏拖车进一步输送独木舟。
根据本发明，该主要目的通过由独立权利要求10中所述的特定特征所限定出的创造性成套工具实现。在从属权利要求11-14中还对根据本发明的成套工具的有利实施例进行了描述。
在本发明的另一个方面，还涉及一种包括在根据本发明的成套工具中的模块。在所需的车辆为有轮车辆的情况下，所述模块由车轮模块组成，但是所述模块也可包括除了车轮之外的运行部件，例如滑板、浮筒或类似物。从独立权利要求1中可明显看出该模块的特定特征。在从属权利要求2-9中还对根据本发明的该模块的有利实施例进行了描述。
在第三个方面，本发明还涉及一种由此构造的车辆。可从权利要求15中明显看出这种车辆的特定特征。
本发明基于采用与多个连接部件结合的多个模块，其目的在于将不同模块相互连接起来。每个模块应包括万能或通用托架(carrier)，该托架反过来包含用于连接例如车轮或其他运行部件例如滑板或类似物的装置，所述托架包括多个插座(socket)，连接部件可连接在该插座中。连接部件可具有不同的结构，但是主要是长而窄的结构，并且实际上可由细长管或中空型材组成。在优选实施例中，成套工具的基本元件、即通用托架由数个插座制成，其中的一些插座相互之间成一定角度地设置，特别是相互之间成直角地设置。这样，例如可通过以下方式简单地构建四轮车辆，即利用一个或多个横向连接部件来连接两个模块，以形成一对车轮，且该对车轮反过来可利用纵向连接部件连接到类似的一对车轮上。从本发明的不同实施例的以下详细描述中可以明显看出，该创造性的模块容许其自身被用来构造从简单的单轮车辆到复杂的多轮车辆的几乎无穷数目的车辆。
这里需要指出，本发明通过其普遍性或通用性产生了特定术语方面的困难。在许多转换情况下，根据本发明的模块的托架(临时或稳定地)装备有车轮，以容许构造有轮车辆。在这种情况下，模块可因此被认为是车轮模块。然而，在其他应用中，模块的托架可(临时或稳定地)装备有除了车轮之外的其他运行部件。在之前描述的这种运行部件的示例是滑板和浮筒。因此，术语“运行部件”应被理解为是任何型式的元件，其能够与支承面(坚硬地面或水面)接触并沿着该支承面运行，且同时支撑该模块的托架。
现在参考附图图1是由根据本发明的成套工具构造的货车的透视图；图2是示出包括在成套工具中的车轮模块以及包括在成套工具中的多个连接部件的一部分的放大分解透视图；图3是示出模块的托架的类似分解视图，其中没有附属车轮；图4是模块的一可替换实施例的透视图；图5是模块的第三可替换实施例的透视图；图6是模块的第四可替换实施例的透视图；图7是模块的又一可替换实施例中的托架的透视图；图8是带有不同于车轮的运行部件、即浮筒的模块的简单侧视图；图9是带有作为运行部件的滑板的模块的侧视图；以及图10-18是示出多个车辆的透视图，这些车辆由根据本发明的成套工具构造；图10和11示出了独轮车辆，图12-14示出了两轮车辆，图15和16示出了四轮车辆，图17和18示出了三轮车辆。
具体实施例方式
在图1中示出了车辆的一个示例，该车辆由包括在根据本发明的成套工具中的多个元件构造，该成套工具在图2和3中概略示出。在图1中，标号1总体上表示已装配车辆，其在该示例中由四轮车辆组成，更确切地说，由带有两对纵向隔开的车轮的四轮车辆组成，该车轮相互刚性地连接在一起。主要地，该车辆包括承载车轮的框架，其中任意上部结构2均可安装在该框架上；例如，货车底板。图2和3所示的成套工具包括两种主要元件，即整体上被标记为标号3的模块、在这种情况下为车轮模块或车轮单元以及多个连接部件4。另外，还包括多个锁定部件5。分离的车轮模块反过来由两个部件组成，即托架(承载件)6和至少一个车轮7。
在确切地根据图2和3的实施例中，托架6由两个相互分离的侧面构件8和一个顶部构件9构成。另外，侧面构件可以经由相对的山墙形构件10(在图中仅可看到一个)相互连接起来。实践中，托架可有利地通过冲压并弯曲金属板制成，该金属板在弯曲状态下例如通过焊接进行连接而形成刚硬并静态稳定的结构。另外，侧面构件可通过模压或其他方法设有加强件11。
所示出的车轮模块的显著特征是，其托架6包括多个可以插入连接部件4的插座(或插口)。在实际的示例中，该托架6包括三个插座，即一个纵向插座12和两个横向插座13。两个插座13彼此平行并相对于纵向插座12成一定角度、更确切地说成直角地延伸。在最简单的实施例中，特定的插座可由侧面构件8或者山墙形构件10中的简单小孔组成，但是实践中采用管接头或者中空型材，其例如通过焊接在每一端固定到侧面构件或山墙形构件上。因此，单一横向插座13(参见图3)由短的中空型材组成，其两个相对端固定到侧面构件8上。有利地是，中空型材的每个相对端是敞开的，这样，连接部件4可从插座的任一侧插入，并可相对于插座朝向任意方向放置。以类似方式，插座12由中空型材组成，其固定到托架的相对山墙形构件10上，但比用作横向插座的中空型材长。
从图3中可以明显看出，插座12和13分别置于不同的平面中。因此，在该示例中，各环形插座13所处的平面位于纵向插座12所处平面的正上方。最适宜的是，纵向插座12居中设置，即，设置在托架的两个侧面构件8之间的中途处。在纵向插座和一个横向插座的几何交叉点处，设置一个垂直通孔14，锁定部件5可插入该通孔14中。该锁定部件5在实践中可由销、栓、螺钉等组成。
分离的连接部件4例如由正方形型材组成，该型材带有与插座的内部横截面相应的外部横截面。以这种方式，中空型材4以相当紧密或紧配合的方式插入插座内，同时在它们之间获得抗扭连接。在单一中空型材4中形成至少一个孔15，以用来接收锁定部件5。在所示出的优选实施例中，每个中空型材4包括一系列轴向分离开的孔，所述孔适宜地等距离设置。通过选择系列中的特定孔，特定的中空型材4可以固定在与插座相应的不同位置处。如与每个环形插座13相关的图2和3所示，在托架的箱形顶部构件9中具有检查孔16。每一个这种开口具有这样的优点，即其可用盖(未示出)关闭，例如，所述盖为卡扣盖，以用于遮盖托架的内部。
在横向连接部件4和纵向连接部件4分别同时插入相应的插座12和13中以及孔15与孔14对齐的情况下，锁定部件5可穿过所有孔插入，并由此相对于托架将往复移动的连接部件锁定。
此外，该示例中的托架包括用于连接车轮7的装置。在该示例中，这种装置在每个侧面构件8中由狭槽形凹口17组成，所述凹口17在侧面构件的边缘部分处向外敞开。更确切地说，凹口17呈长方形并向下敞开。与凹口17相关地形成一沉孔18，例如用于垫圈19的圆形沉孔，其中，该垫圈19具有通孔20。在垫圈放置在沉孔18中时，垫圈不可沿垂直方向相对于侧面构件8运动。螺母21与垫圈一起使用，该螺母21被拧紧到车轮的轴端22上，该轴端22带有外螺纹并穿过孔20延伸。
从以上描述中可以明显看出，在这种情况下，车轮7被可脱离地连接到托架上。更确切地说，通过拧下螺母21并将垫圈19从沉孔18中取出，可以将车轮从托架中卸下。以这种方式，轴端22可从凹口17中卸下。
在本文中，应该指出，在根据图2和3的示例中，车轮7形成与表面接触的元件，且其能够使所述模块沿着所述表面运行。然而，如前所述，模块可以配备有其他任意运行部件，其中的两种运行部件在图8和9中示出。因此，在图8中示出一个模块，其中托架6上连接一个由浮筒7组成的运行部件。通过用浮筒(或者其他壳体或船体)来替代车轮，根据本发明的成套工具容许构造水上船舶或车辆。
图9中示出了带有用作运行部件的滑板7的模块。该滑板经由接头23连接到支架24上，所述支架24反过来通过三个紧固部件25(即销或螺栓)刚性连接到托架6上(在该示例中)，其中所述紧固部件25可应用于托架的其中一个侧面构件的相应的多个孔26中(参见图2和3)。
现在再次参考图2和3，从该图中可以明显看出，附加孔27设在侧面构件8上，更确切地说靠近托架的顶部构件9设置。在这些孔27中可插入带有外螺纹的两个螺栓28，该外螺纹与螺母29啮合，所述螺母29可向下抵靠紧固部件30固紧，其中在该示例中，该紧固部件具有长窄形板的形状，其设有用于螺栓的孔。隔离套管31可置于紧固部件30和螺栓头部之间，以避免托架的侧面构件在上紧螺栓时发生变形。各种元件可固定在紧固部件30和托架的一侧之间，例如将该元件夹紧在紧固部件30和托架的侧面构件之间。也可以利用所述装置以其他方式进行固定；例如，分别按照图10和11所示方式进行固定。在这些示例中，螺栓28穿过鞍形板32中的通孔插入，其中该鞍形板32具有U形横截面。
现在参考图4，其示出了根据本发明的模块的托架的可替换实施例。在该示例中，缺少任何形式的箱形壳体。相反，托架由多个中空型材组成，这些中空型材相互刚性连接，例如，通过焊接连接，且其中的一些中空型材用作插座。更确切地说，所示出的托架包括两个上部、纵向中空型材12以及两个横向中空型材13，其中，该纵向中空型材12用作两个纵向插座，以与连接部件(未示出)相互作用，该横向中空型材13相对于中空型材12以直角延伸，并且具有接收横向设置的连接部件的功能。也由中空型材制成的倾斜的腿33从中空型材12的相对侧向下倾斜地延伸。所述腿经由底部构件34相互成对捆束在一起；例如，所述底部构件34为三角形板，其中设有U形凹口17和沉孔18。位于侧面的成对的腿33还经由加强横向构件35相互连接。
在图5中示出了如何利用呈箱形梁36的形状的顶部构件设计车轮模块的托架6，其中，该箱形梁36中安装有螺旋机构；例如，该螺旋机构为内六角螺钉37，当沿一个方向或另一个方向旋转该内六角螺钉37时，可以促使多个锁定部件移入或移出长而窄的狭槽39，其中，所述锁定部件具有带形卡爪38的形状，所述长而窄的狭槽39位于箱形梁的侧面。通过收紧这些卡爪38，其他物体如不同型式的附件(未示出)和/或连接部件可通过夹紧力而应用并固定到箱形梁上。
图6中示出了车轮模块的另一可替换托架。这种变型与图4所示的设计的不同之处主要在于，插座12、13由具有圆形横截面的桶、而不是具有正方形或六角形横截面的中空型材形成。在这种情况下，甚至相应的连接部件假设也由具有圆形横截面的管组成，其插入并连接到插座12、13中。通过连接部件和插座(如通过使用孔14中的锁定部件)之间的抗扭连接，或者通过容许连接部件和插座(即，连接部件和插座之间的轴向移动以适当的方式被抑制，同时容许相互旋转运动)的相对转动，可以完成类似的连接。
最后，图7中示出了如何利用至少一个且适宜地为两个的把手来设计托架6以及尤其是其顶部构件36，其中，负载可加载到该把手上(与图12相比)。
从前述描述中可以清楚地看出，所述成套工具能够以万能方式用于最多可变型式的车辆的构造/组装，其中，该成套工具一方面包括作为主要元件的模块(其包括运行部件)，另一方面包括多个连接部件。不可能给出能够制造的所有可能型式的车辆的详尽说明，因为其仅仅是使用者的幻想，其受制于需要构造什么样的车辆。然而，为了进一步具体化本发明所能提供的可能性，下面提出了实践中的一些不同车辆的可能实施例的简要描述。
图10中示出了一独轮车辆(单轮脚踏车)，除了根据图2和3的车轮模块之外，其还包括位于一柱体上的鞍件，其中，所述鞍件通过之前描述的鞍形板32固定到车轮模块的托架上。另外，车轮轴已经装备有循环踏板。
图11中示出了另一种独轮车辆，即独轮手推车，其类似于图10所示的独轮脚踏车，包括如前所述的车轮模块3。
图12示出了一呈独木舟货车形状的两轮车辆。在这种情况下，货车由两轮模块组成，其通过横向连接部件4相互刚性连接，该横向连接部件4的长度决定了车辆的宽度。通过利用穿过如图7所示型式的把手40的带，且将所述带穿过位于两个车轮模块之间的独木舟周围，独木舟可被吊起，并在连接部件下运载。
图13中示出了另一种两轮车辆，其呈用于输送带有抽屉的基座(例如工具箱)的拖车的形状。在该示例中，利用基座并通过利用图3所示型式的紧固部件28、30将两轮模块3连接在一起；除此之外，适于该任务的拖车栓钩(例如U形辕)也可应用于托架6的纵向插座12中。
图14中示出了又一种两轮车辆，其呈货车、例如婴儿车的形状。该货车装备有栓钩，该栓钩容许连接到拉动车辆、例如自行车上，或者也可用于通过推动或拉动来人工移动货车。
图15中示出了一四轮车辆，其由两个车厢(或转向架)组成，每个车厢由两个车轮模块以及一负载承载部件、例如设在它们之间的箱体组成。该两个车厢通过图16所示的连接装置连接，其中，该连接装置由两个经由一接头手动连接的V形连接部件形成。所述接头容许车厢之间的侧向或横向转动。至少一个车厢可装备有拖车栓钩，以用于连接到适当的拉动车辆上。
图17中示出了一三轮运输车，其具有带有三个刚性连接的车轮模块的框架。利用这种车辆可以输送任意物体，例如舷外马达。
甚至图18中所示的车辆也具有三个车轮。然而，在该示例中，三个车轮中的一个车轮可相对于另外两个车轮转向或转动，从而产生一可操纵车辆。
本发明的可行性变型如上所述，本发明决不仅仅局限于上述以及附图中示出的实施例。因此，在下述权利要求书的范围内，包括在成套工具中的模块以及连接部件可以作出最大程度的变化。作为示例，连接部件可作为可伸缩的实施例制造，即，其包括两个或多个管或中空型材，其可以彼此相对地进行伸缩位移并可相互固定。以这种方式，同一个连接部件的长度可以变化。本发明的基础主要且唯一地在于包含在成套工具中的模块包括插座，其与所述模块所装备的运行部件的型式无关，其中，相互作用的连接部件容许被可脱离地应用在插座中。
权利要求
1.一种用于构造不同种类的车辆(1)的模块，其包括托架(6)，该托架(6)包括用于连接运行部件(7)的装置(17)，该运行部件(7)例如为车轮、滑板、浮筒或类似物，并且该托架包括用于将连接部件连接在其中的数个插座(12，13)，其特征在于，所述插座(12，13)相互之间成一定角度地设置。
2.如权利要求1所述的模块，其特征在于，该插座之间的角度为直角。
3.如前述任一权利要求所述的模块，其特征在于，该托架包括数个相互平行设置的插座。
4.如前述任一权利要求所述的模块，其特征在于，单个插座(12，13)完全穿过该托架(6)在两个相对的敞开端之间延伸。
5.如前述任一权利要求所述的模块，其特征在于，该托架(6)包括顶部构件(9)以及至少一个侧面构件(8)，其中该插座(12，13)邻近该顶部构件(9)设置，该侧面构件(8)包括所述连接装置(17)。
6.如权利要求5所述的模块，其特征在于，该连接装置由该侧面构件(8)中的向外敞开的凹口(17)形成。
7.如权利要求6所述的模块，其特征在于，在该侧面构件(8)中并与该凹口(17)相关地形成有沉孔(18)，该沉孔(18)比该凹口宽，并具有形成用于一垫圈(19)的座的作用，其中该垫圈(19)设有孔(20)，且该垫圈可应用于属于该运行部件的紧固部件(22)上。
8.如权利要求7所述的模块，其特征在于，该运行部件的紧固部件由轴颈(22)形成，该轴颈(22)具有外螺纹，并被布置成与一螺母(21)相互作用，该螺母(21)可抵靠该垫圈(19)被固紧。
9.如前述权利要求5-8中任一项所述的模块，其特征在于，该托架(8)的侧面构件具有多个分离的孔(26)，该多个分离的孔(26)与设置在该运行部件(7)上的相应的多个销相互作用，以在该运行部件和该托架之间建立刚性连接。
10.一种用于构造不同种类的车辆的成套工具，其特征在于，所述成套工具包括多个根据权利要求1-9中任一项所述的模块(3)以及多个连接部件(4)，该连接部件(4)可插入该模块的插座(12，13)中。
11.如权利要求10所述的成套工具，其特征在于，该分离的连接部件(4)具有长而窄的形状，并包括可彼此相对地进行伸缩位移的数个部分。
12.如权利要求10或11所述的成套工具，其特征在于，该分离的连接部件包括一个或多个孔(15)，以与锁定部件(5)相互作用。
13.如权利要求10-12中任一项所述的成套工具，其特征在于，设置同一个锁定部件(5)，以将两个交叉的连接部件(4)彼此相对并相对于该托架(6)共同锁定。
14.如权利要求10-11中任一项所述的成套工具，其特征在于，该托架(6)包括多个锁定部件(38)，该多个锁定部件(38)被设置成通过夹紧作用将其他物体相对于该托架(6)固定。
15.一种车辆，其特征在于，所述车辆由包括在根据权利要求10-14中任一项所述的成套工具中的多个模块(3)以及多个连接部件(4)构造而成，更确切地说，通过将连接部件(4)插入并锁定在该模块的插座(12，13)中构造而成。
全文摘要
本发明的一个方面涉及一种用于构造不同种类的车辆的组装或组合成套工具。该成套工具包括多个连接部件以及独特的模块，例如车轮模块，其包括托架(6)，该托架带有用于保持车轮或其他型式的运行部件(7)的装置(17)以及用于接收连接部件(4)的多个插座(12，13)，其中，所述连接部件能够可脱离地应用于所述插座中。本发明的另一个方面涉及一种这样的车轮模块。
文档编号B62B3/02GK1867476SQ200480030491
公开日2006年11月22日 申请日期2004年8月17日 优先权日2003年8月18日
发明者亨利·伊斯洛, 奥吉维德·通斯布鲁恩 申请人:亲近自然瑞典公司