一种汽车松陷路况原动力自救和行走设备及方法与流程

本发明涉及一种汽车技术，尤其是一种防止越野过程中汽车轮胎陷入松陷地段后难以脱困和无法行走的技术，具体地说是一种汽车松陷路况原动力自救和行走设备及方法。

背景技术：

众所周知，轮式车辆在综合经济性、操控灵活性和使用舒适性等等方面全面占有极大优势，因此，除了极少数特种车辆使用履带以外，社会上使用的绝大多数都是轮式车辆。

然而轮式车辆轮胎对地面的接触面积与履带式车辆相比要小得多，自然压强大、附着力低。它们面对同等松陷路况时，履带不会深陷而车轮就会深陷，履带相对于地面有较大的附着力可以推动车辆前行，而车轮只能打滑空转，已无法提供有效的前进动力。这是轮式车辆与生俱来的、明显逊色于履带式车辆的潜在弱点。

这个潜在弱点对绝大多数公路车辆并无实际威胁，可是社会上大量越野运动爱好者、野外勘探工作者，甚至野战部队，情况就大不一样了。他们为了99%的现实利益大量选用轮式车辆，这种利弊权衡无可厚非。但他们同时又不得不面对野外的无路环境。他们冒1%风险的结果是，轮式车辆不但可能直接误入松陷路况，而且原本尚可的野外地面，也可能因为降雨或解冻等因素，瞬间褪变成只有履带式车辆才能适应的松陷路况。简而言之，他们在野外面临的松陷路况风险相当大，即使是四轮驱动、并且安装了越野轮胎的车辆，通过性能也仅是略有改善而已，在松陷路况下依然可能被困。一旦被困，依靠人力把汽车抬上或拉上正常路面、在轮下垫入跳板等等，实际极难操作甚至根本办不到；有些越野汽车本身配有机动绞盘，可是要想找到（或临时制作）锚固点也极难成功；呼叫远方救援也常常可望而不可及。实际结果是，轮式车辆一旦在野外陷入松陷路面就相当麻烦甚至危险。被迫抛弃车辆、严重耽误工作的很普遍，因此衍生出人员伤亡惨烈后果的也时有发生。而轮式车辆面临的这些困难和损失，都不是人们愿意接受的。

因此，设计一种可随车携带的无需外力辅助，直接利用车辆自身动力实现自救以及在较长松陷路况下可以坚持行走的设备，对越野汽车的效率和安全意义重大。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的车辆陷入松软路面中往往需要外力才能摆脱困境以及面对较长不良路况无法行走的问题，发明一种全新的动力输出模式和运动模式，它能利用车辆自身动力以及随车辅助设备实现自救以及坚持行走的汽车松陷路况原动力自救和行走设备及方法。

本发明的技术方案之一是：

一种汽车松陷路况原动力自救和行走设备，其特征是它包括：

一附加轴1，该附加轴1用于旋装在轮毂上预留的螺孔中；

一支撑架2，该支撑架2的上端套装在所述的附加轴1上，其下部的长度和宽度以能在脱离跳板上站稳为准；支撑架2的底边应设有折边14,在配合脱离跳板3工作时，折边4有利于适当散压和保持自身的稳定性；当需要与行走靴13配合工作时，折边4是挂装行走靴的基座；

一脱离跳板3，该脱离跳板设有二个缺口4，缺口4的宽度应大于轮胎外径，以使脱离跳板3可以方便地从外侧避开轮胎的阻碍插入汽车下面，所述支撑架2的底边支承在所述缺口侧的脱离跳板3上，使轮胎在支撑架2的下压过程中被顶升至脱离跳板3上，驶离松陷位置。

本发明还可包括一附加跳板5，该附加跳板5与脱离跳板3拼接形成加长的脱离跳板。

本发明还可还包括一类似于大滑雪板的行走靴13，行走靴13的底部设有防滑花纹，支撑架2的底边设有折边14，行走靴13可以套挂定位在支撑架2的折边14上，车轮每转动一圈，行走靴就重复一遍“下压-后拨-抬起再下压”的动作，下压时因触地面积远大于车轮而不易下陷，“后拨”时推动汽车向前行，反复运动使车辆得以步行方式前行。

所述的轮毂上预留的螺孔10的数量与轮毂结构有关，当轮毂的筋条数为5个时，螺孔10的数量为5个，每个筋条上设有一个螺孔5。

所述的支撑架2的中下部中心还设有定位销孔12，定位销孔12中安装有定位销6，在轮毂上与定位销孔12相对应位置处还设有多个供定位销6插入的定位销孔17，当车辆已经驶上脱离跳板3后可以按压定位销6使之伸出从而将支撑架固定在车轮上的定位销孔17中使支撑架暂时停止工作，这样轮胎即可恢复常态工作，仅是动平衡稍差而已，非高速行驶对汽车性能无影响。所述定位销6的设计制造属于简单的机械常识，本发明不作具体限定和细述。

所述的脱离跳板3和附加跳板5均为回转中轴折叠式结构或铰接式结构以便于收纳并随车携带，同时有利于脱离跳板3和附加跳板5的转弯铺设。

所述的脱离跳板3的缺口一侧安装有能盖住缺口的盖板9，以防止当车轮从松陷区爬上脱离跳板后前行时再次陷入。

所述的轮毂上预留的螺孔中旋装有方便拆卸的螺塞。

本发明的技术方案之二是：

一种汽车松陷路况原动力自救和行走方法，其特征是它包括以下步骤：

首先，在汽车轮毂上加工出用于安装附加轴的与现有轮毂加强筋数量相配的螺孔10，每个加强筋上均设有一个螺孔10；

其次，在汽车陷入松陷路面时，先将随车携带的脱离跳板取出，将脱离跳板展开并将脱离跳板上的缺口位置对准轮胎插入汽车下面；再将随车携带的附加轴和支撑架安装在露出路面的最上面的一个螺孔中并拧紧，使支撑架的底边在重力作用下自然平行于地面；

第三，驱动车辆前进或倒退，在车轮旋转带动支撑架转动，转动中的支撑架最终支撑在脱离跳板上产生一个向上的反作用力，将轮胎顶上脱离跳板从而改在脱离跳板行驶，脱离跳板与松陷地面面接触而不会下陷，此时如果已脱离松陷地面，则车辆继续前行，如果脱离跳板的前部仍为松陷地面，则可取出随车携带的附加跳板铺设在脱离跳板前部，然后交替铺设，充分利用跳板的散压防陷能力和良好的摩擦力直至车辆驶离松陷地段。也可将行走靴挂装在支撑架上，使行走靴随支撑架转动间歇性支撑在地面上使车辆不会下陷而保持跨步式继续前行，直至走出困境。

所述的脱离跳板和附加跳板均由多节铰接相连而成以便于现场展开。

本发明的有益效果：

本发明可以利用汽车原有的强劲动力将车轮抬出沙坑，同时将车轮安放在可以散压防陷、可以提供有效附着力的随车跳板上，使汽车得以轻松摆脱松陷路段。

本发明通过随车携带的装备，利用行走靴大面积散压和底部防滑花纹特点，使陷入松软路面的车辆快速脱离困境并继续前行。

本发明无需外力施救，完全依靠车辆自身动力实现自救，是保障越野旅行安全的有力措施。

本发明的脱离跳板及附加跳板采用折叠式结构，有利于随车携带。

本发明结构简单，制造方便，操作使用方便，无需专业训练也能方便操作。本发明对积雪路面同样有效，只要积雪深度不超过半个车轮、行走靴可以绕上来，行走靴就可以压雪前行。

本发明有利于提高行车安全，尤其是松陷地段的行驶安全得到了保障。

本发明在越野汽车车轮对松陷路况下陷打滑时，构建了一种全新的动力输出模式和全新的运动模式，行走靴以其很大的触地面积和底部花纹起到防陷防滑作用，车轮每转动一圈，支撑架和行走靴实施一次“下压-后拨-抬起再下压”的间歇性运动，在车轮对地面摩擦力几乎无效的情况下汽车仍可以类似于步行的方式间歇性（脉冲式）一步步前行。

本发明是一种新增的动力输出模式和运动模式，它结构简单，使用方便，有利于越野汽车迅速摆脱松陷困境，并能在松陷路况下或积雪路面上实现间歇性行走。

附图说明

图1是本发明的附加轴的结构示意图。

图2是本发明的支撑架的结构示意图。

图3是图2的右视结构示意图（图中包括有定位销6的结构示意）。

图4是本发明的行走靴的结构示意图。

图5是本发明的行走靴与支撑架连接结构示意图。

图6是本发明的脱离跳板的俯视结构示意图。

图7是本发明的附加跳板的俯视结构示意图。

图8是本发明完成安装状态示意图。

图9是本发明的支撑架接触到脱离跳板开始发挥顶升作用时的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一。

如图1-3、6-9所示。

一种汽车松陷路况原动力自救和行走设备，它包括：附加轴1、支撑架2、脱离跳板3及可选配件附加跳板5。其中附加轴1的结构如图1所示，它的目的是用于旋装在轮毂7上预留的螺孔中，附加轴1的强度可通过工程计算和设计满足实际使用要求；支撑架2的形状可根据需要自行设计，其中优选图2所示的三角形加折边结构。支撑架2的底边设有折边14，折边14能保证压在跳板上有较大接触面积和有较大稳定性，也是挂装行走靴13的基座，如图3所示，具体实施时支撑架也可以不使用折边，但其厚度应保证有足够的强度和支撑稳定性。根据车辆轮毂特点，一般而言，每个轮毂的加强筋上均设一个螺孔10（图5中有5根加强筋，因此螺孔的数量为5个，如果有七根加强筋，则螺孔10的数量为7个），螺孔10的位置一般位于轮毂加强筋上靠近轮胎一端上。平时，螺孔10中可加装方便拆卸的螺塞，使用时只需将用于安装附加轴1的那个螺塞旋下即可。所述的支撑架2的结构如图2所示，使用时将支撑架2上端的通孔11套在附加轴1上即可，套装方法是先附加轴1穿过通孔11，再将附加轴1旋装在轮毂上，如图8，安装好后支撑架的下边自然平行于地面。此外，还可在支撑架2的中下部中间位置设置一个定位销孔12，在定位销孔12中预置一个可以通过按压向内伸出的定位销6，如图3所示，同时在轮毂相应位置设置有多个定位销孔17，当车轮被顶升上脱离跳板3后，如果暂时不想拆下支撑架2，可压入定位销6向内伸出进入定位销孔17，此时，支撑架2将暂时失去绕轴1旋转的能力，停止工作，车轮在正常旋转的过程中不会受到多余的干扰。所述的脱离跳板3（如图6）由多段钢板（也可为高强度工程塑料）连接而成以便于收折后置于后备箱中，可采用回转中轴折叠式结构或铰接式结构进行连接，其中回转中轴结构有利于后续的转弯铺设，使用时，触地面积类似于履带，在其中的一块或二块组成板上设有二个缺口4，缺口4的宽度应大于轮胎外径，以便于脱离跳板3能从侧面插入车下而避开车轮阻挡，使轮胎在支撑架2的作用下迅速抬升至脱离跳板3上，改在脱离跳板3上行驶。所述的脱离跳板3的缺口一侧安装有能盖住缺口的盖板9，以防止当车轮从松陷区爬上脱离跳板后前行时再次陷入。所述的附加跳板5（如图7）为由多块钢板（也可为高强度工程塑料）铰接组成的结构，其主要作用是展开后与脱离跳板3拼接形成加长的脱离跳板，并可作为交替防陷路面使用。

本发明的使用方法是：

当车辆陷入松软路面，轮胎原地打圈无法爬出陷坑时，可立即取出附加轴1和支撑架2，将附加轴穿过支撑架2上端的通孔，取下轮毂最高位处的螺塞，将附加轴1旋入螺孔中并拧紧，如图8所示，待二侧四个车轮均完成支撑架的安装后，再取出脱离跳板3并展开，将与前后轮距相等的二个缺口对准轮胎，插入脱离跳板，如果判定前部仍为松陷路面，则最好同时在脱离跳板前面铺放附加跳板，两两侧均铺好脱离跳板和附加跳板后，即可驱动车轮，车轮旋转带动支撑架向下压迫脱离跳板3，如图9，车轮受到反作用力上抬转动驶上脱离跳板，即完成自救，此时，可拆下支撑架，如果不想立即拆下支撑架，则可下压定位销6使之向内插入轮毂上的定位销孔17中，实现支撑架的固定。如果进入正常行驶路面，再好是将支撑架拆下，与脱离跳板及附加跳板一并放入后备箱中备用。

实施例二。

如图1-9所示。

一种汽车松陷路况原动力自救和行走设备，它包括：附加轴1、支撑架2、脱离跳板3及行走靴13，行走靴13的底部设有防滑花纹，以提高对地附着力，行走靴13套挂定位在支撑架2的下部的折边14（图5）上，以便车辆在不良路况下仍能借助行走靴的大面积间歇性触地而不下陷并保持步行式继续前行。其中附加轴1的结构如图1所示，它的目的是用于旋装在轮毂7上预留的螺孔中，附加轴1的强度可通过工程计算和设计满足实际使用要求；支撑架2（图2、3）的形状可根据需要自行设计（梯形、、矩形、正方形、五边形、六边形等），其中优选图2所示的三角形加折边结构，为了方便行走靴13的装配，本实施例的支撑架2的下部必须设置有折边14（可直接弯折成形，也可焊接成形），同时为了防止行走靴13自行脱落，在折边14上还可增加销孔或螺孔16（图3），在行走靴13挂上后，将销或螺栓15插入折边14上的销孔或螺孔16中。根据车辆轮毂特点，一般而言，每个轮毂的加强筋上均设一个螺孔10（图5中有5根加强筋，因此螺孔的数量为5个，如果有七根加强筋，则螺孔10的数量为7个），螺孔10的位置一般位于轮毂加强筋上靠近轮胎一端上。平时，螺孔10中可加装方便拆卸的螺塞，使用时只需将用于安装附加轴1的那个螺塞旋下即可。本实施例的支撑架2的结构如图2、3所示，使用时将支撑架2上端的通孔11套在附加轴1上即可，套装方法是先附加轴1穿过通孔11，再将附加轴1旋装在轮毂上，如图8，在车轮被顶升上脱离跳板3后无需拆下支撑架车辆也能正常低速行驶；所述的脱离跳板3（如图6）由多段钢板（也可为高强度工程塑料）连接而成以便于收折后置于后备箱中，可采用回转中轴折叠式结构或铰接式结构进行连接，其中回转中轴结构有利于后续的转弯铺设，使用时，脱离跳板3的触地面积类似于履带，在其中的一块或二块组成板上设有二个缺口4，缺口4的宽度应大于轮胎外径，以便于脱离跳板3能从侧面插入车下而避开车轮阻挡，使轮胎在支撑架2的作用下迅速抬升至脱离跳板3上，改在脱离跳板3上行驶。所述的脱离跳板3的缺口一侧安装有能盖住缺口的盖板9，以防止当车轮从松陷区爬上脱离跳板后前行时再次陷入。此时，可像实施例一一样继续使用附加跳板5（如图7），也可将行走靴13挂装在支撑架2上，如图5所示，利用行走靴类似于履带般较大的触地面积和本发明特有的“下压-后拨-抬起-再下压”的运动方式，使车轮类似于人类步行的方式继续前行直至走出困境。

本发明的使用方法是：

当车辆陷入松软路面，轮胎原地打圈无法爬出陷坑时，可立即取出附加轴1和支撑架2，将附加轴穿过支撑架2上端的通孔，取下轮毂最高位处的螺塞，将附加轴1旋入螺孔中并拧紧，如图8所示，待二侧四个车轮均完成支撑架的安装后，再取出脱离跳板3并展开，将与前后轮距相等的二个缺口对准轮胎，插入脱离跳板，如果判定前部仍为松陷路面，则最好在车轮驶上脱离跳板3后再套上行走靴13，利用行走靴13类似于履带的压强和本发明特有的运动方式使车辆能在松陷路面继续行走。如果判定路面不再有松陷，则可拆下行走靴和支撑架，也可仅拆下行走靴，保留支撑架，并下压定位销6实现支撑架的固定。如果进入正常行驶路面，再将支撑架拆下，放入后备箱中备用。

实施例三。

本实施例与实施例一、二的区别在于将支撑架2与行走靴13合二为一，也就是将支撑架2的底边加长加宽，使之具备二者功能。

实施例四。

如图1-7所示。

一种汽车松陷路况原动力自救方法，它包括以下步骤：

首先，在汽车轮毂上加工出用于安装附加轴的至少五个等分螺孔（正常情况下，螺孔可加装能快速装拆的螺塞），五等分时相互之间夹角为72度，这也是现有汽车轮毂常用的结构；

其次，在汽车陷入松陷路面时，将随车携带的附加轴1（图1）和支撑架2（图2、3）安装在轮毂上露出路面的最上面的一个螺孔中并拧紧，同时将随车携带的脱离跳板3（图6）取出，将脱离跳板3展开平铺并将脱离跳板3上的缺口4位置插入汽车轮胎中；如图8所示；

第三，驱动车辆前进，轮胎旋转带动支撑架2转动，支撑架2支撑在脱离跳板3上并向下施压（图9），从而爬上脱离跳板3，脱离跳板3与松陷地面面接触而不会下陷，此时如果已脱离松陷地面，则车辆继续前行，如果脱离跳板的前部仍为松陷地面，则可取出随车携带的附加跳板5（图7）铺设在脱离跳板前部或将行走靴13（图4）挂装在支撑架2上（图5），使车轮在附加跳板上行驶或利用行走靴直接触地继续前行，直至车辆驶离松陷地段。

本实施例的附加轴1、支撑架2、脱离跳板3和附加跳板5的结构与实施例一相同。

本发明未涉及部分如各部件之间的工程尺寸配合等均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，无须创造性劳动。