纵向构件、水陆两用底架和车辆的制作方法

广泛地使用被配备有支撑操作机器的浮动底架的水陆两用车辆的使用，特别是用于在沼泽地区、湖泊环境或类似环境中操作。通常被称为“沼泽地挖掘机”或“沼泽地越野车”的这些车辆具有在水中或泥浆中有效作业的优点，当然不会下沉，并且还允许在硬地上有令人满意的行动自由度。

已知系统的一个主要缺点在于这些车辆在陆地上的性能差，尤其是在强度和耐磨性方面性能差，这大幅降低了这种装置的使用寿命。

换句话说，已知的水陆两用车辆在水中提供非常好的性能，但在硬地和/或淤泥地上的结果不佳。

本发明属于前述内容，提议提供一种纵向构件和底架，其在水中的性能至少与目前使用的水陆两用车辆相当，但在陆地上的性能和可靠性相对于已知系统有了大幅改进。

该目的借助于根据权利要求1所述的纵向构件、根据权利要求18所述的底架以及根据权利要求20所述的车辆来实现。从属于这些的权利要求示出了优选或有利的实施例。

现在将借助于附图详细描述本发明的目的，在附图中：

-图1示出了根据可能变型的由本发明涵盖的车辆；

-图2、图3和图4分别说明了根据可能实施例的纵向构件的侧视图、纵向侧视图和仰视图，其中在图4中，履带已经部分地省略；

-图5和图6分别表示沿着图3的平面V-V的截面和图2的突出显示的区域的放大图；

-图7和图8分别示出了根据可能变型的链条的透视图以及穿过图7的链条的销、套管和一对链节的截面；

-图9和图10说明根据可能实施例的履带的部分，特别是对于每个纵向构件仅具有一个履带或并排的两个履带，而图11示意地示出了履带板相对于车辆的移动方向V的相互移动；

-图12、图13和图14分别表示根据变型的本发明的底架的透视图、前视图和俯视图，其中下履带(根据图的定向)被省略；

-图15说明了图14的突出显示的区域的放大图，其中马达的流体动力管是可见的；

-图16和图17示出了根据本发明的实施方案的纵向构件的相对端部的透视图，其中部分省略了履带板；

-图18和图19分别表示对应于图4和图5但是根据不同的实施例的相应视图；

图20、图21分别示出了根据本发明的根据另一个变型底架的仰视图和侧视图，其中在图20中履带已被部分省略；

-图22、图23示出了根据图21的沿着所述图中所示的平面XXII-XXII和XXIII-XXIII的纵向构件的截面；

-图24、图25分别示出了根据不同实施例的对应于图5的截面以及图24中突出显示的区域的放大图；

-图26、图27和图28、图29成对地示出了根据不同实施例的履带内部的前视图和平面图；

图30、图31、图32和图33示出了根据本发明的可能变型的穿过图8中的链条的铰接销的横截面；

-图34和图35示意地示出了根据本发明的马达装置的侧视图和前视图，其中在图35中为了更加清楚而部分省略了履带；

-图36、图37示出了根据本发明的返回装置的侧视图和俯视图，其中在图37中，出于清楚的原因部分地省略了履带。

根据下面所说明的任何实施例，附图标记1整体上表示包括至少一个纵向构件10或包括底架100的水陆两用作业车辆。

应当明白的是，在本发明中，术语“水陆两用”是指能够在水中、沼泽地或湖泊区域中移动而不沉没并且进一步被配置为在固体或紧凑土壤(诸如粘土、湿地或类似土地)上操纵自由移动的车辆。

除非另有规定，否则在本说明书中，术语“纵向”是指沿着纵向构件的主要展开轴线X的方向；相反，术语“横向”是指相对于所述轴线X的相交方向、优选地与所述轴线X正交。

在图1的实施例中，水陆两用车辆1是推土机或挖掘机。然而，该变型不应被认为是限制本发明的范围。

根据实施例，这样的车辆1包括流体动力装置34、56，特别是至少部分地以与操作单元54成对应关系地容纳，该操作单元由底架100支撑或由车辆1的至少一个纵向构件10支撑。

如例如图12中所示，底架100包括一对纵向构件10，其中更多的纵向构件将在下面说明，该纵向构件通过一个或多个横向元件50、52例如以枕梁(sleeper)的形式连接。

根据实施例，横向元件50、52与每个纵向构件在形状上耦接，该元件优选地插入由纵向构件界定的壳体隔间62(例如穿过壳体隔间)。

与一对横向元件50、52相关联，底架100还可包括支撑底座82，用于围绕接头轴线R3可旋转地支撑操作单元54。该轴线R3在图12和图13中以大致上竖直方向示出。

根据未说明的实施例，横向元件50、52包括线性致动器，优选为液压型、伸长可调线性致动器，以便减小/增加纵向构件之间的相互距离D。可选地，该元件50、52还包括在所述纵向构件之间相距期望距离的机械止动装置。

纵向构件10在内部限定至少用于其自身浮力的一个或多个空气室2并且在外部限定至少一个滑道4。

有利的是，空气室2具有足够的数量和体积以确保底架100或包括底架的车辆1的浮力。

根据变型，空气室2被密封。

根据另一个变型，至少一个空气室2可通过可封闭的进入口58进行检查。

根据又一个变型，滑道4可包括纵向构件的周边表面60，其至少部分地围绕空气室2或多个空气室。

纵向构件10包括一个或多个履带6、6’和流体动力式马达装置，它们具体地经由流体动力装置34、56提供动力。

履带6、6’或多个履带围绕滑道4展开为环，并且包括彼此侧接并可滑动地安装的链条8、12。

因此，根据不同的实施例，纵向构件可包括具有两个或更多个链条的单个履带(例如，参见图9)，或者它可包括并排的至少两个履带，每个履带包括至少一个链条(图10、18和19)。

根据特别优选的实施例，马达18、20包括齿轮马达，特别是行星齿轮马达。

在所示的实施例中，履带6、6’包括多个履带板44、44’，它们相对于链条8、12中的一个或两个固定在横向位置T中或者与其正交。

实质上，履带板44、44’是在履带的正常使用期间与由陆地限定的可驱动表面S邻接的部件。更适当地，这种履带板的外表面74与可驱动表面S接触。

优选地，履带板44、44’沿着履带6、6’的环状展开间隔开，并且包括与链条8、12连接(例如借助于机械紧固件直接连接)的板底座46。

根据第一变型，板底座46彼此相邻且部分重叠。

具体地，履带板的第一边缘64界定横向凹部66，在该横向凹部66内部分地容纳相邻履带板的第二突出边缘68。

根据图11中所示的变型，至少当履带板44、44’与马达18、20(并且可选地在对应的返回装置70、72中)对应时，第二突出边缘68与横向凹部66部分地脱离。

根据未说明的变型，前一个板底座可与后续板底座分离一自由空间，该自由空间大致对应于板底座的纵向尺寸。

换句话说，根据该变型，履带板44、44’与自由空间交替以产生完整空间和空的空间的交替，以此方式减少了或减半了部分填充链条所需的履带板的数量。

根据一个实施例，履带板44、44’借助于附接装置92固定到链条8、12，该附接装置例如螺纹装置，诸如螺钉等，其与链节14、16的厚度部分地相交。

例如参考图7的变型，限定在链节14、16上方的孔被配置为容纳附接装置92。

根据例如图25中示意地示出的另一个变型，履带板44、44’中的一个或多个通过一对锚固元件94紧固到链条8、12，该锚固元件例如为从每个链条8、12延伸朝向被限定在所述链条之间的中间空间96的板形式。根据这样的变型，至少一个履带板44、44’有利地固定到这种元件的第一端(空间96的内部)，而链条8、12固定到所述元件的第二端。

根据这些实施例，锚固元件因此具有沿着纵向构件10的宽度将附接件交错在履带板与链条之间的功能。

根据有利的变型，一个或多个锚固元件94相对于滚动装置42具有相反形状98。更具体地，所述一个或多个锚固元件成形为至少部分地容纳滚动装置42。

另外，根据本发明，每个链条8、12包括制成(forge，锻造)为一体的串联链节14、16。

具体地，制成的链节14、16为厚壁式链节以确保高抗压性。仅作为示例，根据该变型的厚壁可具有大于或等于约3到4毫米的厚度。

根据优选变型，履带板44、44’可由聚合物材料(例如，聚酰胺)或铝或其一种合金制成，以便补偿链条8、12的制成的链节14、16的重量。

实际上，如已知技术那样，制成的链节的重量大于通过弯曲和焊接片材获得的链节的重量。

有利的是，链节14、16在指定链节高度A远离滑道4展开(develop，形成)(例如，参见图7)。

根据特别优选的变型，对于每一对链节14、16，链条8、12包括至少一个铰接销34和至少一个保护套管36，该铰接销在这些链节14、16之间展开，该保护套管以一间隙与该铰接销34相关联。

更确切地，保护套管与销34同轴地安装。

根据有利的变型，链节14、16的尺寸和/或形状被设计成使得保护套管完全容纳在链条8、12内，具体是不从链节中突出。

换句话说，保护套管36的外径和链节高度A相互选择，使得在链条8、12的滑动期间，套管36被滑道4引导一段距离，有利地不接触该滑道。

根据有利的实施例，在滑道4处，纵向构件10限定纵向凹槽38、40，滚动装置42(优选为空转辊)至少部分地容纳在在该纵向凹槽内部，链条8、12被引导在该滚动装置上。

根据图5和图19中所说明的变型，纵向凹槽38、40相对于围绕它们的滑道4被底切。

根据其它变型(例如参见图24或25)，滑道4在一侧(特别是在底部)围绕纵向凹槽38。

根据第一实施例，滚动装置42具有与滑道4成一体的旋转轴线。

根据不同的实施例，滚动装置42具有与履带6、6’整体平移并且特别是与链条8、12整体平移的旋转轴线。

由此推断，在上述第一变型中，装置42的旋转轴线被限制在纵向构件上，而在不同的变型中，滚动装置沿着履带或其多个履带的循环轨迹移动。

根据有利的变型，滚动装置42与前述的保护套管36同轴地装配，并且相对于后者自由旋转。

例如，滚动装置42可装配成与套管36直接接触(参见例如图30、图31)，或者可通过介于所述套管36与所述装置42之间的滚动本体84、86接触(图32、图33)。

根据变型(图30)，滚动装置42可直接例如以“干燥”状态(即，无润滑)装配在套管36上。

根据另一个变型(图31)，滚动装置和保护套管36可在它们之间限定含有润滑剂流体的至少一个润滑室102。例如，这样的腔室102可部分地由形成在套管36内部的环形凹部108来表示。

可选地，润滑室102可由一对密封元件104、104’(例如唇缘密封件)封闭，特别是在滚动装置42或保护套管36的轴向端处封闭。

根据例如图31中所说明的变型，一个或多个密封元件104、104’可插入保护套管36的外表面122与滚动装置42的内表面124之间。更具体地，一个或多个唇缘密封件的底座126可与内表面124邻接，并且这种密封件(或多个密封件)的唇缘128可压靠在外表面122上。

根据未说明的实施例，一个或多个密封元件可插入滚动装置的一个或多个外表面与一个或多个链节的一个或多个内表面之间，优选地具有所述元件的轴向压缩。更确切地，一个或多个唇缘密封件的底座可与滚动装置的外表面邻接，并且这种密封件(或多个密封件)的唇缘可压靠在一个或多个链节的内表面上。

根据另一个变型(图32或图33)，滚动装置和保护套管36可在它们之间限定用于容纳滚动本体84、86的至少一个空间106。

根据不同的实施例，滚动本体可包括圆柱体84或例如集成在一个或多个滚柱轴承110中的滚珠86。

根据另一个实施例，纵向构件10限定面向可驱动表面S的至少第一纵向凹槽38和至少第二纵向凹槽40，该第二纵向凹槽相对于第一纵向凹槽38以相对方向定向。

根据该变型，滚动装置42的线性密度在第一纵向凹槽38中比在第二纵向凹槽40中的装置的密度更大。

根据有利的实施例，纵向构件10和一个或多个履带6、6’包括彼此相互作用的机械耦接装置88、90，使得在纵向构件10的浮动期间，所述装置88、90防止未受支撑的履带6、6’弯曲远离滑道4。

因此，所述装置88、90被设计成限制履带远离滑道，在给定根据本发明的制成链条的(相当大)重量的情况下，远离在浮动期间是不可避免的状态。

根据一个实施例，至少一个链条6、8包括在多对前述链节14、16之间延伸的多个铰接销34。根据所述变型，链条8、12的第一机械耦接装置88包括朝向该对链节14、16的外侧突出的至少一个销端88。

应当注意，术语“向外突出”应当被理解为端部88在与包围在该对链节14、16之间的横向空间112相对的方向上突出。

根据另一个变型，纵向构件10的第二机械耦接装置90包括至少一个保持壁90，销端88以滑动方式与该保持壁邻接并且被布置为限制铰接销34远离滑道4。

例如，保持壁90可部分地叠置在纵向凹槽38上以便部分地限定它。

纵向构件10还包括流体动力式马达装置，其附接到纵向构件10(优选地与其成一体)并且配置为促进履带6、6’或多个履带滑动通过链条8、12。

根据本发明的变型，马达装置包括与每个链条8、12相关联的不同马达18、20，这些马达并联连接并且是可控的以便提供独立的动力传输。优选地，马达18、20并排放置。

因此，有利的是，包括制成的链节的链条的较大重量在至少一个马达对上分开，可以相互约束的方式管理并且有利地减小体积。

根据第一优选的变型，马达18、20以同步方式被控制以沿着单个履带6的宽度L均匀地分配传输功率。

根据第二优选的变型，纵向构件包括至少一对侧接履带6、6’，每个侧接履带6、6’与不同的链条8、12相关联，其中马达18、20被单独地同步或异步地控制。

实际上，对于后一种变型，因为至少两个链条不是通过履带板机械连接的，因此不需要同时移动链条。

实际上，例如在其中一个马达停止的情况下，另一个马达可被致动以移动另一个履带并且将底架或车辆1置于合适的环境中用于修理或维护。

优选地，马达18、20相互面对。

根据另一个优选变型，马达18、20包括可围绕大致上相互平行和重合的旋转轴线Rl、R2旋转的轴。

例如，参考图16的变型，对应于端部10’，纵向构件10限定至少一对支撑突起部22、24，马达18、20的至少一部分固定到该支撑突起部。

优选地，支撑突出部22、24在它们之间界定中间空间26，马达18、20的可旋转推进构件28、30(并且具体地为用于提供它们的变型的齿轮马达)在中间空间26中接合链条8、12。

根据例如在图34中示意示出的变型，一个或多个推进构件28、38可限定构件凹部114，其从每个构件28、38的周边边缘116径向向内延伸以部分地容纳保护套管36或与该滚动装置相关联的滚动装置42。

根据优选的变型，一个或多个推进构件28、38可具有大致上叶片(lobed)形横截面(相对于它们的旋转轴线Rl、R2)。根据另一个变型，对应于第二端部10”，纵向构件10可包括链条6、6’的返回装置70、72。

优选地，返回装置70、72可与用于张紧和/或缓冲链条6、6’的至少一个装置76相关联，该装置76例如在图3中以示意形式并且在图36或37中以更详细形式可见。

例如，装置76可包括功能性地连接在纵向构件与返回装置的支撑件之间的线性致动器78(例如液压型)和/或减震器80。在设置有线性致动器78和减震器80两者的实施例中，这样的部件可机械地串联布置。

在有利的变型中，返回装置70、72(例如呈轮或圆柱体的形状)可限定周边凹部118，其从每个装置70、72的周边边缘120径向向内延伸，以至少部分地容纳保护套管36或与该保护套管相关联的滚动装置42。

根据优选的变型，一个或多个返回装置70、72可具有大致上叶片形横截面(相对于相应的旋转轴线)。

根据特别优选的变型，纵向构件10包括至少一个流体分配器32，其放置在马达18、20的流体动力装置34、56与电动机本身之间，配置为接收流体动力流并将该流体动力流平行地分配到马达18、20以同步和/或异步地控制链条8、12。

根据未说明的实施例，流体分配器可与底架100或车辆1相关联，并且因此可不必包括在纵向构件10中(或位于其上)。

前述目的还借助于用于水陆两用底架的纵向构件10来实现，该纵向构件在内部限定用于其浮力的一个或多个空气室2并且在外部限定至少一个滑道4，其中这种纵向构件包括：

-一个或多个履带6、6’，其围绕滑道4展开为环并且包括彼此侧接且可滑动地安装的链条8、12；

-流体动力式马达装置，其附接到纵向构件10并且被配置为促进履带6、6’或多个履带滑动通过链条8、12；

其中，链条8、12是独立控制的。

关于该第二创造性核心的优选或有利特征，请参考前面的描述并加以必要的修改。

创新地，本发明的纵向构件、底架和车辆可清楚地克服与现有技术相关的缺点。

更确切地，本发明确保水中的性能至少与当前使用的解决方案相对应，但是从陆地上的性能曲线来看，其区别在于相对于现有技术的耐磨性的显著提高。

这主要归因于所使用的纵向构件的坚固性，该纵向构件首次在水陆两用车辆中使用来自推土机的适应形式的布局和技术解决方案。

有利的是，因为与纵向构件相关联的另一个马达被设计成自主且独立地操作，所以本发明允许车辆在一个马达发生故障的情况下避免车辆完全堵塞。

有利的是，本发明允许通过减轻重量的履带板至少部分地补偿至少部分制成的链条的更大的重量，从而还实现附加的附件优点。

首先，在浮力下，使用特殊履带板允许更有利的静态和动态行为。

除此之外，当在陆地上使用时，本发明允许获得关于可驱动表面的更柔软的支撑。

有利的是，本发明允许减少履带内泥浆和水的积聚，或者促进特别是从履带板与滑道之间的空间排出泥浆/水。

有利的是，本发明允许并要求能够提供更多动力，但是明显地包含用于该目的的设备的整体尺寸。

有利的是，本发明的双马达被设计成易于安装。

有利的是，所讨论的马达布置允许保护旋转部件免受意外冲击。

有利的是，即使在崎岖地形的情况下，本发明也允许容易微调调整和减震链条移动。

有利的是，由于前面讨论的附接装置的移位，本发明使得有可能获得减小的履带尺寸。

有利的是，本纵向构件已被设计成允许从浮动状态可靠转变到陆地上的状态，反之亦然，因为即使在不支撑时，链条也部分地限制到滑道。

有利的是，使用具有突出销的链条是即使在浮动时也用于引导履带的可靠且经济的系统。

对于前述纵向构件、底架和车辆的实施例，本领域技术人员为了满足特定需求可对元件作出变型或者用其它功能上等效的元件进行替换。

即使这些变型也包含在由以下权利要求限定的保护范围内。

另外，被描述为属于可能实施例的每个变型可独立于所描述的其它变型来实现。