八功能汽车及用于该车的伸缩轮总成的制作方法
【技术领域】
[0001] 本专利属陆用无轨机动车领域。
【背景技术】
[0002] 现有市售普通汽车的功能只有两方面，就是纵向行驶和转弯。运两大功能是现有 技术，本说明书不详述，本说明书将详述新增加在汽车上的六大功能。现有市售汽车的轮 子在不偏转的情况下都是沿着汽车纵向滚动，故称为纵向轮。与纵向轮相对的是横向轮。 本专利中把只能沿着汽车横向（与车纵向垂直的方向）滚动的轮子称为横向轮。可见，现 有市售汽车并没有横向行驶功能。
[0003] 纵向行驶是汽车最主要的功能，为了解决运个技术问题，汽车领域的技术人员采 用了前束角，独立悬架，差速器等技术，保证了汽车在持续行驶和高速行驶和不同路况行 驶时，整车具有最佳的力学性能，驾驶员具有极好的操控感。
[0004] 转弯功能是汽车必不可少的功能，前纵向轮在转向机的带动下可偏转一定角度。 W二桥四轮的车为例，为了解决运个技术问题，汽车领域的技术人员根据阿克曼转向几何 学，采用了四轮绕同一瞬时圆屯、滚动的技术，保证在转弯的过程中，不管驾驶员如何打方 向盘，四个轮子都作纯滚动的运动，没有滑移的成份。即是轮胎与地面只有滚动摩擦力， 没有滑动摩擦力。运一点很重要，可避免轮胎的破坏性磨损，避免轮与车身之间各连接件 的破坏性负荷，保证转弯时的顺杨和可控性。但是由于受机械结构的限制，也为了保证行 驶的稳定性和可控性，汽车前轮的最大偏转角都没有超过45度。因此，汽车在水平地面上 转弯时的瞬时圆屯、的水平投影落在汽车的水平投影之外，即四个轮的轮轴的轴线相交于 一点，该点的水平投影落在汽车的水平投影之外。从而使整部汽车上各点的水平投影W该 点的水平投影为圆屯、作圆周运动。借用地球绕地球外一点（太阳）转动称为公转的概念， 本专利将现有汽车的运种转弯方式称为汽车的公转。除特别说明外，本专利所称地面都是 指水平地面，且汽车的支承面都默认是水平地面。
[0005] 与公转相对的是自转，本专利中，把汽车自转定义为：当汽车在水平地面作转向 行驶运动，如果满足：W该车中部的某点的水平投影为圆屯、，该车其它各点的水平投影绕 该圆屯、作圆周运动，就称该汽车的运种转向行驶运动为自转。所述汽车中部是指除汽车前 部和汽车后部之外的部分。很显然，当一部汽车从车头正对北面变为正对南面，采用自 转的方案，只需要直径大约为车长的空间就可W;而采用公转的方法将需要很大的转弯空 间，现有市售的汽车，通常转弯直径超过二倍车长，如车长为4.8米的车，最小转弯直径 达10米，运使汽车的掉头转弯很不方便。
[0006] 显然，现有市售汽车并没有自转功能。
[0007] 现有汽车也不具备甩尾功能，所谓甩尾，是指：当汽车在水平地面作转向行驶运 动，如果满足：W该车前部的某点的水平投影为圆屯、，该车其它各点的水平投影绕该圆屯、 作圆周运动，就称该汽车运种运动为甩尾。在赛车飘移运动中，是利用惯性和急刹车相结 合来实现的，结果是造成轮胎滑移的破坏性磨损和机件的强相互作用力的破坏性负荷W 及产生刺耳的巨大噪声，且司机需经特殊训练。本专利所述汽车前部是指汽车前桥之前的 部分，或占全车长度五分之一的靠前端部分。
[0008] 现有汽车也不具备摆头功能，所谓摆头，是指：当汽车在水平地面作转向行驶运 动，如果W该车后部的某点的水平投影为圆屯、，该车其它各点的水平投影绕该圆屯、作圆周 运动，就称该汽车运种运动为摆头。在赛车飘移运动中，摆头对车的损害与甩尾同理。本 专利所述汽车后部，是指汽车后桥之后的部分或占全车长度五分之一的靠后端部分。
[0009] 现有汽车也不具备自救功能，所谓自救功能，本专利是指汽车依靠自身的装置将 整车抬升一定高度直到各纵向轮都升离地面，进而进行各种应急操作的的功能，应急操作 包括维修和挪开纵向轮和将车撤退。因为很多时候汽车发生故障或险情，车身在高位状态 就能维修或摆脱险境。
[0010] 现有汽车也不具备单端顶升功能，所谓单端顶升功能，是指依靠安装于汽车靠一 端的伸缩机构向下下压地面，靠地面的反作用力将汽车该端顶升，该端纵向轮离地；另一 端仍由纵向轮支地，使车身与汽车支承面处于不平行状态的功能。
【发明内容】
[0011] 1，一种八功能汽车，具有市售普通汽车四部分，即车身、底盘、动力机构和电气设 备，底盘包括最少二个车桥四个纵向轮及其转向系等构成的第一轮系，其特征是：该车设 置有二个或二个W上的横向轮，最靠车前端的横向轮称为前横向轮，最靠车后端的横向轮 称为后横向轮，在前横向轮和后横向轮中间的横向轮称为中间横向轮，前横向轮位于车前 部，后横向轮位于车后部；各横向轮通过可向下伸展的伸缩机构与车身或与车架连接即： 各横向轮安装于伸缩机构的下端，伸缩机构安装于车身或车架；所述汽车前部是指车前桥 之前的部分或占全车长度五分之一的靠前端部分，汽车后部是指汽车后桥之后的部分或 占全车长度五分之一的靠后端部分；当连接各横向轮的各伸缩机构完全伸展到位时，各横 向轮的轮轴线落在同一平面S之内，且该平面S与车的纵向对称平面平行或重合；
[0012] 所述前横向轮和后横向轮两个横向轮有各自独立的伸缩机构，前横向轮和后横 向轮不共用一个伸缩机构；前横向轮和后横向轮各自独立与一个驱动机构连接，前横向轮 和后横向轮不共用一个驱动机构，每个驱动机构驱动与它连接的横向轮转动和反向转动；
[0013] 在所述平面S两边，每边最少设置有一个万向轮，各万向轮通过可向下伸展的伸 缩机构与车身或与车架连接，即各万向轮安装于伸缩机构的下端，伸缩机构安装于车身或 车架；所述每个万向轮的伸缩机构是该轮子专用的或与其它轮子共用的伸缩机构；
[0014] 当上述所有伸缩机构从完全收缩状态同时向下伸展时，安装于伸缩机构下端的 各横向轮和各万向轮随着下降接触地面，并随着伸缩机构继续伸展而下压地面，靠地面 的反作用力将汽车顶升，各横向轮和万向轮共同承担车的重量，汽车原有的纵向轮升离地 面，运时W各万向轮的着地点为垂足的地面垂直线与S平面平行；当上述所有伸缩机构从 完全伸展状态向上收缩时，汽车下降，纵向轮随着下降接触地面，各横向轮和万向轮升离 地面，汽车恢复现有市售普通汽车的状态。
[0015] 驾驶员通过控制电开关来控制伸缩机构的工作和停止，也通过电开关来控制各 横向轮的动力装置工作和停止W及各横向轮的正反转；电开关固定安装在架驶室或制成遥 控器形式；上述机构的总和称为第二轮系，第二轮系不承担纵向行驶和正常转弯功能，从而 避免增加复杂的控制轮子偏转的机构且可大大降低对伸缩轮总成的性能的要求；汽车的纵 向轮及车桥及纵向轮的转向系的总和称为第一轮系，第一轮系不承担摆头甩尾横行自转 自救单边顶升六大功能，从而避免增加车的黃下重量影响车的纵向行驶性能，第一轮系承 担纵向行驶和纵向行驶时的正常转弯功能。
[0016] 需要说明的是：伸缩机构（包括伸缩电机和轮架等）和安装于伸缩机构下方的轮 子（包括横向轮或万向轮），W及两者各自的驱动机构，W及两者各自的连接件，合称为 伸缩轮总成；伸缩机构下方设置前横向轮时，该伸缩轮总成称为前伸缩轮总成，也称为前 横向轮的伸缩轮总成；后伸缩轮总成或后横向轮的伸缩轮总成的定义与此同理。伸缩机构 处于完全伸展状态简称为伸缩机构伸展到位；伸缩机构处于完全收缩状态简称为伸缩机构 收缩到位。
[0017] 需要说明的是：当汽车满载停放于水平地面且伸缩轮总成完全收缩时，设，车轮最 低点比车身底盘中央最低点低a厘米，伸缩轮总成最低点比车身底盘中央最低点低h厘米； 当汽车被完全悬空水平吊起且纵向轮自由下垂且伸缩轮总成完全伸展时，设，车轮最低点 比底盘中央最低点低A厘米，伸缩轮总成最低点比车身底盘中央最低点低H厘米。那么从 权利要求1所述的"当上述各伸缩机构同时向下伸展时，安装于伸缩机构下端的各横向轮 和各万向轮随着下降接触地面"可知，安装于伸缩机构下端的横向轮和万向轮需要下降才 能接触到地面，也就是说，h<a，只要满足h<a即可，包括h=0和h<0的情况；从 权利要求1所述的"并随着伸缩机构继续伸展而下压地面，靠地面的反作用力将汽车顶升， 汽车原有的纵向轮升离地面"可知，安装于伸缩机构下端的横向轮和万向轮能够继续伸展 直到代替纵向轮支撑起整部车，也就是说H>A。综合来说，就是制造伸缩轮总成时只要 能满足h<a且H>A，运样的取值范围，就符合本专利的要求。
[001引需要说明的是，本专利所设及的用电设备的电源是取自随车的可充电池，可W与 汽车的启动马达共用一个电池或单独设立一个可充电池。
[0019] 2,该八功能汽车还可W具有W下特征：连接前横向轮的伸缩机构和连接后横向 轮的伸缩机构最少有一个不处在前桥与后桥之间的位置。
[0020] 需要说明的是：大多数汽车的前桥离汽车前脸装饰板都有一定距离，如小轿车。 有的车的前轮紧挨着车前脸的，例如长安星卡SC1026S1人货车，运时，即使是在前桥后面 接近前桥的位置，也在车长度的前五分之一的范围内，相对于整车来说也属于车的前部， 对于运类车，横向轮及其伸缩机构可布置在车前桥之后靠近前桥的位置。
[0021] 3,有二个万向轮位置是位于汽车纵向轮的前桥和后桥中间；且，当该二万向轮随 伸缩机构的收缩而上升到最高位时，该二万向轮最低点都低于上述前桥和后桥中间的底 盘的最低点，从而当汽车经过凹凸不平的路面时万向轮可滚过车身下凸起的路面而避免 车底盘的刮踏；当所述汽车是小轿车或SUV或小客车时，所述设置于汽车前后桥中间的两 个万向轮，其所连接的伸缩机构是固定在车的B柱上或车的车架上。
[0022] 需要说明的是，本点是本专利方案的一个下位概念的细分方案，可增强通过性， 防高出的±堆或台阶刮踏到底盘。在选择万向轮时优选的方案是球形万向轮。本专利万向 轮是无连接动力的，分为普通万向轮和