复合式双控多用车及其车体总成、复合方式、无人驾驶、自动停车装置的制造方法

专利名称：复合式双控多用车及其车体总成、复合方式、无人驾驶、自动停车装置的制造方法
技术领域：
本发明为金属结构与少量玻璃钢、塑料材料以复合方式、双控装置集于一体的多功能实用车。
历来的行走机械都以单一为其特点，即使拖拉机亦难做到;连续减少一部或伸缩自身而能改变其功能，成为几种不同用途不同形态的车形(轿车、敞车、运输车、平板车、动力驱动车)在外加组合的情况下(指某种单一配套作业机械，如农业)和不增加组合的情况下(指往返或循环式往返的运输性作业，如厂矿，此时车型为运输车或平板车)，实现无人驾驶作业，使作业达到条理化、规范化、连续化。
而实现条理化、规范化、连续化的决定因素是转弯半径等于0，既以一轮为园心相邻轮为半径，定向旋转180°，更明确的说是一轮原地不动，其它三轮载车体旋转180°，完成预定性掉头，这就必须有一个新型车体总成和一个双控-有人驾驶和无人驾驶要求下的转向装置，在紧急情况下能使相邻两轮向车体中心抱合，快速实现减速停车，使紧急制动距离接近0，或为避免相撞，用原地掉头改变行驶方向的办法克服原行走机械转弯半径大而笨拙，紧急制动无法抵御惯性而造成的车毁人亡。
为了使无人驾驶作业不至“永无修止”的工作下去，用定量给油或控制离合器，制动的办法以实现自动停车，但类似的几种方法，必须和无人驾驶装置连系在一起。
由于机械性能决定了它，不可能成为万能自动装置，又由于它能在机械条件下完成无人作业，又为实现全方位自动行车(如马路上等无规则轨迹要求的)提供了以全自动为内容的新形式。从1987年专利局公布的最新资料检索中得知无人作业车和自动轿车以日本为最多，其中有有线电控制的无人作业车和非电变量控制的自动车，既以光感、电磁感、超声波、激光等手段在行驶范围内按给定地址装存，让车内的感触装置起作用，达到作业和行驶自控。其中有一项专利谈到车体调头，大意是“在掉头转弯时，旋转半径小于0，既以前轴中心装有旋转马达的车体中心为旋转中心”可想而知其车体情况未变，由此推测其轨迹可能是规范的，但要适应条理的连续化是有困难的，达到的预期目的必然与其复杂程度和高昂代价成正比，成为在现有技术条件下达到理想目的的障碍。
作为行走机械的本发明，复合式双控多用车是很理想的。由于形式的改变相应的必然引伸出形式内部内容的改变(如掉头装置、方向装置、减速装置、制动装置)。加之，它们是相互依存、相互制约的整体，使固有名称，因为构造的改变赋与了新的作用;为电控-无方向盘控制，与全方位自动化控制-自控和群控，提供了以形式和内容和谐于一体的基础保证。所以“双控”不是指两种控制方法，而是指两种控制类型。因为跨类型的方法集结构于一体，使行走机械能自由适应多方位要求，实现向多层次渗透的目的。
但是“复合”的内涵不单指车型的改变所引起的用途的改变的狭义范围。当用几个微型电机由几个定时器控制，控制按钮分类排装在配电盘内代替方向盘，控制其它装置，就变成了无方向盘电控半自动车(如马路上)和全自动无限定作业车(因为全机械本身就能完成，它只是取代了其中需要由机械给力的部分零件，冲破了有限定的机械本性如丝杠总是有一定长度的)。
由于电控克服了原机械本性的限定性走向了无限定性，就能利用一切手段从无限定性走向全自动全方位全要求的自由天地(如最困难的马路上行驶)，它可以是以监控为本质的遥控和由电子计算机与远距离敏感装置、近距离敏感装置控制电控装置的全自动全方位的无人驾驶车，有了它就能实现群控(如一个城市的出租车)可以由一个大型计算机总控制台，控制几条街道，几组小型计算机，每一计算机控制一台车，当某机出现红灯时，计算机发出指令，命令采取相应措施出动外勤人员到现场检修，到此时全方位全自动无人驾驶车又成为群控下的指令接受车了。
下面就车体总成、复合方式、无人驾驶自动停车装置制造方法分别按顺序详述如下(一).车体总成制造方法和复合方式由于车体总成和复合方式(指纯组合内容的)是互为一体做为一个顺序号叙述。
先用四个弓形主骨架，其中前后为封闭型，左右为活动封闭形，固定于四个轴套上部，并以轴套为中心延长至轮胎前后左右齐成四个十字交叉。于左右弓形金属主骨架底线夹角处设两根，偏中心处设一根付金属骨架。于前弓形金属主骨架底线夹角处设两根延顺至后弓形主骨架，为一平面，于左右三根的骨架之上。后弓形主骨架底线夹角处设两根前面弯起至前弓形主骨架上封闭角内与左右弓形主骨架顺延长度相同，再设四根平分间距与左右主骨架前后上夹角平行。布玻璃钢或塑料组合块随形就弯形成凹形车轮。
前车头与后车尾与车舱顺长骨架相同，用重合部分使骨架形成一体，两边为全封闭形并设横骨架连成一体，布玻璃钢或塑料组合块于车头车尾，上下左右前后各一块，留足车内装置空档既一定高度，上半可掀起镶左右与其上，倒角为孤形，以与主车体外部组合块衔接穿其内镶合。此时为车体总长度。松动偏中心部紧固件，或前或后移动车体，使其逐渐缩短至左右弓形底线减去2/5时紧固，此为中型长度。去掉车头车尾为最短状态。所以，左右弓形骨架是伸缩形的。上活封闭线上的主骨架是整体的，可以是长短两根，只有在加重时才用。
四个轴套分上下两层，中间有一压力弹簧连接，下部轴套装弹簧板，两挑角与左右主骨架连接为减震装置。
四个立轴由复合轮(如飞机下面的支撑轮)支持或四个立轴带双叉(如摩托车前叉，但是垂直的)连双轮。立轴穿过四个轴套，使车架落在第一台的轴承上。第二台前轮设两个转向臂平分车架左右两个十字，使对顶直角为45°，长度以不超出轮胎为限，因是抱合中间留有三角形导规，导规内放入压簧，长度小于转向臂总长度的 1/4 。另放两枚钢球，两三角形定位片由一带孤形压条使定位片相连，压紧钢珠，在导规上沿滑动，侧伸出一爪，进入转向臂内侧的定位槽内。一定长度的齿条(长度与转向臂两相邻间距相等)与伸出导规外的定位片上端固定成一体。用一代齿轮光轴穿入车架横梁上设的附轴园孔内。使其滑动并在园孔外伸出有效 1/4 转向臂长度，另一头沿付轴向车舱延伸，设支持骨架、立架，上有一轴套，使轴穿出，方向盘在舱架外紧固。此时齿轮和齿条啮合，当方向盘转动时车就左右转动，当方向盘向怀中拉时，由于转向臂内侧定位槽内设两个档齿，前档为减速档，后档为制动档，也可以说是刹车档;前档在车轮向中心抱合时仍可前进的角度内，由于角度向心能达到减速的目的。后档设在前进的角度外，所以能实现紧急制动，使制动距离接近0，当方向盘拉到后档，光轴也已到头，转向臂也已到极限，齿轮、齿条仍然啮合。因此在减速时方向盘照样可以在车轮同心方向时左右摆动。有效长度为齿轮宽度+ 1/2 有效转向臂+付轴直径+小轴套+立架厚度+方向盘接合宽度。
后面两立轴第二台上，设自动定向连轴器，就是在自动定向连轴器固定槽左右侧留小于45°角，又使其不能任意摆动，只有在一定外力和转弯向心力作用下摆动。另设一横轴由后面的变速箱输出轴用链条驱动横轴，用自动定向离合器，连接在车轮内。自动定向离合器就是把齿轮离合器分成可以左右摆动并连接的两部分，加大齿轮的无效部分，起齿轮左右分离后的定位作用，定位角为45°。在紧急制动和掉头时(180°原地掉头)由于外力(骨架下连杆拉力)和向心力的作用，使自动定向连轴器和自动定向离合器，同步实现45°变向，车轮改变为45°横轴支持定位，并使立轴脱离驱动，成为空转，也可减少变角后齿数，由平面接合旋转变为45°伞状旋转，其内轴为滑动光轴，可以伸缩。两端固定在横轴与车轮内，使其为一整体。外部可用伸缩状态封闭，当原地180°转弯时，虽然发动机在空转，由于惯性的力量，转弯照样进行，随着转弯完成，车速也在递减，车轮进入直线，自动定向连轴器与自动离合器同步回位又驱动车轮前进。
前两轴第三台上设被动离合器。其上部可移动部分用十字连杆从四个方向滑动在所设十字车架上的付轴上。下部不动部分用十字托架固定四个付轴上。上下十字支架中部各有一个代凸缘滑块，四个滑块连为一体，使致以连三。当推动一个滑块移动时，凸缘移动顶起被动离合器，使与立轴分离;当两立轴上的被动离合器同时分离，车轮既在方向盘控制下，完成所有功能。当一轴被动离合器分开时，惯力和向心力完成180°原地掉头，在原地掉头时，由于一个车轮原地不动，掉头后实际靠在不动车轮的另一面，此时的方向装置也沿设在转向臂的导规向前滑动，立轴另一端一半转向臂导规内有小于本转向臂的压簧通知到位，导规里的定位片不再向前，车也既将旋转到位，方向装置与掉头必然是同步的。
最后，将四个立轴前后各位一对，设一两头为十字形长度至车轮前后左右齐，并伸入车头车尾接合处，应紧固处，全部包括在内。车前的挡风玻璃卡槽既设其上，装上前后挡风玻璃，在车舱前排座立撑上，预留的筒状销上装上一门，在付弓形骨架夹角斜边上预留的筒状销上，装上一门，外面为玻璃钢或塑料装锦板上镶玻璃。上面用玻璃钢或塑料制成车顶，顶有四斜支撑，须与前后挡风玻璃镶合，四个斜撑固定在连杆上，为小轿车。去掉车顶，车门，后挡风玻璃，为敞蓬轿车。把后排车座靠背接合松动抽出，改变与车座接合角，插入车座支撑，后座背与车头车尾平行，与前车座顶齐，为运输车。按倒前排座抽出挡风玻璃，为平板车。去掉车头车尾和后车座，缩短车身为有人驾驶的拖拉机。放倒前车座，为无人动力驱动车。
(二)。无人驾驶装置与自动停车装置的制造方法(A)纯机械无人驾驶与自动停车装置的制造方法当车体总成完成后，如果只表现为有人驾驶，尽管有显著改进却不能表现出它的本质，只有当它能用基本的构造，实现了无人驾驶作业之后，才会使它的价值明朗起来。而纯机械无人驾驶作业装置和自动停车装置在新车体上的应用将把无人作业的神秘色彩一扫而光，使高岸艰深的科学殿堂的宠果成为脚踏实地的普通劳动者的佳肴。
先用一光杆穿入光杆两头的轴套内，固定在前面的车架下，中部有两个小齿轮，互为正付为主动轮，与上面垂直小齿轮箱的两组正反齿轮之一啮合，齿轮两头有丝杠，光杆两边各设一摇把与轮胎上的一个软轴接触，随车轮转动，由软轴推动摇把一定角度后弹回，使轴上的主动轮啮合被动齿轮上的丝杠，丝杠有一丝母滑动，上有光杆支持并设指示针，丝母可以离合，另一边丝杠与此相同。当一边丝母靠近一边极限，丝母上的顶头前端下部为两面45°坡度，中间为直角凸缘，被触动部分是两个两边为45°角中部拱起的腰形片，每片中心拱起部各连一光杆，光轴上有压簧，光轴两头有离合齿进入轴套，使光轴只可左右摆动，不能上下移位，光轴顶头有一连杆，越过立轴与另一相对滑块上的导规槽下部结合，当顶头的坡度触动腰形片时，腰形片前部被压下，中部转动，后部扬起，后部的光杆直通连杆下部，中部光杆转动使连杆扬起，在滑块有角度的槽内移动，连杆扬起同时，滑块移动一定位置使凸缘顶开被动离合器，同时，当顶头的坡度触动腰形片时，顶头中间的凸缘将两片分开，使两边光杆上的压簧受力，光杆移动，脱离两边轴套离合，也脱离了后面光杆的支持，扬起的连杆由于自身的重力落下，使滑块回位。当丝杠反转，顶头脱离后，光杆上的弹簧回位，与轴套上的离合齿接合。这一切都为使滑块提前在被动离合器到位之前与车体滑动同步到位。否则，车体到位后离合跟不上就会原地旋转，直至用尽了全部惯性停车，而加长连杆是为了放大压力，放大行程。当被动离合器敞开车体掉头时，主动轮上的光杆上的摇把，由于车体移动，被不动轮胎推向另一面。此时正反齿轮啮合方向改变，另一轮推动另一边的摇把，完成反方向丝杠运动。由于螺母方向改变，顶头脱离，车体在旋转中，被动离合器与车体同步到位，如此往返交替。
自动停车装置与无人驾驶装置相同，不同的是与上面装置下部垂直成丁字形，车体开始掉头时，摇把向另一方向推移，完成齿轮正反交换时固定在两个小齿轮中间的一枝棘爪，推动自动停车装置丝杠上的长齿轮，使其带动丝杆转动，使丝母移动，在预定的要求下，顶头使油门闭合。或使被触动部分靠弹簧压力使制动或离合器开启完成自动停车。
为了超越丝杆的限制，完成丝杆限定外的要求，使有极控制变为无极控制(一般情况，有极控制的限量都能适应)只有在特殊情况下才使用无极控制，所以无极控制是无限量的，能适应任何直线距离的要求。方法是可以在车的左右两边设两个金属触感器，当一边的触感器遇到障碍(预定在终端的障碍)使前面的触感器收缩推动套管里的弹簧，使里面套管侧面的触动爪推动相邻滑块移动，并使其到位后闭锁。当完成180°原地掉头后，由于转弯角度的改变而触动闭锁，另一触感器自动弹出，实现交替的无极自动控制。如果取下一枝，就会形成循环封闭形往返无极自动控制。如果把触感器连入正反档就能实现直线往返无极自动控制。
(B)电控、遥控无人驾驶装置和自动停车装置的制造方法有了机械能够完成的无人作业，自动停车之后，充分发挥车体的全部作用和机械装置的全部作用和特性，用几个定时器控制几个微型电机(或几个液压装置)，驱动所有需要控制的部分，使它成为一个电控的无方向盘装置的电控车。其方法是将方向盘装置的主齿轮(啮合齿条的齿轮)与经过变速后的电动机输出齿轮在其右上方啮合，用定时器控制，并用正反开关控制定时器，入分电箱和分电盘内。把制动轴(方向盘后端的轴)设定距离两个档轮，使其能前后滑动，前档为减速档，后档为刹车档，使档距有角度配合(前档在同心变向后，可行驶的最佳介线上，后档在制动有效的介线内)在其垂直方向，经变速后电机输出轴上装有，分上下两层，相距180°带凸缘的塔轮可以按正反方向，各自推动一档。使在其反方向，由于一面不动盘上棘爪作用，伸缩凸缘下边的弹簧，擦另档而过(指后档，因为后档轮移位时，前档也跟着移动，而移动前档时后档将很快触到后档轮，必须在此时使其伸缩，将正反开关入分电盘以正反各为前后档。
如果在外触感套筒内，设触动开关，控制掉头马达，用并联线路进入分电盘，设一开关控制两个马达同时启动，就成为一个离合开关，才能使方向盘自由运动。外触动开关不受约束;内触动开关亦不受约束。
自动停车装置的微型电机开关由于有丝杠控制亦能定时启动。既使无极式控制，上面的丝母分离了，下面的主动轴还在工作，还在正反交替，所以下面的丝杠照样工作。只是由于行程距离的加长相对减轻了它的工作量，而它又是双进位的，所以一个行程就相当可观了。
用同样方法控制所有的装置，分类排列在分电盘内，为一电控无方向盘驾驶车了。
在此基础上，让分电盘退到舱板内前面装有与分电盘相类似的遥控接受装置就可以用遥控控制电控装置了。各个红绿灯将告诉运行情况和故障部位，以便采取相应措施。
(C)全自动、全方位无人驾驶装置和自动停车装置制造方法有了电控和遥控的综合，使驾驶员得到了解(均指马路上行驶)但它们仍要依靠人，把视觉的感触变为大脑的判断，除了有程序的去归装置以外，超固定程序的意外是最棘手的问题。
有程序的去归装置的制造方法是将原来的丝杠由小行程的行程仪变为大容量的计时仪。就是缩小原动系数，实际上加大了丝杠容量由原来的轮胎旋转一周推动摇把一次直接推动主丝杠旋转，加一个中介轮推动主动轴旋转主动轮，再使被动轮上的丝杠去移动丝母的位置。而摇把轮和中介轮一样大却只有一齿，这样中介轮就加大了容量，为齿数的倍数，而主动轮又小于其几倍，这样的倍数比如再加大下去可以使时间准确到分秒(一秒的几分之一或轮胎园周的几分之一)，丝杠容量大到多少小时。在丝杠的对面设有时间尺，按精确程度画无数金属线，距离越小准确度越高，间距间相互绝缘，反过来也可以说金属线设在绝缘体上。这时的丝母已不是单纯的行程和计时指示器了，而变成了一个移动开关，当金属线与某定时开关联在一起时，丝母上的共用线与开关线接通，启动所需起动部分，完成给时给量的掉头、转弯、起动、制动等要求。而电机上的定时器也要求正反回程，既要求一半时间完成指定转弯、制动，一半时间回位，在定时器控制下，既使上面丝母仍然接触，定时又按时切断了电源(实际上又不会接触不动)，按原路返回时用直线程序就是循环返回，倒用程序是直线返回。
超程序外的情况比较复杂，既定程序无法知道某时某地出现某种情况，而这些情况不外乎(1)突然增加的死障碍、突然增加的活障碍(包括车辆穿行，行人突然穿越);(2)交通被阻，红灯或要求停车。归纳起来为“避”、“减速”、“停车”及掌握时间和时间差。而机械性的程序是无法办到的。只有用微电量和非电变量的装置去共同完完成。当用远距离或超远距离传感器如超声波传感器或光传感器首先测到在非安全区内和将进入极限安全区内的物体(指车前或车后一定距离内其它时间只是安全信号)，远距离触感装置发出信息经计算机发出测定转距和给定方位后用给定时间传给，经放大后产生力和压力信号的超近距离敏感装置(如滑动触感器和接触触感器)，超近距离敏感装置控制电控开关使减速或停车或使方向装置起动，让车产生相应角度，完成意外转向，临时停车，迴避障碍，减速等。当前方危险消失后，前面远距离敏感装置也就停止发出信号，计算机不再发出指令，车正常行驶。
到此时才名符其实的成为全自动全方位的无人驾驶车，为总体“群控”提供了可行性。
本发明就是象上述那样构成的复合式双控多用车。其特点是以立轴支持，横轴驱动，在不增加组合的情况下，减少其中一部或伸缩自身，使其成为几种不同形状、不同用途的车形(轿车、敞车、运输车平板车、动力驱动车)在增加组合的情况下，完成条理化、规范化、连续化作业(交替往返式、正方形循环式、单循环往返式、直线式使180°掉头旋转半径等于0。使制动距离接近0。提高了行车的安全系数。用双控-有人驾驶和无人驾驶能适应多方位多层次的要求。
此外，用玻璃钢或塑料做内外装饰板，达到更实用的效果。几种无人驾驶装置和自动停车装置，包含大的容量，能接受多种经济水准的许可。
权利要求
1.以立轴支持，横轴驱动，用双控完成180°掉头，使转弯半径等于0，双轮同心抱合减速，紧急制动距离接近0的复合式双控多用车。
2.用双控完成交替往返式，正方形封闭往返式，单循环往返式，单轨迹往返式，定时实现自动停车的，请求权项第一项记载的复合式双控多用车。
3.减少一部或伸缩自身改变为五种不同形态，不同用途的以玻璃钢或塑料为内外装饰板的，请求权项第一项或第二项记载的复合式双控多用车。
4.以立轴支持，横轴驱动，双控设在立轴上，使其能完成原地掉头，后轮能同步完成左右摆动45°-由自动定向连轴器和自动定向离合器双重控制的复合式双控多用车的车体总成制造方法及复合方式。
5.车体为可伸缩、可组合并以玻璃钢或塑料组合块为内外装饰板的，请求权项第四项记载的制造方法及复合方式。
6.减速、制动、方向、原地掉头装置是四位一体的，请求权项第四项或第五项任何一项记载的制造方法及复合方式。
7.两个相互上下垂直为丁字形互为一体以两个正反丝母配合丝杠与光杆、摇把定时定量推动滑块开启被动离合器或使给时压簧闭合油门或制动，上部完成自动掉头180°转弯半径等于0，下部完成自动停车的全机械装置的，无人驾驶和自动停车装置的制造方法。
8.几组定时器控制几个小型电机，分别启动方向、制动、油门、和推动滑块开启被动离合器与给时压簧闭合油门或制动，上部完成自动掉头180°转弯半径等于0，下部完成自动停车，用按钮开关实现无方向盘驾驶，用摇控制动开关实现摇控的，请求权项第七项记载的无人驾驶装置及自动停车装置的制造方法。
9.用中介轮加大丝杠容量，使丝母在预定行程中，按预定地点预定时间，用电控控制定时器，开启或关闭方向、制动、油门或被动离合器实现预定程序中的自动转弯、自动原地掉头180°转弯半径等于0或直线程序与反程序返回，意外程序由远距离和超远距离敏感装置(如超声波传感器或光传感器)发出信息，由计算机给定时间、方位、距离，经放大后产生力和压力信号的超近距离敏感装置(如滑动触感器和接触触感器)用电变量制动的机械部分，完成意外转向、临时停车，迴避障碍，减速的全自动全方位的无人驾驶装置和自动停车装置，请求权项第七项或第八项记载的无人驾驶装置及自动停车装置的制造方法。
全文摘要
本发明为连续减少一部或伸缩自身，成为五种不同形态。不同用途的车形轿车、敞车、运输车、平板车、动力驱动车。用双控——有人驾驶和无人驾驶的几种方法机械控、电控、遥控、全方位自控。完成往返交替式、正方形循环式、单循环往返式、直线往返式要求下的无人驾驶作业和全方位全自动行车，使原地旋转半径等于0，紧急制动接近0的复合式双控多用车。
文档编号B62D1/00GK1033773SQ8710773
公开日1989年7月12日 申请日期1987年11月13日 优先权日1987年11月13日
发明者尹满君 申请人:尹满君