專利名稱：越野或野外自動卸貨車的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及自動卸貨車，尤其涉及一種固定框架式自動卸貨車。
背景技術：
隨著技術日益成熟，盡可能以最有效的方式來應用技術就顯得尤為重要。大約半個世紀之前，越野卡車可采用的構件已具有較佳的可靠性以及較多的性能。通過以最優化的結構使用這些構件，構成了那些被認為是未來的越野卡車。具體地說，與具有多個用于大型卡車的發動機、變速箱、車軸和車胎不同，發動機和變速箱的數量被減至一個，車軸被減至兩個以及車胎被減至六個。重要地，那時引入了油壓懸掛系統。這些改變使得卡車更加緊湊、輪距更短、重量更輕，然而強度更大且可操縱性和駕駛性能得到了改善。今天，工業界仍認為這樣的結構就現在和可預期的將來的而言是理想的。
傳統地，固定框架式卡車使用需要發動機的機械驅動構件機械連接于變速箱，變速箱與后車軸內的差速器機械連接，而差速器與一行星傳動機構機械連接，行星傳動機構與后輪圈和輪胎機械連接。后輪胎又可以在地面提供驅動力以使卡車運動。在實踐中，該方法被用在所有的公路客車和卡車中，并且被用于約200噸以下的大部分越野卡車中。目前，越野卡車的容量已被增加到360噸。那些卡車中約有一半使用的是機械驅動構件。余下一半使用電氣驅動元件。
在最近的幾年中，大型卡車(300噸及以上)已由直流(DC)電動機轉換到一種新的技術，這種技術能夠有效地控制交流(AC)電動機的速度和扭矩。機械驅動系統可以在較寬的速度范圍上提供動力。DC系統則只能在較窄的速度范圍上提供動力。AC系統提供動力的速度范圍比DC系統大，但比機械驅動系統所能提供的范圍小。然而，由于AC系統上乘的可靠性和簡易性，因此，AC系統是一種較佳的選擇方案。
目前工業中提供的電氣驅動車輛對于發動機利交流發動機的位置與機械驅動卡車用于發動機和變速箱的位置相同。通常，兩個電動機被設置在后車軸的中心處以代替機械驅動差速器，并且通過齒輪減速器直接將動力傳輸到后車軸中。這些現有技術中的卡車仍使用傳統的兩個車軸、六個輪胎的結構，這種結構具有一帶有兩組用于驅動卡車的雙輪胎的單個后車軸。兩個前輪不被驅動，而僅起到控制卡車方向的作用。它們不能靈活轉向，這是由于多個原因造成的，如框架和輪子隔開的總寬度要保持為最小，而這樣做，支承發動機和前懸掛系統的框架會限制轉向性能。在經過了近五十年的改良之后，這種兩個車軸和六個輪胎的卡車結構在實踐中在尺寸和效率方面還是存在限制。
三十年之前，一種油壓撐桿被研發用于越野卡車，該卡車通過兩個定位在撐桿每一側上的連接主軸(撐桿的每一側上有一個)支承兩個輪胎(撐桿的每一側上有一個)。在這種結構的多種顯著優點中的一個特點在于輪胎是分離的。實際位于這種傳統結構的所有后車軸上的雙重輪胎非常靠近地隔開。這種大型的、靠近地隔開的輪胎產生的熱量是非常嚴重的。輻射的熱量從一個輪胎轉移到另一個輪胎上，這樣，輪胎的性能受到了限制，并且由此對卡車的性能造成限制。以輪胎位于撐桿兩側上，輪胎的間隔約是傳統雙重輪胎結構的六倍。這種額外的間隔有效地消除了輻射熱量的問題。
在過去，有兩種設有公共的擺動主軸的卡車。一種主軸位于前部、非驅動、轉向車軸上，該前車軸在車胎之間帶有一撐桿。另一種主軸位于后部、非轉向、驅動車軸上，該前車軸在兩輪胎之間帶有一電動機，電動機通過一差動行星齒輪組驅動輪胎。理論上，擺動主軸可以使兩輪胎上的負載相等。然而，在實踐中，只有當輪胎直徑相等并且在平坦的路面上行駛時才有這種情況。現有技術中的這兩種卡車均要求擺動的樞軸點正好位于路面上。在不平坦的路面上，一對較高的輪胎顯然會往上移。然而，當較低的輪胎移入時，較高的輪胎的接觸點必須也移出撐桿的中心線，這種運動會使重量偏移到較低的輪胎上。
當轉向時，會產生側力或橫向力。由于樞軸點恰好處于地面上方，這些側力將使額外的重量偏移到外側輪胎上。這些橫向力會使輪胎上的負載增加或減少。最終結果會是將從兩個源頭來的更多個負載施加到較低的輪胎上，并且將側向或橫向的負載施加到兩個輪胎上。
當卡車在相當平坦的地面或路面上行駛且轉向不是很快時，一般不會產生問題，然而，當地面變得極其不平坦時和/或當卡車在轉角處快速轉彎時，有兩種不期望的情況存在。首先，由于所有這些車輛的輪胎之間的結構，因此，必須限制主軸的擺動。當主軸處于其擺動極限時，所有構件會出現一系列結構性的問題。較大的垂直負載施加到下部輪胎上，而較大的側向負載被施加到兩個輪胎上。側向負載會對驅動構件、軸承和結構等造成明顯過早磨損的危害。第二，當一個輪胎爆裂時，在所有結構和余下的輪胎上會產生非常嚴重的動態力。
對于非擺動主軸，輪胎間負載的增加僅會當一不平坦的地面使一個輪胎的轉向比另一個程度更大時發生。當輪胎爆裂時，對于非擺動主軸不會有什么嚴重的情況發生。撐桿大致為這樣一種設計，即，可以在一個輪胎上輕易地處理滿負載。如果輪子軸承是為500,000英里設計的，在這種情況下，它將能持續使用50,000英里。理想地，失效的輪胎可以在該時間范圍內被替換。在極不平坦的表面上，帶有非擺動主軸的撐桿的輪胎之間的輪胎負載僅比傳統卡車在同樣的不平坦的表面上行駛的帶有雙輪胎的撐桿的輪胎之間產生的輪胎負載稍大。
同樣，對于非擺動主軸，輪胎可以靠近撐桿設置。對于一種擺動主軸，輪胎則必須與撐桿隔得足夠遠，以允許擺動。這種附加的距離會使輪胎上的力和當擺動主軸碰到擺動限制結構時產生的力加劇。此外，非擺動主軸的穩定基部在外側輪胎上。擺動主軸的穩定基部在輪胎之間的樞軸點上。盡管這比普通卡車中穩定基部在后車軸上好得多，但還是不如在普通卡車上的前車軸或非擺動主軸上好。這樣，擺動主軸沒有什么好處，只是會產生一些嚴重的功能性問題，并且制造和運行成本較高。
近些年來，人們發現需要卡車能在未經修善的路面上或野外運行。這樣，一種全地形的鉸接式所有車輪驅動卡車被開發了出來，它被鉸接在卡車中心的略向前處。通過接合點的驅動線驅動后車軸。這種卡車已成為建筑工業中的一種標準，在野外路面松軟的情況下它們所有的輪子都被驅動。此外，所有務農人員所知的，當拖拉機前輪被驅動時，使用的燃料較少。當驅動時，它們施加拉力，當不驅動時，它們施加推力。然而，工業上一般將這些單元的容量限制僅為40噸。這僅為普通較大型兩車軸卡車的容積的九分之一。俄羅斯和美國的卡車制造企業認為需要提供大容量的所有車輪驅動卡車。它們都研發出了一種大型的此類鉸接式卡車，但它們都沒能在工業上產生影響。由于這些卡車缺乏可轉向性、過重、不穩定且制造和運行的成本高，因此它們已停產了。此外，這些鉸接式卡車的結構本身有根本性的錯誤。當車輛轉彎時，重量會隨著車輛的轉動向前以及向側部偏移。為了抵消這些力，前方外側的輪胎應將停留在適當位置中或有效地移到彎道的外側。對于這些鉸接式卡車，前部外側的輪胎向內擺動，因此需要向反的運動，由此降低了它們的穩定性。
這些小型全地形鉸接式卡車一般被認為比標準的框架式越野卡車有較輕的負載能力。令人驚訝地，由于它們是輕型構造的，因此，它們具有極差的有效負載與凈重的比率(P/W)，該比率的范圍在1.05/1到1.2/1。
一輛空的卡車必須在裝料點和卸料點之間沿兩個方向運行，而有效負載沿一個方向運行。為了估計相對于整個有效負載使卡車移動的成本，可以使用因素2(W/P)，以下將更詳細地進行描述。
對于移動有效負載每花費$1.00，P/W比率為1.12的鉸接式卡車需要$1.78來使卡車移動。當前越野卡車的大部分設計具有的有效負載與重量的比率在1.4到1.6之間。以P/W為1.5，為了移動有效負載每花費一美元，則需要$1.33來移動卡車。
普通固定框架卡車使用有限沖程、非補償式的懸掛系統，這種懸掛系統需要輪胎和結構構件來吸收施加了動態和扭轉應力。這樣就要求結構構件較重，從而由于它們的結構，易于具有高度應力集中的區域。
此外，還存在與這些現有卡車相聯系的另外一些問題。普通卡車具有雙重后輪胎，這些輪胎安裝在同一個輪轂上，輪轂要求兩輪胎以相同的速度轉動，由于各個輪胎離卡車轉動所圍繞的點的距離不同，因此當轉動時相同的速度會引起雙重輪胎磨擦。這就要求各個輪胎能以不同的速率轉動，但由于輪胎安裝在同一個輪轂上，因此，這是不能作到的。由于雙重輪胎在同一個輪轂上轉動，因此，它們必須還在尺寸上高精度的匹配。否則，在較小的輪胎上將會出現不正常的磨損，其原因在于，較小輪胎的半徑小而必須更快地轉動。顯然，在較小的輪胎上負載較小。帶有較重負荷的輪胎將不滑動，這樣帶有較小負荷的較小的輪胎必須滑動，并且將會磨損。當較小輪胎隨著時間變得更小時，輪胎還會磨損得越來越快。此外，對于雙重輪胎，為了更換或接近內部輪胎，必須將外輪胎和輪圈移去。
圖1為根據本發明的內容構成的自動卸貨車的下前方軸側圖。
圖2A為圖1中的自動卸貨車的上前方軸側圖，其中本體向上而輪胎處于一個筆直向前的方向中。
圖2B為圖1中的自動卸貨車的上前方軸側圖，其中本體向上而輪胎處于最大的轉動位置處。
圖3與圖2類似，但圖3中的輪胎以90度平行，而傾倒體相對于卡車移動方向傾倒至一側。
圖4為圖1卡車的后視圖。
圖5為圖1卡車的俯視圖，其中僅以虛線示出了傾倒體。
圖6為圖1卡車的撐桿模塊的局部截面的側視圖。
圖7為圖1示出的卡車的一撐桿模塊的后是方軸視圖，其中拆除了一個輪子。
圖8A為撐桿模塊的前上方軸視圖，其中撐桿模塊帶有一電動機和制動器冷卻空氣入口、電動機控制件、電動機控制件散熱風扇、風扇電動機以及制動格柵。
圖8B為從圖8A的圓形部分中截取的一部分的放大視圖。
圖9為通過下部撐桿、電動機和主軸的中心的俯視截面圖，其中示出了模塊組件的空氣流動路徑以及構件。
圖10示出了從卡車的主懸掛部分到卡車的可移動和可轉動的部分的位置中所有管線的布線。
圖10A示出了圖10中的所有電力線，其中，去除了其它的所有結構。
圖10B示出了地線、溫度傳感器和圖9中示出的牽引電動機速度指示器的布線以及圖7中示出的風扇和泵驅動電動機控制線的布線。
圖10C示出了用于圖8的制動器和液壓電動機的液壓管線的布線。
圖10D示出了當一撐桿模塊以標準的筆直向前定向時各種管線的布線位置。
圖10E示出了當撐桿模塊轉動至一個較大的轉角時各種管線的布線位置。
圖11A到11F為圖1中的卡車可能的轉向方式的示意圖。
圖12為根據本發明揭示的內容構造成的卡車的另一實施例的前上方軸側圖，其中僅前輪是可轉向的。
圖13A和13B為在圖12示出的卡車的假想線內的帶傾倒體的俯視圖，并且具有一種改進的前輪轉向的配置方案。
圖14A和圖14B為圖13A和圖13B中示出的卡車的俯視圖，它具有另一種改進的前輪轉向的配置方案。
具體實施例方式
以下，將說明和描述根據本發明揭示內容的自動卸貨車的實施例。盡管本所揭示的自動卸貨車可以用于路面上的應用，但它們特別適用于公路外的應用，甚至可以適用于越野應用。此處揭示的卡車提高了生產率、降低了成本，并且能夠在最不利的條件下低成本的運行。這使得開發一個礦可以更加經濟，這不僅僅得益于運輸成本的降低。至少一些輪胎是單獨安裝的，避免了輪胎轉動時的摩擦。由于輪胎可以單獨安裝和驅動，因此，這些輪胎的尺寸無需精確匹配。卡車的轉向性能使無需拆去一組中的其它輪胎就能夠接近內部或外部的輪胎。如此處揭示的卡車所允許的，通過將輪胎轉向超過90度，所有的輪胎都能在適當轉動時被輕易接近，并且能夠通過拆去或不拆去輪圈來進行單獨的替換。這種獨特或新穎的卡車結構可以解決普通卡車中存在的上述問題，并且這種結構還具有許多其它的特征和優點，這些特征和優點從以下描述中是顯而易見的。
圖1-5、8A、8B和11A-11F示出了根據本發明揭示內容構成的卡車的一實施例。圖12、13A、13B、14A和14B示出了另一種卡車的實例。圖6、7、9和10-10F示出了根據本發明揭示內容的撐桿模塊的一實施例，該撐桿模塊特別可用在本文所描述的卡車上。
以下，參照附圖，圖1-5總地示出了根據本發明揭示內容構成的一卡車20。該卡車20具有一框架22，框架22的中間部分24形成了卡車的縱軸線“A”。框架22還具有一前部橫向部分26和一個后部橫向部分28，它們與中間部分相連并且基本垂直于中間部分設置，由此，框架22在平面圖中具有一種I形結構。每一個橫向部分形成了卡車20的撐桿支承件，以下將更詳細地進行說明。
框架22被支承在地面上方，在本實施例中，它被支承在數個輪子和輪胎組件30上。輪子和輪胎組件分別被安裝在前后撐桿模塊32F和32R上(如果以下不特別指明前向或后向模塊，則簡稱為32)，以下將對其作進一步描述。模塊32F和32R又分別依靠前后框架部分26和28的相對端部安裝。在本實施例中，四個撐桿模塊32中的每一個帶有一對輪子和輪胎組件30，因此，總共為8個。八個輪子和輪胎組件30中的每一個具有一個安裝在一輪子輪圈36上的輪胎34，用于圍繞相應的撐桿模塊32的一部分轉動。
卡車20還具有一個傾倒體38，該傾倒體可樞軸轉動地安裝在框架22的頂部上。當傾倒體38處于一個下降的位置中時(圖1)，它適于裝載貨物，并且該傾倒體38的一個前端40可以上升從而傾倒貨物。傾倒體38的后端42具有一對從其底面46懸掛的樞軸結構44。這些樞軸結構44與樞軸結構45連接，而樞軸結構45從在框架中間部分24的等距離的相對兩端上的后橫向框架部分28懸掛。
為了從傾倒體38上卸下貨物，在一實施例中，卡車20具有一單個可延伸的液壓缸48，該液壓缸48在十字節頭50處沿著中軸線“A”可樞軸轉動地與框架22的前部相連。在本實施例中，十字節頭50中心承載在前橫向框架部分26的面向前方的表面52上。十字節頭50被定位在框架中間部分24的端部的前方以及前輪和輪胎組件30的前方，并處于由撐桿模塊的轉動產生的輪胎34的轉向或轉動包絡面的外部。傾倒液壓缸48具有一第二端部，該端部在傾倒體38的前端40附近樞軸轉動地與傾倒體的底側或底面46相連。當傾倒液壓缸48延伸時，如圖2所示，傾倒液壓缸48使傾倒體38的前端上升。通過這種結構可以實現一些特定的好處，這些好處將在描述卡車20的各種特征和特點的運作時更詳細地加以說明。
當對傾倒體38進行裝料并輸送貨物時，傾倒體38相應地擱在橫向框架部分26和28的頂面56和58上。這使傾倒體38和框架22可以作為一個單元工作，相互加強及支承。實際上，卡車20的框架部分24、26和28上沒有由傾倒體38本身或傾倒體38內的負載或貨物施加的負載或彎矩。
卡車20一般還具有一個駕駛室60，駕駛室通常容納用于操縱卡車20的控制件。駕駛室60通常還可容納卡車司機用的合適的方便用品(未圖示)，如一個或多個座位、窗、環境控制件、門、音響以及通訊裝置等。本實施例中的駕駛室設置在接近前部橫向框架部分26附近的框架22的一端處，并且由框架22支承在一個升高的位置中。駕駛室60既可以位于卡車的一側，也可以位于軸線“A”上方中間位置處。在本實施例中，駕駛室60設置在前輪和輪胎組件30的稍微的前方并處于傾倒體38的前端40的下面或下方。該位置可增加操作者的可見度，并且如果需要，駕駛員隨時都能看到前輪和輪胎組件30。
框架22的中間部分24使前后橫向部分26和28相互連接，并且由此使前撐桿或懸掛模塊32F與后撐桿模塊32R相連。本實施例中的中間框架部分24含有一個或多個動力模塊66，這些動力模塊可以有散熱器61、發動機62、交流發電機64、一個或多個油箱(例如用于裝發動機油)、一個或多個液壓油箱70(例如用于制動液或其它液壓致動系統流體)以及其它輔助的卡車構件。
很重要的一點在于，負重要盡可能快地卸下，以保證卡車20有最大的生產率。使傾倒體38傾斜的高壓油通過多級傾倒液壓缸48的桿的端部47進入。桿的端部47連接在本體40的前面附近。為了減小液壓泵的尺寸以及管路的尺寸和長度，并且為了有助于快速升起傾倒體38及其所裝載的貨物，在傾倒體38的底側46很靠近傾倒液壓缸48安裝有一個或多個液壓蓄勢器72。本實施例中的蓄勢器72通過兩個較大的傾倒閥74相連，從而確保在框架22的中間部分24的前端附近有適當的流量流向傾倒液壓缸48的桿的端部。一個附加液壓箱76很靠近傾倒閥74，從而當傾倒體38降低至框架22時，可快速接收來逢傾倒液壓缸48中的油。
為了幫助驅動傾倒液壓缸48、轉向液壓缸132以及撐桿11的持續的調整，附加蓄勢器72的合適的位置是位于框架22的中間部分24內。高壓氣體液壓缸78，其中氣體一般為氮氣，可以設置在該中間部分24中，以貯存驅動卡車20所有蓄勢器的能量。或者，這些氣體液壓缸78和蓄勢器72可以根據需要安裝在卡車的任何位置中。當卡車上的負載增加時，撐桿100內的腔室98和99內的氣體壓縮(參見圖6以及下述說明)，而后，來自蓄勢器72的油流入腔室97內，該腔室97在載重和未載重的情況下均可保持卡車高度恒定。
與已知的卡車結構相比，I形框架22和傾倒體38的結構和配置使卡車22的凈重減小。與普通卡車設計每側只有一個輪胎相比，框架22和傾倒體38的結構還可產生這樣一個額外的好處，即，卡車前懸掛模塊32F的每一側上具有可供兩個附加輪胎34用的空間。以下將更詳細地描述撐桿模塊32的結構，撐桿32的結構也允許僅在成本和重量的增加量最小的情況下在卡車的前端上安裝兩個附加輪胎34和輪圈36。額外的成本和重量僅是由于另一輪子和輪胎組件30而產生的。由于此種卡車20的結構產生了可利用的空間，第二動力模塊66也可以很容易地連接到框架22上，這大大增加了卡車20的生產率。各個輪胎與撐桿很接近對幫助減小卡車的總寬度而言是重要的。通過框架構件下方以及之間的充足的空間可容納撐桿上輪胎的轉動包絡面。然而，一個撐桿的轉動包絡面必須離開相鄰的撐桿的轉動包絡面，從而允許較大的撐桿轉動角。
框架22和傾倒體38的結構還可使輪距與普通卡車相比長50％。輪距充分延長的結果是，在卡車20運行時軸之間的重量偏移可以最小化。較小的重量偏移可以減小框架22和傾倒體結構38上的靜態和動態負載。較小的重量偏移還可以減小轉彎時前輪胎34上的負載。一個重要特征在于，卡車20前面有四個輪胎34，每側兩個，從而在車輛轉向時吸收側向力和向前的重量偏移。
現參照圖6，其中總地示出了撐桿單元32的局部截面，而外側輪子和輪胎組件30被拆去了。然而，每個撐桿模塊32包括兩個輪胎34，在本實施例中，輪胎34安裝在相應的輪圈36上，而輪圈36又承載在撐桿100的相對兩側上。在本實施例中，兩個主軸142與撐桿桿部110固定，并且不可擺動。
每個模塊32一般具有一個液壓撐桿組件100，該組件在輪胎34上方與橫向框架部分26或28之一的一相應端部相連。一個撐桿組件100從卡車20的四個角中的每一個懸掛。每一個撐桿組件100具有一個固定的撐桿殼體102，該撐桿殼體固定于相應的框架部分26或28并從其懸掛。每一個撐桿殼體102形成了一個撐桿軸線S，在本實施例中該軸線S當處于正常駕駛位置中時基本是垂直示出的。本實施例中的一轉向管104與各個撐桿殼體102同軸設置并且被接納在其上，該轉向管適于相對于各個殼體102轉動。一個轉向連桿106固定在每個轉向管104的上端附近，并且形成一個基本與撐桿100的軸線S垂直的平面。最佳地如圖5所示，每個轉向連桿106形成了一對基本相對的轉向臂108和109。轉向臂108和109可以如下進行操縱，從而單獨操作每一個撐桿模塊32。
每個撐桿組件100還具有一個液壓缸桿部110，該桿部可伸縮地被接納在殼體102內，并且可相對于殼體102滑動。當處于正常行駛位置中時，液壓缸桿部110在其相對于殼體102垂直移動范圍的中點附近被定位，這樣在行駛在變化的路面上時，它根據需要可以從殼體延伸出或縮進殼體內。一主軸殼體112固定在液壓缸桿部110的底端上，并且它具有一個圓筒形的壁部114，該壁部在下端圍繞轉向管104的外表面。主軸殼體112可以隨著液壓缸桿部110并相對于轉向管104垂直移動。液壓缸桿部110和殼體102可以作為傳統的液壓撐桿100操作，以緩沖負載。這樣，主軸殼體112可以相對于相應的框架部分26或28垂直移動，以用于吸收沖擊。
一剪式連桿(scissor link)120具有一第一連桿臂122，該連桿臂122在一第一樞軸接頭124處可樞軸轉動地連接，該接頭是由一個固定于轉向管104的第一托架125形成的。剪式連桿120還具有一個第二連桿臂126，該連桿臂126可樞軸轉動地連接在一第二樞軸接頭128處，該接頭是由與主軸殼體112固定的第二托架129形成的。第一連桿臂122和第二連桿臂126的外端部在第三樞軸接頭130處相互連接。剪式連桿120的樞軸接頭124、128和130使主軸殼體112可自由地相對于轉向管104和撐桿殼體102沿著撐桿軸線S移動。然而，剪式連桿130的每一個構件被堅固地設計成可阻止轉向管104和主軸殼體112之間的相對轉動。這樣，當如下所述那樣通過轉向連桿106的運動使轉向管104圍繞撐桿軸線S轉動時，主軸殼體也會被轉動，從而使輪子和輪胎組件30轉動。
如圖2和圖5所示，每個撐桿模塊32通過一對可延伸的液壓轉向液壓缸132和133單獨操縱，而每一個轉向液壓缸的一端與轉向連桿106的轉向臂108和109中相應的一個可樞軸轉動地連接在一起。轉向液壓缸132和133的相對的端部可樞軸轉動地與框架22的托架部分相連。每個轉向液壓缸132和133具有一個由轉向液壓缸控制閥131控制的可延伸的桿134。如果需要，每個控制閥131上的壓力指示器可以通過計算機(未圖示)來使用，從而使轉向液壓缸的壓力與輪子電動機的轉矩相協調。
一個特定的撐桿模塊32的轉向液壓缸132和133適當的延伸的收縮將使相應的轉向管104相對于軸線S圍繞撐桿殼體102轉動，從而使主軸殼體112轉動，并由此使輪子的輪胎組件30轉動。在一實施例中，特定的模塊32的輪胎34和輪子26從圖3所示的額定位置起沿各個方向轉向超過90度，例如約120度或更多。
參照圖9，每個輪子和輪胎組件30可以由一個單獨的電動機140單獨驅動，電動機140安裝在支承各個輪圈36的主軸142的內部。各個電動機140最好為一個單獨控制的交流電動機140。從高速中得到動力的電動機140必須與一個減速器139相結合以獲得較大的扭矩，從而產生推動此類卡車20通過松軟的地面以及推上陡峭斜坡所需的牽引桿。具有較大扭矩且所有輪子能夠單獨驅動的卡車20特別可用于采礦業和建筑業。如圖9所示，每個主軸412內部帶有一個電動機142，并且支承有兩個軸承136，而這兩個軸承又支承有一個輪轂144，該輪轂支承減速器139、一輪圈36、以及最好支承多個輪胎34中的一個。每個主軸殼體112具有兩個主軸142，各側上的一個轉軸與含有孔的中間結構相連，其中孔最好是逐漸變小的，該孔可接納撐桿桿部110。每個電動機140僅驅動每個撐桿模塊32的兩個輪子和輪胎組件30中的一個，因此如果需要，每個輪胎34可以被單獨驅動。主軸42和輪轂44各支承輪子制動器138的一部分，當該輪子制動器138被致動時它將限制輪轂和主軸的相對運動。
每個撐桿模塊32還具有一個用于AC驅動電機的空氣冷卻系統，該冷卻系統利用了通過主軸殼體112和主軸142循環的空氣。圖7-9示出了用于各個撐桿模塊32的冷卻系統的一個實例，并且以下將對其作簡要說明。包含在模塊32內的是一個設置在相應的一對輪胎34之間的空氣入口145，并且最好與輪胎34的頂面齊平。該空氣入口管146包含一個電動機147，該電動機147用于驅動一個風扇148，該風扇148可推動冷卻空氣通過空氣清潔器149進入主軸殼體112內，并通過空氣入口150進入由板152劃分出的一個入口空氣腔151，板152將入口空氣同出口空氣分隔開，其中，清潔器149既可以設置在風扇之前(上游)，也可以設置在風扇之后(下游)。而后，空氣通過電動機140非驅動端中的孔153進入電動機140中，再通過孔154通過定子和孔155通過轉子。空氣通過電動機殼體160中的孔離開電動機140。接著，空氣通過由主軸142的內徑和電動機140的外徑形成的間隙157在電動機140外返回。然后，空氣通過將進入的空氣與離開空氣分隔開的板152進入出口空氣腔。而后，空氣通過孔159離開主軸殼體。
在一實例中，對電動機140進行冷卻后離開孔159的空氣可通過一排氣管168。排氣管168的一端與出口開孔159相連，而相對端形成了一個排氣開孔170，該開孔170定位在撐桿模塊32的相應輪胎34之間，并且最好也與輪胎34的頂表面齊平。空氣將通過排氣管168從出口開孔159流出，并且離開排氣出口170。該出口170的位置可防止較熱的排出氣體使輪胎34的內表面變熱。
在另一種實例中，排氣管168可以實際成為一個用于濕的圓盤制動系統138的油冷卻器。由于必須有大量的空氣被用來保持電動機240處于低溫狀態，因此，離開電動機140的空氣將比離開制動器138的高溫冷卻油的溫度低得多。空氣可以在管子165外循環，而這些管子165將油從制動器帶至泵167，并且通過排氣管168油冷卻器返回到制動器138，根據需要對油和制動器138進行冷卻。泵167是通過電動機166驅動的，該電動機的能源可以是來自卡車上可以有的蓄勢器72的高壓油。空氣入口管146的入口風扇電動機147還可以接收從如圖10D的所示的相同的蓄勢器管線190來的供電。總之，所揭示的撐桿結構允許風扇電動機147和風扇使冷卻空氣循環至牽引電動機140和油冷卻的圓盤制動器138。
在一實例中，入口空氣管146的入口開孔150可以被固定在主軸殼體112的前面。排氣管168的出口開孔159可以被固定在主軸殼體112的后面。排氣管168可通過與轉向管104固定的上部剪式連桿托架125，并且可以與轉向管104無關地隨著主軸殼體112自由上下移動。如圖10所示，用于風扇電動機147的各種液壓管線172以及用于停車制動器192和維護制動器194的液壓管線是在剪式連桿120之外的路線上。
由此，各個撐桿模塊32包括撐桿100、各種轉向構件、主軸殼體11和主軸、輪子驅動電機140、減速器139、兩個制動器138以及用于電動機和制動器的冷卻系統。在每個撐桿模塊32中還包括兩個輪轂144、兩個輪圈36以及兩個輪胎34。每個撐桿模塊32還包括氣流冷卻系統、液壓和電氣的動力電纜、制動器的液壓管線以及驅動冷卻風扇和濕圓盤制動器冷卻油泵的電動機。撐桿模塊32的結構以及卡車20的框架22結構產生任何型號的傳統卡車所沒有的多個優點和好處。
在一個實例中，當撐桿100收縮時，轉向連桿106和兩個轉向臂108和109在輪胎34的最高點上與轉向管104固定。當轉向液壓缸132和133的每一個適當地伸展并且具有適合的行程長度時，就可以達到遠大于90底的轉向角度。在操作中，每對液壓轉向液壓缸132和133可以使相應的撐桿模塊32沿各個方向轉動遠超過120度，例如可以達到如圖2和圖11A-11F中示出的卡車的多種不同的轉動圖形。除了當車輛沿直線移動時，輪子總是圍繞一給定的公共中心點轉向的。
如圖2和圖11E所示，通過根據卡車20的輪距的長度和寬度按要求使各個撐桿模塊32的輪胎34定位，卡車20可以圍繞其中心點轉動，同時僅需要傳統卡車的轉動區域或半徑的45％或小于其一半。如圖11A-11C所示，輪胎34也可以在保持相互平行的同時轉到任何位置。這樣，卡車20可以沿直線驅動，而傾倒體38和框架22可以沿相對于卡車縱軸線A的任何實際角度定向。此外，如圖11D和11F所示，任何兩個撐桿模塊32可以單獨于其它兩個撐桿模塊32轉向，并且可以相互單獨的相對于任何一側或一端轉向卡車20，而不僅僅如普通卡車那樣從前端操作。通過這種轉向的靈活性可以獲得許多好處。此外，由于各個撐桿模塊32上的各個輪胎34是通過它自己的電動機140單獨驅動的，因此，一模塊32上的兩個輪胎可以以略有不同的速度驅動，從而消除轉動時的輪胎擦洗。
卡車20有效地無需比普通卡車更長及更寬，而是可以運載兩倍的負載，并且其凈重僅比普通卡車稍重。為了能高效率地進行運輸，普通的越野卡車必須在相對較好、平滑的表面上行駛，如在修好的礦山的路上。卡車20可以高效率地在不盡理想的路面上進行運輸，并且由于它的所有車輪驅動的特點，因此，它可以爬較陡的坡。這些因素大大降低了運輸材料的成本，并且也可以顯著地降低運營整個礦的成本。
在一實施例中，轉向液壓缸132和133可以包括一個線性位移的傳感器，以確定各個延伸的轉向液壓缸桿134的軸向位置，從而進一步確定輪胎32的軸線的角度。卡車20的在車上的計算機(未圖示)可以跟蹤各個模塊32的這種角度，并且向另一些模塊32的其它轉向液壓缸的控制件發出合適的信號。這樣，就可以控制圍繞撐桿軸線S的轉動的位置。例如，如圖11A-11C所示，所有輪胎34被控制成在平行的輪軸上滾動，從而使卡車20沿直線運動。或者，如圖11D-11F所示，輪軸也可以被控制成，使所有輪軸在一公共點相交，從而提供一種所需的適合的半徑。
為保持卡車轉動和直線運行時的公共交點，模塊32可以單獨地、動態地進行轉向。交點可以通過計算機(未圖示)來確定和控制。輪胎的角度可以結合與轉向液壓缸132和133一體的線性位移傳感器201(參見圖12)來控制。所有輪胎34離開公共相交轉動點的距離將隨時被了解，這樣通過單獨的電動機控制器179可以控制相對的輪胎速度。這樣，輪胎34可以平坦地拉動，從而避免轉動或以線性路徑移動時輪胎的擦傷。
如上所述，在一實施例中，如圖2和圖11E所示，交點可以被移到在前后模塊32f和32R之間分別等距離的一個位置中，并且可以被移到卡車20的中央處的一點。在這種轉向結構中，卡車20可以圍繞其本身轉動。這樣，卡車20無需前后移動，便可以在一個非常緊湊的空間內回轉。而這對于普通卡車而言是不可能的。
在圖11A和11C示出的另一實施例中，并且如圖3所示，根據需要，卡車20既可以被設置成平行與卡車軸線A地從傾倒體38上傾倒貨物，也可以垂直于軸線A從傾倒體38上傾倒貨物，如果需要，卡車20也可以以其它任何角度傾倒貨物。這同樣也可以在不使卡車20倒退的情況下在極緊湊的空間內完成。如圖11A-C所示，這是通過以相同的速率轉動所有撐桿模塊而進行的，這樣，可以沿平行的輪軸W保持所有撐桿32。輪胎34總是沿直線行進的，但卡車傾倒體38將相對于運動方向轉動。卡車20無需倒退來使傾倒體38相對于傾倒點變向。取而代之的是，輪胎34可以保持移動方向，而傾倒體38轉到傾倒貨物的位置中。當卡車20必須被定位在緊湊的空間內來向一加料斗進行傾倒或者必須被定位成在一堆積物上進行傾倒時，這個特征是特別有用的。總之，當在裝料鏟處或在傾倒點處，卡車20可以直接移入適當位置，而后可以輕易地驅動離開，從而減少了使卡車20轉向進入和離開裝料或傾倒位置所需的時間。因此，卡車20實際上是一種向后傾倒及側向傾倒的卡車。
在采礦業中許多人認識到需要一種側向傾倒的卡車。在20世紀70年代，一位采礦業的主管人員闡述這樣一個現象“上帝一定在懷疑我們的智力，因為，我們每年在礦中不必要地倒車來進行卸料所用的距離可以繞月球好多次。”如果他認識到在許多情況下卡車還必須倒回到裝料鏟處這樣倒車的距離本質上還要加倍的話，這樣他還應該把上述距離乘以二。利用根據本發明揭示的內容的卡車，可以免去裝貨和卸貨時的倒車距離。同樣，還可以免去這些超大型車輛倒車時所需的大量的人力。此外，當處于裝裝鏟或傾倒點處時，卡車20可以直接移入適當位置，而后可以輕易地離開，從而減少了使卡車轉向進入和離開裝料和卸料位置所需的時間。
對于當在不平坦的地面或路況較差馬路上轉向及上下移動撐桿100時撐桿100會發生轉動，電纜184和186以及各種液壓管線的布線就會顯得非常重要。對電纜使用滑環是非常不可取的，而對液壓管線使用回轉接頭是不實際的。所揭示的卡車可解決這些棘手的問題。
一封閉的腔室174被安裝在前后兩個橫向框架部分26和28的前方。每一個被設置在轉向液壓缸132和133以及轉向臂108和109的上方。在每一個封閉腔室174之上便利地設有相應的AC牽引電動機控制箱179。通過該封閉腔室174的后部，設有撐桿模塊32的轉向管104。在本實施例中，從電動機控制箱179起通過封閉腔室174有12條供電纜線175、一條地線184以及一條含有小型傳感器和控制線182的軟管。從蓄勢器72起，四條液壓管線188-194進入腔室。一條管線192用于停車制動器，一條管線194用于維護制動器，一條是高壓蓄勢器油管線190，以驅動風扇電動機147以及驅動使制動器冷卻油循環的制動器泵167的電動機166。還有一條用于從兩個電動機147和166向液壓箱返回油的低壓油管線188。另外，設有兩個小型閥198和200，一個用于根據要求控制風扇電動機的速度，另一個用于根據要求控制制動器泵電動機的速度。
在本實施例中，這些動力電纜184、186以及軟管188-194直接布線至在撐桿模塊32的下部沒有安裝彈簧構件的構件中所要求的構件。在本實施例中，這些纜線184、186以及軟管188-194的一端夾在封閉的腔室174上。它們實際上具有相同的長度，并且它們被堆疊成三倍高以及適當地保持在一起，以使它們保持在同一個垂直平面中并使松馳的情況最小。它們再以這樣一種方式支承，即，可防止下部電纜184、186和軟管188-194以及封閉的腔室174的底面之間磨損。三個這樣的堆疊物松散地并排連接。它們被夾在轉向管104上，并且它們圍繞轉向管104向下通過轉向臂并且沿著轉向管104外部向下布線，以及適當地形成一個圈以容納撐桿100的全沖程。剪式連桿106可以根據需要協助支承該束狀物。在封閉的腔室174內，九條導線和軟管沿兩條環線197A和197B鋪設，并且適當地形成一個環以適應轉向管104轉動。九條導線和軟管沿相互相對的兩條環線197A和197B鋪設。可以將九條或所有十八條導線和軟管垂直疊置，但這會增加卡車20和卡車20的重心的高度，因此這是不可取的。
大型牽引卡車的效率(這與移動有效載荷的成本相關)與車輛凈重(EVW)相關的有效載荷重量成正比。這是指有效載荷與上重量之比P/EVW。為了將它與移動有效載荷的實際成本相聯系，一種方法是將EVW乘以2，加上有效載荷P，再除以有效載荷P(EVW*2+P)/P其中，該公式用于解釋這樣一種情況，即，車輛沿朝向以及來自裝載點的兩個方向移動，而有效載荷僅沿著朝著傾倒點的一個方向移動。該公式描述了為完成一個運輸循環卡車必須作的工作量。假定有效載荷為一，或P＝1，上述公式變為(2/P/W+1)/1該公式可以簡化為2/(P/W)。對于P/W為2.0，對于移動有效負載花費的每一美元，需要花費$1來移動卡車。當P/W為1.5，對于移動有效負載的每一美元，需要花費$1.33美元來移動卡車。當前大多數越野卡車的設計具有的有效負載與重量之比在1.4到1.6之間。所揭示的卡車允許的P/W比值超過2.3，這樣，對于移動有效負載所需的每一美元，移動卡車的花費不足87美分。
一輛帶有兩根軸且輪距較短的結構的普通卡車底部具有四個輪胎，而前面僅有兩個。盡管對于本工業標準是合格的，但考慮到負載重心(當車輛下坡時重量會向前偏移)以及動態的變化，這還不是理想和。在這些情況下，前輪胎可以經歷較高的靜態和動態過載。如果輪胎在這些過載的情況下出問題，就很容易導致卡車失控。所揭示的卡車20可以具有比某些可比卡車長60％的輪距，并且可以在前軸上使用四個輪胎34。當卡車處于這些不利情況下時，這種結構大大減小了前輪胎34上的應用。此外，如果一模塊32上的一個輪胎34出問題，剩下的輪胎34可以保持對卡車20的控制。
在車輛的固有價值中另一個非常重要的因素在于其執行性能，這與移動單位材料的可用馬力相關。有兩個因素可以用來比較車輛的性能和生產率。它們是單位車輛毛重(GVW)的馬力(HP)，即HP/GVW，以及移動有效載荷的馬力，即HPxPL/GVW，這被稱之為有效載荷馬力。對于卡車20的框架22下方的大量的開放空間以及撐桿模塊32F和32R之間的空間，可以輕易地安裝兩個最大的普通卡車發動機，以充分地增強卡車20的執行特性。框架22和撐桿模塊32的配置結構還為動力模塊66提供了不平行的通道，以進行維修和/或更換。本發揭示的卡車20的有效載荷馬力大約比目前市場上銷售的最大生產率的普通卡車大2.4倍。
用于估計車輛穩定性的主要因素取決于重心的高度和穩定性基礎(SB)，或者在實際情況中為穩定性基礎的平方(SB2)。在目前的大部分車輛中，前軸的穩定性基礎是在前輪胎的中心處。這種配置結構是于穩定性是有利的，但對于框架的應力和前輪胎的負載是不利的。后車軸的穩定性是在后懸掛系統有效作用在后車軸的中心線的一點。在大多數普通卡車上，前后車軸之間的穩定性基礎通常比前車軸上大5倍。當將該結果平方時，結果是，普通卡車上在彎道上的單個前外側輪胎可有效地吸收所有的轉彎側向力以及由于轉彎產生的向前的重量偏移力。該卡車的傾倒體在卸料時圍繞樞軸轉動，通過卡車后部的多個銷可以基本保持傾倒體以防其翻倒，并且由于窄框架很輕微。這種普通的卡車設置方案在較窄的框架上施加了較大的扭應力，并且(在轉彎時)使單個外側前輪超載至極大的度數。所揭示的卡車20對在彎道外側上的卡車的一側上的四個輪胎可提供相等的轉彎力。較長的輪距可使由轉彎產生的向前的重量偏移最小化。最小化的重量偏移可以通過兩個輪胎34而不是普通卡車上的一個輪胎來吸收。提示的卡車的一個非常重要的特征在于，在所有類似的操作情況下，輪胎34將處于較小的應力下，這不僅降低了輪胎34的成本，而且可以使卡車20高速地以較大的負載良好地運行。
當卸料時，普通卡車使它們的傾倒液壓缸處于兩車軸之間的某一位置處，要求液壓缸可使傾倒體和負載的總重量提起。該負載直接轉移到框架中。因此，液壓缸的位置使得框架上的應力最大化。在所揭示的卡車20中，傾倒液壓缸48安裝在前撐桿模塊32F之間的框架22上。因此，要求撐桿液壓缸48施加一個力，該力是傾倒體38和負載的重量的一半。該重量的另一半由卡車20后部的樞銷43支承。負載沿著卡車軸線A直接轉移到撐桿模塊32F上，而不是轉移到前后模塊32R之間。這種配置可以有效地消除框架中的彎曲應力，并且減小傾倒體38中的應力，同樣也使框架22更堅固，然而與普通卡車框架相比相對于有效載荷更輕。圖2示出了多個蓄勢器72，這些蓄勢器72在助于大大減少卡車20卸料所需的時間。蓄勢器72很靠近傾倒液壓缸48安裝，以改善從蓄勢器72到傾倒液壓缸48的油的流體特性。這種結構使卡車20卸料并使傾倒體38復位所需的時間僅為普通卡車卸料和復位時間的一半以下，而傾倒的負載幾乎為其的兩倍。
所有普通的卡車必須停止、變向并倒回到一堆放點或加料斗以卸下負載。然而，這樣做是危險的，至少有兩個原因。首先，駕駛員必須非常小心，否則他將會把車倒到堆放點上或倒入一物體內。第二，卡車重量由于制動而產生的慣性力可以被施加使得停止在堆放桶的邊緣處，有時會使堆放物倒塌。
這種停止、倒檔、彎曲、倒退以及再次停止不僅對于卡車而言繁重，而且還要消耗時間。傳統過程每次還使卡在鏟下返回進行裝料，并回到一卸料點進行卸料。所揭示的卡車20在牽引循環的兩端完全免除了這種低生產率的、不安全又浪費的動作。
所揭示的傾倒卡車20允許更大的容積、更高的效率并且改進了操作性。此外，所有的輪胎34可以單獨驅動并轉向，使得在較差的牽引條件下可以達到優良的靈活性。所揭示的卡車20是非常結實的、很高的運載能力，并且與它的重量相比其裝載量是極輕的，在大多數不利的條件下有極顯著的性能特征。揭示的卡車20主要的進步不僅在卡車的運載量上，而是在運土工業需要的每個特性中，從而即提高了生產率又降低了運輸材料的成本。重要的，所揭示的卡車由此可以減少運營一礦、建筑工地等的成本。
圖12、13A、13B、14A和14B更詳細地示出了簡化的操作結構，以實現圖11A和圖11D中示出的轉向方式。例如，圖12示出了根據本發明的內容構造的卡車300。所揭示的卡車300僅具有上述的前撐桿模塊32F。如上所述地，前輪和輪胎組件30可以單獨轉向，使其沿各個方向通過較大的轉向角度，例如105、110、120度或更大。然而，在一較佳實施例中，后撐桿模塊298R是通過固定的連桿保持的，并且是不可轉向的。它們總是保持在如圖所示的筆直向前的方向中。
前輪和后輪之一可以被驅動，或者可以同時驅動前后輪。當前輪被驅動時，在一較佳實施例中，一個或多個前輪和輪胎組件30可以通過上述的單獨的電動機140單獨驅動。然而，前輪無需都被驅動。類似地，如果后輪被驅動，一外或多個后輪可以通過上述相應的電動機140驅動，或者后輪可以以傳統的方式驅動。在這種前輪轉向的結構中，最好驅動后輪。
每輛卡車上可以安裝兩個后撐桿模塊298R，每側一個，安裝在卡車的前面或后面，或者也可以每輛車安裝四個。后撐桿模塊298R和/或后輪和輪胎組件296R可以安裝在普通的非驅動車軸上。后輪和輪胎組件196R也可以安裝在與上述模塊32R實質相同的后撐桿模塊298R上，只要它們沒有轉向機構和不進行轉向。每個后輪和輪胎組件可以如上所述地通過其自己的單獨電動機以不同的速度單獨驅動，從而避免轉動中產生摩擦。
除了通過上述前撐桿模塊32F獲得的其它好處，卡車300具有與普通車輛和卡車類似的被稱之為阿克曼轉向梯形幾何形狀和轉向器。圖13A、13B、14A和14B說明了帶有阿克曼式前輪轉向的卡車300，但該卡車帶有另一種轉向機構和配置方案。
圖13A(前輪轉向)和圖13B(前輪筆直)示出了帶有另一種轉向配置結構的卡車300。在此處所揭示的實施例中，卡車300分別具有一個框架301和前后撐桿模塊298F和298R，這與上述框架22和模塊32類似，但有下述這些不同之處。
每個撐桿模塊298僅具有一單個連桿臂302，該連桿臂302從轉向管104起向后延伸。前撐桿模塊298F的連桿臂302F被用來使前撐桿轉向。后撐桿模塊298R的連桿臂302R僅被用于將后撐桿穩定并保持在圖示的向前的直的方向。這樣，后連桿臂302R可以有效地代之以被固定于撐桿殼體102，(參見圖6)，如果希望，可以免去轉向管。
一個剛性的、固定長度的直拉桿304的一端與每一個前撐桿連桿臂302F相連。設置了一對撐桿液壓缸305，每個撐桿液壓缸的一端可樞軸轉動地與液壓缸托架206相連，該托架306安裝在前撐桿298F的后方的框架301的一部分上。每個直拉桿304的相對的一端與一三角形的橫杠托架307相連，該橫杠托架307可樞軸轉動地支承在一個安裝托架310上，而安裝托架310固定在液壓缸托架306的前方的一部分框架301上。橫杠托架具有一對相對的、橫向延伸的轉向臂312，每個臂可樞軸轉動地與相應的一個轉向液壓缸305的一相對端部相連。橫杠托架307還具有一前端313，該前端可樞軸轉動地與直拉桿304的相對端部相連。
撐桿模塊298R的后連桿臂302R均與相應的固定連桿308的一端相連。每個連桿308還具有一第二端部，該端部與連在一部分框架301上的安裝托架309相連。固定連桿308以圖示的筆直向前的方向保持后撐桿模塊298R和后輪子和輪胎組件296R。
圖13A示出了前撐桿模塊298F，冊時前輪處于轉向的方向中，圖13B示出了前輪處于筆直向前方向時的前撐桿模塊298F。對于一種阿克曼幾何形狀，每個輪子和輪胎組件298具有一轉動軸線，理論上該轉動軸線被定位成與在任何轉向角度都相交在后車軸的中心線上的一公共點311處。這意味著，前輪子和輪胎組件298F都可以轉到如圖所示的不同的角度或度數。如上所述的，由于它們是機械連接的，因此，轉向液壓缸305可以(但不是必須的)通過一個車上的計算機(未圖示)來控制以使其精確定位。
在本實施例中，液壓缸305可以自動地進行長度調節以使橫杠托架樞軸轉動，這又將使前端313左右移動。這種移動又將使直拉桿304移動以使前輪和輪胎組件298F通過前連桿臂302F根據需要轉動。
卡車300可以采多種可能的轉向機構結構和構造。此外，也可以使用許多不同的轉向幾何形狀。
圖14A和圖14B示出了多種可能的轉向幾何形狀和構件結構中的一種。在本實施例中，轉向液壓缸305被定位在另一個橫杠托架320的前方，該橫杠托架320具有一樞軸轉動端321和一前端322。一對相對的且橫向延伸的液壓缸支承托架324從框架301延伸出，并且每一個均可樞軸轉動地連接在相應的液壓缸305的一端。液壓缸相對的端部和直拉桿304均在前端321附近與橫杠托架320相連。在本實施例中，液壓缸305的伸縮可以使橫杠托架圍繞樞軸端322左右轉動，并使直拉桿304移動，從而使前撐桿模塊296F和前輪子和輪胎組件298F轉動。
在這里所揭示的各實施例中的卡車300都比卡車20成本低，但又能提供幾乎所有的優點。除了圖12的卡車300允許車輛圍繞后車軸的大致中心處的一點轉動外，各個卡車300都不能垂直于其本身的軸線驅動，但轉向能力應與采用在普通車輛和卡車中的阿克曼轉向幾何形狀的類似。
另一些實施例可以包括若干前撐桿模塊，這些模塊可以如上所述轉動，但不能驅動任何前輪或至少不能驅動所有前輪。在該實施例中，后輪可以如上所述被驅動，但不能轉動。各個被動輪的各個單獨的驅動電動機可以如上進行控制，以消除輪胎的摩擦。
上述詳細的描述僅是為了清晰地理解，但不應理解為不必要的限制，本技術領域的普通技術人員可以顯而易見各種變化。
權利要求
1.一種卡車，該卡車包括一框架，所述框架具有一前端和一后端；至少兩個后輪，所述后輪與框架的一部分相連并且支承框架的后端；至少第一和第二撐桿模塊，第一和第二撐桿在前端附近與框架相連，其中每個撐桿模塊包括一被定向的撐桿組件，所述撐桿組件具有一上端、一下端以及一撐桿軸線，該撐桿組件具有一撐桿殼體，其上端與同撐桿軸線同心的卡車框架的部分固定，并且具有一轉向管，該轉向管相對于撐桿殼體圍繞撐桿軸線轉動；一主軸組件，該主軸組件具有一對相對設置的主軸，主軸從一主軸殼體延伸出并且限定了一條輪子旋轉軸線，主軸組件被裝載在撐桿組件的下端，用于圍繞撐桿軸線同撐桿管共同轉動，主軸組件被構造成可沿著撐桿軸線相對于卡車框架作減振運動；一對輪子和輪胎組件，每個組件均是通過相應的一個主軸支承的，使其圍繞輪子旋轉軸線轉動；至少一個驅動電動機，該電動機與一根主軸相聯，用于驅動相應的輪子和輪胎組件圍繞輪子轉動軸線轉動；一轉向機構，該轉向機構適于使轉向管和主軸組件相對于每個相對于其它撐桿單元單獨的撐桿模塊的撐桿殼體轉動；以及一空氣冷卻系統，該空氣冷卻被構造并設置成使周圍空氣至少通過電動機的一部分，從而將熱量從至少一個驅動電動機中驅散出。
全文摘要
本發明揭示了一種通常在越野或野外行駛的自動卸貨車。該卡車具有一個框架，該框架具有一個前端和一個后端。框架的后端由與部分框架相連的至少兩個輪子支承。卡車還具有一個前部撐桿支承件，該撐桿支承件在前端的附近與框架相連。卡車具有至少第一和第二撐桿模塊，它們與前部撐桿支承件相連。第一和第二撐桿模塊均具有單獨的轉向機構和至少一個輪子和輪胎組件。第一和第二撐桿組件中的每一個還可以具有一個或多個電動機，電動機可單獨于該撐桿模塊的其它輪子和輪胎組件和其它撐桿模塊驅動相應的輪子和輪胎組件。
文檔編號B62D7/15GK1418161SQ01805919
公開日2003年5月14日 申請日期2001年1月19日 優先權日2000年1月20日
發明者E·S·克雷斯 申請人:克雷斯公司