阅读说明：本技术 一种用于车辆移动的快速移位装置及其方法 (Rapid shifting device and method for vehicle movement ) 是由 陈雅 蒋晨超 刘涛 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于车辆移动的快速移位装置及其方法,属于汽车移动设备领域。本装置在机械结构上主要由连接架和移位器两个部分组成,连接架安装于四个移位器上,连接架作为施力部件,用于带动四个移位器分别对车辆的四个车轮进行同步抬升。在本装置中,通过设计连接架解决了单车轮移动可能对汽车造成的损害及其他大型整车移动装置不便携带等问题,保证了本快速移位装置的安全可靠性和人机和谐性。(The invention discloses a quick shifting device and method for vehicle movement, and belongs to the field of automobile mobile equipment. The device mainly comprises a connecting frame and two shifters on a mechanical structure, wherein the connecting frame is arranged on the four shifters and serves as a force application part for driving the four shifters to respectively synchronously lift four wheels of a vehicle. In the device, the problems that the single wheel moves to possibly cause damage to the automobile and other large-scale whole automobile moving devices are inconvenient to carry and the like are solved by designing the connecting frame, and the safety reliability and the man-machine harmony of the quick shifting device are ensured.)

一种用于车辆移动的快速移位装置及其方法

技术领域

本发明涉及汽车移动设备领域，涉及一种用于车辆移动的快速移位装置及其方法。

背景技术

汽车已经成为生活和工作中必不可少的交通工具，如今我国的汽车数量正在以每年三千万左右的数量快速增长，科技给人们带来便利的同时，也给车主、物业、消防员、交警带来了不便：停车位空间狭窄导致停车不便，停车位被占，重要通道或消防通道被占，阻碍交通，车辆违停等。

为解决上述问题，各类移动车辆辅助器械应运而生，但是大部分是针对单个轮胎的移动，需要依次抬起后才能移动车辆，单轮抬动车辆使车辆重心反复发生变化，易导致车辆侧翻。

因此需要设计一种移位装置，可以实现车轮同步抬起，对车辆损害较小；能够模块化装配，易拆装，易携带，体积小。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的问题，并提供一种快速移位装置及其工作方法。

具体技术方案如下：

一种用于车辆移动的快速移位装置，其包括连接架和移位器；所述的连接架安装于四个移位器上，连接架作为施力部件，用于带动四个移位器分别对车辆的四个车轮进行同步抬升；

所述连接架包括连接杆、第一传动杆、脚踏杆、第二传动杆；第一传动杆、脚踏杆、第二传动杆均为可伸缩杆，第一传动杆和第二传动杆分别垂直固定于脚踏杆的两端，且第一传动杆和第二传动杆相互平行；第一传动杆和第二传动杆上各自铰接有两条平行的连接杆，且四条连接杆的非铰接端分别与四个移位器的驱动部件相连；第一传动杆与其上连接的两条连接杆、第二传动杆与其上连接的两条连接杆均构成平行四边形机构，第一传动杆和第二传动杆在脚踏杆的带动下上下升降，且在升降过程中始终与地面保持平行，在升降过程中四条连接杆的姿态同步变化，对四个移位器施加相同的驱动力。

作为优选，每条连接杆的铰接端均设有插销孔，在第一传动杆和第二传动杆上均设有带有销孔的连接部；连接杆的铰接端与所述连接部之间通过插销进行固定，且铰接位置保持间隙配合，使第一传动杆和第二传动杆上下移动时，四个连接杆均可绕插销转动。

作为优选，所述的移位器包括滑动杆、支撑杆、承重杆、万向轮、套筒、液压缸、踏板、活塞杆、注射杆、轮架和泄压阀；滑动杆套接在支撑杆内构成伸缩调节的滑动副，滑动杆相对于支撑杆仅有一个沿轴线方向运动的直线自由度；滑动杆和支撑杆上设有限位件，限位件用于临时限制滑动杆相对于支撑杆运动；两条承重杆分别垂直固定在滑动杆和支撑杆的一端，形成一个用于容纳车轮的凹形空间；每条承重杆的外部均同轴套有一个套筒，套筒能绕轴线自由转动；每条承重杆的每端均通过轮架固定有一个万向轮，整个移位器通过四个万向轮支撑于地面上；液压缸固定于支撑杆的侧板上，液压缸内的活塞杆与滑动杆固定，滑动杆在活塞杆的驱动下相对于支撑杆滑动；踏板作为移位器的驱动部件，其一端铰接于液压缸上，另一端与所述连接杆的非铰接端固定连接；液压缸内部的两个油腔之间通过带有注射杆的注射器进行油液驱动，踏板中部通过铰链与注射杆相连，踏板在连接杆的带动下绕端部的铰接点转动，并带动注射杆运动，进而使液压缸的油液由第一油腔流向第二油腔，带动活塞杆向液压缸内缩进，使两个承重杆的距离拉近；

液压缸内设有复位弹簧和泄压阀，泄压阀与液压缸的两个油腔相连，泄压阀打开时连通液压缸的两个油腔，液压缸内的复位弹簧推动活塞杆沿着轴线向着伸出液压缸的方向运动。

作为优选，所述限位件包括限位孔和限位插销，滑动杆和支撑杆上各有一个限位孔，当滑动杆最大程度滑入支撑杆时，两个限位孔轴线重合，限位插销可插拔式***限位孔中，以限制滑动杆相对于支撑杆运动。

作为优选，所述连接杆的非铰接端开设有两个连接孔，踏板的连接位置也开设有两个对应的连接孔，连接杆与踏板上的连接孔重合后通过***连接销钉固定，且踏板相对于连接杆没有自由度。

作为优选，所述第一传动杆和第二传动杆之间的间距大于车辆的车身宽度。

作为优选，所述第一传动杆和第二传动杆均以可拆卸形式固定于脚踏杆的两端。

作为优选，所述第一传动杆和第二传动杆均通过螺纹拧于脚踏杆的两端。

作为优选，所述复位弹簧位于液压缸的第一油腔中，在泄压阀处于打开状态，复位弹簧推动活塞杆移动至平衡位置后，滑动杆和支撑杆上固定的两条承重杆间距应当能保证移位器放置于地面上时，车辆的轮胎能进入两条承重杆之间的凹形空间。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述快速移位装置的车辆移位方法，其步骤如下：

S1：将一个移位器放置于地面上，解除支撑杆上限位件的限位作用，打开液压缸上的泄压阀，使复位弹簧推动活塞杆并带动滑动杆沿着轴线向伸出液压缸的方向运动，当活塞杆移动至平衡位置，两个承重杆之间的距离达到最大时，活塞杆停止运动，拧紧泄压阀；

S2：将S1中的移位器推至待移动车辆的任一车轮旁，沿着车轮轴线方向推入，使车轮进入两条承重杆之间的凹形空间，且保持支撑杆上固定的承重杆上的套筒紧贴车轮的圆周面；

S3：将其余三个移位器均按照S1～S2的步骤进行操作，使其分别位于车辆的四个车轮处；

S4：将连接架上的四条连接杆分别与四个移位器上的踏板进行固定；

S5：将第一传动杆和第二传动杆按照车辆单侧面的两车轮间距调节好长度，脚踏杆按照车身宽度调节好长度，将脚踏杆与两侧的第一传动杆、第二传动杆通过螺纹连接固定；

S6：将第一传动杆和第二传动杆分别与四条连接杆进行铰接，保持第一传动杆和第二传动杆处于水平状态，脚踏杆位于车身外部；

S7：对脚踏杆施加踩踏力使其上下往复运动，在运动过程中四条连接杆的姿态同步变化，四条连接杆带动踏板保持相同速度运动，踏板的运动带动注射器上的注射杆运动，进而使液压缸中的油液由第一油腔流向第二油腔，带动活塞杆向液压缸内缩进，使两个承重杆的距离拉近，与滑动杆焊接固定的承重杆逐渐靠近车轮对车轮两侧施加挤压力，通过套筒的滚动及两侧承重杆的挤压作用，从而将四个车轮同步抬起；

S8：保持车辆的四个车轮被四个移位器抬起的状态，将车辆推移至目标区域后，打开液压缸上的泄压阀，连通液压缸的两个油腔，液压缸内的复位弹簧推动活塞杆复位使两个承重杆之间的距离变大，直至四个车轮完全支撑于地面上，套筒与车轮之间无竖向作用力，车辆停在该区域后，拧紧泄压阀；

S9：调节脚踏杆延长其长度，使四个移位器沿着车轮轴线方向滑动至车身外，重新对脚踏杆施加踩踏力使移位器中的两个承重杆的间距收缩至最短状态，并利用限位件锁定支撑杆与滑动杆之间的相对移动；

S10：将四个连接杆与四个移位器进行拆卸后收纳待用。

本发明的有益效果是：

(1)实现车辆多车轮同步抬起，对车辆损害小，不易发生侧翻；

(2)该装置由模块化部件组成，各部件所占空间小，易拆卸，易组装，携带方便；

(3)该装置适用于不同尺寸车辆的移动，具有普适性。

附图说明

图1为快速移位装置工作状态俯视图；

图2为快速移位装置工作状态正视图；

图3为快速移位装置连接架正视图；

图4为快速移位装置连接架俯视图；

图5为快速移位装置移位器俯视图；

图6为快速移位装置移位器正视图；

图7为快速移位装置移位器与车轮的配合关系示意图。

图中，连接架1、连接杆101、第一传动杆102、脚踏杆103、第二传动杆104、移位器2、滑动杆201、支撑杆202、承重杆203、万向轮204、套筒205、液压缸206、踏板207、活塞杆208、注射杆209、轮架210、泄压阀211、插销孔3、插销4、限位孔5、限位插销6、连接孔7、连接销钉8、车轮9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1和图2为快速移位装置工作状态下不同角度的详细结构，它主要由连接架1和移位器2两种主要部件组成，可用于辅助车主、物业、交警、消防员等进行车辆多车轮同步抬起并在人力的介入下移动至合适区域。其中各部件的基本功能如下：

连接架1为平行四边形结构，互为平行的杆件在运动过程中速度相等。连接架1与移位器2在使用时可拆卸式固定，一个连接架1同时安装于四个移位器2上。连接架1作为施力部件，使用者用脚施力于连接架1末端，连接架1可带动四个移位器2的运动部件保持相同速度运动，从而使车辆的四个车轮同步抬起。为了使连接架1适用于不同类型的车，其部分杆件为可伸缩杆，使用时可根据车的尺寸进行调节。

下面将对这几个部分的机械结构进行详细说明。

图3和图4为快速移位装置连接架1部分不同角度的详细结构。连接架1包括连接杆101、第一传动杆102、脚踏杆103、第二传动杆104；第一传动杆102、脚踏杆103、第二传动杆104均为可伸缩杆，可根据需要调整其长度。第一传动杆102和第二传动杆104分别以可拆卸形式固定于脚踏杆103的两端，第一传动杆102和第二传动杆104均与脚踏杆103垂直，而第一传动杆102和第二传动杆104相互平行。在本实施例中，脚踏杆103的两端均具有一个外攻螺纹的弯折部，第一传动杆102和第二传动杆104的端部内攻螺纹，三者之间通过螺纹进行配合固定，以便于拆卸收纳。第一传动杆102和第二传动杆104上各自铰接有两条连接杆101，其中每条传动杆上铰接的连接杆101相互平行。每条连接杆101的尺寸大小完全一致，其铰接端具有一个插销孔3。在第一传动杆102和第二传动杆104上均为了铰接方便，均具有一个与杆体呈一定夹角的连接部位，连接部位上开设有销孔。连接杆101的铰接端与连接部位之间通过插销4进行固定，且铰接位置保持间隙配合，使第一传动杆102和第二传动杆104上下移动时，四个连接杆101均可绕插销4转动。

而四条连接杆101的非铰接端分别与四个移位器2的驱动部件相连。在本实施例中，移位器2的驱动部件为踏板207，因此连接杆101的非铰接端开设有两个连接孔7，踏板207的连接位置也开设有两个对应的连接孔7，连接杆101与踏板207上的连接孔7重合后通过***连接销钉8固定。由此，踏板207相对于连接杆101没有自由度，两者呈刚性连接。

第一传动杆102与其上连接的两条连接杆101、第二传动杆104与其上连接的两条连接杆101均构成平行四边形机构。该装置的工作方式为：保持第一传动杆102和第二传动杆104处于水平状态，对脚踏杆103施加踩踏力，使得第一传动杆102和第二传动杆104在脚踏杆103的带动下上下升降。且在第一传动杆102和第二传动杆104升降过程中，始终与地面保持平行。在升降过程中四条连接杆101的姿态同步变化，其套着铰接点的旋转速率相同，由此对四个移位器2上的踏板207施加相同的驱动行程，即对四个移位器2施加了相同的驱动力，以保证四个车轮的同步抬升。

图5和图6为快速移位装置中移位器2部分不同角度的详细结构。本实施例的移位器2包括滑动杆201、支撑杆202、承重杆203、万向轮204、套筒205、液压缸206、踏板207、活塞杆208、注射杆209、轮架210和泄压阀211。其中支撑杆202为一个具有中空内腔的杆体，滑动杆201套接在支撑杆202内构成可伸缩调节的滑动副，且滑动杆201相对于支撑杆202仅有一个沿轴线方向运动的直线自由度。由于在抬升车轮的过程中，移位器2需要承担车辆的自重，因此滑动杆201和支撑杆202上设有限位件，限位件用于临时限制滑动杆201相对于支撑杆202运动。在本实施例中，限位件包括限位孔5和限位插销6，滑动杆201和支撑杆202上各有一个限位孔5，当滑动杆201最大程度滑入支撑杆202时，两个限位孔5轴线重合，限位插销6***限位孔5中，以限制滑动杆201相对于支撑杆202运动。当需要取消限位时，则可以将限位插销6从限位孔5中拔出，恢复滑动杆201和支撑杆202之间的相对移动。

移位器2对于车轮的抬升是通过两条承重杆203的挤压作用进行的。两条承重杆203分别垂直固定在滑动杆201和支撑杆202的一端，形成一个用于容纳车轮的凹形空间。每条承重杆203的外部均同轴套有一个套筒205，套筒205能绕轴线自由转动。每条承重杆203的每端均通过轮架210固定有一个万向轮204，整个移位器2通过四个万向轮204支撑于地面上。移位器2放置于地面上使用，其承重杆203所处高度略高于底面，但大大低于车轮的轮轴。由于车辆停止地面上时，其车轮的外圆周面仅有底部与地面接触。参见图7所示，可以挪动移位器2，使车轮按图中箭头方向进入两条支撑杆202之间的凹形空间中，然后使两条承重杆203的间距逐渐缩小，对车轮的外圆周面的下部施加挤压力，使车轮逐渐脱离地面支撑于两条承重杆203上。由于车轮为橡胶材质，因此承重杆203外部能自由转动的套筒205可以通过旋转，避免承重杆203对车轮进行挤压过程中出现过大的摩擦力。

本实施例中，移位器2的动力是由液压缸206提供的。液压缸206固定于支撑杆202的侧板上。液压缸206内设有活塞杆208，活塞杆208端部的活塞将液压缸的内腔分为第一油腔和第二油腔，两个油腔中填充有液压油。活塞杆208的输出端与滑动杆201固定，因此滑动杆201在活塞杆208的驱动下相对于支撑杆202滑动。液压缸206内的液压油是由注射器进行驱动的第一油腔和第二油腔通过油路相连，注射器设置于油路上，而且油路上设有两个单向阀。注射器的内腔连通两个单向阀之间的油路，两个单向阀的导通方向均为使油路中的液压油从第一油腔向第二油腔单向流动。注射器上带有注射杆209，注射杆209与注射器的内腔构成柱塞式抽吸泵，通过注射杆209的往复抽吸，即可将液压油从第一油腔吸出并鼓入第二油腔中。注射杆209是由踏板207进行驱动的，因此踏板207是整个移位器2的驱动部件，其一端铰接于液压缸206上，另一端与连接杆101的非铰接端固定连接。踏板207中部通过铰链与注射杆209相连，踏板207在连接杆101的带动下绕端部的铰接点转动，并带动注射杆209上下往复运动，使液压缸206的油液不断由第一油腔流向第二油腔，进而带动活塞杆208向液压缸206内缩进，使两个承重杆203的距离拉近，对车轮施加挤压力。

为了使得液压缸206能够复位，液压缸206内设有复位弹簧和泄压阀211。其中，泄压阀211与液压缸206的两个油腔相连，泄压阀211打开时连通液压缸206的两个油腔。而此时，液压缸206内的复位弹簧就可以推动活塞杆208沿着轴线向着伸出液压缸206的方向运动。在本实施例中，复位弹簧位于液压缸206的第一油腔中，当活塞杆208向液压缸206内缩进时，活塞杆208对复位弹簧不断进行压缩，复位弹簧积蓄回复弹力。在泄压阀211处于打开状态时，复位弹簧即可推动活塞杆208朝伸出液压缸206的方向移动，直至移动至平衡位置。为了便于车轮卡入，当处于上述平衡位置时，滑动杆201和支撑杆202上固定的两条承重杆203间距应当能保证移位器2放置于地面上时，车辆的轮胎能进入两条承重杆203之间的凹形空间。

另外，在连接架1装配状态下，第一传动杆102和第二传动杆104之间的间距应当大于车辆的车身宽度。因此，脚踏杆103的最大长度应当大于车辆的车身宽度。同时，第一传动杆102和第二传动杆104上的连接杆101安装间距也应当调整至合适位置，以保证四个移位器2能够适应前后车轮的轮间距。第一传动杆102和第二传动杆104的伸缩调节部位位于两条连接杆101的铰接位置之间。

基于上述快速移位装置，本发明还提供了一种使用该装置的车辆移位方法，其步骤如下：

S1：将一个移位器2放置于地面上，拔掉限位插销6，解除支撑杆202与滑动杆201之间的限位作用；打开液压缸206上的泄压阀211，使复位弹簧推动活塞杆208并带动滑动杆201沿着轴线向伸出液压缸的方向运动，当活塞杆208移动至平衡位置，两个承重杆203之间的距离达到最大时，活塞杆208停止运动，拧紧泄压阀211，使两个油腔之间不直接连通。

S2：将S1中的移位器2推至待移动车辆的任一车轮旁，沿着车轮9轴线方向推入，即沿着图7中的箭头方向推入，使车轮9进入两条承重杆203之间的凹形空间，且保持支撑杆202上固定的承重杆203上的套筒205紧贴车轮的圆周面.

S3：将其余三个移位器2均按照S1～S2的步骤进行操作，使其分别位于车辆的四个车轮处。

S4：连接架1上的各杆件初始保持拆卸状态，因此先将连接架1上的四条连接杆101通过***连接销钉8分别与四个移位器2上的踏板207进行固定。

S5：将第一传动杆102和第二传动杆104按照车辆单侧面的两车轮间距调节好长度，脚踏杆103按照车身宽度调节好长度，三条杆件的长度应当能够保证后续整个连接架1能够水平固定在四个移位器2上，且各连接杆101保持相同的姿态。然后将脚踏杆103与两侧的第一传动杆102、第二传动杆104通过螺纹连接固定。

S6：将第一传动杆102和第二传动杆104分别与四条连接杆101进行铰接，保持第一传动杆102和第二传动杆104处于水平状态，第一传动杆102和第二传动杆104分别位于车身外部，脚踏杆103位于车身外部，以便于踩踏。

S7：使用者通过对脚踏杆103施加踩踏力使其上下往复运动，在运动过程中四条连接杆101的姿态同步变化，四条连接杆101带动踏板207保持相同速度运动，踏板207的运动带动注射器上的注射杆209运动，进而使液压缸206中的油液由第一油腔流向第二油腔，带动活塞杆208向液压缸206内缩进，使两个承重杆203的距离拉近。其中一条承重杆203本身与车轮贴合，因此另一条与滑动杆201焊接固定的承重杆203会逐渐靠近车轮，然后贴合车轮的另一侧，当其继续拉近时，两条承重杆203开始对车轮两侧施加挤压力，通过套筒205的滚动及两侧承重杆203的挤压作用，四个车轮会被同步抬起，直至脱离地面并完全支撑于两条承重杆203上。

S8：保持车辆的四个车轮被四个移位器2抬起的状态，将车辆推移至目标区域后，就可以将车辆放下。此时，先打开液压缸206上的泄压阀211，连通液压缸206的两个油腔，液压缸206内的复位弹簧推动活塞杆208复位使两个承重杆203之间的距离变大，直至四个车轮完全支撑于地面上。此时，车辆依靠四个车轮支撑，而套筒205与车轮之间不再有竖向作用力，处于脱离状态。因此，车辆就可以完成移位，停放在该区域，最后拧紧泄压阀211。

S9：调节脚踏杆103延长其长度，使四个移位器2沿着车轮轴线方向滑动至车身外，重新对脚踏杆103施加踩踏力使移位器2中的两个承重杆203的间距收缩至最短状态，并利用限位件锁定支撑杆202与滑动杆201之间的相对移动。

S10：将四个连接杆101与四个移位器2进行拆卸，将踏板207从连接杆101内抽出，将第一传动杆102、脚踏杆103、第二传动杆104收缩至最短长度，以便于收纳待用。

由此可见，本发明的移位装置可以在人的外力介入下驱动，无需其他大型动力设备。而且在本装置中，通过设计连接架解决了单车轮移动可能对汽车造成的损害及其他大型整车移动不便携带等问题，保证了本快速移位装置的安全可靠性和人机和谐性。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。