專利名稱：四輪車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及四輪車輛(four-wheeled vehicle),尤其是落入所謂(重型)“四輪車(quadricycle)”的范疇內的四輪車 輛。
背景技術：
根據框架指引2002/24/EC (Framework Directive 2002/24/EC)，術語“輕型四輪車”用來表示整備質量(unladen mass)低于或等于350kg (在電動車的情況下,不包括電池重量)、最大設計速度低于或等于45Km/h的四輪機動車輛。根據發(fā)動機類型，輕型四輪車還必須滿足以下條件一對于火花點火式發(fā)動機，發(fā)動機氣缸等于或低于50cm3 ;或者—在其它內燃機的情況下，最大凈功率輸出低于或等于4KW;或者一在電動機的情況下，最大連續(xù)額定功率低于或等于4KW。除有特殊指引的不同規(guī)定外，這種輕型四輪車符合對三輪摩托車適用的技術要求。還將整備質量低于或等于400Kg (對于載貨用車輛為550Kg ;對于電動車，不包括電池重量)、最大凈發(fā)動機功率低于或等于15KW的車輛定義為(重型)“四輪車”。這種車輛被認為是機動三輪車，除有特殊指引的不同規(guī)定外，其符合對機動三輪車適用的技術要求。四輪車可運載的最多人數除了駕駛員之外通常為三個，但是當前可用的大部分四輪車只設有兩個座位。在實踐中，四輪車是普通機動車的有效替代品，不但因為適合于那些不被允許自己駕駛機動車的人們，還尤其因為四輪車具有的緊湊特征，四輪車使用簡易、成本低廉，使得它們特別適用于短途市內運輸需求。四輪車通常比任何機動車都短和窄，相對于所謂的“城市車”也是如此，因此在城市交通中特別靈活，易于駕駛和停放。另一方面，目前市場上供應的四輪車的主要缺點也在于其整體尺寸。實際上，由于長度尺寸較小，目前供應的絕大部分載人用四輪車最多可以運載兩個人(包括駕駛員)。另夕卜，出于長度尺寸較小的實際原因，通常給彼此相鄰就坐的四輪車駕駛員和乘客擱腿的空間沒有多少，在車廂內，此空間甚至還進一步受到前輪罩的限制。另外，四輪車的較小寬度是其乘客感到不舒適的來源，乘客不得不使用通常很窄且不舒適的座位，與彼此、與車廂的側壁都非常靠近，移動手臂也變得困難。四輪車車身整體尺寸小，在進入車輛時也造成困難。目前對減小整體尺寸和重量的要求導致生產出的車輛所具有的車架質量與其所配備的發(fā)動機質量越來越近似。這在屬于指引對質量限值要求非常嚴格的四輪車類別的車輛中尤為明顯。在這點上，要隔離發(fā)動機產生的振動是困難的，尤其是對那些單缸或多缸內燃機類型車輛而言。這種振動從發(fā)動機經由支撐發(fā)動機本身的支撐裝置傳遞給車輛結構。所有對改進這種支撐裝置過濾性能的嘗試最終都和車輛質量與發(fā)動機質量之間的不利關系沖突，從而達到了危及最終結果的固有物理極限，對乘客舒適性和安全性帶來的后果嚴峻，對車輛自身的所有機械結構的應力也相當大。車輛保有量的持續(xù)增加總是會帶來泊車問題，因此增加停放車輛的范圍和面積已經至關重要。但是，尤其是在交通密度高的城區(qū)，特別出現的需求是使可用空間最優(yōu)化，和尋找允許相反地減小單個泊車面積的尺寸以在整個所占面積的相同范圍內能夠存放更多車輛的解決方案。由于車輛停放得彼此越來越近，駕駛員和乘客進入車輛的難度增加。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種四輪車輛，特別是一種四輪車，其能夠以非常簡單、廉價且特別實用的方式克服現有技術的上述缺陷。具體而言，本發(fā)明的一個目的在于提供一種四輪車輛，其就尺寸和重量來說非常小，卻同時能夠以舒適實用的方式裝下包括駕駛員在內的至少三個人。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種四輪車輛，其能夠在安全性和結構抗性方面提供足夠的保證。本發(fā)明的又一個目的在于提供一種四輪車輛，其能夠將發(fā)動機單元產生的應力的絕大部分傳遞給車輪，從而降低通常傳送給車架的應力，改善了乘客的舒適程度。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種四輪車輛，其能夠減小進出車輛所需的橫向空間，帶來了在市中心使用以及泊車可能性方面的顯著優(yōu)點。最后，本發(fā)明的另一個目的在于提供一種四輪車輛，其能夠提供適于符合短途市內運輸需求的功能和特征，成為用于摩托車和汽車的有效替代品，并且將前者的優(yōu)點(靈活性、可操縱性、易用性)與后者的優(yōu)點(舒適性和安全性)結合。這些根據本發(fā)明的目的通過提供如權利要求I所述的四輪車輛特別是四輪車來實現。本發(fā)明的其它特征由從屬權利要求詳述，這形成本說明書的整體組成部分。


根據本發(fā)明的四輪車輛特別是四輪車的特征和優(yōu)點將參照示意性附圖通過非限制性實施例的方式從說明書下文更加清楚，在附圖中圖I為根據本發(fā)明的四輪車輛的支承車架的優(yōu)選實施例的透視圖；圖2為根據本發(fā)明的四輪車輛的車身的各個部件的分解透視圖；圖3為根據本發(fā)明的四輪車輛的支承車架的部件的透視圖；圖4為平面俯視圖，示出了在沒有車身的情況下、處于載有兩名乘客(不包括駕駛員)的配置中的根據本發(fā)明的四輪車輛；圖5和圖6分別為圖4車輛的前側透視圖和后側透視圖；圖7為圖4車輛的另一平面俯視圖；圖8為圖4車輛的側視圖；圖9為根據本發(fā)明的四輪車輛的后懸架單元和發(fā)動機單元的詳細視圖；圖10、圖11和圖12分別為根據本發(fā)明的四輪車輛的后懸架單元和發(fā)動機單元的詳細俯視圖、側視圖和后視圖；圖13、圖14和圖15分別為用于打開根據本發(fā)明的四輪車輛的車門的系統的詳細俯視圖、側視圖和后視圖；圖16、圖17和圖18分別為根據本發(fā)明的四輪車輛的后懸架單元和發(fā)動機單元的詳細俯視圖、側視圖和后視圖；圖19為在圖18中用X表示的細節(jié)部分的詳細視圖；并且圖20和圖21為側視圖和分解圖，分別示出了根據本發(fā)明的四輪車輛的后懸架單元的一些部件。
具體實施例方式參照附圖，大體上示出了根據本發(fā)明的四輪車輛，其用附圖標記10表示。車輛10以本來已知的方式包括支承車架12、兩個前轉向輪14和16、以及具有固定軸144的兩個后輪18和20。車輛10還包括發(fā)動機單元22、轉向裝置24、將車架12與前輪14和16連接的 前懸架單元26、以及將車架12與后輪18和20連接的后懸架單元28，發(fā)動機單元22可以為內燃機、電動機或混和式發(fā)動機，轉向裝置24能夠用來對前輪14和16進行操作。車架12被構造成由閉合式或敞開式車身適當地覆蓋，這將在下文更詳細地描述。發(fā)動機單元22優(yōu)選容納在車輛10的后部分中，因此車輛10的驅動機構在后輪18和20上。介于發(fā)動機單元22與后輪18和20的車軸之間的傳動單元優(yōu)選為自動類型。車輛10的底盤高度(ride height)被包括在1500mm和1650mm之間，寬度被包括在1400mm和1550mm之間，并且長度被包括在2300mm和2600mm之間。車輛10的總重量低于400Kg (不包括牽引電池)，這樣車輛10本身落入在四輪車的范疇內。如在例如圖10和圖16中所示，后懸架單元28優(yōu)選為剛性車橋類型，具有Q形形狀，或者更簡單地具有U形形狀，或者甚至具有V形形狀。這種后懸架單元28特別適用于支撐發(fā)動機單元22的重量和車輛10的非懸掛質量的重量。然而，前懸架單元26優(yōu)選具有“麥弗遜(McPherson)”類型的獨立輪配置。前懸架單元26和后懸架單元28兩者都可以設有穩(wěn)定桿(未示出)，尤其適于在更加“運動”的模式中減小車輛10的側傾。轉向裝置24例如為轉向盤類型，具有減速比，從而不用過度費力操縱。這些用于后懸架單元28、前懸架單元26和轉向裝置24的解決方案，和車輛10的短的軸距一起，使得車輛10本身的可操縱性非常強，車輛10的轉向半徑小于4m，因此在城市交通中表現靈活，易于駕駛和停放。但是不應該被排除在外的是，在不脫離本發(fā)明保護范圍的情況下，可以采用其它形式的后懸架單元28、前懸架單元26和轉向裝置24。在附圖所示車輛10的優(yōu)選實施例中，作為兩個前輪14和16各中心之間的距離的前輪距小于作為兩個后輪18和20各中心之間的距離的后輪距。前輪14、16以及后輪18、20的輪胎為子午線型，優(yōu)選容裝在13英寸輞圈中，設有帶汽車類型凹槽的胎面。在不脫離本發(fā)明保護范圍的情況下，車輛10的前輪距和后輪距的測量值以及輪胎的測量值也可以與上面列出的那些明顯不同。車輛10還設有對四個輪14、16、18和20進行操作的制動系統。更具體地，制動系統可以包括盤式制動器，和/或機械和/或液壓控制鼓式制動器，其尺寸被適當地設定以便在所有使用狀況下實現對車輛10的最佳的、非常安全的制動。制動和加速器控制為踏板66類型，其形狀適于遵循在主要國家執(zhí)行的批準要求。車架12為管狀類型，并且具有“支架狀(trestle-like)”的焊接結構。形成車架12的鋼管可以具有圓形或方形的可變截面，以便在剛度、重量、成本和最終組裝簡易性之間獲得最好的折衷。提供了車輛10的主要內部精加工元件以用來“盒裝(box-containing)”車身，車身的面板以適當的方式錨固在車架12上，與允許的技術和美學解決方案相適應。詳細地說，車輛10的車身的一種可能形式提供了由金屬結構加強聚碳酸酯制成的可打開的后門30和用來覆蓋發(fā)動機單元22的后面板32。兩個車門34都用于進入車輛10，這兩扇門(在車輛10的兩側上各有一個)和側部36設有大的透明表面，用于減輕車廂的小尺寸帶來的壓迫感。風擋玻璃38—般由夾層玻璃制成，以便在車廂中實現最佳的安全水平。仍然出于安全考慮，車門34的側玻璃也由玻璃材料制成，并且它們設有合適的自動或手動打開裝 置。或者，車門34的側玻璃也可以是固定的。如果有的話，車輛10的車頂40也可以是部分或完全地固定的類型，或部分或完全地敞開的類型。車輛10的地板或甲板由槽形(tank-shaped)結構元件42構成,與車架12結合成一體，并作為用于支撐車輛10的座椅44和44’的元件。槽42優(yōu)選由纖維玻璃制成或用具有類似特性的材料制成，包括與之結合成一體的前輪罩46和48 (用于前輪14和16)以及后輪罩50和52 (用于后輪18和20)。在槽42的下方在相對于該槽的后部分處還有空腔，其適于容裝發(fā)動機單元22和相應的變速器單元，并且用于形成可能的行李箱。槽42的設置除了確保對車輛10內部的人的必要功能性和人體工學特征之外，還要確保對車輛10會受到的任何可能沖擊或外部撞擊的適當安全措施。因此，在設計車輛10的過程中，槽42的存在對一些提出的重要目標而言是重要的具體地說，由于槽42為較輕的、易于應用在車輛10上的結構，所以槽42至關重要，它同時也在結構上非常有效率，使車輛10本身能夠實現相對于目前市場上供應的大多數四輪車而言明顯更高的耐久性和堅固性。當本發(fā)明的一個目的是提供就尺寸和重量而言非常小卻能舒適并有效地容納三個人(兩個乘客加上駕駛員)的車輛10時，駕駛員坐在中央位置，而兩個乘客彼此相鄰坐在旁邊，并相對于駕駛員后退預定的距離。如圖4的俯視圖中所示，坐著的三個人的腿朝向車輛的前面。為了實現上述目的，槽42在中央設有凸起的平臺54，其形成支撐駕駛員座椅44的基部。在后輪罩50和52上方，在槽42的后邊緣上分別有兩個另外的凸起的平臺56和58，它們形成了支撐用來容納車輛10的乘客的兩個座椅44’的基部。因此，用于發(fā)動機單元22、變速器單元和可能的行李箱的上述空腔可以形成在這些凸起的平臺54、56和58下方。為了保證將槽42正確地裝在車架12上，也為了保證槽42的結構效率，車架12被適當地成形，以便與槽42有理想的形狀配合(shape coupling)。詳細地說,車架12設有一個或多個特殊的管狀元件60，其以形狀配合的方式插入到設在槽42的凸起平臺54中的空腔之中和下方，由此保證所需的結構剛性。同樣，在形成支撐乘客座椅44’的基部的兩個凸起平臺56和58下方，還設有車架12的合適的管狀部62和64，其與兩個凸起平臺56和58形狀配合,并由此形成其支撐基部。駕駛員坐在車輛10的中央位置處這一解決方案對實現所需目的而言至關重要。實際上，這種布置允許在縱向上獲得空間，因此駕駛員的下肢最終相對于前輪14和16、前懸架單元26以及前輪罩46和48位于中央，從而使這些元件能夠退開，而不會對駕駛員自身的舒適性造成負面影響。這能夠解決前輪罩46和48的整體尺寸給駕駛員的腳帶來的問題。還獲得了用于放置踏板66以及轉向盤24的空間，而不會對踏板和方向盤的功能性和/或對前懸架單元26以及前輪14和 16的功能性造成負面影響。也給駕駛員提供了能夠從整體上操縱上肢和胸部的理想舒適性，從而駕駛員可以容易地操控設在車輛10上的所有儀器。最后，乘客還可以以非常有利的方式就坐，因此給下肢留有足夠的空間使其可以在駕駛員座椅44的兩側伸展，并且給上肢也留有足夠的空間使其由布置在發(fā)動機隔室上方的合適的面板分隔開，所述面板也可以用作扶手。駕駛員和乘客之間在縱向上“部分重疊”的效果還具有的優(yōu)點是，不會讓前者感覺就像“出租車駕駛員”，而會幫助他參與整個車廂的活動，從而有助于讓車輛10非?！坝押谩?，并且適合年輕活潑的群體。雖然到現在已述及兩個座椅44’用來容納車輛10的乘客，然而，還可以設置第三個座椅，用來容納除駕駛員之外的第三位乘客。第三個乘客座椅(未示出)可以形成在兩個后座椅44’之間，或者形成在車輛10內的任何其它可能的可用空間中，并且它顯然應符合現行法律所規(guī)定的所有安全要求，且不會改變之前描述過的駕駛員座椅44以及其它兩個乘客座椅44’的布置。駕駛員和乘客各自的座椅44和44’都應具有符合人體工學的形狀，從而適當地開發(fā)內部空間，以非常舒適的方式容納乘客，并保證所需的固位性和安全性。顯然，車輛10應設有用于這三個(或者四個)座椅44和44’的安全帶。乘客后座椅44’應設有合適的系統用來縱向定位/傾斜，以便增加車輛10的裝載能力。因此，有至少三個“不對準”的座椅的解決方案對于實現本發(fā)明提供的功能性目標(對車輛10所有主要儀器的使用、可視性)、內部宜居性(對駕駛員以及對兩個乘客的理想舒適性)和整體尺寸(車輛10在縱向上以及橫向上的小尺寸)而言是理想的。車輛10的發(fā)動機單元22優(yōu)選為混合型(具有相互可操作地連接的內燃機和電動機)，為摩托車衍生物，具有合適的立體容積(cubic capacity)，并具有設有差速減速齒輪變換器單元的自動無極變速器單元(CVT)。這種發(fā)動機單元22能夠讓車輛10非常利于環(huán)保而成本卻十分低廉。其它優(yōu)點在于，即使在交通受限的情況下，或者即使在不允許設有普通內燃機的車輛進入的歷史中心區(qū)中，車輛10也能夠進入市區(qū)，并且管理成本非常低(最大效率)。另外，由于設有自動連續(xù)可變變速器單元，城市駕駛的壓力更小，這是至關重要的，因為車輛10專為在城市交通中安全方便地移動而設計。車輛10的最大速度大約為80Km/h，對車輛10在混亂城市交通中通行是理想的。研究了發(fā)動機22在車輛10中的定位，以實現所提供的舒適性/功能性目的。如之前所述地，發(fā)動機單元22實際上相對于車輛10沿縱向設置，在形成用于支撐乘客座椅44’的基部的兩個凸起平臺56和58之間的空腔中。這種定位是最佳的，因為其理想地開發(fā)了留在車輛10上的閑置空間之一，S卩，在槽42的凸起平臺54、56和58與支撐該槽的車架12之間的空間。因此，能夠進一步減小車輛10在縱向和橫向上的尺寸，卻不會妨礙到乘客，還有助于為扶手留出空間。
在用于支撐駕駛員座椅44的基部的凸起平臺54下方的空腔中，可以安置電池和用于控制混合式發(fā)動機單元22的系統。為此，凸起平臺54可以設有用于對車輛10的發(fā)動機單元22進行常規(guī)和特殊維護的一個或多個檢修口(未示出)。根據本發(fā)明，后懸架單元28除了提供合適的堅固性和剛性以便適當操作車輛10之外，它還能夠支撐發(fā)動機單元22的整個重量，由此，發(fā)動機單元基本上重壓在兩個后輪18和20上，而不在用于約束于車架12上的系統上。實際上，發(fā)動機單元22通過質心(barycentric)類型的懸架和“過濾”機構相對于后懸架單元28受到彈性約束，所述機構由兩個彈性支撐銷和反作用桿組成。將發(fā)動機單元22的絕大部分應力和重量直接傳遞到后輪18和20上能夠降低傳送給車架12的應力量。在車輛的車架12和發(fā)動機單元22之間引入雙“過濾”系統能夠將這種懸架機構在整個使用頻率范圍上的響應最優(yōu)化。這種技術方案在后輪驅動車輛上尤其有效率，其中后懸架尤其適于支撐車輛和發(fā)動機單元的懸掛質量。因非懸掛質量的增大帶來的對駕駛舒適性和道路保持性的負面影響完全可以忽略，尤其是在發(fā)動機單元的尺寸和 重量特別小的時候。詳細地說，參照圖11，在車輛10的中心線軸線Z-Z的方向上測得的、后懸架單元28到車架12的約束點68與發(fā)動機單元22的質心70之間的距離A須大于也在車輛10的中心線軸線Z-Z方向上測得的、發(fā)動機單元22的質心70與后輪18和20的輪軸144之間的距離B?，F在參照圖10，可以觀察到發(fā)動機單元22設有相對于后懸架單元28的兩個固定點。更準確地說，這兩個固定點由一對橫向彈性支撐銷72和74組成，沿基本上穿過發(fā)動機單元22的質心70的同一軸線導向，并布置成各支撐發(fā)動機單元22自身約一半的重量。彈性支撐銷72和74分別通過第一對托架76、78和第二對托架80、82約束在發(fā)動機單元22上，參照車輛10的運動方向，第一推托架76和78相對于車輛10的中心線軸線Z-Z布置在左側上，而第二對托架80和82相對于車輛10的中心線軸線Z-Z布置在右側上。朝車輛10的外側布置的托架76和80與后懸架單元28結合成一體，而朝車輛10的中心線軸線Z-Z布置在內側的托架78和82與發(fā)動機單元22結合成一體。圖11示出了反作用桿84，它是發(fā)動機單元22相對于后懸架單元28的第三個約束，能夠支撐起發(fā)動機單元22的沒有被彈性支撐銷72和74支撐的那份部分的重量，并且對發(fā)動機單元22自身的驅動力矩起反作用。利用第一彈性襯套90將反作用桿84的下端部86約束在后懸架單元28上，并利用第二彈性襯套92通過適配器托架94將反作用桿84的上端部88約束在發(fā)動機單元22上。側支撐銷72和74的彈性、反作用桿84的位置及其端部襯套90和92的彈性對由發(fā)動機單元22的操作而產生的應力提供了最大過濾，并且它們合起來提供了懸架機構和由此第一過濾級?？梢岳迷诤髴壹軉卧?8和車輛10的車架12之間的輔助懸架機構來提供第二過濾級。所述輔助懸架機構利用第三前彈性襯套96通過托架98并通過后輪18和20的輪胎的豎直彈性在后懸架單元28和車架12之間提供彈性約束。圖12顯示出被安裝在車輛10的后懸架單元28上的發(fā)動機單元22的后視圖。該圖顯示出用于支撐發(fā)動機單元22的支撐銷72和74相對于發(fā)動機單元22的質心70以基本對稱的方式布置。將發(fā)動機單元22彈性連接在車輛10的后懸架單元28上還明顯簡化了發(fā)動機單元22的“機身”，其可以在相對于車輛10組裝線的特殊外部工位中組裝，并且與后懸架單元28同時施加在車輛10上，從而減少了整體組裝時間。圖13顯示出車架12的縱向部分的俯視圖，并且顯示出用于與車架12連接和打開/關閉一個車門34以進入車輛10的機構。圖13顯示出單獨布置在車輛10左側上的車門34，但顯然的是，同一個用于與車架12連接和用于打開/關閉的機構也可以應用在相對的車門34上(如圖15所示)。用于與車架12連接并用于打開/關閉每個車門34的機構為所謂的“集電弓(pantograph)”類型,它基本上包括兩個臂100和102,這兩個臂在端部設有接合部。具體而言，用于與車架12連接和用于打開/關閉每個車門34的機構包括支撐臂100和引導臂102，支撐臂100設有至車架12的第一端部接合部104和至車門34的第二端部接合部106，而引導臂102也設有至車架12的第一端部接合部108和至車門34的第二端部接合部110。引導臂102的橫截面面積小于支撐臂100的橫截面面積，因此支撐臂100適于支撐車門34 的重量，而引導臂102只是用來根據公知的運動學定律單一地限定車門34自身的軌跡。支撐臂100和引導臂102各自的端部接合部104、106和108、110的形狀、尺寸和傾度顯然可以根據車輛10的設計條件變化。通過更改支撐臂100和引導臂102各自的長度Rl和R2以及分別在車輛一側上相應的接合部104和108之間的距離C和在車門一側上相應的接合部106和110之間的距離D，能夠賦予車門34所需的運動，以便根據公知的運動學定律使車門打開時的整體側面尺寸和車輛10的進入性最優(yōu)化。圖14顯示出車架12的側視圖，其中可以看到利用活塞機構提供的合適的沖程止動裝置112，活塞機構的滑動與車門34的位置有關。沖程止動裝置112能夠限制車門34朝車輛10前部的行程。布置在車架12的中央立柱116上的專用鎖114在閉合時將車門34鎖住。鎖114的數量和位置顯然可以根據技術要求改變。圖15顯示出車架12的俯視圖，其中一側裝配有處于打開狀態(tài)(虛線)和處于關閉狀態(tài)(實線)的車門34，而另一側完全沒有車門。從圖15可以看出，為了便于駕駛員進入，車架12在每個車門隔板和車輛10地板之間的相交處設有朝車輛10的中心線軸線Z-Z向內彎折的特定的管狀元件118。彎折的管狀元件118形成“釋放部(discharge)”，使駕駛員的中央座椅44和車門隔板之間的橫向距離減小。彎折的管狀元件118的存在使得在每個車門34的下部120中形成車輛10地板的余留部分，以便當車門34關閉時恢復整個車輛10地板的連續(xù)性。相對于傳統的所謂“圓規(guī)狀”機構而言，“集電弓狀”機構的存在能夠減小車門34打開時車輛10的整體側面尺寸，還由于每個車門34朝車輛10前部同時進行旋轉和移動而改善了車輛的進入性。在車門34的尺寸相同的情況下，當車門34完全打開時，“集電弓狀”機構相對于傳統方案能夠使整體側面尺寸減小約25%，從而明顯地節(jié)省了空間并提高了泊車的可能性。圖16顯示出后懸架單元28的俯視圖，其設有相對于車輛10的中心線軸線Z-Z橫向布置在后懸架單元28的車橋124的后端部處的片簧形撓性元件122。片簧形撓性元件122能夠豎直地引導并橫向地約束車橋124相對于車輛10的車架12的相應的回彈和側傾運動。如圖20和圖21所示，片簧形撓性元件122在其相對的端部處設有兩個圓柱形空腔126，這兩個圓柱形空腔適于容納相應的用于通過銷130 (圖19)連接在片簧形撓性元件122和車橋124之間的彈性襯套128。對于實際實施例而言，容納在形成于片簧形撓性元件122的中央處的第三空腔134中的第三彈性襯套132將片簧形撓性元件122的中心線約束在車輛10的車架12上，從而實際上防止了車架在橫向方向上的相對運動。利用托架136(圖16，17和18)將第三彈性襯套132的銷約束在車輛10的車架12上。兩個第一彈性襯套128具有不同的彈性。具體地說,參照車輛10的中心線軸線Z-Z，兩個第一彈性襯套128在橫向方向Q上測得的彈性小于在豎直方向P上測得的彈性。這使得片簧形撓性元件122的端部的側向運動能夠跟隨由后懸架單元28相對于車輛10的車架12的相對運動而引起的變形。另外，彈性襯套128和132的組件在橫向方向Q上測得的彈性等于車橋124的前彈性襯套138的橫向彈性的大約一半。這是為了降低在車輛10限定了曲線軌跡時產生的橫向應力所引起的后懸架單元28的自轉向效果。第三彈性襯套132也可以具有不同的彈性，參照車輛10的中心線軸線Z-Z，第三彈性襯套132在橫向方向Q上的彈性與在豎直方向P上的彈性不同。這能夠降低傳送給車架12和車輛10的車身的應力水平。 參照圖17，可以看到第三彈性襯套132的假想彈性中心E設置在后輪18和20的輪軸144后面，并且其豎直高度Hl大于車橋124的前彈性襯套138的假想彈性中心F的豎直高度H2，車橋124的前彈性襯套138的假想彈性中心F實際上與后懸架單元28到車架12的約束點68 —致。利用托架140將車橋124的前彈性襯套138固定在車輛10的車架12上。沿著假想彈性中心E和F的軸線Y是后懸架單元28和車輛10的車架12之間發(fā)生的相對轉動運動所圍繞的軸線。根據說明書，軸線Y的傾度賦予了后懸架單元28由側傾而引起的、與車輛10的前輪14和16的轉向同步的自轉向特性。實際上，在車輛10限定了曲線軌跡時，車架12的側傾使相對于曲線的外輪向前方運動，而相對于曲線的內輪因此后退。同步自轉向特性使得車輛10更加轉向不足(under-steering)，并因此更加穩(wěn)定。片簧形撓性元件122的豎直彈性實際上不會干涉車架12的側傾運動，因此后懸架單元28可以繞著軸線Y轉動，但是它干涉了回彈運動，在此期間它與后懸架單元28的主彈簧142并行作用。這能夠減小彈簧142的尺寸，及其重量和成本。彈性襯套128和132的軸線之間的距離H (圖17和20)除了對彈性的貢獻之外也允許車橋124的回彈運動。該距離H根據公知定律隨車架12的回彈運動而變化。迄今所述的后懸架單元28使得至車架12的固定件數量減少成兩個，即，車橋124的前彈性襯套138的銷和片簧形撓性元件122的中央彈性襯套132的銷，從而實際上減少了組裝時間和成本。為了降低重量，片簧形撓性元件122可以由復合材料而不是調和鋼(harmonic steel)制成。在生態(tài)相容性方面，設置車輛10由可再生和/或可重復使用的材料制成。現行法律(關于報廢車輛的指引2000/53/EC)實際上規(guī)定，一些類型的車輛可以采用包含無害并且方便可再生和/或可重復使用的材料的零部件制成，以便能夠在車輛的使用壽命終結時容易地處置車輛，而不會破壞環(huán)境和產生社會問題。雖然這些規(guī)定沒有應用于四輪車，但是根據本發(fā)明的車輛10可以采用高度可再生和/或可重復使用并且無害的材料制成。另外，可以提供特殊的組裝，從而所有零部件都可以容易地分離，并且因此以簡單快捷的方式處置。因此，已經看出，根據本發(fā)明的四輪車輛實現了之前所述的目的。但是構想出的本發(fā)明的四輪車輛可以有許多變型和變化，所有這些都落入在同一發(fā)明構思內；另外所有細節(jié)都可以由在技術上等同的要素代替。實際上，所有使用的材料以及形狀和尺寸可以根據技術要求而變化。因此本發(fā)明的保護范圍由所附的權 利要求限定。
權利要求
1.一種車輛(10)，包括管狀支架類型的支承車架(12);兩個前轉向輪(14，16);具有固定軸(144)的兩個后輪(18，20);發(fā)動機單元(22);轉向裝置(24)，通過該轉向裝置能夠對前輪(14，16)進行操作；將車架(12)與前輪(14，16)連接的前懸架單元(26);將車架(12)與后輪(18，20)連接的后懸架單元(28);介于發(fā)動機單元(22)和后車輪(18，20)的輪軸之間的變速器單元；車輛(10)的駕駛員座椅(44)，該駕駛員座椅相對于車輛(10)布置在中央位置處；以及至少兩個彼此相鄰的、車輛(10)的乘客座椅(44’)，該乘客座椅橫向地布置，并相對于車輛(10)的駕駛員座椅(44)后退預定的距離，其特征在于，發(fā)動機單元(22)通過至少一個懸架機構(72，74 ;84，90,92)相對于后懸架單元(28)受到彈性約束，所述懸架機構提供了用于過濾由發(fā)動機單元(22)的操作而產生的應力的第一級，使得后懸架單元(28)能夠支撐發(fā)動機單元(22)的整個重量，并且后懸架單元(28)通過至少一個輔助懸架機構(96，98)彈性地約束在車架(12)上，所述輔助懸架機構與后輪(18，20)的輪胎的彈性一起形成用于過濾由發(fā)動機單元(22 )的操作而產生的應力的第二級。
2.根據權利要求I所述的車輛(10)，其特征在于，發(fā)動機單元(22)的所述懸架機構包括一對橫向的彈性支撐銷(72，74)，該彈性支承銷沿基本穿過發(fā)動機單元(22)的質心(70)的同一軸線導向，并布置成各支撐所述發(fā)動機單元(22)大約一半的重量。
3.根據權利要求2所述的車輛(10)，其特征在于，所述彈性支撐銷(72，74)分別通過第一對托架(76，78)和第二對托架(80，82)約束在發(fā)動機單元(22)上，參照所述車輛(10)的運動方向，所述第一對托架相對于車輛(10)的中心線軸線(Z-Z)布置在左側上，而所述第二對托架相對于車輛(10)的中心線軸線(Z-Z)布置在右側上，朝車輛(10)的外側布置的托架(76，80 )與后懸架單元(28 )結合為一體，而朝車輛(10 )的中心線軸線(Z-Z)布置在內側的托架(78，82)與發(fā)動機單元(22)結合為一體。
4.根據權利要求2或3所述的車輛(10)，其特征在于，所述懸架機構還包括反作用桿(84)，該反作用桿的下端部(86)借助第一彈性襯套(90)約束在車輛(10)的后懸架單元(28)上，而該反作用桿的上端部(88)借助第二彈性襯套(92)通過適配器托架(94)約束在發(fā)動機單元(22)上，所述反作用桿(84)能夠支撐發(fā)動機單元(22)的沒有被橫向的彈性支撐銷(72，74)支撐的那份部分的重量，并且能夠對所述發(fā)動機單元(22)的驅動力矩起反作用。
5.根據權利要求I至4中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，所述輔助懸架機構包括前彈性襯套(96)，該前彈性襯套通過托架(98)在后懸架單元(28)和車架(12)之間提供彈性約束，所述輔助懸架機構還通過后輪(18，20)的輪胎的豎直彈性進行操作。
6.根據權利要求I至5中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，沿車輛(10)的中心線軸線(Z-Z)方向測得的、在后懸架單元(28)至車架(12)的約束點(68)和發(fā)動機單元(22)的質心(70)之間的距離(A)大于也沿所述車輛(10)的中心線軸線(Z-Z)方向測得的、在所述質心(70)和后輪(18，20)的輪軸(144)之間的距離(B)。
7.根據權利要求I至6中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，后懸架單元(28)為剛性車橋(124)類型，而前懸架單元(26)具有“麥弗遜”類型的獨立輪配置。
8.根據權利要求7所述的車輛(10)，其特征在于，后懸架單元(28)設有相對于車輛(10)的中心線軸線(Z-Z)橫向布置在所述后懸架單元(28)的車橋(124)的后端部處的片簧形撓性元件(122)，所述片簧形撓性元件(122)能夠豎直地引導并且橫向地約束車橋(124)相對于車架(12)的相應的回彈和側傾運動。
9.根據權利要求8所述的車輛(10)，其特征在于，所述片簧形撓性元件(122)在其相對的端部處設有兩個圓柱形空腔(126)，這兩個圓柱形空腔適于容納相應的用于通過銷(130)連接在所述片簧形撓性元件(122)和車橋(124)之間的彈性襯套(128)，第三彈性襯套(132)被約束在所述片簧形撓性元件(122)的中央，將所述片簧形撓性元件(122)的中心線借助托架(136)約束在車架(12)上，并防止車架(12)沿所述片簧形撓性元件(122)的橫向方向移動。
10.根據權利要求9所述的車輛(10)，其特征在于，第三彈性襯套(132)的假想彈性中心(E)被定位在后輪(18，20)的輪軸(144)后面，并且被布置在比前彈性襯套(138)的假想彈性中心(F)的豎直高度(H2)大的豎直高度(Hl)處，所述前彈性襯套借助托架(140)將車橋(124)固定在車架(12)上，所述前彈性襯套(138)的銷和所述第三彈性襯套(132)的銷形成了僅有的兩個固定點，這兩個固定點用來將后懸架單元(28)固定至車架(12)，從而減少組裝車輛(10)的時間和成本。
11.根據權利要求10所述的車輛(10)，其特征在于，參照車輛(10)的中心線軸線(Z-Z)在橫向方向(Q)上測得的、由用于連接在片簧形撓性元件(122)和車橋(124)之間的兩個彈性襯套(128)與第三彈性襯套(132)構成的組件的彈性等于車橋(124)的前彈性襯套(138)的橫向彈性的大約一半。
12.根據權利要求I至11中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，所述車輛包括至少一個進入車輛(10)的車門(34)，該車門設有用于與車架(12)連接并用于“集電弓狀”打開/關閉的機構，該機構包括支撐臂(100)和引導臂(102)，所述支撐臂設有至車架(12)的第一端部接合部(104)和至車門(34)的第二端部接合部(106)，所述引導臂也設有至車架(12)的第一端部接合部(108)和至車門(34)的第二端部接合部(110)。
13.根據權利要求12所述的車輛(10)，其特征在于，引導臂(102)的橫截面面積小于支撐臂(100)的橫截面面積，因此所述支撐臂(100)適于支撐車門(34)的重量，而所述引導臂(102)僅用來單一地限定所述車門(34)的軌跡。
14.根據權利要求12或13所述的車輛(10)，其特征在于，車架(12)在各車門隔板和車輛(10)的地板之間的相交處設有朝所述車輛(10)的中心線軸線(Z-Z)向內彎折的特定的管狀元件(118)，這個彎折的管狀元件(118)形成減小了車輛(10)的駕駛員座椅(44)和車門隔板之間的橫向距離的“釋放部”，由于所述彎折的管狀元件(118)的存在，在各車門(34)的下部(120)中獲得車輛(10)的地板的余留部分，從而在車門(34)關閉時恢復車輛(10)的整個地板的連續(xù)性。
15.根據前述權利要求中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，車輛(10)的地板或甲板由槽形結構元件(42)構成，該槽形結構元件與車架(12)結合成一體，并且用作支撐駕駛員座椅(44 )和乘客座椅(44 ’)的支撐元件，所述槽形結構元件(42 )被構造成確保用于車輛(10)內部的人的必要功能性和人體工學特征，還確保對車輛(10)可能受到的任何可能的沖擊或外部撞擊的適當的安全措施。
16.根據權利要求15所述的車輛(10)，其特征在于，所述槽形結構元件(42)包括與之結合成一體的用于前輪(14，16)的前輪罩(46，48)以及用于后輪(18，20)的后輪罩(50，52)，在所述槽形結構元件(42)下方還形成有空腔，該空腔適于容納發(fā)動機單元(22)、變速器單元以及可能的用于車輛(10)的行李箱。
17.根據權利要求16所述的 車輛(10)，其特征在于，所述槽形結構元件(42)在中央設有凸起平臺(54)，該凸起平臺形成用于支撐駕駛員座椅(44)的基部，在所述槽形結構元件(42)的后邊緣上，在所述后輪罩(50，52)上方，還分別有另外兩個凸起平臺(56，58)，這兩個凸起平臺形成用于支撐乘客座椅(44’)的基部。
18.根據權利要求17所述的車輛(10)，其特征在于，車架(12)設有一個或多個特定的管狀元件(60)，該特定的管狀元件以形狀配合的方式插入到設在形成用于支撐駕駛員座椅(44)的基部的凸起平臺(54)中的空腔之中和下方，從而確保槽形結構元件(42)的所需的結構剛度。
19.根據權利要求17或18所述的車輛(10)，其特征在于，車架(12)設有兩個管狀部分(62，64)，這兩個管狀部分以形狀配合的方式布置在形成用于支撐乘客座椅(44’)的基部的兩個凸起平臺(56，58)下方，所述兩個管狀部分(62，64)也形成用于支撐所述兩個凸起平臺(56, 58)的基部。
20.根據權利要求17所述的車輛(10)，其特征在于，適于容納發(fā)動機單元(22)的所述空腔設置在形成用于支撐乘客座椅(44’)的基部的兩個凸起平臺(56，58)之間，所述發(fā)動機單元(22)相對于車輛(10)縱向地放置在所述空腔中。
21.根據權利要求17所述的車輛(10)，其特征在于，設在形成用于支撐駕駛員座椅(44)的基部的凸起平臺(54)中的所述空腔中能夠放置有電池和用于控制發(fā)動機單元(22)的系統，因此所述凸起平臺(54)設有用于對發(fā)動機單元(22)執(zhí)行維護的一個或多個檢修□。
22.根據權利要求15至21中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，所述槽形結構元件(42)由玻璃纖維或具有類似特征的材料制成。
23.根據前述權利要求中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，發(fā)動機單元(22)能夠為內燃機、電動機、或內燃機和電動機彼此可操作地連接的混合式發(fā)動機類型。
24.根據前述權利要求中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，變速器單元為設有差速減速齒輪變換器單元的自動無極變速器單元(CVT )。
25.根據前述權利要求中任一項所述的車輛(10)，其特征在于，車架(12)被構造成由閉合式或敞開式車身適當地覆蓋，所述車身設有可打開的后車門(30);用來覆蓋發(fā)動機單元(22)的后面板(32);用于進入車輛(10)的兩個車門(34)，在車輛(10)的每側上各一個；以及車頂(40)，該車頂為部分或完全地固定的類型，或部分或完全地敞開的類型。
全文摘要
一種車輛(10)，包括管狀支架類型的支承車架(12)；兩個前轉向輪(14，16)；具有固定軸(144)的兩個后輪(18，20)；發(fā)動機單元(22)；通過其能夠對前輪(14，16)進行操作的轉向裝置(24)；將車架(12)與前輪(14，16)連接的前懸架單元(26)；將車架(12)與后輪(18，20)連接的后懸架單元(28)；介于發(fā)動機單元(22)和后車輪(18，20)的輪軸之間的變速器單元；車輛(10)的駕駛員座椅(44)，該座椅相對于車輛(10)布置在中央位置處；以及至少兩個彼此相鄰的、車輛(10)的乘客座椅(44’)，該乘客座椅橫向布置，并相對于車輛(10)的駕駛員座椅(44)后退預定距離。發(fā)動機單元(22)通過至少一個懸架機構(72，74；84，90，92)相對于后懸架單元(28)受到彈性約束，所述懸架機構提供了用于過濾由發(fā)動機單元(22)的操作而產生的應力的第一級，使得后懸架單元(28)能夠支撐發(fā)動機單元(22)的整個重量。后懸架單元(28)因此能夠通過至少一個輔助懸架機構(96，98)彈性地約束在車架(12)上，所述輔助懸架機構與后輪(18，20)的輪胎的彈性一起形成用于過濾由發(fā)動機單元(22)的操作而產生的應力的第二級。在相對于車輛(10)的車架(12)的相應回彈和側傾運動中，后懸架單元(28)由片簧形撓性元件(122)豎直引導并且橫向約束。后懸架單元(28)通過僅借助兩個襯套(138，132)固定在車架(12)上，以便減少組裝車輛(10)的時間和成本。
文檔編號B62D23/00GK102753423SQ201080059645
公開日2012年10月24日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權日2009年11月23日
發(fā)明者D·F·斯科蒂, L·馬拉諾, M·蘭布里 申請人:比亞喬公司