專利名稱：帶有可動(dòng)且向內(nèi)傾斜的安全車身的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的懸架系統(tǒng)，尤其是涉及抵抗轉(zhuǎn)向期間施加于車輛的側(cè)向力和/或制動(dòng)與加速期間施加于車輛上的縱向力的懸架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)?shù)湫蜋C(jī)動(dòng)類型的車輛通過彎道時(shí)，引起的離心力趨向于使車身和與之相聯(lián)的底盤(以下共同稱為“車身”)相對(duì)于位于下方的懸架系統(tǒng)繞它的側(cè)傾中心側(cè)傾，并使車身和懸架系統(tǒng)相對(duì)于彎道的徑向中心向側(cè)向外方移動(dòng)，趨向于使車輛繞其外輪樞轉(zhuǎn)。在機(jī)動(dòng)車輛領(lǐng)域，后一個(gè)趨向通常被稱為“側(cè)傾上舉效應(yīng)”。在制動(dòng)和加速期間，由此產(chǎn)生的作用于典型機(jī)動(dòng)類型車輛上的縱向力趨向于使車身相對(duì)于位于下方的懸架系統(tǒng)繞其縱傾中心縱傾，并趨向于使車身和懸架系統(tǒng)在制動(dòng)期間向前、在加速期間向后移動(dòng)，以使車輛分別繞其前輪或后輪樞轉(zhuǎn)。這被稱為“縱傾上舉效應(yīng)”。
側(cè)傾中心和縱傾中心的位置跟車身的構(gòu)造和車輛懸架系統(tǒng)的配置有關(guān)。在傳統(tǒng)的車輛中，車輛的重心高于側(cè)傾中心和縱傾中心。由于由轉(zhuǎn)向引起的離心力和由加速和制動(dòng)引起的縱向力通過車輛的重心起作用，所以，趨向于使車身繞其側(cè)傾中心側(cè)傾的力偶的大小隨離心力的大小和從側(cè)傾中心到重心的垂直距離而變，并且，趨向于使車身繞其縱傾中心縱傾的力偶的大小隨縱向力的大小和從縱傾中心到重心的垂直距離而變。這些垂直距離通常分別被稱為“側(cè)傾力偶”和“縱傾力偶”。
在典型車輛中，當(dāng)車身繞它的側(cè)傾中心向外側(cè)傾時(shí)，趨向于壓縮外懸架彈簧(相對(duì)于車輛行進(jìn)的彎道的徑向中心)，由此增加作用在外輪上的重量，同時(shí)卸載內(nèi)懸架彈簧，從而減輕作用在內(nèi)輪上的重量。結(jié)果，車輛的轉(zhuǎn)向牽引力減小。還有，由于制動(dòng)期間車身繞它的縱傾中心向前縱傾，趨向于壓縮前彈簧，由此增加作用在前輪上的重量，同時(shí)卸載后彈簧，從而減少作用在后輪上的重量。由此引起的重量上的不平衡由前輪和后輪承受，這種不平衡降低了車輛的最大制動(dòng)能力。當(dāng)在轉(zhuǎn)向的同時(shí)進(jìn)行車輛的制動(dòng)時(shí)，由轉(zhuǎn)向和制動(dòng)引起的在車輪上的前述載荷的變化會(huì)同時(shí)發(fā)生，從而比單獨(dú)轉(zhuǎn)向或單獨(dú)制動(dòng)潛在地引起更大的車輪上的重量的不平衡。這種不平衡會(huì)導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)車輪的幾乎所有的牽引力的損失。
趨向于使車輛繞其外輪樞轉(zhuǎn)、即側(cè)傾上舉效應(yīng)的側(cè)向力通過被稱為側(cè)傾反應(yīng)中心的車輛部分起作用。趨向于使車輛繞它的前輪或后輪縱傾的縱向力通過縱傾反應(yīng)中心起作用。在傳統(tǒng)車輛中，側(cè)傾反應(yīng)中心與側(cè)傾中心重合，縱傾反應(yīng)中心與縱傾中心重合。結(jié)果，側(cè)傾上舉效應(yīng)的大小隨離心力的大小和側(cè)傾反應(yīng)中心高于地面的高度而變，縱傾上舉效應(yīng)的大小隨縱向制動(dòng)力/加速力的大小和縱傾反應(yīng)中心高于地面的高度而變。關(guān)于車輛上的轉(zhuǎn)向力的效果，側(cè)傾反應(yīng)中心高于地面的高度通常被稱之為側(cè)傾上舉力偶，關(guān)于車輛上的制動(dòng)力和加速力的效果，縱傾反應(yīng)中心高于地面的高度通常被稱之為縱傾上舉力偶。
在傳統(tǒng)車輛中，已經(jīng)嘗試設(shè)計(jì)懸架系統(tǒng)，使側(cè)傾反應(yīng)中心和縱傾反應(yīng)中心的高度最小化，從而減少側(cè)傾上舉效應(yīng)和縱傾上舉效應(yīng)。然而，將側(cè)傾反應(yīng)中心和縱傾反應(yīng)中心置于低高度上，導(dǎo)致車身的重心位于高于側(cè)傾中心和縱傾中心的很大一段距離上，從而增加了側(cè)傾力偶和縱傾力偶的大小。側(cè)傾力偶和縱傾力偶的增大導(dǎo)致車輛穩(wěn)定性的降低，尤其是由于在典型懸架系統(tǒng)中，車身側(cè)傾和側(cè)傾上舉效應(yīng)、車身縱傾和車身縱傾上舉效應(yīng)全部累積在一起，降低了車輛的制動(dòng)、加速和轉(zhuǎn)向性能。
傳統(tǒng)車輛也沒有任何有效的設(shè)備來吸收車輛碰撞的能量以減少傷害乘客的可能性。因此，在車輛碰撞期間，其中的一些并未發(fā)生在超高速時(shí)，乘客時(shí)常嚴(yán)重受傷，甚至致死。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明設(shè)法減少由制動(dòng)、加速、同時(shí)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)以及同時(shí)轉(zhuǎn)向和加速所引起的對(duì)車輛操縱的不利影響。本發(fā)明構(gòu)成了對(duì)在申請(qǐng)人的在先美國專利No.4,550,926中披露的車輛懸架系統(tǒng)的改進(jìn)，該專利僅僅涉及用于抵抗施加于車輛的轉(zhuǎn)向力的懸架系統(tǒng)。提高的車輛操縱是通過本改進(jìn)的懸架系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的，其中，不但側(cè)傾力偶和側(cè)傾上舉力偶彼此相反而使車身側(cè)傾抵抗側(cè)傾上舉效應(yīng)，而且，縱傾力偶和縱傾上舉力偶也彼此相反而使車身縱傾抵消縱傾上舉效應(yīng)，由此改善車輛的轉(zhuǎn)向牽引力、車輛的制動(dòng)牽引力、車輛的加速牽引力(特別是在前輪驅(qū)動(dòng)式車輛中)、車輛的同時(shí)轉(zhuǎn)向和制動(dòng)牽引力以及車輛的同時(shí)轉(zhuǎn)向和加速牽引力。為此，本發(fā)明的車輛懸架系統(tǒng)連接到車身上，以繞高于車身的重心的橫向軸線和縱向軸線樞轉(zhuǎn)，這樣，通過重心作用的轉(zhuǎn)向力使車身繞縱向軸線向彎道內(nèi)傾斜，通過重心同時(shí)作用的縱向制動(dòng)力或加速力使車身繞橫向軸線分別朝車輛的后面或前面傾斜。
為此，在本發(fā)明的首要概括的形式中，懸架系統(tǒng)包括車輪安裝元件，其位于車身的前面和后面的相對(duì)兩側(cè)上。懸架彈簧形式的載荷控制裝置用來支撐作用在車輪安裝元件上的車身重量。車輪安裝元件包括輪轂支架，車輪安裝在所述輪轂支架上。單一連接結(jié)構(gòu)沿車輛的下部分延伸，橫跨在前輪安裝元件和后輪安裝元件之間。連接結(jié)構(gòu)繞位于高于車輛的重心的高度處的橫向軸線和縱向軸線互連到車身上，這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)向和同時(shí)制動(dòng)或加速時(shí)，通過重心作用施加在車身上的合力導(dǎo)致車身繞軸線相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)在與由車輛的轉(zhuǎn)向和制動(dòng)或加速作用在車身上的合力的方向相反的方向上向下傾斜。
連接結(jié)構(gòu)通過懸架臂互連到車輛支撐裝置上。利用載荷控制裝置，允許控制懸架臂之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。懸架臂和載荷控制裝置一起允許連接結(jié)構(gòu)、縱向側(cè)傾軸線和橫向縱傾軸線以可控制的方式在轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和加速期間施加于車身的合力的方向上相對(duì)于車輛支撐裝置平移，從而防止車輛的側(cè)傾軸線、縱傾軸線或組合縱傾和側(cè)傾軸線作為車輛的側(cè)傾反應(yīng)中心、縱傾反應(yīng)中心或組合側(cè)傾和縱傾反應(yīng)中心。結(jié)果，車輛上的側(cè)傾上舉效應(yīng)和縱傾上舉效應(yīng)減小。
選擇用來支撐車輪安裝元件上的車身的載荷控制裝置和用來互連連接結(jié)構(gòu)與車輪安裝元件的載荷控制裝置的能力，以便使連接結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)小于車身的運(yùn)動(dòng)。特別是，選擇載荷控制裝置的能力，以使連接結(jié)構(gòu)的側(cè)傾剛度和縱傾剛度大于車身的側(cè)傾剛度和縱傾剛度。結(jié)果，與傳統(tǒng)車輛相比，不但車身在相反的方向上側(cè)傾和縱傾而保持車輛整體上的更均勻的載荷，而且，同時(shí)也降低了縱傾上舉效應(yīng)和側(cè)傾上舉效應(yīng)。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，除了采用沿車輛的整個(gè)下部分延伸、橫跨在前輪元件和后輪安裝元件之間的連接結(jié)構(gòu)之外，連接結(jié)構(gòu)可以替代為位于車輛的前面和后面的分開的部分上，或者分別鄰近車輛的每個(gè)輪轂支架。這樣的單一連接結(jié)構(gòu)部件可以垂直伸長(zhǎng)，可以通過平行的臂或其他裝置互連到輪轂支架上，也可以通過與車輛的側(cè)傾中心對(duì)齊的平行的、垂直間隔開的臂或其他裝置互連到車身上，這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，趨向于上舉車輛的力通過側(cè)傾中心和連接結(jié)構(gòu)連接臂。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，車輛沒有利用連接結(jié)構(gòu)本身，而是利用整合到、安裝到或由輪轂支架承載的支柱或滑動(dòng)組件或其他部件充當(dāng)連接結(jié)構(gòu)。因此，分開的連接結(jié)構(gòu)位于各輪轂支架上。在這種情形下，車身可能通過使用車身彈簧支撐在輪轂支架上。較硬的支柱、彈簧/滑動(dòng)組件等等在一方向上耦合在輪轂支架結(jié)構(gòu)和車身之間，這樣，貫穿滑動(dòng)/彈簧組件的直線延伸至車身的側(cè)傾中心。因此，在轉(zhuǎn)向期間，作用于車輛的轉(zhuǎn)向力通過側(cè)傾中心起作用，并因而施加于滑動(dòng)/彈簧組件上，于是允許控制車身在彎道的中心向外的方向上的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，因?yàn)橹匦牡陀谲囕v的側(cè)傾中心，車身向彎道內(nèi)傾斜。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，在車身和輪轂支架之間可利用“主動(dòng)”懸架系統(tǒng)。這樣的主動(dòng)懸架系統(tǒng)可包括動(dòng)力致動(dòng)器和傳感器，所述傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)向力、制動(dòng)力和加速力，從而在轉(zhuǎn)向期間側(cè)向向外、制動(dòng)期間向前以及加速期間向后稍微平移車身，這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，側(cè)傾中心不起側(cè)傾反應(yīng)中心的作用，以及/或制動(dòng)或加速期間，縱傾中心不起縱傾反應(yīng)中心的作用，從而，減小車輛上的側(cè)傾上舉效應(yīng)和/或縱傾上舉效應(yīng)。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的側(cè)視圖；圖2是剖切圖1一部分的俯視圖；圖3是圖1和圖2的實(shí)施例的懸架系統(tǒng)部分的局部放大視圖；圖4是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的俯視圖；圖5是圖4的側(cè)視圖；圖6是圖4和圖5所示的實(shí)施例的部分的局部放大視圖；圖7是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的前視圖；圖8是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的前視圖；圖9是圖18的一部分的局部放大視圖；圖10、11和12顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的前視圖、俯視圖和局部側(cè)視圖；圖13是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的前視圖；圖14是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)前視圖；圖15是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖16是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的俯視圖；圖17是圖16的側(cè)視圖；圖18是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部前視圖；圖19是圖18的部分的俯視圖；圖20是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部前視圖；圖21是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部前視圖；圖22是圖21的側(cè)視圖；圖23是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部俯視圖；圖24是圖23所示的本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)變形；圖25是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖26是圖25的局部放大視圖；圖27是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖28是圖27的大體上沿線46-46剖取的剖視圖；
圖29是圖27的局部放大視圖；圖30是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖30A是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖31是結(jié)合到鐵路車輛中的本發(fā)明的前視圖；圖32是圖31的俯視圖；圖33是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的視圖，類似于圖31；圖34是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部前視圖；圖35是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)局部前視圖；圖36是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部俯視圖；圖37是圖36的局部俯視圖；圖38是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部前視圖；圖39是圖38的局部側(cè)視圖；圖40和41是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部側(cè)視圖和局部平面圖；圖42、43和44是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖、打印視圖和局部后視圖；和圖45是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的局部前視圖。
具體實(shí)施例方式
首先參考圖1和2，所示的具有車身52的車輛50安裝在本發(fā)明的懸架系統(tǒng)54上，而懸架系統(tǒng)54支撐在前輪組件56和后輪組件58上。伸長(zhǎng)的單個(gè)連接結(jié)構(gòu)60插入車身52和車輪組件56、58之間。連接結(jié)構(gòu)60沿車輛50的較低高度縱向延伸，并通過滑動(dòng)組件62互連到車身52上，以使車身能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)縱向滑動(dòng)、并且能夠繞位于高于車輛50的重心66的高度處的縱向軸線64樞轉(zhuǎn)。連接結(jié)構(gòu)60還通過樞轉(zhuǎn)臂組件68連接到車輪56和58上。
在本申請(qǐng)中使用的術(shù)語“車身”的含義包括相對(duì)剛性的結(jié)構(gòu)，所述相對(duì)剛性的結(jié)構(gòu)包括底盤、框架和/或框架的主體以及任何附加的支撐件和用于容納本發(fā)明的懸架系統(tǒng)的附著元件。
車身52具有前部分52F和后部分52R。車身52可以構(gòu)造成傳統(tǒng)的車身外殼和位于下方的底盤，可以是具有整體式底盤的單排座車身，或者可以是構(gòu)造成沒有脫離本發(fā)明的精神或范圍的其他方式。
在車輛50的前面，如圖1所示，懸架系統(tǒng)54包括用于支撐車身52的組合彈簧/減震器組件70形式的載荷支撐和控制裝置。彈簧/減震器組件70的上端利用一球節(jié)連接件74耦合到車身構(gòu)件72上。彈簧/減震器組件70的下端互連到車輪組件56的前輪轂支架76上。前輪轂支架由樞轉(zhuǎn)臂組件68通過位于樞轉(zhuǎn)臂組件的遠(yuǎn)端的球節(jié)78連接到連接結(jié)構(gòu)60的前端部分上。彈簧/減震器組件，比如組件70，在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的，通常被稱為麥弗遜式支柱。麥弗遜式支柱廣泛地被用于前輪驅(qū)動(dòng)式車輛和后輪驅(qū)動(dòng)式車輛的連接中。
參考圖3，在前拐角處，連接結(jié)構(gòu)60由樞轉(zhuǎn)臂組件68連接到輪轂支架76上。每個(gè)樞轉(zhuǎn)臂組件包括一個(gè)基本上三角形形狀的樞轉(zhuǎn)臂68A，所述樞轉(zhuǎn)臂68A由縱向元件68B、橫向元件68C1和對(duì)角元件68C組成，這三個(gè)元件共同形成三角形形狀。樞轉(zhuǎn)臂適于相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)60的前端繞橫向軸線樞轉(zhuǎn)。為此，各樞轉(zhuǎn)臂縱向元件68B的端部延伸到橫向元件68C1之外，以可被緊密地接收在從連接結(jié)構(gòu)60的前端縱向延伸的一對(duì)安裝耳部68D之間。樞轉(zhuǎn)銷68E貫穿套管68F的中心和在安裝耳部68D上形成的緊密配合通孔，所述套管68F被壓緊在形成于縱向元件68B的端部的孔中。螺母68G或其他適當(dāng)類型的緊固件與銷68E接合，將樞轉(zhuǎn)臂68A保持在兩個(gè)安裝耳部68D之間。
圓柱形的短軸68H從樞轉(zhuǎn)臂對(duì)角元件68C的外延部68I橫向延伸，所述樞轉(zhuǎn)臂對(duì)角元件68C以樞轉(zhuǎn)臂的縱向元件68B延伸到橫向元件68C1之外的同樣的方式延伸到橫向元件68C1之外。短軸68H接合在緊密配合套管68J之內(nèi)，所述套管68J被壓緊在形成于安裝托架68K的孔中，安裝托架68K固定到連接結(jié)構(gòu)端元件的相鄰面上。安裝托架68K可由標(biāo)準(zhǔn)的、市場(chǎng)上可買到的支撐座組成，安裝托架68K通過任意適當(dāng)?shù)难b置、例如金屬元件68L安裝到連接結(jié)構(gòu)元件上，貫穿在安裝托架的凸緣部分上形成的開口，并與連接結(jié)構(gòu)的端部接合。應(yīng)當(dāng)明白，通過這種構(gòu)造，樞轉(zhuǎn)臂68A適于繞其橫向軸線自由樞轉(zhuǎn)。
各樞轉(zhuǎn)臂組件68還包括扭桿68M形式的彈簧類型定向控制裝置，所述扭桿68M具有花鍵端68N，用于與短軸68H的相應(yīng)花鍵內(nèi)部非轉(zhuǎn)動(dòng)接合。扭桿的相對(duì)端貫穿壓緊在安裝托架68P內(nèi)部的緊密配合套管68O。安裝托架68P通過任意適當(dāng)?shù)姆椒ā⒗缤ㄟ^金屬元件68Q固定到連接結(jié)構(gòu)60的相鄰面上，所述金屬元件68Q貫穿在安裝托架68P的凸緣部分形成的孔以螺旋接合連接結(jié)構(gòu)。和安裝托架68K一樣，安裝托架68P可由標(biāo)準(zhǔn)的、市場(chǎng)上可買到的支撐座組成。
可調(diào)節(jié)扭桿68M，使其當(dāng)車輛靜止和在水平方向時(shí)，不施加明顯的載荷。這是通過相對(duì)于從扭桿68M的延伸到安裝托架68P之外的端部向上延伸的懸臂式擺臂68S的自由端來調(diào)節(jié)支撐板68R的位置來完成的。擺臂68S的下端通過任意適當(dāng)?shù)姆椒?、例如利用花鍵(未顯示)或焊接件(未顯示)固定地附著在扭桿68M上。支撐板68R由導(dǎo)向螺桿68T的導(dǎo)向端或類似的從連接結(jié)構(gòu)60向前延伸的元件承載。應(yīng)當(dāng)明白，支撐板的位置可通過導(dǎo)向螺桿68T的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)。
像任何機(jī)動(dòng)車輛一樣，車輛50的前輪56是可轉(zhuǎn)向的。這樣的轉(zhuǎn)向可通過各種傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來進(jìn)行，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可包括典型的轉(zhuǎn)向臂(未顯示)，其從前輪轂支架76延伸，與傳遞轉(zhuǎn)向桿組件(未顯示)互連。轉(zhuǎn)向桿組件從安裝在連接結(jié)構(gòu)60上的齒輪齒條組件(未顯示)向外延伸。通常，轉(zhuǎn)向桿組件和齒輪齒條組件之間的互連允許轉(zhuǎn)向桿響應(yīng)于前輪相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)的上下及其他運(yùn)動(dòng)而樞轉(zhuǎn)。通常，這可利用轉(zhuǎn)向桿組件和輪轂支架之間以及轉(zhuǎn)向桿組件和齒輪齒條組件之間的球節(jié)來進(jìn)行。
在車輛50的后面，懸架系統(tǒng)54包括用于支撐車身的后部分52R的組合彈簧/減震器組件80形式的載荷支撐和控制裝置。后彈簧/減震器組件80在結(jié)構(gòu)和安裝上類似于前彈簧/減震器組件70。在這點(diǎn)上，后彈簧/減震器組件80的上端使用球節(jié)82固定到位于車身構(gòu)件72的后面的車身52的高架部分上。彈簧/減震器組件80的下端耦合到后輪組件58的后輪轂支架84上，并由其承載。
后輪轂支架84由球節(jié)82連接到樞轉(zhuǎn)臂組件86的遠(yuǎn)側(cè)后端上。樞轉(zhuǎn)臂組件86在構(gòu)造和操作上類似于上述的樞轉(zhuǎn)臂組件68。后輪58由安裝在連接結(jié)構(gòu)上的車用發(fā)動(dòng)機(jī)89提供動(dòng)力。做為選擇，發(fā)動(dòng)機(jī)和與之相聯(lián)的傳動(dòng)系也可以安裝在車身上，而不是安裝在連接結(jié)構(gòu)上。在傳統(tǒng)車輛的典型方式中，可在發(fā)動(dòng)機(jī)88和向后延伸的驅(qū)動(dòng)軸92之間插入傳動(dòng)裝置90。驅(qū)動(dòng)軸的后端耦合一差動(dòng)裝置94。橫向軸向軸96從差動(dòng)裝置94的相對(duì)的兩側(cè)向外延伸，以驅(qū)動(dòng)后輪組件58。
在與后樞轉(zhuǎn)臂組件86以及與前樞轉(zhuǎn)臂組件68的連接上，可選擇使用阻尼系統(tǒng)。在這點(diǎn)上，圖1所示的阻尼系統(tǒng)95連接于后樞轉(zhuǎn)臂組件86。阻尼系統(tǒng)95包括托架97，所述托架97固定到樞轉(zhuǎn)臂組件86的樞轉(zhuǎn)臂上并從該樞轉(zhuǎn)臂側(cè)向延伸，以與阻尼器/減震器99的遠(yuǎn)端耦合在一起，而所述阻尼器/減震器99耦合到從連接結(jié)構(gòu)縱向側(cè)元件98向下延伸的托架101上。應(yīng)當(dāng)明白，樞轉(zhuǎn)臂組件的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被這種構(gòu)造抑制到所要求的程度。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)60通常為長(zhǎng)方形盒式結(jié)構(gòu)的形式，其沿車輛50的較低高度在前、后輪56和58的輪轂支架之間縱向延伸。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中連接結(jié)構(gòu)可以由沿車輛50的兩側(cè)延伸并由前、后垂直元件102和104以及前、后中間垂直元件106垂直地間隔開的伸長(zhǎng)的頂側(cè)元件和底側(cè)元件98和100組成?？v向元件98和100的前端由上、下橫向元件108和110橫向連接在一起。在連接結(jié)構(gòu)60的后端可利用相同的橫向元件?？衫枚鄠€(gè)中間橫向元件112來達(dá)到加固目的。如果需要，可在連接結(jié)構(gòu)60上添加附加的加固元件(未顯示)。連接結(jié)構(gòu)60可由多個(gè)適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，例如管或槽材料。此外，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，連接結(jié)構(gòu)可構(gòu)造成其他構(gòu)造。
滑動(dòng)系統(tǒng)62縱向延伸在車身52和連接結(jié)構(gòu)60之間，并通過A形臂或其他結(jié)構(gòu)形式的前、后組件114和116支撐在連接結(jié)構(gòu)的上方。如圖1和圖2所示，臂組件114包括相對(duì)的兩個(gè)臂部分118和120，所述兩個(gè)臂部分118和120與橫臂121A和121B互連在一起，以形成一剛性組件結(jié)構(gòu)。臂部分118和120的前端部分在下前端用銷可樞轉(zhuǎn)地連接到連接結(jié)構(gòu)60的上部分的拐角部分上。十字銷122在從連接結(jié)構(gòu)60向上延伸的平行的、間隔開的安裝耳部124和126之間鎖住臂部分118和120的前下端部分。臂部分118和120從與連接結(jié)構(gòu)60的連接處向上、向內(nèi)延伸，以與安裝在從滑動(dòng)組件62的滑塊132向前突出的短軸130的前端上的萬向接頭組件128耦合。橫軸134將臂部分118和120的相鄰端部連接到萬向接頭組件128上。這樣，滑塊132能夠與車身一起，繞縱向軸線64(由短軸130和萬向接頭128限定)相對(duì)于臂組件114傾斜。另外，滑塊132能夠與車身一起相對(duì)于臂組件114在橫向貫穿萬向接頭組件128的軸線135上縱傾運(yùn)動(dòng)，以繞縱傾中心PC縱傾，所述縱傾中心PC由從圖1所示的臂組件114和116延伸的線135A和135B的交點(diǎn)限定。
后臂組件116的構(gòu)成類似于前臂組件114。因而，后臂組件116的構(gòu)造這里不再重復(fù)。而且，應(yīng)當(dāng)理解，除了利用前、后臂組件，滑動(dòng)系統(tǒng)可以由耦合到連接結(jié)構(gòu)60的側(cè)部分上的臂組件支撐。
滑動(dòng)組件62包括伸長(zhǎng)的、長(zhǎng)方形的滑動(dòng)元件132，所述滑動(dòng)元件132貫穿外部縱向套環(huán)類型的滑道136，并能夠相對(duì)于該滑道136滑動(dòng)，所述滑道136可能包覆在前臂組件114和后臂組件116之間延伸的滑塊132的全部或至少一部分?；?36通過附著托架138或其他傳統(tǒng)技術(shù)而附著到車身52上。
應(yīng)當(dāng)明白，滑動(dòng)系統(tǒng)62使車身52能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)60縱向運(yùn)動(dòng)。例如，如果車身52撞擊另一個(gè)車輛或其他結(jié)構(gòu)，車身和連接結(jié)構(gòu)之間的這一相對(duì)運(yùn)動(dòng)能夠使車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)在撞擊載荷施加于車身、即遠(yuǎn)離撞擊場(chǎng)所的方向上運(yùn)動(dòng)。由于一些撞擊能量消耗在滑塊132相對(duì)于滑道136的運(yùn)動(dòng)上，所以，這可有利地減小施加于車輛中的乘客上的碰撞力(尤其是如果車座適于以某種方式相對(duì)于車身52運(yùn)動(dòng)，例如下文所披露的)，并減少對(duì)車輛的破壞。
滑道可以由剪切銷139相對(duì)于滑塊132象征性地保持在適當(dāng)位置上。如果發(fā)生碰撞，如上所述，剪切銷139就會(huì)斷裂，允許車身52和連接結(jié)構(gòu)60相對(duì)運(yùn)動(dòng)。另外，可在滑塊132和滑道136之間施加選定的摩擦載荷，以有利于吸收碰撞期間施加到車輛的力。此外，這樣的摩擦載荷可用來線性或非線性地增加滑塊132和滑道136之間相對(duì)行進(jìn)的距離。此外，可采用其他技術(shù)來象征性地設(shè)置滑道136相對(duì)于滑塊的位置，例如，通過使用彈簧或其他彈性元件(未顯示)。
應(yīng)當(dāng)理解，車輛50可以不設(shè)有滑動(dòng)系統(tǒng)62，但仍然提供了優(yōu)于傳動(dòng)汽車及其他車輛的明顯的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)明白，在圖1和圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，以及本發(fā)明的其他實(shí)施例中，彈簧/減震器組件70和80與車身和/或輪轂支架之間的連接被設(shè)計(jì)成，如果車身由于碰撞或其他大的撞擊載荷而明顯移動(dòng)，則上述連接能脫離。這樣的脫離連接不會(huì)對(duì)彈簧/減震器組件造成明顯的破壞，這樣，可再次使用它們。
也應(yīng)當(dāng)明白，車身部分可構(gòu)造有可壓扁的的車身面板或部分，在碰撞期間，所述可壓扁的的車身面板或部分能吸收至少其中一些能量。與傳統(tǒng)車輛相反，這可使得車輛受到較少的整體破壞，并使乘客受到較少傷害。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，當(dāng)車輛50轉(zhuǎn)向時(shí)，施加于車身52的離心力在低于萬向接頭128的高度的重心66上起作用，導(dǎo)致重心向外側(cè)向運(yùn)動(dòng)，從而使車身繞縱向軸線64或萬向接頭128上的側(cè)傾中心傾斜，而不是在車輛上施加側(cè)傾上舉效應(yīng)。結(jié)果，車身52繞軸線64在朝車輛50行進(jìn)的彎道中心的方向上向內(nèi)傾斜。車身這樣傾斜，從而壓縮內(nèi)彈簧70和80、并拉伸外彈簧。另外，通過向內(nèi)傾斜車身，相對(duì)較大的載荷被保持在車輛50的內(nèi)輪組件上，而不像傳統(tǒng)車輛一樣大體平移到車輛的外輪組件上。這使得車輛50轉(zhuǎn)向時(shí)比傳統(tǒng)車輛能夠保持更好的牽引力。
另外，當(dāng)車輛50轉(zhuǎn)向時(shí)，作用于車身52和連接結(jié)構(gòu)60的離心力使得外樞轉(zhuǎn)臂組件68和86繞連接結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)，以卷起扭桿68M，從而允許連接結(jié)構(gòu)的外側(cè)稍微降低。同時(shí)，作用于車身52和連接結(jié)構(gòu)60的離心力趨向于使內(nèi)樞轉(zhuǎn)臂組件在相反的方向上繞連接結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)，從而允許連接結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)相對(duì)于車身稍微向上升高。連接結(jié)構(gòu)的向外側(cè)傾明顯小于上述的車身向內(nèi)側(cè)傾。
在連接結(jié)構(gòu)的側(cè)傾運(yùn)動(dòng)期間，由于通過連接結(jié)構(gòu)傳遞的力作用一段延長(zhǎng)的時(shí)間而不是大體上的瞬間，所以，力傳遞的比率減少。因此，車輛50上的側(cè)傾上舉效應(yīng)減小。側(cè)傾上舉效應(yīng)趨向于在車輛轉(zhuǎn)向期間抬起內(nèi)車輪，并使車輛繞它的外輪側(cè)傾。結(jié)果，車輛的實(shí)際側(cè)傾反應(yīng)中心在低于樞轉(zhuǎn)軸線64高度的高度上。側(cè)傾反應(yīng)中心是側(cè)向力通過其作用以引起側(cè)傾上舉效應(yīng)的高度點(diǎn)。
可設(shè)置組合彈簧/減震器70和80的尺寸，使得連接結(jié)構(gòu)的側(cè)傾剛度比車身的側(cè)傾剛度高。因此，即便如上所述，連接結(jié)構(gòu)稍微在向外的方向上側(cè)傾，轉(zhuǎn)向期間連接結(jié)構(gòu)向外側(cè)傾的量也明顯小于車身同時(shí)向內(nèi)傾斜的量，這樣，最后效果是車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)維持在向內(nèi)傾斜的方向上。而且，也允許車身52相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)60移動(dòng)，但是在連接結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)停止之前，車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)停止。
仍然參考圖1和圖2，在臂118、120和連接結(jié)構(gòu)60之間，可利用止擋件或限制元件140至少在朝連接結(jié)構(gòu)的方向上限制臂的角運(yùn)動(dòng)。這樣的止擋件140可由彈性塊組成，所述彈性塊安裝到A形臂的下側(cè)，當(dāng)A形臂繞它與連接結(jié)構(gòu)的連接處向連接結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)時(shí)，所述彈性塊壓靠在連接結(jié)構(gòu)的相鄰部分上。彈性塊可配置成利用這些塊的變形的增大而逐漸增大阻力，從而提供用于呈現(xiàn)這些特征的塊中的阻力材料的漸增剛度，包括天然橡膠或合成橡膠。當(dāng)然，根據(jù)需要，可利用其他的很多系統(tǒng)來限制A形臂朝(以及遠(yuǎn)離)連接結(jié)構(gòu)的傾斜或運(yùn)動(dòng)。
除臂118、120和連接結(jié)構(gòu)60之間的止擋件140外，或者作為臂118、120和連接結(jié)構(gòu)60之間的止擋件140的替代，也可以使用止擋件來限制車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)的側(cè)傾或縱傾的量。在這點(diǎn)上，側(cè)傾和/或縱傾止擋件142可以安裝在從連接結(jié)構(gòu)的前端或后端向上延伸的柱或類似結(jié)構(gòu)144的上端。所希望的是，結(jié)合車身止擋件142，以便在轉(zhuǎn)向期間，車身的側(cè)傾在連接結(jié)構(gòu)的側(cè)傾終止之前終止。所希望的是，允許連接結(jié)構(gòu)平移一次的周期比車身完成側(cè)傾或縱傾所花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)，從而盡可能地減少在車身和連接結(jié)構(gòu)之間離心力傳遞的比率，因?yàn)?，在該平移運(yùn)動(dòng)期間，由轉(zhuǎn)向期間施加于車輛上的離心力引起的整個(gè)側(cè)傾上舉效應(yīng)沒有對(duì)車輛施加載荷。
應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)車輪碰到路上的洞或洼地、或者碰到撞擊時(shí)，本發(fā)明有利地幫助保持車身的相對(duì)水平。例如，如果前輪56碰到坑洼，連接結(jié)構(gòu)的相應(yīng)部分降低。由于側(cè)傾中心高于重心，車身將在連接結(jié)構(gòu)降低的部位繞側(cè)傾中心向上擺動(dòng)。同樣，即使當(dāng)車輪和與之相聯(lián)的連接結(jié)構(gòu)部分由于坑洼而下降時(shí)，車身也趨向于保持較平。應(yīng)當(dāng)明白，如果車輪組件碰到撞擊，連接結(jié)構(gòu)將升高，車身將趨向于相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)的升高部分降低，從而趨向于保持車身的相對(duì)水平狀態(tài)。
雖然圖1和圖2中顯示了通過使用前、后臂組件114和116實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)系統(tǒng)62和連接結(jié)構(gòu)60的端部之間的互連，但是，臂組件可替換為其他結(jié)構(gòu)。例如，臂118和120可以彼此平行延伸，在這樣的情況下，可延長(zhǎng)萬向接頭128的橫向軸134，以容納臂的不同構(gòu)造。
雖然已經(jīng)描述和顯示了車輛50提供車身52和連接結(jié)構(gòu)60之間的縱向運(yùn)動(dòng)，但是，車身也可適于相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)橫向平移。在這點(diǎn)上，用來將車身附著到滑動(dòng)組件上的附著托架138可替換為允許車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)橫向運(yùn)動(dòng)的橫向滑動(dòng)組件。這種橫向滑動(dòng)組件可以具有許多構(gòu)造，包括在套環(huán)內(nèi)滑動(dòng)的桿、在滑道內(nèi)滑動(dòng)的滑塊等等。
雖然上面已經(jīng)描述了車輛50采用發(fā)動(dòng)機(jī)89來驅(qū)動(dòng)后輪58，但是，除此之外，或作為替代，可在車輪組件56和/或58內(nèi)部結(jié)合電動(dòng)機(jī)來為車輛提供動(dòng)力。電動(dòng)機(jī)可以具有很多構(gòu)造，例如在美國專利No.5,438,228中所示和所述的構(gòu)造，該專利的內(nèi)容在此一并作為參考。應(yīng)當(dāng)理解，在沒有脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，也可以利用其他的電動(dòng)機(jī)構(gòu)造。
車身52可拆卸地安裝到連接結(jié)構(gòu)60上。在這點(diǎn)上，緊固件或連接件，比如螺紋接頭146，可用來將車身構(gòu)件72固定到滑動(dòng)組件托架138上。使車身可拆卸地附著到連接結(jié)構(gòu)上，具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，如果車身被破壞，可以很容易地拆卸并更換。另外，多個(gè)車身構(gòu)造可以利用特定的連接結(jié)構(gòu)和底盤。因此，車主可以把車輛改換為不同的用途，例如客車，封閉載重車輛，或可能類似于輕型卡車的敞廂載重車輛。為了容納可拆卸的車身，電源接頭可結(jié)合在車身和連接結(jié)構(gòu)之間，當(dāng)車身安裝在連接結(jié)構(gòu)上時(shí)，所述電源接頭自動(dòng)地連接電路，當(dāng)車身從連接結(jié)構(gòu)上拆除時(shí)，所述電源接頭自動(dòng)斷開電路。另外，除了通過機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置以外，車輛的轉(zhuǎn)向可以通過電動(dòng)伺服馬達(dá)、線性致動(dòng)器等等來完成。這樣，不需要單獨(dú)地連接和斷開在車身和連接結(jié)構(gòu)、車架或輪轂支架之間延伸的轉(zhuǎn)向聯(lián)動(dòng)裝置。而且，如果使用伺服馬達(dá)等等，傳統(tǒng)的方向盤可以替換為或許類似于飛行器的控制桿的“轉(zhuǎn)向桿”。
圖4和5披露了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中車輛50C包括安裝在懸架系統(tǒng)54C上的車身52C，而懸架系統(tǒng)54C由前輪組件56C和后輪組件58C支撐。單一連接結(jié)構(gòu)60C插入車身52C和車輪組件56C、58C之間。連接結(jié)構(gòu)60C沿車輛50C的較低高度縱向延伸，連接結(jié)構(gòu)通過多個(gè)樞轉(zhuǎn)臂組件302互連到車身上，以使車身能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)60C側(cè)傾和縱傾。
如圖4和圖5所示，連接結(jié)構(gòu)具有基本上長(zhǎng)方形的構(gòu)造，其具有由縱向側(cè)面板部分288互連的前、后面板部分284和286。連接結(jié)構(gòu)60C可由管狀部件、板或其他適當(dāng)?shù)臉?gòu)件和材料構(gòu)成。連接結(jié)構(gòu)可以以圖1、2和3所述的方式連接到前、后車輪組件56C和58C的輪轂支架76C上。同樣，樞轉(zhuǎn)臂組件68C的構(gòu)造和操作在這里不再重復(fù)。在樞轉(zhuǎn)臂組件和連接結(jié)構(gòu)之間，或僅僅在樞轉(zhuǎn)臂本身之間，也可以使用抗側(cè)傾桿289或其他裝置。在車輛的后面顯示了這樣的抗側(cè)傾桿289。在車輛的前面也可以使用類似的抗側(cè)傾桿。這樣的抗側(cè)傾桿包括中心長(zhǎng)度289A和端臂289B，所述中心長(zhǎng)度289A安裝到連接結(jié)構(gòu)60C的后面，所述端臂289B從中心部向后、向外延伸，附著到后輪組件58C的相應(yīng)輪轂組件上。
車身52C從輪轂組件以類似于圖1和圖2所示的方式由前彈簧/減震器組件70C和后彈簧/減震器組件80C支撐。彈簧/減震器組件的上端連接到車身的構(gòu)件72C上。應(yīng)當(dāng)明白，構(gòu)件72C可以是管狀或其他類型的構(gòu)造，而不是被構(gòu)造成實(shí)心單元，從而使它的重量最小化，同時(shí)仍提供足夠的結(jié)構(gòu)完整性，以便不但承受車輛50C的靜態(tài)重量施加在其上的載荷，而且承受行進(jìn)期間、包括轉(zhuǎn)向期間以及加速和制動(dòng)期間施加于車輛的動(dòng)態(tài)載荷。
如圖4所示，懸架系統(tǒng)54C可以利用前、后轉(zhuǎn)向組件290和/或292來使前輪和后輪轉(zhuǎn)向。前轉(zhuǎn)向組件和后轉(zhuǎn)向組件可以具有相同的構(gòu)造，因此將只描述前轉(zhuǎn)向組件的構(gòu)造，應(yīng)當(dāng)理解，后轉(zhuǎn)向組件具有相同的構(gòu)造和操作。前轉(zhuǎn)向組件290包括齒輪齒條子組件294。齒條296的外端通過轉(zhuǎn)向連桿298以現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知的方式連接到相鄰的輪轂支架76C上。齒輪齒條子組件294通過一對(duì)向前延伸的安裝托架300安裝到連接結(jié)構(gòu)60C的前部分上。
應(yīng)當(dāng)理解，可以使用其他系統(tǒng)來轉(zhuǎn)向車輛50c或本發(fā)明的其他車輛。例如，可通過電氣連接而非齒輪齒條副來連接轉(zhuǎn)向部件進(jìn)行轉(zhuǎn)向。在這點(diǎn)上，可使用線性致動(dòng)器來為齒條296提供動(dòng)力，而不是通過機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置連接到車輛方向盤上。此外，可使用電動(dòng)線性致動(dòng)器來為轉(zhuǎn)向臂提供動(dòng)力，從而消除對(duì)齒條的需要。
還參考圖6，車身52C由四個(gè)位于連接結(jié)構(gòu)60C的四個(gè)拐角部分的臂組件302安裝到連接結(jié)構(gòu)60C上。每個(gè)臂組件302包括基本上三角形狀的臂結(jié)構(gòu)304，所述臂結(jié)構(gòu)304通過樞轉(zhuǎn)軸306耦合到連接結(jié)構(gòu)上，樞轉(zhuǎn)軸306緊密地接合通過管狀基體元件307的內(nèi)部，以接合固定到連接結(jié)構(gòu)上的安裝耳部308中設(shè)置的定位間隙孔。樞轉(zhuǎn)軸306限定了一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸線309，臂結(jié)構(gòu)304能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)繞該樞轉(zhuǎn)軸線309樞轉(zhuǎn)。臂結(jié)構(gòu)304還包括一對(duì)臂310，所述臂310從基體307的端部向臂結(jié)構(gòu)的頂部延伸。臂310的遠(yuǎn)側(cè)頂端與管狀套環(huán)312相交，所述管狀套環(huán)312定向?yàn)榛旧洗怪庇趫A柱形基體元件307，但與該基體元件在同一平面對(duì)齊，這樣，套環(huán)312的中心軸線與基體元件307的中心軸線在同一平面內(nèi)。套環(huán)312的大小可接收一緊密配合的圓柱形套管314，所述套管314具有多個(gè)沿該套管形成的直徑橫向孔316，所述孔316以與在套環(huán)312上設(shè)置的相應(yīng)直徑橫向孔318一致的間距間隔開。對(duì)扣螺栓319貫穿套管橫向孔316和相應(yīng)的套環(huán)橫向孔318，以保持套管314與套環(huán)312接合在所希望的相對(duì)位置上。應(yīng)當(dāng)明白，臂結(jié)構(gòu)304的有效長(zhǎng)度可隨著與橫向孔318對(duì)齊的橫向孔316的有效長(zhǎng)度的變化而變化。應(yīng)當(dāng)理解，套管314和套環(huán)312之間相對(duì)接合的程度可由其他結(jié)構(gòu)控制。例如，套管314可形成外螺紋(未顯示)，以與套環(huán)312上形成的內(nèi)螺紋(未顯示)配合。
調(diào)整臂組件的有效長(zhǎng)度的一個(gè)目的是，改變臂組件在連接結(jié)構(gòu)60C上安裝的高度或其他位置，改變臂的標(biāo)稱(nominal)角度方位，并因而改變車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)側(cè)傾和縱傾的量。
而且，根據(jù)需要，也可以相對(duì)于后臂組件改變前臂組件的標(biāo)稱長(zhǎng)度，以便于前后移動(dòng)車輛的縱傾中心的位置。這會(huì)影響制動(dòng)和加速期間前輪組件和后輪組件上的相對(duì)載荷。
臂組件302還包括端接頭關(guān)節(jié)320，所述端接頭關(guān)節(jié)320具有一短軸部分322，所述短軸部分322的大小可緊密地、可旋轉(zhuǎn)地接合在徑向軸承或套管324內(nèi)部，該徑向軸承成套管324設(shè)置在套管314的相鄰端部?jī)?nèi)部。允許短軸相對(duì)于套管324旋轉(zhuǎn)，但不能相對(duì)于套管縱向移動(dòng)，該短軸由卡環(huán)或其他的眾所周知的裝置(未顯示)保持不動(dòng)。接頭關(guān)節(jié)320還包括套環(huán)部分326，所述套環(huán)部分326橫向于短軸322設(shè)置，并具有用于接收十字銷328的孔，所述十字銷328穿過緊密配合的開口接合，所述開口形成在固定到車身結(jié)構(gòu)組件72C上的安裝耳部330上。彈性體套管331插入在十字銷328和安裝桿耳部330之間，以在其間提供某種絕緣體。可以在樞轉(zhuǎn)軸306和安裝耳部308之間或臂組件302的其他連接部位上使用類似的套管。
如圖4所示，兩個(gè)前臂組件302相對(duì)于車身50C在向后且向內(nèi)的方向上定向，同樣，兩個(gè)后臂組件302在向前且向內(nèi)的方向上定向。前臂組件302這樣定向，即，使得貫穿套環(huán)312和臂組件的頂部(并垂直于樞轉(zhuǎn)軸306和軸328)的中心軸線329基本上在車身52C和連接結(jié)構(gòu)60C的縱向中心線332相交。后臂組件302在同樣的方向設(shè)置。
應(yīng)當(dāng)理解，除了圖4的平面圖所示之外，臂組件也可以成一定角度設(shè)置，從而改變車輛的縱傾中心和/或側(cè)傾中心的位置。例如，臂組件可定位成使它們的中心軸線都在沿縱向中心線332的一公共點(diǎn)相交。
車身52C相對(duì)于前、后輪組件56C和58C以類似于圖1和圖2所示的方式由前彈簧/減震器組件70C和后彈簧/減震器組件80C支撐。同樣，前、后彈簧/減震器組件的結(jié)構(gòu)和操作這里不再重復(fù)。
車輛50C也可以由發(fā)動(dòng)機(jī)88C通過傳動(dòng)裝置90C和驅(qū)動(dòng)軸92C以類似于圖1和圖2所示的方式驅(qū)動(dòng)。因此，這些部件的構(gòu)造和操作這里不再重復(fù)。
除了由連接結(jié)構(gòu)60C承載之外，發(fā)動(dòng)機(jī)80C和傳動(dòng)裝置90C可由車身72C來替代承載，也沒有脫離本發(fā)明的精神或范圍。在某些情況下，將發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置安裝在車身上，而不是安裝在連接結(jié)構(gòu)上，可能對(duì)車輛的構(gòu)造和性能更有利。例如，如果位于車身而不是位于連接結(jié)構(gòu)上，發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置可能更容易進(jìn)入。而且，通過將發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系設(shè)在車身上，車輛運(yùn)行期間，車輛的大部分重量繞側(cè)傾中心側(cè)傾和繞縱傾中心縱傾。這種構(gòu)造能夠使車輛輪胎產(chǎn)生更大的動(dòng)態(tài)載荷。
在運(yùn)行時(shí)，當(dāng)車輛50C轉(zhuǎn)向時(shí)，由于臂組件只可相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)和車身在上下方向樞轉(zhuǎn)、以及臂組件的接頭關(guān)節(jié)沿軸線329繞套環(huán)312旋轉(zhuǎn)的緣故，車身52C能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)60C繞一縱向軸線332傾斜，所述縱向軸線332由前臂組件和后臂組件的交點(diǎn)限定。此外，縱向軸線332的高度與A形臂結(jié)構(gòu)304的軸線329彼此相交的高度一致，該高度高于車輛的重心329A。因此，當(dāng)車輛50C轉(zhuǎn)向時(shí)，車身52C將以類似于本發(fā)明如上所述的實(shí)施例的方式，在彎道向內(nèi)的方向(朝著彎道的曲率中心)上繞縱向軸線332樞轉(zhuǎn)。也應(yīng)當(dāng)明白，制動(dòng)或速期間，臂組件302能夠使車身52C以本發(fā)明如上所述的前述實(shí)施例的方式相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)60C縱傾。
另外，當(dāng)車輛50C轉(zhuǎn)向時(shí)，由于樞轉(zhuǎn)臂組件68C的樞轉(zhuǎn)，連接結(jié)構(gòu)60C能夠稍微向外擺動(dòng)，從而減少通過連接結(jié)構(gòu)傳遞的離心力的力傳遞比率，因而延遲側(cè)傾上舉效應(yīng)完全地作用在車身上的時(shí)間。結(jié)果，如上所述，車輛50C的有效側(cè)傾反應(yīng)中心在低于縱向軸線332的高度的高度上，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)向期間，較小的側(cè)傾上舉效應(yīng)施加于車輛。由此，轉(zhuǎn)向時(shí)，車輛50C的構(gòu)造可以提供由如上所述的車輛提供的同樣的優(yōu)點(diǎn)，包括車輛50和150。
另外，應(yīng)當(dāng)明白，貫穿本發(fā)明，臂組件302相互之間可以獨(dú)立地移動(dòng)。因此，例如，在轉(zhuǎn)向期間，由于相對(duì)于臂組件的縱傾，在車輛的外側(cè)，車身向內(nèi)傾斜，連接結(jié)構(gòu)向外傾斜，所以位于車輛內(nèi)部的臂組件可移動(dòng)至更小的陡度或更低的傾斜角。而且，車輛內(nèi)部的臂組件下降多于外臂的上升。
應(yīng)當(dāng)明白，如果臂組件象征性地被調(diào)整至具有更低的傾斜角，臂的每一次運(yùn)動(dòng)將實(shí)現(xiàn)更多的車身運(yùn)動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)明白，臂組件302可替換為其他結(jié)構(gòu)，例如，線性致動(dòng)器。這樣的線性致動(dòng)器能夠以類似于如上所述的臂組件302伸出和縮回的方式伸出和縮回。也可以改進(jìn)臂組件302本身，以使它們的長(zhǎng)度可以自動(dòng)調(diào)整，例如，通過利用液壓或電動(dòng)致動(dòng)器，以相對(duì)于A形臂結(jié)構(gòu)移動(dòng)關(guān)節(jié)接頭。
圖7圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中車輛981包括安裝在位于下方的連接結(jié)構(gòu)983上的車身982，所述連接結(jié)構(gòu)983由車輪組件984支撐。連接結(jié)構(gòu)983基本上延伸車身982的整個(gè)長(zhǎng)度，或者由在車輛前端的前部分和在車輛后端的后部分組成。在車輛981中，車身982能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)側(cè)傾。
控制臂組件985從連接結(jié)構(gòu)的側(cè)面向外延伸至車輪組件984的輪轂組件986的下側(cè)?？刂票劢M件985以如上所述的方式相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)983承受扭轉(zhuǎn)載荷。
擺臂組件987從連接結(jié)構(gòu)983向上延伸，通過車身982的相鄰部分可樞轉(zhuǎn)地耦合。如圖所示，擺臂組件987由類似于圖4、5和6所示的A形臂組件構(gòu)成。在這點(diǎn)上，擺臂組件987可定位成朝車身982的縱向中心向上延伸，前擺臂組件還可以朝車輛981的后面延伸，而后擺臂組件可以定向成朝車輛981的前端向前縱傾。這樣，擺臂組件987可允許車身982相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)983側(cè)傾，也可以允許車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)縱傾，類似于圖4和圖5所示的車輛500。
車輛981可構(gòu)造成，使控制臂組件985的剛度大于用于相對(duì)于車輪組件984支撐車身的支柱組件988的剛度。這樣，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，離心力在重心989處施加于車輛，所述重心989在低于車輛的側(cè)傾中心989A的高度上，導(dǎo)致車身朝彎道的中心向內(nèi)傾斜。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，連接結(jié)構(gòu)同時(shí)遠(yuǎn)離彎道的中心傾斜一定程度，從而趨向于使側(cè)傾中心989A相對(duì)于彎道的中心稍微向外平移，但遠(yuǎn)不能消除車身982的向內(nèi)傾斜運(yùn)動(dòng)。像本發(fā)明的其他實(shí)施例一樣，轉(zhuǎn)向期間，連接結(jié)構(gòu)的稍微向外運(yùn)動(dòng)有利地防止側(cè)傾中心989A起到離心力繞其作用以從外部翻倒車輛的側(cè)傾中心的作用，這樣，離心力通過車輛傳遞的比率減小。車輛縱傾期間具有同樣的優(yōu)點(diǎn)。
此外，當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，車輛981也提供了正動(dòng)力(positive dynamic)外傾角的優(yōu)點(diǎn)。在這點(diǎn)上，當(dāng)連接結(jié)構(gòu)983相對(duì)于彎道的外側(cè)稍微傾斜時(shí)，車身982在它的側(cè)面朝彎道的外側(cè)向上傾斜，由于控制臂組件985比支柱組件988的剛度大，所以連接結(jié)構(gòu)的傾斜小于車身的傾斜。車身的向上傾斜將趨向于使內(nèi)輪的上部分向彎道內(nèi)移動(dòng)，也趨向于使外輪的上部分相對(duì)于彎道向內(nèi)移動(dòng)。結(jié)果，車輛的車輪都趨向于相對(duì)于提供正動(dòng)力外傾角的彎道向內(nèi)傾斜，從而改善車輛轉(zhuǎn)向期間的牽引力。
另一點(diǎn)，在車輛981中，除了由車身或車輛的其他部分承載之外，電機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)989B和相應(yīng)的傳動(dòng)系部件989C也可以安裝在連接結(jié)構(gòu)983上。因此，與電機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在車身上的情況相比，傳動(dòng)系需要提供較少的發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
圖8圖示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中車輛1300包括通過成對(duì)的對(duì)角控制滑塊1306安裝在位于下方的連接結(jié)構(gòu)1304上的車身1302。連接結(jié)構(gòu)1304可以是在車輪組件1308之間橫向延伸的實(shí)心輪軸的形式?？刂苹瑝K1306的下端利用托架1310安裝在連接結(jié)構(gòu)/輪軸1304的下方，從而盡可能地降低縱傾中心和/或側(cè)傾中心1312。像本發(fā)明的其他實(shí)施例一樣，縱傾中心和/或側(cè)傾中心由控制滑塊1306的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)限定。
在圖9中顯示了控制滑塊1306，其構(gòu)成可調(diào)節(jié)的液壓或流體彈簧加載致動(dòng)器組件，所述液壓或流體彈簧加載致動(dòng)器組件具有安放活塞1316的液壓缸部分1314，所述活塞1316連接到從液壓缸向外延伸的活塞桿1318上。較硬的彈簧1320或其他類型的彈性裝置將活塞1306壓靠在止擋件1322上，從而將液壓缸1314分割成第一腔室和第二腔室1324、1326。腔室1324和1326充有流體，所述流體從活塞1316的一側(cè)流過通道1327，所述通道1327限制活塞相對(duì)于液壓缸1314移動(dòng)的速度，比如在一個(gè)控制滑塊1306由于相應(yīng)的車輪1308碰到坑洼以及同時(shí)車身側(cè)傾或縱傾的緣故而被卸載的情況下。控制活塞1316在液壓缸1314內(nèi)移動(dòng)的速率將確保對(duì)這樣的側(cè)傾或縱傾作用有阻力。
應(yīng)當(dāng)明白，控制滑塊1307和在此所述的類似部件也可以具有其他構(gòu)造。例如，控制滑塊可構(gòu)造成，使得流體非?？斓?、甚至幾乎瞬間根據(jù)需要改變粘度，以便改變控制滑塊、支柱或本發(fā)明的其他類似部件的工作特性。這種流體構(gòu)造的一個(gè)例子包括可以電氣或電子控制或改變的磁性。
可選擇地，線性控制器1328在連接結(jié)構(gòu)和車身之間延伸，以控制車身的傾斜和/或縱傾?？刂破骶哂械膹椥韵禂?shù)比控制滑塊1306“軟”，以允許連接結(jié)構(gòu)在沒有將所有的“撞擊”傳遞給車身的情況下對(duì)道路撞擊作出反應(yīng)。然而，線性控制器1328的功能可通過控制滑塊1306來進(jìn)行。在這點(diǎn)上，控制滑塊可以具有可變彈性系數(shù)，當(dāng)使之適應(yīng)道路不連續(xù)性時(shí)可能具有較軟的彈性系數(shù)，而當(dāng)車身轉(zhuǎn)向期間側(cè)傾或者加速或緊急制動(dòng)期間縱傾時(shí)，具有硬得多的彈性系數(shù)。在車輛上，可利用傳感器來檢測(cè)道路撞擊以及車身轉(zhuǎn)向期間的側(cè)傾和制動(dòng)與加速期間的車身縱傾。對(duì)此進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，自動(dòng)調(diào)整控制滑塊1306的特性，以便對(duì)施加于車輛的特定外力作出反應(yīng)，不論是道路撞擊還是轉(zhuǎn)向側(cè)傾，或者由于制動(dòng)或加速引起的縱傾。應(yīng)當(dāng)明白，通過這樣的構(gòu)造，實(shí)際上不再需要如上有關(guān)本發(fā)明的其他實(shí)施例所述的連接結(jié)構(gòu)，例如圖7所示，從而簡(jiǎn)化依照本發(fā)明制成的車輛的構(gòu)造。
圖10、11和12圖解地披露了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛390包括車身392，所述車身392安裝在連接結(jié)構(gòu)394上或由其承載，而所述連接結(jié)構(gòu)394由車輪組件396承載。連接結(jié)構(gòu)包括部分地由十字管402組成的橫向元件子組件400。下A形臂組件410的內(nèi)基體部分404接合在十字管402的各個(gè)端部?jī)?nèi)部?；w部分404由壓縮彈簧406偏壓在朝著十字管402的相鄰?fù)舛说姆较蛏?。壓縮彈簧的內(nèi)端壓靠活塞408，所述活塞408通過適當(dāng)?shù)难b置例如液壓、線性致動(dòng)器等朝著十字管402的外端加載。A形臂組件410的相對(duì)的外端通過使用球節(jié)416耦合于輪轂組件414的下部分。
車身392通過對(duì)角方向的連桿臂418連接到位于下方的連接結(jié)構(gòu)394上，所述連桿臂418在下端用銷連接到十字管402的外端部上。連桿臂的上內(nèi)部分用銷連接于車身構(gòu)件420的下部分。連桿臂418這樣定向如果在向內(nèi)的方向上延伸，它們將沿車輛390的橫向中心線在相當(dāng)于車身側(cè)傾中心的點(diǎn)422處相交。車身392也由上臂組件424支撐，所述上臂組件424的下端由輪轂組件414承載，上端通過球節(jié)426耦合到車身構(gòu)件420上。車身彈簧427連接在輪轂組件414和車身392之間。
輪轂組件414由耦合到輪轂組件上的轉(zhuǎn)向臂428轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向臂428的上端從輪轂組件向后延伸，并連接到桿432的外端上，所述桿432從安裝在車身構(gòu)件420的上部分上的中心轉(zhuǎn)向組件434向外延伸。
應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)車輛390轉(zhuǎn)向時(shí)，離心力在重心436處側(cè)向施加到車輛390上，所述重心436在低于對(duì)角連桿418的交點(diǎn)422的高度處，導(dǎo)致車身朝彎道的中心繞該交點(diǎn)向內(nèi)傾斜，壓縮內(nèi)彈簧。相應(yīng)地，作用在連接結(jié)構(gòu)394上的離心力趨向于使連接結(jié)構(gòu)在相對(duì)于彎道的中心向外的方向上稍微傾斜，反過來，又趨向于使橫向元件子組件400相對(duì)于彎道向外傾斜。在連接結(jié)構(gòu)的這樣運(yùn)動(dòng)期間，交點(diǎn)422不起側(cè)傾反應(yīng)中心的作用。通過車輛390傳遞離心力的比率相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)不能夠這樣運(yùn)動(dòng)的情況下減少了。
另一點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)明白，可改變下A形臂410相對(duì)于十字管402的標(biāo)稱位置，從而變更車輛的行駛高度。下A形臂410相對(duì)于十字管402的標(biāo)稱位置也可以用來改變由十字管和車身彈簧427承載的有關(guān)載荷。
可改進(jìn)圖10、11和12所示的本發(fā)明的實(shí)施例，以提供一種“主動(dòng)”懸架系統(tǒng)。在這點(diǎn)上，十字管402和壓力彈簧406可替換為線性致動(dòng)器，例如橫向安裝在連接結(jié)構(gòu)394上的液壓缸組件(未顯示)。車身彈簧427也可以替換為設(shè)置在相當(dāng)于車身彈簧427的位置處的液壓驅(qū)動(dòng)懸架缸?？煽刂七@樣的懸架缸來增加或減少它們的長(zhǎng)度，從而根據(jù)需要傾斜車身392，比如當(dāng)轉(zhuǎn)向的時(shí)候。在響應(yīng)于包括轉(zhuǎn)向的行車條件來控制車輛的側(cè)傾以及連接結(jié)構(gòu)394的側(cè)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，可提供用于檢測(cè)車輛390的方向、速度和加速度的控制系統(tǒng)(未顯示)。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，可控制替代車身彈簧427的液壓缸，使車身向彎道內(nèi)傾斜，而不是像典型車輛一樣向外傾斜。此外，還是當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，可觸發(fā)替代彈簧402的線性致動(dòng)器，以允許連接結(jié)構(gòu)稍微側(cè)向向外移動(dòng)，至少能在初期防止車輛的側(cè)傾中心422成為產(chǎn)生側(cè)傾力偶的點(diǎn)而趨向于使車輛繞它的外輪396傾斜。應(yīng)當(dāng)明白，可變更本發(fā)明的其他實(shí)施例的部件，以與圖24-26所述相同或不同的方式，實(shí)現(xiàn)一種主動(dòng)懸架系統(tǒng)。這樣的主動(dòng)系統(tǒng)也可以設(shè)計(jì)成側(cè)傾和縱傾至接近工作要求或性能要求，例如當(dāng)轉(zhuǎn)向或制動(dòng)的時(shí)候，之后，通過簡(jiǎn)單地解除主動(dòng)懸架系統(tǒng)并允許車輛懸架系統(tǒng)恢復(fù)對(duì)車身和連接結(jié)構(gòu)位置的控制，允許車輛返回到它的正常狀態(tài)或位置。
圖13示意性披露了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛650包括支撐在位于下方的連接結(jié)構(gòu)654上的車身部分652，所述連接結(jié)構(gòu)654在車輪組件656之間橫跨車輛延伸。連接結(jié)構(gòu)654可以具有各種構(gòu)造，包括在此所述的那些構(gòu)造。連接結(jié)構(gòu)654由對(duì)角方向的連桿臂658互連到車身654上，所述連桿臂658在下端用銷連接到連接結(jié)構(gòu)654上，在內(nèi)上端用銷連接到車身652上。連桿臂658這樣定向如果在向內(nèi)的方向上延伸，它們將在相當(dāng)于車輛的側(cè)傾中心的沿車輛650的橫向中心線上的點(diǎn)660處相交，側(cè)傾中心高于車輛662的重心。
連接結(jié)構(gòu)654由拖臂664互連到車輪組件656上，所述拖臂664在外端用銷連接到輪轂組件666上、在內(nèi)端用銷連接到連接結(jié)構(gòu)的側(cè)向部分上。拖臂664的標(biāo)稱方向以及拖臂繞其內(nèi)端部樞轉(zhuǎn)的阻力，由曲柄臂668完成，所述曲柄臂668固定地附著在拖臂664的內(nèi)端部上，以便繞拖臂664的內(nèi)接點(diǎn)667旋轉(zhuǎn)。曲柄臂668的遠(yuǎn)端耦合于桿670的遠(yuǎn)端，所述桿670從雙作用線性控制元件674的液壓缸部分672突出。
一推桿676從拖臂664上的樞轉(zhuǎn)連接件677向上延伸，以可樞轉(zhuǎn)地與曲柄臂678的側(cè)向外端互連，所述曲柄臂678可樞轉(zhuǎn)地附著于車身652的側(cè)向部分。曲柄臂678的相對(duì)端耦合到較軟的線性控制元件680上，線性控制元件的相對(duì)端耦合到車身652的某一位置處。
車身652還由上拖臂682支撐，所述上拖臂682在其內(nèi)端用銷連接到車身652上、在它的外端用銷連接到從輪轂組件666向上延伸的上支柱上。
應(yīng)當(dāng)明白，車輛650的操作與在此所示和所述的本發(fā)明的其他車輛類似，包括圖10-12所示的車輛390。在這點(diǎn)上，在轉(zhuǎn)向期間，作用在車輛650上的離心力通過重心662起作用，所述重心662低于車輛的側(cè)傾中心660，從而使車身652朝所拐的彎道內(nèi)傾斜。同時(shí)，連接結(jié)構(gòu)654在側(cè)向向外的方向上向下傾斜，從而使車身和側(cè)傾中心660作同樣的運(yùn)動(dòng)以致側(cè)傾中心不起車輛的反應(yīng)中心的作用，從而減小作用在車輛上的側(cè)傾上舉效應(yīng)。
在圖14中示意性顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中，車輛440包括具有支撐在位于下方的連接結(jié)構(gòu)444上的結(jié)構(gòu)部分442的車身。連接結(jié)構(gòu)包括十字管446，所述十字管446在車輛的前面或后面、或者前面和后面橫向延伸，以安放在十字管的全部長(zhǎng)度上并由此向外延伸的扭桿448。扭桿的端部連接于引導(dǎo)臂組件450的內(nèi)端部，引導(dǎo)臂的外端與車輪組件454的輪轂組件452耦合在一起。扭桿448用于相對(duì)于車輪組件454支撐連接結(jié)構(gòu)，并允許連接結(jié)構(gòu)和車輪組件之間的相對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)。彈簧/減震器組件456從輪轂組件452向上延伸，利用球節(jié)458與車身構(gòu)件442的懸臂式部分互連。
車身結(jié)構(gòu)部分442通過對(duì)角連桿臂460與連接結(jié)構(gòu)444互連在一起。連桿臂的上端用銷連接在車身結(jié)構(gòu)部分442的多個(gè)選定位置462A、462B和462C之一處。連桿臂的下外端用銷連接在滑動(dòng)托架464上的多個(gè)不同位置處，該滑動(dòng)托架464通過接合在沿管446的上部延伸的滑道465內(nèi)而由十字管446承載并適于相對(duì)于十字管446滑動(dòng)?？梢栽O(shè)置任意適當(dāng)?shù)难b置，使托架464能夠沿十字管446移動(dòng)。在這點(diǎn)上，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)，托架464可由動(dòng)力系統(tǒng)移動(dòng)，以便響應(yīng)于道路或行車狀況來改變車輛的側(cè)傾中心的位置。還應(yīng)當(dāng)明白，通過改變連桿臂460的上端和下端的位置，可改變車輛的側(cè)傾中心466的高度以及車輛的外傾角。此外，連接結(jié)構(gòu)444可適合于改裝以安裝在不同的車輛中。
運(yùn)行中，車輛440像上述的車輛346和390一樣運(yùn)行，具有由這樣的車輛所提供的基本上相同的優(yōu)點(diǎn)，包括轉(zhuǎn)向時(shí)車身向內(nèi)傾斜，而不是像傳統(tǒng)車輛一樣向外傾斜。
在圖15中顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其中，車輛520的構(gòu)造多少類似于如上所述的車輛50和150，但是具有下列的區(qū)別。車輛520包括車身522，所述車身522由位于下方的連接結(jié)構(gòu)524支撐并承載，而連接結(jié)構(gòu)524由車輪組件526支撐。像圖1和圖2所示的連接結(jié)構(gòu)60一樣，連接結(jié)構(gòu)524通常為長(zhǎng)方形盒式結(jié)構(gòu)的形式，其沿車輛520的較低高度在前、后車輪528和530的輪轂支架之間縱向延伸。但是，連接結(jié)構(gòu)524與連接結(jié)構(gòu)60的區(qū)別在于，連接結(jié)構(gòu)524包括前部分524F和后部分524R，兩個(gè)部分可伸縮地與中間部分524C接合。前部分524F和后部分524R可包括頂側(cè)、底側(cè)元件532和534，所述頂側(cè)、底側(cè)元件532和534沿車輛520的兩側(cè)延伸，并由前垂直元件536和后垂直元件538垂直地間隔開。頂側(cè)元件532和底側(cè)元件534由橫向元件539橫向互連在一起，所述橫向元件539類似于圖1和圖2的橫向元件108。也像圖1和圖2一樣，也可以利用多個(gè)中間橫向元件(未顯示)達(dá)到加固的目的，比如圖1和圖2所示的橫向元件112。此外，根據(jù)需要，還可以在連接結(jié)構(gòu)前部分24F和連接結(jié)構(gòu)后部分24R的構(gòu)造中采用附加的加固件(未顯示)。連接結(jié)構(gòu)前部分524F和連接結(jié)構(gòu)后部分524R可由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，例如管或槽材料。
連接結(jié)構(gòu)中間部分524C的構(gòu)造有點(diǎn)類似于連接結(jié)構(gòu)前部分524F和連接結(jié)構(gòu)后部分524R，其中，連接結(jié)構(gòu)中間部分包括由垂直端元件540和垂直中間元件542垂直地互連在一起的頂側(cè)元件532C和底側(cè)元件534C。也可以利用橫向元件(未顯示)將頂側(cè)元件532C和底側(cè)元件534C橫向互連在一起。頂側(cè)元件532C和底側(cè)元件534C可以是管狀的或者其他中空的形狀，以可伸縮地接收連接結(jié)構(gòu)前部分524F的頂側(cè)元件532和底側(cè)元件534的后端部以及連接結(jié)構(gòu)后部分524R的頂側(cè)元件532和底側(cè)元件534的前端部?？衫媚Σ僚浜系募羟袖N或其他眾所周知的裝置，以保持連接結(jié)構(gòu)中間部分524C與前部分524F和后部分524R之間的標(biāo)稱接合。
車身522由前面一組樞轉(zhuǎn)臂組件544以及后面一組樞轉(zhuǎn)臂組件545支撐在連接結(jié)構(gòu)524的上面，所述前樞轉(zhuǎn)臂組件544在側(cè)向間隔開的位置安裝在連接結(jié)構(gòu)中間部分534C上，所述后樞轉(zhuǎn)臂組件545在側(cè)向間隔開的位置也安裝在連接結(jié)構(gòu)中間部分534C上。這樣的樞轉(zhuǎn)臂組件類似于上述的樞轉(zhuǎn)臂組件302的構(gòu)造。樞轉(zhuǎn)臂組件544和545的上端可結(jié)合在一個(gè)滑塊546中，所述滑塊546滑動(dòng)地接合在滑道548內(nèi)，所述滑道548可結(jié)合在車身522的下部分中?；瑝K546和滑道548可以是各種眾所周知的構(gòu)造，其中一些已經(jīng)在上面進(jìn)行了描述。
彈簧/減震器組件550或者從車輪組件528和530的輪轂支架、或者從連接結(jié)構(gòu)524，向上延伸到車身522。這樣的彈簧/減震器組件550可類似于如上所述的彈簧/減震器組件，包括部件標(biāo)記70、80、232和234。彈簧/減震器組件550可設(shè)計(jì)成相對(duì)于由樞轉(zhuǎn)臂組件544和545承載的車身重量部分承載一選擇比例的車身522的重量。
車輛520可包括最好位于車輛的中間部分的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)552，不過，如果需要，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可以設(shè)置在車輛的前面或后面。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可包括內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)或其他種類的動(dòng)力設(shè)備。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也可以利用傳動(dòng)裝置和傳動(dòng)系來將驅(qū)動(dòng)扭矩從傳動(dòng)裝置傳遞給被驅(qū)動(dòng)的車輪。傳動(dòng)系可設(shè)計(jì)成提供連接結(jié)構(gòu)中間部分與連接結(jié)構(gòu)前部分524F和/或后部分524R之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
除了利用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)552外，車輛50還可由結(jié)合到前輪和后輪的輪轂組件中的電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。這樣的電動(dòng)機(jī)類似于圖1和圖2所述的電動(dòng)機(jī)。在美國專利No.5,438,882中描述了這種電動(dòng)機(jī)的一個(gè)例子。
運(yùn)行中，如果車輛520卷入事故或者沖擊載荷施加到連接結(jié)構(gòu)524上，比如在車輛的前端，連接結(jié)構(gòu)前部分524F可伸縮地接合在連接結(jié)構(gòu)中間部分524C的內(nèi)部，吸收一些沖擊能量，從而減少碰撞對(duì)車輛乘客的影響，并減少車輛碰撞的潛在危險(xiǎn)。當(dāng)連接結(jié)構(gòu)前部分524F縮進(jìn)中間部分524C內(nèi)部時(shí)，借助于滑塊546在滑道548內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，車身522能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)中間部分524C向后移動(dòng)。碰撞后，連接結(jié)構(gòu)前部分524F可相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)中間部分524C延伸，以在沒有外作用下恢復(fù)到其標(biāo)稱位置。而且，在碰撞期間，車身522可以遠(yuǎn)離車輛的沖擊點(diǎn)移動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)明白，車輛520可構(gòu)造成，車身522由伸縮部分構(gòu)成，以像上述的結(jié)構(gòu)一樣幫助吸收一些碰撞能量。通過該結(jié)構(gòu)，車身和連接結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)成一起伸縮，這樣，車身和連接結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不必發(fā)生在它們相連的部位上。
圖16和17示意性顯示了車輛560，其包括本發(fā)明的另一實(shí)施例。車輛560包括由位于下方的連接結(jié)構(gòu)564支撐的車身562，所述連接結(jié)構(gòu)564可以是具有縱向側(cè)元件566和橫向端元件568的基本上長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)的形式。車身562由A形臂組件570支撐在連接結(jié)構(gòu)564上方，所述A形臂組件570具有可樞轉(zhuǎn)地安裝在連接結(jié)構(gòu)上并傾斜著的基體部分572，這樣，垂直于基體部分并穿過臂組件的頂點(diǎn)576延伸的一條直線將在車輛的縱傾中心574和側(cè)傾中心575相交，所述縱傾中心574和側(cè)傾中心575可以在不同的高度處，但兩者都高于車輛的重心580。臂組件的頂點(diǎn)576可繞橫向軸線578以與圖6所示的A形臂組件302與車身52C之間的連接相同的方式耦合到車身562上。這樣，前、后A形臂組件570的軸線578的交點(diǎn)在車輛的側(cè)傾中心580處相交。應(yīng)當(dāng)明白，A形臂組件570的構(gòu)造類似于上述的A形臂組件302。
車身562也由前、后滑柱582和584支撐，所述前、后滑柱582和584從前輪組件586的輪轂組件和后輪組件588的后輪轂組件向上延伸。滑柱可包括整體式彈簧(未顯示)，以眾所周知的方式允許輪轂組件和車身之間的相對(duì)豎直運(yùn)動(dòng)。
連接結(jié)構(gòu)564適于相對(duì)于車輪組件縱向和橫向運(yùn)動(dòng)。在車輛50的后面，一滑動(dòng)輪軸組件589允許連接結(jié)構(gòu)的后部分和后輪組件588之間的橫向運(yùn)動(dòng)。輪軸組件589包括用于接收縮入其中的輪軸短軸592的中心管結(jié)構(gòu)590?？梢允褂脧椈苫蚱渌b置來限制輪軸短軸592和管結(jié)構(gòu)590之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。輪軸短軸的外端部連接于車輪組件588的后輪轂組件?？v向滑動(dòng)組件594允許連接結(jié)構(gòu)564和后輪軸組件589之間的縱向運(yùn)動(dòng)。在這點(diǎn)上，縱向滑動(dòng)組件包括外管狀元件596，其由用于接收從管結(jié)構(gòu)590橫向延伸的滑動(dòng)軸598的連接結(jié)構(gòu)橫向端元件568支撐。還可以利用彈簧或其他裝置來限制滑動(dòng)軸598及其相應(yīng)管596之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
車輛560前端的結(jié)構(gòu)類似于有關(guān)車輛后端所描述的結(jié)構(gòu)。在這點(diǎn)上，橫向滑動(dòng)組件600從安裝在中心前副車架組件602上的主銷601橫向向外延伸，所述中心前副車架組件602從連接結(jié)構(gòu)橫向元件568向前延伸?；瑒?dòng)組件600的外端耦合于滑柱582的下部分。
基本上縱向指向的滑動(dòng)組件604從安裝在連接結(jié)構(gòu)568的拐角部分的主銷606向前延伸，也與滑柱582的下部分耦合在一起。主銷601和606允許滑動(dòng)組件600和604繞一垂直軸線樞轉(zhuǎn)，但是限制滑動(dòng)組件在垂直方向上的移動(dòng)。
可主動(dòng)控制滑動(dòng)組件600和604，以允許連接結(jié)構(gòu)的前端和前輪組件586之間的相對(duì)縱向運(yùn)動(dòng)和橫向運(yùn)動(dòng)、并控制前輪586的標(biāo)稱方向。在這點(diǎn)上，滑動(dòng)組件可以是液壓線性致動(dòng)器或電動(dòng)線性致動(dòng)器或類似結(jié)構(gòu)的形式。也可以使用傳感器606來檢測(cè)車輪586的方向，以便維持所希望的車輪定位。這樣的傳感器在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。
圖18和19顯示了車輛700，其中，輪轂支架704起車身702和橫向連接結(jié)構(gòu)706之間的互連的作用。該互連是利用在豎直方向上固定到輪轂支架704上的滑桿或滑柱708實(shí)現(xiàn)的。連接結(jié)構(gòu)706耦合于滑動(dòng)套環(huán)710，滑動(dòng)套環(huán)710通過使用樞軸節(jié)或類似裝置712緊密地接合在滑柱708上，以允許連接結(jié)構(gòu)和套環(huán)710之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)。較硬的下彈簧714插入在滑動(dòng)套環(huán)710的底部和固定到滑柱708的下端上的止擋件716之間。
車身702連接到上滑動(dòng)套環(huán)718上，所述上滑動(dòng)套環(huán)718通過使用球節(jié)720或類似裝置緊密地、可滑動(dòng)地接合在滑柱708的上部分上，從而使車身能夠相對(duì)于滑動(dòng)套環(huán)彈簧722樞轉(zhuǎn)，所述滑動(dòng)套環(huán)彈簧722比彈簧714相對(duì)較軟，其插入在上滑動(dòng)套環(huán)718的下側(cè)和輪轂支架704之間以提供對(duì)車身的彈簧懸架。
另外，擺臂724可插入在連接結(jié)構(gòu)706和車身702之間，以限制車身和連接結(jié)構(gòu)之間的縱向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并像上述的本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例一樣承載作用在連接結(jié)構(gòu)上的一部分車身重量。應(yīng)當(dāng)明白，從對(duì)角擺臂向上延伸的直線的互連限定了車身的側(cè)傾中心726，該側(cè)傾中心726高于車輛的重心728。同樣，像上述的其他車輛一樣，轉(zhuǎn)向期間，車身702將朝彎道的曲率中心向內(nèi)傾斜，而不是像傳統(tǒng)車輛一樣向外傾斜。應(yīng)當(dāng)理解，擺臂724可替換為其他結(jié)構(gòu)，例如A形臂。
車輛700可包括由齒輪齒條組件730組成的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，所述齒輪齒條組件730具有由其向外延伸的橫拉桿732，所述橫拉桿732耦合于從滑柱708的上端橫向延伸的轉(zhuǎn)向臂734，參見圖19。應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)轉(zhuǎn)向桿732在箭頭736的方向上移動(dòng)時(shí)，引起輪轂支架704和與之相聯(lián)的車輪組件740繞滑柱708轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)當(dāng)明白，滑柱708、滑動(dòng)結(jié)構(gòu)710、球節(jié)712、彈簧714、彈簧722、球節(jié)720、上滑動(dòng)套環(huán)718及其他有關(guān)部件也可減少尺寸，以便能夠適于在車輪740的輪輞的直徑范圍內(nèi)。除其他優(yōu)點(diǎn)之外，這將減少輪轂支架740不得不承載的彎曲載荷。但是，這樣的結(jié)構(gòu)可以限制彈簧714和722的行進(jìn)量。
該實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是獲得了正動(dòng)力外傾角。因?yàn)樵谵D(zhuǎn)向期間，連接結(jié)構(gòu)706相對(duì)于彎道向外傾斜，而車身702向彎道內(nèi)傾斜的程度大于連接結(jié)構(gòu)向外傾斜的程度，所以，獲得了正動(dòng)力外傾角。由于連接結(jié)構(gòu)和車身的這種傾斜以及車身和側(cè)桿在側(cè)傾中心上方的球節(jié)720處的互連，側(cè)桿向彎道內(nèi)傾斜，同時(shí)提供了正動(dòng)力外傾角。這改善了車輛拐彎和轉(zhuǎn)向期間的牽引力。
圖20顯示了另一車輛742，其利用了起連接結(jié)構(gòu)作用的滑柱配置744?；?連接結(jié)構(gòu)744可與輪轂支架746一體構(gòu)成，車輪748附著于所述輪轂支架746上，因此，分開的連接結(jié)構(gòu)與各車輪相聯(lián)。車身750部分地由下A形臂組件752支撐，所述下A形臂組件752耦合于滑動(dòng)套環(huán)754，滑動(dòng)套環(huán)754通過使用樞軸節(jié)756或類似裝置緊密地接合在滑柱744的下部分上，以允許A形臂752和套環(huán)754之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)。較硬的彈簧758插入在滑動(dòng)套環(huán)754的底部和固定到滑柱744的下端上的止擋件760之間。A形臂組件752的相對(duì)端在樞軸節(jié)762和764處耦合于車身750的下部分，所述樞軸節(jié)762和764允許A形臂組件和車身之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)。
車身750的上部分由比彈簧758相對(duì)較軟的彈簧766支撐。這樣的彈簧接合在滑柱744的上部分上，彈簧的下端由接合在滑柱744上的套環(huán)止擋件768支撐。較軟的上彈簧766的上端壓靠在水平臂770的下側(cè)，所述水平臂770水平地向外延伸并剛性地附著到車身750上。對(duì)角拉條772從臂770的向外的遠(yuǎn)端部分向上、向內(nèi)延伸，與車身750相交。臂770的外端可附著于滑動(dòng)套環(huán)774，所述滑動(dòng)套環(huán)774允許臂770的遠(yuǎn)端和滑柱744之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，較軟的彈簧766向上地支承滑動(dòng)套環(huán)774的下側(cè)。
豎直的控制元件776插入在輪轂支架746和臂770之間。這樣的控制元件可以是如上所述的本發(fā)明的其他實(shí)施例中所使用的控制彈簧的形式。
應(yīng)當(dāng)理解，輪轂支架746可以結(jié)合到從動(dòng)輪軸中以驅(qū)動(dòng)車輪748。這樣的驅(qū)動(dòng)可以通過結(jié)合到輪轂支架中的液壓馬達(dá)或通過貫穿輪轂支架的扭矩軸，以眾所周知的方式來完成，例如用于四輪驅(qū)動(dòng)式車輛的前輪。
另外，應(yīng)當(dāng)理解，車輛742能夠提供和如上所述的車輛700提供的同樣的優(yōu)點(diǎn)，包括當(dāng)通過彎道時(shí)向內(nèi)傾斜車身750，或者制動(dòng)時(shí)向后縱傾車身。在這點(diǎn)上，像本發(fā)明的其他實(shí)施例一樣，A形臂組件752可定向成，使由A形臂組件限定的車輛的縱傾中心在不同于車輛的側(cè)傾中心的高度處。A形臂組件也可以安裝到車輛上，在方向和位置上可調(diào)，以便在車輛運(yùn)行期間，能夠改變縱傾中心和/或側(cè)傾中心的位置。此外，如圖34所示的本發(fā)明也提供了到車輪748的正動(dòng)力外傾角。
圖21和22描繪了用于連接車輛780的另一個(gè)滑柱系統(tǒng)。如圖所示，在每個(gè)車輪782上利用了雙滑柱/連接結(jié)構(gòu)。車輛780包括輪轂組件784，所述輪轂組件784具有輪轂部分786和由上對(duì)角臂788組成的滑框部分，所述上對(duì)角臂788從中心輪轂部分786向上沿對(duì)角向外地延伸?；虿糠诌€包括較短的下臂790，所述下臂790從輪轂部分786沿對(duì)角向下、向外延伸。每個(gè)臂788和790的遠(yuǎn)端是用于支撐豎直的支柱792的水平凸緣或凸臺(tái)791的形式。支柱792的下端置于臂790的相應(yīng)凸緣791的上部分上，而豎直的間隙開口794可形成在臂788的凸緣791上，用于接收穿過其中的支柱792。
連接結(jié)構(gòu)796像本發(fā)明圖18和19所示的實(shí)施例一樣，耦合于支柱792。在這點(diǎn)上，較硬的下彈簧798插入在連接結(jié)構(gòu)796的滑動(dòng)套環(huán)800的下側(cè)和下臂790的凸緣791的上側(cè)之間。同樣地，車輛780的車身802像本發(fā)明圖18和19所示的實(shí)施例一樣，耦合于支柱792。在這點(diǎn)上，較軟的上彈簧804設(shè)置在車身滑動(dòng)套環(huán)806的下側(cè)和位于上臂788的遠(yuǎn)端處的上凸緣791的上表面之間。
繼續(xù)參考圖21和22，輪轂組件784專門設(shè)計(jì)成，用于連接驅(qū)動(dòng)輪軸807，所述驅(qū)動(dòng)輪軸807通過使用萬向節(jié)809連接到車輪驅(qū)動(dòng)軸808上。間隔開的軸承810設(shè)置在驅(qū)動(dòng)輪軸808和輪轂部分786的內(nèi)徑之間，以本領(lǐng)域眾所周知的方式抵抗摩擦力地支撐驅(qū)動(dòng)輪軸。
應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明如圖21和22所示的實(shí)施例提供了與圖18、19和20所示的實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)，包括轉(zhuǎn)向期間車身802的向內(nèi)傾斜和連接結(jié)構(gòu)796的向外傾斜，以及緊急制動(dòng)期間車身802的向后傾斜和連接結(jié)構(gòu)796的向前傾斜。本實(shí)施例以類似于上述的方式為車輪782還提供了的正動(dòng)力外傾角。
圖23顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中的車輛811的前視圖，其中，車輛811包括可旋轉(zhuǎn)地安裝在驅(qū)動(dòng)軸814的外端上的兩個(gè)滾子凸輪812，所述驅(qū)動(dòng)軸814從接頭托架815向外橫向延伸，所述接頭托架815位于沿車身816的前端部和后端部的側(cè)面上。滾子凸輪812行進(jìn)在弓形支路或凸輪槽817的內(nèi)部，該弓形支路或凸輪槽817的內(nèi)部形成在沿車身816的左手側(cè)延伸的縱向連接結(jié)構(gòu)818L中，如圖23所示。雖然未顯示，但是右側(cè)的連接結(jié)構(gòu)818沿車身816的右手側(cè)延伸。
縱向凸輪滾子820安裝在短軸822的外端部上，所述短軸822從接頭托架815縱向延伸，以接合在形成在車身816上的緊密配合的隨動(dòng)件縫隙824的內(nèi)部。類似于圖23所示的托架815的接頭托架(未顯示)設(shè)置車身前面和后面的側(cè)向相對(duì)的側(cè)面上，這樣，車身的相鄰的每個(gè)拐角都設(shè)置有一接頭結(jié)構(gòu)。同樣，當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)，通過車輛811的重心826作用的離心力使得車身朝彎道的中心向內(nèi)傾斜，這時(shí)，凸輪滾子820將沿各自的凸輪隨動(dòng)件縫隙824側(cè)傾。同樣地，在制動(dòng)期間，壓靠在車身的后面的減速力將通過凸輪滾子812沿形成于連接結(jié)構(gòu)818中的凸輪縫隙817的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得車身縱傾，趨向于降低車輛的后端，抬高車輛的上端，這樣，高水平的載荷保持在車輛后輪上。
應(yīng)當(dāng)明白，除了將凸輪隨動(dòng)件縫隙817結(jié)合在連接結(jié)構(gòu)818中之外，這樣的縫隙也可以結(jié)合在輪轂支架中。可選擇地，凸輪滾子812和驅(qū)動(dòng)軸814可以從輪轂支架向內(nèi)側(cè)向延伸，以與在接頭托架815中形成的凸輪滾子縫隙接合。
圖24顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛880利用滾子凸輪來允許車身882在側(cè)向力施加于車輛的時(shí)候、例如轉(zhuǎn)向期間相對(duì)于位于下方的連接結(jié)構(gòu)884側(cè)傾。像本發(fā)明的其他實(shí)施例一樣，連接結(jié)構(gòu)884通過使用臂組件888由車輪組件886承載。臂組件以在此所述的方式由相關(guān)的扭桿或線性電阻器來抵制。車身882也可以由安裝在車輪組件886上的較軟的控制彈簧890支撐。控制彈簧890的上端耦合于車身882的高架部分。
弓形凸輪縫隙892形成在位于沿連接結(jié)構(gòu)側(cè)面的前端和后端上的托架894中。凸輪縫隙的尺寸可以接收凸輪滾子896，所述凸輪滾子896通過任意適當(dāng)?shù)难b置、例如利用短軸或輪軸(未顯示)安裝在車身上。凸輪縫隙892和凸輪滾子896沿圓形路徑898設(shè)置，這樣，凸輪滾子在沒有固定的情況下可以在凸輪縫隙內(nèi)平滑地側(cè)傾。應(yīng)當(dāng)明白，圓形路徑898的中心與車身882的側(cè)傾中心900重合。因?yàn)檐囕v的重心902低于側(cè)傾中心，所以，當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，施加于車輛上的離心力將通過重心起作用，從而趨向于使車身繞側(cè)傾中心樞轉(zhuǎn)。因此，車身將朝拐角的內(nèi)側(cè)傾斜，而不是像典型車輛一樣朝外側(cè)傾斜。此外，像如上所述的其他車輛一樣，連接結(jié)構(gòu)將稍微地朝拐角的外側(cè)傾斜(盡管達(dá)不到使車身向拐角的內(nèi)側(cè)傾斜的程度)，從而引起側(cè)傾中心也在向外的方向上稍微移動(dòng)并防止車輛繞側(cè)傾中心上舉。
應(yīng)當(dāng)明白，可以通過改變圖24所示的凸輪縫隙和凸輪滾子的方向90°來改變圖24所示的本發(fā)明的實(shí)施例，以允許車輛縱傾，而不允許側(cè)傾，這樣，凸輪滾子896的軸線沿車輛880的橫向長(zhǎng)度，而不是如圖24所示沿車輛的縱向長(zhǎng)度。作為本發(fā)明的另一個(gè)方面，托架894構(gòu)造成可相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)884調(diào)節(jié)以改變圓形路徑898的半徑。因此，根據(jù)需要，可改變?cè)诿恳患?jí)別的施加于車輛上的力的情況下車身882相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)側(cè)傾的程度。另外，圖23的結(jié)構(gòu)可以結(jié)合到車輛880中，以使車身882既能夠縱傾又能夠側(cè)傾。
應(yīng)當(dāng)明白，連接結(jié)構(gòu)884可以用在車輛的前面和/或后面，或者連接結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成單一結(jié)構(gòu)，以容納每個(gè)車輪組件886。
圖25和26顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛1050包括車身部分1052，所述車身部分1052由一對(duì)前輪組件1054和一對(duì)后輪組件1056支撐。首先參考圖25，后輪組件1056包括驅(qū)動(dòng)輪軸1058，其可由發(fā)動(dòng)機(jī)(未顯示)以眾所周知的方式提供動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)輪軸1058的外端保持在后滑動(dòng)組件1061的豎直滑動(dòng)保持架1060的內(nèi)部，所述后滑動(dòng)組件1061起在本發(fā)明的其他實(shí)施例中所述的連接結(jié)構(gòu)的功能。輪軸1058由上、下壓縮彈簧1062和1064垂直地置于滑動(dòng)保持架內(nèi)的中心上，所述壓縮彈簧抵靠在滑動(dòng)保持架1060的上、下部分上。每個(gè)側(cè)向間隔開的滑動(dòng)保持架1060通過上、下連桿1066和1068耦合于車身1052的后部分。上、下連桿1066和1068分別用銷連接在滑動(dòng)保持架的上端部和下端部上，并用銷連接在車身1052的后部分上的垂直間隔開的部位上。曲柄臂1070固定到上連桿1066的前端部上，以便當(dāng)上連桿1066繞上連桿的連接點(diǎn)1072樞轉(zhuǎn)時(shí)，曲柄臂1070可繞該連接點(diǎn)1072樞轉(zhuǎn)。曲柄臂1070的遠(yuǎn)端用銷連接在減震器組件1074的自由端上，所述減震器組件1074基本上垂直于曲柄臂1070的長(zhǎng)度設(shè)置。彈簧/減震器1074起到用于車輛1050的車身彈簧的作用。在這點(diǎn)上，當(dāng)后輪組件1056相對(duì)于車身1052的后部分升高時(shí)，彈簧/減震器組件1074被迫壓縮，以便反抗這樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
在車輛1050的前端利用前滑動(dòng)組件1076，所述前滑動(dòng)組件1076在結(jié)構(gòu)和操作上類似于后滑動(dòng)組件1061。因而，前滑動(dòng)組件1076的操作在這里不再重復(fù)。前滑動(dòng)組件1076和后滑動(dòng)組件1061之間的一個(gè)區(qū)別在于在車輛的前端沒有使用類似于車輛后面的彈簧/減震器組件1074的車身彈簧/減震器組件。扭轉(zhuǎn)組件(未顯示)可采用一個(gè)或兩個(gè)前連桿1078和1080。
應(yīng)當(dāng)明白，在向后方向上的前連桿1078和1080定位成與車輛的縱傾中心1082相交。后連桿1066和1068同樣如此。還應(yīng)當(dāng)明白，車輛的縱傾中心1082位于高于車輛的重心1084位置的高度上。
在使用時(shí)，當(dāng)車輛1050加速時(shí)，向后的力作用到重心1084上，由于重心低于車輛的縱傾重心，從而趨向于抬高車輛的后面。同時(shí)縱傾上舉力偶通過車身縱傾中心起作用，使連桿1066和1068將縱傾力偶通過后輪組件1056傳遞給地面。這在上連桿1066和下連桿1068上產(chǎn)生了一個(gè)向下的載荷，從而引起后滑動(dòng)組件稍微向下移動(dòng)，因而對(duì)后輪軸1058施加向下的載荷，而該向下的載荷增加了后輪組件上的載荷，提高了牽引力。也是在后滑動(dòng)組件的向下運(yùn)動(dòng)期間，車身稍微向下移動(dòng)，這樣，縱傾中心不起縱傾反應(yīng)中心的作用，從而減少該期間車輛的向后縱傾。應(yīng)當(dāng)明白，在制動(dòng)期間，力將以同樣的方式作用在車輛1050的前面作為替代。
圖27顯示了結(jié)合到半牽引車掛車1150中的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。車輛1150包括由安裝在牽引機(jī)框架1156上的駕駛室1154組成的牽引機(jī)1152，所述牽引機(jī)框架也作為牽引機(jī)的連接結(jié)構(gòu)。牽引機(jī)由傳統(tǒng)的前轉(zhuǎn)向輪1158和后驅(qū)動(dòng)輪1160支撐。
操作室1154由四個(gè)對(duì)角設(shè)置的連桿1162支撐在連接結(jié)構(gòu)1156上，所述連桿1162在其上端和下端通過樞軸節(jié)、球節(jié)、萬向節(jié)或其他種類的接頭分別連接到駕駛室和連接結(jié)構(gòu)上。連桿1162可定向成，如果在向上的方向上延伸，連桿將在一公共點(diǎn)相交，所述公共點(diǎn)相當(dāng)于車身的側(cè)傾中心和縱傾中心1164。如圖23所示，側(cè)傾/縱傾中心1164在高于牽引機(jī)的重心1166的高度處。
駕駛室1154還由可調(diào)的前控制元件1168支撐，所述前控制元件1168由前輪轂組件1169和后控制元件1170支撐，后控制元件1170由輪軸框架組件1171支撐，而所述輪軸框架組件1171由輪軸元件1172承載。另外，連接結(jié)構(gòu)1156由較硬但可調(diào)的空氣減震器或墊1174支撐在前輪轂組件上，而連接結(jié)構(gòu)1156的后部分由類似的空氣減震器或墊1175支撐在組件1173的后面。
牽引座組件1173包括基體部分1176，所述基體部分1173直接由較硬可調(diào)的彈簧/滑塊控制元件1177以及較軟的線性控制元件1178支撐。標(biāo)準(zhǔn)板部分1179由基體部分1176支撐。彈簧/滑塊控制元件從牽引機(jī)連接結(jié)構(gòu)向上延伸，以與牽引座基體部分的前后中心附近的下側(cè)耦合在一起。如圖27所示，兩個(gè)控制元件1177以相互側(cè)向間隔開的關(guān)系加以利用。當(dāng)然，也可以利用其他排列的控制元件?？衫枚鄠€(gè)線性控制元件1178，如圖27、28和圖29所示，或許在牽引座基體1176的每四分之一上各有一個(gè)。
像如上所述的本發(fā)明的其他實(shí)施例一樣，通過前述的構(gòu)造，當(dāng)牽引機(jī)1152轉(zhuǎn)向時(shí)，離心力在重心1166處作用于車身，所述重心1166低于側(cè)傾中心1164的高度，這樣，車身將向拐角內(nèi)傾斜，而不是像典型車輛一樣向外傾斜。相應(yīng)地，當(dāng)緊急制動(dòng)時(shí)，縱向力在重心處作用于牽引機(jī)，所述重心在低于縱傾中心1164的高度上，從而趨向于使駕駛室的后部分對(duì)連接結(jié)構(gòu)施加一向下的力，從而在后驅(qū)動(dòng)輪1160上維持大的載荷。
在轉(zhuǎn)向期間，允許連接結(jié)構(gòu)1156稍微向彎道外傾斜，但沒有達(dá)到駕駛室向內(nèi)傾斜的程度。在連接結(jié)構(gòu)的該向外傾斜期間，側(cè)傾中心平移，于是，它沒有作為牽引機(jī)的反應(yīng)中心，從而減少了轉(zhuǎn)向時(shí)施加于牽引機(jī)的側(cè)傾上舉效應(yīng)。同樣地，在緊急制動(dòng)期間，連接結(jié)構(gòu)在向前的方向上稍微傾斜，但幾乎沒有達(dá)到駕駛室在向后的方向上傾斜的程度。在連接結(jié)構(gòu)/牽引機(jī)框架1156的該傾斜運(yùn)動(dòng)期間，縱傾中心1164平移以減少力通過牽引機(jī)1152傳遞的比率，從而減小了施加于車輛上的縱傾上舉效應(yīng)。在緊急制動(dòng)期間，駕駛室1154向后傾斜和連接結(jié)構(gòu)/牽引機(jī)框架1156稍微向前傾斜的綜合結(jié)果允許在后輪1160上維持大的載荷，而沒有在牽引機(jī)上施加高的縱傾上舉效應(yīng)。這能夠使?fàn)恳龣C(jī)1152更快且更安全地制動(dòng)。
半自動(dòng)掛車1150包括掛車部分1180，所述掛車部分1180構(gòu)造成起類似于牽引機(jī)1152的功能。在這點(diǎn)上，掛車1180包括載荷平臺(tái)1182，所述載荷平臺(tái)1182支撐在后輪組件1184上。如圖45所示，可變阻力的較軟的控制元件1186由副車架1188支撐，所述副車架1188由半掛車1180的后輪轂組件1190承載。掛車車架1182和輪轂1190之間的側(cè)向穩(wěn)定性是通過支柱1189來實(shí)現(xiàn)的，所述支柱1189從副車架1188向前延伸至從車架1182向下延伸的拉條1191的下端。
像上述的用于連接牽引機(jī)和牽引座的線性控制元件1178一樣，線性控制元件1186用來調(diào)節(jié)載荷平臺(tái)1182和輪轂組件1190之間相對(duì)的、線性、傳遞的側(cè)傾和縱傾運(yùn)動(dòng)。掛車框架/連接結(jié)構(gòu)1184的后端由較硬的彈簧滑塊組件1192支撐在轂組件1190上，所述彈簧滑塊組件1192從基板1193在對(duì)角上向上、向前延伸，而所述基板1193由空氣減震器1194支撐在輪轂組件上，所述空氣減震器1194可類似于牽引機(jī)1152的空氣減震器1174和1175。較硬的彈簧/滑塊組件1177和1192分別向上、沿對(duì)角向后和向前傾斜，這樣，與這樣的元件的長(zhǎng)度共線地延伸的直線將在掛車1196的縱傾中心1196處相交，縱傾中心1196高于掛車1198的重心。應(yīng)當(dāng)明白，通過前述的構(gòu)造，其上帶有載荷的掛車1180在轉(zhuǎn)向期間以及制動(dòng)和加速期間將起非常類似于駕駛室1152的功能。結(jié)果，與當(dāng)前所利用的標(biāo)準(zhǔn)半牽引機(jī)掛車相比，可獲得更加穩(wěn)定的半牽引機(jī)掛車。
所示和所述的半掛車1150具有帶有串列后輪軸的牽引機(jī)。然而，本發(fā)明可以容易地與具有單個(gè)后輪軸的牽引機(jī)結(jié)合。在那種情況下，牽引座組件1173將由單個(gè)后輪軸支撐。帶有單個(gè)后輪軸的這種半牽引機(jī)仍然起與上述的牽引機(jī)1152基本同樣的功能。
還應(yīng)當(dāng)明白，如圖45-47所示的本發(fā)明可以結(jié)合在其他類型的車輛中，例如，有軌汽車，尤其是牽引座組件1173和掛車部分1180的結(jié)構(gòu)。
圖30顯示了結(jié)合在摩托車類型的車輛1201中的本發(fā)明。摩托車包括連接結(jié)構(gòu)1202，所述連接結(jié)構(gòu)1202支撐著設(shè)有座位1206的車身結(jié)構(gòu)1204。車身結(jié)構(gòu)通過連接結(jié)構(gòu)的前端部和后端部的各側(cè)面上的前、后連桿對(duì)1208和1210支撐在連接結(jié)構(gòu)上。連桿1208和1210在向上方向上的延伸將在摩托車的縱傾中心1212處相交，縱傾中心1212基本上高于摩托車的重心1214。利用眾所周知的樞轉(zhuǎn)接頭可使連桿1208和1210耦合到連接結(jié)構(gòu)和車身上。
車身1204相對(duì)于前、后車輪1216和1218由前、后較軟的彈簧1220和1222支撐和保持穩(wěn)定。這樣的彈簧以眾所周知的方式連接在前、后輪轂和車身之間。車身止擋件(未顯示)也可以結(jié)合到彈簧中，以限制車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)的縱傾。彈簧1220和1222也可以具有現(xiàn)有技術(shù)中已知的其他構(gòu)造。
連接結(jié)構(gòu)1202由前連接臂組件1226耦合于前叉組件1224，并由后連接臂組件1228連接到后輪1218的輪轂部分上。橫向前扭桿1230插入在前連接組件1226的后部分和連接結(jié)構(gòu)1202之間，而橫向后扭桿1232或其他類型的彈簧配置插入在后連接臂組件1228的前端和連接結(jié)構(gòu)的相鄰的部分之間。與車身彈簧1220和1222相比，前、后扭桿1230和1232相對(duì)較硬。還可以使用其他類型的結(jié)構(gòu)來代替扭桿1230和1232，例如，在此所述的曲柄臂和線性控制元件。也可以使用阻尼器來連接連接臂組件1226和1228；例如，使用類似于圖1所示的阻尼器95的阻尼器。
摩托車1201的馬達(dá)1234可以安裝在連接結(jié)構(gòu)1202內(nèi)部，并由其支撐。馬達(dá)可以以本領(lǐng)域公知的方式耦合到摩托車的后輪1218上。做為選擇，后輪轂和/或前輪轂中可結(jié)合電動(dòng)機(jī)來為摩托車提供動(dòng)力。因而電池可由連接結(jié)構(gòu)承載，例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)1234的部位。
在運(yùn)行中，當(dāng)加速或制動(dòng)時(shí)，縱向力通過重心1214施加到摩托車1201上，所述重心1214在剛好低于車輛的縱傾中心的高度上。同樣，車身1204在加速期間趨向于向前傾斜，在緊急減速期間趨向于向后傾斜，從而在加速期間在前輪1216上維持大的載荷，在制動(dòng)期間在后輪1218上維持大的載荷。這與摩托車的典型情況是相反的。
在制動(dòng)期間，扭桿1230和1232還允許連接結(jié)構(gòu)在向前的方向上稍微向下傾斜。由于扭桿1230比彈簧1220硬，所以在制動(dòng)期間連接結(jié)構(gòu)在車身平移已經(jīng)停止后仍然能夠繼續(xù)移動(dòng)。因此，在該傾斜運(yùn)動(dòng)期間，縱傾中心1212平移，由此減少制動(dòng)期間通過摩托車傳遞的力的比率，從而減少摩托車?yán)@它的縱傾反應(yīng)中心樞轉(zhuǎn)的傾向。相反地，在緊急加速期間，扭桿1230和1232允許連接結(jié)構(gòu)在向后的方向上稍微向下傾斜。因此，縱傾中心1212不起摩托車的縱傾反應(yīng)中心的作用。應(yīng)當(dāng)明白，通過本發(fā)明的構(gòu)造，尤其是與標(biāo)準(zhǔn)、典型的摩托車相比，摩托車1201能夠以相對(duì)安全的方式制動(dòng)和加速。
圖30A顯示了依照本發(fā)明構(gòu)成的摩托車1240的另一個(gè)實(shí)施例。摩托車1240的構(gòu)造類似于摩托車1201。同樣，摩托車1240的相應(yīng)部件被設(shè)定成與摩托車1201中相同的附圖標(biāo)記，但是增加了后綴“A”。與摩托車1201相同或類似的摩托車1240的構(gòu)造功能在這里不再重復(fù)。
摩托車1240和摩托車1201之間的一個(gè)區(qū)別在于在摩托車1240中，發(fā)動(dòng)機(jī)1234A實(shí)際上起連接結(jié)構(gòu)1202A的一部分的功能。在這點(diǎn)上，后連桿1210A和后連接臂組件1228A安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1234A的后部分上。發(fā)動(dòng)機(jī)1234A起連接結(jié)構(gòu)1202A的一部分的功能，減少了摩托車1240的復(fù)雜性和重量。
像本發(fā)明的另一個(gè)特征一樣，座位1206A位于低于前、后輪1216A和1218A的頂部的高度處。這允許摩托車和駕乘者的整個(gè)重心相對(duì)于摩托車相對(duì)較低，其中駕乘者坐得較車輪高。
圖31和32顯示了結(jié)合到鐵路車輛1250中的本發(fā)明。鐵路車輛包括由角連桿1256支撐在連接結(jié)構(gòu)1260上方的車身1252，角連桿1256在連接結(jié)構(gòu)的前面和后面的對(duì)角向內(nèi)地延伸。連桿1256的上端利用樞轉(zhuǎn)接頭、球節(jié)、萬向節(jié)或其他適當(dāng)裝置耦合在車身上。角連桿1256的下端耦合于安裝耳部1258，安裝耳部1258從連接結(jié)構(gòu)1260向上突出，所述連接結(jié)構(gòu)從輪軸結(jié)構(gòu)1254向前、向后突出。連接結(jié)構(gòu)包括橫向扭桿1262，在橫向扭桿1262上接合有伸長(zhǎng)套環(huán)或管1261。在管1261的內(nèi)徑和盒1262的外徑之間可使用套管。耳部1258從套環(huán)向上突出。扭桿1262耦合(例如，用花鍵連接)于臂1264的向外的遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端從輪軸組件1254以懸臂的方式延伸出來。臂1264的內(nèi)端通過球節(jié)或類似裝置耦合到輪軸組件1254上，以允許臂繞沿臂的長(zhǎng)度延伸的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖31更加清楚地所示，角連桿1256相對(duì)于車身1252沿對(duì)角設(shè)置，這樣，如果在它們的向上的方向上延伸，它們將在起鐵路車輛的側(cè)傾中心的作用的點(diǎn)1266處相交。很明顯，該側(cè)傾中心高于鐵路車輛的重心1268。
車身1252的重量還由彈簧/減震器組件1270部分地承載，所述彈簧/減震器組件1270從輪軸組件1254向上延伸、并耦合于車身1252的高架部分。根據(jù)需要，可改變彈簧/減震器組件1270的特性，以便選擇由彈簧/減震器組件承載的車身1252的重量的相對(duì)量。
輪軸組件1254由在標(biāo)準(zhǔn)鐵路軌道1274上行駛的標(biāo)準(zhǔn)鐵路車輪1272承載。可更換車輪1272以適應(yīng)不同的軌道。車輪1272安裝在車輪軸1275上。
在使用時(shí)，當(dāng)鐵路車輛1250轉(zhuǎn)向時(shí)，離心力通過重心1268施加于車輛上。因?yàn)橹匦牡陀趥?cè)傾中心1266，所以與標(biāo)準(zhǔn)鐵路車輛向外傾斜相反，車身1252將向拐角內(nèi)傾斜。此外，在車身1252的這樣傾斜期間，連接結(jié)構(gòu)在拐角的外側(cè)稍微向下傾斜，但遠(yuǎn)不會(huì)達(dá)到車身1252能夠傾斜的程度。連接結(jié)構(gòu)1260的該運(yùn)動(dòng)由扭桿1262所抵抗。此外，由于扭桿1262比彈簧/減震器組件1270相對(duì)較硬，車身的傾斜將在連接結(jié)構(gòu)發(fā)生最大傾斜之前完成。結(jié)果，與連接結(jié)構(gòu)在車身“降至最低點(diǎn)”之前已經(jīng)“降至最低點(diǎn)”的情況相比，力通過鐵路車輛1250傳遞的比率較低。因此，預(yù)先阻止了轉(zhuǎn)向期間趨向于使鐵路車輛繞外輪1272側(cè)傾的大的側(cè)傾力偶的產(chǎn)生。同樣，鐵路車輛1250用來提供像在此所述的其他車輛提供的同樣的好處。
在圖33中顯示了本發(fā)明的另一實(shí)施例，其特定地用于結(jié)合到有軌車1277中。所示的有軌車包括車身部分1278，所述車身部分1278由較軟的空氣墊結(jié)構(gòu)1280支撐在位于下方的連接結(jié)構(gòu)/輪軸1279上。在所述較軟的空氣墊結(jié)構(gòu)1280上，支撐板1281可樞轉(zhuǎn)地支撐著承載柱狀結(jié)構(gòu)1282的下側(cè)，所述承載柱狀結(jié)構(gòu)由車身構(gòu)件1283和1284互連。驅(qū)動(dòng)軸1285將連接結(jié)構(gòu)1279連接到行駛在傳統(tǒng)軌道1287上的車輪1286上。
車身1278還由對(duì)角設(shè)置的液壓滑塊1288連接到連接結(jié)構(gòu)1279上，所述液壓滑塊1288具有用銷連接到車身構(gòu)件1283上的上端和用銷連接到水平雙活塞液壓缸組件1290的外端上的下端，所述雙活塞液壓缸組件1290安裝在連接結(jié)構(gòu)1279上?；钊麠U1291的外端用銷連接在液壓滑塊1288的下面的外側(cè)端上。應(yīng)當(dāng)明白，液壓滑塊1288定向成，使與其共線延伸的直線在有軌車的側(cè)向中心處相交，該側(cè)向中心在對(duì)應(yīng)于有軌車的側(cè)傾中心1292的高度上，所述側(cè)傾中心1292高于滑軌車的重心1294。此外，可根據(jù)需要，通過延長(zhǎng)或縮短液壓缸桿1290來改變側(cè)傾中心1292的垂直位置，包括在有軌車的實(shí)際運(yùn)行期間。
應(yīng)當(dāng)明白，有軌車1277以類似于如上所述的有軌車1250的方式運(yùn)行，由此當(dāng)有軌車1277轉(zhuǎn)向時(shí)，離心力通過重心1294施加于有軌車上。因?yàn)橹匦?294低于側(cè)傾中心1292，所以與標(biāo)準(zhǔn)滑軌車向外傾斜相反，車身1278將向拐角內(nèi)傾斜。
圖34顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛1400采用了連接結(jié)構(gòu)1402，其是鄰近車輛的每個(gè)車輪組件1404設(shè)置的豎直結(jié)構(gòu)的形式。車輛包括整合到車輪組件1404中的可轉(zhuǎn)向的輪轂支架組件1406。輪轂支架組件包括豎直的內(nèi)側(cè)柱部分1408，所述內(nèi)側(cè)柱部分1408通過平行的上、下臂1410和1412耦合到另一個(gè)內(nèi)側(cè)的豎直的連接結(jié)構(gòu)柱1402上。一較硬的支柱或彈簧組件1414從輪轂支架柱1408的下端向上、沿對(duì)角向內(nèi)地延伸到連接結(jié)構(gòu)1402的上部分，或許在上臂1410與連接結(jié)構(gòu)耦合的同一部位上。支柱/彈簧組件最好是雙作用的，以便在向上和向下的方向上抵抗連接結(jié)構(gòu)相對(duì)于輪轂支架組件的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)明白，彈簧組件1414相對(duì)于輪轂支架組件1406支撐著連接結(jié)構(gòu)1402，連桿1416和1418將連接結(jié)構(gòu)與車身1420的相鄰部分耦合在一起。如圖34所示，連桿1416和1418的內(nèi)側(cè)端定向成，使與連桿1416和1418共線延伸的直線在車輛的側(cè)傾中心1422處相交。較軟的彈簧組件1424從輪轂支架柱1408向上延伸，以與車身1420的高架部分耦合。
應(yīng)當(dāng)明白，圖34所示的本發(fā)明允許車身1420在轉(zhuǎn)向期間向彎道內(nèi)傾斜，同時(shí)允許控制連接結(jié)構(gòu)1402向外運(yùn)動(dòng)和傾斜的量，這樣，側(cè)傾中心1422也向外移動(dòng)，從而防止車輛繞側(cè)傾中心向外移動(dòng)的反應(yīng)中心上舉。在這點(diǎn)上，當(dāng)轉(zhuǎn)向時(shí)作用在車輛1400上的離心力通過重心1426起作用，所述重心1426低于側(cè)傾中心1422，從而使車身1420向彎道內(nèi)傾斜。同時(shí)，在箭頭1428的方向上施加于側(cè)傾中心1422的力對(duì)連桿1416和1418施加壓縮載荷，該載荷由彈簧組件1414抵抗。結(jié)果，連接結(jié)構(gòu)柱1402趨向于向下移動(dòng)。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向時(shí)，連接結(jié)構(gòu)柱的該向下運(yùn)動(dòng)允許車輛的側(cè)傾中心1422稍微向下移動(dòng)，從而防止車輛在其運(yùn)動(dòng)期間繞反應(yīng)中心上舉。應(yīng)當(dāng)明白，如圖34所示的本發(fā)明在不需要具有重要結(jié)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)的情況下，提供了同樣于本發(fā)明的其他實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
圖35顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛1450包括輪轂支架組件1452，所述輪轂支架組件1452附著于麥弗遜式支柱組件1454的下端。支柱組件1454的上端以眾所周知的方式與車身1456的高架部分耦合在一起。驅(qū)動(dòng)輪軸(未顯示)可以結(jié)合到輪轂支架組件1452中，以眾所周知的方式驅(qū)動(dòng)車輪組件1458。車輪組件1458也利用類似于上面圖20所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來進(jìn)行轉(zhuǎn)向。在這點(diǎn)上，致動(dòng)器組件1460連接到樞轉(zhuǎn)臂組件1464的上臂1462上，所述樞轉(zhuǎn)臂組件1464可樞轉(zhuǎn)地沿麥弗遜式支柱組件1454安裝。上臂1462從樞轉(zhuǎn)臂組件1464的上端向前(紙的外面)延伸，用于耦合到致動(dòng)器組件1460的側(cè)向外端上。因此，當(dāng)致動(dòng)器組件1460伸長(zhǎng)和縮回時(shí)，導(dǎo)致樞轉(zhuǎn)臂組件1464繞一垂直軸旋轉(zhuǎn)。下臂1468從樞轉(zhuǎn)臂組件1464的下端向前(紙的外面)延伸，以與側(cè)向轉(zhuǎn)向臂1470耦合在一起，所述側(cè)向轉(zhuǎn)向臂1470從下臂側(cè)向延伸、與臂1472耦合，所述臂1472從與車輪主軸1476一體化的轉(zhuǎn)向關(guān)節(jié)1474向前(紙的外面)延伸。這樣，由該方向盤通過液壓或電氣系統(tǒng)動(dòng)作的遠(yuǎn)程系統(tǒng)來完成轉(zhuǎn)向(液壓或電氣系統(tǒng)雖然沒有顯示，但是在汽車制造業(yè)中是眾所周知的)。應(yīng)當(dāng)明白，在沒有背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，也可以利用其他轉(zhuǎn)向系統(tǒng)來代替圖54的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
較硬的彈簧滑塊組件1478(最好是雙作用)互連在麥弗遜式支柱組件1454的下端和車身1456的向內(nèi)部分之間。彈簧/滑塊組件1478設(shè)置成使得由此共線延伸的直線通過車輪的側(cè)傾中心1480，所述側(cè)傾中心1480稍微高于車輛的重心1482。應(yīng)當(dāng)明白，彈簧滑塊組件1478可以是被動(dòng)式的，由此對(duì)施加于車輪的側(cè)向力作出反應(yīng)，或者可以是主動(dòng)式的，以便根據(jù)需要控制車輪的側(cè)傾。
應(yīng)當(dāng)明白，圖35所示的車輛1450提供了和圖34所示的車輛1400同樣的優(yōu)點(diǎn)。在這點(diǎn)上，在轉(zhuǎn)向期間，施加于車輛1450上的離心力通過重心1482起作用，所述重心1482低于側(cè)傾中心1480，從而趨向于使車身1456在轉(zhuǎn)向期間繞側(cè)傾中心向內(nèi)旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，作用在車身上的離心力通過側(cè)傾中心1480和彈簧/滑塊組件1478傳遞給車輪組件1458，從而導(dǎo)致彈簧/滑塊組件的壓縮，并因此允許車身1456朝彎道的外面?zhèn)认?、向下運(yùn)動(dòng)某一量。在該側(cè)向運(yùn)動(dòng)期間，車身側(cè)傾中心1480不起車輪通常繞之上舉的反應(yīng)中心的作用，從而，像本發(fā)明的其他實(shí)施例一樣，減少了轉(zhuǎn)向期間施加于車輛上的側(cè)傾上舉效應(yīng)。
圖36顯示了圖35的彈簧/滑塊組件1478的替換實(shí)施例。在圖36中，彈簧/滑塊組件1486包括兩個(gè)彈簧/滑塊單元1488，所述兩個(gè)彈簧/滑塊單元1488彼此平行并由橫向連接托架1490分開。應(yīng)當(dāng)明白，圖36所示的彈簧/滑塊組件1486的構(gòu)造可以為車身提供相對(duì)于轉(zhuǎn)向和懸架系統(tǒng)在前后方向上的增加的穩(wěn)定性。在所有其他方面，圖36所示的本發(fā)明類似于圖35或與圖35相同。
圖37顯示了圖35的彈簧/滑塊組件1478的另一個(gè)替換實(shí)施例。在圖37的滑塊/支柱組件1492中，其內(nèi)側(cè)端附著于A形臂組件1494，所述A形臂組件1494在球節(jié)1496或類似接頭處耦合于車輛(未顯示)。還是如圖37所示，控制線1497和1498與彈簧/滑塊組件1492的液壓部分1499的相對(duì)端部互連，以便為彈簧/滑塊組件提供主動(dòng)控制。在這點(diǎn)上，線1497和1498可連接到流體供給系統(tǒng)(未顯示)上。應(yīng)當(dāng)明白，除了由流體觸發(fā)以外，可以以眾所周知的方式電氣控制彈簧/滑塊組件1492。還應(yīng)當(dāng)明白，圖37所示的結(jié)構(gòu)提供了與圖35同樣的優(yōu)點(diǎn)，并且基本上以同樣的方式操作。利用A形框架1494使得支柱/滑塊組件能夠在一個(gè)以上的部位上連接到車身上，從而當(dāng)在車身和彈簧/滑塊組件之間傳遞力時(shí)，將載荷散播到車身上。
圖38和39顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛1500包括車身部分1502，車身部分1502支撐在與車輪組件1506耦合在一起的輪轂支架和滑塊組件的組合1504(其作為連接結(jié)構(gòu))上。車輪組件1506相對(duì)于輪轂支架/滑塊1504適于由各種系統(tǒng)轉(zhuǎn)向，包括上述的那些系統(tǒng)。成對(duì)的上、下A形臂1508和1510將車身1502互連到輪轂支架/滑塊組件上。如圖38所示，A形臂1508和1510在對(duì)角向上和側(cè)向向內(nèi)的方向上定位，這樣，由此延伸并二等分各個(gè)A形臂組件的兩個(gè)臂的直線相交在車輛1512的側(cè)傾中心上，所述側(cè)傾中心高于車輛1514的重心。A形臂組件1508和1510的側(cè)向內(nèi)端用球節(jié)或其他類型的接頭耦合到車身上。A形臂組件1508和1510的側(cè)向外端耦合到滑塊1516和1518上，所述滑塊1516和1518被限制沿滑道1520上下滑動(dòng)，所述滑道1520沿輪轂支架/滑塊組件的柱部分1522的高度形成。
參見圖39所示的局部側(cè)視圖，A形臂組件1508和1510在車輛1500的前后方向上定位，這樣，穿過A形臂組件與車身之間的連接處的直線相交在車輛的縱傾中心1523上。如本發(fā)明的其他實(shí)施例所述，例如，圖4和5所示的實(shí)施例，以這種方式定位A形臂組件允許車輛在加速和制動(dòng)期間繞其縱傾中心縱傾，但與標(biāo)準(zhǔn)車輛的方向相反。
較軟的彈簧1524和1526在輪轂支架/滑塊組件1524的向內(nèi)輪轂部分1528與A形臂組件1508和1510之一或兩個(gè)之間延伸。彈簧1524和1526能夠相對(duì)于滑道1520支撐A形臂組件的內(nèi)端，同時(shí)允許A形臂組件在滑道內(nèi)上下移動(dòng)。較硬的線性控制單元1530可樞轉(zhuǎn)地耦合于轂部分1528的內(nèi)端，還耦合于車身1502上，例如在或者接近于上A形臂組件1508與車身耦合的部位?？刂茊卧?530(最好為雙作用)抵抗車身相對(duì)于輪轂支架/滑塊組件1504的側(cè)向運(yùn)動(dòng)。
圖38和39所示的本發(fā)明的實(shí)施例功能非常類似于本發(fā)明的其他實(shí)施例。在這點(diǎn)上，轉(zhuǎn)向期間作用于車輛1500上的離心力通過重心1514起作用。制動(dòng)或加速期間作用在車輛上的縱向力也通過車輛1514的重心178起作用。同樣，在轉(zhuǎn)向期間，車身1502將朝彎道的中心向內(nèi)傾斜。相應(yīng)地在制動(dòng)期間，車身會(huì)趨向于在向后的方向上向下傾斜，在加速期間，車身會(huì)趨向于在車輛的前端向下傾斜。這與轉(zhuǎn)向期間車身側(cè)傾或加速或者制動(dòng)期間車身縱傾的傳統(tǒng)方向是截然不同的。
此外，在轉(zhuǎn)向期間，作用于車輛的離心力通過側(cè)傾中心1512傳遞給地面，通過輪轂支架/滑塊組件1504傳遞給車輪組件1506。同樣，車身1502的相鄰部分稍微向下、向外平移，滑塊1516和1518沿滑道1520向下滑動(dòng)，導(dǎo)致A形臂1508和1510的內(nèi)端相對(duì)于輪轂支架/滑塊組件1504降低。車身的該運(yùn)動(dòng)由控制單元1530抵抗，所述控制單元1530只允許車身這樣運(yùn)動(dòng)某一個(gè)量。然而，這樣的運(yùn)動(dòng)足夠防止側(cè)傾中心1512充當(dāng)車輛的反應(yīng)中心，從而減小轉(zhuǎn)向期間施加于車輛上的側(cè)傾上舉效應(yīng)。
在制動(dòng)或加速期間，可獲得同樣的效果，其中，在制動(dòng)期間，車身1502趨向于在向前的方向上相對(duì)于輪轂支架/滑塊組件稍微平移，以及在加速期間，車身趨向于在向后的方向上相對(duì)于輪轂支架/滑塊組件稍微平移。因此，在這樣的制動(dòng)或加速期間，車輛的縱傾中心不起反應(yīng)中心的作用，導(dǎo)致車身在制動(dòng)期間俯沖或者在加速期間下坐，如上面本發(fā)明的其他實(shí)施例所述。然而，圖35-39所示的本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)區(qū)別在于為了獲得車輛1450和1500的有益的工作特性，不需要連接結(jié)構(gòu)本身。而是，通過這些車輛的懸架系統(tǒng)部件的構(gòu)造和定向來獲得這樣的效果。
圖40和41顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛1600包括車身1602，所述車身1602由位于下方的連接結(jié)構(gòu)1604支撐，而連接結(jié)構(gòu)1604由車輪組件1606支撐。樞轉(zhuǎn)臂組件1608將連接結(jié)構(gòu)和車輪組件互連在一起。樞轉(zhuǎn)臂組件1608可具有各種構(gòu)造，包括例如上面的圖3、4和5所示的構(gòu)造。
車身1602通過縱向連桿臂1610和橫向連桿臂1612與連接結(jié)構(gòu)1604耦合在一起。如附圖所示，縱向連桿臂1610對(duì)角設(shè)置，這樣，穿過連桿臂的中心所畫的直線相交在點(diǎn)1614或其附近，所述點(diǎn)1614高于車輛的重心1616。橫向連桿臂1612也對(duì)角設(shè)置，這樣，上端在接合點(diǎn)1614的高度處或者在高于或低于接合點(diǎn)1614的高度處相交。連桿臂1610和1612的端部可通過球節(jié)或允許連桿臂的端部與車身/連接結(jié)構(gòu)之間“萬向”運(yùn)動(dòng)的類似接頭耦合于車身和連接結(jié)構(gòu)上。
如圖40所示，在車輪組件1606的輪轂部分1620和車身1602的高架部分之間互連有載荷控制裝置1618。載荷控制裝置1618可具有各種如上所述的類型，如類似于載荷控制機(jī)構(gòu)70、80、70C、80C、1328、988、427、582、584等等。
在圖40和圖41所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，車身和連接結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)向期間、制動(dòng)和加速期間，按如上所述的本發(fā)明的其他實(shí)施例的方式側(cè)傾和縱傾。
圖42、43和44顯示了依照本發(fā)明構(gòu)成的摩托車1650的另一個(gè)實(shí)施例，其利用前連接結(jié)構(gòu)1652和后連接結(jié)構(gòu)1654，用于將摩托車身1656互連到前輪組件1658和后輪組件1660上。前連接結(jié)構(gòu)1652包括通過垂直的環(huán)形管1666互連在一起的上橫桿1662和下橫桿1664，所述環(huán)形管1666可滑動(dòng)地接合在較大直徑的叉管1668內(nèi)，所述叉管1668從前輪軸1670向上延伸。相當(dāng)硬的阻力彈簧1671接合在下橫桿1664的下側(cè)和叉管1668的上端之間的管1660的下部分上。較軟的下阻力彈簧機(jī)構(gòu)可結(jié)合在叉管1668中，以吸收碰撞、道路振動(dòng)等等。上橫桿1662可樞轉(zhuǎn)地連接到車身1656的前端部上，以便連接結(jié)構(gòu)1652和叉管組件1668像典型摩托車一樣繞該連接處樞轉(zhuǎn)。為這樣的旋轉(zhuǎn)提供操縱柄1672。
還有，對(duì)角連桿1674將前連接結(jié)構(gòu)1652的下部分互連到車身的上部分上。貫穿連桿1674的直線1675與從連桿1676延伸的類似的直線1675A相交，所述連桿1676在后連接結(jié)構(gòu)1654和車身1656之間延伸。從連桿1674和1676延伸的直線1675和1675A在摩托車的縱傾中1678處相交，所述縱傾中心1678高于摩托車的重心1680。
后連接結(jié)構(gòu)1654包括一對(duì)豎直的滑動(dòng)管結(jié)構(gòu)1680，所述滑動(dòng)管結(jié)構(gòu)1680互連到后驅(qū)動(dòng)軸組件1682的相對(duì)端部上。下滑動(dòng)套環(huán)1686設(shè)置在滑動(dòng)管1680的下部分上，用于與對(duì)角連桿1676的下端互連。較硬的載荷控制裝置1688互連在滑動(dòng)套環(huán)1686和滑動(dòng)管1680之間。
上滑動(dòng)套環(huán)1690在滑動(dòng)管1680的上部分延伸，并連接到摩托車車身1656上。低等級(jí)阻力載荷控制裝置1692將上滑動(dòng)套環(huán)1690與滑動(dòng)管1680互連在一起。
馬達(dá)1694設(shè)置在摩托車1650的下部分中。驅(qū)動(dòng)軸1696從馬達(dá)1694向后延伸到后驅(qū)動(dòng)輪軸1682。
應(yīng)當(dāng)明白，摩托車1650提供了如上述的摩托車1201和1240一樣的優(yōu)點(diǎn)，但是通過使用前連接結(jié)構(gòu)1652和后連接結(jié)構(gòu)1654，這種連接結(jié)構(gòu)配置比圖30所示的連接結(jié)構(gòu)較少地侵入摩托車車身。此外，對(duì)于圖42-44所示的本發(fā)明的實(shí)施例來說，不需要馬達(dá)或驅(qū)動(dòng)系來作為懸架系統(tǒng)本身的一部分。
圖45顯示了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，車輛1700包括車身1702，車身1702由輪轂支架1704形式的連接結(jié)構(gòu)支撐，所述輪轂支架1704通過軸連接在車輪1706上。在稍微低于輪軸1710的高度上，豎直連桿1708可樞轉(zhuǎn)地安裝在組合連接結(jié)構(gòu)/輪轂支架1704上，所述輪軸1710將輪轂支架與車輪互連在一起。下臂結(jié)構(gòu)1712耦合在車身1702的下部分和豎直連桿1708的下端部之間。臂結(jié)構(gòu)1712可以是A形臂、重臂或滑臂或其他結(jié)構(gòu)的形式。臂結(jié)構(gòu)1712的目的是當(dāng)車身在轉(zhuǎn)向期間樞轉(zhuǎn)或傾斜時(shí)，在車身的下部分和豎直連桿1708的下端部之間傳遞力。
較硬的滑塊組件1714將連接結(jié)構(gòu)與車身上的中間高度部位互連在一起。滑塊組件1714用球節(jié)、銷或其他連接件連接到車身上，所述球節(jié)、銷或其他連接件允許滑塊組件和車身之間的相對(duì)角運(yùn)動(dòng)。在相對(duì)的一端，滑塊組件1714可在豎直連桿1708與連接結(jié)構(gòu)耦合的同一部位耦合到連接結(jié)構(gòu)上?；瑝K組件1714定位成，使沿它的長(zhǎng)度延伸的直線與車輪的側(cè)傾中心/縱傾中心1720相交，所述側(cè)傾中心/縱傾中心1720在基本上高于車輛的重心1721的高度上，像如上所述的本發(fā)明的其他實(shí)施例一樣。
上連桿臂1716互連在豎直連桿1708和連接結(jié)構(gòu)1704的上部分之間。另外，較軟的阻力車身彈簧1718互連在連接結(jié)構(gòu)和車身的高架部分之間。按照與如上所述的本發(fā)明的其他實(shí)施例中的類似較軟的阻力彈簧同樣的方式，彈簧1718可耦合到車身和連接結(jié)構(gòu)上。
運(yùn)行中，當(dāng)車輛1700轉(zhuǎn)向時(shí)，由于側(cè)傾中心1720高于重心1722，所以，車身1702在向內(nèi)的方向上傾斜，或者，換句話說，向拐角內(nèi)傾斜。這使得下臂結(jié)構(gòu)1712側(cè)向向內(nèi)或向外移動(dòng)，這取決于車輪1706是內(nèi)輪還是外輪。這在豎直連桿1708上引起樞轉(zhuǎn)作用，并導(dǎo)致上連桿1716在臂1712的相反方向上運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)車輪1706上的外傾角。這樣，可獲得正動(dòng)力外傾角，但在方式上不同于如上所述的本發(fā)明的其他實(shí)施例。在圖45所示的實(shí)施例中，獲得正動(dòng)力外傾角的連桿位于相對(duì)于車輛的高度較低的高度上，從而使這種連桿能夠更加容易地結(jié)合到車輛的構(gòu)造中。在這點(diǎn)上，臂結(jié)構(gòu)1712剛好低于車輛的側(cè)傾中心，并且也低于車輛的重心。此外，上連桿臂1706可以連接到連接結(jié)構(gòu)上的多個(gè)連接部位1726上，以及連接到豎直連桿1708的多個(gè)部位上，從而控制產(chǎn)生的正外傾角的量與車身1702相對(duì)于側(cè)傾中心1720側(cè)傾的量成比例。
應(yīng)當(dāng)明白，臂組件1712還可以是液壓操作或電動(dòng)操作，這樣，臂組件1712的運(yùn)動(dòng)不直接與車身1702傾斜或側(cè)傾的量相關(guān)。這樣，實(shí)現(xiàn)了“主動(dòng)”外傾角控制。
應(yīng)當(dāng)明白，在本發(fā)明中，可以使用單一連接結(jié)構(gòu)；例如，如圖1、2、4、5、15、16、17、30、40和41所示。連接結(jié)構(gòu)也可以在車輛的前面或后面或者前后橫跨車輛延伸，例如，如圖7、8、10、11、13、14、18、21、24、25、27、30A、31、32、33、42、43和44所示。此外，連接結(jié)構(gòu)還可以使用在或整合到各個(gè)車輪或車輛支撐組件或者多個(gè)車輪或多個(gè)車輛支撐組件中，例如，如圖20、23、24、34、35、36、37、38、39和45所示。當(dāng)然，許多其他組合或改變、例如車輛的前面或后面的側(cè)向連接結(jié)構(gòu)和車輛的其他車輪/車輛支撐組件的單一連接結(jié)構(gòu)以及連接結(jié)構(gòu)能夠用于車輛/車輪支撐組件的某些部位，但不是全部，例如，只能在雪地機(jī)動(dòng)車或三輪車的前面使用。
盡管已經(jīng)顯示和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是，應(yīng)當(dāng)明白，在沒有脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可作出各種變化。也應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明可以用于各種各樣的車輛中，包括客車、多用途跑車、全地形車、賽車、改裝而成的高速賽車、摩托車、卡車、小卡車、牽引機(jī)以及軌道汽車。雖然本發(fā)明是按照輪式車輛顯示的，但是，本發(fā)明也可以結(jié)合到履帶式車輛中，例如軍事人員載運(yùn)器和坦克。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的懸架系統(tǒng)，所述車輛具有車身和至少一個(gè)接地車輛支撐組件，其特征在于(a)至少一個(gè)連接結(jié)構(gòu)，其插入在車輛支撐組件和車輛車身之間，其包括從由下列結(jié)構(gòu)組成的組中選擇的連接結(jié)構(gòu)(i)插入在車輛支撐組件和車身之間的單一連接結(jié)構(gòu)；(ii)在車輛前面插入在車輛的前部分與前車輛支撐組件之間和/或插入在車輛的后部分與后車輛支撐組件之間的連接結(jié)構(gòu)；(iii)在各個(gè)車輛支撐組件上插入在相應(yīng)的車輛支撐組件和車身之間的連接結(jié)構(gòu)；(iv)插入在車身和多個(gè)車輛支撐組件之間的連接結(jié)構(gòu)；和(v)在分開的車輛支撐組件上的連接結(jié)構(gòu)，其在車輛的一個(gè)部位以及車身的另一個(gè)部位插入在相應(yīng)的車輛支撐組件和車身之間，插入在車身和多個(gè)車輛支撐組件之間的連接結(jié)構(gòu)；(b)第一互連系統(tǒng)，用于互連車輛支撐組件和連接結(jié)構(gòu)；(c)第二互連系統(tǒng)，用于可樞轉(zhuǎn)地互連連接結(jié)構(gòu)和車身，使車身能夠相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)在相對(duì)于車輛長(zhǎng)度的縱向和/或側(cè)向的方向上樞轉(zhuǎn)；和(d)載荷控制系統(tǒng)，其插入和互連車身與支撐組件和/或連接結(jié)構(gòu)，所述載荷控制系統(tǒng)限制車身相對(duì)于支撐組件和/或連接結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中第一互連系統(tǒng)的特征在于樞轉(zhuǎn)臂組件，其與各個(gè)接地車輛支撐組件相聯(lián)，所述樞轉(zhuǎn)臂組件可樞轉(zhuǎn)地耦合到連接結(jié)構(gòu)和車輛支撐結(jié)構(gòu)上；以及所述載荷控制系統(tǒng)作用在樞轉(zhuǎn)臂組件和連接結(jié)構(gòu)之間，使樞轉(zhuǎn)組件象征性地支撐連接結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的懸架系統(tǒng)，其中，所述載荷控制系統(tǒng)可操作地互連在相應(yīng)的側(cè)向間隔開的樞轉(zhuǎn)臂組件之間。
4.如權(quán)利要求2所述的懸架系統(tǒng)，其中，樞轉(zhuǎn)臂組件的端部耦合到連接結(jié)構(gòu)上，所述端部相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)在基本上側(cè)向于車身長(zhǎng)度的方向上可動(dòng)，包括在車輛的轉(zhuǎn)向期間。
5.如權(quán)利要求3或4所述的懸架系統(tǒng)，其中所述載荷控制系統(tǒng)包括較硬的阻力機(jī)構(gòu)，以限制樞轉(zhuǎn)臂組件相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)；以及其特征還在于相對(duì)柔性的載荷控制子系統(tǒng)，所述載荷控制子系統(tǒng)由樞轉(zhuǎn)臂組件承載并與車身互連在一起，以控制車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中第二互連系統(tǒng)特征在于多個(gè)第一滾子，所述第一滾子接合在由連接結(jié)構(gòu)限定的第一導(dǎo)向路徑內(nèi)，所述第一導(dǎo)向路徑的形狀形成為，當(dāng)車身在縱傾和/或側(cè)傾方向上移動(dòng)時(shí)允許所述第一滾子在豎直方向上運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的懸架系統(tǒng)，其中，所述第一互連系統(tǒng)特征在于第二組滾子，所述第二組滾子接合位于車身內(nèi)的相應(yīng)的第二導(dǎo)向路徑，該車身第二導(dǎo)向路徑的形狀形成為，當(dāng)車身在車身的縱傾和側(cè)傾方向上傾斜期間允許所述第二滾子在豎直方向上相對(duì)于車身運(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征還在于互連側(cè)向間隔開的車輛支撐組件的輪軸；第一互連系統(tǒng)，其將連接結(jié)構(gòu)與所述輪軸互連在一起，所述第一互連系統(tǒng)允許在車輛加速和制動(dòng)期間連接結(jié)構(gòu)、和輪軸之間的相對(duì)豎直運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的懸架系統(tǒng)，其中，所述第二互連系統(tǒng)具有將連接結(jié)構(gòu)的上部分與車身連接的上連接結(jié)構(gòu)和互連連接結(jié)構(gòu)的下部分與車身的下連接結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中，第二互連系統(tǒng)在豎直方向上可動(dòng)，以使車身能夠在縱傾方向和側(cè)傾方向的至少一個(gè)方向上、在與轉(zhuǎn)向和制動(dòng)期間施加于車輛上的力的方向相反的方向上相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的懸架系統(tǒng)，其中載荷控制系統(tǒng)的特征在于第一彈簧和第二彈簧，所述第一彈簧耦合在第二互連系統(tǒng)和車身之間；所述第二彈簧耦合在第二互連系統(tǒng)和車輛支撐組件之間；其中，第二彈簧比第一彈簧硬。
12.如權(quán)利要求10所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中，所述第二互連系統(tǒng)特征在于豎直的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)可滑動(dòng)地接合于相應(yīng)的車輛支撐組件，所述連接結(jié)構(gòu)具有可滑動(dòng)地耦合到車身上的上部分以及可滑動(dòng)地耦合到連接結(jié)構(gòu)上的下部分。
13.如權(quán)利要求10所述的車輛，其中，連接結(jié)構(gòu)和輪轂支架為整體式結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征還在于連接結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所述連接結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)插入在連接結(jié)構(gòu)和車輛支撐組件之間，由此連接結(jié)構(gòu)和車身能夠相對(duì)于車輛支撐組件在相對(duì)于框架長(zhǎng)度的縱向和橫向的方向中的至少一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中，連接結(jié)構(gòu)移動(dòng)系統(tǒng)包括在連接結(jié)構(gòu)和車輛支撐組件之間的滑動(dòng)組件。
16.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中，第二互連系統(tǒng)特征在于彼此間隔開的樞轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)，每一個(gè)樞轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)具有可樞轉(zhuǎn)地耦合于連接結(jié)構(gòu)的基體部分和可樞轉(zhuǎn)地作用于車身的相鄰部分的頂部，樞轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)使得車身能夠繞車輛的縱向軸線相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)傾斜，以及使得車身能夠繞車輛的橫向軸線相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)。
17.如權(quán)利要求16所述的懸架系統(tǒng)，其中，第二互連系統(tǒng)相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)支撐著車身，以在足夠大小的沖擊力作用到車身上時(shí)，允許車身相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)縱向和/或側(cè)向運(yùn)動(dòng)。
18.如權(quán)利要求16所述的懸架系統(tǒng)，其中，車輛的縱向軸線在不同于車輛的橫向軸線的高度上。
19.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中第二互連系統(tǒng)特征在于多個(gè)連桿結(jié)構(gòu)，所述連桿結(jié)構(gòu)具有可樞轉(zhuǎn)地連接到連接結(jié)構(gòu)上的第一端部和可樞轉(zhuǎn)地連接到車身上的第二端部，所述連桿結(jié)構(gòu)相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)定向成沿車身的縱向軸線朝一公共點(diǎn)延伸。
20.如權(quán)利要求19所述的懸架系統(tǒng)，其中所述連桿結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)度上是可調(diào)的。
21.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中第二互連系統(tǒng)的部分限定了至少一個(gè)縱向軸線，車身可沿所述縱向軸線相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)樞轉(zhuǎn)；其中第二互連系統(tǒng)的所述部分在車輛重心的上方耦合到車身上并支撐車身，用于在轉(zhuǎn)向期間繞縱向軸線側(cè)傾運(yùn)動(dòng)；和其中，所述載荷控制系統(tǒng)插入并互連車身和車輛支撐組件，所述載荷控制系統(tǒng)限制車身相對(duì)于車輛支撐組件的運(yùn)動(dòng)，所述載荷控制系統(tǒng)還包括一控制元件，所述控制元件在大約車輛的側(cè)傾中心的高度處互連在車身和連接結(jié)構(gòu)之間，所述控制元件控制轉(zhuǎn)向期間車身和連接結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)側(cè)向運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生會(huì)趨向于在車輛上施加明顯的側(cè)傾力矩的明顯的側(cè)傾力偶。
22.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中，所述載荷控制系統(tǒng)用于相對(duì)于車輛支撐結(jié)構(gòu)支撐車身，并在車輛的行進(jìn)期間、包括轉(zhuǎn)向時(shí)，用于使車身繞車輛的縱向軸線傾斜；其中所述載荷控制系統(tǒng)的特征還在于傳感器，用來檢測(cè)車輛的方向、速度和加速度，使載荷控制系統(tǒng)響應(yīng)于車輛的方向、速度和加速度而動(dòng)作，包括車輛轉(zhuǎn)向時(shí)使車身向彎道內(nèi)傾斜。
23.一種用于車輛的懸架系統(tǒng)，所述車輛具有車身和多個(gè)車輛支撐組件，其特征在于(a)輪轂支架，其與各個(gè)車輛支撐組件相聯(lián)；(b)分開的連接結(jié)構(gòu)，其與各個(gè)輪轂支架相聯(lián)，并鄰近相應(yīng)的輪轂支架；(c)第一互連系統(tǒng)，所述第一互連系統(tǒng)互連連接結(jié)構(gòu)和車身，使車身能夠在轉(zhuǎn)向期間繞其縱向軸線側(cè)傾；(d)第二互連系統(tǒng)，所述第二互連系統(tǒng)將連接結(jié)構(gòu)互連到輪轂支架上，以允許控制連接結(jié)構(gòu)相對(duì)于輪轂支架的垂直運(yùn)動(dòng)；和(e)載荷控制器，其耦合在輪轂支架和車身之間。
24.如權(quán)利要求23所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中第一互連系統(tǒng)特征在于多個(gè)樞轉(zhuǎn)臂，所述樞轉(zhuǎn)臂耦合在連接結(jié)構(gòu)和車身的相應(yīng)部分之間，所述樞轉(zhuǎn)臂定向在對(duì)應(yīng)于車輛的側(cè)傾中心的方向上。
25.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中，第一互連系統(tǒng)和第二互連系統(tǒng)中的至少一個(gè)互連系統(tǒng)的特征在于動(dòng)力系統(tǒng)，以引起連接結(jié)構(gòu)與車輛支撐組件和/或連接結(jié)構(gòu)與車身之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
26.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中，所述載荷控制系統(tǒng)特征在于，其被提供動(dòng)力，以主動(dòng)地使車身相對(duì)于車輛支撐組件和/或連接結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)或?qū)υ撨\(yùn)動(dòng)加以限制。
27.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中，車身可相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)繞縱向軸線和橫向軸線樞轉(zhuǎn)，縱向軸線和橫向軸線位于車輛的不同高度處。
28.如權(quán)利要求27所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中縱向軸線和橫向軸線中的至少一個(gè)軸線高于車輛的重心。
29.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其中，第一互連系統(tǒng)、第二互連系統(tǒng)和/或載荷控制系統(tǒng)用于在轉(zhuǎn)向期間使車身向內(nèi)傾斜，以及用于在轉(zhuǎn)向期間使連接結(jié)構(gòu)向外傾斜至一限定程度，從而使車輛支撐組件在車輛轉(zhuǎn)向期間稍微向內(nèi)傾斜，以獲得車輛支撐組件的正動(dòng)力外傾角。
30.如權(quán)利要求29所述的車輛懸架系統(tǒng)，還包括外傾角控制系統(tǒng)，所述外傾角控制系統(tǒng)作用在車身和車輛支撐組件之間，所述外傾角控制系統(tǒng)設(shè)置在低于車輛的側(cè)傾中心的高度處。
31.如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征還在于用于向車輛提供動(dòng)力的傳動(dòng)系，所述傳動(dòng)系構(gòu)成連接結(jié)構(gòu)的一部分、或者位于支撐結(jié)構(gòu)的界限之內(nèi)。
全文摘要
一種用于車輛(50c)的懸架系統(tǒng)，所述車輛(50c)具有車身(52c)和多個(gè)車輪支撐組件(50c)，所述懸架系統(tǒng)包括插入在所述車身和所述車輪支撐組件之間的連接結(jié)構(gòu)(60c)。第一互連系統(tǒng)(68c)將連接結(jié)構(gòu)互連到車輪支撐組件上，第二互連系統(tǒng)(302)互連連接結(jié)構(gòu)和車身。第二互連系統(tǒng)包括多個(gè)連桿結(jié)構(gòu)(304，320)，所述連桿結(jié)構(gòu)在一端可樞轉(zhuǎn)地連接到所述連接結(jié)構(gòu)上，在相對(duì)的一端可樞轉(zhuǎn)地連接到車身上。相對(duì)于連接結(jié)構(gòu)定向這些連桿結(jié)構(gòu)，使其沿連接結(jié)構(gòu)的縱向軸線(33b)向一公共點(diǎn)延伸。
文檔編號(hào)B62D9/00GK1922042SQ200480041769
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月17日
發(fā)明者威廉·L·麥西薩克 申請(qǐng)人:威廉·L·麥西薩克