CN102753423B - 四轮车辆 - Google Patents

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Abstract

一种车辆（10），包括管状支架类型的支承车架（12）；两个前转向轮（14，16）；具有固定轴（144）的两个后轮（18，20）；发动机单元（22）；通过其能够对前轮（14，16）进行操作的转向装置（24）；将车架（12）与前轮（14，16）连接的前悬架单元（26）；将车架(12)与后轮（18，20）连接的后悬架单元（28）；介于发动机单元（22）和后车轮（18，20）的轮轴之间的变速器单元；车辆（10）的驾驶员座椅（44），该座椅相对于车辆（10）布置在中央位置处；以及至少两个彼此相邻的、车辆（10）的乘客座椅（44’），该乘客座椅横向布置，并相对于车辆（10）的驾驶员座椅（44）后退预定距离。发动机单元（22）通过至少一个悬架机构（72，74；84，90，92）相对于后悬架单元（28）受到弹性约束，所述悬架机构提供了用于过滤由发动机单元（22）的操作而产生的应力的第一级，使得后悬架单元（28）能够支撑发动机单元（22）的整个重量。后悬架单元（28）因此能够通过至少一个辅助悬架机构（96，98）弹性地约束在车架（12）上，所述辅助悬架机构与后轮(18，20)的轮胎的弹性一起形成用于过滤由发动机单元（22）的操作而产生的应力的第二级。在相对于车辆(10)的车架（12）的相应回弹和侧倾运动中，后悬架单元（28）由片簧形挠性元件（122）竖直引导并且横向约束。后悬架单元（28）通过仅借助两个衬套（138，132）固定在车架（12）上，以便减少组装车辆（10）的时间和成本。

Description

四轮车辆
技术领域
本发明涉及四轮车辆(four-wheeled vehicle)，尤其是落入所谓(重型)“四轮车(quadricycle)”的范畴内的四轮车辆。
背景技术
根据框架指引2002/24/EC(Framework Directive2002/24/EC)，术语“轻型四轮车”用来表示整备质量(unladen mass)低于或等于350kg(在电动车的情况下，不包括电池重量)、最大设计速度低于或等于45Km/h的四轮机动车辆。根据发动机类型，轻型四轮车还必须满足以下条件：
－对于火花点火式发动机，发动机气缸等于或低于50cm3；或者
－在其它内燃机的情况下，最大净功率输出低于或等于4KW；或者
－在电动机的情况下，最大连续额定功率低于或等于4KW。
除有特殊指引的不同规定外，这种轻型四轮车符合对三轮摩托车适用的技术要求。
还将整备质量低于或等于400Kg(对于载货用车辆为550Kg；对于电动车，不包括电池重量)、最大净发动机功率低于或等于15KW的车辆定义为(重型)“四轮车”。这种车辆被认为是机动三轮车，除有特殊指引的不同规定外，其符合对机动三轮车适用的技术要求。
四轮车可运载的最多人数除了驾驶员之外通常为三个，但是当前可用的大部分四轮车只设有两个座位。
在实践中，四轮车是普通机动车的有效替代品，不但因为适合于那些不被允许自己驾驶机动车的人们，还尤其因为四轮车具有的紧凑特征，四轮车使用简易、成本低廉，使得它们特别适用于短途市内运输需求。四轮车通常比任何机动车都短和窄，相对于所谓的“城市车”也是如此，因此在城市交通中特别灵活，易于驾驶和停放。
另一方面，目前市场上供应的四轮车的主要缺点也在于其整体尺寸。实际上，由于长度尺寸较小，目前供应的绝大部分载人用四轮车最多可以运载两个人(包括驾驶员)。另外，出于长度尺寸较小的实际原因，通常给彼此相邻就坐的四轮车驾驶员和乘客搁腿的空间没有多少，在车厢内，此空间甚至还进一步受到前轮罩的限制。
另外，四轮车的较小宽度是其乘客感到不舒适的来源，乘客不得不使用通常很窄且不舒适的座位，与彼此、与车厢的侧壁都非常靠近，移动手臂也变得困难。四轮车车身整体尺寸小，在进入车辆时也造成困难。
目前对减小整体尺寸和重量的要求导致生产出的车辆所具有的车架质量与其所配备的发动机质量越来越近似。这在属于指引对质量限值要求非常严格的四轮车类别的车辆中尤为明显。在这点上，要隔离发动机产生的振动是困难的，尤其是对那些单缸或多缸内燃机类型车辆而言。这种振动从发动机经由支撑发动机本身的支撑装置传递给车辆结构。所有对改进这种支撑装置过滤性能的尝试最终都和车辆质量与发动机质量之间的不利关系冲突,从而达到了危及最终结果的固有物理极限，对乘客舒适性和安全性带来的后果严峻，对车辆自身的所有机械结构的应力也相当大。
车辆保有量的持续增加总是会带来泊车问题，因此增加停放车辆的范围和面积已经至关重要。但是，尤其是在交通密度高的城区，特别出现的需求是使可用空间最优化，和寻找允许相反地减小单个泊车面积的尺寸以在整个所占面积的相同范围内能够存放更多车辆的解决方案。由于车辆停放得彼此越来越近，驾驶员和乘客进入车辆的难度增加。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种四轮车辆，特别是一种四轮车，其能够以非常简单、廉价且特别实用的方式克服现有技术的上述缺陷。
具体而言，本发明的一个目的在于提供一种四轮车辆，其就尺寸和重量来说非常小，却同时能够以舒适实用的方式装下包括驾驶员在内的至少三个人。
本发明的另一个目的在于提供一种四轮车辆，其能够在安全性和结构抗性方面提供足够的保证。
本发明的又一个目的在于提供一种四轮车辆，其能够将发动机单元产生的应力的绝大部分传递给车轮，从而降低通常传送给车架的应力，改善了乘客的舒适程度。
本发明的再一个目的在于提供一种四轮车辆，其能够减小进出车辆所需的横向空间，带来了在市中心使用以及泊车可能性方面的显著优点。
最后，本发明的另一个目的在于提供一种四轮车辆，其能够提供适于符合短途市内运输需求的功能和特征，成为用于摩托车和汽车的有效替代品，并且将前者的优点(灵活性、可操纵性、易用性)与后者的优点(舒适性和安全性)结合。
这些根据本发明的目的通过提供一种四轮车辆特别是四轮车来实现，该车辆包括：管状支架类型的支承车架；两个前转向轮；具有固定轴的两个后轮；发动机单元；转向装置，通过该转向装置能够对所述前转向轮进行操作；将所述车架与所述前转向轮连接的前悬架单元；将所述车架与所述后轮连接的后悬架单元；介于所述发动机单元和后轮的轮轴之间的变速器单元；所述车辆的驾驶员座椅，该驾驶员座椅相对于所述车辆布置在中央位置处；以及至少两个彼此相邻的、所述车辆的乘客座椅，该乘客座椅横向地布置，并相对于所述车辆的所述驾驶员座椅后退预定的距离，其特征在于，所述发动机单元通过至少一个悬架机构相对于所述后悬架单元受到弹性约束，所述悬架机构提供了针对由所述发动机单元的操作而产生的应力的第一级过滤，使得所述后悬架单元能够支撑所述发动机单元的整个重量，并且所述后悬架单元通过至少一个辅助悬架机构弹性地约束在所述车架上，所述辅助悬架机构与所述后轮的轮胎的弹性一起形成针对由所述发动机单元的操作而产生的应力的第二级过滤，其中所述发动机单元的所述悬架机构是质心类型的悬架和过滤机构，该悬架和过滤机构由两个弹性支撑销和反作用杆组成。
附图说明
根据本发明的四轮车辆特别是四轮车的特征和优点将参照示意性附图通过非限制性实施例的方式从说明书下文更加清楚，在附图中：
图1为根据本发明的四轮车辆的支承车架的优选实施例的透视图；
图2为根据本发明的四轮车辆的车身的各个部件的分解透视图；
图3为根据本发明的四轮车辆的支承车架的部件的透视图；
图4为平面俯视图，示出了在没有车身的情况下、处于载有两名乘客(不包括驾驶员)的配置中的根据本发明的四轮车辆；
图5和图6分别为图4车辆的前侧透视图和后侧透视图；
图7为图4车辆的另一平面俯视图；
图8为图4车辆的侧视图；
图9为根据本发明的四轮车辆的后悬架单元和发动机单元的详细视图；
图10、图11和图12分别为根据本发明的四轮车辆的后悬架单元和发动机单元的详细俯视图、侧视图和后视图；
图13、图14和图15分别为用于打开根据本发明的四轮车辆的车门的系统的详细俯视图、侧视图和后视图；
图16、图17和图18分别为根据本发明的四轮车辆的后悬架单元和发动机单元的详细俯视图、侧视图和后视图；
图19为在图18中用X表示的细节部分的详细视图；并且
图20和图21为侧视图和分解图，分别示出了根据本发明的四轮车辆的后悬架单元的一些部件。
具体实施方式
参照附图，大体上示出了根据本发明的四轮车辆，其用附图标记10表示。车辆10以本来已知的方式包括支承车架12、两个前转向轮14和16、以及具有固定轴144的两个后轮18和20。车辆10还包括发动机单元22、转向装置24、将车架12与前轮14和16连接的前悬架单元26、以及将车架12与后轮18和20连接的后悬架单元28，发动机单元22可以为内燃机、电动机或混和式发动机，转向装置24能够用来对前轮14和16进行操作。
车架12被构造成由闭合式或敞开式车身适当地覆盖，这将在下文更详细地描述。发动机单元22优选容纳在车辆10的后部分中，因此车辆10的驱动机构在后轮18和20上。介于发动机单元22与后轮18和20的车轴之间的传动单元优选为自动类型。
车辆10的底盘高度(ride height)被包括在1500mm和1650mm之间，宽度被包括在1400mm和1550mm之间，并且长度被包括在2300mm和2600mm之间。车辆10的总重量低于400Kg(不包括牵引电池)，这样车辆10本身落入在四轮车的范畴内。
如在例如图10和图16中所示，后悬架单元28优选为刚性车桥类型，具有Ω形形状，或者更简单地具有U形形状，或者甚至具有V形形状。这种后悬架单元28特别适用于支撑发动机单元22的重量和车辆10的非悬挂质量的重量。然而，前悬架单元26优选具有“麦弗逊(McPherson)”类型的独立轮配置。前悬架单元26和后悬架单元28两者都可以设有稳定杆(未示出)，尤其适于在更加“运动”的模式中减小车辆10的侧倾。转向装置24例如为转向盘类型，具有减速比，从而不用过度费力操纵。
这些用于后悬架单元28、前悬架单元26和转向装置24的解决方案，和车辆10的短的轴距一起，使得车辆10本身的可操纵性非常强，车辆10的转向半径小于4m，因此在城市交通中表现灵活，易于驾驶和停放。但是不应该被排除在外的是，在不脱离本发明保护范围的情况下，可以采用其它形式的后悬架单元28、前悬架单元26和转向装置24。
在附图所示车辆10的优选实施例中，作为两个前轮14和16各中心之间的距离的前轮距小于作为两个后轮18和20各中心之间的距离的后轮距。前轮14、16以及后轮18、20的轮胎为子午线型，优选容装在13英寸辋圈中，设有带汽车类型凹槽的胎面。在不脱离本发明保护范围的情况下，车辆10的前轮距和后轮距的测量值以及轮胎的测量值也可以与上面列出的那些明显不同。
车辆10还设有对四个轮14、16、18和20进行操作的制动系统。更具体地，制动系统可以包括盘式制动器，和/或机械和/或液压控制鼓式制动器，其尺寸被适当地设定以便在所有使用状况下实现对车辆10的最佳的、非常安全的制动。制动和加速器控制为踏板66类型，其形状适于遵循在主要国家执行的批准要求。
车架12为管状类型，并且具有“支架状(trestle-like)”的焊接结构。形成车架12的钢管可以具有圆形或方形的可变截面，以便在刚度、重量、成本和最终组装简易性之间获得最好的折衷。
提供了车辆10的主要内部精加工元件以用来“盒装(box-containing)”车身，车身的面板以适当的方式锚固在车架12上，与允许的技术和美学解决方案相适应。
详细地说，车辆10的车身的一种可能形式提供了由金属结构加强聚碳酸酯制成的可打开的后门30和用来覆盖发动机单元22的后面板32。两个车门34都用于进入车辆10，这两扇门(在车辆10的两侧上各有一个)和侧部36设有大的透明表面，用于减轻车厢的小尺寸带来的压迫感。
风挡玻璃38一般由夹层玻璃制成，以便在车厢中实现最佳的安全水平。仍然出于安全考虑，车门34的侧玻璃也由玻璃材料制成，并且它们设有合适的自动或手动打开装置。或者，车门34的侧玻璃也可以是固定的。如果有的话，车辆10的车顶40也可以是部分或完全地固定的类型，或部分或完全地敞开的类型。
车辆10的地板或甲板由槽形(tank-shaped)结构元件42构成，与车架12结合成一体，并作为用于支撑车辆10的座椅44和44’的元件。槽42优选由纤维玻璃制成或用具有类似特性的材料制成，包括与之结合成一体的前轮罩46和48(用于前轮14和16)以及后轮罩50和52(用于后轮18和20)。在槽42的下方在相对于该槽的后部分处还有空腔，其适于容装发动机单元22和相应的变速器单元，并且用于形成可能的行李箱。
槽42的设置除了确保对车辆10内部的人的必要功能性和人体工学特征之外，还要确保对车辆10会受到的任何可能冲击或外部撞击的适当安全措施。因此，在设计车辆10的过程中，槽42的存在对一些提出的重要目标而言是重要的：具体地说，由于槽42为较轻的、易于应用在车辆10上的结构，所以槽42至关重要，它同时也在结构上非常有效率，使车辆10本身能够实现相对于目前市场上供应的大多数四轮车而言明显更高的耐久性和坚固性。
当本发明的一个目的是提供就尺寸和重量而言非常小却能舒适并有效地容纳三个人(两个乘客加上驾驶员)的车辆10时，驾驶员坐在中央位置，而两个乘客彼此相邻坐在旁边，并相对于驾驶员后退预定的距离。如图4的俯视图中所示，坐着的三个人的腿朝向车辆的前面。
为了实现上述目的，槽42在中央设有凸起的平台54，其形成支撑驾驶员座椅44的基部。在后轮罩50和52上方，在槽42的后边缘上分别有两个另外的凸起的平台56和58，它们形成了支撑用来容纳车辆10的乘客的两个座椅44’的基部。因此，用于发动机单元22、变速器单元和可能的行李箱的上述空腔可以形成在这些凸起的平台54、56和58下方。
为了保证将槽42正确地装在车架12上，也为了保证槽42的结构效率，车架12被适当地成形，以便与槽42有理想的形状配合(shapecoupling)。详细地说，车架12设有一个或多个特殊的管状元件60，其以形状配合的方式插入到设在槽42的凸起平台54中的空腔之中和下方，由此保证所需的结构刚性。同样，在形成支撑乘客座椅44’的基部的两个凸起平台56和58下方，还设有车架12的合适的管状部62和64，其与两个凸起平台56和58形状配合，并由此形成其支撑基部。
驾驶员坐在车辆10的中央位置处这一解决方案对实现所需目的而言至关重要。实际上，这种布置允许在纵向上获得空间，因此驾驶员的下肢最终相对于前轮14和16、前悬架单元26以及前轮罩46和48位于中央，从而使这些元件能够退开，而不会对驾驶员自身的舒适性造成负面影响。这能够解决前轮罩46和48的整体尺寸给驾驶员的脚带来的问题。
还获得了用于放置踏板66以及转向盘24的空间，而不会对踏板和方向盘的功能性和/或对前悬架单元26以及前轮14和16的功能性造成负面影响。也给驾驶员提供了能够从整体上操纵上肢和胸部的理想舒适性，从而驾驶员可以容易地操控设在车辆10上的所有仪器。
最后，乘客还可以以非常有利的方式就坐，因此给下肢留有足够的空间使其可以在驾驶员座椅44的两侧伸展，并且给上肢也留有足够的空间使其由布置在发动机隔室上方的合适的面板分隔开，所述面板也可以用作扶手。驾驶员和乘客之间在纵向上“部分重叠”的效果还具有的优点是，不会让前者感觉就像“出租车驾驶员”，而会帮助他参与整个车厢的活动，从而有助于让车辆10非常“友好”，并且适合年轻活泼的群体。
虽然到现在已述及两个座椅44’用来容纳车辆10的乘客，然而，还可以设置第三个座椅，用来容纳除驾驶员之外的第三位乘客。第三个乘客座椅(未示出)可以形成在两个后座椅44’之间，或者形成在车辆10内的任何其它可能的可用空间中，并且它显然应符合现行法律所规定的所有安全要求，且不会改变之前描述过的驾驶员座椅44以及其它两个乘客座椅44’的布置。
驾驶员和乘客各自的座椅44和44’都应具有符合人体工学的形状，从而适当地开发内部空间，以非常舒适的方式容纳乘客，并保证所需的固位性和安全性。显然，车辆10应设有用于这三个(或者四个)座椅44和44’的安全带。乘客后座椅44’应设有合适的系统用来纵向定位/倾斜，以便增加车辆10的装载能力。
因此，有至少三个“不对准”的座椅的解决方案对于实现本发明提供的功能性目标(对车辆10所有主要仪器的使用、可视性)、内部宜居性(对驾驶员以及对两个乘客的理想舒适性)和整体尺寸(车辆10在纵向上以及横向上的小尺寸)而言是理想的。
车辆10的发动机单元22优选为混合型(具有相互可操作地连接的内燃机和电动机)，为摩托车衍生物，具有合适的立体容积(cubiccapacity)，并具有设有差速减速齿轮变换器单元的自动无极变速器单元(CVT)。这种发动机单元22能够让车辆10非常利于环保而成本却十分低廉。其它优点在于，即使在交通受限的情况下，或者即使在不允许设有普通内燃机的车辆进入的历史中心区中，车辆10也能够进入市区，并且管理成本非常低(最大效率)。
另外，由于设有自动连续可变变速器单元，城市驾驶的压力更小，这是至关重要的，因为车辆10专为在城市交通中安全方便地移动而设计。车辆10的最大速度大约为80Km/h，对车辆10在混乱城市交通中通行是理想的。
研究了发动机22在车辆10中的定位，以实现所提供的舒适性/功能性目的。如之前所述地，发动机单元22实际上相对于车辆10沿纵向设置，在形成用于支撑乘客座椅44’的基部的两个凸起平台56和58之间的空腔中。
这种定位是最佳的，因为其理想地开发了留在车辆10上的闲置空间之一，即，在槽42的凸起平台54、56和58与支撑该槽的车架12之间的空间。因此，能够进一步减小车辆10在纵向和横向上的尺寸，却不会妨碍到乘客，还有助于为扶手留出空间。
在用于支撑驾驶员座椅44的基部的凸起平台54下方的空腔中，可以安置电池和用于控制混合式发动机单元22的系统。为此，凸起平台54可以设有用于对车辆10的发动机单元22进行常规和特殊维护的一个或多个检修口(未示出)。
根据本发明，后悬架单元28除了提供合适的坚固性和刚性以便适当操作车辆10之外，它还能够支撑发动机单元22的整个重量，由此，发动机单元基本上重压在两个后轮18和20上，而不在用于约束于车架12上的系统上。实际上，发动机单元22通过质心(barycentric)类型的悬架和“过滤”机构相对于后悬架单元28受到弹性约束，所述机构由两个弹性支撑销和反作用杆组成。
将发动机单元22的绝大部分应力和重量直接传递到后轮18和20上能够降低传送给车架12的应力量。在车辆的车架12和发动机单元22之间引入双“过滤”系统能够将这种悬架机构在整个使用频率范围上的响应最优化。这种技术方案在后轮驱动车辆上尤其有效率，其中后悬架尤其适于支撑车辆和发动机单元的悬挂质量。因非悬挂质量的增大带来的对驾驶舒适性和道路保持性的负面影响完全可以忽略，尤其是在发动机单元的尺寸和重量特别小的时候。
详细地说，参照图11，在车辆10的中心线轴线Z-Z的方向上测得的、后悬架单元28到车架12的约束点68与发动机单元22的质心70之间的距离A须大于也在车辆10的中心线轴线Z-Z方向上测得的、发动机单元22的质心70与后轮18和20的轮轴144之间的距离B。
现在参照图10，可以观察到发动机单元22设有相对于后悬架单元28的两个固定点。更准确地说，这两个固定点由一对横向弹性支撑销72和74组成，沿基本上穿过发动机单元22的质心70的同一轴线导向，并布置成各支撑发动机单元22自身约一半的重量。弹性支撑销72和74分别通过第一对托架76、78和第二对托架80、82约束在发动机单元22上，参照车辆10的运动方向，第一推托架76和78相对于车辆10的中心线轴线Z-Z布置在左侧上，而第二对托架80和82相对于车辆10的中心线轴线Z-Z布置在右侧上。朝车辆10的外侧布置的托架76和80与后悬架单元28结合成一体，而朝车辆10的中心线轴线Z-Z布置在内侧的托架78和82与发动机单元22结合成一体。
图11示出了反作用杆84，它是发动机单元22相对于后悬架单元28的第三个约束，能够支撑起发动机单元22的没有被弹性支撑销72和74支撑的那份部分的重量，并且对发动机单元22自身的驱动力矩起反作用。利用第一弹性衬套90将反作用杆84的下端部86约束在后悬架单元28上，并利用第二弹性衬套92通过适配器托架94将反作用杆84的上端部88约束在发动机单元22上。
侧支撑销72和74的弹性、反作用杆84的位置及其端部衬套90和92的弹性对由发动机单元22的操作而产生的应力提供了最大过滤，并且它们合起来提供了悬架机构和由此第一过滤级。可以利用在后悬架单元28和车辆10的车架12之间的辅助悬架机构来提供第二过滤级。所述辅助悬架机构利用第三前弹性衬套96通过托架98并通过后轮18和20的轮胎的竖直弹性在后悬架单元28和车架12之间提供弹性约束。
图12显示出被安装在车辆10的后悬架单元28上的发动机单元22的后视图。该图显示出用于支撑发动机单元22的支撑销72和74相对于发动机单元22的质心70以基本对称的方式布置。将发动机单元22弹性连接在车辆10的后悬架单元28上还明显简化了发动机单元22的“机身”，其可以在相对于车辆10组装线的特殊外部工位中组装，并且与后悬架单元28同时施加在车辆10上，从而减少了整体组装时间。
图13显示出车架12的纵向部分的俯视图，并且显示出用于与车架12连接和打开/关闭一个车门34以进入车辆10的机构。图13显示出单独布置在车辆10左侧上的车门34，但显然的是，同一个用于与车架12连接和用于打开/关闭的机构也可以应用在相对的车门34上(如图15所示)。
用于与车架12连接并用于打开/关闭每个车门34的机构为所谓的“集电弓(pantograph)”类型，它基本上包括两个臂100和102，这两个臂在端部设有接合部。具体而言，用于与车架12连接和用于打开/关闭每个车门34的机构包括支撑臂100和引导臂102，支撑臂100设有至车架12的第一端部接合部104和至车门34的第二端部接合部106，而引导臂102也设有至车架12的第一端部接合部108和至车门34的第二端部接合部110。引导臂102的横截面面积小于支撑臂100的横截面面积，因此支撑臂100适于支撑车门34的重量，而引导臂102只是用来根据公知的运动学定律单一地限定车门34自身的轨迹。
支撑臂100和引导臂102各自的端部接合部104、106和108、110的形状、尺寸和倾度显然可以根据车辆10的设计条件变化。通过更改支撑臂100和引导臂102各自的长度R1和R2以及分别在车辆一侧上相应的接合部104和108之间的距离C和在车门一侧上相应的接合部106和110之间的距离D，能够赋予车门34所需的运动，以便根据公知的运动学定律使车门打开时的整体侧面尺寸和车辆10的进入性最优化。
图14显示出车架12的侧视图，其中可以看到利用活塞机构提供的合适的冲程止动装置112，活塞机构的滑动与车门34的位置有关。冲程止动装置112能够限制车门34朝车辆10前部的行程。布置在车架12的中央立柱116上的专用锁114在闭合时将车门34锁住。锁114的数量和位置显然可以根据技术要求改变。
图15显示出车架12的俯视图，其中一侧装配有处于打开状态(虚线)和处于关闭状态(实线)的车门34，而另一侧完全没有车门。从图15可以看出，为了便于驾驶员进入，车架12在每个车门隔板和车辆10地板之间的相交处设有朝车辆10的中心线轴线Z-Z向内弯折的特定的管状元件118。弯折的管状元件118形成“释放部(discharge)”，使驾驶员的中央座椅44和车门隔板之间的横向距离减小。弯折的管状元件118的存在使得在每个车门34的下部120中形成车辆10地板的余留部分，以便当车门34关闭时恢复整个车辆10地板的连续性。
相对于传统的所谓“圆规状”机构而言，“集电弓状”机构的存在能够减小车门34打开时车辆10的整体侧面尺寸，还由于每个车门34朝车辆10前部同时进行旋转和移动而改善了车辆的进入性。在车门34的尺寸相同的情况下，当车门34完全打开时，“集电弓状”机构相对于传统方案能够使整体侧面尺寸减小约25％，从而明显地节省了空间并提高了泊车的可能性。
图16显示出后悬架单元28的俯视图，其设有相对于车辆10的中心线轴线Z-Z横向布置在后悬架单元28的车桥124的后端部处的片簧形挠性元件122。片簧形挠性元件122能够竖直地引导并横向地约束车桥124相对于车辆10的车架12的相应的回弹和侧倾运动。
如图20和图21所示，片簧形挠性元件122在其相对的端部处设有两个圆柱形空腔126，这两个圆柱形空腔适于容纳相应的用于通过销130(图19)连接在片簧形挠性元件122和车桥124之间的弹性衬套128。对于实际实施例而言，容纳在形成于片簧形挠性元件122的中央处的第三空腔134中的第三弹性衬套132将片簧形挠性元件122的中心线约束在车辆10的车架12上，从而实际上防止了车架在横向方向上的相对运动。利用托架136(图16，17和18)将第三弹性衬套132的销约束在车辆10的车架12上。
两个第一弹性衬套128具有不同的弹性。具体地说，参照车辆10的中心线轴线Z-Z，两个第一弹性衬套128在横向方向Q上测得的弹性小于在竖直方向P上测得的弹性。这使得片簧形挠性元件122的端部的侧向运动能够跟随由后悬架单元28相对于车辆10的车架12的相对运动而引起的变形。另外，弹性衬套128和132的组件在横向方向Q上测得的弹性等于车桥124的前弹性衬套138的横向弹性的大约一半。这是为了降低在车辆10限定了曲线轨迹时产生的横向应力所引起的后悬架单元28的自转向效果。第三弹性衬套132也可以具有不同的弹性，参照车辆10的中心线轴线Z-Z，第三弹性衬套132在横向方向Q上的弹性与在竖直方向P上的弹性不同。这能够降低传送给车架12和车辆10的车身的应力水平。
参照图17，可以看到第三弹性衬套132的假想弹性中心E设置在后轮18和20的轮轴144后面，并且其竖直高度H1大于车桥124的前弹性衬套138的假想弹性中心F的竖直高度H2，车桥124的前弹性衬套138的假想弹性中心F实际上与后悬架单元28到车架12的约束点68一致。利用托架140将车桥124的前弹性衬套138固定在车辆10的车架12上。
沿着假想弹性中心E和F的轴线γ是后悬架单元28和车辆10的车架12之间发生的相对转动运动所围绕的轴线。根据说明书，轴线γ的倾度赋予了后悬架单元28由侧倾而引起的、与车辆10的前轮14和16的转向同步的自转向特性。实际上，在车辆10限定了曲线轨迹时，车架12的侧倾使相对于曲线的外轮向前方运动，而相对于曲线的内轮因此后退。同步自转向特性使得车辆10更加转向不足(under-steering),并因此更加稳定。
片簧形挠性元件122的竖直弹性实际上不会干涉车架12的侧倾运动，因此后悬架单元28可以绕着轴线γ转动，但是它干涉了回弹运动，在此期间它与后悬架单元28的主弹簧142并行作用。这能够减小弹簧142的尺寸，及其重量和成本。弹性衬套128和132的轴线之间的距离H(图17和20)除了对弹性的贡献之外也允许车桥124的回弹运动。该距离H根据公知定律随车架12的回弹运动而变化。
迄今所述的后悬架单元28使得至车架12的固定件数量减少成两个，即，车桥124的前弹性衬套138的销和片簧形挠性元件122的中央弹性衬套132的销，从而实际上减少了组装时间和成本。为了降低重量，片簧形挠性元件122可以由复合材料而不是调和钢(harmonic steel)制成。
在生态相容性方面，设置车辆10由可再生和/或可重复使用的材料制成。现行法律(关于报废车辆的指引2000/53/EC)实际上规定，一些类型的车辆可以采用包含无害并且方便可再生和/或可重复使用的材料的零部件制成，以便能够在车辆的使用寿命终结时容易地处置车辆，而不会破坏环境和产生社会问题。虽然这些规定没有应用于四轮车，但是根据本发明的车辆10可以采用高度可再生和/或可重复使用并且无害的材料制成。另外，可以提供特殊的组装，从而所有零部件都可以容易地分离，并且因此以简单快捷的方式处置。
因此，已经看出，根据本发明的四轮车辆实现了之前所述的目的。
但是构想出的本发明的四轮车辆可以有许多变型和变化，所有这些都落入在同一发明构思内；另外所有细节都可以由在技术上等同的要素代替。实际上，所有使用的材料以及形状和尺寸可以根据技术要求而变化。
因此本发明的保护范围由所附的权利要求限定。

Claims (25)

1.一种车辆(10)，包括：管状支架类型的支承车架(12)；两个前转向轮(14，16)；具有固定轴(144)的两个后轮(18，20)；发动机单元(22)；转向装置(24)，通过该转向装置能够对所述前转向轮(14，16)进行操作；将所述车架(12)与所述前转向轮(14，16)连接的前悬架单元(26)；将所述车架(12)与所述后轮(18，20)连接的后悬架单元(28)；介于所述发动机单元(22)和后轮(18，20)的轮轴之间的变速器单元；所述车辆(10)的驾驶员座椅(44)，该驾驶员座椅相对于所述车辆(10)布置在中央位置处；以及至少两个彼此相邻的、所述车辆(10)的乘客座椅(44’)，该乘客座椅横向地布置，并相对于所述车辆(10)的所述驾驶员座椅(44)后退预定的距离，其特征在于，所述发动机单元(22)通过至少一个悬架机构(72，74；84，90，92)相对于所述后悬架单元(28)受到弹性约束，所述悬架机构提供了针对由所述发动机单元(22)的操作而产生的应力的第一级过滤，使得所述后悬架单元(28)能够支撑所述发动机单元(22)的整个重量，并且所述后悬架单元(28)通过至少一个辅助悬架机构(96，98)弹性地约束在所述车架(12)上，所述辅助悬架机构与所述后轮(18，20)的轮胎的弹性一起形成针对由所述发动机单元(22)的操作而产生的应力的第二级过滤，其中所述发动机单元(22)的所述悬架机构是质心类型的悬架和过滤机构，该悬架和过滤机构由两个弹性支撑销和反作用杆组成。
2.根据权利要求1所述的车辆(10)，其特征在于，所述两个弹性支撑销是一对横向的弹性支撑销(72，74)，该弹性支撑销沿基本穿过所述发动机单元(22)的质心(70)的同一轴线导向，并布置成各支撑所述发动机单元(22)一半的重量。
3.根据权利要求2所述的车辆(10)，其特征在于，所述弹性支撑销(72，74)分别通过第一对托架(76，78)和第二对托架(80，82)约束在所述发动机单元(22)上，参照所述车辆(10)的运动方向，所述第一对托架相对于所述车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)布置在左侧上，而所述第二对托架相对于所述车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)布置在右侧上，所述第一对托架和所述第二对托架中的朝所述车辆(10)的外侧布置的托架(76，80)与所述后悬架单元(28)结合为一体，而所述第一对托架和所述第二对托架中的朝所述车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)布置在内侧的托架(78，82)与所述发动机单元(22)结合为一体。
4.根据权利要求2或3所述的车辆(10)，其特征在于，所述反作用杆(84)的下端部(86)借助第一弹性衬套(90)约束在所述车辆(10)的所述后悬架单元(28)上，而该反作用杆的上端部(88)借助第二弹性衬套(92)通过适配器托架(94)约束在所述发动机单元(22)上，所述反作用杆(84)能够支撑所述发动机单元(22)的没有被横向的所述弹性支撑销(72，74)支撑的那份部分的重量，并且能够对所述发动机单元(22)的驱动力矩起反作用。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆(10)，其特征在于，所述辅助悬架机构包括前弹性衬套(96)，该前弹性衬套通过托架(98)在所述后悬架单元(28)和所述车架(12)之间提供弹性约束，所述辅助悬架机构还通过所述后轮(18，20)的轮胎的竖直弹性进行操作。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆(10)，其特征在于，沿所述车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)方向测得的、在所述后悬架单元(28)至所述车架(12)的约束点(68)和所述发动机单元(22)的质心(70)之间的距离(A)大于也沿所述车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)方向测得的、在所述质心(70)和所述后轮(18，20)的固定轴(144)之间的距离(B)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆(10)，其特征在于，所述后悬架单元(28)为刚性车桥(124)类型，而所述前悬架单元(26)具有“麦弗逊”类型的独立轮配置。
8.根据权利要求7所述的车辆(10)，其特征在于，所述后悬架单元(28)设有相对于所述车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)横向布置在所述后悬架单元(28)的车桥(124)的后端部处的片簧形挠性元件(122)，所述片簧形挠性元件(122)能够竖直地引导并且横向地约束所述车桥(124)相对于所述车架(12)的相应的回弹和侧倾运动。
9.根据权利要求8所述的车辆(10)，其特征在于，所述片簧形挠性元件(122)在其相对的端部处设有两个圆柱形空腔(126)，这两个圆柱形空腔适于容纳相应的用于通过销(130)连接在所述片簧形挠性元件(122)和所述车桥(124)之间的弹性衬套(128)，第三弹性衬套(132)被约束在所述片簧形挠性元件(122)的中央，将所述片簧形挠性元件(122)的中心线借助托架(136)约束在所述车架(12)上，并防止所述车架(12)沿所述片簧形挠性元件(122)的横向方向移动。
10.根据权利要求9所述的车辆(10)，其特征在于，所述第三弹性衬套(132)的假想弹性中心(E)被定位在所述后轮(18，20)的固定轴(144)后面，并且被布置在比前弹性衬套(138)的假想弹性中心(F)的竖直高度(H2)大的竖直高度(H1)处，所述前弹性衬套借助托架(140)将所述车桥(124)固定在所述车架(12)上，所述前弹性衬套(138)的销和所述第三弹性衬套(132)的销形成了仅有的两个固定点，这两个固定点用来将所述后悬架单元(28)固定至所述车架(12)，从而减少组装所述车辆(10)的时间和成本。
11.根据权利要求10所述的车辆(10)，其特征在于，参照车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)在横向方向(Q)上测得的、由用于连接在所述片簧形挠性元件(122)和所述车桥(124)之间的所述两个弹性衬套(128)与所述第三弹性衬套(132)构成的组件的弹性等于所述车桥(124)的所述前弹性衬套(138)的横向弹性的一半。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆(10)，其特征在于，所述车辆包括至少一个进入所述车辆(10)的车门(34)，该车门设有用于与所述车架(12)连接并用于“集电弓状”打开/关闭的机构，该用于与所述车架(12)连接并用于“集电弓状”打开/关闭的机构包括支撑臂(100)和引导臂(102)，所述支撑臂设有至所述车架(12)的第一端部接合部(104)和至所述车门(34)的第二端部接合部(106)，所述引导臂也设有至所述车架(12)的第一端部接合部(108)和至所述车门(34)的第二端部接合部(110)。
13.根据权利要求12所述的车辆(10)，其特征在于，所述引导臂(102)的横截面面积小于所述支撑臂(100)的横截面面积，因此所述支撑臂(100)适于支撑所述车门(34)的重量，而所述引导臂(102)仅用来单一地限定所述车门(34)的轨迹。
14.根据权利要求12所述的车辆(10)，其特征在于，所述车架(12)在各车门隔板和所述车辆(10)的地板之间的相交处设有朝所述车辆(10)的中心线轴线(Z-Z)向内弯折的管状元件(118)，这个弯折的管状元件(118)形成减小了所述车辆(10)的所述驾驶员座椅(44)和所述车门隔板之间的横向距离的“释放部”，由于所述弯折的管状元件(118)的存在，在各所述车门(34)的下部(120)中获得所述车辆(10)的地板的余留部分，从而在所述车门(34)关闭时恢复所述车辆(10)的整个地板的连续性。
15.根据前述权利要求1-3中任一项所述的车辆(10)，其特征在于，所述车辆(10)的地板或甲板由槽形结构元件(42)构成，该槽形结构元件与所述车架(12)结合成一体，并且用作支撑所述驾驶员座椅(44)和所述乘客座椅(44’)的支撑元件，所述槽形结构元件(42)被构造成确保用于所述车辆(10)的内部的人的必要功能性和人体工学特征，还确保对所述车辆(10)可能受到的任何可能的冲击或外部撞击的适当的安全措施。
16.根据权利要求15所述的车辆(10)，其特征在于，所述槽形结构元件(42)包括与之结合成一体的用于所述前转向轮(14，16)的前轮罩(46，48)以及用于所述后轮(18，20)的后轮罩(50，52)，在所述槽形结构元件(42)下方还形成有空腔，该空腔适于容纳所述发动机单元(22)、所述变速器单元以及可能的用于所述车辆(10)的行李箱。
17.根据权利要求16所述的车辆(10)，其特征在于，所述槽形结构元件(42)在中央设有凸起平台(54)，该凸起平台形成用于支撑所述驾驶员座椅(44)的基部，在所述槽形结构元件(42)的后边缘上，在所述后轮罩(50，52)上方，还分别有另外两个凸起平台(56，58)，这两个凸起平台形成用于支撑所述乘客座椅(44’)的基部。
18.根据权利要求17所述的车辆(10)，其特征在于，所述车架(12)设有一个或多个管状元件(60)，该管状元件以形状配合的方式插入到设在形成用于支撑所述驾驶员座椅(44)的基部的凸起平台(54)中的空腔之中和下方，从而确保所述槽形结构元件(42)的所需的结构刚度。
19.根据权利要求17或18所述的车辆(10)，其特征在于，所述车架(12)设有两个管状部分(62，64)，这两个管状部分以形状配合的方式布置在形成用于支撑所述乘客座椅(44’)的基部的两个凸起平台(56，58)下方，所述两个管状部分(62，64)也形成用于支撑所述两个凸起平台(56，58)的基部。
20.根据权利要求17所述的车辆(10)，其特征在于，适于容纳发动机单元(22)的所述空腔设置在形成用于支撑乘客座椅(44’)的基部的两个凸起平台(56，58)之间，所述发动机单元(22)相对于所述车辆(10)纵向地放置在所述空腔中。
21.根据权利要求17所述的车辆(10)，其特征在于，设在形成用于支撑所述驾驶员座椅(44)的基部的凸起平台(54)中的所述空腔中能够放置有电池和用于控制所述发动机单元(22)的系统，因此设在形成用于支撑所述驾驶员座椅(44)的基部的所述凸起平台(54)设有用于对所述发动机单元(22)执行维护的一个或多个检修口。
22.根据权利要求15所述的车辆(10)，其特征在于，所述槽形结构元件(42)由玻璃纤维制成。
23.根据权利要求1所述的车辆(10)，其特征在于，所述发动机单元(22)能够为内燃机、电动机、或内燃机和电动机彼此可操作地连接的混合式发动机类型。
24.根据权利要求1所述的车辆(10)，其特征在于，所述变速器单元为设有差速减速齿轮变换器单元的自动无极变速器单元(CVT)。
25.根据权利要求1所述的车辆(10)，其特征在于，所述车架(12)被构造成由闭合式或敞开式车身适当地覆盖，所述车身设有可打开的后车门(30)；用来覆盖所述发动机单元(22)的后面板(32)；用于进入所述车辆(10)的两个车门(34)，在所述车辆(10)的每侧上各一个；以及车顶(40)，该车顶为部分或完全地固定的类型，或部分或完全地敞开的类型。
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