CN1105045C - 符合交通和城市停车法规可比拟自行车的带客仓四轮汽车 - Google Patents

Abstract

为符合法规而能与自行车比拟的汽车具有下列主要特征：它不会造成化学污染或噪声污染，因为它是用以蓄电池作为动力的电动机(4)或等价系统来驱动的；它在路上只需与自行车差不多大小的空间，因为两名乘员坐成一行，其中一名部分地坐在另一名的两腿之间；在步行区，只要司机一下车，该车便可轻易地用人力移动甚至上坡，因为允许使该车以步行速度前进的控制器(28，30)设在方向盘上并可从车外伸手够到。

Description

符合交通和城市停车法规可比拟自行车的带客仓四轮汽车

随着生活水平的提高，在城市中汽车交通日益发达，驾驶，特别是停车成为一个严重的问题，很多人现在采用两种甚至三种运输工具来到达他们要去的地方(对于远距离，驱车去城市时，先停车在市外边缘，然后换乘市内公共交通，最后如果需要，还得用双足来完成路程)。唯一可被各地的当局普遍接受并主动提倡，使你能挨户访问的车辆是自行车。自行车所以能普及，在于它有三个具体的优越性：首先，没有化学污染和噪声污染；其次，在路上占地极少，从前到后约为两米，而从左到右，只是一个人的宽度加上两侧的空间，这个空间是所有两轮车为了动态稳定必需具有的；最后，在步行区，自行车能轻易地被推着走。

而本发明的汽车(轿车或箱式货车)内在地具有上述自行车的所有三个特性。

本发明的汽车基本上具有传统的结构，即具有四个车轮和一个客仓(乘座室)及下列综合特征：

它不会造成化学污染或噪声污染，因为它是用电动机或蓄电池作为动力的电动机或等价系统如超级电容器或电驱动超级飞轮来驱动的；

它在路上只需与自行车差不多大小的空间，因为在轿车款式中，两位乘员一前一后地坐成一行，而且一位乘员部分地坐在另一位乘员的两腿之间如同坐在两轮车上那样，而在箱式货车款式中，该车的尺寸也可缩减到相同的程度；最后，在步行区，只要司机一下车，该车便可轻易地被人力移动甚至上坡，因为允许使该车以步行速度前进的控制器设在方向盘上并可从车外伸手够到。

电动机最好装在每一个驱动轮中，可为同步式，装有带永久磁铁的转子，还装有一个编码器能测出所说永久磁铁相对于带绕组的定子的角度位置，编码器的数据被送往电动机的电子控制单元处理。

可重新充电的蓄电池最好设在车辆的座位下面的地板上。

为了不使该车受到所有以蓄电池为动力的车辆遇的行驶范围有限的限制，可在车上添设一个任选的动力单元，如内燃机、涡轮机或燃料电池，它们所使用的液体燃料是已有出售的或可从现有的加油站购得的。这个方案被称为混合型实施例，与单独用电的方案对立。

其他具体特征在阅读下文后当可了然，这些特征在与本说明书成为一个整体部分的权利要求书中将被说明。

下面的说明和附图示出本发明的非限定性的实例，从中可以得到对本发明的更好的了解。在附图中：

图1为所说汽车的一个概略的侧视图；

图2为其剖面图，大致从图1中的II-II平面剖开；

图3为与图2相似的概略平面图，图中示出在用步行速度移动时的情况；

图4为沿驱动轮的径向平面的剖面图。

图5示出设在方向盘上的前进和停止控制按钮的位置；

图6和7分别示出图2中沿VI-VI线切开的放大的剖面图，即车门的局部剖面图，和图6中沿VII-VII线切开的剖面图。

以高度概略的方式用标号1来指示客仓的壳体，该壳体具有极小的尺寸，实际可达到：最大长度A约为220cm；长度B约为180cm，即当车辆垂直于路缘停沟而前轮抵靠路缘时车辆所占的长度；车辆宽度C约为100cm或更小；车辆高度D约为140/150cm.客仓能容纳两个座位S1和S2供两个人坐成一行，基本上就象摩托车或同等车辆上坐着两名乘员那样；前座S1能够倒下，以便坐在后座S2的人容易进入。客仓壳体还配有适当的缓冲器，缓冲器可用能量吸收式或其他已知而等效的型式。标号3指两扇侧门，该门相当宽，以便容易进入到上述两个排成一行的座位上。标号5和7分别指前轮和后轮。最好前轮既是被驱动轮又是被转向轮。它们将是一种特别的型式，如图4中的例子所示，其中标号9指轮毂，其上设有车轮12的轴承10，车轮的型式最好使它能接纳一个外胎面较宽的轮胎。车轮12和轮毂帽12A这样设计，以便在其内构成一个电动机，该电动机有与车轮制成一体的永久磁铁14和用于定子激励的绕组16，定子装在轮毂9上。电动机因此是同步式的，永久磁铁的转子与车轮制成一体而定子则装在车轮的内侧。

有一编码器18被设计用来测定车轮及其永久磁铁14相对于装有绕组16的内部定子的角度位置。编码器的数据被合适地送到一个电子单元内进行处理，以便确定将哪一种指令特别是关于绕组16激励水平的指令发给电动机，使它开始转动。两个在前面的转向并被驱动的车轮5如上所述各装有一台电动机，因此可不再需要任何机械传动，特别是为了保证转向车轮的取向而需要采用的车轮和接头的差动齿轮装置。

另外，还可能替代地或增添地使后轮也用电动机驱动。在经济型中，一个单个车轮，即后轮中的一个车轮可以是动力驱动的。

被驱动轮5的两台电动机可用设在车辆地板上而在两个排成一行的座位S1和S2下面的蓄电池20提供动力(见图2的平面图和图1的侧视图)。车辆在弯道上行驶时蓄电池的位置使它能有效地提供车辆的稳定性。标号22指一位在蓄电池后面的电子电动机控制单元，在其顶部存储着备用车轮24。

标号26指方向盘，它被方便地设置使在一对纵行座位中前座位上的乘员能够容易地够到。随同方向盘，还有适用的仪表设在一块仪表板上，该板采用相当基本的型式。方向盘26的定位使它特别容易被接近，甚至从车辆外面通过每扇门3上的窗3A也可触到。这种布置使得司机(图3中标号U所指)一旦下车时也能在车外容易地够到方向盘26，以便导引车辆使车辆跟着它走。在方向盘26上设有一系列控制装置(见图5)，其中除了所谓喇叭28以外，还有两个按钮可用来使车辆前进或停止，它们还可用司机座位上的按钮43来启动，只要司机一旦从座位上起立以便走到车外便可起作用。

车辆在车身的每一侧各设有一扇门或者在任何情况下都各设有一扇窗3A，有用的做法是将控制装置例如控制按钮28和30分设在方向盘26的两侧如图5所示，使当司机U一旦下车时不管他是在车辆的右手侧或左手侧都可轻易地够到按钮。电子处理单元22和电动机可被这样制成，使车辆能以减慢的可与一个人的行走速度比拟的速度前进，并设有切换开关使车辆能从这个减慢速度切换到完全停止，每一次下车的司机(图3中标号U所指)按下按钮时便发生一次切换。

这样车辆就能用人工不费力地使它移动甚至上坡，而可不会发生任何操纵问题，这是因为，用来操纵和移动车辆的装置都可由下车的司机从外面通过侧窗轻易地够到。这样，该车辆就能以很象自行车被推动的方式而被操纵；在另一方面，还可以不象两轮车那样，在推动时需要使它平衡。因此，不管是在通过步行区行走或者是在停车时，如果需要加以操纵，都可容易地使车辆移动。

就停车而言，有利的做法(见图1)是使客仓的前部IX略为抬高，使车辆能与路上的交通流垂直地停泊，其前轮5可抵靠在路缘M上，所有四个轮子都搁置在路面S上。上面提到的长度B使车辆可以垂直于路边停泊，从而在即使是通常可获得的普通停车位中可有更多的停车空间，这个停车位的界线通常是根据公路交通规定为平行于人行道M的传统车辆的停泊而制订的。

能量的供应和存储可单独由蓄电池20来确保，而在车辆停泊时再将蓄电池充电，这样车辆的行驶范围便将与装在地板上的蓄电池的能量存储容量成正比。车辆上还可配装一个任选的辅助发电机单元34，其形式可为用一台内燃机或涡轮机连接到一台交流发电机上；其形式或者可为燃料电池，它用从平常加油站上经常能买到或容易取得供应的那种液体燃料作为能源。与只采用蓄电池的型式相比，这种解决方案通常被称为混合型，其巨大优点在于可以毋需为蓄电池重新充电便可周游全城，而所需的液体燃料在任何一个平常的加油站都可买到。然后随着车辆驶出城外该蓄电池在正常状态下可完全或部分重新充电。

采用液体燃料发电的任选的辅助单元34可设在车头的下面。这种混合电动型不受只用蓄电池型的行驶范围的限制。

如上所述，侧窗3A(通常在门3内)通常较宽，以便当司机下车而万一有需要时能够通过车窗34将手伸到方向盘上。为了能够有一个宽阔的窗而并不干扰其他的车辆构件，可设一由柔性透明片36构成的封闭元件，该透明片通常用合成树脂制成，可卷绕在一个设在窗户3A下面能弹性回弹的滚筒38上并可从其上松开。为了封闭窗口可用一个手柄40使透明片36升起，一直到抵达一个上部的锁定装置42为止。有利的做法是，透明片36可沿窗户边上的导引条3B被导引，使透明片一旦展开时便可将窗口封闭。透明片36被制成弧形，以便形成一个足够强硬的表面，该表面被窗户3A的倾斜的前边增强，该前边并作为透明片36的导引件。

用来控制电动机的电子单元22还具有一个装置，用来使蓄电池重新充电，电力是通过一个平常的电插座，例如通过家用的总线来供应的。

前悬挂可以用传统的MacPherson支撑悬挂。后悬挂可以采用这样一种型式，其中车辆被移动臂夹持着，并设有一个弹簧系统和震动吸收器。

基本上，该车辆的型式为一具有四个车辆的微型汽车，其所占表面积在平面图上小于正常汽车的三分之一，其长度短到使它甚至可与路边成直角地停泊而不是只能与路边平行。除了这些尺寸上的特征外，乘员的舒适性良好，因为所载乘员数被限制为两人(或一个成人和两个小孩)，并且因为这两名乘客坐成一行，从侧面看时其中一人部分坐在另一人两腿之间，这种坐法与小型摩托车差不多，但本车的结构却是一个封闭的车辆。座位较宽，其型式为通常在汽车中所用的那一种并能配上头枕。

另外，在一修改的实施例中，后座被撤掉并用一个隔间替代，以便用来运送货物(箱式货车)。

从上述说明可见，就在市区内行驶和找寻停车空间而言，本发明的汽车(轿车式或货车式)具有下列三个自行车的典型特征没有化学污染和噪声污染；在路上占地面积甚少，特别是从前面看，只需一个人的宽度加上一般两轮车为了动态稳定性在两侧都需要的空间；并且在司机下车时，也可容易地用手使该车在步行区内走动，甚至上坡。

为了在司机下车时移动该车，在上可设有控制装置，将车子设定在一个相当于步行速度的预定而恒定的行驶速度上(在此之前或之后分别设有加速和减速的阶段)。车辆要停止时，可启动一个合适的制动机构，由同步的直流电动机按预定的时间段提供制动作用，在此以后，手动制动器自动接上，电动机被关断。

就平衡的要求而言，可以象通常那样选择轮胎的型式和形状。为了防止这种特别窄的车辆在沿弯道行驶时发生翻车的危险，轮胎在干燥路面上的动摩擦系数不宜超过0.8，在特殊情况下也不宜超过0.9。实际上，可以采用那些专为电动车辆设计的具有低滚动摩擦系数的轮胎。

汽车也可制成顶部敞开式，它在相应于车辆屋顶的区域内至少应设有一根横摇稳定杆(翻车保护杆)，以便在万一发生包括翻车在内的事故时能确保所需的人员安全。

上面已经说过，当将车辆停泊在路边时，该车可垂直于道路而停泊，不会伸出到道路上通常漆有的停车线之外；所以能这样做是因为车辆的鼻部可在一定程度上悬伸在人行道上。

车辆的下后部可略为倒圆，车辆的底部可被一层具有低摩擦系数的塑料(如所谓特氟隆Teflon)，以便在特殊情况下，车辆可从对路面来说是比较高的人行道上滑下而不使车体损伤。

应该知道图中所示只是本发明用来说明的一个实例，其形式和布置是可以改变的，而没有离开本发明作为依据的构思的范围之外。

在所附权利要求中出现的标号只是为便于结合说明和附图来阅读权利要求，并不能用来限制权利要求所提出的保护范围。

Claims (11)

1.一种具有客仓(1)的四轮汽车，为了符合交通和城市停车的法规，它设计成可与自行车比拟，它在路上占用的面积与自行车相仿，它包括：

至少一个座位(S1)，和一个位于该座位后面的供另一个座位(S2)或供一个运输货物的货仓用的空间；

至少一个结合有电动机-车轮单元的驱动轮，该电动机-车轮单元由一个蓄能装置(20)提供动力；和

一个方向盘(26)，该方向盘带有用来启动所述电动机的启动装置(30)；

其特征为：

所述启动装置(30)在司机下车时可由司机从车外够到并手动操纵；

所述启动装置(30)可使汽车以大致相当于步行速度的减慢速度前进；

所述汽车具有传感装置(43)，它能测出司机是否坐在所述座位(S1)上，如果司机不在该座位(S1)上，则开启所述启动装置(30)。

2.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，它具有两个驱动车轮。

3.按照权利要求2所述的汽车，其特征为，所说驱动车轮为前转向轮(5)。

4.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，它具有一个后驱动车轮(7)。

5.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，它有四个驱动车轮(5、7)。

6.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，汽车的每一侧各设有一扇大窗(3A)，以便当司机下车时使其能从外边通过窗户够到方向盘(26)和所说启动装置(30)。

7.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，它具有设在所说座位(S1)下车辆地板上的可重新充电的蓄电池(20)。

8.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，车辆的前部高于人行道，并且汽车车体的长度是这样的，当汽车垂直于人行道而停泊时，从路缘伸到路面内的最大伸出长度小于约2米，这2米是通常允许在街上停车的界限。

9.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，它具有一辅助发电单元(34)，其形式为一个连接到一个交流发电机的内燃机或者其形式为燃料电池。

10.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，它具有两个沿着车辆长度布置的一前一后的座位(S1、S2)，两个座位间的距离这样设计，使当两名乘员被接纳在汽车内时一人部分地坐在另一人的两腿之间。

11.按照权利要求1所述的汽车，其特征为，它具有一个单一的座位(S1)并在其背后设有一个行李箱。

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