CN1222428C - 以配重稳定的超窄汽车 - Google Patents

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Abstract

一种超窄汽车，其包括一带有封闭驾驶室的车身，一对在该驾驶室内部的前后排列的座椅，四个位于车身的角落的车轮，驱动至少一些车轮的推进系统，以及为稳定性而置于车身内的配重。驾驶室最好是足够窄以使两辆这样的汽车能够在一条车道上并排行驶。配重是足够重并且置于足够低的位置，以提供一低的重心和优选为50度或更大的高的倾翻界限。推进系统最好包括一由氢燃料电池或电池组供给动力的电动马达。配重最好包括一氢化金属的容器(包含为燃料电池供给动力的氢)或电池组。配重可以包括自重，以当氢化物或电池组不够重时或者当马达不是一电动马达时提供一所需的倾翻界限。

Description

以配重稳定的超窄汽车
                           技术领域
本发明总体上涉及超窄公路车辆。
                           背景技术
一常规的汽车或者四轮车辆具有一排或多排座椅，使每一排中有至少两个人，并且其宽度一般为约6英尺(1.83米)。一常规的两轮摩托车可使一到两个人以一前和一后或前后排列落座的方式坐下，并且其宽度一般为约3英尺(0.92米)。具有两到三个车轮的车辆归为摩托车类，而具有四个车轮的车辆归为汽车类。在美国，道路的每条车道宽度为约12英尺(3.66米)以容纳一辆汽车，或者最多容纳两辆摩托车以该两辆摩托车之间足够的间隔并排行驶。当交通阻塞时，摩托车是足够窄的以在邻近的车道中在汽车之间行驶，并且可以垂直于路边停在它们之间。汽车更为常见的用于仅载运单独一人，尤其是用于往返。与摩托车相比，考虑到汽车要占用更大的空间、耗费更多的材料及燃料，汽车在运输人员方面效率很低。
尽管摩托车在繁忙的交通、停车和效用方法的优势，大多数人还是优选汽车，因为它们驾驶起来容易和安全得多，并且它们的封闭驾驶室提供了舒适性和足够的装载能力。因此，各处的快车道和市区街道被汽车所阻塞。随着市区的经济和污染的增长，加重了交通和停车问题。市政府试图通过迫使公众合用汽车和使用公共交通来减轻这些问题。然而，这些方法只取得有限的成功，因为人们不愿意放弃他们享受他们的私人汽车的自由和便利。仅剩的解决方案就是扩展道路，但是这种解决方案极其昂贵，并且由于缺乏可用空间其通常是不可能的。
窄体的封闭车辆已经计划用于通过以前后排列落座的方式载运一人或多人来提高运输效率。这样的车辆具有三个或更多车轮以在停止时使它们保持笔直。尽管一常规的汽车是足够宽的以在转向时固有地稳定，但一真正窄的车辆太窄而不能避免在转向时倒向其侧面，除非它由一稳定装置来稳定。授予Jephcott的美国专利4,484,648和授予Tidwell的4,283,074公开了通过移动悬架或乘客驾驶室来各自布置朝向一转弯的内侧倾斜或转动的车辆。实际上，倾斜需要的量取决于转向的速度和半径，并且车身必须处在精确的电子和液压控制之下。这样的倾斜系统是复杂和昂贵的。而且，当一电子故障或机械故障发生在倾斜系统之中，车辆将失去控制。
授予Pivar的美国专利4,313,517公开了一个三个轮的宽体车辆，其具有用于两人的并排或并肩的座椅。它具有一由置于电池组的顶部上的轻量驾驶室所提供的低的重心。然而，所公开的小电池组几乎不能提供足够的稳定性。并肩的座椅使其大约与一常规的汽车一样宽，所以两辆这样的汽车不能在同一条车道上并排配合。轻量驾驶室提供非常小的碰撞保护和天气防护。而且，它具有仅为20英里/小时(33千米/小时)的最高速度，所以它不能作为在商业上对常规汽车的适用的替代品，即使其动力系被修改使其能有更高的最高速度，它的三个车轮也不能以更高的速度提供足够的转向稳定性。
所有现有技术的车辆具有宽度过大，转向稳定性不足，或安全性和舒适性缺乏的缺点，所以它们中没有一个在商业上是适用的。提供一商业上可适用的特征组合明显是困难的。在任何现有技术中没有教导以用于一高的倾翻界限的重要性，该倾翻界限是最大允许斜倾或倾斜，在该最大允许斜倾或倾斜处车辆仍能在其车轮上自我校正。在没有一适当高的倾翻界限的情况下，窄的车辆将在转向时倒向其侧面。
                           发明内容
因此，本发明超窄汽车的目的是：
与一般的摩托车一样窄，用以在繁忙的交通和易于停车方面改进机动性；
尽管其宽度超窄并且车身倾斜不足，但与常规的宽体汽车一样稳定；
是足够快的以用于快车道行驶；
将其乘员封闭在一舒适和安全的驾驶室中；
为习惯于常规汽车的司机提供熟悉的操纵性；
比一常规汽车更便宜地制造和操作；以及
实用并因而在商业上对常规汽车是适用的替代品。
本发明的其它目的将从附图和随后的说明书的描述中变得更清楚。
一种超窄汽车包括一具有封闭驾驶室的车身，一对在该驾驶室内部的前后排列的座椅，四个位于车身的角落的车轮，一驱动至少一些车轮的推进系统，以及为稳定性而置于车身内的配重。驾驶室最好是足够的窄，以使两辆这样的汽车能够在一条车道上并排行驶。配重是足够重并且置于足够低的位置，以提供一低的重心和优选为约50度或更大的高的倾翻界限。推进系统最好包括一由氢燃料电池或电池组供给动力的电动马达。配重最好包括一氢化金属的容器(包含为燃料电池供给动力的氢)或电池组。配重可以包括自重，以当氢化物或电池组不够重时或者当马达不是一电动马达时提供一所需的倾翻界限。
                      附图说明
图1是本发明超窄汽车的侧视图；
图2是该超窄汽车的正视图；以及
图3是倾斜到其倾翻界限的该超窄汽车的正视图。附图参考标记
10车身            15推进系统
11驾驶室          16配重
12前座椅          L车长
13后座椅          W车宽
14车轮            CG重心
                       具体实施方式
图1-2：
图1和2中分别以侧视图和正视图示出该超窄汽车的一个优选实施例。它包括带有一封闭驾驶室11的用于提供舒适性和安全性的车身10。另一方面，示于经济性考虑车身10可以是敞开的。车身10优选地具有大约3英尺(0.92米)的宽度W，以在繁忙的交通和易于停车方面提供改进的机动性，尤其可使两个本发明汽车在一条车道上并排地行驶。它的小尺寸还使得其在制造和操作上比常规汽车显著的便宜。前和后座椅12和13分别前后排列地设于驾驶室11中。两个座椅在承载能力和长度之间优选地平衡。另一方面，可以设置更少或更多的座椅，只要它们能布置在一单列内以保持车身10的这种窄的宽度。车身10的长度可以根据所提供的椅的数目来变化。在这个实例中有两个前后排列的椅，车身10优选地具有大约7英尺(2.15米)的长度L。
四个车轮14通常置于车身10的四个角以在困难的转向中比三个车轮更加稳定，并且为习惯于常规的具有四个车轮的汽车的司机提供熟悉的操纵性。至少某些车轮14由推进系统15驱动，该推进系统15优选地是一由燃料电池提供动力的电动马达。另一方面，可以使用其它适宜的推进系统，例如由电池组提供动力的电动马达，由各种类型的燃料供给的内燃发动机等等。为了稳定性，配重16在车身10内置于前轮和后轮之间，并且优选地包括一用于给燃料电池加注燃料的氢化金属(metal hydride)的容器。如果氢化金属或电池组不够重或者如果推进系统15不是由电池组提供动力的，则配重16可以包括自重，例如铅锤。
作为一个实例，推进系统15可以是来自加利福尼亚州的ACPropulsion Company of San Dimas的200峰值马力和75连续马力的交流电动推进系统，并且配重16可以是重约950磅(432千克)的电池组。在全装备重量为约1600磅(727千克)的情况下，本超窄汽车估计每次充电可以实现大约100英里(161千米)的范围，大约130英里/小时(210千米/小时)的最高速度，以及在至少5秒内0-60英里/小时(0-97千米/小时)的加速性，这样的性能等同于良好的运动型汽车的性能。
图3：
为了安全性和市场接受能力，超窄汽车必须具有优异的稳定性。极其重要的是，配重16是足够重和足够低的提供一个足够低的重心CG，以使倾翻界限R从竖直方向起优选地为大约50°这就是说，本发明汽车总是将其在其车轮上自我校正，只要其倾斜小于倾翻界限。50°的倾翻界限在一示例的车辆中实现、该示例的车辆具有约950磅(432千克)的配重16，约1600磅(727千克)的全装备重量，和约3英尺(0.92米)的宽度。比较来说，一些常规运动用车辆具有低至约38°的倾翻界限。本发明超窄汽车的倾翻界限至少大约与常规的宽体汽车一样高。另一方面，如果需要，配重可以布置用于更高或更低的倾翻界限例如38-60度。
因而，本发明超窄汽车仅依靠四个车轮和配重用于稳定性。不像现有技术中的某些汽车，它不使用任何装置用以向转弯的内倾斜，替代地，它像常规的汽车一样向转弯的外侧倾斜。因此，它节约了成本，提高了可靠性，并且还为习惯于常规汽车的人提供了熟悉的操纵性。
因此，提供了一种超窄汽车。它与一般的摩托车一样窄，以改进在繁忙的交通和停车方面的机动性，并且使两辆这样的汽车在一条车道上并排行驶。除了其超窄的宽度和车身不易产生倾斜，它与常规的宽体汽车一样稳定。它与常规的运动型汽车一样快。它将其乘员封闭在一舒适和安全的驾驶室内。它为习惯于常规汽车的司机提供了熟悉的操纵性。它在制造和操作方面比常规的汽车便宜许多。因而，它是实用的并且在商业上对常规汽车是可适用的替代品。
虽然以上说明是具体的，但其不应认为是对本发明的范围的限制，而只是作为优选实施例的一个实例。在本发明的教导中可以有许多变型。因此，本发明的范围应该由所附的权利要求和它们的法律等同物确定，而不是由所给出的实例确定。

Claims (7)

1.一种超窄汽车，其包括：
一带有用于前后排列地乘坐的封闭驾驶室的车身，其具有限定四个角的一长度和一宽度，并且是矩形的；
在所述车身的所述前后排列地乘坐的驾驶室中的至少一个座椅；
所述车身为0.92米宽，以使两个所述超窄汽车在一条标准的12英尺宽的通车道上并排地行驶；
用于转向稳定性的各自位于所述车身的所述四角的四个车轮，所述四个车轮的两个为前轮，并且所述四个车轮的两个为后轮；以及
一具有预定重量的自重配重，所述配重在所述车身内置于低的位置，并位于所述前轮和所述后轮之间，所述配重足够重和低以提供在所述车身内足够低的重心，使得尽管所述汽车很窄，也可提供一离垂直方向至少38度的安全倾翻界限。
2.根据权利要求1所述的超窄汽车，其特征在于，所述自重配重包括一自重、一电池组和一马达的结合件。
3.根据权利要求1所述的超窄汽车，其特征在于，所述车身内的所述重心在仍使两个所述超窄汽车能在一条标准的12英尺宽的通车道上并排地行驶时，提供一离垂直方向60度的安全倾翻界限。
4.根据权利要求1所述的超窄汽车，其特征在于，所述安全倾翻界限为60度，和预定的配重重量为950磅，以及用于所述汽车的全装备重量为1600磅。
5.根据权利要求1所述的超窄汽车，其还包括一由电池组供给动力的电动马达。
6.根据权利要求1所述的超窄汽车，其还包括一由氢燃料电池供给动力的电动马达。
7.根据权利要求6所述的超窄汽车，其特征在于，所述配重是一氢化金属的容器，该容器包含用于为所述燃料电池供给动力的氢。
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