本发明涉及车辆的结构部件，并且更具体地涉及普通汽车和特别的较高舒适性车辆例如救护车、婴儿车和轮椅的悬架变体以及具有双体船浮体的悬架。可以在地面和水上车辆中使用的所提出的悬架被配置为根据道路的状况、海面粗糙度，车辆的速度和正在执行的操纵来实现自动离地间隙和车身倾斜调节。
根据本发明的悬架当被用在双体船结构中时，与现有技术的双体船相比，能够显著减小波浪上的摇摆振幅，并且因此增加倾覆翻倒的阻力且获得更大的运动速度。
背景技术：
afw是口号：“永远在四个车轮上”的缩写。
间隙或离地间隙是指从地面到陆地车辆中心部分最低点的距离。在一定的道路速度和道路条件下，机动车辆可驾驶性取决于间隙值。
车辆的悬架或弹簧系统是在车身和道路之间起连接作用的部件、组件和机构的组合。
在本申请中，运动部分是地面车辆的车轮或船只即双体船的浮体。
就许多基本特征而言，本发明的变体的最接近的类似物是车辆悬架，其包括：框架；四个相同的臂，其旨在与对应的运动部分的轮毂连接；以及扭杆，其附接到框架穿过轴承组件并连接到对应的运动部分的臂上，其中至少两个扭杆在1-5°的负载下可以以一定扭转角度自由旋转并且分别形成前后轴，扭杆平行地安装，并且它们的中心在运动学上连接到连接杆，该连接杆以允许扭杆的同步轴向旋转的方式安装，一个轴的臂附接到相应的扭杆的端部并且平行地安装，而悬架的每一侧即右侧或左侧的臂则朝相反的方向定向[实用新型专利第92122号，乌克兰，ipc(2014.01)b60g99/00；b60g21/00；2014年7月25日公布，bul.#14]。
这种设计通过保持与所有车轮的道路的恒定牵引力系数来确保所有四个车轮上的车辆重量的连续均匀分布，在相邻路段的高度差较小的情况下(至多15-20厘米)，这种连续均匀分布不依赖于道路的曲率，并且它还使得在运动期间车身在转弯方向上倾斜，从而降低了车辆打滑的可能性。
然而，所描述的悬架在运动期间不提供所需的平滑性和稳定性，因为它不能根据道路情况和车辆的速度改变间隙。该陈述基于这样的事实：悬架臂的长度是有限的并且取决于轴距。另外，一个轴轮的运动轨迹的差异可能导致在高扭矩值时车身位置的不稳定。另外，在所述悬架设计中，车轮和变速器的连接是复杂的。
技术实现要素：
因此，本发明的变体基于为地面车辆或双体船提供这种悬架的目的，这种悬架将在高速公路、普通道路和越野条件下为地面车辆以及也为在海上漂浮的双体船提供增加的运动稳定性和平滑性。
在悬架的第一变体中，达到了目标，因为取决于道路状况、运动速度，可以自动调节地面车辆的间隙，而对水面上方双体船桥梁的高度调节取决于1-4点内的海面粗糙度，且无需相应地改变地面车辆或双体船浮体基部的轴距，以及无需通过在对应的运动部分的与轮毂连接的臂的相互位置中产生同步变化条件来改变车辆的宽度，可以将所述臂的全长维持在车辆尺寸内。
在悬架的第二变体中，目标通过创建自动调节间隙和车身倾斜的条件来实现，这取决于道路条件、海面粗糙度、车辆速度以及使用较长车轮臂进行的操纵而不改变车辆的轴距长度以及根据悬架的目的选择所述臂的最佳相互定向的可能性。
类似于现有技术的车辆悬架，根据本发明的第一变体的车辆悬架包括框架、旨在与对应的运动部分的轮毂连接的四个相同的臂、以及通过轴承组件附接到框架并且连接到对应的运动部分的臂的扭杆，其中至少两个扭杆在1-5°的负载下可以以一定的扭转角度自由旋转并且分别形成前轴和后轴，扭杆平行地安装并且它们的中心在运动学上连接到连接杆，该连接杆安装成使得允许扭杆同步轴向旋转，一个轴的臂附接到相应的扭杆的端部并且平行地安装，而悬架的每一侧即右侧或左侧的臂沿相反的方向定向，其中根据本发明的悬架包括：至少四个扭杆，其成对地安置在水平面中；；以及还有主要的和附加的活动连接臂和线性致动器，这些臂和线性致动器安装成允许其长度的同步变化，同时每个扭杆的中心经由附加连接臂连接到连接件，该附加连接臂可以在扭杆上自由旋转，所有附加连接臂平行，相同地定向并且通过适当的杆相互连接，并且一个轴的对应的运动部分的臂附接到平行地安装并且朝向彼此相反地定向的相应扭杆的端部。
根据第一变体的悬架的特征在于，连杆设置有用于改变其长度的机构。
类似于现有技术的车辆悬架，根据本发明的第二变体的车辆悬架包括水平设置的框架、转向机构、四个相同的车轮臂，每个车轮臂旨在一端连接到相应车轮的轮毂并且在另一端通过附接到框架的轴承组件连接到安装成可能自由旋转的联接装置，并且联接装置分别形成前悬架轮轴和后悬架轮轴，两个轮轴的联接装置的轴线平行地安装，并且一个轮轴的车轮的臂平行地安装，其中根据本发明，悬架的每个联接装置以弹性联轴节或橡胶股扭杆的形式形成，每个悬架轮轴都设置有用于改变旋转方向的机构，该机构经由适当的联接装置连接到车轮臂上，所述机构的壳体连接到车辆的框架，并且轮轴通过纵向联动杆互连，车轮臂通过经橡胶处理过的轴承组件附接到框架并且被放置在水平面中，其中前左右臂在运动方向上向前定向，后左右臂向后定向，或反之亦然，前左右臂相对于运动方向向后定向，并且后左右臂向前定向，在运动方向上，或者前左右臂和后左右后臂向后定向并且安装成允许将一个轮轴的左右轮放置在一条轴线上，联动臂以在所述联动臂和相应车轮臂之间成90°±30°的角度安装在车轮臂的每个轴上，联动臂是平行的并且相同地定向-向上或向下-这取决于是悬架的预期目的，并且通过纵向杆互连以便车轮臂的轴的同步旋转。
根据第二变体的悬架的特征在于，用于改变旋转方向的机构的壳体刚性地附接到车辆框架。
根据第二变体的悬架的另一特征在于，用于改变旋转方向的机构的壳体以允许其在轮轴轴线上旋转的方式附接到框架，以改变车辆悬架间隙。
此外，根据第二变体的悬架的特征在于，其设置有控制系统，该控制系统被设计成改变连接联动臂的纵向杆的长度，并且包含车载计算机以及框架的加速和倾斜传感器，其中所述传感器的输出端连接到计算机的相应输入端，而车载计算机输出端连接到线性致动器移动器，该线性致动器移动器连接纵向杆的自由端。
本发明的悬架的两个变体都是多臂悬架，其被设计成确保在车辆运动期间在所有四个运动部分之间车辆重量的均匀分配，同时维持所有运动部分的恒定牵引系数，其中所述系数不取决于道路曲率或海面粗糙度，并且与悬架原型相反，悬架具有可调间隙。在沿着斜坡行驶、转弯以及在乘客离开时时，悬架可以使车身倾斜。
与悬架的第一变体不同，第二变体具有更长的车轮臂，且不改变轴距的长度。悬架为一个轴的车轮提供了相同旋转轨迹的可重复性。此外，悬架的第二变体为车轮臂的相互定向提供了三个选项，允许根据悬架的预期目的来选择和应用它们的最佳位置，这使得能够增加车辆在越野条件下的越野能力。
在悬架的第一变体中，为了间隙调节，在每个扭杆上安装附加活动连接臂和线性驱动器。连杆附接到活动臂上。同时，固定的(相对于扭杆)连接臂固定到扭杆并且与车轮臂形成50°±10°的角度。线性致动器安装在活动臂和固定臂之间，可以通过旋转相应的扭矩来改变活动臂和固定臂的相互位置，并且线性致动器的长度的同步且相同变化自动增加或减小悬架的间隙。
本发明的车辆悬架能够通过传统的转向机构来补充。
为了增强的目的，可以根据平行四边形原理通过用附加臂补充悬架来设计悬架。
除上述之外，应该注意的是，在现有技术的地面车辆悬架中，臂长的总和可以不超过车辆宽度的70％，这是由于变速器的存在和车轮的宽度。对于现代车辆的比例(长宽比)，根据本发明的悬架变体允许使用总长度等于车辆宽度的110-130％的车轮臂，这使得能够增加间隙调节的范围。
在悬架的第二变体中，一个轴的车轮的臂具有机械连接部。每个臂与齿轮机构对准，以经由弹性联轴节或橡胶股扭转来改变旋转方向，这使得一个车轮臂向上运动，而另一个车轮臂向下运动。为了改变间隙，用于改变旋转方向的每个齿轮机构的壳体与另外的联动臂和线性致动器对准。线性致动器安装在附加臂与框架之间，这使得可以使齿轮机构的壳体旋转以改变旋转方向。线性致动器长度的同步和相同变化会增加或减少悬架间隙。同时，纵向杆长度按比例同步变化，保证了悬挂状态的稳定性。
因此，本发明的悬架的两个变体允许车身在沿着斜坡行驶时、在转弯时以及在乘客离开时倾斜，但是悬架的第二变体与第一变体相比另外为越野运动提供了增加的平滑度。但是，悬架的第一变体的成本要低于第二变体的成本。
在本申请准备过程中进行的专利信息调查时，作者尚未发现具有上述一组基本特征的任何车辆悬架，这证明所要求保护的技术方案符合“新颖性”可专利性标准。
作为实施本发明第一变体的结果而获得的技术结果是，可以根据道路状况、运动速度自动调节地面车辆的间隙，并且可以根据1-4点内的海面粗糙度来调节水面上方双体船桥梁的高度，且相应地不改变地面车辆或双体船浮体基部的轴距和车辆的宽度，通过为对应的运动部分的连接有轮毂的臂的相互位置创建同步变化条件，可以将所述臂的全长维持在车辆尺寸内。
作为实施本发明第二变体的结果而获得的技术结果是创建用于重复一个轴的车轮的相同旋转轨迹的条件的可能性以及车轮臂的相互定向的三个变体的可用性，这允许根据悬架的预期目的选择并且应用其最佳位置，从而与悬架的第一变体相比，确保更平稳的越野行驶。
在现有技术的已知技术解决方案中，作者未发现所表明的技术结果，因此所提出的悬架的变体可以被认为遵守“创造性”可专利性标准。
所提出的车辆悬架的变体由结构元件组成，其可以使用目前已知的技术方法、手段和材料来制造。它们可用于地面车辆、飞机底盘和双体船的概念部件(浮体)，即用于不同的经济部门，因此可以得出结论认为所提出的解决方案符合“工业适用性”专利性标准。
附图说明
附图进一步解释了本发明的实质，其中：
图1是悬架的第一变体的运动系统图。
图2和图3示出了通过改变连接杆的长度将车身倾斜到右侧或左侧的过程，该车身起到了悬架变体的第一变体的作用。
图4示出了线性致动器处于准备运行状态的悬架的第一变体，其中前轴和后轴的臂处于严格水平的位置。
图5、图12示出了具有较长车轮臂的悬架的第一变体，用于增加间隙以使车辆能够克服障碍物。
图6是悬架的第一变体的总体视图。
图7、图8示出了悬架的第一变体的各个元件。
图9、图10、图11示出了处于不同间隙值的悬架的第一变体的附加连接臂的位置。
图12、图13、图14示出了在不同间隙值且具有增加的车轮臂大小的情况下悬架的第一变体的附加连接臂的位置。
图15、图16示出了由具有不同尺寸的车轮臂的第一种悬架的车辆克服障碍物的过程。
图17示出了用于船舶即双体船的悬架的第一变体。
图18是悬架的第二变体的运动系统图。
图19、图21、图23示出了悬架的第二变体中的车轮臂的相互定向的变体。
图20、图22、图24是在车轮臂的不同相互定向的情况下根据第二变体的悬架的运动学方案。
图25示出了在车身倾斜的情况下悬架的第二变体的操作。
图26示出了在间隙调节的情况下悬架的第二变体的操作。
图27示出在克服复杂障碍期间悬架的第二变体的操作。
具体实施方式
车辆悬架的第一变体包括：框架1，其上附接有经橡胶处理过的轴承组件2；四个扭杆3，附接有四个臂4；四个主连接臂5；连杆6和7；以及四个车轮8。在悬架中，可以为每个车轮8安装减震器9。连接杆7配备有机构10用于改变其长度。为了间隙调节的目的，悬架设置有附加的可移动的连接臂11，它们以允许它们在扭杆3上自由旋转的方式安装，并且也设置有线性致动器12。设计四个相同的车轮臂4以连接到相应车轮8的轮毂上。扭杆3以允许其在1-5°的负载下以一定扭转角度自由旋转的方式安装，并且它们分别形成前轴和后轴。扭杆3成对地布置在水平面内。每个扭杆3的一端通过臂4连接到相应的轮8的轮毂上，另一端可以在框架1上的支架上自由旋转。每个扭杆3的中心经由可在扭杆3上自由旋转的主连接臂5连接到连杆7上。所有主连接臂5平行并且相同地定向。每个扭杆3都设置有附加的活动连接臂11，该活动连接臂11以允许在扭杆3上自由旋转的方式安装，并且具有线性致动器12。线性致动器12安装在活动连接臂和固定连接臂11之间，可以改变活动连接臂和固定连接臂之间的角度。一个轴的轮8的臂4连接到相应的扭杆3的端部，平行安装并且沿相反的方向朝向彼此定向。连接杆7设置有用于改变其长度的机构10，该机构连接到控制单元(车载计算机)(未示出)，或者可以设置有双侧弹簧减震器(未示出)。具有所提出的结构的悬架的车辆还包括控制系统，该控制系统包括：控制单元(车载计算机)；加速和倾斜传感器(未示出)，其连接到控制单元的相应输入端；以及致动器机构，其连接到控制单元的输出端的转向臂(未示出)。
当基于根据本发明的车辆悬架构造双体船时，安装四个浮体13而不是四个车轮8。
类似于悬架的第一变体，其第二变体包括水平设置的框架1，其上附接有经橡胶处理过的轴承组件2和四个相同的车轮臂4。根据本发明的悬架的第二变体的车轮臂4通过弹性联轴器14连接到用于改变联动臂16和17的旋转方向15的齿轮机构，用于改变间隙18的线性致动器，纵向杆19和轮8。橡胶股扭转可以代替弹性联轴器14用于将车轮臂4与用于改变旋转方向15的齿轮机构连接，因为它们的承载能力高于弹性联轴器的承载能力。纵向杆19配备有用于改变其长度的机构，即，线性致动器20。
悬架还设有传统的转向机构(未示出)，控制系统(未示出)，该控制系统旨在改变连接联动臂16和17的纵向杆19的长度，并且包括机载计算机和传感器以检测速度、转向位置、加速度和框架倾斜(未示出)。速度、转向位置、加速度和框架倾斜传感器的输出端连接到计算机的相应输入端，而车载计算机的输出端连接到线性致动器驱动器(未示出)，该线性致动器驱动器连接纵向杆19的自由端。车载计算机可以是具有适当软件的常用工业控制器。
车辆悬架的第一变体运转如下。
在组装阶段，为了正确操作悬架，取决于悬架的预期目的，所有连接臂都平行安装并且相等地向上或向下定向。另外，连接杆6的长度被设定为使得前轴和后轴的臂4占据水平位置(图4)。当一个轴的轮8越过障碍物时，扭杆3(图1、图7、图8)可以在臂4的运动期间自由旋转。由于经橡胶处理过的轴承组件2，一个轴的车轮8在障碍物上的滚动导致由连杆7连接的主连接臂5的位置的改变以及框架1的空间位置的改变，以及因此，由于重力作用，车辆悬架自行对准并且在作为四个支撑点的四个车轮8之间均匀分配其重量。在这种情况下，框架1取车轮8的四个点的平均平面的位置与道路接触(图15、图16)。
作者已经通过实验确定，如果轮8的安装高度的最大差异不超过臂4长度之和的0.7倍，则悬架的性能得以维持。由于扭杆3以小1-5°的扭转角度轴向扭转，悬架克服了小障碍物。
另外，该悬架允许在转弯方向上使车身倾斜以防止打滑。因此，通过改变连杆7的长度，可以使框架1随着车身向右或向左倾斜(图2、图3)，以确保当沿着斜坡移动、转弯、或者当乘客进入或离开车辆时与路面(地面)接触。该倾斜是通过改变长度10的机构来实现的。线性致动器12的长度的同步且相同的变化分别改变了臂4和11的相互位置，从而分别增加或减小悬架间隙(图4、图9、图10、图11)。为了增加车辆可以克服的障碍物的间隙和高度，可以增加臂4的长度而不改变轴距(图5、图12、图13、图14、图16)。
根据本发明的悬架的第一变体在双体船结构中类似于地面车辆的悬架那样运转。间隙的变化使船只能够克服更高的波浪。转弯期间甲板倾斜可防止横向滑动。
本发明的车辆悬架的第二变体运转如下。
在组装阶段，为了正确操作悬架，纵向杆19的长度被设定为使得前轴和后轴的车轮臂4占据水平位置。
由于重力作用，车辆悬架自行对准并且在作为四个支撑点的四个车轮8之间均匀分配其重量。由于经橡胶处理过的轴承组件2，在运动期间，车轮臂4(图18、图19)能够自由旋转。当一个轮轴的轮8越过障碍物时，连接到纵向杆19的联动臂16的位置改变并且框架1的空间位置改变。在转弯或沿着斜坡行驶期间，速度、转向位置、框架倾斜和加速度传感器将倾斜角度值传输给车载计算机，车载计算机随后使用线性致动器20改变纵向杆19的长度，并且由于重力，车辆悬架在四个车轮8之间自行对准并且均匀分配其重量。在这种情况下，框架1取车轮8的四个点的平均平面的位置与道路接触。作者已经通过实验确定，如果轮8的安装高度的最大差异不超过臂4长度之和的0.7倍，则悬架的性能得以维持。由于使用具有1-5°的小扭转角的弹性联轴器14，悬架克服了小障碍。
另外，该悬架允许在转弯方向上使车身倾斜以防止打滑。因此，通过改变杆19的长度，可以使框架1随着车身向右或向左倾斜(图25)，以确保当沿着斜坡移动、转弯、或者当乘客进入或离开车辆时与路面(地面)接触。该倾斜是通过改变纵向杆19即线性致动器20的长度的机构来实现的，该致动器的驱动器连接到车载计算机的相应输出端。
线性致动器18以及线性致动器20的长度的同步且相同的变化分别改变臂17、4和框架1的相互位置，从而分别增加或减少悬架间隙(图26)。
为了增加车辆能够克服的障碍物的间隙和高度，可以增加臂3的长度而不改变轴距。
悬架具有车轮臂3的相互定向的三个变体，并且允许根据悬架的预期目的选择它们的最佳位置(图20、22、24)。
本发明的车辆悬架能够用于救护车、婴儿车和轮椅，由于在车辆的运动期间一个车轮8轮胎的刺穿实际上不影响转向性-车辆始终保持四个车轮8接触道路(地面)，所以提供了增加的舒适性和高可靠性。
在不使用弹性元件的情况下，实现所有四个车轮8同时接触道路(地面)且车辆重量均匀分布，但仅仅是由于悬架结构元件彼此的重力和运动学连接。
附图中标记列表：
1-框架
2-附接到框架的经橡胶处理的轴承组件
3-扭杆
4-车轮臂
5-主臂
6，7-连杆6和7
8-车轮
9-车轮减震器
10-用于改变连杆7的长度的机构
11-附加活动臂
12-线性致动器
13-双体船浮体
14-弹性联轴器或橡胶股扭杆
15-用于改变旋转方向的齿轮机构
16，17-联动臂
18-用于改变间隙的线性致动器
19-纵向杆
20-用于改变杆19的长度的机构-线性致动器。