专利名称：一种可车身平移的两轮汽车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车，特别是涉及一种利用车身平移的方法减小车身在转弯时的倾斜角度以提高安全性的两轮汽车，以及更进一步涉及一种能自动求得横向平衡的两轮汽车，使两轮汽车变得同四轮汽车一样易于驾驶，比摩托车更安全和舒适。
背景技术：
现有技术中，两轮的机动车主要是指摩托车。虽然两轮摩托车颠簸小，轻便，省油，价钱便宜，道路适应性强。但它与汽车相比还是存在着以下固有的缺陷(1)驾驶摩托车需要有一定的平衡技巧，仅仅懂得操作摩托车机关而未经平衡训练的人员仍难以驾驶摩托车，这使得许多人都无法驾驶摩托车。(2)摩托车转弯时，车身因惯性和离心力而有向另一边倾斜的趋势，为了保持平衡及转弯，驾驶者不得不使车向转弯的方向倾斜，用多些重力分力来抵消惯性和离心力，车身要全角度倾斜不安全，并要降低速度以免倾斜过度，这需要驾驶者有较高的平衡感。(3)摩托车驾驶的环境较汽车差。摩托车以轻便灵活为其产品的特点，另外摩托车在停下时需要驾驶者用脚支撑以保持车身的平衡，因此，摩托车没有设置全封闭的外罩，无法使用空调，夏天热，冬天冷，日晒雨淋，驾驶环境远比汽车要差。(4)摩托车驾驶者不但要顾全方向问题，还要顾全横向平衡问题。驾驶员双手离不开把手，精神松弛不得，长距离驾驶，会使驾驶者手累、背累、腿累、精神累，所以摩托车驾驶者的劳动强度较汽车驾驶者高。因此，尽管汽车与摩托车相比颠簸更厉害，耗油更多，价钱更贵，然而它的驾驶环境舒适，不需顾及横向平衡，易于驾驶和更安全，能够以较高速度安全行驶的优点，仍使汽车较摩托车更具优越性，而摩托车则只能充当短途交通或年轻人娱乐的工具，无法挑战四轮汽车的地位。
发明内容
本发明的第一个目的在于提供提供一种利用车身平移的方法减小车身在转弯时的倾斜角度以提高安全性的两轮汽车。
本发明的第二个目的在于提供一种在上述两轮汽车的基础上进一步求得在更完善的横向平衡的两轮汽车，使两轮汽车变得易于驾驶、比摩托车更安全和舒适。
本发明的第一个目的可以通过以下的技术方案予以实现用车身平移的方法使在转弯时减小车身倾斜角度提高安全性的两轮汽车，包括两轮汽车车身、前轮和后轮、动力系统、传动系统、控制系统和位于汽车前部上方的操作系，其中车身包括车架、车底板、车身外壳、车座，其特征是在前轮减震支架k与车身之间设置有车身平移装置，它由顶边件j、侧边件l、铰接结构n和平移驱动器i构成，其中两个侧边件下端通过铰接结构n安装在车底板m的前端上，它们的上端也通过铰接结构与顶边件j连接，该顶边件j固定安装在前轮6的减震支架k的中上部，两侧边件l则分别铰接在顶边件j上并分布在减震支架k的左右两边，其安装高度固定不变，通过该车身平移装置使车底板与前轮连接；由控制系统控制的平移驱动器i一端固定在车架上，另一端连接平行四边形装置的侧边件。在两轮汽车转弯时，由控制系统发出的指令使平移驱动器i动作，驱动器i会推动侧边件左右移动，导致车体相对于前轮做右左移动，使整车重心落在两轮汽车纵轴线的偏转弯方向的这一边，产生一个与离心力反向的重力分力，抵消相当一部分因转弯而产生的离心力，从而减小车身倾斜的角度，提高转弯的安全度。
本发明所述的车身平移装置可以是平行四边形机构，它的两个侧边件下端通过铰接结构n安装在车底板m的前端上，两侧边件的上端也通过铰接结构与顶边件j连接构成平行四边形的两个平行边，顶边件j则构成平行四边形另两条平行边的上边，该顶边件j固定安装在前轮6的减震支架k的中上部，其安装高度固定不变，通过该车身平移装置使车底板与前轮连接；由控制系统控制的平移驱动器i一端固定在车架上，另一端连接平行四边形装置的侧边件。在两轮汽车转弯时，由控制系统发出的指令使平移驱动器i动作，驱动器i会推动平行四边形侧边件左右移动，本发明所述的平行四边形机构可以是板状的平行四边形机构，即该机构由顶板、2个侧板、铰链和平移驱动器构成。
本发明所述的车身平移装置可由摆式机构来代替平行四边形机构。
本发明所述的平移驱动器既可以是一种伸缩式传动装置，如液压缸，或者气动缸。
本发明的第二个目的可以通过以下的技术方案予以实现在所述的车身上加设封闭式外罩，该外罩10包括前挡风玻璃、车门和顶棚；在所述的顶棚上通过轴承安装有一竖直的转动轴1，在该转动轴1上部安装有至少一个与转动轴1平行的第一平衡板2，该平衡板与转动轴1固定连接，随转动轴1转动而转动，常态下的第一平衡板2与车身纵轴线即z轴平行，在转动轴1的下方连接控制其转动的平衡驱动器t；控制系统中增设横向平衡控制机构9，用于为平衡驱动器t输送动作指令。
当两轮汽车以一定速度直行时，如果车身出现横向倾斜，平衡控制机构便会向平衡驱动器发出指令使其动作，从而使转动轴1转动，带动平衡板动作，使平衡板的前部向车身横向倾斜的相反方向转动一定的角度，相对运动的风吹在平衡板上，产生一个与车身横向倾斜方向相反的分力，抵消车身的倾斜，得到横向的平衡。这样，驾驶者可以不必人为地维持车身的横向平衡，而是利用空气动力与平衡板相互作用来保持两轮汽车的横向平衡，驾驶者只需控制车辆的方向和速度就行了。
本发明所述的平衡板的面积可以根据风速与车身质量等参数计算获得，可以根据平衡板面积的大小设置不止一块前述结构的平衡板2，平衡板的形状多采用矩形，但也可以采用其它形状。
本发明所述的平衡驱动器既可以是一种传动系统，如液压传动系统，或者气动系统，或者齿轮传动系统，或者带轮传动系统，或者它们的混合式传动系统，也可以是某种动力源和传动件构成，其中动力源可以是伺服电机，或者步进电机等。
本发明所述的位于汽车前部上方的操作系包括两轮汽车的方向控制器、油门、离合器、换挡杆、刹车装置等等，其中方向控制器可以是方向盘的形式。
本发明还可以进一步做以下的改进在所述的转动轴1上设置两块或者两块以上的与转动轴1平行且常态下平行于车身纵轴线的平衡板，其中一块与转动轴1固定连接的平衡板为第一平衡板2，它可随转动轴1转动而转动，第二平衡板3则通过其与转动轴1之间的凸块与键槽结构使其在第一平衡板2摆动幅度大于一定值时同向转动，以增大横向平衡力。该平衡板3活动地套在转动轴1上，在其安装孔中设置一个开有一定角度的键槽与转动轴1上的键1a配合，当转动轴1转动超过一定角度时，转动轴1上的键会碰到平衡板3上的键槽端边，推动第二平衡板3同向转动一个角度，以增大横向的空气动力的分力，保证足够的横向平衡力。一般在针对两轮汽车转弯时需要比直行更大的横向平衡力而增设第二平衡板。因为平衡板前部转动的角度不能超过45°，否则会产生相反的空气动力分力。所以，当因转弯或者其它外因导致车身倾斜力增大时，第一平衡板摆动到最大角度也不足以抵消倾斜力时，就需要第二平衡板，甚至多块第一或者第二平衡板。
为了使两轮汽车在启动、停车或者车速较小不足以利用空气动力控制车身横向平衡时仍无需人为控制车身的横向平衡，本发明在两轮汽车的前部左右两边各设置一个辅助轮7，该两个辅助轮7安装在“Z”形轴的一端，“Z”形轴另一端安装在车身上，由控制系统控制“Z”形轴转动，从而实现辅助轮7的抬起和放下。当两轮汽车相对空气速度达不到一定值时，车前部左右两边的辅助轮7放下着地，以四轮形式保持车身的横向平衡；而当两轮汽车相对空气速度达到一定值时，所述的辅助轮7升起，让平衡板工作。
本发明所述的横向平衡控制机构9是两轮汽车检测横向平衡并发出修正横向平衡指令的控制机构，它可以是一种重锤仪结构，包括铰接轴9a、重锤仪基板9b、重锤支架9d、刀形支撑件9c、重锤9h、重锤杆、拨叉9g和微动开关9e，其中重锤仪基板9b通过铰接轴9a垂直铰接在车身上，其中轴线平行于车架的垂直中轴线，固定在重锤仪基板上部的重锤支架9d的上部具有一个V形凹槽，重锤杆下端连接重锤，上端连接刀形支撑件，重锤通过刀形支撑件9c的刀口部而挂在重锤支架9d的V形凹槽中，成为可作左右摇动的杆形刚性单摆机构，拨叉铰接在重锤仪基板的下部固定于重锤上方位置上的微动开关9e中，重锤杆9k穿插于其叉口中，重锤杆的摆动会拨动拨叉9g摆动，从而触动微动开关9e。当两轮汽车在行驶的过程中横向倾斜时，重锤因重力的作用也向同一方向摆动，推动拨叉同向摆动，拨叉的摆动触动该方向的微动开关，导致微动开关发出指令使所述的平衡板的前部向汽车横向倾斜的相反方向摆动，从而产生相反方向的空气动力使汽车回复横向平衡。只要车身回复到垂直位置，重锤也回复到中立位置，微动开关也会通过平衡驱动器指令平衡板回复到中立位置，使空气动力消失。
本发明上述的重锤仪式横向平衡控制机构还可以做进一步的完善在重锤仪基板上连接一重锤仪驱动器f，该重锤仪驱动器固定在车架上，它的一端受令于操作系的方向盘，另一端连接重锤仪基板9b，方向盘的转动可使重锤仪基板9b绕铰接轴9a左右摆动一定的角度。当两轮汽车因转弯而转动方向盘时，会使重锤仪驱动器f动作，驱动重锤仪基板9b绕铰接轴a向转弯的相反方向摆动一定的角度，同时转弯的离心力也会使重锤9h向转弯的相反方向摆动，并且摆动的角度更大，造成重锤杆与基板之间有一个角度差α，因此重锤杆仍会向其自身的摆动方向上触动拨叉9g，从而发出指令使平衡板2的前部向重锤摆动的相反方向即转弯的方向转动，位于汽车上端的平衡板受空气动力的作用，使车身自动向转弯的方向倾斜。这时重锤仪基板9b也会随车身的倾斜而倾斜，带着拨叉向重锤杆的位置靠近直至重合，车身倾斜的角度是重锤摆动的最大角度—重锤仪基板摆动的角度之差β，使车不用全角度倾斜，因为转弯时全角度倾斜不安全(象摩托车那样)，也浪费了因空气动力抵消了部分离心力带来的优点。但也因倾斜而产生了与离心力相反的重力分力，抵消部分的离心力。当完成转弯时，要回打方向盘，使重锤仪驱动器f相应动作，驱动重锤仪基板回复原位，此时离心力逐渐减小至消失，重锤9h摆动角也逐渐减小直至0度，重锤回归时会推动拨叉9g使平衡板2的前端向回摆，空气动力也逐渐消失使车身回复直立状态。
本发明所述的横向平衡控制机构还可以采用陀螺仪、激光陀螺仪加上单片机或计算机来实现。
本发明还可以再进行以下的改进为了减少两轮汽车在转弯时的倾斜角度，提高转弯时的乘坐舒适度，在顶棚上的转动轴1加装转向平衡板4，该平衡板形状和结构可以与第一平衡板相同，都是沿板面将转向平衡板安装到转动轴1上，在转动轴1与转向平衡板4之间设置一与转动轴1同轴线的筒轴，转向平衡板4固定连接在筒轴1b上，随筒轴的转动而转动，筒轴则套装在转动轴1上，两者没有联动关系，使转向平衡板的转动与第一和第二平衡板的转动相互间没有关联；筒轴1b的下端伸出于转向平衡板安装孔的下方，并与安装在车架上的转向驱动器v连接，由该驱动器v传递扭矩给筒轴1b，从而带动转向平衡板转动；驱动器的另一端则受令于方向盘。当因转弯而转动方向盘时，驱动器v接受方向盘的指令而动作，向筒轴传递扭矩，从而使转向平衡板4转动，转向平衡板4的前端转动的方向与方向盘转动的方向同向，而其转动的角度也取决于方向盘转动的角度，转向平衡板与转弯同向摆动一个角度，与迎面而来的气流相互作用产生一个与转弯方向同向的空气动力分力，抵消部分转弯的离心力。
本发明可以进一步设置平衡板与车身平移装置的联动关系在所述的转动轴1的下部设有凸出的微动开关拨块，在相应位置设置与平移驱动器i联接的微动开关s，可以在第二平衡板因转弯而摆动到一定角度时，转动轴1上的微动开关拨块触动微动开关s，使之发出指令使车身平移驱动器i动作，使车身向转弯方向平移，产生较大的重力分力来抵消大部分的转弯离心力。平衡板与车身平移装置的共同作用能比较完善地解决车身在转弯的倾斜度较大的问题，特别是在速度较高的情况下，能够平稳地转弯。当遇强侧风，平衡板2大幅度摆动求平衡时，也会拨动该开关s，车身也会平移相应的距离来帮助横向平衡的维持。
本发明所述的转向驱动器与平衡驱动器一样，既可以是一种传动系统，如液压传动系统，或者气动系统，或者齿轮传动系统，或者带轮传动系统，或者它们的混合式传动系统，也可以是由一种动力源和传动件组成，动力源可以是伺服电机，或者步进电机等。
本发明采具有以下优点(1)两轮汽车上设置车身平移装置能有效地平衡车身转弯时的离心力，减小车身的倾斜角度，提高转弯时的安全度和舒适度，也可以起到横向平衡的作用；(2)两轮汽车上增设平衡板机构，能使驾驶者在驾驶时不必人为地维持车身的横向平衡，而是利用空气动力与平衡板相互作用来保持两轮汽车的横向平衡，驾驶者只需控制车辆的方向和速度就行了，这使两轮机动车变得易于驾驶，只要有汽车驾驶经验的人，不需任何培训，即可方便的驾驶该两轮汽车；(3)在两轮汽车上加设辅助轮7装置，则能使两轮汽车在慢速行驶或者启动、停车时，都不需要驾驶者保持横向平衡；(4)两轮汽车在转弯时可利用转向平衡板4前端的摆动、第一和第二平衡板以及车身平移装置使车身倾斜所产生的三个合力，抵消因转弯产生的离心力，转弯时车身向转弯方向倾斜，可减小倾斜角度(与摩托车同等的转弯速度所产生的倾角比较)，不用全角度倾斜，能以较高的速度转弯，改善转弯时的乘坐舒适度；(5)利用重锤仪式横向平衡控制机构对横向平衡和转弯平衡进行控制，结构简单实用；(6)两轮汽车可加装全封闭外罩，甚至可以装空调、音响等，大大改善两轮汽车的驾驶环境；(7)由于前述的优点，两轮汽车横向平衡和转弯平衡是可以自动控制，不需驾驶员参与，使两轮机动车变得易于驾驶，只要有汽车驾驶经验的人，不需做平衡技能的培训，即可方便的驾驶该两轮汽车；(8)因前述的优点使两轮汽车克服了两轮摩托车的缺点而吸收了它的优点，包括没有横向颠簸，整体颠簸也小，轻便，耗油和造价都低及对道路的适应性较好，基本上摩托车能开的地方，它都能去等优点，同时又吸收了四轮汽车的优点，如自动保持横向平衡，全封闭，可以装空调，能够实现两轮汽车以四轮汽车同等快的速度安全行驶。是完全不同于摩托车和四轮汽车的有创意的新一代的交通工具。
图1是本发明实施例之一的外部轮廓示意主视图；图2是图1的左视图；图3是图1的俯视图；图4是实施例之一中的车身平移装置的结构示意图；图5是实施例之一中的车身平移装置三种工作状态示意图；图6是实施例之一中的平衡板工作原理示意图；图7是实施例之一中的第二平衡板安装孔键槽与转动轴键配合的示意图；图8是实施例之一中的重锤仪式横向平衡控制机构的工作原理图；图9是图8中重锤杆拨动拨叉的俯视示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
图1～3所示的一种利用车身平移的方法减小车身在转弯时的倾斜角度以提高安全性的两轮汽车是本发明的实施例一，它包括两轮汽车车身、前轮6和后轮8、动力系统、传动系统、控制系统和位于汽车前部上的操作系，其中车身包括车架、车底板、车身外壳、车座；位于前轮上方的操作系包括两轮汽车方向控制器、油门、离合器、换挡杆、刹车装置等等，本实施例中的方向控制器采用方向盘的形式；在车身的车底板上安装有封闭式外罩10，该外罩10由前、后挡风玻璃、车门和顶棚组成。在两轮汽车的前部左右边各设置一个辅助轮7，该两个辅助轮7安装在“Z”形轴的一端，“Z”形轴另一端安装在车身上，由控制系统控制“Z”形轴转动，从而实现辅助轮7的抬起和放下。
如图4、5所示，在前轮减震支架k与车身之间设置有车身平移装置，该装置为板状平行四边形机构，它由一个顶板j、2个侧板、铰链n和平移驱动器i构成。其中两个侧板下端通过与车身纵轴线平行的铰链n安装在车底板m的前端上，它们的上端也通过与车身纵轴线平行的铰链n与顶板j连接构成平行四边形的两个平行边，顶板j则构成平行四边形另两条平行边之上边，该顶板j通过轴承固定垂直安装在前轮6的减震支架k的中上部，其安装高度固定不变，通过该车身平移装置使车底板与前轮连接；由控制系统控制的平移驱动器i一端固定在车架上，另一端连接平行四边形装置的其中一个侧板。所述的平移驱动器i为液压缸，它推动该平行四边形左右平移。
如图1～3和图6、7所示，在所述汽车外罩的顶棚上设置有一转轴支架5，包括水平支架5r和5u，通过轴承在其上安装竖直的转动轴1，在该转动轴1上部安装有三个与转动轴1平行的平衡板，它们分别是最上端的第一平衡板2、位于中间位置的第二平衡板3和最下方的转向平衡板4，它们在常态下均与车身纵轴线即z轴平行，其中，第一平衡板2与转动轴1固定连接，随转动轴1转动而转动，在转动轴1的下方位于水平支架5r和5u之间连接控制其转动的平衡驱动器t，平衡驱动器t则受控制系统中的横向平衡控制机构9的控制。
第二平衡板3活动地套在转动轴1上，在其安装孔中设置一个开有一定角度的键槽与转动轴1上的键1a配合，使其在第一平衡板2摆动幅度大于一定值如20°时同向转动，以增大横向平衡力。在针对两轮汽车转弯或者有较大的侧风时需要比一般直行更大的横向平衡力情况下而使用第二平衡板。由于平衡板前部转动的角度只能在左右45°角的范围内，可以根据两轮汽车的重量等因素考虑在第一、第二平衡板仍不能提供足够的横向平衡力时，增多块第一或者第二平衡板的数量。
转向平衡板4的形状和结构可以与第一平衡板2相同，都是沿板面将转向平衡板安装到转动轴1上，在转动轴1与转向平衡板4的安装孔之间设置一与转动轴1同轴线的筒轴1b，转向平衡板4固定连接在筒轴1b上，随筒轴的转动而转动，筒轴则套装在转动轴1上，使转向平衡板的转动与第一和第二平衡板2、3的转动相互间没有关联；筒轴1b的下端伸出于转向平衡板的下方，并与安装在车架上的转向驱动器v连接，由驱动器v传递扭矩给筒轴1b，从而带动转向平衡板4转动；驱动器v则受令于方向盘而动作。如当因向左转弯而转动方向盘时，驱动器v接受方向盘的指令而动作，向筒轴1b传递扭矩，从而使转向平衡板4的前部也向左转动一个角度，而其转动的角度也取决于方向盘转动的角度，向左斜置的转向平衡板4与迎面而来的气流相互作用产生一个与向左的空气动力分力，抵消汽车部分向右的离心力。
如图8、9所示，横向平衡控制机构9采用重锤仪结构，由铰接轴9a、重锤仪基板9b、重锤支架9d、刀形支撑件9c、重锤9h、重锤杆9k、拨叉9g和微动开关9e组成，其中重锤仪基板9b通过铰接轴9a垂直铰接在车身上，其中轴线平行于车架的垂直中轴线，固定在重锤仪基板上部的重锤支架9d的上部具有一个V形凹槽，重锤杆下端连接重锤9h，上端连接刀形支撑件，重锤通过刀形支撑件的刀口部作用在重锤支架9d的V形凹槽上而挂在重锤支架9d上，成为可作左右摇动的杆形刚性单摆机构，拨叉9g铰接在微动开关的下部位于重锤上方位置微动开关9e中，重锤杆穿插于其叉口中，微动开关位于拨叉旁边，重锤杆的摆动会拨动拨叉摆动，从而触到微动开关。该微动开关9e采用电阻式液压比例微动开关，这种微动开关可根据拨动拨叉摆动的角度给予不同的信号。也可以采用光敏微动开关、接近微动开关、电容式微动开关或者电感式微动开关。在重锤仪基板9b上连接一重锤仪驱动器f，该重锤仪驱动器固定在车架上，它受令于操作系的方向盘而动作，其输出端连接重锤仪基板9b，方向盘的转动可使重锤仪基板9b绕铰接轴9a向左或向右摆动一定的角度。如当两轮汽车在行驶的过程中向左倾斜时，重锤9h因重力的作用也向左摆动，推动拨叉向左摆动，拨叉的摆动触动该方向的微动开关，导致微动开关发出指令使所述的平衡板2的前部向汽车向右摆动，从而产生向右的空气动力使汽车回复横向平衡。只要车身回复到垂直位置，重锤9h也会回复到中立位置，微动开关9e也会通过平衡驱动器t指令平衡板回复到中立位置，使空气动力消失。
当本实施例的两轮汽车在相对空速达一定值时(如30Km/Hr)，车身的横向平衡用装在车顶上的平衡板2，3自动取得。当车身因外因向左倾斜时，由重锤仪测出左倾斜度，重锤9h向左摆动同样的角度并向左拨动微动开关9e，平衡驱动器t通过转动转动轴1使最上面的第一平衡板2的前端向右转动一定角度，相对运动的风吹在平衡板2上，产生一个向右的分力，使车身抵消了左倾，得到平衡。每当车倾斜使重锤9h偏移时，都会拨动微动开关9e，使平衡板偏转角度，导致汽车改变倾斜角度，直至微动开关9e与重锤位置9h重合。驾驶者完全不用管横向平衡，只要管方向，速度就行了。
当车相对空气速度达不到一定值时(包括停车)，车前方左右两边各一个辅助轮7放下着地，以四轮形式保持平衡。车相对空速达到一定值时，这对辅助轮7升起，让各平衡板工作。这样可使得两轮汽车无论在停车或行走时，都不需要由驾驶者来保持横向平衡。
当要转弯时，转动方向盘，有三个部件会即时随动转向轮、转向平衡板4、重锤驱动器f。
当要汽车向左转弯时，转向轮转向会使车转向左边。车的整体重心落在两轮着地点之连线——支线的左边，造成有向左的倾斜力，抵消部分因左转弯而产生的向右的离心力。
同时车顶上最下方的转向平衡板4的前端也根据方向盘打向左边的角度而向左摆，产生一个向左的空气动力分力，抵消部分向右的离心力。
与此同时，重锤仪驱动器f受令于方向盘左转而动作，令重锤仪基板上的微动开关9e随着重锤仪基板向右移。同时，左转弯的离心力使重锤9h向右摆动，重锤的右摆角度大于重锤仪基板的摆动角度，比如说重锤的右摆角度为25度，而主动向右移动的重锤仪基板9b则可约为10度(该角度与具体设计相关，此数值只是可能的数值之一)，造成重锤杆与基板之间的角度差α＝15度，这样微动开关9e会被拨向右边15度，从而带动第一平衡板2向左摆一个角度，利用第一平衡板2的摆动保持带有一定左倾角度(15度)的横向平衡，使转弯顺利进行；如若第一平衡板2转动超过一定角度如15度，会带动中间的第二平衡板3转动，增加更多横向力，保证足够的横向平衡力。平衡结果使车向左的倾斜度β会等于重锤仪里的重锤9h摆动的角度减液压微动开关9e移动的角度α，β＝α，这样汽车车身不用全角度倾斜，即减小了车身的倾斜角度，因为转弯时全角度倾斜不安全，也浪费了因空气动力抵消了部分离心力带来的优点。
如上所述，用转向轮转向，转向平衡板4前端的左摆，第一及第二平衡板使车身左倾的三个向左的合力，抵消因左转弯产生的向右的离心力。由于左转弯车稍微向左倾斜，就足以抵消了向右的离心力，使驾驶者和乘坐者易于坐稳，更为舒适。
在本实施例中，车身平移装置设计为在转弯时仅靠平衡板和转向轮摆动以及微动开关e移动来达到倾斜和平衡仍不能有效地建立起新的平衡关系时，来最终实现车身的转弯平衡。如两轮汽车左转弯时，若离心力太大，上述三个办法都无法克服离心力而达不到平衡，重锤h将相对液压微动开关e持续偏向右边，大角度地摆动了平衡板2。当最上面平衡板2摆动一定角度时，既拨动了中间的平衡板3，也拨动了车身平移装置的液压微动开关s。车身根据液压微动开关s被拨动的角度相应向左平行移动一定的距离，使整车重心落在支线的左边，产生一个向左的重力分力，抵消相当一部分因左转弯而产生的向右的离心力。减少了平衡板2，3的工作压力。一旦平衡板2回复到较小的偏移角度。该液压开关会自动归中，便车身回复到中间位置。
退出转弯时，方向盘回中，转向轮归中，转向平衡板4归中，重锤仪里的液压微动开关9e也回归中心，重锤9h由于离心力减少也减少摆移角度，逐步归中，自动取消左倾角度，车又可以正常垂直行走。由于左转弯时部分向右的离心力被三块平衡板2，3，4与空气相对运动产生的分力抵消了，结合主动移动重锤基板9b使微动开关9e移位，使车不用左倾得那么厉害，可以保持高速转弯而且比全角度倾斜安全舒服。这方法用在竞技车上，可得到意想不到的效果。
当遇强侧风，平衡板2大幅度摆动求平衡时，也会拨动微动开关s，车身平移装置也会来帮助横向平衡的维持。同样，当低速行驶，空气动力不够时，也可以用车身平移装置来达到横向平衡。
驾驶员与乘客的座位可以尽量低。整车的重心也应该尽量低。这样可以减少转弯时产生的横向力矩。减少平衡板的工作压力。但平衡板要适当地安装在高处，增加横向力矩。
转弯时车身的倾斜角度是在车速达到一定值，有足够的离心力时才动作。相反，当车在一定的速度下已进入了转弯状况；车身相应地倾斜了，突然路况要求减速，当车速减低到一定值时，离心力减少，平衡板2偏移角度减少，再减速，重锤9h继续减少偏移，取消车身倾斜。再减速，两个辅助轮7放下。在辅助轮7放下之前，车的横侧平衡由平衡板2，3负责。辅助轮7放下后，四轮着地，自然平衡。
当泊车时，由于速度低，离心力小，重锤仪里的重锤9h不偏移。打多大转弯角度都好，前轮6不会平移，车身也不会倾斜，平衡板2，3也不会工作。
当泊车时，由于速度低，离心力小，重锤仪里的重锤9h不偏移。打多大转弯角度都好，车身也不会倾斜，平衡板2，3也不会工作。
本实施例中的两轮汽车全封闭，可以装空调，所述操作系则可以完全与四轮汽车一样，安装方向盘，油门，离合器，换挡杆，(或自动波)刹车板，手闸等等。驾驶员可以舒服地坐在有靠背的椅子上系上安全带开车，大大减轻驾驶者的体力精神负担。
权利要求
1.一种可车身平移的两轮汽车，包括两轮汽车车身、前轮和后轮、动力系统、传动系统、控制系统和位于汽车前部上方的操作系，其中车身包括车架、车底板、车身外壳、车座，其特征是在前轮减震支架k与车身之间设置有车身平移装置，它由顶边件(j)、侧边件(l)、铰接结构(n)和平移驱动器(i)构成，其中两个侧边件下端通过铰接结构(n)安装在车底板(m)的前端上，它们的上端也通过铰接结构与顶边件(j)连接，该顶边件(j)固定安装在前轮(6)的减震支架k的中上部，两侧边件(l)则分别铰接在顶边件(j)上并分布在减震支架(k)的左右两边，其安装高度固定不变，通过该车身平移装置使车底板与前轮连接；由控制系统控制的平移驱动器(I)一端固定在车架上，另一端连接平行四边形装置的侧边件。
2.根据权利要求1所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是所述的车身平移装置是平行四边形机构，它的两个侧边件(l)下端通过铰接结构(n)安装在车底板(m)的前端上，它们的上端也通过铰接结构(n)与顶边件j连接构成平行四边形的两个平行边，顶边件(j)则构成平行四边形另两条平行边的上边，该顶边件(j)垂直固定安装在前轮(6)的减震支架(k)的中上部。
3.根据权利要求2所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是所述的车身平移装置是板状的平行四边形机构，即所述的顶边件(j)为顶板、侧边件(l)为侧板、铰接结构(n)为铰链。
4.根据权利要求1或2或3所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是在车身上加设车外罩，该外罩(10)至少包括前挡风玻璃、车门和顶棚；在所述的顶棚上通过轴承安装有一竖直的转动轴(1)，在该转动轴(1)上部安装有至少一个与转动轴(1)平行的第一平衡板(2)，该平衡板与转动轴(1)固定连接，随转动轴(1)转动而转动，静止状态下的第一平衡板(2)与车身纵轴线平行，在转动轴(1)的下方连接控制其转动的平衡驱动器(t)；控制系统中增设横向平衡控制机构(9)，用于为平衡驱动器(t)输送动作指令。
5.根据权利要求4所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是在所述的转动轴(1)上设置两块或者两块以上的与转动轴(1)平行且常态下平行于车身纵轴线的平衡板，其中一块与转动轴(1)固定连接的平衡板为第一平衡板(2)，它可随转动轴(1)转动而转动，第二平衡板(3)则通过其与转动轴(1)之间的凸块与键槽结构使其在第一平衡板(2)摆动幅度大于一定值时同向转动，以增大横向平衡力。
6.根据权利要求5所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是所述的第二平衡板(3)活动地套在转动轴(1)上，在其安装孔中设置一个开有一定角度的键槽与转动轴(1)上的键(1a)配合。
7.根据权利要求6所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是所述所述的横向平衡控制机构(9)是一种重锤仪结构，由重锤仪基板(9b)、重锤支架(9d)、刀形支撑件(9c)、重锤(9h)、重锤杆(9k)、拨叉(9g)和微动开关(9e)组成，其中重锤仪基板(9b)通过铰接轴(9a)垂直铰接在车身上，其中轴线平行于车架的垂直中轴线，固定在重锤仪基板上部的重锤支架(9d)的上部具有一个V形凹槽，重锤杆(9k)下端连接重锤(9h)，上端连接刀形支撑件，重锤通过作用在重锤支架(9d)的V形槽上的刀形支撑件的刀口部挂在重锤支架(9d)的V形凹槽中，成为可作左右摇动的杆形刚性单摆机构，拨叉(9g)铰接在重锤仪基板(9b)的下部位于重锤上方的位置上，重锤杆(9k)穿插于其叉口中，微动开关(9e)位于拨叉(9g)旁边，重锤杆(9k)的摆动会拨动拨叉(9g)摆动，从而触到微动开关。
8.根据权利要求4所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是在所述顶棚上的转动轴(1)加装转向平衡板(4)，该平衡板(4)的形状和结构与第一平衡板(2)相同，是沿板面设置转轴安装孔，通过转轴安装孔将转向平衡板(4)安装到转动轴(1)上，在转动轴(1)与该转轴安装孔之间设置一与转动轴(1)同轴线的筒轴(1q)，转向平衡板(4)固定连接在筒轴(1q)上，随筒轴(1q)的转动而转动，筒轴(1q)则套装在转动轴(1)上，筒轴的下端伸出于转向平衡板安装孔的下方，并与安装在车架上的转向驱动器(v)连接，由驱动器传递扭矩给筒轴。
9.根据权利要求8所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是所述转向驱动器(v)的一端与所述筒轴(1b)连接，另一端与方向控制器(11)连接，由转向驱动器(v)接受方向盘的指令而动作，向筒轴传递扭矩，从而使转向平衡板(4)转动，转向平衡板与转弯同向摆动一个角度，与迎面而来的气流相互作用产生一个与转弯方向同向的空气动力分力，抵消部分向右的离心力。
10.根据权利要求8所述的可车身平移的两轮汽车，其特征是在两轮汽车的前部左右边各设置一个辅助轮(7)，该两个辅助轮(7)安装在“Z”形轴的一端，“Z”形轴另一端安装在车身上，由控制系统控制“Z”形轴转动，从而实现辅助轮(7)的抬起和放下。
全文摘要
一种可车身平移的两轮汽车，包括两轮汽车车身、前轮和后轮、动力系统、传动系统、控制系统和位于汽车前部上方的操作系，其中车身包括车架、车底板、车身外壳、车座，其特征是在前轮减震支架k与车身之间设置有车身平移装置，它由顶边件(j)、侧边件(l)、铰接结构(n)和平移驱动器(i)构成，其中两个侧边件下端通过铰接结构(n)安装在车底板(m)的前端上，它们的上端也通过铰接结构与顶边件(j)连接，该顶边件(j)固定安装在前轮(6)的减震支架k的中上部，两侧边件(1)则分别铰接在顶边件(j)上并分布在减震支架(k)的左右两边，其安装高度固定不变，通过该车身平移装置使车底板与前轮连接；由控制系统控制的平移驱动器(i)一端固定在车架上，另一端连接平行四边形装置的侧边件。本发明的两轮汽车横向平衡是可以自动控制的，不需驾驶员参与，使两轮机动车变得易于驾驶，只要有汽车驾驶经验的人，不需做平衡技能的培训，即可方便的驾驶该两轮汽车。
文档编号B62D39/00GK1796225SQ200410077700
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者朱元景 申请人:朱元景, 庄立