本发明一般地涉及车辆的悬架系统，并且特别涉及重量轻的汽车的 悬架系统。

正如人们熟知的，用户要求在许多不同型号的汽车中间进行选择。 根据环境情况，某些用户可能需要简单而又效能好的汽车，根据这一原 则以及确实的首要考虑是价格。考虑到这一点，本发明认为有可能提供 一种效能好和实用的汽车，通过把汽车的重量降至最小和采用此处公开 的新颖结构，汽车的价格就能降至最低。

更具体地说，本发明认为能够提供一种实用的、低价格的、重量轻 的汽车，它具有模塑的车身，该车身主要由整体模制的左半侧壁与整体 模制的右半侧壁粘结而成。可容易地理解模塑车身与金属汽车车身相比 是重量轻，而与玻璃纤维汽车车身相比是价格便宜。

正如通过本发明进一步认识到的，通过制造重量轻的模塑汽车车 身，能对重量支承部件(例如悬架弹簧)作出相对于较重的钢汽车车身 的重量支承部件来说是简化的处理。

因此，重量轻的汽车的总价格甚至可能相对于较重的汽车进一步地 减低。

然而已发生的是，通过本发明还进一步认识到在制作塑料的汽车车 身时，除了简化之外，还必须对汽车悬架系统作出相对于已有的悬架系 统来说是附加的改变。例如，在已有的汽车悬架系统中，细长的缓冲器 被垂直地装在悬架弹簧和汽车车身之间，于是以车身作为缓冲器的载荷 支承。本发明认为塑料车身不幸不能容易地作为满意的缓冲器的载荷支 承。

确实，如在此处认识到的，加在塑料车身上的缓冲器的载荷，如果 缓冲器是直接和车身相联接的话，将使车身开裂或损伤。简单地加强塑 料车身以支承缓冲器载荷将引至汽车成本不希望有的增长，以及在有效 地防止汽车超长期使用时损伤车身方面也是不必要的。因此，本发明的 一个意图是用机构而不是汽车车身来支承悬架系统缓冲器。

因此本发明的目的是为重量轻的汽车提供悬架系统，它包含相对简 单的结构。本发明的另一个目的是为重量轻的汽车提供能有效地稳定汽 车的悬架系统。本发明还有的其它目的是为重量轻的汽车提供悬架系 统，在该系统中缓冲器不是直接联接在汽车车身上。本发明的再有的其 它目的是为重量轻的汽车提供悬架系统，它容易使用和对制造成本是有 利的。

具有车架和后轮的汽车悬架系统包含联接到车架上的刚性中空车架 梁。弹性(最好是橡胶)的衬套配置在车架梁中，而刚性悬架臂具有与 后车轮联接的第一端部。再者，臂轴联接在悬架臂上并与悬架臂的第一 端部有一定距离，同时臂轴埋入弹性衬套之中。由此基本上防止了轴与 衬套之间的相对运动，因此减弱了臂轴相对于衬套的回转运动。

最好是车架梁横向地延伸通过汽车。在一个现有的优选实施例中， 弹性衬套被说明为具有六角形横截面，六角形相对边之间的距离大约为 3.5英寸(3.5″)。

为了使臂轴与悬架臂牢固地联接，臂轴是用方头与悬架梁联接。而 且，为了使衬套与车架梁牢固地联接，褂套是用压配合压入车架梁内。 还有进一步地，臂轴是通过硫化作用粘合在弹性衬套上。最好的是臂轴 延伸穿过衬套。

本发明的另外方面，一种装置含有包括模塑车身、后车轮以及车架 的汽车。该装置还含有把后车轮与车架联接起来的悬架系统，而悬架系 统包括弹性的非金属扭矩缓冲件。

在还有的其它方面，把汽车的车架与汽车的后轮联接起来的方法包 括把刚性的中空车架梁联接到车架上和把弹性衬套装入车架梁中。刚性 的细长悬架臂的第一端和后车轮相联接。更进一步地，该方法包括把臂 轴与悬架臂相联接以使臂轴与悬架臂的第一端保持一定距离。然后，臂 轴被埋入弹性衬套中以便基本上防止了它们之间的相对运动来减弱臂轴 相对于衬套的回转运动。

本发明的详情，包括它们的结构及操作两方面，在参考附图时就能 最佳地懂得，在附图中相同的零件标有相同的标号，其中：

图1是含有本发明的新颖悬架系统的汽车的立体图，带有假想表示 的车架；

图2是塑料车身和钢车架的立体分解图，为清楚起见而移开了悬架 系统；

图3是与车架结合的本发明的悬架系统的左侧部件的立体图，为清 楚起见剖去了一些部分；

图4是沿图3中的线4-4截取所见的剖面图；以及

图5是沿图3中的线5-5截取所见的剖面图。

一开始参考图1及2，表示了汽车车身10被联接在作为汽车内含物 的钢的汽车车架12上，汽车通常标注为100，在该处有可装拆地连结的 发动机102。汽车车身10最好用塑料复合材料以注塑模来制成。在实际 的优选实施例中，汽车车身10是用玻璃纤维加强聚乙烯(PET)塑料 制成的，如象可从Hoechst-Celanese公司买到的商标名为Celstran PET-15含有15％(重量)玻璃纤维的材料。

正如在上面参考的美国专利申请中所充分公开和图2中最佳地表示 的，在现有的优选实施例中，车身10是由4个模制件组成的。特别是， 车身10是由整体地模制的内左侧和右侧车身板14、16组成的，它们是 粘结在一起的。车身10也是由整体地模制的外左侧和右侧车身板18、 20组成的，车身板18、20和它们各自的内车身板14、16相粘结。如 同本发明所预定的，内及外左侧车身板14、18构成了相对地坚固的模 制左侧外壳，而内及外右侧车身板16、20构成了相对地竖固的右侧外 壳。

每个外车身板18、20是和各自的下结合缘22、24一起制成的， 并且如下面更充分地公开的那样每个结合缘22、24用粘合剂粘结在车 架12上。除此之外，把车身10粘结到车架12上，粘结剂还减弱了不希 望有的噪音从车架12到车身10的传递。另外，通过几个(最好是6个) 钢的抗剥离螺栓26a，b，28a，b，30a，b与车架12上相对应的带螺纹的孔座 32-36的结合使车身10保持与车架12接触(挨着)以防止车身10剥 离开车架12。

图2表示的是4件式车身10，应该明白的是，本发明可以包容具有 与车身10不同轮廓的塑料车身的各种汽车。

现在参考图3，为参考与车架12的结合情况，图示了汽车100的左 后轮38。如下面更详细地公开的，细长的刚性钢悬架臂40与后轮38及 车架12相联接。应该明白的是在所有主要方面等同于图3中的悬架臂40 的悬架臂(未表示出)把汽车100的右后轮与车架12相联接。

在所示的特定实施例中，悬架臂40具有后端部段42，它与基本上 平坦、基本上是平行六面体形的臂托架44制成一体或焊接在一起，而臂 托架44用螺栓和互补轮廓的车轮架46(用虚影表示)相联接。依次， 车轮架46朝下悬垂并与车轮毂48(也用虚影表示)固定地联接或与车 轮毂48制成一个整体，车轮毂48与汽车100的后轴50相切。应该明白 的是车轮毂48不和车轮38一起旋转。相反，车轮毂48是用汽车制造工 艺中熟知的方法和转向节(羊角)主轴(未表示)结合，以防止轮毂48 转动。

如图所示，悬架臂40是细长的并相对于汽车100纵向地朝前(即是 在以箭头52指示的方向上)延伸，终止在前端部段54处。

如图所示，如果需要避免和汽车100的其它部件相干涉，悬架臂40 可能不是具有直的平行六面体外形的杆，但可能是具有带稍向上弯曲的 分段56的外形。

尽管如此，还是应该明白，本发明的悬架臂，在基础的实施例中， 是刚性的、细长的、纵向配置的悬架臂，除去可能需要的随意的外轮廓， 要根据汽车100的型式来消除与其它汽车部件的干涉。于是，如本发明 所企求的，悬架臂40和现有的悬架弹簧是不同的，悬架弹簧使用弹性材 料，所以它们在载荷作用下会产生挠曲，相反，悬架臂40基本上不挠曲。

图3表示坚固的钢悬架臂轴58以垂直关系和悬架臂40固定地结合 的情况。换一种不同的说法，轴58与悬架臂40相联接并从该处横向地 延伸开去。

为了使轴58与臂40相结合，轴58的臂分段58a是个方头(方栓)， 即臂分段58a不是圆的。前后参考图3、4和5，臂分部58a在横向(相 对于轴58而言)截面多多少少是正方形的，正方形的顶角微圆，虽然有 其它的方头轮廓可应用。在任何情况下，悬架臂40是和容纳空腔60(在 图5中被最佳地表示出来)一起制作的(即配作—译注)，空腔60的轮 廓作成使它能紧密地容纳臂轴58的方头的臂分段58a。另外，锁紧螺钉 62可用螺纹和悬架臂40相结合并旋转以便驱使它紧紧地靠着臂分段 58a，以使臂分段58a更好地和悬架臂40相结合。

回过头来参考图3及4，车架12包含刚性的钢制纵梁64和刚性的 中空钢制横梁66。正如在参考图3时能理解的，车架12的梁64、66 是固定地联接在一起的，即是通过焊接把梁焊在一起。

细长的弹性橡胶衬套68被压配入横梁66之中。根据本发明，衬套68 构成了弹性的非金属的扭矩缓冲件。在一个现有的优选实施例中，衬套68 是由Goodyear轮胎公司生产的型号为ASTM规格为M4AA624A13B13F 17Z1的天然橡胶制成的。

在所示的实施例中，衬套68在横向(相对于衬套68而言)截面上 是六角形的。因此，横梁66被制成具有在其内紧密地容纳衬套68的六 角形通道70，而横梁66的外表面是正方形的。如果需要，横梁66的外 表面也可是六角形的。然而应该明白的是，衬套的外形除六角形以外的 也是可用的。

图4表示了衬套68的尺寸。如图所示，衬套68具有的长度“L” 大约是14英寸(14″)。还有，衬套68的相对面之间的距离“W”大 约是3.5英寸(3.5″)。

如图3及4中所示，臂轴58的竖固的圆柱形的衬套分段58b被埋入 衬套68之中并中心地延伸穿地衬套68。事实上，衬套分段58b及衬套 68可以枢轴和悬架臂40相结合。为了把衬套分段58b紧紧地粘结在衬套 68上，衬套分段58b被硫化在衬套68上。在现在的优选实施例中，衬套 分段58b的直径“D”大约是1.5英寸(1.5″)。

考虑到上述的公开，现在可以理解了，臂轴58和衬套68之间的相 对回转运动基本上是被止住了。还将进一步理解，当车辆38相对于汽车 100上下移动时(即是在箭头72所指示的方向上)，一如驾驶期间发生 的典型情况，这一运动经悬架臂40传递给臂轴58。依次，臂轴58的衬 套分段58b被驱动回转，但由于分段58b与弹性衬套68之间的硫化粘 结，以及衬套68的材料弹性，臂轴58的回转运动(以及，因此，悬架 臂40与车轮38的上下运动)被减弱。

如果需要，悬架臂40的横向运动(即是用箭头74标示的方向)可 用机械式制动器来限制。在图3中所示的实施例中，左侧端面76就构成 这种机械式制动器，以限制悬架臂40的内侧横向运动。然而，根据车架 12的实际外形，也可以应用别的结构来完成相同的功能。例如，可把金 属的制动器(未示出)焊接到车架12上以限制悬架臂40的横向运动。 悬架臂40的外侧横向运动可用机械式制动器来类似地限制。

图3最佳地表示了冲击托架78是与悬架臂40的前端部段54制成整 体的或焊接在前端部段54上的。如图所示，冲击托架78最好包含有托 架轨78a、78b。

细长的纵向定位(相对于汽车100)的气压式自动缓冲器80具有以 工艺中熟知的方法和冲击托架78相联接的后部固定件82。在所示的特 定实施例中，缓冲器80的后固定件82是由缓冲器80的杆84构成，而 杆84与销86相结合，依次销86以工艺中熟知的方法与缓冲器78的轨 78a、b相联接。

另外，缓冲器80的气缸88构成了缓冲器80的前固定件，缓冲器 80以工艺中熟知的联接方法和车架12相联接，这样缓冲器80基本上是 水平地安装在汽车100上。在所示的实施例中，带螺纹的轴90从气缸88 向前延伸并穿过车架托架92，托架92被固定(譬如用焊接方法)在车 架12的纵梁64上。螺母94与轴90结合并被拧紧靠上车架托架92以把 缓冲器80联接在车架12上。

因此，如图所示本发明的缓冲器80相对于汽车100基本上不是垂直 定位的，缓冲器80也不是直接地联接在汽车100的车身10上的，这和 传统的缓冲器的布局相反。而代之的是缓冲器80相对于汽车100基本上 是纵向和水平地定位的，并且不是和车身10而是和车架12直接地相联 接。因此，缓冲器承受的力分布在车架12上，由汽车100的悬架系统产 生的作用在塑料车身10上的应力得以避免。再有，通过所公开的布局， 汽车100的内部空间被扩至最大。

在所示的实施例中，缓冲器80从它的后固定件至它的前固定件稍微 向下、向内倾斜以避免与汽车100的其它部件相干涉。应当明白的是在 缓冲器80的定位中的其它轻微变化都能对避免干涉起作用。尽管如此， 本发明的缓冲器80相对于汽车100是前后地定位的，并与车架12相联 接。在一个现有的优选的实施例中，缓冲器80是型号为X68565的Monroe 缓冲器。