雙前輪電動三輪車的製作方法
2024-02-05 18:37:15
本發明涉及一種電動車,尤其是一種具有雙前輪的反向電動三輪車。
背景技術:
三輪車,顧名思義,包括三個輪子的電動車或自行車或汽車,由於其相對於二輪車多了一個車輪與地面接觸,在易於產生側滑的溼滑路面,有十分獨特的穩定性優勢,大幅減小騎乘人員側滑摔倒的可能性,在複雜地形地表環境下,行駛安全性較兩輪車有大幅提升。
電動車是基於現有自行車的結構對其進行改造,通過增加電池、驅動系統以及電控系統能夠使得車子在電能驅動下快速運行,電動三輪車以其便捷、綠色環保等優點越來越被大眾所接受。
目前市面上的三輪車大多結構是一個前輪兩個後輪,如中國專利CN201210089652.8和CN201480014552.6所示。
當然,還有一個特殊的反向三輪車,具有兩個前輪一個後輪,如中國專利CN200610170204.5和CN201510774236.5所示,後輪作為驅動輪,前輪作為轉向輪。
但是由於這些電動三輪車的轉向結構與後部的主體支架是固定的,兩者之間無法相對運動,由於主體支架的自身結構的限制,導致三輪車在轉向時,整車的轉彎半徑變大,在狹小的空間轉向不易;如果通過增加前輪的轉向角度,則可能導致轉向角度過大,出現事故的情況。
另外,由於現有技術在轉向時前輪不會側傾,而是直接轉向,導致車輛在高速情況下容易產生翻車事故。
並且,現有技術的整體結構較為複雜,尤其是雙前輪區域的轉向結構,不適合大批量生產。
技術實現要素:
本發明的目的就是為了解決現有技術中存在的上述問題,提供一種具有簡單結構、適於生產的前輪轉向機構的雙前輪電動三輪車,安全性能大大提升。
本發明的目的通過以下技術方案來實現:
雙前輪電動三輪車,包括主車架、錨形連接架、轉向機構、剎車系統及電動驅動系統,所述主車架上設置有一個後輪、坐墊部以及電驅動系統中的電池,所述主車架與所述錨形連接架插接在一起且可相對所述錨形連接架進行扭轉;所述轉向機構包括與所述主車架連接的轉向驅動機構以及與所述錨形連接架連接的拉杆式轉向機構,所述轉向驅動機構驅動所述拉杆式轉向機構,進而帶動對稱設置於所述拉杆式轉向機構上的兩個前輪轉向及側傾。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述主車架相對所述錨形連接架進行扭轉的角度不大於30°。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述主車架與錨形連接架通過扭簧連接成一體,並且在它們的接觸端面處還設置有自潤滑端面軸承,所述扭簧的一端固定在所述錨形連接架的內腔中,另一端固定在所述主車架的內部。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述扭簧包括呈直角或圓角的第一固定端以及呈U形槽的第二固定端,所述第一固定端的頂部區域嵌入到所述錨形連接架的內腔中的卡槽中,且通過第一螺栓固定於所述卡槽中;所述第二固定端通過覆蓋所述U形槽的上壓板、下壓板以及貫穿所述U型槽的第二螺栓與所述主車架固定。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述轉向驅動機構包括連接於所述主車架前端的車頭支架管,所述車頭支架管內還滑動設有伸縮管,所述伸縮管上設置有龍頭把手,所述龍頭把手上設置有調速手把及兩個剎車手把,所述伸縮管通過緊固件與可在所述車頭支架管內轉動的轉向管固定或鬆開,所述轉向管的底端固定有固定件。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述龍頭把手的至少一端設置有可摺疊後視鏡。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述拉杆式轉向機構包括與所述固定件樞軸連接的連接件,所述連接件樞軸連接兩個對稱設置的拉杆的一端,兩個所述拉杆的另一端分別樞軸連接一用於安裝前輪並驅動前輪轉向的翻轉件,兩個所述翻轉件分別通過轉軸與所述錨形連接架的一端樞軸連接,所述翻轉件在所述拉杆的作用力下以所述轉軸為中心轉動。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述連接件包括通過一圓銷插接在一起的對稱的兩半式結構,所述圓銷的兩端均伸入至所述固定件內,且兩個所述拉杆的相對一端分別樞軸連接在該兩半式結構的其中一半上,且所述拉杆與所述連接件樞軸連接的一端的及地高度小於所述拉杆與所述翻轉件樞軸連接的一端的及地高度。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述翻轉件包括兩個具有高度差的第一樞軸孔,所述轉軸穿過兩個所述第一樞軸孔且所述錨形連接架位於兩個所述第一樞軸孔之間;所述翻轉件還包括用於安裝前輪的第二樞軸孔以及用於膠接所述拉杆一端的第三樞軸孔;所述第二樞軸孔和第三樞軸孔位於所述兩個第一樞軸孔所形成的軸線的同一側。
優選的,所述的雙前輪電動三輪車,其中:所述翻轉件還包括用於固定前輪剎車的第一固定孔以及用於固定前輪擋泥板的第二固定孔。
本發明的有益效果主要體現在:
本發明設計合理,整體結構簡單緊湊,通過使主車架可相對錨形連接架扭轉及拉杆式轉向機構,能夠在轉向狀態下使前輪及主車架同時向轉向方向產生側傾,從而有利於整車轉向半徑的減小,增加轉向的靈活性、平穩性和順暢性,使車輛在高速狀態下轉向的安全性大大提升,提高了駕駛的安全性。
錨形連接架和主車架的接觸端面之間增加自潤滑端面軸承,能夠保證主車架和錨形連接架扭轉的順暢性,減小磨損,延長零件使用壽命。
本發明扭簧一端的U型槽結構便於根據各部件的實際尺寸調整固定位置,適應性更強,並且U形槽結構所形成的安裝端面的面積更大,更加便於通過兩塊壓板進行固定,保證了固定的穩定性和可靠性。
本發明的前輪轉向機構結構簡單可靠,組裝便利,適合大批量生產,多個部件通過翻轉件進行連接,集成化程度高。
附圖說明
圖1 是本發明的雙前輪三輪車的結構示意圖;
圖2是本發明的主車架隱去外殼的結構示意圖;
圖3是本發明扭簧與錨形連接架的連接示意圖;
圖4是本發明扭簧與錨形連接架及主車架連接結構的剖視圖;
圖5是本發明的扭簧結構示意圖;
圖6是本發明具有雙前輪的三輪車的右視圖;
圖7是本發明具有雙前輪的三輪車的主視圖;
圖8是本發明的前輪處的放大示意圖,此時隱去固定件;
圖9是本發明翻轉件的結構示意圖;
圖10是本發明的雙前輪三輪車的轉向狀態示意圖。
具體實施方式
本發明的目的、優點和特點,將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋。這些實施例僅是應用本發明技術方案的典型範例,凡採取等同替換或者等效變換而形成的技術方案,均落在本發明要求保護的範圍之內。
雙前輪電動三輪車,如附圖1、附圖10所示,包括主車架9、錨形連接架96、轉向機構110、剎車系統及電動驅動系統,所述主車架9上設置有一個後輪93、坐墊部95以及電驅動系統中的電池(圖中未示出),所述主車架9與所述錨形連接架96插接在一起且可相對所述錨形連接架96進行扭轉。
具體的,如附圖2、附圖10所示,本實施例中,所述主車架9包括基架911、與所述基架911可拆卸地連接在一起的連接管912以及固定於所述基架911和連接管上的外殼913,當然在其他實施例中所述機架911和連接管912也可以是一體的結構。
所述基架911的後部兩側安裝有從所述基架911尾部延伸到坐墊杆94處的踏板914以及用於安裝車輪93的後輪槽,所述後輪93通過後輪軸安裝於所述後輪槽中,所述後輪93上集成有後輪剎車,所述主車架9的上方靠近所述後輪93的位置大致垂直地設有坐墊杆94,所述坐墊杆94上安裝有所述坐墊部95,具體的,所述坐墊杆94固定於所述基架911的安裝座上,所述坐墊部95為自行車坐墊的結構,當然在其他實施例中,所述坐墊部95也可以是其他現有電動車的坐墊結構,在此不再贅述。
所述基架911的前端設置有用於安裝並固定連接管912的安裝槽,所述安裝槽包括圓形槽區以及方形槽區,所述方形槽區的長度小於所述圓形槽區的直徑,所述連接管912的橫截面形狀與所述安裝槽相匹配,通過安裝槽的結構設置能夠有效防止連接管912相對基架911進行轉動,當然,所述安裝槽也可以是其他可行的形狀,並且,至少所述連接管912的兩端具有圓形通孔,所述連接管912前端的圓形孔內插接有錨形連接架96。
詳細的,如附圖3、附圖4所示,所述錨形連接架96的圓柱形插接部962插入到所述圓形孔中,並且,所述連接管912前端的圓形孔的開口端面與錨形連接架96之間還設置有自潤滑端面軸承60,進一步,所述連接管912與所述錨形連接架96插接一端的底部區域設置有用於固定所述電驅動系統中電池的電池架91。
由於所述主車架9和錨形連接架96的周向接觸面均為圓形弧面,因此所述主車架9可相對所述錨形連接架96進行限定角度的扭轉運動;轉向時,所述主車架9相對所述錨形連接架96轉動;轉向後,所述主車架9反向扭轉復位。
優選的,如附圖3、附圖4所示,所述主車架9與錨形連接架96通過扭簧10連接成一體,所述扭簧10的一端固定在所述錨形連接架96的內腔中的,所述扭簧10的另一端固定在所述主車架9的內部;轉向時,所述扭簧10跟隨所述主車架9扭轉;轉向後,所述扭簧10在自身扭力的作用下復位並驅動所述主車架9反向扭轉;由於扭簧10的自身扭力的限制,所述主車架9相對所述錨形連接架96進行扭轉的角度不大於30°,從而保證主車架9側傾的角度不會過大,導致出現翻車的情況。
並且,如附圖4、附圖5所示,所述扭簧10包括呈直角或圓角的第一固定端101以及呈U形槽的第二固定端102,所述第一固定端101的頂部區域嵌入到所述錨形連接架96的內腔中的卡槽961中,且通過第一螺栓20固定於所述卡槽961中;所述第二固定端102通過覆蓋所述U形槽的上壓板30、下壓板40以及貫穿所述U型槽的第二螺栓50固定於所述連接管912內,並且所述第二固定端102位於所述安裝槽中。
當然在其他實施例中,所述扭簧10的兩端的結構也可以根據實際需要進行設計,其固定方式也可以是其他方式,在此不再贅述。
更進一步,如附圖1、附圖6、附圖7、附圖10所示,所述主車架9及錨形連接架96均連接所述轉向機構110,具體來說,所述轉向機構110包括與所述主車架9連接的轉向驅動機構以及與所述錨形連接架96連接的拉杆式轉向機構,所述轉向驅動機構驅動所述拉杆式轉向機構,進而帶動對稱設置於所述拉杆式轉向機構上的兩個前輪92轉向及側傾。
詳細的,如附圖7所示,所述轉向機構110中的所述轉向驅動機構包括固定於所述主車架9前端且與所述主車架9大致垂直的車頭支架管13,當然,當該三輪車為可摺疊式樣時,所述車頭支架管13與所述主車架9也可以相對摺疊。
所述車頭支架管13內還滑動設有伸縮管16,所述伸縮管16上設置有車頭1,所述車頭1包括龍頭把手11以及所述龍頭把手11上設置的調速手把及兩個剎車手把12,所述車頭把手11至少一端設置有可摺疊後視鏡120,所述伸縮管16通過緊固件18與可在所述車頭支架管13內轉動的轉向管14固定或鬆開,所述轉向管14的底端固定有固定件15。
如附圖7、附圖8所示,所述轉向機構110中的所述拉杆式轉向機構包括與所述固定件15樞軸連接的連接件24,所述連接件24樞軸連接兩個對稱設置的拉杆21的一端,其中,所述連接件24為相互插接在一起的對稱的兩半式結構,所述兩半式結構通過一圓銷25插接在一起,所述圓銷25的兩端均伸入至所述固定件15內,兩個所述拉杆21的相對一端分別樞軸在該兩半式結構的其中一半上。
如附圖8所示,兩個所述拉杆21的另一端分別樞軸連接一用於安裝前輪92並驅動前輪92轉向的翻轉件22,並且如附圖6所示,所述拉杆21與所述連接件24樞軸連接的一端的及地高度小於所述拉杆21的與所述翻轉件22樞軸連接的一端的及地高度,兩者具有高度差H,從而使得兩個前輪在轉向時能夠先產生轉向方向的傾斜。
並且,兩個所述翻轉件22分別通過轉軸23與所述錨形連接架96的一端樞軸連接,並使所述翻轉件22在所述拉杆21的作用力下以所述轉軸23為中心轉動。
詳細的,結合附圖8、附圖9所示,所述翻轉件22包括兩個具有高度差的第一樞軸孔221,所述轉軸23穿過兩個所述第一樞軸孔221以及錨形連接架96且所述錨形連接架96的一端位於兩個所述第一樞軸孔221之間;所述翻轉件22還包括位於兩個所述第一樞軸孔221所形成的軸線X同一側的第二樞軸孔222以及第三樞軸孔223,所述第二樞軸孔222用於安裝一個前輪92,具體的,一用於安裝前輪92的前輪軸17貫穿所述第二樞軸孔222並穿入前輪92的中心,所述前輪92以所述前輪軸17為中心自轉;所述第三樞軸孔223用於鉸接所述拉杆21一端的,雖然本實施例中,所述第三樞軸孔223與所述第一樞軸孔221中位置較高的一個處於同一高度,但是在其他實施例中,所述第三樞軸孔223也可以是其他可行的位置。
另外,如附圖1、附圖8、附圖9所示,所述翻轉件22還包括用於固定前輪剎車件19的第一固定孔224以及用於固定前輪擋泥板20的第二固定孔225,所述前輪剎車19通過剎車線連接所述剎車手把12,由於所述前輪擋泥板20能夠跟隨所述翻轉件22同步運動,即能夠與前輪92同步轉動,因此能夠時刻遮蓋所述前輪92,並且,由於多個部件都以翻轉件22為支撐,因而增加了部件之間的關聯度,使得整體結構更加緊湊和簡化。
所述電動驅動系統除了包括用於供電的電池以及調速手把外,還包括用於驅動後輪93的電機以及控制電路(圖中未示出),所述電機集成在所述後輪93上,當然也可以安裝在其他可行的位置,所述控制電路用於控制整個電動驅動系統運行。
使用本發明的雙前輪電動三輪車時,當需要轉向時,轉動所述龍頭把手11,可以帶動所述轉向管14同時轉動,由於所述轉向管14轉動,位於其底部的所述固定件15同步轉動,由於所述固定件15與連接件24相對固定,所述連接件24大致也繞著所述轉向管14的軸線轉動,從而推動位於轉向一側的拉杆21以及拉動位於轉向相反側的拉杆21同時向轉向方向移動,此時,受到推力的拉杆21向與其連接的翻轉件22施加推力,受到拉力的拉杆21會向與其連接的翻轉件22施加拉力,從而使兩個翻轉以所述樞軸23為中心轉動,由於所述第二樞軸孔222和第三樞軸孔223位於所述軸線X的同一側,因此兩個前輪92會在翻轉件22的作用力下轉向。
在轉向的瞬間,由於車輪與地面有一定的摩擦力及拉杆兩端的高度差H的緣故,所述拉杆21對前輪92施加的推力和拉力分別為斜上方向以及斜下方向,因此兩個前輪92在轉向時,會先發生朝轉向方向的側傾,如附圖10所示,從而使車輛轉彎更加順暢。
同時,由於車輛轉向時,駕駛人員會產生側傾的力,這個力通過所述車頭支架管13及坐墊95施加到所述主車架9上,由於所述主車架9可相對所述錨形連接架96自由轉動,因此在受力的情況下,所述主車架9向轉向的一側轉動,伴隨著主車架9的扭轉側傾,所述扭簧10發生扭曲並通過自身的反作用力限制主車架9的扭轉角度,而駕駛人員、後輪93及車頭支架管13也會跟隨主車架9發生側傾,如附圖10所示,從而能夠減小轉彎半徑,實現順暢的轉彎。
當完成轉彎,恢復直線騎行過程,所述轉向機構110的各部件隨著轉彎過程的進行逐步復位,並且,駕駛人員不再產生側傾的力,此時,所述主車架9主要承受所述扭簧10的反向作用力,因此所述主車架9在所述扭簧10的反作用力下反向扭轉復位。
當然,在其他實施例中,所述轉向結構可以應用到普通的雙前輪三輪車的結構中,而所述主車架與錨形連接架之間的扭轉結構還可以應用到普通的三輪自行車和雙輪自行車的結構中。
本發明尚有多種實施方式,凡採用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案,均落在本發明的保護範圍之內。