CN103264746B - 后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其要点是：包括主支撑架、调节臂、后扭臂和2个减震复位装置。主支撑架包括支撑臂，支撑臂呈前低后高倾斜设置。调节臂包括支撑轴。支撑轴包括从前向后依次设置的连接段和倾斜段。连接段和倾斜段之间的夹角β为120度至160度。支撑轴前部与主支撑架的支撑臂下部转动连接，且转动轴线沿左右向设置。后扭臂中部与调节臂的倾斜段转动连接，且以倾斜段的轴线为转动轴线。2个减震复位装置以经过主支撑架的支撑臂中心的沿前后向铅垂设置的平面左右对称设置。调节臂的支撑轴的倾斜段垂直于2个减震复位装置所在的平面。2个减震复位装置所在的平面与水平面的夹角γ为30度至60度。

Description

后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构

技术领域

本发明涉及交通工具领域，具体涉及一种用于后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构。

背景技术

随着我国城市化进程的加快和科学技术的飞速发展，节能环保的电动车已经成为人们优先选择的交通工具，现有的电动车包括电动两轮车、电动三轮车（电动三轮车又可分为前一轮后两轮型和前两轮后一轮型，而通常我们说的电动三轮车指的是前一轮后两轮型）以及电动四轮车。电动两轮车以其较小的体积和灵活性多受到年轻人的青睐，但是由于其平衡性较难掌握，电动三轮车和电动四轮车则更加受到老年人的欢迎。现在，我国逐步进入老龄化社会，老年人的数量逐渐增多，因此对电动三轮车的需求也逐渐增加。

像电动三轮车和电动四轮车这样的后双轮的交通工具的转向存在如下问题：转弯时内外轮速度不一致，容易造成行驶不稳定，严重的还会导致翻车；而且会增大轮胎的摩损，存在安全隐患。现有一些三轮车采用差速器来解决上述问题，但是这样做使得整车结构变得复杂，大大增加了生产成本及整车的重量，维护使用成本也相应增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、转向灵活、稳定性好的用于电动三轮车和电动四轮车等这样的后双轮的交通工具的行驶助转向自平衡机构。

实现本发明目的的基本技术方案是: 一种后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其结构特点是：包括主支撑架、调节臂、后扭臂和减震复位装置。主支撑架包括支撑臂，支撑臂呈前低后高倾斜设置。调节臂包括支撑轴。支撑轴包括从前向后依次设置的连接段和倾斜段，连接段基本呈水平设置，倾斜段基本呈前低后高设置。连接段和倾斜段之间的夹角β为120度至160度。支撑轴前部与主支撑架的支撑臂下部转动连接，且转动轴线沿左右向设置。后扭臂中部与调节臂的倾斜段转动连接，且以倾斜段的轴线为转动轴线。减震复位装置有2个，2个减震复位装置以经过主支撑架的支撑臂中心的沿前后向铅垂设置的平面左右对称设置。位于左侧的减震复位装置由其上端转动固定连接在支撑架的上部上，下端转动固定连接在后扭臂的左侧中部上。位于右侧的减震复位装置由其上端转动固定连接在支撑架的上部上，下端转动固定连接在后扭臂的右侧中部上。调节臂的支撑轴的倾斜段垂直于2个减震复位装置所在的平面。2个减震复位装置所在的平面与水平面的夹角γ为30度至60度。

以上述基本技术方案为基础的技术方案是：主支撑架还包括下连接架。下连接架呈开口向后的水平设置的“U”形。下连接架由其前端中部固定设置在支撑臂的后侧下部上。调节臂还包括连接部。连接部为钢管，连接部沿左右向通过相应的销轴转动设置在主支撑架的“U”形下连接架的后部两端头之间，该销轴的轴线也即连接部的转动轴线。支撑轴由其连接段前端焊接固定在连接部的中部后侧上。

以上述技术方案为基础的技术方案是：连接部与支撑轴之间还设有相应的加强筋。

以上述技术方案为基础的技术方案是：调节臂还包括转动套。转动套转动设置在支撑轴的倾斜段上，与支撑轴转动配合。后扭臂呈沿左右向水平设置的腰圆形的框架。后扭臂由其前侧中部上侧焊接固定设置在转动套下侧相应部位上。

以上述技术方案为基础的技术方案是：主支撑架还包括上连接架。上连接架沿左右向水平固定连接设置在支撑臂的后侧上部上。上连接架包括水平板段和倾斜板段。水平板段沿左右向水平固定连接设置在支撑臂的后侧上部上，倾斜板段由其前端从后方固定连接在水平板段后端上，且呈前高后低倾斜设置。倾斜板段与水平面的夹角α与2个减震复位装置所在的平面与水平面的夹角γ相同。减震复位装置为避震器，所述2个避震器按其所处的左右位置的不同分为左避震器和右避震器。左避震器由其上端转动固定连接在支撑架的上连接架的倾斜板段的前侧左部上。左避震器由其下端转动固定连接在后扭臂的前部左侧中部上。右避震器由其上端转动固定连接在支撑架的上连接架的倾斜板段的前侧右部上。右避震器由其下端转动固定连接在后扭臂的前部右侧中部上。

以上述技术方案为基础的技术方案是：主支撑架的支撑臂和上连接架之间设有相应的加强筋板。

本发明具有积极的效果：（1）本发明结构简单，生产成本较低，应用范围广。

（2）本发明提高了后双轮交通工具行驶的平稳性和转向的安全性，同时带来了一定的驾驶乐趣。

（3）本发明的减震复位装置在车辆遇到高低不平的路面时，具有一定的在上下向上的缓冲作用，能保持乘坐的舒适性和稳定性。

（4）本发明应用时，例如当驾驶者坐在设在支撑架的支撑臂上的座椅上驾驶车辆向左转弯时会产生向左的内倾，通过座椅作用于支撑臂带动调节臂向左侧偏转，此时调节臂的倾斜段后端偏向左侧，由于倾斜段垂直于左避震器和右避震器所在的平面，从而作用于后扭臂使得后扭臂的左右两端产生相应的位移（即左侧向前，右侧向后），同时左避震器缩短，右避震器伸长，左避震器和右避震器使得后扭臂以调节臂的倾斜段为转动轴而发生相对转动，后扭臂仍保持水平，也即左后轮和右后轮均保持与地面的接触，因此便于三轮车平稳转向，形成助转向效应。当车辆转弯完成后转为直行时，减震复位装置和调节臂的双重逆作用，从而产生自平衡的结果。

附图说明

图1为应用本发明的行驶助转向自平衡机构的后双轮交通工具的后部相应车体部分的结构示意图；

图2为从图1的左前上方观察时的示意图；

图3为从图1的左后上方观察时的示意图；

图4为图1的左视图；

图5为图1中的A-A剖视图；

图6为图1的仰视图。

上述附图中的标记如下：

支撑架1，支撑臂11，下连接架12，上连接架13，水平板段13-1，倾斜板段13-2，加强筋板14，

调节臂2，连接部21，支撑轴22，连接段22-1，倾斜段22-2，固定板22-3，转动套23，加强筋24，

后扭臂3，

减震复位装置4，左避震器41，右避震器42，

后轮5，左后轮51，右后轮52，座椅6。

具体实施方式

本发明的方位的描述按照通常人们驾驶时的状态进行，也即图1所示的方位，图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，背离图1的一方为前方（也即驾驶员面向的方向），图1所朝的一方为后方（也即驾驶员背后的方向）。

（实施例1）

见图2和图3，本发明的后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构包括主支撑架1、调节臂2、后扭臂3和减震复位装置4。

见图2、图4、图5和图6，主支撑架1包括支撑臂11、下连接架12和上连接架13。支撑臂11为钢制一体件。支撑臂11呈前低后高倾斜设置。下连接架12呈开口向后的水平设置的“U”形。下连接架12由其前端中部固定设置在支撑臂11的后侧下部上。上连接架13为钢制一体件。上连接架13沿左右向水平固定连接设置在支撑臂11的后侧上部上。上连接架13包括水平板段13-1和倾斜板段13-2。水平板段13-1沿左右向水平固定连接设置在支撑臂11的后侧上部上，倾斜板段13-2由其前端从后方固定连接在水平板段13-1后端上，且呈前高后低倾斜设置。倾斜板段13-2与水平面的夹角α为30度至60度（本实施例为58度）。支撑臂11和上连接架13之间设有相应的加强筋板14。

见图2、图3、图5和图6，调节臂2包括连接部21、支撑轴22和转动套23。连接部21为钢管，连接部21沿左右向通过相应的销轴转动设置在主支撑架1的“U”形下连接架12的后部两端头之间，该销轴的轴线也即连接部21的转动轴线。支撑轴22为钢制一体件。支撑轴22包括从前向后依次设置的连接段22-1和倾斜段22-2，连接段22-1基本呈水平设置，倾斜段22-2基本呈前低后高设置。连接段22-1和倾斜段22-2之间的夹角β为120度至160度(本实施例为150度)。支撑轴22由其连接段22-1前端焊接固定在连接部21的中部后侧上。连接部21与支撑轴22之间还设有相应的加强筋24。转动套23转动设置在支撑轴22的倾斜段22-2上，与支撑轴22转动配合。支撑轴22的倾斜段22-2的后端设有固定板22-3，固定板22-3将转动套23限位固定设置在支撑轴22的倾斜段22-2上。

见图1、图3和图6，后扭臂3呈沿左右向水平设置的腰圆形的框架。后扭臂3由其前侧中部上侧焊接固定设置在转动套23下侧相应部位上。后扭臂3的左右两侧分别设有相应的后轮5，后轮按其所处的左右位置的不同分为左后轮51和右后轮52。

见图1、图3和图5，减震复位装置4为避震器，所述避震器有2个，按其所处的左右位置的不同分为左避震器41和右避震器42。左避震器41和右避震器42以经过主支撑架1的支撑臂11中心的沿前后向铅垂设置的平面左右对称设置。左避震器41由其上端转动固定连接在支撑架1的上连接架13的倾斜板段13-2的前侧左部上；左避震器41由其下端转动固定连接在后扭臂3的前部左侧中部上。右避震器42由其上端转动固定连接在支撑架1的上连接架13的倾斜板段13-2的前侧右部上；右避震器42由其下端转动固定连接在后扭臂3的前部右侧中部上。调节臂2的支撑轴22的倾斜段22-2垂直于左避震器41和右避震器42所在的平面。左避震器41和右避震器42所在的平面与水平面的夹角γ为30度至60度（本实施例为58度）；倾斜板段13-2与水平面的夹角α的度数与夹角γ的度数相对应。

见图1至图6，本发明的后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构工作时其以左转时的状态为例进行说明，当驾驶者坐在设在支撑架1的支撑臂11上的座椅6上驾驶车辆向左转弯时会产生向左的内倾，通过座椅6作用于支撑臂11带动调节臂2向左侧偏转，此时调节臂2的倾斜段22-2后端偏向左侧，由于倾斜段22-2垂直于左避震器41和右避震器42所在的平面，从而作用于后扭臂3使得后扭臂3的左右两端产生相应的位移（即左侧向前，右侧向后），同时左避震器41缩短，右避震器42伸长，左避震器41和右避震器42使得后扭臂3以调节臂2的倾斜段22-2为转动轴而发生相对转动，后扭臂3仍保持水平，也即左后轮51和右后轮52均保持与地面的接触，因此便于三轮车平稳转向，形成助转向效应。当车辆转弯完成后转为直行时，减震复位装置4和调节臂2的双重逆作用，从而产生自平衡的结果。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换和变化，具体应用过程中还可以根据上述实施例的启发进行相应的改造，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其特征在于：包括主支撑架（1）、调节臂（2）、后扭臂（3）和减震复位装置（4）；主支撑架（1）包括支撑臂（11），支撑臂（11）呈前低后高倾斜设置；调节臂（2）包括支撑轴（22）；支撑轴（22）包括从前向后依次设置的连接段（22-1）和倾斜段（22-2），连接段（22-1）基本呈水平设置，倾斜段（22-2）基本呈前低后高设置；连接段（22-1）和倾斜段（22-2）之间的夹角β为120度至160度；支撑轴（22）前部与主支撑架（1）的支撑臂（11）下部转动连接，且转动轴线沿左右向设置；后扭臂（3）中部与调节臂（2）的倾斜段（22-2）转动连接，且以倾斜段（22-2）的轴线为转动轴线；减震复位装置（4）有2个，2个减震复位装置（4）以经过主支撑架（1）的支撑臂（11）中心的沿前后向铅垂设置的平面左右对称设置；位于左侧的减震复位装置（4）由其上端转动固定连接在支撑架（1）的上部上，下端转动固定连接在后扭臂（3）的左侧中部上；位于右侧的减震复位装置（4）由其上端转动固定连接在支撑架（1）的上部上，下端转动固定连接在后扭臂（3）的右侧中部上；调节臂（2）的支撑轴（22）的倾斜段（22-2）垂直于2个减震复位装置（4）所在的平面；2个减震复位装置（4）所在的平面与水平面的夹角γ为30度至60度。

2.根据权利要求1所述的后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其特征在于：主支撑架（1）还包括下连接架（12）；下连接架（12）呈开口向后的水平设置的“U”形；下连接架（12）由其前端中部固定设置在支撑臂（11）的后侧下部上；调节臂（2）还包括连接部（21）；连接部（21）为钢管，连接部（21）沿左右向通过相应的销轴转动设置在主支撑架（1）的“U”形下连接架（12）的后部两端头之间，该销轴的轴线也即连接部（21）的转动轴线；支撑轴（22）由其连接段（22-1）前端焊接固定在连接部（21）的中部后侧上。

3.根据权利要求2所述的后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其特征在于：连接部（21）与支撑轴（22）之间还设有相应的加强筋（24）。

4.根据权利要求3所述的后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其特征在于：调节臂（2）还包括转动套（23）；转动套（23）转动设置在支撑轴（22）的倾斜段（22-2）上，与支撑轴（22）转动配合；后扭臂（3）呈沿左右向水平设置的腰圆形的框架；后扭臂（3）由其前侧中部上侧焊接固定设置在转动套（23）下侧相应部位上。

5.根据权利要求4所述的后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其特征在于：主支撑架（1）还包括上连接架（13）；上连接架（13）沿左右向水平固定连接设置在支撑臂（11）的后侧上部上；上连接架（13）包括水平板段（13-1）和倾斜板段（13-2）；水平板段（13-1）沿左右向水平固定连接设置在支撑臂（11）的后侧上部上，倾斜板段（13-2）由其前端从后方固定连接在水平板段（13-1）后端上，且呈前高后低倾斜设置；倾斜板段（13-2）与水平面的夹角α与2个减震复位装置（4）所在的平面与水平面的夹角γ相同；减震复位装置（4）为避震器，所述2个避震器按其所处的左右位置的不同分为左避震器（41）和右避震器（42）；左避震器（41）由其上端转动固定连接在支撑架（1）的上连接架（13）的倾斜板段（13-2）的前侧左部上；左避震器（41）由其下端转动固定连接在后扭臂（3）的前部左侧中部上；右避震器（42）由其上端转动固定连接在支撑架（1）的上连接架（13）的倾斜板段（13-2）的前侧右部上；右避震器（42）由其下端转动固定连接在后扭臂（3）的前部右侧中部上。

6.根据权利要求5所述的后双轮交通工具的行驶助转向自平衡机构，其特征在于：主支撑架（1）的支撑臂（11）和上连接架（13）之间设有相应的加强筋板（14）。