CN104859765A - 三轮摩托车变形桥架 - Google Patents

Abstract

三轮摩托车变形桥架结构：变形器是在四个杠杆端点处两两用转轴铰链成竖直放置的平行四边形；车载底盘是在四个杠杆端点处两两固定成水平面放置等腰梯形，梯形底边杠杆两端分别用转轴铰链在平形四边形两竖直边杠杆上；驱动器是在梯形上、下底杠杆中点分别安装轴承，在两轴承中安装一中轴，在中轴一端固定竖直插销，插销上、下端分别用转轴铰链在平行四边形上、下边杠杆中点处，中轴的另一端固定在三轮摩托车前轮支架上。变形器两竖直边杠杆外侧对称点处分别固定两后轮转轴。在插销上端转轴端固定两弹簧的一端，两弹簧另一端分别固定在变形器下边杠杆两端转轴上。变形桥架三轮摩托车转向灵活、行车平稳、停车方便、能耗小，是大众化的代步工具。

Description

三轮摩托车变形桥架

技术领域

本发明属于代步工具中的桥架系统类，具体涉及一种三轮摩托车变形桥架。

背景技术

观察自然自然中的奔跑类动物和人工自然中的代步工具，不难发现，人工自然中的代步工具的车形设计，它与地面的静摩擦阻力、空气流体的阻力及车后压强差的阻力，永远比不上自然界中奔跑类动物的优越。其中自然界中奔跑类动物最大特点在于它能在奔跑过程中，根据需要能及时调节身体与地面的倾斜度来维持身体的平衡而不至于侧翻，所以它的身躯相对来说比较窄，再加上自身天然的流线形造型，与空气流体的阻力及后尾压强差较少。再次我们观察目前人工自然中的摩托车和三轮车或三轮摩托车各自的平衡特征，现以它们左转弯为例，(1)力矩分析：摩托车左转弯时，驾驶员促使摩托车车身向左侧倾斜，摩托车车身竖直时重心到地面的高度为h，摩托车倾斜时的车身与竖直线之间的倾斜角为a，摩托车两轮着地点的连线为摩托车侧翻时的瞬时转轴，摩托车重心到两轮着地点连线所在的竖直面的距离为重力力臂h·sin a，摩托车重心到两轮着地点连线所在的水平面距离为离心力力臂h·Cos a，可见重力力臂随着摩托车倾斜度增大而增大，离心力力臂随着摩托车倾斜度增大而而减小。所以摩托车驾驶员通过调节摩托车车身倾斜度及转弯时的线速度，来调节重力力矩和离心力力矩，用以维持车身横向平衡。目前各种型号的三轮车或三轮摩托车转弯时车身不能倾斜，因此它们的重力力臂和离心力力臂是不可改变的，驾驶员只有控制三轮车或三轮摩托车转弯时的线速度的大小，来控制转弯时离心力力矩大小，促使三轮车或三轮摩托车离心力力矩小于重力力矩而使车身不至于侧翻。显而易见，摩托车转弯时的灵活性、机动性和平衡性优越于目前各种型号的三轮车和三轮摩托车。同时摩托车车身窄，占用的车道窄，可增加现有道路的车流量。(2)横向受力分析：目前各种型号的三轮车或三轮摩托车也有它的优点：当三轮车或三轮摩托车转弯时指向弯道瞬时圆心径向静摩擦力小于径向离心力时，只会造成车轮在地面上侧向打滑而不至于侧翻；摩托车则不同，当指向弯道瞬时圆心的径向静摩擦力小于径向离心力时，摩托车车轮着地点在地面上侧向打滑，摩托车会侧翻。因此摩托车和三轮车或三轮摩托车相比较，在平衡控制上它们各有优劣。(3)方向控制机制分析：摩托车和三轮车或三轮摩托车在方向控制的机制上也有所不同，摩托车左转弯时，是靠驾驶员在方向把左把上施加压力促使前轮支架向左侧倾斜，驾驶员在促使车身倾斜的同时并转动把手。三轮车或三轮摩托车左转弯时，驾驶员只靠转动方向把来实现的，而前轮支架和车身不会倾斜。(4)交通事故分析：摩托车停车时需要驾驶员两脚撑地来增大摩托车车身的稳定性，往往驾驶员在应急情况下停车出会现交通事故；摩托车转弯时需要驾驶员根据驾车经验控制好车身倾斜度及速度，三轮车或三轮摩托车转弯时需要驾驶员控制线速度，稍有疏忽，便会出现摩托车、三轮车或三轮摩托车弯道事故。本人根据自然界中奔跑类动物的特征及人工自然中代步工具的摩托车和三轮车或三轮摩托车各自的平衡特点及未来发展前景，设计出三轮摩托车变形桥架，由变形桥架组装而成的新型变形桥架三轮摩托车，具备目前摩托车、三轮车和三轮摩托车各自的优点，经济、轻便、灵活、能耗小、平衡性好，停车方便，也便于安装各种流线型车棚，是大众化的代步工具。

发明内容

本发明的目的是：用变形桥架组装成新型的变形桥架三轮摩托车，可克服目前三轮摩托车和三轮车转弯时不能调节重心力臂和离心力臂，只能通过改变转弯时的线速度来保持车身平衡的问题。

本发明的技术方案是：如图1所示，三轮摩托车变形桥架，主要包括杠杆、转轴、轴承、弹簧器件；它是由变形器、车载底盘和驱动器三部分构成。变形器的结构是：在杠杆1、杠杆2、杠杆8和杠杆17两两首尾处分别用转轴3、转轴7、转轴16和转轴21铰链成竖直放置的平行四边形；车载底盘的结构是：在杠杆4、杠杆11、杠杆12、杠杆15两两首尾处固定成水平放置的等腰梯形，等腰梯形底边杠杆4两端分别用转轴5和转轴18铰链在变形器两竖直边杠杆2和杠杆17对称点上；驱动器的结构是：在等腰梯形上底杠杆12中点和下底杠杆4中点分别安装轴承13和轴承24，在轴承13和轴承24中安装中轴14，中轴14一端固定竖直插销22，插销22上端和下端分别用转轴10和转轴23铰链在变形器上边杠杆1中点处和下边杠杆8中点处，中轴14的另一端固定在三轮摩托车前轮支架上，三轮摩托车前轮支架倾斜时并驱动中轴14转动而带动插销22转动。变形器两竖直边杠杆2和杠杆17外侧对称点处分别固定三轮摩托车两后轮转轴6和转轴19，三轮摩托车两后轮随变形器竖直边杠杆2和竖直边杠杆17倾斜而倾斜。在转轴23端点处分别固定弹簧9和弹簧20的一端，弹簧9和弹簧20的另一端分别固定在转轴7和转轴16上，两弹簧的弹性力维持变形器矩形形状。

本发明的有益效果是：(1)用变形桥架组装成新型的变形桥架三轮摩托车，具有改变车身倾斜度来操纵转向时的重力力矩和离心力力矩，使变形桥架三轮摩托车具有摩托车转向的特点，又具有三轮车或三轮摩托车直线行驶平稳、停车方便的特点；(2)方便制作比目前各种型号的三轮车或三轮摩托车车身窄、比摩托车车身宽的新型变形桥架三轮摩托车，既可增加道路车流量，又方便安装各种流线型车棚。

附图说明：

图1为本发明立体结构示意图。

图中：1、杠杆；2、杠杆；3、转轴；4、杠杆；5、转轴；6、转轴；7、转轴；8、杠杆；9弹簧；10、转轴；11、杠杆；12、杠杆；13、轴承；14、转轴；15、杠杆；16、转轴；17、杠杆；18、转轴；19、转轴；20、弹簧；21、转轴；22、插销；23、转轴；24、轴承。

具体实施方式

以下结合附图和实施例加以说明。

1、三轮摩托车变形桥架结构。如图1所示，三轮摩托车变形桥架，主要包括杠杆、转轴、轴承、弹簧器件，它是由变形器、车载底盘和驱动器三部分构成。变形器的结构是：在杠杆1、杠杆2、杠杆8、杠杆17两两首尾处分别用转轴3、转轴7、转轴16、转轴21铰链，组装成竖直放置可变形的平行四边形；车载底盘的结构是：在杠杆4、杠杆11、杠杆12、杠杆15两两首尾处分别固定成水平放置的等腰梯形，等腰梯形底边杠杆4两端分别用转轴5和转轴18铰链在变形器两竖直边杠杆2和杠杆17对称点上；驱动器的结构是：在等腰梯形上底杠杆12中点处和下底杠杆4中点处分别安装轴承13和轴承24，在轴承13和轴承24中安装中轴14，在中轴14一端固定竖直插销22，插销22上端和下端分别用转轴10和转轴23铰链在变形器上边杠杆1中点处和下边杠杆8中点处，中轴14的另一端固定在三轮摩托车前轮支架上，三轮摩托车前轮支架倾斜时并驱动中轴14转动而带动插销22转动。在变形器两竖直边杠杆2和杠杆17外侧对称点处分别固定三轮摩托车两后轮转轴6和转轴19，两后轮随变形器竖直边杠杆2和杠杆17的同步倾斜而倾斜。在竖直插销22上端的转轴23端点分别固定弹簧9和弹簧20一端，弹簧9和弹簧20的另一端分别固定在转轴7和转轴16上，两弹弹的弹性力维持变形器矩形形状。

2、三轮摩托车变形桥架工作原理。

现以变形桥架组装成的变形桥架三轮电瓶摩托车为例：

(1)变形桥架三轮电瓶摩托车停车。变形桥架三轮电瓶摩托车两后轮均安装同种型号的电动机，使用同一电瓶并联两电动机。变形桥架三轮电瓶摩托车停车时，由于变形桥架三轮电瓶摩托车中的变形器在弹簧弹性力作用下而保持矩形形状，变形桥架三轮电瓶摩托车前后三个轮子均在竖直面上，使得变形桥架三轮电瓶摩托车停车方便、平稳。

(2)变形桥架三轮电瓶摩托车直线行驶。变形桥架三轮电瓶摩托车直线行驶时，驾驶员在方向把上不用力施压且不转动方向把，因此前轮支架既不转动、也不作横向平动，中轴14和插销22既不转动、也不作横向平动，车载底盘不作横向平动，变形器在弹簧弹性力作用下保持矩形形状，即使在道路颠波的情况下，弹簧9和弹簧20弹性力仍可即时自动调节变形器维持矩形形状，变形器两竖直边杠杆2和杠杆17促使两后轮与前轮同步在各自的竖直面上，变形桥架三轮电瓶摩托车作直线行驶，变形桥架三轮电瓶摩托车的重心在变形桥架三轮电瓶摩托车对称竖直截面上，此种情况下转弯半径无穷大，离心力为0，离心力力矩为0，变形桥架三轮电瓶摩托车直线平稳行驶。

(3)变形桥架三轮电瓶摩托车左转弯行驶。变形桥架三轮电瓶摩托车左转弯时，驾驶员必在方向把的左把上用力施压促使前轮支架向左侧倾斜并同时转动方向把，在前轮支架向左侧倾斜的同时带动了中轴14和插销22同向转动，由于变形桥架三轮电瓶摩托车两后轮着地，在重力作用下两后轮着地点瞬间不会向左侧移动，因此只有插销22在与前轮支架作同向转动并同时向左侧平动，抗衡两弹簧的弹性力而迫使变形器两竖直边杠杆2和杠杆17同向转动并同时向左侧平动，从而使杠杆2和杠杆17同步向左侧倾斜，驱动两后轮轮轴分别以两后轮着地点为支点作同向转动并向左侧平动，即变形桥架三轮电瓶摩托车两后轮与前轮同步、同向倾斜，同时车载底盘向左侧横向平动。在变形桥架三轮电瓶摩托车重心向变形桥架三轮电瓶车对称竖直截面左侧偏移的同时并降低了重心位置，从而使重心到前轮着地点与右后轮着地点的连线所在的竖直面的距离增大，即重力力臂增大，重力力矩增大；由于重心位置降低，重心到前轮着地点与右后轮着地点的连线所在的水平面的距离减小，即离心力力臂减小，在左转弯线速度不变的情况下离心力力矩减小，增大了变形桥架三轮电瓶摩托车左转弯行驶时的稳定性。因此在制造新型变形桥架三轮电瓶摩托车时，可以使变形桥架三轮电瓶摩托车车身比目前各种型号的三轮车和三轮摩托车车身窄，不影响变形桥架三轮电瓶摩托车转弯或直线行驶时的稳定性；因变形桥架三轮电瓶摩托车比两轮电瓶车宽，又比目前各种型号的三轮车和三轮摩托车车身窄，便于安装各种流线型车棚，使它更趋于自然界中奔路类动物的优点。

Claims (3)

1.一种三轮摩托车变形桥架，主要包括杠杆、转轴、轴承、弹簧器件；其特征在于变形器、车载底盘和驱动器的结构；所述的变形器是：用四个杠杆两两首尾用转轴铰链成竖直放置的平行四边形；车载底盘是：用四个杠杆两两首尾固定成水平放置的等腰梯形，等腰梯形底边两端用转轴铰链在变形器两竖直边对称点上；驱动器是：在等腰梯形上底杠杆中点处和下底杠杆中点处分别安装轴承，在两轴承中安装中轴，中轴一端固定竖直插销，插销上端和下端分别用转轴铰链在变形器上边杠杆中点和下边杠杆中点，中轴的另一端固定在三轮摩托车前轮支架上；三轮摩托车前轮支架倾斜时，通过变形桥架驱动两后轮同步、同向倾斜。

2.根据权利要求1所述的三轮摩托车变形桥架，其特征在于变形器两竖直边杠杆外侧对称点处分别固定三轮摩托车两后轮转轴，三轮摩托车两后轮随变形器两竖直边杠杆的倾斜而倾斜。

3.根据权利要求1所述的三轮摩托车变形桥架，其特征在于插销上端的转轴端分别固定两弹簧一端，两弹簧的另一端分别固定在变形器下底边杠杆两端铰链的转轴上，两弹簧的弹性力维持变形器矩形形状。