CN106394763B - 双前轮电动三轮车 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了双前轮电动三轮车，包括主车架、锚形连接架、转向机构、刹车系统及电动驱动系统，主车架上设置有一个后轮、坐垫部以及电驱动系统中的电池，主车架与锚形连接架插接在一起且可相对锚形连接架扭转；转向机构包括与主车架连接的转向驱动机构以及与锚形连接架连接的拉杆式转向机构，转向驱动机构驱动拉杆式转向机构，进而带动对称设置于拉杆式转向机构上的两个前轮转向及侧倾。本发明通过使主车架可相对锚形连接架扭转及拉杆式转向机构，能够在转向状态下使前轮及主车架同时向转向方向产生侧倾，从而有利于减小整车转向半径，增加转向的灵活性、平稳性和顺畅性，以及使电动车在高速状态下转向的安全性大大提升，提高了驾驶的安全性。

Description

双前轮电动三轮车

技术领域

本发明涉及一种电动车，尤其是一种具有双前轮的反向电动三轮车。

背景技术

三轮车，顾名思义，包括三个轮子的电动车或自行车或汽车，由于其相对于二轮车多了一个车轮与地面接触，在易于产生侧滑的湿滑路面，有十分独特的稳定性优势，大幅减小骑乘人员侧滑摔倒的可能性，在复杂地形地表环境下，行驶安全性较两轮车有大幅提升。

电动车是基于现有自行车的结构对其进行改造，通过增加电池、驱动系统以及电控系统能够使得车子在电能驱动下快速运行，电动三轮车以其便捷、绿色环保等优点越来越被大众所接受。

目前市面上的三轮车大多结构是一个前轮两个后轮，如中国专利CN201210089652.8和CN201480014552.6所示。

当然，还有一个特殊的反向三轮车，具有两个前轮一个后轮，如中国专利CN200610170204.5和CN201510774236.5所示，后轮作为驱动轮，前轮作为转向轮。

但是由于这些电动三轮车的转向结构与后部的主体支架是固定的，两者之间无法相对运动，由于主体支架的自身结构的限制，导致三轮车在转向时，整车的转弯半径变大，在狭小的空间转向不易；如果通过增加前轮的转向角度，则可能导致转向角度过大，出现事故的情况。

另外，由于现有技术在转向时前轮不会侧倾，而是直接转向，导致车辆在高速情况下容易产生翻车事故。

并且，现有技术的整体结构较为复杂，尤其是双前轮区域的转向结构，不适合大批量生产。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种具有简单结构、适于生产的前轮转向机构的双前轮电动三轮车，安全性能大大提升。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

双前轮电动三轮车，包括主车架、锚形连接架、转向机构、刹车系统及电动驱动系统，所述主车架上设置有一个后轮、坐垫部以及电驱动系统中的电池，所述主车架与所述锚形连接架插接在一起且可相对所述锚形连接架进行扭转；所述转向机构包括与所述主车架连接的转向驱动机构以及与所述锚形连接架连接的拉杆式转向机构，所述转向驱动机构驱动所述拉杆式转向机构，进而带动对称设置于所述拉杆式转向机构上的两个前轮转向及侧倾。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述主车架相对所述锚形连接架进行扭转的角度不大于30°。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述主车架与锚形连接架通过扭簧连接成一体，并且在它们的接触端面处还设置有自润滑端面轴承，所述扭簧的一端固定在所述锚形连接架的内腔中，另一端固定在所述主车架的内部。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述扭簧包括呈直角或圆角的第一固定端以及呈U形槽的第二固定端，所述第一固定端的顶部区域嵌入到所述锚形连接架的内腔中的卡槽中，且通过第一螺栓固定于所述卡槽中；所述第二固定端通过覆盖所述U形槽的上压板、下压板以及贯穿所述U形槽的第二螺栓与所述主车架固定

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述转向驱动机构包括连接于所述主车架前端的车头支架管，所述车头支架管内还滑动设有伸缩管，所述伸缩管上设置有龙头把手，所述龙头把手上设置有调速手把及两个刹车手把，所述伸缩管通过紧固件与可在所述车头支架管内转动的转向管固定或松开，所述转向管的底端固定有固定件。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述龙头把手的至少一端设置有可折叠后视镜。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述拉杆式转向机构包括与所述固定件枢轴连接的连接件，所述连接件枢轴连接两个对称设置的拉杆的一端，两个所述拉杆的另一端分别枢轴连接一用于安装前轮并驱动前轮转向的翻转件，两个所述翻转件分别通过转轴与所述锚形连接架的一端枢轴连接，所述翻转件在所述拉杆的作用力下以所述转轴为中心转动。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述连接件包括通过一圆销插接在一起的对称的两半式结构，所述圆销的两端均伸入至所述固定件内，且两个所述拉杆的相对一端分别枢轴连接在该两半式结构的其中一半上，且所述拉杆与所述连接件枢轴连接的一端的及地高度小于所述拉杆与所述翻转件枢轴连接的一端的及地高度。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述翻转件包括两个具有高度差的第一枢轴孔，所述转轴穿过两个所述第一枢轴孔且所述锚形连接架位于两个所述第一枢轴孔之间；所述翻转件还包括用于安装前轮的第二枢轴孔以及用于胶接所述拉杆一端的第三枢轴孔；所述第二枢轴孔和第三枢轴孔位于所述两个第一枢轴孔所形成的轴线的同一侧。

优选的，所述的双前轮电动三轮车，其中：所述翻转件还包括用于固定前轮刹车的第一固定孔以及用于固定前轮挡泥板的第二固定孔。

本发明的有益效果主要体现在：

本发明设计合理，整体结构简单紧凑，通过使主车架可相对锚形连接架扭转及拉杆式转向机构，能够在转向状态下使前轮及主车架同时向转向方向产生侧倾，从而有利于整车转向半径的减小，增加转向的灵活性、平稳性和顺畅性，使车辆在高速状态下转向的安全性大大提升，提高了驾驶的安全性。

锚形连接架和主车架的接触端面之间增加自润滑端面轴承，能够保证主车架和锚形连接架扭转的顺畅性，减小磨损，延长零件使用寿命。

本发明扭簧一端的U形槽结构便于根据各部件的实际尺寸调整固定位置，适应性更强，并且U形槽结构所形成的安装端面的面积更大，更加便于通过两块压板进行固定，保证了固定的稳定性和可靠性。

本发明的前轮转向机构结构简单可靠，组装便利，适合大批量生产，多个部件通过翻转件进行连接，集成化程度高。

附图说明

图1 是本发明的双前轮三轮车的结构示意图；

图2是本发明的主车架隐去外壳的结构示意图；

图3是本发明扭簧与锚形连接架的连接示意图；

图4是本发明扭簧与锚形连接架及主车架连接结构的剖视图；

图5是本发明的扭簧结构示意图；

图6是本发明具有双前轮的三轮车的右视图；

图7是本发明具有双前轮的三轮车的主视图；

图8是本发明的前轮处的放大示意图，此时隐去固定件；

图9是本发明翻转件的结构示意图；

图10是本发明的双前轮三轮车的转向状态示意图。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

双前轮电动三轮车，如附图1、附图10所示，包括主车架9、锚形连接架96、转向机构110、刹车系统及电动驱动系统，所述主车架9上设置有一个后轮93、坐垫部95以及电驱动系统中的电池（图中未示出），所述主车架9与所述锚形连接架96插接在一起且可相对所述锚形连接架96进行扭转。

具体的，如附图2、附图10所示，本实施例中，所述主车架9包括基架911、与所述基架911可拆卸地连接在一起的连接管912以及固定于所述基架911和连接管上的外壳913，当然在其他实施例中所述机架911和连接管912也可以是一体的结构。

所述基架911的后部两侧安装有从所述基架911尾部延伸到坐垫杆94处的踏板914以及用于安装车轮93的后轮槽，所述后轮93通过后轮轴安装于所述后轮槽中，所述后轮93上集成有后轮刹车，所述主车架9的上方靠近所述后轮93的位置大致垂直地设有坐垫杆94，所述坐垫杆94上安装有所述坐垫部95，具体的，所述坐垫杆94固定于所述基架911的安装座上，所述坐垫部95为自行车坐垫的结构，当然在其他实施例中，所述坐垫部95也可以是其他现有电动车的坐垫结构，在此不再赘述。

所述基架911的前端设置有用于安装并固定连接管912的安装槽，所述安装槽包括圆形槽区以及方形槽区，所述方形槽区的长度小于所述圆形槽区的直径，所述连接管912的横截面形状与所述安装槽相匹配，通过安装槽的结构设置能够有效防止连接管912相对基架911进行转动，当然，所述安装槽也可以是其他可行的形状，并且，至少所述连接管912的两端具有圆形通孔，所述连接管912前端的圆形孔内插接有锚形连接架96。

详细的，如附图3、附图4所示，所述锚形连接架96的圆柱形插接部962插入到所述圆形孔中，并且，所述连接管912前端的圆形孔的开口端面与锚形连接架96之间还设置有自润滑端面轴承60，进一步，所述连接管912与所述锚形连接架96插接一端的底部区域设置有用于固定所述电驱动系统中电池的电池架91。

由于所述主车架9和锚形连接架96的周向接触面均为圆形弧面，因此所述主车架9可相对所述锚形连接架96进行限定角度的扭转运动；转向时，所述主车架9相对所述锚形连接架96转动；转向后，所述主车架9反向扭转复位。

优选的，如附图3、附图4所示，所述主车架9与锚形连接架96通过扭簧10连接成一体，所述扭簧10的一端固定在所述锚形连接架96的内腔中的，所述扭簧10的另一端固定在所述主车架9的内部；转向时，所述扭簧10跟随所述主车架9扭转；转向后，所述扭簧10在自身扭力的作用下复位并驱动所述主车架9反向扭转；由于扭簧10的自身扭力的限制，所述主车架9相对所述锚形连接架96进行扭转的角度不大于30°，从而保证主车架9侧倾的角度不会过大，导致出现翻车的情况。

并且，如附图4、附图5所示，所述扭簧10包括呈直角或圆角的第一固定端101以及呈U形槽的第二固定端102，所述第一固定端101的顶部区域嵌入到所述锚形连接架96的内腔中的卡槽961中，且通过第一螺栓200固定于所述卡槽961中；所述第二固定端102通过覆盖所述U形槽的上压板30、下压板40以及贯穿所述U形槽的第二螺栓50固定于所述连接管912内，并且所述第二固定端102位于所述安装槽中。

当然在其他实施例中，所述扭簧10的两端的结构也可以根据实际需要进行设计，其固定方式也可以是其他方式，在此不再赘述。

更进一步，如附图1、附图6、附图7、附图10所示，所述主车架9及锚形连接架96均连接所述转向机构110，具体来说，所述转向机构110包括与所述主车架9连接的转向驱动机构以及与所述锚形连接架96连接的拉杆式转向机构，所述转向驱动机构驱动所述拉杆式转向机构，进而带动对称设置于所述拉杆式转向机构上的两个前轮92转向及侧倾。

详细的，如附图7所示，所述转向机构110中的所述转向驱动机构包括固定于所述主车架9前端且与所述主车架9大致垂直的车头支架管13，当然，当该三轮车为可折叠式样时，所述车头支架管13与所述主车架9也可以相对折叠。

所述车头支架管13内还滑动设有伸缩管16，所述伸缩管16上设置有车头1，所述车头1包括龙头把手11以及所述龙头把手11上设置的调速手把及两个刹车手把12，所述车头把手11至少一端设置有可折叠后视镜120，所述伸缩管16通过紧固件18与可在所述车头支架管13内转动的转向管14固定或松开，所述转向管14的底端固定有固定件15。

如附图7、附图8所示，所述转向机构110中的所述拉杆式转向机构包括与所述固定件15枢轴连接的连接件24，所述连接件24枢轴连接两个对称设置的拉杆21的一端，其中，所述连接件24为相互插接在一起的对称的两半式结构，所述两半式结构通过一圆销25插接在一起，所述圆销25的两端均伸入至所述固定件15内，两个所述拉杆21的相对一端分别枢轴在该两半式结构的其中一半上。

如附图8所示，两个所述拉杆21的另一端分别枢轴连接一用于安装前轮92并驱动前轮92转向的翻转件22，并且如附图6所示，所述拉杆21与所述连接件24枢轴连接的一端的及地高度小于所述拉杆21的与所述翻转件22枢轴连接的一端的及地高度，两者具有高度差H，从而使得两个前轮在转向时能够先产生转向方向的倾斜。

并且，两个所述翻转件22分别通过转轴23与所述锚形连接架96的一端枢轴连接，并使所述翻转件22在所述拉杆21的作用力下以所述转轴23为中心转动。

详细的，结合附图8、附图9所示，所述翻转件22包括两个具有高度差的第一枢轴孔221，所述转轴23穿过两个所述第一枢轴孔221以及锚形连接架96且所述锚形连接架96的一端位于两个所述第一枢轴孔221之间；所述翻转件22还包括位于两个所述第一枢轴孔221所形成的轴线X同一侧的第二枢轴孔222以及第三枢轴孔223，所述第二枢轴孔222用于安装一个前轮92，具体的，一用于安装前轮92的前轮轴17贯穿所述第二枢轴孔222并穿入前轮92的中心，所述前轮92以所述前轮轴17为中心自转；所述第三枢轴孔223用于铰接所述拉杆21一端的，虽然本实施例中，所述第三枢轴孔223与所述第一枢轴孔221中位置较高的一个处于同一高度，但是在其他实施例中，所述第三枢轴孔223也可以是其他可行的位置。

另外，如附图1、附图8、附图9所示，所述翻转件22还包括用于固定前轮刹车件19的第一固定孔224以及用于固定前轮挡泥板20的第二固定孔225，所述前轮刹车19通过刹车线连接所述刹车手把12，由于所述前轮挡泥板20能够跟随所述翻转件22同步运动，即能够与前轮92同步转动，因此能够时刻遮盖所述前轮92，并且，由于多个部件都以翻转件22为支撑，因而增加了部件之间的关联度，使得整体结构更加紧凑和简化。

所述电动驱动系统除了包括用于供电的电池以及调速手把外，还包括用于驱动后轮93的电机以及控制电路（图中未示出），所述电机集成在所述后轮93上，当然也可以安装在其他可行的位置，所述控制电路用于控制整个电动驱动系统运行。

使用本发明的双前轮电动三轮车时，当需要转向时，转动所述龙头把手11，可以带动所述转向管14同时转动，由于所述转向管14转动，位于其底部的所述固定件15同步转动，由于所述固定件15与连接件24相对固定，所述连接件24大致也绕着所述转向管14的轴线转动，从而推动位于转向一侧的拉杆21以及拉动位于转向相反侧的拉杆21同时向转向方向移动，此时，受到推力的拉杆21向与其连接的翻转件22施加推力，受到拉力的拉杆21会向与其连接的翻转件22施加拉力，从而使两个翻转以所述枢轴23为中心转动，由于所述第二枢轴孔222和第三枢轴孔223位于所述轴线X的同一侧，因此两个前轮92会在翻转件22的作用力下转向。

在转向的瞬间，由于车轮与地面有一定的摩擦力及拉杆两端的高度差H的缘故，所述拉杆21对前轮92施加的推力和拉力分别为斜上方向以及斜下方向，因此两个前轮92在转向时，会先发生朝转向方向的侧倾，如附图10所示，从而使车辆转弯更加顺畅。

同时，由于车辆转向时，驾驶人员会产生侧倾的力，这个力通过所述车头支架管13及坐垫95施加到所述主车架9上，由于所述主车架9可相对所述锚形连接架96自由转动，因此在受力的情况下，所述主车架9向转向的一侧转动，伴随着主车架9的扭转侧倾，所述扭簧10发生扭曲并通过自身的反作用力限制主车架9的扭转角度，而驾驶人员、后轮93及车头支架管13也会跟随主车架9发生侧倾，如附图10所示，从而能够减小转弯半径，实现顺畅的转弯。

当完成转弯，恢复直线骑行过程，所述转向机构110的各部件随着转弯过程的进行逐步复位，并且，驾驶人员不再产生侧倾的力，此时，所述主车架9主要承受所述扭簧10的反向作用力，因此所述主车架9在所述扭簧10的反作用力下反向扭转复位。

当然，在其他实施例中，所述转向结构可以应用到普通的双前轮三轮车的结构中，而所述主车架与锚形连接架之间的扭转结构还可以应用到普通的三轮自行车和双轮自行车的结构中。

本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.双前轮电动三轮车，其特征在于：包括主车架（9）、锚形连接架（96）、转向机构（110）、刹车系统及电动驱动系统，所述主车架（9）上设置有一个后轮（93）、坐垫部（95）以及电驱动系统中的电池，所述主车架（9）与所述锚形连接架（96）插接在一起且可相对所述锚形连接架（96）进行扭转；所述转向机构（110）包括与所述主车架（9）连接的转向驱动机构以及与所述锚形连接架（96）连接的拉杆式转向机构，所述转向驱动机构驱动所述拉杆式转向机构，进而带动对称设置于所述拉杆式转向机构上的两个前轮（92）转向及侧倾；所述主车架（9）与锚形连接架（96）通过扭簧（10）连接成一体，并且在它们的接触端面处还设置有自润滑端面轴承（60），所述扭簧（10）的一端固定在所述锚形连接架（96）的内腔中，另一端固定在所述主车架（9）的内部；所述扭簧（10）包括呈直角或圆角的第一固定端（101）以及呈U形槽的第二固定端（102），所述第一固定端（101）的顶部区域嵌入到所述锚形连接架（96）的内腔中的卡槽（961）中，且通过第一螺栓（200）固定于所述卡槽（961）中；所述第二固定端（102）通过覆盖所述U形槽的上压板（30）、下压板（40）以及贯穿所述U形槽的第二螺栓（50）与所述主车架（9）固定。

2.根据权利要求1所述的双前轮电动三轮车，其特征在于：所述主车架（9）相对所述锚形连接架（96）进行扭转的角度不大于30°。

3.根据权利要求1或2所述的双前轮电动三轮车，其特征在于：所述转向驱动机构包括连接于所述主车架（9）前端的车头支架管（13），所述车头支架管（13）内还滑动设有伸缩管（16），所述伸缩管（16）上设置有龙头把手（11），所述龙头把手（11）上设置有调速手把及两个刹车手把（12），所述伸缩管（16）通过紧固件（18）与可在所述车头支架管（13）内转动的转向管（14）固定或松开，所述转向管（14）的底端固定有固定件（15）。

4.根据权利要求3所述的双前轮电动三轮车，其特征在于：所述龙头把手（11）的至少一端设置有可折叠后视镜（120）。

5.根据权利要求3所述的双前轮电动三轮车，其特征在于：所述拉杆式转向机构包括与所述固定件（15）枢轴连接的连接件（24），所述连接件（24）枢轴连接两个对称设置的拉杆（21）的一端，两个所述拉杆（21）的另一端分别枢轴连接一用于安装前轮（92）并驱动前轮（92）转向的翻转件（22），两个所述翻转件（22）分别通过转轴（23）与所述锚形连接架（96）的一端枢轴连接，所述翻转件（22）在所述拉杆（21）的作用力下以所述转轴（23）为中心转动。

6.根据权利要求5所述的双前轮电动三轮车，其特征在于：所述连接件（24）包括通过一圆销（25）插接在一起的对称的两半式结构，所述圆销（25）的两端均伸入至所述固定件（15）内，且两个所述拉杆（21）的相对一端分别枢轴连接在该两半式结构的其中一半上，且所述拉杆（21）与所述连接件（24）枢轴连接的一端的及地高度小于所述拉杆（21）与所述翻转件（22）枢轴连接的一端的及地高度。

7.根据权利要求6所述的双前轮电动三轮车，其特征在于：所述翻转件（22）包括两个具有高度差的第一枢轴孔（221），所述转轴（23）穿过两个所述第一枢轴孔（221）且所述锚形连接架（96）位于两个所述第一枢轴孔（221）之间；所述翻转件（22）还包括用于安装前轮的第二枢轴孔（222）以及用于铰接所述拉杆21一端的第三枢轴孔（223）；所述第二枢轴孔（222）和第三枢轴孔（223）位于所述两个第一枢轴孔（221）所形成的轴线（X）的同一侧。

8.根据权利要求7所述的双前轮电动三轮车，其特征在于：所述翻转件（22）还包括用于固定前轮刹车（19）的第一固定孔（224）以及用于固定前轮挡泥板（20）的第二固定孔（225）。

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