CN107499439A - 电动自行车的车轮稳定转向结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电动自行车的车轮稳定转向结构。它解决了现有的技术问题。本电动自行车的车轮稳定转向结构，设置在转向柱和车轮之间，包括对称设置于车架两侧的主销，在一根主销上连接有第一转向摆臂，在另一主销上连接有第二转向摆臂，转向柱上对称连接有第一转向拉杆和第二转向拉杆，第一转向拉杆外端与第一转向摆臂后部活动相连且形成第一连接点，第二转向拉杆外端与第二转向摆臂后部活动相连且形成第二连接点，第一转向摆臂前部和第二转向摆臂前部之间设有转向稳定杆，转向稳定杆的一端与第一转向摆臂前部活动相连且形成第三连接点，另一端与第二转向摆臂前部活动相连且形成第四连接点。本发明具有便于操控，稳定性好等优点。

Description

电动自行车的车轮稳定转向结构
技术领域
本发明属于电动车技术领域，尤其涉及一种电动自行车的车轮稳定转向结构。
背景技术
随着人们环保意识的增强，人们对于电动车的需求越来越高，在关键技术方面的突破和电动自行车的性能不断提升后，让电动自行车成为了摩托车和自行车的替代产品，而它的快捷、环保、方便和廉价，同时也激发了市场对于电动自行车的诉求。为了使电动车的携带更加便捷，于是衍生出了折叠电动车，现有的单前轮折叠电动车均由转向把手直接通过前叉带动车轮转动来实现转向，而具有两个前轮的折叠电动车则是通过转向把手直接带动两个车轮同时转动来实现转向，此类转向方式均由刚性连接实现的转向，拐弯时操控十分费力，且转向稳定性差，车辆在转向时容易侧翻，降低了行车的安全性，并且转向准确性低，影响车辆的通过性。为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。
例如，中国专利文献公开了一种转向机构以及采用该转向机构的电动自行车[申请号：201620771484.4]包括车身、与车把立管连接的转轴、轴承组；所述轴承组包括第一轴承和第二轴承；所述第一轴承和第二轴承与所述转轴连接，以使得所述转轴可相对车身枢转；车身内设有用于固定轴承组的固定部，所述固定部分别设有与第一轴承相适配的第一固定槽、与第二轴承相适配的第二固定槽。
上述的方案在一定程度上改进了现有技术的部分问题，但是，该方案还至少存在以下缺陷：操控费力，转向稳定性差，且转向准确性低。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种便于操控，转向稳定性好，转向准确性高的电动自行车的车轮稳定转向结构。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本电动自行车的车轮稳定转向结构，设置在转向柱和车轮之间，包括对称设置于车架两侧的主销，在一根主销上周向转动连接有第一转向摆臂，在另一主销上周向转动连接有第二转向摆臂，所述的转向柱上对称连接有第一转向拉杆和第二转向拉杆，所述的第一转向拉杆外端与第一转向摆臂后部活动相连且形成第一连接点，所述的第二转向拉杆外端与第二转向摆臂后部活动相连且形成第二连接点，所述的第一转向摆臂前部和第二转向摆臂前部之间设有转向稳定杆，所述的转向稳定杆为轴向弹性伸缩杆，所述的转向稳定杆的一端与第一转向摆臂前部活动相连且形成第三连接点，另一端与第二转向摆臂前部活动相连且形成第四连接点，所述的第一连接点、第二连接点、第三连接点和第四连接点分别为四边形的四个顶点。
这里的第一连接点、第三连接点与第一转向摆臂相铰接，第二连接点、第四连接点与第二转向摆臂相铰接，第一连接点、第二连接点、第一转向拉杆、第二转向拉杆位于同一直线，第三连接点、第四连接点、转向稳定杆位于同一直线，在车辆转向时，第一连接点、第二连接点、第一转向拉杆、第二转向拉杆和第三连接点、第四连接点、转向稳定杆轴向相对反向移动，即四边形的两条长边移动方向相反，车轮分别安装在四边形的短边上(即第一转向摆臂和第二转向摆臂)，以此实现车轮的偏移转向，由于转向稳定杆为轴向弹性伸缩杆，因此能够在转向时提供减震和引导的作用来协助车轮转向，实现车辆的稳定转向，且转向更加准确，操控更加方便。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的第一转向摆臂上部设有位于第一连接点和第三连接点之间的第一车轮安装部；所述的第二转向摆臂上设有位于第二连接点和第四连接点之间的第二车轮安装部。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的第一连接点、第二连接点、第三连接点和第四连接点分别为万向节。第一转向摆臂和第二转向摆臂上分别通过第一车轮安装部和第二车轮安装部连有车轮，通过万向节推动第一转向摆臂和第二转向摆臂的转动偏移实现车轮转向。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的第一车轮安装部为车轮安装轴且车轮安装轴的中轴线位于第一连接点和第三连接点之间；所述的第二车轮安装部为车轮安装轴且车轮安装轴的中轴线位于第三连接点和第四连接点之间。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的转向稳定杆包括设于中部的中间杆，在中间杆的两端分别设有一根接杆，所述的中间杆与每一接杆分别轴向活动相连，所述的中间杆与每一接杆之间分别设有一弹性伸缩连接结构。通过弹性伸缩连接结构实现接杆和中间杆连接端的轴向伸缩，且这里的万向节设于接杆的外端，能够在车轮保持正向时提供助力，防止经过颠簸路面时车轮发生转向。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的弹性伸缩连接结构包括弹性体，所述的弹性体的一端作用于中间杆，另一端作用于接杆；所述的弹性体为弹簧和由弹性材料制成的弹性件中的任意一种。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的中间杆的两端分别具有偏离于中间杆中轴线且位于同侧的连接部，所述的接杆与连接部轴向活动相连。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的转向柱下端与转向座前端固连，在转向座下方设有传动座，所述的传动座的后端与转向座的后端转动相连，所述的第一转向拉杆和第二转向拉杆的內端分别与传动座的前端两侧相连。转向柱与转向把手相连，转向柱带动转向座转动，转向座的后端相对传动座转动连接，第一转向拉杆和第二转向拉杆与传动座在水平方向相对固定连接，因此在转向柱转动后，转向座的后端能够反向偏移，并让转向座推动传动座使第一转向拉杆和第二转向拉杆产生轴向位移，从而实现车轮偏移。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的转向座的前端设有弧形槽，所述的传动座的前端固定有滑销，所述的滑销穿设于弧形槽中且能沿着弧形槽滑动，所述的传动座后端设有分别位于两侧的限位柱，所述的转向座的后端位于两根限位柱之间且转向座与传动座的转动连接处位于两根限位柱的后方。这里的滑销相对传动座固连，因此转向时弧形槽沿着滑销做弧形偏移，这里的弧形槽和限位柱还能起到转向限位作用。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的车架两侧对称设置有悬架，每一悬架上分别设有一主销，每一悬架上分别设有缓冲机构。悬架上的缓冲机构不仅能够提高前轮行驶时的舒适性，并且能够在车轮转向时提供弹性支撑，位于内转弯半径的车轮在转向时悬架压缩缓冲后能够保证位于外转弯半径的车轮能够始终贴合地面，转弯更加安全。
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的第一转向摆臂通过紧固件固定在第一主销套上，所述的第一主销套可转动地套设于主销上，所述的第一主销套与第一转向摆臂之间设有轴承；所述的第二转向摆臂通过紧固件固定在第二主销套上，所述的第二主销套可转动地套设于主销上，所述的第二主销套与第二转向摆臂之间设有轴承
在上述的电动自行车的车轮稳定转向结构中，所述的悬架包括上悬臂和下悬臂，所述的上悬臂和下悬臂的一端分别与车架相连，另一端分别与第一转向摆臂或第二转向摆臂相连，所述的缓冲机构包括轴向活动套接的上杆和下杆，所述的上杆上端与上悬臂相连，所述的下杆下端与下悬臂相连，所述的上杆和下杆之间设有弹簧，所述的弹簧一端作用于上杆，另一端作用于下杆。转向时，位于内转弯半径的悬架上的上杆和下杆之间相互压缩，以此实现缓冲，转向完成后弹簧能够促进上杆和下杆的回程，保证车轮的平稳；并且第一转向摆臂和第二转向摆臂通过上悬臂和下悬臂与车架相连，能够将车轮的震动通过缓冲结构分解，从而减少了车架的震动，结构更加稳定。
与现有的技术相比，本电动自行车的车轮稳定转向结构的优点在于：1、结构简单，通过转向稳定杆和四边形的铰接结构实现车轮的转向，转向稳定性好、指向准确，且更加便于操控；2、前轮均连有缓冲机构能够实现转弯时车轮的独立支撑，车架稳定性更高，行车更加安全。
附图说明
图1是本发明提供的仰视视角的结构示意图；
图2是本发明提供的俯视视角的结构剖视图；
图3是本发明提供的正向视角的结构示意图；
图4是本发明提供的侧向视角的结构示意图；
图5是本发明提供的局部视角的结构示意图；
图中，转向柱1、车轮2、车架3、主销4、第一转向摆臂5、第二转向摆臂6、第一转向拉杆7、第二转向拉杆8、第一连接点9、第二连接点10、转向稳定杆11、第三连接点12、第四连接点13、第一车轮安装部14、第二车轮安装部15、中间杆16、接杆17、弹性伸缩连接结构18、连接部19、转向座20、传动座21、弧形槽22、滑销23、限位柱24、悬架25、缓冲机构26、第一主销套27、第二主销套28、上悬臂29、下悬臂30、上杆31、下杆32、弹簧33。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
如图1-5所示，本电动自行车的车轮稳定转向结构，设置在转向柱1和车轮2之间，包括对称设置于车架3两侧的主销4，在一根主销4上周向转动连接有第一转向摆臂5，在另一主销4上周向转动连接有第二转向摆臂6，转向柱1上对称连接有第一转向拉杆7和第二转向拉杆8，第一转向拉杆7外端与第一转向摆臂5后部活动相连且形成第一连接点9，第二转向拉杆8外端与第二转向摆臂6后部活动相连且形成第二连接点10，第一转向摆臂5前部和第二转向摆臂6前部之间设有转向稳定杆11，转向稳定杆11为轴向弹性伸缩杆，转向稳定杆11的一端与第一转向摆臂5前部活动相连且形成第三连接点12，另一端与第二转向摆臂6前部活动相连且形成第四连接点13，第一连接点9、第二连接点10、第三连接点12和第四连接点13分别为四边形的四个顶点。
本实施例中，第一连接点9、第三连接点12与第一转向摆臂5相铰接，第二连接点10、第四连接点13与第二转向摆臂6相铰接，第一连接点9、第二连接点10、第一转向拉杆7、第二转向拉杆8位于同一直线，第三连接点12、第四连接点13、转向稳定杆11位于同一直线，在车辆转向时，第一连接点9、第二连接点10、第一转向拉杆7、第二转向拉杆8和第三连接点12、第四连接点13、转向稳定杆11轴向相对反向移动，即四边形的两条长边移动方向相反，车轮2分别安装在四边形的短边上(即第一转向摆臂5和第二转向摆臂6)，以此实现车轮2的偏移转向，由于转向稳定杆11为轴向弹性伸缩杆，因此能够在转向时提供减震和引导的作用来协助车轮2转向，实现车辆的稳定转向，且转向更加准确，操控更加方便。
进一步地，第一转向摆臂5上部设有位于第一连接点9和第三连接点12之间的第一车轮安装部14；第二转向摆臂6上设有位于第二连接点10和第四连接点13之间的第二车轮安装部15，第一车轮安装部14和第二车轮安装部15上分别连有车轮2。第一连接点9、第二连接点10、第三连接点12和第四连接点13分别为万向节，第一转向摆臂5和第二转向摆臂6上分别通过第一车轮安装部14和第二车轮安装部15连有车轮2，通过万向节推动第一转向摆臂5和第二转向摆臂6的转动偏移实现车轮2转向；第一车轮安装部14为车轮安装轴且车轮安装轴的中轴线位于第一连接点9和第三连接点12之间；第二车轮安装部15为车轮安装轴且车轮安装轴的中轴线位于第三连接点12和第四连接点13之间。
具体地，转向稳定杆11包括设于中部的中间杆16，在中间杆16的两端分别设有一根接杆17，中间杆16与每一接杆17分别轴向活动相连，中间杆16与每一接杆17之间分别设有一弹性伸缩连接结构18，通过弹性伸缩连接结构18实现接杆17和中间杆16连接端的轴向伸缩，且这里的万向节设于接杆17的外端，能够在车轮2保持正向时提供助力，防止经过颠簸路面时车轮发生转向。弹性伸缩连接结构18包括弹性体，弹性体的一端作用于中间杆16，另一端作用于接杆17；弹性体为弹簧和由弹性材料制成的弹性件中的任意一种，中间杆16的两端分别具有偏离于中间杆16中轴线且位于同侧的连接部19，接杆17与连接部19轴向活动相连。
进一步地，转向柱1下端与转向座20前端固连，在转向座20)下方设有传动座21，传动座21的后端与转向座20的后端转动相连，第一转向拉杆7和第二转向拉杆8的內端分别与传动座21的前端两侧相连，转向柱1与转向把手相连，转向柱1带动转向座20转动，转向座20的后端相对传动座21转动连接，第一转向拉杆7和第二转向拉杆8与传动座21在水平方向相对固定连接，因此在转向柱1转动后，转向座20的后端能够反向偏移，并让转向座20推动传动座21使第一转向拉杆7和第二转向拉杆8产生轴向位移，从而实现车轮2偏移。
转向座20的前端设有弧形槽22，传动座21的前端固定有滑销23，滑销23穿设于弧形槽22中且能沿着弧形槽22滑动，传动座21后端设有分别位于两侧的限位柱24，转向座20的后端位于两根限位柱24之间且转向座20与传动座21的转动连接处位于两根限位柱24的后方。这里的滑销23相对传动座21固连，因此转向时弧形槽22沿着滑销23做弧形偏移，这里的弧形槽22和限位柱24还能起到转向限位作用。
更进一步地，车架3两侧对称设置有悬架25，每一悬架25上分别设有一主销4，每一悬架25上分别设有缓冲机构26，悬架25上的缓冲机构26不仅能够提高前轮行驶时的舒适性，并且能够在车轮2转向时提供弹性支撑，位于内转弯半径的车轮2在转向时悬架25压缩缓冲后能够保证位于外转弯半径的车轮2能够始终贴合地面，转弯更加安全。第一转向摆臂5通过紧固件固定在第一主销套27上，第一主销套27可转动地套设于主销4上，第一主销套27与第一转向摆臂5之间设有轴承；第二转向摆臂6通过紧固件固定在第二主销套28上，第二主销套28可转动地套设于主销4上，第二主销套28与第二转向摆臂6之间设有轴承，第一转向摆臂5通过第一主销套27实现周向转动，第二转向摆臂6通过第二主销套28实现周向转动。
其中，悬架25包括上悬臂29和下悬臂30，上悬臂29和下悬臂30的一端分别与车架3相连，另一端分别与第一转向摆臂5或第二转向摆臂6相连，缓冲机构26包括轴向活动套接的上杆31和下杆32，上杆31上端与上悬臂29相连，下杆32下端与下悬臂30相连，上杆31和下杆32之间设有弹簧33，弹簧33一端作用于上杆31，另一端作用于下杆32。
转向时，位于内转弯半径的悬架25上的上杆31和下杆32之间相互压缩，以此实现缓冲，转向完成后弹簧33能够促进上杆31和下杆32的回程，保证车轮2的平稳；并且第一转向摆臂5和第二转向摆臂6通过上悬臂29和下悬臂30与车架3相连，能够将车轮2的震动通过缓冲结构分解，从而减少了车架3的震动，结构更加稳定。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了转向柱1、车轮2、车架3、主销4、第一转向摆臂5、第二转向摆臂6、第一转向拉杆7、第二转向拉杆8、第一连接点9、第二连接点10、转向稳定杆11、第三连接点12、第四连接点13、第一车轮安装部14、第二车轮安装部15、中间杆16、接杆17、弹性伸缩连接结构18、连接部19、转向座20、传动座21、弧形槽22、滑销23、限位柱24、悬架25、缓冲机构26、第一主销套27、第二主销套28、上悬臂29、下悬臂30、上杆31、下杆32、弹簧33等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (12)

1.一种电动自行车的车轮稳定转向结构，设置在转向柱(1)和车轮(2)之间，其特征在于，包括对称设置于车架(3)两侧的主销(4)，在一根主销(4)上周向转动连接有第一转向摆臂(5)，在另一主销(4)上周向转动连接有第二转向摆臂(6)，所述的转向柱(1)上对称连接有第一转向拉杆(7)和第二转向拉杆(8)，所述的第一转向拉杆(7)外端与第一转向摆臂(5)后部活动相连且形成第一连接点(9)，所述的第二转向拉杆(8)外端与第二转向摆臂(6)后部活动相连且形成第二连接点(10)，所述的第一转向摆臂(5)前部和第二转向摆臂(6)前部之间设有转向稳定杆(11)，所述的转向稳定杆(11)为轴向弹性伸缩杆，所述的转向稳定杆(11)的一端与第一转向摆臂(5)前部活动相连且形成第三连接点(12)，另一端与第二转向摆臂(6)前部活动相连且形成第四连接点(13)，所述的第一连接点(9)、第二连接点(10)、第三连接点(12)和第四连接点(13)分别为四边形的四个顶点。
2.根据权利要求1所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的第一转向摆臂(5)上部设有位于第一连接点(9)和第三连接点(12)之间的第一车轮安装部(14)；所述的第二转向摆臂(6)上设有位于第二连接点(10)和第四连接点(13)之间的第二车轮安装部(15)。
3.根据权利要求1所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的第一连接点(9)、第二连接点(10)、第三连接点(12)和第四连接点(13)分别为万向节。
4.根据权利要求1所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的第一车轮安装部(14)为车轮安装轴且车轮安装轴的中轴线位于第一连接点(9)和第三连接点(12)之间；所述的第二车轮安装部(15)为车轮安装轴且车轮安装轴的中轴线位于第三连接点(12)和第四连接点(13)之间。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的转向稳定杆(11)包括设于中部的中间杆(16)，在中间杆(16)的两端分别设有一根接杆(17)，所述的中间杆(16)与每一接杆(17)分别轴向活动相连，所述的中间杆(16)与每一接杆(17)之间分别设有一弹性伸缩连接结构(18)。
6.根据权利要求5所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的弹性伸缩连接结构(18)包括弹性体，所述的弹性体的一端作用于中间杆(16)，另一端作用于接杆(17)；所述的弹性体为弹簧和由弹性材料制成的弹性件中的任意一种。
7.根据权利要求5所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的中间杆(16)的两端分别具有偏离于中间杆(16)中轴线且位于同侧的连接部(19)，所述的接杆(17)与连接部(19)轴向活动相连。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的转向柱(1)下端与转向座(20)前端固连，在转向座(20)下方设有传动座(21)，所述的传动座(21)的后端与转向座(20)的后端转动相连，所述的第一转向拉杆(7)和第二转向拉杆(8)的內端分别与传动座(21)的前端两侧相连。
9.根据权利要求8所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的转向座(20)的前端设有弧形槽(22)，所述的传动座(21)的前端固定有滑销(23)，所述的滑销(23)穿设于弧形槽(22)中且能沿着弧形槽(22)滑动，所述的传动座(21)后端设有分别位于两侧的限位柱(24)，所述的转向座(20)的后端位于两根限位柱(24)之间且转向座(20)与传动座(21)的转动连接处位于两根限位柱(24)的后方。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的车架(3)两侧对称设置有悬架(25)，每一悬架(25)上分别设有一主销(4)，每一悬架(25)上分别设有缓冲机构(26)。
11.根据权利要求10所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的第一转向摆臂(5)通过紧固件固定在第一主销套(27)上，所述的第一主销套(27)可转动地套设于主销(4)上，所述的第一主销套(27)与第一转向摆臂(5)之间设有轴承；所述的第二转向摆臂(6)通过紧固件固定在第二主销套(28)上，所述的第二主销套(28)可转动地套设于主销(4)上，所述的第二主销套(28)与第二转向摆臂(6)之间设有轴承。
12.根据权利要求10所述的电动自行车的车轮稳定转向结构，其特征在于，所述的悬架(25)包括上悬臂(29)和下悬臂(30)，所述的上悬臂(29)和下悬臂(30)的一端分别与车架(3)相连，另一端分别与第一转向摆臂(5)或第二转向摆臂(6)相连，所述的缓冲机构(26)包括轴向活动套接的上杆(31)和下杆(32)，所述的上杆(31)上端与上悬臂(29)相连，所述的下杆(32)下端与下悬臂(30)相连，所述的上杆(31)和下杆(32)之间设有弹簧(33)，所述的弹簧(33)一端作用于上杆(31)，另一端作用于下杆(32)。
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