CN110626451B - 一种前轮转向机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种前轮转向机构，包括：车架、转向杆、前叉、弹性件及联动件，所述前叉与车架之间形成可相对转动连接，所述联动件活动连接前叉及转向杆，所述联动件与车架上设有相互配合的摩擦面，转向杆不转动时，联动件的摩擦面在弹性件的弹力作用下与车架的摩擦面相抵接，转向杆转动时，联动件克服弹性件的弹力使联动件的摩擦面与车架的摩擦面相松开的同时，联动件与前叉及转向杆形成一个转动整体进行转动，从而可避免车辆在正常行驶时踩踏机构对转向机构造成干扰，大大提高了骑行的安全性能。

Description

一种前轮转向机构
【技术领域】
本发明涉及自行车领域，尤其涉及一种前轮转向机构。
【背景技术】
自行车一般包括车架、转向机构、踩踏机构、前叉、后叉、前轮及后轮，现有技术中的自行车有前驱自行车跟后驱自行车，所谓前驱自行车即踩踏机构直接驱动前轮，后轮跟转，所谓后驱自行车即踩踏机构直接驱动后轮，前轮跟转，众所周知，自行车的转向机构一般设置于前叉的上方，如果是后驱自行车的话，由于转向机构在前，踩踏机构在后，因此在后的踩踏机构在踩踏时不会对前面的转向机构造成干扰，如果是前驱自行车的话，由于转向机构跟踩踏机构同时位于自行车的前叉，因此踩踏机构在踩踏时会有一个力作用于转向机构上，使转向机构左右晃动，而转向机构设置的初衷不仅仅是在需要转向时起到转向作用，在车辆正常骑行时还需要转向机构不受踩踏机构的干扰，从而避免转向机构在车辆正常骑行时左右晃动，给骑行带来安全隐患。
因此，有必要提供一种解决上述技术问题的前轮转向机构。
【发明内容】
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、安装方便的前轮转向机构。
本发明所采用的技术方案为：一种前轮转向机构，包括：车架、转向杆、前叉、弹性件及联动件，所述前叉与车架之间形成可相对转动连接，所述联动件活动连接前叉及转向杆，所述联动件与车架上设有相互配合的摩擦面，转向杆不转动时，联动件的摩擦面在弹性件的弹力作用下与车架的摩擦面相抵接，转向杆转动时，联动件克服弹性件的弹力使联动件的摩擦面与车架的摩擦面相松开的同时，联动件与前叉及转向杆形成一个转动整体进行转动。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述前叉包括前叉主体部及与前叉主体部固定连接的前叉竖轴，所述车架设有车架主体部及与车架主体部固定连接的安装座，所述前叉竖轴同轴安装于安装座内，所述转向杆同轴安装于前叉竖轴上。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述转向杆与联动件的连接处设置有触动部，所述联动件上设有与触动部相配合的接触部，转向杆转动时所述触动部作用于联动件上的接触部使联动件克服弹性件的弹力，使联动件的摩擦面与车架的摩擦面相松开。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述安装座沿径向向外凸设有凸台，所述凸台内设有用于收容联动件的收容腔，所述车架的摩擦面设置于所述凸台的收容腔的腔壁上，所述转向杆穿入安装座内，所述转向杆的底部设有与联动件相配合的卡槽，所述前叉竖轴上设有与联动件相配合的孔，所述联动件活动安装于所述孔及卡槽内，所述联动件远离摩擦面的一端与弹性件相抵接，所述转向杆的触动部设置于转向杆底部的卡槽内，所述联动件的侧面设有缺口，缺口内设有斜面，所述接触部设置在斜面上。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述联动件上的摩擦面包括第一摩擦面及第二摩擦面，所述凸台的收容腔的腔壁上的摩擦面包括第三摩擦面及第四摩擦面，所述第一摩擦面与第三摩擦面相配合从而形成第一组配合面，所述第二摩擦面与第四摩擦面相配合从而形成第二组配合面，所述第一组配合面与第二组配合面两者中，至少一组配合面为圆锥面配合。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述转向杆的触动部与联动件的接触部之间设有中间接触件。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述前叉竖轴上设有连接件，所述联动件设置于安装座的外侧，所述联动件的摩擦面设置于联动件的内侧壁上，所述车架上的摩擦面设置于安装座的外侧壁上，所述联动件的一端与连接件活动连接，所述联动件的另一端与弹性件相相连，所述转向杆套设在前叉竖轴上，所述转向杆的触动部设置于转向杆的外圆周面上，所述联动件的接触部设置于联动件的内侧壁上。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述联动件的数量为两个。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述转向杆上设有转向把手。
优选地，本发明中的一种前轮转向机构进一步设置为：所述前叉竖轴套设于转向杆上或者转向杆套设有前叉竖轴上，所述前叉竖轴上设有第一定位孔，所述转向杆上设有第二定位孔，所述第一定位孔及第二定位孔呈一大一小设置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过一系列的结构设计使得前轮转向机构实现：当前轮不需要转向时，前叉、转向杆与车架相固持，当前轮需要转向时，前叉、转向杆与车架相松开，从而可避免车辆在正常行驶时踩踏机构对转向机构造成干扰，大大提高了骑行的安全性能。
【附图说明】
图1是本发明实施例1中前轮转向机构的立体结构示意图。
图2是本发明实施例1中前轮转向机构的分解结构示意图。
图3是本发明实施例1中前轮转向机构的剖视结构示意图。
图4是沿图3所示A-A线的剖视结构示意图。
图5是图3中B处的局部放大图。
图6是本发明实施例2中前轮转向机构的立体结构示意图。
图7是本发明实施例2中前轮转向机构的分解结构示意图。
图8是本发明实施例2中前轮转向机构的剖视结构示意图。
图1至图5中：1、车架，10、主体部，11、安装座，12、凸台，120、收容腔，121、第三摩擦面，122、第四摩擦面，2、转向杆，20、车把手，21、第二定位孔，22、卡槽，220、触动部，3、前叉，30、前叉主体部，31、前叉竖轴，310、第一定位孔，311、孔，4、弹性件，5、联动件，50、第一摩擦面，51、第二摩擦面，52、缺口，53、斜面，530、接触部，54、第一联动件，55、第二联动件，6、轴承。
图6至图8中：1、车架，11、安装座，110、第二摩擦面，2、转向杆，20、卡槽，21、第二定位孔，22、触动部，3、前叉，31、前叉竖轴，310、第一定位孔，4、弹性件，5、联动件，50、凹槽，500、接触部，501、第一摩擦面，6、轴承，7、L型连接件。
【具体实施方式】
下面通过具体实施方式对本发明所述的一种前轮转向机构作进一步的详细描述。
实施例1
请参阅图1至图5所示，一种前轮转向机构，包括：车架1、转向杆2、前叉3、弹性件4及联动件5，在本实施方式中，所述弹性件4为弹簧，所述车架1包括车架主体部10及与车架主体部10固定连接的安装座11，所述转向杆2的上方设有车把手20，所述前叉3包括前叉主体部30及与前叉主体部30固定连接的前叉竖轴31，安装时，所述车架1的安装座11、转向杆2及前叉竖轴31同轴安装，所述转向杆2及前叉竖轴31均设置于安装座11内，所述前叉竖轴31与安装座11之间设有轴承6，所述前叉竖轴31可相对于安装座11作相对转动，在本实施方式中，所述转向杆2的下方套设于前叉竖轴31的上方，即在径向上转向杆2在外，前叉竖轴31在内，所述前叉竖轴31为空心管轴，所述前叉竖轴31上设有第一定位孔310，所述转向杆2上设有第二定位孔21，所述第一定位孔310及第二定位孔21呈一大一小设置，销穿过第一定位孔310及第二定位孔21，所述销在第一定位孔310及第二定位孔21内绕前叉竖轴31的轴线摆动的角度大于转向杆2与前叉竖轴31之间的相对旋转的角度，当然在其他的实施方式中，在径向上所述转向杆2也可设置在内，前叉竖轴31设置在外，同样可以实现本发明。
所述联动件5活动连接前叉竖轴31及转向杆2，所述前叉竖轴31上设有与联动件5相配合的孔311，所述转向杆2的下方设有用于与联动件5相配合的卡槽22，所述联动件5活动安装于前叉竖轴31的孔311及转向杆2的卡槽22内，所述车架1的安装座11沿径向向外凸设有凸台12，所述凸台12内设有用于收容联动件5的收容腔120，所述联动件5的上表面设有第一摩擦面50，所述联动件5的下表面设有第二摩擦面51，所述车架1的凸台12的收容腔120的腔壁上设有与第一摩擦面50相配合的第三摩擦面121及与第二摩擦面51相配合的第四摩擦面122，所述第一摩擦面50与第三摩擦面121相配合从而形成第一组配合面，所述第二摩擦面51与第四摩擦面122相配合从而形成第二组配合面，所述第一组配合面与第二组配合面两者中，至少一组配合面为圆锥面配合，在本实施方式中，两组配合面均为圆锥面配合。所述转向杆2的卡槽22内设有触动部220，所述联动件5的左右两侧面上开设有缺口52，缺口52内设有斜面53，斜面53上设有与转向杆2的触动部220相配合的接触部530，当然在其他实施方式中，联动件5的两侧面设有凸起，凸起上设有斜面，斜面上设有与转向杆2的触动部220相配合的接触部，同样可以实现本发明。所述转向杆2的触动部220与联动件5的接触部530之间设有中间接触件(未图示)，这样使得触动部220及接触部530即使在制造工艺无法满足设计要求的时候仍然保证了触动部220与接触部530之间的联动。在本实施方式中所述联动件5的数量为两个，包括第一联动件54及第二联动件55，所述第一联动件54与第二联动件55之间通过弹性件4连接，当然在其他的实施方式中，所述联动件5的数量也可以仅为一个，所述联动件5远离摩擦面的一端与弹性件4相抵接，同样可以实现本发明。
本实施例中前轮转向机构的工作原理为：转向杆2不转动时，联动件5的第一摩擦面50在弹簧的弹力作用下与车架1的第三摩擦面121相抵接，联动件5的第二摩擦面51在弹簧的弹力作用下与车架1的第四摩擦面122相抵接，联动件5与车架1之间产生一定的摩擦力，使转向杆2、前叉3与车架1始终保持固定不转动状态，因此转向杆2及前叉3不会因为踩踏机构的干扰而发生转动，从而保障了正常行驶时车辆的安全性，前叉3与车架1之间摩擦力大于踏脚踩踏对前轮的干扰即可，即使触碰机构出现故障，转向杆2也能带动前叉3转动。当需要转向时，操作转向杆2上方的车把手20使转向杆2发生转动，转向杆2在转动的过程中，设置于转向杆2下方卡槽22内的触动部220触动联动件5侧面上的接触部530，使得联动件5向转向杆2的轴心方向运动(即向内收)，弹簧被压缩，所述联动件5的第一摩擦面50与车架1的第三摩擦面121相松开，所述联动件5的第二摩擦面51与车架1的第四摩擦面122相松开，此时联动件5与前叉3及转向杆2形成一个转动整体进行转动。
综上所述，本发明通过一系列的结构设计使得前轮转向机构实现：当前轮不需要转向时，前叉3、转向杆2与车架1相固持，当前轮需要转向时，前叉3、转向杆2与车架1相松开，从而可避免车辆在正常行驶时踩踏机构对转向机构造成干扰，大大提高了骑行的安全性能。
实施例2
请参阅图6至图8所示，一种前轮转向机构，包括：车架1、转向杆2、前叉3、弹性件4及两个联动件5，在本实施方式中，所述弹性件4为弹簧，所述转向杆2的上方设有车把手(未图示)，所述前叉3包括前叉主体部(未图示)及与前叉主体部固定连接的前叉竖轴31，安装时，所述车架1的安装座11、转向杆2及前叉竖轴31同轴安装，前叉竖轴31设置于车架1内，所述前叉竖轴31与车架1之间设有轴承6，所述前叉竖轴31可相对于安装座11作相对转动，在本实施方式中，所述转向杆2的下方套设于前叉竖轴31的上方，即在径向上转向杆2在外，前叉竖轴31在内，所述前叉竖轴31上设有第一定位孔310，所述转向杆2上设有第二定位孔21，所述第一定位孔310及第二定位孔21呈一大一小设置，销穿过第一定位孔310及第二定位孔21，所述销在第一定位孔310及第二定位孔21内绕前叉竖轴31的轴线摆动的角度大于转向杆2与前叉竖轴31之间的相对旋转的角度，当然在其他的实施方式中，在径向上所述转向杆2也可设置在内，前叉竖轴31设置在外，同样可以实现本发明。
所述前叉竖轴31向外凸设有一L型连接件7，所述联动件5呈弧形设置，所述联动件5设置于车架1的外侧，两个联动件5的一端分别套设于L型连接件7上并可相对于L型连接件7作相对转动，两个联动件5的另一端通过弹性件4相连接，所述转向杆2的上设有与L型连接件7相配合的卡槽20，所述转向杆2的外侧壁向外凸设有触动部22，所述联动件5上设有凹槽50，所述凹槽50的内侧壁上设有与触动部22相配合的接触部500，所述联动件5的内侧壁上设有第一摩擦面501，所述安装座11的外侧壁上设有与第一摩擦面501相配合的第二摩擦面110。
本实施例中前轮转向机构的工作原理为：转向杆2不转动时，联动件5的第一摩擦面501在弹簧的弹力作用下与车架1的第二摩擦面110相抵接，也就是转向杆2、前叉3与车架1始终保持固定不转动状态，因此转向杆2及前叉3不会因为踩踏机构的干扰而发生转动，从而保障了正常行驶时车辆的安全性，当需要转向时，操作转向杆2上方的车把手(未图示)使转向杆2发生转动，转向杆2在转动的过程中，设置于转向杆2外侧壁上的触动部22触动联动件5的接触部500，使得联动件5连接弹性件4的那一端向远离转动杆2轴心的方向运动(即联动件5连接弹性件4的那一端向外扩)，弹簧被张开，所述联动件5的第一摩擦面501与车架1的第二摩擦面110相松开，此时联动件5与前叉3及转向杆2形成一个转动整体进行转动。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种前轮转向机构，其特征在于：包括：车架、转向杆、前叉、弹性件及联动件，所述前叉与车架之间形成可相对转动连接，所述联动件活动连接前叉及转向杆，所述联动件与车架上设有相互配合的摩擦面，转向杆不转动时，联动件的摩擦面在弹性件的弹力作用下与车架的摩擦面相抵接，转向杆转动时，联动件克服弹性件的弹力使联动件的摩擦面与车架的摩擦面相松开的同时，联动件与前叉及转向杆形成一个转动整体进行转动，所述前叉包括前叉主体部及与前叉主体部固定连接的前叉竖轴，所述车架设有车架主体部及与车架主体部固定连接的安装座，所述前叉竖轴同轴安装于安装座内，所述转向杆同轴安装于前叉竖轴上，所述转向杆与联动件的连接处设置有触动部，所述联动件上设有与触动部相配合的接触部，转向杆转动时所述触动部作用于联动件上的接触部使联动件克服弹性件的弹力，使联动件的摩擦面与车架的摩擦面相松开，所述安装座沿径向向外凸设有凸台，所述凸台内设有用于收容联动件的收容腔，所述车架的摩擦面设置于所述凸台的收容腔的腔壁上，所述转向杆穿入安装座内，所述转向杆的底部设有与联动件相配合的卡槽，所述前叉竖轴上设有与联动件相配合的孔，所述联动件活动安装于所述孔及卡槽内，所述联动件远离摩擦面的一端与弹性件相抵接，所述转向杆的触动部设置于转向杆底部的卡槽内，所述联动件的侧面设有缺口，缺口内设有斜面，所述接触部设置在斜面上。
2.根据权利要求1所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述联动件上的摩擦面包括第一摩擦面及第二摩擦面，所述凸台的收容腔的腔壁上的摩擦面包括第三摩擦面及第四摩擦面，所述第一摩擦面与第三摩擦面相配合从而形成第一组配合面，所述第二摩擦面与第四摩擦面相配合从而形成第二组配合面，所述第一组配合面与第二组配合面两者中，至少一组配合面为圆锥面配合。
3.根据权利要求1所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述转向杆的触动部与联动件的接触部之间设有中间接触件。
4.根据权利要求1所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述联动件的数量为两个。
5.根据权利要求1所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述转向杆上设有转向把手。
6.根据权利要求1所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述前叉竖轴套设于转向杆上或者转向杆套设有前叉竖轴上，所述前叉竖轴上设有第一定位孔，所述转向杆上设有第二定位孔，所述第一定位孔及第二定位孔呈一大一小设置。
7.一种前轮转向机构，其特征在于：包括：车架、转向杆、前叉、弹性件及联动件，所述前叉与车架之间形成可相对转动连接，所述联动件活动连接前叉及转向杆，所述联动件与车架上设有相互配合的摩擦面，转向杆不转动时，联动件的摩擦面在弹性件的弹力作用下与车架的摩擦面相抵接，转向杆转动时，联动件克服弹性件的弹力使联动件的摩擦面与车架的摩擦面相松开的同时，联动件与前叉及转向杆形成一个转动整体进行转动，所述前叉包括前叉主体部及与前叉主体部固定连接的前叉竖轴，所述车架设有车架主体部及与车架主体部固定连接的安装座，所述前叉竖轴同轴安装于安装座内，所述转向杆同轴安装于前叉竖轴上，所述转向杆与联动件的连接处设置有触动部，所述联动件上设有与触动部相配合的接触部，转向杆转动时所述触动部作用于联动件上的接触部使联动件克服弹性件的弹力，使联动件的摩擦面与车架的摩擦面相松开，所述前叉竖轴上设有连接件，所述联动件设置于安装座的外侧，所述联动件的摩擦面设置于联动件的内侧壁上，所述车架上的摩擦面设置于安装座的外侧壁上，所述联动件的一端与连接件活动连接，所述联动件的另一端与弹性件相连接，所述转向杆套设在前叉竖轴上，所述转向杆的触动部设置于转向杆的外圆周面上，所述联动件的接触部设置于联动件的内侧壁上。
8.根据权利要求7所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述联动件的数量为两个。
9.根据权利要求7所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述转向杆上设有转向把手。
10.根据权利要求7所述的一种前轮转向机构，其特征在于：所述前叉竖轴套设于转向杆上或者转向杆套设有前叉竖轴上，所述前叉竖轴上设有第一定位孔，所述转向杆上设有第二定位孔，所述第一定位孔及第二定位孔呈一大一小设置。
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