CN111017091B - 一种三轮车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三轮车，该三轮车包括车架、安装在车架上且用于改变车体行驶方向的转向机构、安装在车架前部的前轮组件、安装于车架后部的后轮组件以及安装在车架上且用于驱动车体运动的驱动装置，还包括载物用的中置式载物架和改变前轮倾斜角度的摇摆机构。本发明采用中置载物的车身设计方案，同时，在前轮处设置的摇摆机构能够灵活调整两前轮与地面的倾斜夹角，以适应复杂路况，有效避免三轮车侧翻，提高了整车骑行的舒适性、安全性和趣味性。

Description

一种三轮车

技术领域

本发明涉及一种新型载物车，尤其涉及一种三轮车。

背景技术

三轮车作为人们日常用的交通载物工具，一般按照载物位置的不同分为前置式载物结构和后置式载物结构。无论是前置或后置，在上下坡时，由于重心会向前或向后倾斜，极易造成晃动，安全系数低。同时，三轮车相比较于两轮自行车，虽然载物能力突出，但是存在车身倾斜角度较小的劣势，骑行时，必须将倾斜角度控制在极小的范围内，否则容易发生侧翻。因此，如何三轮车的载物稳定性成为长期以来的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明采用中置载物的车身设计方案，同时，在前轮处设置的摇摆机构能够灵活调整两前轮与地面的倾斜夹角，以适应复杂路况，有效避免三轮车侧翻，提高了整车骑行的舒适性、安全性和趣味性，解决了三轮车转向不稳定的技术难题，也避免传统前载物结构、后载物结构在上坡或下坡时，出现的重心偏移导致驾驶不稳定。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种三轮车，包括车架、安装在车架上且用于改变车体行驶方向的转向机构、安装在车架前部的前轮组件、安装于车架后部的后轮组件以及安装在车架上且用于驱动车体运动的驱动装置，其特征在于，还包括载物用的中置式载物架和改变前轮倾斜角度的摇摆机构，所述车架底部设置有下横梁，所述下横梁作为承重梁用于依次安装驱动装置、转向机构、中置式载物架和摇摆机构，其中：

所述转向机构包括把手、与把手固连且通过轴承安装在车架上的转向轴、安装在转向轴底部的后转向臂、与后转向臂末端连接的转向拉杆、与转向拉杆另一端连接的前转向臂、用于安装前转向臂的传动轴和固定在传动轴顶部的传动座，所述后转向臂和前转向臂关于转向拉杆的中点对称布置，所述传动座的一端通过卡箍安装在传动轴上，传动座的另一端设置有两组水平U型槽，两组水平U型槽内部通过旋转轴分别连接横向左阻尼杆和横向右阻尼杆；所述转向机构还包括用于安装左前轮和右前轮的左前轮安装架和右前轮安装架，所述左前轮安装架和右前轮安装架靠近中置式载物架的一端分别设置有竖直U型槽，两组竖直U型槽内部通过旋转轴分别连接所述横向左阻尼杆和横向右阻尼杆，所述左前轮安装架的另一端通过左前轮转向轴承可旋转的安装在摇摆机构的横梁架上，所述右前轮安装架的另一端通过右前轮转向轴承可旋转的安装在摇摆机构的横梁架上；

所述摇摆机构的横梁架包括上横梁架和下横梁架，所述上横梁架的中部通过水平转轴安装在下横梁末端的顶部轴承座中，所述上横梁架的左端通过水平转轴安装在左前轮转向轴承外壁的顶部，上横梁架的右端通过水平转轴安装在右前轮转向轴承外壁的顶部，所述下横梁架的中部通过水平转轴安装在下横梁末端的底部轴承座中，所述下横梁架的左端通过水平转轴安装在左前轮转向轴承外壁的底部，下横梁架的右端通过水平转轴安装在右前轮转向轴承外壁的底部。

进一步的，所述上横梁架包括上横内梁和上横外梁，所述下横梁架包括下横内梁、下横外梁以及设置下横内梁和下横外梁之间的底座，所述底座上设置有摇摆锁紧机构，其中：所述摇摆锁紧机构包括锁紧框体，所述锁紧框体的上部设置在上横内梁与上横外梁之间形成活动区域内，锁紧框体的底部通过扭簧与底座连接，锁紧框体的下部固连有拉线，所述锁紧框体能够在拉线的带动下以底座为轴心转动，当锁紧框体处于所述活动区域内，摇摆机构能够带动前轮组件左右摇摆；当锁紧框体在扭簧的带动下紧贴上横外梁的限位凹槽时，摇摆机构被锁死、且无法摆动。

进一步的，所述摇摆机构的外部设置有挡板，所述拉线的末端连接把手上的拨片，通过控制拨片的旋转实现拉线的伸缩。

进一步的，所述车架还包括上横梁、安装座、承重竖梁、转向套管和后轮安装架，其中：所述安装座设置在下横梁上且用于安装脚踏传动组件或电机驱动组件，所述承重竖梁的底部设置在安装座的顶部且用于安装坐垫，所述转向套管的下部安插在所述下横梁上用于安装转向机构的转向轴，所述承重竖梁和转向套管之间连接有上横梁，所述后轮安装架的数量为两个，两个后轮安装架对称安装在承重竖梁和安装座后壁之间。

进一步的，所述安装脚踏传动组件包括脚踏、曲轴、大齿轮、链条和小齿轮，其中，所述脚踏通过曲轴带动大齿轮旋转，所述大齿轮通过轴承安装在安装座内部，所述小齿轮同轴设置在后轮中心轴上，所述链条的两端分别套设在小齿轮和大齿轮上。

进一步的，所述中置式载物架包括一水平板和固定架，所述固定架为L型结构，所述固定架的两侧壁均设置有螺孔，通过螺丝能将固定架安装在下横梁的侧面与水平板的底部翻边之间。

进一步的，所述摇摆机构还包括竖向阻尼杆安装架，所述竖向阻尼杆安装架垂直安装在下横梁的末端，在竖向阻尼杆安装架顶部与下横梁架的底座之间对称设置有两根竖向阻尼杆。

本发明的一种三轮车具有以下有益效果：

（1）采用中置式载物结构将货品放置自行车的中部，将重心控制到整车中间，以保证在载货状态下最大程度的保持车辆的重心稳定，避免传统前载物结构或后载物结构在上坡或下坡时，出现的重心偏移。

（2）在前轮处设置的摇摆机构能够灵活调整两前轮与地面的倾斜夹角，当摇摆机构启动之后，驾驶者能够控制把手的左右摆动，带动下横梁转动，由于下横梁末端的顶部和底部分别设置有顶部轴承座和底部轴承座，因此下横梁转动将带动上横梁架和下横梁架发生相对移动，在下横梁端面、上横梁架左半部分、下横梁架左半部分和左前轮转向轴承构成的四边形内，下横梁顺时针或逆时针转动将带动左前轮转向轴承做相应的随动，以实现左前轮适应性倾斜；在下横梁端面、上横梁架右半部分、下横梁架右半部分和右前轮转向轴承构成的四边形内，下横梁顺时针或逆时针转动将带动右前轮转向轴承做相应的随动，以实现右前轮适应性倾斜。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1是本发明提供的三轮车的整体结构示意图；

图2是本发明提供的三轮车的后半段结构示意图；

图3是本发明提供的三轮车的中置式载物架底部结构示意图；

图4是本发明提供的三轮车的转向机构结构示意图；

图5是本发明提供的三轮车的竖直U型槽和前轮安装架的结构示意图；

图6是本发明提供的三轮车的传动座和水平U型槽结构示意图；

图7是本发明提供的三轮车的摇摆机构整体结构示意图；

图8是本发明提供的三轮车的摇摆机构的传动结构示意图；

图9是本发明提供的三轮车的摇摆机构非锁紧状态时的结构示意图；

图10是本发明提供的三轮车的摇摆机构锁紧状态时的结构示意图。

图中，1-车架、101-上横梁、102-下横梁、103-安装座、104-承重竖梁、105-转向套管、106-后轮安装架、107-顶部轴承座、108-底部轴承座、2-转向机构、201-把手、202-转向轴、203-后转向臂、204-转向拉杆、205-前转向臂、206-传动轴、207-传动座、208-水平U型槽、209-横向左阻尼杆、210-横向右阻尼杆、211-竖直U型槽、212-左前轮安装架、213-右前轮安装架、214-左前轮转向轴承、215-右前轮转向轴承、3-前轮组件、301-左前轮、302-右前轮、303-挡泥板、4-摇摆机构、401-挡板、402-上横梁架、403-下横梁架、404-摇摆锁紧机构、405-竖向阻尼杆安装架、4021-上横内梁、4022-上横外梁、4023-限位凹槽、4031-下横内梁、4032-下横外梁、4033-底座、4041-锁紧框体、4042-扭簧、4043-拉线、5-后轮组件、501-后轮轴承、502-后轮、6-中置式载物架、601-水平板、602-固定架、7-驱动装置、701-脚踏、702-曲轴、703-大齿轮、704-链条、705-小齿轮。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，一种三轮车，包括作为承重主体的车架1、安装在车架上且用于改变车体行驶方向的转向机构2、安装在车架1前部的前轮组件3、安装于车架1后部的后轮组件5以及安装在车架1上且用于驱动车体运动的驱动装置7。

图1中，车架1主体由上横梁101、下横梁102、安装座103、承重竖梁104、转向套管105和后轮安装架106组成，安装座103为环形薄壁结构，安装座103设置在下横梁102上且用于安装脚踏传动组件或电机驱动组件，承重竖梁104的底部焊接或通过螺纹固定在安装座103的顶部，承重竖梁104的顶端用于安装坐垫，转向套管105的下部通过焊接或螺纹安插在下横梁102上，转向套管105用于安装转向机构2的转向轴202，承重竖梁104和转向套管105之间连接有上横梁101，后轮安装架106的数量为两个，两个后轮安装架106对称安装在承重竖梁104和安装座103后壁之间，后轮安装架106的末端设置有安装后轮轴承501的螺孔。

如图2所示，本实施例中的驱动装置7为脚踏传动组件，安装脚踏传动组件包括脚踏701、曲轴702、大齿轮703、链条704和小齿轮705，脚踏701通过曲轴702带动大齿轮703旋转，大齿轮703通过轴承安装在安装座103内部，小齿轮705同轴设置在后轮中心轴上，链条704的两端分别套设在小齿轮705和大齿轮703上，安装座103内部还可以安装助力电机，驾驶者通过踩脚踏701依次带动大齿轮703、链条704、小齿轮705和后轮502转动，作为驱动车身向前的动力。

图1中，转向机构2的后段部分采用传统的转向把手，转向机构2的底部采用单栏杆传动方案，具体如图3所示。图3中，转向轴202穿过转向套管105，其底部通过螺母或焊接方式安装有后转向臂203，在下横梁102靠近前轮组件3的位置设置有安装传动轴206的通孔，安装传动轴206的底部通过螺母或焊接方式安装有前转向臂205，前转向臂205和后转向臂203沿着转向轴202中心与传动轴206中心的连线的中点对称，前转向臂205和后转向臂203之间通过对角布置的转向拉杆204连接，转向拉杆204的一端通过螺杆与前转向臂205的末端通孔连接，转向拉杆204的另一端通过螺杆与后转向臂203的末端通孔连接，当转向轴202带动后转向203转动时，在转向拉杆204的带动下，前转向臂205也随之转动。

如图4所示，展示了转向机构2的前段部分。图中，在传动轴206的顶部安装有传动座207，传动座207的一端通过卡箍安装在传动轴206上，传动座207的另一端设置有两组水平U型槽208，两组水平U型槽208内部通过旋转轴分别连接横向左阻尼杆209和横向右阻尼杆210。

图4中，转向机构2还包括用于安装左前轮301和右前轮302的左前轮安装架212和右前轮安装架213，左前轮安装架212和右前轮安装架213靠近中置式载物架6的一端分别设置有竖直U型槽211，两组竖直U型槽211内部通过旋转轴分别连接横向左阻尼杆209和横向右阻尼杆210，左前轮安装架212的另一端通过左前轮转向轴承214可旋转的安装在摇摆机构4的横梁架上，右前轮安装架213的另一端通过右前轮转向轴承215可旋转的安装在摇摆机构4的横梁架上。

具体的，竖直U型槽211和右前轮安装架213结构如图5所示，竖直U型槽211通过底部的转轴安装在右前轮安装架213的凸台上，在横向右阻尼杆210的带动下，U型槽211能够带动右前轮302围绕右前轮转向轴承215转动。

具体的，水平U型槽208和传动座207结构如图6所示，传动座207的一端通过卡箍安装在传动轴206上，传动座207的另一端设置有两组水平U型槽208，水平U型槽208通过底部轴承安装在传动座207的端面上。

实际工作时，转动把手201，将依次带动转向轴202、后转向臂203、转向拉杆204、前转向臂205、传动轴206和传动座207转动，传动座207的转动又将带动横向左阻尼杆209和横向右阻尼杆210运动，从而拉动前轮组件3顺时针或逆时针运动。

需要说明的是，前轮组件3中的碟刹、挡泥板303等未描述的组件均采用现有技术。

图1、图3和图4中，中置式载物架6包括一水平板601和固定架602，水平板601安装在下横梁102上、且安置在转向轴202与摇摆机构4之间。固定架602为L型结构，固定架602的两侧壁均设置有螺孔，通过螺丝能将固定架602安装在下横梁102的侧面与水平板601的底部翻边之间。

如图7和图8所示，摇摆机构4包括上横梁架402和下横梁架403，上横梁架402的中部通过水平转轴安装在下横梁102末端的顶部轴承座107中，上横梁架402的左端通过水平转轴安装在左前轮转向轴承214外壁的顶部，上横梁架402的右端通过水平转轴安装在右前轮转向轴承215外壁的顶部，下横梁架403的中部通过水平转轴安装在下横梁末端的底部轴承座108中，下横梁架403的左端通过水平转轴安装在左前轮转向轴承214外壁的底部，下横梁架403的右端通过水平转轴安装在右前轮转向轴承215外壁的底部。

图8中，上横梁架402包括上横内梁4021和上横外梁4022，下横梁架403包括下横内梁4031、下横外梁4032以及设置下横内梁4031和下横外梁4032之间的底座4033，底座4033上设置有摇摆锁紧机构404，其中：摇摆锁紧机构404包括锁紧框体4041，锁紧框体4041的上部设置在上横内梁4021与上横外梁4022之间形成活动区域内，锁紧框体4041的底部安装轴安插在底座4033中，安装轴与底座4033之间通过扭簧4042连接，锁紧框体4041的下部固连有拉线4043，锁紧框体4041能够在拉线4043的带动下以底座4033为轴心转动，当锁紧框体4041处于活动区域内，摇摆机构4能够带动前轮组件3左右摇摆，此时锁紧框体4041不能干涉上横梁架402的运动；当锁紧框体4041在扭簧4042的带动下紧贴上横外梁4022的限位凹槽4023时，摇摆机构4被锁死、且无法摆动。

需要说明的是，摇摆机构4的外部设置有挡板401，拉线4043的末端连接把手201上的拨片，通过控制拨片的旋转实现拉线4043的伸缩。

具体工作时，分两种工作状态：

1、非锁紧状态。当拉线4043带动锁紧框体4041克服扭簧4042的弹力，围绕底座4033为轴心进行转动时，锁紧框体4041远离限位凹槽4023，此时，锁紧框体4041位于上横梁架402的中部活动区域内，摇摆机构4的摇把不受摇摆锁紧机构404干涉。如图8和图9所示，驾驶者能够控制把手201的左右摆动，带动下横梁102转动，由于下横梁102末端的顶部和底部分别设置有顶部轴承座107和底部轴承座108，因此下横102梁转动将带动上横梁架402和下横梁架403发生相对移动，在下横梁120端面、上横梁架402左半部分、下横梁架403左半部分和左前轮转向轴承214构成的四边形内，下横梁102顺时针或逆时针转动将带动左前轮转向轴承214做相应的随动，以实现左前轮301适应性倾斜；在下横梁102端面、上横梁架402右半部分、下横梁架403右半部分和右前轮转向轴承215构成的四边形内，下横梁102顺时针或逆时针转动将带动右前轮转向轴承215做相应的随动，以实现右前轮302适应性倾斜，由于两个四边形共用中边，即共用以下横梁102中心和顶部轴承座107中心以及底部轴承座108中心形成的中边，因此，右前轮302和左前轮301摆动角度一致，使车体能够更好的紧贴转弯路面。

2、锁紧状态。当拉线4043未带动锁紧框体4041时，如图10所示，锁紧框体4041紧贴上横外梁4022的限位凹槽4023，上横梁架402与下横梁架403无法做相对运动，摇摆机构4被锁死、且无法摆动。

需要说明的是，如图8 和10所示，摇摆机构4还包括竖向阻尼杆安装架405，竖向阻尼杆安装架405垂直安装在下横梁102的末端，在竖向阻尼杆安装架405顶部与下横梁架403的底座4033之间对称设置有两根竖向阻尼杆。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种三轮车，包括车架（1）、安装在车架上且用于改变车体行驶方向的转向机构（2）、安装在车架（1）前部的前轮组件（3）、安装于车架（1）后部的后轮组件（5）以及安装在车架（1）上且用于驱动车体运动的驱动装置（7），其特征在于，还包括载物用的中置式载物架（6）和改变前轮倾斜角度的摇摆机构（4），所述车架（1）底部设置有下横梁（102），所述下横梁（102）作为承重梁用于依次安装驱动装置（7）、转向机构（2）、中置式载物架（6）和摇摆机构（4），其中：

所述转向机构（2）包括把手（201）、与把手（201）固定且通过轴承安装在车架（1）上的转向轴（202）、安装在转向轴（202）底部的后转向臂（203）、与后转向臂（203）末端连接的转向拉杆（204）、与转向拉杆（204）另一端连接的前转向臂（205）、用于安装前转向臂（205）的传动轴（206）和固定在传动轴（206）顶部的传动座（207），所述后转向臂（203）和前转向臂（205）关于转向拉杆（204）的中点对称布置，所述传动座（207）的一端通过卡箍安装在传动轴（206）上，传动座（207）的另一端设置有两组水平U型槽（208），两组水平U型槽（208）内部通过旋转轴分别连接横向左阻尼杆（209）和横向右阻尼杆（210）；所述转向机构（2）还包括用于安装左前轮（301）和右前轮（302）的左前轮安装架（212）和右前轮安装架（213），所述左前轮安装架（212）和右前轮安装架（213）靠近中置式载物架（6）的一端分别设置有竖直U型槽（211），两组竖直U型槽（211）内部通过旋转轴分别连接所述横向左阻尼杆（209）和横向右阻尼杆（210），所述左前轮安装架（212）的另一端通过左前轮转向轴承（214）可旋转的安装在摇摆机构（4）的横梁架上，所述右前轮安装架（213）的另一端通过右前轮转向轴承（215）可旋转的安装在摇摆机构（4）的横梁架上；

所述摇摆机构（4）的横梁架包括上横梁架（402）和下横梁架（403），所述上横梁架（402）的中部通过水平转轴安装在下横梁（102）末端的顶部轴承座（107）中，所述上横梁架（402）的左端通过水平转轴安装在左前轮转向轴承（214）外壁的顶部，上横梁架（402）的右端通过水平转轴安装在右前轮转向轴承（215）外壁的顶部，所述下横梁架（403）的中部通过水平转轴安装在下横梁末端的底部轴承座（108）中，所述下横梁架（403）的左端通过水平转轴安装在左前轮转向轴承（214）外壁的底部，下横梁架（403）的右端通过水平转轴安装在右前轮转向轴承（215）外壁的底部；

所述上横梁架（402）包括上横内梁（4021）和上横外梁（4022），所述下横梁架（403）包括下横内梁（4031）、下横外梁（4032）以及设置下横内梁（4031）和下横外梁（4032）之间的底座（4033），所述底座（4033）上设置有摇摆锁紧机构（404），其中：所述摇摆锁紧机构（404）包括锁紧框体（4041），所述锁紧框体（4041）的上部设置在上横内梁（4021）与上横外梁（4022）之间形成活动区域内，锁紧框体（4041）的底部通过扭簧（4042）与底座（4033）连接，锁紧框体（4041）的下部固连有拉线（4043），所述锁紧框体（4041）能够在拉线（4043）的带动下以底座（4033）为轴心转动，当锁紧框体（4041）处于所述活动区域内，摇摆机构（4）能够带动前轮组件（3）左右摇摆；当锁紧框体（4041）在扭簧（4042）的带动下紧贴上横外梁（4022）的限位凹槽（4023）时，摇摆机构（4）被锁死、且无法摆动；

所述摇摆机构（4）的外部设置有挡板（401），所述拉线（4043）的末端连接把手（201）上的拨片，通过控制拨片的旋转实现拉线（4043）的伸缩；

所述车架（1）还包括上横梁（101）、安装座（103）、承重竖梁（104）、转向套管（105）和后轮安装架（106），其中：

所述安装座（103）设置在下横梁（102）上且用于安装脚踏传动组件或电机驱动组件，所述承重竖梁（104）的底部设置在安装座（103）的顶部且用于安装坐垫，所述转向套管（105）的下部安插在所述下横梁（102）上用于安装转向机构（2）的转向轴（202），所述承重竖梁（104）和转向套管（105）之间连接有上横梁（101），所述后轮安装架（106）的数量为两个，两个后轮安装架（106）对称安装在承重竖梁（104）和安装座（103）后壁之间；

所述摇摆机构（4）还包括竖向阻尼杆安装架（405），所述竖向阻尼杆安装架（405）垂直安装在下横梁（102）的末端，在竖向阻尼杆安装架（405）顶部与下横梁架（403）的底座（4033）之间对称设置有两根竖向阻尼杆。

2.如权利要求1所述的一种三轮车，其特征在于，所述安装脚踏传动组件包括脚踏（701）、曲轴（702）、大齿轮（703）、链条（704）和小齿轮（705），其中，所述脚踏（701）通过曲轴（702）带动大齿轮（703）旋转，所述大齿轮（703）通过轴承安装在安装座（103）内部，所述小齿轮（705）同轴设置在后轮中心轴上，所述链条（704）的两端分别套设在小齿轮（705）和大齿轮（703）上。

3.如权利要求2所述的一种三轮车，其特征在于，所述中置式载物架（6）包括一水平板（601）和固定架（602），所述固定架（602）为L型结构，所述固定架（602）的两侧壁均设置有螺孔，通过螺丝能将固定架（602）安装在下横梁（102）的侧面与水平板（601）的底部翻边之间。