CN111891284B - 一种前置独轮的车辆前轮传动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种前置独轮的车辆前轮传动结构，包括用于与车架连接的推力环，所述推力环通过竖梁连接有第一横梁，所述第一横梁连接有可转动的转向轴；所述转向轴与前轮轮轴连接，前轮轮轴的两端设有向前后两个方向延伸的推力臂，所述推力臂的两端连接有推力座，所述推力座与所述推力环的内侧抵接，且所述推力座可沿所述推力环的内侧滑动。本发明在达到现有技术有益效果的同时，转向角度不受影响，大大提高了车辆的可操作性，而且驱动、减震、转向同时运行且互不影响，使车辆实现前轮受力更合理、驱动省力、驾驶轻松的完美性能。

Description

一种前置独轮的车辆前轮传动结构
技术领域
本发明涉及前置独轮传动技术领域，特别是一种前置独轮的车辆前轮传动结构。
背景技术
前置独轮的车辆，即包括三轮车、摩托车、两轮或三轮电动车等，目前这些车辆，车辆驱动时，车架与前轮轮轴及前轮的作用力，都是通过与前轮轮轴连接的转向系统柱传递的，即作用力在转向系统柱位置处较大，因此现有的前置独轮车转向系统柱位置的框都会被大大加强，大大削减了车辆的操作性，而且现有前置独轮的车辆由于作用力作用于转向系统柱位置处，该位置远离前轮轮轴，无法将转向系统柱与前轮轮轴连接部分做成垂直于地面，若做成垂直于地面，随着运行时间增加，转向系统柱位置处会变形弯曲，最后使车辆无法运行，因此现有的前置独轮的车辆的转向系统柱与前轮轮轴连接部分通常是向后倾斜与地面成一定夹角，以减小转向系统柱位置处的力矩。
然而这样设计的前置独轮的车辆会使得前轮和后轮的轴距变大，而且转向系统柱与前轮轮轴连接部分倾斜布置，使得推动前轮的力仅是作用于转向系统柱的平行于地面的一个分力，即使得驱动力损耗较大，浪费能源，此外，由于作用力作用于转向系统柱位置处，车身受力不均匀，在上坡和下坡路段更加容易翻倒。
授权公开号为“CN100441474C”的专利中公开了一种摩托车前传动器，其通过设置的悬挂臂来使得车辆驱动时的主要作用力作用于前轮轮轴处，大大减少了转向系统柱位置处所受的力矩，很好的解决了上述问题；但是，该技术方案中两个悬挂臂严重限制了前轮的转向角度，大大降低了车辆的转向性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种前置独轮的车辆前轮传动结构。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种前置独轮的车辆前轮传动结构，包括用于与车架连接的推力环，所述推力环通过竖梁连接有第一横梁，所述第一横梁连接有可转动的转向轴；所述转向轴与前轮轮轴连接，前轮轮轴的两端设有向前后两个方向延伸的推力臂，所述推力臂的两端连接有推力座，所述推力座与所述推力环的内侧抵接，且所述推力座可沿所述推力环的内侧滑动。
可选地，所述推力座包括上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之间设有可转动的转轮，所述转轮设有与所述推力环的内侧相切的导向槽。
可选地，所述转向轴的下端连接有第二横梁，第二横梁的两端设有减震缸，减震缸的顶端与第二横梁连接，两个减震缸的底端各与前轮轮轴的一端连接；所述推力臂可沿上下方向滑动地与所述推力座连接，所述推力座与所述减震缸的顶端固定连接。
可选地，所述推力臂的两端设有滚轮。
可选地，所述推力座设有与所述滚轮配合的滑槽。
可选地，所述推力环设有用于与车架连接的连接梁，所述连接梁与推力环全部直径所构成的平面平行。
可选地，所述第一横梁设有套管，所述套管与所述转向轴之间设有一个或多个转向轴承。
可选地，所述转轮为U型轴承。
本发明具有以下优点：本发明通过设置的推力环、推力座及推力臂，使得将车辆驱动时的作用力作用于前轮轮轴位置处，使得转向轴位置处几乎没有力矩产生，因此可将转向轴与前轮轮轴连接部分做成与地面垂直，还可减小转向轴位置处框的整体强度，提高可操作性；还可减少前轮和后轮的轴距，缩短车身长度，而且使得驱动力损耗较少，节约能源，也使得车身受力均匀，在上坡和下坡路段更加稳定，不易翻倒；而且设置的推力座可在车辆转向时可绕推力环内侧滑动，可根据需要设置任意的转向角度，与现有技术相比，在达到现有技术有益效果的同时，转向角度不受影响，大大提高了车辆的可操作性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的一种前置独轮的车辆前轮传动结构的结构示意图一；
图2为本发明提供的一种前置独轮的车辆前轮传动结构的结构示意图二；
图3为车辆前进时前轮轮轴位置处的受力示意图；
图中：1-推力环，2-竖梁，3-第一横梁，4-转向轴，5-前轮轮轴，6-推力臂，7-推力座，701-上基板，702-下基板，703-转轮，704-推力板，704a-滑槽，8-拉杆，9-第二横梁，10-减震缸，1001-活塞杆，1002-缸体，11-滚轮，12-连接梁，13-套管。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
如图1-2所示，一种前置独轮的车辆前轮传动结构，包括用于与车架(图中未示)连接的推力环1，推力环1设有用于与车架连接的连接梁12，连接梁12与推力环1全部直径所构成的平面平行；如此设置，使得传递至前轮轮轴5的作用力和车辆行进方向相同，即使得车辆驱动时作用于前轮轮轴5位置处的作用力全部用于推动前轮，几乎没有损耗，前轮受力更加合理。
本实施例中，推力环1通过竖梁2连接有第一横梁3，竖梁2设有两根，各位于推力环1的一侧，其中一根竖梁2与第一横梁3的一端连接，另一根竖梁2与第一横梁3的另一端连接，竖梁2与推力环1，以及竖梁2与第一横梁3之间的连接方式可以是焊接；第一横梁3连接有可转动的转向轴4，具体地，第一横梁3设有套管13，套管13与第一横梁3可一体成型，也可通过焊接的方式连接，套管13与转向轴4之间设有一个或多个转向轴承，本实施例中，转向轴承设有两个，一个设于套管13的顶端，另一个设于套管13的底端，容易理解的是，转向轴承还起到承重的作用。
本实施例中，转向轴4与前轮轮轴5连接，具体地，转向轴4的下端连接有第二横梁9，第二横梁9的两端设有减震缸10，减震缸10的顶端与第二横梁9连接，两个减震缸10的底端各与前轮轮轴5的一端连接，实际应用中，减震缸10的活塞杆1001可设于顶端，减震缸10的缸体1002可设于底端，即使得减震缸10的活塞杆1001与第二横梁9连接，减震缸10的缸体1002与前轮轮轴5连接。容易理解的是，也可将减震缸10的活塞杆1001可设于底端，减震缸10的缸体1002设于顶端。
本实施例中，前轮轮轴5的两端设有向前后两个方向延伸的推力臂6，推力臂6的两端连接有推力座7，推力座7与推力环1的内侧抵接，且推力座7可沿推力环1的内侧滑动。具体地，推力座7包括上基板701和下基板702，上基板701和下基板702之间设有可转动的转轮703，转轮703设有与推力环1的内侧相切的导向槽，进一步地，转轮703为U型轴承，上基板701和下基板702设有连接轴，连接轴与U型轴承的内圈套接，U型轴承的U型槽与推力环1的内侧相切，当推力座7随着前轮的转向转动时，设置的U型轴承外圈转动，可减小与推力环1之间的摩擦，避免对车轮的转向造成影响。
本实施例中，推力臂6可沿上下方向滑动地与推力座7连接，推力座7与减震缸10的顶端固定连接，具体地，推力座7还包括推力板704，推力板704与上基板701和下基板702焊接，推力板704的顶端通过拉杆8与减震缸10的活塞杆1001固定连接，拉杆8可与推力板704通过插销连接，推力板704上设有沿上下方向布置的滑槽704a，推力臂6的两端设有滚轮11，滚轮11与推力臂6通过销轴连接。
值得说明的是，实际应用中，转向轴4与方向盘或者车把手通过万向节连接，当车辆需要转向时，转动方向盘或者车把手带动转向轴4转动，由于转向轴4通过第二横梁9、减震缸10与前轮轮轴5连接，从而带动前轮转向；又由于推力臂6与前轮轮轴5固定在一起，推力座7通过拉杆8与减震缸10的活塞杆1001固定连接，因此当前轮转向时，推力座7沿着推力环1滑动，设置的U型轴承可减小与推力环1之间的摩擦，即减小了对车轮转向的影响。
当车辆遇到底面凸起不平时，前轮向上运动，带动缸体1002、推力臂6向上运动，推力臂6端部设置的滚轮11沿着推力板704的滑槽704a向上运动，从而避免影响减震缸10的减震功能，设置的滚轮11在向上运动的同时滚动，减少摩擦，即减少了对减震效果的影响。
当车辆驱动前进时，驱动力通过车架、连接梁12传递到推力环1，推力环1推动后侧的推力座7、推力臂6，从而推动前轮轮轴5，使前轮转动前进，前轮轮轴处受力示意如图3所示，图中G表示重力，F表示驱动力；当车辆驱动倒车时，则驱动力通过车架、连接梁12传递到推力环1，推力环1推动前侧的推力座7、推力臂6，从而推动轮轴，使前轮转动倒车；此外值得说明的是，通过设置本发明的传动结构，可实现车辆的前驱，车辆前驱前进时，则前轮的转动推动前侧的推力臂6、推力座7，推力座7再推动推力环1，从而带动后轮转动，车辆前驱倒车时同理。
与现有技术相比，本发明在达到现有技术有益效果的同时，转向角度不受影响，大大提高了车辆的可操作性，而且驱动、减震、转向同时运行且互不影响，使车辆实现前轮受力更合理、驱动省力、驾驶轻松的完美性能；此外，实际应用中，可使车辆的前轮和后轮全部位于车身下方，车身结构紧凑牢固，外形完整美观。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：包括用于与车架连接的推力环(1)，所述推力环(1)通过竖梁(2)连接有第一横梁(3)，所述第一横梁(3)连接有可转动的转向轴(4)；所述转向轴(4)与前轮轮轴(5)连接，前轮轮轴(5)的两端设有向前后两个方向延伸的推力臂(6)，所述推力臂(6)的两端连接有推力座(7)，所述推力座(7)与所述推力环(1)的内侧抵接，且所述推力座(7)可沿所述推力环(1)的内侧滑动。
2.根据权利要求1所述的一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：所述推力座(7)包括上基板(701)和下基板(702)，所述上基板(701)和所述下基板(702)之间设有可转动的转轮(703)，所述转轮(703)设有与所述推力环(1)的内侧相切的导向槽。
3.根据权利要求1或2所述的一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：所述转向轴(4)的下端连接有第二横梁(9)，第二横梁(9)的两端设有减震缸(10)，减震缸(10)的顶端与第二横梁(9)连接，两个减震缸(10)的底端各与前轮轮轴(5)的一端连接；所述推力臂(6)可沿上下方向滑动地与所述推力座(7)连接，所述推力座(7)与所述减震缸(10)的顶端固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：所述推力臂(6)的两端设有滚轮(11)。
5.根据权利要求4所述的一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：所述推力座(7)设有与所述滚轮(11)配合的滑槽(704a)。
6.根据权利要求1所述的一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：所述推力环(1)设有用于与车架连接的连接梁(12)，所述连接梁(12)与推力环(1)全部直径所构成的平面平行。
7.根据权利要求1所述的一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：所述第一横梁(3)设有套管(13)，所述套管(13)与所述转向轴(4)之间设有一个或多个转向轴承。
8.根据权利要求2所述的一种前置独轮的车辆前轮传动结构，其特征在于：所述转轮(703)为U型轴承。
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