CN210416871U - 三轮摩托车转向驱动机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种三轮摩托车转向驱动机构,包括车架立管、穿过车架立管并可绕转向中心线与车架立管转动配合的转向柱和与转向柱传动配合的转向柱座;本实用新型使用时,本实用新型的旋转中心和转向驱动部件(车把或者方向盘)的旋转中心设置成不同心结构,且驱动部件轴线靠前,转向中心线相对靠后位于车架立管,在整车长度相同的情况下,可以使整车布置更加紧凑,有利于提升载客载货空间,并且降低车辆整体重量;对于载货空间相当的方案来说,本方案可较大的缩短前后轮轴距及整车长度,增加强度和稳定性;同时,靠后的转向驱动机构相对较低,与车架相对分离,增加驾驶的舒适性,可减少震动对转向驱动的影响,保持转向稳定性,适合于转向驱动系统与车架分离的结构。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆转向机构,特别涉及一种三轮摩托车转向驱动机构。
背景技术
摩托车是一种使用便利能耗较低的车辆,具有较好的的市场需求;特别是三轮摩托车,具有载货载人的功能,在农村以及郊区具有较多的需求。基于三轮车的特殊构造以及功能,需要具有尽量大的乘坐或者使用空间,但其结构并不允许具有期望长度载货或者载人空间,如果轴距过长会使摩托车整体强度以及行驶稳定性受到不利影响,从而导致安全隐患。现有技术中对摩托车来说,普遍的结构是转向驱动件直接驱动转向轴然后作用于车轮,转向中心线向下向前延伸,该结构导致车轮整体靠前,增加整车长度(前后轮轴距较长),而摩托车(三轮摩托车)的长度具有标准要求,且驱动转向以及前车轮詹俊较长的长度,则对三轮摩托车的载人载货空间具有较大的不利影响,而且现有的结构中,在具有足够乘坐以及载货空间时,车轮轴距较长,对于车身车架来说制作也较长(纵向长度),影响车辆的整体强度、稳定性以及行驶安全性;中国专利 201310151897.3公开了一种转向结构,转向结构由手把管转向柱和前叉转向柱且分为一前一后两个转动轴线,手把管转向柱位置与现有技术相同,位于车架立管;前叉转向柱位于车架立管后侧的车架某个部位;这种结构可以保证相同乘载空间的条件下车身整体长度减小,但由于前叉转向柱的设置,会在一定程度上减小乘载空间或者造成干扰,影响驾乘舒适性;该结构前叉转向柱和手把管转向柱均安装在车架上,虽然由于车前轮的后移能够减小车身长度,但对于车辆乘载空间并没有改变;如果增加车身乘载空间则需将车架立管前移即增加车架长度,从而增加了车辆的重量,并且由于车架较长,车辆稳定性较差。
再有,现有技术的转向机构中,车架立管内的转向柱均为传递转向动力的中间部件,承受较大的扭矩以及转向时产生较为复杂的力,在立管与转向柱之间产生非正常磨损,影响使用寿命。
因此,需要对现有三轮摩托车的转向结构进行改进,用于三轮摩托车后能够在有限轴距长度范围内,尽量减小整车长度,符合标准需要,在同样车身长度的条件下相对于现有的摩托车能够增加使用空间,同时能够保证车身的强度以及稳定性,同时,该结构能够使车架立管和转向柱之间的配合后受力条件简单,不承受明显的扭矩,提高部件使用寿命并节约使用成本。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种三轮摩托车转向驱动机构,用于三轮摩托车后能够在有限轴距长度范围内,尽量减小整车长度,符合标准需要,在同样车身长度的条件下相对于现有的摩托车能够增加使用空间,同时能够保证车身的强度以及稳定性,同时,该结构能够使车架立管和转向柱之间的配合后受力条件简单,不承受明显的扭矩,提高部件使用寿命并节约使用成本。
本实用新型的三轮摩托车转向驱动机构,包括车架立管、穿过车架立管并可绕转向中心线与车架立管转动配合的转向柱和与转向柱传动配合的转向柱座;
使用时,所述转向柱座连接于车轮并带动车轮转向,转向动力由所述转向柱座输入,所述转向柱限制转向柱座绕转向中心线转动;
还包括用于直接驱动转向柱座提供转向动力的联动结构。
本实用新型用于三轮摩托车时,由于通过联动结构驱动转向柱座,使得转向中心线与车辆的转向驱动系统驱动转向的驱动轴线不同心成为可能,可使得转向中心线相对于驱动轴线(车把或者方向盘的转动轴线)向后侧偏离;相对于同等车轮轴距的条件下,转向驱动系统前移,扩大了载客载货空间;对于载客载货空间相同的三轮摩托车来说,本方案可较大的缩短前后轮轴距,增加强度和稳定性;同时,这种转向驱动系统和转向系统分开的结构,还可避免将车轮的震动直接传递至转向驱动系统,增加驾驶的舒适性。
同时,本结构转向柱不承担转向扭矩,只具有支撑转向柱座和限制转向柱座的作用,不会因转向过程中负责的力学特性而导致的偏磨,因而不会发生转向卡死的问题,保证部件使用寿命(推力轴承等等),节约使用成本和维护成本。
转向柱与转向柱座之间一般采用固定连接或者一体成型的结构,转向柱穿过车架立管并且上下均可设置推力轴承,转向柱上端穿出车架立管并设有锁紧螺纹,锁紧螺母与锁紧螺纹配合并达到锁止的目的,上端推力轴承由锁紧螺母以及中间件向上限位,下端推力轴承可采用相同的向下限位结构,当然转向柱或者车架立管上应设置相应的限位台阶,在此不再赘述;转向柱座与转向柱传动配合,转向柱被限制在车架立管内仅能绕转向中心线转动,则由此限制转向柱座也仅能绕转向心线转动,当转向柱座被驱动转动时,带动车轮(通过前叉或者减振组件)完成转向,结构简单紧凑,易于实现,且本结构的转向柱仅用于限制转向柱座绕转向中心线转动,不承受其他方面的力(比如扭矩),因而可延长其使用寿命。
进一步,所述转向柱向下伸出立管且所述转向柱座传动配合位于转向柱下端,所述联动结构用于驱动转向柱座绕转向中心线转动,从而带动车轮转向;转向柱座位于转向柱下端,可保证转向柱具有良好的支撑效果,使得转向柱座还具有向上限位的作用,以保持转向柱的转动顺畅,利于形成稳定的转向,不发生转向运行干扰,适合于转向驱动系统与车架分离的结构;
进一步,所述转向柱座的两端分列于转向柱横向两侧,所述联动结构包括主动摆杆和连杆,所述主动摆杆、连杆和转向柱座构成连杆机构,其中主动摆杆用于输入摆动动力,所述连杆一端铰接于主动摆杆,另一端铰接于转向柱座,所述主动摆杆带动连杆从而驱动转向柱座绕第二转动轴线摆动从而带动车轮转向;如图所示,其中主动摆杆一端固定于转向驱动轴(车把或者方向盘带动的) 并随驱动轴的转动而绕驱动轴线摆动,采用连杆机构,结构简单,装配、操作方便,节约成本且反应灵敏,一般采用平面连杆机构,受力条件较好且可预见,占用空间小,当然,也可采用空间连杆机构,也能实现实用新型目的;该结构中,主动摆杆驱动连杆带动从动摆杆(连杆与转向柱座的铰接点与转向中心线之间具有一定的距离,形成力臂,因此,具有从动摆杆的结构)绕转向中心线转动,从而驱动减振组件以及车轮发生转向。
进一步,所述转向柱向下伸出立管且所述转向柱座固定于转向柱下端呈开口向前的V形,其中一侧端部与连杆铰接或两侧端部分别与对应的连杆铰接;如图所示,V形的开口角度较大,一般为130°左右,该结构能够保持整体结构的稳定性,同时,利于传递转向力矩;使用时可两侧端部均通过对应的连杆(此时主动摆杆、连杆均为两个)铰接形成驱动,驱动平衡性好,但一侧通过一个连杆驱动也能实现目的;本结构与现有技术的转向系统(包括201310151897.3) 相比,转向立柱和立管不承受转向扭矩以及能够较大程度的避免转向过程中的复杂受力条件,较大的功能为限定转动以及导向,因而立柱立管本身以及辅助部件(比如轴承)使用寿命较长,从而减少维护以及使用成本。
进一步,所述转向柱座固定设有铰接支耳,所述铰接支耳在使用时用于与联动结构设置的动力输出连杆铰接用于驱动转向柱座绕转向中心线转动,从而带动车轮转向。
本实用新型还公开了一种三轮摩托车,所述三轮摩托车安装有所述的三轮摩托车转向驱动机构。
本实用新型的有益效果:本实用新型的三轮摩托车转向驱动机构,在使用时,本实用新型的转向驱动机构采用和转向把等驱动部件分离(不同心)的结构,且驱动部件轴线(转向动力输入)靠前,转向中心线(转向机构的中心线) 相对靠后位于车架立管与车架立管同轴,在整车长度相同的情况下,可以使整车布置更加紧凑,有利于提升载客载货空间,并且降低车辆整体重量,利于节能降耗并降低制造成本;对于载客载货空间相同的三轮摩托车来说,本方案可较大的缩短前后轮轴距,降低整车长度,增加强度和稳定性;靠后的转向驱动机构由于与转向驱动部件(转向把或者方向盘)分离,因此位置相对较低,增加驾驶的舒适性,同时,这种转向驱动机构和驱动部件分开的结构,还可避免将车轮的震动直接传递至转向驱动系统,同时,本结构转向柱不承担转向扭矩,只具有支撑转向柱座和限制转向柱座的作用,不会因转向过程中负责的力学特性而导致的偏磨,因而不会发生转向卡死的问题,保证部件使用寿命(推力轴承等等),节约使用成本和维护成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型使用状态示意图;
图2为本实用新型结构侧视图;
图3为图2俯视图。
具体实施方式
图1为本实用新型使用状态示意图,图2为本实用新型结构侧视图,图3 为图2俯视图,如图所示:本实施例的三轮摩托车转向驱动机构,包括车架立管5、穿过车架立管5并可绕转向中心线与车架立管5转动配合的转向柱201(一般与车架立管同轴)和与转向柱201传动配合的转向柱座202;
使用时,所述转向柱座连接于车轮并带动车轮转向,转向动力由所述转向柱座输入,所述转向柱限制转向柱座绕转向中心线转动;
还包括用于直接驱动转向柱座提供转向动力的联动结构。
转向中心线为车轮的转向轴线,一般为车前轮;所述转向柱座202通过连接于车轮并带动车轮转向,采用一般的机械连接结构,转向柱座连接于车轮(轮轴)并带动车轮转向,在此不再赘述;
使用时,转向中心线与车辆的转向驱动系统驱动转向的驱动轴线不同心,且转向中心线相对于驱动轴线向后侧偏离;所述转向系统通过一由转向驱动系统驱动的联动结构3输入转向动力;车架立管5属于摩托车的常用部件,在此不再赘述;如图所示,所述车架立管5固定于车架6前端(即与现有技术的车架立管安装位置相同,位于车架的最前端,不同的是现有技术中一般采用该车架立管直接用于支撑转向驱动部件,比如转向把或方向盘,而本实用新型则不是用于支撑转动驱动部件,转动驱动部件与车架立管不同轴且位于靠前部的合适位置),而转向驱动系统位于车架立管靠前的位置设置于车身,车身为带棚三轮摩托车的车身,对于不带棚的三轮摩托车也可以在车身位置设置安装部件,用于将转向驱动系统安装,在此不再赘述;
实际使用时,驱动转向的驱动轴线为转向驱动系统1的轴线,即指的是手把管、方向盘等驱动部件的转动中心线,转向系统需配合,转向驱动系统1在操控转向时用于输入操控动力,比如手动把手或者方向盘,并绕一中心线(驱动轴线)转动,形成转向的初始动力;如图1所示,所述转向驱动系统1包括驱动件101、固定的转向驱动轴座102和转动配合穿过转向驱动轴座的转向驱动轴103,如图所示,转向驱动轴座102固定在车身前支撑8(带有车棚的三轮摩托车的车身具有车身前支撑,无棚车可在车身上安装相关部件,并形成类似于有棚车的前支撑,车身前支撑为横向支撑车身的横梁结构)上,通过卡箍的形式固定,当然,可采用现有的其他机械固定方式,在此不再赘述;所述转向驱动轴103可被驱动件驱动绕驱动轴线转动;驱动件101一般指的是方向盘、转向把等,也可指自动转向的驱动装置,在此不再赘述;转向驱动轴座102固定设置于车辆的车身用于约束转向驱动轴的轴向和横向自由度,使其仅具有转动的自由度,具体结构为通过滚动轴承以及推力轴承的设置,比如上下通过推力轴承接合螺母锁紧限制纵向自由度,当然,转向驱动轴须设有必要的限位台阶等,在此不再赘述;
本方案在使用时,将转向驱动系统的旋转中心和转向系统的旋转中心设置成不同心结构,且驱动轴线(转向动力输入)靠前,转向中心线(转向中心) 相对靠后且设置于车架立管,相对于同等车轮轴距的条件下,转向驱动系统前移,扩大了载客载货空间;将载客载货空间相同的现有技术三轮摩托车与本实用新型进行对比,本方案可较大的缩短前后轮轴距,增加强度和稳定性;而与轴距相同的现有技术三轮摩托车与本实用新型进行对比,本实用新型载货空间大大增加;本结构与现有技术的转向系统(包括201310151897.3,仅仅是减小了轴距,载货空间并没有改变)相比,相同车架长度可大大提升载货空间,而相同的载货空间则减少了车架重量,并且降低车辆整体重量,利于节能降耗并降低制造成本;同时,这种转向驱动系统和转向系统分开的结构,还可避免将车轮的震动直接传递至转向驱动系统,增加驾驶的舒适性;同时,本结构转向柱不承担转向扭矩,只具有支撑转向柱座和限制转向柱座的作用,不会因转向过程中负责的力学特性而导致的偏磨,因而不会发生转向卡死的问题,保证部件使用寿命(推力轴承等等),节约使用成本和维护成本。
联动结构3可以采用现有的多种机械结构,比如齿轮传动、直接摇杆传动或者空间的摇杆或者多连杆机构等等,在此不再赘述
转向柱201与转向柱座202之间一般采用固定连接或者一体成型的结构,转向柱201穿过车架立管5并且上下均可设置推力轴承,转向柱上端穿出车架立管并设有锁紧螺纹,锁紧螺母与锁紧螺纹配合并达到锁止的目的,上端推力轴承由锁紧螺母以及中间件向上限位,下端推力轴承可采用相同的向下限位结构,当然转向柱201或者车架立管5上应设置相应的限位台阶,在此不再赘述;转向柱座与转向柱传动配合,转向柱被限制在车架立管内仅能绕第二中心线转动,则由此限制转向柱座202也仅能绕第二中心线转动,当转向柱座被驱动转动时,带动减震组件并带动车轮完成转向,结构简单紧凑,易于实现,且本结构的转向柱仅用于限制转向柱座绕转向中心线转动,不承受其他方面的力(比如扭矩),因而可延长其使用寿命。
本实施例中,使用时,所述转向中心线位于驱动轴线向正后侧,且转向中心线平行于驱动轴线,方便布置传动装置,且利于结构的紧凑性,更适合于三轮摩托车结构。
本实用新型使用时,所述转向中心线相交于车辆的纵向中心线,结构整体性强;如图所示,使用时,所述转向中心线和驱动轴线平行且均相交于车辆的纵向中心线,车辆的纵向中心线指的是车架6纵向中心线,转向结构均位于中心,进一步适合摩托车,具有标准的安装和制造工艺。
本实用新型使用时,所述转向柱座202通过减振组件4连接于车轮并带动车轮转向;转向柱201穿过车架立管5并且向下均设置推力轴承,转向柱上端穿出车架立管并设有锁紧螺纹,锁紧螺母与锁紧螺纹配合并达到锁止的目的,上端推力轴承由锁紧螺母以及中间件向上限位,下端推力轴承可采用相同的向下限位结构,当然转向柱或者车架立管上应设置相应的限位台阶,在此不再赘述;转向柱座与转向柱传动配合,转向柱被限制在车架立管内仅能绕第二中心线转动,则由此限制转向柱座也仅能绕第二中心线转动,当转向柱座被驱动转动时,带动减震组件并带动车轮完成转向,结构简单紧凑,易于实现,且本结构的转向柱仅用于限制转向柱座绕转向中心线转动,不承受其他方面的力(比如扭矩),因而可延长其使用寿命。
本实施例中,所述转向柱向下伸出立管且所述转向柱座202传动配合位于转向柱下端,所述联动结构用于驱动转向柱座绕转向中心线转动,从而带动车轮转向;如图所示,使用时,所述联动结构3包括主动摆杆301和连杆302,所述主动摆杆301、连杆302和转向柱座202构成连杆机构,其中主动摆杆301一端固定于转向驱动轴并随驱动轴的转动而绕驱动轴线摆动,所述连杆302一端铰接于主动摆杆301,另一端铰接于转向柱座202,如图所示,通过固定于(焊接)转向柱座202的铰接支耳303铰接;所述主动摆杆301带动连杆302从而驱动转向柱座绕转向中心线转动;采用连杆机构,结构简单,装配、操作方便,节约成本且反应灵敏,一般采用平面连杆机构,受力条件较好且可预见,占用空间小,当然,也可采用空间连杆机构,也能实现实用新型目的;该结构中,主动摆杆驱动连杆带动从动摆杆(连杆与转向柱座的铰接点与转向中心线之间具有一定的距离,形成力臂,因此,具有从动摆杆的结构)绕转向中心线转动,从而驱动减振组件以及车轮发生转向;需要强调的是,主动摆杆和连杆可以为两套对称的设置并分别用于驱动转向柱座的两侧(形成对称的平面连杆机构),形成平衡的驱动。
本实施例中,所述转向柱座202的两端分列于转向柱横向两侧,本实用新型使用时,所述转向柱座通过减振组件连接于车轮并带动车轮转向,所述减振组件4包括两个减震器402、与两个减震器402对应的减震器座403和两个前叉管401,所述两个前叉管401分列于车轮横向两侧且上端对应固定于转向柱座 202的两端,下端通过铰接副连接于对应的减震器座403,通过铰接副铰接,形成支撑的同时并不与减震器发生减震干扰,还能够保证减震器的稳定减震不发生偏转力矩;所述两个减震器上端铰接于对应的前叉管401设置的铰接座4011,下端铰接于对应的减震器座;该减震结构配合以上述转向系统,利于形成稳定的转向,不发生转向运行干扰;通过减振组件实现转向驱动,可减少震动对转向系统的影响,保持转向稳定性,适合于转向驱动系统与车架分离的结构。
如图所示,所述前叉管401位于减震器402的前侧,减震器座403向前斜上方延伸形成前叉铰接座4031,所述前叉整体形成前弯的弓形且下端铰接于前叉铰接座形成铰接副,前弓形具有较好的适应性以及稳定性,利于支撑减震器,同时,位于靠前的转向力传递,结构上利于传递转向动力,转向时对轮轴不产生偏转力矩。
如图所示,述减震器座403中部向上延伸形成减震器铰接座4032,后部向后斜上方延伸形成车轮连接座4033,该结构进一步利于减震的稳定性,使减震位于前叉管401和车轮轴7之间,具有一定的力臂距离,还收到前叉管的稳定限制,同时,利于传递转向动力,形成减震的同时,保证了结构的稳定性和舒适性。
本实施例中,所述转向柱201向下伸出车架立管5且所述转向柱座202固定于转向柱201下端呈开口向前的V形,其中一侧端部与连杆铰接或两侧端部分别与对应的连杆铰接;转向柱座202固定设置的方式一般采用焊接;如图所示,V形的开口角度较大,一般为130°左右,该结构能够保持整体结构的稳定性,同时,利于传递转向力矩;使用时可两侧端部均通过对应的连杆(此时连杆和主动摆杆均为两个,两个摆杆对称的分列于驱动轴横向两侧,分别铰接一个连杆,两个连杆分别对应铰接于转向柱座的横向两侧端部)铰接形成驱动,驱动平衡性好,但一侧通过一个连杆驱动也能实现目的,并可减小空间占用并减轻重量;本结构与现有技术的转向系统(包括201310151897.3)相比,转向立柱和立管不承受转向扭矩以及能够较大程度的避免转向过程中的复杂受力条件,较大的功能为限定转动以及导向,因而立柱立管本身以及辅助部件(比如轴承)使用寿命较长,从而减少维护以及使用成本。
本实施例中,所述转向柱座202固定设有铰接支耳303,所述铰接支耳303 与连杆铰接从而驱动所述转向柱座202绕转向柱轴线(转向中心线)摆动,从而带动车轮转向。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种三轮摩托车转向驱动机构,其特征在于:包括车架立管、穿过车架立管并可绕转向中心线与车架立管转动配合的转向柱和与转向柱传动配合的转向柱座;
使用时,所述转向柱座连接于车轮并带动车轮转向,转向动力由所述转向柱座输入,所述转向柱限制转向柱座绕转向中心线转动;
还包括用于直接驱动转向柱座提供转向动力的联动结构。
2.根据权利要求1所述的三轮摩托车转向驱动机构,其特征在于:所述转向柱向下伸出立管且所述转向柱座传动配合位于转向柱下端,所述联动结构用于驱动转向柱座绕转向中心线转动,从而带动车轮转向。
3.根据权利要求2所述的三轮摩托车转向驱动机构,其特征在于:所述转向柱座的两端分列于转向柱横向两侧,所述联动结构包括主动摆杆和连杆,所述主动摆杆、连杆和转向柱座构成连杆机构,其中主动摆杆用于输入摆动动力,所述连杆一端铰接于主动摆杆,另一端铰接于转向柱座,所述主动摆杆带动连杆从而驱动转向柱座绕第二转动轴线摆动从而带动车轮转向。
4.根据权利要求3所述的三轮摩托车转向驱动机构,其特征在于:所述转向柱向下伸出立管且所述转向柱座固定于转向柱下端呈开口向前的V形,其中一侧端部与连杆铰接或两侧端部分别与对应的连杆铰接。
5.根据权利要求4所述的三轮摩托车转向驱动机构,其特征在于:所述转向柱座固定设有铰接支耳,所述铰接支耳与连杆铰接用于驱动转向柱座绕转向轴线转动。
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