TWI481527B - Steering gear for two front wheels - Google Patents

Description

兩前輪車輛之轉向裝置

本發明是有關於一種轉向裝置，特別是指一種兩前輪車輛之轉向裝置。

參閱圖1，現有兩前輪車輛1包括一車架11(為說明方便，圖中車架11的部分以假想線表示)、一樞設於該車架11上之中央桿12、二分別位於該中央桿12兩側的車輪13、二樞設於該中央桿12與該等車輪13之間的連桿14，及多數設置於該等連桿14兩端的球接頭15，該等球接頭15用以連接該中央桿12與該等連桿14之其中一端，及連接該等車輪13與該等連桿14之另一端。

欲使該兩前輪車輛1轉彎時，藉由騎士轉動該中央桿12而帶動該等連桿14，進而連動該等車輪13轉動達成轉向的功效。然而，該等球接頭15轉動偏擺的範圍較小，造成該等車輪13的轉向角度受到限制而無法進行大角度的轉向，進而連帶影響到該兩前輪車輛1操控性；而且當路面顛簸造成該等車輪13產生Y軸方向的震動時，由於該等球接頭15的轉動偏擺範圍小，使得該等球接頭15需直接承受軸向負載，因而大幅縮短了該等球接頭15的使用壽命。

因此，本發明之目的，即在提供一種便於大角度轉向且使用壽命長的兩前輪車輛之轉向裝置。

於是，本發明兩前輪車輛之轉向裝置，該兩前輪車輛 具有一車架、一設於該車架上之轉向基座、一樞設於該轉向基座上之中央轉桿，及兩分別位於該中央轉桿兩側的車輪，而該轉向裝置包含一連設於該中央轉桿之固定座、一樞設於該固定座上之轉動座，及一樞設於該轉動座上之轉向單元。

其中，該轉向單元包括一樞設於該轉動座上的十字接頭、一樞設於該十字接頭且連接其中一車輪的第一轉向支架，及一樞設於該十字接頭且連接另一車輪的第二轉向支架，該十字接頭具有一樞設於該轉動座的第一樞轉部，及一與該第一樞轉部概呈垂直的第二樞轉部，該第一轉向支架是樞設於該第一樞轉部，而該第二轉向支架是樞設於該第二樞轉部。

本發明之功效在於，藉由該十字接頭樞設於該轉動座上，且該十字接頭之第一樞轉部樞設於該第一轉向支架，而該第二樞轉部樞設於該第二轉向支架，使該第一轉向支架與該第二轉向支架能以該第一樞轉部延長方向為軸心做大角度的轉動，進而能避免該兩前輪車輛行駛於路面顛簸時會震動或搖晃，藉此提昇整體的穩定度外，更能吸收衝擊力以增加該轉向裝置整體的使用壽命。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

參閱圖2、3，為本發明兩前輪車輛之轉向裝置3之較 佳實施例，該兩前輪車輛2具有一車架21(為說明方便，圖中車架21的部分以假想線表示)、一設於該車架21上的轉向基座22、一樞設於該轉向基座22上之中央轉桿23、兩分別位於該中央轉桿23兩側的車輪24、一樞接於該中央轉桿23上端的轉向接頭25、一樞設於該車架21上且供操控方向的把手26，及一樞接該轉向接頭25與該把手26之間的連接桿27，其中，該中央轉桿23是沿一軸線L樞設於該轉向基座22上。另外，該轉向裝置3包含一連設於該中央轉桿23之固定座4、一樞設於該固定座4上的轉動座5，及一樞設於該轉動座5上的轉向單元6，其中，該轉動座5是沿一轉動軸線L’而樞設於該固定座4上。要特別說明的是，在本較佳實施例中，該轉動軸線L’平行於該軸線L，但在實際運用上，並不以此為限。

參閱圖4、5，其中，該轉動座5呈U型並具有一樞設於該固定座4的樞接部51、一連設於樞接部51上的連接部52、兩相間隔地由該連接部52朝遠離該樞接部51方向延伸的延伸部53，及一套設於該樞接部51上的軸承54，且該樞接部51是利用該軸承54並以該轉動軸線L’為軸心而相對該固定座4轉動。

該轉向單元6包括一樞設於該轉動座5上的十字接頭61、一樞設於該十字接頭61且連接其中一車輪24(見圖2)的第一轉向支架62，及一樞設於該十字接頭61且連接另一車輪24的第二轉向支架63，要特別說明的是，第一轉向支架62及該第二轉向支架63是分別藉由許多連接構件而與 該等車輪24(見圖2)相連接，而所述連接構件為為習知技藝，故於此不再贅述。其中，該十字接頭61具有一設於該轉動座5上的第一樞轉部611，及一與該第一樞轉部611概呈垂直的第二樞轉部612，另外，該十字接頭61定義由一沿該第一樞轉部611長度方向延伸的第一軸線L1，及一沿該第二樞轉部612長度方向延伸且與該第一軸線L1相交的第二軸線L2，該轉動軸線L’是通過該第一軸線L1與該第二軸線L2的交點，亦即該轉動軸線L’與該第二軸線L2位於同一條直線上，藉此避免樞轉時作用力被分散。

而該第一樞轉部611具有一沿著該第一軸線L1延伸且位於該轉動座5之該等延伸部53之間的第一本體613、二第一結合件614，及兩分別套設該等第一結合件614上的第一軸襯615，當該第一轉向支架62能以該第一軸線L1為軸心分別相對該等第一結合件614轉動，該等第一軸襯615用以達到減少轉動磨耗的效果。而該第二樞轉部612具有一沿著該第二軸線L2延伸的第二本體616、二第二結合件617，及兩分別套設該等第二結合件617上的第二軸襯618，當該第二轉向支架63能以該第二軸線L2為軸心分別相對該等第二結合件617轉動，該等第二軸襯618用以達到減少轉動磨耗的效果。

另外，該第一轉向支架62具有一套設於該等第一軸襯615並呈U型的第一接頭621，及一連接該第一接頭621的第一連桿622，藉該等第一結合件614分別穿伸於該等延伸部53、該第一接頭621兩端及該第一本體613兩端，使該 第一樞轉部611與該轉動座5相螺合，且該第一轉向支架62的第一接頭621介於該第一樞轉部611與該轉動座5的該等延伸部53之間。而該第二轉向支架63具有一套設於該等第二軸襯618並呈U型的第二接頭631，及一連接該第二接頭631的第二連桿632，藉該等第二結合件617分別穿伸於該第二接頭631兩端及該第二本體616兩端，使該第二樞轉部612與該第二轉向支架63相螺合。

參閱圖2、4，欲進行轉向或大角度的轉向(亦即所謂的壓車)時，通常會配合把手22的傾斜動作以使轉向更為順暢，藉騎乘者轉動該把手26而帶動該中央轉桿23及該固定座4，並連接拉動該轉向座5以該轉動軸線L’為軸心轉動，同時該第一轉向支架62及該第二轉向支架63沿該第一軸線L1為軸心擺動，進而連動該等車輪24有較大的轉向角度及傾斜角度，以進行大角度的轉向或壓車，藉此提升順暢性及操控性

參閱圖4、6，當騎乘者行駛於顛頗路面而造成該等車輪24不在同一水平面上而呈傾斜狀時，該第一轉向支架62能以該第一樞轉部611方向延伸的第一軸線L1為軸心做大角度的轉動，而該第二轉向支架63亦同時以該第一樞轉部611方向延伸的第一軸線L1為軸心做大角度的轉動，使該第一轉向支架62及該第二轉向支架63能有大角度的偏擺，進而連動該等車輪24能平貼於顛頗路面，尤其是當路面高低落差過大時，能藉此避免該兩前輪車輛2震動或搖晃，使騎乘者有良好的舒適感，另外，利用偏擺角度吸收作 用於該轉向裝置3上的負荷，避免負荷直接作用於該十字接頭61上，進而能增加該轉向裝置3整體的使用壽命。

綜上所述，本發明用於兩前輪車輛之轉向裝置3是藉由該第一轉向支架62樞設於該十字接頭61之第一樞轉部611，而該第二轉向支架63樞設於該十字接頭61之第二樞轉部612，且該轉動軸線L’通過該第一樞轉部611之第一軸線L1與該第二樞轉部612之第二軸線L2的交點，該轉向座5以該轉動軸線L’為軸心轉動，同時該第一轉向支架62及該第二轉向支架63沿該第一軸線L1為軸心擺動，進而連動該等車輪24能進行大角度的轉向或壓車。另外，藉由該第一轉向支架62以該第一軸線L1為軸心做大角度的轉動，而該第二轉向支架63亦同時以該第一軸線L1為軸心做大角度的轉動，使該第一轉向支架62及該第二轉向支架63能有大角度的偏擺，進而連動該等車輪24行駛於顛頗路面時能平貼於路面，以避免該兩前輪車輛2震動或搖晃，且利用偏擺角度吸收作用於該轉向裝置3上的負荷，避免負荷直接作用於該十字接頭61上並降低元件間之磨損，進而能增加該轉向裝置3整體的使用壽命，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧兩前輪車輛

21‧‧‧車架

22‧‧‧轉向基座

23‧‧‧中央轉桿

24‧‧‧車輪

25‧‧‧轉向接頭

26‧‧‧把手

27‧‧‧連接桿

3‧‧‧轉向裝置

4‧‧‧固定座

5‧‧‧轉動座

51‧‧‧樞接部

52‧‧‧連接部

53‧‧‧延伸部

54‧‧‧軸承

6‧‧‧轉向單元

61‧‧‧十字接頭

611‧‧‧第一樞轉部

612‧‧‧第二樞轉部

613‧‧‧第一本體

614‧‧‧第一結合件

615‧‧‧第一軸襯

616‧‧‧第二本體

617‧‧‧第二結合件

618‧‧‧第二軸襯

62‧‧‧第一轉向支架

621‧‧‧第一接頭

622‧‧‧第一連桿

63‧‧‧第二轉向支架

631‧‧‧第二接頭

632‧‧‧第二連桿

L‧‧‧軸線

L’‧‧‧轉動軸線

L1‧‧‧第一軸線

L2‧‧‧第二軸線

圖1是一示意圖，說明現有兩前輪車輛；圖2是一示意圖，說明本發明兩前輪車輛之轉向裝置的較佳實施例；圖3是一局部示意圖，輔助說明圖2；圖4是一局部立體圖，說明該較佳實施例之轉向單元；圖5是一局部剖視圖，輔助說明圖3；及圖6是一示意圖，說明該較佳實施例行駛於顛頗路面的態樣。

22‧‧‧轉向基座

23‧‧‧中央轉桿

3‧‧‧轉向裝置

4‧‧‧固定座

5‧‧‧轉動座

51‧‧‧樞接部

52‧‧‧連接部

53‧‧‧延伸部

6‧‧‧轉向單元

61‧‧‧十字接頭

611‧‧‧第一樞轉部

612‧‧‧第二樞轉部

614‧‧‧第一結合件

617‧‧‧第二結合件

62‧‧‧第一轉向支架

621‧‧‧第一接頭

622‧‧‧第一連桿

63‧‧‧第二轉向支架

631‧‧‧第二接頭

632‧‧‧第二連桿

L‧‧‧軸線

L’‧‧‧轉動軸線

L1‧‧‧第一軸線

L2‧‧‧第二軸線

Claims (8)

1. 一種兩前輪車輛之轉向裝置，該兩前輪車輛具有一車架、一設於該車架上之轉向基座、一樞設於該轉向基座上之中央轉桿，及兩分別位於該中央轉桿兩側的車輪，該轉向裝置包含：一固定座，連設於該中央轉桿；一轉動座，樞設於該固定座上；及一轉向單元，包括一樞設於該轉動座上的十字接頭、一樞設於該十字接頭且連接其中一車輪的第一轉向支架，及一樞設於該十字接頭且連接另一車輪的第二轉向支架，該十字接頭具有一樞設於該轉動座的第一樞轉部，及一與該第一樞轉部概呈垂直的第二樞轉部，該第一轉向支架是樞設於該第一樞轉部，而該第二轉向支架是樞設於該第二樞轉部。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的兩前輪車輛之轉向裝置，其中，該轉動座具有一沿一轉動軸線樞設於該固定座的樞接部、一連設於樞接部上的連接部，及兩相間隔地由該連接部朝遠離該樞接部方向延伸的延伸部，該十字接頭的第一樞轉部是樞設於所述延伸部上，且該十字接頭定義由一沿該第一樞轉部長度方向延伸的第一軸線，及一沿該第二樞轉部長度方向延伸且與該第一軸線相交的第二軸線，該轉動軸線是通過該第一軸線與該第二軸線的交點。
3. 依據申請專利範圍第2項所述的兩前輪車輛之轉向裝置 ，其中，該十字接頭的第一樞轉部具有一沿著該第一軸線延伸且位於所述延伸部之間的第一本體、二個分別穿伸所述延伸部且與該第一本體兩端相螺合的第一結合件，及兩分別套設所述第一結合件上的第一軸襯，該第一轉向支架具有一套設所述第一軸襯的第一接頭，及一連接該第一接頭的第一連桿。
4. 依據申請專利範圍第3項所述的兩前輪車輛之轉向裝置，其中，該第一轉向支架之第一接頭呈U型。
5. 依據申請專利範圍第2至4項中任一項所述的兩前輪車輛之轉向裝置，其中，該十字接頭的第二樞轉部具有一沿著該第二軸線延伸的第二本體、二個分別與該第二本體兩端相螺合的第二結合件，及兩分別套設所述第二結合件上的第二軸襯，該第二轉向支架具有一套設所述第二軸襯的第二接頭，及一連接該第二接頭的第二連桿。
6. 依據申請專利範圍第5項所述的兩前輪車輛之轉向裝置，其中，該第二轉向支架之第二接頭呈U型。
7. 依據申請專利範圍第2至4項中任一項所述的兩前輪車輛之轉向裝置，其中，該轉動座還具有一套設於該樞接部上的軸承。
8. 依據申請專利範圍第2項所述的兩前輪車輛之轉向裝置，其中，該中央轉桿是沿一軸線樞設於該轉向基座上，而該轉動軸線平行於該軸線。