TWI650263B - 三輪以上之車輛用車架機構 - Google Patents

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Abstract

一種三輪以上之車輛用車架機構，包含一個車架組，以及撐立該車架組的一個第一輪架機構與一個第二輪架機構。該第一輪架機構包括一個第一輪架單元、一搖臂、兩搖桿組、兩第一車輪，以及兩連接軸。該第一輪架單元具有一個組接該車架組的支架組，以及一個組接該支架組的減震器組。該搖臂具有一個左右延伸且樞接到該減震器組上的搖臂。每一搖桿組的前端樞接在該支架組上，其後端供各別的一個第一車輪軸裝而能被該第一車輪帶動上下搖擺。每一連接軸包括一個樞接該搖臂端部的頂樞軸部，以及一個用以樞接對應的該搖桿組且能被該搖桿組帶動並透過其頂樞軸部驅動該搖臂搖擺的底樞軸部。本發明能改良以往車輪同軸組裝的兩輪、三輪或四輪車輛轉彎或通過障礙時所產生的沖擊震動、左右晃動與容易側傾滑倒等問題。

Description

三輪以上之車輛用車架機構
本發明是有關於一種車輛的架構，特別是指一種三輪以上之車輛用車架機構。
一般以往三輪以上的車輛，都會包含一個車架組，以及至少一個連接該車架組且供兩車輪樞接設置的輪架機構。該輪架機構包括一個連接該車架組的支架組，以及一個連接該支架組並供該等車輪能轉動地軸裝的減震器組。於該車輛行進時，該習知的輪架機構的該減震器組，雖然能於該等車輪碾壓到障礙物時，減低震動影響，但卻無法減低左右晃動不平衡的問題，有待改善。
本發明的目的，在於提供一種能夠克服先前技術至少一個缺點的三輪以上之車輛用車架機構。
該三輪以上之車輛用車架機構包含一個車架組，以及組接該車架組的一個第一輪架機構與一個第二輪架機構。該第一輪架機構包括一個第一輪架單元、一個搖臂、兩個搖桿組、兩個第一車輪，以及兩根連接軸。
該輪架單元包括一個組接該車架組的支架組，以及一個組接該支架組的減震器組。該搖臂搖動中心點樞接該減震器組，且左右端部能相對樞接部位搖擺。該等搖桿組位於該搖臂下方，前後延伸且左右設置。每一搖桿組前後兩端的其中一端樞接該第一輪架單元。每一第一車輪與各別的搖桿組前後兩端的另外一端能轉動地軸裝，且能帶動各別的該搖桿組上下搖擺。每一連接軸包括一個樞接該搖臂左右端部中各別的一端部的頂樞軸部，以及一個樞接各別的一個搖桿組且能被帶動而透過該頂樞軸部傳動該搖臂搖擺的底樞軸部。該第二輪架機構包括一個組接該車架組且與該第一輪架單元前後間隔設置的第二輪架單元，以及至少一個組接該第二輪架單元以與該等第一車輪相配合將該車架組撐立於地面上的第二車輪。
該三輪以上之車輛用車架機構的功效在於：該搖臂與該等搖桿組能搖擺、樞擺以吸收搖晃與震動，解決以往無法改善左右不平衡之問題。
在以下的說明內容中，類似或相同的元件將以相同的編號來表示。
參閱圖1、2，本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第一實施例，包含一個車架組11，以及組接該車架組11的一個第一輪架機構12與一個第二輪架機構13。於本第一實施例中，該第一輪架機構12是位於該第二輪架機構13前方，而與該第二輪架機構13組接於該車架組11的前後相反部位。在本發明的其他實施態樣中，該第一輪架機構12也能位於該第二輪架機構13的後方。
該第一輪架機構12包括一個組接該車架組11的第一輪架單元2、一個組接該第一輪架單元2的搖臂搖臂31、兩個間隔地位於該搖臂搖臂31下方的搖桿組4、兩個能轉動地分別與該等搖桿組4軸裝的第一車輪71，以及兩根實質上上下延伸地樞接於該搖臂搖臂31與該等搖桿組4間的連接軸5。
該第一輪架單元2包括一個組接該車架組11的支架組21，以及一個組接該支架組21的減震器組22。
該支架組21包括一個與把手(圖未顯示，它供騎者操作控制車輛方向用)及車架組11組接的頭管211、一個頂部供該頭管211插接且前後延伸的叉管212 (fork crown 212)、一個上端組接在叉管212中且底端樞接該等搖桿組4的支管215、一個套接於該支管215而可相對該支管215上下移動的襯套216(bushing)，以及一個一端連接該襯套216且另一端組接該減震器組22並前後延伸的連接橋217(connecting bridge)。
該減震器組22 (shock absorbing unit 22)包括一個頂端插接該叉管212並以中間部位組接該連接橋217且底部懸空的避震器221(shock absorber)，以及一個設置於該連接橋217中央底部並位於該支管215與該避震器221間且供該搖臂搖臂31樞接的樞接架222。
該避震器221是一種常用於摩托車前叉的習知工藝產品，具有一個筒架224 (sleeve housing 224)、一個呈圓管狀且能相對該筒架224作動以吸震的避震件225，以及一個裝設在該筒架224中以用來做為吸震緩沖阻泥(shock resisting and damping)的配件(圖未示)。該避震件225上端組接該叉管212而下端能滑動地插入該筒架224。在本發明的其他實施態樣中，該避震器221也能為氣壓式、油壓式或彈簧油壓等等多種其他形式。
該搖臂搖臂31具有一個左右等長延伸並以搖動中心點樞接該減震器組22的該樞接架222的搖臂31。該搖臂31的左右端部能相對樞接的中央部位概為上下向地搖擺，並能整個隨該減震器組22上下同步活動。由於該搖臂31樞接該樞接架222的技術為通常知識，故在此省略詳細說明。
每一搖桿組4包括一個前端樞接該支管215底部且後端軸接其中一個第一車輪71的搖桿41。每一搖桿41透過一個第二軸承組42與一個第二樞軸43樞接該支管215底部，並具有一個樞接該支管215的第一樞桿部411、一個供各別的一個第一車輪71能轉動地軸裝並位於該第一樞桿部411後方的第二樞桿部412，以及一個連接於該第一樞桿部411與該第二樞桿部412間且供各別的一個連接軸5的底部樞接的中央桿部413。每一第二樞桿部412與各別的一個第一車輪71的輪轂軸裝的技術為通常知識，故在此不多加說明。
每一連接軸5為球頭連接軸，並包括一個樞接該搖臂31左右端部的頂樞軸部51，以及一個樞接各別的一個搖桿41的該中央桿部413且能被帶動而透過該頂樞軸部51傳動該搖臂31搖擺的底樞軸部52。由於該連接軸5之構造技術為通常知識，故在此不加以詳細說明。每一頂樞軸部51與每一底樞軸部52也能為習知的撓性萬向接頭，如常用於摩托車或汽車底盤的橡膠襯套撓性接頭。
該第二輪架機構13包括一個組接該車架組11的第二輪架單元72，以及一個組接該第二輪架單元72以透過該第二輪架單元72及該等第一車輪71相配合將該車架組11撐立於地面上的第二車輪73。
本第一實施例運行時，該等第一車輪71會於路面上滾動。其中一第一車輪71於滾動的過程中碾壓到路面障礙時，該第一車輪71會相對往上或往下移動，帶動與其對應樞接的該搖桿41的第二樞桿部412，以該第一樞桿部411為支點向上對應地擺動，向上擺動的該第二樞桿部412於作動過程中，會連帶地帶動對應的該中央桿部413向上擺動，並使對應的該連接軸5往上移動，進而傳動該搖臂31與該襯套216相對該支管215上下移動。
藉助於該搖臂31的等臂長設計，該等第一車輪71的擺動量是近似相等而上下方向相反，這種作用讓該車架組11只會上下跳動不會左右晃動，能保持騎者騎行的重心只有上下移動而不會左右晃動。騎行時該等第一車輪71所受到的沖擊力會匯集加總到該樞接架222，再由該減震器組22吸收、緩沖、化解。由於該搖臂31是一個等臂長的設計，經由頭管211傳達的荷重會經由該搖臂搖臂31、該等連接軸5和該等搖桿組4依槓桿原理平均的分配到該等第一車輪71上。該等第一車輪71的任一個所遭受的外力，也會經由該搖臂搖臂31以槓桿原理等量的傳遞到另一個該等第一車輪71，藉此讓該等第一車輪71隨時保持一致的抓地力，相對於以往的單一車輪設計，可顯著的防止車輛側滑並提供穩定的煞車機能。
該支管215與該避震器221前後間隔設置而非左右間隔設置，縮減了該等第一車輪71之間的寬度。本第一實施例利用槓桿及搖桿等的純機械結構之設計，使車身極度窄化，具有結構緊湊輕巧可靠的優點。
參閱圖3、4，本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第二實施例與該第一實施例類似，不同的地方在於該支架組21的該叉管212左右延伸，並省略該支管215及該襯套216，該減震器組22具有兩個頂端分別以各自的避震件225插接該支管215的左右兩端的所述避震器221，以及兩個分別固接該等避震器221的該等筒架224底部且供該等搖桿組4樞接的固接架223。該樞接架222連接於該等避震器221間，以使該等避震器221一體同步活動。該搖臂搖臂31的該搖臂31透過一個第一軸承組32與一根穿設於該樞接架222中央的一個固定孔的第一樞軸33，樞接該樞接架222。
每一搖桿41的該第一樞桿部411透過該第二樞軸43樞接各別的固接架223。本第二實施例同樣能透過該等搖桿41與該搖臂31樞擺作動，達成與該第一實施例相同的效果。還有，利用每一第一樞桿部411、每一中央桿部413，以及每一第二樞桿部412間的長度變化，可形成一個合適的槓桿比例，能適當的減小透過該搖臂搖臂31所需傳遞的擺動弧度，進而減小該第一輪架機構12的整體空間。
參閱圖5，本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第三實施例與該第二實施例類似，不同的地方在於每一第二樞桿部412是位於各別的該第一樞桿部411的前方。(圖中為了清楚示意該等搖桿41，省略示意其中一個第一車輪71)由於本第三實施例與該第二實施例的差異僅在於每一搖桿41的延伸方向不同，因此本第三實施例同樣也能達成與該第二實施例相同的效果。
參閱圖6、7，本發明的一個第四實施例與該第二實施例類似，兩者機構動作原理和功能目的相同。不同的地方在於本第四實施例的該第一輪架機構12是位於後方而該第二輪架機構13是位於該第一輪架機構12前方。本第四實施例的該支架組21具有一個後叉管213，以及一個位於該後叉管213下方的桿架214。每一避震器221的避震件225插接在該後叉管213，而該後叉管213則固定在車架組11合適住置之上，可以是斜置式或直立式。每一搖桿組4可如常見習知的自行車或摩托車用的後叉結構，可以是單叉型，也可以像圖6、7所示地是雙叉型。每一搖桿組4包括兩個彼此呈開口朝後的V形且前端部位連接在一起的搖桿41。每一搖桿組4的該等搖桿41的該等第一樞桿部411彼此連接在一起，並樞接該桿架214。每一搖桿41的該第二樞桿部412軸裝其中一個第一車輪71。每一連接軸5的該底樞軸部52，樞接於各別的一個搖桿組4的該等中央桿部413間。本第四實施例同樣能透過該等搖桿41與該搖臂31樞擺、搖擺作動，達成與該第二實施例相同的效果。
參閱圖8、9，本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第五實施例，與該第二實施例類似，不同的地方在於每一避震器221還具有一個套設於該避震件225的一個增力彈簧226。該增力彈簧226用以增加該避震器221的吸震力量，並常用於的習知摩托車後叉工藝。該第一輪架單元2還包括一個止動組6。該止動組6包括有一個固鎖設置於該樞接架222上的夾掣器63，以及一個被固定在該搖臂31之上和該搖臂31同步運動的煞車碟盤62。該煞車碟盤62和所述夾掣器63適當的配合構成一組習用煞車卡鉗的結構。當作動夾掣器63使之夾緊時，可鉗住煞車碟盤62，連帶的鉗住整個搖臂搖臂31的擺動，再透過該等連接軸5固定住該等搖桿組4，使左右佈置的該等搖桿組4和軸裝其上的該等第一車輪71不能相對運動只能一起同動，於是，裝有上述止動組6的車輛在卡住煞車碟盤62時，整體車輛就像傳統三輪車一般的被兩個後車輪兩點支撐住，車輛不會側傾並具有駐車(parking)不倒，慢騎不左搖左晃，過紅燈路口臨時暫停可以腳不觸地順暢騎行的好處。
該煞車碟盤62也可變通的形成一個或多個卡掣孔621，以配合卡掣銷(未顯示)去卡住該等卡掣孔621並使整個搖臂搖臂31不能任意轉動，於是可以達到如上述夾掣器63相同的功能。
綜上所述，本發明三輪以上之車輛用車架機構的功效在於：該搖臂搖臂31與該等搖桿組4能搖擺、樞擺以吸收搖晃與震動，解決以往無法改善左右不平衡之問題。
以上各圖只是列舉依據本發明的具體實施案例，依習知工程手段簡單地變更上述工程結構，不能超脫本發明之專利範圍，比如避震器221可以上下倒置（把筒架224(缸體)放在上頭，避震件225(支管)放在下部）而其作用和功能不變，軸承可用各式滾動軸承也可用襯套式滑動軸承，整車各個組件間的結合固定方法可以利用永久性不可拆卸的方式，也可拆開成多個零件再利用緊固件組合到一起的方式代替，圖中所示的螺栓螺帽固定方式也可以改用焊接、鉚合、鎖合的方式，搖臂的樞接也可以改用外置軸承（樞接在軸端，不是在搖臂內孔）方式，各個組件外觀形狀可依美觀及功能要求選取各式各樣的形狀和材料，車架也可沿用各種既有的自行車、摩托車的外形與結構，總之，所示各圖只是一種舉例不是一種限制。
11‧‧‧車架組
12‧‧‧第一輪架機構
13‧‧‧第二輪架機構
2‧‧‧第一輪架單元
21‧‧‧支架組
211‧‧‧頭管
212‧‧‧叉管
213‧‧‧後叉管
214‧‧‧桿架
215‧‧‧支管
216‧‧‧襯套
217‧‧‧連接橋
218‧‧‧彎管
22‧‧‧減震器組
221‧‧‧避震器
222‧‧‧樞接架
223‧‧‧固接架
224‧‧‧筒架
225‧‧‧避震件
226‧‧‧增力彈簧
3‧‧‧搖臂
31‧‧‧搖臂
32‧‧‧第一軸承組
33‧‧‧第一樞軸
4‧‧‧搖桿組
41‧‧‧搖桿
411‧‧‧第一樞桿部
412‧‧‧第二樞桿部
413‧‧‧中央桿部
42‧‧‧第二軸承組
43‧‧‧第二樞軸
5‧‧‧連接軸
51‧‧‧頂樞軸部
52‧‧‧底樞軸部
6‧‧‧止動組
62‧‧‧煞車碟盤
621‧‧‧卡掣孔
63‧‧‧夾掣器
71‧‧‧第一車輪
72‧‧‧第二輪架單元
73‧‧‧第二車輪
本發明其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一個局部的立體圖，說明本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第一實施例； 圖2是一個局部分解的立體分解圖，說明該第一實施例部分元件的組裝關係； 圖3是一個局部的立體圖，說明本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第二實施例； 圖4是一個局部的立體分解圖，說明該第二實施例部分元件的組裝關係； 圖5是一個局部的立體圖，說明本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第三實施例，圖中位於前方的兩個第一車輪僅顯示其中一個； 圖6是一個局部的立體圖，說明本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第四實施例； 圖7是一個局部的立體分解圖，說明該第四實施例部分元件的組裝關係； 圖8是一個立體圖，說明本發明三輪以上之車輛用車架機構的一個第五實施例的一個減震器組、一個搖臂、兩支連接軸與一個止動組的組裝狀態；及 圖9是一個立體分解圖，說明該第五實施例的該減震器組、該搖臂、該等連接軸與該止動組的組裝關係。

Claims (9)

  1. 一種三輪以上之車輛用車架機構，包含：一個車架組；一個第一輪架機構，並包括：一個第一輪架單元，具有一個組接該車架組的支架組，以及一個組接該支架組的減震器組；一個搖臂，搖動中心點樞接該減震器組，且左右端部能相對樞接部位搖擺；兩個搖桿組，位於該搖臂下方，前後延伸且左右對應設置，每一搖桿組前後兩端的其中一端樞接該第一輪架單元；兩個第一車輪，每一第一車輪能轉動地軸裝各別的搖桿組前後兩端的另外一端，且能帶動各別的該搖桿組上下搖擺；兩根連接軸，每一連接軸包括一個樞接該搖臂左右端部中各別一端部的頂樞軸部，以及一個樞接各別的一個搖桿組且能被帶動而透過該頂樞軸部傳動該搖臂搖擺的底樞軸部；及一個第二輪架機構，包括一個組接該車架組且與該第一輪架單元前後間隔設置的第二輪架單元，以及至少一個組接該第二輪架單元以與該等第一車輪相配合將該車架組撐立於地面上的第二車輪；其中，該減震器組包括兩個間隔設置的避震器，以及一個設置於該等避震器間且供該搖臂樞接的樞接架，每一 避震器具有一個筒架，以及一個能相對該筒架作動以吸震的避震件，該樞接架設置於該等筒架間。
  2. 如請求項1所述的三輪以上之車輛用車架機構，其中，該搖臂具有一個左右延伸且搖動中心點樞接該樞接架的搖臂，該搖臂的左右端部分別樞接該等連接軸的該等頂樞接部。
  3. 如請求項2所述的三輪以上之車輛用車架機構，其中，該等避震器左右設置，該減震器組還具有兩個分別與該等避震器的該等筒架固接的固接架，每一搖桿組具有一個樞接於各別的一個固接架與各別的一個第一車輪間且供各別的一個連接軸的該底樞接部樞接的搖桿。
  4. 如請求項3所述的三輪以上之車輛用車架機構，其中，每一搖桿具有一個樞接於對應的該固接架上的第一樞桿部、一個供各別的一個第一車輪能轉動地軸裝的第二樞桿部，以及一個連接於該第一樞桿部與該第二樞桿部間且供各別的一個連接軸的該底樞接部樞接的中央桿部。
  5. 如請求項2所述的三輪以上之車輛用車架機構，其中，每一個搖桿組包括兩個樞接於該支架組與其中一個第一車輪間且供各別的一個連接軸樞接的搖桿，每一個搖桿具有一個樞接該支架組的第一樞桿部、一個供該其中一個第一車輪能轉動地軸裝的第二樞桿部，以及一個連接於該第一樞桿部與該第二樞桿部間且供各別的一個連接軸的該底樞接部樞接的中央桿部。
  6. 如請求項2所述的三輪以上之車輛用車架機構，其中，該 第一輪架單元還包括一個止動組，該止動組具有一個能連動地組接該搖臂的煞車碟盤，以及一個設置於該樞接架並可控制地夾掣該煞車碟盤以限制該搖臂不樞擺的夾掣器。
  7. 如請求項6所述的三輪以上之車輛用車架機構，其中，該煞車碟盤形成有數個卡掣孔。
  8. 如請求項6所述的三輪以上之車輛用車架機構，其中，每一避震器還具有一個套設於對應的避震件的增力彈簧。
  9. 一種三輪以上之車輛用車架機構，包含：一個車架組；一個第一輪架機構，並包括：一個第一輪架單元，具有一個組接該車架組的支架組，以及一個組接該支架組的減震器組；一個搖臂，搖動中心點樞接該減震器組，且左右端部能相對樞接部位搖擺；兩個搖桿組，位於該搖臂下方，前後延伸且左右對應設置，每一搖桿組前後兩端的其中一端樞接該第一輪架單元；兩個第一車輪，每一第一車輪能轉動地軸裝各別的搖桿組前後兩端的另外一端，且能帶動各別的該搖桿組上下搖擺；兩根連接軸，每一連接軸包括一個樞接該搖臂左右端部中各別一端部的頂樞軸部，以及一個樞接各別的一個搖桿組且能被帶動而透過該頂樞軸部傳動該搖臂搖擺的底樞軸部；及 一個第二輪架機構，包括一個組接該車架組且與該第一輪架單元前後間隔設置的第二輪架單元，以及至少一個組接該第二輪架單元以與該等第一車輪相配合將該車架組撐立於地面上的第二車輪；其中，該支架組具有一支底部供該等搖桿組樞接且上下延伸的支管、一個一端套接於該支管而能相對該支管上下移動並位於該等搖桿組上方的襯套，以及一個一端連接該襯套且另一端組接該減震器組並前後延伸的連接橋，該減震器組具有一個組接該連接橋且底部懸空並與該支管前後排列的避震器，以及一個設置於該連接橋並位於該支管與該避震器間且供該搖臂樞接的樞接架。
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