一种偏摆式车辆上的偏摆及转向机构的制作方法

本实用新型是一种偏摆式车辆上的偏摆及转向机构。

背景技术：

所谓偏摆式车辆，指前转向轮系包括二个车轮的一种较为特殊的产品，由于其相对于二轮车多了一个车轮与地面接触，在易于产生侧滑的湿滑路面，有十分独特的稳定性优势，大幅减小骑乘人员侧滑摔倒的可能性，在复杂地形地表环境下，行驶安全性较两轮车有大幅提升。而传统的两轮车和偏摆式车辆的主要区别在于前轮部分，如果能将两轮车的前轮部分以单个设备的形式流入市场，并且与传统两轮车的后轮及后车架部分实现连接，就能够以最小的成本提升普通两轮车车辆的操控性。

本实用新型人在申请日为2015年11月14日，申请号为201510774236.5的中国实用新型专利中公开了一种反向三轮车，请参阅图1，包括偏摆及转向机构、后段车架101、驱动轮、两个前轮，偏摆及转向机构设置于所述后段车架101的前端，所述两个前轮和所述偏摆及转向机构连接；所述偏摆及转向机构包括主车架102、左摇臂组件103、右摇臂组件104与转向结构，所述转向结构包括前转向立柱105、主转向柱与万向转向机构106，所述主车架102包括前支架107、主梁108，所述主梁108呈“C”形，所述前转向立柱105的上端呈环形，左上摇臂及右上摇臂上分别设置有支撑件109，一减震系统110连接所述左、右上摇臂上的支撑件109，所述减震系统110穿过所述前转向立柱105上端的环形111。由于采用了环形的前转向立柱，使得主梁只能以“C”形结构存在，并阻断了“C”形主梁具有向上延伸空间的可能性，使得围绕主梁设计安装的后车架、主转向柱等零部件结构过于分散，各个零部件之间的安装误差大，导致环形的前转向立柱的顶点位置不能成为一个确值，前转向立柱与主转向柱只能以分轴的结构形式存在，这使得万向转向机构的结构较为复杂；另外，由于采用的环形前转向立柱的下方轴部穿透“C”形主梁，导致左上摇臂、右上摇臂与主梁之间的铰接只能通过半轴连接，这使得摇臂与主梁之间的结构变得复杂，轴承等零部件增多，成本高，加工难度大；同时，上述结构的偏摆及转向机构在与传统电动车后车架嫁接安装时，由于前转向立柱与主转向柱为分轴式结构，这导致嫁接后的整车尺寸变得过大，整车结构不紧凑。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种偏摆式车辆上的偏摆及转向机构，它采用半开式前转向立柱结构，使得主梁具有向上延伸的可能性，大幅提高主梁的功能承载能力，让偏摆及转向机构的整体结构变得更加紧凑，实现了偏摆及转向机构作为一个总成部件使用的目的，与传统车辆的后车架实现直接嫁接式安装，并使前转向立柱与主转向柱实现同轴结构，简化了整体结构，降低了生产成本。

为解决上述技术问题，本实用新型一种偏摆式车辆上的偏摆及转向机构的技术解决方案为：

一种偏摆式车辆上的偏摆及转向机构，包括主车架，对称设置于所述主车架两侧的左摇臂组件、右摇臂组件，所述左摇臂组件包括左上摇臂、左下摇臂及左转向节结构；所述右摇臂组件包括右上摇臂、右下摇臂及右转向节结构，所述主车架包括前支架、主梁、第一后支架与第二后支架，主梁的上部具有顶端延伸段，前转向立柱套筒设在顶端延伸段上，所述前转向立柱套筒的轴线与设置在主梁上的轴承槽的轴线为共线，半开式前转向立柱穿过前转向立柱套筒且半开式前转向立柱的底端与安装在轴承槽内的轴承连接，半开式前转向立柱的顶端设置车把，在半开式前转向立柱侧壁向外延伸出连杆，连杆连接在万向转向机构中间的销轴上，万向转向机构的左端连接左摇臂组件，右端连接右摇臂组件，在左摇臂组件与右摇臂组件之间连接有减震机构；所述左上摇臂、右上摇臂通过第一枢转轴与主车架铰接，左下摇臂、右下摇臂通过第二枢转轴与主车架铰接。

所述主梁包括D型梁主体，D型梁主体具有前端横向延伸段与底端纵向延伸段，轴承槽设置在前端横向延伸段的顶部，顶端延伸段设于D型梁主体的顶端，前端横向延伸段处于D型梁主体前端的下半部，在顶端延伸段设有前转向立柱套筒，所述前转向立柱套筒的轴线与轴承槽的轴线为共线，所述前支架设置在所述前端横向延伸段的前端，在D型梁主体中开有安装孔，第一后支架设置在安装孔内，第二后支架设置在D型梁主体的底端。

所述前端横向延伸段的前侧下部开设有前支架下段连接孔，所述前支架下段连接孔贯通至底端纵向延伸段的后侧，前端横向延伸段的前侧中部开设有前支架中段连接孔，前端横向延伸段的前侧上部开设有前支架上段连接孔，所述前支架上段连接孔与安装孔贯通；前端横向延伸段通过前支架上段连接孔固定连接前支架的上段，通过前支架中段连接孔固定连接前支架的中段，通过前支架下段连接孔固定连接前支架的下段；所述安装孔的下方分别开设有第一后支架连接孔与第二后支架连接孔；所述D型梁主体上还开设有后段车架上段连接孔与后段车架下段连接孔，D型梁主体通过后段车架上段连接孔与后段车架下段连接孔固定连接后段车架；第一枢转轴穿过前支架上段连接孔并延伸固定在第一后支架上，第二枢转轴穿过前支架下段连接孔并延伸固定在第二后支架上。

所述左、右上摇臂或/和左、右下摇臂上固定连接有呈对称设置的限位装置，限位装置包括主体，主体的端部朝向主车架，所述主体端部设有缓冲块，当左摇臂组件或右摇臂组件向下偏摆至一定角度时，限位装置抵在主车架上并限制左摇臂组件或右摇臂组件继续向下扩大偏摆角度。

所述减震机构为机械式减震系统结构，设在左、右上摇臂之间，且减震机构穿过半开式前转向立柱与主车架形成的间隔空间。

所述减震机构为液压式减震系统结构，所述液压式减震系统结构包括支撑部件与减震器，所述支撑部件包括与左上摇臂连接的第一支撑件，与右上摇臂连接的第二支撑件，所述减震器包括第一活塞组件、第二活塞组件与液压缓冲装置，第一活塞组件的上端与主车架上的第三支撑件铰接，下端与第一支撑件铰接，第二活塞组件的上端与主车架上的第四支撑件铰接，下端与第二支撑件铰接，所述液压缓冲装置包括主缸体、活塞、弹簧与端盖，活塞设于主缸体内并通过弹簧与主缸体的顶部连接，所述第一活塞组件、第二活塞组件分别通过管路连接至主缸体；在主缸体的活塞至主缸体底部之间、第一活塞组件、第二活塞组件以及管路内均充满液压油。

所述第一活塞组件及第二活塞组件均包括缸体、活塞杆以及活塞，活塞杆的顶端伸入缸体并与活塞连接，活塞与缸体顶部之间的空腔内加注液压油并通过管路连接至主缸体的活塞与主缸体底部之间的空腔。

所述主车架与左下摇臂或右下摇臂之间设有偏摆锁止机构一，所述偏摆锁止机构一包括固定在主车架上的支座以及滑动设置在支座上的插销，插销与支座之间设有弹簧，插销可匹配锁止在插销座上，所述插销座固定在左下摇臂或右下摇臂上；拉线一端固定连接在插销上，另一端与开关手柄连接；当开关手柄拉动拉线时，插销受到向前的拉力，并插设在插销座上，实现偏摆式车辆的摇臂的锁止；当开关手柄释放拉线时，插销受到弹簧的弹力离开插销座，实现偏摆式车辆的摇臂的解锁。

所述拉线上套有线套，线套的两端分别设有第一卡头、第二卡头，第一卡头固定在锁块上。

所述插销上设有止脱挡块，所述止脱挡块处于支座与插销座之间，当开关手柄释放拉线时，止脱挡块匹配在支座前端，防止插销脱离出支座。

所述主车架与减震机构的支撑部件之间设有偏摆锁止机构二，所述偏摆锁止机构二包括设置在减震机构的第一支撑件或第二支撑件上的销轴、通过铰接轴铰接固定在主梁上的的旋转卡臂，在旋转卡臂与主梁之间设有扭簧，旋转卡臂的一端设有与销轴匹配卡接的销孔，另一端连接有拉线，拉线连接开关手柄，当开关手柄拉动拉线时，旋转卡臂绕铰接轴向内翻转，旋转卡臂的销孔套在销轴上，实现偏摆式车辆的摇臂的锁止；当开关手柄释放拉线时，旋转卡臂受到扭簧的作用力绕铰接轴向外翻转，实现偏摆式车辆的摇臂的解锁。

所述拉线上套有线套，线套的两端分别设有第一卡头、第二卡头，第一卡头固定在卡位座上。

所述旋转卡臂与主梁之间设有传感器，当旋转卡臂的销孔与销轴匹配卡接时，偏摆式车辆的电机电源为断开状态，当旋转卡臂的销孔离开销轴时，偏摆式车辆的电机电源为接通状态。

本实用新型可以达到的技术效果是：

本实用新型的前转向立柱为半开式结构，很好的绕开了左、右摇臂与主车架之间的枢转轴，使得主梁具有开放的顶部空间，从而在主梁的顶部增加了顶端延伸段，用于前转向立柱套筒的安装，为前转向立柱与传统电动车的主转向柱实现同轴线连接提供了设计空间；

由于主梁具有了顶端延伸段，使得主车架承载了偏摆及转向机构、偏摆锁止机构一、偏摆锁止机构二、减震机构，提高了主车架的功能承载能力；偏摆锁止机构一或偏摆锁止机构二，取代了传统脚撑，在偏摆式车辆停放车时，实现车身与地面呈垂直的车辆停放状态；

由于主梁具有了顶端延伸段，丰富了偏摆锁止机构的技术方案，可任意选择偏摆锁止机构一或偏摆锁止机构二；

由于主梁具有了顶端延伸段，为减震机构的布局提供了灵活性；并且使得第一枢转轴与第二枢转轴实现了全轴设计，提高了结构强度；

本实用新型的D型梁主体与顶端延伸段为一体成型，强度更加牢固，结构更加紧凑，车把直接设在前转向立柱的顶端，同时，前转向立柱直接控制万向转向机构，从而控制车辆的方向，实现了前转向立柱与主转向柱的一体式设计，万向转向机构在三维运动关系中，运动空间得以充分保障，运动幅度大幅增长，完全利用了主梁结构的强度优势，达到未大幅增加主车架尺寸的同时，增加了车把的安装空间，又增大了左右转向拉杆的运动幅度，以及达到主梁整体一次性成型的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是背景技术的结构示意图；

图2是本实用新型的偏摆式车辆的立体图；

图3是本实用新型的偏摆及转向机构的立体图；

图4是本实用新型的偏摆及转向机构的去掉两个轮子的立体图；

图5是本实用新型的偏摆及转向机构的立体分解图；

图6是本实用新型的主车架的立体图；

图7是本实用新型的具有液压式减震系统结构的偏摆式车辆的立体图；

图8是本实用新型的具有液压式减震系统结构的偏摆式车辆的立体分解图；

图9是本实用新型的具有偏摆锁止机构一的偏摆式车辆的立体图；

图10是本实用新型的偏摆锁止机构一的立体图；

图11是本实用新型的偏摆锁止机构二的一个角度的立体图；

图12是本实用新型的偏摆锁止机构二的另一个角度的立体图。

具体实施方式

请参阅图2至图12，本实用新型提供一种偏摆式车辆上的偏摆及转向机构，包括主车架1，对称设置于所述主车架1两侧的左摇臂组件2、右摇臂组件3，所述左摇臂组件2包括左上摇臂4、左下摇臂5及左转向节结构6；所述右摇臂组件3包括右上摇臂7、右下摇臂8及右转向节结构9，所述主车架1包括前支架10、主梁11、第一后支架12与第二后支架13，主梁11的上部具有顶端延伸段14，前转向立柱套筒15设在顶端延伸段14上，所述前转向立柱套筒15的轴线与设置在主梁11上的轴承槽16的轴线为共线，半开式前转向立柱17穿过前转向立柱套筒15且半开式前转向立柱17的底端与安装在轴承槽16内的轴承连接，半开式前转向立柱17的顶端设置车把18，在半开式前转向立柱17侧壁向外延伸出连杆19，连杆19连接在万向转向机构20中间的销轴21上，万向转向机构20的左端连接左摇臂组件2，右端连接右摇臂组件3，在左摇臂组件2与右摇臂组件3之间连接有减震机构22；所述左上摇臂4、右上摇臂7通过第一枢转轴23与主车架1铰接，左下摇臂5、右下摇臂8通过第二枢转轴24与主车架1铰接。

所述主梁11包括D型梁主体76，D型梁主体76具有前端横向延伸段26与底端纵向延伸段27，轴承槽16设置在前端横向延伸段26的顶部，顶端延伸段14设于D型梁主体76的顶端，前端横向延伸段26处于D型梁主体76前端的下半部，在顶端延伸段14设有前转向立柱套筒15，所述前转向立柱套筒15的轴线与轴承槽16的轴线为共线，所述前支架10设置在所述前端横向延伸段26的前端，在D型梁主体76中开有安装孔25，第一后支架12设置在安装孔25内，第二后支架13设置在D型梁主体76的底端。

所述前端横向延伸段26的前侧下部开设有前支架下段连接孔28，所述前支架下段连接孔28贯通至底端纵向延伸段27的后侧，前端横向延伸段26的前侧中部开设有前支架中段连接孔29，前端横向延伸段26的前侧上部开设有前支架上段连接孔30，所述前支架上段连接孔30与安装孔25贯通；前端横向延伸段26通过前支架上段连接孔30固定连接前支架10的上段，通过前支架中段连接孔29固定连接前支架10的中段，通过前支架下段连接孔28固定连接前支架10的下段；所述安装孔25的下方分别开设有第一后支架连接孔31与第二后支架连接孔32；所述D型梁主体76上还开设有后段车架上段连接孔33与后段车架下段连接孔34，D型梁主体76通过后段车架上段连接孔33与后段车架下段连接孔34固定连接后段车架35；第一枢转轴23穿过前支架上段连接孔30并延伸固定在第一后支架12上，第二枢转轴24穿过前支架下段连接孔28并延伸固定在第二后支架13上。

所述左、右上摇臂4、7或/和左、右下摇臂5、8上固定连接有呈对称设置的限位装置36，限位装置36包括主体37，主体37的端部朝向主车架1，所述主体37端部设有缓冲块38，当左摇臂组件2或右摇臂组件3向下偏摆至一定角度时，限位装置36抵在主车架1上并限制左摇臂组件2或右摇臂组件3继续向下扩大偏摆角度。

在图2至图6中，所述减震机构22均为机械式减震系统结构，设在左、右上摇臂4、7之间，且减震机构22穿过半开式前转向立柱17与主车架1形成的间隔空间。

在图7、图8中，所述减震机构22为液压式减震系统结构，所述液压式减震系统结构包括支撑部件与减震器，所述支撑部件包括与左上摇臂4连接的第一支撑件39，与右上摇臂7连接的第二支撑件40，所述减震器包括第一活塞组件41、第二活塞组件42与液压缓冲装置43，第一活塞组件41的上端与主车架1上的第三支撑件44铰接，下端与第一支撑件39铰接，第二活塞组件42的上端与主车架1上的第四支撑件45铰接，下端与第二支撑件40铰接，所述液压缓冲装置43包括主缸体46、活塞47、弹簧48与端盖49，活塞47设于主缸体46内并通过弹簧48与主缸体46的顶部连接，所述第一活塞组件41、第二活塞组件42分别通过管路50连接至主缸体46；在主缸体46的活塞47至主缸体46底部之间、第一活塞组件41、第二活塞组件42以及管路50内均充满液压油。

所述第一活塞组件41及第二活塞组件42均包括缸体51、活塞杆52以及活塞，活塞杆52的顶端伸入缸体51并与活塞连接，活塞与缸体51顶部之间的空腔内加注液压油并通过管路连接至主缸体46的活塞47与主缸体46底部之间的空腔。

请参阅图9、图10，所述主车架1与左下摇臂5或右下摇臂8之间设有偏摆锁止机构一53，所述偏摆锁止机构一53包括固定在主车架1上的支座55以及滑动设置在支座55上的插销56，插销56与支座55之间设有弹簧57，插销56可匹配锁止在插销座58上，所述插销座58固定在左下摇臂5或右下摇臂8上；拉线64一端固定连接在插销56上，另一端与开关手柄(图中未画出)连接；当开关手柄拉动拉线64时，插销56受到向前的拉力，并插设在插销座58上，实现偏摆式车辆的摇臂的锁止；当开关手柄释放拉线时，插销56受到弹簧57的弹力离开插销座58，实现偏摆式车辆的摇臂的解锁。

所述拉线64上套有线套65，线套65的两端分别设有第一卡头60、第二卡头，第一卡头60固定在锁块61上。

所述插销56上设有止脱挡块62，所述止脱挡块62处于支座55与插销座58之间，当开关手柄释放拉线时，止脱挡块62匹配在支座55前端，防止插销56脱离出支座55。

请参阅图11、图12，所述主车架1与减震机构22的支撑部件之间设有偏摆锁止机构二67，所述偏摆锁止机构二67包括设置在减震机构22的第一支撑件68或第二支撑件上的销轴69、通过铰接轴70铰接固定在主梁11上的旋转卡臂71，在旋转卡臂71与主梁11之间设有扭簧(图中未画出)，旋转卡臂71的一端设有与销轴69匹配卡接的销孔，另一端连接有拉线72，拉线72连接开关手柄(图中未画出)，当开关手柄拉动拉线时，旋转卡臂71绕铰接轴70向内翻转，旋转卡臂71的销孔套在销轴69上，实现偏摆式车辆的摇臂的锁止；当开关手柄释放拉线72时，旋转卡臂71受到扭簧的作用力绕铰接轴70向外翻转，实现偏摆式车辆的摇臂的解锁。

所述拉线72上套有线套73，线套73的两端分别设有第一卡头74、第二卡头，第一卡头74固定在卡位座75上。

所述旋转卡臂71与主梁11之间设有传感器，当旋转卡臂71的销孔与销轴69匹配卡接时，偏摆式车辆的电机电源为断开状态，当旋转卡臂71的销孔离开销轴69时，偏摆式车辆的电机电源为接通状态。

以上对本实用新型实施例所提供的一种偏摆式车辆上的偏摆及转向机构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型所揭示的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为本实用新型的限制。