一种摇摆式三轮车

技术领域

本发明涉及一种三轮车，尤其涉及一种前两轮能摇摆的摇摆式三轮车。

背景技术

三轮车、助力车和休闲车通常具有与两轮的传统脚踏车不同的车型结构，这类脚踏车往往在骑乘位置的前侧或者后侧设置车斗、车厢等，以满足承载的需求。比如，有一种倒三轮休闲车，车把手操控前侧的两个轮子，车斗也固定在前侧的两轮之间，车斗内可放物件或坐小孩，便于骑行者照看。

对于传统的倒三轮脚踏车，在使用过程中，车身不能倾斜，前侧的两轮必须一起落在地面上(否则容易侧翻)，而且为保证车斗的空间，前侧的两轮间距不能过小，如此，这种脚踏车在使用过程中，前侧的两个轮子互相牵制受力较大，会明显感到车把手的操控僵硬，不能轻松地改变方向。尤其在大转弯(比如向左/右转动90度甚至90度以上)时，并不能像传统脚踏车一样通过车身的倾斜来弥补转弯所带来的离心作用，进而导致此类车型转弯半径普遍较大，当车斗上承载有重物时，为保证安全，转弯半径甚至还会更大，且稍有不慎，容易发生侧翻的事故，不够安全。为保证安全，需要大转弯时，骑行者往往是下车推行，由此看出，现有的这种休闲车实际使用存在诸多不便。

为此专利号为CN200720011505.3(公告号为CN201023610Y)的中国专利就公开了一种《新型三轮车》，该三轮车包括车体、车轮、车轮减震器，后车轮的减震器上部与摆动控制杆两端作可转动连接，摆动控制杆中部设有控制轴，后车轮的减震器的中部与支撑架两端作可转动连接，支撑架的中部设有与车体前后向水平的承重轴，承重轴与支撑架做可转动连接，控制轴与车体做可转动连接，承重轴固定在车体上。需要指出的是，在该专利中减震器是运用在后侧为两轮的普通三轮车上，并非上述的倒三轮脚踏车。该专利的两个后轮减震器与支撑架及摆动控制杆形成了一个四连杆机构，使三轮车在转弯的时候后面的两个轮子始终是接触地面，达到防止侧翻的目的。

虽然上述的三轮车通过轮体倾斜的形式，减小了三轮车型转弯时的半径，但是其摆动倾斜涉及到支撑架和摆动控制杆两个部件中，只有下方的支撑架与车体的承重轴产生关联，这样虽然实现了三轮车在转弯时的倾斜，但是由于缺少摆动控制杆与承重轴之间的之间关联，导致支撑架对车身倾斜的约束不足，体现在车身摆动较为突兀，缺乏整体性且十分不协调；另一方面仅靠支撑架作为摆动的支撑，当车身处于倾斜状态时，重心完全落在支撑架上，会使得支撑架及其邻近的部分受力分布不均，长期使用会造成安全隐患。同时，该专利中的减震器也不能适配到上述的倒三轮脚踏车上。

此外，该三轮车的倾斜锁定机构仅在关节处设置，缺乏限位力度，日常使用时很容易因为误触导致车身产生不必要的倾斜。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能给车身以及车轮的倾斜提供有效支撑和稳固约束的摇摆式三轮车，其摇摆机构能使三轮车轻松实现转向，转弯半径大幅缩小，且行使不易侧翻，更加安全。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种对摇摆机构的锁止操作简单且有效的摇摆式三轮车。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种摇摆式三轮车，包括：

车身，具有车架、活动连接在车架前端上的两个第一车轮、活动连接在车架后端上的第二车轮；

在两个第一车轮之间设置有摇摆机构，该摇摆机构包括有：

第一连杆，其中部能转动地约束在所述车架上，该第一连杆的转动轴线与所述车架的延伸方向相一致，且两端分别可相对第一车轮向左侧或右侧偏转地与第一车轮相连；

第二连杆，布置在所述车架的下方且中部能转动地约束在所述车架上，该第二连杆的转动轴线与所述第一连杆的转动轴线上下平行设置且能相对左右错位移动，且两端分别可相对第一车轮向左侧或右侧偏转地与第一车轮相连，且第二连杆的两端也始终位于第一连杆两端的下方；

在车身处于倾斜状态下，所述第一连杆、第二连杆能绕各自中部的转动轴线为中心转动，且互为交错地向左侧或右侧移动并上下靠近。

为了进一步确保第一连杆和第二连杆能安装在连接座上，且具有合理的布局，优选地，该摇摆式三轮车还包括有上下延伸的连接座，所述车架穿设在该连接座的中部，所述第一连杆的中部转动的约束在所述连接座的上端，所述第二连杆的中部转动的约束在所述连接座的下端。

连接座可以是不同的形式，具体地，所述连接座包括沿车架延伸方向间隔布置的两个连接片，两个所述连接片的上端之间设有第一转轴，所述第一连杆在中部设有与该第一转轴匹配的第一轴套；两个所述连接片的下端之间设有第二转轴，所述第二连杆在中部设有与所述第二转轴匹配的第二轴套。

为了便于车身的倾斜，优选地，所述第一连杆具有分布在所述第一轴套两侧的两个副杆，且每个副杆呈两端向上弯曲的弧形结构，从而在中部形成用来避让箱斗底部的让位缺口。这样让位缺口的设计，在车身倾斜移动时，第一连杆不会因为箱斗的存在而对自身的往复移动造成影响，进一步确保了车身倾斜的顺畅。

为了实现车轮与第一连杆和第二连杆的安装，优选地，各第一车轮的轮轴上均设置有一竖直布置的支撑座，轮轴可相对支撑座转动，第一连杆的端部和第二连杆的端部分别可转动地连接在支撑座的上部、下部。

具体地，所述支撑座包括邻近第一连杆、第二连杆布置的第一支撑片以及邻近对应第一车轮布置的第二支撑片，所述第一连杆的端部连接在第一支撑片的上端，所述第二连杆连接在第一支撑片的下端，所述第二支撑片设置在轮轴的一端，所述第一车轮安装在该轮轴的另一端。这样支撑座的设计，可以将第一车轮的倾斜摆动分割为上下两部分的内外移动，由第一连杆和第二连杆分别连接驱动，进而确保了第一车轮的有效倾斜。

为了弥补第一车轮在偏转时可能造成的行程差，所述第一支撑片和第二支撑片之间通过关节轴承活动地连接在一起，所述关节轴承包括轴承外圈和嵌设在轴承外圈内的球头，所述轴承外圈连接在所述第一支撑片上，所述球头连接在所述第二支撑片上。

为了进一步解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案为：还包括有限位机构，所述限位机构包括：

第一限位片，设于所述第一连杆上，其上开设有沿车架延伸方向贯通的限位口；

第二限位片，与所述第一限位片间隔布置，其上开设有沿车架延伸方向贯通、且沿第一连杆摆动方向延伸的限位槽；

限位杆，连接在车架上，且被布置成沿着车架延伸方向来回移动，以交替限位在所述限位口或限位槽内；

在所述限位杆移动至限位于所述限位口内的状态下，所述车身处于第一使用状态；

在所述限位杆移动至限位于所述限位槽内的状态下，所述车身处于第二使用状态。这样限位机构的设计，可以通过限位杆所处的位置，灵活的选择车身需要处于的状态，在行驶时实现转弯倾斜，避免转角过大，在直线行驶时或者静止时实现车身的稳定竖直，避免误触造成的不必要倾斜，且通过限位杆和限位片上不同口径槽孔的配合，机械结构稳定成熟，更加简单高效。

具体地，所述车架的第一端在邻近端部的位置设有竖向延伸的支架，所述限位杆通过套筒安装在该支架上，且所述第一限位片和第二限位片均位于两个所述连接片之间，所述限位杆布置在两个所述连接片之外，且能朝向所述第一限位片和第二限位片方向移动。

为了确保车身在且写实倾斜时具有最大的倾斜角度，优选地，所述限位槽的纵向截面呈两端向上弯曲的弧形结构，且在所述车身向左侧或者右侧倾斜的状态下，所述第一连杆与车身同步摆动，以使所述限位杆与所述限位槽两端中的对应端壁相抵，进而形成车身在该侧倾斜的限位，作为车身倾斜限位的形式有多种，这样采用限位杆与限位槽滑动配合的形式，利用限位槽两端的端壁形成对限位杆滑移的行程的限位，十分方便实用。

为了确保车身在自然状态下锁紧不会倾斜，优选地，所述限位机构还包括有弹性件，所述弹性件的动力输出端作用在所述限位杆上，以使限位杆始终具有朝向所述第一限位片和第二限位片方向移动的趋势。

实现限位杆锁紧的结构有多种，优选地，所述限位杆至少局部位于所述套筒的其中一个端部内，所述套筒的另一端设有锁紧端头，所述弹性件布置在所述套筒内且两端分别与锁紧端头和限位杆相抵。

为了确保限位能够稳定触发，优选地，所述限位机构还包括有触发件，所述触发件的动力输出端作用在所述限位杆上，并能使所述限位杆朝向远离第一限位片和第二限位片的方向移动，进而使所述弹性件处于蓄能状态。

为了使限位杆更易操作，优选地，所述车架上设有车把，所述车把上设有开关，所述触发件为一端连接在所述限位杆上，另一端连接在所述开关上的牵引绳。

为了实现车身在行驶状态下的转向动作，该摇摆式三轮车还包括有转向机构，所述转向机构包括转向座和转向杆，所述转向座的动力输入端与所述车把的输出端相连接，并能随所述车把同步转动，所述转向杆有两个，各所述转向杆的其中一端连接在所述转向座的对应侧，另一端连接在对应的第一车轮的后侧，且在所述转向座的转动作用下，所述转向杆带动所述第一车轮的朝向转侧偏转，且所述第一车轮的偏转轴线竖向延伸。

与现有技术相比，本发明的优点在于：该摇摆式三轮车的摇摆机构中，第一连杆和第二连杆均能相对车架转动，在车身处于倾斜状态下，除了第二连杆对第一车轮起到的支撑和驱动偏转的作用，位于第二连杆上方的第一连杆同样能对第一车轮的上部进行约束，二者相互配合，相当于形成了平行四边形结构，使得偏转更加的稳定，角度变化线性，不会出现突然改变很大角度的情形；此外，第一连杆和第二连杆约束在车架上的设计，可以将偏转时两个连杆自身的应力分布到车架上来共同承担，由于车架往往具有更高的强度，这样的设计可以弥补连杆强度不足的短板，进而提高提高整车的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中摇摆式三轮车的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中摇摆式三轮车省略箱斗后的整体结构示意图；

图3为图2另一角度的示意图；

图4为本发明实施例中车架第一端省略部分结构后的示意图；

图5为图4另一角度的部分结构分解示意图；

图6为图5第一角度的部分结构分解示意图；

图7为图5第一角度的部分结构分解示意图；

图8为本发明实施例中限位机构的整体示意图；

图9为本发明实施例中限位机构与车架配合的部分剖视图；

图10为图9中A处的放大示意图；

图11为本发明实施例中摇摆式三轮车处于正常状态下摇摆机构的示意图；

图12为本发明实施例中摇摆式三轮车处于倾斜状态下摇摆机构的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图12所示，为本发明的一个优选实施例，在本实施例中，该摇摆式三轮车，包括车身1和摇摆机构R，其中车身1具有车架11、活动连接在车架11前端上的两个第一车轮13以及活动连接在车架11后端上的第二车轮14。

通常而言，在车架11上设有车把112，车身1的转向通过转向机构7来实现。具体地，本实施例中的转向机构7包括转向座71和转向杆72，转向座71的动力输入端与车把112的输出端相连接，并能随车把112同步转动，转向杆72有两个，各转向杆72的其中一端连接在转向座71的对应侧，另一端连接在对应的第一车轮13的后侧，且在转向座71的转动作用下，转向杆72带动第一车轮13的朝向转侧偏转，且第一车轮13的偏转轴线竖向延伸。上述的转向机构为三轮车的常规配置，在此不做展开描述。

在转向时，车身1的偏转倾斜通过摇摆机构R来实现，上述的摇摆机构R设置在两个第一车轮13之间，具体包括有第一连杆2和第二连杆3，其中第一连杆2的中部能转动地约束在车架11上，该第一连杆2的转动轴线与车架11的延伸方向相一致，且两端分别可相对第一车轮13向左侧或右侧偏转地与第一车轮13相连；而第二连杆3布置在车架11的下方且中部能转动地约束在车架11上，该第二连杆3的转动轴线与第一连杆2的转动轴线上下平行设置且能相对左右错位移动，且两端分别可相对第一车轮13向左侧或右侧偏转地与第一车轮13相连，且第二连杆3的两端也始终位于第一连杆2两端的下方。此外，本实施例中提到的摇摆式三轮车还包括有箱斗12，箱斗12安装在车架1上且位于车架1中心杆11a的上方两个第一车轮13之间的位置。

正是由于摇摆机构R中第一连杆2和第二连杆3的连接方式，使车身1在转向时实现倾斜，进而拥有更小的转弯半径，即在车身1处于倾斜状态下，第一连杆2、第二连杆3能绕各自中部的转动轴线为中心转动，且互为交错地向左侧或右侧移动并上下靠近。这样两个连杆的转动形式，使得第一连杆2、第二连杆3的端部能向左或右侧移动，两者的端部同时也能相对第一车轮13上下偏转，比如，第一连杆2相对第二连杆3向左侧移动，则第二连杆3相对向右侧移动，以带动第一车轮13的上部向倾斜侧偏转、下部向倾斜侧的反向偏转，进而带动两个第一车轮13自动地调整到与车身1同侧倾斜的状态，可参见图11、图12。

具体而言，上述的第一连杆2和第二连杆3通过连接座4约束在车架11上，该连接座4基本为竖向延伸，其中车架11穿设在该连接座4的中部，第一连杆2的中部转动的约束在连接座4的上端，第二连杆3的中部转动的约束在连接座4的下端。本实施例中的连接座4具体包括沿车架11延伸方向间隔布置的两个连接片41，两个连接片41的上端之间设有第一转轴4a，第一连杆2在中部设有与该第一转轴4a匹配的第一轴套20；两个连接片41的下端之间设有第二转轴4b，第二连杆3在中部设有与第二转轴4b匹配的第二轴套30。此外，为了避免第一连杆2在移动时，会碰撞箱斗12，上述的第一连杆2具有分布在第一轴套20两侧的两个副杆21，且每个副杆21呈两端向上弯曲的弧形结构，从而在中部形成用来避让箱斗12底部的让位缺口22。在三轮车行使过程中且车身1处于非倾斜的状态时，两个第一车轮13处于竖直状态，第一连杆2的转动轴线、第二连杆3的转动轴线与车架11中心杆11a位于同一竖向平面上，此时第一连杆2、第二连杆3与两个支撑座5形成一个矩形，连接片41也处于竖直的状态。

第一车轮13与第一连杆2和第二连杆3的装配形式，不可避免的会影响到车身1的倾斜效果，本实施例中的第一连杆2和第二连杆3的端部均通过支撑座5间接的连接在对应的第一车轮13上，这两个支撑座5与第一连杆2、第二连杆3一起形成一个稳定的平行四边形，从而使第一连杆2、第二连杆3的交错侧向移动更加平稳。

在本实施例中，上述的支撑座5包括邻近第一连杆2、第二连杆3布置的第一支撑片51以及邻近对应第一车轮13布置的第二支撑片52，第一连杆2的端部连接在第一支撑片51的上端，第二连杆3连接在第一支撑片51的下端，第二支撑片52设置在轮轴53的一端，第一车轮13安装在该轮轴53的另一端。此外，为了弥补第一车轮13在倾斜时所产生的行程差，上述的第一支撑片51和第二支撑片52之间通过关节轴承54活动地连接在一起，关节轴承54包括轴承外圈541和嵌设在轴承外圈541内的球头542，轴承外圈541连接在第一支撑片51上，球头542连接在第二支撑片52上。

当然，车身1需要在两个使用状态之间进行灵活地切换，因此该摇摆式三轮车还包括有限位机构6。具体而言，该限位机构6包括第一限位片61、第二限位片62和限位杆63。其中第一限位片61设于第一连杆2上，其上开设有沿车架11延伸方向贯通的限位口610，第二限位片62与第一限位片61间隔布置，其上开设有沿车架11延伸方向贯通、且沿第一连杆2摆动方向延伸的限位槽620，限位杆63连接在车架11上，且被布置成沿着车架11延伸方向来回移动，以交替限位在限位口610或限位槽620内，在限位杆63移动至限位于限位口610内的状态下，车身1处于第一使用状态，在限位杆63移动至限位于限位槽620内的状态下，车身1处于第二使用状态。这样通过操作限位杆63与两个限位片的位置关系，使限位杆63处于限位口610或限位槽620内，就能很轻易的实现车身1倾斜状态的切换。

具体而言，本实施例中的车架11的第一端在邻近端部的位置设有竖向延伸的支架111，限位杆63通过套筒64安装在该支架111上，且第一限位片61和第二限位片62均位于两个连接片41之间，限位杆63布置在两个连接片41之外，且能朝向第一限位片61和第二限位片62方向移动。上述的限位槽620的纵向截面呈两端向上弯曲的弧形结构，且在车身1向左侧或者右侧倾斜的状态下，第一连杆2与车身1同步摆动，以使限位杆63与限位槽620两端中的对应端壁相抵，进而形成车身1在该侧倾斜的限位。

此外，为了实现限位杆63的自动复位，限位机构6还包括有弹性件65，弹性件65的动力输出端作用在限位杆63上，以使限位杆63始终具有朝向第一限位片61和第二限位片62方向移动的趋势。限位杆63至少局部位于套筒64的其中一个端部内，套筒64的另一端设有锁紧端头66，弹性件65布置在套筒64内且两端分别与锁紧端头66和限位杆63相抵。

为了在车身1方便的位置就能实现车身1倾斜状态的切换，上述的限位机构6还包括有触发件67，触发件67的动力输出端作用在限位杆63上，并能使限位杆63朝向远离第一限位片61和第二限位片62的方向移动，进而使弹性件65处于蓄能状态。且在车架11上设有车把112，车把112上设有开关，触发件67为一端连接在限位杆63上，另一端连接在开关上的牵引绳。

在本发明的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本发明的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本发明所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。