專利名稱：帶有可轉向的車輪懸吊機構的三輪車的制作方法
技術領域：
本發明涉及機動三輪車，更具體地說是涉及含有兩個軸和用來控制兩個軸中之一的轉向機構的機動三輪車，而懸吊機構則至少帶有一個轉向構件。
帶有一個后輪和兩個前輪的三輪車已是公知的事性，美國專利No.4，020，914(Wolfgang Trautwein,1977.5,3);No.4,448,278(William J.Badsey,1984.5.15);No.4,787,470(William J.Badsey，1988.11.29)便是這方面的代表，這些專利公開了由前輪轉向、由后輪驅動的三輪車。美國專利No.4,703,824(Shoichiro Irimajiri等，1987.11.3)公開了一種轉向與驅動均來自前輪的三輪車。
三輪車的構思有許多優點，然而，對于私人運輸車來說，制造和修理成本以及運行費用是頭等重要的。這一點對于特殊功能的三輪車來說尤為重要，因為對使用者來說是否決定買車幾乎只考慮購買價格和維修成本。
雖然上述的每一項發明均著眼于特殊的需要或工程構思，但是實施時則只從工程前景和裝置的簡單性出發，而設計上的其它經濟性則被忽略了。因而，需要一種如本發明提出的既不復雜又具有經濟性的三輪車。上述的發明和專利，不管是個別的還是整體的都沒有本發明權利要求中所述的優點。
本發明的三輪車具有前輪驅動和后輪轉向機構。它的獨特的轉向桿系和新型的后桿軸組件簡化了車輛的結構，從而降低了生產成本并使維修和保養更加容易。
位于駕駛員之前、兩個前輪之間的前艙中安置了離合器、變速箱和差速器。發動機可以像摩托車一樣設置在駕駛員的座椅之下，在前艙中設置了獨立的前懸吊機構。所有的輪子都帶有剎車裝置。
在第一個實施例中，本發明的三輪車具有典型的開式摩托車的一般外形，因為它的部分車身由跨越兩個前輪的前擋板組成并延伸成為一個風擋。這種位于前部且帶有全寬度的部分車身具有明顯的安全性優點，因為與普通的前部較小的摩托車相比，這種車對其它司機的可見性顯著提高。這種車比傳統的兩輪摩托車好，因為它有三個輪子，故提高了車輛穩定性及抗滑能力。
第二種實施例具有普通的全封閉四輪車的一般外貌，其全車身蓋住了前后輪并形成了一個乘客座艙。
兩個軸間的轉向和驅動功能分開的優點在于可使零部件簡單化，并保持了前輪驅動的優良控制性能和普通獨立懸吊裝置的滿意的駕駛特性。單后輪轉向消除了平行四邊形的桿系、從而進一步獲得極好的急轉彎性能。這就使本發明的車輛十分適合市區的應用。新型的桿軸組件消除了普通跨在后輪上的叉桿，使輪胎部件的成本降低，并且維修時更易接近輪胎。
因此，本發明的一個目的是提供一種轉向和驅動功能分開設在兩個軸上的三輪車。
本發明的第二個目的是提供一種具有后輪轉向的三輪車。
本發明的另一個目的是提供一種后桿軸組件，這種組件可允許懸浮反彈而又能保持轉向輸入所決定的姿態。
本發明的又一個目的是提供一種帶有跨越兩個前軸上的輪子的車身以便使其具有最大的駕駛員能見度的三輪車。
本發明的這些和其它的目的從下面結合附圖的進一步說明中將變得更加明朗。附圖中
圖1是本發明的車輛的部分透視圖;
圖2是圖1所示的本發明的車輛的部分透視圖;
圖3A是圖1所示的后桿軸組件的部分放大剖視圖;
圖3B是沿圖3A的左下中心截取的部分放大透視圖;
圖4A是本發明的第一實施例的透視圖，著重示出了車身。
圖4B是本發明的第二實施例的透視圖，著重示出了車身。
圖5是本發明的第二實施例的頂視平面圖，其中用點劃線示出了車身。
圖6是本發明第一實施例的頂視平面圖，其中用點劃線示出了車身。
圖7、8和9分別是本發明第二實施例的頂視平面圖、側視圖和前視圖。
在所有的附圖中以相同的標號統一表示相應的零部件。
本發明如圖1所示，是一種帶有兩個前后排列的乘客座位12的三輪車10。前軸14上安有兩個輪子16，從圖4A可以清楚地看出，這兩個輪子16由發動機18通過變速箱20和差速齒輪組22以普通的方式驅動。車10最好帶有獨立的、含有萬向節23和前懸簧25的懸架。
如圖1和2所示，轉向桿系24可將方向盤或操縱柄26的運動傳到后輪28，并由后輪促使車輛10以普通方式轉向，即順時針轉動方向盤或操縱把柄26(從駕駛員的方向看)，便使車輛10向右轉彎。應該明白，車輛10的主要部件例如轉向桿系24、發動機18、變速箱20等是以任何熟悉本技術的人員所熟知的適當方法固定在車輛10上的，因此，有關這方面內容下面不再詳述。
方向盤或操縱把輪26驅動含有萬向節32的轉向軸30。轉向軸30的垂直延長部分34端接在支承一個旋臂38的凸緣36上。
從圖2可以清楚地看出，與方向盤或操縱把輪26同步轉動的旋臂38以直線形式移動縱向桿件40。被固定在縱向桿件40上的一個銷子或螺栓42座落在旋臂38中的槽44中。縱向桿件40由固定在車架48上的適當托架46強制進行相對于車輛10的縱向直線運動。銷子或螺栓42也固定一個保持旋臂38與縱向桿件40間的工作關系的導座50。設置在車架48上的擋塊52限制旋臂38的角位移。
單輪轉向的經驗表明，這種85°弧度的轉向可以具有極好的急轉彎能力。這對于市區使用的車輛有很大的好處，因為在市區中，只有操縱性能極好的車輛才能進行停車和熟練的駕駛。而且由于這種車輛的后部一般比前部輕，故本發明的結構減輕了駕駛員對車輛轉向所加的操縱力。
縱向桿件40連接到旋轉件54上，旋轉件54又沿縱向推動短縱向桿件56。短縱向桿件56帶動固定在后軸組件62的圓筒形殼體60上的后旋臂58。旋轉件54帶有插入銷子68的長槽66，銷子68連接到縱向桿件40上。這種結構允許與旋轉件54一起作線性移動的縱向桿件40運行中的相互接合。同樣，與短縱向桿件56在三個平面上的運動相對應、由兩個位于短縱向桿件56的前、后兩端72、74上的萬向節70將轉向輸入傳給后旋臂58。這兩個萬向節70各含有固定在板78上的滾珠軸承組件76，而這兩個滾珠軸承組件的轉軸80是互相垂直的。顯然，這兩個萬向節的幾何形狀基本上是相同的，雖然圖中只示出一個萬向節的轉軸80。
圓筒形外殼體60用鍵接到后軸組件62的垂直件84上，而后軸組件62則支承和驅動后輪28。這種鍵接關系從下面對后軸組件62的說明便可得知。
后軸組件62的垂直件84同心地座落在塔式組件88之內，塔式組件88含有一個牢固地固定在車輛10上的圓筒形外殼60、一個內轉筒92、一個減震器94和后懸簧96(請見圖3A)。內轉筒92接愛從后旋臂58傳來的轉向輸入時、便發生強制轉動。但不作軸向移動，其軸向移動由栓接到圓筒式外殼60上的上蓋98和下蓋100所阻止，在下蓋100上帶有一個孔102，其大小正好讓垂直件84軸向地穿過。
穿過內轉筒92上徑向相對的孔106的頂銷104也穿過固定到減震器94的上靜止件110上的銷套108。由于頂銷104是固定在內轉筒92中，故減震器94的上靜止件110不要能發生垂直位移。
底銷114穿過減震器94的下垂直移動部分118中的下套筒116和軸向垂直件84中的徑向相對的孔120中，且底銷114還伸出軸向垂直件84之外而進入內轉筒92中形成的槽122中。
后懸簧96夾持在固定到減震器的上靜止件110上的上凸緣124和軸向垂直件84的頂面128上形成的下凸緣126之間。
底銷114鍵接到與內轉筒92同步轉動的懸桿(即垂直件)84上。由于槽122本身是長的，故軸向垂直件84可在塔式組件88中作一定程度的軸向滑動，而其滑動程度是與車輛后輪越過道路中的小障礙例如石頭或洼坑時所碰到的垂直位移相對應的。槽122的上、下表面130、132起到了限制這一移動的止動塊的作用。因此，在槽122長度范圍，后軸組件62可隨道路條件的要求而上升和下降、同時又保持鍵接并隨內轉筒轉動而接受來自內轉筒92的轉向輸入。
后軸組件62的下端112支承后輪28并連接到它的上面。它們間的連接是按普通方式進行的并帶有一個輪閘鼓組件13(請見圖1)，當然還有所需的輪軸承(未示出)。
底銷114在面向長槽122的兩側136上切出一個平面134(如圖3B所示)。槽122帶有滾針軸承組件138以減少底銷114在它里面上升和下降時磨擦接觸引起的磨損。
滾柱軸承140將內轉筒92支承在圓筒形外殼體60中。在內轉筒92的頂部144可設置例如由聚四氟乙烯化合物制成的具有低摩擦表面的墊圈142。
圓筒形外殼體60上形成的一個孔146使旋臂58能夠進入內轉筒92中并以適當的方式例如螺栓148固定到內轉筒92上。
本發明提供了兩個實施例，第一實施例如圖4A和圖6所示，車身156從車輛10的前端158延伸到正好在前輪16之后。在這一實施例中，該車輛10的外形與摩托車相似，但又保留了本發明新結構機械零件所具有的某些優點。
第二個實施例如圖4B、圖5、圖7、圖8和圖9所示，車身160從第一實施例的車身156的外面一直延伸到包圍整個車輛10。這一實施例基本上模仿普通的全封閉形汽車，但它具有后輪轉向、三個輪子并可減輕重量和復雜性的優點，同時又保持了普通車輛的某些優點。
應該明白，本發明不僅僅限于上述實施例，而是包含所有任何符合下列權利要求書所保護范圍的實施例。
權利要求
1.一種三輪車含有安裝在它的兩端上的第一軸和第二軸、安裝在上述的一個軸上的兩個輪子和安裝在上述的另一個軸上的一個輪子、動力裝置、設置在車輛內的乘客座位、將動力裝置可運轉地連接到至少一個上述的車輪上并驅動它的傳動機構、安裝在上述車輛上并與上述車輪相連接的懸吊機構，和安裝在上述車輛上并控制至少一個上述的車輪轉向的轉向機構，上述的轉向機構與固定在上述受控車輪上的上述懸吊機構相連接，上述懸吊機構含有位于內、外同心件之內的彈簧機構和減震機構，上述內、外同心件機械上互相連接在一起而使它們的轉動程度相同、但又只允許上述的內同心件有軸向位移而上述的外同心件則是不可軸向移動的，因此，上述帶有兩個懸吊機構和兩個受控車輪的一個軸可以相對于上述車輛垂直移動而保持上述車輛的一部分重量支承在上述的受控輪上并允許當固定在上述的一個同心件上的上述轉向機構一旦發生位移(一種弧形位移)時便無阻礙地使該受控車輪轉向。
2.一種三輪車含有安裝在它的上面的一個前軸和一個后軸、安裝在上述前軸上的兩個前輪和安裝在上述后軸上的一個后輪、安裝在上述車輛內的至少一個乘客座位、安裝在上述車輛內的動力裝置、可運轉地連接到上述動力裝置和上述前輪上、從而驅動上述前輪的傳動機構、安裝在上述車輛上、并連接上述前輪和上述后輪的懸吊機構、和安裝在上述車輛上并連接上述后輪的轉向機構，上述轉向機構機構控制上述后輪，其特征在于，上述兩個前輪由上述動力裝置通過上述傳動機構驅動，和上述后軸還含有包括位于內、外同心件之內的彈簧機構和減震機構的懸吊機構，上述內、外同心件是機械地彼此連接在一起而使它們的轉動程度相同、但又只允許上述的內同心件有軸向位移而上述的外同心件則不可軸向移動的，因此，上述后輪可相對于上述的三輪車作垂直位移而又保持一個由轉向輸入所決定的姿態，同時并保持上述三輪車的部分重量支承在上述的后輪上。
3.根據權利要求2的三輪車，其特征在于，上述的三輪車還含有蓋住、部分地包圍并跨越上述兩個前輪、且從上述車輛的前部延伸到上述前輪之后的車身。
4.根據權利要求2的三輪車，其特征在于，上述的三輪車還含有蓋住、部分地包圍并跨越上述兩個前輪、且從上述車輛的前部延伸到上述后輪之后的車身。
5.根據權利要求2的三輪車，其特征在于，上述的三輪車還含有蓋住、部分地包圍并至少跨越兩個上述的前輪、且從上述車輛的前部至少延伸到上述前輪的后面的車身。
6.根據權利要求5的三輪車，其特征在于，上述的三輪車還含有蓋住、部分地包圍并跨越上述兩個前輪、且從上述車輛的前部延伸到上述后輪之后面的車身。
全文摘要
一種三輪車帶有兩個前輪和前輪驅動系統、一個后輪和后輪轉向系統。一種新型的轉向桿系可使車輛在不考慮后輪轉向情況下在方向上對轉向輸入的常規響應下而轉向。后軸組件具有與轉向結構和彈簧減震器型的懸吊結構相適應的不復雜的結構。在第一實施例中，車身以跨越兩個前輪的形式蓋住車輛的前部。在第二實施例中，車身則延長而基本上封住整個車輛。
文檔編號B62D61/06GK1098373SQ93109360
公開日1995年2月8日 申請日期1993年8月6日 優先權日1993年8月6日
發明者唐納德·C·理查德 申請人:唐納德·C·理查德