技术领域
[0001] 本
发明涉及一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,特别是一种转弯时可以随
车身所受离心
力大小而自动侧倾以抵消部分
离心力的三轮太阳能车车架,属于载运工具技术领域。
背景技术
[0002] 太阳能
电动车依靠太阳能驱动,相比传统
热机驱动的
汽车,实现了真正的污染零排放,迎合了实现低
碳生活的目标。燃烧
汽油的汽车是城市中一个重要的污染源头,汽车排放的废气包括二
氧化硫和氮氧化物都会引致空气污染,影响我们的健康;现在开发生产的电动汽车,虽然污染小于热机汽车,但由于现在各大城市的主要电力都是来自燃烧化石
燃料,使用电动汽车会增加用电的需求,即间接增加
发电厂释放的污染物。而太阳能汽车使用
太阳能电池把光能转
化成电能,电能会在
蓄电池中存起备用,用来推动汽车的
电动机。但太阳能车由于受到太阳能电池功率的限制,使得太阳能车车身
质量要求尽量轻,但较轻的车身在转弯时容易发生侧翻,舒适性也不好。所以,只要轻型太阳能车车身在转弯时可以自动侧倾,那样就可以调整太阳能车车身
重心,从而也就增强了车身的
稳定性,同时也提升了车辆的舒适性。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种车身紧凑、操作稳定的转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,它可以保证车身在较轻的情况下,三轮太阳能车在转弯时,车身可以随着离心力大小而自动侧倾,使得车体重心有一个向内倾斜的
角度,增加了车体转弯时的稳定性。
[0004] 本发明的技术方案是:一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,包括前轮1、上悬臂2和下悬臂3、前减震器4、方向机5、转向横拉杆6、立柱7、
方向盘8、
转向柱9、转向柱支座
10、
万向节11、伸缩拉杆12、侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b、滑动环14、车架
15、驱动后轮16、后悬臂17、后U型减震器18、
制动盘19、
制动钳20、轮芯21、前轮
支架22、引导杆26;前轮1通过轮芯21顺次与制动盘19、制动钳20、立柱7连接,立柱7连接上悬臂2和下悬臂3,上悬臂2、下悬臂3与前轮支架22连接,减震器4连接上悬臂2和前轮支架22;方向机5固定于前轮支架22上,方向盘8顺次通过转向柱9、万向节11、伸缩拉杆12与方向机5连接,转向横拉杆6固定于方向机5两端并与立柱7连接,转向柱支座10固定于前轮支架22上,转向柱9固定于转向柱支座10上,转向柱支座10通过引导杆26与车架
15连接;车架15前端左右两侧的侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上均装有滑动环14,同侧侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上的滑动环14连接后组成滑动环连接体,滑动环连接体与车架15连接,侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b固定在前轮支架22上,驱动后轮16与车架15连接。
[0005] 所述方向机5通过方向机座23固定在前轮支架22上。
[0006] 所述转向柱9通过转向柱
锁紧部件25来调整方向盘8的高度。
[0007] 所述转向柱支座10和转向柱9的中心交点与侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b的圆心在同一
水平线上,转向柱支座10通过两根引导杆26与车架15固定连接,使得方向盘8能够随着车架15同时同角度倾斜。
[0008] 所述侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b通过侧倾摆动导杆座24固定于前轮支架22上,固定于车架15前端的两对滑动环14可以在侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上沿导杆自由摆动。其中两根侧倾摆动导杆的安放
位置如图7所示,侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b的正投影分别是以后轮
接触点为圆心,以接触点到侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b的侧倾摆动导杆座距离为半径,所画出的两条弧线,由导杆的水平投影距离L和垂直投影高度H,得侧倾摆动导杆13与水平方向的夹角为arctanH/L,这样就可以分别求出侧倾摆动导杆Ⅰ13a与水平方向的夹角β=arctanH1/L1,侧倾摆动导杆Ⅱ13b与水平方向的夹角γ= arctanH2/L2。
[0009] 所述前轮上悬臂2与前轮支架22之间通过前减震器4连接,驱动后轮16与车架15之间通过后悬臂17和后U型减震器18连接。
[0010] 所述车架15后端装有电池匣27、其内装有电池28。
[0011] 本发明的工作原理是:在转弯时,车架整体受到离心力的作用,车身有一个向外甩的趋势。由于前轮1与地面间存在
摩擦力,与前轮1相互约束的前轮支架22不发生离心运动,固定于前轮支架22上的侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b和方向机5也不发生离心运动,但是车架15在离心力的作用下,沿侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b向外摆动;侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b与水平方向的夹角分别为β和γ(如图7所示),这样的结构使得车身随侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b向外摆动的同时,以驱动后轮16与地面的接触点为圆心,以接触点到侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b的侧倾摆动导杆座的距离为半径,做左右摆动的圆弧运动,摆动的同时,带动驱动后轮16与车架15同角度倾斜,这样车架重心会向内倾斜一个角度α(如图4所示),2
这时车体重心就提供一个与离心力相反的力F,F=mg/tanα,从而抵消了部分离心力(mv/R- mg/tanα),增加了车辆行驶的稳定性。
[0012] 在转向停止后,由于离心力消失,一方面车架15在重力的作用下,沿着侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b回到了最低点,这就使得车身具有自动回正功能;另一方面,前轮主销内倾8°、主销后倾2°、前轮外倾1°(如图3、6所示),使得转向也能够自动回正。两方面因素的
叠加,使得车身方向具有良好的自动回正功能。
[0013] 车辆在行驶过程中,由于地面的原因,车身会发生震动,在前轮上悬臂2和前轮支架22间安装有两个减震器4(如图3所示),在驱动后轮16与车架15的连接上也安装有一个U型减震器18(如图5所示),前后两组减震器的协调配合,使得车身行至复杂路面乘客和驾驶员也能感觉舒服。
[0014] 本发明的有益效果是:1、车身可以根据转弯所受离心力的大小而沿着侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b向外摆动,使得车身能够自动侧倾,以调整重心来增强车身的稳定性,双导杆结构能避免了前轮支架22发生倒伏,使方向盘得到良好的固定,能有效保护驾乘着;2、车身和转向具有良好的自动回正功能;3、良好的减震功能;4、车身具有小巧、灵动的特点及经济和舒适的特性,车身具有真正具有实用化的结构。
附图说明
[0015] 图1是本发明俯视结构示意图;
[0016] 图2是本发明转弯时俯视结构示意图;
[0017] 图3是本发明正向结构示意图;
[0018] 图4是本发明转弯时正向结构示意图;
[0019] 图5是本发明侧向结构示意图;
[0020] 图6是本发明前轮主销后倾示意图;
[0021] 图7是本发明两根侧倾摆动导杆与水平方向的夹角示意图;
[0022] 图8是本发明结构示意图。
[0023] 图中各标号为:1-前轮,2-上悬臂,3-下悬臂,4-前减震器,5-方向机,6-转向横拉杆,7-立柱,8-方向盘,9-转向柱,10-转向柱支座,11-万向节,12-伸缩拉杆,13a-侧倾摆动导杆Ⅰ,13b-侧倾摆动导杆Ⅱ,14-滑动环,15-车架,16-驱动后轮,17-后悬臂,18-后U型减震器,19-制动盘,20-制动钳,21-轮芯,22-前轮支架,23-方向机座,24-侧倾摆动导杆座,25-转向柱锁紧部件,26-引导杆,27-电池匣,28-电池。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步说明。
[0025] 实施方式一:如图1-8所示,一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,包括前轮1、上悬臂2和下悬臂3、前减震器4、方向机5、转向横拉杆6、立柱7、方向盘8、转向柱9、转向柱支座10、万向节11、伸缩拉杆12、侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b、滑动环14、车架15、驱动后轮16、后悬臂17、后U型减震器18、制动盘19、制动钳20、轮芯21、前轮支架22、引导杆26;前轮1通过轮芯21顺次与制动盘19、制动钳20、立柱7连接,立柱7连接上悬臂2和下悬臂3,上悬臂2、下悬臂3与前轮支架22连接,减震器4连接上悬臂2和前轮支架22;方向机5固定于前轮支架22上,方向盘8顺次通过转向柱9、万向节11、伸缩拉杆
12与方向机5连接,转向横拉杆6固定于方向机5两端并与立柱7连接,转向柱支座10固定于前轮支架22上,转向柱9固定于转向柱支座10上,转向柱支座10通过引导杆26与车架15连接;车架15前端左右两侧的侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上均装有滑动环14,同侧侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上的滑动环14连接后组成滑动环连接体,滑动环连接体与车架15连接,侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b固定在前轮支架22上,驱动后轮16与车架15连接。
[0026] 所述方向机5通过方向机座23固定在前轮支架22上。
[0027] 所述转向柱9通过转向柱锁紧部件25来调整方向盘8的高度。
[0028] 所述转向柱支座10和转向柱9的中心交点与侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b的圆心在同一水平线上,转向柱支座10通过两根引导杆26与车架15固定连接。
[0029] 所述侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b通过侧倾摆动导杆座24固定于前轮支架22上,固定于车架15前端的两对滑动环14可以在侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上沿导杆自由摆动。
[0030] 所述前轮上悬臂2与前轮支架22之间通过前减震器4连接,驱动后轮16与车架15之间通过后悬臂17和后U型减震器18连接。
[0031] 所述车架15后端装有电池匣27、其内装有电池28。
[0032] 实施方式二:如图1-8所示,一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,包括前轮1、上悬臂2和下悬臂3、前减震器4、方向机5、转向横拉杆6、立柱7、方向盘8、转向柱9、转向柱支座10、万向节11、伸缩拉杆12、侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b、滑动环14、车架15、驱动后轮16、后悬臂17、后U型减震器18、制动盘19、制动钳20、轮芯21、前轮支架22、引导杆26;前轮1通过轮芯21顺次与制动盘19、制动钳20、立柱7连接,立柱7连接上悬臂2和下悬臂3,上悬臂2、下悬臂3与前轮支架22连接,减震器4连接上悬臂2和前轮支架22;方向机5固定于前轮支架22上,方向盘8顺次通过转向柱9、万向节11、伸缩拉杆
12与方向机5连接,转向横拉杆6固定于方向机5两端并与立柱7连接,转向柱支座10固定于前轮支架22上,转向柱9固定于转向柱支座10上,转向柱支座10通过引导杆26与车架15连接;车架15前端左右两侧的侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上均装有滑动环14,同侧侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上的滑动环14连接后组成滑动环连接体,滑动环连接体与车架15连接,侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b固定在前轮支架22上,驱动后轮16与车架15连接。
[0033] 所述方向机5通过方向机座23固定在前轮支架22上。
[0034] 所述转向柱9通过转向柱锁紧部件25来调整方向盘8的高度。
[0035] 所述转向柱支座10和转向柱9的中心交点与侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b的圆心在同一水平线上,转向柱支座10通过两根引导杆26与车架15固定连接。
[0036] 所述侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b通过侧倾摆动导杆座24固定于前轮支架22上,固定于车架15前端的两对滑动环14可以在侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上沿导杆自由摆动。
[0037] 实施方式三:如图1-8所示,一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,包括前轮1、上悬臂2和下悬臂3、前减震器4、方向机5、转向横拉杆6、立柱7、方向盘8、转向柱9、转向柱支座10、万向节11、伸缩拉杆12、侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b、滑动环14、车架15、驱动后轮16、后悬臂17、后U型减震器18、制动盘19、制动钳20、轮芯21、前轮支架22、引导杆26;前轮1通过轮芯21顺次与制动盘19、制动钳20、立柱7连接,立柱7连接上悬臂2和下悬臂3,上悬臂2、下悬臂3与前轮支架22连接,减震器4连接上悬臂2和前轮支架22;方向机5固定于前轮支架22上,方向盘8顺次通过转向柱9、万向节11、伸缩拉杆
12与方向机5连接,转向横拉杆6固定于方向机5两端并与立柱7连接,转向柱支座10固定于前轮支架22上,转向柱9固定于转向柱支座10上,转向柱支座10通过引导杆26与车架15连接;车架15前端左右两侧的侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上均装有滑动环14,同侧侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上的滑动环14连接后组成滑动环连接体,滑动环连接体与车架15连接,侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b固定在前轮支架22上,驱动后轮16与车架15连接。
[0038] 所述方向机5通过方向机座23固定在前轮支架22上。
[0039] 所述转向柱9通过转向柱锁紧部件25来调整方向盘8的高度。
[0040] 所述转向柱支座10和转向柱9的中心交点与侧倾摆动导杆Ⅰ13a、侧倾摆动导杆Ⅱ13b的圆心在同一水平线上,转向柱支座10通过两根引导杆26与车架15固定连接。
[0041] 实施方式四:如图1-8所示,一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,包括前轮1、上悬臂2和下悬臂3、前减震器4、方向机5、转向横拉杆6、立柱7、方向盘8、转向柱9、转向柱支座10、万向节11、伸缩拉杆12、侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b、滑动环14、车架15、驱动后轮16、后悬臂17、后U型减震器18、制动盘19、制动钳20、轮芯21、前轮支架22、引导杆26;前轮1通过轮芯21顺次与制动盘19、制动钳20、立柱7连接,立柱7连接上悬臂2和下悬臂3,上悬臂2、下悬臂3与前轮支架22连接,减震器4连接上悬臂2和前轮支架22;方向机5固定于前轮支架22上,方向盘8顺次通过转向柱9、万向节11、伸缩拉杆
12与方向机5连接,转向横拉杆6固定于方向机5两端并与立柱7连接,转向柱支座10固定于前轮支架22上,转向柱9固定于转向柱支座10上,转向柱支座10通过引导杆26与车架15连接;车架15前端左右两侧的侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上均装有滑动环14,同侧侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上的滑动环14连接后组成滑动环连接体,滑动环连接体与车架15连接,侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b固定在前轮支架22上,驱动后轮16与车架15连接。方向机5通过方向机座23固定在前轮支架22上。转向柱9通过转向柱锁紧部件25来调整方向盘8的高度。
[0042] 实施方式五:如图1-8所示,一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架,包括前轮1、上悬臂2和下悬臂3、前减震器4、方向机5、转向横拉杆6、立柱7、方向盘8、转向柱9、转向柱支座10、万向节11、伸缩拉杆12、侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b、滑动环14、车架15、驱动后轮16、后悬臂17、后U型减震器18、制动盘19、制动钳20、轮芯21、前轮支架22、引导杆26;前轮1通过轮芯21顺次与制动盘19、制动钳20、立柱7连接,立柱7连接上悬臂2和下悬臂3,上悬臂2、下悬臂3与前轮支架22连接,减震器4连接上悬臂2和前轮支架22;方向机5固定于前轮支架22上,方向盘8顺次通过转向柱9、万向节11、伸缩拉杆
12与方向机5连接,转向横拉杆6固定于方向机5两端并与立柱7连接,转向柱支座10固定于前轮支架22上,转向柱9固定于转向柱支座10上,转向柱支座10通过引导杆26与车架15连接;车架15前端左右两侧的侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上均装有滑动环14,同侧侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b上的滑动环14连接后组成滑动环连接体,滑动环连接体与车架15连接,侧倾摆动导杆Ⅰ13a和侧倾摆动导杆Ⅱ13b固定在前轮支架22上,驱动后轮16与车架15连接。
[0043] 上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。