專利名稱：一種微型四輪車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種四輪車，特別是一種微型四輪車。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的微型四輪車的主體結(jié)構車架包括上表面或下表面為平面的上架及下架、主銷定位連接裝置和驅(qū)動軸安裝裝置，上架與下架相接，主銷定位連接裝置和驅(qū)動軸安裝裝置分別安裝在車架的兩端。
上述的上架或下架兩端彎曲成圓弧或直線與對方固接，兩者之間裝有支撐桿或支撐平面。上架與下架由金屬板材或碳素纖維制成，其斷面可以采取一字形或槽形斷面，也可以采取T形或矩形斷面。主銷定位連接裝置由固定架、兩塊鋼板和軸承組成，固定架裝于下架前端或后端，兩塊鋼板上下平行分別固接于下架及固定架上，鋼板兩端裝有可安裝主銷的端桿軸承或調(diào)心軸承。驅(qū)動軸安裝裝置由左、右擺臂、擺臂軸、左、右避震器、軸承和避震器軸組成。左、右擺臂一端裝有軸承且分別與左、右避震器下端鉸接，另一端與固裝于下架的擺臂軸鉸接，左、右避震器上端與固接于上架的避震器軸鉸接。
下架中部橫向裝有用以安裝腳蹬部件的中軸套管，上架與下架中部通過套管軸承裝有可轉(zhuǎn)動的方向盤桿套管，方向盤桿套管內(nèi)裝有可上下滑動的方向盤桿，方向盤桿通過定位螺絲可以固定在方向盤桿套管的適當位置上。上架后部設有安裝槽，安裝槽上裝有座椅，座椅上的連接螺栓穿過安裝槽與調(diào)節(jié)螺母配合使座椅可以固定在上架的適當位置上。
本發(fā)明的有益效果是1.主體結(jié)構車架結(jié)構簡單、功能突出、集全車承載主體和裝配基體于一身。本發(fā)明的車架采用了與傳統(tǒng)管式車架不同的一側(cè)帶平面結(jié)構及縱向垂直布局，這種改進使車架結(jié)構大大簡化，而且牢固可靠，全車重量通過上、下車架及連接裝置比較合理地分布在四個車輪上，帶有平面的車架成為安裝平臺，全車主要部件包括車輪、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、剎車裝置、傳動裝置、座椅、貨架等都可以直接或通過簡單的連接件安裝在車架上。
2.整車小巧輕便，可采用人力驅(qū)動的方式作為交通代步工具在城鄉(xiāng)普遍推廣。由于車架結(jié)構方面的改進并采用小輪徑輪胎，使本發(fā)明可以大幅度降低重心、減輕車重及縮小全車體積。在優(yōu)選實施方案中，座椅僅高55cm，全車體積為長175cm×寬50cm×高100cm，與普通24″自行車相當，采用金屬車架制成的整車約重15-20kg，比自行車略重。采用前輪驅(qū)動、后輪轉(zhuǎn)向的微型四輪車還可以做得更小更輕。這種小巧輕便的四輪自行車完全可以替代兩輪自行車在城鄉(xiāng)普遍推廣。
3.行駛穩(wěn)定安全、乘坐舒適，可開發(fā)為多種用途的功能車。本發(fā)明的四個車輪分布在車身四周及低重心結(jié)構，大大提高了行駛的穩(wěn)定性和安全性；前后輪采用彈性懸架，在帶靠背的座椅上采取半躺式駕駛，增加了乘坐的舒適性；可以調(diào)節(jié)的座椅和方向盤適合不同年齡的人群使用。以上功能使本發(fā)明不僅可以作為一般的交通代步工具，還可以開發(fā)為游樂車、健身車、旅游車、童車，裝上電池、電動機或內(nèi)燃機還可以成為電動車、機動車、助動車或殘疾人車。
4.工藝簡單、容易加工、成本較低。本發(fā)明的車架結(jié)構簡單，可采用金屬板材一次成型，不需要專用接頭，焊接及定位也比較容易，因此加工成本相對較低。
本實施例的主銷定位采用鋼板式主銷定位連接裝置，該裝置由固定架31、上、下鋼板32、32′、軸承33組成。固定架31裝于下架2前端，上、下鋼板32、32′平行分別固接于下架2及固定架31上，上、下鋼板32、32′兩端裝有可安裝主銷的端桿軸承或調(diào)心軸承33。在安裝時，上、下軸承中心線上端分別向車身后側(cè)和內(nèi)側(cè)傾斜3.5°，以形成合適的主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角，滿足轉(zhuǎn)向輪定位的要求。前輪的安裝可采用汽車轉(zhuǎn)向輪的一般安裝方法帶通孔的轉(zhuǎn)向節(jié)臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相接，主銷穿過轉(zhuǎn)向節(jié)臂通孔與軸承鉸接，前輪裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上。由于鋼板帶有彈性，所以本實施例可實現(xiàn)轉(zhuǎn)向輪獨立懸架。以上裝置與下述的方向盤桿72、方向盤桿套管7連同轉(zhuǎn)向傳動機構組成轉(zhuǎn)向裝置。
本實施例采用擺臂式驅(qū)動軸安裝裝置。該裝置裝在車架后端，由左、右擺臂41、41′、擺臂軸42、左、右避震器43、43′、調(diào)心軸承44和避震器軸45組成。左、右擺臂41、41′一端裝有調(diào)心軸承44且分別與左、右避震器43、43′下端鉸接，另一端與固裝于下架2的擺臂軸42鉸接，左、右避震器43、43′上端與固接于上架1后端的避震器軸45鉸接。左、右擺臂41、41′后端裝有與軸承44同心的抱閘盒。驅(qū)動軸穿過調(diào)心軸承44，其中部與鏈輪相對部位裝有飛輪，一端與一個后輪固接，另一端通過軸承與另一個后輪活接，以形成差速轉(zhuǎn)動。飛輪與鏈輪之間可以安裝自行車變速機構。兩后輪的軸套上與抱閘盒對應部位裝有抱閘盤，抱閘盒與抱閘盤連同其它部件組成剎車裝置。
本實施例的下架2中部橫向裝有中軸套管6，中軸套管6用以安裝普通的自行車腳蹬部件，使本發(fā)明實現(xiàn)人力驅(qū)動。腳蹬部件連同上述的飛輪、變速機構、驅(qū)動軸組成了本發(fā)明的驅(qū)動裝置和傳動裝置。上架1與下架2中部通過套管軸承71、71′裝有可轉(zhuǎn)動的方向盤桿套管7。方向盤桿套管7下端向前傾斜與平面形成54°夾角(在其他實施例中，該夾角可在45°-70°之間選擇)，管內(nèi)裝有可上下滑動的方向盤桿72，根據(jù)使用者的不同情況，通過定位螺絲73可將方向盤桿72固定在適當位置上。采用方向盤轉(zhuǎn)向不僅提升了四輪車的檔次，還可以大大增加駕駛樂趣。
如圖3所示，上架1后部設有安裝槽22，安裝槽22上裝有塑料制成的座椅8，座椅8上的連接螺栓81穿過安裝槽22與連接螺母82配合，使座椅8可以前后調(diào)節(jié)并固定在適當位置。座椅8和方向盤桿72的配合調(diào)節(jié)，使本發(fā)明可以適合不同年齡的人群使用，并解決了隨著兒童年齡增長需不斷換車的問題。此外，車架后端可以設置貨架，前端可以安裝童椅，既充分利用了空間，又使其具有更多的功能。
如圖2所示，以上述車架制成的整車配合采用前輪16″、后輪20″的小輪徑車輪，使全車體積可以縮小至長175cm×寬50cm×高100cm，與普通24″自行車相當，整車約重15-20kg，比自行車略重。這種小巧輕便、乘坐安全舒適的微型四輪自行車完全可以替代兩輪自行車在城鄉(xiāng)普遍推廣。
本發(fā)明作簡單改進，還可制成前輪驅(qū)動、后輪轉(zhuǎn)向的微型四輪車。改進時只需將主銷定位連接裝置3裝在車架后端，驅(qū)動軸安裝裝置4裝在車架前端即可。改進后的微型四輪車配上小輪徑車輪，長度可以縮短到150-160cm，這種超微型四輪車加上采用塑料車架，會更適合兒童使用。
在本發(fā)明的下架2裝上電池、電機或內(nèi)燃機，還可以將其進一步改進為微型四輪電動車、微型四輪機動車或微型四輪助動車。這些微型四輪車不但可以用于代步，還可以廣泛用于健身、游樂、旅游，送貨或作為殘疾人車使用。
除了以上所述的實施例以外，本發(fā)明的主體結(jié)構車架各組成部份的變化還可以形成多種實施方式(一)上架與下架1、斷面上架1與下架2不僅可以采取槽形斷面(參圖9-

圖17，下架2為槽形斷面)，而且可以采取一字形、T形或矩形斷面，不管采取何種斷面，其上表面或下表面都應帶有平面，一字形斷面兩側(cè)可以加設加強條。
2、連接方式與形狀上架1與下架2兩端都可以彎曲成圓弧或直線與對方固接，但作為主梁的下架2多采取直線形，故一般采用上架1向下彎曲成圓弧或直線與下架2固接的形式，此外還可以采取兩架之間以支撐平面連接的形式(附圖未示出)。從加工難易考慮，第一種形式應為首選。該形式除了前述微型四輪自行車采用的如圖4所示的前圓弧后直線式以外、還有如圖5所示的前直線后圓弧式、圖6所示的前后圓弧式、圖7所示的梯形式等。各種形狀的車架都有其特定的用途前圓弧后直線式車架前端具有流線型美，車架較短、較輕，后端適合安裝擺臂式驅(qū)動軸安裝裝置(如優(yōu)選實施例所述)、以及鋼板式、調(diào)節(jié)桿式或U字形叉式驅(qū)動軸安裝裝置，后部還有較大空間安裝貨架；前直線后圓弧式、前后圓弧式車架后端適合安裝鋼板彈簧式驅(qū)動軸安裝裝置；梯形式車架適合安裝橫向固定桿式驅(qū)動軸安裝裝置；前圓弧后直線式及前直線后圓弧式車架前端可以安裝童椅。此外，為增加車架的強度，兩架之間還裝有1-5條支撐桿或支撐平面5(見圖1)。
本發(fā)明的車架可用塑料制成。如圖8所示，塑料車架的上架1、下架2之間通過縱向連接平面52以一次成型的方式實現(xiàn)整體式連接，主銷定位連接裝置3中的兩條橫桿311、311′、驅(qū)動軸安裝裝置4中的擺臂軸42和避震器軸45(或兩條橫向固定桿)、中軸套管6、方向盤桿套管7等部位可與車架一起整體預塑橫桿連接塊23、擺臂軸連接塊26、避震器軸連接塊27、中軸套管連接塊24、方向盤桿套管連接塊25并預留孔位，安裝時只需將以上零件套入并固定即可。
3、材料上架1與下架2可用碳素鋼、合金鋼、碳素纖維或塑料制成。金屬板材車架的厚度約3-5毫米，寬度為40-120毫米，其優(yōu)點是具有高強度、高剛度、成本低，但稍重。碳素纖維車架重量輕、高強度、高剛度，且有一定的彈性，但成本較高，適合開發(fā)高檔車。塑料車架重量輕、可一次成型，但強度和鋼度較差，適合制作低速童車，如制作成人用車，需增加厚度和寬度，并用支撐平面加固。
(二)主銷定位連接裝置除了優(yōu)選實施例中所采用的鋼板式主銷定位連接裝置以外，還可以采用雙橫桿式和工字梁式主銷定位連接裝置。如圖9所示，雙橫桿式主銷定位連接裝置由上、下橫桿311、311′、固定架31和軸承33組成。固定架31裝于下架2的前端或后端，上、下橫桿311、311′平行分別固接于下架2及固定架31上，上、下橫桿311、311′兩端裝有可安裝主銷的端桿軸承33。
如圖10所示，工字梁式主銷定位連接裝置由工字梁或T字梁321、軸承33、支架322組成，工字梁或T字梁321橫向固裝于下架2前端或后端，其兩端裝有滾珠軸承33，工字梁或T字梁321與下架2之間可以安裝支架322，也可以不安裝支架322。
主銷定位連接裝置3的安裝必須滿足這樣的要求上、下軸承中心線上端必須分別向車身后側(cè)和內(nèi)側(cè)傾斜2°-8°，以形成合適的主銷后傾角和主銷內(nèi)傾角。
(三)驅(qū)動軸安裝裝置優(yōu)選實施例采用了擺臂式驅(qū)動軸安裝裝置，除此之外還可以采用以下五種方式安裝驅(qū)動軸1、鋼板式驅(qū)動軸安裝裝置。如圖11所示，該裝置由左、右導向鋼板411、411′，左、右避震器43、43′，軸承44、導向鋼板定位軸412及避震器軸45組成。左、右導向鋼板411、411′一端裝有軸承44且分別與左、右避震器43、43′下端鉸接，另一端與固裝于下架2的導向鋼板定位軸412固接，左、右避震器43、43′上端與固接于上架1的避震器軸45鉸接。由于行走時驅(qū)動軸位置經(jīng)常變化，所以軸承44應采用調(diào)心軸承。本例結(jié)構簡單，鋼板導向性好，實現(xiàn)非獨立懸架，也是驅(qū)動軸安裝裝置的首選方案之一。
2、鋼板彈簧式驅(qū)動軸安裝裝置。如12所示，該裝置由前、后橫向固定軸421、421′，左、右鋼板彈簧422、422′，吊耳423，吊耳銷424及軸承44組成。前、后橫向固定軸421、421′分別固接于下架2及上架1，兩端帶卷耳的左、右鋼板彈簧422、422′一端與前橫向固定軸421鉸接，另一端通過吊耳423和吊耳銷424與后橫向固定軸421′鉸接，軸承44采用調(diào)心軸承并安裝于鋼板彈簧422、422′中部。本例采用了一般汽車后輪懸架方式，優(yōu)點是導向性好，連接牢固可靠，缺點是結(jié)構稍復雜。
3、調(diào)節(jié)桿式驅(qū)動軸安裝裝置。如圖13和圖14所示，該裝置由左、右鋼板431、431′，鋼板固定軸432、負荷調(diào)節(jié)桿433、調(diào)節(jié)螺栓434、調(diào)節(jié)螺母435及軸承44等組成。左、右鋼板431、431′前端與固接于下架2的鋼板固定軸432固接，后端裝有軸承44(本例的軸承44也為調(diào)心軸承)，位于下架2下方的負荷調(diào)節(jié)桿433兩端搭在左、右鋼板431、431′上側(cè)，負荷調(diào)節(jié)桿433上的調(diào)節(jié)螺栓434穿過下架2的滑槽21與調(diào)節(jié)螺母435配合。本例的鋼板彈簧兼具導向和彈性懸架雙重功能，負荷可因人調(diào)節(jié)，配合座椅和方向盤的調(diào)節(jié)，適合兒童在不同成長期使用。
4、橫向固定桿式驅(qū)動軸安裝裝置。如圖15所示，該裝置由前后兩根橫向固定桿441、441′、固定桿連接塊442及軸承44組成。兩根橫向固定桿441、441′分別水平橫向固裝于下架2且兩端與固定桿連接塊442固接，固定桿連接塊442上裝有軸承44。此外，如圖16所示，上例中的兩根橫向固定桿還可以上下分別安裝于上架1和下架2而形成另一種實施方式。以上兩種方式在安裝時，兩根橫向固定桿之間必須留有足夠的空間用以安裝飛輪、鏈條和變速機構。本例結(jié)構簡單，定位良好，連接牢固可靠，但沒有彈性懸架，乘坐舒適性較差。
5、U字形叉式驅(qū)動軸安裝裝置。如圖17所示，該裝置由U字型立叉451、U字型平叉452、兩叉連接塊453及軸承44組成。U字型立叉451與U字型平叉452開口端分別與兩叉連接塊453固接，另一端分別與上架1及下架2固接，兩叉連接塊453上裝有軸承44(由于本例和上例的驅(qū)動軸位置相對固定，所以均采用滾珠軸承)。本例定位良好，連接牢固可靠，立叉與平叉可預制，但結(jié)構稍復雜，且沒有彈性懸架，乘坐舒適性較差。
權利要求
1.一種微型四輪車，包括車架，其特征是所述的車架包括上表面或下表面為平面的上架(1)及下架(2)、主銷定位連接裝置(3)和驅(qū)動軸安裝裝置(4)，上架(1)與下架(2)相接，主銷定位連接裝置(3)和驅(qū)動軸安裝裝置(4)分別安裝在車架的兩端。
2.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的上架(1)或下架(2)兩端彎曲成圓弧或直線與對方固接，上架(1)與下架(2)之間裝有支撐桿或支撐平面(5)。
3.根據(jù)權利要求2所述的微型四輪車，其特征是所述的上架(1)與下架(2)由金屬板材或碳素纖維制成，其斷面可以采取一字形或槽形斷面，也可以采取T形或矩形斷面。
4.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的上架(1)與下架(2)由塑料制成，上架(1)與下架(2)之間通過縱向連接平面(52)相接。
5.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的主銷定位連接裝置(3)中的固定架(31)裝于下架(2)的前端或后端，上、下鋼板(32)、(32′)平行且分別固接于下架(2)及固定架(31)上，上、下鋼板(32)、(32′)兩端裝有可安裝主銷的軸承(33)。
6.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的主銷定位連接裝置(3)中的固定架(31)裝于下架(2)的前端或后端，上、下橫桿(311)、(311′)平行且分別固接于下架(2)及固定架(31)上，上、下橫桿(311)、(311′)兩端裝有可安裝主銷的軸承(33)。
7.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的主銷定位連接裝置(3)中的工字梁或T字梁(321)橫向固裝于下架(2)前端或后端，其上下兩端裝有軸承(33)，工字梁或T字梁(321)底側(cè)與下架(2)之間裝有支架(322)。
8.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的驅(qū)動軸安裝裝置(4)中的左、右擺臂(41)、(41′)一端裝有軸承(44)且分別與左、右避震器(43)、(43′)下端鉸接，另一端與固裝于下架(2)的擺臂軸(42)鉸接，左、右避震器(43)、(43′)上端與固接于上架(1)的避震器軸(45)鉸接。
9.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的驅(qū)動軸安裝裝置(4)中的左、右導向鋼板(411)、(411′)一端裝有軸承(44)且分別與左、右避震器(43)、(43′)下端鉸接，另一端與固裝于下架(2)的導向鋼板定位軸(412)固接，左、右避震器(43)、(43′)上端與固接于上架(1)的避震器軸(45)鉸接。
10.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的驅(qū)動軸安裝裝置(4)中的前、后橫向固定軸(421)、(421′)分別固接于下架(2)及上架(1)，兩端帶卷耳的左、右鋼板彈簧(422)、(422′)一端與前橫向固定軸(421)鉸接，另一端通過吊耳(423)和吊耳銷(424)與后橫向固定軸(421′)鉸接，軸承(44)安裝于鋼板彈簧(422)、(422′)中部。
11.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的驅(qū)動軸安裝裝置(4)中的左、右鋼板(431)、(431′)前端與固接于下架(2)的鋼板固定軸(432)固接，后端裝有軸承(44)，位于下架(2)下方的負荷調(diào)節(jié)桿(433)兩端搭在左、右鋼板(431)、(431′)上側(cè)，負荷調(diào)節(jié)桿(433)上的調(diào)節(jié)螺栓(434)穿過下架(2)的滑槽(21)與調(diào)節(jié)螺母(435)配合。
12.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的驅(qū)動軸安裝裝置(4)中的兩根橫向固定桿(441)、(441′)水平或上下橫向固裝于下架(2)或上架(1)且兩端與固定桿連接塊(442)固接，固定桿連接塊(442)上裝有軸承(44)。
13.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的驅(qū)動軸安裝裝置(4)中的U字型立叉(451)與U字型平叉(452)開口端分別與兩叉連接塊(453)固接，另一端分別與上架(1)及下架(2)固接，兩叉連接塊(453)上裝有軸承(44)。
14.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的下架(2)中部橫向裝有中軸套管(6)。
15.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的上架(1)與下架(2)中部通過套管軸承(71)、(71′)裝有可轉(zhuǎn)動的方向盤桿套管(7)，方向盤桿套管(7)內(nèi)裝有可上下滑動的方向盤桿(72)，方向盤桿(72)通過定位螺絲(73)固定在方向盤桿套管(7)上。
16.根據(jù)權利要求1所述的微型四輪車，其特征是所述的上架(1)后部設有安裝槽(22)，安裝槽(22)上裝有座椅(8)，座椅(8)上的連接螺栓(81)穿過安裝槽(22)與連接螺母(82)配合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微型四輪車。該車的主體結(jié)構車架包括上表面或下表面為平面的上架及下架、主銷定位連接裝置和驅(qū)動軸安裝裝置，上架與下架相接，主銷定位連接裝置和驅(qū)動軸安裝裝置分別裝在車架兩端。該車架結(jié)構簡單、集全車承載主體與裝備基體于一身，裝上四個車輪、驅(qū)動裝置、轉(zhuǎn)向裝置、剎車裝置及座椅等，可制成微型四輪自行車、微型四輪電動車、微型四輪機動車和微型四輪助動車。本發(fā)明小巧輕便、重心低、行駛穩(wěn)定安全、乘坐舒適，適合不同年齡的人群使用，可作為城鄉(xiāng)主要交通代步工具，及開發(fā)為具有多種用途的游樂車、健身車、旅游車、童車及殘疾人車等。
文檔編號B62K5/00GK1460623SQ03126879
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權日2003年6月17日
發(fā)明者張向陽 申請人:張向陽