一种车身姿态主动平衡的倒三轮车的制作方法

1.本实用新型涉及一种倒三轮车，特别涉及一种车身姿态主动平衡的倒三轮车。


背景技术：

2.前端两个轮、后端一个轮的倒三轮车已经在市场上普遍推广。丰田i
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road倒三轮车采用后轮转向，该种转向方式对于驾驶体验而言存在不舒适性。绝大多数人的乘坐习惯是前轮转向，从寻迹的几何层面来分析，后轮转向也不利于人体感官适应。目前市场上也有采用前轮转向的倒三轮车结构，但是这些倒三轮车对车身的平衡结构均没有比较优化的设计。
3.中国实用新型专利cn201320203320.8公开了一种转弯可侧倾倒三轮太阳能车车架，该车架存在的主要不足之处是：1.没有设置平衡调节机构，驾驶过程中不能很好的平衡车身。2.前轮支架与车架之间是通过转轴连接而非固定连接，相当于前轮支架上固定的所有部件以及前轮支架等部件形成了副车架，副车架与车贺之间由于是转轴连接，两者之间可以发生相对运动，故车架倾斜时，副车架不倾斜，车轮不会随之倾斜，由于车轮不会与车架一起倾斜，故在车架倾斜时，车轮会产生侧向变形，影响车身稳定性。3. 由于副车架与车身结构必须是通过一个转轴相连，对连接部件的强度要求高。4.转向控制系统中，连接前轮两个羊角之间的连线位于两个前轮中心连线的后端，即方向机安装在前轴（两个前轮中心连线）后端，方向盘角度太小，驾驶体验不良。
4.中国实用新型专利cn201520206052.4公开了一种倒三轮车转弯可侧倾电控系统，其主要是引入电控部分实现转弯自动侧倾功能。但是其机械部分仍然在以下问题：1.同样没有设置用于调节车身平衡的机械结构，对于车身的平衡效果不佳。2.减震器总成的底端是与平衡下a臂连接，一方面会造成减震器总成的内倾角过大，当两车轮受力不同时，使平衡上、下a臂构成的平行四边形变形是非线性的，就会导致减震器总成末段反馈比首段弱（理想情况是需要减震器总成末段反馈比首段强），避震效果不好；另一方面，由于减震器总成需要穿过平衡上a臂才能与平衡下a臂连接，减震器总成的安装空间受到平衡上a臂的限制，故其后倾角的调节安装范围受限较大，不利于其后倾角的调节。3.同样设置有副车架，且副车架占用的空间大，使整车的体积大。4.传动装置采用齿轮和链条的结构，即步进电机是通过齿轮和链条传动，是一种开式润滑的结构，存在旷量大，磨损大的缺点。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种车身姿态主动平衡的倒三轮车，该倒三轮车设置有平衡调节机构，对车身的平衡性调节更理想，车身稳定性好，且结构简单。
6.解决上述技术问题的技术方案是：一种车身姿态主动平衡的倒三轮车，包括车身、两个前轮、一个后驱动轮、转向控制机构、主体支架和底盘机械调节平衡机构，所述转向控制机构包括有方向推杆，方向推杆通过羊角分别与两个前轮连接，所述后驱动轮安装在车身后端，还包括平衡调节机构，所述平衡调节机构包括齿轮齿条式推杆总成、减速机构、电
机、平衡调节支撑梁和两组减震器总成，所述齿轮齿条式推杆总成的齿轮通过减速机构与电机连接，齿轮齿条式推杆总成的齿条底端与平衡调节支撑梁的端部连接，所述平衡调节支撑梁中部安装有转轴，该转轴两端通过轴承座安装在主体支架上，所述平衡调节支撑梁的两端分别与减震器总成的上端铰接，所述底盘机械调节平衡机构包括平衡上a臂和平衡下a臂，所述平衡上a臂和平衡下a臂的外端通过球头分别与转向控制机构的羊角连接，平衡上a臂和平衡下a臂的内端通过销轴与主体支架活动连接，两个减震器总成的下端分别与平衡上a臂外端铰接，所述车身前端与主体支架固定连接，该倒三轮车还设置有用于控制平衡调节机构电机的plc控制系统。
7.所述减速机构主要由同步齿轮ⅰ、同步齿轮ⅱ和同步带构成，所述同步齿轮ⅰ与电机连接，同步齿轮ⅱ与齿轮齿条式推杆总成的齿轮连接，同步齿轮ⅰ和同步齿轮ⅱ通过同步带连接。
8.所述车身上前后排列布置安装有两个座椅，位于前端的座椅为成人座椅，位于后端的座椅为儿童座椅。
9.连接前轮的两个羊角中心之间的连线位于两个前轮中心连线的前端。
10.由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
11.1.设置有平衡调节机构，该平衡调节机构通过电机控制齿轮齿条式推杆总成的伸长和缩短，从而使平衡调节支撑梁绕着转轴中心摆动，从而实现车身的平衡调节，结构更优化。
12.2. 车身前端与主体支架固定连接，一方面车轮能够与车身一起倾斜，车轮倾斜的好处是减小车轮在转向时产生的侧向变形，使车轮的抓地力和行驶姿态更好，有利于提高车身稳定性；另一方面由于车身与主体支架不是采用转轴连接，对相关部件的强度要求不高。
13.3.减震器总成下端分别与平衡上a臂外端铰接，与减震器总成下端与平衡下a臂连接的方式相比，一方面减震器总成的内倾角相对较小，能够达到减震器总成末段反馈比首段强的效果，避震效果更好，另一方面由于减震器总成不需穿过平衡上a臂，其周围没有受到平衡上a臂的限制，故其在安装过程灵活度更高，其后倾角的可安装角度范围更广。
14.4.连接前轮的两个羊角之间的连线位于两个前轮中心连线的前端，即方向机安装在前轴（两个前轮中心连线）前端，方向盘的角度大，更有利于操控，舒适性更好。
15.5.平衡调节机构力的作用点是平衡调节支撑梁与减震器总成的铰接点，在平衡调节支撑梁不发生转动的情况下，车身与传统车身的行驶方式相同，同样具备传统车具有的避震缓冲及两个前轮的避震悬挂等等功能。
16.6.结构简单，体积小，占用空间小，维护维修相对容易。
17.下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种车身姿态主动平衡的倒三轮车的技术特征作进一步的说明。
附图说明
18.图1：本实用新型之一种车身姿态主动平衡的倒三轮车立体图。
19.图2：本实用新型之一种车身姿态主动平衡的倒三轮车左视图。
20.图3：本实用新型之一种车身姿态主动平衡的倒三轮车主视图（省略座椅和车身
等）。
21.图4：本实用新型之底盘机械调节平衡机构结构示意图。
22.图5：本实用新型之转向控制机构主视图。
23.图6：本实用新型之转向控制机构立体图。
24.图7：本实用新型之平衡调节机构主视图。
25.图8：本实用新型之平衡调节机构左视图。
26.图9：本实用新型之平衡调节机构立体图。
27.图中：1
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后驱动轮，2
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车身，3
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前轮，4
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平衡调节机构，41
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减震器总成，42
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齿轮齿条式推杆总成，43
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电机，44
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减速机构，441
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同步齿轮ⅰ，442
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同步齿轮ⅱ，443
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同步带，45
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轴承座，46
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平衡调节支撑梁，47
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转轴，5
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底盘机械调节平衡机构，51
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球头，52
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平衡上a臂，53
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平衡下a臂，54
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销轴，6
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主体支架，7
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plc控制系统，8
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转向控制机构，81
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方向盘，82
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羊角，83
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方向推杆，9
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成人座椅，10
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儿童座椅。
具体实施方式
28.实施例：一种车身姿态主动平衡的倒三轮车，如图1
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图9所示，包括车身2、两个前轮3、一个后驱动轮1、转向控制机构8、主体支架6、刹车控制机构和底盘机械调节平衡机构5，所述转向控制机构包括有方向推杆83，方向推杆通过羊角82分别与两个前轮3连接，连接前轮的两个羊角82中心之间的连线位于两个前轮中心连线的前端。所述后驱动轮安装在车身后端，还包括平衡调节机构4，所述平衡调节机构4包括齿轮齿条式推杆总成42、减速机构44、电机43、平衡调节支撑梁46和两组减震器总成41，所述齿轮齿条式推杆总成42的齿轮通过减速机构44与电机43连接，齿轮齿条式推杆总成的齿条底端与平衡调节支撑梁46的端部连接，所述平衡调节支撑梁中部安装有转轴47，该转轴两端通过轴承座45安装在主体支架6上，所述平衡调节支撑梁46的两端分别与减震器总成42的上端铰接，所述底盘机械调节平衡机构5包括平衡上a臂52和平衡下a臂53，所述平衡上a臂和平衡下a臂的外端通过球头51分别与转向控制机构的羊角82活动连接，平衡上a臂和平衡下a臂的内端通过销轴54与主体支架6活动连接，两个减震器总成41的下端分别与平衡上a臂52外端铰接，即减震器总成41与平衡上a臂52的铰接点尽量靠近车轮，所述车身2前端与主体支架6固定连接，该倒三轮车还设置有用于控制平衡调节机构电机的plc控制系统7。
29.本实施例中，所述减速机构主要由同步齿轮ⅰ441、同步齿轮ⅱ442和同步带443构成，所述同步齿轮ⅰ441与电机43连接，同步齿轮ⅱ442与齿轮齿条式推杆总成42的齿轮连接，同步齿轮ⅰ和同步齿轮ⅱ通过同步带连接。作为一种变换，所述减速机构还可以采用其他结构合适的减速机构。
30.本实施例中，所述车身上前后排列布置安装有两个座椅，位于前端的座椅为成人座椅9，位于后端的座椅为儿童座椅10。作为一种变换，座椅的设置方式还可以根据实际情况调整变化。
31.本实施例的plc控制系统包括加速度传感器（三轴陀螺仪）、车速传感器、倾角传感器和plc，所述plc用于接收传感器信号并对这些信号数据进行处理，分析结果后控制平衡调节机构电机的响应速度和响应幅度，通过电机调整齿轮齿条式推杆总成的伸缩量，从而让车身主动倾斜去抵消路面带来的不平或是控制转向外倾的离心力去抵消路面带来的不
平，让驾乘的舒适感更好。作为一种变换，所述plc控制系统的具体结构还可以采用满足使用要求的其他形式。
32.本实用新型是采用电池供电，电池安装在座椅下方。
33.本实用新型所述的刹车控制机构、转向控制机构和齿轮齿条式推杆总成、减震器总成等部件的具体结构与现有技术相同，此处不再赘述。
34.动作过程：行驶过程中，plc控制系统根据接收到的信号分析得到结果后，发出命令控制控制平衡调节机构电机43的响应速度（旋转速度）和响应幅度（旋转圈数），从而调整齿轮齿条式推杆总成42的伸缩量，通过齿轮齿条式推杆总成的伸缩控制平衡调节支撑梁46绕着转轴中心转动，同时平衡调节支撑梁带动与其连接的各个部件动作，从而让车身主动倾斜去抵消路面带来的不平或是控制转向外倾的离心力去抵消路面带来的不平，让驾乘的舒适感更好。