TWI399310B - A steering device for two front wheel vehicles - Google Patents

Description

用於兩前輪車輛的轉向裝置

本發明是有關於一種轉向裝置，特別是指一種用於兩前輪車輛的轉向裝置。

參閱圖1，現有兩前輪車輛1包括一車架11、一樞設於該車架11前側的中央桿12、二分別位於該中央桿12左、右側的懸吊單元13、一樞設於該車架11上且連接所述懸吊單元13的支撐架14，及一連接該車架11與所述懸吊單元13的轉向單元15。

其中，每一懸吊單元13皆包括一前叉131，及一樞設於該前叉131上的前輪132；該轉向單元15包括一設置與該中央桿12底端的安裝座151、二分別設置於每一懸吊單元13之前叉131上的連接座152，二分別連接該安裝座151與每一連接座152的連接桿153。每一連接桿153皆具有一桿體154，及二分別設置於該桿體154之兩相反端的接頭155。

當騎士轉動該中央桿12時，能藉由所述連接桿153帶動所述連接座152，進而連動相對的前輪132轉動達成轉向的功效。

參閱圖1、2，每一連接桿153的桿體154雖然能藉由所述接頭155，使所述桿體154與該安裝座151及所述連接座152之間的轉動更為順暢，但是，所述接頭155如圖2箭頭16所示方向的偏擺範圍小(約22度)，不但，造成所述前輪132的轉向角度受到限制無法進行大角度的轉向(亦即所謂的壓車)，進而連帶影響到該兩前輪車輛1操控性；而且當路面顛簸造成所述連接座152產生如圖1中箭頭17所示方向的震動時，由於所述接頭155的偏擺範圍小，使得所述接頭155需直接承受軸向負載，大幅縮短了所述接頭155的使用壽命。

因此，本發明之目的，即在提供一種便於大角度轉向且使用壽命長之用於兩前輪車輛的轉向裝置。

於是，本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置，該兩前輪車輛包括一個具有一首管的車架、一穿伸樞設於該首管中的操縱桿、一樞設於該首管上的傾斜單元、二設置於該傾斜單元下方的懸吊單元，及二分別連接每一懸吊單元的前輪，該傾斜單元具有二分別位於該首管兩側的側管，所述懸吊單元是穿伸樞設於每一側管中，該轉向裝置包含多數分別設置於該操縱桿與所述懸吊單元上的接頭單元，及多數分別連接所述接頭單元的轉向連桿。

至少該操縱桿上的接頭單元包括一連設於該操縱桿上的座體、一樞設於該座體上的第一樞轉機構，及一樞設於該第一樞轉機構上的第二樞轉機構，該第一樞轉機構的轉動軸線與該第二樞轉機構的轉動軸線是呈正交。

本發明之功效是利用轉動軸線呈正交的第一、二樞轉機構，使所述轉向連桿除了以該第二樞轉機構相對該第一樞轉機構轉動外，還能以該第一樞轉機構相對該座體轉動，不但能增加轉向角度提升操控性，也能吸收衝擊力增加該轉向裝置整體的使用壽命。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之四個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、4，本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置3之第一較佳實施例，該兩前輪車輛2包括一個具有一首管211的車架21、一穿伸樞設於該首管211中的操縱桿22、一樞設於該首管211上的傾斜單元23、二設置於該傾斜單元23下方的懸吊單元24，及二分別連接每一懸吊單元24的前輪25，該傾斜單元23具有二分別位於該首管211兩側的側管231、二分別橫向樞接該首管211與每一側管231的上連桿232、二分別橫向樞接該首管211與每一側管231且位於該上連桿232下方的下連桿233，及一橫向樞接該首管211與所述側管231且介於該所述上連桿232與下連桿233之間的連動桿234。所述懸吊單元24是穿伸樞設於每一側管231中。

該轉向裝置3包含一個設置於該操縱桿22上的接頭單元31、二個分別設置於每一懸吊單元24上的接頭單元32，及二分別連接所述接頭單元31的轉向連桿33。

參閱圖4、5，在此要特別說明的是，由於設置於該操縱桿22上的接頭單元31，與設置於每一懸吊單元24上的接頭單元32的結構相同，因此，僅以圖5對接頭單元31、32的細部結構作說明。

所述接頭單元31、32分別包括一座體311、321、分別樞設於該座體311、321上的第一樞轉機構312、322，及分別樞設於該第一樞轉機構312、322上的第二樞轉機構313、323。

所述接頭單元31、32的第一樞轉機構312、322具有分別設置於該座體311、321內的套筒314、324、分別樞設於該座體311、321內的軸承315、325，及分別穿伸該套筒314、324與該軸承315、325的轉動件316、326，所述轉動件316、326能依據圖5中箭頭41所示方向以轉動軸線L1為軸心相對座體311、321轉動。且轉動件316、326具有分別穿伸於該套筒314、324與該軸承315、325中的轉動部317、327，及分別連設於該轉動部317、327前方的安裝部318、328。在此要特別說明的是，在實際應用上，第一樞轉機構312、322也能以圖6所示之軸套315’、325’取代圖5所示之軸承315、325，依然可以達成減少轉動磨耗的效果。

所述接頭單元31、32的第二樞轉機構313、323具有分別樞設於該安裝部318、328中的軸套319、329，及分別穿伸該安裝部318、328與該軸套319、329的固定栓310、320，其中，所述軸套319、329是能依據圖5中箭頭42所示方向以轉動軸線L2為軸心相對固定栓310、320轉動。而每一第二樞轉機構313、323之軸套319、329的轉動軸線L2與每一第一樞轉機構312、322之轉動件316、326的轉動軸線L1是呈正交。而每一轉向連桿33的兩端是分別連接所述接頭單元31之第二樞轉機構313、323的軸套319、329上。於本較佳實施例中，設置於該操縱桿22上之接頭單元31的座體311、是設置於該操縱桿22的底端，而設置於每一懸吊單元24上之接頭單元32的座體321則是對應該座體311水平設置於每一懸吊單元24上，而所述軸套319、329皆是球形軸套319、329。

參閱圖3、5，當騎士(圖未示)依據圖3中箭頭43所示方向轉動該操縱桿22進行轉向時，該操縱桿22會帶動該接頭單元31，連接拉動所述轉向連桿33連動所述懸吊單元24上的接頭單元32，進而連動所述懸吊單元24與前輪25依據圖3中箭頭44所示方向轉動，同時，所述接頭單元31的軸套319、329也能分別以轉動軸線L2為軸心轉動，以將所述轉向連桿33的作用力轉換成轉動角度以降低所述接頭單元31、32的磨耗。

參閱圖7、8，並一併回顧圖5，當要進行大角度(約40度)的轉向時，通常會配合操縱桿22的傾斜動作以使轉向更為順暢，當操縱桿22如圖7所示傾斜以進行大角度的轉向時，該傾斜單元23的所述上、下連桿232、233與該連動桿234可以連動該首管211與所述側管231，使所述懸吊單元24及前輪25與該操縱桿22同步傾斜，此時，所述接頭單元31、32的第一樞轉機構312、322能以轉動軸線L1為 軸心相對軸承315、325樞轉，使所述接頭單元31、32的第二樞轉機構313、323與所述轉向連桿33有較大的轉向角度，以進行大角度的轉向，進而使轉向更為順暢提升操控性。

參閱圖9，並一併回顧圖5，當行駛於顛頗路面時造成所述懸吊單元24的依據圖9所示呈傾斜狀時，設置於該操縱桿22上之接頭單元31的第一樞轉機構312能以轉動軸線L1為軸心相對軸承315樞轉，進而使所述轉向連桿33以該接頭單元31為軸心呈現如圖9所示的偏擺，而設置於所述懸吊單元24上之接頭單元32的第一樞轉機構322能以轉動軸線L1為軸心相對該第一樞轉機構312轉動，利用偏擺角度吸收作用於該轉向裝置3上的負荷，避免負荷直接作用於所述接頭單元31、32上，進而增加該轉向裝置3整體的使用壽命。

參閱圖10，本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置3之第二較佳實施例，大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：該轉向裝置3之接頭單元31的第一樞轉機構312具有二間隔設置於該座體311內的套筒314、二分別對應所述套筒314而樞設於該座體311內的軸承315，及二分別穿伸該相對應之套筒314與軸承315中的轉動件316，而該第二樞轉機構313具有二分別樞設於每一安裝部318中的軸套319，及二分別穿伸相對應之安裝部318與軸套319的固定栓310，所述轉向連桿33的一端是連接於每一軸套319上，而另一端則是連接於設置在每一懸吊單元24(顯示於圖3)上的接頭單元32(顯示於圖3)，藉此提供一種不同於第一較佳實施例的型態供選擇。

參閱圖11，本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置3之第三較佳實施例，大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：該轉向裝置3之接頭單元31的第二樞轉機構313具有二間隔樞設於該安裝部318中的軸套319，及二分別穿伸該安裝部318與每一軸套319的固定栓310，藉此提供一種不同於第一較佳實施例的型態供選擇。

參閱圖12，本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置3之第四較佳實施例，大致是與該第一較佳實施例相同，不相同的地方在於：該轉向裝置3的所述接頭單元32是萬向接頭。利用該接頭單元31依然可以達成如第一較佳實施例的功效，而且由於所述接頭單元32是較為常見的萬向接頭，因此，還能有效降低生產成本。

綜上所述，本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置3是利用設置於該操縱桿22上之接頭單元31中轉動軸線L1、L2呈正交的第一、二樞轉機構312、313，使所述轉向連桿33除了以該第二樞轉機構313相對該第一樞轉機構312轉動外，還能以該第一樞轉機構312相對該座體311轉動，不但能增加該懸吊單元24的轉向角度提升操控性，也能利用第一、二樞轉機構312、313相互轉動的方式吸收衝擊力，增加該轉向裝置3整體的使用壽命。故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2．．．兩前輪車輛

21．．．車架

211．．．首管

22．．．操縱桿

23．．．傾斜單元

231．．．側管

232．．．上連桿

233．．．下連桿

234．．．連動桿

24．．．懸吊單元

25．．．前輪

3．．．轉向裝置

31、32．．．接頭單元

311、321．．．座體

312、322．．．第一樞轉機構

313、323．．．第二樞轉機構

314、324．．．套筒

315、325．．．軸承

315’、325’．．．軸套

316、326．．．轉動件

317、327．．．轉動部

318、328．．．安裝部

319、329．．．軸套

310、320．．．固定栓

33．．．轉向連桿

41~44．．．箭頭

L1、L2．．．轉動軸線

圖1是一前視圖，說明一現有兩前輪車輛；

圖2是一局部放大前視圖，輔助說明圖1中的轉向單元；

圖3是一前視圖，說明本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置的第一較佳實施例；

圖4是一局部俯視放大圖，輔助說明該第一較佳實施例中的轉向裝置；

圖5是一局部剖視放大圖，輔助說明該第一較佳實施例中接頭單元的態樣；

圖6是一局部剖視放大圖，輔助說明該第一較佳實施例中另一種接頭單元的態樣；

圖7是一前視圖，說明該第一較佳實施例大角度轉向時的態樣；

圖8是一局部放大前視圖，輔助說明圖7中轉向裝置於大角度轉向時的態樣；

圖9是一前視圖，說明該第一較佳實施例行駛於顛頗路面的態樣；

圖10是一局部剖視圖，說明本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置的第二較佳實施例；

圖11是一局部剖視圖，說明本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置的第三較佳實施例；及

圖12是一局部俯視圖，說明本發明用於兩前輪車輛的轉向裝置的第四較佳實施例，其中，懸吊單元上的接頭單元是萬向接頭。

31、32．．．接頭單元

311、321．．．座體

312、322．．．第一樞轉機構

313、323．．．第二樞轉機構

314、324．．．套筒

315、325．．．軸承

316、326．．．轉動件

317、327．．．轉動部

318、328．．．安裝部

319、329．．．軸套

310、320．．．固定栓

33．．．轉向連桿

41、42．．．箭頭

L1、L2．．．轉動軸線

Claims (10)

1. 一種用於兩前輪車輛的轉向裝置，該兩前輪車輛包括一個具有一首管的車架、一穿伸樞設於該首管中的操縱桿、一設於該首管上的傾斜單元、二設置於該傾斜單元下方的懸吊單元，及二分別連接每一懸吊單元的前輪，該傾斜單元具有二分別位於該首管兩側的側管，所述懸吊單元是穿伸樞設於每一側管中，該轉向裝置包含多數分別設置於該操縱桿與所述懸吊單元上的接頭單元，及多數分別連接所述接頭單元的轉向連桿，其特徵在於：至少該操縱桿上的接頭單元包括一連設於該操縱桿上的座體、一樞設於該座體上的第一樞轉機構，及一樞設於該第一樞轉機構上的第二樞轉機構，該第一樞轉機構的轉動軸線與該第二樞轉機構的轉動軸線是呈正交，該第一樞轉機構具有一穿伸該座體內的轉動件，其中，該轉動件具有一穿伸於該座體內的轉動部，及一連設於該轉動部前方且供第二樞轉機構安裝的安裝部。
2. 依據申請專利範圍第1項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，每一懸吊單元上的接頭單元亦皆包括一連設於該懸吊單元上的座體、一樞設於該座體上的第一樞轉機構，及一樞設於該第一樞轉機構上的第二樞轉機構，該第一樞轉機構的轉動軸線與該第二樞轉機構的轉動軸線是呈正交，而所述轉向連桿的兩端是分別連接於懸吊單元上的接頭單元的第二樞轉機構。
3. 依據申請專利範圍第1或2項所述用於兩前輪車輛的轉 向裝置，其中，該第一樞轉機構還具有一設置於該座體內的套筒、一樞設於該座體內的軸承，其中，該轉動件的轉動部是穿伸於該套筒與該軸承中，而該第二樞轉機構具有一樞設於該安裝部中的軸套，及一穿伸該安裝部與該軸套的固定栓，其中，所述轉向連桿的一端是連接於該軸套上，而另一端則是連接於設置在每一懸吊單元上的接頭單元。
4. 依據申請專利範圍第1或2項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，該第一樞轉機構還具有一設置於該座體內的套筒、一樞設於該座體內的軸套，其中，該轉動件的轉動部是穿伸於該套筒與該軸套中，而該第二樞轉機構具有一樞設於該安裝部中的軸套，及一穿伸該安裝部與該軸套的固定栓，其中，所述轉向連桿的一端是連接於該軸套上，而另一端則是連接於設置在每一懸吊單元上的接頭單元。
5. 依據申請專利範圍第1項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，該第一樞轉機構具有二間隔設置於該座體內的套筒、二分別對應所述套筒而樞設於該座體內的軸承，及二分別穿伸該相對應之套筒與軸承中的轉動件，其中，每一轉動件皆具有一穿伸於相對應之套筒與軸承的轉動部，及一連設於該轉動部前方的安裝部，而該第二樞轉機構具有二分別樞設於每一安裝部中的球形軸套，及二分別穿伸相對應之安裝部與球形軸套的固定栓，其中，所述轉向連桿的一端是連接於每一球形軸套上，而 另一端則是連接於設置在每一懸吊單元上的接頭單元。
6. 依據申請專利範圍第1項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，該第一樞轉機構具有一設置於該座體內的套筒、一樞設於該座體內的軸承，及一穿伸該套筒與該軸承的轉動件，其中，該轉動件具有一穿伸於該套筒與該軸承中的轉動部，及一連設於該轉動部前方的安裝部，而該第二樞轉機構具有二間隔樞設於該安裝部中的球形軸套，及二分別穿伸該安裝部與每一球形軸套的固定栓，其中，每一球形軸套的轉動軸線與該轉動件的轉動軸線是呈正交，所述轉向連桿的一端是連接於每一球形軸套上，而另一端則是連接相對應設置在每一懸吊單元上的接頭單元。
7. 依據申請專利範圍第3項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，該第二樞轉機構的軸套是球形軸套。
8. 依據申請專利範圍第4項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，該第二樞轉機構的軸套是球形軸套。
9. 依據申請專利範圍第1項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，該懸吊單元上的接頭單元係為萬向接頭。
10. 依據申請專利範圍第1項所述用於兩前輪車輛的轉向裝置，其中，該傾斜單元更包括二分別橫向樞接該首管與每一側管的上連桿、二分別橫向樞接該首管與每一側管且位於該上連桿下方的下連桿，及一橫向樞接該首管與所述側管且介於該所述上連桿與下連桿之間的連動桿。