CN100418834C - 一种微型四轮车及其车架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微型四轮车及其车架，该车架包括相互连接的上架和下架，且上架和下架都包括各自的上表面和下表面，所述上表面和下表面中至少其一为平面或构成安装平面，所述车架前、后两端择一地设有主销定位连接装置和驱动轴安装装置，其前部向后倾斜地装有转向杆定位管，上、下架之间装有1-5条连接架或连接杆。本发明微型四轮车包括上述车架、一对前轮和一对后轮、驱动装置、转向装置、刹车装置等。本发明车架结构简单、功能突出、集全车承载主体和装配基体于一身，占用空间小、重量轻，容易加工、成本较低，用该车架组装而成的微型四轮车小巧轻便、行驶稳定安全，乘坐舒适，与不同的驱动方式组合，可制成微型四轮自行车、微型四轮电动车、微型四轮机动车、微型四轮助动车作为城乡交通代步工具，及开发为具有多种用途的游乐车、休闲健身车、旅游车、童车及残疾人车等。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种四轮车及其车架，特别是涉及一种微型四轮车及其车架。
【背景技术】
迄今为止，国内外已公开的微型四轮自行车及可在人行道上行驶的微型四轮电动车、微型四轮助动车专利尚没有成熟的产品问世，原因是这些技术方案或者结构复杂、或者体积太大、车体笨重、重心偏高，而无法作为交通代步工具在城乡普遍推广。究其原因，主要是作为四轮车主体结构的车架普遍存在结构复杂、功能单一、零部件不易安装等问题。据检索，作为最接近的对比文件，中国专利98800333.3和日本专利JP5039072同样未能解决这一难题。
ZL98800333.3所公开的车架中有两根邻接的弯管在车子的纵向方向上延伸、弯曲而互相靠近，弯管的形状与弓锯形状类似。该方案明显的缺点是车架占有空间体积太大、车架笨重、安装性能差，整车结构复杂，抗震性能较差。日本专利JP5039072所提供的车架前、后端部分别设有前、后悬挂系统，该车架由双钢管并列中间通过横管连接组成，缺点同样是空间结构形状复杂、加工难度大。
【发明内容】
针对现有技术方案存在的上述缺点，本发明的目的之一是要提供一种结构简单、功能突出、集全车承载主体和装配基体于一身，占用空间小、重量轻，容易加工、成本较低的微型四轮车车架；本发明的另一目的是为了提供一种小巧轻便、乘坐安全舒适，在城乡可以作为交通代步工具及具有多种功能的微型四轮车。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：一种微型四轮车车架，包括相互连接的上架和下架，上架和下架都包括各自的上表面和下表面，所述上表面和下表面中至少其一为平面或构成安装平面，所述车架前、后两端择一地设有主销定位连接装置和驱动轴安装装置，其前部向后倾斜地装有转向杆定位管，上、下架之间装有1-5条连接架或连接杆。
本发明的另一目的是通过以下技术方案实现的：一种微型四轮车，包括车架、一对前轮和一对后轮、驱动装置、转向装置、刹车装置等，所述车架包括相互连接的上架和下架，上架和下架都包括各自的上表面和下表面，所述上表面和下表面中至少其一为平面或构成安装平面，所述车架前、后两端择一地设有主销定位连接装置和驱动轴安装装置，其前部向后倾斜地装有转向杆定位管，上、下架之间装有1-5条连接架或连接杆。
本发明的微型四轮车车架的优点为：1)结构简单、功能突出、集全车承载主体和装配基体于一身。与传统管式车架不同，本发明车架的上表面或下表面为水平平面或具有安装平面的基础结构，因而车架结构大大简化、牢固可靠，且兼为安装平台，全车主要部件包括车轮、驱动装置、转向装置、刹车装置、传动装置、座椅、货架等都可以直接或通过简单的连接件安装在车架上。2)占用空间小、重量轻。由于车架结构的改进，使其占用的空间成倍缩小，重量大大减轻。在本发明的优选实施例中，车架的长宽高只有128cm×32cm×40cm。3)加工工艺简单、成本较低。本发明的上、下架可采用金属板材或管材折弯焊接成型，不需要专用接头，或采用塑料整体注塑成型，因此加工成本相对较低。
由于车架的上述优点，本发明的微型四轮车具有如下优点：1)整车小巧轻便，可装备人力驱动部件作为城乡交通代步工具。由于车架结构方面的重大改进，加上降低座椅高度及采用小轮径轮胎，本发明可以大幅度缩小全车体积、减轻车重和降低重心。在微型四轮自行车优选实施例中，全车体积仅为长166cm×宽50cm×高96cm，采用金属车架制成的整车约重12-16kg，比自行车略重；采用塑料车架制成的微型四轮自行车还可以做得更小更轻。这种小巧轻便的四轮自行车完全可以替代两轮自行车在城乡普遍推广。2)行驶稳定安全、乘坐舒适，可开发为多种用途的功能车。本发明的四个车轮分布在车身四周及低重心结构，大大提高了行驶的稳定性和安全性；前后轮可采用弹性悬架，在带靠背的座椅上采取半躺式驾驶，增加了乘坐的舒适性；可以调节的座椅和转向盘适合不同年龄的人群使用。以上功能使本发明不仅可以作为一般的交通代步工具，还可以开发为游乐车、休闲健身车、旅游车、童车，装上电池、电动机或内燃机还可以组装成为微型四轮电动车、微型四轮机动车、微型四轮助动车或残疾人车等。3)可以大量采用普通自行车零部件，投资小、技术方案容易实现。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术解决方案作进一步说明。
【附图说明】
图1为本发明上下架为一字形截面的车架及部分装配件的透视图。
图2为本发明上下架为双管式截面的车架及部分装配件的透视图。
图3为本发明整体注塑成型的塑料车架的透视图
图4为本发明塑料车架及部分装配件的透视图。
图5为上架前圆弧后直线固接下架式的车架示意图。
图6为上架前直线后圆弧固接下架式的车架示意图。
图7为上架前、后圆弧固接下架式的车架示意图。
图8为上架梯形固接下架式的车架示意图。
图9为上架后端T形连接下架式的车架示意图。
图10为座椅安装透视图。
图11为双横杆式主销定位连接装置透视图。
图12为减震器式主销定位连接装置透视图。
图13为A形主销导向板+减震器式主销定位连接装置透视图。
图14为双钢板+减震器式主销定位连接装置透视图。
图15为转向连杆机构及转向节安装透视图。
图16为导向钢板式驱动轴安装装置透视图。
图17为调节杆式驱动轴安装装置透视图。
图18为前后横向连接管式驱动轴安装装置透视图。
图19为上下横向连接管式驱动轴安装装置透视图。
图20为U字形叉式驱动轴安装装置透视图。
图21为导向板+减震器式驱动轴安装装置透视图。
图22为导向板+负荷调节滑架式驱动轴安装装置透视图。
图23为槽形或工字形导向板+减震器式驱动轴安装装置透视图。
图24为上置的带连接架的半卷式后导向板连接示意图。
图25为下置的半卷式后导向板连接示意图。
图26为本发明微型四轮车优选实施例一效果图。
图中：1上架 下架2 主销定位连接装置3
驱动轴安装装置4 连接架或连接杆5 中轴套管安装架6
转向杆定位管7 座椅8 滑槽21 安装槽22
定位横杆或定位钢板安装孔23、23’ 中轴套管安装孔24 刹车轴安装孔25
摆臂或导向板定位轴安装孔26 后减震器轴安装孔27
横向连接管安装孔28、28’ 卷线轮30 钢丝绳31
主销定位钢板32、32’ 主销安装轴承33、33’ 前导向钢绳34、34’
主销35、35’ 主销连接块36、36’ 转向节37、37’
转向节臂38、38’ 转向横拉杆39 左、右导向摆臂41、41’
摆臂定位轴42 后减震器43、43’ 驱动轴轴承44、44’
后减震器轴45、45’ 后导向钢绳46、46’ 驱动轴47 中轴61
刹车轴62 刹车踏板63 手刹拉杆64 转向杆套管70
定位管轴承71、71 转向杆72 快卸紧固环73 连接螺栓81
连接螺母82 主销定位横杆311、311’ 前减震器331、331’
前减震器轴332 A形主销导向板341、341’ 左、右导向钢板411、411’
导向板定位轴412 负荷调节杆433 调节螺栓434
调节螺母435 横向连接管441、441’ 连接片442、442’
U字型立叉451 U字型平叉452 后导向板461
导向板固定架462 负荷调节滑架472 滑架调节螺丝473
槽形或工字形导向板491 脚蹬部件611
【具体实施方式】
优选实施例一：本实施例为上、下架采用一字形截面的车架制成的微型四轮自行车。如图1所示：其主体结构车架包括上架1及下架2、主销定位连接装置3、驱动轴安装装置4、转向杆定位管7和连接架5。上架1和下架2由薄钢板制成，钢板厚度为4毫米，宽度为80毫米，两者各取一字形和槽形截面。上架1前端向下弯曲成圆弧与下架2前端相接，然后继续向下、向后、向上折成倒梯形的前底端再次与下架2固接，上架1后端向下折成近似直角与下架2固接，为增加强度，上架1和下架2之间装有两条连接架5。主销定位连接装置3和驱动轴安装装置4分别安装在上架1和下架2的前、后两端。
如图1所示，本实施例的主销定位连接装置3采用双钢板式。该装置包括主销定位钢板32、32’、主销安装轴承33、33’和前导向钢绳34、34’。主销安装轴承33、33’装于上、下两块主销定位钢板32、32’两端，主销定位钢板32、32’平行且分别横向固接于下架2和上架1前底端，为保证主销在运动中准确定位，主销定位钢板32、32’外侧和上、下架之间加装了前导向钢绳34、34’。由于运动中主销和主销定位钢板之间的相对位置经常发生变化，因此本例的主销安装轴承33、33’采用关节轴承。在安装时，同侧上、下轴承轴心连线上端向车身后侧倾斜4.5°，向车身内侧倾斜6°，以形成合适的主销后倾角和主销内倾角。
图15描述了本实施例转向连杆机构及转向节的安装方法。主销35、35’通过主销安装轴承33、33’与主销定位钢板32、32’铰接，固装于主销35、35’的主销连接块36、36’外侧和后侧分别装有左、右转向节37、37’和左、右转向节臂38、38’，转向节臂38、38’后端与转向横拉杆39两端铰接，转向轮安装在转向节37、37’上。由于主销定位钢板带有弹性，所以转向轮可实现独立悬架。
如图1、图21所示，本实施例采用导向板+减震器式驱动轴安装装置。该装置装在车架后端，包括前端带套管的后导向板461、导向板固定架462、导向板定位轴412、横向连接管441、441’、左、右连接片442、442’、左、右后减震器43、43’、驱动轴轴承44，44’、后减震器上、下轴45、45’。后导向板461带套管的前端通过导向板固定架462和导向板定位轴412与下架2铰接，另一端与两条并列的横向连接管441、441’的中部固接，横向连接管441、441’两端与装有驱动轴滚动轴承44、44’的连接片442、442’固接，左、右后减震器43、43’上、下端分别与后减震器上、下轴45、45’同侧端铰接，而后减震器上、下轴45、45’分别固定在上架1及后导向板461的后上侧。为保证驱动轮在运动中准确定位，连接管441外侧和导向板定位轴412之间对称安装了后导向钢绳46、46’。驱动轴47(图1)穿过驱动轴轴承44、44’，其中部与链轮相对部位装有普通自行车飞轮，驱动轴47一端与一个后轮固接，另一端通过轴承与另一个后轮活接，以形成差速转动。
如图1所示，本实施例的下架2中部装有中轴套管安装架6，安装架6上装有中轴套管以安装自行车中轴61和脚蹬部件611，脚蹬部件611、中轴61、链轮、链条连同上述的飞轮、驱动轴47组成了本发明的人力驱动装置。
如图1、图15所示，上架1与下架2前部装有向后倾斜、且与平面大致形成45°左右夹角的转向杆定位管7，转向杆套管70通过定位管轴承71、71与转向杆定位管7铰接，可上下滑动的转向杆72插入转向杆套管70并通过快卸紧固环73将其固定在转向杆套管70的适当位置上(此位置可因人而异)，转向杆72顶端装有转向盘(图26)。转向杆套管70下端固装有卷线轮30，卷线轮30上缠绕的钢丝绳31两端与转向横拉杆39相接，通过转向连杆机构，转动转向盘即可带动转向轮转向。采用转向盘转向不仅提升了本发明的档次，还大大增加了驾驶乐趣。上述的转向杆定位管7、转向杆套管70、定位管轴承71、71、转向杆72、快卸紧固环73、转向盘及图15所示的转向连杆机构组成本实施例的转向装置。
如图1所示，装于下架2中部的中轴套管安装架6上装有刹车轴62，刹车轴62上装有刹车踏板63及手刹拉杆64。驱动轴安装装置4中的左、右连接片442、442’外侧对称装有与驱动轴轴承44、44’同心的普通自行车抱闸盒，两后轮的轴套内侧与抱闸盒对应部位装有抱闸盘和抱闸圈，抱闸圈上的曲拐与刹车踏板63及手刹拉杆64之间用钢丝绳连接(附图未示出)，抱闸部件连同刹车轴62、刹车踏板63、手刹拉杆64及钢丝绳等组成本实施例的刹车装置。
如图10、图26所示，上架1后部设有安装槽22，安装槽22上装有塑料制成的座椅8，座椅8上的连接螺栓81穿过安装槽22与连接螺母82配合，使座椅8可以前后调节并固定在适当位置。座椅8前后移动配合转向杆72的上下调节，使本实施例可以适合不同年龄的人群使用，并解决了随着儿童年龄增长需不断换车的问题。此外，车架后端可以设置货架，前端可以安装童椅，既充分利用了空间，又使其具有更多的功能。
如图26所示，以上述车架制成的整车配合采用前轮16″、后轮20″的小轮径车轮，使全车体积可以缩小至长166cm×宽50cm×高96cm，整车约重12-16kg，其体积和重量与普通24″自行车相当。这种小巧轻便、乘坐安全舒适的微型四轮自行车完全可以替代两轮自行车在城乡普遍推广。
优选实施例二：本实施例为上、下架采用双圆管截面的车架制成的微型四轮自行车。如图2所示：该车架包括上架1和下架2，上架1和下架2由左右两条平行并列、通过横管水平连接、截面为方形的金属管材制成，车架前、后两端择一地设有主销定位连接装置3和驱动轴安装装置4，上架1和下架2的前都倾斜地装有转向杆定位管7。上架1前端向下弯曲成圆弧与下架2前端相接，然后继续向下、向后、向上延伸形成倒梯形的前底端与下架2相接，上架1后端向下弯折与下架2固接，上、下架宽度相等且两侧上下对齐、并在同一个纵向平面内。上、下架之间装有2条连接架5，下架2中部装有中轴套管安装架6。本例的主销定位连接装置3与上例同，其驱动轴安装装置4采用摆臂式且安装在车架后端。该装置包括左、右导向摆臂41、41’、摆臂定位轴42、左、右后减震器43、43’、驱动轴调心轴承44、44’和后减震器轴45。左、右导向摆臂41、41’后端装有驱动轴调心轴承44、44’且分别与左、右后减震器43、43’下端铰接，前端与固装于下架2的摆臂定位轴42铰接，后减震器43、43’上端与固接于上架1后端的后减震器轴45铰接。本例的驱动装置、转向装置、刹车装置及座椅等部件的组成及安装方法与上例同(刹车装置中的抱闸盒可直接安装在左、右导向摆臂41、41’后端)。本例的优点是结构牢固、强度高，适于组装行驶速度较高的微型四轮电动车和微型四轮机动车，两条水平并列的方管构成安装平面，该安装平面和实施例一的车架上的平面一样可以方便地成为全车的安装平台。
优选实施例三：本实施例为采用塑料车架制成的微型四轮自行车。如图3、图4所示：塑料车架包括上架1和下架2、上、下架之间的连接架5、设于上架1和下架2前部且向后倾斜的转向杆定位管7、设于下架2中前部的中轴套管安装孔24和刹车轴安装孔25、设于下架2前部的定位横杆安装孔23、23’、设于上架1后上端的后减震器轴安装孔27、设于下架2中后部的摆臂或导向板定位轴安装孔26和设于下架2后端的横向连接管安装孔28、28’。上架1的宽度为80mm，其横截面为一字形，为方便上、下车，其中间段采用下凹的圆弧段(在其他实施例中，中间段也可采取直线段)，前后两端为下弯的圆弧段，下架2为两条上下并列、水平设置、沿纵向延伸、宽度同样为80mm的长方形平板及8条垂直设置的中介平板连接而成的框架结构。上架1和下架2通过5块纵向或横向的连接架5相接，并与上述各安装孔及事先预制的转向杆定位管7一起整体注塑成型。(本例上架1、下架2的宽度相等，在其他实施例中，上架1中间段与下架2的宽度差在0-30cm之间选择，从而形成上窄下宽的梯形结构。
在本实施例中，转向杆定位管7可预制，其两端预留定位管轴承71、71的安装位置，中轴套管安装孔24可采用中轴套管与上下架整体注塑而成，以方便安装自行车中轴61。如同实施例一所述，为保证主销的准确定位，上、下定位横杆安装孔23、23’的同侧圆心连线上端应向后倾斜4.5°，以形成合适的主销后倾角。安装孔23、23’可以是圆形或矩形，分别对应安装双横杆式或双钢板式主销定位连接装置3，本实施例采用圆形孔。前后横向连接管安装孔28、28’可以是圆形或方形，分别对应安装横向连接管中的圆管或方管，本例采用圆形孔。两孔之间的中心距离应大于90mm，以便在装上横向连接管441、441’以后，使飞轮的运转不受干涉，该安装孔可设上下两排，以方便消费者根据需要安装不同轮径的后轮，或将横向连接管441、441’水平、上下或斜向安装；为增加安装强度，各安装孔可直接由金属或碳素纤维管制成并与上、下架、连接支架5、转向杆定位管7等一起注塑成型。
如图4、图11所示，本实施例采用双横杆式主销定位连接装置。该装置包括上、下主销定位横杆311、311’和主销安装轴承33、33’；安装时将上、下主销定位横杆311、311’插入并固定在定位横杆安装孔23、23’中，再装上主销安装轴承33、33’即可，主销安装轴承33、33’采用端杆关节轴承。为保证转向轮的准确定位，主销定位横杆311、311’外侧与上、下架之间可以加装前导向钢绳34、34’。为减轻行驶中路面对车架的冲击，主销定位横杆可用弹簧钢制成。
如图4、图23所示，本实施例采用槽形导向板+减震器式驱动轴安装装置。该装置包括槽形导向板491、导向板定位轴412、后减震器43、43’、后减震器轴45、驱动轴轴承44、44’、横向连接管441、441’、连接片442、442’、转向钢绳46、46’；槽形导向板491后部两侧设有若干圆孔，其前端与安装在导向板定位轴安装孔26上的导向板定位轴412铰接；横向连接管441、441’插入并固定于槽形导向板491后端预设的圆孔中，装于其两端的连接片442、442’上装有驱动轴滚动轴承44、44’，后减震器43、43’上、下端分别与安装在后减震器轴安装孔27上的后减震器轴45和连接管441的两侧铰接，连接管441和导向板定位轴412两侧可以加装转向钢绳46、46’。
采用塑料车架组装的微型四轮自行车，其余各部件的安装参见实施例一所述。除了上述优选实施例以外，本发明各主要组成部份包括车架、驱动装置、转向装置、刹车装置等还有多种技术方案。这些不同技术方案的变化和组合可以组成更
多的实施方式。
一、车架
车架是微型四轮车的主体结构和骨架，一个完整意义上的车架，不仅是全车的承载主体，还应该成为全车各主要部件的装备基体和安装平台。车架是本发明的主要发明点。除优选实施例以外，车架各部分还有其他技术方案。
(一)上架1与下架2
1、截面：上、下架不仅可以采取如实施例一所述的一字形及槽形截面(参图
1、图16-图22)，还可以采取T形截面及空心矩形截面，管式截面车架既可以采用实施例二所述的双方管，也可以采用双圆管。不管采取何种结构或何种截面，其上表面或下表面中至少有一面应为平面或构成安装平面，以便安装各种零部件，一字形截面两侧可以加设加强条，或用两条并列的圆管加固。
2、连接方式与形状：上架1与下架2两端都可以弯曲成圆弧或直线与对方固接，但作为主梁的下架2多取直线形，故一般采用上架1前、后端向下弯曲成圆弧或直线与下架2固接的形式。上、下架前、后端相接可以采取封闭式(如图1、图5)，也可以采取T形相交式(如图6、图9)。除实施例一以外，上、下架的连接还可以采取如图6-图9所示的前直线后圆弧式、前后圆弧式、梯形式等，图5-图8所示车架的前底端必须加设U形固定架，以便安装主销定位连接装置3。为增加车架强度，两架之间可以安装1-5条连接架或连接杆5，连接架5可采用直板、倒U字形、倒V字形板，也可以采用中间开孔的纵板或圆管(图5-图9)。
3、材料：上架1与下架2可用碳素钢、铝合金、碳素纤维或高强度塑料制成。金属板材车架的厚度约3-5毫米，宽度为40-120毫米，其优点是具有高强度、高刚度、成本低，但稍重。碳素纤维车架重量轻、高强度、高刚度，且有一定的弹性，但成本较高，适合开发高档车。塑料车架重量轻、可一次成型，但强度和刚度较差，适合制作低速童车，如制作成人用车，需增加厚度和宽度，并在主要受力点用金属零件加固。
(二)主销定位连接装置3
除了优选实施例所述的双钢板式、双横杆式以外，还可以采取下列几种主销定位连接装置：
1、减震器式。如图12所示，该装置包括左、右前减震器331、331’、前减震器轴332、主销定位钢板32’及主销安装轴承33、33’。前减震器轴332和两端装有主销安装轴承33、33’的主销定位钢板32’平行且分别横向固接于上架1的前上端和前底端，左、右前减震器331、331’上、下端分别与前减震器轴332和主销定位钢板32’同侧相铰接。本例的减震器内轴可作为主销35、35’直接安装左、右主销连接块36、36’。
2、A形主销导向板+减震器式。如图13所示，该装置包括上、下A形主销导向板341、341’、前减震器331、331’、前减震器轴332和主销安装轴承33、33’。上、下A形主销导向板341、341’的顶端装有主销安装轴承33、33’，另一端分别与下架2和上架1的前底端对称铰接，左、右前减震器331、331’上、下端分别与固装于上架1前端的前减震器轴332和A形主销导向板341外侧铰接。A形主销导向板341、341’可用金属或碳素纤维制成。
3、双钢板+减震器式。如图14所示，该装置包括主销定位钢板32、32’、主销安装轴承33、33’、前减震器331、331’和前减震器轴332。主销安装轴承33、33’装于上、下两块主销定位钢板32、32’两端，主销定位钢板32、32’平行且分别横向固接于下架2和上架1前底端，左、右前减震器331、331’上、下端分别与固装于上架1前端的前减震器轴332和主销定位钢板32外侧铰接。
在上述三种实施方式中，由于行驶中主销的相对位置经常发生变化，所以主销安装轴承33、33’应采用关节轴承。同时为保证转向轮在行驶中的准确定位，前减震器轴332及上、下主销定位钢板32、32’的外侧和上、下架之间可以对称加装左、右前导向钢绳34、34’(图1、图12、图14)。主销定位连接装置3的安装必须满足这样的要求：主销安装轴承33，33’同侧上、下轴心连线上端必须分别向车身后侧和内侧倾斜2°-8°，左、右转向节37、37’外侧向下倾斜0.5°-1.5°，以形成合适的主销后倾角、主销内倾角和前轮外倾角。
(三)驱动轴安装装置4
优选实施例分别采用了导向板+减震器式、摆臂式和槽形导向板+减震器式驱动轴安装装置，此外还可以采用下述几种方式安装驱动轴47：
1、导向钢板式。如图16所示，该装置包括左、右导向钢板411、411’、左、右后减震器43、43’、驱动轴调心轴承44、44’、导向板定位轴412及后减震器轴45；左、右导向钢板411、411’后端装有驱动轴调心轴承44、44’且分别与后减震器43、43’下端铰接，另一端与固装于下架2的导向板定位轴412铰接，后减震器43、43′上端与固接于上架1后上端的后减震器轴45铰接。
2、调节杆式。如图17所示，该装置包括左、右导向钢板411、411’、导向板定位轴412、负荷调节杆433、调节螺栓434、调节螺母435及驱动轴调心轴承44、44；左、右导向钢板411、411’前端与固接于下架2的导向板定位轴412相接，后端装有驱动轴调心轴承44、44’，位于下架2下方的负荷调节杆433两端搭在左、右导向钢板411、411’上侧，负荷调节杆433上的调节螺栓434穿过下架2的滑槽21与调节螺母435配合。本例的导向钢板兼具导向和弹性悬架双重功能，负荷可因人调节，配合座椅和方向盘的调节，适合儿童在不同成长期使用。
3、横向连接管式。如图18所示，该装置包括两根并列的横向连接管441、441’、连接片442、442’及驱动轴滚动轴承44、44’；横向连接管441、441′分别水平横向固装于下架2且两端与连接片442、442’固接，连接片442、442’上装有驱动轴滚动轴承44、44’。此外，如图19所示，两根横向连接管还可以分别上下安装于上架1和下架2而形成另一种实施方式。本例中的横向连接管可用弹簧钢制成的连接杆代替。
4、U字形叉式。如图20所示，该装置包括U字型立叉451、U字型平叉452、连接片442、442’及驱动轴滚动轴承44、44’；U字型立叉451与U字型平叉452开口端分别与连接片442、442’固接，另一端分别与上架1及下架2固接，连接片442、442’装有驱动轴滚动轴承44、44’。
5、导向板+负荷调节滑架式。如图22所示，该装置包括后导向板461、负荷调节滑架472、滑架调节螺丝473、前、后横向连接管441、441’、左、右连接片442、442’及驱动轴调心轴承44、44’；后导向板461前端与下架2固接，后端与两条并列的横向连接管441、441’的中部固接，前、后横向连接管441、441’两端与装有驱动轴调心轴承44、44’的左、右连接片442、442’固接，安装于后导向板461中部的负荷调节滑架472可顺着下架2和后导向板461前后滑动，并通过滑架调节螺丝473将滑架472固定在下架2的适当位置上，固定的位置因载荷而定。后导向板461既可以采取本例所示的直板式，也可以采取如实施例一所述的一端带套管式(见图21)，还可以采取如图24、图25所示的一端半卷式。后导向板461可用钢板、碳素纤维或强化塑料制成，但本例由于不装减震器，所以必须用钢板制成。
驱动轴安装装置4中横向连接管441、441’的截面，既可以如图21-图23所示采用圆管，也可以采用方管。安装时两根横向连接管之间必须留有足够的空间用以安装飞轮、链条和变速机构。后导向板461与横向连接管441、441’的连接，可以加设带圆孔的连接支架(图24)。后导向板461既可以安装在下架2上侧(图1、图21、图22、图24)，也可以如图25所示安装在下架2下侧。
如优选实施例一所述，为保证后轮在运动中的准确定位，在连接管441两侧与下架2之间可以对称加装后导向钢绳46、46’或V形导向钢片。
本发明作简单改进，还可制成前轮驱动、后轮转向的微型四轮车。改进时只需将主销定位连接装置3装在车架后端，驱动轴安装装置4装在车架前端即可。改进后的微型四轮车配上小轮径车轮，长度可以进一步缩短。
二、驱动装置
优选实施例一已概述了人力驱动装置的组成及其连接方法。脚蹬部件611中的链轮与飞轮之间可以加装自行车变速器，使本发明增加变速功能。除了采用人力驱动以外，在本发明的下架2装上电池、电机或内燃机，还可以进一步将本发明改进为微型四轮电动车、微型四轮机动车或微型四轮助动车。这些微型四轮车不但可以用于代步，还可以广泛用于健身、休闲、游乐、旅游、送货或作为残疾人车使用。
三、转向装置
本发明的转向装置除了采用如优选实施例一所述的用转向盘控制转向以外，还可以象普通自行车那样采用车把控制转向，车把式转向虽不及转向盘转向美观和富有乐趣，但可以在车把上直接安装手刹闸把及为车架前部腾出部分空间安装座椅，使本发明成为双座微型四轮车而适合母子或情侣骑乘。
四、刹车装置
本发明的刹车装置除了采用优选实施例一所述的抱闸式刹车装置以外，还可以采用涨闸式、碟刹式刹车装置，在驱动轴47不采用弹性悬架的情况下，甚至可以采用普通闸或钳闸式刹车装置。如果采用涨闸式、碟刹式刹车装置，只须在左、右连接片442、442’上改装涨闸部件或碟刹部件即可。此外，也可以在转向盘或车把上装上普通自行车手刹闸把，将优选实施例一中的脚刹车改为手闸刹车。
五、其它部件
其他部件包括座椅8和货架。座椅8除了如实施例一所述可以前后调节以外，靠背和椅座之间的角度还可以通过加设一些简单的装置进行调节，以适应不同骑乘者的需要。货架可以安装在车架前端或后端，也可以安装在车架前后两端。
Claims (21)
1. 一种微型四轮车车架，包括相互连接的上架(1)和下架(2)，其特征在于：所述的上架(1)和下架(2)包括各自的上表面和下表面，所述上表面和下表面中至少其一为平面或构成安装平面，所述车架前、后两端分别设有主销定位连接装置(3)和驱动轴安装装置(4)，其前部向后倾斜地装有转向杆定位管(7)，上、下架之间装有1-5条连接架或连接杆(5)。
2. 根据权利要求1所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述的上架(1)和下架(2)的横截面选自一字形、T形、槽形、空心矩形、水平并列的双圆管形、水平并列的双方管形其中之一；所述的双圆管或双方管形上、下架是通过横管水平连接的圆管或方管制成。
3. 根据权利要求2所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述的上架(1)前端向下弯曲成圆弧与下架(2)前端相接，且依次向下、向后、向上延伸形成倒梯形的前底端再与下架(2)相接，上架(1)后端向下弯曲与下架(2)固接；上、下架宽度相等且两侧上下对齐。
4. 根据权利要3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述主销定位连接装置(3)包括上、下主销定位钢板(32、32’)或上、下主销定位横杆(311、311’)；主销定位钢板(32、32’)或主销定位横杆(311、311’)相互平行且分别横向固接于下架(2)前端和上架(1)前底端，上、下主销定位钢板(32、32’)或上、下主销定位横杆(311、311’)两端装有主销安装轴承(33、33’)。
5. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述主销定位连接装置(3)包括左、右前减震器(331、331’)和前减震器轴(332)；前减震器轴(332)和两端装有主销安装轴承(33、33’)的主销定位钢板(32’)平行且分别横向固接于上架(1)的前上端和前底端，左、右前减震器(331、331’)上、下端分别与前减震器轴(332)和主销定位钢板(32’)同侧相铰接。
6. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述主销定位连接装置(3)包括上、下A形主销导向板(341、341’)、前减震器(331、331’)；上、下A形主销导向板(341、341’)的顶端装有主销安装轴承(33、33’)，另一端分别与下架(2)和上架(1)的前底端对称铰接，左、右前减震器(331、331’)上、下端分别与固装于上架(1)前端的前减震器轴(332)和A形主销导向板(341)外侧铰接。
7. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述主销定位连接装置(3)包括上、下主销定位钢板(32、32’)和左、右前减震器(331、331’)；两端各装有主销安装轴承(33、33’)的主销定位钢板(32、32’)平行且分别横向固接于下架(2)前端和上架(1)前底端，左、右前减震器(331、331’)的上、下端分别与固装于上架(1)前端的前减震器轴(332)及主销定位钢板(32)外侧铰接。
8. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述驱动轴安装装置(4)包括左、右导向摆臂(41、41’)或左、右导向钢板(411、411’)，所述的导向摆臂(41、41’)或导向钢板(411、411’)前端与固装于下架(2)的摆臂定位轴(42)或导向钢板定位轴(412)铰接，其后端装有驱动轴轴承(44、44’)；所述驱动轴安装装置(4)还包括左、右后减震器(43、43’)，后减震器(43、43’)上端与固接于上架(1)后上端的后减震器轴(45)铰接，下端与导向摆臂(41、41’)或导向钢板(411、411’)的后端铰接。
9. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述驱动轴安装装置(4)包括左、右导向钢板(411、411’)和负荷调节杆(433)；导向钢板(411、411’)前端与固接于下架(2)的导向钢板定位轴(412)固接，后端装有驱动轴轴承(44、44’)，位于下架(2)下方的负荷调节杆(433)两端搭在导向钢板(411、411’)上侧，负荷调节杆(433)上的调节螺栓(434)穿过下架(2)的滑槽(21)与调节螺母(435)相配合。
10. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述驱动轴安装装置(4)包括两根并列的横向连接管(441、441’)；横向连接管(441、441’)水平或上下固装于下架(2)或上、下架之间且两端与连接片(442、442’)固接，连接片(442、442’)上装有驱动轴轴承(44、44’)。
11. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述驱动轴安装装置(4)包括U字型立叉(451)、U字型平叉(452)、连接片(442、442’)及驱动轴轴承(44、44’)；U字型立叉(451)与U字型平叉(452)开口端分别与连接片(442、442’)固接，另一端分别与上架(1)及下架(2)固接，连接片(442、442’)装有驱动轴轴承(44、44’)。
12. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述驱动轴安装装置(4)包括前端带套管或卷耳的后导向板(461)、导向板固定架(462)和导向板定位轴(412)；后导向板(461)带套管或卷耳的前端通过导向板固定架(462)和导向板定位轴(412)与下架(2)铰接，后端与并列的连接管(441、441’)的中部固接，连接管(441、441’)两端与装有驱动轴轴承(44、44’)的左、右连接片(442、442’)固接，左、右后减震器(43、43’)上、下端分别与后减震器上、下轴(45、45’)的同侧端铰接，而后减震器上、下轴(45、45’)分别固定在上架(1)及后导向板(461)的后上侧。
13. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述驱动轴安装装置(4)包括后导向板(461)、负荷调节滑架(472)、滑架调节螺丝(473)；后导向板(461)前端与下架(2)固接，后端与并列的连接管(441、441’)中部固接，连接管(441、441’)两端与装有驱动轴轴承(44、44’)的左、右连接片(442、442’)固接，后导向板(461)中部安装有可顺着下架(2)和后导向板(461)前后滑动的负荷调节滑架(472)，滑架调节螺丝(473)将滑架(472)固定在下架(2)的适当位置上。
14. 根据权利要求3所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述驱动轴安装装置(4)包括槽形导向板(491)、导向板定位轴(412)和后减震器(43、43’)；槽形导向板(491)前端与固装于下架(2)的导向板定位轴(412)铰接；横向连接管(441、441’)插入并固定于槽形导向板(491)后端预设的圆孔中，装于其两端的连接片(442、442’)上装有驱动轴轴承(44、44’)；后减震器(43、43’)上、下端分别与固装于上架(1)的后减震器轴(45)及连接管(441)的两端同侧铰接。
15. 根据权利要求1所述的微型四轮车车架，其特征在于：所述的上架(1)的横截面为一字形，其中间段为直线段或下凹的圆弧段，上架(1)的前后两端为向下弯曲的圆弧段，所述的下架(2)为两条上下并列、水平设置的平板，其间设有4～8条中介平面将之连接成为框架结构；所述的下架(2)前部设有定位横杆或定位钢板安装孔(23、23’)，下架(2)中部设有中轴套管安装孔(24)和刹车轴安装孔(25)，下架(2)后部设有横向连接管安装孔(28、28’)，上架(1)后上端和下架(2)中后部分别设有后减震器轴安装孔(27)和摆臂或导向板定位轴安装孔(26)，上述各安装孔与上架(1)、下架(2)和连接架(5)用塑料整体注塑成型，预制的转向杆定位管(7)也一起注塑成型。
16. 根据权利要求15所述的微型四轮车车架，其特征是：所述的主销定位连接装置(3)还包括两端装有主销安装轴承(33、33’)的上、下主销定位横杆(311、311’)或主销定位钢板(32、32’)，主销定位连接装置(3)插入并固定在定位横杆或定位钢板安装孔(23、23’)中；所述的驱动轴安装装置(4)包括两根横向连接管(441、441’)；横向连接管(441、441’)水平或上下横向插入并固定在横向连接管安装孔(28、28’)中，且两端与连接片(442、442’)固接，连接片(442、442’)上装有驱动轴轴承(44、44’)。
17. 根据权利要求15所述的微型四轮车车架，其特征是：所述的驱动轴安装装置(4)还包括槽形导向板(491)、导向板定位轴(412)和后减震器(43、43’)；槽形导向板(491)的前端与安装在导向板定位轴安装孔(26)中的导向板定位轴(412)铰接；连接管(441、441’)插入并固定于槽形导向板(491)后端两侧预设的圆孔中，装于其两端的连接片(442、442’)上装有驱动轴轴承(44、44’)；后减震器(43、43’)的上、下端分别与安装在后减震器轴安装孔(27)的后减震器轴(45)及连接管(441)的两端同侧铰接。
18. 一种微型四轮车，包括车架、一对前轮和一对后轮、驱动装置、转向装置、刹车装置，其特征在于：所述的车架包括相互连接的上架(1)和下架(2)，上架(1)和下架(2)包括各自的上表面和下表面，所述上表面和下表面中至少其一为平面或构成安装平面，所述车架前、后两端分别设有主销定位连接装置(3)和驱动轴安装装置(4)，其前部向后倾斜地装有转向杆定位管(7)，上、下架之间装有1-5条连接架或连接杆(5)。
19. 根据权利要求18所述的微型四轮车，其特征在于：所述的上架(1)和下架(2)的横截面选自一字形、T形、槽形、空心矩形、水平并列的双圆管形、水平并列的双方管形其中之一；所述的双圆管或双方管形上、下架是通过横管水平连接的圆管或方管制成；所述的上架(1)前端向下弯曲成圆弧与下架(2)前端相接，再依次向下、向后、向上延伸形成倒梯形的前底端再与下架(2)相接，上架(1)后端向下弯曲与下架(2)固接，上、下架宽度相等且两侧上下对齐；所述的下架(2)中部装有中轴套管安装架(6)。
20. 根据权利要求18所述的微型四轮车，其特征在于：所述的上架(1)的横截面为一字形，其中间段为直线段或下凹的圆弧段，上架(1)的前后两端为向下弯曲的圆弧段，所述的下架(2)为两条上下并列、水平设置的平板，其间设有4～8条中介平面将之连接成为框架结构；且所述的下架(2)前部设有定位横杆或定位钢板安装座(23、23’)，下架(2)中部设有中轴套管安装座(24)和刹车轴套管安装座(25)，下架(2)后部设有横向连接管安装座(28、28’)，上架(1)后上端和下架(2)中后部分别设有后减震器轴安装座(27)和摆臂或导向板定位轴安装座(26)，上述各安装座与上架(1)、下架(2)和连接架(5)用塑料整体注塑成型，预制的转向杆定位管(7)也一起注塑成型。
21. 根据权利要求19或20所述的微型四轮车，其特征在于：所述的转向杆定位管(7)通过定位管轴承(71、71)装有可转动的转向杆套管(70)，可上下滑动的转向杆(72)插入转向杆套管(70)并通过快卸紧固环(73)将其固定在转向杆套管(70)的适当位置上；
所述的中轴套管安装架(6)或中轴套管安装座(24)上装有中轴套管、中轴(61)及脚蹬部件(611)，所述的驱动装置中的驱动轴(47)穿过驱动轴轴承(44、44’)，其一端与一个后轮固接，另一端通过轴承与另一个后轮活接，驱动轴(47)的中部与脚蹬部件(611)或动力机械中的链轮相对应部位装有飞轮；
所述的转向装置中包括主销(35、35’)；主销(35、35’)通过主销安装轴承(33、33’)与主销定位钢板(32、32’)、主销定位横杆(311、311’)或A形主销导向板(341、341’)铰接，固装于主销(35、35’)的主销连接块(36、36’)外侧和后侧分别装有左、右转向节(37、37’)和左、右转向节臂(38、38’)，转向节臂(38、38’)后端与转向横拉杆(39)两端铰接，一对转向轮分别安装在转向节(37、37’)上。
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