一種可攜式摺疊電動車的製作方法
2023-05-10 19:31:36
專利名稱：一種可攜式摺疊電動車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動車裝置，特別是一種可攜式摺疊電動車。
背景技術：
近些年來由於石油資源日趨緊張，環境汙染的日益加重，因此清 潔環保的電動車概念已經深入人心，很多企業和研究機構投入了專項 經費，研製電力驅動的輕便輪式機動車，並已經成功上路行駛。目前常見的二輪行駛電力驅動車輛主要有電動摩託車、電動自行車以及 電動滑板車等，可以承載單人或者雙人，行駛於城巿的路面上。其主 要特徵有釆用蓄電池——電機動力系統的電力驅動方式，長度尺寸 0.5~2米，重量10 100千克，行駛速度10~30千米/小時，續航 裡程20 100公裡，承載質量60-200千克。目前城巿交通擁堵曰 益嚴重，輕便快捷的電動車已經成為了不少人出行的首選交通工具。 二輪驅動電動車輛具有以下主要特徵1、 電力驅動，無排放，低噪音。由於釆用了電力驅動裝置，從 而徹底杜絕了內燃機的排放汙染和噪音等問題，同時在設計上也與傳 統的內燃機驅動車輛有很大的差異。2、 傳動機構簡單，整車重量低。電動機具有無級調速的特點， 因此相對內燃機驅動來說，省去了複雜的變速器、離合器等部件，從 而大大簡化了傳動系統。3、 行駛速度不高，承載能力有限。受到目前電池能源技術的限 制，電動車輛的驅動功率都遠小於傳統車輛，所以其最高行駛速度也小於傳統車輛。由於同樣的原因，電動車輛的承載能力也較為有P艮。 見圖1和圖2，傳統的二輪行駛電動車一般由車架11、前後輪12、轉向把10、蓄電池131或132、電動機及傳動系統部分141、 142 構成。但是如果要在目前的基礎上發展小型化和輕量化的電動車輛， 採用傳統的設計存在以下問題1、 重量大，能量密度低。目前巿面上主流的電動車均以鉛酸蓄電 池為能源，由於鉛酸蓄電池單位重量能量密度低，因此為保證續航裡 程而不得不增大電池的重量，最終導致電動車整體無法實現輕量化。 常規的電動自行車重量高達30 40kg，電動滑板車也超過10kg;2、 體積過大，難於實現摺疊和小型化。傳統的設計基本上是基於 自行車、滑板車的結構，採用自行車結構必然導致體積尺度大，摺疊 機構複雜，結構重量大；釆用滑板車原理時，由於車輪小底盤低，會 引起通過性差、穩定性不足等問題，從而影響行駛安全。無論是那種 結構，都無法實現車輛摺疊後尺度小於500mm，無法實現隨身攜帶 的功能。從以上兩點來看，釆用傳統設計的電動車輛由於原理所限，無法 真正實現小型化和輕量化，便攜特性更加無從說起了，無法滿足曰常 生活中的需求。實用新型內容本實用新型的目的是提供一種在摺疊後尺寸相當於普通公文包 大小，總重量低於5kg條件下，保證行駛穩定性和續航能力、承載能 力的可攜式摺疊電動車，滿足輕量和便攜的性能要求。本實用新型的技術方案是釆用一種可攜式摺疊電動車，包括車 架，在所述車架上裝有前車輪、後車輪、腳踏平臺、蓄電池、充電 器，在後車輪上裝有驅動電機，車把與所述前車輪和車架相連接， 其特徵在於，所述車架由上連杆、前輪上支撐臂、前輪下支撐臂、 下連杆、後輪下支撐臂、後輪上支撐臂，通過鉸鏈依次封閉連接而成；所述車架可摺疊，所述車架打開的形狀呈梯形，所述梯形的短 邊為上連杆，所述梯形的長邊為前輪下支撐臂、下連杆、後輪下支撐臂之和，所述梯形的斜邊分別為前輪上支撐臂、後輪上支撐臂； 所述車架摺疊後構成兩個梯形，所述兩個梯形的短邊為重合的無連 杆邊，所述兩個梯形的長邊分別為上連杆、下連杆，所述兩個梯形 的斜邊分別為前輪上支撐臂、後輪上支撐臂、前輪下支撐臂、後輪 下支撐臂。
本實用新型所述車架上連杆、下連杆與前輪上支撐臂、前輪下 支撐臂、後輪上支撐臂、後輪下支撐臂之間用鉸鏈軸連接，在所述 連接軸頭處釆用軸套結構。
本實用新型在所述前車輪的輪轂內裝有轉向柱；在所述後車輪 的輪轂內安裝所述驅動電機。
本實用新型在所述上連杆上裝有梯形限位塊，在所述下連杆上 裝有可摺疊式踏板。
本實用新型在所述梯形限位塊內側設空腔，在所述空腔內裝有 蓄電池和內置式充電器。
本實用新型所述車把是多重摺疊式車把，所述車把的橫杆可從 中間向下折轉與立杆靠攏形成I字形，所述車把立杆是多重套簡式 伸縮杆，所述車把手可收納在車把手收納盒內。
本實用新型的車身外殼在製造中釆用厚0.2~0.5mm的碳纖維 複合材料，將所述碳纖維複合材料包覆於車架結構上，經粘接處理 與車架結構緊固為一體，形成最終可攜式可摺疊電動車的外形。
本實用型所產生的技術效果是，克服現有電動自行車存在的缺 陷，它可環保、高效、穩定的運行，並且易於操作，便於摺疊，體積 小、重量輕、製造成本低，易於推廣。
圖l是現有電動自行車示意圖2是現電動有滑板示意圖3a是可攜式摺疊電動車前視圖；圖3b是可攜式摺疊電動車側視圖3c是可攜式摺疊電動車俯視圖； 圖3d是可攜式摺疊電動車立體視圖； 圖4a是可攜式摺疊電動車車架展開結構示意圖 圖4b是可攜式摺疊電動車車架摺疊後結構示意圖 圖5a是可攜式摺疊電動車摺疊後結構平面示意圖； 圖5b是可攜式摺疊電動車摺疊後結構立體示意圖； 圖6是前輪轂內藏式轉向柱、轉向把、摺疊鉸鏈結構示意圖。 圖中10、現有電動車把；11、現有電動車架；12、現有電動車 前輪；131、現有電動滑板車蓄電池；132、現有電動自行車蓄電池； 141、 142現有電動車電動機及傳動系統；
20、摺疊車把；21、轉向把連杆；22、轉向把支撐關節；23、轉 向把支撐杆；24、滑動定位銷；25、滑動槽；40、收放式踏板；50、 內藏式轉向柱；51、轉向柱支座；60、可摺疊車身；61、前輪上支撐 臂；62、前輪下支撐臂；63、後輪上支撐臂；64、後輪下支撐臂；65、 上連杆；、66、下連杆；67、梯形限位塊；70、前輪；71、前軸；80、 後輪；91、 65與61之間鉸鏈；92、 62與66之間鉸鏈；93、 65與63 之間鉸鏈；94、 64與66之間鉸鏈；100、轉向把收納盒。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方案作進一步的說明。 本實用新型可攜式摺疊電動車，見附圖3、附圖4。為實現車輛 的緊湊摺疊，使其具有便攜特性，本實用新型釆用了不同以往摺疊車 的全新結構，實現了車身摺疊後的超小尺寸。如圖4a所示，可摺疊 車身結構可以簡化為六連杆機構，由前輪上支撐臂61、前輪下支撐 臂62，後輪上支撐臂63、後輪下支撐臂64以及上下連杆65、 66組 成。上連杆65下方附有一塊梯形限位塊67,參見圖4，在上下連杆 65和66的兩端分別有鉸接轉軸91、 93、 92、 94。展開狀態下，由於梯形限位塊67的存在，六連杆機構處於穩定狀態。當車輛承載時，
前輪下支撐臂62、後輪下支撐臂64和上連杆65承受拉力，處在一 條直線上，與前輪上支撐臂61、前輪上支撐臂63、上連杆65和梯形 限位塊67連杆組成兩組三角形結構，從而具有最佳的結構穩定性， 保證承載條件下的整體強度。在摺疊過程中，前輪上支撐臂61繞鉸 鏈轉軸91逆時針旋轉，下支撐臂62繞鉸鏈轉軸92順時針旋轉，在 改變上下連杆65與66垂直間距的同時，帶動前輪70後移；同時後 輪上支撐臂63繞鉸鏈轉軸93順時針旋轉，後輪下支撐臂64繞鉸鏈 轉軸94逆時針旋轉，帶動後輪80前移，從而實現車身的摺疊狀態， 並將前後輪70、 80收納於車身梯形限位塊67內部，參見圖4(b)。 當61、 63、 62、 64轉動到圖4 (b)所示的位置時，梯形限位塊67 使六連杆結構定位於圖中的位置，而不能繼續轉動下去，從而實現結 構的穩定。
1、 多重摺疊式轉向把手
如附圖3和附圖5為最大限度的縮小車輛摺疊後的體積與外輪廓 尺寸，本實用新型採用了多重摺疊的轉向把手。從圖1和圖2可以看 出，傳統摺疊車輛的轉向把的形狀多為"T"型或"Y"形，摺疊時只有下 半部分可以收攏或者翻轉。本實用新型同樣釆用"T"形摺疊車把20, 但是摺疊過程中首先將"T"形摺疊車把20的上橫杆兩端向下偏轉並 與立柱靠攏，形成'T，形，再將下半部分立柱進行套簡式伸縮，然後 摺疊進轉向把收納盒IOO，從而實現多重摺疊，大大縮小摺疊後轉向
把的尺寸。
2、 自動收放式腳踏平臺 本實用新型為儘量減小摺疊電動車的體積重量，突出便攜性能，
取消了常規電動車輛的車座，而是採用站立的乘車姿勢，因此本實用 新型具備有收放式踏板40。從圖3中可見，車身的兩側具有可收放 式腳踏平臺40，在車輛展開後承載乘車人的體重；摺疊狀態下收放式踏板40向上翻轉，收攏於車身兩側，見圖5a、圖5b。
3、 內藏式前轉向柱
如附圖6本實用新型採用了具有轉向柱內藏式轉向前輪70，將傳 統車輛中置於前輪上方的內藏式轉向柱50設置於前輪輪轂內，充分 利用了輪轂內部的空間，從而進一步降低了摺疊狀態下的車輛體積。 外形參見附圖3。轉向柱支撐軸承座固定於連杆62上，安裝位置在 前輪轂的包絡圓內前軸71上，以實現最小的摺疊體積。
4、 輕量化鋁合金空間摺疊框架結構
構成可攜式可摺疊電動車的主體結構框架是釆用高強度硬鋁合 金經機械加工成型的空間摺疊框架，分為前輪支撐臂61、 62、後輪 支撐臂63、 64、上下連杆65、 66與收放式踏板40。零件機械加工成 形，內藏式轉向柱50處釆用轉向柱支座51襯套結構，保證了裝配精 度與摺疊順暢；框架結構材料選用高強度硬鋁合金，選用密度最佳值 為2.7~2.8,在滿足強度剛度的基礎上大大減輕了結構重量。
5、 轉向操縱系統
與傳統摺疊車相比，本實用新型的可攜式可摺疊電動車的轉向操 縱系統無論在尺寸和重量上都小很多，為滿足摺疊尺寸要求，如附圖 3，本設計中的摺疊車把20釆用了多重摺疊方式，由薄壁輕量管材組
成，通過摺疊與套簡伸縮兩個動作組合實現多重摺疊。通過結構優化， 如圖6前輪內藏式轉向柱50可以容納於前輪轂內70，通過轉向把連 杆21與摺疊車把20連接，當摺疊車把20偏轉時，轉向把連杆21將 推動前輪轉向柱同步偏轉，實現對行駛方向的控制。
6、 微型高效動力系統
本實用新型的可攜式可摺疊電動車釆用了微型高效率的動力系 統，由蓄電池、內藏式充電器、調速器、微電機與傳動系統組成。電 源釆用鋰離子二次電池，通過調速器帶動微型稀土永磁電動機，通過 傳動系統驅動後輪，為車輛提供行駛時的動力。鋰離子電池重量輕，能量密度高，本設計中釆用電池電壓14.4V,容量15Ah。調速器的
控制位於轉向把手上，釆用傳統的扭轉式操縱，可以實現無級變速。 電動機轉子為空心杯無核結構，定子為稀土永磁體，額定工作電壓
14.4V,額定功率120W。這套微型動力系統可以產生大於20牛米的 扭矩，在實際行駛中可以達到15km/h的速度。由於採用了內藏式充 電器，因此可以隨時隨地利用巿電對可攜式可摺疊電動車進行充電。 7、碳纖維外觀覆蓋件
外觀覆蓋件的作用是形成可攜式可摺疊電動車的的外殼，同時 承受部分載荷。在製造中釆用的最佳厚度為0.3mm的碳纖維材料， 包覆於骨架結構上，經粘接處理於骨架結構緊固為一體，形成最終便 攜式可摺疊電動車的外形。
權利要求1、一種可攜式摺疊電動車，包括車架，在所述車架上裝有前車輪、後車輪、腳踏平臺、蓄電池、充電器，在後車輪上裝有驅動電機，車把與所述前車輪和車架相連接，其特徵在於所述車架由上連杆、前輪上支撐臂、前輪下支撐臂、下連杆、後輪下支撐臂、後輪上支撐臂通過鉸鏈依次封閉連接而成；所述車架可摺疊，所述車架打開的形狀呈梯形，所述梯形的短邊為上連杆，所述梯形的長邊為前輪下支撐臂、下連杆、後輪下支撐臂之和，所述梯形的斜邊分別為前輪上支撐臂、後輪上支撐臂；所述車架摺疊後構成兩個梯形，所述兩個梯形的短邊為重合的無連杆邊，所述兩個梯形的長邊分別為上連杆、下連杆，所述兩個梯形的斜邊分別為前輪上支撐臂、後輪上支撐臂、前輪下支撐臂、後輪下支撐臂。
2、 根據權利要求1所述的可攜式摺疊電動車，其特徵在於所述 車架上連杆、下連杆與前輪上支撐臂、前輪下支撐臂、後輪上支 撐臂、後輪下支撐臂之間用鉸鏈軸連接，在所述連接軸頭處採用 軸套結構。
3、 根據權利要求1所述的可攜式摺疊電動車，其特徵在於在述前車輪的輪轂內裝有轉向柱；在所述後車輪的輪轂內安裝所述驅動電機。
4、 根據權利要求1所述的可攜式摺疊電動車，其特徵在於在所 述上連杆上裝有梯形限位塊，在所述下連杆上裝有可摺疊式踏 板。
5、 根據權利要求4所述的可攜式摺疊電動車，其特徵在於在所 述梯形限位塊內側設空腔，在所述空腔內裝有蓄電池和內置式充 電器。
6、 根據權利要求1所述的可攜式摺疊電動車，其特徵在於所述 車把是多重摺疊式車把，所述車把的橫杆可從中間向下折轉與立杆靠攏形成I字形，所述車把立杆是多重套簡式伸縮杆，所述車 把手可收納在車把手收納盒內。 7、 根據權利要求1至6任意之一項所述的可攜式摺疊電動車，其特徵在於在製造中車身外殼採用厚0.2~0.5mm的複合材料， 將所述複合材料包覆於車架結構上，經粘接處理與車架結構緊固 為一體，形成最終可攜式可摺疊電動車的外形。
專利摘要本實用新型是一種可攜式摺疊電動車。包括前車輪、後車輪、車架、車把、腳踏平臺、驅動電機、蓄電池、充電器。該電動車採用可摺疊式車架，可摺疊車架結構可以簡化為六連杆機構，由前輪上支撐臂、前輪下支撐臂、後輪上支撐臂、後輪下支撐臂以及上下連杆組成。車架上下連杆與前輪上支撐臂、前輪下支撐臂、後輪上支撐臂、後輪下支撐臂之間用鉸鏈軸連接，在所述連接軸頭處採用軸套結構。在前輪輪轂內裝有轉向柱；在後輪輪轂內裝有所述驅動電機。在車架限位塊內側設空腔，在空腔內裝有蓄電池和內置式充電器。車把是多重摺疊式車把，車把的橫杆可從中間向下折轉與立杆靠攏形成I字形，車把立杆是多重套筒式伸縮杆，車把手可收納在車把手收納盒內。
文檔編號B62K15/00GK201148186SQ200720169479
公開日2008年11月12日 申請日期2007年6月28日 優先權日2007年6月28日
發明者榮 史, 恬 江, 王勁東, 鵬 郭 申請人:王勁東