電動和人工拉動兩用三輪車的製作方法

2023-11-02 06:39:47 2

電動和人工拉動兩用三輪車的製作方法
【專利摘要】一種電動和人工拉動兩用三輪車，涉及到多功能電動三輪車的【技術領域】，包括車架、座箱、前車身、車輪、轉換組件、驅動裝置和剎車裝置，其特徵在於，所述車架上端與拉把連接，下端及側後端與與座箱連接，前端與轉換組件連接；所述轉換組件前端鉸接前車身；所述前車身與前叉相連；所述前叉與前輪和車把相連；所述座箱內設有電機控制器和電池，下端與側端與車架連接；所述車輪包括前輪、左後輪、右後輪，前車身前端與前叉連接，前輪通過前輪軸連接在前叉下端，左後輪和右後輪通過後軸對稱的連接在車架的後端；所述前軸兩側設有雙腳踏板。它能解決現有電動三輪車體積大、重量大、攜帶不便等問題，同時又能解決現有電動自行車在行駛中穩定性差等問題。
【專利說明】電動和人工拉動兩用三輪車
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種交通工具，將電動三輪車的進行改進，成為更加輕便和小型化且可人工拉動的兩用車，因此這款兩用車將為百姓出行帶來更多便利。
【背景技術】
[0002]目前，公知公用的電動三輪車是由車身、電機、控制器和三個輪子等構成的，多用於運載長大或重物等，它的不足之處在於重量大、體積大，機動和靈活性差等，更加無法實現摺疊後隨身攜帶。而公知公用的摺疊電動(兩輪)自行車雖然能夠解決體積大、重量大等問題，但是摺疊後重量仍然較大且拖動不便，人工攜帶(背抱或提拿)依然較困難，同時電動自行車在行駛中還存在穩定性差、安全性差等問題。

【發明內容】

[0003]目前，公知公用的電動三輪車是由車身、電機、控制器和三個輪子等構成的，多用於運載長大或重物等，它的不足之處在於重量大、體積大，機動和靈活性差等，更加無法實現摺疊後隨身攜帶。而公知公用的摺疊電動(兩輪)自行車雖然能夠解決體積大、重量大等問題，但是摺疊後重量仍然較大且拖動不便，人工攜帶(背抱或提拿)依然較困難，同時電動自行車在行駛中還存在穩定性差、安全性差等問題。
[0004]為了克服現有電動三輪車「個頭」大不便攜帶以及可摺疊電動自行車行駛安全性差等不足，本實用新型提供一種可摺疊使用的電動和人工拉動的兩用三輪車，它具有體積小、重量輕、方便攜帶且造價低廉等特點。當其作為電動車使用時，能夠提供穩定的騎行功能；當其作為人工拉動的小車(以下簡稱小拉車)時，為使用者提供更加輕鬆便捷出行功能。
[0005]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:在現有電動三輪車的基礎上進行整車小型化、輕型化設計，並且增加摺疊功能充分利用其中兩個後輪子，形成兩用三輪車。
[0006]電動和人工拉動兩用三輪車，包括車架、座箱、前車身、車輪、轉換組件、驅動裝置和剎車裝置，其特徵在於，所述驅動裝置包括前輪驅動電機(M)、電機控制器、電池；所述車輪包括前輪、左後輪、右後輪，前車身前端與前叉連接，前輪通過前軸連接在前叉下端，左後輪和右後輪通過後軸對稱的連接在車架的後端；所述車架上端與拉把連接，下端及側後端與與座箱連接，前端與轉換組件連接；所述轉換組件前端鉸接前車身；所述前車身與前叉相連；所述前叉與前輪和車把相連；所述座箱內設有電機控制器和電池，下端與側端與車架連接；所述前軸兩側設有雙腳踏板；所述車把連接在前叉上部高出前輪頂端的位置。
[0007]根據上述方案，本實用新型還有如下技術方案，要點如下:
[0008]1.三輪車體積的小型化設計:車身長度不超過I米，寬度不超過0.5米，高度不超過1.2米，車輪大小不超過0.36米(14寸)。
[0009]2.三輪車重量的輕型化設計:總重量不宜超過15公斤，載重不超過100公斤，其中電池應採用鋰電池，車身及座箱應採用輕質堅固的材料。[0010]3.三輪車可兩用:將電動三輪車進行摺疊，利用兩個後輪形成小拉車。電動三輪車前部摺疊後，隱藏至座箱內，這樣可以為小拉車的拖動減少部件長大帶來的阻礙。
[0011]4.三輪車行駛中的安全設計:將從三輪車的結構(較兩輪車)在騎行中更為穩定，且速度低，為使用者提供座箱採用坐姿騎行，使用者的雙腳可以放在前輪兩側的腳踏板上，簡稱為雙腳夾騎等方面進行合理的安全設計。
[0012]本實用新型的有益效果是，可以電動騎行，也可以人工拉(拖)動，為使用者提供一種體積小、重量輕、方便攜帶、造價低廉而且騎行更加安全的新型交通工具。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型展開後的側視圖。
[0015]圖2是本實施例摺疊後的側視圖。
[0016]圖3是本實用新型座箱的剖視圖。
[0017]圖4是本實用新型的電路簡圖。
[0018]圖中1.車架，2.拉把，3.後軸，4.左後輪，5.右後輪，6.座箱，7.電機控制器(在座箱內)，8.電池(在座箱內)，9.轉換組件，10.前車身，11.八件碗，12.前叉，13.車把，14.轉把或調速器，15.剎車把，16.前軸，17.前輪，18.前輪剎車裝置，19.雙腳踏板，K.總開關，M.前輪驅動電機。
【具體實施方式】
[0019]1.結構介紹
[0020]電動和人工拉動兩用三輪車，包括車架、座箱、前車身、車輪、轉換組件、驅動裝置和剎車裝置，其特徵在於，所述驅動裝置包括前輪驅動電機(M)、電機控制器、電池；所述車輪包括前輪、左後輪、右後輪，前車身前端與前叉連接，前輪通過前軸連接在前叉下端，左後輪和右後輪通過後軸對稱的連接在車架的後端；所述車架上端與拉把連接，下端及側後端與與座箱連接，前端與轉換組件連接；所述轉換組件前端鉸接前車身；所述前車身與前叉相連；所述前叉與前輪和車把相連；所述座箱內設有電機控制器和電池，下端與側端與車架連接；所述前軸兩側設有雙腳踏板；所述車把連接在前叉上部高出前輪頂端的位置。
[0021]在圖1中，整車的組裝方式為:車架(I)與座箱(6)相連接，座箱(6)與前車身(10)相連接，前車身(10)與前叉(12)相連接，前叉(12)則與前輪和車把(13)等相連接。整車的具體組裝方式為:車架(I)自帶為座箱(6)提供連接的耳朵(或墊片，類似於法蘭連接)，座箱(6 )也對應帶有安裝孔位，車架(I)與座箱(6 )採用螺栓連接，便於維修時更換零件/部件；轉換組件(9 )與座箱(6 )採用螺栓連接方式；前叉(12 )用來連接前車身(10 )、車把(13 )和前輪(17)，這個在現有技術中的實現方式很多，屬於慣用技術，不再贅述。為了便於將前車身(10)及前輪(17)摺疊進座箱(6)內，車把(13)也須採用摺疊或可拆卸的方式。車輪包括前輪(17) 5、左後輪(4) 6和右後輪(5) 7，前輪(17)安裝在前叉(12) 4下端，兩個後輪通過後輪軸對稱連接在車架(I)後下端，前輪(17)輪徑大於後輪(亦可大小相等，考慮重量原因縮小後輪)。
[0022]車架(I)、後軸(3)及後輪部分的具體結構如圖4所示，包括依次連接的拉把(2)、車架(I)、後軸(3)、左後輪(4)和右後輪(5)。由於本例為電動和人工拉動兩用三輪車，因此車架(I)類似於市場上常見的購物小拉車的骨架部分。車架(I)可採用不鏽鋼方管或圓管，後軸(3)採用OlO不鏽鋼實心杆，兩邊攻絲後配防滑防脫螺母緊固兩個後輪；所述後軸為非傳動軸。關於整車材料和重量的詳細描述將在後文「總重量控制」部分闡述。
[0023]轉換組件主要包括與車架焊接的凸耳，轉軸，快拆構件，凸耳與前車身通過轉軸鉸接，凸耳上設有變換成兩種不同形態所需要的定位孔，快拆構件通過凸耳上的孔來夾緊凸耳與前車身。當轉換組件處於展開狀態時，本新型實例可作為電動三輪車使用；當轉換組件處於收攏狀態時，本新型實例可作為小拉車使用。
[0024]座箱(6)、電池(8)及電機控制器(7)等具體結構如圖3所示。座箱(6)為由梯形底面抬高后形成的臺體結構，尖角部分進行弧形處理。考慮前車身(10)和前輪(17)摺疊後要隱藏在座箱(6)內，同時電池(8)和電機控制器(7)也要安裝在座箱(6)內，因此座箱(6)內必須要分格設計，這樣也可以加強座箱(6)的整體結構強度。電池(8)應採用鋰電池，電機控制器(7)可採用電動自行車通用的24V電機控制器。鋰電池和電機控制器市場上已經有很多相關成熟產品，此處不再闡述。
[0025]電機控制器(7)連接與前輪驅動電機(M)連接，與電池(8)連接，與轉把或調試器
(14)連接，也與剎車把(15)連接。騎乘者通過操作轉把聯繫電機控制器(7)，電機控制器
(7)負責控制前輪電機加速或減速；騎乘者通過夾緊剎車把(15)聯繫電機控制器(7)，電機控制器(7)負責將電源切斷。電池(8)不直接與前輪驅動電機(M)連接，而與電機控制器(7)進行連接，電機控制器(7)帶限流電阻，當電機零速啟動電路中最大電流由於限流電阻的分壓作用而大大降低，這樣即有效的保護了電機，也保護了電池，而提高它們的使用壽命。
[0026]前車身(10)及轉換組件(9)等如圖1所示，前車身又可詳細分為車身主梁和前叉套管，兩者通過焊接成為一體。前車身應採用輕質堅固材料，最好使用6系鋁鎂合金材料。本例前叉(12)與水平面成72-74度傾斜設置，翹度為零。經試驗表明，如傾角大於73度，在車速快時(如下坡)車把(13)會抖動，傾角太小又會影響轉彎的靈活性。八件碗(11)用來連接前叉(12)和前車身(10)，其中包含連接螺母和盤狀滾珠，通過八件碗(11)的連接才能保證前叉(12)的穩定性和轉動的靈活性。轉換組件(9)用來連接前車身(10)和座箱(6)，通過轉換組件(9)的連接才能保證前車身(10)的牢固性和可摺疊進座箱(6)內的靈活性。八件碗(11)和轉換組件(9)目前市場上有很多相關成熟產品，此處不過多闡述。
[0027]支撐架包括支腳、彈簧、支架，所述支架設有變換兩種不同形態的定位滑槽，支架與車架連接，支架與支腳鉸接，彈簧連接支架與支腳。當支撐架處於展開狀態時，本新型實例可作為小拉車使用，支撐架可以支撐小拉車以保持平衡，同時還可以滿足前車身展開後順利穿入快拆構件定位的需要；當支撐架處於收攏狀態時，本新型實例可作為電動三輪車使用，這樣可以不影響電動三輪車的行駛。
[0028]前輪(17)、前叉(12)、車把(13)及雙腳踏板(19 )等如圖所示，其中前輪(17 )通過前軸(16)採用螺栓安裝於前叉下方，前輪(17) —側安裝前輪剎車裝置(18)，前軸(16)兩側套裝雙腳踏板(19);車把上安裝有轉把或調速器(14)和剎車把(15)，車燈、電量顯示單元、喇叭、時速表和超速開關、總成等可選配安裝。本實用新型的前輪(17)採用直徑20釐米(8寸)無刷直流有齒輪轂電機一體輪，考慮最大載重不超過100公斤及整車重量不超過15公斤的設計特點，電機則採用24(T300瓦無刷直流電機，也可根據實際需要改用高電壓輸入的大功率電機。本例的前驅電機通過選用合適的電機控制器(7 )，使得本例的電動三輪車最大速度控制在20公裡每小時以內。當然也可提高時速，但考慮安全的因素建議將速度控制在這個數字以下。前叉(12)宜選用帶有減震緩衝器的產品，材質可選用鋁鎂合金或空心鋼管等。車把(13)採用可摺疊或可拆卸的產品，以保證前車身(10)摺疊後可以全部進入到座箱(6)內。前輪剎車裝置(18)採用帶有鋼絲的80抱閘，也可採用液壓的碟形剎車。轉把或調速器(14)用來控制電車的速度從0到20公裡每小時。轉把或調速器(14)當前市場上成熟產品很多，可選用指撥形式的，也可採用帶有電量顯示的單元(用於顯示電池餘量)的，也可配置帶有多檔調速開關的，等等。雙腳踏板包括踏板支架、彈簧、踏板，所述踏板支架設有變換兩種不同形態的定位滑槽，踏板支架設有孔位與前軸螺栓連接，踏板支架與踏板鉸接，彈簧連接踏板支架與踏板。雙腳踏板(19)穿過前軸(16)用螺栓鎖定，安裝於前軸(16)兩偵牝同時為了滿足車身摺疊進座箱(6)的要求該踏板也要採用摺疊結構，目前市場上普遍使用的自行車後輪摺疊腳踏板就能直接應用。關於車把(13)、前輪剎車裝置(18)、轉把或調速器(14)、指撥器、超速開關、剎車把(15)、雙腳踏板(19)及總成等目前市場上有很多成熟產品，此處不過多闡述。
[0029]2.車體小型化
[0030]本實用新型為電動和手工拉動兩用三輪車,因此車體必須具有體量小、便攜、靈活等特點。小拉車目前在市場上已有很多應用，例如購物小拉車、運水桶的小拉車、兩輪推貨小車等。因此可以直接借鑑這類車的現成經驗，車架(I)材料選用不鏽鋼空心方管，底盤管件與後軸(3)形成一個長方形；拉把(2)與後軸(3)形成另一個長方形並且與底盤平面形成90度夾角，車架(I)的方管進行整條折彎處理與後軸(3)焊接固定。車架(I)部分的管件帶有焊接的耳朵(墊片)，座箱(6)在對應的位置帶有孔洞，兩者通過螺栓和防脫螺母進行連接。車架(I)部分的結構和尺寸可以改變，車架(I)與拉把(2)的局部也可採用摺疊形成，但是必須為整車提供堅固結構支持。
[0031]座箱(6)採用由底面梯形拉高形成的臺體結構，底面梯形的短邊15釐米，長邊40釐米，高38釐米，臺體高(拉高)36釐米。座箱(6)的高度宜為36釐米，只有這樣才能使座箱(6)最高處到地面的高度控制在45釐米內。座箱(6)兩側帶有兩個後輪的擋泥瓦，後輪直徑15釐米。
[0032]前車身(10)和車輪(17)的安裝總長度控制在38釐米以內，車把(13)、前輪(17)、前叉(12)和前叉套管的總長度不超過36釐米，以便能夠整體摺疊到座箱(6)內。騎乘者可將雙腳分別踩踏在雙腳踏板(19)上，這個想法主要來源於兒童腳踏小三輪車，優點在於減小了車身總長度並增強三輪車的前輪(17)的摩擦力及整車平衡性。
[0033]前輪(17)驅動使得本例結構更加簡單，省去後輪驅動所必須的鏈條或長軸的部件，不但縮短了車身整體長度，同時也降低了整車重量。
[0034]當作為小拉車使用時，整車的尺寸大約為38釐米長、45釐米寬(兩個後輪間的距離)、100釐米高；當作為電動三輪車使用時，整車的尺寸大約為84釐米長、45釐米寬、100釐米高(為小拉車拉把最高處)。
[0035]3.整車總重量控制
[0036]技術方案要點中要求:總重量不宜超過15公斤，載重不超過100公斤。因此，車架
(I)可使用不鏽鋼材料，也可鋁合金材料；車身及座箱(6)最好採用輕質堅固的材料，如鋁合金或碳纖維等；兩個後輪的外輪胎面宜採用輕質、耐磨、噪音低的材料，如PU或橡膠材料等，輪轂宜採用輕質、強度高的材料，如工業塑料或鋁製品材料等；電池(8)應採用鋰電池。
[0037]車身鋁材採用6系鋁材是最好的選擇。6系鋁材的特點是中等強度，具有良好的塑性和優良的耐蝕性，特別是無應力腐蝕開裂傾向，其焊接性優良，耐蝕性及冷加工性好，是一種使用範圍廣的合金。
[0038]鋰電池是目前世界上最先進的二次電池(充電電池)，具有體積小、重量輕、能量密度高、使用壽命長、無記憶效應、環保、安全可靠等優點。電壓和容量相同時，與鉛酸電池比較，鋰電池的體積降為一半，重量降為四分之一，而壽命卻是鉛酸電池的三倍；與鎳氫或鎳鎘電池比較，鋰電池的體積和重量均約為一半，而壽命則是它們的二倍。
[0039]車輪的大小與整車重量也有很大的關係，前輪採用外徑20釐米(8英寸)電機一體輪，最大不應超過30釐米(12英寸);後輪採用外徑15釐米(6英寸)，PU與工業塑料結合一體輪，最大不應超過30釐米(12英寸)。前輪輪徑大於後輪輪徑，也是出於重量控制的考慮，兩者也可採用等大的形式。
[0040]4.可摺疊，電動和手拉兩用
[0041 ]目前市場上電動三輪車比比皆是，可摺疊類的電動自行車也非常多，但是可摺疊的電動三輪車卻並不多。電動和人工拉動兩用三輪車是最新穎的設計，同時它也具有極強的實用性。
[0042]本實用新型可電動和手拉兩用，其優點在於:
[0043]當作為電動車使用時，由於整車重量輕，三輪接觸地面，「個頭」小，因此可以為使用者提供更加穩定騎行功能，進而本使用新型適用人群廣泛，老中青年人皆可使用；特別適合城市內短距離(範圍在3公裡內)代步，推薦作為城市主要交通(地鐵或公交車)的輔助交通工具。
[0044]作為小拉車使用時，攜帶方便，佔地面積小，可滿足地鐵及公交車攜帶行李的規定。同時，本實用新型摺疊方便，拖拉容易，若電池電量用完後，採用小拉車的功能，輔助電動三輪車使用也可基本不影響使用者的正常出行。
[0045]5.安全性
[0046]本實用新型的安全性設計，可從三輪車的結構穩定性、騎乘速度受控制、騎乘者重心低、雙腳夾騎的特別騎行方式和應用市場成熟配件產品等方面進行闡述:
[0047]第一，三輪車的結構與兩輪自行車的結構不同，它本身就能自平衡、自穩定。它應用的原理是「三點確定一個平面」，而「兩點確定一條直線」，也就是說三點接觸地面的穩定性明顯高於兩點，進而增加了本實用新型的安全性。
[0048]第二，本實用新型作為電動三輪車使用時，騎乘速度受控不超過20公裡每小時，能滿足國家關於電動自行車相關要求，從而滿足騎乘者的行駛安全需要。
[0049]第三，本實用新型的騎乘方式為坐式，坐式騎乘可大大降低騎乘者的重心，有利於騎乘保持身體平衡，提高穩定性。同時，本實用新型配合的座箱(6)離地面的高度控制在45釐米以內，這樣即使發生車身側翻、傾倒等危險，對於使用者的傷害也能極大地降低。
[0050]第四，本實用新型採用雙腳平衡踩踏於前輪(17)兩邊的方式，這種方式類似於兒童三輪車的前輪踩踏。採用這種方式不但可以減小車身長度，同時有利於騎乘者調整人體重心，保持車身整體平衡，同時，危險時還可以用雙腳觸地進行緊急制動。這樣不但能進一步增加騎乘者安全性，也為騎乘者帶來很強的安全感。
[0051]第五，本實用新型大量採用市場上應用多年成熟的自行車及三輪車配件，這樣不但提高了本實用新型的自身的安全性，也能較大程度的降低本實用新型的製造成本。本實用新型所使用的成熟配件大部分都與安全相關，例如:前叉(12)、車把(13)、前輪(17)(驅動輪)、電機控制器(7)、轉換組件(9)、轉把或調速器(14)、前輪剎車裝置(18)等。
【權利要求】
1.電動和人工拉動兩用三輪車，包括車架、座箱、前車身、車輪、轉換組件、驅動裝置和剎車裝置，其特徵在於，所述驅動裝置包括前輪驅動電機(M)、電機控制器、電池；所述車輪包括前輪、左後輪、右後輪，前車身前端與前叉連接，前輪通過前軸連接在前叉下端，左後輪和右後輪通過後軸對稱的連接在車架的後端；所述車架上端與拉把連接，下端及側後端與與座箱連接，前端與轉換組件連接；所述轉換組件前端鉸接前車身；所述前車身與前叉相連；所述前叉與前輪和車把相連；所述座箱內設有電機控制器和電池，下端與側端與車架連接；所述前軸兩側設有雙腳踏板；所述車把連接在前叉上部高出前輪頂端的位置。
2.根據權利要求1所述的電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述轉換組件為可轉換組件，主要包括與車架焊接的凸耳，轉軸，快拆構件，凸耳上設有變換成兩種不同形態所需要的孔位，凸耳與前車身通過轉軸鉸接，快拆構件通過凸耳上的孔位來夾緊凸耳與前車身。
3.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述車架包括與拉把連接的豎管、後軸以及底盤，底盤上設有耳朵，與座箱留有的孔位通過螺栓固定連接，底盤前端焊接轉換組件的凸耳，底盤通過後軸與豎管連接。
4.根據權利要求1所述電動和人工拉動三輪車，其特徵在於，所述前輪驅動電機(M)是無刷無齒直流電機，額定功率是240-350瓦；所述電機控制器連接與前輪驅動電機(M)連接，與電池連接，也與剎車把連接。
5.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述前輪為非充氣橡膠輪，輪徑是20釐米-30釐米，輪寬為2釐米-6釐米，前輪為電動三輪車的動力來源；所述後輪為非充氣I3U輪，輪徑是13釐米-30釐米，輪寬為2釐米-6釐米。
6.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述前叉與水平面夾角為72-74度，所述前叉翹度為零。
7.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，還包括支撐架，所述支撐架包括支腳、彈簧、支架，所述支撐架設有變換兩種不同形態的定位滑槽，支撐架與車架連接，支架與支腳鉸接，彈簧連接支架與支腳。
8.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述雙腳踏板包括踏板支架、彈簧、踏板，所述踏板支架設有變換兩種不同形態的定位滑槽，踏板支架設有孔位與前軸螺栓連接，踏板支架與踏板鉸接，彈簧連接踏板支架與踏板。
9.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述剎車裝置設置在前輪左側的抱閘，所述抱閘與車把左側的剎車把連接。
10.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述後軸為非傳動軸。
11.根據權利要求1所述電動和人工拉動兩用三輪車，其特徵在於，所述車把為可摺疊的車把。
【文檔編號】B62K5/027GK203450268SQ201320403366
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月9日 優先權日:2013年7月9日
【發明者】陳宇 申請人:陳宇