CN102490806B - 一种配置有轻触式辅助轮的电动轿车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配置有轻触式辅助轮的电动轿车，包括具有外壳和挡风玻璃的车身、车架、车轮、方向盘、座位、电池组、驱动控制机构和车轮转向机构；所述车轮为二个且呈前轮、后轮设置；所述座位为一个以上且呈纵向串联排列；所述车身的两侧设置有与地面轻触的辅助轮。本发明结构简单轻便、安全、能耗低、成本低，不仅提升了电动车辆的性能和适用性，而且能够很好地适应广大消费者的实际需求，有利于促进电动车辆的普及、推广和应用。

Description

一种配置有轻触式辅助轮的电动轿车

技术领域

本发明涉及机动车技术领域，尤其涉及一种电动轿车。

背景技术

两轮电动摩托车轻便、节能、零排放，但行驶时需要驾驶者时刻保持横侧平衡，不仅安全问题突出，而且由于需要顾及和保持横侧平衡，因此难以提升速度、开不快，也不能远途行驶。此外，两轮电动摩托车不能遮风挡雨，因此只能作为短距离个人交通辅助工具。而四轮电动汽车能耗太大，现有的电池组能量不能满足其需求，同样速度很慢、不能远途行驶，而且车体很重、价钱很贵，消费者难以承受，无论在性能上还是在价格上都不能适应消费需求，因此尽管具有环保优势，但仍然难以成功推广和应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单轻便、安全、能耗低、成本低的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，以提升电动车辆的性能和适用性，从而很好地适应广大消费者的实际需求，以利于并促进电动车辆的普及、推广和应用。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种配置有轻触式辅助轮的电动轿车，包括具有外壳和挡风玻璃的车身、车架、车轮、方向盘、座位、电池组、驱动控制机构和车轮转向机构；所述车轮为二个且呈前轮、后轮设置；所述座位为一个以上且呈纵向串联排列；所述车身的两侧设置有与地面轻触的辅助轮。

本发明电动轿车的前后车轮是主动轮和承重轮，几乎所有的重量都由这两个车轮承受。车身两侧的辅助轮不带动力且轻触地面，只起到扶正车辆的作用。因为有辅助轮的帮助，轿车处于横侧平稳的状态，解决了以往两轮电动车难以控制横侧平衡的问题，排除了对驾驶者所带来的困扰，使得驾驶者只需关注方向和速度即可，从而可排除安全顾及将速度提升上去，加上所设置的车身，可如同普通燃油轿车那样实现远途驾驶。

此外，本发明电动轿车其前后车轮以及辅助轮的设置，使得车轮接触地面的面积减少了很多，从而极大地减少了路阻能耗；加之座位采用纵向串联排列，使得车体呈长窄形，减少了迎面截面积和风阻系数，从而极大地降低了风阻能耗。这样，整个车辆的整体能耗得以大大降低，采用现有技术的电池组便可满足需求。

本发明可采取如下进一步措施：所述辅助轮为二个且对称设置，并与前轮后轮圆心连线的中点对应。为减轻整体车重，降低能耗，可配置1至3个人的座位。为提高横向稳定性的同时避免占用太宽的道路，本发明所述车身两侧辅助轮外边沿之间的宽度为1.1～1.6米，以1.3～1.5米为宜。

为使辅助轮可调节，本发明所述辅助轮连接有升降机构，以控制调节辅助轮的高度。进一步地，可采取如下具体措施实现：所述升降机构包括轴连杆、升降连杆、升降板、升降板滑轴、支撑轴、支撑轴支架；所述升降板滑轴竖直设置在车架的中部，所述升降板设置在升降板滑轴上并可上下滑动；所述轴连杆通过支撑轴以及支撑轴支架设置在车架的侧边；所述轴连杆的一端与辅助轮的轮轴连接，其另一端与升降连杆的联动端连接；所述升降连杆的驱动端连接到升降板上。

通过升高或降低升降板，驱动升降连杆运动，进而联动轴连杆，使得辅助轮可以绕支撑轴转动，实现辅助轮的升起或降低。通过压力传感器的作用，可以保持辅助轮处于轻触地面的状态。此外，可以通过尽量升高升降板，使两个辅助轮尽量地向下压，从而使前后车轮离地而便于更换轮胎。

上述方案中，为利于转向的进行，本发明所述车轮转向机构为前轮后轮反向转动机构，使得在转弯时前后车轮都参与转向，且两者的转向方向相反、角度相等；转向时前轮、后轮和辅助轮的转向圆心均重合在一起，可避免转向时车轮或辅助轮被横拖的现象，不仅降低了阻力能耗，也减少了轮胎的损耗。

进一步地，本发明车轮的转向可采取如下具体措施实现：所述车轮转向机构包括前伞齿轮、后伞齿轮、转向摇臂轴、转向摇臂、前轮转向拉杆、后轮转向拉杆；所述前伞齿轮与方向盘轴连接，所述后伞齿轮与前伞齿轮垂直啮合；所述转向摇臂轴的一端与后伞齿轮连接，其另一端连接在转向摇臂的中部；所述转向摇臂的上下两端通过万向接头分别与前轮转向拉杆、后轮转向拉杆连接。转向时，其传动顺序如下：方向盘--方向盘轴--前伞齿轮--后伞齿轮--转向摇臂轴--转向摇臂。转向摇臂的转动，则同时带动了与其两端连接的前轮转向拉杆、后轮转向拉杆向相反的方向拉动，进而使得前后车轮转向相反、且转动角度相等。

为便于更换维修车轮，本发明所述车轮采用电动轮毂安装，通过固定螺丝与电动轮毂连接，只需操作固定螺丝便可拆卸或安装轮胎。

进一步地，本发明所述车轮通过悬挂机构安装在车架上；所述悬挂机构包括转向轴、内含轴承的转向轴套、转向摆臂套、转向摆臂；所述转向轴的下端与电动轮毂轴连接，其上端穿过转向轴套连接在转向摆臂套内；所述转向摆臂套位于转向摆臂的一端，转向摆臂的另一端连接前/后转向拉杆。本发明通过采用上述悬臂梁式的转向安装形式，更有利于轮胎的装卸操作。转向时，在前/后转向拉杆的拉动下，通过转向摆臂使得整个轮系绕转向轴转动。

此外，本发明所述悬挂机构还连接有减震机构，以吸收减少行进过程因地面不平引起的震动。所述减震机构包括减震支架、减震器；所述悬挂机构的转向轴套设置在减震支架上；所述减震支架与车架铰接连接，所述减震器的两端分别铰接连接在减震支架和车架上。

本发明具有以下有益效果：

本发明彻底克服了电动汽车速度慢、不能远途行驶、价钱贵三个大问题，同时也解决了两轮电动车的行车安全性和舒适性问题。车辆轻便，并且综合降低了整体能耗，采用现有技术的电池组便可满足需求。节能环保，驾驶方便，驾驶性能和加速性能好，轮胎损耗小，维修方便。而且制造成本低，由于能耗低也使得使用费用更低，从而能够很好地适应广大消费者的实际需求，可极大地促进电动车辆的普及、推广和应用，具有重要的实际意义和社会效益。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：

图1是本发明实施例电动轿车的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的俯视图；

图4是本发明实施例中辅助轮升降机构的结构示意图；

图5是图4的A-A视图；

图6是图4所示辅助轮升降机构升起辅助轮时的状态示意图；

图7是本发明实施例中车轮转向机构的结构示意图；

图8是本发明实施例中车轮左转时的示意图；

图9是本发明实施例中车轮右转时的示意图；

图10是本发明实施例中悬挂机构和减震机构的结构示意图。

图中：车身1，车架2，前轮3，后轮4，辅助轮5，方向盘6，座位7，轴连杆8，升降连杆9，升降板10，升降板滑轴11，支撑轴12，支撑轴支架13，前伞齿轮14，后伞齿轮15，转向摇臂轴16，转向摇臂17，前轮转向拉杆18，后轮转向拉杆19，方向盘轴20，固定螺丝21，电动轮毂22，转向轴23，转向轴套24，转向摆臂套25，转向摆臂26，电动轮毂轴27，减震支架28，减震器29，销钉套30，连接耳31，销钉32，支承件33

具体实施方式

图1～图10所示为本发明配置有轻触式辅助轮的电动轿车的实施例，如图1所示，包括具有外壳和挡风玻璃的车身1、车架2、前轮3、后轮4、辅助轮5、方向盘6、座位7、电池组、驱动控制机构和车轮转向机构。如图2和图3所示，座位7为二个且呈纵向串联排列，车体呈长窄形。辅助轮5为二个且对称设置在车身1的两侧，轻触地面并与前轮3后轮4圆心连线的中点对应。二个辅助轮5外边沿之间的宽度为1.1～1.6米，如1.4米。

辅助轮5连接有升降机构，以控制调节辅助轮5的高度。如图4和图5所示，升降机构包括轴连杆8、升降连杆9、升降板10、升降板滑轴11、支撑轴12、支撑轴支架13。升降板滑轴11竖直设置在车架2的中部，升降板10设置在升降板滑轴11上并可上下滑动。轴连杆8通过支撑轴12以及支撑轴支架13设置在车架2的侧边。轴连杆8的一端与辅助轮5的轮轴连接，其另一端与升降连杆9的联动端连接，而升降连杆9的驱动端连接到升降板10上。

通过升高或降低升降板10，驱动升降连杆9运动，进而联动轴连杆8，使得辅助轮5可以绕支撑轴12转动，实现辅助轮5的升起或降低(见图5和图6)。通过压力传感器的作用，可以保持辅助轮5处于轻触地面的状态。此外，可以通过尽量升高升降板10，使两个辅助轮5尽量地向下压，从而使前轮3后轮4离地而便于更换轮胎。

如图7所示，车轮转向机构包括前伞齿轮14、后伞齿轮15、转向摇臂轴16、转向摇臂17、前轮转向拉杆18、后轮转向拉杆19。前伞齿轮14与方向盘轴20连接，后伞齿轮15与前伞齿轮14垂直啮合。转向摇臂轴16的一端与后伞齿轮15连接，其另一端连接在转向摇臂17的中部。转向摇臂17的上下两端通过万向接头分别与前轮转向拉杆18、后轮转向拉杆19连接。转向时，如图7所示，向左(逆时针)转动方向盘6，通过方向盘轴20带动前伞齿轮14也逆时针方向转动。经啮合传动，后伞齿轮15逆时针转动(从右往左看)，进而带动转向摇臂轴16也逆时针转动，从而使转向摇臂17逆时针转动。此时，转向摇臂17的上下两端通过万向接头带动前转向拉杆18向后拉，从而使前轮3向左转(见图8)；同时带动后转向拉杆19向前拉，使后轮4向右转，且前轮3后轮4的转动角度一样。反向亦然，其状态见图9。

如图10所示，前轮3/后轮4为带有铝合金轮毂的轮胎，通过固定螺丝21与电动轮毂22连接，并通过悬挂机构安装在车架2上。如图10所示，悬挂机构包括转向轴23、内含轴承的转向轴套24、转向摆臂套25、转向摆臂26。转向轴23的下端与电动轮毂轴27连接，其上端穿过转向轴套24连接在转向摆臂套25内，转向摆臂套25位于转向摆臂26的一端，转向摆臂26的另一端连接前/后转向拉杆18/19。转向时，在前/后转向拉杆18/19的拉动下，通过转向摆臂26使得整个轮系绕转向轴23转动。

此外，本实施例悬挂机构还连接有减震机构，以吸收减少行进过程因地面不平引起的震动。如图10所示，减震机构包括减震支架28、减震器29。悬挂机构的转向轴套24设置在减震支架28上。减震支架28通过其上的销钉套30、车架2上的连接耳31以及销钉32与车架2铰接连接，减震器29的两端分别铰接连接在减震支架28的支承件33上以及车架2上。

本实施例可以通过以下几种供电方式制作不同类型的电动轿车：

1、纯电动型。装配30千瓦时的锂离子电池组，每满充一次电，可以以100公里/小时的巡航速度行驶400公里以上的路程。行进中零排放，电池是以0.1C至0.4C放电，对延长电池寿命很有利。由于对充电的依赖大，因此适宜于短距离行驶。

2、插电增程型。装配18千瓦时的锂离子电池组，加一台10千瓦的燃油发电机。每满充一次电，可以以纯电动形式以100公里/小时的巡航速度行驶200公里以上的路程。电池组能量差不多耗尽时，发电机工作，继续以电动的形式行走，并同时向电池组充电。一般上下班可全电动和零排放，行进中电池是以0.1C至0.6C放电，对延长电池寿命很有利。远距离行驶可在电池组能量耗尽后使用燃油发电机驱动轮毂电机使车辆继续正常地行走，并同时向电池组充电。没有行程限制，适应性非常强，介乎于零排放和低碳之间。

3、燃油式。只装10千瓦的燃油发电机，以电动形式行走，成本低，节省油耗。没有行程限制，可实现低碳排放。

Claims (8)

1.一种配置有轻触式辅助轮的电动轿车，包括具有外壳和挡风玻璃的车身(1)、车架(2)、车轮、方向盘(6)、座位(7)、电池组、驱动控制机构和车轮转向机构；其特征在于：所述车轮为二个且呈前轮(3)、后轮(4)设置；所述座位(7)为一个以上且呈纵向串联排列；所述车身(1)的两侧设置有与地面轻触的辅助轮(5)；

所述辅助轮(5)连接有升降机构，所述升降机构包括轴连杆(8)、升降连杆(9)、升降板(10)、升降板滑轴(11)、支撑轴(12)、支撑轴支架(13)；所述升降板滑轴(11)竖直设置在车架(2)的中部，所述升降板(10)设置在升降板滑轴(11)上并可上下滑动；所述轴连杆(8)通过支撑轴(12)以及支撑轴支架(13)设置在车架(2)的侧边；所述轴连杆(8)的一端与辅助轮(5)的轮轴连接，其另一端与升降连杆(9)的联动端连接；所述升降连杆(9)的驱动端连接到升降板(10)上。

2.根据权利要求1所述的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，其特征在于：所述辅助轮(5)为二个且对称设置，并与前轮(3)后轮(4)圆心连线的中点对应。

3.根据权利要求1或2所述的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，其特征在于：所述车身(1)两侧辅助轮(5)外边沿之间的宽度为1.1～1.6米。

4.根据权利要求1或2所述的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，其特征在于：所述车轮转向机构为前轮(3)后轮(4)反向转动机构；转向时前轮(3)、后轮(4)和辅助轮(5)的转向圆心均重合在一起。

5.根据权利要求4所述的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，其特征在于：所述车轮转向机构包括前伞齿轮(14)、后伞齿轮(15)、转向摇臂轴(16)、转向摇臂(17)、前轮转向拉杆(18)、后轮转向拉杆(19)；所述前伞齿轮(14)与方向盘轴(20)连接，所述后伞齿轮(15)与前伞齿轮(14)垂直啮合；所述转向摇臂轴(16)的一端与后伞齿轮(15)连接，其另一端连接在转向摇臂(17)的中部；所述转向摇臂(17)的上下两端通过万向接头分别与前轮转向拉杆(18)、后轮转向拉杆(19)连接。

6.根据权利要求1或2所述的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，其特征在于：所述车轮采用电动轮毂(22)安装，通过固定螺丝(21)与电动轮毂(22)连接。

7.根据权利要求6所述的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，其特征在于：所述车轮通过悬挂机构安装在车架(2)上；所述悬挂机构包括转向轴(23)、内含轴承的转向轴套(24)、转向摆臂套(25)、转向摆臂(26)；所述转向轴(23)的下端与电动轮毂轴(27)连接，其上端穿过转向轴套(24)连接在转向摆臂套(25)内；所述转向摆臂套(25)位于转向摆臂(26)的一端，转向摆臂(26)的另一端连接前转向拉杆(18)。

8.根据权利要求7所述的配置有轻触式辅助轮的电动轿车，其特征在于：所述悬挂机构还连接有减震机构；所述减震机构包括减震支架(28)、减震器(29)；所述悬挂机构的转向轴套(24)设置在减震支架(28)上；所述减震支架(28)与车架(2)铰接连接，所述减震器(29)的两端分别铰接连接在减震支架(28)和车架(2)上。