CN105799795A - 可收缩电动汽车及可收缩的车辆悬挂减震系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可收缩电动汽车及可收缩的车辆悬挂减震系统，车体由柔性膜材制成的充气腔体构成，底盘由张开的可对折箱体构成，当构成底盘的箱体闭合时，能将放气后的车体装入箱内。本发明采用的空气腔体构成汽车车体、内部的各个部分、以及悬挂减震系统，以便于可以将汽车整体地收缩在底盘箱体中，便于移动至家中充电。本发明的横臂悬挂系统的设计，将现有技术中刚性和伸缩特性两者之间的矛盾得以解决，使之能够收纳至底盘箱体中；采用的多级减震系统，既提高了车体的减震性能，又节省电池占用内部空间，并用电池的重量提高减震性能。

Description

可收缩电动汽车及可收缩的车辆悬挂减震系统
技术领域
本发明属于智能电动汽车领域，更具体地涉及一种轻型的可收缩电动汽车以及可收缩的车辆减震悬挂系统。
背景技术
电动车以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。目前大部分电动汽车由于体积较大不能带入室内甚至楼内充电，从而使很多居民无法使用。同时由于现有的汽车外形尺寸较长较大，停放时需要占用停车位。而目前在中国广泛应用的电动两轮车虽然没有充电问题，但缺乏安全性、舒适性。缺乏安全性同时也限制了它的速度。本发明就是要解决电动汽车的充电问题，使之能像电动两轮车一样能带入居民建筑内部充电，又比电动两轮车更具有安全性和舒适性，并有更好的动力性能。
专利200310107255.X公开了一种折叠汽车，汽车底盘的梁是可伸缩的梁，汽车的外壳是由前部分和后部分组成，后部分的前缘插接在前部分的后缘内。其只能将车体进行纵向伸缩，并不能对整体形态缩小。
发明内容
1、本发明的目的。
本发明为了解决现有的电动汽车存在的技术问题，尤其的充电问题，而提出了一种轻型可收缩电动汽车以及可收缩的车辆减震悬挂系统。
2、本发明所采用的技术方案。
本发明提供的一种可收缩电动汽车，其车体由柔性膜材制成的充气腔体构成，底盘由张开的可对折箱体构成，当构成底盘的箱体闭合时，能将放气后的车体装入箱内，使之方便携带进入居民楼内充电。
更进一步具体实施例中，本发明的车体由多个柔性膜材制成的充气腔体构成，以提高冗余性和多种功能。
更进一步具体实施例中，本发明的所述的多个由柔性膜材构成的车体充气腔体包括车头腔体、前车轮护腔体、后车轮护腔体，车门腔体、车顶腔体、后备箱腔体，车体前部腔体，司机座位腔体和椅背支撑腔体，方向盘腔体结构，透明的车窗腔体。
更进一步具体实施例中，本发明的所述的多个由柔性膜材构成的充气腔体的外表面覆盖一体柔性材料膜并充气到平整的状态，各个充气腔体以及外表面覆盖膜的形状经过精心设计，以提高车辆的空气动力学性能、增加稳定性、和降低空气阻力。
更进一步具体实施例中，本发明的所述的一体柔性材料膜外覆盖鳞片式材料，以增强车体的耐磨性并防止柔性材料膜被刮破。
更进一步具体实施例中，本发明的所述的多个由柔性膜材构成的充气腔体还包括汽车内的安全气囊，并与车头腔体相通，此安全气囊平时处于放气或收缩状态，当车头腔体受到冲击并压缩时，压缩空气将此安全气囊充气并膨胀，以保护司机在车辆碰撞时免受伤害。
更进一步具体实施例中，本发明的还包括充气系统，由控制器、至少一个气泵、连接到每个充气腔体的管线和电磁阀、以及每个充气腔体的气压传感器组成，控制器监测每个充气腔体的气压，并开启气泵和电磁阀为气压不符合标准的充气腔体充气或放气，充气系统还可包括一个空气干燥器用于防止水汽进入系统。
更进一步具体实施例中，本发明的每个充气腔体内可有不同的气压以适应、或实现其该充气腔体的功能或需求，并可独立地充-放气。
更进一步具体实施例中，本发明的车门的开启和闭合通过车门充气腔体的放气收缩和充气膨胀达到，车窗的开启和闭合通过车窗充气腔体的放气收缩和充气膨胀达到。
更进一步具体实施例中，本发明的车顶腔体和后备箱腔体相通，汽车顶蓬的开启和闭合由车顶腔体、后备箱腔体放气收缩和充气膨胀的共同作用达到。
更进一步具体实施例中，本发明的司机座位的高低、椅背的倾斜度由司机座位腔体和椅背支撑腔体的放气收缩和充气膨胀达到。
更进一步具体实施例中，本发明的方向盘的距离、倾斜度由方向盘腔体结构的放气收缩和充气膨胀达到。
更进一步具体实施例中，本发明的每个车轮有独立的横臂悬挂系统连接在箱式底盘。
更进一步具体实施例中，本发明的车轮及其横臂悬挂系统可旋转并收入底盘箱内。
更进一步具体实施例中，本发明的悬挂系统的横臂由可弯曲的硬质薄片贴合在柔性充气袋构成，当充气后，硬质薄片与充气袋形成刚性的柱形横臂，当放气后，横臂可弯曲折叠地收入底盘箱内。
本发明的一种由充气体结构构成的可收缩的车辆悬挂减震系统，悬挂系统的弹簧和减震阻尼器的充气腔体采用充气波纹管形态构成，封闭的充气波纹管为弹簧；有阻尼开口的充气波纹管为减震阻尼器；减震阻尼器充气腔体的阻尼开口与外界相通。
更进一步具体实施例中，本发明的阻尼器充气腔体的阻尼开口与车轮护腔体或相通。
本发明的一种多级车辆悬挂减震系统，在车轮与车体之间有至少有两组弹簧和减震阻尼器组合，并在每两组弹簧和减震阻尼器组合之间有重物，串联形成多级减震悬挂系统。
更进一步具体实施例中，本发明的底盘箱体的长度通过多级伸缩结构可扩展。
更进一步具体实施例中，本发明的其方向盘、加速踏板、刹车踏板通过有线或无线方式连接到中央控制器操控汽车。
更进一步具体实施例中，本发明的用带有加速传感、重力感应的可携电脑（如平板或智能手机）取代方向盘、加速踏板和刹车踏板。此可携电脑可放置在充气的方向盘结构体上，通过前后倾仰的感应提供加速、减速/刹车的信号，而方向盘的旋转提供转弯信号。
3、本发明的有益效果。
（1）本发明可收缩电动汽车采用的充气的柔性空气腔体构成汽车车体的各个部分，车体放气后可以收缩在可对折的箱式底中，便于移动至家中充电。
（2）本发明的横臂悬挂系统的设计，将现有技术中刚性和伸缩特性两者之间的矛盾得以解决，使之能够收纳至底盘箱体中。
（3）本发明采用的多级减震系统，既提高了车体的减震性能，又节省电池占用内部空间，利用电池的重量提高车辆的减震性能。
（4）本发明的可收缩电动汽车的多个充气体可以实现冗余性，即使如果任何一个充气腔体漏气或破裂，整个车体仍然不塌缩。
（5）本发明的可收缩电动汽车的安全与保护功效，由多个充气腔体在司机的周围，从各个方向保护其免受冲击。
（6）本发明的可收缩电动汽车的车体两边的充气腔体也可充当“车门”的作用，当抽气时，作为“车门”的充气腔体收缩而降低，“车门”变成“开”的状态；反之，当充气时，“车门”升高而关闭，同时还起到了侧面碰撞的保护作用。
（7）本发明的驾驶位置可调整：包括座位、方向盘的位置和角度调整：座位高度可通过“座位充气腔体”调节高度，并通过“椅背支撑充气腔体”调整椅背角度。方向盘的位置和角度调整与此类似。而加速踏板和刹车踏板的位置是做成可调整的，以适应不同驾驶员的需要。
（8）本发明的车顶腔体起到“活动顶蓬”的作用，车子的活动顶蓬是由膜和特定形状的充气腔体构成，其收起和撑开由车顶蓬充气腔体、连接后备箱的充气腔体共同作用达到，顶蓬收起进入后备箱后车子就成了“敞篷车”。
（9）本发明符合“空气动力学”（流线型），通过整车表面的充气外覆盖膜（“皮肤”）可使车体的各个充气腔体之间的褶皱平滑，并且通过对各个充气腔体形状大小的精心设计，可以使整车的形状美观流畅并符合“空气动力学”，而且在高速行驶时产生向下的压力，使车身稳定，还可降低侧风的影响。
附图说明
图1为可收缩电动汽车的瞰视图。
图2为多点、多级独立减震悬挂系统。
图3为可伸缩的硬壳箱式车辆底盘。
图4为A形悬架横臂即由充气袋和薄金属片构成的连接柱形横臂。
图5为一种不重叠外膜鳞片。
图6为重叠外膜鳞片。
图7单横臂悬挂系统示意图，行驶时固定，停止时收缩。
图8单横臂悬挂系统收缩示意图。
图9双横臂系统收缩示意图。
图10减震阻尼开口通向大气示意图。
1-弹簧，2-减震阻尼器，3-阻尼开口，4-重物，5-底盘，6-车体悬挂臂，7-硬质薄片，8-轴承，9-车头腔体，10-前车轮护腔体，11-后车轮护腔体，12-车门腔体，13-车顶腔体，14-后备箱腔体，15-车体前部腔体，16-司机座位腔体，17-椅背支撑腔体，18-方向盘腔体结构，19-透明的车窗腔体，20-悬挂臂转轴，21-多级伸缩结构，22-铰链，23-挡泥板。
具体实施方式
为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。
实施例1
车体由柔性膜材制成的充气腔体构成，车子的底盘5可由张开的硬壳“箱子”构成，如图3所示。当充气车体充分放气折叠就可放入该“箱子”，并闭合变型成可携带的“旅行箱”形状；张开的硬壳“箱子”底盘还可做成多级伸缩结构16并进一步伸长，箱式底盘底部还有插销卡扣住箱子的两半，以稳固地保持其张开的状态。沿着底盘的长度，在司机座位后还可添加乘客座位。
实施例2
如图1所示，本发明的车体由多个充气腔体9、10、11、12、13、14、15，16，17，18，19构成并有冗余，并且这些充气腔体还充当不同角色并提供多种功能，如果任何一个充气腔体漏气或破裂，整个车体仍然不塌缩。
多个由柔性膜材构成的车体充气腔体包括车头腔体9、前车轮护腔体10、后车轮护腔体11，车门腔体12、车顶腔体13、后备箱腔体14，车体前部腔体15，司机座位腔体16和椅背支撑腔体17，方向盘腔体结构18透明的车窗腔体19。
多个由柔性膜材构成的充气腔体还包括汽车内的安全气囊，并与车头腔体9相通，此安全气囊平时处于放气或收缩状态，当车头腔体9受到冲击并压缩时，压缩空气将此安全气囊充气并膨胀。
车体两边的充气腔体也可充当“车门”的作用即车门腔体12，“开”、“闭”的方式是：当抽气时，作为“车门”的充气腔体收缩而降低，“车门”变成“开”的状态；反之，当充气时，“车门”升高而关闭，同时还起到了侧面碰撞的保护作用；充气车门可带有可收缩充气车窗19，并可以同样方式开闭。
座位高度可通过“座位充气腔体”16调节高度，并通过“椅背支撑充气腔体”调整椅背17角度。方向盘18的位置和角度调整与此类似。而加速踏板和刹车踏板的位置是做成可调整的，以适应不同驾驶员的需要。
车子的活动顶蓬是由膜和车顶腔体13构成，其收起和撑开由车顶腔体13与后备箱腔体14相通后共同作用达到的，顶蓬收起进入后备箱后车子就成了“敞篷车”。
实施例3
在实施例2的基础上，所述的多个由柔性膜材构成的充气腔体的外表面覆盖一体柔性材料膜并充气到平整的状态，如图1所示，虚线代表在“表皮”底下相邻的充气袋形成的褶皱；通过整车表面的充气外覆盖膜“皮肤”可使车体的各个充气腔体之间的褶皱平滑，并且通过对各个充气腔体形状大小的精心设计，可以使整车的形状美观流畅并符合“空气动力学”，而且在高速行驶时产生向下的压力，使车身稳定，还可降低侧风的影响。所述的一体柔性材料膜外可进一步覆盖硬“鳞片”如玻璃片或陶瓷片，使车体更耐磨和防刮，所述的外膜鳞片可以不重叠如图5所示，也可以部分重叠如图6所示。
实施例4
在实施例1、2、3的基础上还包括充气系统，由控制器、至少一个气泵、连接到每个充气腔体的管线和电磁阀、以及每个充气腔体的气压传感器组成，控制器监测每个充气腔体的气压，并开启气泵和电磁阀为气压不符合标准的充气腔体充气或放气，充气系统还可包括一个空气干燥器用于防止水汽进入系统。
进一步，每个充气腔体内可有不同的气压，并可独立地充-放气。
实施例5
在实施例1、2、3、4、5的基础上，对车的横臂悬挂系统进行改进，每个车轮有独立的横臂悬挂系统连接在箱式底盘5，车轮及其车体悬挂臂6可绕各自的轴20或轴承8旋转并收入底盘箱内，如图7和8所示的单横臂悬挂系统，行驶时固定转轴，停止时转轴可收缩。对于双横臂系统，其中的一根车体悬挂臂6可与箱体5脱开。
实施例6
在实施例5的基础上，悬挂系统的横臂由可弯曲的硬质薄片7贴合在柔性充气袋构成，当充气后，硬质薄片7与充气袋形成刚性的柱形横臂6，当放气后，横臂可弯曲折叠地收入底盘箱5内。如图9所示，即使是双横臂系统，横臂轴不必与箱体脱开。
为了使悬挂横臂6可弯曲地放入箱内，又要有足够的刚性支撑车体，悬挂横臂6由金属薄片7覆盖的充气袋构成。图4显示了一种这种结构的A形悬挂横臂。连接两个轴承的柱形杆是覆盖薄金属片的充气袋。薄金属片在充气袋充气后弯成“柱形”提供了足够的刚性，并通过空气弹簧1和空气减震阻尼器2来支撑车子的重量。
关键性零件，如车体悬挂臂6，在使用时必须是刚性的，为了使之在充气式有充分的刚性，而在放气之后又变成可弯曲折叠，这些关键性零件表面覆盖硬质而可弯曲的刚性薄片7如薄钢片；当悬挂臂6充气变成圆柱形后，覆盖的刚性薄片7也因变形而呈现刚性特征。
实施例7
本发明的柔性膜材制成的充气腔体的特性对现有的轻型汽车的悬挂减震系统进行改进，由悬挂系统的弹簧1和减震阻尼器2的充气腔体采用充气波纹管形态构成，封闭的充气波纹管为弹簧1；有阻尼开口3的充气波纹管为减震阻尼器2；减震阻尼器2的阻尼开口3与与其他更大的充气腔体或“空气库”相连，这个“空气库”也可以是大气如图10所示或前车轮护腔体10、后车轮护腔体11，“空气”弹簧和“空气”减震器支撑了车轮护体。
实施例8
本发明进而还提出了一种多级车辆悬挂减震系统，如图2，是车辆的后视图，显示了后轮的多点、多级独立减震悬挂系统。在车轮与车体之间有至少有两组如实施例7所述的弹簧1和减震阻尼器2组合，并在每两组弹簧1和减震阻尼器2组合之间有重物4，其重物可以为电池，串联形成多级减震悬挂系统。这个结构形成了多级减震悬挂系统，使悬挂系统的减震性能大大提高。
实施例9
在实施例1-8的基础上，本发明还包括“线操控”或“无线操控”控制系统——方向盘、加速踏板、刹车踏板不是用机械连接到车轮或电机，而是通过电信号由有线或无线网络连接到并控制相应的执行器件。并且方向盘、加速踏板、刹车踏板可以部分或全部由“操作杆”、有无线功能的手机或平板电脑替代，通过前后左右的倾角控制车辆的加速、减速/刹车、以及左右转向。
实施例10
在实施例1-9的基础上，可以配置一些汽车的升级功能，给与驾驶者更舒适的驾车体验，如温度控制和空调系统即车子内部的气温由空调机控制在舒适的温度。由充气腔体构成的车体、有双层透明膜的“窗”为车子内部提供的了良好的隔热。空调系统的“热泵”可以是压缩机型的或热电或“珀尔帖效应”型的。热泵也可兼作空气干燥器。
“智能”系统包括无线通信、车载电脑、软件包括即时更新的地图数据、GPS、由雷达、摄像头、传感器组成的防撞预警系统、以及其他各种车载传感器。这套系统至少达到下列目标任务：
在有电子或可读标识的公路上能自动驾驶。电子或电子可读标识包括无线信号源、RFID、条码/二维码和其他可读标识提供车子的运行轨迹、车速限制、提前通知“停”牌和红绿灯的距离和信号信息。辅之以防撞预警系统，车载电脑可实现自动驾驶或“无人”驾驶。
交通状况和“智能”导航系统：装备有这种系统的车子向云服务器报告位置和车速，信息上传可以是“匿名”的以保护隐私。当有足够的车辆形成“大数据”，云服务器就可向每部车提供实时的交通状况，并由车载电脑计算出一条最佳路径，向司机提供导航建议或自动驾驶。
车辆健康监视系统——通过全面的车载传感器实时监测并向车载电脑输入数据，车载电脑可实时了解车辆的运行状况，并提醒车主作车辆维护或其他预防性措施。

Claims (21)

1.一种可收缩电动汽车，其特征在于：车体由柔性膜材制成的充气腔体构成，底盘由张开的可对折的箱体构成，当构成底盘的箱体闭合时，能将放气后的车体装入箱内。
2.根据权利要求1所述的可收缩电动汽车，其特征在于：车体由多个柔性膜材制成的充气腔体构成。
3.根据权利要求2所述的可收缩电动汽车，其特征在于：所述的多个由柔性膜材构成的车体充气腔体包括车头腔体（9）、前车轮护腔体（10）、后车轮护腔体（11），车门腔体（12）、车顶腔体（13）、后备箱腔体（14），车体前部腔体（15），司机座位腔体（16）和椅背支撑腔体（17），方向盘腔体结构（18），透明的车窗腔体（19）。
4.根据权利要求2、3所述的可收缩电动汽车，其特征在于：所述的多个由柔性膜材构成的充气腔体的外表面覆盖一体柔性材料膜并充气到平整的状态。
5.根据权利要求4所述的可收缩电动汽车，其特征在于：所述的一体柔性材料膜外覆盖鳞片式材料。
6.根据权利要求3所述的可收缩电动汽车，其特征在于：所述的多个由柔性膜材构成的充气腔体还包括汽车内的安全气囊，并与车头腔体(9)相通，此安全气囊平时处于放气或收缩状态，当车头腔体（9）受到冲击并压缩时，压缩空气将此安全气囊充气并膨胀。
7.根据权利要求1，2，3所述的可收缩电动汽车，其特征在于：还包括充气系统，由控制器、至少一个气泵、连接到每个充气腔体的管线和电磁阀、以及每个充气腔体的气压传感器组成，控制器监测每个充气腔体的气压，并开启气泵和电磁阀为气压不符合标准的充气腔体充气或放气，充气系统还可包括一个空气干燥器用于防止水汽进入系统。
8.根据权利要求7所述的可收缩电动汽车，其特征在于：每个充气腔体内可有不同的气压，并可独立地充-放气。
9.根据权利要求3、8所述的可收缩电动汽车，其特征在于：车门的开启和闭合通过车门腔体（12）的放气收缩和充气膨胀达到，车窗的开启和闭合通过透明的车窗腔体（19）的放气收缩和充气膨胀达到。
10.根据权利要求3、8所述的可收缩电动汽车，其特征在于：车顶腔体（13）和后备箱腔体（14）相通，汽车顶蓬的开启和闭合由车顶腔体（13）、后备箱腔体（14）放气收缩和充气膨胀的共同作用达到。
11.根据权利要求3、8所述的可收缩电动汽车，其特征在于：司机座位的高低、椅背的倾斜度由司机座位腔体（16）和椅背支撑腔体（17）的放气收缩和充气膨胀达到。
12.根据权利要求3、8所述的可收缩电动汽车，其特征在于：方向盘的距离、倾斜度由方向盘腔体结构（18）的放气收缩和充气膨胀达到。
13.根据权利要求1所述的可收缩电动汽车，其特征在于：每个车轮有独立的横臂悬挂系统连接在箱式底盘。
14.根据权利要求13所述的可收缩电动汽车，其特征在于：车轮及其横臂悬挂系统可旋转并收入底盘箱内。
15.一种可收缩的车辆悬挂减震系统，其特征在于：悬挂系统的弹簧（1）和减震阻尼器（2）由权利要求1中所述的充气腔体采用充气波纹管形态构成，封闭的充气波纹管为弹簧（1）；有阻尼开口（3）的充气波纹管为减震阻尼器（2）；减震阻尼器（2）的阻尼开口（3）与外界相通。
16.根据权利要求15所述的可收缩的车辆悬挂减震系统，其特征在于：悬挂系统的横臂由可弯曲的硬质薄片（7）贴合在柔性充气袋构成，当充气后，硬质薄片（7）与充气袋形成刚性的柱形横臂，当放气后，横臂可弯曲折叠地收入底盘箱内。
17.根据权利要求15所述的的可收缩的车辆悬挂系统和权利要求3所述的可收缩电动汽车，其特征在于：减震阻尼器（2）的阻尼开口（3）与前车轮护腔体（10）或后车轮护腔体（11）相通。
18.一种可收缩的多级车辆悬挂减震系统，其特征在于：在车轮与车体之间有至少有两组如权利要求16所述的弹簧和减震阻尼器组合，并在每两组弹簧（1）和减震阻尼器（2）组合之间有重物（4），串联形成多级减震悬挂系统。
19.根据权利要求1所述的可收缩电动汽车，其特征在于：底盘（5）箱体的长度通过多级伸缩结构（21）可扩展。
20.根据权利要求1所述的可收缩电动汽车，其特征在于：其方向盘、加速踏板、刹车踏板通过有线或无线方式连接到中央控制器操控汽车。
21.根据权利要求20所述的可收缩电动汽车，其特征在于：用带有加速传感、重力感应的可携电脑取代方向盘、加速踏板和刹车踏板，此可携电脑可放置在充气的方向盘结构体（18）上，通过前后倾仰的感应提供加速、减速/刹车的信号，而方向盘的旋转提供转弯信号。
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