CN108657353A - 一种可折叠双模式电动车 - Google Patents

Abstract

一种可折叠双模式电动车，车体模块化分为三大部分：前轮部、车身部和后轮部；前轮部与车身部通过两侧的前隔板、前折叠隔板相接，后轮部与车身部通过两侧的后隔板和后折叠隔板相接；前折叠隔板通过两对前转轴合页分别与前轮部、车身部连接，前隔板一端与前轮部的前轮支架固连、另一端可拆卸地与车身部连接；后折叠隔板通过两对后转轴合页分别与后轮部、车身部连接，后隔板一端与后轮部的后轮支架固连、另一端可拆卸地与车身部连接。本发明有益效果：单轨电动自行车模式下，通过前后轮毂电机可实现单轮或全轮驱动，实现快速通过性；双轨平衡车模式下，代步功能强；同时车身部具备平衡调节装置，自主调节车体质心，实现驾驶平稳，行驶安全可靠性。

Description

一种可折叠双模式电动车

技术领域

本发明涉及电动车领域，具体涉及一种可折叠双模式电动车。

背景技术

随着城市的不断发展，汽车越来越多，城市交通拥堵问题日益严重，便捷的电动自行车成为很多人中短途出行首选。另一方面，电动平衡车的出现，因其稳定性，便捷性，丰富的可玩性在年青人群体中迅速普及开来。

如果能有一种电动车身设计，把电动自行车中短途出行的便利性，与电动平衡车的代步性，高度灵敏性，丰富可玩性结合起来。那么就可以优化集合两者优势，以其新颖性，实用性获得迅速普及，产生巨大的经济效应。另一方面，加大电力代步工具的普及能够减少对环境的污染，节约能源。

按照一般的思考方法，要实现单轨电动车到双轨平衡车的变形转换，可以通过前后车轮旋转90度。但要考虑到前轮前叉有前倾角，若直接旋转90度，车轮并不垂直于地面，使得应力大大增加，而且使双轨模式下车无法正常行驶。另一方面，双轨模式下，行驶方向会与单轨模式方向呈90度，车身部的平衡调节装置使用会受到影响；因前后轮的中心距过大，双轨平衡车的灵活性将大打折扣，使用者的使用感觉也会受到影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有电动车存在的上述不足，提供一种可折叠双模式电动车，将电动自行车的便捷性与两轮平衡车的灵敏性，可玩性相结合起来；根据不同的路况以及使用者的骑行习惯，做出双模式转换调整和质心调节，实现行驶可靠性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种可折叠双模式电动车，车体模块化分为三大部分：前轮部、车身部和后轮部；所述前轮部与车身部通过两侧的前隔板、前折叠隔板相接，后轮部与车身部通过两侧的后隔板和后折叠隔板相接；前折叠隔板通过两对前转轴合页分别与前轮部、车身部连接，前隔板一端与前轮部的前轮支架固连、另一端可拆卸地与车身部连接；后折叠隔板通过两对后转轴合页分别与后轮部、车身部连接，后隔板一端与后轮部的后轮支架固连、另一端可拆卸地与车身部连接。

按上述方案，所述前隔板上设置前销轴孔，后隔板上设置后销轴孔，车身部的前后分别设置有对应前销轴孔和后销轴孔的车身销轴孔，当前轮部、车身部和后轮部处于串联状态时，整个电动车为单轨电动自行车模式，前隔板与车身部通过前连接销轴插入前销轴孔及车身销轴孔固定连接，后隔板与车身部通过后连接销轴插入后销轴孔及车身销轴孔固定连接，从车身上方俯视看，前转轴合页、后转轴合页呈对角布置；

所述前轮部设置有穿过其两侧的前定位孔，后轮部设置有穿过其两侧的后定位孔，车身部的两侧边设置有双轨固定孔，当前轮部向后折叠180度、后轮部向前折叠180度时，整个电动车为双轨平衡车模式，前轮部的前连接销轴穿过前轮部的前轮支架上的前定位孔及车身部的双轨固定孔并通过紧定螺钉将前轮部与车身部连接紧定，后轮部的后连接销轴穿过后轮部的后轮支架上的后定位孔及车身部的双轨固定孔并通过紧定螺钉将后轮部与车身部连接紧定。

按上述方案，所述前隔板和后隔板均加工成啮合状。

按上述方案，所述车身部主要包括壳体、平衡调节装置和可转式踏板组，平衡调节装置设置在壳体内，主要包括X盒体、Y盒体，X盒体、Y盒体上均固连有滑块，滑块可滑动地设置在固定导轨上，固定导轨固定在壳体内壁上，X盒体和Y盒体内均设置步进电机和电池组，步进电机输出轴装配齿轮与齿条啮合，齿条通过齿条固定卡扣固定在壳体上；X盒体、Y盒体分别在各自的固定导轨上沿着车身左右(X轴)和车身前后(Y轴)移动；可转式踏板组包括踏板安装盖、加强肋和可转式踏板，可转式踏板铰接在踏板安装盖上，加强肋设于可转式踏板底部。

按上述方案，所述前轮部包括前车轮、转向机构和前轮支架，前车轮包含前轮毂电机和前轮胎，转向机构包括转向机构上半部分、转向机构下半部分，转向机构上半部分包括握把、可伸缩杆和转向轴，可伸缩杆通过碗组轴承与前轮支架内的转向轴连接；转向机构下半部分主要是车前叉，车前叉下端与前轮毂电机输出轴通过螺栓固定、上端与前轮支架连接，前定位孔穿过前轮支架两侧设置，单轨电动自行车模式下，通过握把实现手动转向；双轨平衡车模式下，可伸缩杆缩短，转向机构上半部分进行折叠。

按上述方案，所述后轮部包括后车轮、可折叠座椅、减震机构和后轮支架，后车轮包含后轮毂电机和后轮胎，可折叠座椅包括座椅下撑、座椅斜撑和座椅，减震机构包括横梁、浮动轴和减震器，浮动轴前端与后轮支架上的横梁铰接、后端与后车轮的后轮毂电机输出轴通过螺栓固定，减震器设置在后车轮与后轮支架之间的车后叉上；座椅设置在座椅下撑上，座椅下撑与后轮支架铰接，座椅斜撑一端与座椅下撑铰接；后定位孔穿过后轮支架两侧设置，车身部的上方靠近后轮部设置一个斜撑卡孔，单轨电动自行车模式下，座椅斜撑另一端插在斜撑卡孔中；双轨平衡车模式下，解除斜撑卡孔对座椅的限制，将座椅向后翻下。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、在单轨模式即电动自行车状态下，前后转轴合页起到变形和连接作用，前后连接销轴起到连接作用；前隔板和后隔板均加工出啮合状，起到承重作用，保证强度要求，使车体保持一体性与稳定性；在双轨模式即两轮平衡车状态下，前轮部与后轮部首先分别绕与其中一对前后折叠隔板相连的前后转轴合页轴线同逆时针旋转90度，同时前后折叠隔板分别绕另外一对前后转轴合页轴线同逆时针旋转90度，此时前轮部、后轮部相当于旋转180度，通过在前后轮部上的前后连接销轴与车身部相应位置的双轨固定孔连接紧定，由于仅仅将前轮部与后轮部旋转180度，车身部与前进方向始终保持平行关系，其内部平衡调节装置仍然能够有效使用，前轮部的车前叉与后轮部的车后叉同样与前进方向平行，受力情况与单轨模式类似，无需做后倾角调节；

2、平衡调节装置主要通过使用者根据骑行习惯，驱动步进电机移动重物的方法调节质心位置，将电池组与步进电机装进X、Y盒体，具有较大的质量，步进电机输出轴上加装齿轮，与齿条啮合，齿条和固定导轨固定在车身部适当位置，滑块与X、Y盒体固连，通过驱动步进电机使X、Y盒体在固定导轨上移动，从而实现平衡调节，共有两组盒体，实现在X和Y轴方向的调节，可根据骑行者骑行习惯，载物情况，自主通过调节重物位置进而调节车体质心，实现驾驶平稳，行驶安全可靠性；

3、前轮部中转向机构上半部分可以进行伸缩，后轮部有可折叠座椅；三段式车体良好的解决的常规方法的诸多问题，只需在双轨模式下锁死前轮部的转向机构，使电动车与平衡车的结合具备多用途实用性，单轨电动自行车模式下，通过前后轮毂电机可实现单轮或全轮驱动，实现快速通过性；双轨平衡车模式下，代步功能强；具备实现良好经济效应的潜力。

附图说明

图1为本发明可折叠双模式电动车的前轮部及其附件结构示意图；

图2为本发明可折叠双模式电动车的车身部结构示意图；

图3为本发明可折叠双模式电动车的后轮部及其附件结构示意图；

图4为本发明实施例单轨电动自行车模式总体结构示意图；

图5为本发明实施例双轨平衡车模式总体结构示意图；

图中：1-前车轮，2-转向机构下半部分，3-前轮支架，4-前定位孔，5-转向机构上半部分，6-前隔板，7-前销轴孔，8-前转轴合页，9-前折叠隔板，10-前连接销轴，11-壳体，12-齿条固定卡扣，13-齿条，14-齿轮，15-Y盒体，16-固定导轨，17-滑块，18-旋钮开关，19-斜撑卡孔，20-后销轴孔，21-步进电机，22-电池组，23-X盒体，24-踏板安装盖，25-加强肋，26-可转式踏板，27-浮动轴，28-横梁，29-后隔板，30-后定位孔，31-紧定螺钉，32-座椅下撑，33-座椅斜撑，34-后折叠隔板，35-座椅，36-减震器，37-后车轮，38-双轨固定孔，39-后连接销轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细的描述。

本发明可折叠双模式电动车，车体模块化分为三大部分(即三段式车体)：前轮部(如图1所示)、车身部(如图2所示)和后轮部(如图3所示)，图4是单轨电动自行车模式，图5是双轨平衡车模式，实物图中各部件间数据传输线路和电能传输线路未画出。

如图1所示，前轮部主要包括前车轮1，转向机构和前轮支架3，前车轮1包含前轮毂电机和前轮胎，转向机构包括转向机构上半部分5、转向机构下半部分2，转向机构上半部分5包括握把、可伸缩杆和转向轴，可伸缩杆通过碗组轴承与前轮支架3内的转向轴连接；转向机构下半部分2主要是车前叉，车前叉下端与前轮毂电机输出轴通过螺栓固定、上端与前轮支架3连接；前轮部还设置有穿过前轮支架3两侧的前定位孔4，单轨电动自行车模式下，通过握把实现手动转向；双轨平衡车模式下，可伸缩杆缩短，转向机构上半部分5进行简易折叠。

如图2所示，车身部主要包括壳体11、平衡调节装置和可转式踏板组，平衡调节装置设置在壳体11内，主要包括X盒体23、Y盒体15，X盒体23、Y盒体15上均固连有滑块17，滑块17可滑动地设置在固定导轨16上，固定导轨16固定在壳体11内壁上，X盒体23和Y盒体15内均设置步进电机21和电池组22，步进电机21输出轴装配齿轮14与齿条13啮合，齿条13通过齿条固定卡扣12固定在壳体11上；X盒体23、Y盒体15分别在各自的固定导轨16上沿着车身左右(X轴)和车身前后(Y轴)移动；可转式踏板组包括踏板安装盖24、加强肋25和可转式踏板26，可转式踏板26铰接在踏板安装盖24上，可绕轴旋转90度，加强肋25设于可转式踏板26底部，保证强度，使站立更加安全可靠，单轨电动自行车模式下充当脚踏板，双轨平衡车模式下充当站立踏板；车身部的两侧边设置有双轨固定孔38。

平衡调节装置的主要原理：将两组电池组22与步进电机21模块化装入盒体，盒体质量较大，且固连滑块17，滑块17可在固定导轨16上移动，通过滑块17、固定导轨16的约束，保证只能通过驱动步进电机21移动盒体。共有两组盒体，Y盒体15用来前后方向质心调节，X盒体23用来左右方向平衡调节。使用者可根据自身驾驶习惯，通过控制旋钮开关18(与步进电机21相连)分别控制X盒体23、Y盒体15移动来实现质心移动。例如，后面载物情况下，控制Y盒体15前移，使质心靠前，增加稳定性；单边悬挂重物，或者两侧不平衡，通过移动X盒体23来调节质心，找到最舒适安全的位置，再行驶，大大增加行驶安全可靠性。

如图3所示，后轮部主要包括后车轮37、可折叠座椅、减震机构和后轮支架，后车轮37包含后轮毂电机和后轮胎，可折叠座椅包括座椅下撑32、座椅斜撑33和座椅35，减震机构包括横梁28、浮动轴27和减震器36，浮动轴27前端与后轮支架上的横梁28铰接、后端与后车轮37的后轮毂电机输出轴通过螺栓固定，减震器36设置在后车轮37与后轮支架之间的车后叉上，浮动轴27确保后车轮37能够上下跳动，同减震器36实现缓冲减震效果；座椅35设置在座椅下撑32上，座椅下撑32与后轮支架铰接，座椅斜撑33一端与座椅下撑32铰接；后轮部还设置有穿过后轮支架两侧的后定位孔30，车身部的上方靠近后轮部设置一个斜撑卡孔19，单轨电动自行车模式下，座椅斜撑33另一端插在斜撑卡孔19中；双轨平衡车模式下，解除斜撑卡孔19对座椅35的限制，将座椅35向后翻下。

前轮部与车身部通过两侧的前隔板6、前折叠隔板9相接，后轮部与车身部通过两侧的后隔板29和后折叠隔板34相接；前折叠隔板9设置在车体左侧，前折叠隔板9通过两对前转轴合页8分别与前轮部、车身部连接，前隔板6设置在车体右侧，前隔板6一端与前轮部的前轮支架3固连、另一端可拆卸地与车身部连接；后折叠隔板34设置在车体右侧，后折叠隔板34通过两对后转轴合页分别与后轮部、车身部连接，后隔板29设置在车体左侧，后隔板29一端与后轮部的后轮支架固连、另一端可拆卸地与车身部连接；前隔板6上设置前销轴孔7，后隔板29上设置后销轴孔20，车身部的前后分别设置有对应前销轴孔7和后销轴孔20的车身销轴孔。

如图4所示，在单轨电动自行车模式下，前隔板6与车身部通过前连接销轴10插入前销轴孔7及车身销轴孔固定连接，后隔板29与车身部通过后连接销轴39插入后销轴孔20及车身销轴孔固定连接，前隔板6和后隔板29均加工成啮合状保证承重，从车身上方俯视看，前转轴合页8、后转轴合页、前连接销轴10、后连接销轴39锁成对角布置。可转式踏板26旋转90度，可充当脚踏。前轮部的可伸缩杆伸长，后轮部的可折叠座椅抬起固定。此时，前轮部、车身部和后轮部处于串联状态，前轮部的前车轮1、后轮部的后车轮37径向在同一个水平面上，保证正常单轨直线行驶，形成单轨电动自行车跨骑模式。另外驾驶者可根据自身习惯和负载扭动旋转开关18对车身部平衡调节装置的X盒体23、Y盒体15移动，通过改变质心实现平衡调节，前轮毂电机、后轮毂电机均可选择单轮驱动或全轮驱动。

如图5所示，抽出插在前销轴孔7上的前连接销轴10以及插在后销轴孔20上的后连接销轴39，并缩短前轮部的可伸缩杆，解除斜撑卡孔19对座椅35的限制，将座椅35翻下，开始旋转变形：将前轮部首先绕与前折叠隔板9相连的一对前转轴合页8轴线逆时针旋转90度，再同前折叠隔板9分别绕另外一对前转轴合页8轴线同逆时针旋转90度；将后轮部首先绕与后折叠隔板34相连的一对后转轴合页轴线逆时针旋转90度，再同后折叠隔板34分别绕另外一对后转轴合页8轴线同逆时针旋转90度；此时前轮部相当于向后折叠旋转180度，后轮部相当于向前折叠旋转180度，整个电动车为双轨平衡车模式，将前连接销轴10插入前轮部的前轮支架3上的前定位孔4及车身部的双轨固定孔38并通过紧定螺钉31将前轮部与车身部连接紧定，此时，前连接销轴10可以锁定转向轴，实现双轨模式下的转向机构锁死；将后连接销轴39插入后轮部的后轮支架上的后定位孔30及车身部的双轨固定孔38并通过紧定螺钉31将后轮部与车身部连接紧定，通过前连接销轴10、后连接销轴39完成单双轨模式转换。前折叠隔板9、后折叠隔板34宽度即双轨平衡车模式下前后轮部与车身部的距离，前折叠隔板9、后折叠隔板34为双轨模式下的使用者提供了站立宽度空间；可转式踏板26可充当双轨模式下的站立踏板。三部分处于并联状态，通过对前轮支架3、后轮车架的设计，保持前车轮1、后车轮37的轴线在同一直线，保证正常行驶。由于仅仅将前轮部与后轮部旋转，车身部与前进方向始终保持平行关系，故其平衡调节仍然能够有效调回默认状态下。前轮部的车前叉与后轮部的车后叉同样与前进方向平行，受力情况与单轨模式类似，无需做后倾角角度调节，可实现双轨平衡车的正常行驶。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种可折叠双模式电动车，其特征在于：车体模块化分为三大部分：前轮部、车身部和后轮部；所述前轮部与车身部通过两侧的前隔板、前折叠隔板相接，后轮部与车身部通过两侧的后隔板和后折叠隔板相接；前折叠隔板通过两对前转轴合页分别与前轮部、车身部连接，前隔板一端与前轮部的前轮支架固连、另一端可拆卸地与车身部连接；后折叠隔板通过两对后转轴合页分别与后轮部、车身部连接，后隔板一端与后轮部的后轮支架固连、另一端可拆卸地与车身部连接。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠双模式电动车，其特征在于：所述前隔板上设置前销轴孔，后隔板上设置后销轴孔，车身部的前后分别设置有对应前销轴孔和后销轴孔的车身销轴孔，当前轮部、车身部和后轮部处于串联状态时，整个电动车为单轨电动自行车模式，前隔板与车身部通过前连接销轴插入前销轴孔及车身销轴孔固定连接，后隔板与车身部通过后连接销轴插入后销轴孔及车身销轴孔固定连接，从车身上方俯视看，前转轴合页、后转轴合页呈对角布置；

所述前轮部设置有穿过其两侧的前定位孔，后轮部设置有穿过其两侧的后定位孔，车身部的两侧边设置有双轨固定孔，当前轮部向后折叠180度、后轮部向前折叠180度时，整个电动车为双轨平衡车模式，前轮部的前连接销轴穿过前轮部的前轮支架上的前定位孔及车身部的双轨固定孔并通过紧定螺钉将前轮部与车身部连接紧定，后轮部的后连接销轴穿过后轮部的后轮支架上的后定位孔及车身部的双轨固定孔并通过紧定螺钉将后轮部与车身部连接紧定。

3.根据权利要求1所述的一种可折叠双模式电动车，其特征在于：所述前隔板和后隔板均加工成啮合状。

4.根据权利要求1所述的一种可折叠双模式电动车，其特征在于：所述车身部主要包括壳体、平衡调节装置和可转式踏板组，平衡调节装置设置在壳体内，主要包括X盒体、Y盒体，X盒体、Y盒体上均固连有滑块，滑块可滑动地设置在固定导轨上，固定导轨固定在壳体内壁上，X盒体和Y盒体内均设置步进电机和电池组，步进电机输出轴装配齿轮与齿条啮合，齿条通过齿条固定卡扣固定在壳体上；X盒体、Y盒体分别在各自的固定导轨上沿着车身左右和车身前后移动；可转式踏板组包括踏板安装盖、加强肋和可转式踏板，可转式踏板铰接在踏板安装盖上，加强肋设于可转式踏板底部。

5.根据权利要求2所述的一种可折叠双模式电动车，其特征在于：所述前轮部包括前车轮、转向机构和前轮支架，前车轮包含前轮毂电机和前轮胎，转向机构包括转向机构上半部分、转向机构下半部分，转向机构上半部分包括握把、可伸缩杆和转向轴，可伸缩杆通过碗组轴承与前轮支架内的转向轴连接；转向机构下半部分主要是车前叉，车前叉下端与前轮毂电机输出轴通过螺栓固定、上端与前轮支架连接，前定位孔穿过前轮支架两侧设置，单轨电动自行车模式下，通过握把实现手动转向；双轨平衡车模式下，可伸缩杆缩短，转向机构上半部分进行折叠。

6.根据权利要求2所述的一种可折叠双模式电动车，其特征在于：所述后轮部包括后车轮、可折叠座椅、减震机构和后轮支架，后车轮包含后轮毂电机和后轮胎，可折叠座椅包括座椅下撑、座椅斜撑和座椅，减震机构包括横梁、浮动轴和减震器，浮动轴前端与后轮支架上的横梁铰接、后端与后车轮的后轮毂电机输出轴通过螺栓固定，减震器设置在后车轮与后轮支架之间的车后叉上；座椅设置在座椅下撑上，座椅下撑与后轮支架铰接，座椅斜撑一端与座椅下撑铰接；后定位孔穿过后轮支架两侧设置，车身部的上方靠近后轮部设置一个斜撑卡孔，单轨电动自行车模式下，座椅斜撑另一端插在斜撑卡孔中；双轨平衡车模式下，解除斜撑卡孔对座椅的限制，将座椅向后翻下。