CN201042998Y - 四轮电动自行车 - Google Patents

Abstract

一种四轮电动自行车，涉及一种电动自行车。其四只车轮分别位于车辆的四角，其中部增设一根固定有一只链轮及两只飞轮过渡轴，驱动轴中部设置两只链轮，分别通过链条与过渡轴上的链轮及电机的链轮相连；两只后轮通过单向轴承与驱动轴相连，驱动轴与驱动轮之间可通过嵌入式离合器形成刚性连接，离合器的一半直接固定在驱动轮上，另一半通过花键与驱动轴连接并可在驱动轴上小幅滑动；车把上设置有电流换向功能的电流控制器；在车体两侧分别设置一套接触面为梯形的制动鼓和制动摩擦片；透明座舱盖通过其后方的铰链与车辆外壳活动连接。本实用新型行驶稳定性强，制动效果好，车辆的人力和电力两套驱动系统均可单独完成前进和倒车，驾驶员座舱舒适美观。

Description

四轮电动自行车

技术领域

在本实用新型涉及一种电动自行车。

背景技术

与本实用新型相近似的公知产品为三轮电动自行车，现有三轮电动自行车的大致结构及其存在的问题如下：1、三轮电动自行车的前轮为转向轮，位于车体中线的前端，两只后轮位于车体两侧，三只车轮的着地点组成等腰三角形。其设计的不合理性在于当车辆转向时仅有一只车轮提供侧向支持力，且此力仅作用于车辆的一角，因此三轮电动自行车在高速转向时行驶状态不稳定，易造成倾翻。2、三轮电动自行车为多为单侧后轮驱动(少数三轮电动自行车的无刷电机安装于前轮中，在电力驱动情况下驱动轮为前轮)，此后轮与驱动轴刚性连接，人力或电力通过链条和固定在驱动轴上的飞轮带动驱动轴转动，从而达成驱动轮的转动。另一只后轮通过轴承与驱动轴连接或直接固定在车体上，因此这只后轮的运动状态与驱动轴没有联系。此设计的不合理之处在于动力是通过飞轮传递到驱动轴上，而飞轮只能单向锁死，因此从链条传递到驱动轴的力只能驱动车辆前进而不能倒车。另一不合理之处为驱动轮与驱动轴刚性连接。车辆转向时内侧轮与外侧轮转动速度不同，因此仅能把一只后轮刚性连接在驱动轴上，而另一只后轮可相对于驱动轴自由转动。此设计的不良结果是只有一只车轮驱动车辆，在某些情况下会因驱动轮与地面摩擦力不足造成危险。3、现有三轮电动自行车的刹车装置多固定于驱动轴上对驱动轴进行制动，使用无刷电机带动驱动轮的，刹车装置固定于车架上对无驱动力的后轮进行制动。现有的两种安装方式都是仅对一只后轮进行制动。单轮制动设计的不合理之处在于由此引发的制动力不平衡极易引起车辆失控。现有制动装置的制动鼓与摩擦片间的接触面均为平面，此设计的不足之处在于制动鼓与摩擦片的接触面积小，造成的不良后果为制动力不足。4、现有三轮电动自行车均为无驾驶舱设计，少数自行加装顶棚的三轮电动自行车仍然没有真正的座舱，因此现有三轮电动自行车的使用极易受到恶劣气象条件的影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种四轮电动自行车，以解决现有技术无驾驶舱，行驶状态不稳定，车辆不能靠自身驱动系统倒车，单轮驱动致使驱动轮与地面摩擦力不足造成危险，单轮制动可引发的制动力不平衡极易引起车辆失控，且制动力不足等问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是采用四轮设计，四只车轮分别位于车辆的四角，两只前轮为转向轮，两只后轮为驱动轮；为克服现有三轮电动自行车驱动系统设计方面的不足，在电动自行车的前部增设一根过渡轴，并改变了驱动轮与驱动轴的连接方式，过渡轴上固定一只链轮及两只飞轮，两只飞轮的自由旋转方向相反，两只飞轮均可在进退档位控制器的调节下通过链条与脚踏板带动的链轮相连接；驱动轴中部设置两只链轮，分别通过链条与过渡轴上的链轮及电机的链轮相连；驱动轴两端各固定一只单向轴承(超越离合器)，两只单向轴承的自由旋转方向均为向前；本车的两只后轮通过单向轴承与驱动轴相连，驱动轴与驱动轮之间可通过嵌入式离合器形成刚性连接，离合器的一半直接固定在驱动轮上，另一半活动部分通过花键与驱动轴连接并可在驱动轴上小幅滑动。本实用新型在车把上安装了电流控制器，可控制电机正向或反向旋转；实用新型对制动系统做出以下创新：将制动鼓与摩擦片的接触面改为梯形以增大接触面积；在车体两侧分别设置一套制动装置同时对两侧后轮进行制动；透明座舱盖通过其后方的铰链与车辆外壳连接，可向车辆后上方掀开。

本实用新型创新的积极效果是四轮设计可提供更高的行驶稳定性，制动力得到增强，同时解决了两侧制动力不平衡的问题。所设置驾驶员座舱提高了驾乘人员的舒适度，降低了不良天气状况对车辆使用的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

附图1为本实用新型结构示意图；

附图2为本实用新型俯视结构示意图

图中1车架、2过渡轴、3驱动轴、4链轮、5车把转向柱、6羊角轴、7电机、8电瓶、9链条限位器、10飞轮A、11飞轮B、12链轮、13单向轴承，14制动鼓、15制动摩擦片、16离合器滑动盘、17平面推力轴承、18凸轮、19转向拉杆、20档位控制器、21离合器控制器、22电流控制器、23座椅、24车体外壳、25座舱盖。

具体实施方式

1.车架及人力驱动系统

如图所示；本实用新型的车架(1)由钢或铝合金等强度较高的金属制造的型材焊接而成，钢制的过渡轴(2)及驱动轴(3)通过轴承和轴承座固定在车架上。驱动轴(3)中部固定有两个链轮，其一端开有花键槽。过渡轴(2)为结构创新部分，自由旋转方向向后的飞轮A(10)、自由旋转方向向前的飞轮B(11)及一只链轮(12)通过键固定在过渡轴(2)上。飞轮A(10)及飞轮B(11)可分别通过链条与带有脚踏板的链轮(4)连接，链轮(12)则通过链条与驱动轴(3)上的一个链轮连接。控制链条在飞轮A(10)及飞轮B(11)间跳动的装置为档位控制器(20)和链条限位器(9)。档位控制器(20)是一个固定在车把转向柱(5)上的变速自行车的档位控制器，由塑料拨杆和其拉动的细钢丝绳组成。链条限位器(9)为用螺栓固定在车架(1)上的自行车前变速器(9)，由档位控制器(20)的细钢丝绳牵拉控制其横向移动，造成链条在飞轮A(10)及飞轮B(11)间跳动。车辆后轮通过单向轴承(13)固定在驱动轴(3)上，只能相对驱动轴(3)向前自由转动。

2.转向系统

转向系统由车把转向柱(5)、转向拉杆(19)及羊角轴(6)组成。车把转向柱(5)由钢管及固定在其下端的转向臂组成。其转向臂为一小块长方形钢板，前端通过转向拉杆(19)与钢制羊角轴(6)的转向臂连接。羊角轴(6)的垂直轴插入车架(1)上的轴套中，其转向臂和轮轴都可以其垂直轴为圆心做一定角度的旋转。两只前车轮通过轴承分别固定在两个羊角轴(6)的轮轴上。

3.制动系统

制动系统由制动鼓(14)和制动摩擦片(15)组成。制动鼓(14)为一面有几个小凸台及较深内圆的梯形带皮带轮，直接用螺栓固定在车辆后轮上。制动摩擦片(15)由一根梯形皮带和包在其外面的钢带组成，其一端固定在车架(1)上，另一端绕过制动鼓(14)与刹车线连接，当刹车线拉紧时，制动摩擦片(15)上的梯形带嵌入制动鼓(14)的梯形槽中，达到制动目的。

4.离合器部分

嵌入式离合器(结构创新)的组成部分包括：制动鼓(同时为嵌入式离合器固定在车轮上的部分)(14)，离合器滑动盘(16)，平面推力轴承(17)，凸轮(18)和离合器控制器(21)。离合器滑动盘(16)由外径与制动鼓(14)等大的钢盘制成，钢盘一面有小凸台若干，可嵌入制动鼓(14)上凸台的间隙中，在钢盘内孔制作花键与驱动轴(3)上的花键槽配合。钢盘的另一面车内圆，将平面推力轴承(17)嵌入此内圆中。离合器滑动盘(16)与制动鼓(14)间放置一根弹簧限制其相对位置。凸轮(18)安装在车架上，由固定在车把转向柱(5)上的离合器控制器(21)拉动细钢丝绳控制其转动。当凸轮(18)转动一定角度时，离合器滑动盘(16)在驱动轴(3)上发生滑动，离合器结合。离合器控制器(21)是与档位控制器(20)相同的变速自行车档位控制器。

5.电力驱动系统

此部分包括电机(7)、电瓶(8)和有电流换向功能的电流控制器(22)。电机(7)用螺栓固定在车架(1)上，位于驱动轴(3)前方，其链轮通过链条与驱动轴(3)上的一个链轮连接。电瓶(8)固定于车架(1)的尾部，由电流控制器(22)控制其向电机(7)输出的电流强度及方向，由此控制电机(7)的转动速度及转动方向。

6.车体部分

此部分由座椅(23)，车体外壳(24)，座舱盖(25)组成。座椅(23)用工程塑料整体成型，用螺栓固定于车架(1)中部。车体外壳(24)用工程塑料整体成型或用玻璃钢制作，用螺栓固定在车架上。座舱盖(25)用有机玻璃等轻质透明材料制成，其尾部通过铰链与车体外壳(24)连接，整体可以铰链为圆心向后上方转动。

工作时，拨动档位控制器至前进档，过渡轴上自由旋转方向向后的飞轮A与带有脚踏板的链轮连接，驾驶员正向蹬脚踏板，动力从带有脚踏板的链轮传递至过渡轴，再由过渡轴上的链轮通过链条传递至驱动轴，单向轴承锁死，驱动轴向车轮提供向前的驱动力，车辆前进。因车轮转速不会低于驱动轴的转速，当一只驱动轮出现打滑现象时另一只驱动轮仍可提供驱动力。车辆直线行驶为两轮驱动，而转向时位于内侧转速较低的车轮为驱动轮，外侧转速较高的车轮脱离驱动轴向前自由转动。倒车时，拨动档位控制器至倒车档，过渡轴上自由旋转方向向前的飞轮B与带有脚踏板的链轮连接。拨动离合器控制器使嵌入式离合器结合，驱动轴与后车轮形成刚性连接。驾驶员倒蹬脚踏板，动力从带有脚踏板的链轮传递至过渡轴，再由过渡轴上的链轮通过链条传递至驱动轴，带动车轮倒转，实现人力倒车。也可通过转变电机输入电流的方向使电机倒转实现电力驱动倒车。

Claims (3)

1.一种四轮电动自行车，包括车架及人力驱动系统、转向系统、制动系统、离合器部分、电力驱动系统、车体部分，其特征是四只车轮分别位于车辆的四角；在电动自行车的中部增设一根过渡轴，过渡轴上固定一只链轮及两只飞轮，两只飞轮的自由旋转方向相反，均可在档位控制器的调节下通过链条与脚踏板带动的链轮相连接；驱动轴中部设置两只链轮，分别通过链条与过渡轴上的链轮及电机的链轮相连；驱动轴两端各固定一只单向轴承，两只单向轴承的自由旋转方向均为向前；两只后轮通过单向轴承与驱动轴相连，驱动轴与驱动轮之间可通过嵌入式离合器形成刚性连接，离合器的一半直接固定在驱动轮上，另一半活动部分通过花键与驱动轴连接并可在驱动轴上小幅滑动；车把上设置电流控制器；在车体两侧分别设置一套制动鼓和制动摩擦片；透明座舱盖通过其后方的铰链与车辆外壳活动连接。

2.按照权利要求1所述的四轮电动自行车，其特征是两只前轮为转向轮，两只后轮为驱动轮。

3.按照权利要求1所述的四轮电动自行车，其特征是制动鼓与摩擦片的接触面为梯形结构。

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