CN201148186Y - 一种便携式折叠电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种便携式折叠电动车。包括前车轮、后车轮、车架、车把、脚踏平台、驱动电机、蓄电池、充电器。该电动车采用可折叠式车架，可折叠车架结构可以简化为六连杆机构，由前轮上支撑臂、前轮下支撑臂、后轮上支撑臂、后轮下支撑臂以及上下连杆组成。车架上下连杆与前轮上支撑臂、前轮下支撑臂、后轮上支撑臂、后轮下支撑臂之间用铰链轴连接，在所述连接轴头处采用轴套结构。在前轮轮毂内装有转向柱；在后轮轮毂内装有所述驱动电机。在车架限位块内侧设空腔，在空腔内装有蓄电池和内置式充电器。车把是多重折叠式车把，车把的横杆可从中间向下折转与立杆靠拢形成I字形，车把立杆是多重套筒式伸缩杆，车把手可收纳在车把手收纳盒内。

Description

一种便携式折叠电动车

技术领域

本实用新型涉及一种电动车装置，特别是一种便携式折叠电动车。

背景技术

近些年来由于石油资源日趋紧张，环境污染的日益加重，因此清洁环保的电动车概念已经深入人心，很多企业和研究机构投入了专项经费，研制电力驱动的轻便轮式机动车，并已经成功上路行驶。目前常见的二轮行驶电力驱动车辆主要有：电动摩托车、电动自行车以及电动滑板车等，可以承载单人或者双人，行驶于城市的路面上。其主要特征有：采用蓄电池——电机动力系统的电力驱动方式，长度尺寸0.5～2米，重量10～100千克，行驶速度10～30千米/小时，续航里程20～100公里，承载质量60～200千克。目前城市交通拥堵日益严重，轻便快捷的电动车已经成为了不少人出行的首选交通工具。

二轮驱动电动车辆具有以下主要特征：

1、电力驱动，无排放，低噪音。由于采用了电力驱动装置，从而彻底杜绝了内燃机的排放污染和噪音等问题，同时在设计上也与传统的内燃机驱动车辆有很大的差异。

2、传动机构简单，整车重量低。电动机具有无级调速的特点，因此相对内燃机驱动来说，省去了复杂的变速器、离合器等部件，从而大大简化了传动系统。

3、行驶速度不高，承载能力有限。受到目前电池能源技术的限制，电动车辆的驱动功率都远小于传统车辆，所以其最高行驶速度也小于传统车辆。由于同样的原因，电动车辆的承载能力也较为有限。

见图1和图2，传统的二轮行驶电动车一般由车架11、前后轮12、转向把10、蓄电池131或132、电动机及传动系统部分141、142构成。但是如果要在目前的基础上发展小型化和轻量化的电动车辆，采用传统的设计存在以下问题：

1、重量大，能量密度低。目前市面上主流的电动车均以铅酸蓄电池为能源，由于铅酸蓄电池单位重量能量密度低，因此为保证续航里程而不得不增大电池的重量，最终导致电动车整体无法实现轻量化。常规的电动自行车重量高达30～40kg，电动滑板车也超过10kg；

2、体积过大，难于实现折叠和小型化。传统的设计基本上是基于自行车、滑板车的结构，采用自行车结构必然导致体积尺度大，折叠机构复杂，结构重量大；采用滑板车原理时，由于车轮小底盘低，会引起通过性差、稳定性不足等问题，从而影响行驶安全。无论是那种结构，都无法实现车辆折叠后尺度小于500mm，无法实现随身携带的功能。

从以上两点来看，采用传统设计的电动车辆由于原理所限，无法真正实现小型化和轻量化，便携特性更加无从说起了，无法满足日常生活中的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在折叠后尺寸相当于普通公文包大小，总重量低于5kg条件下，保证行驶稳定性和续航能力、承载能力的便携式折叠电动车，满足轻量和便携的性能要求。

本实用新型的技术方案是采用一种便携式折叠电动车，包括车架，在所述车架上装有前车轮、后车轮、脚踏平台、蓄电池、充电器，在后车轮上装有驱动电机，车把与所述前车轮和车架相连接，其特征在于，所述车架由上连杆、前轮上支撑臂、前轮下支撑臂、下连杆、后轮下支撑臂、后轮上支撑臂，通过铰链依次封闭连接而成；所述车架可折叠，所述车架打开的形状呈梯形，所述梯形的短边为上连杆，所述梯形的长边为前轮下支撑臂、下连杆、后轮下支撑臂之和，所述梯形的斜边分别为前轮上支撑臂、后轮上支撑臂；所述车架折叠后构成两个梯形，所述两个梯形的短边为重合的无连杆边，所述两个梯形的长边分别为上连杆、下连杆，所述两个梯形的斜边分别为前轮上支撑臂、后轮上支撑臂、前轮下支撑臂、后轮下支撑臂。

本实用新型所述车架上连杆、下连杆与前轮上支撑臂、前轮下支撑臂、后轮上支撑臂、后轮下支撑臂之间用铰链轴连接，在所述连接轴头处采用轴套结构。

本实用新型在所述前车轮的轮毂内装有转向柱；在所述后车轮的轮毂内安装所述驱动电机。

本实用新型在所述上连杆上装有梯形限位块，在所述下连杆上装有可折叠式踏板。

本实用新型在所述梯形限位块内侧设空腔，在所述空腔内装有蓄电池和内置式充电器。

本实用新型所述车把是多重折叠式车把，所述车把的横杆可从中间向下折转与立杆靠拢形成I字形，所述车把立杆是多重套筒式伸缩杆，所述车把手可收纳在车把手收纳盒内。

本实用新型的车身外壳在制造中采用厚0.2～0.5mm的碳纤维复合材料，将所述碳纤维复合材料包覆于车架结构上，经粘接处理与车架结构紧固为一体，形成最终便携式可折叠电动车的外形。

本实用型所产生的技术效果是，克服现有电动自行车存在的缺陷，它可环保、高效、稳定的运行，并且易于操作，便于折叠，体积小、重量轻、制造成本低，易于推广。

附图说明

图1是现有电动自行车示意图；

图2是现电动有滑板示意图；

图3a是便携式折叠电动车前视图；

图3b是便携式折叠电动车侧视图；

图3c是便携式折叠电动车俯视图；

图3d是便携式折叠电动车立体视图；

图4a是便携式折叠电动车车架展开结构示意图

图4b是便携式折叠电动车车架折叠后结构示意图

图5a是便携式折叠电动车折叠后结构平面示意图；

图5b是便携式折叠电动车折叠后结构立体示意图；

图6是前轮毂内藏式转向柱、转向把、折叠铰链结构示意图。

图中：10、现有电动车把；11、现有电动车架；12、现有电动车前轮；131、现有电动滑板车蓄电池；132、现有电动自行车蓄电池；141、142现有电动车电动机及传动系统；

20、折叠车把；21、转向把连杆；22、转向把支撑关节；23、转向把支撑杆；24、滑动定位销；25、滑动槽；40、收放式踏板；50、内藏式转向柱；51、转向柱支座；60、可折叠车身；61、前轮上支撑臂；62、前轮下支撑臂；63、后轮上支撑臂；64、后轮下支撑臂；65、上连杆；、66、下连杆；67、梯形限位块；70、前轮；71、前轴；80、后轮；91、65与61之间铰链；92、62与66之间铰链；93、65与63之间铰链；94、64与66之间铰链；100、转向把收纳盒。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方案作进一步的说明。

本实用新型便携式折叠电动车，见附图3、附图4。为实现车辆的紧凑折叠，使其具有便携特性，本实用新型采用了不同以往折叠车的全新结构，实现了车身折叠后的超小尺寸。如图4a所示，可折叠车身结构可以简化为六连杆机构，由前轮上支撑臂61、前轮下支撑臂62，后轮上支撑臂63、后轮下支撑臂64以及上下连杆65、66组成。上连杆65下方附有一块梯形限位块67，参见图4，在上下连杆65和66的两端分别有铰接转轴91、93、92、94。展开状态下，由于梯形限位块67的存在，六连杆机构处于稳定状态。当车辆承载时，前轮下支撑臂62、后轮下支撑臂64和上连杆65承受拉力，处在一条直线上，与前轮上支撑臂61、前轮上支撑臂63、上连杆65和梯形限位块67连杆组成两组三角形结构，从而具有最佳的结构稳定性，保证承载条件下的整体强度。在折叠过程中，前轮上支撑臂61绕铰链转轴91逆时针旋转，下支撑臂62绕铰链转轴92顺时针旋转，在改变上下连杆65与66垂直间距的同时，带动前轮70后移；同时后轮上支撑臂63绕铰链转轴93顺时针旋转，后轮下支撑臂64绕铰链转轴94逆时针旋转，带动后轮80前移，从而实现车身的折叠状态，并将前后轮70、80收纳于车身梯形限位块67内部，参见图4(b)。当61、63、62、64转动到图4(b)所示的位置时，梯形限位块67使六连杆结构定位于图中的位置，而不能继续转动下去，从而实现结构的稳定。

1、多重折叠式转向把手

如附图3和附图5为最大限度的缩小车辆折叠后的体积与外轮廓尺寸，本实用新型采用了多重折叠的转向把手。从图1和图2可以看出，传统折叠车辆的转向把的形状多为“T”型或“Y”形，折叠时只有下半部分可以收拢或者翻转。本实用新型同样采用“T”形折叠车把20，但是折叠过程中首先将“T”形折叠车把20的上横杆两端向下偏转并与立柱靠拢，形成“I”形，再将下半部分立柱进行套筒式伸缩，然后折叠进转向把收纳盒100，从而实现多重折叠，大大缩小折叠后转向把的尺寸。

2、自动收放式脚踏平台

本实用新型为尽量减小折叠电动车的体积重量，突出便携性能，取消了常规电动车辆的车座，而是采用站立的乘车姿势，因此本实用新型具备有收放式踏板40。从图3中可见，车身的两侧具有可收放式脚踏平台40，在车辆展开后承载乘车人的体重；折叠状态下收放式踏板40向上翻转，收拢于车身两侧，见图5a、图5b。

3、内藏式前转向柱

如附图6本实用新型采用了具有转向柱内藏式转向前轮70，将传统车辆中置于前轮上方的内藏式转向柱50设置于前轮轮毂内，充分利用了轮毂内部的空间，从而进一步降低了折叠状态下的车辆体积。外形参见附图3。转向柱支撑轴承座固定于连杆62上，安装位置在前轮毂的包络圆内前轴71上，以实现最小的折叠体积。

4、轻量化铝合金空间折叠框架结构

构成便携式可折叠电动车的主体结构框架是采用高强度硬铝合金经机械加工成型的空间折叠框架，分为前轮支撑臂61、62、后轮支撑臂63、64、上下连杆65、66与收放式踏板40。零件机械加工成形，内藏式转向柱50处采用转向柱支座51衬套结构，保证了装配精度与折叠顺畅；框架结构材料选用高强度硬铝合金，选用密度最佳值为2.7～2.8，在满足强度刚度的基础上大大减轻了结构重量。

5、转向操纵系统

与传统折叠车相比，本实用新型的便携式可折叠电动车的转向操纵系统无论在尺寸和重量上都小很多，为满足折叠尺寸要求，如附图3，本设计中的折叠车把20采用了多重折叠方式，由薄壁轻量管材组成，通过折叠与套筒伸缩两个动作组合实现多重折叠。通过结构优化，如图6前轮内藏式转向柱50可以容纳于前轮毂内70，通过转向把连杆21与折叠车把20连接，当折叠车把20偏转时，转向把连杆21将推动前轮转向柱同步偏转，实现对行驶方向的控制。

6、微型高效动力系统

本实用新型的便携式可折叠电动车采用了微型高效率的动力系统，由蓄电池、内藏式充电器、调速器、微电机与传动系统组成。电源采用锂离子二次电池，通过调速器带动微型稀土永磁电动机，通过传动系统驱动后轮，为车辆提供行驶时的动力。锂离子电池重量轻，能量密度高，本设计中采用电池电压14.4V，容量15Ah。调速器的控制位于转向把手上，采用传统的扭转式操纵，可以实现无级变速。电动机转子为空心杯无核结构，定子为稀土永磁体，额定工作电压14.4V，额定功率120W。这套微型动力系统可以产生大于20牛米的扭矩，在实际行驶中可以达到15km/h的速度。由于采用了内藏式充电器，因此可以随时随地利用市电对便携式可折叠电动车进行充电。

7、碳纤维外观覆盖件

外观覆盖件的作用是形成便携式可折叠电动车的的外壳，同时承受部分载荷。在制造中采用的最佳厚度为0.3mm的碳纤维材料，包覆于骨架结构上，经粘接处理于骨架结构紧固为一体，形成最终便携式可折叠电动车的外形。

Claims (7)

1、一种便携式折叠电动车，包括车架，在所述车架上装有前车轮、后车轮、脚踏平台、蓄电池、充电器，在后车轮上装有驱动电机，车把与所述前车轮和车架相连接，其特征在于：所述车架由上连杆、前轮上支撑臂、前轮下支撑臂、下连杆、后轮下支撑臂、后轮上支撑臂通过铰链依次封闭连接而成；所述车架可折叠，所述车架打开的形状呈梯形，所述梯形的短边为上连杆，所述梯形的长边为前轮下支撑臂、下连杆、后轮下支撑臂之和，所述梯形的斜边分别为前轮上支撑臂、后轮上支撑臂；所述车架折叠后构成两个梯形，所述两个梯形的短边为重合的无连杆边，所述两个梯形的长边分别为上连杆、下连杆，所述两个梯形的斜边分别为前轮上支撑臂、后轮上支撑臂、前轮下支撑臂、后轮下支撑臂。

2、根据权利要求1所述的便携式折叠电动车，其特征在于：所述车架上连杆、下连杆与前轮上支撑臂、前轮下支撑臂、后轮上支撑臂、后轮下支撑臂之间用铰链轴连接，在所述连接轴头处采用轴套结构。

3、根据权利要求1所述的便携式折叠电动车，其特征在于：在所述前车轮的轮毂内装有转向柱；在所述后车轮的轮毂内安装所述驱动电机。

4、根据权利要求1所述的便携式折叠电动车，其特征在于：在所述上连杆上装有梯形限位块，在所述下连杆上装有可折叠式踏板。

5、根据权利要求4所述的便携式折叠电动车，其特征在于：在所述梯形限位块内侧设空腔，在所述空腔内装有蓄电池和内置式充电器。

6、根据权利要求1所述的便携式折叠电动车，其特征在于：所述车把是多重折叠式车把，所述车把的横杆可从中间向下折转与立杆靠拢形成I字形，所述车把立杆是多重套筒式伸缩杆，所述车把手可收纳在车把手收纳盒内。

7、根据权利要求1至6任意之一项所述的便携式折叠电动车，其特征在于：在制造中车身外壳采用厚0.2～0.5mm的复合材料，将所述复合材料包覆于车架结构上，经粘接处理与车架结构紧固为一体，形成最终便携式可折叠电动车的外形。

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