CN203450268U - 电动和人工拉动两用三轮车 - Google Patents

Abstract

一种电动和人工拉动两用三轮车，涉及到多功能电动三轮车的技术领域，包括车架、座箱、前车身、车轮、转换组件、驱动装置和刹车装置，其特征在于，所述车架上端与拉把连接，下端及侧后端与与座箱连接，前端与转换组件连接；所述转换组件前端铰接前车身；所述前车身与前叉相连；所述前叉与前轮和车把相连；所述座箱内设有电机控制器和电池，下端与侧端与车架连接；所述车轮包括前轮、左后轮、右后轮，前车身前端与前叉连接，前轮通过前轮轴连接在前叉下端，左后轮和右后轮通过后轴对称的连接在车架的后端；所述前轴两侧设有双脚踏板。它能解决现有电动三轮车体积大、重量大、携带不便等问题，同时又能解决现有电动自行车在行驶中稳定性差等问题。

Description

电动和人工拉动两用三轮车

技术领域

本实用新型涉及一种交通工具，将电动三轮车的进行改进，成为更加轻便和小型化且可人工拉动的两用车，因此这款两用车将为百姓出行带来更多便利。 

背景技术

目前，公知公用的电动三轮车是由车身、电机、控制器和三个轮子等构成的，多用于运载长大或重物等，它的不足之处在于重量大、体积大，机动和灵活性差等，更加无法实现折叠后随身携带。而公知公用的折叠电动（两轮）自行车虽然能够解决体积大、重量大等问题，但是折叠后重量仍然较大且拖动不便，人工携带（背抱或提拿）依然较困难，同时电动自行车在行驶中还存在稳定性差、安全性差等问题。 

发明内容

目前，公知公用的电动三轮车是由车身、电机、控制器和三个轮子等构成的，多用于运载长大或重物等，它的不足之处在于重量大、体积大，机动和灵活性差等，更加无法实现折叠后随身携带。而公知公用的折叠电动（两轮）自行车虽然能够解决体积大、重量大等问题，但是折叠后重量仍然较大且拖动不便，人工携带（背抱或提拿）依然较困难，同时电动自行车在行驶中还存在稳定性差、安全性差等问题。 

 

为了克服现有电动三轮车“个头”大不便携带以及可折叠电动自行车行驶安全性差等不足，本实用新型提供一种可折叠使用的电动和人工拉动的两用三轮车，它具有体积小、重量轻、方便携带且造价低廉等特点。当其作为电动车使用时，能够提供稳定的骑行功能；当其作为人工拉动的小车（以下简称小拉车）时，为使用者提供更加轻松便捷出行功能。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在现有电动三轮车的基础上进行整车小型化、轻型化设计，并且增加折叠功能充分利用其中两个后轮子，形成两用三轮车。 

电动和人工拉动两用三轮车，包括车架、座箱、前车身、车轮、转换组件、驱动装置和刹车装置，其特征在于，所述驱动装置包括前轮驱动电机（M）、电机控制器、电池；所述车轮包括前轮、左后轮、右后轮，前车身前端与前叉连接，前轮通过前轴连接在前叉下端，左后轮和右后轮通过后轴对称的连接在车架的后端；所述车架上端与拉把连接，下端及侧后端与与座箱连接，前端与转换组件连接；所述转换组件前端铰接前车身；所述前车身与前叉相连；所述前叉与前轮和车把相连；所述座箱内设有电机控制器和电池，下端与侧端与车架连接；所述前轴两侧设有双脚踏板；所述车把连接在前叉上部高出前轮顶端的位置。 

根据上述方案，本实用新型还有如下技术方案，要点如下： 

1.三轮车体积的小型化设计：车身长度不超过1米，宽度不超过0.5米，高度不超过1.2米，车轮大小不超过0.36米（14寸）。

2.三轮车重量的轻型化设计：总重量不宜超过15公斤，载重不超过100公斤，其中电池应采用锂电池，车身及座箱应采用轻质坚固的材料。 

3.三轮车可两用：将电动三轮车进行折叠，利用两个后轮形成小拉车。电动三轮车前部折叠后，隐藏至座箱内，这样可以为小拉车的拖动减少部件长大带来的阻碍。 

4.三轮车行驶中的安全设计：将从三轮车的结构（较两轮车）在骑行中更为稳定，且速度低，为使用者提供座箱采用坐姿骑行，使用者的双脚可以放在前轮两侧的脚踏板上，简称为双脚夹骑等方面进行合理的安全设计。 

本实用新型的有益效果是，可以电动骑行，也可以人工拉（拖）动，为使用者提供一种体积小、重量轻、方便携带、造价低廉而且骑行更加安全的新型交通工具。 

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。 

图1是本实用新型展开后的侧视图。 

图2是本实施例折叠后的侧视图。 

图3是本实用新型座箱的剖视图。 

图4是本实用新型的电路简图。 

图中1.车架，2.拉把，3.后轴，4.左后轮，5.右后轮，6.座箱，7.电机控制器（在座箱内），8.电池（在座箱内），9.转换组件，10.前车身,11.八件碗，12.前叉，13.车把，14.转把或调速器,15.刹车把，16.前轴，17.前轮，18.前轮刹车装置，19.双脚踏板，K.总开关，M.前轮驱动电机。 

具体实施方式

1.结构介绍 

电动和人工拉动两用三轮车，包括车架、座箱、前车身、车轮、转换组件、驱动装置和刹车装置，其特征在于，所述驱动装置包括前轮驱动电机（M）、电机控制器、电池；所述车轮包括前轮、左后轮、右后轮，前车身前端与前叉连接，前轮通过前轴连接在前叉下端，左后轮和右后轮通过后轴对称的连接在车架的后端；所述车架上端与拉把连接，下端及侧后端与与座箱连接，前端与转换组件连接；所述转换组件前端铰接前车身；所述前车身与前叉相连；所述前叉与前轮和车把相连；所述座箱内设有电机控制器和电池，下端与侧端与车架连接；所述前轴两侧设有双脚踏板；所述车把连接在前叉上部高出前轮顶端的位置。

在图1中，整车的组装方式为：车架（1）与座箱（6）相连接，座箱（6）与前车身（10）相连接，前车身（10）与前叉（12）相连接，前叉（12）则与前轮和车把（13）等相连接。整车的具体组装方式为：车架（1）自带为座箱（6）提供连接的耳朵（或垫片，类似于法兰连接），座箱（6）也对应带有安装孔位，车架（1）与座箱（6）采用螺栓连接，便于维修时更换零件/部件；转换组件（9）与座箱（6）采用螺栓连接方式；前叉（12）用来连接前车身（10）、车把（13）和前轮（17），这个在现有技术中的实现方式很多，属于惯用技术，不再赘述。为了便于将前车身（10）及前轮（17）折叠进座箱（6）内，车把（13）也须采用折叠或可拆卸的方式。车轮包括前轮（17）5、左后轮（4）6和右后轮（5）7，前轮（17）安装在前叉（12）4下端，两个后轮通过后轮轴对称连接在车架（1）后下端，前轮（17）轮径大于后轮（亦可大小相等，考虑重量原因缩小后轮）。 

车架（1）、后轴（3）及后轮部分的具体结构如图4所示，包括依次连接的拉把（2）、车架（1）、后轴（3）、左后轮（4）和右后轮（5）。由于本例为电动和人工拉动两用三轮车，因此车架（1）类似于市场上常见的购物小拉车的骨架部分。车架（1）可采用不锈钢方管或圆管，后轴（3）采用Φ10不锈钢实心杆，两边攻丝后配防滑防脱螺母紧固两个后轮；所述后轴为非传动轴。关于整车材料和重量的详细描述将在后文“总重量控制”部分阐述。 

转换组件主要包括与车架焊接的凸耳，转轴，快拆构件，凸耳与前车身通过转轴铰接，凸耳上设有变换成两种不同形态所需要的定位孔，快拆构件通过凸耳上的孔来夹紧凸耳与前车身。当转换组件处于展开状态时，本新型实例可作为电动三轮车使用；当转换组件处于收拢状态时，本新型实例可作为小拉车使用。 

座箱（6）、电池（8）及电机控制器（7）等具体结构如图3所示。座箱（6）为由梯形底面抬高后形成的台体结构，尖角部分进行弧形处理。考虑前车身（10）和前轮（17）折叠后要隐藏在座箱（6）内，同时电池（8）和电机控制器（7）也要安装在座箱（6）内，因此座箱（6）内必须要分格设计，这样也可以加强座箱（6）的整体结构强度。电池（8）应采用锂电池，电机控制器（7）可采用电动自行车通用的24V电机控制器。锂电池和电机控制器市场上已经有很多相关成熟产品，此处不再阐述。 

电机控制器（7）连接与前轮驱动电机（M）连接，与电池（8）连接，与转把或调试器（14）连接，也与刹车把（15）连接。骑乘者通过操作转把联系电机控制器（7），电机控制器（7）负责控制前轮电机加速或减速；骑乘者通过夹紧刹车把（15）联系电机控制器（7），电机控制器（7）负责将电源切断。电池（8）不直接与前轮驱动电机（M）连接，而与电机控制器（7）进行连接，电机控制器（7）带限流电阻，当电机零速启动电路中最大电流由于限流电阻的分压作用而大大降低，这样即有效的保护了电机，也保护了电池，而提高它们的使用寿命。 

前车身（10）及转换组件（9）等如图1所示，前车身又可详细分为车身主梁和前叉套管，两者通过焊接成为一体。前车身应采用轻质坚固材料，最好使用6系铝镁合金材料。本例前叉（12）与水平面成72-74度倾斜设置，翘度为零。经试验表明，如倾角大于73度，在车速快时（如下坡）车把（13）会抖动，倾角太小又会影响转弯的灵活性。八件碗（11）用来连接前叉（12）和前车身（10），其中包含连接螺母和盘状滚珠，通过八件碗（11）的连接才能保证前叉（12）的稳定性和转动的灵活性。转换组件（9）用来连接前车身（10）和座箱（6），通过转换组件（9）的连接才能保证前车身（10）的牢固性和可折叠进座箱（6）内的灵活性。八件碗（11）和转换组件（9）目前市场上有很多相关成熟产品，此处不过多阐述。 

支撑架包括支脚、弹簧、支架，所述支架设有变换两种不同形态的定位滑槽，支架与车架连接，支架与支脚铰接，弹簧连接支架与支脚。当支撑架处于展开状态时，本新型实例可作为小拉车使用，支撑架可以支撑小拉车以保持平衡，同时还可以满足前车身展开后顺利穿入快拆构件定位的需要；当支撑架处于收拢状态时，本新型实例可作为电动三轮车使用，这样可以不影响电动三轮车的行驶。 

前轮（17）、前叉（12）、车把（13）及双脚踏板（19）等如图所示，其中前轮（17）通过前轴（16）采用螺栓安装于前叉下方，前轮（17）一侧安装前轮刹车装置（18），前轴（16）两侧套装双脚踏板（19）；车把上安装有转把或调速器（14）和刹车把（15），车灯、电量显示单元、喇叭、时速表和超速开关、总成等可选配安装。本实用新型的前轮（17）采用直径20厘米（8寸）无刷直流有齿轮毂电机一体轮，考虑最大载重不超过100公斤及整车重量不超过15公斤的设计特点，电机则采用240~300瓦无刷直流电机，也可根据实际需要改用高电压输入的大功率电机。本例的前驱电机通过选用合适的电机控制器（7），使得本例的电动三轮车最大速度控制在20公里每小时以内。当然也可提高时速，但考虑安全的因素建议将速度控制在这个数字以下。前叉（12）宜选用带有减震缓冲器的产品，材质可选用铝镁合金或空心钢管等。车把（13）采用可折叠或可拆卸的产品，以保证前车身（10）折叠后可以全部进入到座箱（6）内。前轮刹车装置（18）采用带有钢丝的80抱闸，也可采用液压的碟形刹车。转把或调速器（14）用来控制电车的速度从0到20公里每小时。转把或调速器（14）当前市场上成熟产品很多，可选用指拨形式的，也可采用带有电量显示的单元（用于显示电池余量）的，也可配置带有多档调速开关的，等等。双脚踏板包括踏板支架、弹簧、踏板，所述踏板支架设有变换两种不同形态的定位滑槽，踏板支架设有孔位与前轴螺栓连接，踏板支架与踏板铰接，弹簧连接踏板支架与踏板。双脚踏板（19）穿过前轴（16）用螺栓锁定，安装于前轴（16）两侧，同时为了满足车身折叠进座箱（6）的要求该踏板也要采用折叠结构，目前市场上普遍使用的自行车后轮折叠脚踏板就能直接应用。关于车把（13）、前轮刹车装置（18）、转把或调速器（14）、指拨器、超速开关、刹车把（15）、双脚踏板（19）及总成等目前市场上有很多成熟产品，此处不过多阐述。 

2.车体小型化 

本实用新型为电动和手工拉动两用三轮车，因此车体必须具有体量小、便携、灵活等特点。小拉车目前在市场上已有很多应用，例如购物小拉车、运水桶的小拉车、两轮推货小车等。因此可以直接借鉴这类车的现成经验，车架（1）材料选用不锈钢空心方管，底盘管件与后轴（3）形成一个长方形；拉把（2）与后轴（3）形成另一个长方形并且与底盘平面形成90度夹角，车架（1）的方管进行整条折弯处理与后轴（3）焊接固定。车架（1）部分的管件带有焊接的耳朵（垫片），座箱（6）在对应的位置带有孔洞，两者通过螺栓和防脱螺母进行连接。车架（1）部分的结构和尺寸可以改变，车架（1）与拉把（2）的局部也可采用折叠形成，但是必须为整车提供坚固结构支持。

座箱（6）采用由底面梯形拉高形成的台体结构，底面梯形的短边15厘米，长边40厘米，高38厘米，台体高（拉高）36厘米。座箱（6）的高度宜为36厘米，只有这样才能使座箱（6）最高处到地面的高度控制在45厘米内。座箱（6）两侧带有两个后轮的挡泥瓦，后轮直径15厘米。 

前车身（10）和车轮（17）的安装总长度控制在38厘米以内，车把（13）、前轮（17）、前叉（12）和前叉套管的总长度不超过36厘米，以便能够整体折叠到座箱（6）内。骑乘者可将双脚分别踩踏在双脚踏板（19）上，这个想法主要来源于儿童脚踏小三轮车，优点在于减小了车身总长度并增强三轮车的前轮（17）的摩擦力及整车平衡性。 

前轮（17）驱动使得本例结构更加简单，省去后轮驱动所必须的链条或长轴的部件，不但缩短了车身整体长度，同时也降低了整车重量。 

当作为小拉车使用时，整车的尺寸大约为38厘米长、45厘米宽（两个后轮间的距离）、100厘米高；当作为电动三轮车使用时，整车的尺寸大约为84厘米长、45厘米宽、100厘米高（为小拉车拉把最高处）。 

3.整车总重量控制 

技术方案要点中要求：总重量不宜超过15公斤，载重不超过100公斤。因此，车架（1）可使用不锈钢材料，也可铝合金材料；车身及座箱（6）最好采用轻质坚固的材料，如铝合金或碳纤维等；两个后轮的外轮胎面宜采用轻质、耐磨、噪音低的材料，如PU或橡胶材料等，轮毂宜采用轻质、强度高的材料，如工业塑料或铝制品材料等；电池（8）应采用锂电池。

车身铝材采用6系铝材是最好的选择。6系铝材的特点是中等强度，具有良好的塑性和优良的耐蚀性，特别是无应力腐蚀开裂倾向，其焊接性优良，耐蚀性及冷加工性好，是一种使用范围广的合金。 

锂电池是目前世界上最先进的二次电池（充电电池），具有体积小、重量轻、能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、环保、安全可靠等优点。电压和容量相同时，与铅酸电池比较，锂电池的体积降为一半，重量降为四分之一，而寿命却是铅酸电池的三倍；与镍氢或镍镉电池比较，锂电池的体积和重量均约为一半，而寿命则是它们的二倍。 

车轮的大小与整车重量也有很大的关系，前轮采用外径20厘米（8英寸）电机一体轮，最大不应超过30厘米（12英寸）；后轮采用外径15厘米（6英寸），PU与工业塑料结合一体轮，最大不应超过30厘米（12英寸）。前轮轮径大于后轮轮径，也是出于重量控制的考虑，两者也可采用等大的形式。 

4.可折叠，电动和手拉两用 

目前市场上电动三轮车比比皆是，可折叠类的电动自行车也非常多，但是可折叠的电动三轮车却并不多。电动和人工拉动两用三轮车是最新颖的设计，同时它也具有极强的实用性。

本实用新型可电动和手拉两用，其优点在于： 

当作为电动车使用时，由于整车重量轻，三轮接触地面，“个头”小,因此可以为使用者提供更加稳定骑行功能，进而本使用新型适用人群广泛，老中青年人皆可使用；特别适合城市内短距离（范围在3公里内）代步，推荐作为城市主要交通（地铁或公交车）的辅助交通工具。

作为小拉车使用时，携带方便，占地面积小，可满足地铁及公交车携带行李的规定。同时，本实用新型折叠方便，拖拉容易，若电池电量用完后，采用小拉车的功能，辅助电动三轮车使用也可基本不影响使用者的正常出行。 

5.安全性 

本实用新型的安全性设计，可从三轮车的结构稳定性、骑乘速度受控制、骑乘者重心低、双脚夹骑的特别骑行方式和应用市场成熟配件产品等方面进行阐述：

第一，三轮车的结构与两轮自行车的结构不同，它本身就能自平衡、自稳定。它应用的原理是“三点确定一个平面”，而“两点确定一条直线”，也就是说三点接触地面的稳定性明显高于两点，进而增加了本实用新型的安全性。

第二，本实用新型作为电动三轮车使用时，骑乘速度受控不超过20公里每小时，能满足国家关于电动自行车相关要求，从而满足骑乘者的行驶安全需要。 

第三，本实用新型的骑乘方式为坐式，坐式骑乘可大大降低骑乘者的重心，有利于骑乘保持身体平衡，提高稳定性。同时，本实用新型配合的座箱（6）离地面的高度控制在45厘米以内，这样即使发生车身侧翻、倾倒等危险，对于使用者的伤害也能极大地降低。 

第四，本实用新型采用双脚平衡踩踏于前轮（17）两边的方式，这种方式类似于儿童三轮车的前轮踩踏。采用这种方式不但可以减小车身长度，同时有利于骑乘者调整人体重心，保持车身整体平衡，同时，危险时还可以用双脚触地进行紧急制动。这样不但能进一步增加骑乘者安全性，也为骑乘者带来很强的安全感。 

第五，本实用新型大量采用市场上应用多年成熟的自行车及三轮车配件，这样不但提高了本实用新型的自身的安全性，也能较大程度的降低本实用新型的制造成本。本实用新型所使用的成熟配件大部分都与安全相关，例如：前叉（12）、车把（13）、前轮（17）（驱动轮）、电机控制器（7）、转换组件（9）、转把或调速器（14）、前轮刹车装置（18）等。 

Claims (11)

1.电动和人工拉动两用三轮车，包括车架、座箱、前车身、车轮、转换组件、驱动装置和刹车装置，其特征在于，所述驱动装置包括前轮驱动电机（M）、电机控制器、电池；所述车轮包括前轮、左后轮、右后轮，前车身前端与前叉连接，前轮通过前轴连接在前叉下端，左后轮和右后轮通过后轴对称的连接在车架的后端；所述车架上端与拉把连接，下端及侧后端与与座箱连接，前端与转换组件连接；所述转换组件前端铰接前车身；所述前车身与前叉相连；所述前叉与前轮和车把相连；所述座箱内设有电机控制器和电池，下端与侧端与车架连接；所述前轴两侧设有双脚踏板；所述车把连接在前叉上部高出前轮顶端的位置。

2.根据权利要求1所述的电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述转换组件为可转换组件，主要包括与车架焊接的凸耳，转轴，快拆构件，凸耳上设有变换成两种不同形态所需要的孔位，凸耳与前车身通过转轴铰接，快拆构件通过凸耳上的孔位来夹紧凸耳与前车身。

3.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述车架包括与拉把连接的竖管、后轴以及底盘，底盘上设有耳朵，与座箱留有的孔位通过螺栓固定连接，底盘前端焊接转换组件的凸耳，底盘通过后轴与竖管连接。

4.根据权利要求1所述电动和人工拉动三轮车，其特征在于，所述前轮驱动电机（M）是无刷无齿直流电机，额定功率是240-350瓦；所述电机控制器连接与前轮驱动电机（M）连接，与电池连接，也与刹车把连接。

5.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述前轮为非充气橡胶轮，轮径是20厘米-30厘米，轮宽为2厘米-6厘米，前轮为电动三轮车的动力来源；所述后轮为非充气PU轮，轮径是13厘米-30厘米，轮宽为2厘米-6厘米。

6.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述前叉与水平面夹角为72-74度，所述前叉翘度为零。

7.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，还包括支撑架，所述支撑架包括支脚、弹簧、支架，所述支撑架设有变换两种不同形态的定位滑槽，支撑架与车架连接，支架与支脚铰接，弹簧连接支架与支脚。

8.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述双脚踏板包括踏板支架、弹簧、踏板，所述踏板支架设有变换两种不同形态的定位滑槽，踏板支架设有孔位与前轴螺栓连接，踏板支架与踏板铰接，弹簧连接踏板支架与踏板。

9.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述刹车装置设置在前轮左侧的抱闸，所述抱闸与车把左侧的刹车把连接。

10.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述后轴为非传动轴。

11.根据权利要求1所述电动和人工拉动两用三轮车，其特征在于，所述车把为可折叠的车把。

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