CN204915963U - 一种四轮电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种四轮电动车，包括前轮、后轮、电机、车把手、车架、座椅、座椅支架、电池和运动控制器，所述前轮包括左前轮、右前轮以及分别与所述左前轮、右前轮相连接的第一连接轴，后轮包括左后轮、右后轮以及分别与所述左后轮、右后轮相连接的第二连接轴，电机包括转子、定子和电机轴，所述转子与第二连接轴相连接，座椅设于座椅支架上；车架与所述电机相连接，座椅支架与所述电机或车架连接；电机轴、定子、座椅支架和/或座椅上设有姿态传感器，运动控制器根据姿态传感器的信号控制电动车的运行。所述四轮电动车基于动态平衡原理，通过后轮、座椅支架和/或座椅的姿态来控制车体的运行，其操作简单，稳定性高，适合小孩和老人使用。

Description

一种四轮电动车

技术领域

本实用新型涉及电动车的技术领域，具体地，涉及一种四轮电动车。

背景技术

现有的电动自行车或电动摩托车等车辆主要通过调速手柄或脚踩调速器来控制车速。在车辆设置调速手柄或脚踩调速器需要复杂的安装方式和较多的连接部件，使得车辆容易出现故障且不够美观；车辆的速度控制方式不够智能化，用户体验差。

现有技术“折叠自平衡电动车”CN201420653563.6中公开了一种在前轮为具有自平衡功能结构车轮的电动车，其在前轮的轮轴左右两面套上两个活动轴承、轴承固定在前后两轮的连接杆上，把手安装固定在前轮的外壳上或轮轴上，前轮作为动力轮，用户可通过控制前轮的前倾或后仰来实现加减速。然而，前轮需绕轮轴前倾后仰，轮轴又与连接杆固定，使得前轮无法控制车身的左右转向。即使连接杆分为两节，通过连接件活动连接，这时轮轴与连接件则构成了三角形稳定结构，且轮轴和连接杆都为刚性，因此前轮只能绕连接件左右侧滑，用户同样无法实现左右转向。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种四轮电动车，所述四轮电动车的速度控制部件的结构简单、控制方式智能化；车身转向控制灵活，不受限制，且操作简单，稳定性高。

本实用新型目的通过以下技术方案实现：

一种四轮电动车，包括前轮、后轮、电机、车把手、车架、座椅、座椅支架、电池和运动控制器，所述前轮包括左前轮、右前轮以及分别与所述左前轮、右前轮相连接的第一连接轴，所述后轮包括左后轮、右后轮以及分别与所述左后轮、右后轮相连接的第二连接轴，所述电机包括转子、定子和电机轴，所述转子与所述第二连接轴相连接，所述座椅设于座椅支架上；所述车架与所述电机相连接；所述座椅支架与所述电机或所述车架连接；所述电机轴、定子、座椅支架和/或座椅上设有姿态传感器，所述运动控制器与所述姿态传感器相连接，所述运动控制器根据姿态传感器的信号控制电动车的运行。

本实用新型所述的四轮电动车的驱动控制方式与传统方式不同，主要是基于动态的平衡原理来控制车体的速度。同时，四轮的设计有利于提高电动车的稳定性，适合小孩和老人使用。

姿态传感器与运动控制器电性相连或通过无线信号相连接。

姿态传感器可检测电机的电机轴或定子、座椅支架或座椅的前后倾斜状态并生成相应的信号，运动控制器根据姿态传感器的信号，控制电动车的运行。

所述姿态传感器基于MEMS技术的三维运动姿态测量系统。它包含陀螺仪、加速度计和/或电子罗盘等运动传感器，或还包含微型处理器，如ARM处理器等。

所述运动控制器是指控制电机的运行方式的控制器，所述运动控制器与所述电机相连接。根据姿态传感器信号、控制方案、规划指令等转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。运动控制器是以中央逻辑控制单元为核心、以传感器为信号敏感元件、以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。通常包括CPU或MCU、速度传感器或电机编码器等。

具体来说，所述驱动控制方式主要包括但不限于以下两种形式：

其中一种形式，所述座椅与所述座椅支架固定相连，所述座椅支架与电机轴或定子固定连接，车架与电机轴或定子活动连接，所述姿态传感器位于所述电机轴、定子或座椅支架上，用户通过调整在座椅上的驾驶姿态，可使得座椅、座椅支架、电机的电机轴或定子相对地面发生前后倾斜。当电机的电机轴或定子、座椅支架向前倾斜时，电机向前加速，使电动车前进；当电机的电机轴或定子、座椅支架向后倾斜时，电机向后加速，使电动车减速或倒退。

为了提高车架与后轮的安装稳定性、牢固性，以及后轮与车架的灵活性，进一步地，所述车架通过轴承与电机的电机轴或定子活动连接。所述电机轴的两端分别设有轴承，车架通过轴承与电机轴连接。对于无轴电机，所述定子上也可设置轴承，车架通过轴承与电机活动连接。为了平衡车身重量分布，进一步地，所述电池设置于车架或座椅支架。

另一种形式，所述座椅与所述座椅支架活动连接，所述座椅支架与所述车架固定连接，所述姿态传感器位于所述座椅上。进一步地，所述座椅包括弹性连接件，所述弹性连接件分别与所述座椅和所述座椅支架相连接。具体来说，所述弹性连接件为弹性连接臂，所述弹性连接臂的两端分别与所述座椅和所述座椅支架相连接。用户通过调整在座椅上的驾驶姿态，使得座椅相对于座椅支架进行活动（包括向前、后活动，或向上、下的活动），根据所述座椅的活动情况来控制电动车的前进或减速。所述弹性连接臂可以使所述座椅进行复位。

进一步地，所述左后轮与右后轮为复合轮，所述左后轮包括轴心线相重合的第一左后轮胎和第二左后轮胎，所述右后轮包括轴心线相重合的第一右后轮胎和第二右后轮胎。

进一步地，所述第一连接轴通过前叉与车架、车把手连接。所述第一连接轴与车架和车把手的连接方式与传动自行车相似，通过车把手带动连接轴的转动来控制前轮的转动方向，便于用户控制转向，符合用户的使用习惯。

为了平衡车身重量分布，进一步地，所述电池设置于车架或座椅支架。

为了优化四轮电动车的结构，进一步地，所述电机为轮毂电机，优选地，所述电机为有电机轴的轮毂电机、无轴轮毂电机。

进一步地，姿态传感器包括陀螺仪、加速度计、电子罗盘和/或微处理器。优选地为三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘、ARM处理器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述四轮电动车基于动态平衡原理，通过后轮、座椅支架和/或座椅的姿态来控制车体的运行，所述四轮电动车的运行控制和转向控制符合用户的使用习惯，其智能化程度高。另外，四轮设计的稳定性高，适合小孩和老人使用。

附图说明

图1为实施例1所述四轮电动车的侧视图。

图2为实施例1所述四轮电动车前轮的局部结构示意图。

图3为实施例1所述四轮电动车后轮的局部结构示意图。

图4为实施例1所述四轮电动车加速状态的结构示意图。

图5为实施例1所述四轮电动车减速状态的结构示意图。

图6为实施例2所述四轮电动车后轮的局部结构示意图。

图7为实施例3所述四轮电动车的侧视图。

图8为实施例3所述四轮电动车加速状态的结构示意图。

图9为实施例3所述四轮电动车减速状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1～3所示，一种四轮电动车，包括前轮1、后轮2、车把手3、车架4、座椅5、用于设置座椅5的座椅支架6、电池7、电机9和脚踏等。前轮1包括左前轮11、右前轮12以及分别与左前轮11、右前轮12相连接的第一连接轴13，后轮2包括左后轮21、右后轮22以及分别与左后轮21、右后轮22相连接的第二连接轴23，电机9的转子与第二连接轴23相连接，电池7设置于车架4上。

本实施例的电机9为有电机轴的轮毂电机。座椅支架6与电机9的电机轴91固定连接。电机轴91的两端分别设有轴承41，车架4通过轴承41与电机轴91活动连接。

座椅支架6上设有运动控制器8和姿态传感器10，运动控制器8与电机9相连接，运动控制器8根据姿态传感器10的信号控制电动车的运行。

第一连接轴13通过前叉14与车架4、车把手3连接。第一连接轴13与车架和车把手的连接方式与传动自行车相似，通过车把手带动第一连接轴13的转动来控制前轮的转动方向，便于用户控制转向，符合用户的使用习惯。

姿态传感器基于MEMS技术的三维运动姿态测量系统。它包含陀螺仪、加速度计和/或电子罗盘等运动传感器，或还包含微型处理器，如ARM处理器等。

姿态传感器10包括陀螺仪、加速度计、电子罗盘和/或微处理器等。具体地为三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘、ARM处理器等。

运动控制器是指控制电机的运行方式的控制器。根据姿态传感器信号、控制方案、规划指令等转变成期望的机械运动，实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。运动控制器是以中央逻辑控制单元为核心、以传感器为信号敏感元件、以电机或动力装置和执行单元为控制对象的一种控制装置。运动控制器包括CPU、速度传感器或电机编码器等。

本实施例的四轮电动车的驱动控制方式与传统方式不同，主要是基于动态的平衡原理来控制车体的速度。电动车的座椅支架与电机的电机轴固定连接，车架与电机的电机轴活动连接，使得用户通过调整在座椅上的驾驶姿态，可使得座椅、座椅支架、电机的电机轴或定子相对地面发生前后倾斜。姿态传感器可检测电机的电机轴或定子、座椅支架的前后倾斜状态并生成相应的信号，运动控制器根据姿态传感器的信号，控制电动车的运行。

如图4～5所示，当电机的电机轴或定子、座椅支架或座椅向前倾斜时，电机向前加速，使四轮电动车前进；当电机的电机轴或定子、座椅支架或座椅向后倾斜时，电机向后加速，使四轮电动车减速或倒退。

实施例2

如图6所示，本实施例与实施例1相类似，不同之处在于，左后轮21与右后轮22为复合轮，左后轮21包括轴心线相重合的第一左后轮胎211和第二左后轮胎212，右后轮22包括轴心线相重合的第一右后轮胎221和第二右后轮胎222。

实施例3

如图7所示，本实施例与实施例1相类似，不同之处在于，座椅5包括弹性连接臂51，弹性连接臂51的两端分别与座椅和座椅支架6相连接，以使得座椅5与座椅支架6弹性连接，座椅支架6与车架4固定连接，姿态传感器10位于座椅5上。

如图8～9所示，当座椅相对座椅支架向上倾斜时，电机向前加速，使电动车前进；当座椅相对座椅支架向下倾斜时，使电动车减速或刹车。本领域的技术人员可以根据实际情况，对座椅活动方式与电动车的运动方式的关系进行调节。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种四轮电动车，其特征在于，包括前轮、后轮、电机、车把手、车架、座椅、座椅支架、电池和运动控制器，所述前轮包括左前轮、右前轮以及分别与所述左前轮、右前轮相连接的第一连接轴，所述后轮包括左后轮、右后轮以及分别与所述左后轮、右后轮相连接的第二连接轴，所述电机包括转子、定子和电机轴，所述转子与所述第二连接轴相连接，所述座椅设于座椅支架上；所述车架与所述电机相连接；所述座椅支架与所述电机或所述车架连接；所述电机轴、定子、座椅支架和/或座椅上设有姿态传感器，所述运动控制器与所述姿态传感器相连接，所述运动控制器根据姿态传感器的信号控制电动车的运行。

2.根据权利要求1所述的四轮电动车，其特征在于，所述座椅与所述座椅支架固定相连，所述座椅支架与电机轴或定子固定连接，车架与电机轴或定子活动连接，所述姿态传感器位于所述电机轴、定子或座椅支架上。

3.根据权利要求1所述的四轮电动车，其特征在于，所述座椅与所述座椅支架活动连接，所述座椅支架与所述车架相连接，所述姿态传感器位于所述座椅上。

4.根据权利要求3所述的四轮电动车，其特征在于，所述座椅包括弹性连接件，所述弹性连接件分别与所述座椅和所述座椅支架相连接。

5.根据权利要求1~4任一项所述的四轮电动车，其特征在于，所述左后轮与右后轮为复合轮，所述左后轮包括轴心线相重合的第一左后轮胎和第二左后轮胎，所述右后轮包括轴心线相重合的第一右后轮胎和第二右后轮胎。

6.根据权利要求2所述的四轮电动车，其特征在于，所述车架通过轴承与电机的电机轴或定子活动连接。

7.根据权利要求1所述的四轮电动车，其特征在于，所述第一连接轴通过前叉与车架、车把手连接。

8.根据权利要求1所述的四轮电动车，其特征在于，所述电池设置于车架或座椅支架。

9.根据权利要求1所述的四轮电动车，其特征在于，所述电机为轮毂电机。

10.根据权利要求1所述的四轮电动车，其特征在于，姿态传感器包括陀螺仪、加速度计、电子罗盘和/或微处理器。