CN2356919Y - 电动三轮车 - Google Patents

Abstract

一种电动三轮车,其特征是以设于车上的太阳能序列电池驱动、亦或是以独立的电源驱动;本实用新型的三轮车具有一特殊的悬吊系统,以容许车体前段与后段间、可具有一定限度的侧向转动能力,藉此使三轮车的使用与操作更为便利;而本实用新型三轮车的速度与加速度,是藉由一脉冲宽度调制器控制,该脉冲宽度调制器的控制乃因应加力的控制指令、将电能的脉冲供应至一直流马达中。

Description

电动三轮车

本实用新型是关于一种便捷的电动三轮车，其电源是可为一太阳能转换电能；本实用新型尤指一种可搭载一至二站立或坐着人员的三轮车电动车，其是结合一特殊具高效率的速度控制系统与悬吊系统，使机具的使用更为容易与方便。

当大型的运输器具(如汽车与飞机)广泛地在现今社会使用时，对于近距离运输用的小型交通工具的需求亦不曾减低，此类的小型器械通常具有传统大型交通工具所没有的高效率、低成本、及环保问题少等特点。

如自行车与机踏车等的两轮式车辆，显已运用多年；然，此类机具的运用，通常需要一定的技巧与熟练程序、始能达成安全与便利的要求。再者，以一典型的机踏车为例，其运用通常伴随着来自驱动用内燃机的大量噪音与空气污染，而在一典型的自行车操作中，已定的体力与持续力乃为其成功操作的基本条件。

在近世的发展中，电动车因其无污染与替代内燃机引擎的燃油效率、已引起广泛的注意；然而，大部份的时间内，所谓的电动车通常是指较大型的四轮车辆，其电能的运用仅是在尺寸与使用上，用以模拟一相当的内燃机引擎，此类的发展，确实已提供一些环境问题的解决方案；然，其成果亦仅仅适用于使用在传统道路与高速公路上的较大型、笨重、与成本高的交通工具。

于是，提供一种环保、安静、且无污染的车辆实为迫切，此类的车辆的成本与操作低廉、储存与运送皆便捷容易、可乘载一至二人于非主要道路上运用、安全、停车易、结构简单、且最重要的是使用的愉悦与容易。

针对现有技术的缺点，本新型的目的是提供一种电动三轮车，其动力与加速皆极平稳，再者，其经济电能的使用来源是可为取自太阳能电池的电能、亦或是一可外接蓄电电池的储存能量。

本实用新型的电动三轮车主要是包括一龙骨，其是延伸在架设于一后轮轴上的二后轮、与一枢设于前轮轴上的可操控前轮轴，该前轮轴又连接有一直立的操纵杆；此车辆龙骨主要包括有三部份：一与操纵杆枢连的龙骨前段、一乘载人员且包含太阳能电池序列的龙骨中段、及一结合用以组合后轮轴并承载驱动用电动马达的框架的龙骨后段；该电动马达则用以驱动后轮、传动部、及如电池的供电部。而在后舱中，则为一提供电能调整脉冲至直流马达、以提升速度控制与稳定因高扭矩启动所产生的初始加速度改变率。

本实用新型中，龙骨中段与后段及框架的连接是采用一特殊的弹性系统，此一系统容许前轮操纵杆座与座位枢连于侧边、以使乘客于转弯时得以适当的角度倾斜，因此，当三轮车倾斜时，一小额度的抵抗力即由弹性扭转系统施加以矫正三轮车的姿态，此小量的阻力使较无平衡感的人亦容易操作此电动三轮车，而设于后框架的驱动元件(如电瓶、马达、及一控制器)皆不随车体前段的倾斜而倾斜，再加以配重的考虑，使前框架的质量扭矩中心降低、增加骑乘的稳定度。

本实用新型的后架设框架是包括马达、电瓶、及控制器，其基本上乃为一由二间隔横向件构成的方形框架，该二横向件是与龙骨后段成横向枢连，以使框架相对于龙骨的纵轴、得有一定限定的侧向转动能力。是如以下将以图示配合的说明中，横向件最尾端是与龙骨后段末端结合，以使龙骨后段、相对于该一横向件、的纵轴方向上有一定限度的转动能力；而另一横向件是前位于该枢连处、且具有一可供龙骨后段部份通过的横穿孔，龙骨在横穿孔中是具有部份的转动能力，而转动的限制与减振的作用、则由设于另一横向件两端、并紧密与龙骨部份连接的一对弹性塞体达成。

即本新型的目的可以按下述实现：一种电动三轮车，其特征在于包括有：一对后轮，分别架设于后轮轴的两侧；一可操控的前轮，设于一前轮轴上；一长操纵杆，其底端与该前轮轴连结、并使该前轮轴可转动；以及一延伸于该前轮轴与该后轮轴间的龙骨，其又包括有：一龙骨前段，与该操纵杆枢连；一龙骨中段，用以承载；一龙骨后段，与框架连接，该框架又与该后轮轴连结、其上并设有一用以驱动至少一该后轮旋转的电动马达；一传动部，连接并用以将转动力、由该马达传送至被驱动的该后轮；一供电部，连接并以其所储存的电能用以驱动该马达；及一控制器，设于该供电部与该马达间，用以控制输送至该马达的动力传输。上述框架又包括有二间隔设置的横向件，该二横向件是与该龙骨后段成横向枢连，以使该框架相对于该龙骨的纵轴、得有一定限度的侧向转动能力。上述该框架的该二横向件中的一横向件是枢连于该龙骨后段的末端，以使该龙骨后段、相对于该一横向件的纵轴方向上有一定限度的转动能力；而另一横向件是前位于该枢连处，且具有一可供该龙骨后段部份通过的横穿孔，该龙骨在该横穿孔中具有部份的转动能力，该转动限制由设于该另一横向件两端、并紧密与该龙骨部份连接的一对弹性元件达成。该对弹性元件是位于该龙骨的侧边，且与一通过该弹性元件与该龙骨一横穿孔的延长件成紧密的配合。该弹性元件是可藉由该延长件的调整、达成压缩与放松的操作。该弹性元件亦可为弹性材质的塞体。该塞体是为U型，且其在该第二横向件上、将该龙骨部份完全密接与包复。该对塞体是位于该龙骨的侧边，且与一通过该弹性元件与该龙骨一横穿孔的延长件成紧密配合。该控制器的控制，为先依据三轮车操作人员的指令、再用以产生供能至该马达的电能调幅脉冲(modulating pulses)、调节控制该马达的转速。该传动部是为一将转动力由该马达的输出轴传输至该后轮棘轮的皮带或齿轮。其中至少有一该后轮设有煞车系统。其中又包括有一序列的太阳能电池、用以于光线照射下产生电流，且该电池又连接至电能供应部用以充电。所述的该太阳能电池是设于该龙骨的中段。包括有一设于该龙骨中段、用以承座操作人员的座椅。该煞车与转速控制是设于该操纵杆上。该操纵杆又包括有一设于底端的关节调整装置，用以容许操纵杆得以向后折曲成水平位置。

为使对本实用新型能有更进一步的了解与认同，兹配合附图作一详细说明如后。

附图说明：

图1是本实用新型的立体视图；图中，其操纵杆是处于直立位置；

图2是本实用新型的立体视图；图中，其操纵杆是处于水平收藏位置；

图3是本实用新型的立体视图；图中后舱盖已取下，显示其内的配件；

图4是本实用新型太阳能电动三轮车的底部视图；

图5是本实用新型太阳能电动三轮车的部份分解视图；图中，其左后轮已取下，以显示其内的传动棘轮与皮带；

图6是本实用新型太阳能电动三轮车的部份分解视图；图中，其右后轮已取下，以显示其内的部份煞车元件；

图7是本实用新型龙骨与后框架元件的部份分解视图；

图8是一侧面剖面图，显示后框架与车轮连接至龙骨的独立悬吊系统。

图9是一前面剖面图，用以显示介于前进侧边支撑元件及龙骨中断间的挠曲连接件；

图10是本实用新型的前视图，显示因挠曲连接件所产生的倾斜作用；

图11是二具有座位的本实用新型太阳能电动三轮车的立体图；

图12是本实用新型太阳能电动三轮车的主要传动件的接线图；

图13是本实用新型太阳能电动三轮车的煞车系统的示意图。

图号说明：

1……底板               2……龙骨前段

3……后轮               4……前轮

5……前轮轴             6……操纵杆

7……把手               8……煞车杆

9……加力杆             10……折曲关节

11……后舱盖            12……太阳能电池序列

13……操纵杆环          14……电瓶

15……脉冲宽度调制器    16……直流马达

17……仪表板            18……龙骨中段

19……皮带              20……右轮壳

21……刹车右轮          22……电动驱动轴

23……棘轮              24……后轮轴

25……煞车鼓            26……刹车来令

27……后横向件          28……前横向件

29……平行右支撑件      30……平行左支撑件

31……龙骨后段          32……调整螺杆

33……左U型弹性塞       34……右U型弹性塞

35……横贯螺杆          36……螺帽垫片组

37……前穿孔            38……后穿孔

39……座椅                40……架设板

41……充电器              48……煞车臂

49……煞车索              50……煞车座

51……支轴                52……底突出部

请参阅图1与图2所示的本实用新型电动三轮车；图中可见，包括太阳能电池序列12的底板1是设于车体龙骨的上方，此龙骨由龙骨前段2向后延伸、其上支撑该底板1、再后后舱盖11下与后框架结合，后轮3是转动装置于一后框架结合的轮轴上，可操控的前轮4是转动设于前轮轴5上、再经由一架设轭与操纵杆6连接，操纵杆环13是赋设于龙骨前段2上、并容许操纵杆6及前轮4可由设于操纵杆6顶端的把手7转动；如图2所示，操纵杆6于运输时、可藉由一设于操纵杆6底端与上端间的折曲关节10进行折曲收藏的工作，亦如图所示，操纵杆6上端与底端的结合是藉由一延长槽、枢轴、与横向限位插销执行，当欲将操纵杆6折起时，需先将横向限位插销抽出、以使操纵杆6上端以枢轴为中心转至水平收藏位置。煞车杆8与加力杆9是设于把手7上，而仪表板17则设于操纵杆6的顶端。

图3所示是为本实用新型太阳能电动三轮车的立体视图；图中，其后舱盖11已取下，以显示其内的电瓶14、脉冲宽度调制器15、直流马达16、装置煞车用的右轮壳20、煞车右轮21、与驱动用的左后轮3。

图4所示是为本实用新型太阳能电动三轮车的底部视图，图中可见延伸自龙骨前段2且与后架设框架结合的龙骨中段18、及一连接直流马达16驱动轴与驱动后轴3的棘轮(图中未示)的驱动皮带19。

图5详细显示本实用新型旋转动力自动马达16传输至驱动后轮3的路径与装置，驱动皮带19是用以进行电动驱动轴22与棘轮23间的传动，该棘轮23是以螺钉结合至后轮3上，而后轮则是转动设于后轮轴24上。

图6是本实用新型太阳能电动三轮车的部份分解视图；图中详细显示配备有一刹车鼓25、且架设于后轮轴24上的刹车右轮21，虽然其他形式的刹车装置亦可应用于本实用新型中用，然此一最佳实施例中所显示者为一鼓式刹车，该刹车又具有煞车来令26，于刹车动作时，刹车来令26是咬紧刹车鼓25、以提供足够的刹车力，其控制则以设于把手7上的手动刹车杆8执行，其操作的细节图示则请参阅图13。

图7详细显示本实用新型太阳能电动三轮车的龙骨与包括特殊架设关节的后框架的连结情形；此绵长的龙骨又包括有一龙骨中段18、一龙骨后段31、及一连接至操纵杆环13的龙骨前段2，而后架设框架主要是为一矩形结构、又包括有二平行设置的平行右支撑件29与平行左支撑件30，而平行右支撑件29与平行左支撑件30则是以后横向件27与前横向件28连接；如图所示，上述框架的元件皆为中空的正方管体。本实用新型的后轮轴24则是横越后横向件27的后方、且可为一单一的元件，后轮轴24的任一末端可加以螺纹或者为具有可提供搭接后轮的装置，后横向件27与前横向件28二者分别具有一贯穿管体的后穿孔38与前穿孔37，而该后穿孔38与前穿孔37的口径大小需足以供龙骨的穿过与转动，在龙骨后段31的末端则以一调整螺杆32将龙骨锁在后横向件27上。

请参阅图8所示，龙骨后段31的末端又具有一不可移动的固定螺帽、用以与调整螺杆32配合，而该调整螺杆32于配合时，是穿过后横向件27后穿孔38的后壁，藉由此调整螺杆32的旋松与旋紧，龙骨相对于后架设框架的旋转乃得有所余裕与限制。

如前所述，该前横向件28又包括有一特殊的弹性枢转连接件、以提供框架相对于龙骨与车轮所产生旋转位移的限位与回复力。此一弹性元件的设计允许前段与乘客段相对于后段、可具有一定限度的倾斜(如图10所示)；该弹性元件是为二弹性U型弹性塞33(左)与34(右)，其并具有与前横向件28相同的截面，(如图8与图9所示)；此二弹性元件是塞置于前横向件28的中段内、并与前穿孔37内的龙骨中段18结合；如图8所示，左弹性U型弹性塞33与右弹性U型弹性塞34是以一贯穿二者的横贯螺杆35固定，而在横贯螺杆35贯穿的另一端、则以一可调整松紧度的螺帽垫片组36确实将定位。当左弹性U型弹性塞33与右弹性U型弹性塞34定位后、即可提供龙骨前段与中段、相对于后架设框架扭转的阻滞作用，此一阻滞力可藉由调整横贯螺帽35的松紧度控制，亦即是以调整左弹性U型弹性塞33与右弹性U型弹性塞34组合的刚性来控制；在此，即使是在前横向件28与后横向件27的左弹性U型弹性塞33与右弹性U型弹性塞34、及龙骨末端调整螺杆32的限制下，后穿孔38亦应容许龙骨相对于后横向件27与前横向件28的有限度转动；所述的左弹性U型弹性塞33与右弹性U型弹性塞34的材质为具弹性的材质，例如橡胶、聚酰胺、或其他类似的材料，更甚者，亦可以刚性弹簧、气压缸、液压缸、或其他类似的装置。

图11所示，是为二具有类似自行车座椅39的本实用新型太阳能电动三轮车的立体图；该座椅39是架设于一直立可调整高度的柱体上，而该柱体的下端则设立于、与底板1连接的架设板40上。

图12所示，是为一典型的本实用新型太阳能电动三轮车主要电子传动件的接线图；图中，可替代的太阳电池序列12与充电器41是与脉冲宽度调制器15连接，该控制器15是用以将电能脉冲送至驱动至少一后轮的直流马达16上，而自控制器15到直流马达16间的电能输送、是交替由开关键线路与加力钢索控制，然此二者、则皆连接至把手7上的加力杆9上；控制器15亦接收来自太阳电池序列12及电瓶14的电能、并监测太阳电池序列12及电瓶14的充电作业。

如图所示，太阳电池序列12是置于透明的甲板或底板下(操作人员所踩踏处)，当太阳电池序列12于太阳下曝晒时、即可将电能储存至电瓶14中，一般而言，以太阳所进行的充电需时四天始可完成，而本实用新型所使用的太阳电池序列12的标准输出为4.25瓦，当然，其亦可使用较高功率的太阳能电池。

另，本实用新型亦可包括一电瓶充电器，较佳是为一密封(免加水)铅酸电池、或高周率的电池，其充电方式需为自动式、且最佳的完全充电时间约为二到五小时。

本实用新型中所应用的电动马达，是可为一永久磁性的变速直流马达，此马达是于直接电流下操作、用利用高能量的陶瓷磁力元件，一般而言，此马达的运转约在4200RPM、并可产生三分之一匹的马力；本实用新型中，此马达可为功率介于265到575瓦间的浅流式马达，而位于马达末端的输出轴是可为一滑轮，该滑轮可配合一至少连接至一后轮的正时皮带(Timingbelt)；本实用新型的最佳实施例中，此皮带的所以运用一正时皮带，乃在其于马达与后轮间的动力输送、仅需极少的皮带张力即可进行；即因小张力的运用，马达轴承的径向负载、拖曳力、与转动力乃得以减轻，事实上，此正时皮带的动力传送亦较链条动力传动有较低的噪音。

一般而言，本实用新型主要是于一24V的直流系统下操作，所运用的电瓶组是可为二12V密封铅酸电池的串连组合、或为一24V的电池，若运用二12V电池串连组，则单一电池的规格为每小时8安培到每小时26安培、其中间值为每小时17安培；若是运用单一24V电池，则电池的规格为每小时20至30安培。

本实用新型中，该脉冲宽度调制器(Pulse width modulation controllers)的修正需为：当电动马达空载或煞车时，其加力是在关的位置上；此一控制器亦可提供前进与后退的运转方向、并配有一固定电阻以规范加速度改变率；本实用新型中，脉冲宽度调制器与变速直流马达是为最佳的搭配系统，此控制器是于24V下操作(由电瓶组供应)、并仅消耗约100mA的电流，此控制器的使用可产生非常平稳的速度变换、因此提高本实用新型的骑乘舒适度；而控制器的耗电量小，亦可因之提高本实用新型三轮车的有效行程。此控制器亦配备有一滑动式的电压计，藉由一钢索滑动牵拉(Sliding)该电压计即可改变速度，此钢索是连接至把手的加力杆上。脉冲宽度调制器动作的主要原理是为一可将供应至马达的电压切成不连续片段的电子计时器，当电压计滑动时，即可产生一讯号到控制器中、以释放片断电压、直到达到全加力状态，此时供应至马达的电压是为全电压值。

图13所示，是为本实用新型太阳能电动三轮车的刹车系统的详细示意图，其动作乃如已知的鼓式刹车系统，当然，于本实用新型中，此刹车系统亦可为其他形式。本实用新型中，刹车来令26的一端是固定于刹车座50上、而其另一端则连接至刹车臂48的一端，该刹车臂48是以支轴51枢连于刹车座50上，刹车臂48的底突出部52是与刹车索49连接、并连接至把手7的刹车杆8上；当于运用时，刹车杆8牵动车索49，刹车索49拉动刹车臂48旋转，此时，刹车来令26便压紧刹车鼓25，藉由二者之间磨擦力提供本实用新型所需的刹车。

以上所述是利用一较佳实施例详细说明本实用新型，而非限制本实用新型的范围，而且熟知此类技艺人士皆能明了，适当而作些微的改变及调整，仍将不失本实用新型的要义所在，亦不脱离本实用新型的精神和范围。

综上所述，本实用新型实施的具体性，诚已符合专利法中所规定的新型专利要件，仅请惠予审视，并赐准专利为祷。

Claims (22)

1、一种电动三轮车，其特征在于包括有：

一对后轮，分别架设于后轮轴的两侧；

一可操控的前轮，设于一前轮轴上；

一长操纵杆，其底端与该前轮轴连结、并使该前轮轴可转动；以及

一延伸于该前轮轴与该后轮轴间的龙骨，其又包括有：

一龙骨前段，与该操纵杆枢连；

一龙骨中段，用以承载；

一龙骨后段，与框架连接，该框架又与该后轮轴连结、其上并设有一用以驱动至少一该后轮旋转的电动马达；

一传动部，连接并用以将转动力、由该马达传送至被驱动的该后轮；

一供电部，连接并以其所储存的电能用以驱动该马达；及

一控制器，设于该供电部与该马达间，用以控制输送至该马达的动力传输。

2、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：该框架又包括有二间隔设置的横向件，该二横向件是与该龙骨后段成横向枢连，以使该框架相对于该龙骨的纵轴、得有一定限度的侧向转动能力。

3、如权利要求2所述的电动三轮车，其特征在于：该框架的该二横向件中的一横向件是枢连于该龙骨后段的末端，以使该龙骨后段、相对于该一横向件的纵轴方向上有一定限度的转动能力；而另一横向件是前位于该枢连处，且具有一可供该龙骨后段部份通过的横穿孔，该龙骨在该横穿孔中具有部份的转动能力，该转动限制由设于该另一横向件两端、并紧密与该龙骨部份连接的一对弹性元件达成。

4、如权利要求3所述的电动三轮车，其特征在于：该对弹性元件是位于该龙骨的侧边，且与一通过该弹性元件与该龙骨一横穿孔的延长件成紧密的配合。

5、如权利要求4所述的电动三轮车，其特征在于：该弹性元件是可藉由该延长件的调整、达成压缩与放松的操作。

6、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：该控制器的控制，为先依据三轮车操作人员的指令、再用以产生供能至该马达的电能调幅脉冲、调节控制该马达的转速。

7、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：该传动部是为一将转动力由该马达的输出轴传输至该后轮棘轮的皮带或齿轮。

8、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：其中至少有一该后轮设有刹车系统。

9、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：其中又包括有一序列的太阳能电池、用以于光线照射下产生电流，且该电池又连接至电能供应部用以充电。

10、如权利要求9所述的电动三轮车，其特征在于：所述的该太阳能电池是设于该龙骨的中段。

11、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：包括有一设于该龙骨中段、用以承座操作人员的座椅。

12、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：该刹车与转速控制是设于该操纵杆上。

13、如权利要求1所述的电动三轮车，其特征在于：该操纵杆又包括有一设于底端的关节调整装置，用以容许操纵杆得以向后折曲成水平位置。

14、一种电动三轮车，其特征在于包括有：

一对后轮，分别架设于后轮轴的两侧；

一可操控的前轮，设于一前轮轴上；

一长操纵杆，其底端与该前轮轴连结、并使该前轮轴可转动；以及

一延伸于该前轮轴与该后轮轴间的龙骨，其又包括有：

一龙骨前段，与该操纵杆枢连；

一龙骨中段，用以承载至少一个人员；

一龙骨后段，与一框架连接，该框架又与该后轮轴连结、其上并设有一用以驱动至少一该后轮旋转的电动马达；

一传动部，连接并用以将转动力、由该马达传送至被驱动的该后轮；

一供电部，连接并以其所储存的电能用以驱动该马达；及

一控制器，是设于该供电部与该马达间，用以控制输送至该马达的动力传输；

其中，该框架又包括有二间隔设置的横向件，该二横向件是与该龙骨后段成横向枢连，以使该框架相对于该龙骨的纵轴、得有一定限度的侧向转动能力；而该二横向件中的一横向件，是枢连于该龙骨后段的末端，以使该龙骨后段、相对于该一横向件的纵轴方向上有一定限度的转动能力；第二横向件是前位于该枢连处、且具有一可供该龙骨后段部份通过的横穿孔，该龙骨在该横穿孔中是具有部份的转动能力，该转动限制是由设于该第二横向件两端、并紧密与该龙骨部份连接的一对弹性元件达成。

15、如权利要求14所述的电动三轮车，其特征在于：该弹性元件是为弹性材质的塞体。

16、如权利要求15所述的电动三轮车，其特征在于：该塞体是为U型，且其在该第二横向件上、将该龙骨部份完全密接与包复。

17、如权利要求16所述的电动三轮车，其特征在于：该对塞体是位于该龙骨的侧边，且与一通过该弹性元件与该龙骨一横穿孔的延长件成紧密配合。

18、如权利要求14所述的电动三轮车，其特征在于：该控制器的控制，是为先依据三轮车操作人员的指令、再用以产生供能至该马达的电能调幅脉冲、调节控制该马达的转速。

19、如权利要求14所述的电动三轮车，其特征在于：该传动部是为一将转动力由该马达的输出轴传输至该后轮棘轮的皮带或齿轮。

20、如权利要求14所述的电动三轮车，其特征在于：其中至少有一该后轮又包括有煞车系统。

21、如权利要求14所述的电动三轮车，其特征在于：其中又包括有一序列的太阳能电池、用以于光线照射下产生电流，且该电池又连接至电能供应部并用以充电。

22、如权利要求14所述的电动三轮车，其特征在于：其中又包括有一设于该龙骨中段、用以承座操作人员的座椅。

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