專利名稱：便攜式折疊電動車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動車，尤其是能折疊，方便攜帶的電動車。
背景技術：
目前，公知的電動自行車是作為全程單一使用的交通工具而設計的，考慮 了長時間騎行的需要，所用電機和電池都比較笨重，加之還要考慮長時間騎行 的舒適性和腳踏自行功能，整車尺寸和自重都不適合隨身攜帶。中國專利文獻
申請號200420013401.2，名稱 一 種可折疊電動自行車和申請號 200720002669.X，名稱三角形折疊電動車等也提供了一些折疊電動車的方案， 但對于希望攜帶它們搭乘其他交通工具、去商場購物及上下樓梯的人來說，它 們都還顯得不夠輕便。
發明內容
為了克服現有的折疊電動自行車折疊后體積大、重量重，隨身攜帶不夠輕 便的不足，本實用新型提供了一種便攜式折疊電動車方案，使整車折疊后體積 小，自重輕，攜帶方便。
本實用新型解決技術問題的技術方案是該車的行走部分由兩個左右并排
的前輪和一個居中的后輪組成，兩個前輪分別安裝在兩臺電機的輸出軸上，兩
臺電機又分別固定在左右前輪支架的底端，電機輸出軸均裝配電機轉速傳感器; 左右前輪支架的底部用橫梁相互連接固定，橫梁上左右各安裝一個腳踏板，腳 踏板由懸掛部分和腳踏部分組成，二者用合頁連接，懸掛部分用螺栓安裝在橫 梁上，腳踏部分可向上折疊；后輪支架由上下兩節套管構成，上節可縮進下節 套管之中，后輪支架底端安裝一個可自由轉向的后輪，后輪支架上節裝有扶把 和電機控制器，電機控制器上帶有顯示屏和鍵盤，扶把上設有控制按鍵；左右 前輪支架的中部和后輪支架下節的中部用一個轉軸連接；在左右前輪支架頂部 內側分別用一個轉軸各自連接一個拉桿，拉桿均由兩節構成，即前節拉桿和后 節拉桿，中間各用一個轉軸連接；左右前節拉桿的另一端分別連接到后輪支架 下節頂端的左右轉軸上；左右前節拉桿上面固定一個車座，車座下面設有凹型槽，車展開時可將后節拉桿的一部分嵌入其中，車座后邊向上翻邊；電機驅動 器安裝在左右前輪支架上，蓄電池安裝在橫梁中或橫梁上；電機控制電路中有 一片單片機芯片，其引腳分別與左右轉向控制電位器、速度控制電位器、剎車 控制電位器、電機驅動器、電機轉速傳感器、燈光驅動器、蜂鳴器、顯示屏、 鍵盤、蓄電池電壓檢測電路及RS-232接口芯片的發送、接收引腳相連接。
本實用新型的有益效果是新穎的結構設計，使整車折疊后體積小，自重 輕，展開或折疊迅速，折疊后可以像拖行李車一樣拖著走，為攜帶搭乘其他交 通工具，去商場購物及上下樓梯提供了方便。由于行走部分是三輪配置，本實 用新型還特別適合老年人使用；此外，本實用新型還可以實現原地轉圈、倒車、 極慢速行進、程控、遙控、自動駕駛等一般兩輪電動車無法實現的功能。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
圖la是本實用新型展開后的主視圖。
圖lb是本實用新型展開后的左視圖。
圖lc是本實用新型展開后的俯視圖。
圖2是本實用新型折疊后的三視圖。
圖l、圖2中1.左前輪，2.右前輪，3.后輪，4.左電機，5.右電機，6.左 前輪支架，7.右前輪支架，8.橫梁，9.左腳踏板，10.右腳踏板，ll.合頁， 12.固定螺栓，13.后輪支架下節，14.后輪支架上節,15.扶把，16.電機控制 器，17.左轉鍵，18.右轉鍵，19.調速鍵，20.剎車鍵，2L前后輪支架轉軸， 22.左前輪支架與左側后節拉桿的轉軸，23.右前輪支架與右側后節拉桿的轉 軸,24.左側后節拉桿，25.右側后節拉桿，26.左側拉桿中間轉軸，27.右側拉 桿中間轉軸，28.左側前節拉桿，29.右側前節拉桿，30.后輪支架與左側前節 拉桿的轉軸，31.后輪支架與右側前節拉桿的轉軸，32.車座，33.車座固定螺 栓，34.左電機驅動器，35.右電機驅動器，36.蓄電池，37.左轉向燈，38.右轉 向燈，39.剎車燈,40.前燈，43.左電機轉速傳感器，44.右電機轉速傳感器，45. 永久磁鐵，46.后輪支架上下兩節套管的定位銷。47.上定位孔，48.下定位孔。
注本文所述左右是以駕車人乘坐方向而言。
圖3是本實用新型后輪支架上下兩節套管的半剖視圖。圖中13.后輪支架下節，14.后輪支架上節，30.后輪支架與左側前節拉桿 的轉軸，31.后輪支架與右側前節拉桿的轉軸，46定位銷，47.上定位孔，48. 下定位孔，49.定位銷彈簧。
圖4是本實用新型電機轉速傳感器結構的主視圖和俯視圖。
圖中41.多孔圓盤，42.槽型光電耦合器。
圖5是本實用新型加復位彈簧的直線電位器的結構圖。
圖中50.鍵帽，5L彈簧，52.直線滑動電位器。
圖6是本實用新型電機控制器的電路圖。
圖中Jl.RS-232串口， J2.電源插口， J3.左電機控制信號接口， J4.右電機控 制信號接口， J5.燈光驅動器接口， J6.單片機編程接口， Ul. RS-232串口轉換 芯片，U2. DC-DC轉換器，U3.單片機，Pl.左轉向控制電位器、P2.右轉向控制 電位器、P3.速度控制電位器、P4.剎車控制電位器，LCM為液晶顯示屏，B蜂鳴 器。
圖7是本實用新型的直流電機驅動器電路圖。
圖中Jl.電機控制信號接口， J2.電機驅動接口， J3.電源接口， J4.電機轉速 傳感器信號接口。
具體實施方式
如
圖1、圖2所示，本實用新型的行走部分由兩個左右并排的前輪(1)、 (2) 和一個居中的后輪(3)組成，兩個前輪(1)、 (2)分別安裝在兩臺電機(4)、 (5)的輸出軸上；電機(4)、 (5)可選轉速為500至800轉/分，功率50至100 瓦的直流電機、直流無刷電機或步進電機，同時配以兩臺相應的電機驅動器， 直流電機可配圖7所示的電機驅動器,無刷電機可配由美國AliegroMicroSystems 公司生產的A3938集成電路構成的電機驅動器；步進電機可配由美國 AllegroMicroSystems公司生產的A3986集成電路構成的電機驅動器。左右兩臺 電機(4)、 (5)分別固定在左右前輪支架(6)、 (7)的底端，電機為雙向軸輸 出，后軸接電機轉速傳感器(43)、 (44)，電機轉速傳感器(43)、 (44)釆用圖 4所示的光電機構，其輸出信號接在相應的電機驅動器(34)、 (35)的電機轉速 傳感器信號接口J4上；選用直流無刷電機時，可省略轉速傳感器(43)、 (44)， 而直接將直流無刷電機的霍爾傳感器信號接至相應的電機驅動器(34)、 (35)的電機轉速傳感器信號接口 J4上。左右前輪支架(6)、 (7)的底部用橫梁(8) 相互連接固定，橫梁(8)上左右各安裝一個腳踏板(9)、 (10)，腳踏板(9)、 (10)由懸掛部分和腳踏部分組成，用合頁(11)連接，懸掛部分用螺栓(12) 安裝在橫梁(8)上，腳踏部分可向上折疊，折疊后永久磁鐵(45)與固定螺栓
(12) 之一相吸，這樣就可將腳踏板(9)、 (10)收攏并固定；后輪支架由上下 兩節(14)和(13)構成，上節(14)比下節(13) 口徑小，可縮進下節(13) 中，伸出和縮進的定位由安裝在上節(14)的定位銷(46)和下節(13)相應 的定位孔(47)、 (48)來實現，其結構見圖3。后輪支架下段(13)的底端安裝 一個可自由轉向的后輪(3)，如儀器推車腳輪一樣；后輪支架上節(14)裝有 扶把(15)和電機控制器(16)，電機控制器(16)上裝有顯示屏、鍵盤和前燈
(40);扶把(15)上設有控制按鍵(17)、 (18)、 (19)、 (20)分別控制左右轉 向、調整車速和剎車，本實用新型的左右轉向是靠左右前輪旋轉的速度差來實 現的；剎車靠電機制動；左右前輪支架(6)、 (7)的中部和后輪支架下節(13) 的中部用一個轉軸(21)連接，使得左右前輪支架(6)、 (7)與后輪支架下節
(13) 可以轉軸(21)為圓心向內折疊呈I形或向外展開呈X形；左右前輪支 架(6)、 (7)頂部內側分別各用一個轉軸(22)、 (23)各自連接一個拉桿，拉 桿均由兩節構成，即前節拉桿(28)、 (29)和后節拉桿(24)、 (25);前后節拉 桿的中間各用一個轉軸(26)、 (27)連接；前節拉桿(28)、 (29)的另一端分 別連接到后輪支架下節(13)的轉軸(30)和(31)上。這樣展開時，拉桿(24)、
(25)、 (28)、 (29)拉直，使得左右前輪支架(6)、 (7)與后輪支架下段(13) 限位，呈X形；而折疊時，拉桿的中心轉軸(26)、 (27)向上移動，使拉桿(24)、
(25)、 (28)、 (29)與左右前輪支架(6)、 (7)和后輪支架下節(13) —起向 內收攏呈I形(此前后輪支架的上節(14)已縮進下節(13)中)，而后再以轉 軸(22)、 (23)、 (30)、 (31)為圓心向后、向下折疊。兩節前節連桿上面用螺 栓(33)固定一個車座(32)，車座(32)下面設有凹型槽，車展開時可將左右 后節拉桿的一部分嵌入其中，起穩固車架的作用；車座后邊向上翻邊，以增強 車座橫向強度；電機驅動器(34)、 (35)安裝在靠近電機的左右前輪支架(6)、
(7)上；蓄電池(36)采用聚合物鋰電池，如杭州萬馬公司出品的4900mAh 的聚合物鋰電池，蓄電池(36)可安放在橫梁(8)中，或橫梁(8)之上。采 用上述結構，本實用新型展開和折疊都非常簡便，迅速，折疊步驟如下按下定位銷(46)，將后輪支架上節(14)縮進后輪支架下節(13),從車座(32) 后邊向上扳起，將左右前輪支架(6)、 (7)和后輪支架下段(13)收攏，再將 連桿(24)、 (25)、 (28)、 (29)向下彎折收攏，最后將左右腳踏板折疊收起就 完成整車的折疊過程；展開過程按折疊時逆過程進行即可。左右前輪支架(6)、
(7)、后輪支架上下兩節(14)、 (13)、橫梁(8)、拉桿(24)、 (25)、 (28)、 (29) 及扶把(15)可采用鋁合金管材；車座(32)、腳踏板(9)、 (10)可采用工程 塑料；車輪可采用6~8吋充氣輪胎。
如圖3所示，本實用新型的后輪支架上節(14)已縮進后輪支架下節(13) 之中，后輪支架上節(14)下端設置一個定位銷(46)，并由彈簧(49)向外頂 住，后輪支架下節(13)的管壁上下各開有一個定位(47)、 (48)孔，孔徑略 大于定位銷(46)的直徑。展開時，后輪支架上節(14)向上拉出，定位銷(46) 在彈簧(49)的作用下進入后輪支架下節(13)上部的定位孔(47)內，使后 輪支架上節(14)限位；收縮時， 一手按下定位彈簧銷(46)另一手可將后輪 支架上節(14)向下推入后輪支架下節(13)內直至定位銷(46)進入后輪支 架下節(13)下部的定位孔(48)內，使后輪支架上節(14)限位。
如圖4所示，本實用新型的電機轉速傳感器(43)、 (44)，由多孔圓盤(41) 和槽型光電耦合器(42)及防塵罩構成，多孔圓盤(41)的孔數可根據測速精 度選取；多孔圓盤(41)固定在電機后輸出軸上，槽型光電耦合器(42)及防 塵罩固定在電機后部外殼上;槽型光電耦合器(42)的接線端子與電機驅動器
(34)、 (35)的電機轉速傳感器插口 J4相連，通過J4槽型光電耦合器(42)的 輸出信號又連接到電機控制器(16)的單片機U3的I/0引腳上。
如圖6所示，電機控制器(16)中有一片單片機芯片U3，型號為C8051F410
(該芯片的I/O引腳與內部電路的連接可通過軟件配置)，其中4個I/O引腳分 別與左右轉向控制電位器P1、 P2、速度控制電位器P3、剎車控制電位器P4相 連，Pl、 P2、 P3、 P4的鍵帽與圖l、圖2中的(17)、 (18)、 (19)、 (20)相對應， Pl、 P2、 P3、 P4可采用加復位彈簧的直線滑動電位器，如圖5所示；編程時4 個I/O引腳設置為模擬輸入端并接單片機芯片U3的內部A/D電路；單片機芯 片U3還有4個I/O引腳連接左電機驅動器連接插口 J3、另外4個I/O引腳連接 右電機驅動器連接插口 J4，分別為兩個電機驅動器(34)、 (35)提供控制信號； J3、 J4中的第3引腳輸出PWM信號或脈沖信號(連接步進電機時)，用以調節電機的轉速；J3、 J4的第6引腳與電機轉速傳感器(43)、 (44)的輸出信號端 湘連，接收電機轉速傳感器(43)、 (44)的輸出信號，以便對電機(4)、 (5) 的轉速進行閉環控制；單片機芯片U3的4個I/O引腳連接燈光驅動器接口 J5， 可實現對左轉向燈(37)、右轉向燈(38)、剎車燈(39)、前燈(40)的控制； 單片機芯片U3的一個引腳連接蜂鳴器B，提供報警、鳴笛及操作提示音；單片 機芯片U3的5個引腳連接按鍵S1、 S2、 S3、 S4、 S5構成的鍵盤，其中4個和 燈光驅動器接口J5共用，通過鍵盤用戶可設置電機控制器(16)的功能；單片 機芯片U3的一個I/O 口連接分壓電阻Rl和R2的節點，對蓄電池(36)的電 壓進行監測，編程時該I/O引腳設置為模擬輸入端并接單片機芯片U3的內部 A/D龜路，該引腳還和按鍵S5共用；單片機芯片U3還有2個I/0引腳接液晶 顯示屏LCM，用以顯示車速、里程、時間、電池電量及功能設置等信息；單片 機芯片U3的P0.4禾BP0.5腳分別與RS-232串口芯片Ul的發送、接收引腳相連， Ul的型號為SP3223，通過RS-232串口芯片的插座Jl ，用戶可使電機控制器(16) 與筆記本電腦、遙控接收機、GPS接收機、超聲波雷達、微型攝像機等設備相 連，實現對車的程控、遙控和自動駕駛等附加功能。DC-DC直流變換器U2將 蓄電池(36)的電壓轉換為單片機及其外圍電路的工作電壓。
如圖7所示，直流電機驅動器控制信號插口 Jl與電機控制器(16)的J3 或J4相連接，Jl的第3引腳接PWM信號或脈沖信號(接步進電機時)，控制 電機轉速，第4、第5引腳分別接直流電機正、反轉控制信號(接直流無刷電機 或步進電機時為方向信號和剎車信號)，第6引腳接測速信號；圖中的P溝道場 效應管和N溝道場效應管型號分別為FDS4141和FDMC8462，比較器U1A的 型號為LM393，電阻RO為電流保護采樣電阻，J4接電機轉速傳感器(43)或 (44)的接線端子。
權利要求1、一種由車輪、車架、電機、電機控制電路和蓄電池組成的可折疊的電動車，其特征在于該車的行走部分由兩個左右并排的前輪和一個居中的后輪組成，兩個前輪分別安裝在兩臺電機的輸出軸上，兩臺電機又分別固定在左右前輪支架的底端，電機輸出軸均裝配電機轉速傳感器；左右前輪支架的底部用橫梁相互連接固定，橫梁上左右各安裝一個腳踏板，腳踏板由懸掛部分和腳踏部分組成，二者用合頁連接，懸掛部分用螺栓安裝在橫梁上，腳踏部分可向上折疊；后輪支架由上下兩節套管構成，上節可縮進下節套管之中，后輪支架底端安裝一個可自由轉向的后輪，后輪支架上節裝有扶把和電機控制器，電機控制器上帶有顯示屏和鍵盤，扶把上設有控制按鍵；左右前輪支架的中部和后輪支架下節的中部用一個轉軸連接；在左右前輪支架頂部內側分別用一個轉軸各自連接一個拉桿，拉桿均由前后兩節構成，中間各用一個轉軸連接；左右前拉桿的另一端分別連接到后輪支架下節頂端的左右轉軸上；左右前拉桿上面固定一個車座，車座下面設有凹型槽，車展開時可將后拉桿的一部分嵌入其中，車座后邊向上翻邊；電機驅動器安裝在左右前輪支架上，蓄電池安裝在橫梁中或橫梁上；電機控制電路中有一片單片機芯片，其引腳分別與左右轉向控制電位器、速度控制電位器、剎車控制電位器、電機驅動器、電機轉速傳感器、燈光驅動器、蜂鳴器、顯示屏、鍵盤、蓄電池電壓檢測電路及RS-232接口芯片的發送、接收引腳相連接。
專利摘要本實用新型涉及一種能折疊，且攜帶方便的電動車。該車的行走部分由兩個左右并排的直接安裝在兩臺電機輸出軸上的前輪和一個居中可自由轉向的后輪組成，前輪支架和后輪支架由轉軸和拉桿連接，展開呈X形，折疊后為I型，可以像拖行李車一樣拖著走；后輪支架上裝有扶把和電機控制器，扶把上設有控制按鍵；電機控制器中有一片單片機芯片，其引腳分別與左右轉向控制電位器、速度控制電位器、剎車控制電位器、電機驅動器、電機轉速傳感器、燈光驅動器、蜂鳴器、顯示屏、鍵盤、蓄電池電壓檢測電路及RS-232接口芯片的發送、接收引腳相連。采取上述方案，使整車體積減小、自重輕，為攜帶搭乘其他交通工具、去商場購物及上下樓梯提供了方便。
文檔編號B62B3/02GK201385733SQ20092014511
公開日2010年1月20日 申請日期2009年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者康 陳 申請人:康 陳