電動自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電動自行車,包括:支架、前輪、后輪、座椅和電機;前輪與支架的前端可樞轉(zhuǎn)地連接;后輪與支架的后端可樞轉(zhuǎn)地連接;座椅的一端與支架連接,另一端通過彈簧減振器與支架彈性連接;電機與前輪驅(qū)動連接;電動自行車還包括:電子陀螺儀,安裝于支架上,用于檢測電動自行車在行駛時的重心變化和/或支架的角度變化;自動平衡控制器,與電子陀螺儀電連接,用于根據(jù)電子陀螺儀檢的檢測結(jié)果控制電機的運轉(zhuǎn)。本發(fā)明依賴電子陀螺儀和自動平衡控制器驅(qū)動前輪提供平衡力矩,保證足夠的穩(wěn)定性和安全裕度。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電動車領(lǐng)域,特別是涉及一種電動自行車。 電動自行車
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的自行車或電動自行車為了減小尺寸必須縮短軸距,但是軸距縮短后造成穩(wěn) 性下降,使車輛難以操縱和掌握平衡。為了解決這一矛盾產(chǎn)生了各種折疊自行車的技術(shù)方 案,但是所有折疊自行車都難免使結(jié)構(gòu)重量增加。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種軸距短、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的電動自行車。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題,作為本發(fā)明的一個方面,提供了一種電動自行車,包括:支 架、前輪、后輪、座椅和電機;前輪與支架的前端可樞轉(zhuǎn)地連接;后輪與支架的后端可樞轉(zhuǎn) 地連接;座椅的一端與支架連接,另一端通過彈簧減振器與支架彈性連接;電機與前輪驅(qū) 動連接;電動自行車還包括:電子陀螺儀,安裝于支架上,用于檢測電動自行車在行駛時的 重心變化和/或支架的角度變化;自動平衡控制器,與電子陀螺儀電連接,用于根據(jù)電子陀 螺儀檢的檢測結(jié)果控制電機的運轉(zhuǎn)。
[0005] 進一步地,電動自行車還包括扶手,扶手與支架連接。
[0006] 進一步地,支架與前輪剛性連接。
[0007] 進一步地,后輪為萬向輪。
[0008] 進一步地,電動自行車還包括:兩個踏板,兩個踏板分別安裝于前輪的輪軸的左右 兩側(cè)。
[0009] 進一步地,電機為安裝于前輪內(nèi)的輪轂電機。
[0010] 進一步地,后輪的個數(shù)為一個或兩個。
[0011] 進一步地,前輪的個數(shù)為一個。
[0012] 進一步地,前輪與后輪的軸距小于或等于0. 5米。
[0013] 前后輪的軸距在平穩(wěn)行駛時足以保持車身不會傾倒,但是在乘員主動變換重心位 置時或者遇到路面顛簸以及上下坡時,則不足以保證平穩(wěn)。為此,本發(fā)明依賴電子陀螺儀和 自動平衡控制器驅(qū)動前輪提供平衡力矩,保證足夠的穩(wěn)定性和安全裕度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1示意性示出了本發(fā)明的示意圖。
[0015] 圖2示意性示出了本發(fā)明的力學(xué)原理圖。
[0016] 圖中附圖標(biāo)記:1、支架;2、如輪;3、后輪;4、座椅;5、彈黃減振器;6、扶手;7、踏 板。
【具體實施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明,但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定 和覆蓋的多種不同方式實施。
[0018] 如圖1所示,本發(fā)明中的電動自行車,包括:支架1、前輪2、后輪3、座椅4和電機; 前輪2與支架1的前端可樞轉(zhuǎn)地連接;后輪3與支架1的后端可樞轉(zhuǎn)地連接;座椅4的一 端與支架1連接,另一端通過彈簧減振器5與支架1彈性連接;電機與前輪2驅(qū)動連接。電 動自行車還包括:電子陀螺儀,安裝于支架1上,用于檢測電動自行車在行駛時的重心變化 和/或支架1的角度變化;自動平衡控制器,與電子陀螺儀電連接,用于根據(jù)電子陀螺儀檢 的檢測結(jié)果控制電機的運轉(zhuǎn)。優(yōu)選地,后輪3的個數(shù)為一個或兩個。優(yōu)選地,前輪2的個數(shù) 為一個。優(yōu)選地,前輪2與后輪3的軸距小于或等于0.5米。優(yōu)選地,后輪3為萬向輪。優(yōu) 選地,支架1與前輪2剛性連接。優(yōu)選地,電機為安裝于前輪2內(nèi)的輪轂電機。
[0019] 前后輪的軸距在平穩(wěn)行駛時足以保持車身不會傾倒,但是在乘員主動變換重心位 置時或者遇到路面顛簸以及上下坡時,則不足以保證平穩(wěn)。為此,本發(fā)明依賴電子陀螺儀和 自動平衡控制器驅(qū)動前輪提供平衡力矩,保證足夠的穩(wěn)定性和安全裕度。
[0020] 本發(fā)明根據(jù)電子陀螺儀提供的空間角度信號,驅(qū)動前輪的電機主動產(chǎn)生穩(wěn)定力 矩,來保證行駛穩(wěn)定性,即用電控增穩(wěn)的方法延長車輛物理軸距,從而使車輛機械軸距縮 短,結(jié)構(gòu)尺寸減小,減輕了重量,能自動保持縱向平衡。乘用這種車輛時占用的空間不超過 人體自然站立所必需的空間,并且行駛中可以原地轉(zhuǎn)彎,可以前后二個方向行駛,乘用它可 以直接進入電梯、房間,或乘坐公交車輛。
[0021] 優(yōu)選地,電動自行車還包括扶手6,扶手6與支架1連接。
[0022] 優(yōu)選地,電動自行車還包括:兩個踏板7,兩個踏板7分別安裝于前輪2的輪軸的 左右兩側(cè)。
[0023] 使用時,乘員乘坐在座位上,雙腳支撐地面或放在腳踏上,此時彈簧減振器5被壓 縮,整車保持自然平衡。當(dāng)身體重心稍向前傾,則支架在彈簧減振器5的作用下隨之前傾, 此時電子陀螺儀檢測到角度變化,通過自動平衡控制器驅(qū)動電機產(chǎn)生向前運轉(zhuǎn)的動力,此 動力將抑制支架的傾斜使之維持平衡,一旦乘員雙腳離開地面,電機的動力推動整車前進 同時繼續(xù)保持平衡。當(dāng)乘員身體重心后傾時,電子陀螺儀和自動平衡控制器驅(qū)動電機產(chǎn)生 向后的制動力,在制動的同時仍然維持平衡,同理,也可以向后加速運動。在前進過程中,乘 員身體向左傾斜,后輪萬向輪會向左側(cè)擺動,整車行駛方向自然向左偏轉(zhuǎn),此時的離心力會 抑制身體的進一步傾斜,因此速度越高則方向穩(wěn)定性越強,原理與兩輪自行車一樣。由此, 乘員可以通過左右傾斜身體控制前進方向。
[0024] 請參考圖2,在行駛中一旦遇到障礙物,整車重心C在慣性作用下向前和向上運 動,如果重心越過A點將引起傾覆。此時,電子陀螺儀檢測到角度變化,通過自動平衡控制 器驅(qū)動電機加大向前運轉(zhuǎn)的動力,而輪胎與地面的摩擦力將提供一個反作用力力矩抑制重 心向前的運動,使之維持在安全范圍內(nèi)。如果不考慮電控增穩(wěn)效應(yīng),則前進中的安全裕量取 決于AC'與CC'的長度比。由于增穩(wěn)力矩的存在,相當(dāng)于將AC'長度延長到A'C',保證其有 足夠的安全裕量,等效于延長了前輪軸距。在向后運動時,原理同上,由于不要求高速向后 行駛,因此其后輪安全軸距BC'可以取得更小。另一方面,在行駛中如果發(fā)生電控系統(tǒng)失效 的情況,例如電池用盡或保險開路使電機失去動力,將失去增穩(wěn)效果,則重心C在重力作用 下自然下降,但仍然處于平衡范圍內(nèi),整車會保持自然滑行而不會立即傾覆,乘員依然可以 操縱轉(zhuǎn)向靠邊停車,保證了必要的系統(tǒng)安全性;
[0025] 由于采用了上述方案,本發(fā)明中的電動自行車體積小巧、重量輕,能自動保持平 衡,操縱簡單,不需專門訓(xùn)練即可使用作為代步工具,乘用這種車輛時占用的空間不超過人 體自然站立所必需的空間,并且行駛中可以原地轉(zhuǎn)向,可以前后二個方向行駛,乘用它可以 直接進入電梯、房間,或乘坐公交車。
[0026] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修 改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種電動自行車,其特征在于,包括:支架⑴、前輪⑵、后輪(3)、座椅⑷和電機; 所述前輪(2)與所述支架(1)的前端可樞轉(zhuǎn)地連接;所述后輪(3)與所述支架(1)的 后端可樞轉(zhuǎn)地連接; 所述座椅(4)的一端與所述支架(1)連接,另一端通過彈簧減振器(5)與所述支架(1) 彈性連接; 所述電機與所述前輪(2)驅(qū)動連接; 所述電動自行車還包括: 電子陀螺儀,安裝于所述支架(1)上,用于檢測所述電動自行車在行駛時的重心變化 和/或所述支架(1)的角度變化; 自動平衡控制器,與所述電子陀螺儀電連接,用于根據(jù)所述電子陀螺儀檢的檢測結(jié)果 控制所述電機的運轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述電動自行車還包括扶手(6), 所述扶手(6)與所述支架(1)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述支架(1)與所述前輪(2)剛性 連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述后輪(3)為萬向輪。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述電動自行車還包括:兩個踏板 (7),所述兩個踏板(7)分別安裝于所述前輪(2)的輪軸的左右兩側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述電機為安裝于所述前輪(2)內(nèi) 的輪轂電機。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述后輪(3)的個數(shù)為一個或兩 個。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述前輪(2)的個數(shù)為一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車,其特征在于,所述前輪(2)與所述后輪(3)的軸 距小于或等于0.5米。
【文檔編號】B62K3/00GK104118503SQ201310145480
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月23日
【發(fā)明者】文張斌, 鄒帆 申請人:文張斌, 鄒帆