一种太阳能电动四轮自行车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电动四轮自行车，包括车架、两个前轮、两个后轮、转向机构、驾驶员座位、驱动机构、制动装置、前轮转向机构、电源系统、储能部件等。本发明车身小、重量轻、风阻小、车速低，故能耗很低，仅采用太阳能即可驱动，在一次在太阳光线充足情况下充满电后，其续航里程可达70-100km，以每天运行30-50km为例，放置在露天自然光照条件下，可连续多日不用充电，节能效果好；车型小巧，可载乘1人，适用于平原地区城乡结合部老人代步，接送孩子、观光；整车转向灵活，手脚制动，易于操作；不设置后桥，单轮驱动，结构简单，造价低。
【专利说明】—种太阳能电动四轮自行车
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自行车，尤其涉及一种太阳能电动四轮自行车。
【背景技术】
[0002]自行车是人们常用的交通工具，以结构简单、使用方便为人们所喜爱。目前市场上自行车的种类很多，有普通自行车、折叠自行车，三轮自行车和四轮自行车等，但是上述各款车存在功能单一，驱动单一等不足。
[0003]电动自行车，是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上，安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。现有技术公开了很多太阳能电动自行车，这些太阳能电动自行车均为两轮。这些太阳能电动自行车车速一般不大于20公里/小时；整车重量一般不大于40公斤；轮胎宽度(胎内)不大于54毫米，经蓄电池供电。这种自行车的缺点是，受自身条件限制，太阳能光伏面板的面积小、动力不足、稳定性不好，不适合老人等特殊人群使用等等。现有技术中有三轮电动自行车的报道，鲜见四轮电动自行车的报道，还没有单纯依靠太阳驱动的电动四轮自行车。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种太阳能电动四轮自行车。该太阳能电动四轮自行车车速不大于20公里/小时；整车重量一般不大于90公斤。
[0005]本发明采用的技术方案是:一种太阳能电动四轮自行车，包括车架、两个前轮、两个后轮、转向机构、驾驶员座位、驱动机构、制动装置和前轮转向机构，其特征在于:
所述太阳能四轮自行车还包括电源系统、储能部件。
[0006]所述电源系统包括硅晶体光伏组件，所述硅晶体光伏组件安装在太阳能四轮自行车的车顶上。采用太阳能转换成电能能节省骑车者的充电时间，提升续航里程，减少政府建设充电桩的投资和今后维护上的麻烦，对于环境保护起到更多的好处。
[0007]所述储能部件包括蓄电池；硅晶体光伏组件通过线路与蓄电池相连。
[0008]所述车架包括两条平行排列的方管。
[0009]所述驱动机构为，安装在其中一个后轮上的直流电动机，直流电动机与蓄电池相连。
[0010]所述前轮转向机构包括把手、转向轴、驱动装置、驱动轴、铁板、前横板；两前轮的轴心连线的上方的两方管之间连接有前横板；前横板的中部设有固定板；所述转向轴穿过固定板且垂直于前横板且可沿其轴心转动；所述前轴位于前横板的正下方，其长度等于两前轮之间的距离，前轴垂直于方管且安装在方管的底面上；所述两前轮内侧面上水平方向各连接有一个铁板，铁板的前端位于前轮的轴心，前轴的两端分别与铁板的前端铰接；所述驱动轴平行于前轴且与前轴长度相等，所述驱动轴位于前轴的后端且与前轴距离地面的高度相同，驱动轴的两端与两铁板的后端铰接；转向轴的底端固定有驱动装置，驱动装置的后端与驱动轴的中部铰接。前轴、驱动轴、左右车轮内侧面的铁板形成一个四个顶点铰接的平行四边形。转向轴的顶端设有两把手，通过旋转把手实现驱动装置沿转向轴的轴心转动，实现驱动轴横向运动，从而带动车轮转向。
[0011]所述制动装置包括前轮制动装置，所述前轮制动装置包括车闸，所述车闸铰接在把手上，把手上设有套筒，车闸通过闸线与前轮的刹车片相连，所述闸线穿过套筒。通过车闸可以进行对前轮的制动。
[0012]所述驾驶员座位、蓄电池安装在车架上。所述蓄电池优选锂电池。
[0013]进一步，所述驱动装置为驱动板。
[0014]进一步，所述驱动装置包括横杆一、连接板一、连接板二、横杆二、拨动板，所述横杆一与横杆二平行排列、长度相等，连接板一与连接板二平行排列、长度相等，横杆一、横杆二、连接板一、连接板二端部相互铰接，组成活动的平行四边形框架；所述横杆一的中部与转向轴的底端固定；横杆二的中部垂直于横杆二方向固定有拨动板，拨动板的后端与驱动轴的中部铰接；所述横杆二、拨动板、前轴相交位置设有连接绞，通过连接绞将横杆二与拨动板固定在前轴上。
[0015]进一步，所述车架的方管的后端的底部连接有两根横梁，两横梁平行排列且垂直于方管，两横梁两端各连接有一个长方形框架，两长方形框架的长度长于后轮的长度，两长方形框架的宽度宽于后轮的宽度，长方形框架安装在后轮轴上。这种两后轮之间不直接设车轴的方式，保证了只在一个后轮上的直流电动机驱动即可实现太阳能电动四轮自行车，解决了两轮驱动不同步的问题。由于本电动自行车车速很低，这种驱动方式是可行的，而且结构非常简单，如果采用双轮驱动，解决两轮同步问题，通常需要后车轴旋转，需要齿轮传动，结构复杂、造价高，能耗也高。
[0016]进一步，所述车架的方管的后端的底部设有两根横板，两横板平行排列且垂直于方管，两横板之间的距离小于两横梁的距离，两横梁之间连接有两个后减震，所述后减震为拱形钢板，横板位于拱形钢板的顶端。由于车架要高于横梁，通过拱形钢板减震，可以实现这一要求并驾驶的舒适程度提高。
[0017]进一步，所述方管的前端底面各设有前减震，所述前减震为倒拱形铁板，所述前轴安装在倒拱形铁板底端。由于前轴位于车架下方，通过倒拱形钢板减震，可以实现这一要求并驾驶的舒适程度提高。
[0018]进一步，所述制动装置包括后轮制动装置，所述后轮制动装置包括:刹车板、钢丝绳、转动杆、转动板、后轮刹线；车架的一方管的内侧面上设有凸起，刹车板的中部铰接在凸起上，刹车板的后端连接有钢丝绳；所述两方管底部各设有轴套，所述轴套位于后轮的前端；所述两轴套内装设有转动杆，转动杆的两端固定有转动板，转动板的底端与后轮刹线相连；所述转动杆上设有凸起，凸起与钢丝绳相连。通过这一装置，为太阳能电动四轮自行车提供了后轮的刹车功能，提高了太阳能电动四轮自行车的安全度。
[0019]进一步，所述蓄电池安装在车架的后端上，所述蓄电池的上方安装有乘客座位。所述乘客座位与驾驶员座位均设有靠背，所述乘客座位与驾驶员座位镜像设置，即乘客坐在乘客座位上时，面朝车尾方向，这样做的优点是，相比现有技术车壳面向车头方向乘坐，双腿有更大的活动空间。
[0020]进一步，所述车架上设有套筒，所述驾驶员座位或乘客座位底部设有车座插杆，通过将车座插杆插入套筒中，实现驾驶员座位或乘客座位与车架之间活动连接。采用活动连接，可以将座位拿下，避免了外出休闲没有地方可以座的苦恼。
[0021]进一步，所述把手上设有车灯、控制开关，所述车架上设有电路控制器，所述车灯、控制开关、蓄电池、直流电动机均通过线路与电路控制器相连。电路控制器可以控制电流大小，适应不同的驾驶环境。
[0022]进一步，所述蓄电池上还连接有网电充电插头。有网电充电插头主要在天气不好时备用。
[0023]本发明的有益效果是:车身小、重量轻(整车质量为≤90Kg)、风阻小(用镂空设计)、车速低(< 20Km/h)，故能耗很低，仅采用太阳能即可驱动。经试验，其续航里程可达70-100km ;车型小巧，可载乘I人，适用于平原地区城乡结合部老人代步，接送孩子、观光；整车转向灵活，手脚制动，易于操作；在一次太阳光线充足情况下充满电后，以每天运行30-50km为例，放置在露天自然光照条件下，可连续多日不用充电，节能效果好；不设置后桥，单轮驱动，结构简单，造价低。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本发明的结构示意图。
[0025]图2是本发明前轮转向机构、前轮制动装置、前减震的结构示意图。
[0026]图3是本发明后轮制动装置的结构示意图。
[0027]图4是本发明后减震的结构示意图。
[0028]图5是实施例一前 轮转向机构的结构示意图。
[0029]图6是实施例二前轮转向机构的结构示意图。
[0030]其中:1_太阳能光伏面板；2-车灯；3-把手；4-车闸；5_转向轴；6-车架；7-前轮；8_前横板；9_前减震；10_刹车板；11-钢丝绳；12_转动杆；13_后轮刹车线；14_直流电动机；15-后轮轴；16_横梁；17_后轮；18_加固板；19-车座插杆；20_驾驶员座位；21-立柱；22_蓄电池；23_电路控制器；24_前轴；25_轴；26_套筒；27_铁板；28_轴销；29-凸起；30_转动支点；31_闸线；32_驱动装置；33_驱动装置；34_固定板；35_线路；36-前轮轴；37_套筒；38_长方形框架；39_后减震；40_横板；41_旋转板；42_凸起；43_乘客座位；44_轴套；45_套筒；46_控制开关；47_网电充电插头；48_连接绞；49_横杆一；50-连接板一 ；51连接板二 ；52_横杆二 ；53_拨动板；54_连接绞；55_连接绞；56_连接绞。
【具体实施方式】
[0031]下面，结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0032]实施I。如图1到图4所示，一种太阳能电动四轮自行车，包括车架、两个前轮7、两个后轮17、转向机构、驾驶员座位20、驱动机构、制动装置和前轮转向机构，其特征在于:
所述太阳能四轮自行车还包括电源系统、储能部件；
所述电源系统包括硅晶体光伏组件1，所述硅晶体光伏组I件安装在太阳能四轮自行车的车顶上；
所述储能部件包括蓄电池22 ;硅晶体光伏组件I通过线路与蓄电池22相连；
所述车架包括两条平行排列的方管6 ；
所述驱动机构为，安装在其中一个后轮17上的直流电动机14，直流电动机14与蓄电池22相连。
[0033]如图2所示，所述前轮转向机构包括把手3、转向轴5、驱动装置33、驱动轴32、铁板27、前横板8 ;两前轮7的轴心连线的上方的两方管6之间连接有前横板8 ;前横板的中部设有固定板34 ;所述转向轴5穿过固定板34且垂直于前横板8且可沿其轴心转动；所述前轴24位于前横板8的正下方，其长度等于两前轮7之间的距离，前轴24垂直于方管6且安装在方管6的底面上；所述两前轮7内侧面上水平方向各连接有一个铁板27，铁板27的前端位于前轮7的轴心；前轴24的两端垂直向设有孔，左右车轮内侧面上的铁板27上设有孔，通过轴销25插入前轴24和铁板27的孔中，实现铁板27与前轴24铰接。所述驱动轴32平行于前轴24且与前轴24长度相等，所述驱动轴32位于前轴24的后端且与前轴24距离地面的高度相同，驱动轴32的两端与两铁板27的后端通过轴销28铰接。前轴24、驱动轴32、左右车轮内侧面的铁板24形成一个四个顶点铰接的平行四边形。
[0034]转向轴5的底端固定有驱动装置33，所述驱动装置33为驱动板(如图5所示)；驱动装置33的后端与驱动轴32的中部通过连接绞48铰接。
[0035]转向轴5的顶端设有两把手3，通过旋转把手3实现驱动装置33沿转向轴5的轴心转动，实现驱动轴32横向运动。由于前轴24、驱动轴32、左右车轮内侧面的铁板24形成一个四个顶点铰接的平行四边形，实现驱动轴32横向运动，即可带动车轮7转向。
[0036]所述制动装置包括前轮制动装置，所述前轮制动装置包括车闸4，所述车闸4铰接在把手3上，把手上设有套筒45，车闸4通过闸线31与前轮7的刹车片相连，所述闸线31穿过套筒45。
[0037]如图1、图4所示。所述驾驶员座位20、蓄电池22安装在车架上。所述车架的方管6的后端的底部连接有两根横梁16，两横梁16平行排列且垂直于方管6，两横梁16两端各连接有一个长方形框架38，两长方形框架38的长度长于后轮17的长度，两长方形框架38的宽度宽于后轮17的宽度，长方形框架38安装在后轮轴15上。
[0038]所述车架的方管6的后端的底部设有两根横板40，两横板40平行排列且垂直于方管6，两横板40之间的距离小于两横梁16的距离，两横梁16之间连接有两个后减震39，所述后减震39为拱形钢板，横板40位于拱形钢板的顶端。
[0039]所述方管6的前端底面各设有前减震9，所述前减震9为倒拱形铁板，所述前轴24安装在倒拱形铁板底端。
[0040]如图2、图3所示，所述制动装置包括后轮制动装置，所述后轮轮制动装置包括:刹车板10、钢丝绳11、转动杆12、转动板41、后轮刹线13。车架的一方管6的内侧面上设有凸起29，刹车板10的中部铰接在凸起29上，刹车板10的后端连接有钢丝绳11 ;所述两方管6底部各设有轴套44，所述轴套44位于后轮17的前端；所述两轴套44内装设有转动杆12，转动杆12的两端固定有转动板41，转动板41的底端与后轮刹线13相连；所述转动杆12上设有凸起42，凸起42与钢丝绳11相连。
[0041]如图1所示，所述蓄电池22安装在车架6的后端上，所述蓄电池22的上方安装有乘客座位43。
[0042]所述乘客座位43与驾驶员座位20均设有靠背，所述乘客座位43与驾驶员座位20镜像设置。驾驶员和乘客背靠背坐着。所述车架6上设有套筒37 (见图4)，所述驾驶员座位20或乘客座位43底部设有车座插杆19 (见图1 )，通过将车座插杆19插入套筒37中，实现驾驶员座位20或乘客座位37与车架6之间活动连接。
[0043]所述把手上设有车灯2、控制开关46，所述车架上设有电路控制器23，所述车灯2、控制开关46、蓄电池22、直流电动机14均通过线路35与电路控制器23相连。所述蓄电池上还连接有网电充电插头47。
[0044]实施例2。本实施例与实施例1唯一不同在于，对实施例的驱动装置33做了进一步的改进。如图6所示，其驱动装置采用的技术方案是:所述驱动装置33包括横杆一 49、连接板一 50、连接板二 51、横杆二 52、拨动板53,所述横杆一 49与横杆二 52平行排列、长度相等，连接板一 50与连接板二 51平行排列、长度相等,横杆一 49、横杆二 52、连接板一 50、连接板二 52端部通过连接绞56相互铰接，组成活动的平行四边形框架。所述横杆一 49的中部与转向轴5的底端固定。其固定的方式是，横杆一 49穿过转向轴51的端部并进行焊接固定。横杆二 52的中部垂直于横杆二 52方向固定有拨动板53 (图中拨动板53是焊接在横杆二 52上的)，拨动板53的后端与驱动轴32的中部通过连接绞55铰接；所述横杆二52、拨动板53、前轴24相交位置设有连接绞54，通过连接绞54将横杆二 52与拨动板53固定在前轴24上。本方案的好处是:所述横杆一 49转动，必然带动横杆二 52转动，从而带动前轴24转动；由于横杆二 52、拨动板53、前轴24相交位置设有连接绞54，相当于给驱动装置找到一个支点，转向更加灵活、稳固、有效。
【权利要求】
1.一种太阳能电动四轮自行车，包括车架、两个前轮(7)、两个后轮(17)、转向机构、驾驶员座位(20 )、驱动机构、制动装置和前轮转向机构，其特征在于: 所述太阳能四轮自行车还包括电源系统、储能部件； 所述电源系统包括硅晶体光伏组件(1)，所述硅晶体光伏组(I)件安装在太阳能四轮自行车的车顶上； 所述储能部件包括蓄电池(22 )，硅晶体光伏组件(I)通过线路与蓄电池(22 )相连； 所述车架包括两条平行排列的方管(6)； 所述驱动机构为，安装在其中一个后轮(17)上的直流电动机(14)，直流电动机(14)与蓄电池(22)相连； 所述前轮转向机构包括把手(3 )、转向轴(5 )、驱动装置(33 )、驱动轴(32 )、铁板(27 )、前横板(8);两前轮(7)的轴心连线的上方的两方管(6)之间连接有前横板(8)，前横板的中部设有固定板(34);所述转向轴(5)穿过固定板(34)且垂直于前横板(8)且可沿其轴心转动；所述前轴(24)位于前横板(8)的正下方，其长度等于两前轮(7)之间的距离，前轴(24)垂直于方管(6)且安装在方管(6)的底面上；所述两前轮(7)内侧面上水平方向各连接有一个铁板(27)，铁板(27)的前端位于前轮(7)的轴心；前轴(24)的两端分别与铁板(27)的前端铰接；所述驱动轴(32)平行于前轴(24)且与前轴(24)长度相等，所述驱动轴(32)位于前轴(24)的后端且与前轴(24)距离地面的高度相同，驱动轴(32)的两端与两铁板(27)的后端铰接；转向轴(5)的底端固定有驱动装置(33)，驱动装置(33)的后端与驱动轴(32)的中部铰接；转向轴(5 )的顶端设有两把手(3 )，通过旋转把手(3 )实现驱动装置(33 )沿转向轴(5 )的轴心转动，实现驱动轴(32 )横向运动，从而带动车轮(7 )转向； 所述制动装置包括前轮制动装置，所`述前轮制动装置包括车闸(4)，所述车闸(4)铰接在把手(3)上，把手上设有套筒(45)，车闸(4)通过闸线(31)与前轮(7)的刹车片相连，所述闸线(31)穿过套筒(45)； 所述驾驶员座位(20)、蓄电池(22)安装在车架上。
2.如权利要求1所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于:所述驱动装置(33)为驱动板。
3.如权利要求1所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于:所述驱动装置(33)包括横杆一(49)、连接板一(50)、连接板二(51)、横杆二(52)、拨动板(53),所述横杆一(49 )与横杆二( 52 )平行排列、长度相等，连接板一(50 )与连接板二(51)平行排列、长度相等，横杆一(49)、横杆二(52)、连接板一(50)、连接板二(52)端部相互铰接，组成活动的平行四边形框架；所述横杆一(49)的中部与转向轴(5)的底端固定；横杆二(52)的中部垂直于横杆二(52)方向固定有拨动板(53),拨动板(53)的后端与驱动轴(32)的中部铰接；所述横杆二( 52)、拨动板(53)、前轴(24)相交位置设有连接绞(54)，通过连接绞(54)将横杆二(52)与拨动板(53)固定在前轴(24)上。
4.如权利要求1到3任意一权利要求所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于: 所述车架的方管(6)的后端的底部连接有两根横梁(16)，两横梁(16)平行排列且垂直于方管(6)，两横梁(16)两端各连接有一个长方形框架(38)，两长方形框架(38)的长度长于后轮(17)的长度，两长方形框架(38)的宽度宽于后轮(17)的宽度，长方形框架(38)安装在后轮轴(15)上。
5.如权利要求4所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于: 所述车架的方管(6)的后端的底部设有两根横板(40)，两横板(40)平行排列且垂直于方管(6)，两横板(40)之间的距离小于两横梁(16)的距离，两横梁(16)之间连接有两个后减震(39)，所述后减震(39)为拱形钢板，横板(40)位于拱形钢板的顶端。
6.如权利要求4所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于:所述方管(6)的前端底面各设有前减震(9)，所述前减震(9)为倒拱形铁板，所述前轴(24)安装在倒拱形铁板底端。
7.如权利要求4所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于: 所述制动装置包括后轮制动装置，所述后轮轮制动装置包括:刹车板(10)、钢丝绳(11)、转动杆(12)、转动板(41)、后轮刹线(13);车架的一方管(6)的内侧面上设有凸起(29),刹车板(10)的中部铰接在凸起(29)上，刹车板(10)的后端连接有钢丝绳(11);所述两方管(6)底部各设有轴套(44)，所述轴套(44)位于后轮(17)的前端；所述两轴套(44)内装设有转动杆(12)，转动杆(12)的两端固定有转动板(41 )，转动板(41)的底端与后轮刹线(13)相连;所述转动杆(12)上设有凸起(42)，凸起(42)与钢丝绳(11)相连。
8.如权利要求4所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于:所述蓄电池(22)安装在车架(6)的后端上，所述蓄电池(22)的上方安装有乘客座位(43);所述乘客座位(43)与驾驶员座位(20)均设有靠背，所述乘客座位(43)与驾驶员座位(20)镜像设置。
9.如权利要求8所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于:所述车架(6)上设有套筒(37 )，所述驾驶 员座位(20 )或乘客座位(43 )底部设有车座插杆(19 )，通过将车座插杆(19)插入套筒(37)中，实现驾驶员座位(20)或乘客座位(37)与车架(6)之间活动连接。
10.如权利要求4所述的一种太阳能电动四轮自行车，其特征在于:所述把手上设有车灯(2)、控制开关(46)，所述车架上设有电路控制器(23)，所述车灯(2)、控制开关(46)、蓄电池(22)、直流电动机(14)均通过线路(35)与电路控制器(23)相连；所述蓄电池上还连接有网电充电插头(47)。
【文档编号】B62K5/01GK103434595SQ201310338611
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】刘金军, 邹军, 王庆国 申请人:山东高唐融博新能源开发有限公司