折叠电动自行车用密闭座舱模块的制作方法

本发明涉及一种可以安装到折叠电动自行车上的密闭座舱模块，通过添加该密闭座舱模块可以使该电动自行车具有一个安全、舒适的密闭座舱。密闭座舱模块的左、右侧后方具有可以升降的万向轮，电动自行车在停止与低速行驶时万向轮下降与地面接触保持车身稳定；需要停放折叠时，电动自行车可以折叠进入密闭座舱，而万向轮则继续下降并将密闭座舱向上顶起，从而减小占用的面积，此时仅有前轮与万向轮着地，可以方便的移动车辆。

背景技术：

电动自行车在国人的日常生活中广泛应用，难以替代；但是现有的电动自行车受到许多条件的限制，在安全性、舒适性上存在缺陷，难以满足需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种舒适、易用的电动自行车，但是可以通过安装密闭座舱模块使电动自行车在安全性、舒适性的缺陷得到改善，同时保持电动自行车的优势。

以本发明的电动自行车代替现有的汽车作为城市通勤工具，可以释放更多道路资源，降低道路拥堵，减少能源消耗。

具体的实现方案如下：本发明所述电动自行车，由可折叠的电动自行车与可拆卸的密闭座舱两部分组成。

密闭座舱的前部有用于连接电动自行车的机械构件，利用螺栓等可以反复拆卸的机械装置可以通过将机械构件安装固定在电动自行车的前管座上，实现密闭座舱与电动自行车的连接。

电动自行车的前叉及转向龙头等安装在前管座上，转动转向龙头可以带动前叉旋转实现转向。

电动自行车的脚蹬座上安装有坐杆、中轴、脚踏曲柄、前链轮、后叉等部件，坐杆上安装有座垫，脚踏曲柄上安装脚踏，前链轮固定在中轴上，脚踏曲柄安装在中轴的两端，中轴与脚踏曲柄连接为一体；脚蹬座与前管座之间采用两根连杆相连接，脚蹬座、前管座及两根连杆共同构成一个平面四杆机构，构件之间采用旋转副相连接。

脚蹬座与后叉之间采用旋转副连接，带有驱动电动机的后轮安装在后轴上，而后轴安装在后叉上，后轴上安装有后链轮，前链轮与后链轮之间采用传动链条连接，用脚踩动脚踏即可驱动脚踏曲柄带动前链轮旋转，经由传动链条带动后链轮，最终驱动后轮旋转。

密闭座舱的左、右侧后下方各有一个可以升降的万向轮，万向轮的升降由万向轮升降机构驱动实现。

车辆正常行驶时，电动自行车的前轮与后轮旋转的陀螺效应可以保持车身的平衡，此时万向轮紧贴密闭座舱，万向轮不与地面接触，车辆就是一辆普通的电动自行车。

当车辆的行驶速度不足以依靠车轮旋转的陀螺效应保持车身平衡时，万向轮可以向下移动到与地面接触的位置，依靠万向轮与地面之间的作用力保持车身稳定。

当车辆需要停放时，万向轮在接触地面后继续下降，并将密闭座舱向上顶起，直到车辆的地面投影面积最小时停止，此时电动自行车由前轮与密封座舱的左、右侧后下方的万向轮着地，而电动自行车的后轮与地面脱离接触，两个万向轮可以绕安装轴自由的旋转，使用者可以方便的移动车辆位置。

密闭座舱的后下方位置有开口便于电动自行车折叠与展开时后叉及后轮等附属构件进出密闭座舱，而电动自行车的脚蹬座上可以安装一个用于密封的壳体，壳体的边缘安装有密封用的软性材料，壳体随脚蹬座移动，当电动自行车展开时壳体的边缘与密封座舱后下方的开口相贴合，依靠软性材料的变形密封该开口，电动自行车折叠时壳体向上移动与开口脱离接触。

万向轮支架与升降装置之间安装有万向轮支架旋转驱动装置，可以使万向轮在没有与地面接触时，万向轮所围绕旋转的主轴保持垂直于车辆向前行驶的方向；万向轮支架与万向轮摆臂之间安装有刹车装置，当车辆低速行驶万向轮接地时，可以锁住万向轮支架，防止万向轮支架绕安装轴旋转，从而避免对车辆行驶的不利影响。

附图说明

图1为结构示意图。

图2为移除车门及前风挡后，折叠停放状态下的组成结构示意图。

图3为展开行驶状态下的电动自行车结构示意图。

图4为折叠状态下的电动自行车结构示意图。

图5为折叠停放状态下的示意图。

图6为万向轮升降结构1爆炸示意图。

图7为正常行驶示意图。

图8为低速行驶示意图。

图9为密闭座舱结构示意图。

图10为密闭座舱结构示意图2。

图11为密封结构示意图。

图12为万向轮升降结构2部分爆炸示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是本实施例只用于对发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制。该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。

本发明所述电动自行车，由可折叠的电动自行车2与可拆卸的密闭座舱1两部分组成(图2)。

密闭座舱1的前部有用于连接电动自行车2的机械构件502(图9、图10)，利用螺栓等可以反复拆卸的机械装置可以通过将机械构件502与电动自行车2的前管座110连接在一起，实现密闭座舱1与电动自行车2的连接(图2)。

电动自行车2的前叉112及转向龙头111安装在前管座110上，前叉112下端安装两个减震筒113，减震筒113末端安装连接前轮114，转动转向龙头111可以带动前叉112旋转实现转向(图3、图4)。

电动自行车2的脚蹬座210上安装有坐杆211、中轴、脚踏曲柄213、前链轮214、后叉215等部件，坐杆211上安装有座垫212，脚踏曲柄213上安装脚踏216，前链轮214固定在中轴上，脚踏曲柄213安装在中轴的两端；中轴与脚踏曲柄213连接为一体；脚蹬座210与前管座110之间采用连杆115与连杆116相连接，脚蹬座210、前管座110及两根连杆115、116共同构成一个平面四杆机构，构件之间采用旋转副相连接(图3、图4)。

脚蹬座210与后叉215之间采用旋转副连接，带有驱动电动机的后轮217安装在后轴上，而后轴安装在后叉215上，后轴上安装有后链轮218，前链轮214与后链轮218之间采用传动链条连接，用脚踩动脚踏216即可驱动脚踏曲柄213带动前链轮214旋转，经由传动链条带动后链轮216，最终驱动后轮217旋转(图3、图4)。

密闭座舱1的左、右侧后下方各有一套万向轮升降机构。

图5、图6为万向轮升降机构的示意图，图6为万向轮升降机构1的爆炸示意图。万向轮升降机构由伸缩杆驱动器311、伸缩杆312、万向轮摆臂313、万向轮支架314、万向轮315组成。

伸缩杆312可以在伸缩杆驱动器311的驱动下上下移动，伸缩杆312与万向轮摆臂313之间采用旋转副连接，万向轮支架314的安装轴415安装在万向轮摆臂313的连接孔412内，万向轮支架314可以绕安装轴415的轴心线转动，万向轮支架314上的轴416与万向轮315上的孔414相匹配，万向轮315可以绕轴416旋转。

在密闭座舱1两侧的后部分别有连接轴503(图10)与伸缩杆驱动器311的安装孔411匹配，伸缩杆驱动器311可以绕连接轴503的轴心线旋转；在密闭座舱1两侧的下方分别有连接轴504(图10)与万向轮摆臂313的安装孔413匹配，万向轮摆臂313可以绕连接轴504的轴心线旋转。

车辆正常行驶时，电动自行车2的前轮114与后轮217旋转的陀螺效应可以保持车身的平衡，此时万向轮315被收起，紧贴密闭座舱1，万向轮315不与地面接触，车辆就是一辆普通的电动自行车。

当车辆的行驶速度不足以依靠车轮旋转的陀螺效应保持车身平衡时，万向轮升降机构动作，伸缩杆驱动器311驱动伸缩杆312下移，带动万向轮摆臂313相应向下摆动，万向轮315下移与地面接触，依靠万向轮315与地面之间的作用力保持车身稳定。

当车辆需要进入停车场停放时，万向轮315接触地面后继续下降，并将密闭座舱1向上顶起，直到车辆的地面投影面积最小时停止。

此时可以对电动自行车2进行折叠，折叠时脚蹬座210相对前管座110向上移动，贴近转向龙头111(图4、图11)，而后叉215及后轮217等在重力作用下向下摆动，并由密闭座舱1中央后下方的开口501进入密闭座舱1。

折叠后的车辆由前轮114与密封座舱1的左、右侧后下方的万向轮315着地，而电动自行车2的后轮217与地面脱离接触，两个万向轮支架314可以绕安装轴415自由的旋转，使用者可以以人力推动车辆，以便移动车辆位置。

万向轮支架314与万向轮摆臂313之间安装有万向轮支架旋转驱动装置，可以使万向轮315在没有与地面接触时，万向轮315所围绕旋转的轴416保持垂直于车辆向前行驶的方向。

万向轮支架314与万向轮摆臂313之间安装有刹车装置，当车辆低速行驶万向轮接地时，可以锁住万向轮支架314，防止万向轮支架314绕安装轴415旋转，从而避免对车辆行驶的不利影响。

密封座舱1的后下方位置有开口501(图9、图10、图11)便于电动自行车2折叠与展开时后叉215及后轮217等附属构件进出密封座舱1，而电动自行车2的脚蹬座210上可以安装一个用于密封的壳体505(图11)，壳体505边缘的形状与开口501的形状一致，壳体505的边缘安装有密封用的软性材料，当电动自行车展开时壳体505的边缘与密封座舱后下方的开口501相贴合(图1)，依靠软性材料的变形密封该开口。

万向轮升降机构还有另一种形式，以下为具体说明。

图12为万向轮升降结构2示意图。万向轮升降机构2由伸缩杆驱动器311、伸缩杆312、万向轮摆臂313、万向轮支架314、万向轮315组成。

伸缩杆驱动器311被固定在密封座舱1的两侧后方，伸缩杆驱动器311与固定在密封座舱1之间没有任何位置以及姿态的变化，伸缩杆312可以在伸缩杆驱动器311的驱动下上下移动，伸缩杆312与万向轮摆臂313之间采用旋转副连接，伸缩杆312与万向轮摆臂313之间安装有摆臂旋转驱动装置可以使万向轮315接触地面时万向轮支架314上的安装轴415垂直于地面，万向轮支架314上的安装轴415安装在万向轮摆臂313上的连接孔412内，万向轮支架314可以绕安装轴415的轴心线转动，万向轮支架314上的轴416与万向轮315上的孔414相匹配，万向轮315可以绕轴416旋转。

万向轮支架314与万向轮摆臂313之间安装有万向轮支架旋转驱动装置，可以使万向轮315在没有与地面接触时，万向轮315所围绕旋转的轴416保持垂直于车辆向前行驶的方向。

万向轮支架314与万向轮摆臂313之间安装有刹车装置，当车辆低速行驶万向轮接地时，可以锁住万向轮支架314，防止万向轮支架314绕安装轴415旋转，从而避免对车辆行驶的不利影响。