自动折叠电动车的制作方法

本发明涉及电动车技术领域，尤其涉及一种自动折叠电动车。

背景技术：

电动车因其环保、骑行速度快在城市得到广泛使用。随着电动车的普及，电动车的折叠收纳功能也被重视起来。目前已有若干类型的折叠电动车被研发和生产，但由于考虑到折叠结构及缩小折叠后的体积等问题，目前的折叠电动车普遍存在车轮较小、车架强度较低等技术缺陷，展开后骑行时舒适度较差，对不平整路面的适应性较差。另外，目前的折叠电动车多为手动折叠，无法实现自动折叠，给使用带来不便。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明考虑采用平行四边形车架结构，增强车架强度并可以安装大车轮，同时，为克服手动折叠电动车费力大的问题，本发明考虑在电动车上增加电气控制系统，实现电动车的自动折叠和展开。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自动折叠电动车，包括车架、前轮转动组件、车把转动组件、后轮转动组件、车座组件、电瓶动力部分和折叠控制部分；

所述的车架由上梁、下梁、左支架和右支架铰接而成，其中，右支架上设有滑轨，下梁和右支架之间设有伸缩气缸，伸缩气缸的气缸末端与下梁铰接，其活塞杆末端与滑轨滑动连接；

所述的前轮转动组件包括前叉、前叉套管和前轮，车把转动组件包括车把立杆、车把开合座和握把，前叉套管下端与前叉连接，前叉套管中部通过第一转轴与上梁前端连接，前叉套管上端与车把立杆下端通过第二转轴连接，车把立杆上端与车把开合座下端连接，车把开合座上端与两个握把连接；

所述的后轮转动组件包括后轮支撑架和后轮，后轮支撑架一端通过第三转轴与下梁中部连接，另一端与后轮的轮轴固定连接，后轮支撑架上设有用于在骑行状态固定后轮的定位销；

所述的电瓶动力部分包括电瓶组、驱动电机和车速控制开关，电瓶组、车速控制开关与驱动电机电连接，驱动电机的输出轴与后轮轮轴连接，车速控制开关位于握把上；

所述的折叠控制部分包括控制器、设在右支架滑轨两端用于向控制器输入到位停止信号的两限位开关、用于控制伸缩气缸动作的继电器、用于带动前轮转动组件、车把转动组件转动的第一电机以及用于带动后轮转动组件转动的第二电机，第一电机和第二电机由电机驱动电路驱动，控制器与电机驱动电路之间、控制器与继电器之间均设有光耦隔离电路；控制器上设有折叠按钮和展开按钮，分别用于输入折叠控制信号和展开控制信号，折叠动作启动或展开动作启动后，控制器先向伸缩气缸输出信号控制其动作，待车架变形到位后，控制器收到限位开关发来的信号后再向第一电机和第二电机输出信号控制前轮、车把和后轮的动作。

第一电机通过第一减速器与第一转轴连接，用于带动前叉套管及前叉、前轮转动，第一电机通过第二减速器与第二转轴连接，用于带动车把立杆及握把转动，第一减速器和第二减速器的减速比分别根据前叉套管转动角度、车把立杆转动角度设置，并且第一减速器和第二减速器分别位于前叉套管两侧，用于实现两者在相同时间内向相反方向转动不同的角度到达各自的折叠位置或展开位置。

本发明通过控制器控制伸缩气缸活塞杆的伸缩，因此可改变下梁和右支架的夹角，从而使得车架在矩形和菱形之间转换，菱形状态用于骑行状态，可增强车架强度；正方形状态用于折叠状态，可容纳较大的车轮。本发明通过第一电机带动前轮组件和车把组件转动，需展开时，第一电机正转，带动第一减速器和第二减速器转动，由于两者分居前叉套管两侧，可分别通过第一转轴带动前叉套管顺时针转动、通过第二转轴带动车把立杆逆时针转动，从而实现前轮和车把的展开；同样，需折叠时，第一电机反转，前叉套管逆时针转动，车把立杆顺时针转动，将前轮和车把折叠起来。而第二电机正转和反转时，可带动后轮支撑架顺时针或逆时针转动，实现后轮的折叠或展开。

优选的，车把开合座上端两侧通过铰链与两个握把连接，用于实现握把的折叠和展开。这样，在折叠状态，握把可向内收，减小占用空间。

进一步，车座组件包括车座、车座杆和车座固定手柄，车座杆一端连接车座，另一端与上梁后端铰接，并通过车座固定手柄固定。松开车座固定手柄，车座杆即可转动，将车座收起或展开。拧紧车座固定手柄固定住车座，以方便骑行时坐稳。

进一步，下梁两侧还设有脚踏板，脚踏板与下梁通过合页连接。在折叠状态，脚踏板可以收起来。

优选的，车架采用框架式结构，上梁、下梁、左支架和右支架均由两根平行且有一定间隔的杆组成。这样，前轮、后轮均可以从两平行杆中间穿过，方便折叠收纳。

优选的，控制器和电瓶组设于同一控制箱内，该控制箱固定在上梁上。

优选的，所述的前叉采用单臂式前叉。单臂式前叉是单侧有支撑臂的车轮支架，这样可减少车轮的组合尺寸，方便折叠时节省空间。

本发明将车架改为平行四边形结构，既增强了车架的强度，也能容纳大尺寸的车轮，提高了电动车骑行时的舒适度；同时，对前轮、后轮和车把这些需折叠的部件设计了电控装置，从而实现了电动车的自动折叠和展开，提高了收纳效率，也节省了使用者的力气。

附图说明

图1是本发明展开状态结构示意图；

图2是本发明折叠状态结构示意图；

图3是本发明的控制系统原理框图；

图中，1、握把，2、铰链，3、车把开合座，4、车把立杆，5、第二转轴，6、控制箱，7、上梁，8、车速控制开关，9、第二减速器，10、第一转轴，11、第一减速器，12、第一电机，13、前叉套管，14、左支架，15、前叉，16、前轮，17、脚踏板，18、下梁，19、第二电机，20、第三减速器，21、定位销，22、伸缩气缸，23、第一限位开关，24、滑轨，25、第二限位开关，26、驱动电机，27、后轮，28、右支架，29、车座固定手柄，30、车座杆，31、车座，32、后轮支撑架，33、第三转轴，34、控制器，35、展开按钮，36、折叠按钮，37、第一光耦隔离电路，38、继电器，39、第二光耦隔离电路，40、电机驱动电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

一种自动折叠电动车，如图1、2所示，包括车架、前轮转动组件、车把转动组件、后轮转动组件、车座组件、电瓶动力部分和折叠控制部分。所述的车架为框架式结构，包括上梁7、下梁18、左支架14和右支架28，四者分别由两根平行且间隔一定距离的杆组成，并且四者在四角处铰接构成平行四边形。右支架28上设有滑轨24，下梁18和右支架28之间设有伸缩气缸22，伸缩气缸22的气缸末端与下梁18铰接，其活塞杆末端与滑轨24滑动连接。下梁18两侧各通过合页连接一脚踏板17。

所述的前轮转动组件包括前叉15、前叉套管13和前轮16，所述前叉15采用单臂式前叉，仅有一侧的支撑架支撑前轮。车把转动组件包括车把立杆4、T型车把开合座3和握把1，前叉套管13下端与前叉15连接，前叉套管13中部通过第一转轴10与上梁7前端连接，前叉套管13上端与车把立杆4下端通过第二转轴5连接，车把立杆4上端与车把开合座3下端连接，车把开合座3上端两侧分别通过铰链2连接有两个握把1。

所述的后轮转动组件包括后轮支撑架32和后轮27，后轮支撑架32一端通过第三转轴33与下梁18中部连接，另一端与后轮的轮轴固定连接，后轮支撑架32上设有用于在骑行状态固定后轮的定位销21。所述的电瓶动力部分包括电瓶组、驱动电机26和车速控制开关8，电瓶组、车速控制开关与驱动电机电连接，电瓶组位于上梁中部的控制箱6中，车速控制开关8位于握把1上，驱动电机26位于后轮上，用于带动后轮转动。

所述的车座组件包括车座31、车座杆30和车座固定手柄29，车座杆30一端连接车座31，另一端与上梁7后端铰接，并通过车座固定手柄29固定。

所述的折叠控制部分包括与电瓶组设在同一控制箱内的控制器34、设在右支架滑轨两端用于向控制器输入到位停止信号的第一限位开关23和第二限位开关25、用于控制伸缩气缸动作的继电器38、用于带动前轮转动组件、车把转动组件转动的第一电机12以及用于带动后轮转动组件转动的第二电机19，第一电机12和第二电机19由电机驱动电路40驱动，控制器34与电机驱动电路40之间设有第二光耦隔离电路39，控制器34与继电器38之间设有第一光耦隔离电路37。第一电机12通过第一减速器11与第一转轴10连接，用于带动前轮转动组件转动，第一电机12通过第二减速器9与第二转轴5连接，用于带动车把转动组件转动，第一减速器和第二减速器的减速比分别根据前叉套管转动角度、车把立杆转动角度设置，并且第一减速器和第二减速器分别位于前叉套管两侧，用于实现两者在相同时间内向相反方向转动不同的角度到达各自的折叠位置或展开位置。第二电机19通过第三减速器20与第三转轴33连接，用于带动后轮转动组件转动。控制器34上设有折叠按钮36和展开按钮35，分别用于输入折叠控制信号和展开控制信号。

当需要折叠电动车时，按下折叠按钮，打开后轮处的定位销，控制器先控制继电器动作，接通伸缩气缸，伸缩气缸的活塞杆向外伸，活塞杆的末端沿滑轨向右下方移，从而推动右支架顺时针转动，直至右支架与下梁呈直角夹角，平行四边形车架变为矩形状态。活塞杆的末端移到滑轨右下端时，位于此处的第一限位开关感应后向控制器发出信号，控制器向继电器发出中断信号，伸缩气缸停止动作。然后，控制器向第一电机和第二电机发出信号，由第一电机和第一减速器带动前轮转动组件逆时针转动，前轮向矩形车架内移动，第一电机和第二减速器带动车把转动组件顺时针转动，向上梁处弯曲，这样将前轮和车把收起。同时，控制器向第二电机发出信号，第二电机和第三减速器带动后轮转动组件逆时针转动，后轮向上移动至车架中央。最后，松开车座固定手柄，将车座向下折叠，将握把向内折叠，将脚踏板向内折叠，从而完成电动车的折叠过程。

当需要展开电动车时，先将车座、握把和脚踏板打开，再按下展开按钮，控制器先控制继电器，让伸缩气缸的活塞杆先收缩，带动右支架逆时针转动，变成菱形。当活塞杆末端滑到滑轨左上端时，此处的第二限位开关感应后向控制器发出信号，伸缩气缸停止动作。然后，控制器向第一电机和第二电机发出信号，由第一电机和第一减速器带动前轮转动组件顺时针转动，前轮向前方移动，第一电机和第二减速器带动车把转动组件逆时针转动，向上升起，这样将前轮和车把展开。同时，控制器向第二电机发出信号，第二电机和第三减速器带动后轮转动组件顺时针转动，后轮向下移动，将其展开，待后轮支撑架与下梁平齐时，用定位销固定住后轮，从而完成电动车的展开过程。