CN103796910B - 轻便式可折叠电动马达三轮车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轻便式可折叠电动马达三轮车，包括装有两个前轮和一驱动后轮的底架、驱动所需的电动马达、用以将电流提供给马达的供电电池，以及转向轴，转向轴包括方向盘。三轮车以从未折叠配置转变成折叠配置，未折叠配置使位于底架上的使用者能够骑乘三轮车，折叠配置确保使用者能够抓住方向盘以使三轮车在其两个前轮上滚动，同时保持后轮离开地面。三轮车包括测量车速的速度计和一个减速/制动命令单元，减速/制动命令单元连接到速度计上且当马达的速度超过在20km/h与30km/h之间变化的预设速度时，减速/制动命令单元适合于命令将马达转换成提供到电池的电流的产生器，因此作为变成产生器的马达充当制动器的结果，使三轮车减速。

Description

轻便式可折叠电动马达三轮车
技术领域
本发明涉及一种轻便式、个人的且非常适合舒适地围绕城市中心移动的新交通工具，且确切地说，涉及一种轻便式可折叠电动马达三轮车。
背景技术
城市中心的堵塞、油价上涨以及关于地球可持续性的生态意识的不断加强，导致产生了新的“清洁”交通工具。
城市自行车和自助自行车的发展部分满足了此需求，然而此交通模式具有许多缺陷，诸如可能被偷窃以及当自行车停放在街道上时可能遭到常见的恶意破坏。此外，由于其大小和重量的缘故，自行车无法随身携带并且无法被携带入工作场所或家里。此外，自行车运动速度较低并且取决于使用者的运动能力。关于这最后一点，虽然电动自行车引入解决该问题，然而电动自行车更重的重量降低了便携性。
此外，骑两轮自行车会缺乏安全感并且具有较高的掉落风险。每个人都知道，自行车前轮的打滑或由紧急制动导致的车轮锁死会引起掉落和可能较严重的伤害。
目前已经设计出了一些电力推进三轮车，诸如文档EP 1630081、WO 00/74622和WO02/36419中所描述的那些三轮车。这些三轮车笨重且庞大，因为它们需要较大且因此较笨重的电池组，并且未装有限制车度的装置(因为会使得三轮车的结构更为庞大)。其结果是，几乎不可能将此类三轮车放置在汽车行李箱中或电梯中以将其携带到使用位置。
发明内容
本发明的目标是提供一种轻便式可折叠电动马达三轮车，三轮车重量轻尺寸小，且速度受到限制。此外，所述三轮车易于被携带到使用的位置。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种电力推进的轻便式三轮车，其包括装有两个前轮和一个驱动后轮9的底架15、用以驱动所述驱动轮的电动马达10、用以将电流提供给所述马达的供电电池11，以及驱动轴3，所述驱动轴从所述底架延伸出并且包括方向盘4，所述方向盘4经配置以由使用者操纵以控制所述三轮车的转向和/或速度，所述三轮车经设计以从未折叠配置转变成折叠配置，在所述未折叠配置中，所述转向轴处于几乎垂直于所述底架并且结合到所述底架上，以使位于所述底架上的使用者操纵所述方向盘以骑乘所述三轮车，在所述折叠配置中，所述转向轴朝向所述底架降低以使所述使用者能够抓住所述方向盘以拉动在其两个前轮上滚动的所述三轮车，同时保持所述后轮离开地面；
其中，所述三轮车包括：用以测量所述三轮车的速度的速度计以及减速/制动命令单元20、20bis，所述减速/制动命令单元20、20bis连接到所述速度计上，并且在所述马达的速度超过从20km/h到30km/h变化的预设速度时，适合于命令所述马达转换成提供到所述电池的电流的产生器，以便由于所述马达变成充当制动器的产生器的结果，使所述三轮车减速。
优选地，所述方向盘4可以通过所述使用者向前或向后移动，所述方向盘的向前或向后运动作用在结合到所述方向盘上的凸轮19上，所述向前运动通过所述凸轮作用在加速命令单元12上以对所述三轮车提供加速，并且所述向后运动通过所述凸轮作用在所述减速/制动命令单元20上以通过将所述马达变成电流产生器来使所述三轮车减速。
优选地，当所述方向盘4通过所述使用者从预设位置向后移动时，在三轮车减速后，所述减速/制动命令单元20触发所述三轮车的制动。
优选地，所述方向盘4向右或向左的运动引起所述前轮在相同方向上旋转，并且因此使得所述三轮车向左转或向右转。
优选地，所述折叠配置由于一种构件而实现，所述构件将所述转向轴3从所述底架15中释放，从而使所述转向轴可以朝向所述底架降低。
优选地，所述底架15装有箱子16，所述箱子16由盖子17保护并且容纳可移动的鞍座14，从而使得在所述三轮车的运动期间所述使用者保持为坐着的。
优选地，所述三轮车还包括存储唯一识别代码的电子芯片以及使得所述代码远程传输到充电和保护隔间的构件。
优选地，所述三轮车还包括一组传感器，所述传感器可以将有用的信息提供给使用者，诸如速度、电池负载水平、行驶经过的距离，在重新加载之前剩下的距离，所述信息被显示在所述方向盘4的底部部分中的倾斜显示屏上。
优选地，所述三轮车还包括可以传输一段美妙或有趣音乐的装置，所述音乐已经依据一个或若干不同因素通过实时编码进行加密，所述不同因素诸如时间、日期、年，或者甚至若干不同因素与一个设定因素的组合，诸如所述三轮车的唯一序列号，其中所述编码无法由耳朵检测出，但可以利用适当的装置完美识别出，因此有可能立即识别出被盗或仿造的三轮车。
优选地，所述马达10在所述驱动轮9的轮毂中集成，从而避免使用传输构件，诸如链条、皮带，或统一的接头。
优选地，所述充电和保护隔间还包括一RFID传感器25和一电子设备27，当可用的用户的私人标记被所述传感器25识别，预先存储所有加载过的已知三轮车的电子设备27触发所识别的三轮车的解锁。
优选地，所述充电和保护隔间还包括在所述三轮车位置前方闪烁的光信号28，用于向使用者示出所述三轮车的位置。
本发明的上述方案具有如下有益效果：
本发明的三轮车尺寸小、重量轻、可折叠，因此便于携带到使用的位置。此外，本发明的三轮车还具有限制车速的减速/制动命令单元，能够在一定程度上控制三轮车的车速。
附图说明
图1表示了通过拉动方向盘在其两个前轮上拉动处于折叠配置的根据本发明的三轮车的人；
图2为本发明的未折叠配置下的三轮车；
图3表示了具有两个前轮、两个倾斜轴和转向连接杆的转向模块；
图4为结合到位于转向轴上的方向盘上的凸轮的图；
图5为根据本发明的三轮车的电力推进部件的框图；
图6为重新充电和保护隔间的框图。
图7表示转向轴、具有速度计的显示单元以及方向盘。
具体实施方式
根据本发明的三轮车可以处于折叠配置以便携带，或者处于未折叠配置。
如图2所示处于未折叠配置的三轮车装有结合到转向轴3上的方向盘4，方向盘向右或向左的旋转引起两个前轮在相同方向上旋转。如稍后所示，可以通过前/后旋转操纵方向盘，(或反之亦然)，此类操纵引起加速或减速/制动。
使用者有可能坐在折叠鞍座14上，或如同在儿童滑板车上那样站立来骑乘三轮车。底架15装有由盖板17所保护的空白空间16，所述空白空间容纳可能立即使用或折叠的可折叠鞍座14。
由于装有杠杆的关节连接，三轮车可以设置成如图1所示的折叠配置，当旋转时所述杠杆可以与转向轴结合或分离。一旦被折叠，三轮车就可以通过使其以稳定方式在其两个前轮上滚动来容易地进行携带，方向盘用作拉手，所述拉手使得使用者能够通过使三轮车在其两个前轮上滚动来移动三轮车而不需要花太多力气。
如图3所示，转向轴通过关节连接而连接到转向模块上。转向模块确保两个倾斜轴7的定位和引导以及对连接杆8的操纵。
如图5的框图所示，后轮9包括在其轮毂中的具有由一个或若干个电池组11供电的永磁体的无刷型电动马达10。必须注意，在驱动轮的轮毂中，马达的集成避免必须使用传输构件，诸如链条、皮带，或统一接头，从而使得重量和体积大大减少。
加速器的命令单元12通过调节单元13调节由马达提供的功率，以提供三轮车的加速和速度。
如图4所示，方向盘的前后操纵驱动连接到其上的凸轮19。当(举例来说)向前操纵方向盘时，凸轮19的曲柄逐渐驱动加速命令单元12，而当向后操纵方向盘时，凸轮19的曲柄驱动减速/制动命令单元20、20bis。扭转轴充当恢复弹簧，因此当未被启动时，方向盘回到中间位置，也即当加速和制动未被启动时。
由于在减速命令单元20bis上的凸轮，因此发生向后(或向前)的运动以使三轮车减速，这导致马达功能变成产生器功能，从而使得三轮车的动能渐进地变成电流，以使三轮车减速并充电电池。由用作产生器的马达所产生的电流通过逆变器-整流器22进行整流，以使其变成直流电。相反，逆变器功能能够将由电池提供的直流电转换成交流电，从而为在后轮的轮毂中集成的马达10供电。
向后拉动方向盘4的操作通过安装在每一个轮上的盘式制动器的渐进操作而引起三轮车的制动和停止。
减速命令单元的操作结果对于本发明而言是确定的。实际上，因为动能作为速度的平方而增加，并且如果三轮车未配备有电动减速单元，那么在下坡时三轮车可以达到非常高的速度，这表明三轮车将设计成具有重型机械结构，所述三轮车经调整大小，以使其能承受此类约束条件。
为了避免使三轮车受到由速度引起的较高机械应力并且为了保持其重量较低，当三轮车达到预设速度(举例来说，在范围20km/h到30km/h内)时，自动触发减速。所产生的电能首先充电电池，并且如果需要，电能将被耗散在适合的电阻18中。
此减少三轮车下坡时的最大速度的能力使得受到机械应力的结构大小显著减小，并且因此使得三轮车的重量显著降低。实际上，当下坡时三轮车可以达到65KM/H的速度，并且因此比限制在25km/h的相同三轮车产生高得多的应力，其比值为652/252，也即约为比值7。
因此，限速是大大减少材料厚度和整体质量以建造轻便式车辆的唯一适当的方法。
根据本发明的更先进的变体，机载电子设备包括依据道路的质量触发减速单元的加速计。这样，如果三轮车开始下坡并且如果加速计检测到由较差道路质量所引起的较高水平的振动，那么电子设备将触发减速，当道路最为崎岖不平时减速最急剧。举例来说，当在质量较好的表面上下坡时，所达到的最大速度可以为30km/h，而当表面质量较差时，该速度减少到25km/h或甚至20km/h。
根据本发明的另一版本，方向盘的前后操纵引起结合到方向盘上的转向轴的运动并且因此作用在机械部件上，当旋转时，所述机械部件通过减速系统引起未呈现的凸轮的旋转，从而触发诸如上文所描述的加速和减速/制动命令单元。
已经提到，根据本发明的三轮车包括插座，所述插座经设计以连接到连接在电源上的充电器的插头上，以在家里或/和在办公室充电电池。
上文所描述的诸如根据本发明的三轮车等的三轮车存储在如图6的框图中所示的充电和保护隔间中。
结合广告显示屏，若干充电和保护隔间可以位于城市周围并且可以允许同时充电若干三轮车。对于此功能，上文所描述的本发明的一个主要特征(即在几秒内折叠和打开三轮车的能力)是决定性的，因为有可能同时充电大量的本发明的目标三轮车，而不会弄乱公共空间。
每一个三轮车装有存储唯一识别代码的电子芯片并且装有使所述代码朝向充电和保护隔间进行远程传输的构件。
充电和保护隔间配备有电子设备27，所述电子设备27装有用以存储充电在隔间上的三轮车的代码的构件。使用者具有私人标记26，所述私人标记26经设计以用于通过RFID传感器25远程传输到充电和保护隔间，所述传感器与隔间的电子设备相连接。因此，当车辆处于充电和保护隔间时，私人标记允许除了其他之外的正确车辆的识别和解锁。
私人标记还可以经设计以用作点火钥匙。三轮车随后包括RFID传感器，并且使用者需要使他的标记26接近此传感器以使三轮车启动。
充电和保护隔间装有允许对存在于隔间中的每一个三轮车的唯一识别代码进行识别和存储的构件。当将三轮车连接到充电隔间时，通过已知构件进行从三轮车上的芯片到电子设备27的数据传送，诸如RFID、射频，红外线或整合成电流的信号。
当使用者想要取回其三轮车时，在隔间中将他的标记26移动至接近RFID传感器25，那么先前存储所有充电过的已知三轮车的电子设备27会触发所识别的三轮车的解锁。为了向使用者示出其车辆的位置，三轮车位置前方的光信号28闪烁。
锁定-解锁可以通过任何已知技术来进行，举例来说，当所停放的三轮车的前轮进入针对该目的而建造的区域时，通过利用由电磁体30供电的两个钳口29来夹持两个前轮中的一者。
根据实现方式的变体，三轮车可以包括一组传感器，所述传感器能够识别对使用者有用的有用信息，诸如速度、电池负载水平、行驶过的距离，重新充电之前剩余的距离，所述信息显示在位于方向盘之上的倾斜显示屏上。
根据另一变体，三轮车可以包括位于转向轴上的箱子，其具有可以打开或关闭的盖子。此种箱子可以包括诸如可折叠车篮等若干物品，所述可折叠车篮被打开之后可以连接到转向轴上，从而允许使用者携带任何有用的物品，诸如背包和钱包。
最后，根据本发明的三轮车是电动车辆，它非常安静并且因此可能意味着一定的危险。这就是有可能将传递出一段美妙或有趣音乐的装置安装在其上的原因，所述音乐诸如鸟鸣、铃声，严密的曲调等。使用者可以在若干主旋律之间作出选择或甚至选择随机的曲调。可以听到的一段音乐将依据一个或若干个不同因素通过实时编码算法来进行加密，所述不同因素诸如时间、日期、年，或者甚至若干不同因素与一个设定因素的组合，诸如三轮车的唯一序列号。此加密不可以通过耳朵检测出，但可以利用专门针对该效果设计的装置完美地识别出。它可以用多种方式形成，举例来说，通过叠加到参考声频信号、每50毫秒几分贝的严密编码后的附加声、或者通过对此类附加声之间的时隙进行编码，或者通过两种方法的组合，代码包括序列号和不同参数的特性。此类装置为三轮车提供以下两个优点，首先，因为它能被注意到，所以将以最大限度的安全性来驱动，其次通过编码数据的识别和与被盗三轮车的数据库的比较，可以立刻识别出被盗或仿造的三轮车。

Claims (11)

1.一种轻便式可折叠电动马达三轮车，其特征在于，包括装有两个前轮和一个驱动后轮(9)的底架(15)、用以驱动所述驱动后轮的电动马达(10)、用以将电流提供给所述马达的供电电池(11)，以及转向轴(3)，所述转向轴从所述底架延伸出并且包括方向盘(4)，所述方向盘(4)经配置以由使用者操纵以控制所述三轮车的转向和速度，所述三轮车经设计以从未折叠配置转变成折叠配置，在所述未折叠配置中，所述转向轴处于几乎垂直于所述底架并且结合到所述底架上，以使位于所述底架上的使用者操纵所述方向盘以骑乘所述三轮车，在所述折叠配置中，所述转向轴朝向所述底架降低以使所述使用者能够抓住所述方向盘以拉动在其两个前轮上滚动的所述三轮车，同时保持所述后轮离开地面；
其中，所述三轮车还包括：用以测量所述三轮车的速度的速度计以及减速/制动命令单元(20、20bis)，所述减速/制动命令单元(20、20bis)连接到所述速度计上，并且在所述马达的速度超过从20km/h到30km/h变化的预设速度时，适合于命令所述马达转换成提供到所述电池的电流的产生器，由于所述马达变成充当制动器的产生器，使所述三轮车减速，
其中，所述方向盘(4)能够通过所述使用者向前或向后移动，所述方向盘的向前或向后移动作用在结合到所述方向盘上的凸轮(19)上，所述向前移动通过所述凸轮作用在加速命令单元(12)上以对所述三轮车提供加速，并且所述向后移动通过所述凸轮作用在所述减速/制动命令单元(20、20bis)上以通过将所述马达变成电流产生器来使所述三轮车减速。
2.根据权利要求1所述的三轮车，其特征在于，当所述方向盘(4)通过所述使用者从预设位置向后移动时，在三轮车减速后，所述减速/制动命令单元(20、20bis)触发所述三轮车的制动。
3.根据权利要求1或2所述的三轮车，其特征在于，所述方向盘(4)向右或向左的运动引起所述前轮在相同方向上旋转，并且因此使得所述三轮车向右转或向左转。
4.根据权利要求1或2所述的三轮车，其特征在于，所述折叠配置通过一种构件而实现，所述构件将所述转向轴(3)从所述底架(15)中释放，从而使所述转向轴能够朝向所述底架降低。
5.根据权利要求1或2所述的三轮车，其特征在于，所述底架(15)装有箱子(16)，所述箱子(16)由盖子(17)保护并且容纳可移动的鞍座(14)，从而使得在所述三轮车的运动期间所述使用者保持为坐着的状态。
6.根据权利要求1或2所述的三轮车，其特征在于，还包括存储唯一识别代码的电子芯片以及使得所述代码远程传输到充电和保护隔间的构件。
7.根据权利要求1或2所述的三轮车，其特征在于，还包括一组传感器，所述传感器能够将有用的信息提供给使用者，所述信息包括速度、电池负载水平、行驶经过的距离、在重新充电之前剩下的距离，且所述信息被显示在所述方向盘(4)的底部部分中的倾斜显示屏上。
8.根据权利要求1或2所述的三轮车，其特征在于，还包括能够传输一段美妙或有趣音乐的装置，所述音乐已经依据一个或若干不同因素通过实时编码进行加密，所述不同因素包括时间、日期，或者若干不同因素与一个设定因素的组合，所述设定因素包括所述三轮车的唯一序列号，其中所述编码无法由耳朵检测出，但能够利用适当的装置识别出，因此立即识别出被盗或仿造的三轮车。
9.根据权利要求1或2所述的三轮车，其特征在于，所述马达(10)在所述驱动后轮(9)的轮毂中集成，从而避免使用包括链条、皮带或万向接头的传输构件。
10.一种用于如权利要求1所述的三轮车的充电和保护隔间，包括一RFID传感器(25)和一电子设备(27)，当可用的用户的私人标记被所述RFID传感器(25)识别，预先存储所有充电过的已知三轮车的电子设备(27)触发所识别的三轮车的解锁。
11.根据权利要求10所述的充电和保护隔间，其特征在于，还包括在所述三轮车位置前方闪烁的光信号(28)，用于向使用者示出所述三轮车的位置。
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