阅读说明：本技术 具有高通过性且防倾倒的电动两轮车辆 (Electric two-wheeled vehicle with high trafficability characteristic and anti-toppling function ) 是由 李鑫 崔月明 周大伟 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：电动两轮车辆采用低重心设计,电池组放置于脚踏板下方,为保证车辆在行驶时的对地通过能力及停驶时或行驶时的防倾倒、防摔要求,脚踏板以下部位车架左右两侧至少设置各一个、或前后各两个具有提高车辆通过能力和防倾倒双重功能的边轮组件,车辆正常行驶时、边轮组件的最低处的离地高度介于75-135毫米,边轮组件采用L型,其竖直轴焊接在车架底部结构件处、其水平轴上配置有厚壁塑料管形套件、形成轴承的支撑功能、当车辆遇到的地面障碍物的高度大于(H1)时、厚壁塑料管形套件可以支撑车体通过；水平轴上的锥管形橡胶套件用于驻车触地,驻车时车辆倾斜角度不过大、车辆停车稳定、可靠、可以取消传统的边撑。(The electric two-wheeled vehicle adopts a low gravity center design, the battery pack is placed below the pedal plate, in order to ensure the ground passing capacity of the vehicle during running and the anti-toppling and anti-falling requirements during stopping or running, at least one or two front and back side wheel assemblies with double functions of improving the vehicle passing capacity and preventing toppling are arranged on the left side and the right side of the frame below the pedal plate, the ground clearance at the lowest part of each side wheel assembly is 75-135 mm when the vehicle runs normally, each side wheel assembly is L-shaped, the vertical shaft of each side wheel assembly is welded at the structural part at the bottom of the frame, the horizontal shaft of each side wheel assembly is provided with a thick-wall plastic tubular sleeve, the support function of the bearing is formed, and when the height of a ground obstacle encountered by the vehicle is greater than (H1), the thick-; the taper-tube-shaped rubber sleeve on the horizontal shaft is used for parking and touching the ground, the vehicle inclination angle is not too large during parking, the vehicle is parked stably and reliably, and the traditional side support can be cancelled.)

具有高通过性且防倾倒的电动两轮车辆

技术领域

本发明属于电动两轮车辆领域，尤其是有关两轮的电动自行车、电动轻便摩托车、电动摩托车领域。

背景技术

电动两轮车辆具有经济实用的特点、目前中国市场保有量近2.5亿辆；电动两轮车辆运行时以后轮配置的轮毂直流电机或采用中置电机通过齿形带或链轮带动后轮驱动车辆，常规的电动两轮车辆重心较高，在雨天路滑拐弯时容易侧滑摔车、摔人；电动两轮车辆停驶时通常需要骑乘人员用脚将车架上附带的停车柱从水平位置转向蹬到竖直向下位置并把车体支撑起来，对于共享类型或租赁类型的电动两轮车辆，用户爱惜的程度一般不如自购的电动两轮车辆，停止时停车不稳或没有将停车柱用脚蹬到可靠地垂直于路面即立即离开、容易导致车辆摔坏；另外对于女性骑手，电动两轮车辆比传统的自行车重，用脚蹬停车柱转向停车的方式比较费力且动作不够文雅，体验感不佳。

传统电动两轮车辆的设计采用前后各两套减震器的设计，尤其是传统的前叉部件其减震器采用两个钢制液压减震器与前轮轴相连接然后与中部的钢制叉肩相连接、重量较大、成本略高；前叉部件处于车辆的前方部位，它的上端的方向柱(前叉管)与车把相连，中部的叉肩和方向柱与车架的前导管及平面轴承配合，目前常用的前叉部件，其下部的前叉臂通常采用左/右一对减震器，减震器的上部活塞杆固定在三角形钢制叉肩上，叉肩的上方连接方向柱；前叉部件作为两轮车辆或三轮车辆的转向和导向系统、还兼起避震功能，这种前叉部件基本上全部采用钢材为主制成，具有重量较大、成本较高的缺点；传统的前叉部件的两个减震器的活塞杆位于车轮附近，光滑的活塞杆处易于受到轮胎带起的石子等异物的高速冲击而磕伤、动密封处容易漏油而减震失效。

为达成防止电动两轮车辆侧滑摔车、停车简易可靠不费力、车辆停驶时不至于倾倒摔车、有效保证车辆正常行驶时的对地通过能力、降低避震前叉部件的重量、提高前减震器的寿命、提高骑行的舒适性，本发明提出以下

和技术解决方案。

发明内容

本发明为解决上述问题，综合创新、采用了以下的技术设计方案：对电动两轮车辆采用低重心设计，将锂离子电池组主要放置于脚踏板的下方部位，为提高骑乘舒适性加宽车辆脚踏板的宽度至300毫米以上、500毫米以下；为保证车辆在行驶时的对地通过能力及停驶时或行驶时的防倾倒、防摔性能要求，电动两轮车辆的脚踏板以下部位、车架的左右两侧至少设置各一个、或前后各两个、或前后各三个具有提高车辆通过能力和防倾倒双重功能的边轮组件，为保证驻车停放时车辆的倾斜角度不过大、车辆停车稳定、可靠，当车辆正常垂直于地面行驶时、边轮组件的最低处的离地高度(H1)控制在介于75-135毫米，边轮组件采用接近90°角形状的”L”型形状，其竖直轴或竖直的连接板焊接或螺纹连接在车架的底部结构件处、其水平轴上配置有与水平轴的外圆呈间隙配合方式的厚壁塑料管形套件、形成轴承的支撑功能、厚壁管形套件的外圆直径是边轮组件水平轴上各零件中的最大外径、当车辆遇到的地面障碍物的高度大于(H1)时、厚壁塑料管形套件可以在地面障碍物的表面围绕水平轴转动或在地面滑动并支撑上部的车体顺利通过；厚壁塑料管件可以采用聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚四氟乙烯或以这几种常见的经济实用型塑料或改性塑料，这几种塑料与地面之间均具备较低的滑动摩擦系数和滚动摩擦系数，考虑到强度要求、厚壁塑料管件的宽度介于25-80毫米、壁厚介于8-40毫米、边轮组件的水平轴采用实心钢棒或采用厚壁钢管或铝合金材料，根据车架材料采用钢或铝合金、边轮组件的“L”轴至少竖直轴或板相应地采用钢或铝合金材料。

在厚壁塑料管形套件的同轴的外部位置、边轮组件的水平轴上还配置有锥管形橡胶管形套件、锥管形橡胶套件的最大外径比厚壁塑料管形套件的外径小1-4毫米，这样可以保证正常托底时由厚壁塑料管形套件作为轴承支撑车体通过障碍物而此时锥管形橡胶套件并不触地，锥管形橡胶套件的内径比水平轴的外径略小0.2-0.8毫米、即锥管形橡胶套件套紧在水平轴上与水平轴的外圆呈过盈配合；停驶后车架左/右两侧的边轮组件至少有一个可以在车身主体倾斜后触地保护、防止车辆倾倒，边轮组件上的锥管形橡胶套件在触地并轻微变形后基本上与地面呈“线/面”接触状态构成特殊支撑，锥管形橡胶套件与地面之间的母线长度(L2)介于10-50毫米，过小的圆锥母线长度、提供的静摩擦力不足，过大的圆锥母线长度容易导致边轮组件的水平轴受到较大的弯矩而弯曲；在车辆停驶时车身倾斜角度α控制在25°以上、35°以下、更优选将车身主体的倾斜角度控制在介于25-30°之间，锥管形橡胶套件的圆锥角介于(2*α-10°)至(2*α)之间，左/右基本对称布置的边轮组件之间的锥管形橡胶套件的最大外圆端面之间的宽度(W3)介于300至450毫米，边轮组件的最大外缘处之间的宽度(W1)小于500毫米，通过组合控制车辆处于垂直地面时边轮组件的最低点的离地间距介于75-135毫米，这样可以防止骑行拐弯时车身主体略微倾斜25°以内时边轮组件与地面干涉；整车的重心高度(GH)设计控制小于(W3)，这样可以保证即使车辆倾斜30-35°之间、也能够防止车辆倾倒；锥管形橡胶套件的肖氏硬度(HS-A)控制在介于50-85、橡胶如果采用过低的硬度会导致驻车不稳、过高的硬度会导致与地面之间的静摩擦力不足；驻车时前/后轮上的两个橡胶轮胎与地面的接触、加上锥管形橡胶套件的母线触地，这三处作为驻车时整车的支撑、对整车起到倾斜后的静止支撑功能；水平轴的外径与套在其上的厚壁塑料管形套件的内径之间的径向间隙设置0.2-0.8毫米、过小的间隙不利于厚壁塑料管件的转动能力、过大的间隙会导致碰到地面障碍物时塑料管件与钢芯轴之间碰撞冲击大，为降低冲击、本发明在水平轴的表面接触厚壁塑料管形套件处设置2-3个O型橡胶圈；锥管形橡胶套件的肖氏硬度HS-A控制介于50-85、主要设计依据是合适的硬度有利于边轮与地面的可靠接触，保证一定的静摩擦力、过低的硬度不容易保证变形稳定性和车身主体的倾斜角度、过高的硬度在触地后的变形量过小不容易保证合适的静摩擦力。

为保证车辆停放可靠，防止车辆被风吹或前后轮不在一个水平时车辆可能前后随机移动、本发明的电动两轮车辆的轮毂电机设置停驶时驻车电磁锁止功能、即电机与车辆微移动方向会产生相应的反方向电磁锁止力。

为降低整车的重量和重心高度、防止车辆侧滑，本发明的电动两轮车采用轮毂直径介于8-12寸、轮胎宽度80-120、胎厚70-100的宽厚胎，电池组布置在脚踏板之下、边轮组件之上，电池组下部的边轮组件在碰到略高的地面障碍物时可以滑动或滚动通过、对电池组的底部也同时起到了防止车辆托底损坏的保护功能、电池组采用能量密度高的铁系或三元系锂离子电池组作为动力能源。

为降低整车的重量，本发明的电动两轮车的减震前叉采用具有转向导向功能的独立中置减震器的轻型前叉，后摇臂采用中置式独立后减震器。本发明的轻型前叉主要包括，处于前叉部件的下部、和前轮的轮轴相连接的单臂或双臂型的铝合金制成的前叉臂和一体化的叉肩，和叉肩相连接、基本处于中心部位、采用了一套具有转向导向功能的独立倒置式钢制减震器，倒置式钢制减震器的钢活塞筒的下部加工有2-4个和钢活塞筒的中心轴线相平行的限位平台，相应的减震器的外筒下部连接有防止空转的对偶卡座、其内壁设置与限位平台对偶防转的2-4个平槽；钢活塞筒的下部的转向导向部分的外壁预先加工出微观储油槽的群槽，外壁及微观储油槽处涂抹有黄油或其他润滑脂，微观储油槽的槽线的宽度介于0.05-0.15毫米、槽线的深度介于0.05-0.15毫米，通过储油槽保持的润滑介质的润滑作用，保证活塞杆上下运动自如、在车把转向时减震器外筒下部连接的防转对偶卡座会带动活塞杆同步转动、有效同步传递转向扭矩至下部的前叉臂和前轮转向。

为防止后减震器活塞杆带动后摇臂上下角度幅度运动时链子从链轮掉落，本发明的后摇臂上一体化装配有前链轮和后飞轮及后轮轴，这样可以保证前链轮和后飞轮之间的轮距保持相对固定、不随后摇臂的上下摆动而变化，这样可以避免设置链条自动张紧器并可以防止后减震起作用时链子从链轮上掉出。

附图及其说明

说明书附图1为本发明的具有高通过性且防倾倒地电动两轮车辆的原理示意图，其中1为整车地重心，2为电池组，3为车架，4为边轮组件地竖直连接板或轴，5为边轮组件地厚壁塑料管形套件，W1为边轮组件最外缘之间的宽度，W2为车架下部的宽度，W3为边轮组件的锥管形橡胶套件的最大外圆端面之间的宽度。边轮组件在车架的左右两侧可以设置各1-3个，基本前后等间距布置，用于提高车辆的通过能力。

说明书附图2为本发明的具有高通过性且防倾倒地电动两轮车辆的边轮部件的结构原理示意图，其中α为车身的倾斜角度，GHmax为整车的重心的最大限高，L1为车辆倾斜边轮组件的锥管形橡胶触地后与车身中心线之间的间距，L2为锥管形橡胶触地后的圆锥母线长度，H1为车辆处于垂直地面放置时边轮组件的最低点与地面之间的间距，2α为锥管形橡胶套件的圆锥角。

说明书附图3为本发明的具有高通过性且防倾倒地电动两轮车辆的通过地面障碍物的原理图，其中1为车把，2为前轮，3为电池组，4、5、6为前后布置的边轮组件，7为座垫，8为后摇臂，9为后轮，通过合适的边轮布置，可以在降低离地最小高度时、提高本发明的电动两轮车辆的通过能力。

说明书附图4为传统的采用低踏板高度设计的电动两轮车辆，当车架的最小离地高度低于地面障碍物的高度时容易出现车辆拖底、卡滞甚至出现摔车、摔人的现象、车辆的通过能力差。

说明书附图5为发明的具有高通过性且防倾倒地电动两轮车辆的结构原理图，其中1为具有转向导向功能的独立减震器的轻型前叉组件，2、3为加宽的脚踏板，4为独立的中置后减震器。

说明书附图6为发明的具有高通过性且防倾倒地电动两轮车辆的后摇臂组件结构原理图，其中1为带有飞轮的后驱动轮，2为链条或同步带，3为链轮安装架，4为脚蹬，5为与前部车架连接的部位。

说明书附图7为发明的具有高通过性且防倾倒地电动两轮车辆的采用独立倒置减震器的轻型前叉部件的典型结构原理图，其中1为倒置减震器上部与车把之间固定用的安装锁孔，2为倒置减震器的筒体，3为平面轴承，4为内部带有相配对的限位槽型的钢制导向卡座，5为橡胶防尘罩，6为固定在钢活塞筒下面的异型钢环，7为叉肩处的下安装座，8为轻合金前叉臂和一体化的叉肩，9为紧固螺母。

说明书附图8为本发明的倒置式减震器和轻合金叉肩的连接示意图，图中1为倒置减震器的钢活塞筒的下部，带有转动限位平台，2为防止转动滑动的配对异型钢环和钢活塞筒的下部焊接焊缝，3为防止转动滑动的配对异型钢环，4为叉肩处与异型钢环相配合的防转凸台，5为橡胶垫片，6为下部的塑料垫片，7为紧固螺母。

实施例

具有高通过性且防倾倒地电动两轮车辆，前后轮胎采用10铝合金轮毂，轮胎采用90/90的宽胎，车架采用铝合金为主，车架底部框架离地高度为170毫米、底部框架左右之间的宽度为230毫米，电池组采用铁系锂离子电池组36V/50Ah，电池组位于脚踏板的下部，脚踏板的宽度为448毫米，边轮组件左右采用各2个，共4套，边轮组件的水平轴上的厚壁塑料管件离地高度为90毫米，厚壁塑料的壁厚为20毫米，宽度为35毫米，锥管形橡胶套件的圆锥角为50°，其最大圆端面之间的宽度W3为390毫米、其锥面母线的长度为25毫米、其硬度值HS-A为75-80；前叉采用倒置式独立前减震器，后摇臂采用独立中置式后减震器。