CN108556971B - 一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑 - Google Patents
一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及电动车技术领域，具体地，涉及一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑，包括D孔撑头，所述D孔撑头上设有的D型限位槽和主轴一端限位卡合，D型限位槽的侧壁还延伸有圆柱状的容置腔，所述容置腔内设有弹性单元，容置腔远离D型限位槽的一端还设有球形脚撑，所述球形脚撑一端经由弹性单元可伸缩的布置在容置腔内，如此，本申请中，利用弹性布置的球形脚撑在电机做工时自动缩短阻力臂，在脚撑运行至所需角度的过程中的同等条件下，可减小电机的输出功率，延长电机的使用寿命。
Description
技术领域：
本发明涉及电动车技术领域，具体地，涉及一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑。
背景技术：
两轮电动车是老百姓日常生活中最常见也是最普及的交通工具，它节能环保成本低廉。但其较大的自重也给女性用户、老年用户带来驻车的极大不便。
以目前最普及的两类踏板式车型为例，按照行业新国标的要求，一类是电动助力自行车，自重在50KG左右；另一种更受用户欢迎的是电摩，因其较大续航力的需求所以电池数量与容量较前者也大幅增加，一般自重在100KG左右。经调查，这两类车在两轮电动车的市场份额里占据了60％以上，因此很多企业都在研发一种被称作“电动车智能中撑”的新型产品，这个产品的主要功能是在解决驻车费力的同时还能附带防盗功能；另外，对于整车产品来说，附加了智能中撑的车辆也进一步升级了人性化功能。
现有技术中，两轮电动车的自智能中撑，在实现撑起车辆的过程中主要的瓶颈是因体积限制造成小型电机扭矩和小型齿轮的强度和耐用度不足。
发明内容：
本发明克服现有技术的缺陷，提供一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案实现：一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑，包括D孔撑头，所述D孔撑头上设有的D型限位槽和主轴一端限位卡合，D型限位槽的侧壁还延伸有圆柱状的容置腔，所述容置腔内设有弹性单元，容置腔远离D型限位槽的一端还设有球形脚撑，所述球形脚撑一端经由弹性单元可伸缩的布置在容置腔内；
所述弹性单元提供的有效弹性力为(1.1～1.25)倍两轮电动车的重力。
优选的，所述弹性单元为弹簧，所述容置腔远离D型限位槽的一端设由外螺纹，容置腔远离D型限位槽的一端固联有限位螺母柱，所述限位螺母柱远离容置腔的一端还设有用于球形脚撑伸入的通孔，所述球形脚撑一端经由通孔伸入容置腔内并连接有第二限位螺母柱，所述第二限位螺母柱的直径大于通孔的直径，所述弹簧一端抵压在容置腔底部，弹簧另一端抵压在第二限位螺母柱上。
优选的，所述弹性单元为压缩气体，所述容置腔远离D型限位槽的一端设由外螺纹，容置腔远离D型限位槽的一端固联有限位螺母柱，所述限位螺母柱远离容置腔的一端还设有用于球形脚撑伸入的通孔，所述球形脚撑一端经由通孔伸入容置腔内并连接有活塞，所述活塞和容置腔围合形成的腔室内布置有压缩气体。
优选的，所述的弹性单元为液压油，所述容置腔远离D型限位槽的一端设由外螺纹，容置腔远离D型限位槽的一端固联有限位螺母柱，所述限位螺母柱远离容置腔的一端还设有用于球形脚撑伸入的通孔，所述球形脚撑一端经由通孔伸入容置腔内并连接有活塞，所述活塞和容置腔围合形成的腔室内布置有液压油。
优选的，所述的球形脚撑包括球状的支撑端、连接杆，所述连接杆一端固联在支撑端上，连接杆另一端与第二限位螺母柱或活塞连接。
工作过程：首先是骑行状态，两轮电动车上承载有1～3人，此时脚撑处于收缩状态，当两轮电动车行驶至目标地时，电机驱动主轴旋转，卡合在主轴端部的脚撑向下摆动，当球形脚撑和地面接触时，球形脚撑在电机驱动下克服弹性力做功，球形脚撑上的连接杆伸入至容置腔内，直至球形脚撑垂直地面后再偏转2～3°停止，两轮电动车上的人下车后，两轮电动车的重力小于容置腔内存储的有效弹性力，两轮电动车被撑起。
本申请中的有效弹性力是指，两轮电动车上的球形脚撑垂直地面后再偏转2～3°后，弹性单元被压缩形成的弹性力大小值。
本申请所述的利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑是和小空间可超行程限位并同步缓冲撞击的往复传动机构共同使用并安装在两轮电动车下端的，小空间可超行程限位并同步缓冲撞击的往复传动机构为本申请的脚撑提供往复动力。
具体地，一种小空间可超行程限位并同步缓冲撞击的往复传动机构，包括动力单元，用于给上述机构提供往复动力，所述动力单元固联在中置舱体一侧；
所述中置舱体另一侧设有扇形齿容置腔，以及和扇形齿容置腔连通的独立小齿容置腔，所述独立小齿经由动力单元驱动设置在独立小齿容置腔内，独立小齿和设置在扇形齿容置腔内的扇形齿啮合传动；
所述中置舱体远离动力单元的一侧还设有用于和扇形齿容置腔、独立小齿容置腔适配的中置舱盖，所述扇形齿上垂直设有贯穿其本体的主轴，所述主轴两端分别经由中置舱体和中置舱盖伸出；
所述动力单元一侧还用于控制动力单元通断电的控制单元。
优选的，所述动力单元为电机，电机输出端和中置舱体之间还设有用于提高扭矩的减速组件；所述的减速组件包括设置在电机输出端的前齿轮腔、设置在中置舱体远离扇形齿一侧的后齿轮腔，所述前齿轮腔和后齿轮腔经由螺栓或卡扣固联形成连体齿轮箱，所述连体齿轮箱内设有齿轮组，电机输出端经由齿轮组降速后驱动扇形齿转动。
优选的，所述齿轮组为五级齿轮组，所述五级齿轮组包括彼此啮合传动的第一、二、三、四、五、六齿轮，所述第一齿轮固联在电机输出端，第二、三、四、五齿轮为二级双联齿轮，所述二级双联齿轮包括小齿轮以及同心固联在小齿轮一侧的大齿轮，所述独立小齿容置腔内转动设有连轴，所述独立小齿固联在连轴一端，所述连轴另一端穿出中置舱体和第六齿轮固联。
优选的，所述控制单元包括微动开关、设置在微动开关一侧并用于和微动开关动作簧片作用的两级压迫机构，所述微动开关为常闭开关；所述两级压迫机构包括圆筒状的本体，本体一端设有沿垂直本体方向延伸的固定连接端，所述固定连接端经由粘接或卡扣固联在微动开关侧壁上；本体另一端内壁上设有限位环，用于和套设在本体内的压帽限位配合，所述压帽内还滑动设有顶端子，所述顶端子和压帽之间经由弹簧弹性配合，所述顶端子远离压帽的一端弹性抵压在微动开关的动作簧片上。
优选的，所述控制单元为两个分别设置在主轴两侧，所述扇形齿靠近中置舱体的一侧还设有控位垫片，所述控位垫片经由控位垫片上设有的同心孔卡设在主轴上，控位垫片远离扇形齿的一端还垂直设有限位开口销，所述限位开口销一端经由设置在中置腔体上的弧形槽口伸出，所述弧形槽口和主轴同心布置，限位销经由扇形齿往复摆动在弧形槽口内往复移动。
优选的，所述控制单元分别设置在弧形槽口的两端位置并固联在后齿轮腔侧壁上，所述限位开口销经由扇形齿作用抵压/远离顶端子。
优选的，所述的两级压迫机构包括限位开口销作用顶端子后使电机断电的第一压迫阶段、以及扇形齿经由惯性作用带动限位开口销继续滑移至弧形槽口端部的第二压迫阶段。
优选的，所述扇形齿在扇形齿容置腔内的总滑动行程和扇形齿在第二压迫阶段的滑动行程之比为1：(0.04～0.1)。
优选的，所述扇形齿两侧还设有开口状的C型孔，所述C型孔内还设有用于减震的聚氨酯棒，所述聚氨酯棒一部分经由C型孔的开口伸出，聚氨酯棒另一部分卡顶在C型孔内，所述C型孔和聚氨酯棒之间还设有缓冲冗余。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
1、本申请中，利用弹性布置的球形脚撑在电机做工时自动缩短阻力臂，在脚撑运行至所需角度的过程中的同等条件下，可减小电机的输出功率，延长电机的使用寿命；
2、本申请中，在使用相对较小功率的电机可以实现自动中撑的应用，降低了现有技术中，两轮电动车的自智能中撑在实现撑起车辆的过程中由于体积限制造成小型电机扭矩和小型齿轮的强度和耐用度不足的问题；
3、本申请中，在脚撑运行至所需角度的过程中的同等条件下，减小了齿轮的啮合力，延长了齿轮使用寿命；
4、本申请中，车辆若面临人为推动时，脚撑角度的改变会带动主轴与扇形齿转动，当这个改变延续进行时，安装在扇形齿上的微型开关限位针会松懈对微型开关压帽的压迫，从而接通电机电路使电机重新启动，联动脚撑、扇形齿、主轴将脚撑再次运行至所需角度，始终使脚撑处于驻车状态，起到防盗作用。
附图说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明爆炸图；
图3为本发明使用流程图；
图4为本发明总装图；
图5为中置舱体主视图；
图6为中置舱体后视图；
图7为扇形齿结构示意图；
图8为二级双联齿轮结构示意图；
图9为两级压迫机构结构示意图；
图10为控制单元结构示意图；
图11为本发明结构爆炸图；
图中：10～动力单元；20～中置舱体；21～扇形齿容置腔；22～独立齿容置腔；23～控位垫片；24～限位开口销；25～弧形槽口；211～扇形齿；221～独立小齿；26～C型孔；27～聚氨酯棒；30～中置舱盖；40～主轴；50～控制单元；51～微动开关；52～两级压迫机构；521～本体；522～固定连接端；523～压帽；524～顶端子；61～前齿轮腔；62～后齿轮腔；63～齿轮组；65～二级双联齿轮；81～D孔撑头；811～D型限位槽；82～球型脚撑；821～支撑端；822～连接杆；83～限位螺母柱；84～第二限位螺母柱。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。
实施例1：
如图1和图2所示，一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑，包括D孔撑头81，D孔撑头81上设有的D型限位槽811和主轴一端限位卡合，D型限位槽811的侧壁还延伸有圆柱状的容置腔，容置腔内设有弹性单元，容置腔远离D型限位槽811的一端还设有球形脚撑82，球形脚撑82一端经由弹性单元可伸缩的布置在容置腔内；弹性单元提供的有效弹性力为1.12倍两轮电动车的重力。
现有技术中，两轮电动车的自智能中撑，在实现撑起车辆的过程中主要的瓶颈是因体积限制造成小型电机扭矩和小型齿轮的强度和耐用度不足。本申请提供的一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑，在使用相对较小功率的电机可以实现自动中撑的应用，降低了现有技术中，两轮电动车的自智能中撑在实现撑起车辆的过程中由于体积限制造成小型电机扭矩和小型齿轮的强度和耐用度不足的问题。
如图3，工作过程：首先是骑行状态，两轮电动车上承载有1～3人，此时脚撑处于收缩状态，当两轮电动车行驶至目标地时，电机驱动主轴旋转，卡合在主轴端部的脚撑向下摆动，当球形脚撑82和地面接触时，球形脚撑82在电机驱动下克服弹性力做功，球形脚撑82上的连接杆822伸入至容置腔内，直至球形脚撑82垂直地面后再偏转2～3°停止，两轮电动车上的人下车后，两轮电动车的重力小于容置腔内存储的有效弹性力，两轮电动车被撑起。
如图2所示，弹性单元为弹簧，所容置腔远离D型限位槽811的一端设由外螺纹，容置腔远离D型限位槽811的一端固联有限位螺母柱83，限位螺母柱83远离容置腔的一端还设有用于球形脚撑82伸入的通孔，球形脚撑82一端经由通孔伸入容置腔内并连接有第二限位螺母柱84，第二限位螺母柱84的直径大于通孔的直径，弹簧一端抵压在容置腔底部，弹簧另一端抵压在第二限位螺母柱84上，球形脚撑82包括球状的支撑端821、连接杆822，连接杆822一端固联在支撑端821上，连接杆822另一端与第二限位螺母柱84或活塞连接，如此，车辆若面临人为推动时，脚撑角度的改变会带动主轴与扇形齿211转动，当这个改变延续进行时，安装在扇形齿211上的微动开关51限位针会松懈对微型开关压帽523的压迫，从而接通电机电路使电机重新启动，联动脚撑、扇形齿、主轴将脚撑再次运行至所需角度，始终使脚撑处于驻车状态，起到防盗作用。
实施例2
本实施例内容和实施例1基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：弹性单元为压缩气体，容置腔远离D型限位槽811的一端设由外螺纹，容置腔远离D型限位槽811的一端固联有限位螺母柱83，限位螺母柱83远离容置腔的一端还设有用于球形脚撑82伸入的通孔，球形脚撑82一端经由通孔伸入容置腔内并连接有活塞，所述活塞和容置腔围合形成的腔室内布置有压缩气体。
实施例3
本实施例内容和实施例1基本相同，相同之处不再重述，不同之处在于：弹性单元为液压油，容置腔远离D型限位槽811的一端设由外螺纹，容置腔远离D型限位槽811的一端固联有限位螺母柱83，限位螺母柱83远离容置腔的一端还设有用于球形脚撑82伸入的通孔，球形脚撑82一端经由通孔伸入容置腔内并连接有活塞，活塞和容置腔围合形成的腔室内布置有液压油。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑，其特征在于，包括D孔撑头(81)，所述D孔撑头(81)上设有的D型限位槽(811)和主轴一端限位卡合，D型限位槽(811)的侧壁还延伸有圆柱状的容置腔，所述容置腔内设有弹性单元，容置腔远离D型限位槽(811)的一端还设有球形脚撑(82)，所述球形脚撑(82)一端经由弹性单元可伸缩的布置在容置腔内；
所述弹性单元提供的有效弹性力为(1.1～1.25)倍两轮电动车的重力；
所述弹性单元为弹簧，所述容置腔远离D型限位槽(811)的一端设由外螺纹，容置腔远离D型限位槽(811)的一端固联有限位螺母柱(83)，所述限位螺母柱(83)远离容置腔的一端还设有用于球形脚撑(82)伸入的通孔，所述球形脚撑(82)一端经由通孔伸入容置腔内并连接有第二限位螺母柱(84)，所述第二限位螺母柱(84)的直径大于通孔的直径，所述弹簧一端抵压在容置腔底部，弹簧另一端抵压在第二限位螺母柱(84)上；
所述的球形脚撑(82)包括球状的支撑端(821)、连接杆(822)，所述连接杆(822)一端固联在支撑端(821)上，连接杆(822)另一端与第二限位螺母柱(84)或活塞连接；
小空间可超行程限位并同步缓冲撞击的往复传动机构为本申请的脚撑提供往复动力；
小空间可超行程限位并同步缓冲撞击的往复传动机构，包括动力单元，用于给上述机构提供往复动力，所述动力单元固联在中置舱体一侧；
所述中置舱体另一侧设有扇形齿容置腔，以及和扇形齿容置腔连通的独立小齿容置腔，所述独立小齿经由动力单元驱动设置在独立小齿容置腔内，独立小齿和设置在扇形齿容置腔内的扇形齿啮合传动；
所述中置舱体远离动力单元的一侧还设有用于和扇形齿容置腔、独立小齿容置腔适配的中置舱盖，所述扇形齿上垂直设有贯穿其本体的主轴，所述主轴两端分别经由中置舱体和中置舱盖伸出；
所述动力单元一侧还用于控制动力单元通断电的控制单元；
所述动力单元为电机，电机输出端和中置舱体之间还设有用于提高扭矩的减速组件；所述的减速组件包括设置在电机输出端的前齿轮腔、设置在中置舱体远离扇形齿一侧的后齿轮腔，所述前齿轮腔和后齿轮腔经由螺栓或卡扣固联形成连体齿轮箱，所述连体齿轮箱内设有齿轮组，电机输出端经由齿轮组降速后驱动扇形齿转动；
所述齿轮组为五级齿轮组，所述五级齿轮组包括彼此啮合传动的第一、二、三、四、五、六齿轮，所述第一齿轮固联在电机输出端，第二、三、四、五齿轮为二级双联齿轮，所述二级双联齿轮包括小齿轮以及同心固联在小齿轮一侧的大齿轮，所述独立小齿容置腔内转动设有连轴，所述独立小齿固联在连轴一端，所述连轴另一端穿出中置舱体和第六齿轮固联；
所述控制单元包括微动开关、设置在微动开关一侧并用于和微动开关动作簧片作用的两级压迫机构，所述微动开关为常闭开关；所述两级压迫机构包括圆筒状的本体，本体一端设有沿垂直本体方向延伸的固定连接端，所述固定连接端经由粘接或卡扣固联在微动开关侧壁上；本体另一端内壁上设有限位环，用于和套设在本体内的压帽限位配合，所述压帽内还滑动设有顶端子，所述顶端子和压帽之间经由弹簧弹性配合，所述顶端子远离压帽的一端弹性抵压在微动开关的动作簧片上；
所述控制单元为两个分别设置在主轴两侧，所述扇形齿靠近中置舱体的一侧还设有控位垫片，所述控位垫片经由控位垫片上设有的同心孔卡设在主轴上，控位垫片远离扇形齿的一端还垂直设有限位开口销，所述限位开口销一端经由设置在中置腔体上的弧形槽口伸出，所述弧形槽口和主轴同心布置，限位销经由扇形齿往复摆动在弧形槽口内往复移动；
所述控制单元分别设置在弧形槽口的两端位置并固联在后齿轮腔侧壁上，所述限位开口销经由扇形齿作用抵压/远离顶端子；
所述的两级压迫机构包括限位开口销作用顶端子后使电机断电的第一压迫阶段、以及扇形齿经由惯性作用带动限位开口销继续滑移至弧形槽口端部的第二压迫阶段；
所述扇形齿在扇形齿容置腔内的总滑动行程和扇形齿在第二压迫阶段的滑动行程之比为1：(0.04～0.1)；
所述扇形齿两侧还设有开口状的C型孔，所述C型孔内还设有用于减震的聚氨酯棒，所述聚氨酯棒一部分经由C型孔的开口伸出，聚氨酯棒另一部分卡顶在C型孔内，所述C型孔和聚氨酯棒之间还设有缓冲冗余。
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| CN206107400U (zh) * | 2016-08-29 | 2017-04-19 | 贺文晓 | 一种摩托车的门字型双脚架 |
| CN107600226A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-01-19 | 浙江名天动力单车科技有限公司 | 一种自行车双侧脚撑结构 |
| CN208484772U (zh) * | 2018-06-29 | 2019-02-12 | 安徽中晶光技术股份有限公司 | 一种利用弹簧张力弥补电机扭矩和齿轮强度不足的脚撑 |
-
2018
- 2018-06-29 CN CN201810698457.2A patent/CN108556971B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN108556971A (zh) | 2018-09-21 |
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