CN109398549A

CN109398549A - 一种多功能走步电动车

Info

Publication number: CN109398549A
Application number: CN201811190272.7A
Authority: CN
Inventors: 邬彤晖; 周剑; 郭峥岩; 庞志威
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Hefei University of Technology
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2019-03-01

Abstract

本发明涉及一种多功能走步电动车。包括车架总成、前轮、两只后轮和传动机构；车架总成包括矩形框架状的车架和走步机构；所述传动机构包括电机、第一传动轴、第二传动轴、第三传动轴、后轮轴、第一电磁离合器、第二电磁离合器及相关齿轮。本发明采用了一个电动机和两个离合器结合的传动方案，可以通过第一电磁离合器和第二电磁离合器分别控制电机的动力传入跑步装置和后轮，能分别实现三种工作模式：走步电车模式、纯电动车模式和纯跑步机模式。本发明多功能走步电动车能耗更小，成本更低，传动布局更合理，且车身重量更轻，尺寸更小。

Description

一种多功能走步电动车

技术领域

本发明属于电动车技术领域，具体涉及一种多功能走步电动车。

背景技术

目前，在电动自行车基础上添加走步机构的装置包括机械走步自行车，电动走步自行车，双电机电动走步自行车等。

现有在电动自行车基础上添加走步机构的装置存在以下缺点：1.由人力走步装置驱动的自行车，纯粹依靠人力作为行驶动力，行驶速度慢又耗费体力，很难作为代步工具使用。2.带有电动走步装置的电动车，虽然可以同时当作代步工具和健身器械使用，但是传动结构过于简单，导致走步装置和车轮无法分别独立运动，功能过于单一。3.有的走步电动车采用两个电机分别控制跑步装置和车轮的方案，然而这样又导致车身尺寸大，重量大，能耗大，制造成本高。4.上述的自行车均为一个前轮一个后轮的结构，行驶时车身稳定性差，安全性低。5.没有简单易用的座椅机构，导致骑行时不方便，不舒适。

发明内容

为了实现车速和人在走步带上的走步速度得到简单方便的调整，并配合座椅实现多种功能的目的，提供一种多功能走步电动车。

一种多功能走步电动车包括车架总成1、把手2、前叉3、前轮4、两只后轮和传动机构；所述车架总成1包括矩形框架状的车架和走步机构，所述走步机构包括若干平行的滚筒轴和走步带9；

所述传动机构包括电机18、第一传动轴25、第二传动轴26、第三传动轴31和后轮轴20；所述电机18的输出轴通过联轴器连接着第一传动轴25，所述第一传动轴25上依次设有第一齿轮19、第一电磁离合器21、第三齿轮24；所述后轮轴20上设有第四齿轮22；所述第三齿轮24和第四齿轮22啮合传动，实现驱动电动车行走；

所述第二传动轴26平行于第一传动轴25，第二传动轴26上依次设有第二齿轮27和第二电磁离合器29，所述第一齿轮19和第二齿轮27啮合传动；

所述第三传动轴31和第二传动轴26通过联轴器同轴连接，第三传动轴31上设有第五齿轮30，与第五齿轮30啮合传动的第六齿轮31设于走步机构的后滚筒轴33上；

通过第一电磁离合器21的作用、所述第三齿轮24和第四齿轮22啮合传动，实现驱动电动车行驶；

通过所述第一齿轮19和第二齿轮27啮合传动、第二电磁离合器29的作用、第五齿轮30和第六齿轮31的啮合传动，实现走步机构的运动。

进一步限定的技术方案如下：

所述座凳11呈L形，一侧为座板，另一侧为一对凳腿，一对凳腿的两端分别活动连接着车架中部宽度方向的两侧，所述座板平行于走步带9。

所述一对凳腿的下端分别固定连接着短转轴17的一端，短转轴17的另一端通过轴承活动连接着车架；所述短转轴17和车架之间设有锁紧机构，使用座凳11时，通过锁紧机构将一对凳腿呈直立状固定在车架上。

所述锁紧机构包括销座16、固定销14和弹簧15；所述销座16的水平一侧设有连接孔，竖直一侧设有固定销孔，所述固定销14插设在固定销孔内；所述弹簧15套设有固定销14上，固定销14的一端位于销座16内，固定销14的另一端上设有销帽，且销帽位于销座16外部；所述转轴17的径向上对应开设有销孔；所述销座16通过连接孔套设在转轴17的另一端上，销座16的外部固定在车架上；使用座凳11时，通过销帽按下固定销14，固定销14的下端和转轴17的销孔配合，实现锁紧座凳11的凳腿。

所述固定销14的中部径向上设有挡环，所述弹簧15位于销帽和挡环之间。

所述第一电磁离合器21和第二电磁离合器29均为双轴磁粉电磁离合器。

所述电机18为48V无刷直流电机。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

1.本发明采用了一个电动机和两个离合器结合的传动方案，可以通过第一电磁离合器和第二电磁离合器分别控制电动机的动力传入跑步装置和后轮。这种传动方案能耗更小，成本更低，传动布局更合理，且车身重量更轻，尺寸更小。

2.本发明采用了可收放座椅设计，可以在关闭跑步装置之后翻起座椅，以便正常骑行；开启跑步装置的时候收起座椅，使走步空间更大。在多种功能模式下让使用者更舒适。

3.本发明采用后轮锁紧设计，避免设计复杂的停车装置，而且停车之后在跑步带上跑步时，该锁紧机构可以提高跑步稳定性，此外还能通过轮胎减震减小跑步噪声。

4.采用齿轮传动，动力传动较之链轮传动更加平稳可靠。

5.采用多档位电机驱动器，多种功能下分档调整电机运转速度，满足不同使用模式下对跑步速度的多种需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A处的局部剖视图。

图3是图2中A处的局部放大剖视图。

图4是本发明传动部分结构简图。

图5是图1中B处的局部剖视图。

图6是图1中C处的局部剖视图。

上图中序号：1车架总成，2把手，3前叉，4前轮，5左后轮，6右后轮，7传动箱，8传动箱盖，9走步带，10滚筒轴 11活动座凳，12显示控制器，13刹车握把，14弹簧销帽，15弹簧，16销座，17短转轴，18电机，19第一齿轮，20后轮轴，21第一电磁离合器，22第四齿轮，23 锂电池，24第三齿轮，25第一传动轴, 26第二传动轴，27第二齿轮，28联轴器，29第二电磁离合器，30第五齿轮，31第三传动轴，32第六齿轮，33后滚筒轴。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行进一步描述。

参见图1，一种多功能走步电动车包括车架总成1、把手2、前叉3、前轮4、两只后轮和传动机构；所述车架总成1包括矩形框架状的车架和走步机构，所述走步机构包括若干平行的滚筒轴和走步带9，见图6，改进如下：

参见图4和图5，传动机构包括电机18、第一传动轴25、第二传动轴26、第三传动轴31和后轮轴20。电机18为48V无刷直流电机。电机18的输出轴通过联轴器连接着第一传动轴25，第一传动轴25上依次固定安装有第一齿轮19、第一电磁离合器21、第三齿轮24。后轮轴20上固定安装有第四齿轮22；第三齿轮24和第四齿轮22啮合传动，实现驱动电动车行走。

第二传动轴26平行于第一传动轴25，第二传动轴26上依次固定安装有第二齿轮27和第二电磁离合器29，第一齿轮19和第二齿轮27啮合传动。

第三传动轴31和第二传动轴26通过联轴器同轴连接，第三传动轴31上固定安装有第五齿轮30，与第五齿轮30啮合传动的第六齿轮31固定安装于走步机构的后滚筒轴33上。

通过第一电磁离合器21的作用、第三齿轮24和第四齿轮22啮合传动，实现驱动电动车行驶。

参见图1，座凳11呈L形，一侧为座板，另一侧为一对凳腿，一对凳腿的两端分别活动连接着车架中部宽度方向的两侧，座板平行于走步带9。

参见图2，一对凳腿的下端分别固定连接着短转轴17的一端，短转轴17的另一端通过轴承活动连接着车架；所述短转轴17和车架之间设有锁紧机构。

参见图3，锁紧机构包括销座16、固定销14和弹簧15。销座16的水平一侧开设有连接孔，竖直一侧开设有固定销孔，固定销14插设在固定销孔内。固定销14的中部径向上安装有挡环，弹簧15套装在销帽和挡环之间的固定销14上；固定销14的一端位于销座16内，固定销14的另一端上设有销帽，且销帽位于销座16外部。转轴17的径向上对应开设有销孔；销座16通过连接孔套装在转轴17的另一端上，销座16的外部固定在车架上。需要使用座凳11时，通过销帽按下固定销14，固定销14的下端和转轴17的销孔配合，实现锁紧座凳11的凳腿。不使用座凳11时，向上提起固定销14，固定销14的下端和转轴17的销孔脱离，即可将座凳11向后放下。

本发明多功能走步电动车的主要技术数据如下表：

座凳11放下时，走步踏板有效走步长度为1000mm。

本发明的具体传动路线如下：

第一条传动路线，电机18的动力由第一齿轮19传到相啮合的第二齿轮27，再经过联轴器28传入第二电磁离合器29的输入端；若第二电磁离合器29处于闭合状态，动力将由其输出端经过联轴器传入第三传动轴31带动第五齿轮30转动，从而使与第五齿轮啮合的第六齿轮32转动，带动后滚筒轴33转动，动力传入走步带34。

第二条传动路线，电机18的动力由联轴器28传入第一电磁离合器21的输入端；若第一电磁离合器21闭合，动力将由联轴器传入第一传动轴25，带动第三齿轮24转动，使与第三齿轮相啮合的第四齿轮22转动，从而带动后轮轮轴20转动，动力传入后驱动轮6。

本发明三种不同的工作模式说明如下：

启动，锂电池23通过驱动器给中置电机18通电，通过控制面板按键：

（1）骑行走步模式

骑行步行模式的电机最大输出功率为350W。

第一电磁离合器21、第二电磁离合器29通电工作，第一条传动路线和第二条传动路线均接通，此时左后轮5、右后轮6和走步带9均处于运转状态。

（2）纯骑行模式

纯骑行模式的电机最大输出功率为250W。

电机得电工作，第一电磁离合器21通电、第二电磁离合器29断电，切断第一条传动路线，接通第二条传动路线，此时走步带9停止工作，左后轮5、右后轮6正常驱动运转。

（3）纯跑步机模式

纯跑步机模式的电机最大输出功率为200W（跑步速度为15km/h）。

电机得电工作，第一电磁离合器21切断、第二电磁离合器29接通，接通第一条传动路线，切断第二条传动路线。此时左后轮5、右后轮6停止转动并锁紧，走步带9正常工作，并且可以调节电机转速，电机低速转动，跑步速度小于8km/h；电机中速转动，跑步速度大于8km/h小于12km/h；电机高速转动，速度大于12km/h小于15km/h。

在跑步机模式下，左后轮5和右后轮6可以起到减震的作用，减小震动带来的损伤。

Claims

1.一种多功能走步电动车，包括车架总成（1）、把手（2）、前叉（3）、前轮（4）、两只后轮和传动机构；所述车架总成（1）包括矩形框架状的车架和走步机构，所述走步机构包括若干平行的滚筒轴和走步带（9），其特征在于：

所述传动机构包括电机（18）、第一传动轴（25）、第二传动轴（26）、第三传动轴（31）和后轮轴（20）；所述电机（18）的输出轴通过联轴器连接着第一传动轴（25），所述第一传动轴（25）上依次设有第一齿轮（19）、第一电磁离合器（21）、第三齿轮（24）；所述后轮轴（20）上设有第四齿轮（22）；所述第三齿轮（24）和第四齿轮（22）啮合传动，实现驱动电动车行走；

所述第二传动轴（26）平行于第一传动轴（25），第二传动轴（26）上依次设有第二齿轮（27）和第二电磁离合器（29），所述第一齿轮（19）和第二齿轮（27）啮合传动；

所述第三传动轴（31）和第二传动轴（26）通过联轴器同轴连接，第三传动轴（31）上设有第五齿轮（30），与第五齿轮（30）啮合传动的第六齿轮（31）设于走步机构的后滚筒轴（33）上；

通过第一电磁离合器（21）的作用、所述第三齿轮（24）和第四齿轮（22）啮合传动，实现驱动电动车行驶；

通过所述第一齿轮（19）和第二齿轮（27）啮合传动、第二电磁离合器（29）的作用、第五齿轮（30）和第六齿轮（31）的啮合传动，实现走步机构的运动。

2.根据权利要求1所述的一种多功能走步电动车，其特征在于：所述车架上设有座凳（11）；所述座凳（11）呈L形，一侧为座板，另一侧为一对凳腿，一对凳腿的两端分别活动连接着车架中部宽度方向的两侧，所述座板平行于走步带（9）。

3.根据权利要求2所述的一种多功能走步电动车，其特征在于：所述一对凳腿的下端分别固定连接着短转轴（17）的一端，短转轴（17）的另一端通过轴承活动连接着车架；所述短转轴（17）和车架之间设有锁紧机构，使用座凳（11）时，通过锁紧机构将一对凳腿呈直立状固定在车架上。

4.根据权利要求3所述的一种多功能走步电动车，其特征在于：所述锁紧机构包括销座（16）、固定销（14）和弹簧（15）；所述销座（16）的水平一侧设有连接孔，竖直一侧设有固定销孔，所述固定销（14）插设在固定销孔内；所述弹簧（15）套设有固定销（14）上，固定销（14）的一端位于销座（16）内，固定销（14）的另一端上设有销帽，且销帽位于销座（16）外部；所述转轴（17）的径向上对应开设有销孔；所述销座（16）通过连接孔套设在转轴（17）的另一端上，销座（16）的外部固定在车架上；使用座凳（11）时，通过销帽按下固定销（14），固定销（14）的下端和转轴（17）的销孔配合，实现锁紧座凳（11）的凳腿。

5.根据权利要求4所述的一种多功能走步电动车，其特征在于：所述固定销（14）的中部径向上设有挡环，所述弹簧（15）位于销帽和挡环之间。

6.根据权利要求1所述的一种多功能走步电动车，其特征在于：所述电机（18）为48V无刷直流电机。

7.根据权利要求1所述的一种多功能走步电动车，其特征在于：所述第一电磁离合器（21）和第二电磁离合器（29）均为双轴磁粉电磁离合器。