CN110314367A - 一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统 - Google Patents

Abstract

一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，涉及电驱动滑板。设有带碟刹机构的承重轮、滑板桥、微型轮毂油压刹车机构、脚踩刹车动力机构和油管；所述带碟刹机构的承重轮设有1对螺母、1对外轴承、1对外轮盖、1对滑板外轮、1对带刹车盘的承重钢圈、1对内轮盖和1对内轴承；所述微型轮毂油压刹车机构设有对称的1对来令片、1对来令片固定架、1对小活塞封盖、1对小活塞和1对小油刹缸体；所述脚踩刹车动力机构设有活塞帽、回力弹簧、活塞封盖、动力活塞杆和大活塞油缸。将外置刹车装置嵌入于滑板轮子内部，采用滑板前桥作为中通式油路，刹车装置外观简洁、轻便。采用机械油压刹车，使得刹车效率更高、安全系数更高。

Description

一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统

技术领域

本发明涉及电驱动滑板，尤其是涉及采用内嵌式的轮毂油压刹车作为刹车方式的一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统。

背景技术

滑板是一项极限运动，在国内外深受青少年的喜爱，国际滑板协会(IASC)组织发起世界滑板日，并将世界滑板日定为每年的6月21日。如今的滑板已经成为了地球上最“酷”的运动之一。滑板可分为两大类：(1)花样动作滑板；(2)刷街式滑板。花样动作滑板的技术含量远远超过刷街式滑板。而刷街式滑板不受到场地限制，更受到生活中滑行者的青睐，但在日常生活中，很多街式滑板者不佩戴头盔、手套等保护装备，由此产生的运动损伤时有发生，特别是街道交通情况十分复杂，即使佩戴保护装备有时也不能避免一些危险发生，这主要源于滑板本身的缺陷——无刹车装置。

对于刹车问题，刷街式滑板的轮子较小，轮子直径最小的只有50mm，最大的也只有97mm，并且滑板板面距离地面的距离通常只有70～150mm，在滑板上安装汽车的巨大刹车装置是不现实的，所以，在刷街滑板上安装刹车装置便成为一大难点。

近年来，“电动滑板”这一概念在学校科技赛事乃至市面上频频出现，电动滑板大多采用电子刹车，但电子刹车难免会出现信号丢失、导线接触不良等因素，存在电动滑板使用中无法安全刹车的安隐患。

中国专利CN103847880A公开一种电动滑板车，所述滑板车在车体后侧装有一个带车座的蓄电池，车体后下方设置有与电池电源相连的驱动后轮。使用时，通过蓄电池可为驱动后轮提供电能，使其能以电驱动方式滑行，有利滑板车在使用上更轻松方便。

中国专利CN102582740A公开一种便携式电动滑板车，其包括车架、前叉、车把、动力系统和刹车装置。所述动力系统包括电驱动装置和控制装置，所述控制装置包括内轴和转动外套，所述内轴的外壁沿圆周方向依次设有第一凸点、第二凸点和一段电阻丝，所述转动外套的内壁沿圆周方向设有第三凸点和导电弹性片，所述第三凸点与第一凸点之间连接有一压缩弹簧，所述导电弹性片和电阻丝分别通过导线与电驱动装置相连。所述刹车装置包括车闸、刹车线和制动部件，所述制动部件包括两条“L”形夹臂和一个枢轴。

发明内容

本发明的目的在于为了满足传统刷街式滑板和电动滑板的发展需求，提供刹车效率高、安全系数高的一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统。

本发明设有带碟刹机构的承重轮、滑板桥、微型轮毂油压刹车机构、脚踩刹车动力机构和油管；

所述带碟刹机构的承重轮设有1对螺母、1对外轴承、1对外轮盖、1对滑板外轮、1对带刹车盘的承重钢圈、1对内轮盖和1对内轴承；

所述微型轮毂油压刹车机构设有对称的1对来令片、1对来令片固定架、1对小活塞封盖、1对小活塞和1对小油刹缸体；

所述脚踩刹车动力机构设有活塞帽、回力弹簧、活塞封盖、动力活塞杆和大活塞油缸；

所述滑板外轮内部设有6组内凹结构；带刹车盘的承重钢圈内部设有碟刹盘，带刹车盘的承重钢圈外部设有6道外凸结构，所述6道外凸结构与滑板外轮内部的6组内凹结构通过过度配合稳定镶嵌；外轮盖与内轮盖从滑板外轮两侧嵌入，将带刹车盘的承重钢圈内部密封；外轴承与内轴承通过过度配合分别嵌入外轮盖与内轮盖内部；所述外轴承和内轴承装配进带油路的滑板桥内，外轴承与凸起结构过渡配合；螺母与带油路的滑板桥紧锁固定；

所述微型轮毂油压刹车机构的小油刹缸体连接并固定在带油路的滑板桥主轴上，小油刹缸体的内槽设有柱形内腔，小油刹缸体内部圆柱形腔室顶部内嵌沿与小活塞封盖连接并固定，小活塞的凸起结构与来令片固定架中间的圆孔连接并固定；一对小油刹缸体中内部侧面各设有一个小孔，与桥轴上的油路出口通过密封圈紧密连接；所述小活塞设有3层凸起圆环结构，各凸起圆环结构之间装有密封圈；小活塞的金属柱体外套有自由回力弹簧，自由回力弹簧的一侧顶着小活塞封盖，另一侧顶着小活塞的第1层凸起圆环结构；

所述脚踩刹车动力机构的大活塞油缸内设储油空间，动力活塞杆套入大活塞油缸内，动力活塞杆下部设有两个内凹圆槽，用于安装密封圈；活塞封盖通过螺丝锁紧在大活塞油缸上，回力弹簧设在活塞帽与活塞封盖之间，大活塞油缸上设有一对出油口，一对出油口分别连接两根油管，两根油管的另一端分别与滑板桥上的两个进油口连接，两根油管将大活塞油缸内的油分成两路；大活塞油缸上还设有加油孔，加油孔用于初次油刹加油以及后期维护加油或放油；脚踩刹车动力机构紧固在滑板背面；动力活塞杆中下部设有台阶结构，活塞封盖用于防止动力活塞杆被移出大活塞油缸外部；活塞帽内部与动力活塞杆上部设有吻合螺纹，将回力弹簧装入动力活塞杆后，将活塞帽与动力活塞杆锁定；

所述滑板桥上对称设有2个滑板桥进油口、4个滑板桥出油口；滑板桥进油口与油管通过油管螺丝紧密连接，滑板桥出油口输出的油通过小油刹缸体内侧的小孔进入小油刹缸体的柱形内腔内；滑板桥出油口与小油刹缸体通过密封圈紧密连接；滑板桥两端设有凸起结构，滑板桥出油口与滑板桥进油口之间设有油路；限位台阶用于限制内轮盖的位置。

所述带碟刹机构的承重轮的滑板外轮可采用耐磨PU材料。

所述微型轮毂油压刹车机构的小油刹缸体连接并固定在带油路的滑板桥主轴上可通过内嵌螺丝孔连接并固定。

所述小油刹缸体内部圆柱形腔室顶部内嵌沿与小活塞封盖连接并固定可通过电焊连接并固定。

所述小活塞的凸起结构与来令片固定架中间的圆孔连接并固定可通过电焊连接并固定。

所述大活塞油缸顶部四角可设有4个螺丝孔，用于将脚踩刹车动力机构紧固在滑板背面。

所述2个小油刹缸体呈对称长方体、中部半圆凹形状，小油刹缸体的长方体大小可为38mm×24mm×24mm，小油刹缸体的柱形内腔的内径可为12mm，深度可为15mm。

单根油管的长度可为100mm，内径为2mm。

所述滑板桥一端的油路长度可为75mm，内径2mm。

所述大活塞油缸为正方体，大小为40mm×40mm×40mm，所述动力活塞杆的长度可为40mm，内径为8mm。

当滑板处在正常状态时，回力弹簧处于自由状态；当需要刹车时，脚踩刹车动力机构的动力活塞杆向下推动大活塞油缸内部的油从两个出油口通过两条油管分别向滑板桥两端传递，油从滑板桥两侧的进油口进入滑板桥内部后经过油路从出油口进入小油刹缸体，使小活塞推动与来令片一体的固定架向远离小油刹缸体的方向相对平移，来令片被挤压到承重钢圈一侧的碟刹盘，钢圈减速至停转达到刹车目的；由于回力弹簧被压缩，脚刹松开时，回力弹簧恢复力推动小活塞凸起圆环结构回到小油缸柱腔中，刹车状态消除，回力弹簧处于自由状态，滑板回到正常状态。

本发明将外置刹车装置嵌入于外直径很小的滑板轮子内部(滑板轮外径79mm～90mm)，创新地采用滑板前桥作为中通式油路，从而使滑板刹车装置在外观上变得十分简洁、轻便。本发明采用机械油压刹车，机械油压刹车相对于电子刹车会更加安全和可靠，完美地避开电子刹车所会遇到的上述难题。采用油压的刹车方式，使得刹车效率更高、安全系数更高。将本发明样品送至相关检测中心进行检测，检测的方式为：在经过长距离加速后，滑板时速到达20km/h(±2km/h)，在指定刹车位置进行刹车，测出刹车距离；经过多次测试，平均刹车距离为：5.184m，达到国家安全技术指标。

附图说明

图1为本发明所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统实施例的结构组成示意图。

图2为本发明所述微型轮毂油压刹车机构外形结构示意图。

图3为本发明所述微型轮毂油压刹车机构单轮剖视图。

图4为本发明所述脚踩刹车动力大活塞缸体结构示意图。

图5为本发明所述带油路的滑板桥结构示意图。

图6为本发明所述微型轮毂油压刹车小活塞碟刹设计内部结构原理示意图。

图7为本发明所述轮毂碟刹小活塞内部结构原理剖视图。

具体实施方式

以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。

参见图1～7，本发明实施例设有带碟刹机构的承重轮1、滑板桥18、微型轮毂油压刹车机构2、脚踩刹车动力机构3和油管39；所述带碟刹机构的承重轮1设有1对螺母11、1对外轴承12、1对外轮盖13、1对滑板外轮14、1对带刹车盘的承重钢圈15、1对内轮盖16和1对内轴承17；所述微型轮毂油压刹车机构2设有对称的1对来令片19、1对来令片固定架20、1对小活塞封盖21、1对小活塞22和1对小油刹缸体23；所述脚踩刹车动力机构3设有活塞帽31、回力弹簧32、活塞封盖33、动力活塞杆34和大活塞油缸35；

所述带碟刹机构的承重轮1的滑板外轮14为高耐磨的PU材料制成，滑板外轮14内部设有6组内凹结构；带刹车盘的承重钢圈15内部设有碟刹盘，带刹车盘的承重钢圈15外部设有6道外凸结构，所述6道外凸结构与滑板外轮14的6组内凹结构通过过度配合稳定镶嵌；外轮盖13与内轮盖16从滑板外轮14两侧嵌入，将带刹车盘的承重钢圈15内部密封；外轴承12与内轴承17通过过度配合分别嵌入外轮盖13与内轮盖16内部；所述外轴承12和内轴承17装配进带油路的滑板桥18内，外轴承12与凸起结构42过渡配合；螺母11与带油路的滑板桥18紧锁固定；

所述微型轮毂油压刹车机构2的小油刹缸体23通过内嵌螺丝孔连接并固定在带油路的滑板桥18主轴上，小油刹缸体23的内槽设有柱形内腔，小油刹缸体23内部圆柱形腔室顶部内嵌沿与小活塞封盖21通过电焊连接并固定，小活塞22的凸起结构61与来令片固定架20中间的圆孔通过电焊连接并固定；一对小油刹缸体23中内部侧面各设有一个小孔24，与图5桥轴18上的油路出口43通过密封圈紧密连接；所述小活塞22设有第1凸起圆环结构63、第2凸起圆环结构64和第3凸起圆环结构66，第1凸起圆环结构63与第2凸起圆环结构64之间装有密封圈65，第2凸起圆环结构64和第3凸起圆环结构66之间也安装有密封圈65；小活塞22的金属柱体62外套有自由回力弹簧，自由回力弹簧的一侧顶着小活塞封盖21，另一侧顶着小活塞22的第1凸起圆环结构63；

所述脚踩刹车动力机构3的大活塞油缸35内设储油空间，动力活塞杆34套入大活塞油缸35内，动力活塞杆34下部设有两个内凹圆槽341，用于安装密封圈；活塞封盖33通过螺丝锁紧在大活塞油缸35上，回力弹簧32设在活塞帽31与活塞封盖33之间，大活塞油缸35上设有一对出油口38，一对出油口38分别连接两根油管39，两根油管39的另一端分别与滑板桥18上的两个进油口46连接，两根油管39将大活塞油缸35内的油分成两路；大活塞油缸35上还设有加油孔36，加油孔36用于初次油刹加油以及后期维护加油或放油；大活塞油缸35顶部四角设有4个螺丝孔37，螺丝孔37用于将脚踩刹车动力机构3紧固在滑板背面；动力活塞杆34中下部设有台阶结构，活塞封盖33可防止动力活塞杆34被移出大活塞油缸35外部；活塞帽31内部与动力活塞杆34上部设有吻合螺纹，将回力弹簧装入动力活塞杆34后，将活塞帽31与动力活塞杆34锁定。

所述滑板桥18上对称设有2个滑板桥进油口46、4个滑板桥出油口43；滑板桥进油口46与油管39通过油管螺丝紧密连接，滑板桥出油口43输出的油通过小油刹缸体23内侧的小孔24与进入小油刹缸体23的柱形内腔内；滑板桥出油口43与小油刹缸体23通过密封圈紧密连接；滑板桥18两端设有凸起结构42，滑板桥出油口43与滑板桥进油口46之间设有油路45；限位台阶44用于限制内轮盖16的位置。

所述2个小油刹缸体23呈对称长方体、中部半圆凹形状，单边长方体大小可为38mm×24mm×24mm，小油刹缸体的柱形内腔的内径可为12mm，深度可为15mm。

单根油管39的长度可为100mm，内径为2mm。

所述滑板桥一端的油路45长度可为75mm，内径2mm。

所述大活塞油缸35为正方体，大小为40mm×40mm×40mm，所述动力活塞杆34的长度可为40mm，内径为8mm。

以下给出本发明的工作原理：油刹缸体是由两个对称的小油刹缸体组成，油刹缸体上设有内孔，内孔的内径与活塞上的密封圈外径尺寸相同，内槽外由活塞封盖罩住，油刹缸体的内槽设有活塞与回力弹簧，活塞的密封圈保证了油在油路内不渗出；油刹缸体工作部位设置内槽，可将独立的刹车来令片嵌入油缸中；油刹缸体与滑板桥相接触处，设有油路孔，油路孔与滑板桥的内置油路相连通，油路孔与油刹缸体内槽向连通。其结构类似但又不全相同，其中一个油刹缸体设有内螺纹，另一个油刹缸体设有螺丝孔，通过内螺纹与螺丝孔，将两个对称的油刹缸体相连接并固定在滑板桥上。

活塞与油刹缸体之间设有回力弹簧，回力弹簧的一侧是活塞封盖，另一侧是活塞的凸起面，自然状态下，回力弹簧处于自然原长状态，工作状态下，活塞封盖一侧相对油刹缸体静止，活塞相对油刹缸体发生运动，弹簧压缩，推动活塞向前运动，活塞上的来令片固定架与来令片也随之向前运动，摩擦滑板承重钢圈上的刹车盘。

带油路的滑板桥设有两个入油孔，四个出油孔，实现“两进四出”入油孔通过防漏油橄榄头与油管相连接，出油孔与油刹缸体的油路孔相连接，滑板桥的出油孔和油刹缸体间设有密封圈，保证油不外漏。滑板桥的最两端外侧攻外螺纹，用于锁螺母，保证滑板轮不滑出；滑板桥最两端内侧攻内螺纹并与油路相通，该螺纹用于锁定无头螺丝，保证油路密封。

无轮毂滑板外轮内设有向内凹结构，带刹车盘的承重钢圈外部设有向外凸结构，无轮毂滑板外轮与带刹车盘的承重钢圈之间通过凹、凸结构相连接并固定。

带刹车盘的承重钢圈内部两侧设有圆形内凹结构，内轮盖与外轮盖设有外凸结构，可使内外轮盖紧密盖住称重钢圈。

滑板高速行驶中，通过脚踩纽扣式动力杆，推动主油缸内部的油，通过油管和带油路的滑板前桥的传递，使油推动刹车活塞，从而带动来令片摩擦刹车盘，以达到滑板刹车、减速的目的。本发明的最大特点在于：将现有滑板较大的外置式刹车装置经由微型化设计嵌入于外直径很小的滑板轮子内部(滑板轮外径79～90mm)，制造处微型电驱滑板轮毂刹车器，采用油压的刹车方式,创造性地采用滑板前桥作为中通式油路(直径2mm)，从而使滑板刹车装置在外观上变得十分简洁、轻便。刹车效率更高、安全系数更高。

现有的四轮滑板刹车装置是在滑板下面的滑板桥上悬挂碟刹器，并在滑板外轮上安装外置刹车盘，然后通过钢丝抽拉实现线式刹车，这种刹车方式属于“外置刹车”，结构笨重，外观繁杂，体积大，重量大，这种外置的设备改变了传统滑板的外形与形态，并不能够受到真正滑板爱好者的喜爱。为了将滑板刹车系统得到真正滑板爱好者的青睐，获得更好的市场前景，本发明采用纯机械的“内嵌式微型轮毂油压”设计理念，将刹车装置的结构重新设计并嵌入滑板轮子内部，这种结构不仅在外形上与传统滑板轮相似，并且使整体形态更加简洁、轻便。

本发明将常用的外置碟刹装置设计为内置轮毂碟刹，嵌入普通电驱动滑板轮毂(外大轮直径范围只有79mm≤D≤90mm)内，轮毂内径60mm深度为35mm的微型镂空钢圈内环中；内置两个长方形小油刹缸体，中部半圆凹形状，长方形大小仅有38mm×24mm×24mm，小油刹缸体内腔为圆柱形，大小仅为内径12mm，深度15mm；前轴中心两端设有微型油路，油路45处是前轴中心油路之一段，长度75mm，内径2mm，足见其微型程度；外置油管39，长度仅为100mm,内径仅为2mm，大活塞油缸35的外形呈正方体，大小仅为40mm×40mm×40mm，内缸为圆柱体，动力活塞杆长40mm、内径8mm。

Claims (10)

1.一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于设有带碟刹机构的承重轮、滑板桥、微型轮毂油压刹车机构、脚踩刹车动力机构和油管；

所述带碟刹机构的承重轮设有1对螺母、1对外轴承、1对外轮盖、1对滑板外轮、1对带刹车盘的承重钢圈、1对内轮盖和1对内轴承；

所述微型轮毂油压刹车机构设有对称的1对来令片、1对来令片固定架、1对小活塞封盖、1对小活塞和1对小油刹缸体；

所述脚踩刹车动力机构设有活塞帽、回力弹簧、活塞封盖、动力活塞杆和大活塞油缸；

所述滑板外轮内部设有6组内凹结构；带刹车盘的承重钢圈内部设有碟刹盘，带刹车盘的承重钢圈外部设有6道外凸结构，所述6道外凸结构与滑板外轮内部的6组内凹结构通过过度配合稳定镶嵌；外轮盖与内轮盖从滑板外轮两侧嵌入，将带刹车盘的承重钢圈内部密封；外轴承与内轴承通过过度配合分别嵌入外轮盖与内轮盖内部；所述外轴承和内轴承装配进带油路的滑板桥内，外轴承与凸起结构过渡配合；螺母与带油路的滑板桥紧锁固定；

所述微型轮毂油压刹车机构的小油刹缸体连接并固定在带油路的滑板桥主轴上，小油刹缸体的内槽设有柱形内腔，小油刹缸体内部圆柱形腔室顶部内嵌沿与小活塞封盖连接并固定，小活塞的凸起结构与来令片固定架中间的圆孔连接并固定；一对小油刹缸体中内部侧面各设有一个小孔，与桥轴上的油路出口通过密封圈紧密连接；所述小活塞设有3层凸起圆环结构，各凸起圆环结构之间装有密封圈；小活塞的金属柱体外套有自由回力弹簧，自由回力弹簧的一侧顶着小活塞封盖，另一侧顶着小活塞的第1层凸起圆环结构；

所述脚踩刹车动力机构的大活塞油缸内设储油空间，动力活塞杆套入大活塞油缸内，动力活塞杆下部设有两个内凹圆槽，用于安装密封圈；活塞封盖通过螺丝锁紧在大活塞油缸上，回力弹簧设在活塞帽与活塞封盖之间，大活塞油缸上设有一对出油口，一对出油口分别连接两根油管，两根油管的另一端分别与滑板桥上的两个进油口连接，两根油管将大活塞油缸内的油分成两路；大活塞油缸上还设有加油孔，加油孔用于初次油刹加油以及后期维护加油或放油；脚踩刹车动力机构紧固在滑板背面；动力活塞杆中下部设有台阶结构，活塞封盖用于防止动力活塞杆被移出大活塞油缸外部；活塞帽内部与动力活塞杆上部设有吻合螺纹，将回力弹簧装入动力活塞杆后，将活塞帽与动力活塞杆锁定；

所述滑板桥上对称设有2个滑板桥进油口、4个滑板桥出油口；滑板桥进油口与油管通过油管螺丝紧密连接，滑板桥出油口输出的油通过小油刹缸体内侧的小孔进入小油刹缸体的柱形内腔内；滑板桥出油口与小油刹缸体通过密封圈紧密连接；滑板桥两端设有凸起结构，滑板桥出油口与滑板桥进油口之间设有油路；限位台阶用于限制内轮盖的位置。

2.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述带碟刹机构的承重轮的滑板外轮采用耐磨PU材料。

3.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述微型轮毂油压刹车机构的小油刹缸体连接并固定在带油路的滑板桥主轴上是通过内嵌螺丝孔连接并固定。

4.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述小油刹缸体内部圆柱形腔室顶部内嵌沿与小活塞封盖连接并固定是通过电焊连接并固定。

5.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述小活塞的凸起结构与来令片固定架中间的圆孔连接并固定是通过电焊连接并固定。

6.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述大活塞油缸顶部四角设有4个螺丝孔，螺丝孔用于将脚踩刹车动力机构紧固在滑板背面。

7.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述小油刹缸体大小为38mm×24mm×24mm，小油刹缸体的柱形内腔的内径为12mm，深度为15mm。

8.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述油管的长度为100mm，内径为2mm。

9.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述滑板桥一端的油路长度为75mm，内径2mm。

10.如权利要求1所述一种电驱动滑板微型轮毂油压刹车系统，其特征在于所述大活塞油缸为正方体，正方体大小为40mm×40mm×40mm，所述动力活塞杆的长度为40mm，内径为8mm。