CN110422260A - 一种滑板车快速折叠自锁死机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滑板车快速折叠自锁死机构，包括踏板、摇臂、锁定机构及齿座，所述齿座安装于踏板前端的一侧，所述齿座设有齿座齿，锁定机构安装于踏板前端的另一侧，所述摇臂设有与齿座齿啮合的摇臂齿，摇臂齿与齿座齿通过锁定机构推动使齿间啮合锁固或锁定机构松离使齿间分离解锁，齿间分离时，摇臂相对于踏板可转动，摇臂齿与齿座齿均为锥度斜面齿轮本发明解锁为半自动模式，只需要通过拨动锁定把手就可以借助杠杆力实现解锁上锁，并且摇臂齿与齿座齿的齿啮合间隙不受任何第三零件的干扰和影响。本发明齿轮具有自定中心的能力，使得每次啮合的间隙通过齿间隙和圆锥面完全消除，只需要锁定把手施加适当的压力即可实现无间隙啮合。
Description
技术领域
本发明涉及代步工具领域，尤其涉及一种滑板车快速折叠自锁死机构。
背景技术
滑板车作为一种新型的代步工具，近年来出口市场的急剧增长，其便携 性，轻量级受到广大用户的欢迎。成为继自行车之后的新型出行工具之一。 现有方案：原有的滑板车折叠器普遍采用连杆或者锁销子机构来实现折叠。 主要缺陷：连杆以及锁销机构的电动滑板车折叠机构因为零件数量多，所以 其累计公差会使得折叠和展开锁定状态存在一定的间隙，而因为滑板车特殊的 腕组位置，其间隙会在把手端被放大10-20倍，造成行驶中车把晃动。而且绝 大多数滑板车在其自重压迫下无法折叠，普遍需要摇晃把手，用力进行折叠操 作。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种滑板车快速折叠自锁死机 构。
为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种滑板车快速折叠自锁死机构，包括踏板、摇臂、锁定机构及齿座，所 述齿座安装于踏板前端的一侧，所述齿座设有齿座齿，所述锁定机构安装于踏 板前端的另一侧，所述摇臂设有与齿座齿啮合的摇臂齿，所述摇臂齿与齿座齿 通过锁定机构推动使齿间啮合锁固或锁定机构松离使齿间分离解锁，所述齿间 分离时，摇臂相对于踏板可转动，所述摇臂齿与齿座齿均为锥度斜面齿轮。锥 度斜面齿轮能使得锁固时，齿间配合不偏移，压紧过程中任何角度可校准拉回， 且锥面齿具有锥向斜度，使得定心的效果更好
进一步的，所述摇臂齿与齿座齿每个齿的侧面与齿中心竖轴的夹角为12 度。
进一步的，所述摇臂齿与齿座齿的齿形分布方式如下：
360°÷U÷2＝T；U＝2T；(U为齿的等分线数，T为齿轮齿数)
30(齿轮直径mm)×π÷U＞1.5；
360°÷U＝等分角度；其中U＝40，36，30，24，20，18，12，10，8时，齿数 T＝20，18，15，12，10，9，6，5，4。
进一步的，摇臂折叠时与踏板的叉角度为70°至90°，(70°至90°中 任意数)÷(360°÷U)＝Y，Y为整数；Y×(360°÷T)＝折叠角度时，U＝40， 36，30，20，18，10，8时，齿数T＝20，18，15，10，9，5，4时，折叠角度 为72°，80°，72°，72°，80°，72°，90°。
进一步的，所述锁定机构与摇臂水平可转动的连接，所述摇臂折叠和打开 时，摇臂齿与齿座齿啮合锁固。
进一步的，所述锁定机构设有锁定把手，所述锁定把手底部设有凸轮，所 述锁定把手沿凸轮轴向方向转动，所述凸轮用于推动使齿间啮合锁固或锁定机 构松离使齿间分离解锁。
进一步的，所述凸轮包括长轴弧面及短轴弧面，所述长轴弧面推动使齿间 啮合锁固，所述短轴弧面松离使齿间分离解锁。
进一步的，所述摇臂齿与齿座齿均为10度36等分18齿的锥度斜面齿轮 或者20度18等分9齿的锥度斜面齿轮。
进一步的，所述摇臂齿与齿座齿的齿厚度最小为2mm。
进一步的，所述摇臂齿与齿座齿的齿顶面宽度均大于等于1.4mm。
采用本发明技术方案，本发明的有益效果为：本发明解锁为半自动模式， 只需要通过拨动锁定把手就可以借助杠杆力实现解锁上锁，并且摇臂齿与齿座 齿的齿啮合间隙不受任何第三零件的干扰和影响。本发明齿轮具有自定中心的 能力，使得每次啮合的间隙通过齿间隙和圆锥面完全消除，只需要锁定把手施 加适当的压力即可实现无间隙啮合。
附图说明
图1是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构展开状态示意图；
图2是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构折叠状态示意图；
图3是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构整体结构爆炸图；
图4是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构摇臂结构图；
图5是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构锁定把手结构图；
图6是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构锁定把手和折叠座 装配状态示意图；
图7是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构齿啮合面结构示意 图；
图8是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构摇臂齿与齿座齿的 齿的剖面图；
图9是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构摇臂齿与齿座齿的 齿的对比剖面图一；
图10是本发明提供的一种滑板车快速折叠自锁死机构摇臂齿与齿座齿的 齿的对比剖面图二。
其中，1、摇臂盖，2、摇臂座，3、齿座螺丝，4、齿座，5、齿座螺母，6、 踏板，7、踏板螺丝，8、折叠座螺母，9、折叠座，10、折叠座螺母，11、锁 定扣盖，12、锁定扣盖弹簧，13、锁定把手，14、锁定扣座，15、锁定扣座螺 丝，16、摇臂盖锁紧螺丝，17、摇臂盖锁定沉头螺丝，18、解锁弹簧，19、旋 转轴，20、旋转轴卡簧，21、折叠把小轴，22、摇臂齿，23、齿座齿，24、卡 槽，25、凸轮。
具体实施方式
结合附图对本发明具体方案具体实施例作进一步的阐述。
如图1-3所示，一种滑板车快速折叠自锁死机构，包括踏板6、摇臂、锁 定机构及齿座4，所述齿座4安装于踏板6前端的一侧，所述齿座4设有齿座 齿23，所述锁定机构安装于踏板6前端的另一侧，所述摇臂设有与齿座齿23 啮合的摇臂齿22，所述摇臂齿22与齿座齿23通过锁定机构推动使齿间啮合 锁固或锁定机构松离使齿间分离解锁，所述齿间分离时，摇臂相对于踏板6 可转动，所述摇臂齿与齿座齿均为锥度斜面齿轮，如图7所示。所述锁定机构 与摇臂水平可转动的连接，所述摇臂折叠和打开时，摇臂齿与齿座齿啮合锁固。 锥度斜面齿轮能使得锁固时，齿间配合不偏移，压紧过程中任何角度可校准拉 回，且锥面齿具有锥向斜度，使得定心的效果更好。
折叠时的工作工况决定了其基本部位静荷载在100KG以上动态荷载400KG 以上。故达到其结构强度的圆锥咬合齿轮的直径必须大于30MM其工况才能得 以保证。同时其齿数量受制造工艺限制其单齿厚度最小需要2MM才能保证其 结构强度的可靠性，即所述摇臂齿22与齿座齿23的齿厚度最小为2mm。而且 滑板车的普遍舒适的折叠角度是70度-90度，所述摇臂齿与齿座齿的齿形分 布方式如下：
360÷U÷2＝T；U＝2T；
30(齿轮直径mm)×π÷U＞1.5；
360°÷U＝等分角度；其中U＝40，36，30，24，20，18，12，10，8时，齿数 T＝20，18，15，12，10，9，6，5，4。
摇臂折叠时与踏板的叉角度为70°至90°，(70°至90°中任意数)/ (360÷U)＝Y，Y为整数；Y×(360÷T)＝折叠角度时，U＝40，36，30，20， 18，10，8时，齿数T＝20，18，15，10，9，5，4时，折叠角度为72°，80°，72°，72°，80°，72°，90°。
T是齿数，T必须是整数，U必须能被2整除，U是等分数也是齿数*2，等 分数其实就是公母齿加起来的齿数，一个平面齿轮有突起齿也有凹陷，齿数+ 母齿数＝等分数，突起+凹陷＝等分数。
360×π÷U大于2，这个数字的含义是圆周被U等分后的线段长度，也是 最后单个齿的厚度。
采取踏板上折叠的形式前叉角度舒适度区间为70度-90度，其中80度是 黄金值，越往两边舒适度越差。因此，述摇臂齿与齿座齿均为10度36等分 18齿的锥度斜面齿轮或者20度18等分9齿的锥度斜面齿轮。其中齿数越多 结构强度越高接触面强度越小，因此10度36等分18齿为最佳选择。
如图8所示，所述摇臂齿与齿座齿每个齿的侧面与齿中心竖轴的夹角为 12度。图9，10分别为夹角成8度和16度时的剖面图。由于齿的极限脱离角 度和齿顶面宽度具有直接关系，压铸材料强度有限，为了不崩齿和保证耐用性， 所述摇臂齿与齿座齿的齿顶面宽度均大于等于1.4mm。而最容易脱齿的最低斜 度为8度，根据公式齿最大的斜度为16度，再网上齿轮的分力结构会让景象 承载大量转化为轴向力，导致使用过程中脱落，因此12度为最佳选择。
所述锁定机构设有锁定把手13，所述锁定把手13底部设有凸轮25，所述 锁定把手13沿凸轮25轴向方向转动，所述凸轮25用于推动使齿间啮合锁固 或锁定机构松离使齿间分离解锁。所述凸轮25包括长轴弧面及短轴弧面，所 述长轴弧面推动使齿间啮合锁固，所述短轴弧面松离使齿间分离解锁。
如图3、4所示，所述摇臂机构包括摇臂盖1、摇臂座2和旋转轴19和解 锁机构，所述摇臂盖1与摇臂座2盖合，所述旋转轴19的两端分别装设于摇 臂盖1和摇臂座2的下部，所述旋转轴19外套设有解锁机构。所述解锁机构 包括解锁弹簧18和旋转轴卡簧20，所述旋转轴卡簧20设于旋转轴19上，所 述旋转轴19外套设有解锁弹簧18，所述解锁弹簧18的一端顶住旋转轴卡簧 20。所述摇臂盖1和摇臂座2的下部均设有轴孔，所述旋转轴19的两端插设 于轴孔中。
所述旋转轴19靠近摇臂齿22的一端设有卡槽24，所述旋转轴卡簧20设 于旋转轴19一端的卡槽24上。
锁定机构包括折叠座9、卡锁部件，所述折叠座9与踏板6连接，所述折 叠座9设有卡锁部件，所述卡锁部件底部与折叠座9连接，所述卡锁部件推动 摇臂齿22向前与齿座齿23啮合并锁固。所述卡锁部件包括锁定扣盖11、锁 定扣盖弹簧12、锁定把手13、锁定扣座14和折叠把小轴21，所述锁定把手 13底部的凸轮25通过折叠把小轴21连接于折叠座9上，所述折叠座9上部 设有锁定扣盖弹簧12，所述锁定扣盖弹簧12外该设有锁定扣盖11和锁定扣座14，所述锁定扣盖11与折叠座9配合推动摇臂齿22向前与齿座齿23啮合 并锁固。
如所述锁定扣盖11的斜面与折叠座9的斜面配合推动摇臂齿22向前与齿 座齿23啮合并锁固。
本实施例装配过程：
旋转轴卡簧20固定在旋转轴19的卡槽上，解锁弹簧18套在旋转轴19 一端顶住旋转轴卡簧20并设于摇臂座2和摇臂盖1的下部。所摇臂盖1盖在 摇臂座2上并拧上摇臂盖锁紧螺丝16、摇臂盖锁定沉头螺丝17。
所述齿座4设于踏板6的一侧并照盖在摇臂齿22外，齿座4内设有齿座 齿23，拧齿座螺丝3。
所述锁定扣盖11贴在锁定把手13正面，并装入锁定扣盖弹簧12，再盖 上锁定扣座14后拧上锁定扣座螺丝15。再将锁定把手13插入折叠座9的槽 中，如图6所示，并插入折叠把小轴21后套在旋转轴19的一端后拧上折叠座 螺母10。
之后将折叠座螺母8装在折叠座螺母卡位中将齿座螺母5装在齿座螺母 卡位中。后放置于踏板6上并拧上踏板螺丝7。
本实例的工作过程：当拨动锁定扣盖11后锁定扣盖弹簧12被压缩锁定扣 11盖上的卡位脱离折叠座9上的卡位后拉动锁定把手13并绕着折叠把小轴21 轴向方向运动，同时锁定把手13下部凸轮25因为旋转，会往短轴弧面方向移 动，留出向齿座4方向移动的空间。此时解锁弹簧18会推动摇臂盖1带动摇 臂座2向折齿座4方向移动，此时摇臂座2和齿座齿23分离，使得摇臂处于 绕着旋转轴19向踏板6方向倾倒。当倾倒到指定位置后，锁定把手13绕着 折叠把小轴21向摇臂盖1方向移动。
同时锁定扣盖11上的斜面和折叠座9上的斜面摩擦推动锁定扣盖11往外 移动同时推动摇臂盖1压缩解锁弹簧18，，即凸轮的长轴弧面推动了臂座齿 22和齿座齿23的啮合。等锁定把手13到达位置以后-锁定扣盖弹簧12使得 锁定扣盖11卡住折叠座9上的凸起齿完全啮合实现再次锁定。解锁方式反步 骤实现。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员 会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进 行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽 然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以 上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例， 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，包括踏板、摇臂、锁定机构及齿座，所述齿座安装于踏板前端的一侧，所述齿座设有齿座齿，所述锁定机构安装于踏板前端的另一侧，所述摇臂设有与齿座齿啮合的摇臂齿，所述摇臂齿与齿座齿通过锁定机构推动使齿间啮合锁固或锁定机构松离使齿间分离解锁，所述齿间分离时，摇臂相对于踏板可转动，所述摇臂齿与齿座齿均为锥度斜面齿轮。
2.如权利要求1所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述摇臂齿与齿座齿每个齿的侧面与齿中心竖轴的夹角为12度。
3.如权利要求1所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述摇臂齿与齿座齿的齿形分布方式如下：
360°÷U÷2＝T；U＝2T；(U为齿的等分线数，T为齿轮齿数)
30(齿轮直径mm)×π÷U＞1.5；
360°÷U＝等分角度；其中U＝40，36，30，24，20，18，12，10，8时，齿数T＝20，18，15，12，10，9，6，5，4。
4.如权利要求1或3所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，摇臂折叠时与踏板的叉角度为70°至90°，(70°至90°中任意数)÷(360÷U)＝Y，Y为整数；Y×(360÷T)＝折叠角度时，U＝40，36，30，20，18，10，8时，齿数T＝20，18，15，10，9，5，4时，折叠角度为72°，80°，72°，72°，80°，72°，90°。
5.如权利要求1所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述锁定机构与摇臂水平可转动的连接，所述摇臂折叠和打开时，摇臂齿与齿座齿啮合锁固。
6.如权利要求1所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述锁定机构设有锁定把手，所述锁定把手底部设有凸轮，所述锁定把手沿凸轮轴向方向转动，所述凸轮用于推动使齿间啮合锁固或锁定机构松离使齿间分离解锁。
7.如权利要求2所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述凸轮包括长轴弧面及短轴弧面，所述长轴弧面推动使齿间啮合锁固，所述短轴弧面松离使齿间分离解锁。
8.如权利要求1所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述摇臂齿与齿座齿均为10度36等分18齿的锥度斜面齿轮或者20度18等分9齿的锥度斜面齿轮。
9.如权利要求1所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述摇臂齿与齿座齿的齿厚度最小为2mm。
10.如权利要求1所述的一种滑板车快速折叠自锁死机构，其特征在于，所述摇臂齿与齿座齿的齿顶面宽度均大于等于1.4mm。
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