CN115195929B - 一种具有势能回收功能的高续航山地电动车 - Google Patents
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Abstract
本发明属于山地电动车技术领域，公开了一种具有势能回收功能的高续航山地电动车。该发明，包括前车架和后车架，所述前车架包括横杠和竖杠，竖杠的顶端与横杠下侧的右端固定连接呈字形，所述横杠右端固定安装有车座，所述竖杠底端固定连接有套管，所述套管内活动安装有曲柄，竖杠左侧还安装有驱动电机用于车辆驱动，后车架呈V字形且其弯折处处于其右端。该发明，通过势能回收机构与势能转化机构的设计，两者联动能够将本电瓶车行驶过程中电动车下落的重力势能和减震弹簧的弹性势能转化为电力充入蓄电池组，大大的提高了本山地电动车的续航，高效的回收势能，减少能源损耗，结构设计简洁高效，解决了背景技术中提出的问题。
Description
技术领域
本发明涉及山地电动车的技术领域，具体为一种具有势能回收功能的高续航山地电动车。
背景技术
目前的山地电动车通常以助力的工作方式为主，采用锂电池组提供山地车的助力，拥有人力、电力和电助力三种驱动模式，相比于城市内常见的电动车，山地电动车是一种较为小众的产品，其不但具备优异的越野能力，还具备电动省力的有点，在崎岖爬坡路段能够大大的节省骑乘者的体力。
针对电动的能量回收方式通常为动能回收，在车辆下坡或者松油门后能够回收动能产生电力，但是对于山地电动车来说，其行驶的道路往往高低起伏比较颠簸，起伏中下落的车辆具备的重力势能被减震器吸收转化，其具备的势能往往会被转化成热能被消耗，难以得到回收，故此我们提出了一种具有势能回收功能的高续航山地电动车。
发明内容
本发明的发明目的在于提供了一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，该具有势能回收功能的高续航山地电动车。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，包括前车架和后车架，所述前车架包括横杠和竖杠，竖杠的顶端与横杠下侧的右端固定连接呈字形，所述横杠右端固定安装有车座，所述竖杠底端固定连接有套管，所述套管内活动安装有曲柄，竖杠左侧还安装有驱动电机用于车辆驱动，后车架呈V字形且其弯折处处于其右端，后车架的弯折处活动安装有后轮，所述横杠的左端固定连接有竖管，所述竖管内安装有势能回收机构，横杠内开设有空腔，空腔内设置有势能转化机构，空腔的左端开口与竖管连通，所述横杠的下侧安装有蓄电池组，后车架下侧的一端铰接在套管上，后车架上侧的一端铰接有减震器的底座，减震器的输出端固定连接在横杠右端，前车架和后车架之间还还设置有散热机构；
所述势能回收机构包括：
竖杆，所述竖杆通过连接轴承活动连接在竖管内，且竖杆顶端安装有车把；
插槽，所述插槽开设在竖杆的底端；
Y形杆，所述Y形杆的顶端插接插槽内，且Y形杆通过无油轴承与竖管形成活动连接，Y形杆底部两端之间安装有前轮；
限位盘，所述限位盘固定连接在Y形杆的顶端；
限位环，所述限位环套接在Y形杆上并螺纹连接在插槽的开口处对限位盘限位；
减震弹簧，所述减震弹簧处于插槽内，且减震弹簧的两端分别与插槽底壁和限位盘接触；
条形孔，所述条形孔开设在Y形杆上且与空腔相对；
齿轮传动组件，所述齿轮传动组件设置在条形孔内用于能量转换；
所述势能转化机构包括：
轴承架，所述轴承架安装在空腔内且与空腔同轴；
安装轴承，所述安装轴承安装在轴承架内；
传动杆，所述传动杆通过安装轴承活动安装在空腔内；
齿轮联动组件，所述齿轮联动组件安装在传动杆的左端并与齿轮传动组件联动；
增速器，所述增速器固定安装在空腔内且其输入端与传动杆右端联动传递动力；
发电机，所述发电机安装在空腔内且处于增速器的右侧，发电机的输入端与增速器的输出端联动发电；
所述散热机构包括：
通孔，若干个所述通孔开设在横杠的右端且围绕减震器；
伸缩杆，若干个所述伸缩杆插接在通孔内，伸缩杆的右端固定连接在后车架上，伸缩杆的左端深入空腔内至传动杆中部；
密封片，所述密封片通过轴连接件套接在传动杆上，轴连接件采用自润滑轴承，不影响密封片的往复运动，密封片的外侧与空腔内壁接触，伸缩杆的左端与密封片的右端固定连接；
散热孔，所述散热孔分两组开设在横杠上且处于密封片的左右两侧，散热孔与空腔连通。
优选的，所述齿轮传动组件包括弹簧槽、条形框、限位轴、限位弹簧、传动齿条一、传动齿条二、导向槽、导向块和连接孔，所述条形孔的上下壁均开设有弹簧槽，条形框处于条形孔内，两个限位轴分别固定连接在条形框上下表面的中部，两个限位轴分别插接在两个弹簧槽内，限位轴与弹簧槽底壁通过限位弹簧连接，传动齿条一固定连接在条形框内的后侧壁，传动齿条二固定连接在条形框内的前侧壁，传动齿条一处于传动齿条二的左侧，条形框内前后侧壁的中部均开设有上下延伸的导向槽，导向块处于条形框内，且导向块前后端分别滑动连接在两个导向槽内，导向块中部开设有连接孔。
优选的，所述齿轮联动组件包括延长杆、单向轴承、传动齿轮和支撑轴承，所述延长杆通过联轴器与传动杆的左端固定连接，延长杆通过支撑轴承活动连接在连接孔内，两个单向轴承键连接在延长杆上且处于导向块的左右两侧，两个单向轴承上均固定套接有传动齿轮，两个传动齿轮分别与传动齿条一和传动齿条二啮合。
优选的，所述密封片包括金属片和橡胶片，两个金属片和橡胶片形成二夹一叠加，橡胶片与金属片内径相同，橡胶片外侧与空腔内壁接触，金属片的外径小于橡胶片外径。
优选的，两个所述轴承架分别处于传动杆的左右两端，所述通孔与伸缩杆的数量相同且不少于三个。
优选的，所述散热孔两个为一组分布在横杠的前后壁上，横杠上对应散热孔位置的上侧固定连接有遮片为散热孔挡水。
优选的，所述后车架与减震器铰接处的铰孔为条形以适配后车架的活动。
优选的，所述条形框的长度是传动齿轮直径的四倍，所述减震弹簧处于平衡状态时导向块处于条形框中部，导向槽的长度与条形框的内高相同。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
1、该具有势能回收功能的高续航山地电动车，通过势能回收机构与势能转化机构的设计，两者联动能够将本电瓶车行驶过程中电动车下落的重力势能和减震弹簧的弹性势能转化为电力充入蓄电池组，大大的提高了本山地电动车的续航，高效的回收势能，减少能源损耗，结构设计简洁高效，解决了背景技术中提出的问题。
2、该具有势能回收功能的高续航山地电动车，通过散热机构的设计，利用减震器工作时前车架与后车架的相对活动带动密封片运动，能够加快空腔内的空气流速，帮助增速器和发电机等快速散热，利用势能回收机构和势能转化机构的设计，能够替代传统液压减震来为山地自行车提供减震，区别于传统液压减震将势能转化为热能的情况，本申请可将势能转化为动能后有发电机输出电能，结构设计合理，适于推广。
附图说明
图1为本发明正视图；
图2为本发明正剖图；
图3为本发明图2中A处的放大图；
图4为本发明图2中B处的放大图；
图5为本发明图2中C处的放大图；
图6为本发明图2中D处的放大图；
图7为本发明图2中E处的放大图；
图8为本发明条形框的截面图。
图中：1前车架、2后车架、3横杠、4竖杠、5势能回收机构、51竖杆、52插槽、53Y形杆、54限位盘、55限位环、56减震弹簧、57条形孔、58齿轮传动组件、581弹簧槽、582条形框、583限位轴、584限位弹簧、585传动齿条一、586传动齿条二、587导向槽、588导向块、589连接孔、6势能转化机构、61轴承架、62安装轴承、63传动杆、64齿轮联动组件、641延长杆、642单向轴承、643传动齿轮、644支撑轴承、65增速器、66发电机、7散热机构、71通孔、72伸缩杆、73密封片、731金属片、732橡胶片、74散热孔、8车座、9套管、10曲柄、11驱动电机、12减震器、13竖管、14空腔、15蓄电池组、16连接轴承、17无油轴承、18遮片。
具体实施方式
请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，包括前车架1和后车架2，前车架1包括横杠3和竖杠4，竖杠4的顶端与横杠3下侧的右端固定连接呈7字形，横杠3右端固定安装有车座8，竖杠4底端固定连接有套管9，套管9内活动安装有曲柄10，竖杠4左侧还安装有驱动电机11用于车辆驱动，后车架2呈V字形且其弯折处处于其右端，后车架2的弯折处活动安装有后轮，横杠3的左端固定连接有竖管13，竖管13内安装有势能回收机构5，横杠3内开设有空腔14，空腔14内设置有势能转化机构6，空腔14的左端开口与竖管13连通，横杠3的下侧安装有蓄电池组15，后车架2下侧的一端铰接在套管9上，后车架2上侧的一端铰接有减震器12的底座，减震器12的输出端固定连接在横杠3右端，前车架1和后车架2之间还还设置有散热机构7；
势能回收机构5包括：
竖杆51，竖杆51通过连接轴承16活动连接在竖管13内，且竖杆51顶端安装有车把；
插槽52，插槽52开设在竖杆51的底端；
Y形杆53，Y形杆53的顶端插接插槽52内，且Y形杆53通过无油轴承17与竖管13形成活动连接，Y形杆53底部两端之间安装有前轮；
限位盘54，限位盘54固定连接在Y形杆53的顶端；
限位环55，限位环55套接在Y形杆53上并螺纹连接在插槽52的开口处对限位盘54限位；
减震弹簧56，减震弹簧56处于插槽52内，且减震弹簧56的两端分别与插槽52底壁和限位盘54接触；
条形孔57，条形孔57开设在Y形杆53上且与空腔14相对；
齿轮传动组件58，齿轮传动组件58设置在条形孔57内用于能量转换；
势能转化机构6包括：
轴承架61，轴承架61安装在空腔14内且与空腔14同轴；
安装轴承62，安装轴承62安装在轴承架61内；
传动杆63，传动杆63通过安装轴承62活动安装在空腔14内；
齿轮联动组件64，齿轮联动组件64安装在传动杆63的左端并与齿轮传动组件58联动；
增速器65，增速器65固定安装在空腔14内且其输入端与传动杆63右端联动传递动力；
发电机66，发电机66安装在空腔14内且处于增速器65的右侧，发电机66的输入端与增速器65的输出端联动发电；
散热机构7包括：
通孔71，若干个通孔71开设在横杠3的右端且围绕减震器12；
伸缩杆72，若干个伸缩杆72插接在通孔71内，伸缩杆72的右端固定连接在后车架2上，伸缩杆72的左端深入空腔14内至传动杆63中部，伸缩杆72采用高弹性碳纤维杆，能够适应减震器12工作时前车架1与后车架2的错位；
密封片73，密封片73通过轴连接件套接在传动杆63上，轴连接件采用自润滑轴承，不影响密封片73的往复运动，密封片73的外侧与空腔14内壁接触，伸缩杆72的左端与密封片73的右端固定连接；
散热孔74，散热孔74分两组开设在横杠3上且处于密封片73的左右两侧，散热孔74与空腔14连通。
齿轮传动组件58包括弹簧槽581、条形框582、限位轴583、限位弹簧584、传动齿条一585、传动齿条二586、导向槽587、导向块588和连接孔589，条形孔57的上下壁均开设有弹簧槽581，条形框582处于条形孔57内，两个限位轴583分别固定连接在条形框582上下表面的中部，两个限位轴583分别插接在两个弹簧槽581内，限位轴583与弹簧槽581底壁通过限位弹簧584连接，传动齿条一585固定连接在条形框582内的后侧壁，传动齿条二586固定连接在条形框582内的前侧壁，传动齿条一585处于传动齿条二586的左侧，条形框582内前后侧壁的中部均开设有上下延伸的导向槽587，导向块588处于条形框582内，且导向块588前后端分别滑动连接在两个导向槽587内，导向块588中部开设有连接孔589。
齿轮联动组件64包括延长杆641、单向轴承642、传动齿轮643和支撑轴承644，延长杆641通过联轴器与传动杆63的左端固定连接，延长杆641通过支撑轴承644活动连接在连接孔589内，两个单向轴承642键连接在延长杆641上且处于导向块588的左右两侧，两个单向轴承642上均固定套接有传动齿轮643，两个传动齿轮643分别与传动齿条一585和传动齿条二586啮合。
密封片73包括金属片731和橡胶片732，两个金属片731和橡胶片732形成二夹一叠加，橡胶片732与金属片731内径相同，橡胶片732外侧与空腔14内壁接触，金属片731的外径小于橡胶片732外径。
两个轴承架61分别处于传动杆63的左右两端，通孔与伸缩杆的数量相同且不少于三个。
散热孔74两个为一组分布在横杠3的前后壁上，横杠3上对应散热孔74位置的上侧固定连接有遮片18为散热孔74挡水。
后车架2与减震器12铰接处的铰孔为条形以适配后车架2的活动。
条形框582的长度是传动齿轮643直径的四倍，减震弹簧56处于平衡状态时导向块588处于条形框582中部，导向槽587的长度与条形框582的内高相同。
该具有势能回收功能的高续航山地电动车工作时，在山地颠簸路段，本自行车形式过程中，Y形杆53上下运动缓冲冲击，这一过程中，条形框582上下往复运动，条形框582上移时传动齿条一585带动对应传动齿轮643转动使传动杆63转动，条形框582下移时传动齿条二586带动对应的传动齿轮643转动使传动杆63转动，两个传动齿轮643交替的带动传动杆63转动，使得传动杆63在这过程中转向不变，传动杆63通过增速器65增速后带动发电机66发电充入蓄电池组15，完成势能回收，这一过程中，减震器12伸缩过程中，密封片73往复运动带动空腔14内空气流动散热。
综上所述，通过势能回收机构5与势能转化机构6的设计，两者联动能够将本电瓶车行驶过程中电动车下落的重力势能和减震弹簧56的弹性势能转化为电力充入蓄电池组15，大大的提高了本山地电动车的续航，高效的回收势能，减少能源损耗，结构设计简洁高效，解决了背景技术中提出的问题；
通过散热机构7的设计，利用减震器12工作时前车架1与后车架2的相对活动带动密封片73运动，能够加快空腔14内的空气流速，帮助增速器65和发电机66等快速散热，利用势能回收机构5和势能转化机构6的设计，能够替代传统液压减震来为山地自行车提供减震，区别于传统液压减震将势能转化为热能的情况，本申请可将势能转化为动能后有发电机输出电能，结构设计合理，适于推广。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，包括前车架(1)和后车架(2)，所述前车架(1)包括横杠(3)和竖杠(4)，竖杠(4)的顶端与横杠(3)下侧的右端固定连接呈7字形，所述横杠(3)右端固定安装有车座(8)，所述竖杠(4)底端固定连接有套管(9)，所述套管(9)内活动安装有曲柄(10)，竖杠(4)左侧还安装有驱动电机(11)用于车辆驱动，后车架(2)呈V字形且其弯折处处于其右端，后车架(2)的弯折处活动安装有后轮，其特征在于：所述横杠(3)的左端固定连接有竖管(13)，所述竖管(13)内安装有势能回收机构(5)，横杠(3)内开设有空腔(14)，空腔(14)内设置有势能转化机构(6)，空腔(14)的左端开口与竖管(13)连通，所述横杠(3)的下侧安装有蓄电池组(15)，后车架(2)下侧的一端铰接在套管(9)上，后车架(2)上侧的一端铰接有减震器(12)的底座，减震器(12)的输出端固定连接在横杠(3)右端，前车架(1)和后车架(2)之间还还设置有散热机构(7)；
所述势能回收机构(5)包括：
竖杆(51)，所述竖杆(51)通过连接轴承(16)活动连接在竖管(13)内，且竖杆(51)顶端安装有车把；
插槽(52)，所述插槽(52)开设在竖杆(51)的底端；
Y形杆(53)，所述Y形杆(53)的顶端插接插槽(52)内，且Y形杆(53)通过无油轴承(17)与竖管(13)形成活动连接，Y形杆(53)底部两端之间安装有前轮；
限位盘(54)，所述限位盘(54)固定连接在Y形杆(53)的顶端；
限位环(55)，所述限位环(55)套接在Y形杆(53)上并螺纹连接在插槽(52)的开口处对限位盘(54)限位；
减震弹簧(56)，所述减震弹簧(56)处于插槽(52)内，且减震弹簧(56)的两端分别与插槽(52)底壁和限位盘(54)接触；
条形孔(57)，所述条形孔(57)开设在Y形杆(53)上且与空腔(14)相对；
齿轮传动组件(58)，所述齿轮传动组件(58)设置在条形孔(57)内用于能量转换；
所述势能转化机构(6)包括：
轴承架(61)，所述轴承架(61)安装在空腔(14)内且与空腔(14)同轴；
安装轴承(62)，所述安装轴承(62)安装在轴承架(61)内；
传动杆(63)，所述传动杆(63)通过安装轴承(62)活动安装在空腔(14)内；
齿轮联动组件(64)，所述齿轮联动组件(64)安装在传动杆(63)的左端并与齿轮传动组件(58)联动；
增速器(65)，所述增速器(65)固定安装在空腔(14)内且其输入端与传动杆(63)右端联动传递动力；
发电机(66)，所述发电机(66)安装在空腔(14)内且处于增速器(65)的右侧，发电机(66)的输入端与增速器(65)的输出端联动发电；
所述散热机构(7)包括：
通孔(71)，若干个所述通孔(71)开设在横杠(3)的右端且围绕减震器(12)；
伸缩杆(72)，若干个所述伸缩杆(72)插接在通孔(71)内，伸缩杆(72)的右端固定连接在后车架(2)上，伸缩杆(72)的左端深入空腔(14)内至传动杆(63)中部；
密封片(73)，所述密封片(73)通过轴连接件套接在传动杆(63)上，密封片(73)的外侧与空腔(14)内壁接触，伸缩杆(72)的左端与密封片(73)的右端固定连接；
散热孔(74)，所述散热孔(74)分两组开设在横杠(3)上且处于密封片(73)的左右两侧，散热孔(74)与空腔(14)连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，其特征在于：所述齿轮传动组件(58)包括弹簧槽(581)、条形框(582)、限位轴(583)、限位弹簧(584)、传动齿条一(585)、传动齿条二(586)、导向槽(587)、导向块(588)和连接孔(589)，所述条形孔(57)的上下壁均开设有弹簧槽(581)，条形框(582)处于条形孔(57)内，两个限位轴(583)分别固定连接在条形框(582)上下表面的中部，两个限位轴(583)分别插接在两个弹簧槽(581)内，限位轴(583)与弹簧槽(581)底壁通过限位弹簧(584)连接，传动齿条一(585)固定连接在条形框(582)内的后侧壁，传动齿条二(586)固定连接在条形框(582)内的前侧壁，传动齿条一(585)处于传动齿条二(586)的左侧，条形框(582)内前后侧壁的中部均开设有上下延伸的导向槽(587)，导向块(588)处于条形框(582)内，且导向块(588)前后端分别滑动连接在两个导向槽(587)内，导向块(588)中部开设有连接孔(589)。
3.根据权利要求2所述的一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，其特征在于：所述齿轮联动组件(64)包括延长杆(641)、单向轴承(642)、传动齿轮(643)和支撑轴承(644)，所述延长杆(641)通过联轴器与传动杆(63)的左端固定连接，延长杆(641)通过支撑轴承(644)活动连接在连接孔(589)内，两个单向轴承(642)键连接在延长杆(641)上且处于导向块(588)的左右两侧，两个单向轴承(642)上均固定套接有传动齿轮(643)，两个传动齿轮(643)分别与传动齿条一(585)和传动齿条二(586)啮合。
4.根据权利要求3所述的一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，其特征在于：所述密封片(73)包括金属片(731)和橡胶片(732)，两个金属片(731)和橡胶片(732)形成二夹一叠加，橡胶片(732)与金属片(731)内径相同，橡胶片(732)外侧与空腔(14)内壁接触，金属片(731)的外径小于橡胶片(732)外径。
5.根据权利要求4所述的一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，其特征在于：两个所述轴承架(61)分别处于传动杆(63)的左右两端，所述通孔与伸缩杆的数量相同且不少于三个。
6.根据权利要求5所述的一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，其特征在于：所述散热孔(74)两个为一组分布在横杠(3)的前后壁上，横杠(3)上对应散热孔(74)位置的上侧固定连接有遮片(18)为散热孔(74)挡水。
7.根据权利要求6所述的一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，其特征在于：所述后车架(2)与减震器(12)铰接处的铰孔为条形以适配后车架(2)的活动。
8.根据权利要求7所述的一种具有势能回收功能的高续航山地电动车，其特征在于：所述条形框(582)的长度是传动齿轮(643)直径的四倍，所述减震弹簧(56)处于平衡状态时导向块(588)处于条形框(582)中部，导向槽(587)的长度与条形框(582)的内高相同。
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