CN201660071U - 半自动折叠助力车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种半自动折叠助力车。其可以实现自动折叠和展开，使用省力、快捷、方便、安全。其包括车架、前轮、后轮、鞍座以及电控系统；所述车架包括前叉、前立管、车把、后平叉、前连接座、主承力座，上连杆的两端和下连杆两端均和所述前连接座、主承力座之间转动连接，构成四连杆结构；所述下连杆与所述后平叉之间用拉杆连接，其特征在于：所述伸缩管结构支撑于支撑管；其还设置有支撑管的推力机构；所述电控系统包括三相直流无刷电机、微控制器、第一开关，在车架处于折叠状态需要打开时，第一开关将信号传递给微控制器控制三相直流无刷电机驱动后轮向后转动直至车架展开；在车架处于展开状态需要行驶时，调速把通过微控制器控制后轮转动驱动车行驶。

Description

半自动折叠助力车

(一)技术领域

本实用新型涉及助力自行车技术领域，具体为半自动折叠助力车。

(二)背景技术

现有折叠自行车，其包括具有展开和折叠功能的车架、总成、前轮、后轮、设置在车架上的鞍座以及驱动前轮或后轮的电控系统。为了便于携带，减小存储空间，现有的折叠自行车，其车架采用一个或两个以上折叠结构，来实现折叠功能，但折叠或展开是通过人力操作来扳松或紧固，比较费力，尤其在夏天，用户一般都穿露脚趾的鞋，将折叠的车打开需要用脚配合，就极为不便，用力过猛会伤极脚趾，安全性不好，用力过轻，又不易打开，使用费力、也不便。

(三)发明内容

针对上述技术缺陷，本实用新型提供了半自动折叠电动助力自行车，其可以实现自动折叠和展开，使用省力，快捷、方便、安全。

其技术方案是这样的：

其包括具有展开位置和折叠位置的车架、前轮、后轮、设置在所述车架的鞍座以及用于驱动所述前轮或后轮转动的电控系统；所述车架包括前叉、前立管、车把、后平叉，所述前叉可转动连接有前连接座、后平叉可转动连接有主承力座，上连杆的两端和下连杆两端均和所述前连接座、主承力座之间转动连接，构成四连杆结构；所述鞍座通过伸缩管结构安装于所述主承力座，所述下连杆与所述后平叉之间用拉杆连接，所述下连杆和所述拉杆之间为可转动连接，所述拉杆与所述后平叉之间为可转动连接，其特征在于：所述伸缩管结构支撑于支撑管，之间可转动连接；其还设置有支撑管的推力机构；所述下连杆与所述后平叉之间连接的拉杆是可伸缩助力拉杆；所述电控系统包括三相直流无刷电机、微控制器、第一开关，所述三相直流无刷电机安装于后轮，所述第一开关安装于车架，在车架处于折叠状态需要打开时，第一开关将信号传递给微控制器控制三相直流无刷电机驱动后轮定距倒转；在车架处于展开状态需要行驶时，调速把通过微控制器控制后轮向前转动驱动车行驶。

其进一步特征在于：

所述电控系统还包括功率驱动电路、电流采样电路，调速把调速信号电路和反转触发信号电路与微控制器的输入I/O口连接；微控制器的三路PWM输出经功率驱动电路后驱动电机工作；电流采样电路采样电机的工作电流并输入给微控制器的模数转换接口ADC；电机转子位置检测信号(A相、B相和C相)分别输入给微控制器的输入I/O口；

所述支撑管的推力机构包括把手，所述把手安装于所述主承力座，所述把手的侧下方设置有第二开关，所述把手的底部在转动中与第二开关接触，所述第二开关和推力器电控连接，支撑管位于推力器的推杆最大推动行程内，支撑管的下端支撑于后平叉，后平叉内的处于推力器的推杆最大推动行程内的部位设置有能容支撑管上下滑动的通孔；

所述支撑管的推力机构包括把手，所述把手安装于所述主承力座，所述把手的把持部位设置有第二开关，所述第二开关和推力器电控连接，支撑管位于推力器的推杆最大推动行程内，支撑管的下端支撑于后平叉，后平叉内的处于推力器的推杆最大推动行程内的部位设置有能容支撑管上下滑动的通孔；

所述伸缩管结构包括中撑管，所述中撑管贯穿于套管，所述套管固定安装于所述主承力座，所述中撑管和所述套管之间可以定位同轴滑动；

所述四连杆结构中，所述上连杆后端部和所述下连杆的前端部连接有减震顶杆结构，所述的减震顶杆结构包括管套、杆，所述管套、杆中的一个部件与上连接杆的后端连接，所述管套、杆中的另一个部件与下连接杆的前端连接，所述杆的自由端伸入管套并与所述管套搭接连为一体后其外部套装有弹簧；

所述可伸缩助力拉杆包括两根成型件，其中一根成型件一端端部与所述后平叉转动连接，另一根成型件的一端端部与下连接杆的后端转动连接，所述两根成型件的另一端分别设置有长条孔、之间通过销轴连为一体；

所述鞍管的外部套装有第一衬套，所述中撑管内设置有铝管，鞍管及其外部的第一衬套，一端伸入所述中撑管内铝管并通过第一卡接件定位，所述鞍管及第一衬套和所述铝管之间同轴滑动；

在所述第一卡接件的下方，所述中撑管上设置有第二卡接件，所述第二卡接件的外端部转动连接有支撑件和折合锁紧限位件，所述支撑件与所述支撑管可转动连接；

所述第一开关为行程开关，所述第一开关安装于所述套管的上端部，并与所述第二卡接件在车折叠时压迫性接触；

所述套管的内壁设置有衬套，所述衬套的套壁穿套于钢丝，在所述钢丝的外侧，所述衬套的套壁沿轴向设置有滑动凸条，该滑动凸条与中撑管的外壁设置的滑槽配合。

本实用新型采用上述结构后，支撑管推力机构的设置可以实现电动车的助动折叠，快速、方便；而所述电控系统的设置，车架从折叠向展开过渡时，控制器控制驱动电机定距倒转，从而实现将车从折叠向展开快速过渡，省力、快捷、方便，这样就不需要借助脚部力量展开，使用安全可靠、快捷、方便；而套管的内壁设置的衬套以及钢丝，保证了中撑管以及套管之间的直线度，耐磨，同时也防止了中撑管的转动，进一步保证了车的安全性；而可伸缩助力拉杆、四连管结构中设置的减震顶杆结构一方面可以起到主副减震的作用，另一方面，在行驶状态可以起到紧固车架的作用，防止在行使中因意外导致车的自然折叠，进一步保证了车的安全性。

(四)附图说明

图1为本实用新型处于展开状态的结构示意图；

图2为本实用新型处于折叠状态的结构示意图；

图3为图1中套管与中撑管的结构关系图；

图4为鞍管与中撑管结构关系图；

图5为图1中四连杆结构的部分结构放大的结构关系图；

图6为电控系统的方框示意图；

图7为图1中伸缩助力拉杆俯视的结构示意图。

(五)具体实施方式

见图1，本实用新型包括具有展开位置和折叠位置的车架、前轮1、后轮18、设置在车架的鞍座25以及用于驱动前轮1或后轮18转动的电控系统；车架包括前叉2、前立管4、车把5、后平叉17，前叉2可转动连接有前连接座3、后平叉17可转动连接有主承力座20，上连杆6的两端和下连杆7两端均和前连接座3、主承力座20之间转动连接，构成四连杆结构；上连杆6后端部和下连杆7的前端部连接有减震顶杆结构，见图5，减震顶杆结构包括管套24、杆23，管套24、杆23中的一个部件与上连接杆6的后端连接，管套24、杆23中的另一个部件与下连接杆7的前端连接，图1、图5中，管套24与上连接杆6的后端连接，杆23与下连接杆7的前端连接，管套24、杆23的自由端套合搭接连为一体，图中管套24在杆23的外部，管套24、杆23的外部套装有弹簧30。

见图1、图3鞍座25通过伸缩管结构安装于主承力座20，伸缩管结构支撑于支撑管14，之间可转动连接；伸缩管结构包括中撑管12，中撑管12贯穿于套管26，套管26固定安装于主承力座20，中撑管12和套管26之间可以同轴滑动。本实用新型的改进之处在于：套管26的内壁设置有衬套27，衬套27的套壁穿套于钢丝28，在钢丝28的外侧，衬套27的套壁沿轴向设置有滑动凸条，该滑动凸条与中撑管12的外壁设置的滑槽配合。这样，一方面保证中撑管12与衬套27之间同轴滑动，保证了中撑管12与套管26之间不会产生转动，衬套27耐磨，但缺少硬度，使用钢丝28，一方面可以起到支撑作用，另一方面其直线度好，耐磨，同时也方便了支撑管14沿后平叉17的通孔滑动时支撑管14的下端部能够顺利进入限位孔12b(见图2)，限位孔12b设置在限位件12a上。

见图1、图4，鞍管10的外部套装有第一衬套34，中撑管12内设置有铝管29，鞍管10及其外部的第一衬套34，一端伸入中撑管12内的铝管29并通过第一卡接件11定位，鞍管10及第一衬套34和铝管29之间同轴滑动，上述结构中，铝管29以及第一衬套34的设置，极大的加强了车架的刚性和支撑强度。

见图1，在第一卡接件11的下方，中撑管12上设置有第二卡接件13，第二卡接件13的外端部转动连接有支撑件13-1和限位件13-2，支撑件13-1与支撑管14可转动连接，这样车折叠时，支撑管14可以沿支撑件13-1作适度的转动。

见图7，下连杆7与后平叉17之间用伸缩助力拉杆22连接，伸缩助力拉杆22包括成型件31、32，成型件32一端端部与后平叉17转动连接，成型件31一端端部与下连接杆7的后端转动连接，成型件31、32的另一端分别设置有长条孔，其自由端相互叠合通过销轴33连为一体。该处的改进之处在于伸缩助力拉杆22总长度可以随车运动调节，这样车在行使状态下，由于道路的不平引起的颠簸，车架会有一些微量收或放，这样变化中的车架会吸收一些能量，从而可以减轻车的震动幅度，从而给骑车的人员以缓冲作用。当车架处于展开状态时，伸缩助力拉杆22和四连杆结构中的缓冲减震杆处于预紧状态，同时具有自锁的功能，防止意外因素导致行使状态下的车突然折叠，加强了车的安全性。为了便于车架的折叠和舒展开，四连杆结构中，上连杆6与前连接座3的转动连接处位于下连杆7与前连接座3转动连接处的上方，上连杆6与主承力座20的转动连接处位于下连杆7与主承力座20转动连接处的上方；下连杆7与主承力座20的转动连接处位于后平叉17与主承力座20转动连接处的前方，主承力座20与下连杆7的转动连接处位于下连杆7和伸缩助力拉杆22转动连接处的上方，伸缩助力拉杆22与后平叉17的转动连接处位于主承力座20与后平叉转动连接处的上方。

本实用新型还设置有支撑管14的推力机构；支撑管14的推力机构包括把手8，把手8安装于主承力座20，把手8的侧下方设置有第二开关9，把手8的底部在转动中与第二开关9接触，第二开关9和推力器15电控连接，支撑管14位于推力器15的推杆最大推动行程内，支撑管14的下端支撑于后平叉17，后平叉17的处于推力器15的推杆最大推动行程内的部位设置有能容支撑管14上下滑动的通孔；(图1、图2中，通孔被主承力座20遮住)此为推力机构的实施例1。

支撑管14的推力机构的另一种结构就是把手8的把持部位设置有第二开关9(图1中没有表达，这样提起把手8，即可实现对第二开关9的动作)，第二开关9和推力器15电控连接，其他结构和实施例1中相同。

本实用新型中，电控系统包括三相直流无刷电机35、微控制器19、第一开关21、功率驱动电路36、电流采样电路37，三相直流无刷电机35安装于后轮18，第一开关21为行程开关，第一开关21安装于套管26的上端部，并与第二卡接件13在车折叠时压迫性接触，调速霍尔信号电路和反转触发信号电路与微控制器19的输入I/O口连接；微控制器的三路PWM输出经功率驱动电路后驱动电机工作；电流采样电路采样电机的工作电流并输入给微控制器的模数转换接口ADC；电机转子位置检测信号(A相、B相和C相)分别输入给微控制器的输入I/O口。车架处于展开状态后，调速把通过微控制器19控制后轮18转动驱动车行驶.调速把与微控制器19的之间的连接关系，属现有技术。

下面结合附图描述本实用新型的折叠和展开过程：当车架由展开状态向折叠状转换时，倾斜角度拉手8受到上提的力，克服回位扭簧的作用力(拉手8通过回位扭簧安装于主承力座20，安装时倾斜一定角度，为的是控制侧部的第二开关9，如果第二开关9安装于把手8的把持部位，则正常安装就可以)，利用单点固定垂直受力的原理，拉手8整体围绕固定点转动，拉手8下端侧面的冲压形面会压迫配装在主承力座20上的第二开关9触滑杆，使其导通，给设置在后平叉17上的推力器15工作信号，推力器15内芯推杆快速的平行推出，顶住支撑杆14，迫使支撑杆14与后平叉17着力点脱离，当拉手8受力转致与地面垂直时，支撑杆14已经脱离后平叉17，随同中撑管12沿主承力座20的套管26倾斜地平行下滑，最后支撑杆14伸入限位孔12b实现对车架的折叠，与此同时，整个车架，以拉手8与主承力座20转动连接处为支点，四连杆结构中的上连杆、下连杆分别与前连接座3、主承力座20之间发生转动，减震杆中管套24、杆23的自由端逐步分离，减震杆总长加长，上连杆、下连杆之间垂直距离缩小直至两杆几乎贴近，前叉2、前立管4、车把5以及前轮1向后轮靠；而伸缩助力拉杆22在转动的下连杆7推动下，成型件31、32进一步叠合直至销轴33卡住不能移动为止，这样，在下连杆7的继续推动下，伸缩助力拉杆22的成型件32顶起后平叉17，使后平叉17沿后平叉17与主承力座20的转动连接处沿顺时针方向转动，后轮18向前轮靠近，直至限位件13-2顶住后平叉17的前端部的下表面(见图2)，从而实现了车架的折叠并锁紧；当需要展开时，拎起鞍座25，鞍管连同第二卡接件13上行，限位件13-2与后平叉17的前端部的下表面脱开，第二卡接件13和第一开关21也脱开，第一开关21将信号传递给微控制器19控制三相直流无刷电机35驱动后轮18定距倒转，稍加外力，车架展开；第一开关提供的反转触发信号，驱使微控制器驱动三相直流无刷电机反转，达到固定距离后停止动作，实现半自动展开，当车架位处于展开状态，推力器15的推杆处于收缩静止状态，支撑杆14的下端抵在后平叉17上，缓冲减震顶杆10和伸缩助力拉杆22在预紧状态下。本实用新型中，推力器属市场已有产品。本实用新型中所述前端、后端就是以车头作为参照物，车头一侧为前端、车尾为后端。

在整个折叠和展开过程中，整个电控系统的工作如下：

步骤1：折叠电动车展开时，导通第一开关21(附图)，提供反转触发信号。

步骤2：微控制器判断到反转触发信号有效时，改变输出PWM的相序，使电机反向转动(顺时针)，转动一圈后停止；此时，车由折叠向展开状态过渡；

步骤3：控制器恢复到默认的正转模式(逆时针)。

步骤4：在电机反转过程中，判断采样来的电机工作电流，进行电机堵转判断和电机过流判断，对微控制器进行实时的堵转保护和过流保护。

Claims (11)

1.半自动折叠助力车，其包括具有展开位置和折叠位置的车架、前轮、后轮、设置在所述车架的鞍座以及用于驱动所述前轮或后轮转动的电控系统；所述车架包括前叉、前立管、车把、后平叉，所述前叉可转动连接有前连接座、后平叉可转动连接有主承力座，上连杆的两端和下连杆两端均和所述前连接座、主承力座之间转动连接，构成四连杆结构；所述鞍座通过伸缩管结构安装于所述主承力座，所述下连杆与所述后平叉之间用拉杆连接，所述下连杆和所述拉杆之间为可转动连接，所述拉杆与所述后平叉之间为可转动连接，其特征在于：所述伸缩管结构支撑于支撑管，之间可转动连接；其还设置有支撑管的推力机构；所述下连杆与所述后平叉之间连接的拉杆是可伸缩助力拉杆；所述电控系统包括三相直流无刷电机、微控制器、第一开关，所述三相直流无刷电机安装于后轮，所述第一开关安装于车架，在车架处于折叠状态需要打开时，第一开关将信号传递给微控制器控制三相直流无刷电机驱动后轮定距倒转；在车架处于展开状态需要行驶时，调速把通过微控制器控制后轮向前转动驱动车行驶。

2.根据权利要求1所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述电控系统还包括功率驱动电路、电流采样电路，调速把霍尔信号电路和反转触发信号电路与微控制器的输入I/O口连接；微控制器的三路PWM输出经功率驱动电路后驱动电机工作；电流采样电路采样电机的工作电流并输入给微控制器的模数转换接口ADC；电机转子位置检测信号分别输入给微控制器的输入I/O口。

3.根据权利要求2所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述支撑管的推力机构包括把手，所述把手安装于所述主承力座，所述把手的侧下方设置有第二开关，所述把手的底部在转动中与第二开关接触，所述第二开关和推力器电控连接，支撑管位于推力器的推杆最大推动行程内，支撑管的下端支撑于后平叉，后平叉内处于推力器的推杆最大推动行程内的部位设置有能容支撑管上下滑动的通孔。

4.根据权利要求2所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述支撑管的推力机构包括把手，所述把手安装于所述主承力座，所述把手的把持部位设置 有第二开关，所述第二开关和推力器电控连接，支撑管位于推力器的推杆最大推动行程内，支撑管的下端支撑于后平叉，后平叉内处于推力器的推杆最大推动行程内的部位设置有能容支撑管上下滑动的通孔。

5.根据权利要求3或4所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述伸缩管结构包括中撑管，所述中撑管贯穿于套管，所述套管固定安装于所述主承力座，所述中撑管和所述套管之间可以同轴滑动。

6.根据权利要求5所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述四连杆结构中，所述上连杆后端部和所述下连杆的前端部连接有减震顶杆结构，所述的减震顶杆结构包括管套、杆，所述管套、杆中的一个部件与上连接杆的后端连接，所述管套、杆中的另一个部件与下连接杆的前端连接，所述杆的自由端伸入管套并与所述管套搭接连为一体后其外部套装有弹簧。

7.根据权利要求6所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述可伸缩助力拉杆包括两根成型件，其中一根成型件一端端部与所述后平叉转动连接，另一根成型件的一端端部与下连接杆的后端转动连接，所述两根成型件的另一端分别设置有长条孔、并通过销轴连为一体。

8.根据权利要求1所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述鞍管的外部套装有第一衬套，所述中撑管内设置有铝管，鞍管及其外部的第一衬套，一端伸入所述中撑管内铝管并通过第一卡接件定位，所述鞍管及第一衬套和所述铝管之间同轴滑动。

9.根据权利要求2所述的半自动折叠助力车，其特征在于：在所述第一卡接件的下方，所述中撑管上设置有第二卡接件，所述第二卡接件的外端部转动连接有支撑件和限位件，所述支撑件与所述支撑管可转动连接。

10.根据权利要求2所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述第一开关为行程开关，所述行程第一开关安装于所述套管的上端部，并与所述第二卡接件在车折叠时压迫性接触。

11.根据权利要求2所述的半自动折叠助力车，其特征在于：所述套管的内壁设置有衬套，所述衬套的套壁穿套于钢丝，在所述钢丝外侧，所述衬套的套壁沿轴向设置有滑动凸条，该滑动凸条与中撑管的外壁设置的滑槽配合。 

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