CN213768862U - 可提升管柱机构及电动单车 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电动单车的可提升管柱机构及电动单车，该可提升管柱机构包括第一管柱、过渡件和第一致动件，所述第一管柱可绕自身轴线转动地连接于所述过渡件，所述第一致动件与所述过渡件传动连接以使所述过渡件上下移动，所述第一管柱和所述过渡件之间设置有限位结构，该限位结构用于限制所述过渡件沿所述第一管柱的轴线方向向上移动，以使得所述过渡件在上升时带动所述第一管柱上升。将该可提升管柱机构应用于电动单车上，既能够实现对第一管柱的提升，也不会影响通过第一管柱的转动来实现转向，因此有助于电动单车通过提升第一管柱来实现相应的功能。

Description

可提升管柱机构及电动单车

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，具体地，涉及一种可提升管柱机构及电动单车。

背景技术

随着物流行业的迅速发展，智能配送行业中的无人配送车逐渐成为技术热点。无人配送车可以节约人力资源，有效地提升处理量。目前的电单车包括车架、用于连接前轮的前管柱和用于连接后轮的后管柱，前管柱可转动地设置于车架，前管柱上还连接有把手，从而通过把手来转动前管柱完成转向。现有的电单车上的管柱结构，功能单一，仅具有转向功能，无法满足无人配送车的多功能需求。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种可提升管柱机构及电动单车，以部分地解决相关技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种电动单车的可提升管柱机构及电动单车，所述可提升管柱机构包括第一管柱、过渡件和第一致动件，所述第一管柱可绕自身轴线转动地连接于所述过渡件，所述第一致动件与所述过渡件传动连接以使所述过渡件上下移动，所述第一管柱和所述过渡件之间设置有限位结构，所述限位结构用于限制所述过渡件沿所述第一管柱的轴线方向向上移动，以使得所述过渡件在上升时带动所述第一管柱上升。

可选地，所述过渡件为套筒，所述第一管柱穿设于所述套筒的中心圆孔。

可选地，所述限位结构包括相配合的凸起和凹槽，所述第一管柱的外壁和所述套筒的内壁中的一者上设置有所述凸起，另一者上设置有与所述凸起滑动配合的所述凹槽，所述凹槽构造成能够沿所述第一管柱和套筒的周向引导所述凸起滑动。

可选地，所述凹槽位于所述套筒的上端面上，并且围绕所述中心圆孔设置，所述凸起为形成在所述第一管柱的外壁的环形凸起以与所述凹槽滑动配合。

可选地，所述第一致动件包括与所述过渡件传动连接的第一电机。

可选地，所述第一致动件和所述过渡件之间设置有第一传动组件，所述第一传动组件包括相互啮合的第一齿轮和第一齿条，所述第一齿条沿所述第一管柱的轴向方向设置在所述过渡件上，所述第一齿轮与所述第一致动件传动连接。

根据本公开的另一方面还提供了一种电动单车，包括车架本体、前轮和后轮，而且还包括上述的可提升管柱机构，所述前轮通过所述可提升管柱机构设置于所述车架本体的前侧，所述第一致动件固定设置在所述车架本体上，所述后轮设置在所述车架本体的后侧。

可选地，所述车架本体的前侧设置有沿上下方向延伸的第一管柱安装孔，所述过渡件为套筒且可滑动地设置于所述第一管柱安装孔内，所述第一致动件邻近所述第一管柱安装孔的侧壁设置，且所述套筒和所述车架本体之间还设置有导向结构，以对所述套筒的升降进行导向。

可选地，所述导向结构包括相配合的导向块和导向槽，所述第一管柱安装孔的内壁和所述套筒的外壁中的一者设置有所述导向块，另一者上设置有与所述导向块配合的所述导向槽，所述导向块和所述导向槽中至少一者为沿上下方向延伸的条状结构。

可选地，所述第一管柱安装孔包括沿轴线方向布置的第一孔段和第二孔段，所述第一孔段位于所述第二孔段的上方，所述第一孔段的直径大于所述第二孔段的直径，所述套筒与所述第一孔段配合。

可选地，所述车架本体的后侧设置有第二管柱安装孔，所述电动单车还包括第二管柱和用于驱动所述第二管柱升降的第二致动件，所述第二管柱可升降地穿设于所述第二管柱安装孔，所述第二致动件固定设置于所述车架本体，并且与所述第二管柱传动连接以驱动所述第二管柱升降。

可选地，所述第二致动件包括第二电机，所述第二电机和所述第二管柱之间设置有第二传动组件，所述第二传动组件包括与所述第二电机的输出轴传动连接的第二齿轮，所述第二管柱的外壁设置有沿轴向延伸的第二齿条，所述第二齿轮和所述第二齿条啮合。

通过上述技术方案，由于第一管柱可绕自身轴线转动地连接于过渡件，因此，过渡件不会影响电动单车通过第一管柱的转动来完成转向。通过设置过渡件将第一管柱的转动和滑动运动分解开，使得第一管柱在转向时可仅转动，同时不会造成第一管柱的升降，在第一管柱需要提升时可仅上升，同时第一管柱不会发生转动。将所述可提升管柱机构应用于电动单车上，既能够实现对第一管柱的提升，也不会影响通过第一管柱的转动来实现转向，因此有助于电动单车通过提升第一管柱来实现相应的功能。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是一种示例性的处于常规骑行状态的电动单车的侧视示意图；

图2是一种示例性的处于自动行驶状态的电动单车的侧视示意图；

图3是一种示例性的电动单车的局部结构示意图。

附图标记说明

100-电动单车；10-前轮；20-后轮；31-车架本体；311-第一管柱安装孔；3111-第一孔段；3112-第二孔段；312-第二管柱安装孔；32-第一管柱；33-第二管柱；40-辅助轮机构；48-辅助轮；50-可提升管柱机构；60-限位结构；81-过渡件；82-第一齿轮；83-第一齿条。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”，指的是电动单车100处于水平面上的状态下定义的，与电动单车100正常行驶时的“上、下、左、右、前、后”的方向一致。此外，本公开实施例中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

为了保持电动单车100的平衡的同时，还不会额外过多地增加电动单车100的能耗，在本申请中提供了一种电动单车100的可提升管柱机构50，该可提升管柱机构50包括第一管柱32、过渡件81和第一致动件。第一管柱32可绕自身轴线转动地连接于过渡件81。第一致动件与过渡件81传动连接以使过渡件81上下移动，第一管柱32和过渡件81之间设置有限位结构60，该限位结构60用于限制过渡件81沿第一管柱32的轴线方向向上移动，以使得过渡件81在上升时带动第一管柱32上升。

当需要提升管柱时，启动第一致动件，第一致动件致动过渡件81向上移动，通过过渡件81带动第一管柱32上升。在一种实施方式中，当可提升管柱机构50解除对第一管柱32的锁止后，在重力的作用下，第一管柱32下降至所需高度，或手动将第一管柱32向下移动至所需高度。在该实施方式中，第一致动件仅需通过过渡件81致动第一管柱32上升，而第一管柱32是在重力的作用下降的。在另一种实施方式中，限位结构60能够限制过渡件81相对于第一管柱32沿轴向方向的上下移动。换言之，限位结构60既能够限制过渡件81沿第一管柱32的轴线方向向上移动，也能够限制过渡件81沿第一管柱32的轴线方向向下移动。第一致动件能够通过过滤件致动第一管柱32向上移动和向下移动，第一管柱32的向上移动和向下移动均是通过第一致动件的驱动过渡件81来实现的。

由于第一管柱32可绕自身轴线转动地连接于过渡件81，因此，过渡件81不会影响电动单车100通过第一管柱32的转动来完成转向。通过设置过渡件81将第一管柱32的转动和滑动运动分解开，使得第一管柱32在转向时可仅转动，同时不会造成第一管柱32的升降，在第一管柱32需要提升时可仅上升，同时第一管柱32不会发生转动。将该可提升管柱机构50应用于电动单车100上，既能够实现对第一管柱32的提升，也不会影响通过第一管柱32的转动来实现转向，因此有助于电动单车100通过提升第一管柱32来实现相应的功能。例如，当电动单车100需要驻车时，可通过该可提升管柱机构50将第一管柱32连同第一管柱32下端连接的车轮一同向上移动，从而使得车轮悬空，前后轮20无法同时着地，电动单车100无法正常行驶，从而通过提升管柱来对电动单车100上锁，起到防盗功能。

为了便于说明本公开中可提升管柱机构50的功能，在下文中以将该可提升管柱机构50应用于如图1所示的具有自动驾驶功能的电动单车100上为例进行说明。但是，本公开对此不作限制，可以理解的是，该可提升管柱机构50能够应用于任何需要提升管柱的电动单车100上。

该电动单车100包括前轮10、后轮20、车体和辅助轮机构40。辅助轮机构40位于前轮10和后轮20之间并且包括沿车体的左右方向间隔设置于车体的至少两个辅助轮48。换言之，车体左右方向的每一侧至少设置有一个辅助轮48，或者，该车体的同一侧设置有间隔设置的至少两个辅助轮48。车体包括车架本体31、设置于车架本体31前侧的该可提升管柱机构50和设置于车架本体31后侧的第二管柱33。第一管柱32的底端连接有前轮10，第二管柱33的底端连接有后轮20。第一管柱32可升降地设置于车架本体31，以使电动单车100具有前轮10和后轮20共同着地的常规骑行状态以及前轮10和后轮20中的一者与辅助轮48共同着地的自动行驶状态(如图2所示)。而且，辅助轮机构40还包括转向电机和同步转向机构。车体左右两侧的辅助轮48通过同步转向机构与转向电机传动连接，从而使辅助轮48能够同步转动，来实现自动行驶状态下的电动单车100的转向。

由于该电动单车100具有上述的可提升管柱机构50，当需要切换电动单车100的常规骑行状态和自动行驶状态时，启动第一致动件，第一致动件致动过渡件81上升，过渡件81带动第一管柱32上升，此时第一管柱32连同前轮10升起，使得前轮10悬空，后轮20和辅助轮48共同着地，保持电动单车100的平衡，电动单车100受到间隔设置的辅助轮48的支撑不会出现倾倒。当需要转向时，转向电机通过同步转向机构带动辅助轮48转向，进而使得整个电动单车100转向。若第一管柱32未向上移动，前轮10未悬空，辅助轮48转动时无法顺利带动整个电动单车100转向。

在本公开中对过渡件81的结构和形状不作限制，在一种实施方式中，如图3所示，过渡件81为套筒，第一管柱32穿设于套筒的中心圆孔，第一管柱32可滑动地穿过中心圆孔。因此，能够通过套筒的中心圆孔对第一管柱32的上下滑动进行导向，以便于第一管柱32以中心圆孔的轴线为旋转中心转向。

可以理解的是，在其他实施方式中，过渡件81还可为半圆环结构，第一管柱32可滑动地穿过半圆环的中心孔。

在本公开的一种实施方式中，如图3所示，限位结构60包括相配合的凸起和凹槽，第一管柱32的外壁和套筒的内壁中的一者上设置有凸起，另一者上设置有与该凸起滑动配合的凹槽，凹槽构造成能够沿第一管柱32和套筒的周向引导凸起滑动，从而能够允许第一管柱32相对于套筒绕套筒的轴线转动。而且通过凸起和凹槽的配合，使得套筒至少在向上滑动时能够带动第一管柱32升起。

在一种实施方式中，如图3所示，凹槽位于套筒的上端面上，并且围绕中心圆孔设置，凸起为形成在第一管柱32的外壁的环形凸起以与凹槽滑动配合，可选地，环形凸起与凹槽的的下表面和侧表面贴合，使得第一管柱32能够在套筒的推动下，向上滑动。由于环形凸起的上表面未与套筒配合，套筒向下时，凸起可与凹槽分离，第一管柱32可在重力的作用下向下滑动。

可以理解的是，在其他实施方式中，相互配合的凸起和凹槽可设置在套筒的中部，位于套筒的上下端面之间。由于凸起和凹槽的配合，使得管柱仅能够相对于套筒转动，不能够相对于套筒上下滑动，在第一致动件的驱动下，套筒带动第一管柱32上下移动。

在本公开的一种实施方式中，第一致动件包括与过渡件81传动连接的第一电机。由于设置有第一电机，在需要升起第一管柱32时，启动第一电机，从而通过驱动过渡件81进而带动第一管柱32升起，然后，第一电机得电锁止，使得过渡件81不会出现上下滑动，进而将第一管柱32锁止在该状态下。当需要切换至常规骑行状态时，断开对第一电机的供电，第一电机失电，解除了对过渡件81的锁止，第一管柱32在重力的作用下向下滑动。或者，第一电机反向驱动，使得过渡件81带动第一管柱32向下滑动。

在本公开的一种实施方式中，如图3所示，第一致动件和过渡件81之间设置有第一传动组件，第一传动组件包括相互啮合的第一齿轮82和第一齿条83，第一齿条83沿第一管柱32的轴向向设置在过渡件81上，第一齿轮82与第一致动件传动连接。可选地，第一致动件可包括第一电机，第一电机可为输出转动动力的电机。通过第一齿轮82和第一齿条83对第一致动件的动力的传递，能够将转动运动转化为直线运动，从而将第一致动件的输出的旋转运动转化为过渡件81的直线运动，进而带动第一管柱32升降。另外，通过第一齿轮82和第一齿条83的配合，也能够起到减速增距的作用，减小对第一致动件功率的要求。

在另一种实施方式中，第一电机可为直线驱动电机，不需要将旋转运动转化成直线运动，直接驱动过渡件81上下移动。

根据本公开的另一方面还提供了一种电动单车100，包括车架本体31、前轮10、后轮20和上述的可提升管柱机构50，前轮10通过可提升管柱机构50设置于车架本体31的前侧，第一致动件固定设置在车架本体31上，后轮20设置在车架本体31的后侧。

由于电动单车100上设置有上述的可提升管柱机构50，当需要切换电动单车100的常规骑行状态和自动行驶状态时，启动第一致动件，第一致动件致动过渡件81上升，过渡件81带动第一管柱32上升。在一种实施方式中，当管柱驱动机构解除对第一管柱32的锁止后，在重力的作用下，第一管柱32下降至所需高度。在该实施方式中，第一致动件仅需通过过渡件81致动第一管柱32上升，而第一管柱32是在重力的作用下降的。在另一种实施方式中，限位结构60能够限制过渡件81相对于第一管柱32沿轴向方向的上下移动。第一致动件能够通过过滤件致动第一管柱32向上移动和向下移动，换言之，第一管柱32的向上移动和向下移动均是通过第一致动件的驱动力实现的。

而且，通过设置过渡件81和第一致动件，既不会妨碍第一管柱32的自由转向，又能够通过第一致动件和过渡件81致动第一管柱32上下移动，以实现电动单车100在常规骑行状态和自动行驶状态之间切换，结构简单，成本低。

在本公开中对于第一管柱32如何可滑动地设置于车架本体31不作限制，在一种实施方式中，如图3所示，车架本体31的前侧设置有沿上下方向延伸的第一管柱安装孔311，过渡件81为套筒且可滑动地设置于第一管柱安装孔311内，第一致动件邻近第一管柱安装孔311的侧壁设置且套筒和车架本体31之间还设置有导向结构(图中未示出)，以对套筒的升降进行导向。

将套筒设置在第一管柱安装孔311内，并且使第一管柱32穿过套筒，第一致动件驱动套筒在第一管柱安装孔311内上下滑动，进而通过套筒带动第一管柱32升降。导向结构能够限制套筒绕自身轴线的转动，使得第一管柱32在转向时，套筒不会跟随第一管柱32转向，使得第一管柱32转向更加自由，而且，由于套筒仅会进行上下方向的移动而不会转动，便于保证套筒和第一致动件之间的传动连接，使得第一致动件始终能够驱动套筒滑动。

在本公开中对导向结构的具体构成不作限制，只要能够限制套筒的转动仅允许套筒上下滑动即可。在一种实施方式中，导向结构包括相配合的导向块和导向槽，第一管柱安装孔311的内壁和套筒的外壁中的一者设置有导向块，另一者上设置有与该导向块配合的导向槽，导向块和导向槽中至少一者为沿上下方向延伸的条状结构。因此，通过相互配合的导向块和导向槽能够在套筒相对于第一管柱安装孔311上下滑动时进行导向，并且限制套筒相对于第一管柱安装孔311的转动。

可选地，在本公开的一种实施方式中，如图3所示，第一管柱安装孔311包括沿轴线方向布置的第一孔段3111和第二孔段3112，第一孔段3111位于所述第二孔段3112的上方，第一孔段3111的直径大于第二孔段3112的直径，套筒与第一孔段3111配合。由于第一孔段3111的直径大于第二孔段3112的直径，使得套筒能够自由地在第一孔段3111中上下滑动，并且由于第二孔段3112对套筒的抵挡，使得套筒不会从下方的第二孔段3112中从第一管柱安装孔311内掉落。

在本公开中的一种实施方式中，如图1-2所示，车架本体31的后侧设置有第二管柱安装孔312，电动单车100还包括第二管柱33和用于驱动该第二管柱33升降的第二致动件，第二管柱33可升降地穿设于第二管柱安装孔312，第二致动件固定设置于车架本体31，并且与第二管柱33传动连接以驱动第二管柱33升降。当第二管柱33需要升降时，通过第二致动件驱动第二管柱33相对于车架本体31升降，第二管柱安装孔312能够对第二管柱33的升降进行导向。

在本公开中的一种实施方式中，第二致动件可为直线驱动电机，通过该直线驱动电机直接驱动第二管柱33升降。在其他实施方式中，第二致动件包括第二电机，该第二电机和第二管柱33之间设置有第二传动组件，第二传动组件包括与第二电机的输出轴传动连接的第二齿轮(图中未示出)，第二管柱33的外壁设置有沿轴向延伸的第二齿条(图中未示出)，第二齿轮和第二齿条啮合。

通过第二齿轮和第二齿条对第二致动件的动力的传递，能够将转动运动转化为直线运动，从而将第二致动件的输出的旋转运动转化为第二齿条连同第二管柱33的直线运动，进而带动第二管柱33升降。另外，通过第二齿轮和第二齿条的配合，也能够起到减速增距的作用，减小对第二致动件功率的要求。而且通过第一致动件驱动第一管柱32升降，并且通过第二致动件驱动第二管柱33升降，前第二管柱33均通过单独的致动件来驱动，能够实现前第二管柱33独立的升降，两个管柱的升降之间没有关联，可根据电动单车100的状态来仅升降其中的一个管柱，或，同时使前第二管柱33升降。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种电动单车的可提升管柱机构，其特征在于，包括第一管柱(32)、过渡件(81)和第一致动件，所述第一管柱(32)可绕自身轴线转动地连接于所述过渡件(81)，所述第一致动件与所述过渡件(81)传动连接以使所述过渡件(81)上下移动，所述第一管柱(32)和所述过渡件(81)之间设置有限位结构(60)，所述限位结构(60)用于限制所述过渡件(81)沿所述第一管柱(32)的轴线方向向上移动，以使所述过渡件(81)在上升时带动所述第一管柱(32)上升。

2.根据权利要求1所述的可提升管柱机构，其特征在于，所述过渡件(81)为套筒，所述第一管柱(32)穿设于所述套筒的中心圆孔。

3.根据权利要求2所述的可提升管柱机构，其特征在于，所述限位结构(60)包括相配合的凸起和凹槽，所述第一管柱(32)的外壁和所述套筒的内壁中的一者上设置有所述凸起，另一者上设置有与所述凸起滑动配合的所述凹槽，所述凹槽构造成能够沿所述第一管柱(32)和套筒的周向引导所述凸起滑动。

4.根据权利要求3所述的可提升管柱机构，其特征在于，所述凹槽位于所述套筒的上端面上，并且围绕所述中心圆孔设置，所述凸起为形成在所述第一管柱(32)的外壁的环形凸起以与所述凹槽滑动配合。

5.根据权利要求1所述的可提升管柱机构，其特征在于，所述第一致动件包括与所述过渡件(81)传动连接的第一电机。

6.根据权利要求1或5所述的可提升管柱机构，其特征在于，所述第一致动件和所述过渡件(81)之间设置有第一传动组件，所述第一传动组件包括相互啮合的第一齿轮(82)和第一齿条(83)，所述第一齿条(83)沿所述第一管柱(32)的轴向方向设置在所述过渡件(81)上，所述第一齿轮(82)与所述第一致动件传动连接。

7.一种电动单车，包括车架本体(31)、前轮(10)和后轮(20)，其特征在于，还包括权利要求1-6中任一项所述的可提升管柱机构(50)，所述前轮(10)通过所述可提升管柱机构(50)设置于所述车架本体(31)的前侧，所述第一致动件固定设置在所述车架本体(31)上，所述后轮(20)设置在所述车架本体(31)的后侧。

8.根据权利要求7所述的电动单车，其特征在于，所述车架本体(31)的前侧设置有沿上下方向延伸的第一管柱安装孔(311)，所述过渡件(81)为套筒且可滑动地设置于所述第一管柱安装孔(311)内，所述第一致动件邻近所述第一管柱安装孔(311)的侧壁设置，且所述套筒和所述车架本体(31)之间还设置有导向结构，以对所述套筒的升降进行导向。

9.根据权利要求8所述的电动单车，其特征在于，所述导向结构包括相配合的导向块和导向槽，所述第一管柱安装孔(311)的内壁和所述套筒的外壁中的一者设置有所述导向块，另一者上设置有与所述导向块配合的所述导向槽，所述导向块和所述导向槽中至少一者为沿上下方向延伸的条状结构。

10.根据权利要求8所述的电动单车，其特征在于，所述第一管柱安装孔(311)包括沿轴线方向布置的第一孔段(3111)和第二孔段(3112)，所述第一孔段(3111)位于所述第二孔段(3112)的上方，所述第一孔段(3111)的直径大于所述第二孔段(3112)的直径，所述套筒与所述第一孔段(3111)配合。

11.根据权利要求7所述的电动单车，其特征在于，所述车架本体(31)的后侧设置有第二管柱安装孔(312)，所述电动单车(100)还包括第二管柱(33)和用于驱动所述第二管柱(33)升降的第二致动件，所述第二管柱(33)可升降地穿设于所述第二管柱安装孔(312)，所述第二致动件固定设置于所述车架本体(31)，并且与所述第二管柱(33)传动连接以驱动所述第二管柱(33)升降。

12.根据权利要求11所述的电动单车，其特征在于，所述第二致动件包括第二电机，所述第二电机和所述第二管柱(33)之间设置有第二传动组件，所述第二传动组件包括与所述第二电机的输出轴传动连接的第二齿轮，所述第二管柱(33)的外壁设置有沿轴向延伸的第二齿条，所述第二齿轮和所述第二齿条啮合。

Images