CN2543820Y - 集合操控车把 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电动助力车用集合操控车把装置，由手把、立轴、车把托架、制动凸轮、制动拉线、电机调控盘及传感器座、平衡扭簧，限位肖等组成，其显著特点是将电动助力车的转向，电机启动、调速、停止的控制，制动等，完全由手把通过简单的转动及下压操作来实现。该装置结构简洁，操作简便，制造成本低。适用于各种电动助力车，特别适用于老年人群、伤残人群使用的“电动助力三轮车”。

Description

集合操控车把

本实用新型公开一种电动助力车用集合操控车把结构，属交通运输领域。

电动助力车作为一种环保代步工其，具有较广阔的市场前景。特别是老年人群、伤残人群的代步或轻便运输，需要安全性高、操作简便的“电动助力三轮车”。但目前所有上市的及现有专利公开的操作机构都从原始人力三轮车或摩托车借用而来。如在车把安装电机控制手把、刹车手把。分别控制转向、电机启停、调速及制动，这种传统的分离控制方式对非老年人群是适合的，但对反应较慢，操纵力小，记忆差的老年人群及伤残人群就不太合适。

为此本实用新型公开一种电动助力车用集合操控车把结构，其目的是要用最简单的操作实现转向、电机调控、制动的集中控制。

本实用新型的目的是这样来实现的：

一种电动助力车用集合操控车把，由手把、立轴、制动拉线、平衡扭簧等组成，其特征在于：还包括：车把托架、连接套、制动凸轮、电机调控盘及传感器座、限位肖；立轴固连在车把托架底部，手把安装在车把托架左右侧板的水平孔中，手把直径略小于托架左右侧板的水平孔直径，左右手把用连接套固连成一体；制动凸轮安装在车把托架内手把上靠近立轴的一侧：电机调控盘固定安装在手把靠近立轴的另一侧，传感器座安装在电机调控盘下的车把托架上。

电机调控盘中心孔径不小于手把直径，其边缘上有一条缝或一个通孔，安装电机调控盘时，其缝或通孔处于传感器作用区外，。

传感器座呈矩型，上部有一直槽，槽宽度大于电机调控盘边缘厚度，槽的深度大于电机调控盘边缘到缝底或通孔内边高度，在槽的两个侧板上分别同轴安装发光元件及光敏元件。

制动凸轮由带制动臂的制动盘及中心套筒构成，制动盘厚度小于中心套筒长度，套筒的内径稍大于手把轴径，在中心套筒悬伸部分的套筒壁上开有沿径向的长槽，槽宽略大于安装在手把上的传动肖直径，槽的长度略大于电机调控盘边缘上的或缝的宽度或通孔直径与传感器座上的光敏元件外径之和。以保证在电机调控盘的缝或圆孔转过传感器作用区之前，制动凸轮不被传动肖带动。

电机调控盘与制动凸轮也可制成一体。

电机调控盘边缘上也可安装一条形或圆形永磁材料，与之对应的是：在传感器座槽的一个侧板上安装磁敏元件。

下面较详细叙述“集合操控车把”的工作原理：

手把安装在车把托架左右侧板的水平孔中，左右手把用连接套固连成一体，并能绕水平轴线旋转，手把轴上装有扭簧，使手把在自由状态下处于近似水平位置。电机调控盘是与手把轴固联的、带有一个有一定宽度的缝或通孔的圆形盘，在对应盘的缝或通孔两侧传感器支架上相对安装着光源及光电元件传感器支架固定在车把托架上。手把接下前，电机调控盘上的窄缝偏离光电元件位置，光源被阻挡，光电元件无信号输出，控制电路关断。当向下按手把时，手把轴带动电机调控盘转动，窄缝逐渐进入光电工作区，光电元件受到光照，并且强度逐渐增加，即输出信号逐渐增大，经电机控制电路(本案略)转换为电机的输出功率(转速)逐渐增大，即逐渐提高了车速。当窄缝到达中心位置，光电元件受到的光照强度量大，则电机也达到最大输出功率，即达到了最高车速。如要变速抬起或下压手把窄缝离开光电作用中心位置，光电元件受光面积减小，光电元件输出功率逐渐降低，电机输出功率逐渐减小，车速相应降低。

如要制动，继续下压手把，电机调控盘继续转动，光电元件受光面积逐渐减小，光电元件输出功率逐渐降低，电机输出功率逐渐减小，车速相应降低。当窄缝完全转离光电作用区，光电元件无信号输出，电机停止转动，此时制动凸轮正好被装在手把上的传动肖带动，制动盘上的制动臂开始拉动制动拉线(或拉杆)，从而产生制动作用，越往下压手把，制动作用越强，直至将车完全制动。

手把下压操作力大小可以通过改变扭簧支点来调节。

可以看出本“集合操控车把系统”使用十分简单，只需下压手把，就可以完成：启动电机  调速→关闭电机  制动等操作：水平转动手把就可以完成转向操作。

下面将用实例对本实用新型作进一步说明：

图1本实用新型“集合操控车把”结构示意图。图2本实用新型“集合操控车把”电机调控盘结构图。图3本实用新型“集合操控车把”传感器座示意图。图4本实用新型“集合操控车把”制动系统结构示意图。图5本实用新型“集合操控车把”另一种制动系统结构示意图。图6本实用新型“集合操控车把”车把托架示意图。图7本实用新型手把转角与传感器输出及制动力关系示意图。

A传感器信号幅度与手把转角的关系示意图

B制动力与手把转角的关系示意图              C控制状态图：图号说明：1.右手把2.车把托架：21左支板    22手把安装孔    23底板24垂直轴孔    25螺孔    26右支板    27限位销孔27限位销孔    28调控引线过孔  29制动拉线(杆)过孔3.电机调控盘：31中心孔      32调速孔  33紧固缺口

          34紧固螺钉    35外圆4.联接套5.扭力弹簧6.制动凸轮：61外圆       62扭力调节孔     63紧固缺口

        64紧固螺钉   65制动槽         66制动作用面

        67制动拉线(杆)孔  68过线缺口  69内孔6′.制动凸轮：61′制动盘  62′联结套筒  63′长槽  64′制动臂7.保护罩8.制动拉线(杆)：81拉线(杆)头    82拉线固定座

            83拉线外套      84拉线(杆)9.立轴10.调控单元输出引线11.调控单元传感器座：1101左支板    1102光源      1103槽1104光电元件      1105右支板    1106安装孔    1107底座12.左手把：121传动肖α13.限位肖I信号幅度  F制动力  α手把转角  SA.电机调速  BR.制动

下面结合图例对本实用新型的实施例作进一步说明：

左右手把1、12分别安装在车把托架2左右支板21、26上的水平孔22中。并能在其中转动，用联接套4将左右手把连成一体(用螺钉或销钉)，使左右手把1、12能同步上下绕水平轴线转动。电机调控盘3安装在手把1(或12)末端，靠近托架2支板26(21)处。将传感器座11安装在电机调控盘3的下方，用螺钉经安装孔1106固定在托架2的底板23上的螺孔25中，调控单元输出引线10经调控引线过孔28引出。使传感器位于手把轴线位置。调整电机调控盘3，使其当手把处于水平位置(自由位置)时，电机调控盘上的缝(孔)32处于传感器作用区外，刚好不与光电元件1104重合，即传感器无信号输出。此时用安装在电机调控盘外圆35缺口33处的螺钉34将电机调控盘3与手把1(或12)夹紧。

调控孔32可以是圆孔，也可以是其他形状的通孔或槽。如将调控孔32中安装永磁块，则传感器1104可以是霍尔器件。传感器座11上的槽1103的宽度应大于电机调控盘3的厚度。安装时电机调控盘的两个端面都不应与槽1103的内壁相接触。

可以看出：当手把1(12)处于自由状态(如接近水平位置)时，调控孔32偏离传感器工作区，光源1102发出的光线不能达到光电元件1104上，光电元件1104上无信号输出，不能通过控制电路启动电机。当逐渐压下手把1(12)时，手把1(12)带动电机调控盘3顺时针旋转(按图2所示)。调控孔32逐渐进入传感器工作区，则光电元件1104能接受到光源1102发出的光，光电元件1104有光电信号输出。当手把转到一定角度如α1(约5°)，光电元件1104输出的光电流(电压)达到控制电路的接通电机门限时，电机启动。若转角继续增大，光电元件1104上的光信号也逐渐增大，电机转速逐渐增加。当调速孔32转到垂直位置时，电机达到最大输出功率，即达到了最高车速。再继续压下手把1(12)，调速孔32逐渐转过传感器工作区，光电元件1104上的输出信号也逐渐降低，电机减速。当手把转到α2角度(约15°)时，光电元件1104上已无信号输出，电机停转(参见图6)。

制动凸轮6安装在手把12(1)上，与调速盘3相对的位置处。制动凸轮6与其它功能部件的相对关系见图4。

图中制动凸轮6通过内孔69与手把12(1)配合，并用螺钉64使其与手把12(1)连成一体，孔69内壁或手把12的配合段表面制有齿形凸起，以保证制动盘6作用时不与手把12间产生相对转动。孔67是制动拉线(杆)过孔，孔的上端制成与拉线(杆)柱形或球形头81相适应的(球形)凹槽。孔67的底孔是倒锥形，使制动盘在手把的整个转动范围内不与拉线84卡住。同样，过线缺口68侧壁也不与拉线84卡住。小孔62是扭簧5扭力调节孔，可根据操作者的不同操作力要求，改变扭簧作用力端位置，即使其插入不同小孔62中。制动拉线(杆)8用固定件82安装在托架2上的制动拉线(杆)过孔29中。图5是制动凸轮的另一种结构形式。制动凸轮6′由带制动臂64′的制动盘61′及套筒62′组成。套筒62 ′与制动盘61′是联成一体的，制动臂的结构与图4中的制动面66、制动拉线过孔67相同，与制动拉线8相对安装位置也相同。套筒62′内孔稍大于手把轴12(或1)直径。套筒62′筒壁上有沿圆周方向开的长槽63′，槽宽略大于安装在手把轴12(或1)上的传动肖121直径。

将制动凸轮6′套装在手把轴12(或1)上，再通过槽63′将传动肖121压到手把轴12的对应孔中，则传动肖121可在槽63′内滑动。槽63′的长度是根据电机操控盘3上缝或孔32越过传感器作用区所需转角确定的。即只有当操作盘上的孔32转过传感器作用区，光电元件1104上光信号消失后，传动肖才与槽63′前端面631′接触，带动套筒62′顺时针转动(按图5位置)，制动臂64′拉紧制动拉线8而产生制动作用。此结构制动凸轮的作用更合理，只是结构稍复杂些。

限位肖13安装在车把托架2的右支板26上的螺孔27中，用以确定手把的自由位置。因为在安装扭簧5后，手把将绕水平轴逆时针旋转(见图1)。安装限位肖13后，电机操控盘3的安装表面33会在弹簧5作用下与限位肖13接触而被限位，从而使手把有稳定的水平位置。当下压手把到α3位置(见图7)时，制动凸轮6的制动工作面66开始与制动拉线头81接触。继续下压。手把拉线(杆)84被逐渐拉紧，经制动器(不在本专利描述范围)产生的制动作用逐步加强，直至完全制动(如图6中α4位置)。

垂直轴9是牢固地安装(或焊接)在车把托架2底板23的孔24中，垂直轴9与托架2连成一体，垂直轴9与常规三轮车一样与前轮支架连成一体(本案中未表示)。因而水平转动手把1(12)，则带动托架2水平转动，通过垂直轴9使前轮支架转动。从而实现三轮车的左右转向。

保护罩7是一个半封闭的壳体，安装在车把托架2的外面，保护内部通过垂直轴9使前轮支架转动。从而实现三轮车的左右转向。

保护罩7是一个半封闭的壳体，安装在车把托架2的外面，保护内部的操控系统。

可以看出：本“集合操控车把”在保留车把的基本转向功能同时，集合了对电动机的控制及制动操作。由于调速与制动是相互独立的串联动作，而且调速输出是双向对称控制，保证了制动前电机已先减速、停止，消除或减轻了制动冲击力。此外制动时产生的人体向前惯性运动，使驾驶人员不由自主地进一步下压手把，更保证了制动的可靠性。由于完全取消了常用的手刹把，调速开关等，使操作十分简单可靠，提高了驾驶的安全性。特别适用于老年人及残疾人员使用。

本“集合操控车把”结构简洁，制造难度不大，生产成本低、操作简单可靠，故也适用于其他电动助力车辆使用。

Claims (7)

1.一种电动助力车用集合操控车把，由手把、立轴、制动拉线、平衡扭簧等组成，其特征在于：还包括：车把托架、连接套、制动凸轮、电机调控盘及传感器座、限位肖；立轴固连在车把托架底部，手把安装在车把托架左右侧板的水平孔中，手把直径略小于托架左右侧板的水平孔直径，左右手把用连接套固连成一体：制动凸轮安装在车把托架内手把上靠近立轴的一侧；电机调控盘固定安装在手把靠近立轴的另一侧，传感器座安装在电机调控盘下的车把托架上。

2.根据权利要求1中所述的集合操控车把，其特征在于：所述的电机调控盘中心孔径不小于手把直径，其边缘上有一条缝或一个通孔。

3.根据权利要求1中所述的集合操控车把，其特征在于：所述的传感器座呈矩型，上部有一直槽，槽宽度大于电机调控盘边缘厚度，槽的深度大于电机调控盘边缘到缝底或通孔内边高度，在槽的两个侧板上分别同轴安装发光元件及光敏元件。

4.根据权利要求1中所述的集合操控车把，其特征在于：所述的制动凸轮由带制动臂的制动盘及中心套筒构成，制动盘厚度小于中心套筒长度，套筒的内径稍大于手把轴径，在中心套筒悬伸部分的套筒壁上开有沿径向的长槽，槽宽略大于安装在手把上的传动肖直径，槽的长度略大于电机调控盘边缘上的或缝的宽度或通孔直径与传感器座上的光敏元件外径之和。

5.根据权利要求1中所述的集合操控车把，其特征在于：电机调控盘与制动凸轮也可制成一体。

6.根据权利要求2中所述的集合操控车把，其特征在于：电机调控盘边缘上装有一条形或圆形永磁材料。

7.根据权利要求3中所述的集合操控车把，其特征在于：在传感器座槽的一个侧板上安装有磁敏元件。

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