專利名稱：一種半自動折疊助力車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及助力自行車技術領域，具體為一種半自動折疊助力車。 背景技術：
現(xiàn)有折疊自行車，其包括具有展開和折疊功能的車架、總成、前輪、后輪、設置在車 架上的鞍座以及驅(qū)動前輪或后輪的電控系統(tǒng)。為了便于攜帶，減小存儲空間，現(xiàn)有的折疊自 行車，其車架采用一個或兩個以上折疊結構，來實現(xiàn)折疊功能，但折疊或展開是通過人力操 作來扳松或緊固，比較費力，尤其在夏天，用戶一般都穿露腳趾的鞋，將折疊的車打開需要 用腳配合，就極為不便，用力過猛會傷極腳趾，安全性不好，用力過輕，又不易打開，使用費 力、也不便。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述技術缺陷，本發(fā)明提供了一種半自動折疊電動助力自行車，其可以實現(xiàn) 自動折疊和展開，使用省力，快捷、方便、安全。其技術方案是這樣的其包括具有展開位置和折疊位置的車架、前輪、后輪、設置在所述車架的鞍座以及 用于驅(qū)動所述前輪或后輪轉動的電控系統(tǒng)；所述車架包括前叉、前立管、車把、后平叉，所述 前叉可轉動連接有前連接座、后平叉可轉動連接有主承力座，上連桿的兩端和下連桿兩端 均和所述前連接座、主承力座之間轉動連接，構成四連桿結構；所述鞍座通過伸縮管結構安 裝于所述主承力座，所述下連桿與所述后平叉之間用拉桿連接，所述下連桿和所述拉桿之 間為可轉動連接，所述拉桿與所述后平叉之間為可轉動連接，其特征在于所述伸縮管結構 支撐于支撐管，之間可轉動連接；其還設置有支撐管的推力機構；所述下連桿與所述后平 叉之間連接的拉桿是可伸縮助力拉桿；所述電控系統(tǒng)包括三相直流無刷電機、微控制器、 第一開關，所述三相直流無刷電機安裝于后輪，所述第一開關安裝于車架，在車架處于折疊 狀態(tài)需要打開時，第一開關將信號傳遞給微控制器控制三相直流無刷電機驅(qū)動后輪定距倒 轉；在車架處于展開狀態(tài)需要行駛時，調(diào)速把通過微控制器控制后輪向前轉動驅(qū)動車行駛。其進一步特征在于所述電控系統(tǒng)還包括功率驅(qū)動電路、電流采樣電路，調(diào)速把調(diào)速信號電路和反轉 觸發(fā)信號電路與微控制器的輸入I/O 口連接；微控制器的三路PWM輸出經(jīng)功率驅(qū)動電路 后驅(qū)動電機工作；電流采樣電路采樣電機的工作電流并輸入給微控制器的模數(shù)轉換接口 ADC ；電機轉子位置檢測信號(A相、B相和C相)分別輸入給微控制器的輸入I/O 口 ；所述支撐管的推力機構包括把手，所述把手安裝于所述主承力座，所述把手的側 下方設置有第二開關，所述把手的底部在轉動中與第二開關接觸，所述第二開關和推力器 電控連接，支撐管位于推力器的推桿最大推動行程內(nèi)，支撐管的下端支撐于后平叉，后平叉 內(nèi)的處于推力器的推桿最大推動行程內(nèi)的部位設置有能容支撐管上下滑動的通孔；所述支撐管的推力機構包括把手，所述把手安裝于所述主承力座，所述把手的把持部位設置有第二開關，所述第二開關和推力器電控連接，支撐管位于推力器的推桿最大推動行程內(nèi)，支撐管的下端支撐于后平叉，后平叉內(nèi)的處于推力器的推桿最大推動行程內(nèi) 的部位設置有能容支撐管上下滑動的通孔；所述伸縮管結構包括中撐管，所述中撐管貫穿于套管，所述套管固定安裝于所述 主承力座，所述中撐管和所述套管之間可以定位同軸滑動；所述四連桿結構中，所述上連桿后端部和所述下連桿的前端部連接有減震頂桿結 構，所述的減震頂桿結構包括管套、桿，所述管套、桿中的一個部件與上連接桿的后端連接， 所述管套、桿中的另一個部件與下連接桿的前端連接，所述桿的自由端伸入管套并與所述 管套搭接連為一體后其外部套裝有彈簧；所述可伸縮助力拉桿包括兩根成型件，其中一根成型件一端端部與所述后平叉轉 動連接，另一根成型件的一端端部與下連接桿的后端轉動連接，所述兩根成型件的另一端 分別設置有長條孔、之間通過銷軸連為一體；所述鞍管的外部套裝有第一襯套，所述中撐管內(nèi)設置有鋁管，鞍管及其外部的第 一襯套，一端伸入所述中撐管內(nèi)鋁管并通過第一卡接件定位，所述鞍管及第一襯套和所述 鋁管之間同軸滑動；在所述第一卡接件的下方，所述中撐管上設置有第二卡接件，所述第二卡接件的 外端部轉動連接有支撐件和折合鎖緊限位件，所述支撐件與所述支撐管可轉動連接；所述第一開關為行程開關，所述第一開關安裝于所述套管的上端部，并與所述第 二卡接件在車折疊時壓迫性接觸；所述套管的內(nèi)壁設置有襯套，所述襯套的套壁穿套于鋼絲，在所述鋼絲的外側，所 述襯套的套壁沿軸向設置有滑動凸條，該滑動凸條與中撐管的外壁設置的滑槽配合。本發(fā)明采用上述結構后，支撐管推力機構的設置可以實現(xiàn)電動車的助動折疊，快 速、方便；而所述電控系統(tǒng)的設置，車架從折疊向展開過渡時，控制器控制驅(qū)動電機定距倒 轉，從而實現(xiàn)將車從折疊向展開快速過渡，省力、快捷、方便，這樣就不需要借助腳部力量展 開，使用安全可靠、快捷、方便；而套管的內(nèi)壁設置的襯套以及鋼絲，保證了中撐管以及套管 之間的直線度，耐磨，同時也防止了中撐管的轉動，進一步保證了車的安全性；而可伸縮助 力拉桿、四連管結構中設置的減震頂桿結構一方面可以起到主副減震的作用，另一方面，在 行駛狀態(tài)可以起到緊固車架的作用，防止在行使中因意外導致車的自然折疊，進一步保證 了車的安全性。
圖1為本發(fā)明處于展開狀態(tài)的結構示意圖；圖2為本發(fā)明處于折疊狀態(tài)的結構示意圖；圖3為圖1中套管與中撐管的結構關系圖；圖4為鞍管與中撐管結構關系圖；圖5為圖1中四連桿結構的部分結構放大的結構關系圖；圖6為電控系統(tǒng)的方框示意圖；圖7為圖1中伸縮助力拉桿俯視的結構示意圖。具體實施例方式見圖1，本發(fā)明包括具有展開位置和折疊位置的車架、前輪1、后輪18、設置在車架的鞍座25以及用于驅(qū)動前輪1或后輪18轉動的電控系統(tǒng)；車架包括前叉2、前立管4、車把 5、后平叉17，前叉2可轉動連接有前連接座3、后平叉17可轉動連接有主承力座20，上連 桿6的兩端和下連桿7兩端均和前連接座3、主承力座20之間轉動連接，構成四連桿結構； 上連桿6后端部和下連桿7的前端部連接有減震頂桿結構，見圖5，減震頂桿結構包括管套 24、桿23，管套24、桿23中的一個部件與上連接桿6的后端連接，管套24、桿23中的另一個 部件與下連接桿7的前端連接，圖1、圖5中，管套24與上連接桿6的后端連接，桿23與下 連接桿7的前端連接，管套24、桿23的自由端套合搭接連為一體，圖中管套24在桿23的外 部，管套24、桿23的外部套裝有彈簧30。見圖1、圖3鞍座25通過伸縮管結構安裝于主承力座20，伸縮管結構支撐于支撐 管14，之間可轉動連接；伸縮管結構包括中撐管12，中撐管12貫穿于套管26，套管26固定 安裝于主承力座20，中撐管12和套管26之間可以同軸滑動。本發(fā)明的改進之處在于套管 26的內(nèi)壁設置有襯套27，襯套27的套壁穿套于鋼絲28，在鋼絲28的外側，襯套27的套壁 沿軸向設置有滑動凸條，該滑動凸條與中撐管12的外壁設置的滑槽配合。這樣，一方面保 證中撐管12與襯套27之間同軸滑動，保證了中撐管12與套管26之間不會產(chǎn)生轉動，襯套 27耐磨，但缺少硬度，使用鋼絲28，一方面可以起到支撐作用，另一方面其直線度好，耐磨， 同時也方便了支撐管14沿后平叉17的通孔滑動時支撐管14的下端部能夠順利進入限位 孔12b (見圖2)，限位孔12b設置在限位件12a上。見圖1、圖4，鞍管10的外部套裝有第一襯套34，中撐管12內(nèi)設置有鋁管29，鞍管 10及其外部的第一襯套34，一端伸入中撐管12內(nèi)的鋁管29并通過第一卡接件11定位，鞍 管10及第一襯套34和鋁管29之間同軸滑動，上述結構中，鋁管29以及第一襯套34的設 置，極大的加強了車架的剛性和支撐強度。見圖1，在第一卡接件11的下方，中撐管12上設置有第二卡接件13，第二卡接件 13的外端部轉動連接有支撐件13-1和限位件13-2，支撐件13-1與支撐管14可轉動連接， 這樣車折疊時，支撐管14可以沿支撐件13-1作適度的轉動。見圖7，下連桿7與后平叉17之間用伸縮助力拉桿22連接，伸縮助力拉桿22包括 成型件31、32，成型件32 —端端部與后平叉17轉動連接，成型件31 —端端部與下連接桿 7的后端轉動連接，成型件31、32的另一端分別設置有長條孔，其自由端相互疊合通過銷軸 33連為一體。該處的改進之處在于伸縮助力拉桿22總長度可以隨車運動調(diào)節(jié)，這樣車在行 使狀態(tài)下，由于道路的不平引起的顛簸，車架會有一些微量收或放，這樣變化中的車架會吸 收一些能量，從而可以減輕車的震動幅度，從而給騎車的人員以緩沖作用。當車架處于展開 狀態(tài)時，伸縮助力拉桿22和四連桿結構中的緩沖減震桿處于預緊狀態(tài)，同時具有自鎖的功 能，防止意外因素導致行使狀態(tài)下的車突然折疊，加強了車的安全性。為了便于車架的折疊 和舒展開，四連桿結構中，上連桿6與前連接座3的轉動連接處位于下連桿7與前連接座3 轉動連接處的上方，上連桿6與主承力座20的轉動連接處位于下連桿7與主承力座20轉 動連接處的上方；下連桿7與主承力座20的轉動連接處位于后平叉17與主承力座20轉動 連接處的前方，主承力座20與下連桿7的轉動連接處位于下連桿7和伸縮助力拉桿22轉 動連接處的上方，伸縮助力拉桿22與后平叉17的轉動連接處位于主承力座20與后平叉轉動連接處的上方。 本發(fā)明還設置有支撐管14的推力機構；支撐管14的推力機構包括把手8，把手8 安裝于主承力座20，把手8的側下方設置有第二開關9，把手8的底部在轉動中與第二開關 9接觸，第二開關9和推力器15電控連接，支撐管14位于推力器15的推桿最大推動行程 內(nèi)，支撐管14的下端支撐于后平叉17，后平叉17的處于推力器15的推桿最大推動行程內(nèi) 的部位設置有能容支撐管14上下滑動的通孔；(圖1、圖2中，通孔被主承力座20遮住)此 為推力機構的實施例1。支撐管14的推力機構的另一種結構就是把手8的把持部位設置有第二開關9(圖 1中沒有表達，這樣提起把手8，即可實現(xiàn)對第二開關9的動作)，第二開關9和推力器15電 控連接，其他結構和實施例1中相同。本發(fā)明中，電控系統(tǒng)包括三相直流無刷電機35、微控制器19、第一開關21、功率驅(qū) 動電路36、電流采樣電路37，三相直流無刷電機35安裝于后輪18，第一開關21為行程開 關，第一開關21安裝于套管26的上端部，并與第二卡接件13在車折疊時壓迫性接觸，調(diào)速 霍爾信號電路和反轉觸發(fā)信號電路與微控制器19的輸入I/O 口連接；微控制器的三路PWM 輸出經(jīng)功率驅(qū)動電路后驅(qū)動電機工作；電流采樣電路采樣電機的工作電流并輸入給微控制 器的模數(shù)轉換接口 ADC ；電機轉子位置檢測信號(A相、B相和C相)分別輸入給微控制器 的輸入I/O 口。車架處于展開狀態(tài)后，調(diào)速把通過微控制器19控制后輪18轉動驅(qū)動車行 駛.調(diào)速把與微控制器19的之間的連接關系，屬現(xiàn)有技術。下面結合附圖描述本發(fā)明的折疊和展開過程當車架由展開狀態(tài)向折疊狀轉換 時，傾斜角度拉手8受到上提的力，克服回位扭簧的作用力(拉手8通過回位扭簧安裝于主 承力座20，安裝時傾斜一定角度，為的是控制側部的第二開關9，如果第二開關9安裝于把 手8的把持部位，則正常安裝就可以)，利用單點固定垂直受力的原理，拉手8整體圍繞固定 點轉動，拉手8下端側面的沖壓形面會壓迫配裝在主承力座20上的第二開關9觸滑桿，使 其導通，給設置在后平叉17上的推力器15工作信號，推力器15內(nèi)芯推桿快速的平行推出， 頂住支撐桿14，迫使支撐桿14與后平叉17著力點脫離，當拉手8受力轉致與地面垂直時， 支撐桿14已經(jīng)脫離后平叉17，隨同中撐管12沿主承力座20的套管26傾斜地平行下滑，最 后支撐桿14伸入限位孔12b實現(xiàn)對車架的折疊，與此同時，整個車架，以拉手8與主承力座 20轉動連接處為支點，四連桿結構中的上連桿、下連桿分別與前連接座3、主承力座20之間 發(fā)生轉動，減震桿中管套24、桿23的自由端逐步分離，減震桿總長加長，上連桿、下連桿之 間垂直距離縮小直至兩桿幾乎貼近，前叉2、前立管4、車把5以及前輪1向后輪靠；而伸縮 助力拉桿22在轉動的下連桿7推動下，成型件31、32進一步疊合直至銷軸33卡住不能移 動為止，這樣，在下連桿7的繼續(xù)推動下，伸縮助力拉桿22的成型件32頂起后平叉17，使后 平叉17沿后平叉17與主承力座20的轉動連接處沿順時針方向轉動，后輪18向前輪靠近， 直至限位件13-2頂住后平叉17的前端部的下表面(見圖2)，從而實現(xiàn)了車架的折疊并鎖 緊；當需要展開時，拎起鞍座25，鞍管連同第二卡接件13上行，限位件13-2與后平叉17的 前端部的下表面脫開，第二卡接件13和第一開關21也脫開，第一開關21將信號傳遞給微 控制器19控制三相直流無刷電機35驅(qū)動后輪18定距倒轉，稍加外力，車架展開；第一開關 提供的反轉觸發(fā)信號，驅(qū)使微控制器驅(qū)動三相直流無刷電機反轉，達到固定距離后停止動 作，實現(xiàn)半自動展開，當車架位處于展開狀態(tài)，推力器15的推桿處于收縮靜止狀態(tài)，支撐桿14的下端抵在后平叉17上，緩沖減震頂桿10和伸縮助力拉桿22在預緊狀態(tài)下。本發(fā)明 中，推力器屬市場已有產(chǎn)品。本發(fā)明中所述前端、后端就是以車頭作為參照物，車頭一側為 前端、車尾為后端。在整個折疊和展開過程中，整個電控系統(tǒng)的工作如下步驟1 折疊電動車展開時，導通第一開關21(附圖)，提供反轉觸發(fā)信號。步驟2 微控制器判斷到反轉觸發(fā)信號有效時，改變輸出PWM的相序，使電機反向轉動(順時針)，轉動一圈后停止；此時，車由折疊向展開狀態(tài)過渡；步驟3 控制器恢復到默認的正轉模式(逆時針)。步驟4 在電機反轉過程中，判斷采樣來的電機工作電流，進行電機堵轉判斷和電 機過流判斷，對微控制器進行實時的堵轉保護和過流保護。
權利要求
一種半自動折疊助力車，其包括具有展開位置和折疊位置的車架、前輪、后輪、設置在所述車架的鞍座以及用于驅(qū)動所述前輪或后輪轉動的電控系統(tǒng)；所述車架包括前叉、前立管、車把、后平叉，所述前叉可轉動連接有前連接座、后平叉可轉動連接有主承力座，上連桿的兩端和下連桿兩端均和所述前連接座、主承力座之間轉動連接，構成四連桿結構；所述鞍座通過伸縮管結構安裝于所述主承力座，所述下連桿與所述后平叉之間用拉桿連接，所述下連桿和所述拉桿之間為可轉動連接，所述拉桿與所述后平叉之間為可轉動連接，其特征在于所述伸縮管結構支撐于支撐管，之間可轉動連接；其還設置有支撐管的推力機構；所述下連桿與所述后平叉之間連接的拉桿是可伸縮助力拉桿；所述電控系統(tǒng)包括三相直流無刷電機、微控制器、第一開關，所述三相直流無刷電機安裝于后輪，所述第一開關安裝于車架，在車架處于折疊狀態(tài)需要打開時，第一開關將信號傳遞給微控制器控制三相直流無刷電機驅(qū)動后輪定距倒轉；在車架處于展開狀態(tài)需要行駛時，調(diào)速把通過微控制器控制后輪向前轉動驅(qū)動車行使。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述電控系統(tǒng)還包括 功率驅(qū)動電路、電流采樣電路，調(diào)速把霍爾信號電路和反轉觸發(fā)信號電路與微控制器的輸 入I/O 口連接；微控制器的三路PWM輸出經(jīng)功率驅(qū)動電路后驅(qū)動電機工作；電流采樣電路 采樣電機的工作電流并輸入給微控制器的模數(shù)轉換接口 ADC ；電機轉子位置檢測信號分別 輸入給微控制器的輸入I/O 口。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述支撐管的推力機 構包括把手，所述把手安裝于所述主承力座，所述把手的側下方設置有第二開關，所述把手 的底部在轉動中與第二開關接觸，所述第二開關和推力器電控連接，支撐管位于推力器的 推桿最大推動行程內(nèi)，支撐管的下端支撐于后平叉，后平叉內(nèi)處于推力器的推桿最大推動 行程內(nèi)的部位設置有能容支撐管上下滑動的通孔。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述支撐管的推力機 構包括把手，所述把手安裝于所述主承力座，所述把手的把持部位設置有第二開關，所述第 二開關和推力器電控連接，支撐管位于推力器的推桿最大推動行程內(nèi)，支撐管的下端支撐 于后平叉，后平叉內(nèi)處于推力器的推桿最大推動行程內(nèi)的部位設置有能容支撐管上下滑動 的通孔。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述伸縮管結構 包括中撐管，所述中撐管貫穿于套管，所述套管固定安裝于所述主承力座，所述中撐管和所 述套管之間可以同軸滑動。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述四連桿結構中，所 述上連桿后端部和所述下連桿的前端部連接有減震頂桿結構，所述的減震頂桿結構包括管 套、桿，所述管套、桿中的一個部件與上連接桿的后端連接，所述管套、桿中的另一個部件與 下連接桿的前端連接，所述桿的自由端伸入管套并與所述管套搭接連為一體后其外部套裝 有彈簧。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述可伸縮助力拉桿 包括兩根成型件，其中一根成型件一端端部與所述后平叉轉動連接，另一根成型件的一端 端部與下連接桿的后端轉動連接，所述兩根成型件的另一端分別設置有長條孔、并通過銷 軸連為一體。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述鞍管的外部套裝 有第一襯套，所述中撐管內(nèi)設置有鋁管，鞍管及其外部的第一襯套，一端伸入所述中撐管內(nèi) 鋁管并通過第一卡接件定位，所述鞍管及第一襯套和所述鋁管之間同軸滑動。
9.根據(jù)權利要求2所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于在所述第一卡接件的 下方，所述中撐管上設置有第二卡接件，所述第二卡接件的外端部轉動連接有支撐件和限 位件，所述支撐件與所述支撐管可轉動連接。
10.根據(jù)權利要求2所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述第一開關為行程 開關，所述行程第一開關安裝于所述套管的上端部，并與所述第二卡接件在車折疊時壓迫 性接觸。
11.根據(jù)權利要求2所述的一種半自動折疊助力車，其特征在于所述套管的內(nèi)壁設置 有襯套，所述襯套的套壁穿套于鋼絲，在所述鋼絲外側，所述襯套的套壁沿軸向設置有滑動 凸條，該滑動凸條與中撐管的外壁設置的滑槽配合。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半自動折疊助力車。其可以實現(xiàn)自動折疊和展開，使用省力、快捷、方便、安全。其包括車架、前輪、后輪、鞍座以及電控系統(tǒng)；所述車架包括前叉、前立管、車把、后平叉、前連接座、主承力座，上連桿的兩端和下連桿兩端均和所述前連接座、主承力座之間轉動連接，構成四連桿結構；所述下連桿與所述后平叉之間用拉桿連接，其特征在于所述伸縮管結構支撐于支撐管；其還設置有支撐管的推力機構；所述電控系統(tǒng)包括三相直流無刷電機、微控制器、第一開關，在車架處于折疊狀態(tài)需要打開時，第一開關將信號傳遞給微控制器控制三相直流無刷電機驅(qū)動后輪向后轉動直至車架展開；在車架處于展開狀態(tài)需要行駛時，調(diào)速把通過微控制器控制后輪轉動驅(qū)動車行駛。
文檔編號B62K15/00GK101804839SQ20101014623
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權日2010年4月14日
發(fā)明者錢東高 申請人:無錫東南車輛科技有限公司