CN108706072A - 电动折叠机构及应用有该电动折叠机构的助动车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动折叠机构，连接在扇形折叠的第一部件和第二部件之间，其特征在于：包括折叠电机、由折叠电机驱动的传动轴以及两个铰链组件，两个铰链组件分别设置在传动轴的两端，每个铰链组件包括第一铰链构件、与第一铰链构件转动连接的第二铰链构件，所述第一铰链构件和折叠电机均与第一部件连接固定，所述第二铰链构件与第二部件连接固定。还公开了一种应用有该电动折叠机构的助动车。

Description

电动折叠机构及应用有该电动折叠机构的助动车
技术领域
本发明涉及交通工具，尤其是用于代步的助动车，以及可用于该助动车的电动折叠机构。
背景技术
随着城市交通越来越拥挤，以及汽车尾气排放量的日益增多，人们越来越倾向于使用轻便及环保的交通工具。同时随着人们生活水平的提高，工作和生活的节奏加快，特别是一线城市的快节奏生活，为了适应快节奏的生活，人们会使用助动车作为代步工具，助动车由于其携带方便、环保等诸多优点。
常用的三轮助动车存在整体结构较为复杂，多数不能折叠，收纳时占用空间大，也不便于携带。为此，现已有了不少可折叠的助动车。如申请号为201721714453.6的中国专利公开的一种折叠电动车，为三轮结构，其后轮支架设于车身底架后端，座椅支架铰接在车身底架后上部；把手支架为伸缩杆，车把手铰接在伸缩杆上端；车身底架的铰接部铰接在把手支架下部；车身底架分为首尾相交地铰接在一起左底架和右底架；座椅支架为伸缩式框架，中部内侧设有折叠座位和折叠扶手；又如申请号为201420290342.7的中国专利公开的一种可折叠式电动代步车，由前车架、后车架、车头、支撑机构、扶手、椅背、椅面、椅背提手、导向轮、后轮、电池等组成，在提手的向上提拉作用下，前后踏板绕销钉轴旋转折叠，车头下支撑管绕轴旋转，车头上支撑管收入下支撑管内，车头与上支撑管绕销钉轴旋转，椅背在外力向下作用下绕转轴旋转，支撑机构绕销钉轴相对于后踏板旋转，椅面与支撑结构之间绕销钉轴旋转；又如申请号为201620364217.5的中国专利公开的一种六折一微型家用型电动车，包括车体、控制车体移动的移动控制部件和控制车体制动的制动控制部件，车体包括底架、主支撑架、靠背架、座椅架、前踏板架、前支撑转向部件和用于车体折叠后防止车体意外展开的锁扣部件。
上述可折叠的助动车，当需要收纳折叠时，都必须通过手动地操作相关部件而将车身折叠，不仅步骤多，操作起来较为麻烦，而且需要使用者有较好的协调性，否则在折叠或展开过程中容易因操作不当而引起折叠部件动作不到位进而无法实现折叠或展开。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供一种便捷、快速的电动折叠机构。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种应用有上述电动折叠机构的助动车。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种电动折叠机构，连接在扇形折叠的第一部件和第二部件之间，其特征在于：包括折叠电机、由折叠电机驱动的传动轴以及两个铰链组件，两个铰链组件分别设置在传动轴的两端，每个铰链组件包括第一铰链构件、与第一铰链构件转动连接的第二铰链构件，所述第一铰链构件和折叠电机均与第一部件连接固定，所述第二铰链构件与第二部件连接固定。
为便于电机带动第二铰链构件转动，还包括连接在第一铰链构件和第二铰链构件之间的铰链传动机构，所述传动轴延伸入第一铰链构件，所述铰链传动机构包括由传动轴带动转动的转动轴，所述转动轴与传动轴平行，所述转动轴与第二铰链构件的一端连接固定，所述第二铰链构件的另一端与第二部件连接固定。
为便于传动轴带动转动轴转动，所述铰链传动机构还包括套设在传动轴上的初级齿轮、以及套设在转动轴上的末级齿轮，所述初级齿轮和末级齿轮之间直接啮合或间接地通过至少一个齿轮啮合。
为便于电机减速后驱动传动轴转动，所述折叠电机具有输出轴，所述输出轴和传动轴平行设置，所述输出轴和传动轴之间设置有齿轮传动机构。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种应用有如上所述的电动折叠机构的助动车，包括前大梁和后大梁，所述第一部件为后大梁，所述第二部件为前大梁，两个第一铰链构件连接固定在后大梁底部的左右两侧，两个第二连接构件连接固定在前大梁底部的左右两侧。
优选的，还包括前车把和座椅，所述前车把设置在前大梁的前端部，所述座椅设置在后大梁的上方。
为便于在前大梁和后大梁折叠的过程中带动前车把和座椅折叠，还包括前连杆和后连杆，所述前连杆的一端与前车把上的连接轴的一端转动连接，所述前连杆的另一端则与后大梁底部的前侧转动连接；所述后连杆的一端与前大梁底部的后侧转动连接，所述后连杆的另一端则与座椅转动连接。
优选的，所述座椅包括椅背、座椅台和折叠杆，所述折叠杆呈弯曲的杆状，所述折叠杆的一端连接到椅背、另一端则与后连杆连接。
优选的，为使得折叠的过程平稳，所述前连杆、后连杆和折叠杆分别具有两个，两个折叠杆之间通过同步轴连接。
为避免助动车折叠后松动，所述前车把靠近底部的两侧分别设置有连杆，每个连杆的一端与前车把固定连接，两个连杆的另一端之间连接有连接轴，所述后大梁的底部设置有能在助动车折叠后将连接轴锁定的折叠锁定装置。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过设置转动连接的由电机驱动的两个铰链构件，可方便地驱动两个部件扇形折叠；通过设置连杆机构，可以在电动折叠机构应用到助动车，利用前大梁和后大梁的折叠带动前车把和座椅的折叠。
附图说明
图1为本发明实施例的助动车的结构示意图；
图2为本发明实施例的助动车的结构示意图(由下往上看)；
图3为本发明实施例的电动折叠机构的示意图；
图4为本发明实施例的电动折叠结构的分解结构示意图；
图5为图2的助动车隐藏底盖的示意图；
图6为本发明实施例的助动车的电动收轮机构的示意图；
图7为本发明实施例的助动车的电动收轮机构的分解示意图；
图8为本发明实施例的助动车的折叠锁定装置的示意图；
图9为图8的折叠锁定装置的分解结构示意图；
图10为图9的折叠锁定装置的进一步分解结构示意图(锁定状态)；
图11为图10的折叠锁定装置处于打开状态的分解结构示意图；
图12为本发明实施例的助动车的折叠状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
参见图1和图2，一种助动车，包括前车把1、前大梁2、后大梁3、座椅4和车轮，其中，前车把1设置在前大梁2的前端部，座椅4设置在后大梁3的上方，前大梁2和后大梁3之间可相对折叠，车轮包括设置在前大梁2底端的驱动轮51、以及设置在后大梁3后侧的两个从动轮52。
前车把1靠近底部的两侧分别设置有连杆111，每个连杆111的一端与前车把1固定连接，两个连杆111的另一端之间连接有连接轴112。
其中，前大梁2的后侧和后大梁3的前侧之间设置有电动折叠机构，以便前大梁2和后大梁3可以相对呈扇形折叠或开启。参见图2～图4，电动折叠机构包括折叠电机61、传动轴62以及两个铰链组件63，其中，折叠电机61设置在后大梁3的底部，具有输出轴611，输出轴611和传动轴62平行设置，两根轴之间设置有齿轮传动机构64，以便使得当折叠电机61运转时，输出轴611可以通过齿轮传动机构64减速后带动传动轴62转动。在本实施例中，齿轮传动机构64包括设置套设在输出轴611上的第一传动齿轮641和套设在传动轴62上的第二传动齿轮642，第一传动齿轮641和第二传动齿轮642之外设置有齿轮箱盖，齿轮箱盖包括相互扣合的第一齿轮箱盖6431和第二齿轮箱盖6432。
两个铰链组件63分别设置在传动轴62的两端，每个铰链组件63包括第一铰链构件631、第二铰链构件632、以及连接在第一铰链构件631和第二铰链构件632之间的铰链传动机构633，其中，第一铰链构件631包括第一铰链箱盖6311和第二铰链箱盖6312，两者扣合而成、之间的空间内设置铰链传动机构633。铰链传动机构633包括套设在传动轴62上的初级齿轮6331、与第二铰链构件632连接的转动轴6332、以及套设在转动轴6332上的末级齿轮6333，转动轴6332与传动轴62平行，初级齿轮6331和末级齿轮6333之间可以再设置多个齿轮、也可以不再设置齿轮，只要将传动轴62的转动传递到转动轴6332即可。转动轴6332的一端延伸出第一铰链构件631之外，并穿入到第二铰链构件632之内。第二铰链构件632的其中一端上开设有连接孔6321，转动轴6332穿入到该连接孔6321内而与第二铰链构件632连接固定。为便于在转动轴6332转动时带动第二铰链构件632转动，转动轴6332和连接孔6321均为六角形。
两个第一铰链构件631与后大梁3底部的左右两侧连接固定，第二铰链构件632远离连接孔6321的一端与前大梁2底部的左右两侧连接固定。由此，当折叠电机61运转时，通过输出轴611带动传动轴62转动，并由此通过铰链传动机构633带动第二铰链构件632相对第一铰链构件631转动，由此使得前大梁2相对后大梁3转动，可进行折叠。
上述的电动折叠机构也可以用于其他扇形开启的门或窗的开与关，以及其他需要折叠的电器或设备，只要将第一铰链构件631与需要折叠的第一部件、第二部件中的第一部件连接固定，第二铰链构件632与需要折叠的第一部件、第二部件中的第二部件连接固定即可。
参见图5～图7，为使得车轮中的两个后轮52可以在助动车折叠时自动收缩、助动车展开时自动伸展，为此助动车还包括电动收轮机构。在本实施例中，电动收轮机构包括收轮电机71、伞齿轮组件72和车轮传动组件73。伞齿轮组件72包括位于中间的第一伞齿轮721和位于第一伞齿轮721两侧的第二伞齿轮722，第一伞齿轮721与收轮电机71的输出轴711连接，第二伞齿轮722均与第一伞齿轮721啮合。伞齿轮组件72还包括伞齿轮箱723，伞齿轮箱723包括相互扣合的第一伞齿轮箱盖7231和第二伞齿轮箱盖7232，上述三个伞齿轮设置在伞齿轮箱723内。
当收轮电机71运转时，其输出轴711带动第一伞齿轮721转动，由此带动与第一伞齿轮721啮合的第二伞齿轮722转动，并且两个第二伞齿轮722的转动轴之间形成一定的角度(锐角)。
车轮传动组件73具有两组，每组车轮传动组件73均包括第一丝杆731、管套732和连接杆733，管套732通过固定支架7321与后大梁3连接固定。第一丝杆731的一端与第二伞齿轮722连接，另一端穿入到套管732内。连接杆733的一端穿入到套管732内、并且端部位于第一丝杆731外周，两者之间可以通过丝套连接，连接杆733的另一端则与后轮52连接。当第一丝杆731转动时，丝套可带动连接杆733作直线移动。
由此，两个车轮传动组件73整体构成V字形，连接杆733可相对套管732在套管732的延伸方向上伸缩，从而带动后轮52收回或展开。后大梁3具有前、后方向上的纵轴X1，与收轮电机71同轴，以及左、右方向上的横轴X2，与后轮52的转轴同轴。电动收轮机构和两个后轮52相对纵轴X1对称，横轴X2与纵轴X1垂直。车轮传动组件73相对纵轴X1在水平面上倾斜。由此，在后轮52收回的过程中，两个后轮52与纵轴X1之间的距离、两个后轮52在横轴X2上的相对距离同时缩小。在后轮52展开的过程中，两个后轮52与纵轴X1之间的距离、两个后轮52在横轴X2上的相对距离同时扩大。
助动车底部、收轮电机71和伞齿轮组件72下方封闭有底盖74。
助动车还包括前连杆81和后连杆82，其中，前连杆81具有两个，每个前连杆81的一端与前车把1上的连接轴112的一端转动连接，每个前连杆81的另一端则与后大梁3底部的前侧转动连接。后连杆82具有两个，每个后连杆82的一端与前大梁2底部的后侧转动连接，每个后连杆82的另一端则与座椅4转动连接。座椅4包括椅背41、座椅台42和折叠杆43，折叠杆43呈弯曲的杆状，弯曲的角度可以为90°左右，并且弯曲的位置对应后大梁3的后端部。折叠杆43具有两个，分别一端连接到椅背41，另一端则与相应的后连杆82转动连接。两个折叠杆43之间通过同步轴44连接。
当需要折叠助动车时，启动电动折叠机构的折叠电机61，铰链组件63的第一铰链构件631和第二铰链构件632相对转动，由此使得前大梁2向下朝向后大梁3转动，推动前大梁2和后大梁3在连接位置处向上顶起；在前大梁2的转动过程中，带动前连杆81动作，由此拉动座椅4的折叠杆43朝向前大梁2移动，从而带动座椅4向下转动；同时，后连杆82被后大梁3带动动作，拉动前车把1向下转动；在上述前大梁2和后大梁3转动的过程中，电动收轮机构的收轮电机71启动，后轮52沿着套管732的延伸方向收缩，直至连接杆733收入套管732内、后轮52靠近套管732的端部。折叠完成后的助动车参见图12。
为避免折叠后的助动车受力而松动，还设置有折叠锁定装置，前车把1上的连接轴112与折叠锁定装置配合。当助动车折叠完成后，连接轴112可以由折叠锁定装置锁定。
参见图8～图10，折叠锁定装置类似于汽车尾门的电吸锁，包括执行机构和锁定机构，执行机构包括锁定电机91、第二丝杆92和丝套93，还包括箱体94，上述第二丝杆92和丝套93设置在箱体94内，并且丝套93延伸出箱体94外。锁定电机91带动第二丝杆92转动，由此可使得丝套93沿着第二丝杆92的延伸方向作直线移动。执行机构还包括设置在箱体94上并延伸入箱体94内的第三微动开关932，第三微动开关932用于与丝套93配合。
锁定机构可以采用现有技术，如包括锁架95、位于锁架95内的支撑架96、挡块组件97、锁舌组件98和锁箱99。
其中，锁架95包括主锁架951和副锁架952，两者互相配合而在其间形成有空腔，支撑架96、挡块组件97和锁舌组件98设置在主锁架951和副锁架952之间的空腔内。
支撑架96上间隔地开设有贯穿的第一定位轴孔961和第二定位轴孔962。
挡块组件97包括挡块971，挡块971上设置有第一定位轴972和第一拨杆973。在本实施例中，挡块971位于支撑架96朝向主锁架951的一侧，即挡块971位于支撑架96和主锁架951之间、并远离副锁架952。第一定位轴972的一端与主锁架951转动连接，另一端从挡块971穿过后、再从支撑架96上的第一定位轴孔961穿过，由此使得挡块971转动地设置在锁架95内。第一拨杆973延伸出锁架95(副锁架952)外，由此可从锁定机构外部对第一拨杆973进行操作。或者，也可以在副锁架952上开孔以便接触第一拨杆973。只要使得可在锁架95外部操作第一拨杆973即可。
锁舌组件98包括锁舌981，锁舌981和挡块971相邻地间隔布置。锁舌981上设置有第二定位轴982和第二拨杆983。在本实施例中，锁舌981位于支撑架96朝向主锁架951的一侧，即锁舌981位于支撑架96和主锁架951之间、并远离副锁架952。第二定位轴982的一端与主锁架951转动连接，另一端从锁舌981穿过后、再从支撑架96上的第一定位轴孔961穿过，由此使得锁舌981转动地设置在锁架95内。
第一定位轴972和第二定位轴982可以对应地、相邻布置，第一拨杆973和第二拨杆983互相对应，分别靠近主锁架951相对的两个侧边。
第一定位轴972外周设置有第一扭簧(未示出)，第一扭簧的一端设置在主锁架951上，第一扭簧使得挡块971始终保持朝向锁舌981方向转动的复位趋势。第二定位轴982外周设置有第二扭簧(未示出)，第二扭簧的一端设置在主锁架951上，第二扭簧使得锁舌981保持将锁打开的复位趋势。由此，挡块组件97与锁舌组件98始终可以相互作用的初始力。
锁舌组件98还包括设置在锁舌981上的第一凸点984和第二凸点985，支撑架96上设置有第一微动开关963和第二微动开关964，第一凸点984可以与第一微动开关963配合，第二凸点985可以与第二微动开关964配合。第一微动开关963和第二微动开关964均与锁定电机91电连接，由此可向锁定电机91输出控制信号。
挡块971上靠近锁舌981的一侧，朝向锁舌981突出形成有第一抵靠部9711，锁舌981上靠近挡块971的一侧，朝向挡块971突出形成有第二抵靠部9811、第三抵靠部9812，第二抵靠部9811和第三抵靠部9812均用于与第一抵靠部9711配合。
上述的执行机构设置在锁架95的一端，主锁架951上开设有供连接轴112***的第一锁口9511，第一锁口9511从主锁架951远离执行机构的另一端端部向内凹陷而形成。锁舌981靠近挡块971的一侧、远离第二拨杆983的一端，向远离挡块971方向凹陷形成有第二锁口9813。上述两个锁口位于锁箱99之外。
上述实施例中，丝套93直接与第一拨杆973和第二拨杆983作用。可替代的，也可以将丝套93设置在箱体94内，而丝套93上设置有拨动轴931，延伸出箱体94外，朝向锁定机构。
上述折叠锁定装置的工作原理为：
1、关锁过程：在助动车完成折叠后，前车把1上的连接轴112撞向第二锁口9813，使得锁舌981逆时针转动，锁舌981上的第一凸点984抵压到第一微动开关963，第一微动开关963闭合，输出信号到锁定电机91，使其启动，由此锁定电机91将输出通过第二丝杆92传递到丝套93，使得丝套93移动(或靠拨动轴931)推动第二拨杆983从而拨动锁舌981转动(同时能带动挡块971转动)，第二锁口9813拉住连接轴112，使得前大梁2和后大梁3拉紧，第一抵靠部9711与锁舌981上的第三抵靠部9812抵靠，从而使得锁舌981不能朝向打开方向转动保持当前状态；最后，通过全锁信号控制执行机构反向运转，丝套93向远离锁舌组件98的第二拨杆983的方向运动，直至到原点位置停止(丝套93抵压到第三微动开关932)，关锁动作结束(从图11的打开状态转变为图10的锁定状态)。
2、开锁过程：
首先，通过助动车的控制***向锁定电机91输入信号，锁定电机91开始运转，丝套93(或靠拨动轴931)移动向挡块组件97的第一拨杆973方向直线运动、直至接触到挡块组件97的第一拨杆973；此后，丝套93继续运动，将拨动挡块971向锁打开方向转动，使得挡块971上的第一抵靠部9711与锁舌981上的第二抵靠部9811分离，从而使得锁舌981转动，此时锁舌981上的第二凸点985不再抵压第二微动开关965，折叠电机61运转，使得助动车展开，由此，锁舌981向打开方向转动，锁舌981上的第一凸点984不再抵压第一微动开关963，全锁信号解除，第一抵靠部9711与锁舌981上的第二抵靠部9811抵靠，从而使得锁舌981不能朝向锁定方向转动保持当前状态；最后通过助动车的开锁信号控制执行机构反向运转，丝套93向远离挡块971上的第一拨杆973的方向运动，直至原点位置停止(丝套93抵压第三微动开关932)，开锁动作结束(从图10的锁定状态转变为图11的打开状态)。

Claims (10)

1.一种电动折叠机构，连接在扇形折叠的第一部件和第二部件之间，其特征在于：包括折叠电机(61)、由折叠电机(61)驱动的传动轴(62)以及两个铰链组件(63)，两个铰链组件(63)分别设置在传动轴(62)的两端，每个铰链组件(63)包括第一铰链构件(631)、与第一铰链构件(631)转动连接的第二铰链构件(632)，所述第一铰链构件(631)和折叠电机(61)均与第一部件连接固定，所述第二铰链构件(632)与第二部件连接固定。
2.根据权利要求1所述的电动折叠机构，其特征在于：每个铰链组件(63)还包括连接在第一铰链构件(631)和第二铰链构件(632)之间的铰链传动机构(633)，所述传动轴(62)延伸入第一铰链构件(631)，所述铰链传动机构(633)包括由传动轴(62)带动转动的转动轴(6332)，所述转动轴(6332)与传动轴(62)平行，所述转动轴(6332)与第二铰链构件(632)的一端连接固定，所述第二铰链构件(632)的另一端与第二部件连接固定。
3.根据权利要求2所述的电动折叠机构，其特征在于：所述铰链传动机构(633)还包括套设在传动轴(62)上的初级齿轮(6331)、以及套设在转动轴(6332)上的末级齿轮(6333)，所述初级齿轮(6331)和末级齿轮(6333)之间直接啮合或间接地通过至少一个齿轮啮合。
4.根据权利要求1所述的电动折叠机构，其特征在于：所述折叠电机(61)具有输出轴(611)，所述输出轴(611)和传动轴(62)平行设置，所述输出轴(611)和传动轴(62)之间设置有齿轮传动机构(64)。
5.一种应用有如权利要求1～4中任一项所述的电动折叠机构的助动车，包括前大梁(2)和后大梁(3)，所述第一部件为后大梁(3)，所述第二部件为前大梁(2)，两个第一铰链构件(631)连接固定在后大梁(3)底部的左右两侧，两个第二连接构件(632)连接固定在前大梁(2)底部的左右两侧。
6.根据权利要求5所述的助动车，其特征在于：还包括前车把(1)和座椅(4)，所述前车把(1)设置在前大梁(2)的前端部，所述座椅(4)设置在后大梁(3)的上方。
7.根据权利要求6所述的助动车，其特征在于：还包括前连杆(81)和后连杆(82)，所述前连杆(81)的一端与前车把(1)上的连接轴(112)的一端转动连接，所述前连杆(81)的另一端则与后大梁(3)底部的前侧转动连接；所述后连杆(82)的一端与前大梁(2)底部的后侧转动连接，所述后连杆(82)的另一端则与座椅(4)转动连接。
8.根据权利要求7所述的助动车，其特征在于：所述座椅(4)包括椅背(41)、座椅台(42)和折叠杆(43)，所述折叠杆(43)呈弯曲的杆状，所述折叠杆(43)的一端连接到椅背(41)、另一端则与后连杆(82)连接。
9.根据权利要求8所述的助动车，其特征在于：所述前连杆(81)、后连杆(82)和折叠杆(43)分别具有两个，两个折叠杆(43)之间通过同步轴(44)连接。
10.根据权利要求6所述的助动车，其特征在于：所述前车把(1)靠近底部的两侧分别设置有连杆(111)，每个连杆(111)的一端与前车把(1)固定连接，两个连杆(111)的另一端之间连接有连接轴(112)，所述后大梁(3)的底部设置有能在助动车折叠后将连接轴(112)锁定的折叠锁定装置。
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