一种具有减震装置的踏板车的制作方法

本发明涉及交通工具技术领域，具体为一种具有减震装置的踏板车。

背景技术：

电动踏板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式。电动踏板车安全环保，十分节省能源，充电快速且航程能力长，与电动自行车相比，整车造型美观、操作方便，机动性好，且更加小巧，便于携带，受到了人们的普遍喜爱，预计在不久的将来，使用电动踏板车出行是一种潮流。

目前市场上的踏板车，为了减少行车中的颠簸，市场上推出了各种在电动车前叉或后叉加装减震装置的电动车，传统的电动车龙头通过具有减震装置的前叉与车轮连接。减震装置通常包括液压导杆及套设于液压导杆外的避震弹簧，通过液压导杆及避震弹簧同时减震，但是该直连式的减震机构减震效果不好，在颠簸路段体验差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有减震装置的踏板车，以解决上述背景技术中提出的现有直连式的减震机构减震效果不好，在颠簸路段体验差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有减震装置的踏板车，包括踏板、前轮、后轮和握把，所述踏板前端安装有前轮，所述前轮上端安装有握把，所述踏板后端通过减震机构安装有后轮；

所述减震机构包括后垫基座、摇臂、三角块、弹性机构和连杆，所述后垫基座前端与踏板固定连接，所述后垫基座两侧对称设置有摇臂，所述摇臂一端通过第一转动副与后垫基座连接，其另一端与后轮卡接，所述后垫基座下端通过第二转动副与三角块连接，所述三角块下端通过第三转动副与连杆连接，所述连杆另一端通过第四转动副与摇臂连接，所述后垫基座与三角块之间设置有弹性机构，所述弹性机构下端通过第五转动副与三角块连接，其上端通过第六转动副与后垫基座连接。

优选的，所述弹性机构包括减震轴、下挡片、调节旋钮和减震弹簧，所述减震轴下端设置有下挡片，所述减震轴外侧设置有外螺纹，所述调节旋钮与减震轴螺纹连接，所述下挡片与调节旋钮之间设置有减震弹簧，所述减震弹簧套设于减震轴外侧。

优选的，所述第一转动副包括穿插于后垫基座和摇臂上的摇臂转轴、套设于摇臂转轴外侧的黄铜垫圈以及用于将摇臂固定用的螺帽。

优选的，所述第二转动副和第六转动副包括旋转轴，所述旋转轴两端设置有螺纹孔，所述螺纹孔内安装有螺栓，所述螺栓与旋转轴之间安装有铜套。

优选的，所述第三转动副和第五转动副包括外销和内销，所述外销为外侧圆周面光滑内侧设置有内螺纹的圆柱销，所述内销为外侧设有外螺纹的圆柱销，所述外销和内销螺纹配合。

优选的，所述第四转动副包括设置于摇臂上的销孔柱以及两端插入该销孔柱的转轴，所述转轴中部设置有用于限制连杆移动的台阶。

优选的，所述连杆数量为两个，对称设置于三角块和台阶两侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、减震装置效果在于整车驶过颠簸路段时，轮子受到路面冲击，一部分冲击由弹性机构(弹簧减震器)形变吸收，另一部分冲击则直接体现在轮子整体位移(相对路面上移)，产生震动。该具有减震装置的踏板车，相比传统踏板车的减震装置，通过设置三角块、连杆以及弹性机构相配合，在颠簸路段时，后轮受力向上抬起，带动摇臂旋转，三角块和连杆跟随摇臂位移旋转，之后通过三角块顶角向上推动弹性机构使其压缩，该装置相比摇臂与弹性机构直接连接的减震方式，放大弹性机构(弹簧减震器)的形变效果，以达到减弱轮子上移趋势，延长了整体震动的传导路线，弱化了震动，让用户具有更好的骑行效果。从而在轮子相同位移情况下，该装置可有效放大压缩量，减震效率提升70％左右，可大大优化减震效果；

2、该具有减震装置的踏板车，调节旋钮与减震轴螺纹连接，可旋转使其向上或向下移动，从而调节减震弹簧的弹力大小，设置的黄铜垫圈与摇臂转轴配合，可减少磨损，提高使用寿命，此结构方便安装或拆卸，同时可使连接更加稳定，内销插入外销与其螺纹配合，结构简单，方便固定，对称设置于三角块和台阶两侧的两个连杆，可使该结构更加稳定，受力均匀。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明隐藏一侧摇臂结构示意图；

图3为本发明减震机构局部结构示意图；

图4为本发明图2中a-a处剖视图；

图5为本发明图2中b-b处剖视图；

图6为本发明图2中c-c处剖视图；

图7为本发明图2中e-e处剖视图；

图8为本发明减震机构取点示意图；

图9为本发明减震机构几何状态图；

图10为本发明减震机构几何状态图；

图11为本发明减震机构几何状态图；

图12为本发明减震机构几何状态图；

图13为传统直连式减震机构取点示意图；

图14为传统直连式减震机构几何状态图；

图15为本发明减震弹簧压缩量与传统直连式减震弹簧压缩量对比图。

图中：1、踏板；2、前轮；3、后轮；4、握把；5、减震机构；6、后垫基座；7、摇臂；8、第一转动副；81、摇臂转轴；82、黄铜垫圈；83、螺帽；10、三角块；11、第二转动副；111、旋转轴；171、旋转轴；112、螺栓；172、螺栓；113、铜套；173、铜套；12、弹性机构；121、减震轴；122、下挡片；123、调节旋钮；124、减震弹簧；13、第三转动副；131、外销；161、外销；132、内销；162、内销；14、连杆；15、第四转动副；151、销孔柱；152、转轴；1521、台阶；16、第五转动副；17、第六转动副。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种具有减震装置的踏板车，包括踏板1、前轮2、后轮3、握把4、减震机构5、后垫基座6、摇臂7、第一转动副8、摇臂转轴81、黄铜垫圈82、螺帽83、三角块10、第二转动副11、旋转轴111、171、螺栓112、172、铜套113、173、弹性机构12、减震轴121、下挡片122、调节旋钮123、减震弹簧124、第三转动副13、外销131、161、内销132、162、连杆14、第四转动副15、销孔柱151、转轴152、台阶1521、第五转动副16、第六转动副17，踏板1前端安装有前轮2，前轮2上端安装有握把4，踏板1后端通过减震机构5安装有后轮3；

减震机构5包括后垫基座6、摇臂7、三角块10、弹性机构12和连杆14，后垫基座6前端与踏板1固定连接，后垫基座6两侧对称设置有摇臂7，摇臂7一端通过第一转动副8与后垫基座6连接，其另一端与后轮3卡接，后垫基座6下端通过第二转动副11与三角块10连接，三角块10下端通过第三转动副13与连杆14连接，连杆14另一端通过第四转动副15与摇臂7连接，后垫基座6与三角块10之间设置有弹性机构12，弹性机构12下端通过第五转动副16与三角块10连接，其上端通过第六转动副17与后垫基座6连接。

进一步的，弹性机构12包括减震轴121、下挡片122、调节旋钮123和减震弹簧124，减震轴121下端设置有下挡片122，减震轴121外侧设置有外螺纹，调节旋钮123与减震轴121螺纹连接，下挡片122与调节旋钮123之间设置有减震弹簧124，减震弹簧124套设于减震轴121外侧，调节旋钮与减震轴螺纹连接，可旋转使其向上或向下移动，从而调节减震弹簧的弹力大小。

进一步的，第一转动副8包括穿插于后垫基座6和摇臂7上的摇臂转轴81、套设于摇臂转轴81外侧的黄铜垫圈82以及用于将摇臂7固定用的螺帽83，设置的黄铜垫圈与摇臂转轴配合，可减少磨损，提高使用寿命。

进一步的，第二转动副11和第六转动副17包括旋转轴111、171，旋转轴111、171两端设置有螺纹孔，螺纹孔内安装有螺栓112、172，螺栓112、172与旋转轴111、171之间安装有铜套113、173，此结构方便安装或拆卸，同时可使连接更加稳定。

进一步的，第三转动副13和第五转动副16包括外销131、161和内销132、162，外销131、161为外侧圆周面光滑内侧设置有内螺纹的圆柱销，内销132、162为外侧设有外螺纹的圆柱销，外销131、161和内销132、162螺纹配合，内销插入外销与其螺纹配合，结构简单，方便固定。

进一步的，第四转动副15包括设置于摇臂7上的销孔柱151以及两端插入该销孔柱151的转轴152，转轴152中部设置有用于限制连杆14移动的台阶1521，连杆14数量为两个，对称设置于三角块10和台阶1521两侧，对称设置于三角块和台阶两侧的两个连杆，可使该结构更加稳定，受力均匀。

工作原理：首先，行车过程中，后轮3受力产生振动，向上位移，带动摇臂7向上旋转。摇臂7绕后垫基座6与其连接的摇臂转轴81转动，带动连杆14向上转动，连杆14压迫三角块10以大于摇臂7转动角度的角度向上转动，使三角块10绕着第二转动副11旋转。三角块10一角连接弹性机构12下端，另一端固定在后垫基座6上。弹性机构12下端向上挤压，产生弹簧形变，起到减震的作用。

相比传统直连式减震装置，作如下验证对比：如图8所示，设第一转动副为点a、第二转动副为点b、第三转动副为点c、第四转动副为点d、第五转动副为点n、第六转动副为点m，如图9绘制几何状态图，根据运动描述，可得知：ab、bc、cd三个边长度固定不变，由ad率先转动一个角度x，ab固定，四边形abcd随之产生形变，bc与cd随之转动，设bc随之转动一个角度为y。再根据三角块cbn可知，边bn与边bc转动同一角度y，三角形bmn一边bm固定，bn长度不变，转动一个角度y，得到一个新的三角形，其中mn变形前后的差值即为弹簧压缩量。

以下进行数学分析：

(1)：如图10所示，取四边形abcd分析，记ab长a，bc长b,cd长c,ad长d。角bad为∠a；连接bd，记其长度为p。如图11所示，记角abd为∠1，角cbd为∠2；

则

ad转动x度得到ad1，bc转动y度得到bc1，记角bad1为∠a1；

a1＝a+x，bd1长度为p1，角abd1为∠3，角c1bd1为∠4。

则

y＝(∠1+∠2)-(∠3+∠4)；

(2):如图12所示，取三角形bmn分析，

记bm长度为n，bn长度为m，mn长度为q，角mbn为∠b，

则

bn转动y度得到bn1，记角mbn1为∠b1，mn1长度为q1，

则∠b1＝∠b-y；

最终弹簧压缩量＝q-q1。

以下对传统弹性机构与摇臂直连式结构进行分析，如图13所示，行车过程中，后轮3受力产生振动，向上位移，带动摇臂7向上转动。摇臂7绕后垫基座6与其连接的摇臂转轴81转动，其上固定连接弹性机构12下端，下端随着摇臂7转动角度向上挤压弹性机构12，产生减震弹簧形变，起到减震的作用。

如图13取点，分析其运动行程。其中记：摇臂转轴为点b，减震弹簧上支点为m，下支点为n。则可得到如图13所示，根据运动描述，可得知：摇臂转轴向上转动y度，即bn向上运动，得到bn1，bm线保持不动，得到一个新的三角形bmn1，其中mn与mn1的差值即为弹簧压缩量。

以下进行数学分析：

(1):取三角形bmn分析，

记bm长度为n，bn长度为m，mn长度为q，

角mbn为∠b，

则

bn转动y度得到bn1；

记角mbn1为∠b1；

mn1长度为q1；

则∠b1＝∠b-y；

最终弹簧压缩量＝q-q1。

如图15所示，对本装置与传统直连式装置弹性机构的压缩量进行对比，图中横坐标为摇臂转动角度，纵坐标为弹性机构的压缩量，由图15可知，在摇臂旋转相同角度情况下，本发明装置的弹性机构压缩量均大于传统直连式装置的压缩量，从而可知，本装置在颠簸路段可获得更好的减震效果，减震装置效果在于整车驶过颠簸路段时，轮子受到路面冲击，一部分冲击由弹性机构(弹簧减震器)形变吸收，另一部分冲击则直接体现在轮子整体位移(相对路面上移)，产生震动。该具有减震装置的踏板车，相比传统踏板车的减震装置，通过设置三角块、连杆以及弹性机构相配合，在颠簸路段时，后轮受力向上抬起，带动摇臂旋转，三角块和连杆跟随摇臂位移旋转，之后通过三角块顶角向上推动弹性机构使其压缩，该装置相比摇臂与弹性机构直接连接的减震方式，放大弹性机构(弹簧减震器)的形变效果，以达到减弱轮子上移趋势，延长了整体震动的传导路线，弱化了震动，让用户具有更好的骑行效果。从而在轮子相同位移情况下，该装置可有效放大压缩量，减震效率提升70％左右，可大大优化减震效果。

在本申请实施例中，针对“前”、“后”、“左”、“右”等方位名词的描述，仅为根据本申请示出的附图所示的方向进行描述，并不限于对本申请权利要求保护范围的限制，具体实施过程中，可根据该实施例对其进行相应变形得到其他相同或相近的实施方式，均在本申请的保护范围内，且对于其他相近或相同的实施方式，本申请中并不做重复阐述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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