一种动力输出辅助装置及带有动力输出辅助装置的电动滑板车的制作方法

本发明涉及传动领域，具体的是一种动力输出辅助装置及带有动力输出辅助装置的电动滑板车。

背景技术：

电动滑板车，即电动滑板车。电动滑板车是继传统滑板之后的又一滑板运动的新型产品形式。电动滑板车十分节省能源，充电快速且航程能力长，整车造型美观、操作方便，而且大多数电动滑板车采用锂电池可折叠，可轻松上公交、地铁、动车组等交通工具，在如此快节奏的生活中，大部分人在出行时把电动滑板车替代为步行的工具，但是电动滑板车本身质量轻、体积小，在给通电时容易使车向前蹿，在停止通电时，由于车自重小，相对的惯性也小，只要停止通电，滑板车的速度就会突然下降，由于人的惯性比车大，人站在踏板上，会在通电和断电这两个时间点容易跌倒。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明公开了一种电动滑板车，其特征在于：

一种动力输出辅助装置，它包括：齿轮机构一、齿轮机构二、齿轮机构三、联动机构和动力装置，齿轮机构一、齿轮机构二和齿轮机构三通过机构外缘依次啮合传动，且联动机构设置在齿轮机构二和齿轮机构三上，并与动力装置保持受力关系，齿轮机构一与外部动力源或负载传动连接。

进一步的，动力装置为能够将动能与势能相互转化的装置。

进一步的，齿轮机构一包括齿轮一和轴，轴穿过齿轮一，且轴与齿轮一过盈配合。

进一步的，齿轮机构二包括齿轮二和定位轴承一，齿轮二套装在定位轴承一上。

进一步的，齿轮机构三包括齿轮三和定位轴承二，齿轮三套装在定位轴承二上。

进一步的，齿轮机构二与齿轮机构三齿数和模数相同。

进一步的，联动机构包括转动件、滑杆、拉力线、定滑轮一，转动件内部设置有通孔，且转动件固定在齿轮机构二的端面上；通孔与滑杆间隙配合，滑杆一端穿过通孔另一端连接拉力线，拉力线绕过定滑轮一与动力装置连接，且拉力线与定滑轮一保持受力关系；定滑轮一固定在齿轮机构三端面上。

进一步的，滑杆的长度等于齿轮机构二圆心到齿轮机构三圆心的距离。

进一步的，动力输出辅助装置包括定滑轮二与定滑轮三，定滑轮二的轴线与定滑轮三的轴线与齿轮机构三轴线平行，且安装在齿轮机构三的下方。

进一步的，拉力线依次绕过定滑轮二与定滑轮三，拉力线在定滑轮二上的进线方向、出线方向分别与拉力线在定滑轮三上的进线方向、出线方向相反。

进一步的，齿轮三为外部带齿轮的超越离合器。

进一步的，定滑轮一固定在定位轴承二外圈侧面上。

进一步的，一种装有动力输出辅助装置的电动滑板车，它包括车和动力箱，动力箱固定在车上，车包括车体、车轮和车轴，车轮与车轴联动；车轴可转动的设置在车体上；动力箱包括动力输出辅助装置和箱体，且动力输出辅助装置的轴通过皮带与车轴同步转动连接。

进一步的，箱体包括：侧板一，侧板一上设置有安装口，安装口内固定有轴承，轴承套装在轴上。

进一步的，轴的轴向与皮带转动方向垂直。

进一步的，电动滑板车启动时的工作方法，工作方法如下列步骤所述：

步骤一：车带动动力输出辅助装置转动：车启动时，车轮依次带动车轴、轴、齿轮机构一、齿轮机构二、齿轮机构三转动；

步骤二：动力输出辅助装置内部传动件联动：齿轮机构二带动传动件转动，齿轮机构三转动带动定滑轮一转动；

步骤三：动力装置产生阻力：传动件通过滑杆绕过定滑轮一，带动拉力线运动；在拉力线的带动下，动力装置产生阻力，齿轮机构一、二、三转动受阻，阻力通过齿轮机构一、二、三及轴最终作用到车轮上，车轮加速度降低，电滑板车平稳启动。

优点效果：

通过本发明所提供的技术方案，可以在通电时利用动力输出辅助装置的启动需要借力，限制了滑板车在通电后向前蹿出的状况，从而使驾驶者在与电动滑板车惯性不一致的情况下，不容易后仰，在电动滑板车断电的瞬间，滑板车惯性小，在配合动力输出辅助装置的状态下，动力输出辅助装置在运转起来后，其本身会对外输出扭矩，在电动滑板车断电后，动力输出辅助装置会继续带动电动滑板车前进，然后才会停下来，这样电动滑板车就不会突然的减速，使驾驶者不会在电动滑板车在断电时向前仰。

附图说明

图1为本发明动力输出辅助装置的结构示意图；

图2为本发明带有动力输出辅助装置的电动滑板车的结构示意图；

图3为本发明动力箱俯视图的结构示意图；

图4为本发明转动件的结构示意图；

图5为本发明箱体的结构示意图；

图6为本发明不同组数动力输出辅助装置对电滑板运动的阻力分析示意图。

图7为本发明的动力输出辅助装置的结构示意图二；

图8为本发明的动力输出辅助装置的结构示意图三。

图例：1.车；11.车体；12.车轮；13.车轴；2.动力箱；3.动力输出辅助装置；31.齿轮机构一；311.齿轮一；312.轴；32.齿轮机构二；321.齿轮二；322.定位轴承一；323.轴一；33.齿轮机构三；331.定位轴承二；332.轴二；34.联动装置；341.转动件；3411.通孔；342.滑杆；343.拉力线；344.定滑轮一；35.定滑轮二；36.定滑轮三；37.动力装置；371.磁铁一；372.磁铁二；301.状态一；302.状态二；303状态三；304.状态四；4.箱体；41侧板一；411.安装口；412.轴承。

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。

实施例一

如图1所示，一种动力输出辅助装置3，它包括：齿轮机构一31、齿轮机构二32、齿轮机构三33、联动机构34和动力装置37，齿轮机构一31、齿轮机构二32和齿轮机构三33通过机构外缘依次啮合传动，且联动机构34设置在齿轮机构二32和齿轮机构三33上，并与动力装置37保持受力关系，齿轮机构一31与外部动力源或负载传动连接。动力装置37为能够将动能与势能相互转化的装置。

齿轮机构一31、齿轮机构二32和外部齿轮机构三33，三者依次啮合，安装空间足够时，三者圆心可以安装在同一直线上，这样可以方便以后检修，空间不足时可以选择圆心不安装在同一直线上，这样可以减少安装空间的需求，优选的，齿轮机构二32和齿轮机构三33选用同一规格的齿轮，这样做可以使齿轮机构二32和齿轮机构三33的转动同步，进一步地使齿轮机构二32和齿轮机构三33上的转动件341与定滑轮一344转动同步，这样可以使动力输出辅助装置3运行稳定。

齿轮机构一31包括齿轮一311，齿轮一中心孔中穿过轴312作为动力输出/输入端，轴312与齿轮一311过盈配合，使轴312与齿轮机构一31同步转动，轴312上穿过的动力输出辅助装置3可以是一组，也可以是多组，轴312通过皮带连接车轴13，齿轮机构二32包括齿轮二321，齿轮二321中心孔内嵌装有定位轴承一322，定位轴承一322套装在轴一323上，齿轮机构三33包括齿轮三331，齿轮三中心孔内嵌装有定位轴承二332，定位轴承二332套装在轴二333上，轴一323和轴二333分别或与固定在同一个定位装置在一起后定位，定位装置单侧定位，不可影响滑杆342的运动，定位装置可以是钢板，槽钢等有定位作用的装置。

联动机构34包括转动件341、滑杆342、拉力线343、定滑轮一344，齿轮机构二32端面上通过棘轮机构安装转动件341，限定转动件341转动方向为逆时针，转动件341限定了滑杆342的摆动，在滑杆342与转动件341的配合下，就限定了齿轮二321只能顺时针转动，从而限定本装置各个转动部件的转动方向，使装置在运行过程中不会出现倒转，更加安全，齿轮机构三33端面设置定滑轮一344，定滑轮一344在齿轮机构三33上的位置与转动件341在齿轮机构二32上的位置相同，这样可以使滑杆342的方向固定，进而定滑轮一344受滑杆342方向的力保持方向一致，定滑轮一344的受力均衡，使整个装置运转平稳，滑杆342一端穿过转动件341上的通孔3411如图4所示，为了防止滑杆杆342滑出，穿过转动件341的一端顶部做膨胀处理，另一端为了能稳定的顶住定滑轮一344，做成弧形开口形状，圆弧内半径与定滑轮一344半径相等，滑杆342的长度等于齿轮机构二32与齿轮机构三33的中心距，当滑杆342的长度短了，会使弹簧过早产生拉力，反之滑杆342的长度过长，会使滑杆342在装置运转过程中过早的顶住定滑轮一344，使定滑轮一344运转受阻，从而使装置产生不必要的能耗浪费。

拉力线343一端连接在滑杆342有弧形开口端，另一端依次顺时针绕过定滑轮一344逆时针绕过定滑轮二35顺时针绕过定滑轮三36，之后与弹簧的一端连接，定滑轮二35与定滑轮三36分别靠不同的轴穿过固定，弹簧的另一端固定在与在与侧面一41垂直连接的下底面上，定滑轮二35与定滑轮三36相邻且轴线平行于齿轮机构三33的轴线，安装在齿轮机构三33的下方，通过这样的定滑轮二35与定滑轮三36位置安装，对拉力线343起到限定作用，拉力线343绕过定滑轮一344后随定滑轮一344摆动，这时定滑轮二35与定滑轮三36一上一下安装，或定滑轮外边相切的水平安装，使拉力线343左右摆动后不会带动动力装置37摆动，从而节省安装空间，当然，在空间足够的情况下，使用弹簧作为动力装置37，也可以不安装定滑轮二35与定滑轮三36。

同时可以将转动件341与定滑轮一344互换位置安装，即将转动件341安装在齿轮机构三33端面上，定滑轮一按装在齿轮机构二32断面上，滑杆342和垃圾线343与转动件341及定滑轮一344的连接关系不变，此时相应的动力装置的安装位置也应相应的调整；也可以同时安装两组联动装置34，相应的增加一组动力装置37，两组联动装置34可以同一方向安装，也可以对称位置安装。

动力输出辅助装置3的工作原理如下如图3所示：

1、状态一301，转动件341在齿轮机构二32下方，定滑轮一344在齿轮机构三33的下方，滑杆342与拉力线343连接的一端顶住定滑轮一344，此时定滑轮一344受到的弹簧拉力最小，所受拉力与轴向力之和为0，也就是说此状态弹簧的拉力无法使齿轮机构三33转动，需要外力介入，即需靠车轮12转动时通过皮带带动轴312，然后带动齿轮机构一31，从而使动力输出辅助装置3开始动，电动滑板车是向前运动，车轮12的转动方向为逆时针，所以车轮12带动轴312逆时针转动，轴带动齿轮机构一31也是逆时针转动，从而得知齿轮机构二32顺时针转动，齿轮机构三33逆时针转动。

2、状态二302为齿轮机构二32相对于状态一301顺时针转动90°，相应的齿轮三331逆时针转动90°，此时弹簧的形变量最大，定滑轮一344受合力方向带动齿轮三331顺时针转动，由于转动件341转动方向受限，所以齿轮三331转动方向为逆时针，也就是说此状态弹簧的拉力无法使齿轮三331顺时针转动，仍需外力介入；所以此时动力输出辅助装置3对于电滑板1运动的阻碍为0，即当动力输出辅助装置由状态一301运动到状态二302过程中，对于电滑板1的阻力从状态一的0突变到最大然后逐渐减小到0。

3、状态三303为齿轮机构二32相对于状态一301顺时针转动180°，相应的齿轮机构三33逆时针转动180°，此时滑杆342与拉力线343连接端顶住定滑轮一344，转动件341位于齿轮机构二32正上方位，此时定滑轮一344受合力为0，需要外力介入突破这个临界点，然后定滑轮一344受合力发生变化后，带动齿轮机构三33逆时针转动，也就是说此状态下，各部件受合力平衡，需要外力介入后，打破力的平衡，弹簧拉力方可拉动齿轮机构三33转动，从而带动车轮转动，即当动力输出辅助装置由状态二302运动到状态三303过程中，对于电滑板1的动力从0增大到最大然后在状态三的位置突变到0。

4、状态四304为齿轮机构二32相对于状态一301顺时针转动270°，相应的齿轮机构三33逆时针转动270°，滑杆342从转动件341滑出，此时定滑轮一344受拉力最大，且方向是带动齿轮机构三33逆时针转动，也就是说此状态下，弹簧拉力带动齿轮机构三33转动，不需要借助任何外力，即当动力输出辅助装置由状态三303运动到状态四304过程中，对于电滑板1的动力从0增大到最大，从状态四304运动太状态一301过程中，对于电滑板1的动力从最大减小到0.

动力输出辅助装置3的动力装置37除了可以用弹簧外，还可以使用橡皮筋、质量大于500g的重物和磁铁装置等作为动力源。

另外在使用动力输出辅助装置3时，也可以在1组的基础上增加装置组使用，增加时可以根据安装组数的不同把各组装置初始状态细分，这样能够使动力输出的更加平稳，还可以如图3所示，在外部齿轮机构三33的右侧增加装置组，这样增加后可增大扭矩，以上两种增加方法也不能无限制的增加，要考虑到成本、安装空间以及所需扭矩等因素。

实施例二

如图7所示，本方案装置与实施例一的结构部分相同，不同处是把实施例一中动力装置弹簧换为0.5kg，重物连接在拉力线343上，不需要固定在地面上，使重物依靠自身重力作用于拉力线343上，把实施例一中弹簧做功，转换为重物重力做功，此方案不用与地面固定，可以安装在高处，节省出地面空间以便其他设施工作。

此实施例中的工作原理同实施例一，此处不再赘述。

实施例三

如图8所示，本方案装置与实施例一的结构部分相同，不同的是把实施例一中动力装置弹簧换为同极相对设置的磁铁一371和磁铁二372，两块磁铁四周由挡板组成围挡，磁铁二372固定在挡板上端，磁铁一371连接拉力线343，且在围挡里可以上下运动，两块磁铁同性磁极相对，把实施例一中弹簧形变后拉力做功，转变为两块磁铁因磁极同产生的相互推力做功，此方案利用磁铁同极相斥原理对定滑轮一344产生拉力，可在无重力环境下使用，另外，磁铁结构稳定，不易腐蚀，可用于多种环境。

此实施例中的工作原理同实施例一，此处不再赘述。

实施例四

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中的齿轮机构三33的齿轮三331为外部带齿轮的超越离合器，且转动件341和定滑轮一344分别安装在定位轴承一、二的外圈侧面上。

由于将齿轮三331换成了外部带齿轮的超越离合器，动力输出辅助装置3的工作原理也发生变化，与实施例一相比，本实施例的状态一与实施例一相同，不同在于状态二、三、四，由于将齿轮三331换成外部带齿轮的超越离合，超越离合器有锁定状态和解锁状态，当动力输出辅助装置3在状态一时超越离合器处在锁定状态，与实施例一中的状态一相同，当处于状态二、三、四时，由于超越离合器所受合力使得超越离合器处于解锁状态，定位轴承二332及定滑轮一344将与齿轮机构三33做相对转动，弹簧作用于定滑轮一344的作用力不能传递到齿轮机构三33上，也就不能传递到齿轮机构二32及电滑板1上，也就是说此状态下电滑板1所受阻力为0，由此状态通过受力分析可知，当动力输出辅助装置3由状态三303转动到状态一301的过程中动力输出辅助装置3对电滑板1没有阻碍作用，因为定位轴承二332及定滑轮一344将与外部齿轮机构三33做相对转动，可以忽略动力输出辅助装置由状态二转动到状态一所用时间。

因此可以将四个状态合并成两个：1，动力输出辅助装置阻碍电滑板运动称为阻碍状态即状态一转动到状态二的过程，2，动力输出辅助装置不阻碍电滑板运动称为无阻碍状态即状态二转动到状态三至状态四再到状态一的过程。

实施例五

如图1、图2和图3所示，一种带有实施例二中动力输出辅助装置的电动滑板车，它包括：车1和安装在车1上的动力箱2，其中车1包括车体11、车轮12，车轴13，动力箱2安装在车体11的上面，动力箱2上表面安装有坐垫，安装了坐垫的动力箱2，一方面内部安装动力输出辅助装置3，另一方面还可以作为电动滑板车的座椅使用，动力输出辅助装置3固定在箱体4内部，将动力装置37的一端固定在箱体4的底面上，如图5所示，箱体4的侧板一设置有安装口411，安装口内部安装轴承412，轴312穿过轴承412，轴承412对轴312有固定作用，并且使得轴312能绕轴承412转动，动力输出辅助装置3的轴312通过皮带与车轴13同步转动连接，电动滑板车是一种依靠发电机带动前进的滑板车，不需要依靠人力驱动，驾驶者可以坐在电动滑板车上前进，这样使驾驶者在舒适的同时，也可以倚靠坐在动力箱2上，减轻驾驶者与电动滑板车因惯性的不一致，带给驾驶者在通电和断电时的前仰和后仰。

安装了辅助动力装置3的电动滑板车，通电时动力输出辅助装置运转需要电动滑板车给予一定的扭矩才会转动，减缓了电动滑板车在通电后瞬间向前蹿出的动作，从而使驾驶者在与电动滑板车动量不一致的情况下，不容易向后仰，平稳加速。

电动滑板车启动时，包括如下步骤：

步骤一：车带动动力输出辅助装置转动：车1启动时，车轮12依次带动车轴13、轴312、齿轮机构一31、齿轮机构二32、齿轮机构三33转动；

步骤二：动力输出辅助装置内部传动件联动：齿轮机构二32带动传动件341转动，齿轮机构三33转动带动定滑轮一344转动；

步骤三：动力装置产生阻力：传动件341通过滑杆342绕过定滑轮一344，带动拉力线343运动；在拉力线343的带动下，动力装置37会产生相对运动趋势，由于动力装置37会产生阻碍这种趋势的作用力，阻碍力通过传动部件最终作用到车轮12上，使得电滑板车平稳启动。

因此，电动滑板车启动时，在动力输出辅助装置的作用下，减缓在启动瞬间和启动过程中，由于启动速度过快身体不能适应速度变化产生的身体的后仰，启动时更加平稳。

实施例六

本实施例与实施例三不同在于，动力箱2内部设置三组动力输出辅助装置3，三组动力输出辅助装置3的定滑轮一361的相对位置不同，第一，二组动力输出辅助装置3的定滑轮一344，第二，三组动力输出辅助装置3的定滑轮一344，圆心连线之间的夹角均为30°，由于设置了多组动力输出辅助装置3，电动滑板车在启动和加速过程中相比于单组动力输出辅助装置更加平稳，减小启动和加速过程的顿挫感。

在电动滑板车启动时：车轮12通过皮带带动轴312转动,与轴312连接的三组动力输出辅助装置在轴312的带动下开始转动，由于三组动力输出辅助装置的定滑轮一344位置不同，所以相应的动力装置37对定滑轮一344的作用力也不同，由图6可以看出：三组动力输出辅助装置相对于一组动力输出辅助装置，对于电滑板的阻力曲线更平滑，使得轴312受力更加均匀，电动滑板车在启动过程中更加平稳。

显然，本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。