脚踏式霍尔调速装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种脚踏式霍尔调速装置。为克服现有脚踏式霍尔调速装置中石子、砂砾等颗粒杂物和水进入底座内的缺陷，本发明采用的技术方案是滑块的上端与踏板固定连接，下端与弹性复位件连接，第一磁钢和第二磁钢均设置在滑块上，霍尔元件安装在底座上且位于第一磁钢和第二磁钢之间，滑块在踏板和弹性复位件的作用下可于底座内做往复运动，所述踏板的底面形成一防护圈，该防护圈套在底座的上部；所述的霍尔调速装置还包括用于固定霍尔元件的安装座，该安装座与底座连接，其上开有供霍尔元件贯穿的通孔，位于通孔内的霍尔元件与通孔的内壁之间密封。其优点是：能有效防止石子、砂砾等颗粒杂物和水进入底座内。
【专利说明】脚踏式霍尔调速装直
【技术领域】
[0001]本发明涉及电动车辆领域，具体地说是一种脚踏式霍尔调速装置。
【背景技术】
[0002]脚踏式霍尔调速装置，即脚踏油门，是安装在电动踏板车和电动玩具车上的调速装置。
[0003]目前，市场上的脚踏式霍尔调速装置由底座、滑块、弹性复位件、踏板、第一磁钢、第二磁钢和霍尔元件组成，滑块和弹性复位件均设置在底座内，滑块的上端与踏板连接，下端与弹性复位件连接，第一磁钢和第二磁钢均设置在滑块上，霍尔元件固定在底座上且位于第一磁钢和第二磁钢之间，霍尔元件通过电线引出连接到电动车的电机控制器上。滑块在踏板和弹性复位件的作用下可于底座内做往复运动，滑块位置发生变化，霍尔元件在两个磁钢之间的位置也随之发生变化，产生的电动势也发生变化，进而实现电动车的调速运作。
[0004]但是，这种脚踏式霍尔调速装置在实际使用时还存在一些问题。由于滑块置于底座内且与底座之间形成缝隙，而该缝隙外露，使用过程中经常会有石子、砂砾等颗粒杂物和水直接通过该缝隙进入到结构内部，造成滑块卡死在底座内无法运动或电子元件进水短路无法正常工作。而且，由于霍尔元件直接固定在底座的内侧壁上，底座上还需要开设供电线贯穿的孔，石子、砂砾等颗粒杂物和水还会通过电线孔进入到底座内，影响霍尔元件信号感应及传输的可靠性，甚至缩短其使用寿命，也存在一定的安全隐患。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种能有效防止石子、砂砾等颗粒杂物和水进入底座内的脚踏式霍尔调速装置。
[0006]为此，本发明采用的技术方案如下:脚踏式霍尔调速装置，包括底座、滑块、弹性复位件、踏板、第一磁钢、第二磁钢和霍尔元件，滑块和弹性复位件均设置在底座内，滑块的上端与踏板固定连接，下端与弹性复位件连接，第一磁钢和第二磁钢均设置在滑块上，霍尔元件安装在底座上且位于第一磁钢和第二磁钢之间，滑块在踏板和弹性复位件的作用下可于底座内做往复运动，其技术特征是，所述踏板的底面形成一防护圈，该防护圈套在底座的上部；所述的霍尔调速装置还包括用于固定霍尔元件的安装座，该安装座与底座连接，其上开有供霍尔元件贯穿的通孔，位于通孔内的霍尔元件与通孔的内壁之间密封。
[0007]防护圈套在底座的上部，将滑块与底座之间形成的缝隙包裹在内，缝隙不再外露，有效地防止了石子、砂砾等颗粒杂物和水进入到调速装置内部；霍尔元件连上电线后从外向内贯穿安装座上的通孔后置入到底座内，位于通孔内的霍尔元件与通孔的内壁之间密封，避免了石子、砂砾等颗粒杂物和水通过电线孔进入到底座内对霍尔元件造成影响，保证了信号感应及传输的可靠性。
[0008]作为改进，所述底座的外侧壁上形成一环形挡板；踏板未受力时，霍尔元件靠近第二磁钢，踏板受力时，踏板向下运动直至防护圈的底面与挡板相抵，此时滑块下移，霍尔元件靠近第一磁钢，实现霍尔元件的感应。这一设置，使得挡板对防护圈的底面起到限位作用，避免了脚踏踏板的力过大时，踏板向下运动过多，霍尔元件与第一磁钢抵触磨损，踏板的运动状态更加稳定。
[0009]作为改进，所述滑块的外侧壁上设有条形槽，所述底座的侧壁上形成条形通孔，条形通孔的内壁上形成一端与条形通孔的内壁连接的凸条，该凸条的另一端的内侧壁上形成与条形槽配合使用的止动块；踏板未受力时，止动块位于条形槽的下端部，踏板受力且防护圈的底面与挡板相抵时，止动块位于条形槽的上端部。这一设置，使得滑块向上滑动的最高点由止动块与条形槽的下端部配合限定，避免了滑块从底座中滑出而脱离工位；滑块向下滑动的最低点由止动块与条形槽的上端部配合限定，和挡板一起避免脚踏踏板的力过大时，踏板向下运动过多，霍尔元件与第一磁钢抵触磨损，踏板的运动状态更加稳定；形成止动块的凸条端可在材料本身具有的弹性形变范围内向外或向内掰动，便于滑块的安装和拆卸。
[0010]作为改进，所述安装座上远离霍尔元件的通孔的口部形成一盛装有胶的胶池；所述胶池的下部侧壁上还形成至少一个卡口 ；所述的安装座与底座采用螺丝连接。这一设置，在胶池内填充液态胶，待胶固化后将通孔封闭，实现霍尔元件与通孔的内壁之间密封，操作方便，成本低；胶池的设置使得液态胶的填充方便，可填充的量多，对通孔的密封效果好；胶池下部侧壁上的卡口用于放置与霍尔元件连接的电线，使电线整齐；由于安装座与底座为可拆卸连接，霍尔元件可以先固定到安装座上，再连同安装座一起安装到底座上，操作的空间大，便于霍尔元件的安装、拆卸，省时省力。
[0011]作为改进，所述靠近安装座的滑块的外侧壁上形成一竖向设置的腔体，第一磁钢位于腔体的上端部，第二磁钢位于腔体的下端部，霍尔元件置于腔体内且可在腔体内做往复运动；所述腔体的外壁外凸于滑块，所述底座的侧壁上形成与该腔体的外壁相适配的外凸的第一弯折部，所述踏板的防护圈上形成与第一弯折部相适配的第二弯折部。这一设置，使得腔体为霍尔元件提供了往复运动的运动路线和空间，霍尔元件在两个磁钢之间的相对往复运动更加稳定、可靠；第一弯折部为腔体让位，使得调速装置的内部结构更紧凑。
[0012]作为改进，所述的霍尔调速装置还包括控制器、电机和一安装在底座上的微动开关，霍尔元件与控制器电连接，控制器与电机电连接，微动开关串联在控制器与电机之间；所述靠近微动开关的滑块下部形成斜面，该斜面与微动开关之间的距离自下而上逐渐减小，微动开关与斜面相抵时处于断开状态，微动开关与位于斜面上部的滑块侧壁相抵时处于闭合状态。这一设置，滑块上可以与微动开关相抵的有下部的斜面和斜面上部的滑块侧壁，微动开关与斜面相抵时处于断开状态，控制器与电机之间为断路，电机无法启动；微动开关与位于斜面上部的滑块侧壁相抵时处于闭合状态，控制器与电机之间电连通，控制器发出指令，电机转动。在使用者因操作不当或外力影响而无意踩踏踏板时，若滑块向下的位移小于斜面的高度，即微动开关与斜面相抵时，电机都不会启动，为滑块的下移预留了一定空间，避免了电动车的“飞车”现象，使得霍尔调速装置在使用时的安全性更好。
[0013]作为改进，所述的控制器为单片机控制器。现有的霍尔调速装置在实际使用时，若使用者因操作不当或在外力影响下无意踩踏踏板并使踏板快速向下移动，霍尔原件的输出电压会瞬间巨幅提升，车速也将瞬间提升，导致车子瞬间启动冲出，造成事故，或使使用者受到惊吓甚至受伤，存在安全隐患。改进后的单片机控制器能够采集霍尔元件输出电压的数据信息，并对其进行判断，若判断为瞬间增压，控制器发出“不启动”的指令；只有在判断为缓慢增压，控制器发出“启动”的指令，且微动开关闭合的情况下，电机启动。
[0014]作为改进，所述的底座上形成一竖向设置的板体，所述的微动开关通过一固定架安装在该板体上；所述的固定架包括边框、在边框内侧壁上形成的至少一定位条和两个分别在边框的端部形成的卡钩，微动开关上开有供定位条贯穿的孔，板体上形成与卡钩配合使用的插孔。这一设置，使得微动开关的安装结构稳固；固定架的边框将微动开关包裹在内，对微动开关起到保护作用，延长了其使用寿命；安装时，可先将微动开关穿过定位条安装到固定架内，再将该整体安装到板体上，安装更加快速、省力。
[0015]作为改进，所述的板体上还形成外凸于板体且与定位条配合使用的凸台孔，定位条的外端部插置于凸台孔内。这一设置，固定架与板体之间的连接结构更稳固。
[0016]作为改进，所述边框的外侧壁的中部向内凹形成省料槽。这一设置，提高了固定架的整体强度，还节省了材料成本。
[0017]本发明的有益效果主要体现在:能有效防止石子、砂砾等颗粒杂物和水进入，且霍尔元件安装方便；在使用者因操作不当或外力影响而无意踩踏踏板时，若滑块向下的位移小于斜面的高度，即微动开关与斜面相抵时，电机都不会启动，为滑块的下移预留了一定空间，避免了电动车的“飞车”现象；若踩踏踏板的力大，踏板快速向下移动时，霍尔原件的输出电压会瞬间巨幅提升，车速也将瞬间提升，单片机控制器能够采集霍尔元件输出电压的数据信息，并对其进行判断，若判断为瞬间增压，控制器发出“不启动”的指令；只有在判断为缓慢增压，控制器发出“启动”的指令，且微动开关闭合的情况下，电机启动，霍尔调速装置在使用时的安全性更好。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明在踏板未受力时的整体结构示意图。
[0019]图2为本发明的爆炸图。
[0020]图3为本发明踏板另一角度的结构示意图。
[0021]图4为本发明在踏板未受力时的正面剖视图。
[0022]图5为本发明在踏板受力且防护圈的底面与挡板相抵时的整体结构示意图。
[0023]图6为本发明在踏板受力且防护圈的底面与挡板相抵时的正面剖视图。
[0024]图7为本发明滑块另一角度的放大结构示意图。
[0025]图8为本发明底座另一角度的结构示意图 图9为本发明在踏板未受力时的侧面剖视图。
[0026]图10为本发明在踏板受力且防护圈的底面与挡板相抵时的侧面剖视图。
[0027]图11为本发明的霍尔元件固定到安装座后的放大结构示意图。
[0028]图12为本发明在踏板未受力时另一角度的整体结构示意图。
[0029]图13为图12中A部放大后的爆炸图。
[0030]图14为图12中A部放大后的侧面剖视图。
[0031]图15为图12的仰视图。
[0032]图16本图15中B-B向的剖视图，且此时踏板未受力。[0033]图17本图15中B-B向的剖视图，且此时踏板受力，滑块向下运动至微动开关与斜面和位于斜面上部的滑块侧壁之间的交界处相抵。
[0034]图18本图15中B-B向的剖视图，且此时踏板受力，滑块向下运动至微动开关与位于斜面上部的滑块侧壁相抵。
[0035]图19本发明的流程框图。
[0036]图中所示:1、底座，11、挡板，12、止动块，13、条形通孔，14、凸条，15、第一弯折部，16板体，17、插孔，18、凸台孔，2、滑块，21、条形槽，22、腔体，23、斜面，3、踏板，31、防护圈，32、第二弯折部，41、第一磁钢，42、第二磁钢，5、霍尔元件，6、安装座，61、通孔，62、胶池，63、卡口，7、固定架，71、边框，72、定位条，73、卡钩，74、省料槽，8、微动开关，81、孔。
【具体实施方式】
[0037]下面结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
[0038]如图1、图2所示的脚踏式霍尔调速装置，由底座1、滑块2、弹性复位件、踏板3、第一磁钢41、第二磁钢42、霍尔元件5和安装座6组成。在本例中，所述的弹性复位件为弹簧，滑块2和弹簧均设置在底座I内。所述滑块2的上端与踏板3固定连接，下端与弹簧连接，滑块2在踏板3和弹簧的作用下可于底座I内做往复运动。结合图3，所述踏板3的底面还形成一防护圈31，该防护圈31套在底座I的上部，将滑块2与底座I之间形成的缝隙包裹在内，有效地防止了石子、砂砾等颗粒杂物和水进入到调速装置内部。
[0039]如图4所示，所述滑块2的外侧壁上形成一竖向设置的腔体22，第一磁钢41位于腔体22的上端部，第二磁钢42位于腔体22的下端部，所述腔体22的外壁外凸于滑块2，所述底座I的侧壁上形成与该腔体22的外壁相适配的外凸的第一弯折部15，该第一弯折部15为腔体22让位，所述踏板3的防护圈31上形成与第一弯折部15相适配的第二弯折部32。所述的安装座6与底座I连接，其上开有供霍尔元件5贯穿的通孔61，霍尔元件5从外向内贯穿安装座6上的通孔61后置入到腔体22内，位于第一磁钢41和第二磁钢42之间，且可在腔体22内随滑块2的上下移动做往复运动，霍尔元件5在两个磁钢之间的位置也随之变化，产生的电动势也发生变化，霍尔元件5通过电线引出连接到电动车的控制器上，并将电压信号输出至控制器。
[0040]所述底座I的外侧壁上形成一环形挡板11 ;踏板3未受力时，霍尔元件5靠近第二磁钢42，踏板3受力时，如图5、图6所示，踏板3向下运动直至防护圈31的底面与挡板11相抵，此时滑块2下移，霍尔元件5靠近第一磁钢41，实现霍尔元件5的感应。
[0041]如图7所示的滑块2的外侧壁上设有条形槽21 ;如图8所示，所述底座I的侧壁上形成条形通孔13，条形通孔13的内壁上形成一端与条形通孔13的内壁连接的凸条14，该凸条14的另一端的内侧壁上形成与条形槽21配合使用的止动块12。如图9、图10所示，踏板3未受力时，止动块12位于条形槽21的下端部；踏板3受力且防护圈31的底面与挡板11相抵时，止动块12位于条形槽21的上端部。滑块2向上滑动的最高点由止动块12与条形槽21的下端部配合限定，避免了滑块2从底座I中滑出而脱离工位；滑块2向下滑动的最低点由止动块12与条形槽21的上端部配合限定，和挡板11 一起避免脚踏踏板3的力过大时，踏板3向下运动过多，霍尔元件5与第一磁钢41抵触磨损。而且，凸条14上形成止动块12的一端可在材料本身具有的弹性形变范围内向外或向内掰动，便于滑块2的安装和拆卸。
[0042]如图11所示的安装座6上远离霍尔元件5的通孔61的口部形成一盛装有液态防水胶的胶池62，液态的防水胶填充到该胶池62中，待液态防水胶固化后实现霍尔元件与通孔的内壁之间密封，避免了石子、砂砾等颗粒杂物和水通过通孔61进入到底座I内对霍尔元件5造成影响，保证了信号感应及传输的可靠性；所述胶池62的下部侧壁上还形成至少一个用于放置电线的卡口 63 ;所述的安装座6与底座I采用螺丝连接。
[0043]如图12所示，霍尔调速装置还包括一安装在底座I上的微动开关8。所述的底座I上形成一竖向设置的板体16，微动开关8通过一固定架7安装在上述板体16上。结合图13、图14，固定架7由边框71、在边框71内侧壁上形成的两条定位条72和两个分别在边框71的端部形成的卡钩73组成，微动开关8上开有供定位条72贯穿的孔81，板体16上形成与卡钩73配合使用的插孔17，所述的板体16上还形成外凸于板体16且与定位条72配合使用的凸台孔18，定位条72的外端部插置于凸台孔18内。所述边框71的外侧壁的中部向内凹形成省料槽74。安装时，将微动开关8安装到固定架7内，两根定位条72分别贯穿微动开关8上的两个孔，再将固定架7安装到板体16上。卡钩73穿过插孔17后钩住板体，定位条72置入凸台孔18内。微动开关8串联在控制器与电机之间，控制电路的通、断。
[0044]所述靠近微动开关8的滑块2下部形成斜面23，该斜面23与微动开关8之间的距离自下而上逐渐减小。在使用时，霍尔元件5的输出电压信号输出至控制器，如图16所示，若滑块2向下的位移小于斜面23的高度，即微动开关8与斜面23相抵时，微动开关8处于断开状态，控制器与电机之间为断路，电机不启动，为滑块2的下移预留了一定空间。如图17所示，微动开关8与斜面23和位于斜面23上部的滑块2侧壁之间的交界处相抵，微动开关8闭合，该处为临界点，控制器与电机之间电连通；如图18所示，微动开关8与位于斜面23上部的滑块2侧壁相抵时处于闭合状态，控制器与电机之间电连通。
[0045]如图19所示，所述的控制器为单片机控制器，能够对霍尔元件5输出电压的数据信息进行判断，若判断为瞬间增压(一般指电压从0.8V增加到1.2V的时间小于或等于0.5秒)，控制器发出“不启动”的指令，无论微动开关8闭合与否，电机均不启动；若判断为缓慢增压(一般指电压从0.8V增加到1.2V的时间大于0.5秒)，控制器发出“启动”的指令，在微动开关8断开时，电机仍旧不启动，在微动开关8闭合时，电机启动，有效避免了电动车的“飞车”现象。在本例中，滑块2向下移动直至其临界点与微动开关8相抵时的霍尔电压为1.2V。
[0046]以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.脚踏式霍尔调速装置，包括底座(1)、滑块(2)、弹性复位件、踏板(3)、第一磁钢(41)、第二磁钢(42)和霍尔元件(5)，滑块(2)和弹性复位件均设置在底座(1)内，滑块(2)的上端与踏板(3)固定连接，下端与弹性复位件连接，第一磁钢(41)和第二磁钢(42)均设置在滑块(2)上，霍尔元件(5)安装在底座(1)上且位于第一磁钢(41)和第二磁钢(42)之间，滑块(2)在踏板(3)和弹性复位件的作用下可于底座(1)内做往复运动，其特征在于:所述踏板(3)的底面形成一防护圈(31)，该防护圈(31)套在底座(1)的上部；所述的霍尔调速装置还包括用于固定霍尔元件(5 )的安装座(6 )，该安装座(6 )与底座(1)连接，其上开有供霍尔元件(5)贯穿的通孔(61)，位于通孔(61)内的霍尔元件(5)与通孔(61)的内壁之间密封。
2.根据权利要求1所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述底座(1)的外侧壁上形成一环形挡板(11);踏板(3)未受力时，霍尔元件(5)靠近第二磁钢(42)，踏板(3)受力时，踏板(3)向下运动直至防护圈(31)的底面与挡板(11)相抵，此时滑块(2)下移，霍尔元件(5 )靠近第一磁钢(41)，实现霍尔元件(5 )的感应。
3.根据权利要求2所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述滑块(2)的外侧壁上设有条形槽(21)，所述底座(1)的侧壁上形成条形通孔(13)，条形通孔(13)的内壁上形成一端与条形通孔(13)的内壁连接的凸条(14)，该凸条(14)的另一端的内侧壁上形成与条形槽(21)配合使用的止动块(12);踏板(3)未受力时，止动块(12)位于条形槽(21)的下端部，踏板(3)受力且防护圈(31)的底面与挡板(11)相抵时，止动块(12)位于条形槽(21)的上端部。
4.根据权利要求1所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述安装座(6)上远离霍尔元件(5)的通孔(61)的口部形成一盛装有胶的胶池(62);所述胶池(62)的下部侧壁上还形成至少一个卡口(63);所述的安装座(6)与底座(1)采用螺丝连接。
5.根据权利要求1所述·的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述靠近安装座(6)的滑块(2)的外侧壁上形成一竖向设置的腔体(22)，第一磁钢(41)位于腔体(22)的上端部，第二磁钢(42)位于腔体(22)的下端部，霍尔元件(5)置于腔体(22)内且可在腔体(22)内做往复运动；所述腔体(22)的外壁外凸于滑块(2)，所述底座(1)的侧壁上形成与该腔体(22)的外壁相适配的外凸的第一弯折部(15)，所述踏板(3)的防护圈(31)上形成与第一弯折部(15)相适配的第二弯折部(32)。
6.根据权利要求1所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述的霍尔调速装置还包括控制器、电机和一安装在底座(1)上的微动开关(8),霍尔兀件(5)与控制器电连接,控制器与电机电连接，微动开关(8)串联在控制器与电机之间；所述靠近微动开关(8)的滑块(2)下部形成斜面(23)，该斜面(23)与微动开关(8)之间的距离自下而上逐渐减小；微动开关(8)与斜面(23)相抵时处于断开状态，微动开关(8)与位于斜面(23)上部的滑块(2)侧壁相抵时处于闭合状态。
7.根据权利要求6所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述的控制器为单片机控制器。
8.根据权利要求6所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述的底座(1)上形成一竖向设置的板体(16)，所述的微动开关(8)通过一固定架(7)安装在该板体(16)上；所述的固定架(7)包括边框(71)、在边框(71)内侧壁上形成的至少一定位条(72)和两个分别在边框(71)的端部形成的卡钩(73)，微动开关(8)上开有供定位条(72)贯穿的孔(81)，板体(16)上形成与卡钩(73)配合使用的插孔(17)。
9.根据权利要求8所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述的板体(16)上还形成外凸于板体(16 )且与定位条(72 )配合使用的凸台孔(18 )，定位条(72 )的外端部插置于凸台孔(18)内。
10.根据权利要求8所述的脚踏式霍尔调速装置，其特征在于:所述边框(71)的外侧壁的中部向内凹形成省料 槽(74)。
【文档编号】B62K23/08GK103707985SQ201410005448
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】廖静 申请人:建德市五星车业有限公司