自动折叠车轮及自动折叠车

技术领域

本发明涉及车轮技术领域，尤其涉及一种自动折叠车轮及自动折叠车。

背景技术

为了实现交通工具的便携式携带或运输，对自行车、助力车、摩托车甚至汽车进行折叠成为了一些用户对车辆的需求，目前，随着车辆的工艺设计研究的发展，使得车辆折叠成为了车辆可能实现的功能。

在车辆折叠的结构设计中，对车轮折叠的设计有着较高的要求，车轮在折叠后占空间要足够小，折叠复位后结构要足够稳定。以往的车轮折叠通常采用对折式折叠或收缩式折叠，然而对折式折叠所占空间较大，收缩式折叠复位后结构不够稳定，影响车轮使用体验；同时，现有的车轮折叠需要手动操作，操作繁琐且不易控制。因此，如何提高车轮折叠的便捷性，增强折叠复位后的稳定性，是一个亟需解决的技术问题。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种自动折叠车轮及自动折叠车，旨在解决现有的车轮折叠方法便捷性差、折叠复位后的稳定性不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出一种自动折叠车轮，包括轮胎、轮毂、若干辐条和转轴，所述轮胎设置于所述轮毂的外周，所述转轴通过若干辐条固定设置于所述轮毂的轴心，所述轮毂包括若干个首尾接触相连的轮毂结构体，所述辐条包括伸缩辐条和转动辐条，所述轮毂结构体包括第一结构体、第二结构体和连接结构体，所述连接结构体设置于相邻的第一结构体与第二结构体之间；其中：

所述伸缩辐条的第一端固定于相邻的所述第一结构体之间，所述伸缩辐条的第二端固定于所述转轴，所述转轴设有第一伸缩装置，所述伸缩辐条的第二端与所述第一伸缩装置配合，驱动所述伸缩辐条执行伸缩动作；

所述转动辐条的第一端固定于第二结构体，所述转动辐条的第二端转动连接于所述转轴，所述连接结构体的两端体内设有第二伸缩装置，所述第二伸缩装置与所述第一结构体或所述第二结构体配合，用于锁紧或解锁连接结构体与所述第一结构体或所述第二结构体；

所述转动辐条包括多段转动连接的辐条段，在所述连接结构体与所述第一结构体或所述第二结构体解锁时，所述第一伸缩装置驱动所述伸缩辐条伸长，每个所述辐条段绕转动连接处沿第一方向转动，以使所述转动辐条折叠；在所述连接结构体与所述第一结构体或所述第二结构体锁紧时，所述第一伸缩装置驱动所述伸缩辐条缩短，每个所述辐条段绕转动连接处沿第二方向转动，以使所述转动辐条复位。

本发明中，通过第一伸缩装置与第二伸缩装置为自动折叠车轮进行折叠或复位提供动力，在提高车轮折叠自动化的基础上，能够保证车轮复位时的稳定性。

可选的，所述伸缩辐条内设有第一伸缩机构，所述第一伸缩机构用于与所述第一伸缩装置配合，执行伸缩动作，所述伸缩辐条的第二端设置有折叠驱动组件，所述折叠驱动组件包括：

梯形锁块，所述梯形锁块与所述第一伸缩机构连接，跟随所述第一伸缩机构执行伸缩动作；

楔形锁块，所述楔形锁块与所述伸缩辐条连接，设置于所述梯形锁块的两侧，所述楔形锁块的弧面与所述第一结构体抵接，所述楔形锁块的斜面与所述梯形锁块的斜面相接触。

本发明中，通过在第一伸缩机构上设置的折叠驱动组件，利用梯形锁块与楔形锁块的配合，提高车轮的稳定性。

可选的，所述第一伸缩机构为螺杆筒，所述第一伸缩装置为第一电机，所述螺杆筒内设置有第一螺杆，所述第一电机驱动所述第一螺杆旋转，以控制螺杆筒执行伸缩动作。

本发明中，通过螺杆筒的第一螺杆与第一电机配合，实现可控的车轮自动折叠与自动复位，提高车轮折叠与复位的便利性。

可选的，所述第一电机的电机转轴装有齿轮，所述电机转轴与固定于车架的轮轴转动连接，所述齿轮与所述第一螺杆配合；所述伸缩辐条设有两个电刷，所述电刷通过导线连接至第一电机，所述轮轴设有两个导电环，所述电刷与所述导电环电气连接；其中：一个导电环与所述轮轴电气连接，另一导电环连接有一根导线并从所述轮轴的轴孔伸出。

可选的，所述伸缩辐条的端部设置有第一弹簧，所述楔形锁块与所述伸缩辐条通过所述第一弹簧连接，所述梯形锁块执行伸缩动作时，驱动所述楔形锁块向伸缩辐条的轴线方向移动，以调整所述楔形锁块与所述第一结构体之间的接触力，增大楔形锁块与所述第一结构体之间的折叠空间。

本发明中，通过在楔形锁块与伸缩辐条间设置的第一弹簧，调整楔形锁块与第一结构体之间的接触力，为车轮折叠提供折叠空间。

可选的，所述梯形锁块设有闭轮压板，所述闭轮压板与所述梯形锁块转动连接，所述闭轮压板的一端贴附于所述第一结构体，所述梯形锁块带动所述闭轮压板转动，以调整第一结构体的位置。

本发明中，通过在楔形锁块设置的闭轮压板，为车轮的第一结构体提供闭轮的支持力，便于复位。

可选的，所述第二结构体的两个端面分别设置有第二伸缩机构，所述第二伸缩机构为螺纹孔，所述第二伸缩装置为第二电机，所述第二电机通过法兰螺杆与所述螺纹孔配合，实现所述转动辐条折叠或复位。

本发明中，通过螺纹孔与第二电机连接的法兰螺杆，实现可控的车轮自动折叠与自动复位，提高车轮折叠与复位的便利性。

可选的，所述轮毂结构体的端面设有凸面结构或凹面结构，且相邻所述轮毂结构之间的凸面结构和凹面结构相互匹配。

本发明中，通过在轮毂结构体端面设置凸面结构或凹面结构，提高轮毂结构体之间的稳定性。

可选的，所述轮毂结构体的外周设有凹槽，且相邻所述轮毂结构体的凹槽的端面位置相对应，所述凹槽内设有环绕所述轮毂外周的抱紧圈，所述抱紧圈对每个所述轮毂结构体的相对位置进行固定；所述抱紧圈在每个轮毂结构体的凹槽内固定连接。

本发明中，轮毂结构体的外周设有环绕抱紧圈的凹槽，并将抱紧圈在每个轮毂结构体的凹槽内固定，以使车轮折叠时，依旧保持位置稳定，便于快速复位。

可选的，所述转动辐条与所述转轴的转动连接处设有第二弹簧，第二弹簧用于所述转动辐条折叠时，驱动转动辐条向伸缩辐条方向转动。

本发明中，通过设置在转轴的第二弹簧，在转动辐条折叠时，为转动辐条转动并折叠提供支持力。

此外，为了实现上述目的，本发明还提出一种自动折叠车，所述自动折叠车包括如上所述的自动折叠车轮。

在本发明中，通过将轮毂拆分为第一结构体、第二结构体和连接结构体，利用第一伸缩装置控制伸缩辐条执行伸缩动作，同时，利用第二伸缩装置控制转动辐条执行转动动作，驱动第一结构体与连接结构体之间以及第二结构体与连接结构体之前的折叠和复位。本发明在车轮折叠时通过控制第二伸缩装置执行伸缩动作为第一结构体、第二结构体和连接结构体之间提供折叠间隙，再通过控制第一伸缩装置执行伸缩动作，完成对轮毂的自动收缩式折叠，提高了车轮折叠的便捷性，同时在车轮复位时通过执行反向动作，能够快速实现第一结构体、第二结构体和连接结构体的复位和固定，增强了车轮折叠后的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明中自动折叠车轮的折叠前示意图；

图2为本发明中图1的A部分的局部放大图；

图3为本发明中楔形块的弧面的结构示意图；

图4为本发明中第一电机的结构示意图；

图5为本发明中图1的B部分的局部放大图；

图6为本发明中轮毂结构体的端面的结构示意图；

图7为本发明中自动折叠车轮的折叠后示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了实现交通工具的便携式携带或运输，对自行车、助力车、摩托车甚至汽车进行折叠成为了一些用户对车辆的需求，目前，随着车辆的工艺设计研究的发展，使得车辆折叠成为了车辆可能实现的功能。

在车辆折叠的结构设计中，对车轮折叠的设计有着较高的要求，车轮在折叠后占空间要足够小，折叠复位后结构要足够稳定。以往的车轮折叠通常采用对折式折叠或收缩式折叠，然而对折式折叠所占空间较大，收缩式折叠复位后结构不够稳定，影响车轮使用体验；同时，现有的车轮折叠需要手动操作，操作繁琐且不易控制。因此，如何提高车轮折叠的便捷性，增强折叠复位后的稳定性，是一个亟需解决的技术问题。

为了解决这一问题，提出本发明的自动折叠车轮的各个实施例。本发明提供的自动折叠车轮通过将轮毂拆分为第一结构体、第二结构体和连接结构体，利用第一伸缩装置控制伸缩辐条执行伸缩动作，同时，利用第二伸缩装置控制转动辐条执行转动动作，驱动第一结构体与连接结构体之间以及第二结构体与连接结构体之前的折叠和复位。本发明在车轮折叠时通过控制第二伸缩装置执行伸缩动作为第一结构体、第二结构体和连接结构体之间提供折叠间隙，再通过控制第一伸缩装置执行伸缩动作，完成对轮毂的自动收缩式折叠，提高了车轮折叠的便捷性，同时在车轮复位时通过执行反向动作，能够快速实现第一结构体、第二结构体和连接结构体的复位和固定，增强了车轮折叠后的稳定性。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1，图1为本发明自动折叠车轮的折叠前示意图。

如图1所示，在实施例中，自动折叠车轮包括：轮胎1、轮毂2、若干辐条3和转轴4，轮胎1设置于轮毂2的外周，转轴4通过若干辐条3固定设置于轮毂2的轴心。

在实际应用中，轮毂2包括若干个首尾接触相连的轮毂结构体，辐条包括伸缩辐条301和转动辐条302，轮毂结构体包括第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202，连接结构体202设置于相邻的第一结构体201与第二结构体203之间。

需要说明的是，第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202的数量，可根据情况进行具体设置，本实施例对此不做限制，在车轮较大而对车轮折叠后所占体积要就较高时，可设置尽可能多的轮毂结构体，以使较大的车轮在折叠后保证所占体积较小。

在一些实施例中，第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202外表均有橡胶覆盖，且第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202上设有与轮胎1的内圈表面相匹配的轮胎槽。

进一步的，轮胎1上设有轮胎锁孔，轮胎锁孔内设有空心轴，第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202上设有与轮胎锁孔相对应的结构体锁孔。

在本实施例中，第一结构体201设置为4个，第二结构体203设置为4个，相应的伸缩辐条301设置为2根，302设置为4根。在具有多个第二结构体203时，可在每个第二结构体203之间设置连接结构体202，以实现第二结构体202与第二结构体202之间的连接与折叠。

具体而言，伸缩辐条301的第一端固定于相邻的第一结构体201之间，伸缩辐条301的第二端固定于转轴，转轴设有第一伸缩装置401，伸缩辐条301的第二端与第一伸缩装置401配合，驱动伸缩辐条301执行伸缩动作。

转动辐条302的第一端固定于第二结构体203，转动辐条302的第二端转动连接于转轴4，连接结构体202的两端体内设有第二伸缩装置2021，第二伸缩装置2021与第一结构体201或第二结构体203配合，用于锁紧或解算连接结构体202与第一结构体201或第二结构体203。

转动辐条302包括多段转动连接的辐条段，在连接结构体202与第一结构体201或第二结构体203解锁时，第一伸缩装置401驱动伸缩辐条301伸长，每个辐条段绕转动连接处沿第一方向转动，以使转动辐条302折叠；在连接结构体202与第一结构体201或第二结构体203锁紧时，第一伸缩装置401驱动伸缩辐条301缩短，每个辐条段绕转动连接处沿第二方向转动，以使转动辐条302复位。

需要说明的是，轮毂结构体2可以为任意形状的结构体，例如扇形或一边为弧形的任意多边形，只要若干个首尾接触相连的轮毂结构体2能够组成轮毂，皆在本发明的描述内，本实施例对此不做限制。在本实施例中，轮毂结构体2为扇形，每个扇形轮毂结构体2首尾接触相连，组成圆环状的轮毂。

参照图2，图2为自动折叠车轮的A部分的局部放大图。

如图2所示，在一些实施例中，伸缩辐条301内设有第一伸缩机构3011，所述第一伸缩机构3011用于与所述第一伸缩装置401配合，执行伸缩动作，所述伸缩辐条的第二端设置有折叠驱动组件3012。

进一步的，折叠驱动组件3012包括：梯形锁块30121和楔形锁块30122，所述梯形锁块30121与所述第一伸缩机构3011连接，跟随所述第一伸缩机构执行伸缩动作；所述楔形锁块30122与所述伸缩辐条301连接，设置于所述梯形锁块30121的两侧。如图3所示，所述楔形锁块30122的弧面与所述第一结构体201抵接，两者相匹配，可实现自锁功能，所述楔形锁块30122的斜面与所述梯形锁块30121的斜面相接触。

具体而言，第一伸缩机构3011为螺杆筒，所述第一伸缩装置401为第一电机，所述螺杆筒内设置有第一螺杆，所述第一电机驱动所述第一螺杆旋转，以控制螺杆筒执行伸缩动作。梯形锁块30121固定在螺杆筒上，第一螺杆筒不能旋转，只能在第一螺杆的转动下，上下移动，实现伸缩动作。

如图4所示，在本实施例中，第一电机装有齿轮402，轮轴403固定于车架上并与电机转轴408转动连接，轮轴在电机转轴内静止不动，电机转轴转动以驱动车轮执行折叠动作，伸缩辐条301上安装有两个电刷404，两个电刷固定于电刷架407，电刷上有两根导线405，导线405连接至第一电机，同时与轮轴403上的两个导电环406电气连接，一个导电环406与轮轴电气相连，另一导电环406电气连接有一根导线405，并通过轴孔出线。通过该第一电机的设置，为第一伸缩机构供动力，以实现伸缩辐条301的伸缩动作。

需要说明的是，第一螺杆的另一端设有蜗轮蜗杆组件3015，第一电机的空心轴上安装有齿轮，齿轮与蜗杆上的齿轮啮合，蜗杆与蜗轮配合，以实现第一电机对螺杆筒的驱动，实现上下移动的伸缩动作。

容易理解的，伸缩辐条301的端部可设置有第一弹簧3013，在此基础上，所述楔形锁块30122与所述伸缩辐条301通过所述第一弹簧3013连接，所述梯形锁块30121执行伸缩动作时，驱动所述楔形锁块30122向伸缩辐条301的轴线方向移动，以调整所述楔形锁块与所述第一结构体201之间的接触力，增大楔形锁块30122与所述第一结构体201之间的折叠空间，调整间隙宽度，为车轮折叠提供空间。

与此同时，梯形锁块30121设有闭轮压板3014，所述闭轮压板3014与所述梯形锁块30121转动连接，所述闭轮压板3014的一端贴附于所述第一结构体201，所述梯形锁块30121向下移动时，即执行收缩动作时，驱动楔形锁块30122带动所述闭轮压板3014转动，以调整第一结构体201的位置，带动第一结构体201下移，利于车轮收缩之后的闭轮过程。

参照图5，图5为自动折叠车轮的B部分的局部放大图。

如图5所示，在一些实施例中，第二结构体203的两个端面分别设置有第二伸缩机构2022，所述第二伸缩机构2022为螺纹孔，所述第二伸缩装置2021为第二电机，所述第二电机通过法兰螺杆与所述螺纹孔配合，实现转动辐条302折叠或复位。

第二电机的一端设有复位弹簧，另一端设有第二螺杆，第二螺杆为法兰螺杆，法兰螺杆与螺纹孔配合，实现转动辐条302折叠或复位。

为了更好的实现轮毂结构体2之间的稳定性，在所述轮毂结构体2的端面设有凸面结构或凹面结构，且相邻所述轮毂结构之间的凸面结构和凹面结构相互匹配。

进一步的，如图6所示，轮毂结构体2的端面设有橡胶层7，用以保持相邻轮毂结构体2之间对接时的稳定性。

进一步的，为了保持轮毂结构体2之间的相对位置，所述轮毂结构体2的外周设有凹槽，且相邻所述轮毂结构体2的凹槽的端面位置相对应，所述凹槽内设有环绕所述轮毂外周的抱紧圈5，所述抱紧圈5对每个所述轮毂结构体2的相对位置进行固定。

容易理解的，抱紧圈在凹槽内的固定方式可以为利用铆钉6进行铆接，或者其他任何物理固定方式，例如焊接。

需要说明的是，转动辐条与所述转轴的转动连接处设有第二弹簧，第二弹簧用于所述转动辐条302折叠时，驱动转动辐条302向伸缩辐条方向转动。

自动折叠车轮工作原理：

在自动折叠时，连接结构体202内的第二电机反转，使得连接结构体202的法兰螺杆与第二结构体203内的螺纹孔分离，然后第一电机工作，带动第一螺杆转动，螺杆筒向上移动，转动辐条302在第二弹簧的作用下，方便向伸缩辐条301方向转动，直到螺杆筒向上移动至最高点，完成折叠，如图7所示，自动折叠车轮在折叠之后的示意图。

在自动复位时，第一电机反向工作，带动第一螺杆转动，螺杆筒向下移动，然后梯形锁块30121向下移动，闭轮压板3014带动第一结构体201向下移动，楔形锁块30122向伸缩辐条301的中心轴反向移动，直到螺杆筒向下移动至最低点，楔形锁块30122锁紧第一节结构体，连接结构体202内的第二电机正转，锁紧第二结构体203，完成复位。

在本实施例中，提供一种自动折叠车轮，通过将轮毂拆分为第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202，利用第一伸缩装置401控制伸缩辐条301执行伸缩动作，同时，利用第二伸缩装置2021控制转动辐条302执行转动动作，驱动第一结构体201与连接结构体202以及第二结构体203与连接结构体202的折叠或复位。本发明在车轮折叠时通过控制第二伸缩装置2021执行伸缩动作为第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202之间提供折叠间隙，再通过控制第一伸缩装置401执行伸缩动作，完成对轮毂的自动收缩式折叠，提高了车轮折叠的便捷性，同时在车轮复位时通过执行反向动作，能够快速实现第一结构体201、第二结构体203和连接结构体202的复位和固定，增强了车轮折叠后的稳定性。

在又一实施例中，还提供了一种自动折叠车，自动折叠车包括上述记载的自动折叠车轮。

该自动折叠车还包括供能电池和控制组件，所述供能电池通过导线连接第一电机和第二电机，为所述自动折叠车轮自动折叠和自动复位提供功力，所述控制组件用于向第一电机和第二电机发送控制指令，以驱动第一电机和第二电机执行对应的动作，实现自动折叠车的自动折叠和自动复位。

在本实施例中，提供一种自动折叠车，该自动折叠车在进行自行折叠时，可对车轮进行自动折叠，以保证自动折叠车折叠后所占空间足够小。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。