ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ РОЛИКОВОЙ ДОСКИ И ЭЛЕКТРОЛОНГ- ELECTRIC DRIVE FOR ROLLER BOARD AND ELECTROLONG
БОРД Область техники BORD Field of Technology
Настоящее изобретение относится к конструкции роликовых досок, в частности, к конструкции лонгборда, а именно электролонгборда. The present invention relates to the construction of roller boards, in particular, to the design of a longboard, namely, electro-arcboard.
Предшествующий уровень техники Prior art
Лонгборд представляет собой разновидность роли-ковых досок, харак- теризующаяся повышенной устойчивостью и улучшенными ходовыми каче- ствами. Основной элемент лонгборда - дека, на которую крепится колесная база- траки, колёса и шкурка (гриптейп, наждак - нескользящее покрытие). Особенностью деки является упругость- это способность изменять свою гео- метрию при статическом или динамическом напряжении во время катания. Подвески (траки) предназначены для обеспечения плавного хода и удобного управления лонгбордом. Они состоят из бейзплейта (металлическая пластина в основании), хэнгера (вешалки), в который встроена ось, на которую крепят- ся колёса и кингпина (болта, соединяющего базу и "вешалку"). Между декой и подвеской крепятся райзеры, служащие для того, чтобы приподнять деку и тем самым изменить ходовые качества лонгборда, а также бушинги, являю- щиеся виброгасителями. Внутри колес устанавливаются два подшипника, между которыми зачастую ставят втулки -спейсеры. (https://ru.wikipe- dia.org/wiki/Лонгборд). Longboard is a kind of roller board, characterized by increased stability and improved handling qualities. The main element of the longboard is the deck, on which the wheelbase, wheels and skin are fastened (gripe, sandpaper - non-slip coating). A special feature of the deck is its elasticity, the ability to change its geometry under static or dynamic stress during rolling. Pendants (tracks) are designed to provide a smooth ride and convenient control of the longboard. They consist of a baseplate (metal plate at the base), a henger (hanger) in which an axis is embedded, on which the wheels are attached and a kingpin (a bolt connecting the base and the “hanger”). Between the deck and the suspension are mounted risers that serve to lift the deck and thereby change the driving characteristics of the longboard, as well as the bushings, which are vibration dampers. Inside the wheels are installed two bearings, between which often put the sleeves-spacers. (https: //ru.wikipe-dia.org/wiki/Longboard).
Лонгборды отличаются от других роликовых досок, в частности от классического скейтборда, удлинённой колёсной базой и декой, а также имеют более мягкие и увеличенные колёса (https://ru.wikipedia.org/wiki). По- добная конструкция позволяет развивать большие скорости, чувствовать себя
на доске более стабильно, при этом двигаться мягко, практически не замечая мелкие дефекты дорожного покрытия. Longboards are different from other roller boards, in particular from the classic skateboard, with an extended wheelbase and deck, and also have softer and larger wheels (https://ru.wikipedia.org/wiki). This design allows you to develop high speeds, to feel on the board is more stable, while moving gently, almost without noticing minor defects of the road surface.
Усовершенствованием лонгборда является электролонгборд, который по своей конструкции схож с обычным лонгбордом— дека, подвеска, колеса, подшипники, бушинги, но дополнительно оснащен электрическим двигате- лем с соответствующим электроприводом к колесной оси аккумулятором с коннектором и пультом управления (https://www.megaskate.ru/poleznoe/sta- ti/vse-ob-elektrolongbor-dax; US8550480). Двигатель, как правило, управляет- ся за счет дистанционного пульта управления, поэтому исключается необхо- димость отталкивания от грунта, приводя конструкцию в действие. Пульт имеет рычажок или кнопки "вперед-назад". При этом повороты и корректи- рование траектории движения осуществляется за счет наклона деки. An extension of a longboard is a electric board, which is similar in design to a conventional longboard — deck, suspension, wheels, bearings, bushings, but additionally equipped with an electric motor with a corresponding electric drive to the wheel axle with a connector and a remote control (https: // www. megaskate.ru/poleznoe/sta-ti / vse-ob-elektrolongbor-dax; US8550480). The engine, as a rule, is controlled by a remote control panel, therefore the necessity of repulsion from the ground is eliminated, putting the design into action. The remote has a lever or buttons "back and forth". In this case, turns and adjustment of the trajectory of movement is carried out due to the deck tilt.
Двигатель крепится к тракам, например, с помощью стальных уголком и винтов с самоконтрящимися гайками, а передача вращения осуществляется с помощью привода, состоящего из зубчатых шкивов, один из которых уста- новлен на колесной оси и ремня с зубцами (pikabu.ru/ story/yelek-trolong-bord _svoimi_rukami_chast_l_3549575; pikabu.ru/story/ye-lektrolong-bord_svoimi_ rukam i_chast_2_3555119). Недостатком такой конструкции электролонгборда является сложность монтажа и демонтажа привода в случае нарушения работы двигателя, а также возможность попадания в привод частиц пыли и грязи при движении лонг- борда. The engine is attached to the tracks, for example, using steel angle bars and screws with self-locking nuts, and the rotation is transmitted by means of a drive consisting of toothed pulleys, one of which is mounted on the wheel axle and a belt with teeth (pikabu.ru/tour/ yelek-trolong-bord _svoimi_rukami_chast_l_3549575; pikabu.ru/story/ye-lektrolong-bord_svoimi_ rukam i_chast_2_3555119). The disadvantage of such a construction of the electric board is the difficulty of mounting and dismounting the drive in the event of an engine malfunction, as well as the possibility of dust and dirt particles entering the drive during the movement of the longboard.
Наиболее близким к заявляемой группе изобретений является электро- привод к лонгборду, состоящий из двигателя с вращающимся штоком, на ко- тором закреплен ролик, прижимающийся к ободу колеса и связанный с его
осью соединительным элементом, и электролонгборд, в которым он исполь- зуется в качестве конструкционного элемента (https://www. kickstarter. com /pro-jects/424686603/kickr-electrify-eveiy-longboard?refNiav_search; fy-every- long-board). The closest to the claimed group of inventions is an electric drive to a longboard, consisting of a motor with a rotating rod, on which a roller is attached, pressed against the rim of the wheel and connected to it the connecting element, and the electric board, in which it is used as a structural element (https: // www. kickstarter. com / pro-jects / 424686603 / kickr-electrify-eveiy-longboard? refNiav_search; fy-every-long- board).
Недостатком конструкции является потеря мощности двигателя на пре- одоление внутреннего сопротивления из-за прямого прижатия ролика и ко- леса друг к другу, необходимость дополнительной регулировки силы прижа- тия при изменении массы нагрузки на ось, а также возможность попадания грязи или воды в точке сцепления двигателя с колесом из-за чего может про- исходить стирание контакта сцепления за счет действия сил трения. The disadvantage of the design is the loss of engine power to overcome internal resistance due to direct pressure of the roller and wheel to each other, the need for additional adjustment of the pressing force when the axle weight changes, and the possibility of dirt or water entering the coupling point engine with a wheel because of what may erase clutch contact due to the action of friction forces.
Задачей, решаемой автором являлось создания более надежного и про- стого в эксплуатации электропривода, в частности, позволяющего проводить быстрый монтаж-демонтаж двигателя, пригодного для установки на ролико- вые доски любого типа, а также электролонгборда на его основе. The problem solved by the author was to create a more reliable and simple to operate electric drive, in particular, allowing for quick assembly and disassembly of an engine suitable for installation on roller boards of any type, as well as an electric board based on it.
Сущность изобретения Summary of Invention
Технический результат в отношении электропривода состоит в том, что заявляемый электропривод, содержащий регулирующий блок, связанный передачей с блоком двигателя, защитный кожух и крепление электропривода к колесной оси, имеет крепление электропривода к колесной оси, осущест- вляемое через внешнюю поверхность колеса и выполненное в виде диска, снабженного заостренными выступами, расположенного над поверхностью диска и установленного на оси с возможностью регулируемого передвижения вдоль нее с помощью регулирующего блока. При этом регулирующий блок состоит из связанных с фиксирующим диском последовательно расположен- ных по оси колеса регулирующего цилиндра, шкива электропривода с под- шипником и штока с диском для фиксации кожуха.
Регулирующий цилиндр представляет собой цилиндр, снабженный отвер- стием под шток в центре одного торца, связанным отверстиями с боковой по- верхностью и фигурным вырезом под диаметр оси колеса в противополож- ной его части. The technical result in relation to the electric drive is that the inventive electric drive containing a regulating unit connected by transmission to the engine block, a protective casing and mounting the electric drive to the wheel axle, has the electric drive mounting to the wheel axle realized through the outer surface of the wheel a disk equipped with pointed protrusions located above the surface of the disk and mounted on an axis with the possibility of controlled movement along it with the help of a regulating unit. In this case, the regulating unit consists of successive axes of the wheel of the regulating cylinder, an electric drive pulley with a bearing and a rod with a disk for fixing the casing connected to the fixing disk. The regulating cylinder is a cylinder provided with a hole under the rod in the center of one end, connected by holes with a side surface and a figured cutout for the diameter of the axis of the wheel in the opposite part.
Фиксирующий диск имеет центральное отверстие с диаметром большим, чем диаметр цилиндра и монтажные отверстия. Заостренные выступы фик- сирующего привод на внешней стороне колеса диска, как правило, имеют листообразную (преимущественно) или игольчатую форму. Краткое описание фигур чертежа The locking disk has a central hole with a diameter greater than the diameter of the cylinder and mounting holes. The pointed protrusions of the locking drive on the outer side of the wheel of the disk, as a rule, have a sheet-like (predominantly) or needle shape. Brief description of drawing figures
Изобретение иллюстрируется следующими чертежами. The invention is illustrated by the following drawings.
На фиг.1 приведен общий вид лонгборда с электроприводом. Figure 1 shows a general view of a longboard with electric drive.
а) вид сбоку; б) вид спереди. Используются следующие обозначения: 1-дека;a) side view; b) front view. The following notation is used: 1-deck;
2-электропривод; 3 -колесо; 4-колесная ось; 5- двигатель. На фиг. 2 приведена компоновочная схема блока электропривода. Использу- ются следующие обозначения: 3 - колесо; 4-колесная ось; 5 - двигатель; 6- фиксирующий диск; 7 - болт; 8-шкив электропривода; 9 - подшипник; 10 - шток; 11 -кожух, 12-шкив двигателя; 13- диск; 14-болт; 15 - регулирующий цилиндр. Общий вид электропривода в сборе приведен на фиг. 3: а) - вид прямо, б) - вид сбоку. Используются следующие обозначения: 5 - двигатель; 6- фиксирующий диск; 8-шкив электропривода; 11 -кожух, 13 - диск; 15 - регу- лирующий цилиндр. 2 electric drive; 3 wheel; 4-wheel axle; 5- engine. FIG. 2 shows the layout of the drive unit. The following notation is used: 3 - wheel; 4-wheel axle; 5 - the engine; 6- locking disk; 7 - bolt; 8-wheel electric drive; 9 - bearing; 10 - stock; 11 - housing, 12-wheel pulley; 13- disk; 14 bolt; 15 - the regulating cylinder. A general view of the motor assembly is shown in FIG. 3: a) - straight view, b) - side view. The following notation is used: 5 - engine; 6- locking disk; 8-wheel electric drive; 11 is a housing, 13 is a disk; 15 - control cylinder.
На фиг.4 изображен фиксирующий диск 6 с выступами листообразной фор- мы: а)-вид сзади, б)- вид спереди, в) и д) вид в разрезе вдоль отверстий с резьбой 18, е)- вид сбоку в разрезе, г)- листообразный край. Используются следующие обозначения 16 - листообразный край; 17 - отверстие под ось; 18
- резьбовые отверстия несквозные; 19 - вспомогательные отверстия несквоз- ные. Figure 4 shows a locking disk 6 with leaf-shaped protrusions: a) - rear view, b) - front view, c) and e) sectional view along the holes with a thread 18, e) - sectional side view, d ) - leaf-like edge. The following notation is used: 16 - leaf-like edge; 17 - axle hole; 18 - non-through threaded holes; 19 - auxiliary holes are not through.
На фиг.5 изображен регулирующий цилиндр 15, а) - вид прямо, б) - вид сверху в разрезе, в) - вид слева. 20 - отверстия без резьбы; 21 - отверстие под шток; 22 - фигурный вырез. Figure 5 shows the control cylinder 15, a) - straight view, b) - top view in section, c) - left view. 20 - holes without thread; 21 - hole for the rod; 22 - figured cut.
На фиг.6 изображен шкив электропривода 8: а) вид в разрезе вдоль оси проходящей через резьбовые отверстия 26 б) вид прямо, в) подшипник, г) разрез по оси проходящей через отверстия 27, д) вид сбоку. Используются следующие обозначения: 9 - подшипник; 10 - шток; 23 - гнездо подшипника; 24 -канавка ремня; 25 - ось под регулирующий цилиндр; 26 - сквозные резьбовые отверстия под болт; 27 - направляющие отверстия. Figure 6 shows the pulley of the electric drive 8: a) view in section along the axis passing through the threaded holes 26 b) straight view, c) bearing, d) section along the axis passing through the holes 27, d) side view. The following notation is used: 9 - bearing; 10 - stock; 23 - bearing seat; 24-strap belt; 25 - axis under the control cylinder; 26 - through threaded bolt holes; 27 - guide holes.
На фиг. 7 изображен шток 10: а) разрез по вертикальной оси; б) вид сверху, в) вид спереди, г) вид сзади. Используются следующие обозначения 10-шток; 13-диск; 28-канавка; 29-выемка под ключ; 30-резьбовое отверстие несквозное; 31 -отверстия с резьбой; 32-сквозное отверстие без резьбы. FIG. 7 shows the rod 10: a) a section along the vertical axis; b) top view, c) front view, d) rear view. The following notation is 10-stem; 13-disk; 28-groove; 29-turnkey notch; 30-threaded hole blind; 31 - threaded holes; 32-hole without thread.
На фиг.8 изображен кожух 11 : а) вид спереди; б), вид сбоку; в) вид сза- ди. Используются следующие обозначения: 33 -коробчатая часть; 34 -вырез под ось двигателя; 35 -вырез под канавку диска 13; 36 - отверстия для фикса- ции на диске; 37 -отверстия для крепления двигателя. On Fig shows the casing 11: a) front view; b) side view; c) view from the back. The following notation is used: 33 is the box part; 34-cut under the axis of the engine; 35-cut under the groove of the disk 13; 36 - holes for fixation on the disk; 37 - holes for mounting the engine.
Промышленная применимость Industrial Applicability
Блок электропривода состоит из фиксирующего диска 6, регулирующего цилиндра 15; шкива электропривода 8 с подшипником 9, штока 10, кожуха 11, диска 13. Фиксирующий диск 6 служит для создания контакта между электроприво- дом и колесом. Он представляет собой круг с диаметром менее внешнего
диаметра колеса и остроконечными выступами 16, расположенными над по- верхностью круга. В центре круга выполнено отверстие 17 с диаметром большим, чем внешний диаметр цилиндра 15 и несквозными отверстиями с резьбой 18 и без резьбы 19. (фиг.З в), д), е) ). Диск закреплен болтами к шки- ву 8 таким образом, что крепление позволяет передвижением вдоль оси ци- линдра сначала прижать диск с остроконечными выступами к колесу, а затем зафиксировать данное прижатие. The electric drive unit consists of a fixing disk 6, a regulating cylinder 15; the pulley of the electric drive 8 with the bearing 9, the stem 10, the casing 11, the disk 13. The locking disk 6 serves to create contact between the electric drive and the wheel. It is a circle with a diameter of less than external diameter of the wheel and gabled protrusions 16 located above the surface of the circle. In the center of the circle there is a hole 17 with a diameter larger than the external diameter of the cylinder 15 and blind holes with a thread 18 and no thread 19. (FIG. 3 c), d), e)). The disk is bolted to the pulley 8 in such a way that the mounting allows, by moving along the cylinder axis, first press the disk with pointed protrusions to the wheel, and then fix this pressing.
Регулирующий цилиндр 15 служит для фиксации блока электроприво- да на оси колеса электролонгборда 4. Цилиндр снабжен несквозным отвер стием под шток 21 в центре одного торца, связанным отверстиями 20 с боко- вой поверхностью и фигурным вырезом 22 для его установки на оси колеса в противоположной его части. The control cylinder 15 serves to fix the electric drive unit on the axis of the electrolongboard wheel 4. The cylinder is provided with a non-through hole for the rod 21 in the center of one end, connected by holes 20 to the lateral surface and figured notch 22 for its installation on the wheel axis parts.
Шкив электропривода 8 с подшипником 9 и диском 6 служит для переда- чи вращательного движения от двигателя на колесо лонгборда 3, как прави- ло, с помощью зубчатого ремня. Вместо ремня могут использоваться иные известные приспособления, например, гибкий тросик. Подшипник, шкив и диск одевается на шток 10 с диском 13. Шток 10 крепится к регулирующему цилиндру 15. Такое крепление позволяет регулировать передвижение и фик- сацию электропривода в отношении колеса 3 вдоль оси цилиндра The pulley of the electric drive 8 with the bearing 9 and the disk 6 serves to transfer the rotational movement from the engine to the wheel of the longboard 3, as a rule, by means of a toothed belt. Instead of a belt other known devices can be used, for example, a flexible cable. The bearing, pulley and disc is mounted on the rod 10 with the disk 13. The rod 10 is attached to the regulating cylinder 15. This mounting allows you to adjust the movement and fixation of the electric drive in relation to the wheel 3 along the axis of the cylinder
15. Установленный на штоке 10 диск 13 предназначен для крепления кожуха 11. Торцевая часть диска снабжена канавкой 28 и снабжена отверстиями 31 для осуществления болтового крепления кожуха 11 и выемкой под ключ 29, с помощью которой электропривод закрепляется на оси колеса. Кожух 11 выполнен в виде плоского короба 33, верхняя часть которого закрыта с внутренней стороны и снабжена вырезом 34 шириной более диа- метра вала двигателя, а нижняя снабжена округлым вырезом 35 с диаметром соответствующим диаметру канавки 28 диска 13. Вырез 35 позволяет вра-
щаться диску 13 штока 10 при закреплении электропривода на оси колеса и выбрать оптимальный угол крепления, так чтобы двигатель, закрепленный на кожухе, был защищен от соприкосновения с поверхностью по которой будет двигаться электролонгборд. Глубина кожуха выбирается таким образом, что- бы обеспечить свободное вращение шкива двигателя 12. Кожух фиксируется вырезом 35 и болтами через отверстия 36, а двигатель 5 фиксируется болта- ми через отверстия 37 в кожухе. 15. The disk 13 mounted on the rod 10 is intended for fastening the casing 11. The end part of the disk is provided with a groove 28 and is provided with holes 31 for bolting the casing 11 and a key hollow 29 by means of which the electric drive is fixed on the wheel axis. The casing 11 is made in the form of a flat duct 33, the upper part of which is closed on the inner side and provided with a notch 34 wider than the diameter of the motor shaft, and the lower part is equipped with a rounded notch 35 with a diameter corresponding to the diameter of the groove 28 of the disk 13. The notch 35 allows pitch the disk 13 of the rod 10 when fixing the electric drive on the wheel axle and choose the optimum angle of attachment so that the engine attached to the casing is protected from contact with the surface along which the electric board will move. The depth of the casing is chosen in such a way as to ensure the free rotation of the pulley of the engine 12. The casing is fixed by a cutout 35 and bolts through the holes 36, and the engine 5 is fixed by bolts through the holes 37 in the casing.
Электропривод может быть установлен как на лонгборде, так и на дру- гих типах колесных досок при условии, что фиксирующий диск меньше диа- метра колеса. При установке на лонгборде, электропривод фиксируется на оси 4 одного из колес 3. The drive can be installed both on the longboard and on other types of wheel boards, provided that the locking disk is smaller than the wheel diameter. When mounted on a longboard, the drive is fixed on the axis 4 of one of the wheels 3.
Блок электропривода устанавливается на лонгборд следующим образом. Снимается гайка с оси колеса. Регулируется вынос штока 10 в регулирующем цилиндре 15 в зависимости от размеров колеса 3 и закрепляется. Регулирую- щий цилиндр 15 с помощью выемки под ключ 29 на диске 13 штока 10 кре- пится на ось колеса 4. Подбирается угол крепления кожуха 11, таким обра- зом, чтобы двигатель, закрепленный на кожухе, не касался поверхности, по которой будет двигаться электролонгборд и фиксируется болтами через от- верстия 31 диска 13. Болтами, через отверстия 26 в шкиве 8 и через отверстия 32 диска 13, фиксирующий диск 6 прижимается к поверхности колеса 3 и фиксируется таким образом, чтобы выступы 16 упирались в шину колеса 3. The drive unit is mounted on a longboard as follows. The nut is removed from the wheel axle. Adjustable stem 10 in the control cylinder 15, depending on the size of the wheel 3 and is fixed. The control cylinder 15 by means of a notch turnkey 29 on the disk 13 of the rod 10 is mounted on the axle of the wheel 4. The angle of attachment of the casing 11 is selected, so that the engine mounted on the casing does not touch the surface over which it will move electrolongboard and bolted through the holes 31 of the disk 13. Bolts, through the holes 26 in the pulley 8 and through the holes 32 of the disk 13, the locking disk 6 is pressed against the surface of the wheel 3 and fixed so that the projections 16 abut the tire wheel 3.
Блок электропривода собирается следующим образом. Подшипник 9 помещается в гнездо 23 шкива 8 и одевается на шток 10 до упора. В отвер- стия 26 шкива 8 вкручиваются болты таким образом, чтобы они не выгляды- вали со стороны подшипника 9. Два болта вкручиваются в отверстия 18 дис- ка 6 и вставляются в ответные отверстия 27 шкива 8. Регулирующий цилиндр
15 через отверстие 20 болтом крепится на штоке 10 в отверстие 21, второй болт вкручивается в отверстие 30 штока 10. На диск 13 штока 10 в канавку 28 устанавливается кожух 11 вырезом 35. На шкив 8 вдевается ремень, второй конец которого зацепляется шкивом 12 мотора 5 при продевании вала мотора через вырез 34 кожуха 11 , затем мотор закрепляется болтами через отверстия 37 кожуха 11. Кожух 11 через отверстия 36 фиксируется болтом на диске 13. The drive unit is assembled as follows. The bearing 9 is placed in the slot 23 of the pulley 8 and is put on the rod 10 until it stops. The bolts 8 are screwed into the holes 26 of the pulley 8 so that they do not look on the side of the bearing 9. The two bolts are screwed into the holes 18 of the disk 6 and inserted into the counter holes 27 of the pulley 8. Control cylinder 15 through the hole 20 with a bolt fastens on the rod 10 into the hole 21, the second bolt is screwed into the hole 30 of the rod 10. The disk 13 of the rod 10 into the groove 28 is fitted with a cover 11 with a notch 35. A belt is driven into the pulley 8, the other end of which is engaged by the pulley 12 of the motor 5 when threading the motor shaft through the cut-out 34 of the casing 11, then the motor is fixed with bolts through the holes 37 of the casing 11. The casing 11 through the holes 36 is fixed with a bolt on the disk 13.
Установка электропривода на роликовую доску и при необходимости его де- монтаж занимают 1-2 минуты, причем лонгборд при его использовании име- ет на 10% большую мощность по сравнению с ближайшим аналогом за счет исключения внутреннего сопротивления из-за прямого прижатия ролика и колеса друг к другу, а также имеет максимальную защиту двигателя от за- грязнения. Погружение лезвий выступов в колесо на глубину более 1 мм обеспечивает возможность тянуть вес около 100 кг, не теряя качества сцеп- ления со временем, так как ничего не стирается и устойчив к воздействию грязи/влаги.
Installing the electric drive on the roller board and, if necessary, disassembling it takes 1-2 minutes, and when using it, the longboard has 10% more power than the closest analogue by eliminating internal resistance due to direct pressing of the roller and wheel to a friend, and also has maximum engine protection against contamination. Immersing the protrusion blades into the wheel to a depth of more than 1 mm provides the ability to pull a weight of about 100 kg without losing the quality of adhesion over time, since nothing is erased and is resistant to dirt / moisture.