專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)用轉(zhuǎn)向彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)向彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)，尤其是一種用在自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)上的轉(zhuǎn)向彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)是一種輪胎左右并行布置，采用倒立擺原理來(lái)實(shí)現(xiàn)自平衡的電動(dòng)車(chē)；它通過(guò)車(chē)體內(nèi)置的陀螺儀和加速度傳感器來(lái)檢測(cè)人體與車(chē)體重心的變換，從而控制車(chē)子的方向和速度，并且可實(shí)現(xiàn)零半徑轉(zhuǎn)向。這種自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)便捷環(huán)保，是一種很好的短途代步交通工具。但是，其轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)依然有很大的改進(jìn)空間。現(xiàn)有的技術(shù)中，已經(jīng)有一種自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)用轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在例如專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?200920281856. 5的中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，其所描述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括底板(1)以及通過(guò)支撐架(2)與其固定連接的水平轉(zhuǎn)軸(4)，水平轉(zhuǎn)軸(4)的一端固定連接有操作桿(3)，水平轉(zhuǎn)軸(4)的另一端設(shè)有轉(zhuǎn)向傳感器(8)，在水平轉(zhuǎn)軸(4)上固定有沿軸線對(duì)稱(chēng)的、與操作桿(3)垂直的承力支架(6)，在承力支架(6)兩側(cè)的下方或上方安裝有外形尺寸和物理性能基本相同的彈性體(5 )。專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的工作原理是使用時(shí)，操作者通過(guò)左右搖擺操作桿(3)來(lái)控制水平轉(zhuǎn)軸(4)沿軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于水平轉(zhuǎn)軸(4)的末端還連接有轉(zhuǎn)向傳感器(8)，所以水平轉(zhuǎn)軸(4)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小可以通過(guò)轉(zhuǎn)向傳感器(8)變成指令，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向及速度輸出，從而控制兩輪車(chē)的轉(zhuǎn)向。操縱桿C3)在操作者不施力的情況下，水平轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)的等高彈性體(5)與承力架(6)接觸，由于兩個(gè)彈性體(5)高度相等，從而使承力支架(6)保持在水平位置，而操縱桿C3)在直立正中的位置。當(dāng)對(duì)操縱桿C3)往一個(gè)方向施加外力使其擺動(dòng)時(shí)，水平轉(zhuǎn)軸(4)上的承力架(6)的一端會(huì)壓縮彈性體(5)，另一端與彈性體( 脫離接觸。當(dāng)操縱者停止施力時(shí)，彈性體(5)的彈力會(huì)使承力架(6)回到水平位置，即操縱桿(3)回到與旋轉(zhuǎn)軸直立正中的位置。但在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1中所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，其為橫向安裝結(jié)構(gòu)，使得車(chē)體冗長(zhǎng)，體積較大；其機(jī)構(gòu)外設(shè)，不便于保潔，還增加了生產(chǎn)成本；操縱桿左右偏轉(zhuǎn)時(shí)，施力要隨偏轉(zhuǎn)的角度的增大而增大，尤其偏轉(zhuǎn)一開(kāi)始基本不受力，不易控制；左右對(duì)稱(chēng)的彈性體部位安裝難以保證等高，操縱桿不能保證停在中間位置；操縱桿轉(zhuǎn)動(dòng)角度沒(méi)有限位，轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)大，承力架與彈性體會(huì)錯(cuò)開(kāi)而出現(xiàn)故障。新型內(nèi)容為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括一個(gè)彈性體；一個(gè)導(dǎo)柱；所述彈性體一端裝在彈性體導(dǎo)柱內(nèi)；壓彈性體鋼片， 所述壓彈性體鋼片裝在彈性體導(dǎo)柱內(nèi)，并壓在彈性體的上端；一個(gè)頂桿；一個(gè)連接搖桿的旋轉(zhuǎn)軸，其下端切有一個(gè)水平面，該旋轉(zhuǎn)軸與所述彈性體通過(guò)導(dǎo)柱傳動(dòng)連接；一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸下平面貼合的緩沖墊；置于旋轉(zhuǎn)軸兩端的第一軸承和第二軸承；一個(gè)定位銷(xiāo)；一個(gè)轉(zhuǎn)向傳感器固定件，其與旋轉(zhuǎn)軸末端相連；一個(gè)電位器。[0008]進(jìn)一步地，所述彈性體為氣彈簧或鋼絲彈簧或橡膠彈簧或聚氨酯彈簧。進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)軸一個(gè)軸段設(shè)置有平面特征，旋轉(zhuǎn)軸不受外力的情況下，該平面與所述彈性體或?qū)е嗣婢o密貼合。其運(yùn)動(dòng)原理是擺動(dòng)把手時(shí)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向傳感器固定件與旋轉(zhuǎn)軸末端固連，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小可以通過(guò)轉(zhuǎn)向傳感器轉(zhuǎn)變成指令，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向及速度輸出， 從而控制兩輪車(chē)的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸壓到緩沖墊，使其壓著頂桿使彈性體收縮，當(dāng)頂桿下行碰到彈性體導(dǎo)柱時(shí)，把手轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到極限位置；反方向時(shí)，原理亦如此；松開(kāi)把手，把手由于回復(fù)力作用自動(dòng)恢復(fù)到中間位置。本實(shí)用新型的彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)無(wú)間隙，保證了每次都能使手把復(fù)位到中間位置，而且左右不易產(chǎn)生間隙；(2)從零位到極限角度都能提供舒適連續(xù)的轉(zhuǎn)向力度；(3)縱向結(jié)構(gòu)內(nèi)置在車(chē)子下殼體，縮短了車(chē)體的長(zhǎng)度；(4)對(duì)彈性體的精度要求不高，容易制造，且有限位裝置，彈性體不易失效；(5)可靠性高，受壓構(gòu)件不易磨損；(6)通過(guò)在所述旋轉(zhuǎn)軸一個(gè)軸段設(shè)置有所述平面特征，旋轉(zhuǎn)軸不受外力的情況下， 該平面與彈性體或?qū)е嗣婢o密貼合，從而保證旋轉(zhuǎn)軸處于零位狀態(tài)。

圖1、2為背景技術(shù)中專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)一種實(shí)施例的正視圖。圖4為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)沿A-A的剖視圖。圖5為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖。圖6為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)沿B-B的剖視圖。圖7為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)施例1的正視圖。圖8為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)施例1的側(cè)視圖。圖9為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)施例1沿C-C的剖視圖。圖10為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)施例2的正視圖。圖11為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)施例2的側(cè)視圖。圖12為本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)實(shí)施例2沿D-D的剖視圖。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。圖3到圖12是本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，具體的說(shuō)，圖3到圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)的第一實(shí)施例的前視圖、側(cè)視圖以及其A-A和B-B的剖面視圖； 圖7到圖9是根據(jù)本實(shí)用新型的彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例的前視圖、側(cè)視圖以及其C-C 的剖面視圖；圖10到圖12是根據(jù)本實(shí)用新型的彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)的第三實(shí)施例的前視圖、側(cè)視圖以及其D-D的剖面視圖。如圖4所示，本實(shí)用新型第一實(shí)施例的彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)包含一個(gè)彈性體(2)，其一端裝在彈性體導(dǎo)柱(3)里；一個(gè)彈性體導(dǎo)柱(3)；—個(gè)壓彈性體鋼片(4)，其裝在彈性體導(dǎo)柱 (3)里，并壓在彈性體(2)的上端；一個(gè)頂桿(5)；—個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸(7)下平面貼合的緩沖墊
(6)；一個(gè)連接搖桿的旋轉(zhuǎn)軸(7)，旋轉(zhuǎn)軸中間軸段部分具有平面特征；一個(gè)定位銷(xiāo)(10)；置于旋轉(zhuǎn)軸(7)兩端的第一軸承(11)和第二(14)；一個(gè)轉(zhuǎn)向傳感器固定件(12)，其與旋轉(zhuǎn)軸
(7)末端固連；一個(gè)轉(zhuǎn)向傳感器(13)。如圖4所示，擺動(dòng)把手(1)時(shí)，將會(huì)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的大小可以通過(guò)轉(zhuǎn)向傳感器(13)轉(zhuǎn)變成指令，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向及速度輸出，從而控制兩輪車(chē)的轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸(7)壓到緩沖墊(6)，使其壓著頂桿(5)使彈性體(2)收縮，當(dāng)頂桿(5) 下行碰到彈性體導(dǎo)柱(3)時(shí)，把手(1)轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到極限位置；反方向時(shí)，原理亦如此；松開(kāi)把手 (1)，把手(1)由于回復(fù)力作用自動(dòng)回復(fù)到中間位置。通過(guò)設(shè)置有所述平面特征，轉(zhuǎn)向時(shí)該平面接收彈性體(2)的彈力，使旋轉(zhuǎn)軸(7)產(chǎn)生逆向轉(zhuǎn)矩，具有恢復(fù)零位的趨勢(shì)。如圖7、8和9所示，本實(shí)用新型第二實(shí)施例的中間單彈性體復(fù)位機(jī)構(gòu)包含彈性體推桿(IL)和(1R)，滾輪(2L)和(2R)，銷(xiāo)釘(3L)和(3R)，彈性體(4)，襯套(5L)和(5R)，保持架(6)，把手壓桿(7L)和(7R)，軸承套(8)，轉(zhuǎn)軸(9)，把手下力臂(10)以及螺母(11)。如圖7和9所示，搖動(dòng)把手把手下力臂(10)時(shí)，將帶動(dòng)把手壓桿(7L)，使?jié)L輪(2L) 擠壓彈性體推桿(1L)，在彈性體推桿(IL)的壓力作用下，彈性體(4)壓縮，彈性體(4)的另一端被另外一個(gè)彈性體推桿(7R)頂住，當(dāng)彈性體推桿(7L)碰到彈性體推桿(7R)時(shí)，擺動(dòng)角度達(dá)到極限位置；反方向時(shí)，其原理亦如此；松開(kāi)把手下力臂(10)時(shí)，在彈性體力的作用下，可自動(dòng)回復(fù)到中間位置。如圖10、11和12所示，本實(shí)用新型第三實(shí)施例的雙彈性體復(fù)位機(jī)構(gòu)包含保持架 (IL)和(1R)，彈性體螺母(2L)和(2R)，彈性體(3L)和(3R)，直線軸承(4L)和(4R)，彈性體推桿(5L)和(5R)，把手下力臂(6)，銷(xiāo)釘(7)，滾輪(8)，軸承套(9)，以及轉(zhuǎn)軸(10)。如圖10和12所示，搖動(dòng)把手把手下力臂(6)時(shí)，將帶動(dòng)滾輪(89)擠壓彈性體推桿 (5L)，彈性體推桿(5L)壓縮彈性體(3L)，而另一邊的彈性體推桿(5R)不動(dòng)，當(dāng)滾輪(8)碰到保持架(IL)時(shí)，達(dá)到極限位置；反方向時(shí)，其原理亦如此；松開(kāi)把手下力臂(6)時(shí)，在彈性體力的作用下，可自動(dòng)回復(fù)到中間位置。
權(quán)利要求1.一種自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)用轉(zhuǎn)向彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)，其特征在于它包含一個(gè)彈性體(2)； 一個(gè)導(dǎo)柱(3)；所述彈性體(2) —端裝在彈性體導(dǎo)柱(3)內(nèi)；壓彈性體鋼片(4)，所述壓彈性體鋼片(4)裝在彈性體導(dǎo)柱(3)內(nèi)，并壓在彈性體(2)的上端；一個(gè)頂桿(5);—個(gè)連接搖桿的旋轉(zhuǎn)軸(7)，其下端切有一個(gè)水平面，該旋轉(zhuǎn)軸(7)與所述彈性體(2)通過(guò)導(dǎo)柱(3)傳動(dòng)連接；一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸(7)下平面貼合的緩沖墊(6);置于旋轉(zhuǎn)軸(7)兩端的第一軸承(11)和第二軸承(14);一個(gè)定位銷(xiāo)(10)；—個(gè)轉(zhuǎn)向傳感器固定件(12)，其與旋轉(zhuǎn)軸(7)末端相連；一個(gè)電位器(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)用轉(zhuǎn)向彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述彈性體(2)為氣彈簧或鋼絲彈簧或橡膠彈簧或聚氨酯彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)用轉(zhuǎn)向彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)軸(7) —個(gè)軸段設(shè)置有平面特征，旋轉(zhuǎn)軸(7)不受外力的情況下，該平面與所述彈性體(2)或?qū)е嗣婢o密貼合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種自平衡兩輪電動(dòng)車(chē)用轉(zhuǎn)向彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型彈性復(fù)位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)彈性體；一個(gè)導(dǎo)柱；所述彈性體一端裝在彈性體導(dǎo)柱內(nèi)；壓彈性體鋼片，所述壓彈性體鋼片裝在彈性體導(dǎo)柱內(nèi)，并壓在彈性體的上端；一個(gè)頂桿；一個(gè)連接搖桿的旋轉(zhuǎn)軸，其下端切有一個(gè)水平面，該旋轉(zhuǎn)軸與所述彈性體通過(guò)導(dǎo)柱傳動(dòng)連接；一個(gè)與旋轉(zhuǎn)軸下平面貼合的緩沖墊；置于旋轉(zhuǎn)軸兩端的第一軸承和第二軸承；一個(gè)定位銷(xiāo)；一個(gè)轉(zhuǎn)向傳感器固定件，其與旋轉(zhuǎn)軸末端相連；一個(gè)電位器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，易于安裝且轉(zhuǎn)向靈敏。
文檔編號(hào)B62K11/00GK202080392SQ201020688120
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者周偉, 胡志誠(chéng), 閆學(xué)凱 申請(qǐng)人:東莞易步機(jī)器人有限公司