[發明專利]一種自平衡兩輪電動車用轉向彈性復位機構

有效

• 申請號: 201010612686.1
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102069872A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 閆學凱;周偉;胡志誠
• 申請（專利權）人: 東莞易步機器人有限公司
• 主分類號: B62K11/00
• 分類號: B62K11/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 譚一兵

技術領域

本發明涉及一種轉向彈性復位機構，尤其是一種用在自平衡兩輪電動車上的轉向彈性復位機構。

背景技術

自平衡兩輪電動車是一種輪胎左右并行布置，采用倒立擺原理來實現自平衡的電動車；它通過車體內置的陀螺儀和加速度傳感器來檢測人體與車體重心的變換，從而控制車子的方向和速度，并且可實現零半徑轉向。這種自平衡兩輪電動車便捷環保，是一種很好的短途代步交通工具。但是，其轉向機構依然有很大的改進空間。

現有的技術中，已經有一種自平衡兩輪電動車用轉向機構在例如專利申請號為200920281856.5的中國專利文獻1中公開。根據專利文獻1中，其所描述的轉向機構包括底板（1）以及通過支撐架（2）與其固定連接的水平轉軸（4），水平轉軸（4）的一端固定連接有操作桿（3），水平轉軸（4）的另一端設有轉向傳感器（8），在水平轉軸（4）上固定有沿軸線對稱的、與操作桿（3）垂直的承力支架（6），在承力支架（6）兩側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）。

專利文獻1中所述的轉向機構的工作原理是：使用時，操作者通過左右搖擺操作桿（3）來控制水平轉軸（4）沿軸線方向轉動，由于水平轉軸（4）的末端還連接有轉向傳感器（8），所以水平轉軸（4）轉動角度的大小可以通過轉向傳感器（8）變成指令，控制電機的轉向及速度輸出，從而控制兩輪車的轉向。操縱桿(3)在操作者不施力的情況下，水平轉軸(4)的兩側的等高彈性體(5)與承力架(6)接觸，由于兩個彈性體(5)高度相等，從而使承力支架(6)保持在水平位置，而操縱桿(3)在直立正中的位置。當對操縱桿(3)往一個方向施加外力使其擺動時，水平轉軸(4)上的承力架(6)的一端會壓縮彈性體(5)，另一端與彈性體(5)脫離接觸。當操縱者停止施力時，彈性體(5)的彈力會使承力架(6)回到水平位置，即操縱桿(3)回到與旋轉軸直立正中的位置。

但在上述專利文獻1中所述的轉向機構中，其為橫向安裝結構，使得車體冗長，體積較大；其機構外設，不便于保潔，還增加了生產成本；操縱桿左右偏轉時，施力要隨偏轉的角度的增大而增大，尤其偏轉一開始基本不受力，不易控制；左右對稱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；操縱桿轉動角度沒有限位，轉動過大，承力架與彈性體會錯開而出現故障。

發明內容

為了解決背景技術所存在的問題，本發明采用了以下技術方案：本發明轉向機構包括一個彈性體；一個導柱；所述彈性體一端裝在彈性體導柱內；壓彈性體鋼片，所述壓彈性體鋼片裝在彈性體導柱內，并壓在彈性體的上端；一個頂桿；一個連接搖桿的旋轉軸，其下端切有一個水平面，該旋轉軸與所述彈性體通過導柱傳動連接；一個與旋轉軸下平面貼合的緩沖墊；兩個置于旋轉軸兩端的軸承和；一個定位銷；一個轉向傳感器固定件，其與旋轉軸末端相連；一個電位器。

進一步地，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。

進一步地，所述旋轉軸一個軸段設置有平面特征，旋轉軸不受外力的情況下，該平面與所述彈性體或導柱端面緊密貼合。

其運動原理是：擺動把手時，帶動旋轉軸轉動，轉向傳感器固定件與旋轉軸末端固連，旋轉軸轉動角度的大小可以通過轉向傳感器轉變成指令，控制電機的轉向及速度輸出，從而控制兩輪車的轉向。轉動的旋轉軸壓到緩沖墊，使其壓著頂桿使彈性體收縮，當頂桿下行碰到彈性體導柱時，把手轉動達到極限位置；反方向時，原理亦如此；松開把手，把手由于回復力作用自動恢復到中間位置。

本發明的彈性復位機構具有以下優點：

（1）無間隙，保證了每次都能使手把復位到中間位置，而且左右不易產生間隙；

（2）從零位到極限角度都能提供舒適連續的轉向力度；

（3）縱向結構內置在車子下殼體，縮短了車體的長度；

（4）對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，受壓構件不易磨損；

（6）通過在所述旋轉軸一個軸段設置有所述平面特征，旋轉軸不受外力的情況下，該平面與彈性體或導柱端面緊密貼合，從而保證旋轉軸處于零位狀態。

附圖說明

圖1、2為背景技術中專利文獻1所述的轉向機構示意圖。

圖3為本發明彈性復位機構一種實施例的正視圖。

圖4為本發明彈性復位機構沿A-A的剖視圖。

圖5為本發明彈性復位機構的側視圖。

圖6為本發明彈性復位機構沿B-B的剖視圖。

圖7為本發明彈性復位機構實施例1的正視圖。