專利名稱：自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)及具有該結(jié)構(gòu)的自動(dòng)平衡車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)平衡車，尤其涉及一種輔助維持所述自動(dòng)平衡車穩(wěn)定的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
自動(dòng)平衡車是一種電力驅(qū)動(dòng)、具有自我平衡功能的新型個(gè)人輔助機(jī)動(dòng)裝置，其工作方式主要基于“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”原理，即以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀來(lái)判斷車身所處的姿勢(shì)狀態(tài)，透過精密且高速的中央微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈?，?qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)做到平衡的效果。自動(dòng)平衡車與傳統(tǒng)滑板車等交通工具最大的區(qū)別就在于其前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎的動(dòng)作都直接受控于駕駛者本人，當(dāng)駕駛者的身體前傾斜時(shí)，駕駛者與車的整體重心軸線向前傾，此時(shí)內(nèi)置的陀螺儀準(zhǔn)確感應(yīng)到車身的傾斜狀態(tài)，并將該狀態(tài)上傳給微中央處理器，微中央處理器根據(jù)該狀態(tài)向電機(jī)發(fā)出指令，電機(jī)會(huì)產(chǎn)生往前的力量，一方面平衡人與車往前傾倒的扭矩，一方面產(chǎn)生讓車輛前進(jìn)的加速度，相反的，當(dāng)陀螺儀發(fā)現(xiàn)駕駛者的重心往后傾時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生向后的力量達(dá)到平衡效果。理論上，只要自動(dòng)平衡車有正確打開電源且能保持足夠運(yùn)作的電力，車上的駕駛者就不用擔(dān)心有傾倒跌落的可能。但是，任何電子設(shè)備和機(jī)械裝置在實(shí)際使用中都會(huì)遇到各種問題，當(dāng)自動(dòng)平衡車的內(nèi)置陀螺儀或處理器損壞，或者其機(jī)械結(jié)構(gòu)遭到破壞時(shí)，自動(dòng)平衡車將失去自我平衡的功能，如果此時(shí)自動(dòng)平衡車處于一個(gè)較快的速度，將會(huì)對(duì)駕駛者的人身安全造成損害。因此，有必要提供一種自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，保持自動(dòng)平衡車穩(wěn)定，防止自動(dòng)平衡車失去平衡，保證駕駛者安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種保持自動(dòng)平衡車穩(wěn)定，防止自動(dòng)平衡車失去平衡，保證駕駛者安全的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種在行車速度較快時(shí)，能夠自動(dòng)維持自身平衡穩(wěn)定，保證駕駛者安全的自動(dòng)平衡車。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)包括伸縮裝置、連動(dòng)件、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、一對(duì)傳動(dòng)元件及一對(duì)輔助輪組；所述伸縮裝置樞接在所述自動(dòng)平衡車的車架上且所述伸縮裝置具有一輸出軸，所述連動(dòng)件的一端樞接于所述輸出軸上，另一端固定于所述主動(dòng)軸上，所述主動(dòng)軸與所述從動(dòng)軸分別與所述傳動(dòng)元件固定，所述傳動(dòng)元件上具有輪齒,所述輪齒相互嚙合,所述輔助輪組與所述傳動(dòng)元件連接。由于本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)利用一伸縮裝置，將所述伸縮裝置的輸出軸與所述連動(dòng)件的一端樞接，所述連動(dòng)件的另一端固定在所述主動(dòng)軸上，因此，當(dāng)所述輸出軸做伸出或縮回的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠通過所述連動(dòng)件，將所述伸縮裝置的輸出軸的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成為所述主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；并在所述主動(dòng)軸及從動(dòng)軸上固定有傳動(dòng)元件，利用傳動(dòng)元件上的輪齒相互嚙合實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到收起或放下所述輔助輪組的目的。當(dāng)放下所述輔助輪組使其貼近地面時(shí)，所述輔助輪組處于自動(dòng)平衡車的車輪前后，從而在保持自動(dòng)平衡車的穩(wěn)定，防止自動(dòng)平衡車失去平衡，保證駕駛者的安全。較佳地，所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)還包括緩沖元件，所述緩沖元件設(shè)置于所述傳動(dòng)元件及所述輔助輪組之間。通過在所述傳動(dòng)元件與所述輔助輪組之間設(shè)置所述緩沖元件，使所述自動(dòng)平衡車在遇到不平整路面時(shí)，所述緩沖元件能夠發(fā)生彈性形變，從而吸收所述輔助輪組上下移動(dòng)產(chǎn)生的力量，增加了所述自動(dòng)平衡車的穩(wěn)定性，減小了駕駛者的顛簸感。具體地，所述緩沖元件為避震器。較佳地，所述輔助輪組包括輪臂及輔助輪，所述輪臂的一端樞接于所述自動(dòng)平衡車的車架上，另一端與所述輔助輪連接。通過將所述輪臂的一端樞接于所述自動(dòng)平衡車的車架上，另一端與所述輔助輪連接，且所述緩沖元件與所述輪臂連接，因此，當(dāng)所述自動(dòng)平衡車速度較快，所述輔助輪被放下之后，與地面之間發(fā)生連續(xù)或間斷的接觸，所述輪臂能夠繞所述輪臂與所述車架的樞接點(diǎn)上下移動(dòng)，一方面起到輔助支撐的作用，另一方面可以快速有效地將震動(dòng)傳遞給所述緩沖元件。具體地，所述輔助輪為萬(wàn)向輪。通過將所述輔助輪設(shè)置為萬(wàn)向輪，一方面可使所述自動(dòng)平衡車能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的路面情況，進(jìn)一步增加了所述自動(dòng)平衡車的穩(wěn)定性，另一方面可以將所述自動(dòng)平衡車作為輪椅使用，實(shí)現(xiàn)一車多用。 較佳地，所述伸縮裝置為電動(dòng)推桿。本實(shí)用新型還提供了一種自動(dòng)平衡車，所述自動(dòng)平衡車包括車架、車輪、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、控制系統(tǒng)及所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，所述車輪安裝于車架的兩側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出端分別與所述車輪連接，所述輔助輪組分別位于所述車輪的前后方，所述控制系統(tǒng)分別與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及所述伸縮裝置電連接。由于本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車上設(shè)置了所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，并將所述伸縮裝置與所述控制系統(tǒng)電連接，當(dāng)所述自動(dòng)平衡車的行車速度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，所述控制系統(tǒng)可自動(dòng)發(fā)出指令而將輔助輪組放下，以輔助維持所述自動(dòng)平衡車的穩(wěn)定，保證駕駛者安全。較佳地，所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)分別對(duì)稱地設(shè)置于所述車架的兩側(cè)。通過將所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)分別對(duì)稱地設(shè)置于所述車架的兩側(cè)，不僅能夠保持所述自動(dòng)平衡車前后方向上的穩(wěn)定，也增加了左右方向上的穩(wěn)定性。

圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車立體示意圖。圖2是本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖3是本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)的立體示意圖。圖4是本實(shí)用新型是本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖5是圖3中A部分的放大圖。圖6是圖4中B-B方向的截面圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合給出的說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作出描述。如圖1及圖2所示，本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車9包括車架2、車輪3、椅座4、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5、控制系統(tǒng)(未示出)及所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)I。所述控制系統(tǒng)與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5電連接，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)5的輸出端分別與所述車輪3連接，所述車輪3安裝于車架2的兩側(cè)；所述椅座4設(shè)置于所述車架2之上。所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)I分別對(duì)稱地設(shè)置于所述車架2的兩側(cè)。參照?qǐng)D3及圖4，所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)I包括伸縮裝置，本實(shí)用新型所述伸縮裝置為電動(dòng)推桿U、連動(dòng)件12、主動(dòng)軸13、從動(dòng)軸14、第一傳動(dòng)元件15、第二傳動(dòng)元件16、兩緩沖組件及兩輔助輪組，本實(shí)用新型所述緩沖組件為避震器17，所述輔助輪組包括兩輪臂18及兩萬(wàn)向輪19。本實(shí)用新型所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)I共用同一所述主動(dòng)軸13、從動(dòng)軸14及電動(dòng)推桿11，這樣可以降低結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使其同步動(dòng)作。當(dāng)然也可以對(duì)對(duì)稱的兩自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)I分別使用不同的主動(dòng)軸及、動(dòng)軸及電動(dòng)推桿。所述電動(dòng)推桿11的一端樞接于所述車架2上且與所述控制系統(tǒng)電連接；所述電動(dòng)推桿11具有一輸出軸110，所述輸出軸110與所述連動(dòng)件12的一端樞接，所述連動(dòng)件12的另一端固定于所述主動(dòng)軸13上。結(jié)合圖5所示,所述第一傳動(dòng)元件15固定在所述主動(dòng)軸13上,所述第二傳動(dòng)元件16固定在所述從動(dòng)軸14上，所述第一傳動(dòng)元件15及第二傳動(dòng)元件16均伸出一擺臂151、161，且側(cè)壁均具輪齒，本實(shí)施例為齒輪152、162，兩所述齒輪152、162分別固定于所述第一傳動(dòng)元件15、第二傳動(dòng)元件16的側(cè)壁,所述第一傳動(dòng)元件15與所述第二傳動(dòng)元件16通過所述齒輪152、162相互嚙合。通過將所述第一傳動(dòng)元件15固定在所述主動(dòng)軸13上，將所述第二傳動(dòng)元件16固定在所述從動(dòng)軸14上且所述第一傳動(dòng)元件15與所述第二傳動(dòng)元件16相嚙合，從而使所述主動(dòng)軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠平穩(wěn)而且準(zhǔn)確的傳遞到所述從動(dòng)軸14，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的同步進(jìn)行。當(dāng)然也可以在所述第一傳動(dòng)元件15及第二傳動(dòng)元件16的邊緣上直接設(shè)置輪齒，同樣可以達(dá)到同步傳遞的目的。兩所述避震器17的一端分別樞接于所述第一傳動(dòng)元件15及第二傳動(dòng)元件16的擺臂151、161上，兩所述避震器17的另一端分別樞接于所述輪臂18上。當(dāng)所述自動(dòng)平衡車9在遇到不平整路面時(shí)，所述避震器17能夠發(fā)生彈性形變，從而吸收所述萬(wàn)向輪19上下震動(dòng)產(chǎn)生的力量，增加了所述自動(dòng)平衡車9的穩(wěn)定性，減小了駕駛者的顛簸感。所述輪臂18的一端樞接于所述車架2，另一端與所述萬(wàn)向輪19固定連接。本實(shí)用新型所述萬(wàn)向輪19 一方面可使所述自動(dòng)平衡車9能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的路面情況，進(jìn)一步增加了所述自動(dòng)平衡車9的穩(wěn)定性，另一方面可以將所述自動(dòng)平衡車9作為輪椅使用，實(shí)現(xiàn)一車多用。另外，通過將所述輪臂18的一端樞接于所述自動(dòng)平衡車9的車架2上，另一端與所述萬(wàn)向輪19連接，且所述避震器與所述輪臂18連接，因此，當(dāng)所述自動(dòng)平衡車9速度較快，所述萬(wàn)向輪19被放下之后，與地面之間發(fā)生連續(xù)或間斷的接觸，所述輪臂18能夠繞所述輪臂18與所述車架2的樞接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面起到輔助支撐的作用，另一方面可以快速有效地將震動(dòng)傳遞給所述避震器17。以下詳細(xì)說明本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車9在高速狀態(tài)下如何保證自身平衡，如圖6所示，當(dāng)所述自動(dòng)平衡車9的速度較大，達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，為了增加安全性，此時(shí)，所述控制系統(tǒng)控制所述電動(dòng)推桿11，所述輸出軸Iio縮回，與所述輸出軸110樞接的所述連動(dòng)件12繞所述主動(dòng)軸13的軸線做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于所述主動(dòng)軸13與所述連動(dòng)件12固定連接，因此所述主動(dòng)軸13被所述連動(dòng)件12帶動(dòng)而順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)與所述主動(dòng)軸13連接的所述第一傳動(dòng)元件15轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)所述避震器17、所述輪臂18和所述萬(wàn)向輪19向下移動(dòng)，所述萬(wàn)向輪19貼近路面。同時(shí),所述第一傳動(dòng)元件15帶動(dòng)與之嚙合的第二傳動(dòng)元件16逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二傳動(dòng)元件16轉(zhuǎn)動(dòng)從而下壓另一避震器17、輪臂18和萬(wàn)向輪19。此時(shí)，位于所述自動(dòng)平衡車9前后方的所述萬(wàn)向輪19均下移到工作位置。當(dāng)所述自動(dòng)平衡車9不能保持平衡，即向前或向后傾時(shí)，所述萬(wàn)向輪19便著地而起到支撐作用，使自動(dòng)平衡車9保持平衡。當(dāng)所述自動(dòng)平衡車9的速度較小，行車比較安全時(shí)，所述控制系統(tǒng)便可控制所述電動(dòng)推桿11的輸出軸110伸出，進(jìn)而將所述避震器17、輪臂18及萬(wàn)向輪19收起，此時(shí)本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車9以一般的平衡車使用。本實(shí)用新型自動(dòng)平衡車9上設(shè)置了自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)I，所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)I具有一電動(dòng)推桿11，將所述電動(dòng)推桿11的輸出軸110與所述連動(dòng)件12的一端樞接，所述連動(dòng)12件的另一端固定在所述主動(dòng)軸13上，因此，當(dāng)所述輸出軸110做伸出或縮回的直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，能夠通過所述連動(dòng)件12，將所述電動(dòng)推桿11的輸出軸110的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成為所述主動(dòng)軸13的轉(zhuǎn)動(dòng)；并在所述主動(dòng)軸13及從動(dòng)軸14上固定有第一傳動(dòng)元件15、第二傳動(dòng)兀件16,利用第一傳動(dòng)兀件15、第二傳動(dòng)兀件16上的齒輪相互哨合實(shí)現(xiàn)兩所述萬(wàn)向輪19的同步運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而達(dá)到收起或放下所述萬(wàn)向輪19的目的。當(dāng)放下所述萬(wàn)向輪19使其貼近地面時(shí)，所述萬(wàn)向輪19處于自動(dòng)平衡車9的車輪3前后，從而保持自動(dòng)平衡車9的穩(wěn)定，防止自動(dòng)平衡車9失去平衡，保證駕駛者的安全。以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬于本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)包括伸縮裝置、連動(dòng)件、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、一對(duì)傳動(dòng)元件及一對(duì)輔助輪組；所述伸縮裝置樞接在所述自動(dòng)平衡車的車架上且所述伸縮裝置具有一輸出軸，所述連動(dòng)件的一端樞接于所述輸出軸上，另一端固定于所述主動(dòng)軸上，所述主動(dòng)軸與所述從動(dòng)軸分別與所述傳動(dòng)元件固定，所述傳動(dòng)元件上具有輪齒，所述輪齒相互嚙合，所述輔助輪組與所述傳動(dòng)元件連接。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)還包括緩沖元件,所述緩沖元件設(shè)置于所述傳動(dòng)元件及所述輔助輪組之間。
3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述緩沖元件為避震器。
4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述輔助輪組包括輪臂及輔助輪，所述輪臂的一端樞接于所述自動(dòng)平衡車的車架上，另一端與所述輔助輪連接。
5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述輔助輪為萬(wàn)向輪。
6.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述伸縮裝置為電動(dòng)推桿。
7.一種自動(dòng)平衡車，其特征在于:包括車架、車輪、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、控制系統(tǒng)及權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，所述車輪安裝于車架的兩側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的輸出端分別與所述車輪連接，所述輔助輪組分別位于所述車輪的前后方，所述控制系統(tǒng)分別與所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)及所述伸縮裝置電連接。
8.如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)平衡車，其特征在于:所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)分別對(duì)稱地設(shè)置于所述車架的兩側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)，所述自動(dòng)平衡車包括伸縮裝置、連動(dòng)件、主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、一對(duì)傳動(dòng)元件及一對(duì)輔助輪組；所述伸縮裝置樞接在所述自動(dòng)平衡車的車架上且所述伸縮裝置具有一輸出軸，所述連動(dòng)件的一端樞接于所述輸出軸上，另一端固定于所述主動(dòng)軸上，所述主動(dòng)軸與所述從動(dòng)軸分別與所述傳動(dòng)元件固定，所述傳動(dòng)元件上具有輪齒，所述輪齒相互嚙合，所述輔助輪組與所述傳動(dòng)元件連接。所述自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)能夠在自動(dòng)平衡車失去自我平衡功能或速度較快時(shí)，維持自動(dòng)平衡車的穩(wěn)定，確保駕駛者安全。本實(shí)用新型還公開一種具有自動(dòng)平衡車輔助輪結(jié)構(gòu)的自動(dòng)平衡車。
文檔編號(hào)B62K11/00GK203032844SQ201220704169
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者張釗 申請(qǐng)人:武濟(jì)群