CN103538670A - 转向控制机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种转向控制机构，所述转向控制机构包括驱动件及转向控制器，所述驱动件活动地设置于平衡车的座位上，所述驱动件藉由驾驶者的臀部动作驱动所述转向控制器发出转向信号，以使所述平衡车的电机驱动两车轮差速转动。本发明转向控制机构的结构简单，无需手动操作，操控过程便捷轻松。
Description
技术领域
本发明涉及一种转向控制机构，尤其涉及一种平衡车的转向控制机构。
背景技术
平衡车是一种新兴的代步工具，其以小巧的结构及时尚的外形迅速获得了消费者的青睐，并且，其操控方式也明显区别于传统的交通工具：平衡车不需要使用油门和刹车来控制车辆的启动或停止，也不需要通过方向盘来改变车辆行驶的方向，而是通过内置的平衡控制器（精密电子陀螺仪）来感应驾驶者的重心位置的变化，并向控制器回馈信号，使电机的输出改变，以此实现速度的调整，同时，通过设置电位器或者压力传感器来改变车辆的行驶方向。可见，平衡车相比传统交通工具在结构上更加简单，其操控过程也更加简便省力。
电位器实现车辆转向的原理是将电位器电连接于驱动两个轮子的两个电机，当电位器的转动轴被转动后，其电阻值改变，因此电机的输入电压值也相应改变，以此调整两电机的转速，利用转速差实现车辆的转向。但是，现有的使用电位器来实现转向的平衡车均是由一操作杆来带动电位器的转动轴转动的，而操作杆的设置无疑使得平衡车的结构更加复杂，且体型增大，同时，手动操作的方式也较为不便，驾驶者在操作操作杆时很可能分心而出现意外。
因此，急需一种结构简单，无需手动操作的平衡车转向控制机构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，无需手动操作的平衡车转向控制机构。
为了实现上述目的，本发明提供了一种转向控制机构，所述转向控制机构包括驱动件及转向控制器，所述驱动件活动地设置于平衡车的座位上，所述驱动件藉由驾驶者的臀部动作而驱动所述转向控制器发出转向信号，以使所述平衡车的电机驱动两车轮差速转动。
与现有技术相比，由于本发明在所述平衡车的座位上活动地设置了所述驱动件，所述驱动件与驾驶者直接或间接接触，因此驾驶者只需移动自己的身体或者在所述平衡车上改变自己的重心位置，就能够带动所述驱动件运动，从而导致与所述转向控制器的输出端电连接的所述电机的转速发生变化，产生转速差而实现转向，转向的过程不需要手动操控，更加便捷轻松，且省去了现有技术中操作杆的设置，使结构更加简化。
较佳地，所述转向控制器为具有转动轴的电位器，所述电位器固定于所述平衡车的车身，所述转动轴连接于所述驱动件。通过所述驱动件的运动来驱动所述转动轴转动，使所述电位器的电阻发生改变，以此改变与其连接的所述电机的输入电压，实现了在两所述电机之间产生转速差的目的。
具体地，所述驱动件转动地设置于所述平衡车。
更具体地，所述驱动件的转轴沿所述平衡车的前后方向设置，所述转动轴呈与所述驱动件同转轴地设置，所述转动轴上固定有两连动件，两所述连动件分别位于所述转轴的两侧并与所述驱动件固定。驾驶者只需使自己的重心在所述平衡车的左右方向上发生偏移，所述驱动件的一端就会被所述驾驶者向下压迫而另一端上升，即所述驱动件产生转动，而所述驱动件的转动则通过与其固定的两所述连动件的传递，使所述转动轴转动，以此调整所述电位器的电阻值。
更具体地，所述驱动件的转轴沿所述平衡车的前后方向设置，两所述电位器分布于所述转轴的两侧，所述转动轴呈水平设置且所述转动轴上固定有连动件，所述转向控制机构还包括两连动杆，所述连动杆的两端分别与所述驱动件及连动件枢接。驾驶者重心的偏移导致所述驱动件转动，所述驱动件的转动通过与之固定的所述连动杆传递给所述转动轴，以此调整所述电位器的电阻值。
更具体地，所述驱动件的转轴沿竖直方向设置，所述转动轴呈与所述驱动件同转轴地设置，且所述转动轴上固定有连动件，所述连动件固定于所述驱动件。驾驶者需要转弯时，通过扭动自己的身体来带动所述驱动件在水平面内转动，所述驱动件的转动通过所述连动件传递给所述转动轴，所述转动轴转动并实现所述电位器电阻值的调整。
较佳地，所述驱动件为一铁板。
具体地，所述驱动件为设置于所述座位上的两弹力包，两所述电位器分别固定于所述车身，所述转动轴呈水平设置且所述转动轴上固定有连动件，所述转向控制机构还包括两连动杆，所述连动杆的一端枢接于所述弹力包内，另一端枢接于所述连动件。驾驶者通过偏移自己的重心来顶压两所述弹力包的其中之一，从而将所述弹力包内的所述连动杆向下顶推，所述连动杆驱动所述转动轴转动而实现所述电位器电阻值的调整。
更具体地，所述弹力包内具有弹簧，所述弹簧套设于所述连动杆且两端分别抵顶于所述弹力包及座位。在所述连动件外套设所述弹簧能够起到一定的缓冲作用，使所述平衡车的行驶更加稳定而不易出现意外转向，同时还可以促使所述弹力包变形后的还原。
较佳地，所述转向控制器为平衡控制器，所述驱动件枢接于所述座位上，且所述驱动件的转轴沿所述平衡车的前后方向设置，所述平衡控制器固定于所述驱动件。
附图说明
图1是本发明转向控制机构在第一实施例中的安装位置示意图。
图2是本发明转向控制机构在第二实施例中的安装位置示意图。
图3是图2中A处的放大图。
图4是本发明转向控制机构在第三实施例中的安装位置示意图。
图5是本发明转向控制机构在第四实施例中的安装位置示意图。
图6是本发明转向控制机构在第五实施例中的安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合给出的说明书附图对本发明的较佳实施例作出描述。
如图1所示，本发明转向控制机构设置于平衡车1以实现平衡车1的转向，所述平衡车具有车身10及两车轮11，所述转向控制机构包括驱动件及转向控制器，所述驱动件活动地设置于所述平衡车1的座位上，所述驱动件藉由驾驶者的臀部动作而发生位置变化，并驱动所述转向控制器发出转向信号，以使所述平衡车1的电机（图中未示出）驱动两车轮11差速转动。
作为本发明的第一个实施例，所述驱动件为一铁板20，所述铁板20转动地设置于所述平衡车1安装座位的位置上，且转轴（转动中心轴）沿所述平衡车1的前后方向设置，较佳地，转轴设置于水平方向内以使所述铁板20沿图1中弧线显示的方向转动。所述转向控制器为具有转动轴210的电位器21，所述电位器21固定于所述车身10，所述转动轴210呈与所述铁板20同转轴地设置，亦即所述转动轴210与所述铁板20绕同一转动中心轴转动，所述转动轴210上固定有两连动件211，两所述连动件211分别位于所述铁板20的转轴的两侧并与所述铁板20固定，具体地，两所述连动件211是一体成型之后再通过焊接等手段固定到所述转动轴210上的。驾驶者只需使自己的重心在所述平衡车1的左右方向上发生偏移，所述铁板20的一端就会被所述驾驶者向下压迫而使所述铁板20转动，而所述铁板20的转动则通过与其固定的两所述连动件211的传递，使所述转动轴210转动，以此调整所述电位器21的电阻值，从而改变与其连接的所述电机的输入电压，实现了在两所述电机之间产生转速差的目的。
如图2及图3所示为本发明的第二个实施例，在本实施例中，驱动件同样为一铁板30，且铁板30同样是转动地设置于所述平衡车1安装座位的位置，其转轴也同样是沿所述平衡车1的前后方向设置，较佳地，转轴设置于水平方向内以使所述铁板10沿图2中弧线显示的方向转动。与第一实施例所不同的是，本实施例中所述转向控制器为两个具有转动轴310的电位器31，两所述电位器31分别位于所述铁板30的转轴的两侧并分别固定于所述车身10的左右两端，所述转动轴310呈垂直于所述转轴地水平设置，且两所述电位器31的所述转动轴310上分别固定有连动件311，具体地，所述连动件311有一端的长度延伸方向垂直于所述转动轴310的中心轴。所述转向控制机构还包括两连动杆32，所述连动杆32的上端枢接于所述铁板30，下端枢接于所述连动件311。驾驶者重心的偏移导致所述铁板30转动，所述铁板30的转动推动所述连动杆32移动，所述连动杆32再通过与之枢接的所述连动件311驱动所述转动轴310转动，以此调整所述电位器31的电阻值。
所述连动杆32的下端与所述连动件311之间的枢接是通过一枢接轴将所述连动杆32与连动件311可相对转动地连接，具体的说，该枢接轴的位置平行于所述转动轴310的中心轴，以使所述连动杆32及连动件311可在垂直于所述转动轴310的中心轴的平面内做相对转动。而所述连动杆32的上端与所述铁板30之间的连接关系则要复杂一些，是通过至少两个枢接轴连接到一起，使得所述连动杆32可以相对所述铁板30在垂直于所述铁板30的转轴的平面内转动，同时还可以在垂直于所述转动轴310的中心轴的平面内转动，这样设置才能够实现所述铁板30的转动通过所述连动杆32及连动件311正确传递给所述转动轴310，确保各部件正常运转，不会发生安装关系的干涉。所述连动杆32的上端与所述铁板30之间的这种连接关系可以通过在所述连动杆32与所述铁板30之间设置万向节来实现，当然，实现的方式也并不仅限于此。另外，由于所述连动杆32与所述铁板30之间存在这种枢接关系，因此上段中所述转动轴310的设置方向实际仅需满足水平设置即可，设置为水平且垂直于所述转轴，是本实施例中优选的实现方式。
如图4所示为本发明的第三个实施例，本实施例中所述驱动件为铁板40，转向控制器为具有转动轴410的电位器41。与前两个实施例不同的是，本实施例中所述铁板40的转轴沿竖直方向设置，所述转动轴410呈与所述铁板40同转轴地设置，亦即所述转动轴410与所述铁板40绕同一竖直的轴线转动，且所述转动轴410上固定有两连动件411，两所述连动件411从所述转动轴410向所述铁板40的边缘延伸设置并固定于所述铁板40，具体地，两所述连动件411可以一体成型后再通过焊接等手段固定于所述转动轴410。驾驶者需要转弯时，通过扭动自己的臀部来带动所述铁板40在水平面内转动，所述铁板40的转动通过两所述连动件411传递给所述转动轴410，所述转动轴410转动并实现所述电位器41电阻值的调整。
如图5所示为本发明的第四个实施例，本实施例中的所述车身10上固定有一铁板12，该铁板12亦即所述平衡车1的座位，所述驱动件为分别设置于所述铁板12上表面的左右两端的两弹力包50，具体地，所述弹力包50呈向上凸起弧面状，且所述弹力包50使用可变形的弹性材料成型。所述转向控制器为两个具有转动轴510的电位器51，两所述电位器51分别固定于所述车身10的左右两端。所述转动轴510呈水平设置且所述转动轴510上固定有连动件511，所述连动件511有一端的长度延伸方向垂直于所述转动轴510的中心轴。所述转向控制机构还包括两连动杆52，所述连动杆52的上端穿过所述铁板12并枢接于所述弹力包50内，下端枢接于所述连动件511。所述连动杆52的上端与所述弹力包50之间的连接关系可以参考第二个实施例中连动杆32的上端与所述铁板30之间的连接关系，以能够满足所述弹力包50、连动杆52、连动件511及转动轴510之间的连接、传动关系为准。驾驶者通过偏移自己的重心来顶压两所述弹力包50的其中之一，从而将所述弹力包50内的所述连动杆52向下顶推，所述连动杆52通过所述连动件511驱动所述转动轴510转动而实现所述电位器51电阻值的调整。
较佳地，所述弹力包50内具有弹簧500，所述弹簧500套设于所述连动杆52且两端分别抵顶于所述弹力包50的顶壁及铁板12的上表面。在所述连动杆52外套设所述弹簧500能够起到一定的缓冲作用，使所述平衡车1的行驶更加稳定而不易出现意外转向，同时还可以促使所述弹力包50变形后的还原，因此在设置所述弹簧500后，所述弹力包50可以使用不具有弹性的材料成型。
如图6所示为本发明的第五个实施例，本实施例中所述转向控制器不再使用电位器，而是使用平衡控制器61，所述驱动件依然设置为一铁板60，且所述铁板60枢接于所述平衡车1上座位的位置，枢接的转轴沿所述平衡车1的前后方向设置，较佳地，所述转轴设置于水平方向内以使所述铁板60沿图中虚线方向转动。所述平衡控制器61固定于所述铁板60的下表面，固定的具体位置不限，且所述平衡控制器61包括两组精密电子陀螺仪，其中一组精密电子陀螺仪沿所述平衡车1的前后方向设置，另一组精密电子陀螺仪沿所述平衡车1的左右方向设置。所述精密电子陀螺仪的具体结构及工作原理为本领域内的公知常识，因此在此不做详细介绍。
在以上的五个实施例中，铁板均作为所述平衡车1的座位，为了使驾驶者拥有更加舒适的驾驶体验，可以在铁板上再安装一坐垫以提供一个更舒适的座位，并由驾驶者通过驱动坐垫从而进一步地驱动所述驱动件动作。
本发明与现有技术相比，由于本发明在所述平衡车1的座位上活动地设置了所述驱动件，所述驱动件与驾驶者直接或间接接触，因此驾驶者只需移动自己的身体或者在所述平衡车1上改变自己的重心位置，就能够带动所述驱动件运动，从而导致与所述转向控制器的输出端电连接的所述电机的转速发生变化，产生转速差而实现转向，转向的过程不需要手动操控，更加便捷轻松，且省去了现有技术中操作杆的设置，使结构更加简化。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种转向控制机构，其特征在于：所述转向控制机构包括驱动件及转向控制器，所述驱动件活动地设置于平衡车的座位上，所述驱动件藉由驾驶者的臀部动作而驱动所述转向控制器发出转向信号，以使所述平衡车的电机驱动两车轮差速转动。
2.如权利要求1所述的转向控制机构，其特征在于：所述转向控制器为具有转动轴的电位器，所述电位器固定于所述平衡车的车身，所述转动轴连接于所述驱动件。
3.如权利要求2所述的转向控制机构，其特征在于：所述驱动件转动地设置于所述平衡车。
4.如权利要求3所述的转向控制机构，其特征在于：所述驱动件的转轴沿所述平衡车的前后方向设置，所述转动轴呈与所述驱动件同转轴地设置，所述转动轴上固定有两连动件，两所述连动件分别位于所述转轴的两侧并与所述驱动件固定。
5.如权利要求3所述的转向控制机构，其特征在于：所述驱动件的转轴沿所述平衡车的前后方向设置，两所述电位器分布于所述转轴的两侧，所述转动轴呈水平设置且所述转动轴上固定有连动件，所述转向控制机构还包括两连动杆，所述连动杆的两端分别与所述驱动件及连动件枢接。
6.如权利要求3所述的转向控制机构，其特征在于：所述驱动件的转轴沿竖直方向设置，所述转动轴呈与所述驱动件同转轴地设置，且所述转动轴上固定有连动件，所述连动件固定于所述驱动件。
7.如权利要求1至6任一项所述的转向控制机构，其特征在于：所述驱动件为一铁板。
8.如权利要求2所述的转向控制机构，其特征在于：所述驱动件为设置于所述座位上的两弹力包，两所述电位器分别固定于所述车身，所述转动轴呈水平设置且所述转动轴上固定有连动件，所述转向控制机构还包括两连动杆，所述连动杆的一端枢接于所述弹力包内，另一端枢接于所述连动件。
9.如权利要求8所述的转向控制机构，其特征在于：所述弹力包内具有弹簧，所述弹簧套设于所述连动杆且两端分别抵顶于所述弹力包及座位。
10.如权利要求1所述的转向控制机构，其特征在于：所述转向控制器为平衡控制器，所述驱动件枢接于所述座位上，且所述驱动件的转轴沿所述平衡车的前后方向设置，所述平衡控制器固定于所述驱动件。
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