CN104129462B - 转动杆转动复位机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转动杆转动复位机构，包括杆座、转动杆、C形弹簧、弹簧保持机构和一对压块。杆座包括基座部和侧板部；基座部上设有中心孔，基座部的侧壁开设有沿周向延伸的导向槽；侧板部的一侧与基座部相连，并与导向槽垂直相交，该侧板部的一侧在与该导向槽相交的位置设有一缺口。转动杆的第一端部插入在中心孔中；转动杆的侧壁上设有一导向凸块，导向凸块伸出导向槽外，并可沿导向槽移动。C形弹簧围绕基座部，一对压块分别固定在C形弹簧的两端，并位于导向凸块的两侧。在转动杆处于初始位置时，导向凸块伸入侧板部的缺口内；一对压块紧贴在导向凸块的相对的两个侧面上。本发明结构简单、紧凑，重量轻，复位精度高。

Description

转动杆转动复位机构
技术领域
本发明涉及转动杆的转动复位机构。
背景技术
常见的自平衡两轮电动车的转向装置的结构及工作原理如下：操纵用的转动杆竖立在杆座上，操作者在转向时通过手或腿的操作带动设置于转动杆上端的把手向顺时针方向或逆时针方向转动，进而带动与该把手相连的转动杆由初始位置围绕该转动杆的中轴线沿顺时针方向或逆时针方向转动，通过检测装置检测到该转轴转动角度的大小，并将反映该转动角度变化量的检测信号发送至该自平衡两轮电动车的控制系统，从而控制该自平衡两轮电动车的转向。
在该转向装置中需要设置转动复位机构，以便在操作者撤销施加给转动杆的转动力矩后，能够使该转向装置的转动杆以及把手自动回复到初始位置。现有的复位机构中，一种是利用橡胶提供扭矩来实现复位，重量和体积都比较大，另一种是利用钢板弯曲来提供复位力矩，由于钢板容易磨损，使得复位力矩有日趋下降的趋势，无法保证复位精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种当驱使转动杆转动的力矩消除后、能够使转动杆复位到初始位置的转动杆转动复位机构，其结构简单、紧凑，复位精度高。
本发明所采取的技术方案是：转动杆转动复位机构，包括杆座和转动杆；杆座设有沿轴向延伸的中心孔，转动杆具有第一端部和第二端部，其中，第一端部插入在该中心孔中；该转动杆可在外力的作用下由一初始位置向顺时针方向或逆时针方向转动；其特点在于，杆座包括基座部和侧板部；中心孔设置在该基座部上，基座部的侧壁开设有沿周向延伸的导向槽；侧板部的一侧与基座部相连，并与导向槽垂直相交，该侧板部的一侧在与该导向槽相交的位置设有一缺口；转动杆的第一端部的侧壁上设有一导向凸块，导向凸块伸出导向槽外，并可沿着导向槽移动；该转动杆转动复位机构还包括C形弹簧、弹簧保持机构和一对压块；C形弹簧围绕基座部，弹簧保持机构用于将该C形弹簧保持在预定的安装位置，一对压块分别固定在C形弹簧的两端，并位于导向凸块的两侧；在转动杆处于初始位置时，导向凸块伸入侧板部的缺口内；一对压块紧贴在导向凸块的相对的两个侧面上。
本发明至少具有以下优点：
1、本发明的复位机构主要通过一C形弹簧提供的弹性力实现转动杆的复位。当转动杆由初始位置向顺时针方向及逆时针方向转动时，转动杆上的导向凸块挤压固定在C形弹簧端部的压块，进而带动C形弹簧变形；当驱使该转动杆转动的力矩消除后，该C形弹簧所产生的复位力会带动该转动杆复位到初始位置。该C形弹簧围绕基座部，不占用额外的空间，使得本发明的转动杆转动复位机构结构紧凑；
2、本发明采用C形弹簧作为弹性复位元件，坚固耐用，同时，在转动杆处于初始位置时借助与该C形弹簧相连的两块压块贴在导向凸块的相对两侧面，提高了复位控制精度；由于压块是采用塑胶制造，进一步降低了复位噪音，另外，C形弹簧以及压块的重量都很轻；
3、C形弹簧由多组C形钢丝圈组合而成，其复位力度可以通过增加C形钢丝圈的数量，或者改变钢丝的直径进行调整，方便灵活。
附图说明
图1是采用根据本发明一实施例的转动杆转动复位机构的自平衡两轮电动车的总体示意图。
图2是图1的局部示意图，其中示出了转动杆转动复位机构的零件分解状态。
图3是图1的局部示意图，其中示出了转动杆转动复位机构的装配状态。
图4是根据本发明一实施例的转动杆转动复位机构的工作状态示意图，其中，转动杆处于初始位置。
图5是根据本发明一实施例的转动杆转动复位机构的工作状态示意图，其中，转动杆在外力的作用下向逆时针方向转动。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作出进一步说明。
请参阅图1至图5。根据本发明一实施例的转动杆转动复位机构包括杆座1、转动杆2、C形弹簧3、一对压块4以及弹簧保持机构。
杆座1包括基座部1a和侧板部1b。基座部1a大致呈圆筒状，设有沿轴向延伸的中心孔11，基座部1a的侧壁开设有沿周向延伸的导向槽12。侧板部1b的一侧与基座部1a相连，并与导向槽12垂直相交，侧板部1b的一侧在与导向槽12相交的位置设有一缺口14。
转动杆2为自平衡两轮电动车100的操纵杆，可以是一实心轴或一管状体。转动杆2的上端部设有一对把手20，并可在把手20的带动下围绕该转动杆的中轴线转动。转动杆2的下端部插入在杆座的中心孔11中，转动杆2可在外力的作用下由一初始位置向顺时针方向或逆时针方向转动。转动杆的下端部的侧壁上设有一导向凸块51，导向凸块51伸出导向槽12外，并可沿着导向槽12移动。在图中所示的实施例中，导向凸块51是与一弧形片52一体成形，弧形片52与转动杆2的侧壁通过螺钉相互连接。C形弹簧3围绕基座部1a，弹簧保持机构将该C形弹簧3保持在预定的安装位置。在该实施例中，所述的弹簧保持机构为设置在弧形片52上的一对卡槽521，该一对卡槽521分别位于导向凸块51的两侧；C形弹簧3被卡持于该一对卡槽521内。一对压块4分别固定在C形弹簧3的两端，并位于导向凸块51的两侧。其中，每一压块4的表面开设有与C形弹簧的端部相适配的凹槽41，C形弹簧3的端部嵌在凹槽41内，从而使压块固定在C形弹簧3的端部。最好是，该一对压块4的材质为塑胶，以降低转动杆复位动作时的噪音。
在转动杆2处于初始位置时，伸出导向槽12外的导向凸块51伸入侧板部1b的缺口14内。一对压块4紧贴在导向凸块51的相对的两个侧面上。最好是，导向凸块51的宽度与缺口14的宽度相等，该导向凸块的形状为长方体或正方体。
优选地，在图中所示的实施例中，每一压块4面向导向凸块51一面的中间位置设有一向外凸出的凸起部42；导向凸块51的中间位置开设有与凸起部相适配的贯通孔512；在转动杆2处于初始位置时，一对压块4的凸起部42均伸入在贯通孔512内，如图4所示。
当操作者要操作自平衡电动两轮车向一侧方向转弯时，可将把手20向该侧方向转动，从而对与把手20相连的转动杆2施加一转动力矩，转动杆2可从初始位置向顺时针方向或逆时针方向转动。图5以转动杆2向逆时针方向转动举例说明。当转动杆2由初始位置向逆时针方向转动后，转动杆2上的导向凸块51随之离开侧板部1b的缺口14，沿着导向槽12向逆时针方向移动，进而挤压固定在C形弹簧端部的压块4，并带动C形弹簧3变形。当操作者松开把手20、驱使转动杆转动的力矩消除后，转动杆2在C形弹簧3的复位弹性力的作用下可以复位到原来的初始位置，并同时带动把手20回转至初始位置，同时变形的C形弹簧3也恢复原状。

Claims (10)

1.转动杆转动复位机构，包括杆座和转动杆；所述的杆座设有沿轴向延伸的中心孔，所述的转动杆具有第一端部和第二端部，其中，第一端部插入在该中心孔中；该转动杆可在外力的作用下由一初始位置向顺时针方向或逆时针方向转动；其特征在于，所述的杆座包括基座部和侧板部；所述的中心孔设置在该基座部上，基座部的侧壁开设有沿周向延伸的导向槽；所述侧板部的一侧与基座部相连，并与所述的导向槽垂直相交，该侧板部的一侧在与该导向槽相交的位置设有一缺口；
转动杆的第一端部的侧壁上设有一导向凸块，所述导向凸块伸出所述导向槽外，并可沿着导向槽移动；
该转动杆转动复位机构还包括C形弹簧、弹簧保持机构和一对压块；所述的C形弹簧围绕基座部，所述的弹簧保持机构用于将该C形弹簧保持在预定的安装位置，所述的一对压块分别固定在C形弹簧的两端，并位于所述导向凸块的两侧；
在所述的转动杆处于所述的初始位置时，所述导向凸块伸入侧板部的所述缺口内；所述的一对压块紧贴在导向凸块的相对的两个侧面上。
2.如权利要求1所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，所述导向凸块的宽度与所述缺口的宽度相等。
3.如权利要求1或2所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，每一压块的表面开设有与C形弹簧的端部相适配的凹槽，C形弹簧的端部嵌在该凹槽内。
4.如权利要求3所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，所述的一对压块的材质为塑胶。
5.如权利要求1或2所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，所述的转动杆为自平衡两轮电动车的操纵杆；
所述的第一端部为该操纵杆的下端部，所述的第二端部为该操纵杆的上端部。
6.如权利要求5所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，所述操纵杆的上端部设有一对把手。
7.如权利要求1或2所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，所述的导向凸块与一弧形片一体成形，所述的弧形片与所述转动杆的侧壁通过螺钉相互连接。
8.如权利要求7所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，所述的弹簧保持机构为设置在所述弧形片上的一对卡槽，该一对卡槽分别位于所述导向凸块的两侧；所述的C形弹簧被卡持于该一对卡槽内。
9.如权利要求1或2所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，每一压块面向所述导向凸块一面的中间位置设有一向外凸出的凸起部；所述导向凸块的中间位置开设有与所述凸起部相适配的贯通孔；
在所述的转动杆处于所述的初始位置时，该一对压块的凸起部均伸入在所述的贯通孔内。
10.如权利要求1或2所述的转动杆转动复位机构，其特征在于，所述的导向凸块的形状为长方体或正方体。
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