CN104149913B - 一种自平衡电动两轮车的悬挂减震装置 - Google Patents

一种自平衡电动两轮车的悬挂减震装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自平衡电动两轮车的悬挂减震装置，由一对悬挂减震机构组成，该一对悬挂减震机构分别设置于车辆的基座的两侧。每一悬挂减震机构包括一对相互平行且相对设置的上连杆、一对相互平行且相对设置的下连杆、一上连杆支座和一气弹簧。一对上连杆分别位于上连杆支座的前侧和后侧，每一上连杆的杆身与该上连杆支座固定连接；一对上连杆与一对下连杆相互平行、且长度相等；该一对上连杆的一端以及一对下连杆的一端均铰接于基座，该一对上连杆的另一端和一对下连杆的另一端均铰接于与该一对上连杆处于基座同一侧的轮胎的轮毂上；气弹簧的下端与上连杆支座铰接，气弹簧的上端与基座铰接。本发明减震效果好，提高了车辆行驶的稳定性和舒适性。

Description

一种自平衡电动两轮车的悬挂减震装置
技术领域
本发明涉及自平衡两轮车的减震装置。
背景技术
自平衡电动两轮车是一种绿色环保的个人交通工具，采用蓄电池供电。自平衡电动两轮车的重心倒置于轮轴的上方，两个车轮平行共轴放置，且各由一伺服马达驱动。车辆的负载质量和路面状况对车辆的操控性能影响很大，目前，绝大部分自平衡电动两轮车都没有设置减震装置，不仅影响车辆行驶的稳定性和使用寿命，也降低了驾驶的舒适性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单、减震效果好的自平衡电动两轮车的悬挂减震装置。
本发明所采用的技术方案是：一种自平衡电动两轮车的悬挂减震装置，自平衡两轮电动车包括车身和一对车轮；车身包括车身本体、与车身本体相连的基座以及设置在车身本体上的一对踏板，一对车轮分别安装在基座的两侧，一对踏板分别位于一对车轮的两侧，其特点是，悬挂减震装置由一对悬挂减震机构组成，该一对悬挂减震机构分别设置于基座的两侧；每一悬挂减震机构包括一对相互平行且相对设置的上连杆、一对相互平行且相对设置的下连杆、一上连杆支座和一气弹簧；一对上连杆分别位于上连杆支座的前侧和后侧，每一上连杆的杆身与该上连杆支座固定连接；一对上连杆与一对下连杆相互平行、且长度相等；该一对上连杆的一端以及一对下连杆的一端均铰接于基座，该一对上连杆的另一端和一对下连杆的另一端均铰接于与该一对上连杆处于基座同一侧的轮胎的轮毂上；气弹簧的下端与上连杆支座铰接，气弹簧的上端与基座铰接。
本发明至少具有以下优点：
1.本发明的悬挂减震装置由两个彼此独立的悬挂减震机构组成，左、右车轮的相互影响较小。每一悬挂减震机构采用了平行连杆连接车体和车轮，能充分利用气弹簧吸收车轮的震动，从而提高行驶的稳定性和舒适性；
2.本发明对单个气弹簧的最小工作负荷进行了合理设计，使得在不太颠簸路面的行驶时，气弹簧将不会有压缩动作，从而可以保证车辆行驶的稳定性，使驾驶员得到更好的驾乘体验。
附图说明
图1是采用根据本发明一实施例的悬挂减震装置的自平衡电动两轮车的结构示意图。
图2是采用根据本发明一实施例的悬挂减震装置的自平衡电动两轮车的结构示意图，其中一个悬挂减震机构处于分解状态。
图3是采用根据本发明一实施例的悬挂减震装置的自平衡电动两轮车的局部结构示意图。
图4示出了根据本发明一实施例的悬挂减震装置的结构示意图。
图5示出了根据本发明一实施例的悬挂减震装置的受力原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述。
请参考图1至图3，其示出了采用根据本发明一实施例的悬挂减震装置的自平衡电动两轮车100的结构示意图。自平衡两轮电动车100包括车身1和一对车轮2。车身1包括车身本体11、与车身本体相连的基座12以及设置在车身本体上的一对踏板13，一对车轮2分别安装在基座12的两侧，一对踏板13分别位于一对车轮2的两侧，驾驶员在驾驶车辆时，双脚分别踏在该一对踏板13上。
根据本发明一实施例的悬挂减震装置由一对悬挂减震机构3组成，该一对悬挂减震机构3分别设置于基座12的两侧。
每一悬挂减震机构3包括一对相互平行且相对设置的上连杆31、一对相互平行且相对设置的下连杆33、一上连杆支座35和一气弹簧37。一对上连杆31分别位于上连杆支座35的前侧和后侧，每一上连杆31的杆身与该上连杆支座35固定连接。该一对上连杆31与一对下连杆33相互平行、且长度相等。一对上连杆31的一端以及一对下连杆33的一端均铰接于基座12，该一对上连杆31的另一端和一对下连杆33的另一端均铰接于与该一对上连杆处于基座12同一侧的轮胎的轮毂21上。气弹簧37的下端与上连杆支座35铰接，气弹簧37的上端与基座12铰接。在图中所示出的实施例中，一对上连杆31的杆身与上连杆支座35是连为一体的。每一车轮的轮毂21包括轮毂本体23以及固定设置在该轮毂本体23上的下连杆支座25，该一对上连杆31的另一端和一对下连杆33的另一端均铰接于该下连杆支座25上。所述的基座12上设有一上支撑块121，气弹簧37的上端与上支撑块121铰接。
为了保证车辆行驶的稳定性，使驾驶员得到更好的驾乘体验。本发明对单个气弹簧的最小工作负荷进行了合理设计，使得在不太颠簸的行驶时，气弹簧将不会有压缩动作。请参阅图4和图5。图4中，示出了上连杆31与基座12的铰接轴51以及下连杆33与基座12的铰接轴53。图5中将上连杆31与基座12的铰接点标记为O点，上连杆支座35对气弹簧的作用力F1的作用线至O点的距离为L1，路面对与该上连杆位于基座同一侧的车轮2的支持力F2的作用线至O点的距离为L2(图中支持力F2的作用线通过路面对车轮2的支撑点G)；与该上连杆31位于基座同一侧的踏板所受到的压力F3的作用线至O点的距离为L3。
气弹簧37的最小工作负荷F1min满足以下公式：F1min＞(F3×L3-F2×L2)/L1；其中：F3＝W1/2，W1为预设的人体重量值；F2＝(W1+W2)/2，W2为自平衡电动两轮车100的重量值。气弹簧37只有在受到大于最小工作负荷F1min的力时，才会有压缩动作。
在一个具体的实施例中，F1min设定为200Kg～250Kg范围内的任意值。而预设的人体重量为80Kg，自平衡电动两轮车100的重量为20Kg，L1为44mm，L2为91mm，L3为196mm。故F2＝50Kg，F3＝40Kg，(40×196-50×91)/44＝75Kg。F1min大于75Kg，故在不太颠簸的路面上，气弹簧37不会有压缩动作。进一步地，可设置F1min-(F3×L3-F2×L2)/L1＞60Kg。

Claims (4)

1.一种自平衡电动两轮车的悬挂减震装置，所述自平衡两轮电动车包括车身和一对车轮；所述车身包括车身本体、与车身本体相连的基座以及设置在车身本体上的一对踏板，所述的一对车轮分别安装在所述基座的两侧，所述的一对踏板分别位于所述一对车轮的两侧，其特征在于，所述的悬挂减震装置由一对悬挂减震机构组成，该一对悬挂减震机构分别设置于所述基座的两侧；
每一悬挂减震机构包括一对相互平行且相对设置的上连杆、一对相互平行且相对设置的下连杆、一上连杆支座和一气弹簧；所述的一对上连杆分别位于所述上连杆支座的前侧和后侧，每一上连杆的杆身与该上连杆支座固定连接；一对上连杆与一对下连杆相互平行、且长度相等；该一对上连杆的一端以及一对下连杆的一端均铰接于所述的基座，该一对上连杆的另一端和一对下连杆的另一端均铰接于与该一对上连杆处于基座同一侧的轮胎的轮毂上；
所述气弹簧的下端与所述上连杆支座铰接，气弹簧的上端与所述的基座铰接。
2.如权利要求1所述的悬挂减震装置，其特征在于，所述上连杆与所述基座的铰接点为O点，上连杆支座对气弹簧的作用力F1的作用线至O点的距离为L1，路面对与该上连杆位于基座同一侧的车轮的支持力F2的作用线至O点的距离为L2；与该上连杆位于基座同一侧的踏板所受到的压力F3的作用线至O点的距离为L3；
所述的气弹簧的最小工作负荷F1min满足以下公式：F1min＞(F3×L3-F2×L2)/L1；其中：F3＝W1/2，W1为预设的人体重量值；F2＝(W1+W2)/2，W2为所述自平衡电动两轮车的重量值。
3.如权利要求1或2所述的悬挂减震装置，其特征在于，每一上连杆的杆身与所述的上连杆支座连为一体。
4.如权利要求1或2所述的悬挂减震装置，其特征在于，每一车轮的轮毂包括轮毂本体以及固定设置在该轮毂本体上的下连杆支座，该一对上连杆的另一端和一对下连杆的另一端均铰接于该下连杆支座上。
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