CN104527877A - 一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车 - Google Patents

一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,包括有车体以及安装在车体两侧安装柱上的两个踏板,所述踏板上转动连接有一个丝杆,踏板内安装有一个用以驱动丝杆转动的电机,所述丝杆与所述安装柱通过螺纹传动连接;所述电机与独轮车的控制器电连接。当独轮车速度较快时,电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动,这样当需要刹车时,使用者只要身体稍微后仰,重心马上移动至独轮车后部,能够实现及时刹车并保证使用者身体后仰幅度不会过大而导致摔倒。

Description

一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车
技术领域
    本发明属于独轮车结构领域,具体涉及一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车。
背景技术
    自平衡电动独轮车是一种电力驱动、具有自我平衡功能的代步工具;在社会飞速发展的今天,交通拥堵也成了普遍现象,电动独轮车代替自行车和电动车作为交通工具是时尚潮流的发展。自平衡电动独轮车的兴起,即将引发一场新的交通革命;现有的电动独轮车在骑行时,使用者通过调整身体前倾或后仰来相应控制独轮车前进或刹车,当以较快速度骑行的过程中需要紧急刹车时,使用者会下意识地将身体较大幅度地后仰来使独轮车尽快地刹车,但后仰的角度过大容易造成重心不稳导致跌倒,存在不安全因素,且独轮车的电机受力过大会使瞬间电流过大,影响电机的使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的不足,提供一种结构简单巧妙,能够避免使用者急刹车时过渡后仰的具有重心自调节功能的自平衡独轮车。
为实现本发明之目的,采用以下技术方案予以实现:一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,包括有车体以及安装在车体两侧安装柱上的两个踏板,所述踏板上转动连接有一个丝杆,踏板内安装有一个用以驱动丝杆转动的电机,所述丝杆与所述安装柱通过螺纹传动连接;所述电机与独轮车的控制器电连接,当独轮车速度低于第一额定速度时,电机驱动丝杆正向转动使踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度高于第二额定速度时,电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动,所述第二额定速度大于第一额定速度。
作为优选方案:所述的第一额定速度为5km/h,所述的第二额定速度为12km/h,所述踏板的前、后移动幅度为20-50mm。
    与现有技术相比较,本发明的有益效果是:当独轮车速度高于第二额定速度时(即独轮车速度较快时),电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动,这样当需要刹车时,使用者只要身体稍微后仰,重心马上移动至独轮车后部,能够实现及时刹车并保证使用者身体后仰幅度不会过大而导致摔倒。另外,当独轮车速度低于第一额定速度时(即独轮车速度较低时),电机驱动丝杆转动使踏板向独轮车前进方向的前方移动,这样使用者不需要前倾身体即可保持独轮车低速且匀速行驶,从而减小小腿的用力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是踏板部分的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例1
根据图1和图2所示,本实施例所述的一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,包括有车体1以及安装在车体两侧安装柱2上的两个踏板3,所述踏板上转动连接有一个丝杆4,踏板内安装有一个用以驱动丝杆转动的电机5,所述丝杆与所述安装柱通过螺纹传动连接;所述电机与独轮车的控制器电连接,当独轮车速度低于5km/h时,电机驱动丝杆正向转动使踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度高于12km/h时,电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动。
所述的踏板中间形成一个凹口部,凹口部的宽度比安装柱的宽度大20-50mm,也就是踏板前后移动的幅度。所述电机安装在踏板内一侧,电机输出轴与丝杆直接同轴相连;或者电机输出轴连接减速齿轮组,然后减速齿轮组的输出端与丝杆相连。
第一丝杆与踏板的连接位置靠近踏板的上部,踏板的下部与安装柱外侧壁相抵从而使踏板展开后能维持在水平状态。
所述的控制器配备有陀螺仪传感器和加速度传感器,陀螺仪传感器使控制器能够控制独轮车前后方向处于水平的平衡状态,当车体重心偏向前方或后方时,控制器相应地控制电机正转或反转,当使用者身体向前、后倾斜的幅度越大时,加速度传感器检测到的偏移量越大,则控制器相应地控制电机的转速增加。
针对轮子为14英寸的电动独轮车,当独轮车速度高于12km/h时,控制器控制电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动,这样当需要刹车时,使用者只要身体稍微后仰,重心马上移动至独轮车后部,能够实现及时刹车并保证使用者身体后仰幅度不会过大而导致摔倒。另外,当独轮车速度低于5km/h,控制器控制电机驱动丝杆转动使踏板向独轮车前进方向的前方移动,这样使用者不需要前倾身体即可保持独轮车低速且匀速行驶,从而减小小腿的用力,
对于轮子为16英寸的电动独轮车,可设定当独轮车速度高于15km/h时,电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动。
实施例2
本实施例所述的一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,包括有车体1以及安装在车体两侧安装柱2上的两个踏板3,所述踏板上转动连接有一个丝杆4,踏板内安装有一个用以驱动丝杆转动的电机5,所述丝杆与所述安装柱通过螺纹传动连接;所述电机与独轮车的控制器电连接,且车体上安装有一个与控制器电连接的用以切换控制器控制方式的切换开关;切换开关位于第一种状态时,控制方式与实施例1相同,即当独轮车速度低于5km/h时,电机驱动丝杆正向转动使踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度高于12km/h时,电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动;在切换开关拨到另一个状态时,控制器控制方式变化,当独轮车速度提高时,电机驱动丝杆正向转动使踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度下降时,电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动。
在切换开关处于第一种状态时,适合于在在人较多或地面不平坦的情况下使用,这样利于安全地进行刹车,与实施例1目的相同。在切换开关处于第二种状态时,适合于在宽敞平坦路面行驶(即不需要紧急刹车的情况下),尤其适于较远距离行驶;具体地讲,当车速提高后,踏板向前移动,使使用者重心往前移动,这样使用者身体就不需要过大幅度地向前倾斜。
实施例3
本实施例所述的一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,包括有车体1以及安装在车体两侧安装柱2上的两个踏板3,所述踏板上转动连接有一个连接轴,连接轴的中部穿过安装柱且通过螺钉固定连接在安装柱上,踏板一端固定安装有直线往复电机,直线往复电机的输出轴与连接轴同轴相连,所述直线往复电机与独轮车的控制器电连接,当独轮车速度低于5km/h时,直线往复电机驱动踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度高于12km/h时,直线往复电机驱动踏板向独轮车行进方向的后方移动。
具体地讲,所述的直线往复电机可选用公开号为CN103715858A公开的直线往复电机,通过直线往复电机调整踏板与连接轴的相对位置,从而调整踏板相对车体的位置。
实施例4
本实施例所述的一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,包括有车体1以及安装在车体两侧安装柱2上的两个踏板3,所述踏板上转动连接有一个连接轴,连接轴的中部穿过安装柱且通过螺钉固定连接在安装柱上,踏板一端固定安装有直线往复电机,直线往复电机的输出轴与连接轴同轴相连,所述直线往复电机与独轮车的控制器电连接,且车体上安装有一个与控制器电连接的用以切换控制器控制方式的切换开关;切换开关位于第一种状态时,控制方式与实施例3相同,即当独轮车速度低于5km/h时,直线往复电机驱动踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度高于12km/h时,直线往复电机驱动踏板向独轮车行进方向的后方移动;在切换开关拨到另一个状态时,控制器控制方式变化,当独轮车速度提高时,直线往复电机驱动踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度下降时,直线往复电机驱动踏板向独轮车行进方向的后方移动。
具体地讲,所述的直线往复电机可选用公开号为CN103715858A公开的直线往复电机,通过直线往复电机调整踏板与连接轴的相对位置,从而调整踏板相对车体的位置。
在切换开关处于第一种状态时,适合于在在人较多或地面不平坦的情况下使用,这样利于安全地进行刹车,与实施例3目的相同。在切换开关处于第二种状态时,适合于在宽敞平坦路面行驶(即不需要紧急刹车的情况下),尤其适于较远距离行驶;具体地讲,当车速提高后,踏板向前移动,使使用者重心往前移动,这样使用者身体就不需要过大幅度地向前倾斜。

Claims (2)

1.一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,其特征在于:包括有车体以及安装在车体两侧安装柱上的两个踏板,所述踏板上转动连接有一个丝杆,踏板内安装有一个用以驱动丝杆转动的电机,所述丝杆与所述安装柱通过螺纹传动连接;所述电机与独轮车的控制器电连接,当独轮车速度低于第一额定速度时,电机驱动丝杆正向转动使踏板向独轮车行进方向前方移动,当独轮车速度高于第二额定速度时,电机驱动丝杆反向转动使踏板向独轮车行进方向的后方移动,所述第二额定速度大于第一额定速度。
2.根据权利要求1所述的一种具有重心自调节功能的自平衡独轮车,其特征在于:所述的第一额定速度为5km/h,所述的第二额定速度为12km/h,所述踏板的前、后移动幅度为20-50mm。
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