CN104590422A - 一种主动差速的单电机代步车 - Google Patents

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黄大志
朱国军
欧启琛
刘建辉
王茁茁
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Abstract

一种主动差速的单电机代步车,设有车架,车架下方设有两个主动轮和两个万向轮,两个主动轮对称设在车架的左右侧,两个万向轮对称设在车架的前后侧,万向轮通过支撑柱与车架相接,两个主动轮的轮轴内端通过差速器相接,在主动轮内侧的轮轴上设有控制同侧主动轮转速的拉紧制动器。本发明通过设两个主动轮和两个万向轮,主动轮设在车架左右侧,万向轮设在车架前后侧,与四轮电动代步车相似,保证了车架整体的稳定性,只有两轮驱动,实现原地转向转弯半径小,只需一个电机带动,降低动力成本;设拉紧制动器、斜拉绳和操纵杆,实现代步车的转向功能,无需转向轮;设角度传感器,控制代步车的运动速度,实现了单电机条件下的差速转向功能。

Description

一种主动差速的单电机代步车
技术领域
[0001] 本发明涉及一种代步工具,特别涉及一种主动差速的单电机代步车。
背景技术
[0002] 代步车是指以代步为目的的交通工具和辅助工具,在国内有时候可以指代步的汽车、电动自行车、电动代步车、两轮自动平衡代步车。
[0003] 汽车因其庞大的体积,无法在复杂多变的道路上自由活动;昂贵的价格,不是一般的百姓所能接受的;再加上日益上升的油价,更是让人们在购买汽车上多了一丝顾虑。电动自行车虽然小巧,但在转向上,稳定性上不如三轮及四轮车,并且需要一定的学习才能自如行驶,无法得到老年人的青睐。电动代步车以及两轮自平衡代步车就性能和使用上都是很不错的选择,然而它昂贵的价钱着实让人望而却步。
[0004]目前,国内外代步车主要有以下几种结构:第一种为单机驱动的四轮电动代步车,这种车后面由一个电机驱动,转向机构靠操纵柄操作转向,与汽车很相似,操作简单但结构复杂,并且转弯半径大,在室内操作很不方便,不能在狭小的空间行驶;第二种为双轮驱动的六轮电动轮椅车,前面两个万向轮,中间两个驱动轮,前面或后面带有两个防倾轮,这种车可以实现原地转向转弯半径小,能够在狭小的空间运动,但是这类电动车的两个驱动轮需要两个电机,成本较高;第三种为单机驱动的三轮电动代步车,此车前面一个转向轮,后面两个驱动轮,与四轮电动代步车相似,单轮结构转向简单、方便,但行驶起来很不稳定,特别是在转向时很容易发生侧翻;第四种为双轮代步车,主要是利用陀螺器和控制器实现代步车的自平衡,该车虽然运动自如,但成本很高,尤其是我国目前很难在大众中推广。
发明内容
[0005] 本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种设计合理,使用方便,实现主动差速的单电机代步车。
[0006] 本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的,本发明是一种主动差速的单电机代步车,其特点是,设有车架,车架下方设有两个主动轮和两个万向轮,两个主动轮对称设在车架的左右侧,两个万向轮对称设在车架的前后侧,万向轮通过万向轮座与设在车架底部的支架相接,两个主动轮的轮轴内端通过差速器相接,在主动轮内侧的轮轴上设有控制同侧主动轮转速的拉紧制动器;在所述车架上方的前侧设有竖向设置的操纵杆,操纵杆下端的车架上设有纵向设置的前后运动轴和横向设置的转动轴,转动轴的两端与设在车架上的轴承座相接,所述前后运动轴通过连接板与转动轴相接,前后运动轴的前端设有与前后运动轴的轴线共线的旋转头,所述操纵杆的下端装在旋转头上,操纵杆的左右侧对称设有斜拉绳,左侧斜拉绳与右侧拉紧制动器上的钢丝绳相接,右侧斜拉绳与左侧拉紧制动器上的钢丝绳相接,在每个轴承座上均设有检测转动轴转动角度的角度传感器,在所述车架上设有与差速器相接的电机,所述角度传感器通过控制器与电机相接。
[0007] 本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现,在所述车架上设有指示灯、蜂鸣器及电源电压测试模块,所述的指示灯、蜂鸣器和电源电压测量模块分别与控制器相接。
[0008] 本发明通过设两个主动轮和两个万向轮,主动轮设在车架左右侧,万向轮设在车架前后侧,与四轮电动代步车相似,保证了车架整体的稳定性,只有两个主动轮驱动,实现了原地转向转弯半径小,能够在狭小的空间运动,主动轮的车轴通过差速器相接,只需一个电机带动,降低了动力成本;设拉紧制动器、斜拉绳和操纵杆,实现了代步车的转向功能,无需转向轮,简化了转向机构;设角度传感器、电机和控制器,控制代步车的运动速度。与现有技术相比,其设计合理,结构简单,实现了单电机条件下的差速转向功能。
附图说明
[0009] 图1是本发明的结构示意图;
图2是车架底部的结构示意图;
图3是操纵杆的安装结构示意图;
图4是本发明的电路图。
具体实施方式
[0010] 以下参照附图,进一步描述本发明的具体技术方案,以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明,而不构成对其权利的限制。
[0011] 参照图1-4,一种主动差速的单电机代步车,设有车架1,车架I下方设有两个主动轮8和两个万向轮7,两个主动轮8对称设在车架I的左右侧,两个万向轮7对称设在车架I的前后侧,万向轮7通过万向轮座6与设在车架I底部的支架5相接,两个主动轮8的轮轴10内端通过差速器11相接,在主动轮8内侧的轮轴10上设有控制同侧主动轮8转速的拉紧制动器9 ;在所述车架I上方的前侧设有竖向设置的操纵杆4,操纵杆4下端的车架I上设有纵向设置的前后运动轴13和横向设置的转动轴15,转动轴15的两端与设在车架I上的轴承座14相接,所述前后运动轴13通过连接板16与转动轴15相接,前后运动轴13的前端设有与前后运动轴13的轴线共线的旋转头12,所述操纵杆4的下端装在旋转头12上,操纵杆4的左右侧对称设有斜拉绳2,左侧斜拉绳2与右侧拉紧制动器9上的钢丝绳相接,右侧斜拉绳2与左侧拉紧制动器9上的钢丝绳相接,在每个轴承座14上均设有检测转动轴15转动角度的角度传感器,在所述车架I上设有与差速器11相接的电机,所述角度传感器通过控制器与电机相接。
[0012] 在所述车架I上设有指示灯、蜂鸣器及电源电压测试模块,所述的指示灯、蜂鸣器和电源电压测量模块分别与控制器相接。
[0013] 两个主动轮8左右布置,两个万向轮7前后布置,与四轮电动代步车相似,保证了车架的稳定性;电机经差速器11将动力传递给主动轮8,在两个主动轮8上各安装一个拉紧制动器9,通过拉紧制动器9上的钢丝绳和斜拉绳2,可控制两个主动轮8的转速分配,进而实现代步车的转向;当操纵杆4向左转动时,右侧的斜拉绳2与左侧的拉紧制动器9钢丝绳拉紧,那么左侧的主动轮8转速就小于右侧的主动轮转速,代步车就向左运动,操作杆4向左移动的越多,转动的半径就越小;反之,操作杆4向右移动时,代步车也向右转动。
[0014] 为了防止代步车加速过快,可通过控制器按照合适的时间逐步加速直至速度稳定。
[0015] 当操纵杆4向前推时,车架I底部的角度传感器检测到信号,根据检测角度的大小(以平衡位为零度,向前推为正角度,向后拉为负角度),经A/D转换进入控制器,再来控制电机的转速,进而控制代步车的运动速度;当操纵杆4向后拉过平衡位时,角度小于或等于零,则控制电机停转,同时,拉紧制动器9作用,钢丝绳和斜拉绳2同时收紧,进一步起到制动作用;当电池电量较低时,电源电压测量模块将电压信息通过A/D转换进入控制器,然后控制指示灯和蜂鸣器报警,提醒使用者及时通电。

Claims (2)

1.一种主动差速的单电机代步车,其特征在于:设有车架,车架下方设有两个主动轮和两个万向轮,两个主动轮对称设在车架的左右侧,两个万向轮对称设在车架的前后侧,万向轮通过万向轮座与设在车架底部的支架相接,两个主动轮的轮轴内端通过差速器相接,在主动轮内侧的轮轴上设有控制同侧主动轮转速的拉紧制动器;在所述车架上方的前侧设有竖向设置的操纵杆,操纵杆下端的车架上设有纵向设置的前后运动轴和横向设置的转动轴,转动轴的两端与设在车架上的轴承座相接,所述前后运动轴通过连接板与转动轴相接,前后运动轴的前端设有与前后运动轴的轴线共线的旋转头,所述操纵杆的下端装在旋转头上,操纵杆的左右侧对称设有斜拉绳,左侧斜拉绳与右侧拉紧制动器上的钢丝绳相接,右侧斜拉绳与左侧拉紧制动器上的钢丝绳相接,在每个轴承座上均设有检测转动轴转动角度的角度传感器,在所述车架上设有与差速器相接的电机,所述角度传感器通过控制器与电机相接。
2.根据权利要求1所述的主动差速的单电机代步车,其特征在于:在所述车架上设有指示灯、蜂鸣器及电源电压测试模块,所述的指示灯、蜂鸣器和电源电压测量模块分别与控制器相接。
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