CN107472434A - 一种基于蛙跳原理的压杆平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蛙跳原理的压杆平衡车。所述基于蛙跳原理的压杆平衡车包括车体，所述车体两侧设有有车轮，所述车体上方设有踏板，所述踏板临近车轮一侧的侧部设有压杆；所述压杆根部可转动连接于车体；所述踏板上设有容纳压杆的容纳槽；所述车体上还设有保持压杆直立的定位装置。本发明可以让平衡车安全、快速地通过障碍物。

Description

一种基于蛙跳原理的压杆平衡车

技术领域

本发明涉及平衡车控制领域，更具体的说，涉及一种基于蛙跳原理的压杆平衡车。

背景技术

电动平衡车，又叫体感车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

现有的电动平衡车一般有两种，一种是车体上具有一个操作杆，使用者站在电动平衡车的脚踏平台上对操作杆进行操作，从而前进、后退及停止，这样的控制也称“手控”。另一种是车体由两部分组成，左部分和右部分之间通过转动机构实现相互转动，从而实现“脚控”。

现有脚控的平衡车在遇到较低的障碍物时，如减速带等往往需要将速度降到极低，然后再缓慢通过。速度稍快就有可能导致人车分离，影响驾驶安全。

另有平衡车采用防撞装置来避免撞击，避免出现安全事故。如CN 205615640 U于2016年10月5日公开了一种车体防撞装置，其车辆包括主支架，所述装置包括：活动板通过弹性部件与主支架的前侧连接，基于弹性部件，活动板能相对于主支架的前侧发生位移；至少一个微动开关，微动开关与连接部件相连，微动开关设置在活动板的内侧，且当活动板发生位移时，连接部件能随活动板发生位移连接部件的位移变化能触发微动开关闭合和断开。如此，当车体撞击到障碍物时，活动板相对于车体主支架的前侧会发生位移，进而带动连接部件发生位移，连接部件的位移变化则能触发微动开关的闭合，微动开关发送控制指令控制车体停止，避免对车体及使用者带来伤害。另外，该技术方案还在车体前端安装测障装置，当检测到障碍物时控制车体停止。

虽然防撞装置可以提高驾驶安全，但一些较低的障碍物其实是可以通过的，影响通行效率，且增加的防撞装置无疑会显著提高车辆成本。实用价值不高。

发明人从青蛙跳跃的生物学原理出发，提出了一种两种新的改进方案，可以显著提高平衡车的通行效率和驾驶安全。另一种改进方案在同日申请的专利中体现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种兼顾通行效率和驾驶安全的基于蛙跳原理的压杆平衡车。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

根据本发明的一个方面，本发明公开了一种基于蛙跳原理的压杆平衡车，包括车体，所述车体两侧设有有车轮，所述车体上方设有踏板，所述踏板临近车轮一侧的侧部设有压杆；所述压杆根部可转动连接于车体；所述所述踏板上设有容纳压杆的容纳槽；所述车体上还设有保持压杆直立的定位装置。

进一步的，所述压杆包括竖杆；所述竖杆根部可转动连接于车体；所述竖杆端部套设有横杆；所述横杆在竖杆卧倒时可嵌入容纳槽内；所述定位装置包括与竖直设立在踏板侧部的挡板，所述挡板上设有竖杆直立后容纳横杆的卡槽。此为一种具体的压杆结构，采用此压杆，竖杆用于控制压杆是否投入使用，横杆用于跟驾驶员的脚背配合，带动平衡车跳起。卡槽可以限制横杆在直立状态下保持稳定。

进一步的，所述竖杆还套设有弹簧，所述弹簧一端与横杆固定连接，一端固定在竖杆根部；所述挡板面向横杆的侧边与卡槽的最大间距以及卡槽的深度均大于弹簧的原始长度。采用本技术方案一方面可以让横杆直立时可靠嵌入到卡槽内，另一方面在人跳起的时候，弹簧可以提供一定的缓冲力，避免脚背跟横杆刚性碰撞，提高操控体验。

进一步的，所述挡板面向横杆的侧边为弧形。弧形起到导引作用，让横杆可以平顺的在卡槽和容纳槽之间切换。

进一步的，所述车体在卡槽一侧设有限位件；所述横杆与竖杆连接的一端设有与限位件配合的、用于限定横杆在竖杆中移动范围的卡接件。采用本技术方案的横杆高度可调节，驾驶员可以根据脚型和使用习惯调节横杆的高度，然后将卡接件与限位件配合限位，以满足不同驾驶员的需求，提高产品的适用性。

进一步的，所述限位件包括锯齿条；所述卡接件包括与锯齿条配合定位的弹性部件；所述锯齿条包括多个规则排布的锯齿部；每个锯齿部面向弹性部件；锯齿部包括水平设置的第一齿边和倾斜设置的第二齿边；所述锯齿部的开口面向所述踏板。锯齿本身具备良好的限位性能，且可以根据不同的锯齿部之间的间距调整横杆的调节精度，方案简单可靠。

进一步的，所述弹性部件包括与锯齿部配合的第一弹片，与横杆固定连接的第二弹片，以及连接第一弹片和第二弹片的转接部；所述转接部可转动固定于横杆。利用弹片的弹性应力，可以跟锯齿部紧密咬合，提高限位效果。

进一步的，所述横杆与竖杆配合的一端套接部；所述竖杆顶部设有挡块；所述挡块的外径大于所述套接部的内径；所述转接部可活动连接于所述套接部的外壁；所述套接部外壁还设有向下延伸的定位板，所述第二弹片和定位板接触定位；所述第二弹片和定位板接触位置分别设有磁铁。挡块限定了横杆的最大调节高度，套接部本身可以增加横杆跟竖杆的接触面积，提高横杆定位的稳定性，减小在跳跃的时候脚背带动横杆的振动，另外，脚背瞬间带动横杆的时候，应力是很大的，如果横杆与竖杆接触面积过小，压降会比较大，容易造成横杆折断。当下压横杆时，第一弹片会顺着锯齿部向下滑，就像腰带扣一样。但此时横杆即使受到向上的力也不会向上滑，因为正常第二弹片与定位板上的两个磁铁会互相吸引，导致第一弹片始终与锯齿部相接触，而由于齿形部的原因，弹片只能下滑而不能上滑，所以就能卡住任意大小的脚型。

进一步的，所述锯齿条根部可转动连接于车体；头部设有拨杆，所述挡板顶部设有固定板；所述固定板上设有与拨杆配合的操作孔；所述操作孔的孔径大于拨杆的外径。当想将压杆收起来的时候，只要拉动拨杆，锯齿条移动，从而使锯齿部不跟弹片相接触了，此时横杆就会弹起。最后再把整个压杆转动到平衡车的容纳槽里就完成了。

进一步的，所述锯齿条的背部设有第一凸块；所述车体面向锯齿条设有侧壁；所述侧壁设有与第一凸块相对的第二凸块。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明增加了压杆，在需要使用时弹起，驾驶员在遇到较低的障碍物时可以像驾驶滑板车一样跳起，此时压杆可以勾住脚背，平衡车就可以随着人体跳跃，脱离地面越过障碍物，这样驾驶员就无需减速运行也可以超越障碍物，提高了通行效率，而且平衡车不会与障碍物碰撞，提高了运行安全性能。

附图说明

图1是本发明实施例基于蛙跳原理的压杆平衡车第一立体结构示意图；

图2是图1中I部分的局部放大示意图；

图3是本发明实施例基于蛙跳原理的压杆平衡车平视示意图；

图4是图3中II部分的局部放大示意图；

图5是本发明实施例基于蛙跳原理的压杆平衡车第二立体结构示意图；

图6是图5中III部分的局部放大示意图；

图7是本发明实施例车体部分的立体结构示意图；

图8是本发明实施例压杆部分的示意图。

其中：10、车体；11、车轮；12、踏板；14、竖杆；13、挡泥板；15、横杆；16、挡板；17、卡槽；18、容纳槽；20、弹簧；21、侧边；24、锯齿条；26、锯齿部；27、第一齿边；28、第二齿边；29、第一弹片；30、第二弹片；31、转接部；32、套接部；33、挡块；34、定位板；35、磁铁；36、拨杆；37、固定板；38、操作孔；39、第一凸块；40、侧壁；41、第二凸块；42、第一转轴；43、第二转轴；44、底座。

具体实施方式

本发明公开了一种基于蛙跳原理的压杆平衡车，包括车体，所述车体两侧设有有车轮，所述车体上方设有踏板，所述踏板临近车轮一侧的侧部设有压杆；所述压杆根部可转动连接于车体；所述所述踏板上设有容纳压杆的容纳槽；所述车体上还设有保持压杆直立的定位装置。与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明增加了压杆，在需要使用时弹起，驾驶员在遇到较低的障碍物时可以像驾驶滑板车一样跳起，此时压杆可以勾住脚背，平衡车就可以随着人体跳跃，脱离地面越过障碍物，这样驾驶员就无需减速运行也可以超越障碍物，提高了通行效率，而且平衡车不会与障碍物碰撞，提高了运行安全性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

下面参考图1至图8描述本发明实施例的基于蛙跳原理的压杆平衡车。

本实施方式公开的基于蛙跳原理的压杆平衡车包括车体10，车体10两侧各设有一个车轮11，所述车体10上方设有踏板12，分别用于控制两个车轮11的转速和转动方向，并用于承载驾驶员。所述踏板12临近车轮11一侧的侧部设有压杆；所述压杆根部可转动连接于车体10；所述所述踏板12上设有容纳压杆的容纳槽18；所述车体10上还设有保持压杆直立的定位装置。

压杆包括竖杆14；所述竖杆14根部可转动连接于车体10；所述竖杆14端部套设有横杆15；所述横杆15在竖杆14卧倒时可嵌入容纳槽18内；所述定位装置包括与竖直设立在踏板12侧部的挡板16，所述挡板16上设有竖杆14直立后容纳横杆15的卡槽17。此为一种具体的压杆结构，采用此压杆，竖杆14用于控制压杆是否投入使用，横杆15用于跟驾驶员的脚背配合，带动平衡车跳起。卡槽17可以限制横杆15在直立状态下保持稳定。

竖杆14还套设有弹簧20，所述弹簧20一端与横杆15固定连接，一端固定在竖杆14根部；所述挡板16面向横杆15的侧边21与卡槽17的最大间距以及卡槽17的深度均大于弹簧20的原始长度。采用本技术方案一方面可以让横杆15直立时可靠嵌入到卡槽17内，另一方面在人跳起的时候，弹簧20可以提供一定的缓冲力，避免脚背跟横杆15刚性碰撞，提高操控体验。

挡板16面向横杆15的侧边21为弧形。弧形起到导引作用，让横杆15可以平顺的在卡槽17和容纳槽18之间切换。平衡车车轮11设有挡泥板13，挡泥板13凸起与平衡车表面，挡板16与挡泥板13内侧面相对设置，中间留有容纳压杆的空间。挡板16位置稍低于挡泥板13。

为了实现横杆15的高度可调，以便适用于不同人群。作为本发明构思的进一步改进，车体10在卡槽17一侧设有限位件，横杆15与竖杆14连接的一端设有与限位件配合的、用于限定横杆15在竖杆14中移动范围的卡接件。限位件包括锯齿条24；所述卡接件包括与锯齿条24配合定位的弹性部件；所述锯齿条24包括多个规则排布的锯齿部26；每个锯齿部26面向弹性部件；锯齿部26包括水平设置的第一齿边27和倾斜设置的第二齿边28；所述锯齿部26的开口面向所述踏板12。这样一来，横杆15高度可调节，驾驶员可以根据脚型和使用习惯调节横杆15的高度，然后将卡接件与限位件配合限位，以满足不同驾驶员的需求，提高产品的适用性。锯齿本身具备良好的限位性能，且可以根据不同的锯齿部26之间的间距调整横杆15的调节精度，方案简单可靠。

弹性部件包括与锯齿部26配合的第一弹片29，与横杆15固定连接的第二弹片30，以及连接第一弹片29和第二弹片30的转接部31；所述转接部31可转动固定于横杆15。利用弹片的弹性应力，可以跟锯齿部26紧密咬合，提高限位效果。

横杆15与竖杆14配合的一端套接部32；所述竖杆14顶部设有挡块33；所述挡块33的外径大于所述套接部32的内径；所述转接部31可活动连接于所述套接部32的外壁；所述套接部32外壁还设有向下延伸的定位板34，所述第二弹片30和定位板34接触定位；所述第二弹片30和定位板34接触位置分别设有磁铁35。所述锯齿条24根部可转动连接于车体10；头部设有拨杆36，所述挡板16顶部设有固定板37；所述固定板37上设有与拨杆36配合的操作孔38；所述操作孔38的孔径大于拨杆36的外径。锯齿条24的背部设有第一凸块39；所述车体10面向锯齿条24设有侧壁40；所述侧壁40设有与第一凸块39相对的第二凸块41。固定板37呈矩形，为增强稳定性，其一边与侧壁40顶端连接，另一边与挡板16顶端连接。操作卡呈长条状，为拨杆36留有足够的操作空间。可选的，第一凸块39和第二凸块41之间可以加装弹簧20，提高锯齿条24和第一弹片29的咬合力，另外在拨动拨杆36的时候也可以提供回弹力复位。

锯齿条24呈长条状，底部设有第一通孔；相应的，挡泥板13和挡板16之间设有与第一通孔配合的第一转轴42。锯齿条24可以采用金属材料制成，提高耐用性。竖杆14的根部设有转动块，转动块上表面是矩形，与竖杆14主体部分连接，主体部分采用圆柱形金属杆，矩形的长度和宽度都大于主体部分的直径，形成宽厚的底座44。转动块下表面为弧形，这样在转动的时候，即便缝隙内有异物，转动块也能保证平滑转动。转动块侧面设有通孔，挡泥板13的内侧设有第二转轴43，第二转轴43只跟挡泥板13连接，其端面与挡板16之间留有间隙。挡板16以卡槽17为界限，分成两个部分，弧形侧壁40一侧为可拆卸结构，组装的时候拆掉挡板16就可以将转动块的通孔套接到第二转轴43上。另一侧是固定结构，与车体10和侧壁40固定连接，第一转轴42也连接到该部分的挡板16上。

挡块33限定了横杆15的最大调节高度，套接部32本身可以增加横杆15跟竖杆14的接触面积，提高横杆15定位的稳定性，减小在跳跃的时候脚背带动横杆15的振动，另外，脚背瞬间带动横杆15的时候，应力是很大的，如果横杆15与竖杆14接触面积过小，压降会比较大，容易造成横杆15折断。参考图8，当下压横杆15时，第一弹片29会顺着锯齿部26向下滑，就像腰带扣一样。但此时横杆15即使受到向上的力也不会向上滑，因为正常第二弹片30与定位板34上的两个磁铁35会互相吸引，导致第一弹片29始终与锯齿部26相接触，而由于齿形部的原因，弹片只能下滑而不能上滑，所以就能卡住任意大小的脚型。当想将压杆收起来的时候，只要拉动拨杆36，锯齿条24移动，从而使锯齿部26不跟弹片相接触了，此时横杆15就会弹起。最后再把整个压杆转动到平衡车的容纳槽18里就完成了。参考图3，横杆15拉伸到最高位置时，横杆15脱离卡槽17，此时沿着挡板16弧形侧壁40按下横杆15，就可以将横杆15卧倒，嵌入到容纳槽18中。横杆15卧倒状态参考图2，此时踏板12上方不会有任何遮挡，可以当普通的平衡车使用。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于蛙跳原理的压杆平衡车，包括车体，所述车体两侧设有有车轮，所述车体上方设有踏板，其特征在于，所述踏板临近车轮一侧的侧部设有压杆；所述压杆根部可转动连接于车体；所述所述踏板上设有容纳压杆的容纳槽；所述车体上还设有保持压杆直立的定位装置。

2.根据权利要求1所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述压杆包括竖杆；所述竖杆根部可转动连接于车体；所述竖杆端部套设有横杆；所述横杆在竖杆卧倒时可嵌入容纳槽内；所述定位装置包括与竖直设立在踏板侧部的挡板，所述挡板上设有竖杆直立后容纳横杆的卡槽。

3.根据权利要求2所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述竖杆还套设有弹簧，所述弹簧一端与横杆固定连接，一端固定在竖杆根部；所述挡板面向横杆的侧边与卡槽的最大间距以及卡槽的深度均大于弹簧的原始长度。

4.根据权利要求3所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述挡板面向横杆的侧边为弧形。

5.根据权利要求2所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述车体在卡槽一侧设有限位件；所述横杆与竖杆连接的一端设有与限位件配合的、用于限定横杆在竖杆中移动范围的卡接件。

6.根据权利要求5所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述限位件包括锯齿条；所述卡接件包括与锯齿条配合定位的弹性部件；所述锯齿条包括多个规则排布的锯齿部；每个锯齿部面向弹性部件；锯齿部包括水平设置的第一齿边和倾斜设置的第二齿边；所述锯齿部的开口面向所述踏板。

7.根据权利要求6所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述弹性部件包括与锯齿部配合的第一弹片，与横杆固定连接的第二弹片，以及连接第一弹片和第二弹片的转接部；所述转接部可转动固定于横杆。

8.根据权利要求7所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述横杆与竖杆配合的一端套接部；所述竖杆顶部设有挡块；所述挡块的外径大于所述套接部的内径；所述转接部可活动连接于所述套接部的外壁；所述套接部外壁还设有向下延伸的定位板，所述第二弹片和定位板接触定位；所述第二弹片和定位板接触位置分别设有磁铁。

9.根据权利要求6所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述锯齿条根部可转动连接于车体；头部设有拨杆，所述挡板顶部设有固定板；所述固定板上设有与拨杆配合的操作孔；所述操作孔的孔径大于拨杆的外径。

10.根据权利要求9所述的基于蛙跳原理的压杆平衡车，其特征在于，所述锯齿条的背部设有第一凸块；所述车体面向锯齿条设有侧壁；所述侧壁设有与第一凸块相对的第二凸块。