CN107512346B - 一种仿鱼类的转向机构和电动平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种仿鱼类的转向机构和电动平衡车，其中，所述转向机构包括驱动杆、传动杆和转动架，所述驱动杆上设置有驱动齿轮；所述传动杆上设置有传动齿轮，所述驱动杆通过所述传动齿轮和驱动齿轮的啮合驱动所述传动杆；所述转动架包括有一第一转动架和一第二转动架，所述第一转动架和第二转动架之间通过两个连接架可转动固定连接；所述传动杆和两个所述连接架中的一个所述连接架固定连接，以驱动所述连接架及转动架。本发明的转向机构方便通过控制驱动杆进行转向。

Description

一种仿鱼类的转向机构和电动平衡车

技术领域

本发明涉及平衡车领域，更具体的说，涉及一种仿鱼类的转向机构和电动平衡车。

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，并利用伺服控制系统，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”。参见中国发明专利公布号为CN104029769A(公布日：20140910)的电动平衡扭扭车。

但是，现有的电动平衡车在转弯过程中，不易控制，不方便用户在使用电动平衡车时转弯。

发明人从仿生学的角度出发，从鱼类摆尾转向的原理中获得启发，提出了一种新的改进方案，以提高平衡车的转向性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方便转弯的电动平衡车。

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，本发明公开了一种转向机构，所述转向机构包括：

驱动杆，所述驱动杆上设置有驱动齿轮；

传动杆，所述传动杆上设置有传动齿轮，所述驱动杆通过所述传动齿轮和驱动齿轮的啮合驱动所述传动杆；

转动架，所述转动架包括有一第一转动架和一第二转动架，所述第一转动架和第二转动架之间通过两个连接架可转动固定连接；

所述传动杆和两个所述连接架中的一个所述连接架固定连接，以驱动所述连接架及转动架。

其中，所述转向机构还包括有一传动轮，所述传动轮和传动杆固定连接，所述传动齿轮设置在所述传动轮上。

其中，所述传动杆包括有第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆和驱动杆传动连接，所述第一传动杆和第二传动杆传动连接，所述第二传动杆和连接架可转动固定连接。

其中，所述第一传动杆包括有相互形成夹角的一横杆和一竖杆，所述横杆和传动杆传动连接，所述竖杆和第二传动杆可转动固定连接。

其中，两个所述连接架分别为第一连接架和第二连接架，所述第一连接架和第一转动架的一端可转动固定连接，所述第一连接架和第二转动架的一端可转动固定连接；所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接，所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接；

所述传动杆和第一连接架可转动的固定连接。

其中，所述第一连接架包括有第一上杆、第一下杆和设置在所述第一上杆和第一下杆之间的第一连接板，所述第一上杆和第一下杆之间形成第一放置空间；所述第一上杆和传动杆可转动固定连接，所述第一下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的一端安装固定在所述第一上杆和第一下杆之间的第一放置空间，并同所述第一连接板配合。

其中，所述第二连接架包括有第二上杆、第二下杆和设置在所述第二上杆和第二下杆之间的第二连接板，所述第二上杆和第二下杆之间形成第二放置空间；所述第二下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的另一端安装固定在所述第二上杆和第二下杆之间的第二放置空间，并同所述第二连接板配合。

根据本发明的另一个方面，本发明还公开了一种电动平衡车，所述电动平衡车包括有转向机构、车体和车轮；

所述转向机构包括有：

驱动杆，所述驱动杆上设置有驱动齿轮；

传动杆，所述传动杆上设置有传动齿轮，所述驱动杆通过所述传动齿轮和驱动齿轮的啮合驱动所述传动杆；

转动架，所述转动架包括有一第一转动架和一第二转动架，所述第一转动架和第二转动架之间通过两个连接架可转动固定连接；

所述传动杆和两个所述连接架中的一个所述连接架固定连接，以驱动所述连接架及转动架；

所述车轮和转动架固定连接；

所述车体设置在所述转动架上。

其中，所述转向机构还包括有一传动轮和放置盒，所述传动轮和传动杆固定连接，所述传动齿轮设置在所述传动轮上，所述传动轮设置于所述放置盒内；

所述传动杆包括有第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆包括有相互形成夹角的一横杆和一竖杆，所述横杆和传动杆传动连接，所述竖杆和第二传动杆可转动固定连接，所述第二传动杆和连接架可转动固定连接。

其中，两个所述连接架分别为第一连接架和第二连接架，所述第一连接架和第一转动架的一端可转动固定连接，所述第一连接架和第二转动架的一端可转动固定连接；所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接，所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接；

所述传动杆和第一连接架可转动的固定连接；

所述第一连接架包括有第一上杆、第一下杆和设置在所述第一上杆和第一下杆之间的第一连接板，所述第一上杆和第一下杆之间形成第一放置空间；所述第一上杆和传动杆可转动固定连接，所述第一下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的一端安装固定在所述第一上杆和第一下杆之间的第一放置空间，并同所述第一连接板一起与两个所述车轮中的一个固定连接；

所述第二连接架包括有第二上杆、第二下杆和设置在所述第二上杆和第二下杆之间的第二连接板，所述第二上杆和第二下杆之间形成第二放置空间；所述第二下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的另一端安装固定在所述第二上杆和第二下杆之间的第二放置空间，并同所述第二连接板一起与两个所述车轮中的一个固定连接。

其中，所述放置盒设置在所述第一转动架上。

其中，所述转向装置还包括一盖合到放置盒上的封闭盖。

其中，所述驱动杆上设置有把手。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明的电动平衡车通过转向机构方便用户转向。具体的是，用户在使用电动平衡车代步时，可以用手控制驱动杆，通过驱动杆上驱动齿轮和传动杆上传动齿轮的啮合来驱动传动杆，进一步通过传动杆和两个连接架可转动的配合固定连接，以及两个连接件分别与第一转动架、第二转动架可转动固定连接，这样传动杆就可以通过两个连接架来驱动第一转动架和第二转动架运动，进而可以驱动与转动架固定连接的车轮，以便用户通过控制驱动杆来控制电动平衡车转向，进而方便用户控制电动平衡车转弯。

附图说明

图1是本发明一个实施例转向机构的结构示意图；

图2是本发明一个实施例电动平衡车的结构示意图。

其中：10、电动平衡车；100、转向机构；110、驱动杆；111、驱动齿轮；112、把手；120、第一传动杆；121、横杆；122、竖杆；130、第二传动杆；140、转动架；141、第一转动架；142、第二转动架；150、第一连接架；151、第一上杆；152、第一下杆；153、第一连接板；160、第二连接架；161、第二上杆；162、第二下杆；163、第二连接板；170、传动轮；171、传动齿轮；180、放置盒；190、封闭盖。

具体实施方式

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

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。

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步详细说明。

下面参考图1和图2描述本发明实施例的仿鱼类的转向机构和电动平衡车。

如图1所示，作为本发明一个实施例，本实施例公开了一种转向机构100，本实施例的转向机构100包括驱动杆110、传动杆(120、130)120、转动架140和传动轮170，所述传动轮170设置有传动齿轮171，所述传动轮170和传动杆直接固定连接，所述驱动杆110上设置有驱动齿轮111，所述驱动杆通过所述传动齿轮和驱动齿轮的啮合驱动所述传动杆；所述转动架140包括有一第一转动架141和一第二转动架142，所述第一转动架和第二转动架之间通过两个连接架(150和160)可转动固定连接；所述传动杆和两个所述连接架中的一个所述连接架固定连接，以驱动所述连接架及转动架。本发明实施例的转向机构方便通过控制驱动杆进行转向，具体的是，用户(或者说是使用者)可以用手控制驱动杆，通过驱动杆上驱动齿轮和传动杆上传动齿轮的啮合来驱动传动杆，进一步通过传动杆和两个连接架可转动的配合固定连接，以及两个连接件分别与第一转动架、第二转动架可转动固定连接，这样传动杆就可以通过两个连接架来驱动第一转动架和第二转动架运动，这样就方便用户控制驱动机构转向。

本发明通过第一转动架和第二转动架的摆动来控制车轮偏移，使得车轮可以像鱼类的尾部一样灵活摆动，这样能有效缩小转弯半径，使得平衡车可以跟鱼类一样灵活转向，提升平衡车的转向性能。

这是本发明实施例设置转向机构的一种具体方式，需要说明的是，本发明实施例的转向机构还可以设置成其他结构，比如：不设置传动轮，而直接将传动齿轮设置到传动杆上，将传动杆通过传动齿轮直接和驱动杆上的驱动齿轮啮合，进而驱动杆直接驱动传动杆。

其中，所述传动杆包括有第一传动杆120和第二传动杆130，所述第一传动杆和驱动杆传动连接，所述第一传动杆和第二传动杆传动连接，所述第二传动杆和连接架可转动固定连接。进一步的，所述第一传动杆120包括有相互形成夹角的一横杆121和一竖杆122，所述横杆121和传动杆122传动连接，所述竖杆和第二传动杆可转动固定连接。

其中，两个所述连接架140分别为第一连接架141和第二连接架142，所述第一连接架和第一转动架的一端可转动固定连接，所述第一连接架和第二转动架的一端可转动固定连接；所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接，所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接；所述第二传动杆和第一连接架可转动的固定连接。

具体的，所述第一连接架150包括有第一上杆151、第一下杆152和设置在所述第一上杆和第一下杆之间的第一连接板153，所述第一上杆和第一下杆之间形成第一放置空间；所述第一上杆和传动杆可转动固定连接，所述第一下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的一端安装固定在所述第一上杆和第一下杆之间的第一放置空间，并同所述第一连接板配合。以及所述第二连接架160包括有第二上杆161、第二下杆162和设置在所述第二上杆和第二下杆之间的第二连接板163，所述第二上杆和第二下杆之间形成第二放置空间；所述第二下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的另一端安装固定在所述第二上杆和第二下杆之间的第二放置空间，并同所述第二连接板配合。

本发明实施例在以上可转动固定连接方式中，都可以采用铰接的方式，具体的，比如，通过转动轴或销轴配合连接，通过转动轴或销轴进行转动。

如图1和图2所示，作为本发明另一个实施例，本发明实施例公开了一种电动平衡车10，本实施例电动平衡车10包括有转向机构100、车体200和车轮300；

转向机构100包括驱动杆110、传动杆(120、130)120、转动架140和传动轮170，所述传动轮170设置有传动齿轮171，所述传动轮170和传动杆直接固定连接，所述驱动杆110上设置有驱动齿轮111，所述驱动杆通过所述传动齿轮和驱动齿轮的啮合驱动所述传动杆；所述转动架140包括有一第一转动架141和一第二转动架142，所述第一转动架和第二转动架之间通过两个连接架(150和160)可转动固定连接；所述传动杆和两个所述连接架中的一个所述连接架固定连接，以驱动所述连接架及转动架；所述车轮和转动架固定连接；所述车体设置在所述转动架上。

本发明实施例的电动平衡车通过转向机构方便用户转向。具体的是，用户在使用电动平衡车代步时，可以用手控制驱动杆，通过驱动杆上驱动齿轮和传动杆上传动齿轮的啮合来驱动传动杆，进一步通过传动杆和两个连接架可转动的配合固定连接，以及两个连接件分别与第一转动架、第二转动架可转动固定连接，这样传动杆就可以通过两个连接架来驱动第一转动架和第二转动架运动，进而可以驱动与转动架固定连接的车轮，以便用户通过控制驱动杆来控制电动平衡车转向，进而方便用户控制电动平衡车转弯。

其中，所述传动杆包括有第一传动杆120和第二传动杆130，所述第一传动杆和驱动杆传动连接，所述第一传动杆和第二传动杆传动连接，所述第二传动杆和连接架可转动固定连接。进一步的，所述第一传动杆120包括有相互形成夹角的一横杆121和一竖杆122，所述横杆121和传动杆122传动连接，所述竖杆和第二传动杆可转动固定连接。

其中，两个所述连接架140分别为第一连接架141和第二连接架142，所述第一连接架和第一转动架的一端可转动固定连接，所述第一连接架和第二转动架的一端可转动固定连接；所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接，所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接；所述第二传动杆和第一连接架可转动的固定连接。

具体的，所述第一连接架150包括有第一上杆151、第一下杆152和设置在所述第一上杆和第一下杆之间的第一连接板153，所述第一上杆和第一下杆之间形成第一放置空间；所述第一上杆和传动杆可转动固定连接，所述第一下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的一端安装固定在所述第一上杆和第一下杆之间的第一放置空间，并同所述第一连接板一起与两个所述车轮中的一个固定连接。以及所述第二连接架160包括有第二上杆161、第二下杆162和设置在所述第二上杆和第二下杆之间的第二连接板163，所述第二上杆和第二下杆之间形成第二放置空间；所述第二下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的另一端安装固定在所述第二上杆和第二下杆之间的第二放置空间，并同所述第二连接板一起与两个所述车轮中的一个固定连接。

其中，所述转向机构还包括有一放置盒180和封闭盖190，所述传动轮设置于所述放置盒内，并通过所述封闭盖190封闭。具体的，所述放置盒设置在所述第一转动架上。

其中，所述驱动杆110上设置有把手112，这样就方便用户用手拿握把手112，进一步方便用户控制驱动杆。

本发明实施例在以上可转动固定连接方式中，都可以采用铰接的方式，具体的，比如，通过转动轴或销轴配合连接，通过转动轴或销轴进行转动。

本实施例平衡车还包括用于驱动所述车轮的驱动电机、设置有传感器的电路板、控制器以及用于供电的电池，所述控制器分别与电路板、电池及驱动电机电性连接。需要说明的是，关于驱动电机、电路板及控制器可采用现有技术中的，比如背景技术中给出的现有技术，在此不再进行进一步的描述。

其中，驱动电机设置到车轮内，车轮为轮毂电机，车轮内的驱动电机通过导线和电池、电路板及控制器实现电性连接。

其中，车体包括有设置在其上表面上的第一踏板和第二踏板，当电动平衡车处于原始状态时，用户可以站立到第一踏板和第二踏板上使用电动平衡车代步。

本发明的平衡车外形的线条流畅，特别是车轮上方的挡泥板，模仿海豚后背的线条曲线，可以有效降低风阻，降低平衡车的能耗。

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 (6)

1.一种仿鱼类的转向机构，其特征在于，所述转向机构包括有：

驱动杆，所述驱动杆上设置有驱动齿轮；

传动杆，所述传动杆上设置有传动齿轮，所述驱动杆通过所述传动齿轮和驱动齿轮的啮合驱动所述传动杆；

转动架，所述转动架包括有一第一转动架和一第二转动架，所述第一转动架和第二转动架之间通过两个连接架可转动固定连接；

所述传动杆和两个所述连接架中的一个所述连接架固定连接，以驱动所述连接架及转动架；

所述转向机构还包括一传动轮和放置盒，所述传动轮和传动杆固定连接，所述传动齿轮设置在所述传动轮上，所述传动轮设置于所述放置盒内；

所述传动杆包括有第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆和驱动杆传动连接，所述第一传动杆和第二传动杆传动连接，所述第二传动杆和连接架可转动固定连接；

所述第一传动杆包括有相互形成夹角的一横杆和一竖杆，所述横杆和驱动杆传动连接，所述竖杆和第二传动杆可转动固定连接。

2.如权利要求1所述的转向机构，其特征在于，两个所述连接架分别为第一连接架和第二连接架，所述第一连接架和第一转动架的一端可转动固定连接，所述第一连接架和第二转动架的一端可转动固定连接；所述第二连接架和第一转动架的另一端可转动固定连接，所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接；

所述传动杆和第一连接架可转动的固定连接。

3.如权利要求2所述的转向机构，其特征在于，所述第一连接架包括有第一上杆、第一下杆和设置在所述第一上杆和第一下杆之间的第一连接板，所述第一上杆和第一下杆之间形成第一放置空间；所述第一上杆和传动杆可转动固定连接，所述第一下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的一端安装固定在所述第一上杆和第一下杆之间的第一放置空间，并同所述第一连接板配合。

4.如权利要求2所述的转向机构，其特征在于，所述第二连接架包括有第二上杆、第二下杆和设置在所述第二上杆和第二下杆之间的第二连接板，所述第二上杆和第二下杆之间形成第二放置空间；所述第二下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的另一端安装固定在所述第二上杆和第二下杆之间的第二放置空间，并同所述第二连接板配合。

5.一种电动平衡车，其特征在于，所述电动平衡车包括有转向机构、车体和车轮；

所述转向机构包括有：

驱动杆，所述驱动杆上设置有驱动齿轮；

传动杆，所述传动杆上设置有传动齿轮，所述驱动杆通过所述传动齿轮和驱动齿轮的啮合驱动所述传动杆；

转动架，所述转动架包括有一第一转动架和一第二转动架，所述第一转动架和第二转动架之间通过两个连接架可转动固定连接；

所述传动杆和两个所述连接架中的一个所述连接架固定连接，以驱动所述连接架及转动架；

所述转向机构还包括有一传动轮和放置盒，所述传动轮和传动杆固定连接，所述传动齿轮设置在所述传动轮上，所述传动轮设置于所述放置盒内；

所述传动杆包括有第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆包括有相互形成夹角的一横杆和一竖杆，所述横杆和驱动杆传动连接，所述竖杆和第二传动杆可转动固定连接，所述第二传动杆和连接架可转动固定连接；

所述车轮和转动架固定连接；

所述车体设置在所述转动架上。

6.如权利要求5所述的电动平衡车，其特征在于，两个所述连接架分别为第一连接架和第二连接架，所述第一连接架和第一转动架的一端可转动固定连接，所述第一连接架和第二转动架的一端可转动固定连接；所述第二连接架和第一转动架的另一端可转动固定连接，所述第二连接架和第二转动架的另一端可转动固定连接；

所述传动杆和第一连接架可转动的固定连接；

所述第一连接架包括有第一上杆、第一下杆和设置在所述第一上杆和第一下杆之间的第一连接板，所述第一上杆和第一下杆之间形成第一放置空间；所述第一上杆和传动杆可转动固定连接，所述第一下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的一端安装固定在所述第一上杆和第一下杆之间的第一放置空间，并同所述第一连接板一起与两个所述车轮中的一个固定连接；

所述第二连接架包括有第二上杆、第二下杆和设置在所述第二上杆和第二下杆之间的第二连接板，所述第二上杆和第二下杆之间形成第二放置空间；所述第二下杆和第二转动架可转动固定连接，所述第一转动架的另一端安装固定在所述第二上杆和第二下杆之间的第二放置空间，并同所述第二连接板一起与两个所述车轮中的一个固定连接。