CN107512347B - 一种基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车。所述平衡车包括车体，所述车体两侧设有车轮，所述车体上方设有踏板，所述踏板临近车轮的第一侧边设有可伸缩的扣紧机构，所述踏板与第一侧相对的第二侧设有与扣紧机构配合的固定机构。本发明可以让提高平衡车安全性能且确保平衡车的通行效率。

Description

一种基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车

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扣脚结构平衡车。

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。

另有平衡车采用被动机构来防止平衡车失衡时保护人身安全。如CN CN104743024A于2015年07月1日公开了一种自平衡车辆，包括：车辆本体；其包括前倾支撑结构，该结构包括：至少一根支撑杆；其中，所述支撑杆的第一端连接至所述车辆本体，且所述支撑杆的第二端在所述车辆本体朝所述支撑杆的对应方向的倾斜角度达到预设角度时与所述车辆本体的行驶平面相接触，以支撑所述车辆本体，避免车辆和用户摔倒，有助于提升行驶安全性。该技术方案在平衡车失衡时，在大幅度前倾以后，支撑杆才能起作用，反映能力较慢的用户在支撑杆未起作用之前就可能摔倒，防护效果有限。而且这种被动防护的方式只能事后补偿，当用户发现前方危险的时候只能停车绕行，影响通行效率。

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扣脚结构平衡车。

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扣脚结构平衡车，包括车体，所述车体两侧设有车轮，所述车体上方设有踏板，所述踏板临近车轮的第一侧边设有可伸缩的扣紧机构，所述踏板与第一侧相对的第二侧设有与扣紧机构配合的固定机构。

进一步的，所述扣紧机构包括收纳盒和扣带；所述收纳盒固定在车体上，所述收纳盒内设有卷动装置；所述扣带一端与卷动装置固定连接；另一端与固定机构配合固定。扣带具有良好的伸缩性能，并且其柔性特质能有效贴合脚背，在弹跳的时候可以更好的带动平衡车运动，降低平衡车脱落的风险。

进一步的，所述平衡车还包括车轮的挡泥板，所述挡泥板固定在车体两侧，覆盖车轮的上半部分，所述挡泥板面向踏板设有侧壁，所述踏板与侧壁连接处设有第一凹槽；所述侧壁上设有与第一凹槽连通的第二凹槽；所述收纳盒固定在第一凹槽和第二凹槽内。侧壁立于踏板一侧，与踏板相交，因此，第一凹槽和第二凹槽相交形成夹持固定的结构，收纳盒置于第一凹槽和第二凹槽内，可以有效避免横向摆动。另外收纳盒有两个不同面分别跟两个凹槽的底面配合，增加了定位接触的面积，可以通过螺丝等固定件将收纳盒固定在任意两个凹槽的底面，或者同时固定均可，可以提高收纳盒的固定强度。

进一步的，所述扣带与固定结构配合的一端设有卡扣；所述挡泥板在第二凹槽对应位置设有与卡扣配合的定位件。定位件可以固定卡扣，避免扣带完全收缩进收纳盒，在使用的时候方便抽拉扣带。

进一步的，所述第二凹槽从竖直方向贯穿侧壁；所述定位件包括两根竖直设置的第一立杆和第二立杆；两根立杆根部与第二凹槽底面固定连接；两根立杆顶端位置凸起于挡泥板，两跟立杆的顶端通过第一横杆固定连接。此为一种具体的定位件结构。由横杆和立杆构成，中间形成镂空结构，一方面可以减少材料用量，降低材料成本，另一方面镂空区域也方便人手指扣入，有利于将卡扣取出。

进一步的，所述卡扣包括依次相连的第一连接板、第二连接板和扣板；所述第一连接板设有槽口，所述扣带固定在所述槽口内；所述第二连接板与第一连接板连接；第二连接板宽度小于第一连接板，所述第二连接板与扣板等宽，所述第二连接板和扣板通过弧面过渡连接；所述第二连接板和扣板的夹角为锐角。该技术方案的卡扣呈倒钩形状，结构简单，第二连接板和扣板的弧面跟第一横杆配合，可以将卡扣稳定扣接在定位件上。

进一步的，所述车体中间设有转轴；所述踏板在临近转轴的一侧设有转接部，所述转接部的底面为平面，转接部与踏板通过弧面过渡连接，所述固定机构设置在转接部的底面。转接部位于转轴附件，且与踏板区隔开，在正常行驶的时候脚部不会触碰到转接部，且扣紧机构和转接部分列于踏板两端，在使用扣紧机构的时候可以完全覆盖脚面，定位效果更佳。

进一步的，所述固定机构包括两根竖直设置的第三立杆和第四立杆；两根立杆根部与转接部的底面固定连接；两跟立杆的顶端通过第二横杆固定连接。此为一种具体的固定机构的结构。由横杆和立杆构成，中间形成镂空结构，一方面可以减少材料用量，降低材料成本，另一方面镂空区域也方便人手指扣入，有利于取出扣紧机构。

进一步的，所述卷动装置包括卷轴，卷轴两端套设有定位环，所述卷轴内设有与外壁连通的卡槽；所述卡槽内设有固定轴，所述扣带从外部穿入卡槽并套设于固定轴上。一般的扣带的收纳结构都是将扣带直接套设于卷轴的外壁，这样在卷轴转动的时候，扣带会相对卷轴转动，从而在开始收紧扣带的时候出现打滑现象。本技术方案将扣带嵌入到卷轴内，在卷轴转动的时候扣带由于卡槽的限位，其固定在卷轴的部分不会随着卷轴转动，避免打滑现象。

进一步的，所述卷轴的任何两个横截面形状、大小相等；所述卡槽包括位于轴线位置的第一通槽，以及连通外壁和第一通槽的第二通槽；所述扣带从第二通槽穿出。卷轴的任何两个横截面形状、大小相等，这样就可以通过挤压出模的方式制造卷轴，且出模的时候可以拉出任意长度的型材，然后截取任意长度形成所述卷轴，不仅加工成本低，加工效率也很高，可以同一次出模同时截取多个卷轴。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明在踏板上方增加了可伸缩扣紧机构，在需要使用时弹起，驾驶员将扣紧机构拉伸，固定到对侧的固定机构上，这样就能扣住驾驶员的脚背，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，此时由于扣紧机构已经扣住脚背，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是本发明实施例平衡车第一立体结构示意图；

图2是本发明实施例平衡车第二立体结构示意图；

图3是本发明实施例平衡车车体部分的结构示意图；

图4是本发明实施例扣紧机构的结构示意图；

图5是本发明实施例卷动装置的分解结构示意图；

图6是本发明实施例卷动装置的剖面结构示意图。

其中：10、车体；11、车轮；12、踏板；13、收纳盒；14、扣带；15、卷动装置；16、挡泥板；17、侧壁；18、第一凹槽；19、第二凹槽；20、卡扣；21、定位件；22、第一立杆；23、第二立杆；24、第一横杆；25、第一连接板；26、第二连接板；27、扣板；28、槽口；29、转轴；30、转接部；31、第三立杆；32、第四立杆；33、第二横杆；34、卷轴；35、定位环；36、固定轴；37、第一通槽；38、第二通槽；39、镂空通槽。

具体实施方式

本发明公开了一种基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，包括车体，所述车体两侧设有车轮，所述车体上方设有踏板，所述踏板临近车轮的第一侧边设有可伸缩的扣紧机构，所述踏板与第一侧相对的第二侧设有与扣紧机构配合的固定机构。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明在踏板上方增加了可伸缩扣紧机构，在需要使用时弹起，驾驶员将扣紧机构拉伸，固定到对侧的固定机构上，这样就能扣住驾驶员的脚背，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，此时由于扣紧机构已经扣住脚背，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6描述本发明实施例的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车。

本实施方式公开的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，包括车体10，所述车体10两侧设有车轮11，所述车体10上方设有踏板12，所述踏板12临近车轮11的第一侧边设有可伸缩的扣紧机构，所述踏板12与第一侧相对的第二侧设有与扣紧机构配合的固定机构。

所述扣紧机构包括收纳盒13和扣带14；所述收纳盒13固定在车体10上，所述收纳盒13内设有卷动装置15；所述扣带14一端与卷动装置15固定连接；另一端与固定机构配合固定。扣带14具有良好的伸缩性能，并且其柔性特质能有效贴合脚背，在弹跳的时候可以更好的带动平衡车运动，降低平衡车脱落的风险。

平衡车还包括车轮11的挡泥板16，所述挡泥板16固定在车体10两侧，覆盖车轮11的上半部分，所述挡泥板16面向踏板12设有侧壁17，所述踏板12与侧壁17连接处设有第一凹槽18；所述侧壁17上设有与第一凹槽18连通的第二凹槽19；所述收纳盒13固定在第一凹槽18和第二凹槽19内。侧壁17立于踏板12一侧，与踏板12相交，因此，第一凹槽18和第二凹槽19相交形成夹持固定的结构，收纳盒13置于第一凹槽18和第二凹槽19内，可以有效避免横向摆动。另外收纳盒13有两个不同面分别跟两个凹槽的底面配合，增加了定位接触的面积，可以通过螺丝等固定件将收纳盒13固定在任意两个凹槽的底面，或者同时固定均可，可以提高收纳盒13的固定强度。可选的，收纳盒13采用空心方盒结构，用钣金件冲压拼接而成，通过螺丝固定在任意一个凹槽的底面。

另一可选的方式，收纳盒13可以采用塑胶件制程，与车体10的外壳材料一体成型，利用开模的方式做出来，稳定牢固，也可以节省后期安装的工序，降低装配成本。

扣带14与固定结构配合的一端设有卡扣20；所述挡泥板16在第二凹槽19对应位置设有与卡扣20配合的定位件21。定位件21可以固定卡扣20，避免扣带14完全收缩进收纳盒13，在使用的时候方便抽拉扣带14。第二凹槽19从竖直方向贯穿侧壁17；所述定位件21包括两根竖直设置的第一立杆22和第二立杆23；两根立杆根部与第二凹槽19底面固定连接；两根立杆顶端位置凸起于挡泥板16，两跟立杆的顶端通过第一横杆24固定连接。定位件21由横杆和立杆构成，中间形成镂空结构，一方面可以减少材料用量，降低材料成本，另一方面镂空区域也方便人手指扣入，有利于将卡扣20取出。

可替换的，定位件21可以在挡泥板16顶部弧面上开通孔，通孔的形状跟卡扣20适配，在收纳扣带14的时候把卡扣20嵌入到通孔内固定即可。结构上处理比较简单，而且没有凸起的部分，不会剐蹭裤脚。

卡扣20包括依次相连的第一连接板25、第二连接板26和扣板27；所述第一连接板25设有槽口28，所述扣带14固定在所述槽口28内；所述第二连接板26与第一连接板25连接；第二连接板26宽度小于第一连接板25，所述第二连接板26与扣板27等宽，所述第二连接板26和扣板27通过弧面过渡连接；所述第二连接板26和扣板27的夹角为锐角。该技术方案的卡扣20呈倒钩形状，结构简单，第二连接板26和扣板27的弧面跟第一横杆24配合，可以将卡扣20稳定扣接在定位件21上。

车体10中间设有转轴29；所述踏板12在临近转轴29的一侧设有转接部30，所述转接部30的底面为平面，转接部30与踏板12通过弧面过渡连接，所述固定机构设置在转接部30的底面。转接部30位于转轴29附件，且与踏板12区隔开，在正常行驶的时候脚部不会触碰到转接部30，且扣紧机构和转接部30分列于踏板12两端，在使用扣紧机构的时候可以完全覆盖脚面，定位效果更佳。

固定机构包括两根竖直设置的第三立杆31和第四立杆32；两根立杆根部与转接部30的底面固定连接；两跟立杆的顶端通过第二横杆33固定连接。固定机构由横杆和立杆构成，中间形成镂空结构，一方面可以减少材料用量，降低材料成本，另一方面镂空区域也方便人手指扣入，有利于取出扣紧机构。

参考图5和图6，图5和图6公开的实施方式中，卷动装置15包括卷轴34，卷轴34两端套设有定位环35，所述卷轴34内设有与外壁连通的卡槽；所述卡槽内设有固定轴36，所述扣带14从外部穿入卡槽并套设于固定轴36上。一般的扣带14的收纳结构都是将扣带14直接套设于卷轴34的外壁，这样在卷轴34转动的时候，扣带14会相对卷轴34转动，从而在开始收紧扣带14的时候出现打滑现象。将扣带14嵌入到卷轴34内，在卷轴34转动的时候扣带14由于卡槽的限位，其固定在卷轴34的部分不会随着卷轴34转动，避免打滑现象。

卷轴34的任何两个横截面形状、大小相等；所述卡槽包括位于轴线位置的第一通槽37，以及连通外壁和第一通槽37的第二通槽38；所述扣带14从第二通槽38穿出。第一通槽的槽宽大于第二通槽的槽宽。优选的，扣带采用双层折叠结构，折叠部分套设于固定轴上。卷轴34的任何两个横截面形状、大小相等，这样就可以通过挤压出模的方式制造卷轴34，且出模的时候可以拉出任意长度的型材，然后截取任意长度形成所述卷轴34，不仅加工成本低，加工效率也很高，可以同一次出模同时截取多个卷轴34。

为了降低卷轴34的加工成本，围绕卡槽还可以开设若干的镂空通槽39，减少卷轴34的材料，既降低卷轴34材料成本，也让卷轴34更为轻便，方便转动。

使用时候，驾驶员双脚放置在踏板12上，然后从定位板的第一横杆24上取出卡扣20并拉扯扣带14，绕过脚面以后将卡扣20扣接到固定机构的第二横杆33上完成固定。当驾驶员在行走的时候碰到障碍物，就可以通过跳跃动作带动平衡车脱离地面，从而越过较低的障碍物，实现主动避障，也不影响通行效率。

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 (9)

1.一种基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，包括车体，所述车体两侧设有车轮，所述车体上方设有踏板，其特征在于，所述踏板临近车轮的第一侧边设有可伸缩的扣紧机构，所述踏板与第一侧相对的第二侧设有与扣紧机构配合的固定机构；

所述扣紧机构包括收纳盒和扣带；所述收纳盒固定在车体上，所述收纳盒内设有卷动装置；所述扣带一端与卷动装置固定连接；另一端与固定机构配合固定。

2.根据权利要求1所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述平衡车还包括车轮的挡泥板，所述挡泥板固定在车体两侧，覆盖车轮的上半部分，所述挡泥板面向踏板设有侧壁，所述踏板与侧壁连接处设有第一凹槽；所述侧壁上设有与第一凹槽连通的第二凹槽；所述收纳盒固定在第一凹槽和第二凹槽内。

3.根据权利要求2所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述扣带与固定结构配合的一端设有卡扣；所述挡泥板在第二凹槽对应位置设有与卡扣配合的定位件。

4.根据权利要求3所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述第二凹槽从竖直方向贯穿侧壁；所述定位件包括两根竖直设置的第一立杆和第二立杆；所述第一立杆和第二立杆的根部与第二凹槽底面固定连接；所述第一立杆和第二立杆的顶端位置凸起于挡泥板，所述第一立杆和第二立杆的顶端通过第一横杆固定连接。

5.根据权利要求4所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述卡扣包括依次相连的第一连接板、第二连接板和扣板；所述第一连接板设有槽口，所述扣带固定在所述槽口内；所述第二连接板与第一连接板连接；第二连接板宽度小于第一连接板，所述第二连接板与扣板等宽，所述第二连接板和扣板通过弧面过渡连接；所述第二连接板和扣板的夹角为锐角。

6.根据权利要求1所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述车体中间设有转轴；所述踏板在临近转轴的一侧设有转接部，所述转接部的底面为平面，转接部与踏板通过弧面过渡连接，所述固定机构设置在转接部的底面。

7.根据权利要求6所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述固定机构包括两根竖直设置的第三立杆和第四立杆；所述第三立杆和第四立杆的根部与转接部的底面固定连接；所述第三立杆和第四立杆的顶端通过第二横杆固定连接。

8.根据权利要求1所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述卷动装置包括卷轴，卷轴两端套设有定位环，所述卷轴内设有与外壁连通的卡槽；所述卡槽内设有固定轴，所述扣带从外部穿入卡槽并套设于固定轴上。

9.根据权利要求8所述的基于蛙跳原理的扣脚结构平衡车，其特征在于，所述卷轴的任何两个横截面形状、大小相等；所述卡槽包括位于轴线位置的第一通槽，以及连通外壁和第一通槽的第二通槽；所述扣带从第二通槽穿出。

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