CN115892307A - 一种径向防侧翻装置及具有其的代步车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种径向防侧翻装置及具有其的代步车，包括：重心调控单元，在所述重心调控单元内设置第三活塞，所述第三活塞垂直于车辆前进的方向设置，在所述第三活塞的前侧设置气囊，在所述第三活塞的后侧设置减振单元；车辆转弯时，所述第三活塞能够向后移动、压缩所述减振单元，实现车辆重心的一级后移；同时，所述气囊能够通过充气膨胀推动所述重心调控单元向后移动、实现车辆重心的二级后移，本发明所述的径向防侧翻装置及具有其的代步车在降低车辆重心的同时，在转弯过程能够实现车辆重心的两级后移，进而提升车辆的径向稳定性，降低转弯过程侧翻事故发生概率。

Description

一种径向防侧翻装置及具有其的代步车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种径向防侧翻装置及具有其的代步车。

背景技术

三轮车，具有呈等腰三角形状分布的三个车轮，由于三轮车具有生产制作过程简单、驾驶技能要求低、车辆行驶管理相对宽松、适宜人群广、载荷量大、使用经济性高、机动灵活性高等特点，三轮车在交通运输工具中一直具有较大的市场保有量。

当前，三轮车的用途主要有二，一是作为小型载货工具使用，特别是近年来，随着快递运输、同城送货上门等服务行业的发展，城市中三轮车的数量日益增长，使得三轮车成为了城市道路交通车辆要素中的重要组成部分；二是作为老年人、有小孩家庭的代步工具，相较于两轮车而言，三轮车的稳定性更高，在行驶过程中可以实现自平衡，驾驶者仅需要把控车速和方向，因此对驾驶技能的要求更低，较适用于反应速度变慢的老年人群，同时，相较于两轮车，三轮车能够搭载更多的乘客，能够为有小孩等家庭的出行提供便捷，因此，选择三轮车作为代步工具也成为了当下成员人数较多家庭的主要选择。

但是实际使用过程中无论是和两轮车辆比较还是和四轮车辆比较，三轮车的稳定性都处于劣势，由于三轮车的结构特性，与四轮车相比，在行驶过程中产生侧向加速度或遇路面不平整时，其侧向稳定性差，更容易发生侧倾事故，造成人员伤亡和相关经济损失，尤其是车辆转弯时这种劣势更加明显。现实中三轮车转弯侧翻的案例很多，其中一些甚至导致了严重的交通事故。特别是近年来，三轮车渐渐成为了老人、有小孩家庭廉价的代步工具，一旦发生侧翻，车上人员的应对能力很有限，造成的后果往往非常严重。究其原因主要是三轮车的三角形结构造成的缺陷，这种结构的设计让三轮车既失去了两轮车的灵活性，又没达到四轮车的稳定性，所以相比之下更加容易侧翻。

近年来，随着代步车的逐渐升级改进，市场上出现了一些电动四轮车，相较于电动三轮车，虽然电动四轮车的稳定性得到了一定程度的提升，但是其侧向稳定性仍然远远低于常规的四轮汽车，究其原因，主要是电动车的自重较轻，仅为数百斤，而常规的四轮汽车的自重则为数吨，在搭载乘客时，常规四轮汽车的重心基本不变，但电动车的重心将产生大幅上移，这将导致电动四轮车的重心升高、稳定性降低。

因此，提供一种能够有效防止电动车，如三轮车、四轮车在转弯过程中发生侧翻的径向防侧翻装置，提高电动车的侧向稳定性，降低侧倾事故发生概率，提高电动车的使用安全性，减少人员伤亡和经济损失是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明设计出一种径向防侧翻装置及具有其的代步车，以提高电动车的侧向稳定性，降低侧倾事故发生概率。

为解决上述问题，本发明公开了一种径向防侧翻装置，包括：

重心调控单元，在所述重心调控单元内设置第三活塞，所述第三活塞垂直于车辆前进的方向设置，在所述第三活塞的前侧设置气囊，在所述第三活塞的后侧设置减振单元；

车辆转弯时，所述第三活塞能够向后移动、压缩所述减振单元，实现车辆重心的一级后移；同时，所述气囊能够通过充气膨胀推动所述重心调控单元向后移动、实现车辆重心的二级后移。

进一步的，所述重心调控单元包括：

外壳体；

内壳体，其设置在所述外壳体内，所述第三活塞设置在所述内壳体中，并将所述内壳体的内部空间分隔成靠近车头的前部空间和靠近车尾的后部空间；

在所述后部空间内并列设置多个所述减振单元，每个所述减振单元包括：

若干第二质量块，

以及设置在所述第二质量块前、后两侧的第九弹簧，所述第九弹簧和第二质量块交替设置，沿平行于车辆前进的方向依次连接形成所述减振单元。

进一步的，所述径向防侧翻装置还包括：驱动单元，在所述第三活塞的后侧设置活塞杆，所述活塞杆与所述第三活塞垂直连接，在所述活塞杆的端部设置第二拉绳，所述第二拉绳的一端与所述活塞杆固定连接，另一端缠绕在所述驱动单元的驱动轴上，当所述驱动单元的驱动轴正向旋转时，所述第二拉绳不断缠绕在所述驱动单元的驱动轴上，同时拉动所述第三活塞向后移动、压缩所述减振单元。

进一步的，所述重心调控单元包括：回复单元，当所述驱动单元拉动所述第三活塞向后运动时，所述回复单元中的弹性件被拉长；当所述驱动单元停机后，所述回复单元中的弹性件释放弹性势能、辅助所述第二拉绳带动所述驱动单元的驱动轴反向旋转。

进一步的，所述前部空间内设置：

气囊腔，所述气囊设置在所述气囊腔)内；

推拉件，其固定安装在车辆上；

单向进气单元，其能够向所述气囊内充入气体；

通过所述单向进气单元向所述气囊内充入气体，所述气囊的体积膨胀、推动所述重心调控单元向后移动，实现车辆重心的二级后移。

进一步的，所述推拉件包括：

第一水平推杆，其位于所述气囊的前侧，所述第一水平推杆沿水平方向设置，所述第一水平推杆垂直于车辆前进的方向；

第二水平推杆，其位于所述第一水平推杆的前方，所述第二水平推杆与所述第一水平推杆平行设置；

水平固定杆，其位于所述第二水平推杆的前方，所述水平固定杆与所述第一水平推杆平行设置，所述水平固定杆固定安装在车辆上；

第一竖直连杆，其垂直连接在所述第一水平推杆和第二水平推杆之间；

第二竖直连杆，其垂直连接在所述第二水平推杆和水平固定杆之间。

进一步的，所述推拉件与前部空间的装配结构为：

所述第一水平推杆位于所述气囊腔内，所述气囊位于所述第一水平推杆和所述第三活塞之间；

所述第二水平推杆位于所述单向进气单元的容纳腔内，所述第一竖直连杆可滑动地穿过所述单向进气单元的容纳腔和所述气囊腔之间的通孔后、将所述第一水平推杆和第二水平推杆连接为一体；

所述水平固定杆位于所述外壳体外，所述第二竖直连杆可滑动地穿过所述内壳体和外壳体后、将所述第二水平推杆和水平固定杆连接为一体。

进一步的，所述单向进气单元包括：

第十一弹簧，其位于所述第二水平推杆的前侧；

端盖，其位于所述第十一弹簧的前侧；

密封塞，其位于所述端盖的前侧；

进气孔和进气通道，所述进气通道的一端与所述进气孔连通，另一端与所述气囊连通；

所述密封塞能够在所述第十一弹簧的带动下前后运动，所述密封塞能够在前后运动的过程中封闭或打开所述进气孔。

进一步的，所述径向防侧翻装置还包括：气体输入单元，所述气体输入单元与所述进气孔的前端连接，并能够通过所述进气孔向所述气囊内充入气体。

一种代步车，所述代步车包括上述的径向防侧翻装置。

本申请所述的径向防侧翻装置及具有其的代步车在降低车辆重心的同时，在转弯过程能够实现车辆重心的两级后移，进而提升车辆的径向稳定性，降低转弯过程侧翻事故发生概率。

附图说明

图1为本发明所述代步车中车架的立体结构示意图；

图2为本发明所述代步车中安装架的立体结构示意图；

图3为本发明所述代步车中径向防侧翻装置的立体结构示意图；

图4为本发明所述代步车中径向防侧翻装置的俯视结构示意图；

图5为本发明所述代步车中径向防侧翻装置的正视结构示意图；

图6为图5中A-A方向的剖面结构示意图；

图7为图6中M区域的局部放大示意图；

图8为图6中N区域的局部放大示意图；

图9为本发明所述径向防侧翻装置中的推拉件的正视结构示意图；

图10为本发明所述代步车中径向侧摆装置的正视结构示意图；

图11为本发明所述径向侧摆装置中启动单元的立体结构示意图；

图12为本发明所述径向侧摆装置中启动单元的侧视结构示意图；

图13为图12中B-B方向的剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、车架；11、中车架；12、后车架；121、竖直柱；122、第一支撑件；123、第二支撑件；124、水平柱；125、悬臂梁；13、前车架；14、安装架；141、竖直梁；142、水平梁；143、滑槽；144、安装凸耳；145、第一安装孔；146、第二安装孔；7、径向侧摆装置；71、启动单元；711、固定外筒；712、自由外筒；713、悬浮内筒；714、固定内筒；715、第二弹簧；716、第三弹簧；717、第一微动开关；718、触动杆；72、第一弹簧；73、第一质量块；8、径向防侧翻装置；81、气体输入单元；811、进气箱；812、气体通道；8121、第一气体通道；8122、第二气体通道；8123、第三气体通道；8124、第四气体通道；813、进气组件；8131、驱动泵；8132、第一活塞；8133、卡接凹槽；8134、第四弹簧；8135、第五弹簧；8136、第一球塞；8137、进气口；8138、第二球塞；8139、第六弹簧；814、控制单元；8141、第二活塞；8142、控制杆；8143、第七弹簧；8144、第二微动开关；82、重心调控单元；821、外壳体；8211、滑动卡接块；822、回复单元；8221、固定端；8222、第八弹簧；8223、活动端；8224、第一拉绳；8225、第一换向滑轮；8226、第二换向滑轮；823、内壳体；824、第三活塞；8241、活塞杆；8242、第二拉绳；825、减振单元；8251、第九弹簧；8252、第二质量块；826、气囊腔；8261、第十弹簧；827、气囊；8271、排气通道；828、推拉件；8281、第一水平推杆；8282、第二水平推杆；8283、水平固定杆；8284、第一竖直连杆；8285、第二竖直连杆；829、单向进气单元；8291、第十一弹簧；8292、端盖；8293、密封塞；8294、进气孔；8295、进气通道；83、驱动单元。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1～13所示，一种径向防侧翻装置，所述径向防侧翻装置8包括：

重心调控单元82，在所述重心调控单元82内设置第三活塞824，所述第三活塞824垂直于车辆前进的方向设置，在所述第三活塞824的前侧设置气囊827，在所述第三活塞824的后侧设置减振单元825；

当车辆转弯时，所述第三活塞824能够向后移动、压缩所述减振单元825，实现车辆重心的一级后移；同时，所述气囊827能够通过充气膨胀推动所述重心调控单元82向后移动、实现车辆重心的二级后移。

需要说明的是，为清楚、简洁地说明本申请，在本申请中，以车辆车头所在的方向为前，对应的，以车尾所在的方向为后，那么，本申请所述的“前”、“前方”、“前端”、“前侧”均为靠近车辆车头的一侧，相反的，本申请所述的“后”、“后方”、“后端”、“后侧”均为靠近车辆车尾的一侧。

首先，本领域技术人员周知的是：降低车辆重心能够改善车辆防侧翻性能。本申请中，通过在车辆下方设置所述径向防侧翻装置8，能够有效降低车辆重心，同时，所述径向防侧翻装置8的厚度可以做到较小、且运动为前后方向的运动，因此，不会导致车体的明显升高。

其次，在现有技术中，如金石磊等发表的论文《三轮车侧向稳定性力学分析及仿真研究》等，通过对车辆转弯过程中的力学分析表明：增大车辆，尤其是增大车身重心距前轴的距离能够提高车辆的径向，即横向稳定性，降低转弯过程侧翻事故发生概率。

在本申请中，通过第三活塞824后移压缩所述减振单元825，使得所述减振单元825后移，进而实现对车辆重心的调控，使得车辆重心后移、车身重心距前轴的距离增大，车辆的径向稳定性提高，防侧翻能力提升。同时，利用所述减振单元825对车辆起到减振作用。

此外，在车辆转弯过程中，过大的振动对车辆防侧翻是不利的，本申请通过压缩减振单元825，在实现车辆重心后移的同时，还能够降低所述减振单元825的振动幅度，减轻车辆减振元件对车辆防侧翻的不利影响。

进一步的，通过所述气囊827的充气膨胀推动所述重心调控单元82整体向后移动，实现车辆重心的进一步后移，进一步提升车辆的径向稳定性。

进一步的，所述重心调控单元82包括：

外壳体821，

内壳体823，其设置在所述外壳体821内、并与所述外壳体821固定连接，所述第三活塞824设置在所述内壳体823中，并将所述内壳体823的内部空间分隔成靠近车头的前部空间和靠近车尾的后部空间；

在所述后部空间内并列设置多个所述减振单元825，每个所述减振单元825包括：

若干第二质量块8252，

以及设置在所述第二质量块8252前、后两侧的第九弹簧8251，所述第九弹簧8251和第二质量块8252交替设置，沿平行于车辆前进的方向依次连接形成所述减振单元825。

作为本申请的一些实施例，每个所述减振单元825包括：

一个第二质量块8252，以及设置在所述第二质量块8252前、后两侧的两个第九弹簧8251，其中一个第九弹簧8251连接所述第三活塞824的后侧和第二质量块8252的前端，另一个第九弹簧8251连接所述第二质量块8252的后端和所述内壳体823的后侧壁。

作为本申请的一些实施例，在所述后部空间内并列设置4～8个所述减振单元825。

更进一步的，在所述后部空间中设置凸起状的阻挡结构，附图中未示出，当所述第三活塞824后移至阻挡结构处时，所述第三活塞824停止相对于内壳体823的向后运动。

进一步的，在所述第三活塞824的后侧设置活塞杆8241，所述活塞杆8241与所述第三活塞824垂直连接。

进一步的，所述径向防侧翻装置8还包括：

驱动单元83，所述驱动单元83能够驱动其驱动轴旋转，所述驱动单元83能够通过驱动轴的旋转带动所述第三活塞824向后移动。

具体的，在所述活塞杆8241的端部设置第二拉绳8242，所述第二拉绳8242的一端与所述活塞杆8241固定连接，所述第二拉绳8242的另一端缠绕在所述驱动单元83的驱动轴上，当所述驱动单元83的驱动轴正向旋转时，所述第二拉绳8242不断缠绕在所述驱动单元83的驱动轴上，同时拉动所述第三活塞824向后移动、压缩所述减振单元825，直至所述第三活塞824运动至设置在所述后部空间中的阻挡结构处时，所述驱动单元83受阻停机。

优选的，当所述驱动单元83停机后，所述驱动单元83的驱动轴能够在外力作用下进行反向旋转。

进一步的，所述重心调控单元82包括：

回复单元822，当所述驱动单元83拉动所述第三活塞824向后运动时，所述回复单元822中的弹性件被拉长；当所述驱动单元83停机后，所述回复单元822中的弹性件释放弹性势能、能够带动所述驱动单元83的驱动轴反向旋转。

具体的，所述回复单元822设置在所述内壳体823的左右两侧，所述回复单元822包括：

固定端8221，其固定安装在所述外壳体821的内侧壁上；

活动端8223，其可滑动地安装在所述外壳体821的内侧壁上，且所述活动端8223位于所述固定端8221的后侧；

第八弹簧8222，其设置在所述固定端8221和活动端8223之间，所述第八弹簧8222的两端分别与所述固定端8221和活动端8223固定连接；

第一拉绳8224，其一端与所述活动端8223连接，另一端缠绕在所述驱动单元83的驱动轴上，当所述驱动单元83的驱动轴正向旋转时，所述第一拉绳8224能够不断缠绕在所述驱动单元83的驱动轴上，同时拉动所述活动端8223向后移动，进而拉长所述第八弹簧8222。

更进一步的，所述回复单元822还包括若干换向滑轮，所述换向滑轮用于改变所述第一拉绳8224的方向，使其能够沿基本垂直于所述驱动单元83的驱动轴的方向缠绕在所述驱动单元83的驱动轴上。

具体的，所述外壳体821和内壳体823均为立方体状，所述换向滑轮包括：

第一换向滑轮8225，其设置在所述外壳体821后侧的两个直角处，所述第一拉绳8224绕过所述第一换向滑轮8225后，由平行于车辆前进的方向变为垂直于车辆前进的方向；

第二换向滑轮8226，其设置在所述活塞杆8241的两侧，所述第一拉绳8224依次绕过所述第一换向滑轮8225和第二换向滑轮8226，所述第一拉绳8224绕过所述第二换向滑轮8226后，由垂直于车辆前进的方向变为平行于车辆前进的方向，之后经所述外壳体821上的通孔穿出、并缠绕在所述驱动单元83的驱动轴上。

当所述第三活塞824后移时，所述第一拉绳8224和第二拉绳8242能够同步缠绕在所述驱动单元83的驱动轴上，在实现第三活塞824后移的同时，拉长所述第八弹簧8222。

进一步的，所述前部空间内设置：

气囊腔826，所述气囊827设置在所述气囊腔826内；

推拉件828，其固定安装在车辆上；

单向进气单元829，其能够向所述气囊827内充入气体；

通过所述单向进气单元829向所述气囊827内充入气体，所述气囊827的体积膨胀、推动所述重心调控单元82向后移动，实现车辆重心的二级后移。

更进一步的，在所述前部空间内还设置有单向进气单元829的容纳腔，所述单向进气单元829的容纳腔位于所述气囊腔826的前侧，且所述单向进气单元829的容纳腔与所述气囊腔826之间通过一通孔连接。

优选的，所述单向进气单元829的容纳腔与所述气囊腔826均呈圆柱形结构，且所述单向进气单元829的容纳腔的横截面积小于所述气囊腔826的横截面积。

更进一步的，所述推拉件828包括：

第一水平推杆8281，其位于所述气囊827的前侧，所述第一水平推杆8281沿水平方向设置，所述第一水平推杆8281垂直于车辆前进的方向；

第二水平推杆8282，其位于所述第一水平推杆8281的前方，所述第二水平推杆8282与所述第一水平推杆8281平行设置；

水平固定杆8283，其位于所述第二水平推杆8282的前方，所述水平固定杆8283与所述第一水平推杆8281平行设置，所述水平固定杆8283固定安装在车辆上；

第一竖直连杆8284，其垂直连接在所述第一水平推杆8281和第二水平推杆8282之间；

第二竖直连杆8285，其垂直连接在所述第二水平推杆8282和水平固定杆8283之间。

作为本申请的一些实施例，所述推拉件828为轴对称结构，所述推拉件828包括一根第一竖直连杆8284和两根第二竖直连杆8285，其中，所述第一竖直连杆8284垂直连接所述第一水平推杆8281和第二水平推杆8282的中点；所述推拉件828对称设置在所述第二水平推杆8282的两侧。

更进一步的，所述推拉件828与前部空间的装配结构如下：

所述第一水平推杆8281位于所述气囊腔826内，所述气囊827位于所述第一水平推杆8281和所述第三活塞824之间；

所述第二水平推杆8282位于所述单向进气单元829的容纳腔内，所述第一竖直连杆8284可滑动地穿过所述单向进气单元829的容纳腔和所述气囊腔826之间的通孔后、将所述第一水平推杆8281和第二水平推杆8282连接为一体；

所述水平固定杆8283位于所述外壳体821外，所述第二竖直连杆8285可滑动地穿过所述内壳体823和外壳体821后、将所述第二水平推杆8282和水平固定杆8283连接为一体。

更进一步的，在所述第一水平推杆8281和所述气囊腔826的前侧壁之间设置第十弹簧8261。

优选的，所述第十弹簧8261沿车辆前进的方向、对称地设置在所述第一水平推杆8281和所述气囊腔826的前侧壁之间。

进一步的，所述单向进气单元829包括：

第十一弹簧8291，其位于所述第二水平推杆8282的前侧，且与所述第二水平推杆8282的前侧面固定连接，所述第十一弹簧8291沿车辆前进的方向设置；

端盖8292，其位于所述第十一弹簧8291的前侧，所述端盖8292与所述第十一弹簧8291的前端固定连接；

密封塞8293，其位于所述端盖8292的前侧，所述密封塞8293与所述端盖8292固定连接；

进气孔8294和进气通道8295，所述进气通道8295的一端与所述进气孔8294连通，另一端与所述气囊827连通；

所述密封塞8293能够在所述第十一弹簧8291的带动下前后运动，所述密封塞8293能够在前后运动的过程中封闭或打开所述进气孔8294。

优选的，所述进气孔8294位于所述密封塞8293的前方，当所述密封塞8293运动至最前端时、所述密封塞8293处于正对所述进气孔8294的位置，此时所述密封塞8293能够封闭所述进气孔8294；当所述密封塞8293运动自最前端向后运动时，所述进气孔8294逐渐被打开。

进一步的，所述气囊827上还设置排气通道8271，在所述排气通道8271内设置单向排气阀，车辆的控制系统能够控制所述单向排气阀自动打开或闭合。

更进一步的，所述进气孔8294的横截面积小于所述密封塞8293的横截面积，因此，当所述密封塞8293运动至最前端时，将卡接在所述进气孔8294的后端。

进一步的，所述径向防侧翻装置8还包括：气体输入单元81，所述气体输入单元81与所述进气孔8294的前端连接，并能够通过所述进气孔8294向所述气囊827内充入气体。

优选的，所述气体输入单元81包括：

进气箱811，其构成所述气体输入单元81的主体结构；

气体通道812，其设置在所述进气箱811内，所述气体通道812连通外部大气和所述进气孔8294；

进气组件813，其能够向所述气体通道812内输入气体，之后将气体经所述气体通道812输送至所述进气孔8294内；

控制单元814，其能够根据所述气囊827内的气压变化、控制所述气体输入单元81的启停。

更进一步的，所述进气箱811呈立方体状，所述气体通道812包括：

第一气体通道8121，其沿水平方向设置在所述进气箱811的前端；

第二气体通道8122，其垂直于所述第一气体通道8121设置；

第三气体通道8123，其垂直于所述第一气体通道8121设置；

第四气体通道8124，其平行于所述第一气体通道8121设置；

所述第一气体通道8121、第二气体通道8122、第四气体通道8124、第三气体通道8123首尾依次连接，组成矩形的气体通道812。

进一步的，所述进气组件813设置在所述第一气体通道8121内，所述第一气体通道8121贯穿所述进气箱811，所述进气组件813包括：

驱动泵8131，其设置在所述第一气体通道8121的一端；

第一活塞8132，其与所述驱动泵8131连接，并能够在所述驱动泵8131的带动下沿所述第一气体通道8121的轴向往复运动；

进气口8137，其位于所述第一气体通道8121的另一端；

第四弹簧8134，所述第一活塞8132位于所述驱动泵8131和第四弹簧8134之间，所述第四弹簧8134的一端与所述第一活塞8132固定连接，另一端卡固在所述第一气体通道8121内壁中的环形凸起上；

第五弹簧8135，其设置在所述第四弹簧8134和进气口8137之间，所述第五弹簧8135的一端卡固在所述第一气体通道8121内壁中的环形凸起上，另一端与第一球塞8136连接；

所述第一球塞8136能够卡固在所述进气口8137内，以封堵所述进气口8137。

具体的，作为本申请的一些实施例，在所述第一气体通道8121中设置一收缩段，该收缩段的横截面积小于所述第一气体通道8121主体的横截面积，所述收缩段位于所述第四弹簧8134和第五弹簧8135之间，如此，通过所述收缩段可以在所述第一气体通道8121内形成分别与所述第四弹簧8134和第五弹簧8135卡接的环形凸起。

进一步的，所述进气口8137的横截面积小于所述第一气体通道8121的横截面积，如此，在所述第一气体通道8121设置进气口8137的端部将能够形成挡肩，所述第一球塞8136受该挡肩的阻挡，只能在所述第五弹簧8135和进气口8137之间运动。

进一步的，所述第二气体通道8122中的其中一段横截面积增大、形成膨胀段，在所述膨胀段内设置第六弹簧8139和第二球塞8138，其中，所述第二球塞8138位于靠近所述第一气体通道8121的一端，所述第六弹簧8139位于靠近所述第四气体通道8124的一端，在所述膨胀段的两端分别形成两个挡肩，所述第六弹簧8139和第二球塞8138受所述膨胀段两端部挡肩的阻挡只能在所述膨胀段内运动，当所述第二球塞8138运动至所述膨胀段靠近所述第一气体通道8121的一端时，所述第二球塞8138能够封堵所述第二气体通道8122。

进一步的，所述第二气体通道8122和进气孔8294之间可以通过可伸缩的软管连接。

进一步的，所述控制单元814位于所述第三气体通道8123内，所述控制单元814包括：

第二活塞8141，其与所述第三气体通道8123的内壁可滑动地密封连接；

控制杆8142，其位于所述第二活塞8141靠近所述第一气体通道8121的一侧，所述控制杆8142与第二活塞8141垂直连接；

第七弹簧8143，其套设在所述控制杆8142上；

第二微动开关8144，其设置在所述第二活塞8141靠近所述第四气体通道8124的一侧，所述第二活塞8141在往复运动过程中，能够到达所述第二微动开关8144所在的位置、并能够触碰和按压所述第二微动开关8144。

更进一步的，在所述第一活塞8132上设置卡接凹槽8133，所述控制杆8142能够在所述第二活塞8141的带动下插入所述卡接凹槽8133内或从所述卡接凹槽8133内拔出。

进一步的，在所述第七弹簧8143远离所述第二活塞8141的一端设置挡块，所述挡块能够对所述第七弹簧8143的运动产生阻挡，当所述第二活塞8141向靠近所述第一气体通道8121的一端运动时，所述第七弹簧8143能够被压缩。

此外，本申请还提供一种代步车，所述代步车包括：车架1、前轮、后轮、车把、车座和电池箱等部件；

其中，所述前轮位于所述车架1的前端，所述代步车包括一个或两个前轮；

所述后轮位于所述车架1的后端，所述代步车包括两个后轮；

所述电池箱安装在所述车架1上，所述车座安装在所述电池箱上；

此外，所述代步车还包括径向侧摆装置7和上述的径向防侧翻装置8。

进一步的，所述车架1包括：

前车架13，其用于安装和连接所述前轮；

中车架11，其用于安装所述电池箱和车座；

后车架12，其用于安装和连接所述后轮；

安装架14，其安装在所述中车架11的下侧，用于安装所述径向防侧翻装置8。

进一步的，所述后车架12包括：

竖直柱121，其垂直设置在所述中车架11的后端；

水平柱124，其垂直设置在所述竖直柱121的上端，所述水平柱124与车辆前进的方向平行设置；

悬臂梁125，其垂直设置在所述水平柱124的后端，所述悬臂梁125与车辆前进的方向垂直设置，所述径向侧摆装置7安装在所述悬臂梁125上。

更进一步的，所述后车架12还包括：

第一支撑件122，其倾斜连接在所述中车架11和竖直柱121之间；

第二支撑件123，其连接在所述中车架11的后端和所述水平柱124之间。

进一步的，所述径向侧摆装置7包括：

相对设置在所述悬臂梁125两端部的两个启动单元71，所述启动单元71内设置第一微动开关717，在所述代步车转弯过程中，当所述第一微动开关717受压启动时，所述代步车的控制中心收到转弯防侧翻控制信号，所述径向防侧翻装置8启动；

第一质量块73，其位于所述的两个启动单元71之间；

第一弹簧72，其连接所述第一质量块73和启动单元71；

在所述代步车转弯过程中，所述第一质量块73受离心力的作用向一侧的启动单元71靠近，使得所述第一微动开关717受压启动。

优选的，所述第一质量块73的总质量远小于所述第二质量块8252的总质量。

作为本申请的一些实施例，所述第二质量块8252的总质量为20～100kg。

更进一步的，所述启动单元71包括：

第一微动开关717，其固定设置在所述悬臂梁125的端部；

触动杆718，其与所述第一微动开关717间隔设置；

第三弹簧716，其一端环绕在所述第一微动开关717的外围，另一端与所述触动杆718连接，当所述第三弹簧716被压缩时，所述第三弹簧716能够带动所述触动杆718向靠近所述第一微动开关717的方向运动，使得所述触动杆718能够按压所述第一微动开关717，使得所述第一微动开关717受压启动；

第二弹簧715，其环绕在所述第三弹簧716的外围，且所述第二弹簧715的长度大于所述第三弹簧716的长度，使得所述启动单元71受压时，所述第二弹簧715将首先被压缩，当所述第二弹簧715被压缩至与所述第三弹簧716长度相等时，所述第三弹簧716和第二弹簧715同时被压缩，通过所述第二弹簧715的设置能够控制所述启动单元71的启动精度，防止所述径向防侧翻装置8的误启动，或者在转弯幅度较小、转弯速度较慢、不必要启动所述径向防侧翻装置8时，减少所述径向防侧翻装置8的启动频率。

进一步的，所述启动单元71还包括：

固定内筒714，其固定安装在所述悬臂梁125的端部，所述第一微动开关717和第三弹簧716设置在所述固定内筒714内；

悬浮内筒713，其设置在所述第三弹簧716上，所述固定内筒714和悬浮内筒713相对设置在所述第三弹簧716的两端，所述触动杆718设置在所述悬浮内筒713上，所述悬浮内筒713通过所述第三弹簧716支撑、悬置在所述启动单元71中。

更进一步的，所述启动单元71还包括：

固定外筒711，其固定设置在安装在所述悬臂梁125的端部，所述固定内筒714和第二弹簧715设置在所述固定外筒711内；

自由外筒712，其可滑动地盖合在所述固定外筒711上，通过所述固定外筒711和自由外筒712围合成了所述启动单元71的外壁，所述启动单元71中的其他部件设置在所述固定外筒711和自由外筒712形成的空间内。

进一步的，所述安装架14包括：

两条相对平行设置的竖直梁141，所述竖直梁141平行于车辆前进的方向设置；

两条相对平行设置的水平梁142，所述水平梁142垂直于车辆前进的方向设置；

通过所述竖直梁141和水平梁142形成了一个矩形框架。

更进一步的，在所述安装架14上设置若干安装凸耳144，所述安装凸耳144的方向和位置可根据需要设置，以能够将所述安装架14固定安装在所述中车架11上为宜。

进一步的，在所述水平梁142上设置第一安装孔145和第二安装孔146，所述第一安装孔145位于所述安装架14前端的水平梁142上，所述第二安装孔146位于所述安装架14后端的水平梁142上，所述气体输入单元81通过所述第一安装孔145固定安装在前端的水平梁142上，所述驱动单元83通过所述第二安装孔146固定安装在后端的水平梁142上。

更进一步的，在所述竖直梁141上设置滑槽143，对应的，在所述重心调控单元82的外壳体821上设置滑动卡接块8211，所述滑动卡接块8211插入所述滑槽143内，使得所述重心调控单元82能够沿所述竖直梁141进行前后方向的运动。

优选的，所述滑动卡接块8211和滑槽143之间存在一定程度的过盈配合连接，使得所述重心调控单元82无法利用惯性在车辆行驶过程中前后运动，但能够在所述气囊827和第十弹簧8261的作用下前后移动。

以下对本申请所述径向防侧翻装置8的工作过程进行详细说明：

首先，在车辆行驶过程中，当车辆转弯时，所述径向侧摆装置7中的第一质量块73在离心力的作用下向车辆的左侧或右侧摆动，压缩该侧的第一弹簧72，所述第一弹簧72带动所述自由外筒712运动、压缩所述第二弹簧715，当所述第二弹簧715被压缩至所述第三弹簧716所在位置时，所述第三弹簧716开始被压缩，所述悬浮内筒713和触动杆718随所述第三弹簧716向靠近所述第一微动开关717的方向运动，直至所述触动杆718运动至所述第一微动开关717处、按压所述第一微动开关717，使得所述第一微动开关717受压启动，此时，所述第一微动开关717将向车辆的控制中心发送启动所述径向防侧翻装置8的信号；

当所述径向防侧翻装置8收到启动信号时，所述驱动单元83上电启动，带动其驱动轴正向旋转，使得所述第二拉绳8242在所述驱动单元83的驱动轴上缠绕，所述第二拉绳8242拉动所述活塞杆8241、通过所述活塞杆8241带动所述第三活塞824向车辆后方运动，压缩所述减振单元825，使得所述减振单元825、尤其是其中的第二质量块8252向车辆后方移动，进而对车辆的重心进行调整，实现车辆重心的一级后移，使得车身重心距前轴的距离增大，车辆径向稳定性提高，转弯过程侧翻事故发生概率降低；当所述第三活塞824运动至后部空间内的阻挡结构处时，所述第三活塞824停止运动，所述驱动单元83受阻停止；且此时，由于所述驱动单元83对所述重心调控单元82施加的作用力小于所述重心调控单元82滑动所需的作用力，因此，此时，所述径向防侧翻装置8内产生的运动主要为第三活塞824压缩所述减振单元825的运动；

与此同时，所述第一拉绳8224也在所述驱动单元83的驱动轴上缠绕，所述第一拉绳8224拉动所述第八弹簧8222、使其处于伸长状态；在此，设置所述回复单元822的目的在于使得拉动所述第三活塞824向车辆后方运动的力稍大于所述减振单元825中第九弹簧8251产生的回复力，并将这部分能量以弹性势能的方式存储于所述第八弹簧8222中，在车辆拐弯完成后，利用所述第八弹簧8222的弹性势能帮助所述减振单元825和第三活塞824复位；

在所述第三活塞824向车辆后方运动的同时，所述气囊827受到的压力减小，所述气囊827膨胀、内部压强降低，此时，被所述推拉件828压缩的第十弹簧8261所受到的压力也降低，同时，所述第十一弹簧8291所受到的压力也降低，使得所述推拉件828产生相对于所述重心调控单元82向后运动的趋势，此时，所述密封塞8293受到的所述第十一弹簧8291施加的压力将小于所述进气孔8294处的气体压力，所述第十一弹簧8291将被向后压缩、打开所述进气孔8294，使得所述进气孔8294与所述进气通道8295、以及所述气囊827连通；

当所述进气孔8294与所述气囊827连通后，所述第三气体通道8123中的气压降低，处于压缩状态的所述第七弹簧8143复位，推动所述第二活塞8141向第二微动开关8144移动，当所述第二活塞8141运动至所述第二微动开关8144处、并按压所述第二微动开关8144，所述第二微动开关8144受压启动，向车辆的控制中心发送气体输入单元81启动信号；与此同时，所述控制杆8142从所述卡接凹槽8133中拔出，所述第一活塞8132能够自由运动；

当所述气体输入单元81收到启动信号后，所述驱动泵8131开始运动，带动所述第一活塞8132往复运动，在所述第一活塞8132向靠近所述驱动泵8131一侧运动时，所述第一球塞8136由于两侧压差的作用向所述第一气体通道8121内部运动，打开所述进气口8137、吸入气体，同时压缩所述第五弹簧8135；当所述第一活塞8132向远离所述驱动泵8131一侧运动时，所述第一球塞8136由于两侧压差和所述第五弹簧8135的作用封堵所述进气口8137，所述第二球塞8138向远离所述第一气体通道8121的一侧运动、打开所述第二气体通道8122，使得所述第一气体通道8121内的气体能够通过所述第二气体通道8122进入所述进气孔8294内，之后通过所述进气通道8295进入所述气囊827中，使得所述气囊827中的气体压强不断增大；

随着所述气囊827中气体压强不断增大，所述第十一弹簧8291和第十弹簧8261进一步被压缩，推动所述密封塞8293逐渐向靠近所述进气孔8294的方向移动，直至所述密封塞8293将所述进气孔8294完全封堵，进气结束，此时，所述第三气体通道8123内气压升高，所述第二活塞8141将离开所述第二微动开关8144处，所述控制杆8142将再次插入所述卡接凹槽8133中，使得所述驱动泵8131受阻停止；

在所述气囊827中气体压强不断增大的过程中，将在所述推拉件828和第三活塞824之间产生方向相反的作用力，促使所述推拉件828和第三活塞824向相反的方向运动，由于此时，所述第三活塞824被阻挡结构阻挡，因此，所述第三活塞824和内壳体823几乎处于固定连接的状态，所述气囊827产生的推力无法推动所述第三活塞824运动，但所述推拉件828是固定连接在所述安装架14上的，同样无法移动，因此，所述气囊827将推动所述第三活塞824、并通过所述第三活塞824带动所述重心调控单元82向车辆后方移动，进而实现车辆重心的二级后移；

在车辆拐弯完成后，所述气囊827上的排气通道8271打开，将其内的气体排出，随着所述气囊827中气体压强的降低，所述第三活塞824在所述第九弹簧8251、第八弹簧8222的作用下复位，当所述第三活塞824运动至所述气囊腔826的后端时，被所述气囊腔826的后端阻挡，所述第三活塞824和减振单元825回到初始位置、完成复位；

在所述气囊827进行排气的同时，所述单向进气单元829也同步打开，将所述气体通道812内的气体排出，通过对所述气囊827内压强进行检测，当所述气囊827内压强回复到初始值大小时，关闭排气通道8271、停止排气。此时，所述第二活塞8141尚未到达所述第二微动开关8144处。

在车辆行驶、尤其是拐弯过程中，若对车辆重心进行突然、大幅度的调整，容易产生车辆大幅摆动、突然偏离行驶方向、后翻、爆胎、制动失灵等事故，不利于安全平稳行驶，这也是现有技术中，采用配重块来作为防侧翻手段的主要缺陷，在本申请中，通过压缩所述减振单元825实现了车辆重心的一级后移，且车辆重心的一级后移过程简单、反应迅速、重心调整幅度小，能够快速缓解车辆拐弯所产生的侧翻可能；在车辆重心的一级后移调整后，通过气囊827充气膨胀推动所述重心调控单元82缓慢向后移动，实现了车辆重心的二级后移，且车辆重心的二级后移过程与一级后移过程能够自然衔接、平稳过渡，同时二级后移过程具有平缓、重心调整幅度大的优点，能够有效缓解车辆拐弯所产生的侧翻可能，最终通过车辆重心的一级后移和二级后移，实现了车辆重心后移，且后移过程不易造成现有技术中对车辆重心进行突然大幅度调整带来的多种缺陷。

综上可知，本申请所述的径向防侧翻装置及具有其的代步车在降低车辆重心的同时，在转弯过程能够实现车辆重心的两级后移，进而提升车辆的径向稳定性，降低转弯过程侧翻事故发生概率。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种径向防侧翻装置，其特征在于，所述径向防侧翻装置(8)包括：

重心调控单元(82)，在所述重心调控单元(82)内设置第三活塞(824)，所述第三活塞(824)垂直于车辆前进的方向设置，在所述第三活塞(824)的前侧设置气囊(827)，在所述第三活塞(824)的后侧设置减振单元(825)；

车辆转弯时，所述第三活塞(824)能够向后移动、压缩所述减振单元(825)，实现车辆重心的一级后移；同时，所述气囊(827)能够通过充气膨胀推动所述重心调控单元(82)向后移动、实现车辆重心的二级后移。

2.根据权利要求1所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述重心调控单元(82)包括：

外壳体(821)；

内壳体(823)，其设置在所述外壳体(821)内，所述第三活塞(824)设置在所述内壳体(823)中，并将所述内壳体(823)的内部空间分隔成靠近车头的前部空间和靠近车尾的后部空间；

在所述后部空间内并列设置多个所述减振单元(825)，每个所述减振单元(825)包括：

若干第二质量块(8252)，

以及设置在所述第二质量块(8252)前、后两侧的第九弹簧(8251)，所述第九弹簧(8251)和第二质量块(8252)交替设置，沿平行于车辆前进的方向依次连接形成所述减振单元(825)。

3.根据权利要求2所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述径向防侧翻装置(8)还包括：驱动单元(83)，在所述第三活塞(824)的后侧设置活塞杆(8241)，所述活塞杆(8241)与所述第三活塞(824)垂直连接，在所述活塞杆(8241)的端部设置第二拉绳(8242)，所述第二拉绳(8242)的一端与所述活塞杆(8241)固定连接，另一端缠绕在所述驱动单元(83)的驱动轴上，当所述驱动单元(83)的驱动轴正向旋转时，所述第二拉绳(8242)不断缠绕在所述驱动单元(83)的驱动轴上，同时拉动所述第三活塞(824)向后移动、压缩所述减振单元(825)。

4.根据权利要求3所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述重心调控单元(82)包括：回复单元(822)，当所述驱动单元(83)拉动所述第三活塞(824)向后运动时，所述回复单元(822)中的弹性件被拉长；当所述驱动单元(83)停机后，所述回复单元(822)中的弹性件释放弹性势能、辅助所述第二拉绳(8242)带动所述驱动单元(83)的驱动轴反向旋转。

5.根据权利要求2所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述前部空间内设置：

气囊腔(826)，所述气囊(827)设置在所述气囊腔(826)内；

推拉件(828)，其固定安装在车辆上；

单向进气单元(829)，其能够向所述气囊(827)内充入气体；

通过所述单向进气单元(829)向所述气囊(827)内充入气体，所述气囊(827)的体积膨胀、推动所述重心调控单元(82)向后移动，实现车辆重心的二级后移。

6.根据权利要求5所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述推拉件(828)包括：

第一水平推杆(8281)，其位于所述气囊(827)的前侧，所述第一水平推杆(8281)沿水平方向设置，所述第一水平推杆(8281)垂直于车辆前进的方向；

第二水平推杆(8282)，其位于所述第一水平推杆(8281)的前方，所述第二水平推杆(8282)与所述第一水平推杆(8281)平行设置；

水平固定杆(8283)，其位于所述第二水平推杆(8282)的前方，所述水平固定杆(8283)与所述第一水平推杆(8281)平行设置，所述水平固定杆(8283)固定安装在车辆上；

第一竖直连杆(8284)，其垂直连接在所述第一水平推杆(8281)和第二水平推杆(8282)之间；

第二竖直连杆(8285)，其垂直连接在所述第二水平推杆(8282)和水平固定杆(8283)之间。

7.根据权利要求6所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述推拉件(828)与前部空间的装配结构为：

所述第一水平推杆(8281)位于所述气囊腔(826)内，所述气囊(827)位于所述第一水平推杆(8281)和所述第三活塞(824)之间；

所述第二水平推杆(8282)位于所述单向进气单元(829)的容纳腔内，所述第一竖直连杆(8284)可滑动地穿过所述单向进气单元(829)的容纳腔和所述气囊腔(826)之间的通孔后、将所述第一水平推杆(8281)和第二水平推杆(8282)连接为一体；

所述水平固定杆(8283)位于所述外壳体(821)外，所述第二竖直连杆(8285)可滑动地穿过所述内壳体(823)和外壳体(821)后、将所述第二水平推杆(8282)和水平固定杆(8283)连接为一体。

8.根据权利要求7所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述单向进气单元(829)包括：

第十一弹簧(8291)，其位于所述第二水平推杆(8282)的前侧；

端盖(8292)，其位于所述第十一弹簧(8291)的前侧；

密封塞(8293)，其位于所述端盖(8292)的前侧；

进气孔(8294)和进气通道(8295)，所述进气通道(8295)的一端与所述进气孔(8294)连通，另一端与所述气囊(827)连通；

所述密封塞(8293)能够在所述第十一弹簧(8291)的带动下前后运动，所述密封塞(8293)能够在前后运动的过程中封闭或打开所述进气孔(8294)。

9.根据权利要求8所述的径向防侧翻装置，其特征在于，所述径向防侧翻装置(8)还包括：气体输入单元(81)，所述气体输入单元(81)与所述进气孔(8294)的前端连接，并能够通过所述进气孔(8294)向所述气囊(827)内充入气体。

10.一种代步车，其特征在于，所述代步车包括上述权利要求1～9任一项所述的径向防侧翻装置。

Images