CN218662235U - 一种自平衡机构及其应用的扶手 - Google Patents

Abstract

本案公开一种自平衡机构，包括固定板、摆杆、连杆和拉簧，摆杆的中部设有枢接在固定板上的枢接部，枢接部两侧的摆杆杆身绕枢接部进行摆动；其中一侧的摆杆杆身上设有第一凸部和第二凸部，第一凸部相对第二凸部更远离枢接部，固定板上固设有限位凸杆，第一凸部与限位凸杆之间设置连杆，连杆的两端分别开设第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽为开放式，第一凸部随摆杆摆动而活动置入和滑动于第一滑槽，第二滑槽为封闭式，第二滑槽套接在限位凸杆上使第二滑槽相对限位凸杆滑动，连杆在第二滑槽的一侧延伸形成延伸部，拉簧连接在延伸部和第二凸部之间。本案结构简单，成本低，具有广泛的应用性，本案还提供一种具有上述自平衡机构的扶手来实现自动平衡。

Description

一种自平衡机构及其应用的扶手

技术领域

本实用新型属于平衡机构技术领域，尤其是指一种自平衡机构，以及一种应用自平衡机构的扶手。

背景技术

自动平衡机构，简称自平衡机构，比较常出现在电机驱动的器械上，比如电动平衡车(也叫体感车)，其原理是利用车体内部的精密固态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。但这种电驱动自平衡机构需要用到精密的陀螺仪和电元器件，导致电驱动自平衡的造价普遍偏高。

由于电驱动的自平衡机构价格高，所以限制了其在一些产品上的应用，反观通过机械结构来达到自平衡的自平衡机构相对较少，有基于此，本发明人欲提供一种机械自平衡机构以降低自平衡机构的生产成本，使得自平衡机构能够得到较为广泛的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自平衡机构，结构简单，成本低，具有广泛的应用性。

本实用新型的目的还在于提供一种扶手，应用上述自平衡机构来达到左右自平衡。

为达成上述目的，本实用新型的解决方案为：一种自平衡机构，包括固定板、摆杆、连杆和拉簧，摆杆的中部设有枢接在固定板上的枢接部，枢接部两侧的摆杆杆身绕枢接部进行摆动；其中一侧的摆杆杆身上设有第一凸部和第二凸部，第一凸部相对第二凸部更远离枢接部，固定板上固设有限位凸杆，第一凸部与限位凸杆之间设置连杆，连杆的两端分别开设第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽为开放式，第一凸部随摆杆摆动而活动置入和滑动于第一滑槽，第二滑槽为封闭式，第二滑槽套接在限位凸杆上使第二滑槽相对限位凸杆滑动，连杆在第二滑槽的一侧延伸形成延伸部，拉簧连接在延伸部和第二凸部之间。

作为较优的技术方案，所述固定板上设有第一极限凸杆和第二极限凸杆，第一极限凸杆和第二极限凸杆分别位于摆杆的两侧的摆动路径上供摆杆抵接。

作为较优的技术方案，所述延伸部为连杆在第二滑槽的一侧延伸形成的支杆，支杆上开设第一螺纹孔，第一螺纹孔螺接有第一螺杆，拉簧通过连接在第一螺杆上以连接延伸部。

作为较优的技术方案，所述第二凸部为第二螺杆，摆杆在第二凸部的位置开设用于第二螺杆连接的第二螺纹孔，拉簧的一端连接第二螺杆，拉簧的另一端连接延伸部。

作为较优的技术方案，所述第一凸部和限位凸杆的端部各设有一限位端头，限位端头限制第一凸部和限位凸杆脱出第一滑槽和第二滑槽。

一种扶手，包括上述自平衡机构，摆杆的两边形成抓握部。

采用上述方案后，本实用新型的增益效果在于：本实用新型的自平衡机构结构巧妙、体积小，通过设计特别的连杆结构来配合拉簧，连杆结构和拉簧都设计在同一侧，不论摆杆的哪一侧发生摆动，自平衡结构都能通过连杆结构和拉簧将摆杆摆回平衡位置，从而实现自动平衡，使用方便，减少了平衡所需的能量损耗，适用于抗震等环境，应用范围广，因此本实用新型还提出了应用该自平衡机构的扶手，当扶手发生左右摆动后，自平衡机构能够帮助扶手回正，该扶手可被安装在自行车、动感单车等车体上；本实用新型自动平衡机构采用机械式，结构简单，生产成本低，还能够被广泛地应用在各类领域设备上。

附图说明

图1是本实用新型具有自平衡机构的扶手的立体结构示意图；

图2是本实用新型具有自平衡机构的扶手的分解结构示意图；

图3是本实用新型向左摆动的立体结构示意图；

图4是本实用新型向左摆动的正视结构示意图；

图5是本实用新型向左摆动的侧视结构示意图；

图6是本实用新型向右摆动的立体结构示意图；

图7是本实用新型向右摆动的正视结构示意图；

图8是本实用新型向右摆动的侧视结构示意图。

标号说明：

1、固定板；11、限位凸杆；12、第一极限凸杆；13、第二极限凸杆；14、抓握部；15、固定座；2、摆杆；21、枢接部；221、枢轴；222、轴承；22、第一凸部；23、第二凸部；24、第二螺纹孔；3、连杆；31、第一滑槽；32、第二滑槽；33、延伸部；331、第一螺纹孔；332、第一螺杆；4、拉簧；5、限位端头。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做详细的说明。

本实用新型提供一种自平衡机构，如图1和图2所示，包括固定板1、摆杆2、连杆3和拉簧4，摆杆2的中部设有枢接在固定板1上的枢接部21，枢接部21具体可以是枢接孔，枢接孔内穿设有枢轴221(或芯轴)，从而枢接部21左右两侧的摆杆2杆身绕枢接部21进行摆动，由于摆杆2需要承压，所以枢轴221上套接有轴承222。

摆杆2在枢接部21左侧的杆身上水平设有第一凸部22和第二凸部23，也可以在右侧的杆身上水平设置第一凸部22和第二凸部23，本案不做限制，第一凸部22相对第二凸部23更远离枢接部21。

固定板1上固设有限位凸杆11，第一凸部22与限位凸杆11之间设置连杆3，连杆3的两端分别开设第一滑槽31和第二滑槽32，第一滑槽31为开放式，呈U型槽，第一凸部22随摆杆2摆动而活动置入和滑动于第一滑槽31，第二滑槽32为封闭式，呈长形槽，由于限位凸杆11是固定在固定板1上的，所以第二滑槽32套接在限位凸杆11上，连杆3摆动时第二滑槽32相对限位凸杆11滑动，连杆3在第二滑槽32的一侧延伸形成延伸部33，拉簧4连接在延伸部33和第二凸部23之间。

在一实施例中，所述延伸部33为连杆3在第二滑槽32的一侧水平延伸形成的支杆，支杆上开设第一螺纹孔331，第一螺纹孔331处设有第一螺杆332，第一螺杆332与第一螺纹孔331螺纹连接，所述第二凸部23为第二螺杆，摆杆2在第二凸部23的位置开设用于第二螺杆连接的第二螺纹孔24；拉簧4的一端连接第一螺杆332，拉簧4的另一端连接第二螺杆。因此，第一螺杆332和第二螺杆均为可拆卸结构，方便使用者调节。

在一实施例中，所述第二凸部23和限位凸杆11的端部各设有一限位端头5(具体可以是内六角盘头螺钉)，限位端头5的直径大于第一滑槽31和第二滑槽32，限位端头5限制第二凸部23和限位凸杆11脱出第一滑槽31和第二滑槽32。

在一实施例中，所述固定板1上设有第一极限凸杆12和第二极限凸杆13，第一极限凸杆12和第二极限凸杆13分别位于摆杆2的两侧的摆动路径上供摆杆2左右摆动时分别抵接。

本实用新型的使用过程为：

如图1所示，摆杆2静止时，连杆3的第二滑槽32下部与限位凸杆11接触，连杆3的第一滑槽31下部与第一凸部22接触，拉簧4处于预紧状态。

如图3至图5所示，在摆杆2上施加一个绕枢接部21左侧摆动的力，摆杆2开始绕枢接部21逆时针旋转，由于拉簧4下端的转动半径比拉簧4上端的转动半径来得大，因此在转动过程中，拉簧4的拉力逐步加大，摆杆2左侧最大摆动的极限位置为摆杆2抵接到第一极限凸杆12上的时候。当外力撤除后，拉簧4复位，拉簧4的拉力通过连杆3传递到第一凸部22产生向上的力，由于第一凸部22较第二凸部23离枢接部21比较远，所以枢接部21到第一凸部22的力臂大于枢接部21到第二凸部23的力臂，使得摆杆2顺时针回摆到左右平衡的位置，带动连杆3上移，连杆3的第二滑槽32相对限位凸杆11滑动，限位凸杆11重新接触第二滑槽32的下部，拉簧4重新处于预紧状态，自平衡动作完成。

如图6至图8所示，在摆杆2上施加一个绕枢接部21右侧摆动的力，摆杆2开始绕枢接部21顺时针旋转，由于连杆3的第二滑槽32下部本身就与限位凸杆11接触，故连杆3延伸部33(支杆)固定不动，拉簧4下端也固定不动，因此在转动过程中，只有拉簧4上端在顺时针旋转，拉簧4的拉力逐步加大，摆杆2右侧最大摆动的极限位置为摆杆2抵接到第二极限凸杆13上的时候。当外力撤除后，拉簧4复位，拉簧4上端的拉力通过第二凸部23将摆杆2逆时针拉回到左右平衡的位置，摆杆2的第一凸部22重新接触连杆3的第一滑槽31下部，拉簧4重新处于预紧状态，限位凸杆11始终与第二滑槽32的下部接触，自平衡动作完成。

本实用新型所述第一凸部22、第二凸部23、限位凸杆11、第一极限凸杆12、第二极限凸杆13均可以以一体成型的方式成型在所设置的部件上，比如第一凸部22具体可以是凸块，当然本实用新型也可以设计可拆卸的方式连接在所设置的部件上，比如第二凸部23，较为方便拆装拉簧4。

本实用新型还提供一种扶手，包括上述自平衡机构，摆杆2的两边形成抓握部14，供人抓握，从而进行左右施力摆动。所述扶手可以应用在任意需要安装扶手的设备上，比如自行车、动感单车等车体上，固定板1在枢接部21的背面设有固定座15，固定板1通过固定座15安装在车体上，从而完成扶手在车体上的安装。应用该扶手的车体可以实现左右摆动后的自动平衡回正，降低了能量损耗，提高了整体结构的稳定性和抗震性。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中部”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (6)

1.一种自平衡机构，其特征在于：包括固定板、摆杆、连杆和拉簧，摆杆的中部设有枢接在固定板上的枢接部，枢接部两侧的摆杆杆身绕枢接部进行摆动；其中一侧的摆杆杆身上设有第一凸部和第二凸部，第一凸部相对第二凸部更远离枢接部，固定板上固设有限位凸杆，第一凸部与限位凸杆之间设置连杆，连杆的两端分别开设第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽为开放式，第一凸部随摆杆摆动而活动置入和滑动于第一滑槽，第二滑槽为封闭式，第二滑槽套接在限位凸杆上使第二滑槽相对限位凸杆滑动，连杆在第二滑槽的一侧延伸形成延伸部，拉簧连接在延伸部和第二凸部之间。

2.如权利要求1所述的一种自平衡机构，其特征在于：所述延伸部为连杆在第二滑槽的一侧延伸形成的支杆，支杆上开设第一螺纹孔，第一螺纹孔螺接第一螺杆，拉簧通过连接在第一螺杆上以连接延伸部。

3.如权利要求1所述的一种自平衡机构，其特征在于：所述第二凸部为第二螺杆，摆杆在第二凸部的位置开设用于第二螺杆连接的第二螺纹孔，拉簧的一端连接第二螺杆，拉簧的另一端连接延伸部。

4.如权利要求1所述的一种自平衡机构，其特征在于：所述固定板上设有第一极限凸杆和第二极限凸杆，第一极限凸杆和第二极限凸杆分别位于摆杆的两侧的摆动路径上供摆杆抵接。

5.如权利要求1所述的一种自平衡机构，其特征在于：所述第一凸部和限位凸杆的端部各设有一限位端头，限位端头限制第一凸部和限位凸杆脱出第一滑槽和第二滑槽。

6.一种扶手，其特征在于：包括权利要求1至5任一项所述的一种自平衡机构，摆杆的两边形成抓握部。

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