专利名称：自动平衡车辅助轮结构及具有该结构的自动平衡车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动平衡车，尤其涉及一种辅助维持所述自动平衡车稳定的自动平衡车辅助轮结构。
背景技术：
自动平衡车是一种电力驱动、具有自我平衡功能的新型个人辅助机动装置，其工作方式主要基于“动态稳定”原理，即以内置的精密固态陀螺仪来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动电机来做到平衡的效果。自动平衡车与传统滑板车等交通工具最大的区别就在于其前进、后退和转弯的动作都直接受控于驾驶者本人，当驾驶者的身体前倾斜时，驾驶者与车的整体重心轴线向前倾，此时内置的陀螺仪准确感应到车身的倾斜状态，并将该状态上传给微中央处理器，微中央处理器根据该状态向电机发出指令，电机会产生往前的力量，一方面平衡人与车往前倾倒的扭矩，一方面产生让车辆前进的加速度，相反的，当陀螺仪发现驾驶者的重心往后倾时，也会产生向后的力量达到平衡效果。理论上，只要自动平衡车有正确打开电源且能保持足够运作的电力，车上的驾驶者就不用担心有倾倒跌落的可能。但是，任何电子设备和机械装置在实际使用中都会遇到各种问题，当自动平衡车的内置陀螺仪或处理器损坏，或者其机械结构遭到破坏时，自动平衡车将失去自我平衡的功能，如果此时自动平衡车处于一个较快的速度，将会对驾驶者的人身安全造成损害。因此，有必要提供一种自动平衡车辅助轮结构，保持自动平衡车稳定，防止自动平衡车失去平衡，保证驾驶者安全。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种保持自动平衡车稳定，防止自动平衡车失去平衡，保证驾驶者安全的自动平衡车辅助轮结构。本实用新型的另一目的在于提供一种在行车速度较快时，能够自动维持自身平衡稳定，保证驾驶者安全的自动平衡车。为了实现上述目的，本实用新型提供了的自动平衡车辅助轮结构包括伸缩装置、连动件、主动轴、从动轴、一对传动元件及一对辅助轮组；所述伸缩装置枢接在所述自动平衡车的车架上且所述伸缩装置具有一输出轴，所述连动件的一端枢接于所述输出轴上，另一端固定于所述主动轴上，所述主动轴与所述从动轴分别与所述传动元件固定，所述传动元件上具有轮齿,所述轮齿相互啮合,所述辅助轮组与所述传动元件连接。由于本实用新型自动平衡车辅助轮结构利用一伸缩装置，将所述伸缩装置的输出轴与所述连动件的一端枢接，所述连动件的另一端固定在所述主动轴上，因此，当所述输出轴做伸出或缩回的直线运动时，能够通过所述连动件，将所述伸缩装置的输出轴的直线运动转化成为所述主动轴的转动；并在所述主动轴及从动轴上固定有传动元件，利用传动元件上的轮齿相互啮合实现同步运动，进而达到收起或放下所述辅助轮组的目的。当放下所述辅助轮组使其贴近地面时，所述辅助轮组处于自动平衡车的车轮前后，从而在保持自动平衡车的稳定，防止自动平衡车失去平衡，保证驾驶者的安全。较佳地，所述自动平衡车辅助轮结构还包括缓冲元件，所述缓冲元件设置于所述传动元件及所述辅助轮组之间。通过在所述传动元件与所述辅助轮组之间设置所述缓冲元件，使所述自动平衡车在遇到不平整路面时，所述缓冲元件能够发生弹性形变，从而吸收所述辅助轮组上下移动产生的力量，增加了所述自动平衡车的稳定性，减小了驾驶者的颠簸感。具体地，所述缓冲元件为避震器。较佳地，所述辅助轮组包括轮臂及辅助轮，所述轮臂的一端枢接于所述自动平衡车的车架上，另一端与所述辅助轮连接。通过将所述轮臂的一端枢接于所述自动平衡车的车架上，另一端与所述辅助轮连接，且所述缓冲元件与所述轮臂连接，因此，当所述自动平衡车速度较快，所述辅助轮被放下之后，与地面之间发生连续或间断的接触，所述轮臂能够绕所述轮臂与所述车架的枢接点上下移动，一方面起到辅助支撑的作用，另一方面可以快速有效地将震动传递给所述缓冲元件。具体地，所述辅助轮为万向轮。通过将所述辅助轮设置为万向轮，一方面可使所述自动平衡车能够适应复杂多变的路面情况，进一步增加了所述自动平衡车的稳定性，另一方面可以将所述自动平衡车作为轮椅使用，实现一车多用。 较佳地，所述伸缩装置为电动推杆。本实用新型还提供了一种自动平衡车，所述自动平衡车包括车架、车轮、驱动马达、控制系统及所述自动平衡车辅助轮结构，所述车轮安装于车架的两侧，所述驱动马达的输出端分别与所述车轮连接，所述辅助轮组分别位于所述车轮的前后方，所述控制系统分别与所述驱动马达及所述伸缩装置电连接。由于本实用新型自动平衡车上设置了所述自动平衡车辅助轮结构，并将所述伸缩装置与所述控制系统电连接，当所述自动平衡车的行车速度达到预设值时，所述控制系统可自动发出指令而将辅助轮组放下，以辅助维持所述自动平衡车的稳定，保证驾驶者安全。较佳地，所述自动平衡车辅助轮结构分别对称地设置于所述车架的两侧。通过将所述自动平衡车辅助轮结构分别对称地设置于所述车架的两侧，不仅能够保持所述自动平衡车前后方向上的稳定，也增加了左右方向上的稳定性。
图1是本实用新型自动平衡车立体示意图。图2是本实用新型自动平衡车结构分解示意图。图3是本实用新型自动平衡车辅助轮结构的立体示意图。图4是本实用新型是本实用新型自动平衡车辅助轮结构的俯视图。图5是图3中A部分的放大图。图6是图4中B-B方向的截面图。
具体实施方式
下面结合给出的说明书附图对本实用新型的较佳实施例作出描述。如图1及图2所示，本实用新型自动平衡车9包括车架2、车轮3、椅座4、驱动马达5、控制系统(未示出)及所述自动平衡车辅助轮结构I。所述控制系统与所述驱动马达5电连接，所述驱动马达5的输出端分别与所述车轮3连接，所述车轮3安装于车架2的两侧；所述椅座4设置于所述车架2之上。所述自动平衡车辅助轮结构I分别对称地设置于所述车架2的两侧。参照图3及图4，所述自动平衡车辅助轮结构I包括伸缩装置，本实用新型所述伸缩装置为电动推杆U、连动件12、主动轴13、从动轴14、第一传动元件15、第二传动元件16、两缓冲组件及两辅助轮组，本实用新型所述缓冲组件为避震器17，所述辅助轮组包括两轮臂18及两万向轮19。本实用新型所述自动平衡车辅助轮结构I共用同一所述主动轴13、从动轴14及电动推杆11，这样可以降低结构的复杂性，使其同步动作。当然也可以对对称的两自动平衡车辅助轮结构I分别使用不同的主动轴及、动轴及电动推杆。所述电动推杆11的一端枢接于所述车架2上且与所述控制系统电连接；所述电动推杆11具有一输出轴110，所述输出轴110与所述连动件12的一端枢接，所述连动件12的另一端固定于所述主动轴13上。结合图5所示,所述第一传动元件15固定在所述主动轴13上,所述第二传动元件16固定在所述从动轴14上，所述第一传动元件15及第二传动元件16均伸出一摆臂151、161，且侧壁均具轮齿，本实施例为齿轮152、162，两所述齿轮152、162分别固定于所述第一传动元件15、第二传动元件16的侧壁,所述第一传动元件15与所述第二传动元件16通过所述齿轮152、162相互啮合。通过将所述第一传动元件15固定在所述主动轴13上，将所述第二传动元件16固定在所述从动轴14上且所述第一传动元件15与所述第二传动元件16相啮合，从而使所述主动轴13的转动能够平稳而且准确的传递到所述从动轴14，实现动作的同步进行。当然也可以在所述第一传动元件15及第二传动元件16的边缘上直接设置轮齿，同样可以达到同步传递的目的。两所述避震器17的一端分别枢接于所述第一传动元件15及第二传动元件16的摆臂151、161上，两所述避震器17的另一端分别枢接于所述轮臂18上。当所述自动平衡车9在遇到不平整路面时，所述避震器17能够发生弹性形变，从而吸收所述万向轮19上下震动产生的力量，增加了所述自动平衡车9的稳定性，减小了驾驶者的颠簸感。所述轮臂18的一端枢接于所述车架2，另一端与所述万向轮19固定连接。本实用新型所述万向轮19 一方面可使所述自动平衡车9能够适应复杂多变的路面情况，进一步增加了所述自动平衡车9的稳定性，另一方面可以将所述自动平衡车9作为轮椅使用，实现一车多用。另外，通过将所述轮臂18的一端枢接于所述自动平衡车9的车架2上，另一端与所述万向轮19连接，且所述避震器与所述轮臂18连接，因此，当所述自动平衡车9速度较快，所述万向轮19被放下之后，与地面之间发生连续或间断的接触，所述轮臂18能够绕所述轮臂18与所述车架2的枢接点转动，一方面起到辅助支撑的作用，另一方面可以快速有效地将震动传递给所述避震器17。以下详细说明本实用新型自动平衡车9在高速状态下如何保证自身平衡，如图6所示，当所述自动平衡车9的速度较大，达到预设数值时，为了增加安全性，此时，所述控制系统控制所述电动推杆11，所述输出轴Iio缩回，与所述输出轴110枢接的所述连动件12绕所述主动轴13的轴线做顺时针转动，由于所述主动轴13与所述连动件12固定连接，因此所述主动轴13被所述连动件12带动而顺时针转动，此时与所述主动轴13连接的所述第一传动元件15转动并带动所述避震器17、所述轮臂18和所述万向轮19向下移动，所述万向轮19贴近路面。同时,所述第一传动元件15带动与之啮合的第二传动元件16逆时针转动，所述第二传动元件16转动从而下压另一避震器17、轮臂18和万向轮19。此时，位于所述自动平衡车9前后方的所述万向轮19均下移到工作位置。当所述自动平衡车9不能保持平衡，即向前或向后倾时，所述万向轮19便着地而起到支撑作用，使自动平衡车9保持平衡。当所述自动平衡车9的速度较小，行车比较安全时，所述控制系统便可控制所述电动推杆11的输出轴110伸出，进而将所述避震器17、轮臂18及万向轮19收起，此时本实用新型自动平衡车9以一般的平衡车使用。本实用新型自动平衡车9上设置了自动平衡车辅助轮结构I，所述自动平衡车辅助轮结构I具有一电动推杆11，将所述电动推杆11的输出轴110与所述连动件12的一端枢接，所述连动12件的另一端固定在所述主动轴13上，因此，当所述输出轴110做伸出或缩回的直线运动时，能够通过所述连动件12，将所述电动推杆11的输出轴110的直线运动转化成为所述主动轴13的转动；并在所述主动轴13及从动轴14上固定有第一传动元件15、第二传动兀件16,利用第一传动兀件15、第二传动兀件16上的齿轮相互哨合实现两所述万向轮19的同步运动，进而达到收起或放下所述万向轮19的目的。当放下所述万向轮19使其贴近地面时，所述万向轮19处于自动平衡车9的车轮3前后，从而保持自动平衡车9的稳定，防止自动平衡车9失去平衡，保证驾驶者的安全。以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属于本实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种自动平衡车辅助轮结构，其特征在于:所述自动平衡车辅助轮结构包括伸缩装置、连动件、主动轴、从动轴、一对传动元件及一对辅助轮组；所述伸缩装置枢接在所述自动平衡车的车架上且所述伸缩装置具有一输出轴，所述连动件的一端枢接于所述输出轴上，另一端固定于所述主动轴上，所述主动轴与所述从动轴分别与所述传动元件固定，所述传动元件上具有轮齿，所述轮齿相互啮合，所述辅助轮组与所述传动元件连接。
2.如权利要求1所述的自动平衡车辅助轮结构，其特征在于:所述自动平衡车辅助轮结构还包括缓冲元件,所述缓冲元件设置于所述传动元件及所述辅助轮组之间。
3.如权利要求2所述的自动平衡车辅助轮结构，其特征在于:所述缓冲元件为避震器。
4.如权利要求1所述的自动平衡车辅助轮结构，其特征在于:所述辅助轮组包括轮臂及辅助轮，所述轮臂的一端枢接于所述自动平衡车的车架上，另一端与所述辅助轮连接。
5.如权利要求4所述的自动平衡车辅助轮结构，其特征在于:所述辅助轮为万向轮。
6.如权利要求1所述的自动平衡车辅助轮结构，其特征在于:所述伸缩装置为电动推杆。
7.一种自动平衡车，其特征在于:包括车架、车轮、驱动马达、控制系统及权利要求1至6任一项所述的自动平衡车辅助轮结构，所述车轮安装于车架的两侧，所述驱动马达的输出端分别与所述车轮连接，所述辅助轮组分别位于所述车轮的前后方，所述控制系统分别与所述驱动马达及所述伸缩装置电连接。
8.如权利要求7所述的自动平衡车，其特征在于:所述自动平衡车辅助轮结构分别对称地设置于所述车架的两侧。
专利摘要本实用新型公开一种自动平衡车辅助轮结构，所述自动平衡车包括伸缩装置、连动件、主动轴、从动轴、一对传动元件及一对辅助轮组；所述伸缩装置枢接在所述自动平衡车的车架上且所述伸缩装置具有一输出轴，所述连动件的一端枢接于所述输出轴上，另一端固定于所述主动轴上，所述主动轴与所述从动轴分别与所述传动元件固定，所述传动元件上具有轮齿，所述轮齿相互啮合，所述辅助轮组与所述传动元件连接。所述自动平衡车辅助轮结构能够在自动平衡车失去自我平衡功能或速度较快时，维持自动平衡车的稳定，确保驾驶者安全。本实用新型还公开一种具有自动平衡车辅助轮结构的自动平衡车。
文档编号B62K11/00GK203032844SQ201220704169
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者张钊 申请人:武济群