一种基于三角支架的横杆减震的体感车的制作方法

本发明涉及体感车控制领域，更具体的说，涉及一种基于三角支架的横杆减震的体感车。

背景技术：

体感车主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上的一种电动代步工具，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。

现有的电动体感车一般有两种，一种是车体上具有一个操作杆，使用者站在电动体感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”。

现有的电动体感车一般不具备减震功能，对形式路面的平整度要求较高，导致体感车的通行能力受限。

cn103935413b于2016年8月31日公开了一种具有三级平衡悬架的减震模块化负重轮组，涉及一种橡胶履带行走装置的负重轮组。该方案包括一级平衡悬架、一级平衡悬架橡胶球铰和两个模块化的双列负重轮总成。该方案在车轮部分减震，减震能力非常有限。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种兼顾减震性能和舒适性的基于三角支架的横杆减震的体感车。

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三角支架的横杆减震的体感车，该体感车包括车体，所述车体两侧设有车轮，所述车体上方设有支架、与支架固定连接的座椅；所述支架包括车杆、横杆和坐杆；

所述车杆与车体固定连接；所述坐杆一端与车体固定连接，另一端连接座椅；所述横杆一端连接到车杆杆体上，另一端连接座椅；所述横杆上设有弹性部件。

进一步，所述横杆包括与车杆连接的第一横杆和与座椅连接的第二横杆；所述第一横杆和第二横杆通过所述弹性部件连接。三段式结构让横杆有更多的运动空间，提高减震效果。

进一步的，所述第一横杆包括空心套筒；所述第二横杆的部分杆体嵌入到空心套筒内；所述弹性部件置于空心套筒内。

利用空心套筒作为减震活动部件，弹性部件整体嵌入空心套筒内，其弹性应力只能沿筒壁方向运动，避免弹簧在压力作用下轴线扭曲，提高减震效果。另外，第二横杆也部分嵌入空心套筒，其减震运动方向也只能沿筒壁方向运行，确保横杆轴向稳定性，有利于稳定车架。

进一步的，所述弹性部件包括弹簧；所述弹簧套设在第二横杆上；所述第二横杆在套筒内的端部设有凸起的第一卡环；所述空心套筒面向座椅的开口处设有套盖；所述套盖设有避让第一横杆的避让孔；所述弹簧一端与第一卡环接触定位；另一端与套盖接触定位。弹簧套设于第二横杆，即可套筒内部和第二横杆外壁之间比较留有容纳弹簧的间隙，此方案可以最大限度减小第二横杆与套筒的接触面积，在减震过程中，第二横杆需要在空心套筒内往返运动，接触面积小有利于降低摩擦力，使得第二横杆运动更为平滑，提升减震效果。再者，弹簧完全由第二横杆和空心套筒夹持定位，定型效果更佳，确保弹簧只沿横杆径向方向释放应力，进一步提高减震效果。

进一步的，所述弹性部件一端与套筒底部固定连接；另一端与第二横杆的端部固定连接。本技术方案的弹簧两端分别跟空心套筒和第二横杆固定连接，连接强度高，连接更为稳固。

进一步的，所述空心套筒封闭的一端设有锥形过渡件；所述锥形过渡件端部设有扁平状的第一连接头；所述第一连接头上设有第一通孔。由于锥形过渡件的存在，在空心套筒内部的底部就不是平面，而是以轴线为中心的漏斗形锥面，对第二横杆和弹簧起到导引作用，在径向运动过程中往横杆轴线方向聚拢，减少横杆在径向方向的抖动。

进一步的，所述弹性部件包括金属弹片，所述金属弹片包括于第一横杆固定的第一圆弧弹片；以及与第二横杆固定连接的第二圆弧弹片；所述第一圆弧弹片和第二圆弧弹片相切固定。由于金属弹片均采用大片的金属制成，相比采用金属丝制成的弹簧相比，在相同应力的条件下，金属弹片形变更小，可以有效降低振动幅度，提升驾驶体验。本发明中，与座椅连接的坐杆则保持刚性连接，由于用户驾驶体感车时主要是坐杆承重，因此本发明首先确保了承重的稳定性，而且受力较小的横杆处设置金属弹片，这样就可以兼顾减震和承重的需求。圆弧每个部位的曲率相等，在产生弹性形变时每个部位的受力均匀，释放应力的时候也可以均匀释放，减震更为平缓，两个圆弧相切，使得两个圆弧的受力及连接处的受力都是均匀分布的，而且可以确保两个圆弧释放应力的方向保持一致。由于双圆弧分摊受力，在满足支架固定强度的情况下，圆弧可以做得更薄一些，这样有利于提高弹性性能，提升减震效果。

进一步的，所述横杆包括与车杆连接的第一横杆，与座椅连接的第二横杆，所述第一横杆和第二横杆通过金属弹片连接固定。金属弹片的固定效果较弱，用于连接坐杆和车杆，三角的结构不够稳定。而采用三段式结构，由第一横杆和第二横杆分别固定车杆和坐杆，可以兼顾固定强度和减震性能。

进一步的，所述金属弹片包括于第一横杆固定的第一圆弧弹片；以及与第二横杆固定连接的第二圆弧弹片；所述第一圆弧弹片和第二圆弧弹片相切固定；所述第一圆弧弹片与第一横杆固定的一端为平面；第一圆弧弹片外侧设有第一圆台；所述第一圆台的底面与第一圆弧弹片固定连接，顶面与第一横杆固定连接；第一圆台的底面直径大于顶面；所述第二圆弧弹片与第二横杆固定的二端为平面；第二圆弧弹片外侧设有第二圆台；所述第二圆台的底面与第二圆弧弹片固定连接，顶面与第二横杆固定连接；第二圆台的底面直径大于顶面。圆台的两端面积不一样，面向圆弧弹片的一端面积大，面向第一/二横杆的一端面积小，这样在同样受力条件下，圆弧弹片收到的压降更小，降低在剧烈抖动时弹簧过度形变造成不可逆回弹的风险。

进一步的，所述车杆包括依次连接的第一杆和第二杆；所述第一杆直径小于第二杆直径，所述第二杆外壁设有固定横杆的第一连接座；所述第一连接座内设有一对第二通孔；

所述车把包括两个把手；两个把手中间设有连接球；所述连接球与第一车杆的第一端端部固定连接；

所述座椅底部还设有支撑凸台和固定横杆和坐杆的第二连接座；所述支撑凸台底面为与横杆外壁轮廓相匹配的弧面；所述第二连接座设有一对第三通孔。

本发明采用三角形的车架结构，确保了体感车的稳定性。在驾驶体感车的时候，与车杆和座椅连接的车杆处设有弹性部件，而与座椅连接的坐杆则保持刚性连接，由于用户驾驶体感车时主要是坐杆承重，因此本发明首先确保了承重的稳定性，而且受力较小的车杆出设置弹性部件，这样就可以兼顾兼职和承重的需求。其次，横杆水平设置，延伸的方向与体感车的运动方向是一致的，沿着水平方向释放震动应力，可以减少颠簸感觉。再者，横杆较长，有较长的的行程空间，相比车轮减震的方式，不仅容易实施，且减震效果更佳。

附图说明

图1是本发明实施例一基于三角支架的横杆减震的体感车立体结构示意图；

图2是本发明实施例一基于三角支架的横杆减震的体感车后视结构示意图；

图3是本发明实施例一基于三角支架的横杆减震的体感车分解结构示意图；

图4是本发明实施例一横杆结构示意图；

图5是本发明实施例一空心套筒立体结构示意图；

图6是本发明实施例一第二横杆立体结构示意图；

图7是本发明实施例一空心套筒内部结构示意图；

图8是本发明实施例二基于三角支架的横杆减震的体感车立体结构示意图；

图9是本发明实施例二基于三角支架的横杆减震的体感车后视结构示意图；

图10是本发明实施例二基于三角支架的横杆减震的体感车分解结构示意图；

图11是本发明实施例二金属弹片立体结构示意图；

图12是本发明实施例二金属弹片平面结构示意图；

图13是本发明另一实施例二的金属弹片结构示意图；

图14是本发明实施例座椅的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种基于三角支架的横杆减震的体感车，该体感车包括车体，所述车体两侧设有车轮，所述车体上方设有支架、与支架固定连接的座椅；所述支架包括车杆、横杆和坐杆；

所述车杆与车体固定连接；所述坐杆一端与车体固定连接，另一端连接座椅；所述横杆一端连接到车杆杆体上，另一端连接座椅；所述横杆上设有弹性部件。

申请人设计一种未公开的三角坐杆减震的体感车，其在坐杆部分设有弹性部件，具有良好的减震效果，但颠簸感较强。本发明采用三角形的车架结构，确保了体感车的稳定性。在驾驶体感车的时候，与车杆和座椅连接的车杆处设有弹性部件，而与座椅连接的坐杆则保持刚性连接，由于用户驾驶体感车时主要是坐杆承重，因此本发明首先确保了承重的稳定性，而且受力较小的车杆出设置弹性部件，这样就可以兼顾兼职和承重的需求。其次，横杆水平设置，延伸的方向与体感车的运动方向是一致的，沿着水平方向释放震动应力，可以减少颠簸感觉。再者，横杆较长，有较长的的行程空间，相比车轮减震的方式，不仅容易实施，且减震效果更佳。

下面结合附图1～14和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

参考图1至图8、图14，本实施方式公开的基于三角支架的横杆减震的体感车包括车体，所述车体两侧设有车轮22，所述车体上方设有支架、与支架固定连接的座椅61；所述支架包括车杆13、横杆17和坐杆19；

所述车杆13与车体固定连接；所述坐杆19一端与车体固定连接，另一端连接座椅61；所述横杆17一端连接到车杆13杆体上，另一端连接座椅61；所述横杆17上设有弹性部件。

横杆17包括与车杆13连接的第一横杆17和与座椅61连接的第二横杆35；所述第一横杆17和第二横杆35通过所述弹性部件连接。三段式结构让横杆17有更多的运动空间，提高减震效果。

第一横杆17包括空心套筒31；所述第二横杆35的部分杆体嵌入到空心套筒31内；所述弹性部件置于空心套筒31内。利用空心套筒31作为减震活动部件，弹性部件整体嵌入空心套筒31内，其弹性应力只能沿筒壁49方向运动，避免弹簧38在压力作用下轴线扭曲，提高减震效果。另外，第二横杆35也部分嵌入空心套筒31，其减震运动方向也只能沿筒壁49方向运行，确保横杆17轴向稳定性，有利于稳定车架。

弹性部件包括弹簧38；所述弹簧38套设在第二横杆35上；所述第二横杆35在套筒内的端部设有凸起的第一卡环37；所述空心套筒31面向座椅61的开口处设有套盖34；所述套盖34设有避让第一横杆17的避让孔；所述弹簧38一端与第一卡环37接触定位；另一端与套盖34接触定位。套管设有外螺纹47，相应的，空心套筒31面向座椅61的开口设有内螺纹48；套管可以通过螺纹配合固定在空心套筒31的开口处。

弹簧38套设于第二横杆35，即可套筒内部和第二横杆35外壁之间比较留有容纳弹簧38的间隙，此方案可以最大限度减小第二横杆35与套筒的接触面积，在减震过程中，第二横杆35需要在空心套筒31内往返运动，接触面积小有利于降低摩擦力，使得第二横杆35运动更为平滑，提升减震效果。再者，弹簧38完全由第二横杆35和空心套筒31夹持定位，定型效果更佳，确保弹簧38只沿横杆17径向方向释放应力，进一步提高减震效果。

空心套筒31封闭的一端设有锥形过渡件51；所述锥形过渡件51端部设有扁平状的第一连接头33；所述第一连接头33上设有第一通孔32。空心套筒31内部与锥形固定件的连接处设有第二卡环50，第二卡环50可以跟弹簧38的端面接触定位。由于锥形过渡件51的存在，在空心套筒31内部的底部就不是平面，而是以轴线为中心的漏斗形锥面，对第二横杆35和弹簧38起到导引作用，在径向运动过程中往横杆17轴线方向聚拢，减少横杆17在径向方向的抖动。

车杆13包括依次连接的第一杆14和第二杆15；所述第一杆14直径小于第二杆15直径，所述第二杆15外壁设有固定横杆17的第一连接座46；所述第一连接座46内设有一对第二通孔45。双节车杆13可以自由调节车杆13长度，方便不同人群使用。第一连接头33嵌入到第一连接座46内，第一通孔32和第二通孔45同重叠，然后通过第一连接柱39连接固定。第一连接柱39可以采用螺栓和螺帽进行固定，成本低廉。

车把10包括两个把手11；两个把手11中间设有连接球12；所述连接球12与第一车杆13的第一端端部固定连接。连接球12位于“t”结构的中间交叉位置，可以让交叉位置的过渡更为平滑，提高握持手感。

座椅61底部还设有支撑凸台62和固定横杆17和坐杆19的座椅卡座63；所述支撑凸台62底面为与横杆17外壁轮廓相匹配的弧面；所述座椅卡座63设有一对座椅通孔64。一般座椅61都是套接在坐杆19上的，使用时间一长，座椅61除了跟横杆17和坐杆19固定连接，并在横杆17通过支撑凸台62进行额外支撑，使得座椅61更稳固。具体来说，支持凸台与第二横杆35配合定位，第二横杆35端部设有第二连接头28，第二连接头28设有第五通孔36。

相应的，坐杆19与座椅61连接的一端设有两个对置的定位片29；所述定位片29各设有一个第六通孔41；坐杆19另一端设有第三连接头43；所述第三连接头43上设有第七通孔42。定位片29嵌入连接座中，而第二连接头28则嵌入两个定位片29之间。对位以后，座椅通孔64、第五通孔36和第六通孔41重叠，然后通过第二连接柱30连接固定。第二连接柱30可以采用螺栓和螺帽进行固定，成本低廉。

车体包括轮毂23，轮毂23两端设有转轴44；转轴44上各套设有一个车轮22；所述轮毂23上方设有车罩21；车罩21两端对应车轮22位置设有凸起的挡泥板20；所述车罩21中部位置设有连接车杆13的座套16；所述座套16设有与坐杆19连接的第三连接座24，所述第三连接座24设有一对第四通孔25。车体采用创新的轮毂23结构，有效降低风阻，且制造简单，无须复杂的模具制造，降低了生产成本。新增车罩21提高了操作平台，可以在上面增加踏板等附属结构，保证了轮毂23形车体的一致性，不需要在车体上进行额外的二次加工。只需要更换车罩21就可以做出很多不同款式效果的体感车。

第三连接头43嵌入到第三连接座24内，第四通孔25和第七通孔42重叠，然后通过第三连接柱40连接固定。第三连接柱40可以采用螺栓和螺帽进行固定，成本低廉。

作为本实施方式的另一实施方式，弹性部件一端与套筒底部固定连接；另一端与第二横杆35的端部固定连接。本技术方案的弹簧38两端分别跟空心套筒31和第二横杆35固定连接，连接强度高，连接更为稳固。

本发明采用三角形的车架结构，确保了体感车的稳定性。在驾驶体感车的时候，与车杆13和座椅61连接的车杆13处设有弹性部件，而与座椅61连接的坐杆19则保持刚性连接，由于用户驾驶体感车时主要是坐杆19承重，因此本发明首先确保了承重的稳定性，而且受力较小的车杆13出设置弹性部件，这样就可以兼顾兼职和承重的需求。其次，横杆17水平设置，延伸的方向与体感车的运动方向是一致的，沿着水平方向释放震动应力，可以减少颠簸感觉。再者，横杆17较长，有较长的的行程空间，相比车轮22减震的方式，不仅容易实施，且减震效果更佳。

实施例二

参考图9至图14，本实施方式公开的基于三角支架的横杆减震的体感车包括车体10，所述车体10两侧设有车轮11，所述车体10上方设有支架、与支架固定连接的座椅61；所述支架包括车杆12、横杆13和坐杆14；车杆12与车体10固定连接；所述坐杆14一端与车体10固定连接，另一端连接座椅61；所述横杆13一端连接到车杆12杆体上，另一端连接座椅61；所述车杆12上设有金属弹片。

横杆13包括与车杆12连接的第一横杆49，与座椅61连接的第二横杆50，所述第一横杆49和第二横杆50通过金属弹片连接固定。金属弹片的固定效果较弱，用于连接坐杆14和车杆12，三角的结构不够稳定。而采用三段式结构，由第一横杆49和第二横杆50分别固定车杆12和坐杆14，可以兼顾固定强度和减震性能。

金属弹片包括于第一横杆49固定的第一圆弧弹片45；以及与第二横杆50固定连接的第二圆弧弹片46；所述第一圆弧弹片45和第二圆弧弹片46相切固定；所述第一圆弧弹片45与第一横杆49固定的一端为平面；第一圆弧弹片45外侧设有第一圆台47；所述第一圆台47的底面与第一圆弧弹片45固定连接，顶面与第一横杆49固定连接；第一圆台47的底面直径大于顶面；所述第二圆弧弹片46与第二横杆50固定的二端为平面；第二圆弧弹片46外侧设有第二圆台48；所述第二圆台48的底面与第二圆弧弹片46固定连接，顶面与第二横杆50固定连接；第二圆台48的底面直径大于顶面。圆弧每个部位的曲率相等，在产生弹性形变时每个部位的受力均匀，释放应力的时候也可以均匀释放，减震更为平缓，两个圆弧相切，使得两个圆弧的受力及连接处的受力都是均匀分布的，而且可以确保两个圆弧释放应力的方向保持一致。由于双圆弧分摊受力，在满足支架固定强度的情况下，圆弧可以做得更薄一些，这样有利于提高弹性性能，提升减震效果。圆台的两端面积不一样，面向圆弧弹片的一端面积大，面向第一/二横杆13的一端面积小，这样在同样受力条件下，圆弧弹片收到的压降更小，降低在剧烈抖动时弹簧过度形变造成不可逆回弹的风险。

第一横杆49与车杆12连接的一端设有扁平状的第一连接头17；所述车杆12上设有第一卡座19；所述第一连接头17上设有第一通孔18；所述第一卡座19设有一对第二通孔20；所述第一连接头17和第一卡座19通过第一限位柱31固定连接。优选的，第一限位柱31可以选用螺栓和螺帽，成本低廉，后期维护简单。

第二横杆50与座椅61连接的一端设有第二连接头21；所述第二连接头21上设有第三通孔22；所述座椅61底部设有座椅卡座63；所述座椅卡座63设有一对的四通孔；所述坐杆14与座椅61连接的一端设有第三卡座25；所述第三卡座25上设有一对第四卡座2726；所述第三卡座25嵌入到座椅卡座63内；所述第二连接头21嵌入到第三卡座25内；所述第三通孔22、座椅通孔64和第四卡座2726重合，通过第二限位柱32串接固定。座椅61、车杆12和横杆13同轴固定，完全贴近三角结构力学模型；使得车架更为稳定。

座椅61底部还设有支撑凸台62；所述支撑凸台62底面为与第二横杆50外壁轮廓相匹配的弧面。一般座椅61都是套接在坐杆14上的，使用时间一长，座椅61除了跟横杆13和坐杆14固定连接，并在横杆13通过支撑凸台62进行额外支撑，使得座椅61更稳固。

杆体包括依次连接的第一车杆15和第二车杆16；所述第一车杆15第一端固定有车把34；第二端与第二车杆16固定连接；所述第一卡座19设置在第二车杆16上，第一横杆49固定于第二车杆16上；所述车把34包括两个把手35；两个把手35中间设有连接球36；所述连接球36与第一车杆15的第一端端部固定连接。双节车杆12可以自由调节车杆12长度，方便不同人群使用。连接球36位于“t”结构的中间交叉位置，可以让交叉位置的过渡更为平滑，提高握持手感。

车体10包括轮毂39，轮毂39两端设有转轴40；转轴40上各套设有一个车轮11；所述轮毂39上方设有车罩41；车罩41两端对应车轮11位置设有凸起的挡泥板42；所述车罩41中部位置设有所述座套43；所述座套43设有与第二杆连接的第四卡座和第三限位柱33；所述第四卡座设有一对第六通孔28；相应的，所述第二杆对应设有第三连接头29，所述第三连接头29呈扁平状，嵌入到第四卡座内；所述第三连接头29设有第七通孔30；所述第六通孔28和第七通孔30同轴，通过第三限位柱33串接固定；所述轮毂39上设有固定孔44，所述车杆12透过座套43嵌入固定在固定孔44内。车体10采用创新的轮毂39结构，有效降低风阻，且制造简单，无须复杂的模具制造，降低了生产成本。新增车罩41提高了操作平台，可以在上面增加踏板等附属结构，保证了轮毂39形车体10的一致性，不需要在车体10上进行额外的二次加工。只需要更换车罩41就可以做出很多不同款式效果的体感车。车杆12直接固定在轮毂39上，车罩41通过座套43卡接固定在车杆12上，与轮毂39分离设计；实现“悬浮”固定的效果。

以上以“s”型弹片为实施方式进行阐述，代表一种开环形式的金属弹片，本实施方式公开另一种闭环形式的金属弹片。参考图7，横杆13包括与车杆12固定的第一横杆49和与座椅61固定的第二横杆50；所述金属弹片包括分别与第一横杆49和第二横杆50夹持固定的缓冲件51；以及两个连接两个缓冲件51的弧形弹片52。当受到较大应力的时候，缓冲件51先抵消部分冲击，然后再通过弧形弹片52来缓冲应力，形成两级缓冲的结构，提高金属弹片的减震性能。

本发明的体感车可以在把手部分设计一个类似摩托车把手的转盘，用旋转车把手来控制体感车速度；转向控制则可以在车把与车杆连接部位设置为车把可旋转结构，通过霍尔传感器检测车把旋转角度来控制转向。驾驶过程中，用户可以将双脚放置在两个挡泥板上方，也可以单独在支架两侧设置独立踏板。这些解决方案不涉及本发明主要构思，且有多种成熟方案可以实施，在本申请中不做详细说明。

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。