一种两轮双陀螺仪自平衡摩托车的制作方法

本实用新型涉及摩托车技术领域，具体涉及一种两轮双陀螺仪自平衡摩托车。

背景技术：

摩托车，由汽油机驱动，靠手把操纵前轮转向的两轮或三轮车，轻便灵活，行驶迅速，广泛用于巡逻、客货运输等，也用作体育运动器械。从大的方向上来说，摩托车分为街车，公路赛摩托车，越野摩托车，巡航车，旅行车等。

1885年，德国人戈特利伯·戴姆勒将一台发动机安装到了一台框架的机器中，世界上第一台摩托车诞生了。摩托车经历百年风雨，正在向着更新、更快、更安全的方向发展。

但现有摩托车整车的结构简单，没有自平衡装置，摩托车在驾驶过程中，如果被其他障碍物(例如其他摩托车、汽车或树桩)侧撞将要侧翻时，无法恢复自平衡，行车安全系数低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，实现摩托车侧撞失衡情况下的自平衡恢复，保障行车安全。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，包括摩托车本体及设置在所述摩托车本体内的自平衡电路，其中，所述摩托车本体包括：汽油发动机、电源电路、前轮和后轮；

所述自平衡电路包括：MEMS陀螺仪控制盒及分别与所述MEMS陀螺仪控制盒电连接的第一力矩陀螺仪、第二力矩陀螺仪和测速控制器，其中，

所述第一力矩陀螺仪设置在所述摩托车本体底部靠近前轮的位置，所述第二力矩陀螺仪设置在所述摩托车本体底部靠近后轮的位置，所述第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪与前轮轴心和后轮轴心位于同一水平线上；所述测速控制器用于测算车速，并发送给所述MEMS陀螺仪控制盒，以使所述MEMS陀螺仪控制盒控制第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪的转速；

所述电源电路包括：发电机、整流器和电瓶，其中，所述发电机的输入端与所述汽油发动机相连，输出端与所述整流器相连，所述整流器的输出端与所述电瓶相连；所述电瓶的第一路输出通过一点火开关为所述汽油发动机的点火启动供电，第二路输出为所述自平衡电路供电，第三路输出为所述摩托车本体内的其他用电设备供电。

优选地，所述第一力矩陀螺仪到所述前轮轴心的距离＝所述第二力矩陀螺仪到所述后轮轴心的距离。

优选地，所述MEMS陀螺仪控制盒设置在所述摩托车本体底部，位于所述第一力矩陀螺仪和前轮之间；所述测速控制器设置在所述摩托车本体内，位于所述后轮上方；所述电瓶位于所述摩托车本体尾部，与所述测速控制器相邻；所述汽油发动机设置在所述摩托车本体的座椅下。

优选地，当所述摩托车本体为踏板式的摩托车本体时，所述踏板式的摩托车本体外包设有全封闭车身壳体，其中，

所述全封闭车身壳体，前部和后部皆设有透明的挡风玻璃，侧壁对应驾驶员位置处设置有车门，底部裸露有所述前轮和后轮。

优选地，所述两轮双陀螺仪自平衡摩托车，还包括：设置在所述摩托车本体内的方向机总成和传动装置，其中，所述方向机总成包括：方向盘、方向机本体和方向机管柱，其中，所述方向盘通过所述方向机管柱固定在所述方向机本体上；

所述传动装置包括：前叉支架，设置在所述前叉支架上的前叉，轴承总成、第一锁紧螺栓、第二锁紧螺栓和双球头螺栓，其中，所述第一锁紧螺栓固定在所述方向机本体的输出轴上，所述第二锁紧螺栓固定在所述前叉支架上；所述双球头螺栓的一端通过第一锁紧螺母固定在所述第一锁紧螺栓上，另一端通过第二锁紧螺母固定在所述第二锁紧螺栓上；所述轴承总成用于将所述前叉支架固定在所述第二锁紧螺栓上。

优选地，所述前叉包括：平行设置在摩托车前轮两侧的左前叉和右前叉，其中，

所述右前叉包括：右连接板、右连接加强板和右减震器，其中，所述右连接板的末端垂直固定在所述右连接加强板的首端上；所述右减震器的首端通过吊耳固定在所述右连接板上，所述右减震器的末端通过螺栓固定在所述右连接加强板上；所述右连接加强板的末端设置有第一前轮固定孔；

所述左前叉包括：左连接板、左连接加强板、左减震器和前刹车分泵固定架，其中，所述左连接板的末端垂直固定在所述左连接加强板的首端上；所述左减震器的首端通过吊耳固定在所述左连接板上，所述左减震器的末端通过螺栓固定在所述左连接加强板上；所述左连接加强板的末端设置有与所述第一前轮固定孔同一水平高度的第二前轮固定孔；

所述前刹车分泵固定架固定在所述左连接板的中部，所述前刹车分泵固定架上设置有刹车分泵，所述刹车分泵通过刹车线与摩托车的制动器连接；

所述前叉还包括贯穿所述第一前轮固定孔和第二前轮固定孔的前轮轴，摩托车的前轮和制动器套设在所述前轮轴上；所述左前叉和后前叉之间设置有与所述前轮轴平行的加强架。

优选地，所述传动装置还包括调节螺母，所述调节螺母套设在所述双球头螺栓上，用于调节所述第一锁紧螺栓和第二锁紧螺栓之间的相对距离。

优选地，所述轴承总成包括：轴承座、轴承销、第三锁紧螺母、第四锁紧螺母和连接轴，

其中，所述轴承销的两端分别通过所述第三锁紧螺母和第四锁紧螺母固定在所述轴承座内；所述连接轴的一端设有通孔，所述连接轴的一端通过所述通孔套设在与所述第二锁紧螺栓上，并通过所述第二锁紧螺母固定；所述连接轴的另一端固定在所述轴承销中。

优选地，所述方向机总成还包括：方向机管柱固定架和方向机本体固定架，其中，所述方向机管柱固定架用于将所述方向机管柱固定在摩托车上，所述方向机本体固定架用于将所述方向机本体固定在摩托车上。

优选地，所述方向机总成还包括：万向节，所述万向节设置在所述方向机管柱的底端，所述方向机管柱通过所述万向节固定在所述方向机本体上。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，测速控制器与MEMS陀螺仪控制盒电连接，测速控制器用于测算两轮双陀螺仪自平衡摩托车的车速(现有技术)，并发送给MEMS陀螺仪控制盒，以使MEMS陀螺仪控制盒控制第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪的转速。当摩托车左侧或右侧被撞击时，测速控制器检测到车速异常，MEMS陀螺仪控制盒控制第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪加大转速，第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪加大转速的同时瞬间力矩增大，能在车辆倾斜瞬间修正车的姿态，保证驾驶员及成员的安全。相比现有技术，能够实现摩托车侧撞失衡情况下的自平衡恢复，保障行车安全。

另外，可以理解的是，设置第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪可以保证摩托车一侧因被严重撞击导致一个陀螺仪卡滞时，另一个陀螺仪能有效的工作。第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪在摩托车高速行驶过程中对摩托车的自平衡起双重保护，从而使摩托车更加稳定可靠地行驶。

再者，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车保留了传统摩托车的前轮和后轮，而没有增设车轮改装为三轮和四轮的摩托车，主要是考虑到当前大城市道路拥堵严重，停车位难找。保持两个车轮的结构，结构简单，体积小，可以保证摩托车在堵车的情况下迅速从车辆中的夹缝中穿行，保证制动灵活。另外，由于两个车轮的摩托车占地面积小，对停车位置要求不高，停车容易，不占用过多的公共资源，社会公共管理成本低，同时用户体验度也较高。

而且，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，当摩托车加完汽油后，汽油发动机给发电机供电，发电机输出三相电给整流器，整流器将交流电转换为直流电后，给电瓶充电，电瓶内的电一路供汽油发动机点火使用，一路供自平衡电路使用，还有一路供摩托车本体内的其他用电设备(例如前大灯、后尾灯、转向灯及控制仪表等)使用。本实用新型提供的技术方案，设置一个电源电路，可以满足整个摩托车的用电需求，结构简单，集成度高，用户体验度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的一种封闭式的两轮双陀螺仪自平衡摩托车的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的一种非封闭式的两轮双陀螺仪自平衡摩托车的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的方向控制装置的整体结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的方向控制装置的右前叉的侧视图；

图5为本实用新型一实施例提供的方向控制装置的左前叉的侧视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1和图2，本实用新型一实施例提供的一种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，包括摩托车本体及设置在所述摩托车本体内的自平衡电路，其中，所述摩托车本体包括：汽油发动机1、电源电路、前轮2和后轮3；

所述自平衡电路包括：MEMS陀螺仪控制盒4及分别与所述MEMS陀螺仪控制盒4电连接的第一力矩陀螺仪5、第二力矩陀螺仪6和测速控制器7，其中，

所述第一力矩陀螺仪5设置在所述摩托车本体底部靠近前轮2的位置，所述第二力矩陀螺仪6设置在所述摩托车本体底部靠近后轮3的位置，所述第一力矩陀螺仪5和第二力矩陀螺仪6与前轮轴心和后轮轴心位于同一水平线上；所述测速控制器7用于测算车速，并发送给所述MEMS陀螺仪控制盒4，以使所述MEMS陀螺仪控制盒4控制第一力矩陀螺仪5和第二力矩陀螺仪6的转速；

所述电源电路包括：发电机、整流器和电瓶8，其中，所述发电机的输入端与所述汽油发动机1相连，输出端与所述整流器相连，所述整流器的输出端与所述电瓶8相连；所述电瓶8的第一路输出通过一点火开关为所述汽油发动机1的点火启动供电，第二路输出为所述自平衡电路供电，第三路输出为所述摩托车本体内的其他用电设备供电。

需要说明的是，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，摩托车本体包括踏板式的摩托车本体和非踏板式的摩托车本体。若摩托车本体为踏板式的摩托车本体，所述第一力矩陀螺仪具体设置在所述摩托车本体踏板内靠近前轮的位置，所述第二力矩陀螺仪设置在所述在所述摩托车本体踏板内靠近后轮的位置(参见图1)；若摩托车本体为非踏板式的摩托车本体，所述第一力矩陀螺仪设置在所述摩托车本体底部靠近前轮的位置，所述第二力矩陀螺仪设置在所述在所述摩托车本体底部靠近后轮的位置(参见图2)。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，测速控制器与MEMS陀螺仪控制盒电连接，测速控制器用于测算两轮双陀螺仪自平衡摩托车的车速(现有技术)，并发送给MEMS陀螺仪控制盒，以使MEMS陀螺仪控制盒控制第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪的转速。当摩托车左侧或右侧被撞击时，测速控制器检测到车速异常，MEMS陀螺仪控制盒控制第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪加大转速，第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪加大转速的同时瞬间力矩增大，能在车辆倾斜瞬间修正车的姿态，保证驾驶员及成员的安全。相比现有技术，能够实现摩托车侧撞失衡情况下的自平衡恢复，保障行车安全。

另外，可以理解的是，设置第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪可以保证摩托车一侧因被严重撞击导致一个陀螺仪卡滞时，另一个陀螺仪能有效的工作。第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪在摩托车高速行驶过程中对摩托车的自平衡起双重保护，从而使摩托车更加稳定可靠地行驶。

再者，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车保留了传统摩托车的前轮和后轮，而没有增设车轮改装为三轮和四轮的摩托车，主要是考虑到当前大城市道路拥堵严重，停车位难找。保持两个车轮的结构，结构简单，体积小，可以保证摩托车在堵车的情况下迅速从车辆中的夹缝中穿行，保证制动灵活。另外，由于两个车轮的摩托车占地面积小，对停车位置要求不高，停车容易，不占用过多的公共资源，社会公共管理成本低，同时用户体验度也较高。

而且，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，当摩托车加完汽油后，汽油发动机给发电机供电，发电机输出三相电给整流器，整流器将交流电转换为直流电后，给电瓶充电，电瓶内的电一路供汽油发动机点火使用，一路供自平衡电路使用，还有一路供摩托车本体内的其他用电设备(例如前大灯91、后尾灯92、转向灯及控制仪表等)使用。本实用新型提供的技术方案，设置一个电源电路，可以满足整个摩托车的用电需求，结构简单，集成度高，用户体验度高。

需要说明的是，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，利用第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪自身机械结构特点带来的力矩特性(基本上陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕平面两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架；这个陀螺仪有两个平衡环，可以环绕平面三轴作自由运动，就是一个完整的太空陀螺仪)，将第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪作为稳压器使用，从而实现摩托车的自平衡。经过发明人多次实验，摩托车本体采用军用标准特定型号的第一力矩陀螺仪和第二力矩陀螺仪比民用标准的陀螺仪，实现自平衡的效果更优。

优选地，所述第一力矩陀螺仪5到所述前轮轴心的距离＝所述第二力矩陀螺仪6到所述后轮轴心的距离。

优选地，所述MEMS陀螺仪控制盒4设置在所述摩托车本体底部，位于所述第一力矩陀螺仪5和前轮2之间；所述测速控制器7设置在所述摩托车本体内，位于所述后轮3上方；所述电瓶8位于所述摩托车本体尾部，与所述测速控制器7相邻；所述汽油发动机1设置在所述摩托车本体的座椅下。

优选地，当所述摩托车本体为踏板式的摩托车本体时，所述踏板式的摩托车本体外包设有全封闭车身壳体9，其中，

所述全封闭车身壳体9，前部和后部皆设有透明的挡风玻璃，侧壁对应驾驶员位置处设置有车门，底部裸露有所述前轮2和后轮3。

需要说明的是，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，全封闭车身壳体结构类似于汽车的壳体。

参见图3，优选地，所述两轮双陀螺仪自平衡摩托车，还包括：设置在所述摩托车本体内的方向机总成和传动装置，其中，所述方向机总成包括：方向盘11、方向机本体12和方向机管柱13，其中，所述方向盘11通过所述方向机管柱13固定在所述方向机本体12上；

所述传动装置包括：前叉支架14，设置在所述前叉支架14上的前叉15，轴承总成、第一锁紧螺栓16、第二锁紧螺栓17和双球头螺栓18，其中，所述第一锁紧螺栓16固定在所述方向机本体12的输出轴上，所述第二锁紧螺栓17固定在所述前叉支架上；所述双球头螺栓18的一端通过第一锁紧螺母19固定在所述第一锁紧螺栓16上，另一端通过第二锁紧螺母110固定在所述第二锁紧螺栓17上；所述轴承总成用于将所述前叉支架固定在所述第二锁紧螺栓17上。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车其实质是将电动汽车上的用于控制两个前轮的方向控制装置改造为控制摩托车一个前轮的方向控制装置。本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，放弃了现有摩托车把式方向控制装置，采用带有方向机总成的方向盘式方向控制装置，用户通过方向盘和方向机本体来间接转动前轮，使摩托车前进的方向满足驾驶者的要求。当用户转动方向盘预设角度后，这个预设角度通过方向机总成和传动装置被放大为更大的前轮转向角度，本实用新型提供的这种两轮双陀螺仪自平衡摩托车，摩托车转向时车辆的稳定性更好，对车辆行驶方向的控制更细致、精确、操作省力。长途行驶时，驾驶员会更轻松，能够减少驾驶员的劳动强度。

参见图4和图5，优选地，所述前叉15包括：平行设置在摩托车前轮两侧的左前叉151和右前叉152，其中，

所述右前叉152包括：右连接板1521、右连接加强板1522和右减震器1523，其中，所述右连接板1521的末端垂直固定在所述右连接加强板1522的首端上；所述右减震器1523的首端通过吊耳1524固定在所述右连接板1521上，所述右减震器1523的末端通过螺栓固定在所述右连接加强板1522上；所述右连接加强板1522的末端设置有第一前轮固定孔1525；

所述左前叉151包括：左连接板1511、左连接加强板1512、左减震器1513和前刹车分泵固定架1514，其中，所述左连接板1511的末端垂直固定在所述左连接加强板1512的首端上；所述左减震器1513的首端通过吊耳固定在所述左连接板1511上，所述左减震器1513的末端通过螺栓固定在所述左连接加强板1512上；所述左连接加强板1512的末端设置有与所述第一前轮固定孔1525同一水平高度的第二前轮固定孔1515；

所述前刹车分泵固定架1514固定在所述左连接板1511的中部，所述前刹车分泵固定架1514上设置有刹车分泵，所述刹车分泵通过刹车线1516与摩托车的制动器连接。

优选地，所述前叉还包括贯穿所述第一前轮固定孔1525和第二前轮固定孔1515的前轮轴111，摩托车的前轮和制动器套设在所述前轮轴111上。

优选地，所述左前叉和后前叉之间设置有与所述前轮轴平行的加强架112。

优选地，所述传动装置还包括调节螺母113，所述调节螺母113套设在所述双球头螺栓18上，用于调节所述第一锁紧螺栓16和第二锁紧螺栓17之间的相对距离。

优选地，所述轴承总成包括：轴承座114、轴承销115、第三锁紧螺母116、第四锁紧螺母117和连接轴118，

其中，所述轴承销115的两端分别通过所述第三锁紧螺母116和第四锁紧螺母117固定在所述轴承座114内；所述连接轴118的一端设有通孔，所述连接轴118的一端通过所述通孔套设在与所述第二锁紧螺栓17上，并通过所述第二锁紧螺母110固定；所述连接轴118的另一端固定在所述轴承销115中。

优选地，所述方向机总成还包括：方向机管柱固定架119和方向机本体固定架120，其中，所述方向机管柱固定架119用于将所述方向机管柱13固定在摩托车上，所述方向机本体固定架120用于将所述方向机本体12固定在摩托车上。

优选地，所述方向机总成还包括：万向节121，所述万向节121设置在所述方向机管柱13的底端，所述方向机管柱3通过所述万向节121固定在所述方向机本体12上。

优选地，所述方向机总成为齿轮齿条式方向机总成。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。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。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。