一种自行车辅助平衡装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自行车辅助平衡装置，属于交通工具领域。一种自行车辅助平衡装置，置于自行车后座上方，包括：重心单元，可拆地置于后座上侧；在车体竖直状态下，重心单元的重心与车身的重心均位于车身中线上；在车体倾斜状态下，重心单元的重心位于车身中线和竖直垂面之间或位于远离倾斜方向的另一侧；驱动单元，罩设于重心单元的上侧并与重心单元的两端始终保持滑动地抵接；同时还与重心单元保持磁性连接以控制重心单元的重心的移动；以及控制单元，用于获取车体的倾斜信息，并控制驱动单元与重心单元之间的磁性力方向和大小；它可以实现在自行车在倾斜状态下调整整车重心向远离倾斜方向移动，辅助初学者保持平衡。辅助初学者保持平衡。辅助初学者保持平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种自行车辅助平衡装置


[0001]本专利技术属于交通工具领域，更具体地说，涉及一种自行车辅助平衡装置。

技术介绍

[0002]初学者尤其是幼儿在初次学习骑行自行车时，不容易掌握整车重心，从而导致侧翻摔倒的问题发生；专利号为CN201810811390.9的一种应用于初学自行车的后架平衡架结构，为了解决辅助初学者保持平衡的问题，在自行车后座两侧设置配重用的第一功能罐和第二功能罐，以此来提高辅助平衡的能力。
[0003]但上述这样的设置手段，会导致自行车后座重量加大，倘若自行车在倾斜的状态下，由于固定设置的第一功能罐和第二功能罐会导致整车更易向倾斜方向侧翻，提高了侧翻的可能性，对于初学者来说，不利于辅助其保持平衡。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于提供一种自行车辅助平衡装置，它可以实现在自行车在倾斜状态下调整整车重心向远离倾斜方向移动，辅助初学者保持平衡。
[0005]本专利技术的一种自行车辅助平衡装置，置于自行车后座上方，包括：重心单元，可拆地置于后座上侧；在车体竖直状态下，重心单元的重心与车身的重心均位于车身中线上；在车体倾斜状态下，重心单元的重心位于车身中线和竖直垂面之间或位于远离倾斜方向的另一侧；驱动单元，罩设于重心单元的上侧并与重心单元的两端始终保持滑动地抵接；同时还与重心单元保持磁性连接以控制重心单元的重心的移动；以及控制单元，用于获取车体的倾斜信息，并控制驱动单元与重心单元之间的磁性力方向和大小。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，重心单元包括平衡箱；平衡箱内设有由两个对称设置的配重筒组成的配重组件；配重筒在自由状态下的重心位于轴心处；配重筒至少包括由磁性材料制成的磁性部件；驱动单元用于和配重筒两端抵接的部分至少由磁性材料制成，以吸引或排斥配重筒至少部分部件；两个配重筒的运动是同步且同向的；配重组件的重心的移动方向与随配重筒的移动方向相同。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，配重筒包括筒身和与筒身通过绳连接的移动配重组；在车体竖直状态下，移动配重组位于筒身内；在车体倾斜状态下，移动配重组位于筒身外；配重筒的重心移动方向与移动配重组的移动方向相同；移动配重组由磁性材料制成，在车体倾斜状态下，位于上侧的移动配重组的面向驱动单元侧的磁性与驱动单元磁性相反，位于下侧的移动配重组的面向驱动单元侧的磁性与驱动单元磁性相同。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，平衡箱的箱体内壁设有多个卡点；配重筒均受卡点限位固定；在车体倾斜状态下，配重筒受移动配重组超过设定阈值的拉力后脱离卡点限位。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，配重筒还包括两块浮力封板，配重筒对称的两侧均开
设有通过口，浮力封板分别抵接于对应通过口外侧以封闭通过口；浮力封板与移动配重组通过绳连接；平衡箱的箱体内设有配重液，配重液的密度大于浮力封板的密度，配重液的密度小于筒身、移动配重组的密度。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，平衡箱的箱体包括用于供配重筒移动的大腔、用于供移动配重组移动的小腔；小腔数量为两个且对称地设置于大腔两侧；小腔的口径小于大腔的口径，以使配重筒仅能在大腔内移动。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，大腔的长度大于两个配重筒的宽度与单个移动配重组的宽度之和，以使移动配重组在移动时，存在供移动配重组移动最大位移的空间。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，驱动单元包括连接板、对称设置于连接板两侧的两块变磁板、与对应变磁板连接并对称设置于连接板两侧的右磁板和左磁板；连接板由非导磁材料制成，连接板通过安装套与自行车坐垫安装杆连接，安装套套设于安装杆外，连接板与安装套自由地转动连接；两个变磁板均由缠绕了线圈的导磁材料制成，并与控制单元独立地连接，受控制单元独立地控制通电后成为电磁铁，电磁铁两端的磁极属性由控制单元控制；右磁板和左磁板均由永磁材料制成，右磁板和左磁板均为弧形的板，右磁板和左磁板的内侧端面始终与重心单元对应的端部抵接，右磁板和左磁板的磁极均位于靠近和远离对应变磁板的端，右磁板和左磁板的磁性均为越靠近中心处磁性越弱，右磁板和左磁板均与对应变磁板可拆地抵接，右磁板和左磁板均与未通电的对应的变磁板连接后构成一磁性件。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，在车体倾斜的角度大于预设的阈值时，控制单元控制变磁板通电，通电的维持时间、电流大小均受控制单元控制。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，控制单元包括可拆地安装于平衡箱的箱体上端的控制盒；控制盒内至少安装有陀螺仪传感器、控制器、电源、开关；陀螺仪传感器用于获取车体倾斜方向和倾斜角度，并与控制器电性连接，以将获取的信息传递给控制器；电源与控制器直接或间接地电性连接，以受控制器控制输出电流大小和维持输出时间。
[0015]相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过设置重心单元，使得车体在倾斜状态下，配重筒的部分结构，如移动配重组，会向远离倾斜方向移动，以此来调节车体的重心的转动角度是小于车体的转动角度的，避免初学者在无法掌握车体平衡前提下，遇到车体倾斜时易侧翻的问题发生；本专利技术通过设置驱动单元，使得车体在倾斜超过设定阈值时，变磁板通电成为电磁铁，电磁铁的磁性远大于身为永磁件的右磁板和左磁板，变磁板和右磁板/左磁板形成一个大的磁件，吸引移动配重组向远离倾斜方向移动，并拉动配重筒的筒身突破卡点的限位向远离倾斜方向移动，从而保证车体的重心在车体倾斜后，转动角度较小，有利于辅助初学者掌握骑行平衡，避免侧翻时间发生。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的具体实施例一的安装了辅助平衡装置的自行车的立体结构示意图；图2为本专利技术的具体实施例一的辅助平衡装置的立体结构示意图；图3为本专利技术的具体实施例一的车体在竖直状态下的辅助平衡装置平面结构示意图；
图4为本专利技术的具体实施例一的平衡箱的箱体内卡点位置分布的平面结构示意图；图5为本专利技术的具体实施例一的配重筒的平面结构示意图；图6为本专利技术的具体实施例一的移动配重组的平面结构示意图；图7为本专利技术的具体实施例一的车体在竖直状态下的配重筒的平面结构示意图；图8为本专利技术的具体实施例一的车体在倾斜状态下的配重筒转动位置的状态示意图；图9为本专利技术的具体实施例一的车体在倾斜状态下的移动配重组移动的状态示意图；图10为本专利技术的具体实施例一的车体在竖直状态下的车体重心的位置示意图；图11为本专利技术的具体实施例一的车体在倾斜状态下的初始车体重心的位置示意图；图12为本专利技术的具体实施例一的车体在倾斜状态下的调节后车体重心的位置示意图；图13为本专利技术的具体实施例一的车体的倾斜角度超过预设阈值时平衡箱的转动位置示意图；图14为本专利技术的具体实施例一的车体的倾斜角度超过预设阈值时车体重心的位置示意图；图15为本专利技术的具体实施例二的车体在竖直状态下的配重筒的平面结构示意图；图16为本专利技术的具体实施例三的车体在竖直状态下的磁性组件的平面结构示意图。
[0017]图中标号说明：磁性组件1、安装套11、连接板12、变磁板13、右磁板14、左磁板15、平衡箱2、箱体2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自行车辅助平衡装置，其特征在于：置于自行车后座上方，包括：重心单元，可拆地置于后座上侧；在车体竖直状态下，重心单元的重心与车身的重心均位于车身中线上；在车体倾斜状态下，重心单元的重心位于车身中线和竖直垂面之间或位于远离倾斜方向的另一侧；驱动单元，罩设于重心单元的上侧并与重心单元的两端始终保持滑动地抵接；同时还与重心单元保持磁性连接以控制重心单元的重心的移动；以及控制单元，用于获取车体的倾斜信息，并控制驱动单元与重心单元之间的磁性力方向和大小。2.根据权利要求1所述的一种自行车辅助平衡装置，其特征在于：重心单元包括平衡箱（2）；平衡箱（2）内设有由两个对称设置的配重筒（23）组成的配重组件；配重筒（23）在自由状态下的重心位于轴心处；配重筒（23）至少包括由磁性材料制成的磁性部件；驱动单元用于和配重筒（23）两端抵接的部分至少由磁性材料制成，以吸引或排斥配重筒（23）至少部分部件；两个配重筒（23）的运动是同步且同向的；配重组件的重心的移动方向与随配重筒（23）的移动方向相同。3.根据权利要求2所述的一种自行车辅助平衡装置，其特征在于：配重筒（23）包括筒身（231）和与筒身（231）通过绳连接的移动配重组（233）；在车体竖直状态下，移动配重组（233）位于筒身（231）内；在车体倾斜状态下，移动配重组（233）位于筒身（231）外；配重筒（23）的重心移动方向与移动配重组（233）的移动方向相同；移动配重组（233）由磁性材料制成，在车体倾斜状态下，位于上侧的移动配重组（233）的面向驱动单元侧的磁性与驱动单元磁性相反，位于下侧的移动配重组（233）的面向驱动单元侧的磁性与驱动单元磁性相同。4.根据权利要求3所述的一种自行车辅助平衡装置，其特征在于：平衡箱（2）的箱体（21）内壁设有多个卡点（211）；配重筒（23）均受卡点（211）限位固定；在车体倾斜状态下，配重筒（23）受移动配重组（233）超过设定阈值的拉力后脱离卡点（211）限位。5.根据权利要求3所述的一种自行车辅助平衡装置，其特征在于：配重筒（23）还包括两块浮力封板（232），配重筒（23）对称的两侧均开设有通过口，浮力封板（232）分别抵接于对应通过口外侧以封闭通过口；浮力封板（232）与移动配重组（233）通过绳连接；平衡箱（2）的箱体（21）内设有配重液，配重液的密度大于浮力封板（232）的密度，配重液的密度小于筒身（23...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海波，门玉琢，姚雪萍，冀秉魁，李明达，李世武，阚有波，蔡晓龙，金鑫，王隶梓，姚德宇，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：