减震车架及电动独轮车的制作方法

1.本实用新型涉及减震车架及电动独轮车。


背景技术：

2.车架用于承载车体的重量，在现有的车架中，车轮通过车架和支撑杆与车体组装连接，为了起到减震的效果，往往会在车架和支撑杆之间设置减震器，由于车架和支撑杆之间需要设置安装空间用于安装减震器以及用于连接减震器的部件，这往往增大了车体宽度尺寸，这就使得现有的车架不符合对空间结构紧凑要求的车体(例如轻便型电动自行车、电动独轮车就存在车体宽度尺寸轻薄的要求)；可见由于现有车架和支撑杆之间需要设置安装空间用于安装减震器以及用于连接减震器的部件，增大了车体宽度尺寸，导致限制了车体上其它部件或功能的使用/扩展空间。


技术实现要素：

3.根据本实用新型的一个方面，提供了一种减震车架，其包括：轮架、支撑杆、弹性件以及多个连杆；支撑杆滑动地设置在轮架上；至少设有一个连杆与支撑杆枢转连接；至少设有一个连杆与轮架枢转连接；轮架、支撑杆以及多个连杆共同构成连杆机构，在连杆机构中，轮架设置为固定构件，支撑杆设置为主动件，多个连杆均设置为从动件；弹性件设置在连杆机构中除轮架和支撑杆之间以外的任意两部件之间；且连杆机构的自由度等于1。
4.在制造组装时，将车体的车轮安装在本减震车架的轮架上，将车体的承重部安装在本减震车架的支撑杆上；当车体在不平整的路面上行驶时，车轮处于震动状态，并将该震动状态传导给轮架，由于支撑杆是滑动地设置在轮架上，那么此时支撑杆与轮架之间会产生相对滑动(即可以理解为轮架是相对固定不动的，支撑杆在轮架上伸出或者收缩)，由于轮架、支撑杆以及多个连杆共同构成自由度等于1的连杆机构，在本连杆机构中，轮架设置为固定构件，支撑杆设置为主动件，多个连杆均设置为从动件；由于该连杆机构的自由度为1，那么当支撑杆在轮架上沿滑动方向上平动时，那么本连杆机构中的多个连杆均只能在自由度为1的空间内由初始位置产生动作(例如平动或者平面转动)，同时由于弹性件设置在连杆机构中除轮架和支撑杆之间以外的任意两部件之间(例如弹性件设置在连杆与连杆之间/连杆与轮架之间/连杆与支撑杆之间)，那么弹性件会由初始状态产生弹性形变，吸收冲击震动，减小车体的震动幅度，并产生恢复初始状态的蓄力，当车体离开不平整的路面后，该蓄力驱动整个连杆机构恢复到原状态，即使得支撑杆与轮架恢复初始相对位置；此外，由于弹性件设置在连杆机构中除轮架和支撑杆之间以外的任意两部件之间(即弹性件不设置在轮架和支撑杆之间)，进而将弹性件以及用于设置安装弹性件的部件转移到轮架和支撑杆之间的空间区域之外，缩小了轮架/支撑杆结构尺寸，进而缩小了轮架和支撑杆之间的结构占用空间，可以为车体上其它部件或功能提供使用/扩展空间，进而使得车体整体结构更加简洁紧凑。
5.在一些实施方式中，弹性件设置在任意两个连杆之间。
6.这样，通过将弹性件的设置位置进一步限定在任意两个连杆之间(即弹性件没有与轮架和支撑杆其中任一个连接)，进一步地将弹性件以及用于设置安装弹性件的部件转移到轮架和支撑杆之外部件上，从而进一步地缩小了轮架和支撑杆的结构占用空间。
7.在一些实施方式中，连杆机构包括第一连杆和第二连杆；支撑杆、第一连杆、第二连杆、轮架依次枢转连接设置；弹性件设置在第一连杆与第二连杆之间。
8.这样，由于支撑杆是沿滑动方向滑动设置在轮架上的，支撑杆与轮架之间为低副约束，由于枢转连接方式也是低副约束，那么本连杆机构中，具体有3个活动构件，4个低副约束，0个高副约束，那么本连杆机构的自由度＝3＊3－2＊4－0＝1，即实现了将轮架、支撑杆以及多个连杆组成自由度＝1的连杆机构。在其他实施方式中，连杆的具体数量，以及连杆之间、连杆与支撑杆/轮架之间的配合方式还可以根据实际情况适宜性调整，即只要是能够组成自由度＝1的连杆机构即可。
9.在一些实施方式中，轮架上设有车轮安装部；第二连杆枢转连接在轮架上远离车轮安装部的位置上。
10.这样，通过将第二连杆枢转连接在轮架上远离车轮安装部的位置上，可以为安装有本减震车架的车体上车轮附近的空间提供更宽的使用/扩展空间。
11.在一些实施方式中，第二连杆包括第一段和第二段，第二段相对于第一段朝远离车轮安装部的方向弯折、延伸，第二段枢转连接在轮架上远离车轮安装部的位置上；弹性件与第一连杆的连接处为第一点，第一段和第二段的连接处为第二点，第二点朝远离第一点的方向偏移，弹性件与第二连杆的连接处设置在第二点上。
12.这样，通过将第二连杆限定为包括第一段和第二段，第二段相对于第一段朝远离车轮安装部的方向弯折、延伸，第二段枢转连接在轮架上远离车轮安装部的位置上，实现了将第二连杆枢转连接在轮架上远离车轮安装部的位置上；同时，由于弹性件与第一连杆的连接处为第一点，第一段和第二段的连接处为第二点，弹性件与第二连杆的连接处设置在第二点，通过将第二点朝远离第一点的方向偏移，增大了第一点与第二点之间的间距，即可以使得第一点与第二点之间可以连接弹性变形幅度更大的弹性件，从而增大了本减震车架的减震冲程。
13.在一些实施方式中，还包括承载部件，承载部件设置在支撑杆上。
14.这样，通过将承载部件设置在支撑杆上，支撑杆起到负载承重的功能。
15.在一些实施方式中，承载部件为站立踏板；轮架上设有贯通套筒，支撑杆套设在贯通套筒内；连杆枢转连接设置在支撑杆的一端上，站立踏板设置在支撑杆的另一端上。
16.这样，通过将承载部件设为便于使用者站立的站立踏板(例如在站立式平衡巡逻车、电动自行车、独轮车等使用场景中)，为使用者提供了站立空间；此外还通过在轮架上设有两端相互贯通套筒，将支撑杆套设在贯通套筒内，连杆和站立踏板分别设置在支撑杆的两端上，使得连杆远离站立踏板设置，避免了在减震缓冲时连杆转动刮蹭到使用者的腿部，提高了本减震车架的安全性能。
17.在一些实施方式中，包括两套连杆机构，两套连杆机构相对设置，在两套连杆机构之间设置有车轮安装空间。
18.这样，通过将两套连杆机构相对设置，组装时可将车轮安装在两套连杆机构之间的车轮安装空间，这样使得本减震车架的重心与车轮在重力方向上重合，使得安装有本减
震车架的车体行驶更加稳定。
19.在一些实施方式中，两套连杆机构关于车轮安装空间对称设置；还包括中间枢转件；两套连杆机构中的第一连杆均通过中间枢转件枢转设置在支撑杆上。
20.这样，通过将两套连杆机构关于车轮安装空间对称设置，并且两套连杆机构中的第一连杆共同连接在转轴枢转设置在支撑杆上的中间枢转件上，使得在缓冲减震工作时，两套连杆机构同步一致运动，进一步地增强了本减震车架的稳定性能。
21.在一些实施方式中，弹性件包括伸缩杆、弹簧以及缸筒，伸缩杆套设在缸筒内，弹簧设置在伸缩杆和缸筒之间；还包括第一转轴和第二转轴；伸缩杆通过第一转轴分别与两套连杆机构中的第一连杆枢转连接；缸筒通过第二转轴分别与两套连杆机构中的第二连杆枢转连接。
22.这样，当本减震车架进行减震缓冲工作时，支撑杆驱动第一连杆和第二连杆靠拢转动，弹性件被压缩，伸缩杆被压缩入缸筒内，并压缩弹簧，弹簧吸收了冲击载荷，起到了减震的效果。
23.在一些实施方式中，包括两个站立踏板，两套连杆机构中的支撑杆上均设有站立踏板，且两个站立踏板关于车轮安装空间对称设置。
24.这样，通过将两个站立踏板关于车轮安装空间对称地设置在两套连杆机构中的支撑杆上，使得使用者可以双腿跨立在安装有本减震车架的车体上，使用者的重心与车轮在重力方向上重合，使用者可以站立得更平衡稳定。
25.在一些实施方式中，站立踏板枢转设置在支撑杆上，且站立踏板的转动方向设置为靠近或者远离车轮安装空间。
26.这样，通过将站立踏板枢转设置在支撑杆上，当不使用时，使用者扭动站立踏板朝靠近车轮的方向转动，节省了占地空间，方便存放；当需要使用时，再扭动站立踏板朝远离车轮的方向转动，使得站立踏板打开。
27.根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种电动独轮车，包括减震车架、电动轮、电池以及控制主板；电动轮安装在车轮安装部上，电池与控制主板电连接，控制主板与电动轮电控连接。
28.在使用时，使用者的双腿横跨站立在电动轮两侧，控制主板根据使用者的趋势姿态来驱动电动轮前进或者后退行驶。由于电动独轮车的使用方式是使用者的双腿横跨在电动轮两侧的，如果电动轮两侧方向上的车体尺寸过宽的话，使用者的双腿会处于非自然站立状态，会降低使用者的舒适体验度。这样，由于本减震车架将弹性件以及用于设置安装弹性件的部件转移到轮架和支撑杆之间的空间区域之外，缩小了轮架/支撑杆结构尺寸，进而缩小了轮架和支撑杆之间的结构占用空间，进而可以缩减电动轮两侧方向上的车体尺寸，为使用者提供保持双腿会处于自然站立状态的空间；即为本电动独轮车能够实现更宽敞的站立空间功能提供了扩展空间。
29.在一些实施方式中，还包括外壳，外壳设置在轮架上，外壳将电动轮罩盖。
30.这样，通过将外壳设置在轮架上，并外壳将电动轮罩盖，外壳可以避免使用者的腿部或者裤腿被绞入到电动轮中，增强了使用安全性能。
附图说明
31.图1为本实用新型一种实施方式的减震车架的结构示意图；
32.图2为图1所示减震车架安装电动独轮车的电动轮之后的结构示意图；
33.图3为图2中的减震车架处于减震缓冲工作中的状态示意图；
34.图4为图2所示的减震车架的立体结构示意图；
35.图5为图4的另一视角的立体结构示意图；
36.图6为图2的左视图。
37.附图标识：100－减震车架、1－轮架、11－车轮安装部、2－支撑杆、21－站立踏板、3－弹性件、41－第一连杆、411－第一点、42－第二连杆、421－第一段、422－第二段、423－第二点、5－中间枢转件、6－电动轮
具体实施方式
38.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
39.如图1所示，减震车架包括：轮架1、支撑杆2、弹性件3以及多个连杆；支撑杆2滑动地设置在轮架1上；至少设有一个连杆与支撑杆2枢转连接；至少设有一个连杆与轮架1枢转连接；轮架1、支撑杆2以及多个连杆共同构成连杆机构，在连杆机构中，轮架1设置为固定构件，支撑杆2设置为主动件，多个连杆均设置为从动件；弹性件3设置在连杆机构中除轮架1和支撑杆2之间以外的任意两部件之间；且连杆机构的自由度等于1，即支撑杆2在轮架1上沿滑动方向上平动。具体地，设连杆的个数为n，在本连杆机构中，设低副约束数为pl，高副约束数为ph，由于轮架1设置为固定构件，支撑杆2设置为主动件，那么在具体的实施例中，轮架1、支撑杆2以及多个连杆的连接方式只要是能够满足自由度＝3＊(n 1)－2pl－ph＝1即可。
40.如图1～5所示，在制造组装时，将车体的车轮安装在本减震车架100的轮架1上，将车体的承重部安装在本减震车架100的支撑杆2上；当车体在不平整的路面上行驶时，车轮处于震动状态，并将该震动状态传导给轮架1，由于支撑杆2是滑动地设置在轮架1上，那么此时支撑杆2与轮架1之间会产生相对滑动(即可以理解为轮架1是相对固定不动的，支撑杆2在轮架1上伸出或者收缩)，由于轮架1、支撑杆2以及多个连杆共同构成自由度等于1的连杆机构，在本连杆机构中，轮架1设置为固定构件，支撑杆2设置为主动件，多个连杆均设置为从动件；由于该连杆机构的自由度为1，那么当支撑杆2在轮架1上沿滑动方向上平动时，那么本连杆机构中的多个连杆均只能在自由度为1的空间内由初始位置产生动作(例如平动或者平面转动)，同时由于弹性件3设置在连杆机构中除轮架1和支撑杆2之间以外的任意两部件之间(例如弹性件3设置在连杆与连杆之间/连杆与轮架1之间/连杆与支撑杆2之间)，那么弹性件3会由初始状态产生弹性形变，吸收冲击震动，减小车体的震动幅度，并产生恢复初始状态的蓄力，当车体离开不平整的路面后，该蓄力驱动整个连杆机构恢复到原状态，即使得支撑杆2与轮架1恢复初始相对位置；此外，由于弹性件3设置在连杆机构中除轮架1和支撑杆2之间以外的任意两部件之间(即弹性件3不设置在轮架1和支撑杆2之间)，进而将弹性件3以及用于设置安装弹性件3的部件转移到轮架1和支撑杆2之间的空间区域之外，缩小了轮架1/支撑杆2结构尺寸，进而缩小了轮架1和支撑杆2之间的结构占用空间，可以为车体上其它部件或功能提供使用/扩展空间，进而使得车体整体结构更加简洁紧凑。
41.详细地，在本实施例中，弹性件3设置在任意两个连杆之间。这样，通过将弹性件3的设置位置进一步限定在任意两个连杆之间(即弹性件3没有与轮架1和支撑杆2其中任一个连接)，进一步地将弹性件3以及用于设置安装弹性件3的部件转移到轮架1和支撑杆2之外部件上，从而进一步地缩小了轮架1和支撑杆2的结构占用空间。
42.详细地，在本实施例中，连杆机构包括第一连杆41和第二连杆42；支撑杆2、第一连杆41、第二连杆42、轮架1依次枢转连接设置；弹性件3设置在第一连杆41与第二连杆42之间。这样，由于支撑杆2是沿滑动方向滑动设置在轮架1上的，支撑杆2与轮架1之间为低副约束，由于枢转连接方式也是低副约束，那么本连杆机构中，具体有3个活动构件，4个低副约束，0个高副约束，那么本连杆机构的自由度＝3＊3－2＊4－0＝1，即实现了将轮架1、支撑杆2以及多个连杆组成自由度＝1的连杆机构。在其他实施方式中，连杆的具体数量，以及连杆之间、连杆与支撑杆2/轮架1之间的配合方式还可以根据实际情况适宜性调整，即只要是能够组成自由度＝1的连杆机构即可。
43.在本实施例中，轮架1上设有车轮安装部11；第二连杆42枢转连接在轮架1上远离车轮安装部11的位置上。这样，通过将第二连杆42枢转连接在轮架1上远离车轮安装部11的位置上，可以为安装有本减震车架100的车体上车轮附近的空间提供更宽的使用/扩展空间。
44.如图1所示，在本实施例中，第二连杆42包括第一段421和第二段422，第二段422相对于第一段421朝远离车轮安装部11的方向弯折、延伸，第二段422枢转连接在轮架1上远离车轮安装部11的位置上；弹性件3与第一连杆41的连接处为第一点411，第一段421和第二段422的连接处为第二点423，第二点423朝远离第一点411的方向偏移，弹性件3与第二连杆42的连接处设置在第二点423上。这样，通过将第二连杆42限定为包括第一段421和第二段422，第二段422相对于第一段421朝远离车轮安装部11的方向弯折、延伸，第二段422枢转连接在轮架1上远离车轮安装部11的位置上，实现了将第二连杆42枢转连接在轮架1上远离车轮安装部11的位置上；同时，由于弹性件3与第一连杆41的连接处为第一点411，第一段421和第二段422的连接处为第二点423，弹性件3与第二连杆42的连接处设置在第二点423，通过将第二点423朝远离第一点411的方向偏移，增大了第一点411与第二点423之间的间距，即可以使得第一点411与第二点423之间可以连接弹性变形幅度更大的弹性件3，从而增大了本减震车架100的减震冲程。
45.详细地，在本实施例中，还包括承载部件，承载部件设置在支撑杆2上。这样，通过将承载部件设置在支撑杆2上，支撑杆2起到负载承重的功能。
46.如图1～图6所示，更加详细地，在本实施例中，承载部件为站立踏板21；轮架1上设有贯通套筒，支撑杆2套设在贯通套筒内；连杆枢转连接设置在支撑杆2的一端上，站立踏板21设置在支撑杆2的另一端上。这样，通过将承载部件设为便于使用者站立的站立踏板21(例如在站立式平衡巡逻车、电动自行车、独轮车等使用场景中)，为使用者提供了站立空间；此外还通过在轮架1上设有两端相互贯通套筒，将支撑杆2套设在贯通套筒内，连杆和站立踏板21分别设置在支撑杆2的两端上，使得连杆远离站立踏板21设置，避免了在减震缓冲时连杆转动刮蹭到使用者的腿部，提高了本减震车架100的安全性能。
47.进一步地，在本实施例中，包括两套连杆机构，两套连杆机构相对设置，在两套连杆机构之间设置有车轮安装空间。这样，通过将两套连杆机构相对设置，组装时可将车轮安
装在两套连杆机构之间的车轮安装空间，这样使得本减震车架100的重心与车轮在重力方向上重合，使得安装有本减震车架100的车体行驶更加稳定。
48.更进一步地，在本实施例中，两套连杆机构关于车轮安装空间对称设置；还包括中间枢转件5；两套连杆机构中的第一连杆41均通过中间枢转件5枢转设置在支撑杆2上。详细地，在本实施例中，中间枢转件5与两个第一连杆41的末端连接，中间枢转件5通过轴承和销轴枢转设置在支撑杆2上。这样，通过将两套连杆机构关于车轮安装空间对称设置，并且两套连杆机构中的第一连杆41共同连接在转轴枢转设置在支撑杆2上的中间枢转件5上，使得在缓冲减震工作时，两套连杆机构同步一致运动，进一步地增强了本减震车架100的稳定性能。
49.详细地，在本实施例中，弹性件3包括伸缩杆、弹簧以及缸筒，伸缩杆套设在缸筒内，弹簧设置在伸缩杆和缸筒之间；还包括第一转轴和第二转轴；伸缩杆通过第一转轴分别与两套连杆机构中的第一连杆41枢转连接；缸筒通过第二转轴分别与两套连杆机构中的第二连杆42枢转连接。这样，当本减震车架100进行减震缓冲工作时，支撑杆2驱动第一连杆41和第二连杆42靠拢转动，弹性件3被压缩，伸缩杆被压缩入缸筒内，并压缩弹簧，弹簧吸收了冲击载荷，起到了减震的效果。
50.在本实施例中，包括两个站立踏板21，两套连杆机构中的支撑杆2上均设有站立踏板21，且两个站立踏板21关于车轮安装空间对称设置。这样，通过将两个站立踏板21关于车轮安装空间对称地设置在两套连杆机构中的支撑杆2上，使得使用者可以双腿跨立在安装有本减震车架100的车体上，使用者的重心与车轮在重力方向上重合，使用者可以站立得更平衡稳定。
51.在本实施例中，站立踏板21枢转设置在支撑杆2上，且站立踏板21的转动方向设置为靠近或者远离车轮安装空间。这样，通过将站立踏板21枢转设置在支撑杆2上，当不使用时，使用者扭动站立踏板21朝靠近车轮的方向转动，节省了占地空间，方便存放；当需要使用时，再扭动站立踏板21朝远离车轮的方向转动，使得站立踏板21打开。
52.如图2～图6所示，在本实施例中，还提供了一种电动独轮车，包括减震车架100、电动轮6、电池(未示出)以及控制主板(未示出)；电动轮6安装在车轮安装部11上，且容纳在两套对称设置的连杆机构之间的车轮安装空间，电池与控制主板电连接，控制主板与电动轮6电控连接。在使用时，使用者的双腿横跨站立在电动轮6两侧，控制主板根据使用者的趋势姿态来驱动电动轮6前进或者后退行驶。由于电动独轮车的使用方式是使用者的双腿横跨在电动轮6两侧的，如果电动轮6两侧方向上的车体尺寸过宽的话，使用者的双腿会处于非自然站立状态，会降低使用者的舒适体验度。这样，由于本减震车架100将弹性件3以及用于设置安装弹性件3的部件转移到轮架1和支撑杆2之间的空间区域之外，缩小了轮架1/支撑杆2结构尺寸，进而缩小了轮架1和支撑杆2之间的结构占用空间，进而可以缩减电动轮6两侧方向上的车体尺寸，为使用者提供保持双腿会处于自然站立状态的空间；即为本电动独轮车能够实现更宽敞的站立空间功能提供了扩展空间。
53.在本实施例中，还包括外壳(未示出)，外壳设置在轮架1上，外壳将电动轮6罩盖。这样，通过将外壳设置在轮架1上，并外壳将电动轮6罩盖，外壳可以避免使用者的腿部或者裤腿被绞入到电动轮6中，增强了使用安全性能。
54.以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，
在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。