一种平衡车转向用编码器连接结构的制作方法

1.本实用新型属于交通工具，特指一种平衡车转向用编码器连接结构。


背景技术：

2.电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，它包括一种两轮电动平衡车，与电动自行车和摩托车车轮前后排列方式不同，而是采用两轮并排固定的方式，两轮电动平衡车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，轮毂电机驱动，加上控制器控制。
3.现有技术中，为了控制平衡车的转向，可采用在车体上设置有可转动的脚控杆，脚控杆和车体之间设置有传感器，传感器通过检测脚控杆的转动角度，并将数据反馈至控制器，控制器对车体两侧的车轮电机进行调速，从而实现平衡车的转向。
4.然而现有技术不够完善，现有技术的传感器在脚控杆转动速度过快时存在检测精度降低的问题，而且传感器存在触点，容易磨损，导致产品使用寿命和检测精度的降低。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的不足及存在的问题，本实用新型提供一种平衡车转向用编码器连接结构。
6.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种平衡车转向用编码器连接结构，包括机架，机架上转动设置有转向轴，转向轴上固定设置有码盘，机架上还设置有串联在一起的第一电路板和第二电路板，第一电路板上设置有光敏元件，第二电路板上设置有发光元件，发光元件和光敏元件分别设置在码盘的两侧，码盘可阻止发光元件发出的光线照射在光敏元件上，码盘具有可供发光元件发出的光线照射在光敏元件上的透光部，当转向轴在机架上转动时，发光元件发出的光线可通过透光部照射在光敏元件上。
8.作为优选，所述透光部为开设在码盘边缘的狭缝。
9.作为优选，所述透光部至少为两个，两个或两个以上的透光部以转向轴为中心均匀地设置在码盘上。
10.作为优选，所述相邻两个透光部之间的夹角为0.2
°‑2°
。
11.作为优选，所述第二电路板上开设有避位槽，转向轴穿设于避位槽。
12.作为优选，所述机架包括转向座上盖，转向座上盖轴向固定在转向轴上，转向轴上形成有轴肩，转向座上盖上开设有安装槽，轴肩设置在安装槽内。
13.作为优选，所述转向座上盖和转向轴之间设置有衬套。
14.作为优选，所述转向轴的侧面开设有平面部，平面部上设置有弹簧钢板，弹簧钢板用于回正转向轴。
15.作为优选，所述弹簧钢板和平面部之间设置有防磨垫。
16.本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：
17.使用本平衡车转向用编码器连接结构时，当转向轴在机架上转动时，通过码盘和
透光部在光敏元件上产生明暗的光线变化，平衡车根据光敏元件上明暗的光线变化控制平衡车转向，通过光转换为角位移的方式无需接触，避免造成触点磨损和允许高速转动，并且光信号具有传播速度快的特点，因此本平衡车转向用编码器连接结构具有精度高、使用寿命长、响应速度快和结构精简的优点。
附图说明
18.图1是本实用新型的立体结构示意图；
19.图2是本实用新型的剖面结构示意图；
20.图3是本实用新型的爆炸结构示意图之一；
21.图4是本实用新型的爆炸结构示意图之二；
22.图5是本实用新型的码盘的结构示意图；
23.图中：1
‑
转向轴、2
‑
码盘、3
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发光元件、4
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光敏元件、5
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转向座上盖、6
‑ꢀ
衬套、7
‑
第一电路板、8
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第二电路板、91
‑
弹簧钢板、92
‑
防磨垫、93
‑
导线、94
‑ꢀ
轴套、11
‑
轴肩、12
‑
平面部、13
‑
定位槽、14
‑
凸块、21
‑
透光部、51
‑
安装槽、 52
‑
凹槽、61
‑
凸起、71
‑
避位槽。
具体实施方式
24.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
25.如图1至图5所示，一种平衡车转向用编码器连接结构，包括机架，机架上转动设置有转向轴1，转向轴1可在机架上竖直旋转，转向轴1上固定设置有码盘2，码盘2采用不透光的材料制成，转向轴1可带动码盘2旋转，码盘2可阻止发光元件3发出的光线照射在光敏元件4上。
26.机架上还设置有电路板，电路板包括第一电路板7和第二电路板8，第一电路板7和第二电路板8具体地通过导线93连接在一起，第一电路板7和第二电路板8串联在一起，第一电路板7上固定设置有光敏元件4并电连接在光敏元件4上，第二电路板8上固定设置有发光元件3并电连接在发光元件3上。将本平衡车转向用编码器连接结构应用在平衡车上使用时，第一电路板7和第二电路板8分别固定设置在车体上，第一电路板7还连接在平衡车的电路系统上，平衡车的电路系统用于向光敏元件4和发光元件3进行供电。
27.所述发光元件3和光敏元件4分别设置在码盘2的两侧，发光元件3正对于光敏元件4，码盘2具有透光部21，透光部21可供发光元件3发出的光线照射在光敏元件4上，当转向轴1在机架上转动时，透光部21可转动至发光元件 3和光敏元件4之间，透光部21还可转动至发光元件3和光敏元件4所在直线的外侧。
28.当透光部21设置在发光元件3和光敏元件4之间时，发光元件3发出的光线可通过透光部21照射在光敏元件4上。而当透光部21设置在发光元件3和光敏元件4所在直线的外侧时，码盘2在发光元件3和光敏元件4之间起到挡光的作用，避免发光元件3发出的光线照射在光敏元件4上。
29.将本平衡车转向用编码器连接结构应用在平衡车上使用时，机架固定设置在车体上，转向轴1可转动地设置在车体上，转向轴1还固定设置在脚控杆上，光敏元件4和发光元件3电连接在平衡车的电路系统上，当脚控杆在车体上转动时，转向轴1也相对车体转动，光
敏元件4上产生明暗的光线变化并形成一定幅值和规律的电脉冲输出信号，平衡车的电路系统根据电脉冲输出信号计算得到转向轴1的转动角度，从而实现对转向轴1的转动角度的测定。
30.使用本平衡车转向用编码器连接结构时，当转向轴1在机架上转动时，通过码盘和透光部在光敏元件4上产生明暗的光线变化，平衡车根据光敏元件4 上明暗的光线变化控制平衡车转向，通过光转换为角位移的方式无需接触，避免造成触点磨损和允许高速转动，并且光信号具有传播速度快的特点，因此本平衡车转向用编码器连接结构具有精度高、使用寿命长、响应速度快和结构精简的优点。
31.所述码盘2的整体结构呈圆板，码盘2的中心固定设置在转向轴1的一端，发光元件3和光敏元件4分别设置在转向轴1的外侧，从而码盘2的圆心和转向轴1的旋转中心重合在一起。
32.所述透光部21为开设在码盘2边缘的狭缝，狭缝的整体结构呈条状，缝隙的长度方向和码盘2的径向一致，发光元件3发出的光线可通过狭缝照射在光敏元件4上。
33.所述透光部21至少为两个，两个或两个以上的透光部21以转向轴1为中心均匀地设置在码盘2上，相邻两个透光部21之间的夹角为0.2
°‑2°
，具体地，相邻两个透光部21之间的夹角为1
°
，从而进一步提高了本平衡车转向用编码器连接结构的检测精度。
34.还包括放大芯片(图中未示出)，放大芯片设置在第一电路板7上，放大芯片连接在光敏元件4上，放大芯片用于对光敏元件4输出信号进行放大整形并发送至平衡车的电路系统，本实施例中的光敏元件4和发光元件3及其他编码部件也可以用市面上常规的光电编码器来实现。
35.所述第一电路板7上开设有避位槽71，转向轴1穿设于避位槽71，从而提高了结构的紧凑性。
36.所述机架还包括转向座上盖5，转向座上盖5轴向固定在转向轴1上，转向座上盖5上开设有安装槽51，转向轴1上形成有轴肩11，轴肩11设置在安装槽51内，具体地，轴肩11为一对，一对轴肩11依次设置在转向轴1的轴向上，一轴肩11抵接在安装槽51的一侧，另一轴肩11抵接在安装槽51的另一侧，从而将转向座上盖5轴向固定在转向轴1上。将本平衡车转向用编码器连接结构应用在平衡车上时，转向座上盖5固定设置在车体上，转向轴1转动设置在转向座上盖5和车体之间，避免转向轴1在车体上轴向晃动，提高了连接的牢固性。
37.所述转向座上盖5和转向轴1之间设置有衬套6，本实施例中，衬套6优选为轴承；衬套6用于减少转向座上盖5和转向轴1之间的磨损，延长了本平衡车转向用编码器连接结构的使用寿命。
38.所述衬套6的横截面呈半圆形，安装槽51的横截面也呈半圆形，衬套6设置在一对轴肩11之间，一对轴肩11将衬套6轴向固定在转向轴1上，避免衬套6在转向轴11的轴向晃动。
39.所述衬套6的外侧形成有凸起61，转向座上盖5上形成有凹槽52，凹槽52 设置在安装槽51内，凸起61和凹槽52相适配，凸起61设置在凹槽52内，从而避免转向轴1带动衬套6周向晃动。
40.所述转向轴1上套设有一对轴套94，一对轴套94依次设置在转向轴1的轴向上，一对轴套94设置在一对轴肩11的两侧，一对轴套94用于减小了转向轴 1转动时产生的磨损，
提高了转向轴1转动的平顺性。
41.所述转向轴1的侧面形成有平面部12，平面部12上设置有弹簧钢板91，弹簧钢板91用于回正转向轴1，具体地，平面部12设置在弹簧钢板91的中部。将本平衡车转向用编码器连接结构应用在平衡车上时，弹簧钢板91的两端固定设置在车体上，弹簧钢板91还固定设置在转向座上盖5和车体之间，弹簧钢板 91的中部悬空，当转向轴1在车体上转动时，转向轴1带动弹簧钢板91发生弹性形变，在撤去外力后，弹簧钢板91迫使转向轴1自动回正，从而进一步方便使用者的操控。
42.所述弹簧钢板91和平面部12之间设置有防磨垫92，防磨垫92的整体结构呈板状，防磨垫92采用黄铜制成，具有硬度较低、耐磨性较好的优点，避免弹簧钢板91和转向轴1直接接触，用于减少弹簧钢板91和转向轴1之间的磨损，延长了本平衡车转向用编码器连接结构的使用寿命。
43.所述防磨垫92固定设置在转向轴1上，防磨垫92可螺栓固定在转向轴1 上，转向轴1上开设有定位槽13，定位槽13设置在第三平面部12上，防磨垫 92部分设置在定位槽13内，避免防磨垫92在转向轴1上发生侧晃，提高了连接的牢固性，避免产生不必要的损耗和噪音。
44.所述转向轴1上形成有若干凸块14，凸块14设置在定位槽13的内侧，定位槽13的任意内侧均设置有凸块14，凸块14抵接在防磨垫92的侧面，进一步提高了连接的牢固性，也减小了防磨垫92和转向轴1的接触面积，降低了防磨垫92和转向轴1之间的磨损。
45.上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。