一种轻便两轮电动平衡车

文档序号:28278 发布日期:2021-09-24 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 一种轻便两轮电动平衡车 (Portable two-wheeled electrodynamic balance car ) 是由 石崇阳 王翀 于 2021-08-10 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种轻便两轮电动平衡车,涉及电动平衡车技术领域。包括电源、控制系统、第一脚踏装置和第二脚踏装置,第一脚踏装置和第二脚踏装置的下方均设置有电机轮,电机轮的轮轴为双边输出轴,第一脚踏装置和第二脚踏装置的下部均设置有轮轴固定架,轮轴的两端分别固定连接在轮轴固定架上,还包括两端分别与第一脚踏装置和第二脚踏装置相连接的连接件,第一脚踏装置和/或第二脚踏装置与连接件转动连接、且转动轴线与轮轴的轴线相平行,还包括限制第一脚踏装置和/或第二脚踏装置围绕连接件转动的角度范围的限位装置,电机轮和控制系统电连接。其体积小、便于收纳,轮轴受力好,不易损坏。(The invention discloses a portable two-wheeled electric balance car, and relates to the technical field of electric balance cars. The electric bicycle comprises a power supply, a control system, a first pedal device and a second pedal device, wherein motor wheels are arranged below the first pedal device and the second pedal device, wheel shafts of the motor wheels are bilateral output shafts, wheel shaft fixing frames are arranged on the lower portions of the first pedal device and the second pedal device, two ends of each wheel shaft are fixedly connected to the wheel shaft fixing frames respectively, the electric bicycle further comprises connecting pieces, two ends of each connecting piece are connected with the first pedal device and the second pedal device respectively, the first pedal device and/or the second pedal device are connected with the connecting pieces in a rotating mode, rotating axes of the first pedal device and/or the second pedal device are parallel to axes of the wheel shafts, the electric bicycle further comprises a limiting device for limiting the first pedal device and/or the second pedal device to rotate around the connecting pieces in an angle range, and the motor wheels are electrically connected with the control system. The wheel axle is small in size, convenient to store, good in stress and not easy to damage.)

一种轻便两轮电动平衡车

技术领域

本发明涉及电动平衡车

技术领域

,更具体地说,涉及一种轻便两轮电动平衡车。

背景技术

电动平衡车,又叫体感车、思维车、摄位车等。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上。通过控制系统(包括陀螺仪、中央处理器、姿态传感器等)来检测车体姿态的变化,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。

现有技术中常见的电动平衡车,结构有两种,包括扭动式电动平衡车和控制杆式电动平衡车。扭动式电动平衡车的车体分为左右两个部分。左右车体间通过中轴连接,可以相对转动。两个电机轮的轮轴均为单边输出轴,两个电机轮分别位于左右车体的外侧,并通过单边输出轴与车体固定连接。控制杆式电动平衡车,车体为一体式结构,左右踏板处在车体上表面。两个电机轮的轮轴同样均为单边输出轴,并通过单边输出轴与车体固定连接。车体中间位置设置有腿控/手控杆,用于控制车辆转向。

这两种结构形态都存在同样的弊端。一是,电机轮的轮轴直接固定于车体左右两侧,车体的中心高度与电机轮的轴心的高度相平齐。为保证车体距离地面有一定距离(此种结构,由于车体具有一定厚度,车体下表面距离地面的最大距离要小于电机轮的半径),使其具有一定的通过性能,电机轮的最小直径受到一定限制,常见型号中电机轮最小轮径为6.5英寸。因在相同的行驶速度下,电机轮直径越小,则电机转速越高,电机体积及重量也就越小。现有的平衡车形态下很难进一步降低轮径及电机的体积重量。二是,左右两个电机轮仅靠单边输出轴固定于车体上,为保证轮轴的固定强度,轮轴深入车体的长度较长,降低了车体内可用空间。且在车上有负载时,单边输出轴的固定位置处会产生较大应力,加之电机发热,车体内的轮轴固定处会出现紧固件变形或失效的情况。

因此,如何制作出一种电动平衡车,其可以进一步减小电机轮的直径,以减小电动平衡车的体积和重量,使其便于携带,又可以使电机轮的轮轴的固定较为牢固,在使用过程中不易使轮轴的紧固件发生变形和失效,成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供了一种轻便两轮电动平衡车,其可以进一步减小电机轮的直径,以减小电动平衡车的体积和重量,使其便于携带,又可以使电机轮的轮轴的固定较为牢固,在使用过程中不易使轮轴的紧固件发生变形和失效。

为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明提供了一种轻便两轮电动平衡车,包括电源和控制系统,还包括第一脚踏装置和第二脚踏装置,所述第一脚踏装置和所述第二脚踏装置的下方均设置有电机轮,所述电机轮的轮轴为双边输出轴,所述第一脚踏装置和所述第二脚踏装置的下部均设置有轮轴固定架,所述轮轴的两端分别固定连接在所述轮轴固定架上,还包括两端分别与所述第一脚踏装置和所述第二脚踏装置相连接的连接件,所述第一脚踏装置和/或所述第二脚踏装置与所述连接件转动连接、且转动轴线与所述轮轴的轴线相平行,还包括限制所述第一脚踏装置和/或所述第二脚踏装置围绕所述连接件转动的角度范围的限位装置,所述电机轮和所述控制系统电连接。

可选地,所述第一脚踏装置与所述连接件的第一端转动连接,所述第二脚踏装置与所述连接件的第二端固定连接。

可选地,所述连接件的第一端设置有转轴部,所述第一脚踏装置上设置有轴承座,所述轴承座上设置有外圈与所述轴承座固定连接的第一轴承,所述转轴部与所述第一轴承的内圈固定连接,所述转轴部上固定设置有限位件,所述第一脚踏装置上还设置有限位槽,当所述限位件转动至第一位置和第二位置时分别与限位槽的两个侧壁相抵,所述限位件与所述限位槽形成所述限位装置。

可选地,所述连接件的第二端与所述第二脚踏装置上均设置有螺纹孔并通过紧固螺栓固定连接。

可选地,所述连接件设置为圆柱管,所述圆柱管的第一端形成所述转轴部。

可选地,所述轴承座上通过螺栓固定连接有罩接在所述第一轴承和所述转轴部上的连杆罩,所述限位槽为设置在所述连杆罩上的通槽。

可选地,所述轮轴固定架为间隔且对称设置的两个固定板,所述固定板上设置有卡接孔,所述轮轴上设置有卡接部和螺纹部,所述轮轴的所述卡接部卡接在所述固定板上的所述卡接孔内、并通过螺接在所述螺纹部上并位于所述固定板外侧的螺栓固定连接在所述固定板上。

可选地,所述第一脚踏装置和所述第二脚踏装置均设置为壳体结构,所述控制系统设置在所述第一脚踏装置和所述第二脚踏装置内部,所述电源设置在所述第一脚踏装置和/或所述第二脚踏装置内部。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果:本发明包括电源和控制系统,还包括第一脚踏装置和第二脚踏装置,两端分别与第一脚踏装置和第二脚踏装置相连接的连接件,第一脚踏装置和/或第二脚踏装置与连接件转动连接,还包括限制第一脚踏装置和/或第二脚踏装置围绕连接件转动的角度范围的限位装置,第一脚踏装置和第二脚踏装置的下方均设置有电机轮,电机轮的轮轴为双边输出轴,第一脚踏装置和第二脚踏装置的下部均设置有轮轴固定架,轮轴的两端分别固定连接在轮轴固定架上,电机轮和控制系统电连接。其可以进一步减小电机轮的直径,以减小电动平衡车的体积和重量,使其便于携带,又可以使电机轮的轮轴的固定较为牢固,在使用过程中不易使轮轴的紧固件发生变形和失效。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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是一些实施例中示出的轻便两轮电动平衡车的透视图;

图2是一些实施例中示出的轻便两轮电动平衡车的内部结构图;

图3是一些实施例中示出的轻便两轮电动平衡车的连接件与第一脚踏装置和第二脚踏装置的连接图;

图4是图2的分解图;

图5是现有电动平衡车的车身与电机轮的连接结构的示意图。

图中:1、第一脚踏装置;2、第二脚踏装置;3、连接件;4、电机轮;5、电源;6、控制系统;11、轮轴固定架;12、轴承座;13、第一轴承;14、卡簧;15、连杆罩;16、紧固螺栓;31、转轴部;41、轮轴;42、轮体;43、第二轴承;44、轮体盖;151、限位槽;311、限位件。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。具体的,“前”指的是垂直于纸面向观看者靠近的方向,“后”指的是垂直于纸面向观看者远离的方向。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与本发明的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明所保护的范围。

以下,参照附图对实施例进行说明。此外,下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外,下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参照图1-5,本发明提供了一种轻便两轮电动平衡车,包括电源5和控制系统6,还包括第一脚踏装置1和第二脚踏装置2,第一脚踏装置1和第二脚踏装置2的下方均设置有电机轮4,电机轮4的轮轴41为双边输出轴,第一脚踏装置1和第二脚踏装置2的下部均设置有轮轴固定架11,轮轴41的两端分别固定连接在轮轴固定架11上,还包括两端分别与第一脚踏装置1和第二脚踏装置2相连接的连接件3,第一脚踏装置1和/或第二脚踏装置2与连接件3转动连接、且转动轴线与轮轴41的轴线相平行,还包括限制第一脚踏装置1和/或第二脚踏装置2围绕连接件3转动的角度范围的限位装置,电机轮4和控制系统6电连接。

控制系统6为现有技术,包括俯仰角感应器等,可以感知第一脚踏装置1和第二脚踏装置2的俯仰角进而控制第一脚踏装置1和第二脚踏装置2下方的电机轮4的转动,使车体维持直立状态。当第一脚踏装置1和第二脚踏装置2的俯仰角不同时,控制系统6控制两个电机轮4以不同速度转动,进行差速转向。(第一脚踏装置1和/或第二脚踏装置可绕连接件3转动,因此可获得不同的俯仰角,限位装置使得第一脚踏装置1和/或第二脚踏装置绕连接件3转动在一定角度范围内转动,防止转角太大造成平衡车的不易控制。)

本发明的电机轮4设置在第一脚踏装置1和第二脚踏装置2的下方,使得连接件3及第一脚踏装置1和第二脚踏装置2的下表面距离地面的距离为电机轮4的直径,在保证同样的通过性的情况下,本发明的电机轮4的直径可以设置为现有技术中的电机轮的直径的二分之一。如此,可以减小电动平衡车的体积和重量,使其便于携带。

其次,本发明的电机轮4相对于现有电机轮在轮轴41上做了改进,将单边输出轴改变为双边输出轴,其他部分可以和现有技术一样,轮轴41为定子结构,轮体42为转子结构,通过第二轴承43形成转动连接,轮体盖44盖接在轮体42上,轮轴41向两侧伸出轮体42和轮体盖44。第一脚踏装置1和第二脚踏装置2下方设置有轮轴固定架11,轮轴41的两端分别固定在轮轴固定架11上。此种轮轴的固定方式,较现有技术中单边输出轴的固定方式,轮轴41的受力更加平稳,不易产生应力集中,在使用过程中,不易因为电机发热及受力不均造成轮轴41的紧固件发生变形和失效。

再次,此种结构使得本发明的整车重心较高,不同于重心几乎在电机轴上的扭动式电动平衡车。本发明在未载人时也可以通过变更俯仰角的方式进行远程遥控。

第一脚踏装置1与连接件3的第一端转动连接,第二脚踏装置2与连接件3的第二端固定连接。

此种结构即可使得第一脚踏装置1和第二脚踏装置2产生不同的俯仰角,进行差速转弯,结构较为简单。

连接件3的第一端设置有转轴部31,第一脚踏装置1上设置有轴承座12,轴承座12上设置有外圈与轴承座12固定连接的第一轴承13,转轴部31与第一轴承13的内圈固定连接,转轴部31上固定设置有限位件311,第一脚踏装置1上还设置有限位槽151,当限位件311转动至第一位置和第二位置时分别与限位槽151的两个侧壁相抵,限位件311与限位槽151形成限位装置。

此种结构,为连接件3与第一脚踏装置1转动连接的一种具体连接方式。第一轴承13的存在可以使得第一脚踏装置1相对连接件3的转动更加灵活。第一脚踏装置1上的轴承座12和第一轴承13可均设置有一个也可均设置有两个,设置两个可以使转轴部31的受力更加平稳。转轴部31的侧壁上还可卡接有两个卡簧14,两个卡簧14分别抵在两个轴承座12相对的侧壁上,进一步限制转轴部31在轴向上的移动。

连接件3的第二端与第二脚踏装置2上均设置有螺纹孔并通过紧固螺栓16固定连接。

此种固定连接方式,结构简单,安装方便。

连接件3设置为圆柱管,圆柱管的第一端形成转轴部31。

连接件3设置为圆柱管,圆柱管的第一端即可作为转轴部31,不用另行加工,连接件3主要起到连接第一脚踏装置1和第二脚踏装置2的作用,采用圆柱管,结构简单,且其内部可以用来走线。

轴承座12上通过螺栓固定连接有罩接在第一轴承13和转轴部31上的连杆罩15,限位槽151为设置在连杆罩15上的通槽。

增加连杆罩15,可以防止灰尘进入第一轴承13,起到防尘的作用。限位槽151为设置在连杆罩15上的通槽,限位件311穿过通槽,在通槽的延伸范围内转动。限位件311可设置为螺栓,转轴部31的侧壁上设置有螺纹孔,螺栓螺接在螺纹孔内。

轮轴固定架11为间隔且对称设置的两个固定板,固定板上设置有卡接孔,轮轴41上设置有卡接部和螺纹部,轮轴41的卡接部卡接在固定板上的卡接孔内、并通过螺接在螺纹部上并位于固定板外侧的螺栓固定连接在固定板上。

采用此种结构,较为简单,卡接孔和卡接部的形状均非回转体形,其配合可以防止轮轴41与固定板相对转动,然后用螺栓与螺纹部配合使得轮轴41上的轴肩和螺栓夹紧在固定板上固定。

第一脚踏装置1和第二脚踏装置2均设置为壳体结构,控制系统6设置在第一脚踏装置1和第二脚踏装置2内部,电源5设置在第一脚踏装置1和/或第二脚踏装置2内部。

电源5和控制系统6如此设置,可以使得电动平衡车更加整洁,整体体积更小。

可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内对上述实施例进行变化、修改、替换和变型也在保护范围之内。

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