一种平衡车

文档序号:743326 发布日期:2021-04-23 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种平衡车 (Balance car ) 是由 何家保 于 2021-02-01 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种平衡车,旨在克服现有技术支撑结构复杂的问题,它包括支撑杆,支撑杆上并排设置有一对车轮,车轮包括带有机轴的轮毂电机,机轴固定设置在支撑杆上,支撑杆上设置有一对车体,支撑杆上固定设置有用于检测支撑杆形变的应变式传感器,还包括电池和一对控制电路板,控制电路板上均设置有角度传感器,电池、控制电路板、角度传感器、轮毂电机和应变式传感器电连接在一起,支撑杆包括第一支撑杆、转轴段和第二支撑杆段,第一支撑杆轴向固定在第二支撑杆上,第二支撑杆段固定设置在转轴段上,当车体承重时,支撑杆可发生形变,应变式传感器用于检测支撑杆的形变,并确定是否启动平衡车。(The invention discloses a balance car, aiming at overcoming the problem of complex supporting structure in the prior art, which comprises a supporting rod, wherein a pair of wheels are arranged on the supporting rod side by side, each wheel comprises a hub motor with a crankshaft, the crankshaft is fixedly arranged on the supporting rod, a pair of car bodies are arranged on the supporting rod, a strain sensor for detecting the deformation of the supporting rod is fixedly arranged on the supporting rod, the balance car also comprises a battery and a pair of control circuit boards, angle sensors are arranged on the control circuit boards, the battery, the control circuit boards, the angle sensors, the hub motors and the strain sensors are electrically connected together, the supporting rod comprises a first supporting rod, a rotating shaft section and a second supporting rod section, the first supporting rod is axially fixed on the second supporting rod, the second supporting rod section is fixedly arranged on the rotating shaft section, when the car bodies bear weight, the supporting rod can deform, and the strain sensors are used, and determines whether to start the balance car.)

一种平衡车

技术领域

本发明属于交通工具,特指一种平衡车。

背景技术

电动平衡车,又叫体感车、思维车、摄位车等,主要有独轮和双轮两类。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,利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持踏板的平衡。该陀螺仪板固定于车体内部,与水平面平行。当驾驶者身体前倾时,车子就会前行,当身体后仰时就会后退。平衡车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,两轮平衡车包括一对可转动的车体,一车体上设置有车轮,另一车体上设置有另一车轮,车体内均设置有陀螺仪,陀螺仪检测车体的转动角度,根据检测的角度变化控制对应车轮的转速,车体上还设置有机械开关或光电开关,启动或关闭平衡车时,需要手动触发机械开关或光电开关。

然而现有技术不够完善,平衡车的一对车体作为承重结构存在结构复杂、尺寸过大的问题,平衡车的启停方式采用手动触发,存在操作不便和装配结构复杂的问题。

发明内容

为克服现有技术的不足及存在的问题,本发明提供一种平衡车。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种平衡车,包括支撑杆,支撑杆上并排设置有一对车轮,车轮包括带有机轴的轮毂电机,机轴固定设置在支撑杆上,支撑杆上设置有一对车体,支撑杆上固定设置有用于检测支撑杆形变的应变式传感器;

还包括电池和一对控制电路板,控制电路板上均设置有角度传感器,电池、控制电路板、角度传感器、轮毂电机和应变式传感器电连接在一起,支撑杆包括第一支撑杆、转轴段和第二支撑杆段,第一支撑杆轴向固定在转轴段上,第一支撑杆可绕转轴段进行转动,第二支撑杆段固定设置在转轴段上,一车体和一机轴固定设置在第一支撑杆上,一控制电路板固定设置在一车体上,另一车体和另一机轴固定设置在第二支撑杆段上,另一控制电路板固定设置在另一车体上,当车体承重时,支撑杆可发生形变,应变式传感器用于检测支撑杆的形变,并确定是否启动平衡车。

作为优选,所述第一支撑杆包括第一管体,转轴段插设在第一管体内,转轴段和第一管体之间可拆卸设置有第一连接件,第一连接件将第一管体轴向固定在转轴段上。

作为优选,所述第一连接件为螺钉,第一管体上开设有弧形孔,转轴段上开设有第一螺纹孔,第一连接件穿设于弧形孔,第一连接件还螺纹连接在第一螺纹孔内。

作为优选,所述第一支撑杆和第二支撑杆段之间设置有防磨垫。

作为优选,所述应变式传感器的整体结构呈薄膜,应变式传感器贴合在支撑杆上。

作为优选,还包括第一压紧块,第一压紧块的两端分别固定设置在车体上,支撑杆、机轴固定设置在第一压紧块和车体之间。

作为优选,所述支撑杆上开设有连接槽,连接槽的横截面呈半圆形,机轴包括连接杆段,连接杆段的横截面也呈半圆形,第一压紧块将连接杆段固定设置在连接槽内。

作为优选,所述车体上固定设置有第二压紧块,第二压紧块的两端分别固定设置在车体上,支撑杆固定设置在车体和第二压紧块之间,第一压紧块和第二压紧块依次设置在支撑杆的轴向上。

作为优选,所述车体上开设有安装槽,支撑杆部分设置在安装槽内,车体上形成有位于安装槽内的键块,支撑杆的侧面开设有键槽,键块适配在键槽。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是:

(1)当使用者踩在车体上时,车体处于承重状态,支撑杆上的应变式传感器受力发生形变并产生相应的电信号,平衡车可根据应变式传感器的电信号判定是否开启平衡车,无需使用者手动开关平衡车,上下平衡车的动作即可开启或关闭平衡车,因此本平衡车具有操作简单、设计合理、检测灵敏和响应速度快的优点。

(2)本平衡车的启停通过车体上的承重确定,当使用者从车体上摔下来时,车体上失去承重,平衡车立即关闭,避免平衡车继续行驶而引发摔倒后的二次事故,因此本平衡车具有使用安全的优点。

(3)使用本平衡车时,一对车体和一对车轮设置在共同的支撑杆上,一对车体供使用者的双脚踩踏,一对车轮用于控制平衡车行驶,减少了不必要的部件,简化了平衡车的结构,承重结构设计合理,因此本平衡车具有结构精简、承重可靠和小巧灵活的优点。

(4)使用本平衡车时,一车体可相对另一车体前后转动,车体上的角度传感器用于检测车体的倾斜角度,使用者的双脚可控制一对车体共同前倾或后倾或形成不同的倾斜角度,从而实现平衡车的前进、后退、转向等操作,平衡车的驾驶操控灵活且简便,因此本平衡车具有操控简便、行驶灵活和可玩性强的优点。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图;

图2是本发明的爆炸结构示意图之一;

图3是本发明的剖面结构示意图;

图4是本发明的爆炸结构示意图之二;

图5是本发明的爆炸结构示意图之三;

图6是本发明的一对顶盖的结构示意图;

图中:1-支撑杆、2-车轮、3-车体、4-第一压紧块、5-第二压紧块、6-第三压紧块、7-防磨垫、81-控制电路板、82-应变式传感器、83-角度传感器、84-电池、11-第一支撑杆、12-转轴段、13-第二支撑杆段、14-第一连接件、15-第二连接件、16-连接槽、17-第一平面部、18-第二平面部、19-键槽、21-机轴、31-顶盖、32-底盖、33-踏板、34-跑马灯灯罩、35-状态灯灯罩、36-手柄杆、71-穿线孔、111-第一管体、112-弧形孔、121-第一螺纹孔、122-第二螺纹孔、131-第二管体、132-通孔、211-连接杆段、311-安装槽、312-键块。

具体实施方式

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发明作进一步描述。

如图1至图6所示,一种平衡车,包括支撑杆1,支撑杆1上并排设置有一对车轮2,一车轮2设置在支撑杆1的一端,另一车轮2设置在支撑杆1的另一端,车轮2包括轮毂电机,轮毂电机带有机轴21,一车轮2的机轴21固定设置在支撑杆1的一端,另一车轮2的机轴21固定设置在支撑杆1的另一端。

所述支撑杆1上还设置有一对车体3,车体3并排设置在一对车轮2之间,当车体3承重时,支撑杆1可发生形变,具体地,支撑杆1采用钢管制成,支撑杆1可发生弹性形变。支撑杆1上固定设置有应变式传感器82,应变式传感器82用于检测支撑杆1的形变,应变式传感器82在支撑杆1形变的作用下也发生机械形变,其自身的电阻值随着形变量变化而变化,从而可将应变式传感器82的电阻值转换为车体3的承重信息,当车体3承重时,支撑杆1可发生形变,应变式传感器82检测支撑杆1的形变,并确定是否启动平衡车。

具体地,当车体3上承重不小于五千克时,应变式传感器82发出的电信号可启动平衡车,而当车体3上承重小于五千克时,应变式传感器82发出的电信号关闭平衡车。

当使用者踩在车体3上时,车体3处于承重状态,支撑杆1上的应变式传感器82受力发生形变并产生相应的电信号,平衡车可根据应变式传感器82的电信号判定是否开启平衡车,无需使用者手动开关平衡车,上下平衡车的动作即可开启或关闭平衡车,因此本平衡车具有操作简单、设计合理、检测灵敏和响应速度快的优点。

本平衡车的启停通过车体3上的承重确定,当使用者从车体3上摔下来时,车体3上失去承重,平衡车立即关闭,避免平衡车继续行驶而引发摔倒后的二次事故,因此本平衡车具有使用安全的优点。

使用本平衡车时,一对车体3和一对车轮2设置在共同的支撑杆1上,一对车体3供使用者的双脚踩踏,一对车轮2用于控制平衡车行驶,减少了不必要的部件,简化了平衡车的结构,承重结构设计合理,因此本平衡车具有结构精简、承重可靠和小巧灵活的优点。

还包括电池84和一对控制电路板81,控制电路板81上均设置有角度传感器83,角度传感器83为陀螺仪,电池84、控制电路板81、角度传感器83、轮毂电机和应变式传感器82电连接在一起,具体地,一对控制电路板81之间、控制电路板81和应变式传感器82之间、轮毂电机和控制电路板81之间均可通过导线(图中未示出)连接在一起。

所述支撑杆1包括第一支撑杆11、转轴段12和第二支撑杆段13,第一支撑杆11轴向固定在转轴段12上,第一支撑杆11可绕转轴段12进行转动,一车体3和一机轴21固定设置在第一支撑杆11上,一控制电路板81固定设置在一车体3上,另一车体3和另一机轴21固定设置在第二支撑杆段13上,另一控制电路板81固定设置在另一车体3上,从而一车体3可相对另一车体3前后转动。

具体地,车体3上的角度传感器83用于检测该车体3的倾斜角度,当车体3向前倾斜时,车体3上的车轮2向前转动,而车体3向后倾斜时,该车体3上的车轮2向后转动,而当一对车体3之间的倾斜角度不同时,一对车轮2形成差速,从而实现转向。

使用本平衡车时,一车体3可相对另一车体3前后转动,车体3上的角度传感器83用于检测车体3的倾斜角度,使用者的双脚可控制一对车体3共同前倾或后倾或形成不同的倾斜角度,从而实现平衡车的前进、后退、转向等操作,平衡车的驾驶操控灵活且简便,因此本平衡车具有操控简便、行驶灵活和可玩性强的优点。

所述第一支撑杆11包括第一管体111,转轴段12的横截面呈圆形,转轴段12和第一管体111相适配,转轴段12插设在第一管体111内,转轴段12和第一管体111之间可拆卸设置有第一连接件14,第一连接件14将第一管体111轴向固定在转轴段12上,从而实现第一支撑杆11可绕转轴段12进行转动,并且,拆装第一连接件14即可实现第一支撑杆11和转轴段12的拆装,装配结构设计合理,便于拆装。

所述第一连接件14为螺钉,第一管体111上开设有弧形孔112,弧形孔112设置在第一管体111的周向上,转轴段12上开设有第一螺纹孔121,第一连接件14穿设于弧形孔112,第一连接件14还螺纹连接在第一螺纹孔121内,当第一支撑杆11在转轴段12上进行转动时,第一连接件14沿弧形孔112的长度方向进行滑动,弧形孔112限定了第一支撑杆11在转轴段12上的转动角度,提高了本平衡车的使用安全。

所述第二支撑杆段13、转轴段12和第一支撑杆11依次设置在一起,具体地,第二支撑杆段13包括第二管体131,转轴段12插设在第二管体131内,转轴段12和第二管体131之间可拆卸设置有第二连接件15,第二连接件15将转轴段12和第二管体131固定设置在一起。第二连接件15也为螺钉,第二管体131上开设有通孔132,转轴段12上开设有第二螺纹孔122,第二连接件15穿设于通孔132,第二连接件15还螺纹连接在第二螺纹孔122内。

除了弧形孔112和通孔132,第二支撑杆段13的整体结构和第一支撑杆11的整体结构一致,第一支撑杆11和第二支撑杆段13可采用同一原料制成,降低了生产成本。

所述第一支撑杆11和第二支撑杆段13之间设置有防磨垫7,防磨垫7采用摩擦系数小、光滑的铜或钢制成,避免第一支撑杆11和第二支撑杆段13直接接触而造成磨损的问题。具体地,防磨垫7的整体结构呈圆环,防磨垫7套设在转轴段12上并固定设置在转轴段12上,防磨垫7设置在第一支撑杆11和第二支撑杆段13之间,防磨垫7还设置在一对车体3之间,也避免一对车体3之间直接接触而造成磨损的问题,另外,防磨垫7起到填充一对车体3之间的间隙的作用,防磨垫7还起到填充第一支撑杆11和第二支撑杆段13之间间隙的作用,提高了车体3的防护效果。

所述防磨垫7上开设有穿线孔71,一对控制电路板81之间的导线可穿设于穿线孔71,从而提高了结构的紧凑性,也避免导线散乱在平衡车上。

所述应变式传感器82的整体结构呈柔软的薄膜,应变式传感器82贴合在支撑杆1的侧面,应变式传感器82为柔软的,应变式传感器82可贴合在支撑杆1侧面的平面或弧面上,应变式传感器82和支撑杆1充分接触,进一步提高了应变式传感器82检测的灵敏性。具体地,支撑杆1上形成有第一平面部17,应变式传感器82贴合在第一平面部17上。

还包括第一压紧块4,第一压紧块4的两端分别固定设置在车体3上,支撑杆1、机轴21固定设置在第一压紧块4和车体3之间,第一压紧块4和车体3构成抱箍结构,第一压紧块4和车体3将支撑杆1和机轴21抱紧在一起。

具体地,第一压紧块4为一对,一第一压紧块4的两端可螺栓固定在一车体3上,另一第一压紧块4的两端可螺栓固定在另一车体3上,第一支撑杆11、一机轴21固定设置在一第一压紧块4和一车体3之间,第二支撑杆段13、另一机轴21固定设置在另一第一压紧块4和另一车体3之间,机轴21、支撑杆1通过第一压紧块4固定设置在车体3上,具有拆装方便、结构简单、连接牢固的优点。

所述支撑杆1上开设有连接槽16,连接槽16的横截面呈半圆形,机轴21包括连接杆段211,连接杆段211的横截面也呈半圆形,连接杆段211和连接槽16相适配,连接杆段211设置在连接槽16内,第一压紧块4将连接杆段211固定设置在连接槽16内,第一压紧块4将连接杆段211轴向和周向固定在连接槽16内,提高了结构的紧凑性,也进一步提高了连接的牢固性。

所述车体3上固定设置有第二压紧块5,第二压紧块5的两端分别固定设置在车体3上,支撑杆1固定设置在车体3和第二压紧块5之间,第二压紧块5和车体3构成抱箍结构,第二压紧块5和车体3抱紧在支撑杆1上,第一压紧块4和第二压紧块5依次设置在支撑杆1的轴向上,第二压紧块5还设置在一对第一压紧块4之间,进一步提高了车体3和支撑杆1的连接牢固性。

具体地,第二压紧块5也为一对,一第二压紧块5的两端可螺栓固定在一车体3上,另一第二压紧块5的两端螺栓固定在另一车体3上,第一支撑杆11固定设置在一第二压紧块5和一车体3之间,第二支撑杆段13固定设置在另一第二压紧块5和另一车体3之间。

所述电池84固定设置在车体3上,支撑杆1设置在电池84和车体3之间,电池84和车体3也构成抱箍结构,电池84和车体3抱紧在支撑杆1上,支撑杆1的侧面形成有第二平面部18,电池84贴合在第二平面部18上,第二平面部18对电池84起到避位的作用。

具体地,第二平面部18形成在第一支撑杆11上,车体3上固定设置有第三压紧块6,第三压紧块6的两端可螺栓固定在车体3上,第三压紧块6和车体3也构成抱箍结构,第三压紧块6和车体3将电池84和支撑杆1抱紧在一起。

所述车体3上开设有安装槽311,安装槽311的横截面为半圆形,支撑杆1部分设置在安装槽311内,车体3上形成有键块312,键块312位于安装槽311内,支撑杆1的侧面开设有键槽19,键块312和键槽19相适配,键块312设置在键槽19内,当支撑杆1安装在车体3上时,键块312可起到定位的作用,进一步方便了装配,而且,键块312将车体3轴向和周向固定在支撑杆1上,进一步提高了连接的牢固性。

具体地,车体3上均开设有安装槽311,安装槽311内均设置有键块312,第一支撑杆11的侧面开设有键槽19,第二支撑杆段13的侧面也形成有键槽19,第一支撑杆11部分适配在一车体3的安装槽311内,一车体3的键块312适配在第一支撑杆11的键槽19,第二支撑杆段13部分适配在另一车体3的安装槽311内,另一车体3的键块312适配在第二支撑杆段13的键槽19内。

所述车体3为中空的,支撑杆1穿设于车体3,角度传感器83、电池84、控制电路板81、应变式传感器82均设置在车体3内,第一压紧块4、第二压紧块5和第三压紧块6也设置在车体3内,从而车体3对平衡车的部件起到防护作用,提高了本平衡车的工作可靠性。

具体地,车体3包括顶盖31和底盖32,安装槽311开设在顶盖31上,第一压紧块4、第二压紧块5和第三压紧块6固定设置在顶盖31上,底盖32可螺栓固定在顶盖31的下端,角度传感器83、电池84、控制电路板81、应变式传感器82、第一压紧块4、第二压紧块5、第三压紧块6分别设置在顶盖31和底盖32之间,从而便于拆装。

所述车体3还包括跑马灯灯罩34,跑马灯灯罩34为透明的,跑马灯灯罩34固定设置在顶盖31上,跑马灯灯罩34和顶盖31之间可安装有发光灯条(图中未示出),用于提高本平衡车的灯光效果。

所述车体3还包括踏板33,踏板33可采用防滑橡胶制成,踏板33固定设置在顶盖31的上端,踏板33的上表面可设置有花纹(图中未示出),用于提高了防滑性和美观性。

所述车体3还包括状态灯灯罩35,状态灯灯罩35为透明的,状态灯灯罩35和跑马灯灯罩34用于设置在顶盖31的两侧,状态灯灯罩35和顶盖31之间可安装有状态灯(图中未示出),用于指示平衡车的工作状态和电量信息等。

所述车体3还包括手柄杆321,顶盖31和底盖32配合形成手柄杆36,使用者可手握在手柄杆36上,将本平衡车提起,从而方便携带本平衡车。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

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