CN104828188B - 电动平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动平衡车，包括安装于轮轴上两车轮、安装于轮轴上的支架，所述支架的一侧设有用以撑地的支撑杆，支架的另一侧设有座体，所述车轮的两侧分别设有脚踏件，所述支撑杆可在撑地位置与收合位置之间转动。当车体需要停放时，只需将支撑杆拨动至撑地位置，车体即可停放。当车体运行时，支撑杆可以拨动至收合位置，以减少支撑杆的占用的空间。

Description

电动平衡车

技术领域

本发明涉及一种代步工具，尤其涉及一种电动平衡车。

背景技术

早期的平衡车是Segway公司推出的具有左右配置的两个轮子的个人代步工具，其以陀螺仪感应、电动马达驱动、电路控制为基础，虽只有两个轮子却能保持平衡。此种平衡车的运行是通过用户重心的移动来控制，给用户带来全新的骑行感受，所以在2002年正式推出时，就深受广大用户的喜爱，即使其售价高昂，却依然抵挡不住人们购买的热潮。

经过十几年的发展，目前市场上的平衡车相较于早期的产品已经取得了长足的发展和突破，尤其在重力感应、驱动马达及控制方面已经相当成熟。平衡车的种类、样式也呈现出多样化。随着人们越来越多地使用平衡车，停放的方便性，无疑也是要考虑的问题之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种方便停放的电动平衡车。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电动平衡车，包括安装于轮轴上两车轮、安装于轮轴上的支架，所述支架的一侧设有用以撑地的支撑杆，支架的另一侧设有座体，所述车轮的两侧分别设有脚踏件，所述支撑杆可在撑地位置与收合位置之间转动。

进一步地，所述支撑杆通过固定座安装于所述支架上，所述固定座包括与支架固定连接的底部、自底部相对延伸的第一耳片及第二耳片，所述支撑杆通过一旋转轴可转动地安装于第一耳片及第二耳片之间。

进一步地，所述第一耳片设有弧形通槽，所述支撑杆设有第一螺纹通孔，该第一螺纹通孔比所述旋转轴远离固定座的底部；一弹性定位销穿过弧形通槽安装于第一螺纹通孔内，该弹性定位销可随支撑杆的转动在弧形通槽内移动；所述弹性定位销包括设有外螺纹的螺纹柱体、可在螺纹柱体内滑动的芯体、连接于芯体上的芯体帽、安装于螺纹柱体内与芯体连接且始终保持被拉伸状态的弹性件；所述螺纹柱体通过外螺纹安装于第一螺纹通孔内；所述第二耳片设有第一定位孔及第二定位孔，当支撑杆处于撑地位置时，芯体凸伸入第一定位孔内，当支撑杆处于收合位置时，芯体凸伸入第二定位孔内。

进一步地，所述支撑杆上安装有第二螺纹通孔，该第二螺纹通孔内安装有一第二弹性销，该第二弹性销包括与第二螺纹通孔连接的连接柱体、安装于连接柱体上具有球面的滑珠、安装于滑珠于连接柱体之间的弹性件；所述滑珠的球面凸伸出连接柱体用以与第一耳片或第二耳片抵接。

进一步地，所述支架包括与轮轴连接的第一柱体、固定于第一柱体上的固定杆、可旋转地连接于第一柱体上的支撑体、托体，所述座体安装于该托体上；所述托体与固定杆可转动地连接，且所述托体与支撑体可转动地连接。

进一步地，所述支架包括安装于第一柱体上的第二柱体，所述第二柱体上端安装有把手部，所述把手部通过转动机构安装于第二柱体上。

进一步地，所述两车轮之间设有容置体，所述容置体包括第一容置部及位于第一容置部上方的第二容置部，第一容置部包括一侧盖板，第二容置部包括两盖板部，所述两盖板部及所述侧盖板围成一圆柱形或部分圆柱形收容空间，所述圆柱形收容空间或部分圆柱形收容空间的圆柱的轴通过轮轴，所述两盖板部的对接处分别设有一容支架通过的缺口。

进一步地，每一车轮的上方设有挡板，每一挡板通过外侧固定件直接或间接与轮轴相固定及通过内侧固定件与容置体相固定。

进一步地，每一车轮的外侧设有脚踏件，该脚踏件包括安装于轮轴上的立柱及可转动地安装于立柱上的脚踏部，所述外侧固定件通过固定于立柱上而与轮轴连接。

进一步地，所述支撑杆包括与固定座连接的连接段及安装于连接段上的撑地段，所述撑地段为空心结构。

本发明具有如下有益效果：本发明电动平衡车支架的一侧设有用以撑地的支撑杆，所述支撑杆可在撑地位置与收合位置之间转动，当车体需要停放时，只需将支撑杆拨动至撑地位置，车体即可停放。当车体运行时，支撑杆可以拨动至收合位置，以减少支撑杆的占用的空间。本发明的电动平衡车具有座体及位于车轮外侧的脚踏件，骑行者可以脚踏在脚踏件上坐着骑行，提高了骑行的舒适度。

附图说明

图1为本发明第一实施方式电动平衡车的立体示意图。

图2为图1所示电动平衡车的支架、容置体及一个车轮的立体示意图。

图3为本发明第一实施方式电动平衡车的容置体的分解示意图。

图4为本发明第一实施方式电动平衡车的第一柱体及第二柱体连接处的分解示意图。

图5为本发明第一实施方式把手部与第二柱体的连接示意图。

图6为图5所示结构的部分分解示意图。

图7为图5所示结构的转动机构的分解示意图。

图8为图5中圆圈a中结构的放大示意图。

图9为本发明第二实施方式电动平衡车的立体示意图。

图10为本发明第三实施方式电动平衡车的立体示意图，其中支撑杆处于撑地位置。

图11为图10所示电动平衡车的立体示意图，其中支撑杆处于收合位置。

图12为图10所示电动平衡车的支撑杆、固定座的分解示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细举例说明本发明的实施方式，本发明的实施例是为了对本发明进一步解释说明，而非对本发明的保护范围限制。

实施例一请参阅图1及图2所示，本发明的电动平衡车包括安装于轮轴1上的两个车轮2、位于两车轮2之间的容置体3、固定连接于轮轴1上的支架4、安装于支架4上的把手部5及座体6。

所述支架4包括与轮轴1连接的第一柱体41、沿着第一柱体41延伸方向安装于第一柱体41上的第二柱体42、固定于第一柱体41上的固定杆43、可旋转地连接于第一柱体41上的支撑体44、托体45。所述座体6安装于托体45上。所述固定杆43、支撑体44及第一柱体41大致呈三角形排布，如此设置，三者相对静止时具有较佳的稳定性。

所述托体45设有第一旋转连接部451及第二旋转连接部452，所述第一旋转连接部451及第二旋转连接部452分别通过轴体与固定杆43、支撑体44可转动地连接。此外，支撑体44与第一柱体41也是通过轴体可转动地连接。本发明的电动平衡车是通过骑行者的重心来控制车体的运行；即在车体静止状态下，骑行者重心前移，车体向前运行，骑行者重心后移，车体向后运行；在车体前行时，骑行者重心后移，车体向前减速，在车体向后运行时，骑行者重心前移，车体向后减速。因此，骑行者坐在座体6上控制车体时，需要不断移动身体，调整重心。骑行者身体姿态的调整通过托体45配合支撑体44的相对转动来完成使得动作较为顺畅、骑行感受舒适。支撑体44设置为缓冲减震杆可以减少颠簸而进一步提升骑行的舒适度。缓冲减震杆可以是液压减震杆、弹簧减震杆等具有减震效果的杆体。

请参阅图4所示，所述第二柱体42通过一连接组件安装连接于第一柱体41上。所述连接组件包括第一连接盖71、第二连接盖72、安装于第一连接盖71上的第一电连接器73及安装于第二连接盖72上的用以与第一电连接器73对接的第二电连接器74。所述第一连接盖71通过螺钉、螺栓或螺柱等紧固件安装于第一柱体41的上端部内。所述第二连接盖72的中部设有用以插接于第二柱体42下端部的圆筒状的插接体721及位于插接体721内的通槽722。所述第二电连接器74安装于通槽722内，第二电连接器74的一端用以与第二柱体42内的电线连接，另一端用以与第一电连接器73对接。第一连接盖71的中部设有通槽711，第一电连接器73安装于该通槽711内，第一电连接器73的一端与第二电连接器74对接，另一端用以与第一柱体41内的电线连接。第二连接盖72的插接体721插接于第二柱体42内可以采用焊接或紧固件连接等方式固定。第二连接盖72与第一连接盖71通过紧固件相固定，连接后两盖体均收容于第一柱体内。

本实施方式中的第一柱体41及第二柱体42之所以为安装在一起的两段，是为了减小车体销售时包装的体积，方便运送。消费者购买后，可以自行安装。当然，在其他实施方式中，第一柱体41及第二柱体42也可以为一体设置的杆体。

参阅图1所示，所述把手部5安装于第二柱体42的上端。把手部5包括横杆把手51、分别安装于横杆把手51两端的竖杆把手52及位于横杆把手中部的显示装置53。显示装置53用以显示电动平衡车的车况，如运行速度、剩余电量等。横杆把手51、竖杆把手52可以满足骑行者多种握持姿势。

请结合图5至图7所示，把手部5通过一转动机构安装于第二柱体42上。所述转动机构包括转动部54、固定部55及弹性扭转件56。横杆把手51固定安装于转动部54上。固定部55固定安装于第二柱体42上。转动部54上设置有霍尔传感器542，第二柱体42头部设置有磁铁421，霍尔传感器542与磁铁421配合形成角度检测装置用以检测把手的转动角度。

转动部54通过一轴承57可旋转地安装于固定部55的上方。固定部55设有放置弹性扭转件56的容置腔550，容置腔550内设有数个凸柱551用以定位弹性扭转件56。转动部54的下端也设有数个凸柱541用以定位弹性扭转件56。弹性扭转件56的上表面凹设有数量与转动部54的凸柱541对应的定位孔560，下表面凹设有数量与固定部55的凸柱551对应的定位孔560。弹性扭转件56穿过第二柱体42的头部放置于固定部55的容置腔550内，且使凸柱551分别插置于弹性扭转件56下表面的定位孔560内；转动部54穿过第二柱体42的头部套置于轴承57上，且使凸柱541分别插置于扭转弹性件56上表面的定位孔560内。把手部5的转动将带动转动部54转动，转动部54通过凸柱541带动扭转弹性件56的上部扭动，此时，霍尔传感器542将检测转动的角度并传输给控制系统，控制系统控制车体完成转弯。于此同时，扭转弹性件56的下部由于凸柱551的定位保持相对固定部55静止，弹性扭转件56被扭转而弹性变形。随着转弯完成，把手部5的转动力消失，弹性扭转件56将恢复原状，从而带动转动部54恢复初到始未转动的位置。因此，本发明的电动平衡车具有转弯自动复位功能。

本发明的转动机构安装于第二柱体42的上端，与把手部5安装在一起，相对于转动机构安装在支架4的下端，能提高转弯控制的精度。在本实施方式中，角度检测装置采用霍尔传感器与磁铁，在其他实施方式中，也可以采用不同形式的角度传感器。

请参阅图1、图5及图8所示，本发明电动平衡车的转动机构的外部设置有壳体58，显示装置53固定安装于壳体58上。壳体58随把手一起转动。壳体58的下端通过一套接件59可旋转地安装于第二柱体42的上端。套接件59的上端设有凸出的上凸缘591，下端设有凸出的下凸缘592。壳体58的下端设有卡接槽581用于卡接套接件59的上凸缘591，壳体58的下边缘抵接于套接件59的下凸缘592上，所以套接件59随壳体58一起转动。套接件59的材质为润滑性佳的材料，例如聚甲醛，因此壳体58能够相对第二柱体42较顺畅的转动。

请参阅图1及图2所示，支架4包括固定连接于第一柱体41上的支臂46，所述支臂46上设置有数个用以放置脚踏件47的脚踏件孔460。根据不同骑行者的需要，脚踏件47可以选择插接于不同的脚踏件孔460中，以调节脚踏件47与第一柱体41间的距离，使其适应不同体型的骑行者。本实施方式中，所述脚踏件47为直杆，结构简单，安装方便。支臂46与所述座体5分别位于第一柱体41的相对的两侧，便于骑行者坐在座体5上，脚放置于脚踏件47上。此外，所述支臂46还可以在停车时用于支撑车体。

请参阅图2及图3所示，容置体3包括位于下部的第一容置部31及位于上部的第二容置部32。第二容置部32包括底板部321、位于底板部321两侧的半圆形的侧板部322、两盖板部323。两侧板部322及底板部321之间形成半圆柱状的第二容置空间320。该第二容置空间320用以安装固定控制系统的各种电路板及相关的电子元器件。两盖板部323覆盖在两侧板部322的上用以覆盖第二容置空间320。两盖板部323的相对接边缘处分别设有半圆形的缺口324，该两半圆形缺口324对接在一起容第一柱体41通过。第二容置部32设有卡合槽用以卡合安装于轮轴1上。在一种实施方式中，第一容置部31包括半圆形两侧板311、侧盖板312、上盖板313。两侧板311、侧盖板312之间形成半圆柱状第一容置空间，该第一容置空间主要用以安装电源。上盖板313覆盖在第一容置空间的上方。第一容置部31通过紧固件安装于第二容置部32的下方。整个容置体3形成圆柱状位于两车轮2之间，所述第一容置空间及第二容置空间形成容置体的收容空间。众所周知，电动平衡车的小型化及便携性是发展趋势之一，用同一根轮轴1安装两个车轮2可以简化两车轮2的连接机构，同时有利于减小车体的外形尺寸。本发明采用圆柱状的容置体3容纳电源及控制系统，且该容置体3安装于轮轴1上位于两车轮之间，轮轴1通过容置体3的轴心，充分利用了两车轮2之间的空间。车轮与容置体均是圆形，三者既为中心对称，也为轴对称，增强了整个车体的协调性及美观性。

在进一步优选的实施方式中，可以切掉容置体3最底部的一部分，即第一容置部31并不是完整的半圆柱形，第一容置部31的底部设置为平面，以提高车体的通过性，如此，车体下方可以跨过较大的障碍物。即第一容置部31为部分半圆柱状，容置体3为部分圆柱状。

容置体3在车轮的圆周方向上具有两个盖板部323及一个侧盖板312形成收容空间，如此设置可以方便容置体的安装与拆卸。

在本实施方式中，位于下部的第一容置部31用以安装电源，位于上部的第二容置部32用以安装控制系统，电源的重量一般比控制系统重，所以安装在下部有利于降低车体的重心，增加稳定性。当然在其他实施方式中，电源也可以安装在上部的第二容置部内，控制系统安装在下部的第一容置部内。

请参阅图1所示，所述第一柱体41固定安装有横杆48，横杆48的两端设有分别遮蔽于两车轮上方的挡板49。

实施例二图9显示了本发明电动平衡车的第二实施方式。该第二实施方式与第一实施方式不同之处主要在于挡板49的固定结构，以及车轮2的两侧分别设置有第二脚踏件9。

第二脚踏件9包括安装于轮轴上立柱91及可转动地安装于立柱91上的脚踏部92。

在本实施方式中，挡板49除了通过横杆48固定，还进一步设有外侧固定件491，该外侧固定件491的一端与立柱91固定连接，另一端与挡板49位于车轮外侧的下边缘处固定连接。进一步地，还可以设有内侧固定件492，该内侧固定件492的一端与容置体3固定连接，另一端与挡板49位于车轮内侧的下边缘处固定连接。

由于骑行时，骑行者会经常触碰到挡板49，通过上述的固定连接，可以增加挡板的稳定性。

实施例三图10至图12显示了本发明电动平衡车的第三实施方式。该第三实施方式与第二实施方式主要不同之处在于第一柱体41的前侧安装有支撑杆100。

该支撑杆100通过固定座200安装于第一柱体41上。所述固定座200包括与第一柱体41固定连接的底部201、自底部201相对延伸的第一耳片202及第二耳片203。第一耳片202设有弧形通槽2021及第一轴孔2022。第二耳片203设有第二轴孔2032、第一定位孔2031及第二定位孔2033。所述第一轴孔2022与第二轴孔2032相对设置，用以安装一旋转轴300。第一定位孔2031、第二定位孔2033分别与弧形通槽2021的两端相对应。

支撑杆100可以设置为一体式，也可以设置为两段式。下面以两段式为例进行说明。两段式的支撑杆100包括与固定座200连接的连接段101及安装于连接段101上的撑地段102。连接段101依次设有第一螺纹通孔1011、第二螺纹通孔1012及第三轴孔1013。第三轴孔1013与第一轴孔2022、第二轴孔2032相对用以安装所述旋转轴300。第一螺纹通孔1011用以固定安装一弹性定位销400。所述弹性定位销400包括设有外螺纹的螺纹柱体4001、可在螺纹柱体4001内滑动的芯体4002、连接于芯体4002上的芯体帽4003、安装于螺纹柱体4001内与芯体4002连接且始终保持被拉伸状态的弹性件。由于弹性件始终处于被拉伸状态，所以弹性件始终有力量作用在芯体4002与螺纹柱体4001之间，并且该力量使得芯体帽4003抵靠在螺纹柱体4001上，换言之，芯体帽4003需用外力拉，才会带动芯体4002在螺纹柱体4001内滑动，若外力作用消失，芯体4002及芯体帽4003在弹性件作用下自动复位。该弹性定位销400穿过弧形通槽2021安装在第一螺纹通孔1011内，螺纹柱体4001的外螺纹与第一螺纹通孔1011的内螺纹配合而固定。螺纹柱体4001安装后位于旋转轴300的外侧，即螺纹柱体4001比旋转轴300更远离固定座的底部201。

支撑杆100绕旋转轴300在两耳片间转动时，弹性定位销400在弧形通槽2021内随支撑杆100一起转动，同时芯体4002顶抵于第二耳片203上。当弹性定位销400转到弧形通槽2021下端时，支撑杆100转动到撑地位置，芯体4002凸伸入第一定位孔2031内，此时支撑杆100定位于撑地位置，支撑杆100支撑车体，车体可以停放；拉动芯体帽4003，使芯体4002退出第一定位孔2031，弹性定位销400及支撑杆100恢复到可以转动状态，当弹性定位销400转到弧形通槽2021上端时，支撑杆100转动到收合位置，芯体4002凸伸入第二定位孔2033内，此时支撑杆100定位于收合位置，车体可以骑行，在收合位置时，支撑杆100靠近第一柱体41，与第一柱体41处于平行状态，减少支撑杆100占用的空间。第一柱体41可以进一步设有卡持部500，当支撑杆100位于收合位置时，支撑杆100的末端卡持于卡持部500上，以进一步固定支撑杆100。

支撑杆100的连接段101优先设置为实心结构，以增强支撑杆100的强度，撑地段102设置为空心结构，有利于减轻重量。所以支撑杆100设置为两段式，既可以保证连接处的强度，又有利于减轻重量。

所述第二螺纹通孔1012用以安装一第二弹性销600。该第二弹性销600包括与第二螺纹通孔1012连接的连接柱体6001、安装于连接柱体6001上具有球面的滑珠6002、安装于滑珠6002与连接柱体6001之间的弹性件。所述滑珠6002的球面凸伸出连接柱体6001用以与第一耳片或第二耳片抵接。

第二弹性销600通过连接柱体6001的外螺纹固定于第二螺纹通孔1012内。滑珠6002的球面可以选择与第一耳片抵接，也可以选择与第二耳片抵接。在支撑杆100转动过程中，第二弹性销600设置为始终与第一耳片202或第二耳片203抵接，用以减少支撑杆100在转动过程中的晃动。

当然，以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动平衡车，其特征在于，包括安装于轮轴上的两车轮、安装于轮轴上的支架，所述支架的一侧设有用以撑地的支撑杆，支架的另一侧设有座体，所述车轮的两侧分别设有脚踏件，所述支撑杆可在撑地位置与收合位置之间转动；所述两车轮之间设有容置体，所述容置体包括第一容置部及位于第一容置部上方的第二容置部，第一容置部包括一侧盖板，第二容置部包括两盖板部，所述两盖板部及所述侧盖板围成一圆柱形或部分圆柱形收容空间，所述圆柱形收容空间或部分圆柱形收容空间的圆柱的轴通过轮轴，所述两盖板部的对接处分别设有一容支架通过的缺口。

2.如权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述支撑杆通过固定座安装于所述支架上，所述固定座包括与支架固定连接的底部、自底部相对延伸的第一耳片及第二耳片，所述支撑杆通过一旋转轴可转动地安装于第一耳片及第二耳片之间。

3.如权利要求2所述的电动平衡车，其特征在于，所述第一耳片设有弧形通槽，所述支撑杆设有第一螺纹通孔，该第一螺纹通孔比所述旋转轴远离固定座的底部；一弹性定位销穿过弧形通槽安装于第一螺纹通孔内，该弹性定位销可随支撑杆的转动在弧形通槽内移动；所述弹性定位销包括设有外螺纹的螺纹柱体、可在螺纹柱体内滑动的芯体、连接于芯体上的芯体帽、安装于螺纹柱体内与芯体连接且始终保持被拉伸状态的弹性件；所述螺纹柱体通过外螺纹安装于第一螺纹通孔内；所述第二耳片设有第一定位孔及第二定位孔，当支撑杆处于撑地位置时，芯体凸伸入第一定位孔内，当支撑杆处于收合位置时，芯体凸伸入第二定位孔内。

4.如权利要求3所述的电动平衡车，其特征在于，所述支撑杆上安装有第二螺纹通孔，该第二螺纹通孔内安装有一第二弹性销，该第二弹性销包括与第二螺纹通孔连接的连接柱体、安装于连接柱体上具有球面的滑珠、安装于滑珠与连接柱体之间的弹性件；所述滑珠的球面凸伸出连接柱体用以与第一耳片或第二耳片抵接。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电动平衡车，其特征在于，所述支架包括与轮轴连接的第一柱体、固定于第一柱体上的固定杆、可旋转地连接于第一柱体上的支撑体、托体，所述座体安装于该托体上；所述托体与固定杆可转动地连接，且所述托体与支撑体可转动地连接。

6.如权利要求5所述电动平衡车，其特征在于，所述支架包括安装于第一柱体上的第二柱体，所述第二柱体上端安装有把手部，所述把手部通过转动机构安装于第二柱体上。

7.如权利要求1至4中任一项所述的电动平衡车，其特征在于，每一车轮的上方设有挡板，每一挡板通过外侧固定件直接或间接与轮轴相固定及通过内侧固定件与容置体相固定。

8.如权利要求7所述的电动平衡车，其特征在于，每一车轮的外侧设有脚踏件，该脚踏件包括安装于轮轴上的立柱及可转动地安装于立柱上的脚踏部，所述外侧固定件通过固定于立柱上而与轮轴连接。

9.如权利要求2至4中任一项所述电动平衡车，其特征在于，所述支撑杆包括与固定座连接的连接段及安装于连接段上的撑地段，所述撑地段为空心结构。

10.如权利要求1至4中任一项所述的电动平衡车，其特征在于，所述支架上设有用以卡持支撑杆的卡持部。