CN104029769B - 电动平衡扭扭车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动平衡扭扭车，包括顶盖、内盖、底盖、轮毂电机、转动机构、平衡控制机构；顶盖、内盖、底盖均包括两个成对称布置且可相互转动的部件，内盖处于顶盖及底盖之间并与这两者配合在一起；内盖的中间横向位置固定有转动机构；内盖的左右两侧边缘位置固定有纵向设置的轮毂电机；平衡控制机构固定在底盖上并与电机连接；所述转动机构包括两个轴承、一个轴套、两个卡簧；两个轴承分别固定在内盖的两个相同部件的内端，轴套固定在两个轴承内并通过卡簧固定在内盖上。本发明可解决如何让使用者仅仅通过利用脚部即可对平衡车的运行状态进行控制的技术问题。

Description

电动平衡扭扭车
技术领域
本发明涉及一种电动平衡两轮车，其承载人的两个平台可以相互扭动进而驱动行走。
背景技术
电动平衡车，又叫体感车、思维车，其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”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，以保持系统的平衡。
目前的电动平衡车一般都具有一个操作杆；使用者站在平衡车的脚踏平台上对操作杆进行操作，从而前进、后退及停止，这样的控制也称“手控”。目前平衡车的脚踏平台一般是一块板状的平板，其在使用过程中始终是保持水平状态，无法相对转动，所以无法让使用者仅仅通过利用脚部即可对平衡车进行控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种电动平衡扭扭车，解决如何让使用者仅仅通过利用脚部即可对平衡车的运行状态进行控制的技术问题。
电动平衡扭扭车，包括顶盖、内盖、底盖、轮毂电机、转动机构、平衡控制机构；顶盖、底盖均包括两个成对称布置且可相互转动的部件，内盖包括成对称布置且可相互转动的左内盖和右内盖,内盖处于顶盖及底盖之间并与这两者配合在一起；内盖的中间横向位置固定有转动机构；内盖的左右两侧边缘位置固定有纵向设置的轮毂电机；平衡控制机构固定在底盖上并与电机连接；所述转动机构包括两个轴承、一个轴套、两个卡簧；两个轴承分别固定在内盖的左内盖和右内盖的内端，轴套固定在两个轴承内，并且所述左内盖和右内盖朝内的端头具有筒体，轴承和轴套从外至内通过卡簧安装在该筒体内。
所述顶盖包括左顶盖和右顶盖；该左顶盖和右顶盖成对称布置，左顶盖和右顶盖朝内的部分相连形成“X”形，左顶盖和右顶盖朝外的部分均具有一个弧形凸起、该弧形凸起处于轮毂电机上方。
所述左顶盖和右顶盖相互靠近的位置具有二个提示板，上述提示板与平衡控制机构连接，其中一个为显示电源容量的提示板，另一个为显示是否工作的提示板，在上述每个提示板上均具有一个透明外罩。
所述左顶盖和右顶盖中间位置具有第一空槽；左、右内盖在与第一空槽相对应位置具有第二空槽，第一空槽和第二空槽结合形成放置踏板的踏板空腔。
所述电动平衡扭扭车包括踏板，该踏板放置在踏板空腔内，该踏板的上表面具有彼此间隔的增加摩擦力的摩擦条。
所述筒体呈圆柱形。
所述左内盖和右内盖朝内的端头之间设置有一个限位轴，该限位轴处于右内盖内的长度要长于处于左内盖内的长度。
所述平衡控制机构包括供电电源、控制器、轮毂电机驱动电路、加速度传感器、陀螺仪、红外光电传感器；供电电源与控制器连接，控制器分别与轮毂电机驱动电路、加速度传感器、陀螺仪、红外光电传感器连接。
所述底盖外侧面还具有透明的装饰灯。
所述陀螺仪下方设有一个“U”形的陀螺仪脚踏板，该陀螺仪脚踏板安装在底座上。
本发明的有益效果是：
1、由于采用转动机构、平衡控制机构及顶盖、内盖、底盖均是由两个成对称布置且可相互转动的部件构成，这样其利用脚部的力驱动一侧或者两侧的顶盖、内盖、底盖一起扭转，这样进而使传感器发出信号给平衡控制机构，平衡控制机构依据内部的控制程序驱动轮毂电机运转，进而让使用者朝前或者朝后运动，这样实现“脚控”，其与“手控”存在明显区别，是一种特别的驱动方式。
2、在左顶盖和右顶盖朝外的部分均具设置一个弧形凸起，弧形凸起正好处于轮毂电机的正上方，并且轮毂电机处于内盖的左右两侧边缘位置，这样可使用较大尺寸的轮毂电机，相对电机安装在底盖底部的那种平衡车，其运动行程及速度优势明显。
3、通过第一空槽和第二空槽结合放置踏板，这样整体减少整个设备的自身体积。
4、限位轴一端限位一端活动，该转动机构的运动提供支撑。
附图说明
图1是平衡扭扭车的剖视图；
图2是平衡扭扭车的爆炸示意图；
图中1.顶盖、11.左顶盖、12.右顶盖、13.提示板、14.透明外罩、15.弧形凸起、16.第一空槽、2.内盖、21.左内盖、22.右内盖、23.第二空槽、24.筒体、3.底盖、31.左底盖、32。右底盖、33.装饰灯、4.电机、5.踏板、51.摩擦条、61.轴承、62.轴套、63.卡簧、7.限位轴、81.电源、82.控制器、83.陀螺仪、9.陀螺仪脚踏板。
具体实施方式
请参考图1至图2，图中的电动平衡扭扭车，包括一个顶盖1、一个内盖2、一个底盖3、两个轮毂电机4、一个转动机构、一个平衡控制机构，上述顶盖1、内盖2、底盖3共同相互配合构成平衡车的主体结构，轮毂电机4纵向的安装在该主体结构的两侧并在转动机构和平衡控制机构的作用下驱动该主体结构前进、后退或者转弯。
顶盖1处于最顶部，其包括一个左顶盖11和一个右顶盖12；上述左顶盖11和右顶盖12的形状基本相同且成对称的左右布置，这两个顶盖在转动机构的作用下能发生相对转动；左顶盖11和右顶盖12朝内的部分相连形成“X”形，且在最内端的位置具有二个提示板13，上述提示板13与平衡控制机构连接，其中一个为显示电源容量的提示板13，另一个为显示是否工作的提示板13，在上述每个提示板13上均具有一个透明外罩14。安装提示板13的作用主要是让使用者实时了解平衡车的具体情况。左顶盖11和右顶盖12剩余的部分即朝外的部分均具有一个弧形凸起15、该弧形凸起15正好处于轮毂电机4上方，其相当于一个电机罩。
内盖2处于中间位置，其主要是给平衡车的部件及轮毂电机4提供支撑，其同样包括一个左内盖21和一个右内盖22；上述左内盖21和一个右内盖22的形状基本相同且成对称的左右布置，左内盖21、右内盖22在转动机构的作用下能发生相对转动；该内盖2的中间位置可安装转动机构，左右两侧边缘位置则固定纵向安装的轮毂电机4。
为了防止踏板5及减少平衡车整体的体积，特别在左顶盖11和右顶盖12中间位置设计出第一空槽16；左、右内盖在与第一空槽16相对应位置设计第二空槽23，第一空槽16和第二空槽23相互结合形成放置踏板5的踏板空腔，踏板5就放置在踏板空腔内，为了增强踏板5的摩擦力，可在踏板5的上表面设计彼此间隔的增加摩擦力的摩擦条51。
底盖3处于最底部，其包括一个左底盖31和一个右底盖32；上述左底盖31和右底盖32的形状基本相同且成对称的左右布置，这两个底盖在转动机构的作用下能发生相对转动；左底盖31和右底盖32朝内的部分相连形成“X”形且在最内端的外侧面具有二个透明的装饰灯33。
转动机构包括两个含油轴承61、一个轴套62、两个卡簧63；两个轴承61分别固定在内盖2的左右内盖的内端，轴套62固定在两个轴承61内并通过卡簧63固定在内盖2上，这样内盖2的左右两个内盖就可在转动机构的配合下转动。为了安装上述转动机构，就在左内盖21和右内盖22朝内的端头设计圆柱形的筒体24，轴承61和轴套62从外至内通过卡簧63安装在该筒体24内。为了防止转动机构的偏移，在左内盖21和右内盖22朝内的端头之间还设计有一个限位轴7，该限位轴7处于右内盖22内的长度要长于处于左内盖21内的长度，这样一端起到限位的作用，另一端起到活动的作用。
平衡控制机构为目前常见的使用到平衡车上的部件即属于现有技术，其内部程序也为现有技术，具体可参考目前已经公开的平衡车控制方法及各家平衡车生产企业采用到的平衡控制机构，如中国专利号201320050547.3，专利名称为智能平衡车平衡控制装置及智能平衡车，这个控制装置即为本实施例中的平衡控制机构，或者如中国专利号201220367045.9，专利名称为使用CPLD控制平衡车电机的电路控制装置中描述的；当然，在实际应用中，还可选用其它控制装置及控制方法，如中国专利号201310516158.X，专利名称为两轮自平衡车控制方法中描述的控制方法。本实施例只是将其安装到底座3上并对电机4进行控制。该平衡控制机构主要包括供电电源81、控制器82、轮毂电机驱动电路、加速度传感器、陀螺仪83、红外光电传感器；供电电源81与控制器82连接给控制器提供电源，控制器82与轮毂电机驱动电路连接是让其驱动对应的部件进行工作，加速度传感器、陀螺仪83、红外光电传感器依次是检测车体的加速度变化、角度变化及车体上是否有使用者，这些都是本领域的技术人员非常清楚了解的技术，所以不再此过多描述。为了安装陀螺仪83，特别在陀螺仪83下方设有一个“U”形的陀螺仪脚踏板9且该陀螺仪脚踏板9安装在底座3上。

Claims (10)

1.电动平衡扭扭车，其特征在于：包括顶盖、内盖、底盖、轮毂电机、转动机构、平衡控制机构；顶盖、底盖均包括两个成对称布置且可相互转动的部件，内盖包括成对称布置且可相互转动的左内盖和右内盖,内盖处于顶盖及底盖之间并与这两者配合在一起；内盖的中间横向位置固定有转动机构；内盖的左右两侧边缘位置固定有纵向设置的轮毂电机；平衡控制机构固定在底盖上并与电机连接；所述转动机构包括两个轴承、一个轴套、两个卡簧；两个轴承分别固定在内盖的左内盖和右内盖的内端，轴套固定在两个轴承内，并且所述左内盖和右内盖朝内的端头具有筒体，轴承和轴套从外至内通过卡簧安装在该筒体内。
2.根据权利要求1中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述顶盖包括左顶盖和右顶盖；该左顶盖和右顶盖成对称布置，左顶盖和右顶盖朝内的部分相连形成“X”形，左顶盖和右顶盖朝外的部分均具有一个弧形凸起、该弧形凸起处于轮毂电机上方。
3.根据权利要求2中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述左顶盖和右顶盖相互靠近的位置具有二个提示板，上述提示板与平衡控制机构连接，其中一个为显示电源容量的提示板，另一个为显示是否工作的提示板，在上述每个提示板上均具有一个透明外罩。
4.根据权利要求2中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述左顶盖和右顶盖中间位置具有第一空槽；左、右内盖在与第一空槽相对应位置具有第二空槽，第一空槽和第二空槽结合形成放置踏板的踏板空腔。
5.根据权利要求1中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述电动平衡扭扭车包括踏板，该踏板放置在踏板空腔内，该踏板的上表面具有彼此间隔的增加摩擦力的摩擦条。
6.根据权利要求1中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述筒体呈圆柱形。
7.根据权利要求1中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述左内盖和右内盖朝内的端头之间设置有一个限位轴，该限位轴处于右内盖内的长度要长于处于左内盖内的长度。
8.根据权利要求1或者7中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述平衡控制机构包括供电电源、控制器、轮毂电机驱动电路、加速度传感器、陀螺仪、红外光电传感器；供电电源与控制器连接，控制器分别与轮毂电机驱动电路、加速度传感器、陀螺仪、红外光电传感器连接。
9.根据权利要求8中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述底盖外侧面还具有透明的装饰灯。
10.根据权利要求8中所述的电动平衡扭扭车，其特征在于：所述陀螺仪下方设有一个“U”形的陀螺仪脚踏板，该陀螺仪脚踏板安装在底座上。
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