CN104627291B - 电动平衡车及其支撑机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动平衡车,包括主体、通过轮轴连接于主体上的两车轮;所述主体的下部设有用以支撑电动平衡车的支撑机构,该支撑机构包括安装于主体下部的固定体及通过一转轴安装于固定体上的撑脚,该撑脚通过转轴可在撑开及闭合状态间旋转。本发明的支撑机构的撑脚通过转轴可在撑开及闭合状态间旋转,在撑开转态时,能够与两个车轮形成三点支撑,可以稳定地支撑车体。
Description
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及其支撑机构。
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。其中,我国不少研发企业及个人也对平衡车的发展贡献了自身的力量。如,于2013年5月8日公开的中国专利第201220623021.5号。如上所述的平衡车由于只有两个轮子,所以骑行比较灵活方便,然而停放时,往往需要找到可以抵靠的固定物,比如墙体,以增加停放状态的稳定性。因此,确有必要提供一种可以不受地点限制而稳定停放的平衡车。
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,包括主体、通过轮轴连接于主体上的两车轮;所述主体的下部设有用以支撑电动平衡车的支撑机构,该支撑机构包括安装于主体下部的固定体及通过一转轴安装于固定体上的撑脚,该撑脚通过转轴可在撑开及闭合状态间旋转。
在一种实施方式中,所述固定体设有收容空间,所述支撑机构进一步包括设置于所述收容空间内的弹簧、位于收容空间内且抵压于弹簧上的抵压片,所述撑脚包括与抵压片接触的凸轮部,该凸轮部具有一凸出部位,撑脚在撑开状态时,抵压片与凸出部位的一侧抵接,撑脚在闭合状态时,抵压片与凸出部位的另一侧抵接。
优选地,所述固定体设有凸伸入收容空间内的四根凸柱、位于收容空间一端的两个导向柱、位于收容空间另一端的两限位柱,所述支撑机构的弹簧为四根且分别安装于所述四根凸柱上,所述抵压片的一端设有与两限位柱配合的两限位槽、另一端设有与两导向柱配合的两限位槽,撑脚位于撑开状态时与两限位柱抵接。
在一种实施方式中,所述支撑机构进一步包括套置于所述转轴上且一端撑于固定体上另一端撑于撑脚上的扭簧、安装于固定体上用以锁定撑脚在闭合状态的锁定装置。
优选地,所述锁定装置包括固定于固定体上的外壳、可相对外壳滑动的滑杆、撑接于滑杆与外壳间的弹簧、固定于外壳内用以通电后吸引滑杆的的电磁铁;所述撑脚设有卡扣件,该卡扣件设有卡扣孔及用以抵压滑杆使滑杆向外壳内收缩的压滑部,当撑脚在闭合状态时,滑杆进入卡扣孔中。
优选地,所述撑脚包括与通过所述转轴与固定体连接的结合部及与结合部固定连接的撑地部,所述卡扣件自结合部延伸。
优选地,该电动平衡车包括一通过转动机构连接于主体上的支撑杆及连接于支撑杆端部的把手部。
本发明具有如下有益效果:本发明的电动平衡车具有支撑机构,该支撑机构的撑脚通过转轴可在撑开及闭合状态间旋转,在撑开转态时,能够与两个车轮形成三点支撑,可以稳定地支撑车体,换言之,车体不需要依靠墙体等其他物体可以随处稳定地停放。
本发明还提供一种用于电动平衡车的支撑机构,技术方案如下:
一种安装于电动平衡车底部的支撑机构,包括用以安装于电动平衡车下部的固定体、设置于固定体内的弹簧、抵压于弹簧上的抵压片、通过转轴安装于固定体且抵压抵压片的撑脚,撑脚通过转轴而可在撑开及闭合状态间旋转。
优选地,所述固定体设有收容空间、凸伸入收容空间内的四根凸柱、位于收容空间一端的两个导向柱、位于收容空间另一端的两限位柱,所述支撑机构的弹簧为四根且分别安装于所述四根凸柱上,所述抵压片的一端设有与两限位柱配合的两限位槽、另一端设有与两导向柱配合的两限位槽,撑脚位于撑开状态时与两限位柱抵接。
本发明的支撑机构还可以采用如下技术方案:
一种安装于电动平衡车底部的支撑机构,该支撑机构包括用以安装于主体下部的固定体、安装于固定体上的转轴、安装于转轴上且可相对转轴转动的撑脚、套置于转轴上且一端撑于固定体上另一端撑于撑脚上的扭簧、安装于固定体上用以锁定撑脚在闭合状态的锁定装置。
在一种实施方式中,所述锁定装置包括固定于固定体上的外壳、可相对外壳滑动的滑杆、撑接于滑杆与外壳间的弹簧、固定于外壳内用以通电后吸引滑杆的的电磁铁;所述撑脚设有卡扣件,该卡扣件设有卡扣孔及用以抵压滑杆使滑杆向外壳内收缩的压滑部,当撑脚在闭合状态时,滑杆进入卡扣孔中。
优选地,所述撑脚包括与通过转轴与固定体连接的结合部及与结合部固定连接的撑地部,所述卡扣件自结合部延伸。
本发明的支撑机构安装于电动平衡车上,能够稳定支撑车体,方便平衡车的停放。
附图说明
图1为本发明电动平衡车的立体示意图。
图2为本发明支撑杆的分解示意图。
图3为本发明支撑杆另一角度的分解示意图。
图4为图1圆圈A所示部分支撑杆的剖视示意图,其中滑块处于锁定状态。
图5为图1圆圈A所示部分支撑杆的剖视示意图,其中滑块处于解锁状态。
图6为本发明按推件的示意图。
图7为本发明支撑机构第一实施例的立体示意图。
图8为本发明图7所示支撑机构的分解示意图。
图9为图7所示支撑机构的剖视示意图,其中撑脚处于撑开状态。
图10为图7所示支撑机构的剖视示意图,其中撑脚处于闭合状态。
图11为本发明支撑机构第二实施例的立体示意图。
图12为图11所示支撑机构的分解示意图,其中撑脚处于撑开状态。
图13为图11所示支撑机构的分解示意图,其中撑脚处于闭合状态。
图14为本发明锁定装置的剖视示意图。
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。
请参阅图1所示,本发明的电动平衡车包括主体1、通过轮轴连接于主体1上的两车轮2、通过转动机构3连接于主体1上的支撑杆4及连接于支撑杆4端部的把手部5。
主体1是直接承载骑行用户的平台。此外,主体1内安装设置有电动平衡车必须的零部件,如电池、电路板等,该等零部件及其安装属于本领域的公知常识,不再赘述。
所述支撑杆4包括第一杆部41、可相对于第一杆部41滑动而进入第一杆部41内的第二杆部42及锁定机构6。
请参阅图2及图3所示,第一杆部41为具有空腔40的中空结构,更进一步的讲,在本实施方式中,第一杆部41为中空的圆筒,第二杆部42也为中空的圆筒;但是,应当说明的是,第一杆部41并非一定为圆筒状,第二杆部42也并非一定为圆筒状,甚至第二杆部42也并非一定为中空的结构,实心的设置也是可以的,只要两杆部在形状上能够插接配合即可,例如,可以均为方形的中空结构。以下仅是以圆筒形状进行说明。
所述第一杆部41的空腔40贯穿第一杆部41的第一端部(图1中第一杆部41的上端部)。所述第一杆部41的直径大于第二杆部42的直径,以使得第二杆部42可以从第一端部插入第一杆部41的空腔40中。第一杆部41的第一端部设有与空腔40连通的槽口410、位于槽口410一侧的第一安装孔411及凸伸入槽口410中的定位部412。请结合图4及图5所示,第二杆部42的一侧设有自表面凹陷的若干卡位槽420,另一侧设有凹陷的第一滑槽421。第一滑槽421的两端分别形成一第一滑槽端壁422。
锁定机构6包括套筒61、滑块62、弹性件63、辊杆64、螺母65、一按推件66及限位块67。
所述套筒61的一侧设有自外向内凹陷的第二滑槽610、用以固定安装所述螺母65的第二安装孔611,第二滑槽610的底壁上设有可容辊杆64横向穿过的通孔612;套筒61的另一侧设有贯穿套筒61尾端并且贯穿套筒壁的两开槽613及一限位块孔616,两开槽613之间形成一可弹性变形的舌片614,该舌片614上设有向套筒61内凸伸的限位凸起615。
所述滑块62包括底板621、自底板621延伸的凸块622。底板621的一端设有导滑部623,该导滑部623为一倾斜部(参阅图4及图5)。凸块622设有用以安装弹性件63的第一安装槽624。滑块62进一步设有第二安装槽625。
请结合图6所示,所述按推件66设有用以安装在滑块62的第二安装槽625内的卡持部661及方便用户的手指按压的按压凹部662。
请参阅图4及图5所示,套筒61安装时,首先,将螺母65固定安装于第二安装孔611中,接着,将第二杆部42的一端插入套筒61中,即使套筒61套置于第二杆部42上,并使通孔612与第二杆部42的一个卡位槽420相对,同时使舌片614上的限位凸起615位于第一滑槽421内;然后,将限位块67固定安装于限位块孔616中,并使限位块67凸伸入第一滑槽421中;接着,将辊杆64通过通孔612横放于卡位槽420内;接下来,将滑块62从第一杆部41的第一端安装于槽口410中,使凸块622通过槽口410凸伸到第一杆部41的外侧、底板621位于第一杆部41的内侧;然后将弹性件63的一端安装在第一杆部41的定位部421上,另一端安装在滑块62的第一安装槽624内;接着,将前述安装有套筒61的第二杆部42从第一杆部41的第一端插入空腔40中,使滑块62的底板621放置于套筒61的第二滑槽610内,同时使螺母65与第一安装孔411对齐,然后用螺钉或螺柱等连接件68将第一杆部41及套筒61固定在一起;最后将按推件66的卡持部661安装于滑块62的第二安装槽625中。完成以上步骤,第一杆部41及第二杆部42安装在一起形成支撑杆4。
由于套筒61设有两开槽613,所以舌片614可以在垂直于套筒壁的方向上弹性变形,在将套筒61安装在第二杆部42上时,限位凸起615可以顺利地通过没第二杆部42的端部进入第一滑槽421中。
在本实施方式中,按推件66设有按压凹部662,可以方便用户的手指推按。需要说明的是,该按推件66并非锁定机构6的必要元件,也就是说,在其他实施方式中,锁定机构6可以不设有按推件66,用户可以直接推按滑块62的凸块622。同样,限位块67也并非定机构6的必要元件,也就是说,在其他实施方式中,锁定机构6可以不设置限位块67。限位块67的作用下面会叙述。
滑块62可以在第一位置及第二位置之间滑动,从而使得锁定机构6可以在锁定位置及解锁位置之间变换。弹性件63的长度设置使得滑块62与第一杆部41之间始终存在压力,也就是说,弹性件63始终处于被压缩的状态,只是被压缩的程度不同。
请参阅图4所示,图4显示了滑块62在第一位置即锁定机构6在锁定位置的状态。此时,辊杆64位于第二杆部42的卡位槽420内,按推件66处于不被用户按推的状态,滑块62在弹性件63的作用下位于槽口410的底部,即滑块62远离定位部412。滑块62的底板621封闭套筒61的通孔612阻止辊杆64向卡位槽420外移动,因此,辊杆64被封闭在一个卡位槽420内,辊杆64阻止了第二杆部42相对第一杆部41滑动,即两杆部被锁定。在此状态下,用户只需向第一杆部41的第一端方向推动按推件66,使弹性件63进一步压缩、滑块62滑向定位部412、底板621的导滑部623位于通孔612的上方;此时,滑块62在第二位置即锁定机构6在解锁位置的状态。请参阅图5所示,图5显示了滑块62在第二位置即锁定机构6在解锁位置的状态。由于导滑部623为一倾斜部,越靠近末端导滑部623越薄,因此,导滑部623让出部分通孔612的空间给辊杆64,也就是说,辊杆64能够向卡位槽420外侧移动。这个时候,若推第二杆部42,卡位槽420的槽壁将挤推辊杆64,辊杆64将通过通孔612向卡位槽420外移动而使得辊杆64无法阻挡第二杆部42相对第一杆部41滑动而收缩进第一杆部41内。由于导滑部623始终位于通孔612上方,所以辊杆64并不会滑出通孔612。同理,在解锁状态下,拉第二杆部42,第二杆部42将向第一杆部41外滑动使得支撑杆4伸长。
当第二杆部42拉伸至最长状态时,限位凸起615沿第一滑槽421滑动至第一滑槽421的端部而于第一滑槽端壁422接触,第一滑槽端壁422阻挡限位凸起615防止第二杆部42继续拉伸而脱离第一杆部41。当第二杆部42收缩至最短状态时,限位块67与另一端的第一滑槽端壁422接触,第一滑槽端壁422阻挡限位块67防止第二杆部42继续收缩。在不设置限位块67的实施方式中,限位凸起615将与另一端的第一滑槽端壁422接触,防止第二杆部42继续收缩。
在本实施方式中,卡位槽420设置为V形,更有利于卡位槽420的槽壁挤推辊杆64,增加了第二杆部42伸缩的顺滑性。
综上所述,本发明的电动车的支撑杆4能够伸缩,在用户骑行时,可以将支撑杆拉伸至合适的长度,在不使用时,可以将支撑杆收缩至最短,以减小车体占用的空间,方便携带。
本发明的电动平衡车还进一步在主体的下部设置有支撑机构,以方便电动平衡车停放。本发明的支撑机构分两种实施例叙述。
实施例一
请参阅图1、图7至图10所示,支撑机构7包括安装于主体1下部的固定体71、设置于固定体71内的弹簧72、抵压于弹簧72上的抵压片73、通过转轴74安装于固定体71上且用以抵压抵压片73的撑脚75。撑脚75通过转轴74可在撑开及闭合状态间旋转。
固定体71设有收容空间70、凸伸入收容空间70内的四根凸柱711、位于收容空间70一端的两个导向柱712、位于收容空间70另一端的两个限位柱713。所述弹簧72为四根,分别安装于四根凸柱711上,每一弹簧72可以在凸柱711的延伸方向上压缩或伸长。所述抵压片73的一端设有与两导向柱712配合的限位槽730,另一端设有与两限位柱713配合的两限位槽730。固定体71设有转轴孔710,用以安装转轴74。撑脚75的一端设置为凸轮部752,凸轮部752上设有用以容转轴74通过的转轴孔750。
该支撑机构7组装可采用如下步骤,将四个弹簧72分别套置于四个凸柱711上;然后将抵压片73放置于弹簧72上,使两导向柱712及两限位柱713分别放置于四个限位槽730中,且抵压片73可以沿导向柱712或限位柱713移动;接着,将撑脚75放置于抵压片73上,并使撑脚75的转轴孔750与固定体71的转轴孔710对齐;之后,将转轴74插置于转轴孔750,710中,使撑脚75可以转动。
请参阅图9所示,图9显示了撑脚75在撑开位置的状态。在收容空间70内,抵压片73在弹簧72的作用下顶抵撑脚75的凸轮部752,使撑脚75有进一步撑开的趋势,撑脚75的背面753抵靠于限位柱713上使撑脚75不可以进一步撑开。在抵压片73及限位柱713共同作用下,撑脚75稳定位于最大撑开状态。在此状态下,撑脚75与电动平衡车的两个轮子形成三点着地的支撑状态,电动平衡车不需要依靠外部物体可以稳定站立,方便随地停靠。当用户用力推撑脚75的背面753,撑脚75的凸轮部752将抵压抵压片73,并使抵押片73抵压弹簧72,抵压片73压向弹簧72使得撑脚75可以绕转轴74旋转,直至处于闭合状态。请参阅图10,图10显示了撑脚75在闭合位置的状态。此时,撑脚75的凸轮部752转过凸出部位751,此时,抵压片73的作用力使撑脚75有进一步闭合的趋势,但撑脚75内面754顶在固定体71上,阻止了撑脚75的进一步闭合,因此撑脚75能够稳定在闭合状态。在闭合状态时,撑脚75离开地面,脱离对车体的支撑,电动平衡车可以骑行。当需要打开撑脚75时,用力推撑脚75的内面754,直至撑脚75处于图8所示的撑开状态。
实施例二
请参阅图11、图12及图13所示,支撑机构8包括用以安装于主体1下部的固定体81、安装于固定体81上的转轴82、安装于转轴82上且可相对转轴82旋转的撑脚83、套置于转轴82上且一端撑接于固定体81上另一端撑接于撑脚83上的扭簧84、安装于固定体81上用以锁定撑脚83在闭合状态的锁定装置85。
固定体81设有收容空间80及转轴孔810,收容空间80内设有抵靠部811、固定锁定装置85的固定部812。
撑脚83包括与通过转轴82与固定体81连接的结合部831及与结合部831固定连接的撑地部832。结合部831设有用以与锁定装置85卡接的卡扣件834,卡扣件834设有卡扣孔8340,且卡扣件834的自由末端设有用以抵压滑杆851使滑杆851向外壳852内收缩的压滑部8341。该压滑部8341具有用以抵压滑杆851的顺滑曲面以使得顺利抵压滑杆851。
请结合图14所示,锁定装置85包括中空的外壳852、可在外壳852内滑动的滑杆851、固定在外壳852底部的电磁铁853及撑接在滑杆851于电磁铁853之间的弹簧854。所述滑杆851设有可被磁铁吸引的底座8511,且该底座8511可在外壳852内滑动。在电磁铁853未通电的状态下,滑杆851在弹簧854的作用下最大程度的凸伸出外壳;在电磁铁853通电状态下,电磁铁853吸引底座8511使滑杆851靠近电磁铁853,从而使滑杆851收缩。
组装支撑机构8时,先将锁定装置85从固定体81侧壁上的开口800安装于固定部812中,使滑杆851伸出固定部812而能够与卡扣件834接触。然后将转轴82穿过转轴孔810、撑脚的结合部831及扭簧84使撑脚83、扭簧84安装于固定体81上,同时使扭簧84的一端抵接于固定体81上另一端抵接于结合部831上。扭簧84设置为始终有力量作用在撑脚83与固定体81上,也就是说,扭簧84始终保持撑脚83有撑开的趋势。请参阅图11所示,撑脚84在完全撑开状态时,结合部831抵靠于固定体81的抵靠部811上。在此状态下,撑脚83与电动平衡车的两个轮子形成三点着地的支撑状态,电动平衡车不需要依靠外部物体可以稳定站立,方便随地停靠。
当需要撑脚83需要闭合时,用力推撑脚83,使撑脚绕转轴82转动,当撑脚83转到一定位置,卡扣件834的压滑部8341与滑杆851接触,随着撑脚83进一步转动,压滑部8341抵压滑杆851使滑杆851向外壳852内收缩,直至压滑部8341滑过滑杆851,接着滑杆851凸伸进入卡扣孔8340中,撑脚83不能进一步闭合也不能撑开,此时撑脚83处于稳定闭合状态,图13显示了撑脚83处于稳定闭合状态。当需要撑脚83撑开时,只需控制锁定装置85的电磁铁853通电,滑杆851将收缩脱离卡扣孔8340,撑脚83在扭簧84的作用下自动撑开。控制电磁铁853通断电的控制开关可以设置在车体的把手部,也可以设置为可随身携带的控制器。
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 (3)
1.一种电动平衡车,包括主体、通过轮轴连接于主体上的两车轮;其特征在于,所述主体的下部设有用以支撑电动平衡车的支撑机构,该支撑机构包括安装于主体下部的固定体及通过一转轴安装于固定体上的撑脚,该撑脚通过转轴可在撑开及闭合状态间旋转;所述固定体设有收容空间,所述支撑机构进一步包括设置于所述收容空间内的弹簧、位于收容空间内且抵压于弹簧上的抵压片,所述撑脚包括与抵压片接触的凸轮部,该凸轮部具有一凸出部位,撑脚在撑开状态时,抵压片与凸出部位的一侧抵接,撑脚在闭合状态时,抵压片与凸出部位的另一侧抵接;所述固定体设有凸伸入收容空间内的四根凸柱、位于收容空间一端的两个导向柱、位于收容空间另一端的两限位柱,所述支撑机构的弹簧为四根且分别安装于所述四根凸柱上,所述抵压片的一端设有与两限位柱配合的两限位槽、另一端设有与两导向柱配合的两限位槽,撑脚位于撑开状态时与两限位柱抵接。
2.如权利要求1所述的电动平衡车,其特征在于,该电动平衡车包括一通过转动机构连接于主体上的支撑杆及连接于支撑杆端部的把手部。
3.一种安装于电动平衡车底部的支撑机构,其特征在于,包括用以安装于电动平衡车下部的固定体、设置于固定体内的弹簧、抵压于弹簧上的抵压片、通过转轴安装于固定体且抵压抵压片的撑脚,撑脚通过转轴而可在撑开及闭合状态间旋转;所述固定体设有收容空间,所述支撑机构进一步包括设置于所述收容空间内的弹簧、位于收容空间内且抵压于弹簧上的抵压片,所述撑脚包括与抵压片接触的凸轮部,该凸轮部具有一凸出部位,撑脚在撑开状态时,抵压片与凸出部位的一侧抵接,撑脚在闭合状态时,抵压片与凸出部位的另一侧抵接;所述固定体设有凸伸入收容空间内的四根凸柱、位于收容空间一端的两个导向柱、位于收容空间另一端的两限位柱,所述支撑机构的弹簧为四根且分别安装于所述四根凸柱上,所述抵压片的一端设有与两限位柱配合的两限位槽、另一端设有与两导向柱配合的两限位槽,撑脚位于撑开状态时与两限位柱抵接。
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