CN105035231B - 横向脚控转向的双轮自平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种思维车，公开了一种横向脚控转向的双轮自平衡车，包括一滚轮装置I、一滚轮装置II以及一连接装置；所述连接装置的两端分别连接滚轮装置I以及滚轮装置II；所述连接装置包括一连接轴；所述连接轴由所述连接装置的一端向另一端延伸形成连接轴偏置结构；所述连接轴包括同轴设置的轴I以及轴II；轴I的一端与所述滚轮装置I固定连接，轴II的一端与所述滚轮装置II固定连接；轴I可以相对于轴II进行转动；轴I与轴II之间通过一个限制轴I与轴II的相对转动角度的限制转动装置连接。本发明的优点在于，解决了现有的类似独轮车使用过程中，两侧损耗不一致的问题，有效提高了独轮车的结构强度和使用寿命，具有较高的应用价值。

Description

横向脚控转向的双轮自平衡车

技术领域

本发明涉及一种思维车，特别涉及一种横向脚控转向的双轮自平衡车。

背景技术

可以无需双手进行控制，仅仅凭借脚步的轻微移动即可实现自由转向的思维车是一种较新，且结构更为简单。但现有技术中，通常在两侧对称地设置感应器，使用过程中，由于左右用力不均，导致一侧损耗严重。就此，需要对现有结构进行改进，尤其是解决一侧损耗过快的缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术中普遍存在由于用力不均导致的一侧损耗过快的缺点，提供了一种横向脚控转向的双轮自平衡车，具有单独设置于一侧的连接结构，能够较好地提高整车的结构强度。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

一种横向脚控转向的双轮自平衡车，包括一滚轮装置I、一滚轮装置II以及一连接装置；其中，

所述滚轮装置I、II上分别设置有用于可以在驱动装置的驱动下各自独立滚动的滚轮；

所述连接装置的两端分别连接滚轮装置I以及滚轮装置II；

所述连接装置包括一连接轴；

所述连接轴由所述连接装置的一端向另一端延伸形成连接轴偏置结构；

所述连接轴包括同轴设置的轴I以及轴II；

轴I的一端与所述滚轮装置I固定连接，轴II的一端与所述滚轮装置II固定连接；

轴I可以相对于轴II进行转动；

轴I与轴II之间通过一个限制轴I与轴II的相对转动角度的限制转动装置连接；

所述限制转动装置由弹性材料制成，且两端分别连接轴I以及轴II。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述限制转动装置沿所述连接轴的轴向延伸形成扭曲段。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述限制转动装置的两端分别沿着所述轴I或者轴II的外侧表面延伸形成延伸段。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述限制转动装置还包括覆盖段；

所述覆盖段位于所述轴I的外侧表面，且至少应当覆盖轴I的部分或者大部分外侧表面；所述覆盖段由所述延伸段继续延伸得到。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述轴I的长度小于轴II的长度。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述连接装置位于所述连接装置的靠近轴I的一侧。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述连接装置位于滚轮装置I内。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述限制转动装置沿着由轴I到轴II的方向，其直径依次减小。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述限制转动装置的覆盖段的直径大于所述延伸段的直径。

作为一种可选的方案，于本申请的实施例中，所述轴II的一端朝向轴I延伸至位于滚轮装置II的固定支撑装置后，继续延伸经过位于滚轮装置I的轴承直至所述限制滚动装置，所述固定支撑装置用于所述轴II与滚轮装置II之间的固定连接，所述轴承用于所述轴II与滚轮装置I之间的活动连接。

本发明具有以下的显著技术效果：

能够有效地解决一侧结构损耗过快的问题，特别是两侧的姿态感应装置损耗差异的问题，具体而言，本申请是为了解决现有的类似平衡车装置装箱不灵活，左右姿势控制器有相对偏角无法完全恢复导致的车辆原地打转问题而研发的。能够有效地提高整车的强度和使用寿命。同时具有制造工艺简单，成本较低的优点，具有较好的应用价值。

进一步地，本申请所记载的结构相对于市场上的其他产品，更易于操控，尤其是在转向过程中可以有效避免在高速行驶状态下方向难以掌控，容易跑偏、抖动的问题。

其次，在直行过程中不易跑偏，本申请的转轴为一体式连接设计，结构更为稳定，整体尺寸更小，能够提供使用者以更好的平衡体验。

附图说明

图1为横向脚控转向的双轮自平衡车的竖直剖切后的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

一种横向脚控转向的双轮自平衡车，如图1所示，包括一滚轮装置I100、一滚轮装置II200以及一连接装置300，滚轮装置分别设置于连接装置300的两侧，呈线性，以便于最大限度减小双轮独轮车的体积，本实施例所记载的装置的特点在于体积较小，使用方便。其中，

所述滚轮装置I、II100、200上分别设置有用于可以在驱动装置400的驱动下各自独立滚动的滚轮101、201；滚轮装置I、II100、200的外侧位置设置有驱动装置400，通常驱动装置400采用通用电机，包括一定大小的蓄电池，为了能够提高整个滚轮装置的结构强度，在放置驱动装置400处，包括蓄电池的位置，作为放置操作者的脚部，供操作者踏脚之用的踏脚部102，连接装置300分别与滚轮装置I、II100、200的连接部103相连接，连接部103自踏脚部102始直径逐渐减小直至稍大于连接装置300的连接轴310的直径。连接部103的中部设置一沿连接轴310的径向方向延伸的竖直壁104，用于支撑连接部103并固定连接轴310的一端，此外，在竖直壁104的靠近连接轴310的一侧还设置有多个竖向、空心的支撑条105，用于在竖直方向上进一步地支撑连接轴310，减少由于单一竖直壁104连接不稳定造成的连接轴异响和行驶振动的问题。进一步地，支撑条105的靠近整个独轮车的中部位置还设置有至少一个的用于安装固定支撑装置331以及轴承332的第二支撑壁106。第二支撑壁106沿着连接轴310的径向方向延伸，并在连接轴310的周向方向形成一环形结构，进一步增强连接部103的结构强度，提高整车的稳定性。

所述连接装置300的两端分别连接滚轮装置I100以及滚轮装置II200，进一步地，所述连接装置300包括一连接轴310；所述连接轴310由所述连接装置300的一端向另一端延伸，该延伸结构形成了独特的连接轴310的偏置结构，通过该偏置结构，提高连接轴310转动感应器的灵敏度和使用寿命，该偏置结构是指在结构的设计上，将与连接轴310相关的部件或者结构进行重新排列，在结构上形成一个在连接轴310的一端具有更多的功能性部件的状态。而操作者通过脚部用力，控制施加于滚轮装置I、II100、200上的作用力，改变滚轮装置I、II100、200之间的相对位置，从而引发独轮车的姿态调控。

针对上述的偏置结构，在实际使用中发现，现有的对称设置的连接轴310尽管存在制造较为便捷的优点，但由于感应器是通过感应连接轴310的，但由于操作者通过腿部发力时，往往存在左右用力不均的问题，往往会造成一边的连接轴310转动感应器频繁启动导致使用过度而老化，无法很好地相应连接轴310的转动。由此，本申请中设置由独轮车一侧的滚轮装置向另一侧的滚轮装置延伸的偏置结构作为解决上述问题的方案，该方案中，只使用一个感应器，且该感应器仅被设置于一侧的滚轮装置内。

进一步地，为了能够更好地提高连接轴310与连接部103之间的连接的稳定性，提高操作者的操控体验，可以采用以下方案，所述连接轴310可以分为两部分，包括同轴设置的轴I320以及轴II330；轴II330位于轴I320的一端延伸方向上。轴I320与轴II330为空心管型结构，具有同样的外径和内径。连接轴310的两端端口的下部被切出一个缺口107，如图所示，该缺口107处被放置于所述的竖直的支撑条105上，而端口的其余部分则紧靠所述的竖直壁104，形成稳固的连接，并降低连接轴310的不稳定性。

轴I320的靠近滚轮装置I100的一端与所述滚轮装置I100固定连接，轴II330的靠近滚轮装置II200的一端与所述滚轮装置II200固定连接；轴I320以及轴II330的另一端分别为非固定端，可以进行相对位移。通常采用一般的连接装置连接即可。轴I320以及轴II330的非固定端之间为活动连接，令轴I320与轴II330之间存在相对转动，感应装置通过感应其相对转动，从而感知其方向转动。

由此，轴I320可以相对于轴II330进行转动；

进一步地，轴I320与轴II330之间通过一个限制轴I320与轴II330的相对转动角度的限制转动装置500连接，该限制转动装置500也用于轴I320以及轴II330之间的连接；限制转动装置500通常是一个利用弹力回复轴I320以及轴II330的初始相对位置的装置，通常弹簧或者其他类似的弹性装置均可达到类似效果，在本实施例中，则采用以下技术方案达到回复效果。

所述限制转动装置500由弹性材料制成，优选的材料为橡胶，且两端分别连接轴I320以及轴II330，通过一定的模具将弹性材料成形后，固定在轴I320以及轴II330的两端。进一步地，限制转动装置500的需要采用以下的结构，其中，限制转动装置500的具体形状可以通过设计相应的模具得到。

所述限制转动装置500沿所述连接轴310的轴向延伸形成扭曲段510。扭曲段510的两端分别连接轴I320以及轴II330。扭曲段510用于提供轴I320以及轴II330的相对位移，并依靠其弹性回复轴I320以及轴II330的位置。作为一种可选的方案，扭曲段位于轴I320以及轴II330之间，通常为空心管状结构，具有与连接轴310同样的内径，但外径不同。进一步地，可以在扭曲段510的中部，设置一个径向延伸的隔膜，图示未示出，隔膜的厚度较薄，其平局厚度至少应当小于连接轴310的管壁的厚度，但是其厚度不应当过小。此外，隔膜由内向外的厚度逐渐增加，中心部分可以较薄。隔膜用于防止由于扭曲段510的中部在重力的作用下下垂影响轴I320和轴II330的转动。经测定，设置了隔膜后，可以进一步提高扭曲段510的使用寿命，提高其抗伸缩能力，防止变形。

进一步地，扭曲段510沿连接轴310的径向方向向外延伸，所述限制转动装置500的两端分别沿着所述轴I或者轴II的外侧表面延伸形成延伸段520，即扭曲段510的延伸部分向轴I320或者轴II330的方向延伸，并覆盖于部分的轴I320或者轴II330的外侧表面。延伸段520用于提高限制转动装置500与轴I320以及轴II330之间的连接，特别是强化扭曲段510边缘的连接，防止频繁伸缩的影响。此外，延伸段520还可以很好地起到稳定的作用。

进一步地，为了提高轴I320的稳定性，所述限制转动装置500还包括覆盖段530；所述覆盖段530位于所述轴I的外侧表面，作为优选，轴I320一般是较短的轴，且至少应当覆盖轴I320的部分或者大部分外侧表面；所述覆盖段530由所述延伸段520继续延伸得到。进一步地，覆盖段530至少应当延伸直至所述支撑条105，并与支撑条105固定连接。覆盖段530的外径应当稍大于限制转动装置500的其他部分的外径，同时，覆盖段530的一端应当紧靠支撑条105，防止轴I320与支撑条105之间的直接接触。

作为一种优选，所述轴I320的长度小于轴II330的长度。进一步地，轴I320的长度应当远小于滚轮装置I100的连接部103的长度，至少应当小于连接部103的1/2的长度，优选为大致相当于连接部103的1/3-1/4的长度。

所述连接装置300位于所述连接装置300的靠近轴I320的一侧。

所述连接装置300位于滚轮装置I100内。

所述限制转动装置500沿着由轴I320到轴II330的方向，其直径依次减小。

所述限制转动装置500的覆盖段530的直径大于所述延伸段520的直径。

进一步地，所述轴II330的一端朝向轴I320延伸至位于滚轮装置II200的固定支撑装置331后，继续延伸经过位于滚轮装置I100的轴承332直至所述限制转动装置500，所述固定支撑装置331用于所述轴II330与滚轮装置II200之间的固定连接，所述轴承332用于所述轴II330与滚轮装置I100之间的活动连接。固定支撑装置331位于靠近轴II330的滚轮装置内，为了与另一侧的滚轮装置相平衡，通常设置2个固定支撑装置331，固定支撑装置331与轴II330固定连接。轴承332被设置于靠近轴I320的滚轮装置中，轴承332的一侧紧靠连接装置300的延伸段，利用该延伸段520阻止轴II330的侧向移动。由此，轴I320除了支撑条105外不再另行设置其他的支撑部件，由于轴I320的长度较短，上述结构可以有效地减少轴I320转动带来的震动问题。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，包括一滚轮装置I(100)、一滚轮装置II(200)以及一连接装置(300)；其中，

所述滚轮装置I、II(100、200)上分别设置有用于可以在驱动装置(400)的驱动下各自独立滚动的滚轮(101、201)；

所述连接装置(300)的两端分别连接滚轮装置I(100)以及滚轮装置II(200)；

所述连接装置(300)包括一连接轴(310)；

所述连接轴(310)由所述连接装置(300)的一端向另一端延伸形成连接轴(310)偏置结构；

所述连接轴(310)包括同轴设置的轴I(320)以及轴II(330)；

轴I(320)的一端与所述滚轮装置I(100)固定连接，轴II(330)的一端与所述滚轮装置II(200)固定连接；

轴I(320)可以相对于轴II(330)进行转动；

轴I(320)与轴II(330)之间通过一个限制轴I(320)与轴II(330)的相对转动角度的限制转动装置(500)连接；

所述限制转动装置(500)由弹性材料制成，且两端分别连接轴I(320)以及轴II(330)。

2.根据权利要求1所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述限制转动装置(500)沿所述连接轴(310)的轴向延伸形成扭曲段(510)。

3.根据权利要求1或者2所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述限制转动装置(500)的两端分别沿着所述轴I或者轴II的外侧表面延伸形成延伸段(520)。

4.根据权利要求3所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述限制转动装置(500)还包括覆盖段(530)；

所述覆盖段(530)位于所述轴I的外侧表面，且至少应当覆盖轴I(320)的部分或者大部分外侧表面；所述覆盖段(530)由所述延伸段(520)继续延伸得到。

5.根据权利要求1所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述轴I(320)的长度小于轴II(330)的长度。

6.根据权利要求1或者5所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述连接装置(300)位于所述连接装置(300)的靠近轴I(320)的一侧。

7.根据权利要求6所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述连接装置(300)位于滚轮装置I(100)内。

8.根据权利要求1所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述限制转动装置(500)沿着由轴I(320)到轴II(330)的方向，其直径依次减小。

9.根据权利要求4所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述限制转动装置(500)的覆盖段(530)的直径大于所述延伸段(520)的直径。

10.根据权利要求1所述的横向脚控转向的双轮自平衡车，其特征在于，所述轴II(330)的一端朝向轴I(320)延伸至位于滚轮装置II(200)的固定支撑装置(331)后，继续延伸经过位于滚轮装置I(100)的轴承(332)直至所述限制转动装置(500)，所述固定支撑装置(331)用于所述轴II(330)与滚轮装置II(200)之间的固定连接，所述轴承(332)用于所述轴II(330)与滚轮装置I(100)之间的活动连接。