CN106184527B - 一种平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡车，包括有脚踏车；所述脚踏车包括有车架，通过水平的销轴转动连接在车架前部的折叠管，转动连接在折叠管前部的且与销轴垂直的转向管，固定连接在转向管下端的前叉，可拆卸地连接在前叉上的电动独轮车，固定连接在转向管上端的车头管，以及通过转轴连接在车架后端的后轮。本发明可在室外作为健身车使用，也可以作为由电动独轮车驱动的电动车使用。

Description

一种平衡车

技术领域

本发明属于健身车领域，具体涉及一种具备多种功能的健身车结构。

背景技术

文献号为CN102180220A的中国专利公开了一种平衡健身自行车，使用时人站立于踏板之上踩踏踏板使其上下摆动，一方面驱动自行车移动发挥代步作用，另一方面模拟跑步动作实现锻炼身体。该种健身自行车具有良好的健身效果，但该健身自行车也仅仅能作为健身所用，当需要骑行较远距离时会较为耗费体力，不适宜作为交通工具，限制了其使用范围，另外，当室外天气不佳需要在室内进行健身时，该种健身自行车也无法使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种功能丰富，能够方便在室内、室外进行健身，且可作为电动车使用的多功能健身车。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种平衡车，包括有脚踏车；所述脚踏车包括有车架，通过水平的销轴转动连接在车架前部的折叠管，转动连接在折叠管前部的且与销轴垂直的转向管，固定连接在转向管下端的前叉，可拆卸地连接在前叉上的电动独轮车，固定连接在转向管上端的车头管，以及通过转轴连接在车架后端的后轮；

所述前叉的两端部对称固定连接有两个用以固定所述电动独轮车的前轮固定件；

所述前轮固定件为电磁锁，所述电磁锁具有一个壳体，与壳体滑动连接的且一端伸出至壳体外的插接杆，固定连接在插接杆上的永磁铁，以及固定安装在壳体内位于永磁铁两端的第一电磁铁和第二电磁铁；

所述电动独轮车的车身两侧分别转动连接有侧翻踏板，所述侧翻踏板上开设有与所述插接杆配合连接的固定孔；

所述折叠管呈圆心角为85～95°的圆弧形，所述折叠管的前端固定连接有一个转向固定管，转向固定管与所述转向管通过轴承转动连接；所述折叠管的后端固定连接有一个圆形转动座，所述圆形转动座中间开设有一个与所述销轴转动连接的连接孔，所述圆形转动座上异于连接孔的位置开设有定位孔；

所述车架的前端两侧成型有两个转动座连接板，两个所述转动座连接板之间形成容纳所述圆形转动座的转动座配合口，所述转动座连接板与圆形转动座之间通过所述销轴转动连接，所述转动座连接板与圆形转动座之间可拆卸地连接有定位插销，所述转动座连接板上开设有插销孔，所述定位插销穿过所述插销孔和一个所述定位孔以使圆形转动座与车架相对固定；所述折叠管上方靠近转向固定管的位置还开设有插销放置孔；

所述车架的中部位置通过轴承转动连接有一个沿车架左右方向的中轴，中轴的中部位置固定连接有齿轮，所述车架内安装有与所述中轴上的齿轮传动连接的加速齿轮组，加速齿轮组的输出端与连接在所述后轮一侧的飞轮之间通过传动链传动连接；

所述中轴的两端分别连接有曲柄，曲柄的外端连接有轴承a；

所述销轴的两端分别转动连接有踏板；所述踏板包括有踏板体，一体连接在踏板体下部前侧的竖板，以及一体连接在竖板前端的转动头，所述转动头与所述销轴转动连接；

所述竖板上成型有与所述轴承a配合滚动连接的条形孔；两个所述踏板上下交替运动带动曲柄连同中轴逆时针转动；

所述曲柄由一个电动推杆构成，所述电动推杆包括有外管以及与外管滑动连接的伸缩管；所述外管的外侧壁一体连接有一个中轴连接头，中轴连接头与所述中轴固定连接；所述伸缩管的外端固定连接有一个L形的连接板，所述轴承a连接在所述连接板上；

当伸缩管缩回至极限状态时，所述轴承a与所述中轴同心；

所述电动推杆、电磁锁的第一电磁铁、第二电磁铁分别与控制器电连接。

作为优选方案：所述电动独轮车上位于车身的上端壁面和后端壁面之间形成一个定位边；所述前叉的上部固定连接有定位块，所述定位块的前侧下部成型有与所述定位边紧密相抵定位的定位凹角。

作为优选方案：所述踏板体上端成型有长条矩形的下凹部，所述下凹部底面沿踏板体长度方向等距成型有多个防滑凸筋，每个防滑凸筋沿踏板体宽度方向布置。

作为优选方案：所述加速齿轮组包括与齿轮啮合传动的齿轮a以及与齿轮a同轴固定连接的齿轮b，齿轮b与传动链连接，齿轮b的齿数大于齿轮a的齿轮。

作为优选方案：所述外管的一端连接有减速箱，所述减速箱上连接有电机；所述车架的侧壁上安装有一个供电板，供电板上固定连接有与中轴同轴设置的两圈供电电极，所述电机的外壳朝向车架的侧壁安装有两个与所述供电电极滑动电连接的导电电极，导电电极与电机电连接。

作为优选方案：所述供电电极与安装在车架内或者转向管内的所述控制器电连接，所述车头管上安装有用以控制所述电动推杆伸长或缩短的控制开关a，所述车头管上还安装有用以控制所述电磁锁的插接杆伸出或缩回的控制开关b；所述定位块上安装有与控制器通过导线电连接的导电电极a，所述电动独轮车的车身上对应导电电极a的位置安装有与导电电极电接触的导电电极b，导电电极b通过导线与电动独轮车内的蓄电池电连接。

作为优选方案：所述转向管包括有与前叉固定连接的下管部，以及插接在下管部内的上管部，车头管与上管部固定连接。

作为优选方案：所述定位插销的前端呈半球形，定位插销的后端一体成型有插销头，插销头上通过连接销转动连接有一个操作杆，所述定位插销外壁靠近插销头的位置成型有与所述插销孔螺纹连接的螺纹部。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：本发明具有多种使用状态，具体地：

当需要在室外健身，则使用定位插销将折叠管与车架固定，电动独轮车电源保持在关闭状态，此时电动独轮车作为从动前轮使用，用户通过双腿交替踩动两个踏板，即可驱动曲柄带动中轴逆时针转动，中轴通过加速齿轮组加速后通过传动链带动后轮转动。

当需要将本发明作为交通工具时，将电动独轮车的电源打开，将定位插销拆下并放置到插销放置孔内，使得折叠管的圆形转动座能够相对车架转动；另外按下控制开关a，使得电动推杆的伸缩管缩回，使轴承a与中轴同轴，此时两个踏板处于同平面，骑行时利用电动独轮车本身的自平衡特性，只需要向前推动车头管，使电动独轮车向前倾斜，即可驱动电动独轮车向前行进，此时，本发明作为电动车使用。

当按下控制开关b，可使电磁锁的插接杆缩回与侧翻踏板的固定孔脱离，此时电动独轮车可以脱离本发明单独使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是去掉底板的本发明的结构示意图。

图3是健身车的分解结构示意图。

图4是底板的结构示意图。

图5是传动带及传动辊a、传动辊b的结构示意图。

图6是电动独轮车的侧翻踏板处于收起状态的结构示意图。

图7是电动独轮车的侧翻踏板处于展开状态的结构示意图。

图8、图9是脚踏车主体部分的结构示意图。

图10是前叉、转向管及车头管部分的结构示意图。

图11是折叠管部分的结构示意图。

图12、图13是定位插销的结构示意图。

图14、图15是踏板部分的结构示意图。

图16是电动推杆伸长状态的结构示意图。

图17是电动推杆缩短状态的结构示意图。

图18是电磁锁的结构示意图。

、底板；11、传动带；111、传动辊a；112、传动辊b；12、前支撑座；13、后支撑座；14、插接孔；

2、电动独轮车；201、定位边；21、侧翻踏板；211、固定孔；

31、前叉；311、定位块；312、定位凹角；32、转向管；33、车头管；

34、折叠管；341、圆形转动座；3411、连接孔；3412、定位孔；342、转向固定管；343、插销放置孔；

35、前轮固定件；350、插接杆；351、前定位插杆；352、壳体；353、第一电磁铁；354、第二电磁铁；355、永磁铁；

36、定位插销；361、插销头；362、操作杆；363、螺纹部；

4、踏板；41、踏板体；411、下凹部；412、防滑凸筋；42、竖板；421、条形孔；43、转动头；

5、曲柄；51、外管；511、中轴连接头；52、伸缩管；521、连接板；522、轴承a；53、减速箱；54、电机；

6、车架；61、后固定座；611、后定位插杆；62、中轴；63、销轴；64、转动座配合口；

7、后轮。

具体实施方式

实施例1

根据图1至图18所示，本实施例为一种平衡车，包括有底板1，可拆卸地安装在底板上的脚踏车；所述脚踏车包括有车架6，通过水平的销轴转动连接在车架前部的折叠管34，转动连接在折叠管前部的且与销轴63垂直的转向管32，固定连接在转向管下端的前叉31，可拆卸地连接在前叉上的电动独轮车2，固定连接在转向管上端的车头管33，以及通过转轴连接在车架后端的后轮7。

所述车头管两端套设有橡胶材质的把手套，所述车头管还安装有刹车把手，所述后轮一侧安装有由刹车把手控制的碟刹（图未示）。

所述前叉的两端部对称固定连接有两个用以固定所述电动独轮车的前轮固定件35，前轮固定件的下端固定连接有前定位插杆351。

所述前轮固定件为电磁锁，所述电磁锁具有一个壳体352，与壳体滑动连接的且一端伸出至壳体外的插接杆350，固定连接在插接杆上的永磁铁355，以及固定安装在壳体内位于永磁铁两端的第一电磁铁353和第二电磁铁354；所述前定位插杆351固定连接在壳体下端。结合图18所示，当第一电磁铁通电产生与永磁铁反向的磁场时，永磁铁连同插接杆向右移动，随后永磁铁与第二电磁铁的铁芯吸紧，此时插接杆处于伸出状态，当第二电磁铁通电产生与永磁铁反向的磁场时，永磁铁连同插接杆向左移动，随后永磁铁与第一电磁铁的铁芯吸紧，此时插接杆处于缩回状态。

所述电动独轮车2的车身两侧分别转动连接有侧翻踏板21，所述侧翻踏板上开设有与所述插接杆配合连接的固定孔211。

所述折叠管呈圆心角为85～95°的圆弧形，所述折叠管的前端固定连接有一个转向固定管342，转向固定管与所述转向管通过轴承转动连接；所述折叠管的后端固定连接有一个圆形转动座341，所述圆形转动座中间开设有一个与所述销轴转动连接的连接孔3411，所述圆形转动座上异于连接孔的位置开设有定位孔3412。

所述车架的前端两侧成型有两个转动座连接板，两个所述转动座连接板之间形成容纳所述圆形转动座的转动座配合口64，所述转动座连接板与圆形转动座之间通过所述销轴转动连接，所述转动座连接板与圆形转动座之间可拆卸地连接有定位插销36，所述转动座连接板上开设有插销孔，所述定位插销穿过所述插销孔和一个所述定位孔以使圆形转动座与车架相对固定；所述折叠管上方靠近转向固定管的位置还开设有插销放置孔343。

所述定位孔配合定位插销将折叠管定位在如图2所示的状态，在使用电动独轮车作为脚踏车的驱动轮时，拆下所述定位插销，将之放到插销放置孔内。

所述车架的中部位置通过轴承转动连接有一个沿车架左右方向的中轴62，中轴的中部位置固定连接有齿轮，所述车架内安装有与所述中轴上的齿轮传动连接的加速齿轮组，加速齿轮组的输出端与连接在所述后轮一侧的飞轮之间通过传动链传动连接。

所述中轴的两端分别连接有曲柄5，曲柄的外端连接有轴承a522。

所述销轴的两端分别转动连接有踏板4；所述踏板包括有踏板体41，一体连接在踏板体下部前侧的竖板42，以及一体连接在竖板前端的转动头43，所述转动头与所述销轴转动连接。

所述竖板上成型有与所述轴承a配合滚动连接的条形孔421；两个所述踏板上下交替运动带动曲柄连同中轴逆时针转动。

所述曲柄由一个电动推杆构成，所述电动推杆包括有外管51以及与外管滑动连接的伸缩管52；所述外管的外侧壁一体连接有一个中轴连接头511，中轴连接头与所述中轴固定连接；所述伸缩管的外端固定连接有一个L形的连接板521，所述轴承a522连接在所述连接板上。

当伸缩管缩回至极限状态时，所述轴承a与所述中轴同心。

当轴承a与所述中轴同心时，电动推杆的有效长度为零，即曲柄的长度为零，这样两个踏板均处于不能转动的稳定状态，在该状态时使用电动独轮车作为驱动轮驱动，用户能够直立站在两个踏板上，不会因为两个踏板高度不一造成站立疲劳。

所述车架的后端两侧一体成型有两个后固定座61，后固定座的下端固定连接有后定位插杆611。

所述底板上沿长度方向开设有一个条形槽，所述底板上位于条形槽内安装有一个传动带11，传动带两端套设在两个传动辊a111之间；所述传动辊a通过轴承转动连接在所述条形槽的侧壁上。

所述后轮以及电动独轮车的轮子分别与传动带依靠摩擦力传动连接。

所述底板上前部上方位于所述传动带两侧固定安装有两个前支撑座12，所述底板上后部上方位于所述传动带两侧固定安装有两个后支撑座13，所述前支撑座、后支撑座上端分别开设有与前定位插杆、后定位插杆配合插接的插接孔14。

所述电动推杆、电磁锁的第一电磁铁、第二电磁铁分别与控制器电连接。

所述电动独轮车上位于车身的上端壁面和后端壁面之间形成一个定位边201；所述前叉的上部固定连接有定位块311，所述定位块的前侧下部成型有与所述定位边紧密相抵定位的定位凹角312。

所述定位凹角位置与定位边的两侧构成两个定位点，加上插接杆与固定孔的定位，构成三个定位点，使电动独轮车相对前叉处于稳定的状态。

所述踏板体上端成型有长条矩形的下凹部411，所述下凹部底面沿踏板体长度方向等距成型有多个防滑凸筋412，每个防滑凸筋沿踏板体宽度方向布置。

所述加速齿轮组包括与齿轮啮合传动的齿轮a以及与齿轮a同轴固定连接的齿轮b，齿轮b与传动链连接，齿轮b的齿数大于齿轮a的齿轮。

所述条形槽内靠近传动辊a111的位置通过轴承连接有传动辊b112，传动辊b与同一侧的传动辊a之间的距离为10～15cm，所述后轮、电动独轮车的轮子与传动带的接触位置均分别位于传动辊a和传动辊b之间。

传动辊b使得传动带位于传动辊a和传动辊b之间的部分能够与后轮或电动独轮车的轮子之间保持足够的静摩擦力，防止打滑。

所述外管的一端连接有减速箱，所述减速箱上连接有电机；所述车架的侧壁上安装有一个供电板，供电板上固定连接有与中轴同轴设置的两圈供电电极，所述电机的外壳朝向车架的侧壁安装有两个与所述供电电极滑动电连接的导电电极，导电电极与电机电连接。

由于电动推杆是作为曲柄使用，使用过程中处于旋转状态，故为电动推杆供电使用两个环形的供电电极配合导电电极对电动推杆的电机进行供电。

所述供电电极与安装在车架内或者转向管内的所述控制器电连接，所述车头管上安装有用以控制所述电动推杆伸长或缩短的控制开关a，所述车头管上还安装有用以控制所述电磁锁的插接杆伸出或缩回的控制开关b；所述定位块上安装有与控制器通过导线电连接的导电电极a，所述电动独轮车的车身上对应导电电极a的位置安装有与导电电极电接触的导电电极b，导电电极b通过导线与电动独轮车内的蓄电池电连接。

本发明需要电力驱动的电动推杆、电磁锁均由电动独轮车的蓄电池进行供电，仅需要控制器控制电动推杆和电磁锁，不需要再额外设置电源。

所述转向管包括有与前叉固定连接的下管部，以及插接在下管部内的上管部，车头管与上管部固定连接。所述下管部的上端部位置安装有一个凸轮锁紧手柄，可方便调整上管部的有效长度，利于不同身高的用户根据需要调整车头管的高度。

所述定位插销的前端呈半球形，定位插销的后端一体成型有插销头361，插销头上通过连接销转动连接有一个操作杆362，所述定位插销外壁靠近插销头的位置成型有与所述插销孔螺纹连接的螺纹部363。所述操作杆在插销即将固定到位时将螺纹部完全拧紧到插销孔上。

本发明具有多种使用状态，具体地：

当需要在室外健身，则使用定位插销将折叠管与车架固定，电动独轮车电源保持在关闭状态，此时电动独轮车作为从动前轮使用，用户通过双腿交替踩动两个踏板，即可驱动曲柄带动中轴逆时针转动，中轴通过加速齿轮组加速后通过传动链带动后轮转动、

当需要将本发明作为交通工具时，将电动独轮车的电源打开，将定位插销拆下并放置到插销放置孔内，使得折叠管的圆形转动座能够相对车架转动；另外按下控制开关a，使得电动推杆的伸缩管缩回，使轴承a与中轴同轴，此时两个踏板处于同平面，骑行时利用电动独轮车本身的自平衡特性，只需要向前推动车头管，使电动独轮车向前倾斜，即可驱动电动独轮车向前行进，此时，本发明作为电动车使用。

当按下控制开关b，可使电磁锁的插接杆缩回与侧翻踏板的固定孔脱离，此时电动独轮车可以脱离本发明单独使用。

当需要使用本发明在室内进行健身时，将底板放置到合适的位置，将前定位插杆、后定位插杆分别对准前支撑座、后支撑座上的插接孔插入，此时，后轮和电动独轮车的轮子与传动带依靠摩擦力传动连接，用户踩踏踏板驱动后轮转动时，后轮会带动传动带运动从而带动电动独轮车的轮子转动，由于电动独轮车一般采用的是三相的轮毂电机，轮子转动时会带动轮毂电机发电，电动独轮车的控制器通过整流后可将轮毂电机产生的电能储存到蓄电池中。在该使用状态时，电动独轮车起到增加阻尼的作用，同时又能够发电，不需要额外在后轮上设置阻尼装置即可起到良好的健身效果。

Claims (4)

1.一种平衡车，其特征在于：包括有脚踏车；所述脚踏车包括有车架，通过水平的销轴转动连接在车架前部的折叠管，转动连接在折叠管前部的且与销轴垂直的转向管，固定连接在转向管下端的前叉，可拆卸地连接在前叉上的电动独轮车，固定连接在转向管上端的车头管，以及通过转轴连接在车架后端的后轮；

所述前叉的两端部对称固定连接有两个用以固定所述电动独轮车的前轮固定件；

所述前轮固定件为电磁锁，所述电磁锁具有一个壳体，与壳体滑动连接的且一端伸出至壳体外的插接杆，固定连接在插接杆上的永磁铁，以及固定安装在壳体内位于永磁铁两端的第一电磁铁和第二电磁铁；

所述电动独轮车的车身两侧分别转动连接有侧翻踏板，所述侧翻踏板上开设有与所述插接杆配合连接的固定孔；

所述折叠管呈圆心角为85～95°的圆弧形，所述折叠管的前端固定连接有一个转向固定管，转向固定管与所述转向管通过轴承转动连接；所述折叠管的后端固定连接有一个圆形转动座，所述圆形转动座中间开设有一个与所述销轴转动连接的连接孔，所述圆形转动座上异于连接孔的位置开设有定位孔；

所述车架的前端两侧成型有两个转动座连接板，两个所述转动座连接板之间形成容纳所述圆形转动座的转动座配合口，所述转动座连接板与圆形转动座之间通过所述销轴转动连接，所述转动座连接板与圆形转动座之间可拆卸地连接有定位插销，所述转动座连接板上开设有插销孔，所述定位插销穿过所述插销孔和一个所述定位孔以使圆形转动座与车架相对固定；所述折叠管上方靠近转向固定管的位置还开设有插销放置孔；

所述车架的中部位置通过轴承转动连接有一个沿车架左右方向的中轴，中轴的中部位置固定连接有齿轮，所述车架内安装有与所述中轴上的齿轮传动连接的加速齿轮组，加速齿轮组的输出端与连接在所述后轮一侧的飞轮之间通过传动链传动连接；

所述中轴的两端分别连接有曲柄，曲柄的外端连接有轴承a；

所述销轴的两端分别转动连接有踏板；所述踏板包括有踏板体，一体连接在踏板体下部前侧的竖板，以及一体连接在竖板前端的转动头，所述转动头与所述销轴转动连接；

所述竖板上成型有与所述轴承a配合滚动连接的条形孔；两个所述踏板上下交替运动带动曲柄连同中轴逆时针转动；

所述曲柄由一个电动推杆构成，所述电动推杆包括有外管以及与外管滑动连接的伸缩管；所述外管的外侧壁一体连接有一个中轴连接头，中轴连接头与所述中轴固定连接；所述伸缩管的外端固定连接有一个L形的连接板，所述轴承a连接在所述连接板上；

当伸缩管缩回至极限状态时，所述轴承a与所述中轴同心；

所述电动推杆、电磁锁的第一电磁铁、第二电磁铁分别与控制器电连接。

2.如权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于：所述电动独轮车上位于车身的上端壁面和后端壁面之间形成一个定位边；所述前叉的上部固定连接有定位块，所述定位块的前侧下部成型有与所述定位边紧密相抵定位的定位凹角。

3.如权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于：所述踏板体上端成型有长条矩形的下凹部，所述下凹部底面沿踏板体长度方向等距成型有多个防滑凸筋，每个防滑凸筋沿踏板体宽度方向布置。

4.如权利要求1所述的一种平衡车，其特征在于：所述加速齿轮组包括与齿轮啮合传动的齿轮a以及与齿轮a同轴固定连接的齿轮b，齿轮b与传动链连接，齿轮b的齿数大于齿轮a的齿轮。