CN106741406B - 一种体感纵向二轮车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种体感纵向二轮车，包括车架，设置于车架前后两端的前轮和后轮，该后轮与用于驱动其转动的驱动电机连接，其特点是该二轮车还包括体感平台，该体感平台内置有姿态传感器，该体感平台与所述驱动电机的电机定子轴机械传动连接。该技术方案将传统的平衡车左右两侧设置车轮的平衡结构改变为运动的车轮前后设置，因此用户身体两侧，特别是脚步两侧开放，不再有车轮阻挡，当平衡车方向失控要摔倒时，不会再由于车轮设置在人身体的左右两侧，前方把手设置于人身体的前方，导致人体不能及时从平衡车上下来的情况发生，电动骑行更加安全。

Description

一种体感纵向二轮车
技术领域
本发明涉及一种体感纵向二轮车。
背景技术
随着电动车的发展及人们生活水平的提高，电动车已经成为人们日常的主要代步工具，尤其是两轮代步车在观光或巡逻中更为实用，如体感电动平衡车，其基于车体内部陀螺仪和加速度传感器来检测车体姿态变化，并通过电机驱动以实现车体运动平衡，近年来作为休闲和巡逻等代步工具已广泛应用在生态旅游风景区、大型公园、机场和高档小区。然而，传统市面上的体感电动平衡车的运动速度一般建议不超过15码每小时，速度过大时，容易造成电流过大、主板被烧坏，而且传统的体感电动平衡车当方向失控要摔倒时，由于车轮设置在人身体的左右两侧，前方把手设置于人身体的前方，导致人体不能及时从平衡车上下来，最后导致随着平衡车一起摔倒，容易出现安全事故。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单，使用安全可靠的一种体感纵向二轮车。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种体感纵向二轮车，包括车架，设置于车架前后两端的前轮和后轮，该后轮与用于驱动其转动的驱动电机连接，其中该二轮车还包括体感平台，该体感平台内置有姿态传感器，该体感平台与所述驱动电机的电机定子轴机械传动连接。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中所述驱动电机为外转子电机，其与所述车架固定连接，包括同轴心的外转子和内定子，外转子的外端固定连接有随其同心转动的主动轮，该主动轮与固定设置于所述后轮上与该后轮同心转动的从动轮传动连接，内定子的电机定子轴两端分别向外延伸与所述体感平台连接。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中所述驱动电机为外转子式的轮毂电机，其固定内装于所述后轮的轮毂中，该轮毂电机的电机定子轴与固定设置于所述体感平台上与该体感平台同心转动的从动轮传动连接。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中所述体感平台为坐式体感平台或站立式体感平台。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中该二轮车还包括与前轮相连接的方向把手。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中该二轮车呈模块化结构设计，分别包括相互独立并可组装连接的前驱模块、后驱模块、体感平台模块；所述前驱模块包括前驱骨架，及所述方向把手、前轮，所述方向把手穿过前驱骨架前段的安装孔与设置在前驱骨架底端的前轮连接；所述后驱模块包括后驱骨架，及所述驱动电机、后轮，后轮与该后驱骨架固定安装连接；所述体感平台模块包括所述体感平台；所述前驱骨架和所述后驱骨架相互组装连接构成所述车架，所述体感平台模块固定安装连接在前驱骨架和后驱骨架的共轴连接位置处。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中该二轮车还包括减震模块，该减震模块固定安装设置于所述前驱骨架和所述后驱骨架之间，其一端与前驱骨架连接，另一端与后驱骨架连接。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中所述前驱骨架的上端两侧设有同心的第一开孔，所述后驱骨架上端设有同心的第二开孔，所述减震模块的两端分别对应设有与该第一开孔和第二开孔相对应的枢轴连接件。
优选地，上述的一种体感纵向二轮车，其中所述前驱骨架包括骨架本体和与该骨架本体配合连接的前驱上盖，所述骨架本体内设有电池容腔，该电池容腔内置有电池组。
较现有技术，本发明的有益效果主要体现在以下几个方面：
(1)本技术方案将传统的平衡车左右两侧设置车轮的平衡结构改变为运动的车轮前后设置，因此用户身体两侧，特别是脚步两侧开放，不再有车轮阻挡，当平衡车方向失控要摔倒时，不会再由于车轮设置在人身体的左右两侧，前方把手设置于人身体的前方，导致人体不能及时从平衡车上下来的情况发生，电动骑行更加安全。
(2)本技术方案中驱动电机采用外转子电机，外转子电机的外转子上固定的主动轮随其同心转动从而传动从动轮转动，进而带动后轮转动，外转子电机的电机定子轴与体感平台连接，电机转动的过程中，外转子电机的外转子和内定子是相对运动的，当外转子运动驱动后轮运动时，定子也会收到反作用力，由于外转子电机的电机定子轴与体感平台连接，这样反作用力就能通过体感平台将之传递给站在体感平台上的人，从而通过调整体感平台角度来进行相应的调整，从而达到体感控制的目的。
(3)本技术方案中驱动电机采用外转子式的轮毂电机，轮毂电机直接安装固定于后轮的轮毂中，其一方面节约占用体积，同时另一方面，轮毂电机的电机定子轴与固定设置于体感平台上与该体感平台同心转动的从动轮传动连接，同理当轮毂电机的外转子运动驱动后轮运动时，定子也会收到反作用力，由于轮毂电机的电机定子轴与体感平台通过传动机构连接，这样反作用力就能通过传动机构传到体感平台将之传递给站在体感平台上的人，从而通过调整体感平台角度来进行相应的调整，从而达到体感控制的目的。
(4)本技术方案中采用模块化结构设计，将前轮、前驱骨架、方向把手整合为一体成前驱模块，将后轮、后驱骨架、驱动电机整合为一体成后驱模块，体感平台整合成体感平台模块，模块化的好处就在于方便更换，并且能够优化生产工艺，使生产分工更为细致明确，以减小生产成本，同时售后维修也很方便。
(5)本技术方案前驱骨架和后驱骨架之间设置减震模块，当前驱模块和后驱模块因震动遭受挤压时，减震模块收缩，用户所在体感平台向下小幅度下沉，可以使得用户在体验时能感受到的震感最小化，同时在减震模块的缓冲作用下回复，用户就会具有超重的体感体验，与此同时再做出相应的脚踏角度调整。较传统的前、后减震的方案会产生前后轻微颠簸的感觉，而本案减震后的体感效果是纵向的起伏，减震后的体感效果好。
附图说明
图1：本发明实施例1结构原理示意图一；
图2：本发明实施例1结构原理示意图二；
图3：本发明实施例1结构原理示意图三；
图4：本发明实施例1结构原理示意图四；
图5：本发明实施例1结构原理示意图五；
图6：本发明实施例2结构原理示意图一；
图7：本发明实施例2结构原理示意图二；
图8：本发明实施例2结构原理示意图三；
图9：本发明实施例3结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1至图9所示，一种体感纵向二轮车，包括车架1，设置于车架1前后两端的前轮2和后轮3，该后轮3与用于驱动其转动的驱动电机5连接，其中该二轮车还包括体感平台6，该体感平台6内置有姿态传感器，该体感平台6与驱动电机5的电机定子轴51机械传动连接。此种结构设计将传统的平衡车左右两侧设置车轮的平衡结构改变为运动的车轮前后设置，因此用户身体两侧，特别是脚步两侧开放，不再有车轮阻挡，当平衡车方向失控要摔倒时，不会再由于车轮设置在人身体的左右两侧，前方把手设置于人身体的前方，导致人体不能及时从平衡车上下来的情况发生，电动骑行更加安全。
【实施例1】
如图1至图5所示，驱动电机5为外转子电机，其与车架1固定连接，包括同轴心的外转子50和内定子，外转子50的外端固定连接有随其同心转动的主动轮7，该主动轮7与固定设置于后轮3上与该后轮3同心转动的从动轮8传动连接，内定子的电机定子轴51两端分别向外延伸与体感平台6连接。
其中，主动轮7和从动轮8的传动连接方式可以采用链条传动或是皮带传动，当采用链条传动方式时主动轮7和从动轮8分别采用链轮结构，主动轮7和从动轮8之间采用环形链条封闭啮合；当采用皮带传动方式时主动轮7和从动轮8分别采用皮带轮结构，主动轮7和从动轮8之间采用环形皮带封闭连接。
另外，内定子的电机定子轴51两端分别向外延伸与体感平台6连接方式可以采用直接连接或是采用体感平台传动机构9进行连接。
如图1和图2所示，内定子的电机定子轴51两端分别向外延伸与体感平台6直接连接，图1所示方式体感平台6为脚踏板，采用的是一种站立式体感平台的方式，状态和姿态传感器设置在脚踏板内，用户站立双脚踩踏站立于脚踏板上方，图2所示方式体感平台6为一种坐式体感平台方式，其包括座垫和座杆，状态和姿态传感器设置在座垫内，并利用座杆与内定子的电机定子轴51连接，当然座杆的一端还可以与脚踏板连接一体，也可以不连接成一体。
如图3、图4和图5所示，内定子的电机定子轴51两端分别向外延伸与体感平台6采用体感平台传动机构9进行连接。
如图3和图4所示，体感平台传动机构9为环形链条传动装置，其包括与电机定子轴51固定连接的主动链轮90，与体感平台6固定连接的从动链轮91，以及与主动链轮90和从动链轮91封闭啮合的环形链条92。当然，其还可以采用其他传动装置，如：体感平台传动机构6为环形皮带传动装置，其包括环形皮带和与体感平台相连接的皮带轮，环形皮带与电机定子轴和该皮带轮封闭连接。而图3和图4所示的区别在于，图3所示的体感平台为站立式体感平台，图4所示的体感平台为坐式体感平台。
如图5所示，体感平台传动机构9为丝杆传动装置或蜗轮蜗杆传动装置。当采用丝杆传动装置时，体感平台传动机构9包括丝杆，丝杆的两端分别配合连接有带此轮的链轮，丝杆两端的链轮分别与电机定子轴和体感平台的齿轮件啮合，因此，在电机定子轴在受到反作用力时，其通过电机定子轴的齿轮件带动丝杆一端的与之啮合的链轮转动，进而转化为丝杆的直线运动，丝杆的直线运动转换为相对另一端的链轮转动，进而带动体感平台转动。同理，其还可以采用蜗轮蜗杆传动装置，其传动结构是本领域常用技术手段，在此，不再赘述。
该技术方案中驱动电机采用外转子电机，外转子电机的外转子上固定的主动轮随其同心转动从而传动从动轮转动，进而带动后轮转动，外转子电机的电机定子轴与体感平台连接，电机转动的过程中，外转子电机的外转子和内定子是相对运动的，当外转子运动驱动后轮运动时，定子也会收到反作用力，由于外转子电机的电机定子轴与体感平台连接，这样反作用力就能通过体感平台将之传递给站在体感平台上的人，从而通过调整体感平台角度来进行相应的调整，从而达到体感控制的目的。
【实施例2】
如图6至图8所示，驱动电机5为外转子式的轮毂电机，其固定内装于后轮3的轮毂中，该轮毂电机的电机定子轴51与固定设置于体感平台6上与该体感平台6同心转动的从动轮10传动连接。同理实施例1，电机定子轴51与从动轮10传动连接方式可以采用链条传动或是皮带传动，当然，对于体感平台6所采用的方式既可以采用站立式体感平台(如图6所示)，也可以采用坐式体感平台(如图7和图8)。驱动电机采用外转子式的轮毂电机，其一方面节约占用体积，同时另一方面，轮毂电机的电机定子轴与固定设置于体感平台上与该体感平台同心转动的从动轮传动连接，同理当轮毂电机的外转子运动驱动后轮运动时，定子也会收到反作用力，由于轮毂电机的电机定子轴与体感平台通过传动机构连接，这样反作用力就能通过传动机构传到体感平台将之传递给站在体感平台上的人，从而通过调整体感平台角度来进行相应的调整，从而达到体感控制的目的。
【实施例3】
如图9所示，该二轮车还包括与前轮2相连接的方向把手4，二轮车呈模块化结构设计，分别包括相互独立并可组装连接的前驱模块、后驱模块、体感平台模块；前驱模块包括前驱骨架11，及方向把手4、前轮2，方向把手4穿过前驱骨架11前段的安装孔与设置在前驱骨架11底端的前轮2连接；后驱模块包括后驱骨架12，及驱动电机5、后轮3，后轮3与该后驱骨架12固定安装连接；体感平台模块包括所述体感平台6；前驱骨架11和后驱骨架12相互组装连接构成车架1，体感平台模块固定安装连接在前驱骨架11和后驱骨架12的共轴连接位置处。其采用模块化结构设计，将前轮、前驱骨架、方向把手整合为一体成前驱模块，将后轮、后驱骨架、驱动电机整合为一体成后驱模块，体感平台整合成体感平台模块，模块化的好处就在于方便更换，并且能够优化生产工艺，使生产分工更为细致明确，以减小生产成本，同时售后维修也很方便。
此外，二轮车还包括减震模块13，该减震模块13固定安装设置于前驱骨架11和后驱骨架12之间，其一端与前驱骨架11连接，另一端与后驱骨架12连接。具体地，前驱骨架11的上端两侧设有同心的第一开孔14，后驱骨架12上端设有同心的第二开孔15，减震模块13的两端分别对应设有与该第一开孔14和第二开孔15相对应的枢轴连接件。当前驱模块和后驱模块因震动遭受挤压时，减震模块收缩，用户所在体感平台向下小幅度下沉，可以使得用户在体验时能感受到的震感最小化，同时在减震模块的缓冲作用下回复，用户就会具有超重的体感体验，与此同时再做出相应的脚踏角度调整。较传统的前、后减震的方案会产生前后轻微颠簸的感觉，而本案减震后的体感效果是纵向的起伏，减震后的体感效果好。
另外，前驱骨架11包括骨架本体111和与该骨架本体配合连接的前驱上盖112，骨架本体111内设有电池容腔，该电池容腔内置有用于给驱动电机及体感平台模块供电的电池组，其整体结构紧凑。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种体感纵向二轮车，包括车架，设置于车架前后两端的前轮和后轮，该后轮与用于驱动其转动的驱动电机连接，其特征在于：该二轮车还包括体感平台，该体感平台内置有姿态传感器，该体感平台与所述驱动电机的电机定子轴机械传动连接；该二轮车还包括与前轮相连接的方向把手；该二轮车呈模块化结构设计，分别包括相互独立并可组装连接的前驱模块、后驱模块、体感平台模块；所述前驱模块包括前驱骨架，及所述方向把手、前轮，所述方向把手穿过前驱骨架前段的安装孔与设置在前驱骨架底端的前轮连接；所述后驱模块包括后驱骨架，及所述驱动电机、后轮，后轮与该后驱骨架固定安装连接；所述体感平台模块包括所述体感平台；所述前驱骨架和所述后驱骨架相互组装连接构成所述车架，所述体感平台模块固定安装连接在前驱骨架和后驱骨架的共轴连接位置处；所述前驱骨架包括骨架本体和与该骨架本体配合连接的前驱上盖，所述骨架本体内设有电池容腔，该电池容腔内置有电池组；所述体感平台为坐式体感平台或站立式体感平台。
2.根据权利要求1所述的一种体感纵向二轮车，其特征在于：所述驱动电机为外转子电机，其与所述车架固定连接，包括同轴心的外转子和内定子，外转子的外端固定连接有随其同心转动的主动轮，该主动轮与固定设置于所述后轮上与该后轮同心转动的从动轮传动连接，内定子的电机定子轴两端分别向外延伸与所述体感平台连接。
3.根据权利要求1所述的一种体感纵向二轮车，其特征在于：所述驱动电机为外转子式的轮毂电机，其固定内装于所述后轮的轮毂中，该轮毂电机的电机定子轴与固定设置于所述体感平台上与该体感平台同心转动的从动轮传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种体感纵向二轮车，其特征在于：该二轮车还包括减震模块，该减震模块固定安装设置于所述前驱骨架和所述后驱骨架之间，其一端与前驱骨架连接，另一端与后驱骨架连接。
5.根据权利要求4所述的一种体感纵向二轮车，其特征在于：所述前驱骨架的上端两侧设有同心的第一开孔，所述后驱骨架上端设有同心的第二开孔，所述减震模块的两端分别对应设有与该第一开孔和第二开孔相对应的枢轴连接件。
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