CN107140082A - 一种前后轮布置的电动平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种前后轮布置的电动平衡车，其特征在于所述的前后轮布置的电动平衡车分为行走机构、车架机构、车身左右平衡驱动机构、脚踏装置、操纵杆机构、电控系统、充电锂电池；所述行走机构由前后布置的电动驱动轮组成，前后电动驱动轮分别铰接定位在前后叉的下端；车架机构由车横梁、固定在车横梁后部的后叉、铰接定位在车横梁前部的前叉、固定在车横梁中部的吊框、侧封饰板、前后挡泥板、车横梁外饰板、车横梁前后端封盖组成。本发明使用操作简单易学，收折展开快捷，等公交车时还可当座椅，不会让人感觉不安全，因为前后轮设置即使没电也不会出现向前或向后摔倒的问题，快速行驶时突遇坎也不易产生向前摔倒的情况。

Description

一种前后轮布置的电动平衡车

技术领域

本发明涉及到交通工具领域里的电动平衡车，特别涉及到一种前后轮布置的电动平衡车。

背景技术

目前现有技术中的电动平衡车主要是左右两个电动轮，其平衡控制主要是通过电子陀螺仪。这种电动平衡车一旦电力不足时平衡就难以控制，极易向前或向后摔倒，形成安全隐患；再者现有的左右轮电动平衡车学习使用时缺乏安全感，对一般平衡能力差的人来说不易学会，另外在快速行驶时突遇坎使用者极易向前摔倒。如何克服现有左右轮电动平衡车存在的问题，提供一种只要会骑自行车就能轻易学会，不会让人感觉不安全，即使电力不足也不会出现向前或向后摔倒的问题，快速行驶时突遇坎也不易产生向前摔倒情况的一种前后轮布置的电动平衡车，就成了本发明的主要研究课题。

发明内容

本发明的目的就是要克服现有技术存在的问题，提供一种只要会骑自行车就能轻易学会，不会让人感觉不安全，即使电力不足也不会出现向前或向后摔倒的问题，快速行驶时突遇坎也不易产生向前摔倒情况的一种前后轮布置的电动平衡车。

为了实现以上的目的，本发明是通过以下技术方案来实现的。一种前后轮布置的电动平衡车，其特征在于所述的前后轮布置的电动平衡车分为行走机构、车架机构、车身左右平衡驱动机构、脚踏装置、操纵杆机构、电控系统、充电锂电池；所述行走机构由前后布置的电动驱动轮组成，前后电动驱动轮分别铰接定位在前后叉的下端；车架机构由车横梁、固定在车横梁后部的后叉、铰接定位在车横梁前部的前叉、固定在车横梁中部的吊框、侧封饰板、前后挡泥板、车横梁外饰板、车横梁前后端封盖组成，所述车架侧封饰板通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在后叉和吊框的两侧、所述前挡泥板通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在前叉上，所述后挡泥板通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在后叉和吊框上，所述车横梁外饰板也是通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在车横梁上，所述车横梁为截面形状为矩形的中空管，车横梁前后端封盖通过卡接的方式和螺栓紧固件的方式固定在车横梁的两端，车横梁前端封盖上设有前端封盖铰接管孔，主杆通过铰接管铰接定位在前端封盖铰接管孔中；所述车身左右平衡驱动机构由左右平衡驱动电机、定位在左右平衡驱动电机轴上的驱动轮、定位在前叉轴上的从动轮和传动件组成，所述左右平衡驱动电机固定在车横梁中部的吊框内，左右平衡驱动电机轴上的驱动轮和前叉轴上的从动轮均设置在车横梁内，驱动轮和从动轮通过传动件传动连接；所述脚踏装置由左右脚踏板、脚踏板展收锁定止销机构（另案申请）组成，所述左右脚踏板分别铰接在后叉和吊框的左右两侧外面，脚踏板展收锁定止销机构定位在后叉和吊框之间，所述左右脚踏板的铰接轴线与脚踏板相反的位置设有抵舌，脚踏板展收时均通过脚踏板展收锁定止销机构将脚踏板锁定在展开或收拢的位置；所述操纵杆机构由主杆和伸缩杆组成，主杆的截面形状为“凹”字型管状结构，伸缩杆套在“凹”字型管状中并可在“凹”字型管状中伸缩，伸缩杆中设有伸缩定位装置（另案申请），整个操纵杆机构通过主杆铰接定位在车横梁前端封盖上且主杆的“凹”字型口朝下，收折时主杆的“凹”字型口包裹着整根车横梁外饰板，伸缩杆外伸端设有握手把和限位挡板，伸缩杆内沿长度方向设有解锁板，解锁板的外端头设有解锁板抠把，解锁板抠把处在握手把和限位挡板之间并紧抵在限位挡板外面，设有握手把便于操纵杆机构的收展，设有限位挡板以防止伸缩杆收拢过头，设有解锁板抠把便于伸缩杆随时伸缩定位，所述限位挡板的内侧设有锁销，在操纵杆机构收折后锁销插入到车横梁后端封盖上的锁销孔中，以锁定操纵杆机构收折后的状态便于搬卸；所述电控系统由前进后退电控系统和左右平衡电控系统组成，前进后退电控系统设有前后驱动电控板和前后驱动电子陀螺仪，左右平衡电控系统设有左右平衡电控板和左右平衡电子陀螺仪，前后驱动电子陀螺仪设置在操纵杆机构的主杆内，以便于及时感知前进后退的信息传递给前后驱动电控板，从而驱动前后轮前进或后退，左右平衡电控板和左右平衡电子陀螺仪设置在一块线路板上，左右平衡电子陀螺仪用来及时感知左右重心的信息并将感知到的重心信息及时传递给左右平衡电控板，从而驱动左右平衡驱动电机左转或右转使车身保持平衡。

进一步的，以上所述的伸缩杆靠近外伸端的两侧开有过手孔，过手孔的握手边上设有手握总开关，以便于操纵和使用安全。所述前后驱动电控板和左右平衡电控板固定在车横梁内前段，所述充电锂电池放置在车横梁内后段和吊框内，充电锂电池的充电接口也设置在吊框上。

进一步的，以上所述的脚踏板、吊框、后叉均采用特制的与各自截面形状相对应的挤压成型的铝合金型材切割加工而成，以减少加工量和浪费材料，降低成本。

进一步的，以上所述的定位在左右平衡驱动电机轴上的驱动轮和定位在前叉轴上的从动轮为链轮或同步带轮，对应的传动件为链条或同步带。

进一步的，为了使本发明平衡车在收拢状态时具有座椅的功能，以上所述脚踏装置的左右脚踏板采取往下翻转为收折，往上翻转为展开，左右脚踏板往下翻转收折到位后左右脚踏板的两侧边缘将整个车身支撑起，配合前电动驱动轮做支点，整车收折后便可坐人方便等公交车或坐地铁无座位时可坐着；相应的在后叉和吊框之间左右两侧均设置有脚踏板展收锁定止销机构（另案申请），相应的所述左右脚踏板的铰接轴线与脚踏板相反的位置设有抵舌，脚踏板展收时均通过脚踏板展收锁定止销机构的锁定止销抵在脚踏板的抵舌上将脚踏板锁定在展开或收拢的位置。

本发明是这样工作的：先将脚踏板展开并通过脚踏板展收锁定止销锁定在展开状态，再用右手大拇指挂在伸缩杆外伸端设有握手把上，其余四指抠住解锁板外端头设有的解锁板抠把并使其余四指往手心收拢，同时将伸缩杆拉出和展开操纵杆机构的主杆，接着调整好伸缩杆的高度，之后将左脚踏在左脚踏板上右脚站在地上，同时左右手穿过伸缩杆两侧的过手孔，左手握紧伸缩杆身体略微前倾右手慢慢握紧伸缩杆直到手握总开关接通电源前后电动驱动轮启动，跟骑自行车似的控制好平衡右脚收起站在右脚踏板上，双手紧握伸缩杆身体向前倾斜推动伸缩杆向前倾斜则前后驱动电子陀螺仪将感应到的信号传递给前后驱动电控板，前后驱动电控板则驱动平衡车向前加速，身体向前推动伸缩杆倾斜的越大，加速就越快。反之，身体向后倾斜拉动伸缩杆向后倾斜则前后驱动电子陀螺仪将感应到的信号传递给前后驱动电控板，前后驱动电控板则驱动平衡车向后加速，身体向后拉动伸缩杆倾斜的越大，向后加速就越快。由此来控制前进后退停止。当要想右转时身体重心往右摆，这时左右平衡电子陀螺仪将感应到的信号传递给左右平衡电控板，左右平衡电控板接收到信号后迅速去驱动左右平衡驱动电机右转并通过传动件带动前叉右转使车身及时保持平衡。反之，当要想左转时身体重心往左摆，这时左右平衡电子陀螺仪将感应到的信号传递给左右平衡电控板，左右平衡电控板接收到信号后迅速去驱动左右平衡驱动电机左转并通过传动件带动前叉左转使车身及时保持平衡。右手松开，电源断电平衡车停车。

通过以上的具体技术方案和本发明的工作过程，可以看出本发明只要会骑自行车的人就会使用，使用操作简单易学，收折展开快捷，等公交车时还可当座椅，也不会让人感觉不安全，由于为前后轮设置，即使电力不足也不会出现向前或向后摔倒的问题，快速行驶时突遇坎也不易产生向前摔倒的情况。

为了更好的说明本发明，下面结合具体的实施方式及其实施例附图做进一步的说明。

图1是本发明具体实施例的内部结构图，也即图3的A-A、B-B剖视图。

图2是图1的A-A剖视图。

图3是图1的B-B剖视图。

图4是图1的C-C剖视图。

图5是图3脚踏板收折后的视图。

图6是本发明收折后的外观侧视图。

图7是图6的A向视图。

图8是本发明展开后的外观侧视图。

图9是图8的A向视图。

图10是图1的A局部放大图。

图11是图1的B局部放大图。

图12是图1的C局部放大图。

图13是图12的A局部放大图。

图14是图2的A局部放大图。

图15是图2的B局部放大图。

图16是图3的A局部放大图。

图17是图3的B局部放大图。

图18是图4的A局部放大图。

图19是图4的B局部放大图。

图20是图5的局部放大图。

图21是图8的A局部放大图。

图中 ：1-握手把；2-伸缩杆端头；3-解锁板抠把；4-车横梁；5-电池存放区；6-驱动链轮；7-伸缩杆；8-前后驱动电控板；9-从动链轮；10-主杆；11-前端封盖铰接管孔；12-左右平衡电控板；13-传动链条；14-中隔板；15-解锁板；16-限位挡板；17-后端封盖；18-左右平衡驱动电机；19-后叉；20-前端封盖；21-前叉轴上轴承；22-锁定止销拨柄；23-后挡泥板；24-后电动驱动轮；25-侧封饰板；26-前叉轴；27-前叉轴下轴承；28-前挡泥板；29-前电动驱动轮；30-前叉；31-充电插口；32-前止销；33-吊框；34-止销导管；35-后止销；36-过手孔；37-脚踏板；38-锁销孔；39-锁销；40-车横梁外饰板；41-主杆内定位齿条；42-定位齿轮；43-解锁板弹簧；44-限位长孔；45-伸缩杆螺柱；46-前后驱动电子陀螺仪；47-铰接管；48-过线槽；49-脚踏板侧封盖；50-卡接头；51-后轮轴；52-止销弹簧导杆；53-脚踏板后铰销；54-吊框电池区；55-脚踏板前铰销；56-脚踏板扭簧；57-止销内推板；58-止销弹簧；59-止销弹簧导杆固定板；60-前后驱动电子陀螺仪引线；61-手握总开关；62-脚踏板抵舌。

具体实施方式

通过以上具体实施例的各图 可以看到，本发明的前后轮布置的电动平衡车分为行走机构、车架机构、车身左右平衡驱动机构、脚踏装置、操纵杆机构、电控系统、充电锂电池；所述行走机构由前后布置的前电动驱动轮29和后电动驱动轮24组成，前电动驱动轮29铰接定位在前叉30的下端，后电动驱动轮24铰接定位在后叉19的下端；车架机构由车横梁4、固定在车横梁4后部的后叉19、铰接定位在车横梁4前部的前叉30、固定在车横梁4中部的吊框33、侧封饰板25、前挡泥板28、后挡泥板23、车横梁外饰板40、车横梁前端封盖20、后端封盖17组成，所述车架侧封饰板25通过卡接头50固定在后叉19和吊框33的两侧、前挡泥板28通过前挡泥板28内侧的卡接头50固定在前叉30上，所述后挡泥板23通过螺栓紧固件固定在后叉19和吊框33上，车横梁外饰板40也是通过卡接头50固定在车横梁4上，所述车横梁4为截面形状为矩形的中空管，车横梁4前后端封盖20、17通过螺栓紧固件固定在车横梁4的两端，车横梁4前端封盖20上设有前端封盖铰接管孔11，主杆10通过铰接管47铰接定位在前端封盖铰接管孔11中；车身左右平衡驱动机构由左右平衡驱动电机18、定位在左右平衡驱动电机轴上的驱动链轮6、定位在前叉轴26上的从动链轮9和传动链条13组成，左右平衡驱动电机18固定在车横梁4中部的吊框33内，左右平衡驱动电机轴上的驱动链轮6和前叉轴26上的从动链轮9均设置在车横梁4内，驱动链轮6和从动链轮9通过传动链条13传动连接；脚踏装置由左右脚踏板37、脚踏板展收锁定止销机构（另案申请）组成，所述左右脚踏板37分别铰接在后叉19和吊框33的左右两侧外面，脚踏板展收锁定止销机构定位在后叉19和吊框33之间，左右脚踏板37的铰接轴线与脚踏板37相反的位置设有抵舌62，脚踏板展收时均通过脚踏板展收锁定止销机构将脚踏板37锁定在展开或收拢的位置；操纵杆机构由主杆10和伸缩杆7组成，主杆10的截面形状为“凹”字型管状结构，伸缩杆7套在“凹”字型管状中并可在“凹”字型管状中伸缩，伸缩杆7中设有伸缩定位装置（另案申请），整个操纵杆机构通过主杆10铰接定位在车横梁前端封盖20上且主杆10的“凹”字型口朝下，收折时主杆的“凹”字型口包裹着整根车横梁外饰板40，伸缩杆7外伸端设有握手把1和限位挡板16，伸缩杆7内沿长度方向设有解锁板15，解锁板15的外端头设有解锁板抠把3，解锁板抠把3处在握手把1和限位挡板16之间并紧抵在限位挡板16外面，设有握手把1便于操纵杆机构的收展，设有限位挡板16以防止伸缩杆7收拢过头，设有解锁板抠把3便于伸缩杆7随时伸缩定位，限位挡板16的内侧设有锁销39，在操纵杆机构收折后锁销39插入到车横梁后端封盖17上的锁销孔38中，以锁定操纵杆机构收折后的状态便于搬卸；电控系统由前进后退电控系统和左右平衡电控系统组成，前进后退电控系统设有前后驱动电控板8和前后驱动电子陀螺仪46，左右平衡电控系统设有左右平衡电控板12和左右平衡电子陀螺仪，前后驱动电子陀螺仪46设置在操纵杆机构的主杆10内，以便于及时感知前进后退的信息传递给前后驱动电控板8，从而及时驱动前后电动驱动轮29、24前进或后退，左右平衡电控板12和左右平衡电子陀螺仪设置在一块线路板上，左右平衡电子陀螺仪用来及时感知左右重心的信息并将感知到的重心信息及时传递给左右平衡电控板12，从而及时驱动左右平衡驱动电机18左转或右转使车身保持平衡。为了便于操纵，伸缩杆7靠近外伸端的两侧开有过手孔36，过手孔36的握手边上设有手握总开关61，以便于操纵和使用安全。前后驱动电控板8和左右平衡电控板12固定在车横梁4内前段，所述充电锂电池放置在车横梁4内后段和吊框33内，充电锂电池的充电接口31也设置在吊框33上。所述脚踏板37、吊框33、后叉19均采用特制的与各自截面形状相对应的挤压成型的铝合金型材切割加工而成，以减少加工量和浪费材料，降低成本。为了使本发明平衡车在收拢状态时具有座椅的功能，以上所述脚踏装置的左右脚踏板37采取往下翻转为收折，往上翻转为展开，左右脚踏板37往下翻转收折到位后左右脚踏板37的两侧边缘将整个车身支撑起，配合前电动驱动轮29做支点，整车收折后便可坐人，方便等公交车或坐地铁无座位时可坐着；相应的在后叉19和吊框33之间左右两侧均设置有脚踏板展收锁定止销机构（另案申请），相应的所述左右脚踏板37的铰接轴线与脚踏板37相反的位置设有抵舌62，脚踏板37展收时均通过脚踏板展收锁定止销机构的前后锁定止销32、35抵在脚踏板37的抵舌62上将脚踏板37锁定在展开或收拢的位置。

本发明实施例是这样工作的：先将脚踏板37展开并通过脚踏板展收锁定止销锁定在展开状态，再用右手大拇指挂在伸缩杆7外伸端设有握手把1上，其余四指抠住解锁板15外端头设有的解锁板抠把3并使其余四指往手心收拢，同时将伸缩杆7拉出和展开操纵杆机构的主杆10，接着调整好伸缩杆7的高度，之后将左脚踏在左脚踏板37上右脚站在地上，同时左右手穿过伸缩杆7两侧的过手孔36，左手握紧伸缩杆7身体略微前倾右手慢慢握紧伸缩杆7直到手握总开关61接通电源前后电动驱动轮29、24启动，接着跟骑自行车似的控制好平衡右脚收起站在右脚踏板37上，双手紧握伸缩杆7身体向前倾斜推动伸缩杆7向前倾斜则前后驱动电子陀螺仪46将感应到的信号通过前后驱动电子陀螺仪引线60传递给前后驱动电控板8，前后驱动电控板8则驱动平衡车向前加速，身体向前推动伸缩杆倾斜的越大，加速就越快。反之，身体向后倾斜拉动伸缩杆7向后倾斜则前后驱动电子陀螺仪46将感应到的信号通过前后驱动电子陀螺仪引线60传递给前后驱动电控板8，前后驱动电控板8则驱动平衡车向后加速，身体向后拉动伸缩杆倾斜的越大，向后加速就越快。由此来控制前进后退停止。当要想右转时身体重心往右摆，这时左右平衡电子陀螺仪将感应到的信号传递给左右平衡电控板12，左右平衡电控板12接收到信号后迅速去驱动左右平衡驱动电机18右转并通过传动链条13带动前叉30右转使车身及时保持平衡。反之，当要想左转时身体重心往左摆，这时左右平衡电子陀螺仪将感应到的信号传递给左右平衡电控板12，左右平衡电控板12接收到信号后迅速去驱动左右平衡驱动电机18左转并通过传动链条13带动前叉30左转使车身及时保持平衡。右手松开，电源断电平衡车停车。

通过以上的具体的实施方式及其实施例的工作过程，可以看出本发明只要会骑自行车的人就会使用，使用操作简单易学，收折展开快捷，等公交车时还可当座椅，也不会让人右不安全感，由于为前后轮设置，即使电力不足也不会出现向前或向后摔倒的问题，快速行驶时突遇坎也不易产生向前摔倒的情况。

以上所列举的 具体实施例，仅仅是众多实施例的一种，无法一一列举。凡依本发明的保护范围所做的修改修饰，改进延伸均属于本发明涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种前后轮布置的电动平衡车，其特征在于所述的前后轮布置的电动平衡车分为行走机构、车架机构、车身左右平衡驱动机构、脚踏装置、操纵杆机构、电控系统、充电锂电池；所述行走机构由前后布置的电动驱动轮组成，前后电动驱动轮分别铰接定位在前后叉的下端；车架机构由车横梁、固定在车横梁后部的后叉、铰接定位在车横梁前部的前叉、固定在车横梁中部的吊框、侧封饰板、前后挡泥板、车横梁外饰板、车横梁前后端封盖组成，所述车架侧封饰板通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在后叉和吊框的两侧、所述前挡泥板通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在前叉上，所述后挡泥板通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在后叉和吊框上，所述车横梁外饰板也是通过卡接的方式或螺栓紧固件的方式固定在车横梁上，所述车横梁为截面形状为矩形的中空管，车横梁前后端封盖通过卡接的方式和螺栓紧固件的方式固定在车横梁的两端，车横梁前端封盖上设有前端封盖铰接管孔，主杆通过铰接管铰接定位在前端封盖铰接管孔中；所述车身左右平衡驱动机构由左右平衡驱动电机、定位在左右平衡驱动电机轴上的驱动轮、定位在前叉轴上的从动轮和传动件组成，所述左右平衡驱动电机固定在车横梁中部的吊框内，左右平衡驱动电机轴上的驱动轮和前叉轴上的从动轮均设置在车横梁内，驱动轮和从动轮通过传动件传动连接；所述脚踏装置由左右脚踏板、脚踏板展收锁定止销机构组成，所述左右脚踏板分别铰接在后叉和吊框的左右两侧外面，脚踏板展收锁定止销机构定位在后叉和吊框之间，所述左右脚踏板的铰接轴线与脚踏板相反的位置设有抵舌，脚踏板展收时均通过脚踏板展收锁定止销机构通过抵舌将脚踏板锁定在展开或收拢的位置；所述操纵杆机构由主杆和伸缩杆组成，主杆的截面形状为“凹”字型管状结构，伸缩杆套在“凹”字型管状中并可在“凹”字型管状中伸缩，伸缩杆中设有伸缩定位装置，整个操纵杆机构通过主杆铰接定位在车横梁前端封盖上且主杆的“凹”字型口朝下，收折时主杆的“凹”字型口包裹着整根车横梁外饰板，伸缩杆外伸端设有握手把和限位挡板，伸缩杆内沿长度方向设有解锁板，解锁板的外端头设有解锁板抠把，解锁板抠把处在握手把和限位挡板之间并紧抵在限位挡板外面，所述限位挡板的内侧设有锁销，在操纵杆机构收折后锁销插入到车横梁后端封盖上的锁销孔中；所述电控系统由前进后退电控系统和左右平衡电控系统组成，前进后退电控系统设有前后驱动电控板和前后驱动电子陀螺仪，左右平衡电控系统设有左右平衡电控板和左右平衡电子陀螺仪，前后驱动电子陀螺仪设置在操纵杆机构的主杆内，左右平衡电控板和左右平衡电子陀螺仪设置在一块线路板上。

2.根据权利要求1所述的一种前后轮布置的电动平衡车，其特征在于所述伸缩杆靠近外伸端的两侧开有过手孔，过手孔的握手边上设有手握总开关，所述前后驱动电控板和左右平衡电控板固定在车横梁内前段，所述充电锂电池放置在车横梁内后段和吊框内，充电锂电池的充电接口也设置在吊框上。

3.根据权利要求1所述的一种前后轮布置的电动平衡车，其特征在于所述的脚踏板、吊框、后叉均采用特制的与各自截面形状相对应的挤压成型的铝合金型材切割加工而成。

4.根据权利要求1所述的一种前后轮布置的电动平衡车，其特征在于所述的定位在左右平衡驱动电机轴上的驱动轮和定位在前叉轴上的从动轮为链轮或同步带轮，对应的传动件为链条或同步带。

5.根据权利要求1所述的一种前后轮布置的电动平衡车，其特征在于所述脚踏装置的左右脚踏板采取往下翻转为收折，往上翻转为展开，左右脚踏板往下翻转收折到位后左右脚踏板的两侧边缘将整个车身支撑起；相应的在后叉和吊框之间左右两侧均设置有脚踏板展收锁定止销机构，相应的所述左右脚踏板的铰接轴线与脚踏板相反的位置设有抵舌，脚踏板展收时均通过脚踏板展收锁定止销机构的锁定止销抵在脚踏板的抵舌上将脚踏板锁定在展开或收拢的位置。