CN108216453A - 一种平衡车 - Google Patents

Abstract

本文公布了一种平衡车，包括电源、控制电路、轮毂电机和充气轮胎，电源用于为平衡车供电，控制电路用于控制轮毂电机运转；轮毂电机包括轮毂转子、设于轮毂转子内的电机定子；充气轮胎套设在轮毂转子的外侧；充气轮胎包括左轮胎和右轮胎，左轮胎和右轮胎分别设于套设在轮毂转子的左右两侧，左轮胎的内腔与右轮胎的内腔连通；本申请可应用于交通工具技术领域，应用本申请能够有效克服现有技术中存在的缺点，能够通过优化改进的充气轮胎，实现转弯操作的便捷控制，能够有效提高操作灵敏度，以及能够有效降低操作难度。

Description

一种平衡车

技术领域

本申请涉及但不限于交通工具技术领域，尤其是一种平衡车。

背景技术

现有技术中，平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等。市场上主要有独轮和双轮两类；其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

然而，目前的平衡车在操作过程中存在有如下缺点：独轮平衡车的转弯过程中，需用户通过控制轮胎左右脚踩踏的力度，来调整车体的左右倾斜程度进行转弯，操作难度较高，易发生危险；双轮平衡车的转弯过程中，需用户控制腰的摆动加上转向把手的控制，来控制车体进行转弯，操作灵敏度差。

发明内容

本申请解决的技术问题是提供一种平衡车，能够有效克服现有技术中存在的缺点，能够通过优化改进的充气轮胎，实现转弯操作的便捷控制，能够有效提高操作灵敏度，以及能够有效降低操作难度。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种平衡车，包括电源、控制电路、轮毂电机和充气轮胎，所述电源用于为平衡车供电，所述控制电路用于控制轮毂电机运转；所述轮毂电机包括轮毂转子、设于轮毂转子内的电机定子；所述充气轮胎套设在所述轮毂转子的外侧；

所述充气轮胎包括左轮胎和右轮胎，所述左轮胎和右轮胎分别设于套设在轮毂转子的左右两侧，所述左轮胎的内腔与所述右轮胎的内腔连通。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述左轮胎与右轮胎之间设有连通管路；

所述左轮胎的承受压力大于右轮胎的承受压力时，所述左轮胎的内腔气体通过连通管路流入右轮胎的内腔，并驱动平衡车完成左转弯操作。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述连通管路上开设有充气管口。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述轮毂转子的两端均安装有轮毂端盖。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述轮毂电机还包括电机轴，所述电机轴贯穿电机定子，且电机轴的两端分别延伸至两侧的轮毂端盖的外侧；

所述电机轴与电机定子、轮毂端盖的连接位置处均设有轴承，所述轴承的内圈套设在电机轴的外侧。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述外壳扣装在所述充气轮胎上，所述外壳的两侧均设有脚踏板。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述脚踏板设有连接块，所述外壳的侧壁设有用于容纳连接块安装孔，所述连接孔与安装孔的插接用于实现脚踏板与外壳的连接。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述电机轴的两端分别连接所述外壳的两个侧壁；或者，

所述连接块开设有用于容纳电机轴端部的槽体，所述电机轴的两端分别连接两侧连接孔的槽体。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述控制电路连接有陀螺仪和加速度传感器，所述陀螺仪和加速度传感器共同用于检测平衡车的姿势状态。

可选地，上述平衡车，还可具有如下特点，

所述电源设于轮毂转子内，所述电源包括电池盒和电池组。

本申请上述技术方案具有如下有益效果：

相比于现有技术，本发明通过上述相互连通的左轮胎和内轮胎的设置，能够实现气体在左轮胎与右轮胎之间的相互流动；用户在骑车过程中，当需要向左转弯的时候，就把整个身体的重心向左边倾斜，此时左轮胎的承受压力大于右轮胎的承受压力，左轮胎的内腔气体向右轮胎流动，右轮胎直径变大，左轮胎直径变小，即可驱动平衡车完成左转弯操作；上述转弯控制操作，能够有效克服现有技术中存在的缺点，能够通过优化改进的充气轮胎，实现转弯操作的便捷控制，能够有效提高操作灵敏度，以及有效降低操作难度。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本发明实施例一中的平衡车结构示意图一；

图2为本发明实施例一中的平衡车结构示意图二；

图3为本发明实施例一中的平衡车结构示意图三。

具体实施方式

下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

实施例一：

结合图1、图2、图3所示，本发明实施例提供了一种平衡车，可以包括电源、控制电路、轮毂电机和充气轮胎，电源用于为平衡车供电，控制电路用于控制轮毂电机运转；轮毂电机包括轮毂转子5、设于轮毂转子5内的电机定子6；充气轮胎套设在轮毂转子5的外侧；通过上述电源的设置，能够为平衡车的内部组件的运行提供必要的电源动力，通过上述控制电路的设置，能够有效实现轮毂电机运转的有效控制操作。

本实施例中，上述充气轮胎包括左轮胎2和右轮胎7，左轮胎2和右轮胎7分别设于套设在轮毂转子5的左右两侧，左轮胎2的内腔与右轮胎7的内腔连通。

具体操作中，通过上述相互连通的左轮胎2和内轮胎的设置，能够实现气体在左轮胎2与右轮胎7之间的相互流动；上述左轮胎2与右轮胎7均设置轮毂转子5外侧，即上述左轮胎2与右轮胎7的转速相同；当左轮胎2内的气体与右轮胎7内的气体等量时，左轮胎2、右轮胎7的直径相等，平衡车呈直行状态；当左轮胎2的气体少于右轮胎7的气体时，左轮胎2直径小于右轮胎7直径，左轮胎2的线速度小于右轮胎7的线速度，平衡车呈左转状态；当左轮胎2的气体多于右轮胎7的气体时，左轮胎2直径大于右轮胎7直径，左轮胎2的线速度大于右轮胎7的线速度，平衡车呈右转状态。

优选地，上述左轮胎2与右轮胎7之间设有连通管路13；左轮胎2的承受压力大于右轮胎7的承受压力时，左轮胎2的内腔气体通过连通管路13流入右轮胎7的内腔，并驱动平衡车完成左转弯操作。

具体操作中，用户在骑车过程中，当需要向左转弯的时候，就把整个身体的重心向左边倾斜，此时左轮胎2的承受压力大于右轮胎7的承受压力，所以左轮胎2的内腔气体受到挤压后会向右轮胎7的内腔流动，右轮胎7进而膨胀直径变大，左轮胎2收缩同时收缩直径变小；角速度相同的左轮胎2和右轮胎7，当直径不同时，则具有不同的线速度，即直径较小的左轮胎2具有较低的线速度，即可驱动平衡车完成左转弯操作；反之，则能完成右转弯操作。

优选地，上述连通管路13上开设有充气管口；通过上述充气管口的设置，能够实现左轮胎2、右轮胎7的便捷充气操作；另外，上述电源设于轮毂转子5内，电源包括电池盒4和电池组3；上述控制电路可以包括PCB主控板9，PCB主控板9可以与电池盒4连接，一同设置在轮毂转子5内部。

本实施例中，上述轮毂转子5的两端均安装有轮毂端盖1，上述轮毂端盖1与轮毂转子5之间可以采用螺纹连接，即轮毂端盖1与轮毂转子5均开设有对应的连接孔，并通过拧紧贯穿螺栓实现彼此之间的连接。

进一步的，上述轮毂电机还包括电机轴10，电机轴10贯穿电机定子6，且电机轴10的两端分别延伸至两侧的轮毂端盖1的外侧；电机轴10与电机定子6、轮毂端盖1的连接位置处均设有轴承8，轴承8的内圈套设在电机轴10的外侧。

具体操作中，通过上述电机轴10与多个轴承8的设置，能够保证轮毂转子5与轮毂端盖1一同转动，并带动充气轮胎转动，即能够完成平衡车的行进操作；其中，电机定子6设置在轮毂转子5的内部，电机定子6固定设置，轮毂转子5相对电机定子6完成转动操作；上述电机轴10贯穿电机定子6，且上述电机轴10也呈固定状态，不进行转动操作；上述电机轴10与轴承8设置，旨在能够为轮毂转子5提供转动所需的转动中心以及转动支撑，能够保证轮毂转子5、轮毂端盖1和轮毂端盖1处的轴承8的外圈一同绕电机轴10转动。

本实施例中，上述外壳11扣装在充气轮胎上，外壳11的两侧均设有脚踏板12；具体操作中，上述脚踏板12与外壳11之间的连接可以采用如下连接：脚踏板12设有连接块，外壳11的侧壁设有用于容纳连接块安装孔，连接孔与安装孔的插接用于实现脚踏板12与外壳11的连接。

具体操作中，上述连接块开设有用于容纳电机轴10端部的槽体，电机轴10的两端分别连接两侧连接孔的槽体；上述优选的连接方式，能够有效提高脚踏板12、外壳11和电机轴10之间的连接稳定性。

进一步的，本实施例中，上述控制电路连接有陀螺仪和加速度传感器，陀螺仪和加速度传感器共同用于检测平衡车的姿势状态；通过上述陀螺仪和加速度传感器设置，能够实现姿态测量中的互补性，能够实现高动态环境下的稳定准确的姿态信息的检测；进而，控制电路可根据这些检测信息，控制轮毂电机进行相应运转。

具体操作中，用户在骑车的时候，两个脚分别踏在左右两个脚踏板上，用户重心往前倾斜一点，平衡车执行前行操作，用户重心往后倾斜一点，平衡车执行后退操作。需要说明的是，上述陀螺仪和加速度传感器的检测设置，与现有技术中的平衡车的检测原理类似，此处不再赘述。

实施例二：

实施例二与实施例一的实质区别在于：外壳的连接方式不同。

本发明提供的实施例二中，电机轴的两端分别连接外壳的两个侧壁，脚踏板可直接设置在外壳的两侧，无须与电机轴之间连接；上述电机轴与外壳之间的优选连接方式，也能够实现外壳与电机轴之间的连接稳定性。

另外，本实施例中，上述电源可设于轮毂转子外侧，电源也包括电池盒和电池组；上述控制电路也可以包括PCB主控板，PCB主控板也可以与电池盒连接，并一同设置在轮毂转子外部。

相比于现有技术，本发明通过上述相互连通的左轮胎和内轮胎的设置，能够实现气体在左轮胎与右轮胎之间的相互流动；用户在骑车过程中，当需要向左转弯的时候，就把整个身体的重心向左边倾斜，此时左轮胎的承受压力大于右轮胎的承受压力，左轮胎的内腔气体向右轮胎流动，右轮胎直径变大，左轮胎直径变小，即可驱动平衡车完成左转弯操作；上述转弯控制操作，能够有效克服现有技术中存在的缺点，能够通过优化改进的充气轮胎，实现转弯操作的便捷控制，能够有效提高操作灵敏度，以及有效降低操作难度。

在本申请的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本领域的技术人员应该明白，虽然本发明实施例所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明实施例而采用的实施方式，并非用以限定本发明实施例。任何本发明实施例所属领域内的技术人员，在不脱离本发明实施例所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明实施例的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种平衡车，包括电源、控制电路、轮毂电机和充气轮胎，所述电源用于为平衡车供电，所述控制电路用于控制轮毂电机运转；所述轮毂电机包括轮毂转子、设于轮毂转子内的电机定子；所述充气轮胎套设在所述轮毂转子的外侧；其特征在于，

所述充气轮胎包括左轮胎和右轮胎，所述左轮胎和右轮胎分别设于套设在轮毂转子的左右两侧，所述左轮胎的内腔与所述右轮胎的内腔连通。

2.根据权利要求1所述的平衡车，其特征在于，

所述左轮胎与右轮胎之间设有连通管路；

所述左轮胎的承受压力大于右轮胎的承受压力时，所述左轮胎的内腔气体通过连通管路流入右轮胎的内腔，并驱动平衡车完成左转弯操作。

3.根据权利要求2所述的平衡车，其特征在于，

所述连通管路上开设有充气管口。

4.根据权利要求1或2或3所述的平衡车，其特征在于，

所述轮毂转子的两端均安装有轮毂端盖。

5.根据权利要求4所述的平衡车，其特征在于，

所述轮毂电机还包括电机轴，所述电机轴贯穿电机定子，且电机轴的两端分别延伸至两侧的轮毂端盖的外侧；

所述电机轴与电机定子、轮毂端盖的连接位置处均设有轴承，所述轴承的内圈套设在电机轴的外侧。

6.根据权利要求5所述的平衡车，其特征在于，还包括外壳，

所述外壳扣装在所述充气轮胎上，所述外壳的两侧均设有脚踏板。

7.根据权利要求6所述的平衡车，其特征在于，

所述脚踏板设有连接块，所述外壳的侧壁设有用于容纳连接块安装孔，所述连接孔与安装孔的插接用于实现脚踏板与外壳的连接。

8.根据权利要求7所述的平衡车，其特征在于，

所述电机轴的两端分别连接所述外壳的两个侧壁；或者，

所述连接块开设有用于容纳电机轴端部的槽体，所述电机轴的两端分别连接两侧连接孔的槽体。

9.根据权利要求1或2或3所述的平衡车，其特征在于，

所述控制电路连接有陀螺仪和加速度传感器，所述陀螺仪和加速度传感器共同用于检测平衡车的姿势状态。

10.根据权利要求1或2或3所述的平衡车，其特征在于，

所述电源设于轮毂转子内，所述电源包括电池盒和电池组。