CN108791634A - 一种电动平衡车转动连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动平衡车转动连接装置，属于电动平衡车技术领域，包括连接座、转动机构，其中转动机构包括轴承、转轴、紧固座，转动机构为两个，对称设置在连接座两侧，轴承、转轴在同一轴线上，两个转动机构与连接座之间均设置有使转动机构恢复初始状态的弹性件。本发明通过设置连接座、两个独立的转动机构，以及弹性件，可以保证转动机构在转动过程中的同轴度以及灵活度，且转动机构在外力消失后可在弹性件的作用下自动恢复到初始状态，方便使用者下次使用，并可使电动车的自平衡过程更快速高效。

Description

一种电动平衡车转动连接装置

技术领域

本发明属于电动平衡车技术领域，特别涉及一种电动平衡车转动连接装置。

背景技术

电动平衡车，又称体感车、思维车，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，利用脚踏装置内部的传感器来检测脚踏装置姿态的变化，并利用伺服控制系统，精准的驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。常见的电动平衡车主要分为操控杆控制的电动平衡车或者由两个脚踏座枢接而成的两轮电动平衡车，其中，两轮电动平衡车主要通过两个脚踏装置的的相对转动来完成平衡车的前进后退以及转弯。

现有的电动平衡车通常是在左右脚踏装置之间设置一根连接轴，左右脚踏装置通过轴承套装在连接轴上，以使左右脚踏装置能够转动一定角度，当使用者站立在脚踏装置时，会对连接轴产生很大的压力，这就很难保证套轴和连接轴的同轴度，造成轴承磨损严重，影响电动平衡车的使用寿命，且两个脚踏装置无法独立转动，影响电动平衡车的灵活度，左右脚踏装置在外力消失后不能自行回位，导致左右脚踏装置不一定在同一平面上，对下次使用造成不便，且易造成自平衡失败，影响使用者安全。

发明内容

本发明的目的是针对现有的电动平衡车转动连接存在的问题，提供一种电动平衡车转动连接装置，通过设置一连接座和两个可独立转动的转动机构，保证转轴转动的同轴度，并且提高了电动平衡车的灵活度，并通过在转动机构和连接座之间设置弹性件，可使转动机构在外力消失后恢复至初始状态，便于使用者下次使用，并可使电动车的自平衡过程更快速高效。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种电动平衡车转动连接装置，包括连接座、转动机构，所述转动机构包括轴承、转轴、紧固座，其特征在于所述转动机构为两个，对称设置在连接座两侧，所述轴承、转轴在同一轴线上，两个转动机构与连接座之间均设置有使转动机构恢复初始状态的弹性件。连接座的设置，可有效分散转动连接位置所受到的非转动方向上的压力，保证了连接位置的同轴度，提高转动转动灵活度，减小磨损，提高转动连接机构的使用寿命，弹性件的设置可使转动机构在外力消失后恢复至初始状态。

作为优选，所述弹性件为弹性插杆，其长度方向与转轴的轴向平行，其一端插接在连接座上对应的插孔中，另一端与转动机构连接。弹性插杆长度方向与转轴的轴向平行，这一设置可以保证转轴在转动及复位过程中受到均匀的周向作用力，不发生轴向偏移。采用插接的方式安装弹性件，无需再另行设置固定机构和导向机构，安装方便，且避免其他连接方式连接位置的应力集中，延长弹性件的使用寿命。

作为优选，所述弹性插杆为一具有弧形凸起的U形弹性插杆，其弧形凸起的弧度与转轴的弧度相配合形成卡箍端，卡箍在转轴边缘，其两个端头作为插接端分别插装在连接座相对应的插孔中。采用这一特殊结构的弹性插杆，安装方便，其插接端和卡箍端均不需任何固定件和限位导向件，即可完成安装，且插接端和卡箍端在弹性插杆形变及转轴转动过程中均不会发生应力集中的现象，延长了弹性插杆的使用寿命。U形弹性插杆的弧形凸起与转轴的弧度相配合，且其具有两个长条状插接端，长条状插接端对称设置于转轴的两侧，与转轴平行，并抵靠在转动机构的紧固座上，其端部插接在连接座相对应的插孔中，此结构的弹性插杆不仅起到了复位的功能，其还与紧固座相配合，对转轴起到了限位的功能，防止转轴在转动过程中发生轴向偏移，造成磨损，以及转动不灵活。

作为优选，所述连接座两侧对称设置有用于安装轴承的轴承座，所述轴承安装在轴承座内，所述转轴的一端安装在轴承内，通过轴承可转动的连接在连接座的一侧，所述转轴的另一端设置在所述紧固座上。轴承的设置可对转轴起到固定支撑的作用，保证转轴转动的同轴度，同时减少转轴转动过程中的摩擦力，提高了转动灵活性，并可减少转轴和连接座的磨损，延长转动连接装置的使用寿命。

作为优选，所述紧固座本体上设有与转轴截面形状相吻合的凹槽，所述转轴陷于凹槽中，转轴的截面为圆形，凹槽的截面形状为弧形；所述紧固座还具有两个对称的侧翼，侧翼上对称设置有若干安装孔，用于安装脚踏装置。紧固座的设置将转动机构与脚踏装置有效的连接起来，比起只采用轴承连接，其连接效果更为牢固可靠，且紧固座的弧形凹槽与弹性插杆的弧形插杆的弧形凸起相配合，对转轴进行了限位，保证了其转动的同轴度。

作为优选，所述轴承座的外侧边缘上部设置有限位结构，所述限位结构为与轴承座一体成型的凸块，用于限制脚踏装置的转动角度，防止脚踏装置转动过大，造成危险。

作为优选，所述转轴的两端通过卡簧限位于轴承和紧固座中，转轴的两端设置有供卡簧容置的卡槽，卡簧的环体置于卡槽内。卡簧对转轴起到了限位作用，防止其轴向滑动，卡簧的环体置于卡槽内，进一步提高其限位效果。

一种电动平衡车，包括以上所述的转动连接装置，还包括脚踏装置和车轮组件，两个脚踏装置分别对称安装在转动连接装置的两侧，该转动连接装置通过设置一连接座和两个可独立转动的转动机构，保证了转轴转动的同轴度，且提高了电动平衡车的灵活度，并通过在转动机构和连接座之间设置弹性件，可使转动机构在外力消失后恢复至初始状态，便于使用者下次使用，并可使电动车的自平衡过程更快速高效。

与现有技术相比，本发明通过设置连接座、两个独立的转动机构，以及弹性件，可以保证转动机构在转动过程中的同轴度以及灵活度，且转动机构在外力消失后可在弹性件的作用下自动恢复到初始状态，方便使用者下次使用，并可使电动车的自平衡过程更快速高效。

附图说明

图1为所述电动平衡车转动连接装置结构示意图；

图2为所述电动平衡车转动连接装置分解结构示意图；

图3为所述电动平衡车转动连接装置中转动机构结构示意图；

图中，1、连接座；11、轴承座；12、凸块；13、插孔；2、转动机构；21、轴承；22、转轴；23、紧固座；24、侧翼；241、安装孔；3、U形弹性插杆；31、卡箍端；32、插接端。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-3所示，一种电动平衡车转动连接装置，包括连接座1、转动机构2，转动机构2为两个，对称设置在连接座1的两侧，连接座1的两侧对称设置有两个轴承座11，轴承座11内设置有圆柱形空腔用于安装轴承21，转动机构2包括轴承21、转轴22、紧固座23，轴承21可采用深沟球轴承或滚子轴承，轴承21的外圈与轴承座11固定连接，轴承21的内圈与转轴22固定连接，因此转轴22通过轴承21可转动的安装在连接座1的侧面，转轴22、轴承21均在同一轴线上，以此保证了转轴22在转动过程中的同轴度，可提高电动平衡车的灵活性和稳定性，轴承21的设置可对转轴22起到固定支撑的作用，同时减少转轴22转动过程中的摩擦力，可减少转轴22和连接座1的磨损，延长转动连接机构的使用寿命。

轴承座11的外侧边缘上部设置有限位结构，所述限位结构为与连接座一体成型的凸块12，通过与脚踏装置内部的结构相配合，用于限制脚踏装置的转动角度，防止脚踏装置转动过大，造成危险。

两个转动机构2和连接座1之间均设有弹性插杆，转动机构2在外力消失后，在弹性插杆的作用下，可恢复至初始状态，弹性插杆的一端插接在连接座1对应的插孔13中，另一端固定在转动机构2上，采用插接的方式，方便安装，且不需要设置另外的机构对弹性插杆进行限位和导向，并可避免其它连接方式造成的连接位置应力集中，固定在转动机构2的一端可采用螺纹固定、卡箍固定、插接固定等固定方式，弹性插杆由具有弹性的弹性材料制成，可采用弹簧钢制成，其主体部分为长条形，转动机构2在外力的作用下转动后，弹性插杆发生形变，外力消失后，转动机构2在弹性插杆自身恢复力的作用下可恢复至初始状态。弹性插杆的数量可以是一根或对称设置的多根，例如可以在转动机构的正上方或正下方设置一根弹性插杆，也可在转动机构的周围对称设置两根或更多，设置多根的时候一定要对称设置在转动机构的周围，弹性插杆的长度方向要与转轴22的轴向平行，这样才可使转动机构2受到均匀的周向作用力，以保证转动机构的转动及复位均可稳定进行。本实施例中，弹性插杆为一具有弧形凸起的U形弹性插杆3，其弧形凸起的弧度与转轴的弧度相配合形成卡箍端31，卡箍在转轴边缘，其两个端头作为插接端32分别插装在连接座相对应的插孔13中，采用这一结构的弹性插杆，安装方便，不需任何固定件和限位导向件，即可完成安装，并避免了连接位的应力集中，延长了弹性件的使用寿命。U形弹性插杆3的弧形凸起与转轴22的弧度相配合，且其具有两个长条状插接端32，长条状插接端32对称设置于转轴22的两侧，与转轴22的轴向平行，并抵靠在转动机构2的紧固座23上，其插接端32插接在连接座1相对应的插孔13中，此结构的弹性插杆不仅起到了复位的功能，其还与紧固座23相配合，对转轴22起到了限位的功能，防止转轴22在转动过程中发生轴向偏移，造成磨损，以及转动不灵活。

轴承21固定安装在轴承座11内，转轴22的一端安装在轴承21中，转轴22的另一端设置在所述紧固座23上，紧固座23本体上设有与转轴22截面形状相吻合的凹槽，所述转轴22陷于凹槽中，转轴22的截面为圆形，凹槽的截面形状为弧形，紧固座的弧形凹槽与U形弹性插杆3的弧形凸起相配合，对转轴22进行了限位，保证了其转动的同轴度。紧固座23还具有两个对称的侧翼24，侧翼24上对称设置有若干安装孔241，用于安装脚踏装置，本实施例中，每个侧翼24上设置有4个安装孔，脚踏装置采用螺纹连接固定安装在紧固座23上，转轴22位于脚踏装置和紧固座23之间，脚踏装置的内部设置有与紧固座23相配合的安装体，其安装体内有一上凹的凹槽，与紧固座23上的凹槽相配合作为抱紧机构，将转轴22的一端抱紧，从而转轴22在转动时会带动脚踏装置转动，转轴22在U形弹性插杆3的作用下复位时，也会带动脚踏装置进行复位。转轴的两端通过卡簧25限位于轴承21和紧固座23中，转轴22的两端设置有供卡簧25容置的卡槽，卡簧25的环体置于卡槽内，以防止转轴沿轴向滑动。

将此转动连接装置应用到电动平衡车上，两个脚踏装置通过转动机构2对称安装在连接座1的两侧，车轮组件通过轮轴转动连接在脚踏装置的外侧，由于设置有两个相对自由的转动机构2，两个脚踏装置的转动也是相对自由的，相比设置一个转轴进行转动，转动更为灵活稳定易操控，在人站上脚踏装置后，连接座1的设置提供了一个支撑力，可减小转轴22受到的压力，保证转轴22和轴承21的同轴度，减小转轴22转动时的摩擦力，减小了转动机构2磨损，提高电动平衡车的使用寿命，并且会提高电动平衡车的灵活度。转动机构2和连接座1之间设置的U形弹性插杆3，这一结构在转动机构转动时会产生弹性形变，在外力消失后，U形弹性插杆3会迫使两个转轴自动复位，同时带动两个脚踏装置恢复原位，便于使用者下次使用，且可使电动车的自平衡过程更快速高效。采用U形弹性插杆3不仅起到了复位的功能，其还与紧固座23相配合，对转轴22起到了限位的功能，防止转轴22在转动过程中发生轴向偏移，造成磨损，以及转动不灵活。

应该理解，在本发明的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，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发明中的具体含义。术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具备特定的方位或位置关系，因此不能理解为对本申请的限制。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种电动平衡车转动连接装置，包括连接座、转动机构，其特征在于，所述转动机构包括轴承、转轴、紧固座，所述转动机构为两个，对称设置在连接座两侧，两个转动机构与连接座之间均设置有使转动机构恢复初始状态的弹性件。

2.根据权利要求1所述的一种电动平衡车转动连接装置，其特征在于，所述弹性件为弹性插杆，弹性插杆长度方向与转轴的轴向平行，其一端插接在连接座上对应的插孔中，另一端与转动机构连接。

3.根据权利要求2所述的一种电动平衡车转动连接装置，其特征在于，所述弹性插杆为一具有弧形凸起的U形弹性插杆，其弧形凸起的弧度与转轴的弧度相配合形成卡箍端，卡箍在转轴边缘，其两个端头作为插接端分别插装在连接座相对应的插孔中。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种电动平衡车转动连接装置，其特征在于，所述连接座两侧对称设置有用于安装轴承的轴承座，所述轴承安装在轴承座内，所述转轴的一端安装在轴承内，通过轴承可转动的连接在连接座的一侧，所述转轴的另一端设置在所述紧固座上。

5.根据权利要求4所述的一种电动平衡车转动连接装置，其特征在于，所述紧固座本体上设有与转轴截面形状相吻合的凹槽，转轴的截面为圆形，凹槽的截面形状为弧形，所述转轴陷于凹槽中；所述紧固座还具有两个对称的侧翼，侧翼上对称设置有若干安装孔。

6.根据权利要求4所述的一种电动平衡车转动连接装置，其特征在于，所述轴承座外侧的边缘上部设置有限位结构，所述限位结构为与轴承座一体成型的凸块。

7.根据权利要求4所述的一种电动平衡车转动连接装置装置，其特征在于，所述转轴的两端通过卡簧限位于轴承和轴承座中，转轴的两端设置有供卡簧容置的卡槽，卡簧的环体置于卡槽内。