CN109533155B - 智能平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能平衡车，包括支撑体、分别通过轮轴安装于支撑体上的两车轮、安装于支撑体上的支架、固定于支架上的壳体、电池及自平衡控制系统；所述支撑体的两侧部分别设有用以安装轮轴的轮轴安装部，两轮轴安装部之间形成一空腔；每一轮轴包括用以固定车轮的第一端及与轮轴安装部相固定的第二端，每一轮轴第一端的高度高于第二端；所述轮轴设有贯穿第二端的通线孔，每一通线孔与所述空腔连通；所述每一轮轴安装部包括第一分部及可拆卸地组装于第一分部上的第二分部，所述第二分部将轮轴固定于第一分部上，所述轮轴的第二端设有与轮轴安装部配合的定位部。本发明具有电机导线排线通畅、轮轴安装结构牢固的优点。

Description

智能平衡车

技术领域

本发明涉及一种代步工具，尤其涉及一种智能平衡车。

背景技术

平衡车作为一种新型的交通工具，因其体积小、重量轻，且使用锂电池作为动力电源，环保节能，越来越受到人们的青睐。现有的一种双轮平衡车在腔体的两侧分别安装有两车轮，骑乘者双脚踩踏于腔体的上方。电机的导线自轮轴引入至腔体内部分别与自平衡控制系统和电池连接，有利于骑乘者控制电机的运行。

经过多年的发展，为满足人们的各种需求，平衡车呈现出多样化。在研发过程中，对于包含有壳体的双轮平衡车，壳体竖向设置于两车轮之间，脚踏板位于车轮的外侧，骑乘者双腿跨骑于双轮平衡车。壳体内设有安装支架的支撑体。而安装车轮的轮轴与双轮平衡车本体的安装结构，以及电机导线的排线结构均是生产厂家需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种排线通畅、轮轴安装结构牢固的智能平衡车。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能平衡车，包括支撑体、分别通过轮轴安装于支撑体上的两车轮、安装于支撑体上的支架、固定于支架上的壳体、电池及自平衡控制系统；所述支撑体的两侧部分别设有用以安装轮轴的轮轴安装部，两轮轴安装部之间形成一空腔；每一轮轴包括用以固定车轮的第一端及与轮轴安装部相固定的第二端，每一轮轴第一端的高度高于第二端；所述轮轴设有贯穿第二端的通线孔，每一通线孔与所述空腔连通；所述每一轮轴安装部包括第一分部及可拆卸地组装于第一分部上的第二分部，所述第二分部将轮轴固定于第一分部上，所述轮轴的第二端设有与轮轴安装部配合的定位部。

本发明的智能平衡车具有以下有益效果：智能平衡车的支撑体设有用以安装两轮轴的轮轴安装部，两轮轴安装部之间形成一空腔。轮轴包括用以固定车轮的第一端及与轮轴安装部相固定的第二端。轮轴设有贯穿第二端的通线孔，通线孔与空腔连通。电机导线由通线孔引入至空腔后延伸至壳体内部与自平衡控制系统和电池连接。结构简单、排线通畅；轮轴安装部包括第一分部及可拆卸地组装于第一分部上的第二分部。通过第二分部将轮轴固定于第一分部上。结构简单、方便于拆卸轮轴；轮轴的第二端设有与轮轴安装部配合的定位部。防止轮轴相对于轮轴安装部发生径向和轴向的位移，并且通过第二分部将轮轴固定于第一分部上，可进一步的提高轮轴安装结构的牢固性；每一轮轴的第一端的高度高于第二端。使得两车轮相互倾斜设置，提高智能平衡车骑行时的稳定性。

优选的，所述第一分部设有第一凹槽，第二分部设有第二凹槽，所述轮轴的第二端容置固定于第一凹槽及第二凹槽中。结构紧凑、轮轴安装速度快。

进一步的，所述支架包括用以安装座体的座位杆、连接于座位杆上的把手杆及固定于座位杆底端的座位杆固定部；该座位杆固定部固定连接于支撑体上且位于所述空腔的正上方。减小骑乘者操控智能平衡车前进或者后退时身体的倾斜角度，方便于操控智能平衡车，并节省体力。

优选的，所述座位杆的一侧固定连接有用以安装壳体的辅助支撑件，另一侧固定有用以容置自平衡控制系统的系统安装盒；所述系统安装盒的底端与支撑体抵接。辅助支撑件与系统安装盒相对设置共同安装壳体，提高壳体的饱和度。

优选的，所述壳体包括位于两车轮之间的下容置体及自下容置体向上延伸的上容置体；下容置体的宽度大于上容置体，且下容置体的下部的宽度大于上部的宽度。壳体的上部宽度小于下部宽度，且下容置体的两侧边分别对应于两车轮倾斜设置，以适应骑乘者跨骑于壳体两侧，提高跨骑时的舒适性。

优选的，该智能平衡车包括分别遮覆于两车轮上的两轮罩，每一轮罩设有固定于下容置体上的固定凸缘，且固定凸缘的宽度自上部向两侧逐渐增大。增加轮罩遮覆于车轮的面积，减少腿部与车轮的接触。

优选的，所述上容置体上设有向外开口的电池安装槽。充分利用壳体内部的空间用以布置平衡车的相关配件，并减小壳体的体积。

优选的，所述把手杆通过上连接杆及下连接杆连接于座位杆上，且上连接杆的长度大于下连接杆。使得座位杆与把手杆固定一体，有利于智能平衡车的整体重力传递至座位杆的底端，方便于骑乘者操控智能平衡车；并且使得把手杆自上至下倾斜于座位杆，骑乘者根据倾斜方向可拉近或推远地调节双手操控把手的距离，以适应不同手臂长短的人驾驶。

附图说明

图1为本发明智能平衡车的立体示意图；

图2为本发明智能平衡车的内部结构示意图；

图3为本发明中支撑体与轮轴的连接示意图；

图4为本发明中支撑体未包括第二分部的立体示意图；

图5为本发明中支撑体的第二分部的立体示意图；

图6为本发明中轮轴的立体示意图；

图7为本发明中支架与支撑体的连接示意图；

图8为本发明中壳体与车轮的连接示意图；

图9为本发明中支架与把手、座体的连接示意图；

图10为本发明中去除部分壳体的正面视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。

参阅图1及图2，一种智能平衡车包括壳体1、安装于壳体1内部的支撑体2、分别通过轮轴31安装于支撑体2两侧的两个车轮3、安装于支撑体2上的支架4和撑脚9、固定安装于支架4上的自平衡控制系统5、电池6、座体7和把手8。壳体1固定安装于支架4上，两个车轮3位于壳体1的外部。

参阅图3及图4，支撑体2包括位于支撑体2中部的座位杆安装部21、分别位于支撑体2两侧部的用以安装轮轴31的轮轴安装部22以及位于支撑体2后端的撑脚安装部23。座位杆安装部21开设有下沉式安装槽211，下沉式安装槽211的底部设有用以配合安装支架4的限位凸块212和螺纹孔213。两轮轴安装部22分别位于座位杆安装部21的两端，并突出于座位杆安装部21向下方延伸，两轮轴安装部22的延伸部分之间形成一空腔，该空腔背对于下沉式安装槽211并位于下沉式安装槽211的正下方。撑脚安装部23为一凸出于支撑体2后端中部的固定块。

参阅图3至图6，每一轮轴安装部22包括第一分部221及可拆卸地组装于第一分部221上的第二分部222。每一第一分部221的下端面呈向端部上方倾斜的切面2211。切面2211向内凹设有容置轮轴31的第一凹槽2212，每一第一凹槽2212亦向端部方向倾斜且与切面2211的倾斜角度一致。每一第一分部221的底部通过紧固件可拆卸地组装第二分部222。第二分部222靠近于切面2211的接触面亦向内凹设有容置轮轴31的第二凹槽2221。每一第二凹槽2221和对应侧的第一凹槽2212相互配合，轮轴31固定于第一凹槽2212和第二凹槽2221之间。结构紧凑并提高轮轴的安装速度。

每一轮轴31包括用以固定车轮3的第一端及与轮轴安装部22相固定的第二端。轮轴31的第二端设有与轮轴安装部22配合的定位部。通过定位部配合轮轴安装部22固定轮轴31，防止轮轴31相对于轮轴安装部22发生位移。定位部包括阻止轮轴31径向转动的两平面槽311，以及阻止轮轴31轴向移动的定位凸缘312。每一平面槽311凹设于轮轴31的第二端，每一平面槽311的两端分别与轮轴31的端部和轴身之间构成两定位凸缘312，两定位凸缘312均突出于平面槽311。轮轴安装部22的第一凹槽2212和第二凹槽2221均固定有与平面槽311配合的弧形卡块223，以及与定位凸缘312配合的弧形卡槽224。轮轴31的第二端容置固定于第一凹槽2212及第二凹槽2221中，第二分部222将轮轴31固定于第一分部221上。结构简单，方便于拆卸轮轴。

每一轮轴31设有贯穿第二端的通线孔313。通线孔313由轮轴31第二端的端面导入至第一端的轴身处导出。两轮轴安装部22的两第二分部222均突出于座位杆安装部21，并分别自两第一分部221向下方延伸，两第二分部222的延伸部分之间形成所述空腔。两轮轴安装部22之间的空腔相对于两第二分部222和座位杆安装部21呈内凹设置。每一通线孔313与该空腔连通。每一车轮3中电机的导线由轮轴31的通线孔313引入至空腔后延伸至壳体1内部，并与自平衡控制系统5和电池6连接。结构简单、排线通畅。

当然在其他实施方式中，两轮轴31亦可以为一个折弯后向两端倾斜延伸的轮轴，该轮轴设有一通线孔，支撑体2设有与该通线孔连通的空腔。

两个轮轴31的第一端分别固定安装位于壳体1外部的两车轮3。每一轮轴31第一端的高度高于第二端。两个车轮3左右对称并相对于地面倾斜设置，顶部相互靠近、底部相互远离。两个车轮3相对于地面倾斜可以提高智能平衡车骑行时的稳定性，不容易侧翻。每一车轮3相对于地面的倾斜角度与轮轴31相对于地面的倾斜角度互余。每一车轮3相对于地面的倾斜角度为α，80°<α<90°。当倾斜角度α<80°时，虽然可以进一步稳定车身，但是在正常行驶中增加了智能平衡车的转向难度，降低了智能平衡车躲避障碍物的敏捷性。

参阅图7及图8，支架4包括用以安装座体7的座位杆41、连接于座位杆41上的把手杆42及固定于座位杆41底端的座位杆固定部43。座位杆41垂直固定安装于座位杆固定部43。座位杆固定部43嵌入于座位杆安装部21的下沉式安装槽211。座位杆固定部43设有与限位凸块212匹配的限位凹槽431以及安装螺钉的安装孔，螺钉螺纹连接于座位杆安装部21底部的螺纹孔213。座位杆固定部43固定连接于支撑体2上且位于所述两轮轴安装部22之间的空腔的正上方。减小骑乘者操控智能平衡车前进或者后退时身体的倾斜角度，方便于操控智能平衡车，并节省体力。

参阅图7，把手杆42设置于座位杆41的前侧且与座位杆41处于同一平面。把手杆42通过上连接杆421和下连接杆422连接于座位杆41上，且上连接杆421的长度大于下连接杆422。使得座位杆41与把手杆42固定一体，智能平衡车的整体重力可传递至座位杆41的底端，通过自平衡控制系统检测重力的前后方向位移信号，方便于骑乘者操控智能平衡车；并且使得把手杆自上至下倾斜于座位杆，骑乘者根据倾斜方向可拉近或推远地调节双手操控把手的距离，以适应不同手臂长短的人驾驶。把手杆42和座位杆41的上端连接有限位连接板423，限位连接板423开设有固定座位杆41和把手杆42相对位置的两连板限位孔424。两连板限位孔424亦可以限制限位连接板423相对于座位杆41和把手杆42的安装位置。

参阅图9，座位杆41的一侧固定连接有用以安装壳体的辅助支撑件44，另一侧固定有用以容置自平衡控制系统5的系统安装盒51。系统安装盒51竖放于支撑体2上且背部抵靠于座位杆41的右侧。系统安装盒51的正面设有开口且匹配有与开口形状一致的盖板52，盖板52的外侧设有用以安装螺钉的固定柱53。系统安装盒51的内部安装有控制智能平衡车运行的自平衡控制系统5。系统安装盒51的底端抵接于支撑体2并通过角铁固定连接。系统安装盒51的背部通过卡箍54固定套接于座位杆41的外周。系统安装盒51的顶端凸出于上端面的凸出块54上亦设有用以安装螺钉的固定柱53。辅助支撑件44相对于系统安装盒51固定连接于座位杆41的左侧。辅助支撑件44呈弯折的U形，辅助支撑件44的其两端分别固定连接于座位杆41的上部和下部。U形的辅助支撑件44与座位杆41之间形成一贯通的中空部分。

参阅图10，辅助支撑件44和系统安装盒51相对设置共同固定安装壳体1，并通过螺钉与壳体1固定连接。通过固定安装于座位杆41左侧的辅助支撑件44和右侧的系统安装盒51，提高壳体1的牢固性和饱和度；同时骑行者的腿部抵靠壳体1时，亦能提供舒适的驾驶体验感。

参阅图10，壳体1包括位于两车轮3之间的下容置体11及自下容置体11向上延伸的上容置体12。下容置体11的宽度大于上容置体12，且下容置体11的下部的宽度大于上部的宽度。壳体1的上部宽度小于下部宽度，且下容置体11的两侧边分别对应于两车轮3倾斜设置，以适应骑乘者跨骑于壳体1两侧，提高跨骑时的舒适性。下容置体11的两侧分别凸出于上容置体12的两侧，方便于安装遮覆于车轮3的轮罩34。上容置体12的顶端安装有装饰盖板13，装饰盖板13亦设有固定座位杆41和把手杆42相对位置的盖板限位孔，盖板限位孔与连板限位孔424位置相对应。装饰盖板13的上端轮廓面可贴合于座体7和把手8的下端轮廓面。使得座体7和把手8的下端抵靠于壳体1时，整体视觉美观。

参阅图8及图10，每一轮轴31第一端的端部安装有踏板固定块32，踏板固定块32可转动地连接有脚踏板33。壳体1的两侧分别连接有遮覆于两车轮3上的两轮罩34，每一轮罩34对应于车轮3倾斜设置。以适应骑行者的双脚踩踏于脚踏板33。每一轮罩34包括固定于下容置体11上的固定凸缘341、固定于踏板固定块32上的轮罩卡槽部342、以及连接于固定凸缘341与轮罩卡槽部342之间的轮罩遮覆部343。每一固定凸缘341安装于下容置体11突出于上容置体12的突出部分。每一轮罩34的固定凸缘341的宽度自上部向两侧逐渐增大，增加轮罩34遮覆于车轮3的面积，减少腿部与车轮的接触。轮罩遮覆部343突出于固定凸缘341向上方扩展并与壳体1的上容置体12之间形成一前后贯通的中空部分，以减少智能平衡车在行驶中的空气阻力。

参阅图2，壳体1的上容置体12上设有向外敞口的电池安装槽61。充分利用壳体1内部的空间用以布置智能平衡车的相关配件，并减小壳体1的体积。电池安装槽61位于座位杆41的后侧。电池安装槽61上安装有用以密闭敞口的保护盖63。电池安装槽61的内部安装有用于给智能平衡车供电的电池6以及音乐播放模块64。保护盖63上设有与音乐播放模块64连接的USB接口和耳机接口。壳体1的内部设有音响安装槽，音响安装槽内安装有与音乐播放模块64连接的扬声器65。

参阅图2，壳体1靠近地面的端部纵截面设置为弧形。防止过高的障碍物贯穿智能平衡车底部，损坏智能平衡车的底部。本实施方式中，优选为半圆形。可以保证智能平衡车在前进、后退和停止的状态下，下容置体11的底端相对于地面的高度不变，提高了智能平衡车的通过性。

参阅图9，座位杆41套接有座位支撑杆71。座位杆41的上端设有轴向的槽口并安装有卡紧箍，调节卡紧箍可以调整座位支撑杆71相对于座位杆41的高度位置，以适应不同身高的人骑乘智能平衡车。座位支撑杆71的上端固定安装有座体7。座位支撑杆71与座体7的连接处设置有用以检测负载的压力检测装置，压力检测装置与自平衡控制系统5信号连接。

参阅图9，把手杆42套接有把手支撑杆81。把手杆42的上端设有轴向的槽口并安装有卡紧箍。调节卡紧箍可以调整把手支撑杆81相对于把手杆42的高度位置，以适应不同身高的人双手握持把手的高度需求。把手支撑杆81的上端安装有把手8，把手8可相对于把手支撑杆81转动。把手支撑杆81与把手8的连接处设置有用以检测把手转向角度的角度传感装置和用以恢复把手初始位置的转向复位机构。角度传感装置与自平衡控制系统5信号连接。

参阅图2及图9，支撑体2后端的撑脚安装部23固定安装有撑脚9，撑脚9呈固定的弯折形。撑脚9包括与支撑体2固定连接的第一杆体91，以及可与地面接触的第二杆体92。第一杆体91与第二杆体92通过一销轴93固定连接且相对不可转动。停放智能平衡车时直接将智能平衡车向后侧倾斜，第二杆体92与地面接触即可停放，结构简单、操作方便。第二杆体92在智能平衡车正常行驶中离地的高度高于下容置体11离地的高度，提高智能平衡车的通过性。

当然，在其他实施方式中，第二杆体92与地面接触的一端可安装有摩擦块。防止智能平衡车停放于坡面时发生滑动。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (1)

1.一种智能平衡车，其特征在于：包括支撑体、分别通过轮轴安装于支撑体上的两车轮、安装于支撑体上的支架、固定于支架上的壳体、电池及自平衡控制系统；所述支撑体的两侧部分别设有用以安装轮轴的轮轴安装部，两轮轴安装部之间形成一空腔；

每一轮轴包括用以固定车轮的第一端及与轮轴安装部相固定的第二端，每一轮轴第一端的高度高于第二端；所述轮轴设有贯穿第二端的通线孔，每一通线孔与所述空腔连通；

所述每一轮轴安装部包括第一分部及可拆卸地组装于第一分部上的第二分部，所述第二分部将轮轴固定于第一分部上，所述轮轴的第二端设有与轮轴安装部配合的定位部；

所述第一分部设有第一凹槽，第二分部设有第二凹槽，所述轮轴的第二端容置固定于第一凹槽及第二凹槽中；

所述支架包括用以安装座体的座位杆、连接于座位杆上的把手杆及固定于座位杆底端的座位杆固定部；该座位杆固定部固定连接于支撑体上且位于所述空腔的正上方；

所述座位杆的一侧固定连接有用以安装壳体的辅助支撑件，另一侧固定有用以容置自平衡控制系统的系统安装盒；所述系统安装盒的底端与支撑体抵接；

所述壳体包括位于两车轮之间的下容置体及自下容置体向上延伸的上容置体；下容置体的宽度大于上容置体，且下容置体的下部的宽度大于上部的宽度；

该智能平衡车包括分别遮覆于两车轮上的两轮罩，每一轮罩设有固定于下容置体上的固定凸缘，且固定凸缘的宽度自上部向两侧逐渐增大；

所述上容置体上设有向外开口的电池安装槽；

所述把手杆通过上连接杆及下连接杆连接于座位杆上，且上连接杆的长度大于下连接杆。