CN110126957A - 新型平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新型平衡车，包括车架、转动安装于车架上的转轴、安装于转轴上的支架、处于支架两端上方的踏板、以及用于检测转轴的转动信息的传感器，所述转轴处于车架的中部位置，踏板位于转轴的两侧。本发明结构巧妙，利用踏板对支架进行操控，可带动转轴进行转动，从而实现平衡车的转向操控，转向方式新颖。

Description

新型平衡车

技术领域

本发明涉及新型平衡车。

背景技术

现在的平衡车转向，要么是通过手控杆的摆动来实现转向，要么是通过踏板控制踏板下的四个传感器以进行转向，转向形式受限，结构有待改进。

发明内容

本发明涉及新型平衡车，利用脚踩控制支架进行转动，以带动转轴转动的方式，来实现平衡车的转向，结构新颖巧妙。

本发明是通过以下技术方案实现的：

新型平衡车，包括车架、转动安装于车架上的转轴、安装于转轴上的支架、处于支架两端上方的踏板、以及用于检测转轴的转动信息的传感器，所述转轴处于车架的中部位置，转轴纵向设置，踏板位于转轴的两侧。

通过采用上述技术方案，利用踏板的踩踏，使支架绕转轴轴心产生转动，支架转动过程中，带动转轴转动，传感器感测出转轴的转动信息，进而为平衡车转向提供依据，便于实现平衡车的转向操控，即平衡车的转向仅需使支架产生转动动，即仅需踏板的上升、下降运动即可实现。有别于传统的用手操控手控杆摆动来转向的方案，也有别于传统的在踏板下设置传感器来转向的方案。本申请方案结构巧妙，可操控性及娱乐性增强。利用转轴作为支点，支架作为桥梁，使两踏板的上升、下降与转轴的转动相关联，转动可靠，结构紧凑，转向灵活。

作为本发明的进一步改进，所述支架包括横向支架，横向支架的中部连接于转轴上。通过采用上述技术方案，横向支架呈横向设置，可拆卸地固定连接于转轴上，横向支架可绕转轴的转动中心摆动，从而带动转轴逆时钟或顺时钟转动，使传感器感测出转轴的转动信息。

作为本发明的进一步改进，所述横向支架的两端固定连接有纵向支架，纵向支架位于踏板的下方。通过采用上述技术方案，纵向支架的设置，有利于踏板作用于纵向支架上，使横向支架产生可靠的移动。

作为本发明的进一步改进，支架的两端下部安装有弹性件，弹性件的下端连接于车架。通过采用上述技术方案，弹性件有利于使支架在撤去外力的情况下，恢复至初始状态，使得转轴恢复至初始位置，不致于产生误转向信息。

作为本发明的进一步改进，支架的两端下部具有导向套，车架上具有导向管，弹性件一端处于导向管内，弹性件的另一端处于导向套内。通过采用上述技术方案，导向套、导向管的设置，有利于弹性件的安装和导向，使支架的复位平稳有序。

作为本发明的进一步改进，车架包括下车架，下车架的中部位置具有安装座，转轴转动安装于安装座上。通过采用上述技术方案，下车架及安装座的设置，使得转轴安装牢固，稳定，对转轴起到良好的支撑作用。

作为本发明的进一步改进，车架还包括上车架，踏板安装于上车架上。通过采用上述技术方案，踏板安装于上车架上，上车架上踏板可供人踩踏，结构巧妙，上车架与下车架相扣合，有利于安装其他部件，整个结构布局匀称紧凑。

作为本发明的进一步改进，转轴的两端为支撑部，各支撑部的内侧端具有凸缘部，各凸缘部之间为安装部，支撑部转动安装于安装座上，安装部上安装支架。通过采用上述技术方案，转轴上支撑部的设置，有利于对转轴起到支撑作用，使转轴可靠转动，而安装部的设置，有利于连接支架，使支架的摆动能带动转轴转动。

作为本发明的进一步改进，各支撑部上套设有套筒，套筒上加盖有固定座，固定座通过紧固件固定于安装座上。通过采用上述技术方案，套筒的设置，有利于延长转轴的使用寿命，也使得转轴转动更为顺畅平稳。

作为本发明的进一步改进，所述车架内还设置有用于感测车架倾角信息姿态传感器，踏板下方还设置有用于感测是否为载人模式的传感器，车架内部安装有控制器及电池，各传感器与控制器电连接。姿态传感器可感测车架倾角信息，从而为平衡车的前进或后退提供信息参考，而感测载人模式的传感器，则可根据平衡车上是否站人来启动平衡车，安全可靠。控制器及电池的位置布局，使得整个车的结构紧凑，耐用。

根据本发明的新型平衡车，利用支架的摆动，带动转轴转动，从而感测出转轴转动信息，其转向控制方案新颖安全，转向灵活，可操控性提升。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的新型平衡车的结构示意图。

图2为本发明一个实施例提供的新型平衡车的爆炸示意图。

图3为本发明一个实施例提供的图2中的局部I放大示意图。

图4为本发明一个实施例提供的图2中的局部II放大示意图。

图5为本发明一个实施例提供的新型平衡车的另一爆炸示意图。

图6为本发明一个实施例提供的新型平衡车的另一爆炸示意图。

图7为本发明一个实施例提供的新型平衡车的另一爆炸示意图。

图8为本发明一个实施例提供的转轴结构示意图。

图9为本发明一个实施例提供的横向支架及纵向支架结构示意图。

图中：上车架11、下车架12、安装座121、导向管122、车撑13、车轮14、上层踏板15、中层踏板16、下层踏板17、横向支架18、导向套181、安装孔182、纵向支架19、传感器20、固定座21、转轴22、支撑部221、凸缘部222、安装部223、装配孔2231、套筒23、触控件24、弹性件25、电池26、控制器27。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下扣合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

参阅图1至图9，新型平衡车，包括上车架11、下车架12、上层踏板15、中层踏板16、下层踏板17、横向支架18、纵向支架19、转轴22、车轮14、传感器20、控制器27和电池26。

上车架11与下车架12相扣合，上车架11上安装上层踏板15，中层踏板16安装于上层踏板15下表面，下层踏板上安装触控件24，下层踏板17位于中层踏板的下方，下层踏板搭在纵向支架19上。横向支架18的两端分别固定连接纵向支架19，横向支架18的中部可拆卸地固定连接于转轴22的中部，转轴22纵向可转动地设置于下车架12上的安装座121上。车轮14安装于下车架12的两侧。控制器27安装于下车架12的一侧，电池26安装于下车架12的另一侧。传感器20安装于转轴22所处的安装座121上，用以感测转轴22的转动信息。安装座121处于下车架12的中部位置。

具体地，参阅图2、图5，上车架11可为塑料材质，上车架11上可一体成型或可卸地连接挡泥板，上车架11的两侧分别安装上层踏板15，上层踏板15位于两挡泥板的内侧。

参阅图2、图5、图6，下车架12可为金属材质或塑料材质，车轮14的轮轴安装于下车架的两端。下车架12的内表面中部具有安装座121，安装座121的上部呈与转轴22相匹配的弧形。下车架12的内表面的两侧，具有用于安装弹性件25的导向管122或导向柱。下车架的下表面中部具有可收折的车撑13。

上层踏板15为软质材料，卡扣连接在上车架11上的脚踏区域位置，上层踏板上表面具有防滑的摩擦条。中层踏板16可通过胶水等粘附于上层踏板15下表面，中层踏板16为硬质板，中层踏板16的下表面具有向下凸出的用于接触触控件的凸柱。下层踏板17位于中层踏板16的下方，下层踏板17上具有用于放置及安装触控件24的通孔，下层踏板17的下表面，还具有向上凹陷的用于容纳纵向支架19的凹槽171。

参阅图4、图7及图9，横向支架18呈方管状，其中部开设有用于穿设有紧固件的安装孔182，其两端下表面具有向下凸出的导向套181或导向柱，以于弹性件25的导向。导向套181内可容纳弹性件25，导向套181处于导向管122的上方，本实施例中，导向套181的外缘尺寸小于导向管122的内壁尺寸。

纵向支架19呈方管状，为两个，分别靠近横向支架的18的两端，且均与横向支架的长度方向相垂直。

参阅图2、图3、图6，传感器20为采用霍尔传感器，安装于安装座121上，转轴22的相应位置，可设置磁铁，用以与霍尔传感器相配合，以感测转轴22的转动角度信息。当然，其他方案中，可为其他形式的传感器。

参阅图6、图7，固定座21中部呈拱起状，两侧呈平向延伸的用于穿设紧固件的固定耳。

参阅图5至图8，转轴22纵向设置，转轴22的两端为转动支撑部221，支撑部221的截面呈圆形，其外壁套设套筒23。支撑部221的内侧具有凸缘部222，可用于套筒的凸缘抵靠。转轴22的中部，即两凸缘222之间，具有用于安装横向支架18的安装部223，安装部223的上表面呈平面，下表面呈弧面，安装部223上开设有用于紧固件拧入的装配孔2231。两凸缘222之间的间隙可容纳横向支架18的宽度。

参阅图2、图3、图6，套筒23套在转轴22上，且套筒放置于安装座121上，套筒23的上方加盖固定座21，通过紧固件将固定座21固定于安装座121上。套筒的一端具有凸缘。

触控件24安装于下层踏板17上，中层踏板16上的凸柱可抵靠接触于触控件24，使触控件24产生形变，以对触控件下方的光电开关传感器或应变片传感器进行触控。以检测是否有人站于上层踏板上。

弹性件25可为弹簧或弹性塑料。

本发明新型平衡车的转向方法：操作者站于上车架11上的上层踏板15上，触控件24发生形变，则得知有人处于踏板上，则平衡车启动，方可进行后续操作。横向支架18上的纵向支架19对其上的各踏板起支撑作用，横向支架18中部的转轴22对横向支架18起支撑作用，可起支点作用，横向支架18可沿转轴22转动，横向支架18、纵向支架19及各层踏板相当于跷跷板结构。

以平衡车前行方向为前，图1所示左侧方向为左，平衡车需转向时，比如左转，左侧的纵向支架19在其上各踏板的作用下向下移动，右侧的纵向支架19向上移动，即横向支架18带动位于中部的转轴22逆时针转动，传感器20感测出转轴22的转动信息，将此信息转化为电信号，传给控制器，控制器控制各车轮的转速，实现车辆的左转。

而右转，则与上述过程原理相同，仅是转轴22的转动方向相反，则不再赘述。

对于平衡车的前进及后退，可在平衡车下车架内的线路板（比如控制器27）上集成用于感测车架姿态信息的陀螺仪，用于感测车架的角速度信息及加速度信息，进而得出车架的倾斜信息，如车架向前倾，则控制车辆前行，车架向后倾，则控制车架后退。

本发明中利用各踏板，实现对中部转轴22的转动控制，利用传感器感测转轴22的转动情况，有别于传统地利用转向操作杆进行转向的方案，本发明转向操控全由脚控制，提升了操控性能，转向灵活可控，且整个平衡车的结构更为紧凑。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.新型平衡车，其特征在于，包括车架、转动安装于车架上的转轴（22）、安装于转轴（22）上的支架、处于支架两端上方的踏板、以及用于检测转轴（22）的转动信息的传感器（20），所述转轴（22）处于车架的中部位置，踏板位于转轴的两侧。

2.根据权利要求1所述的新型平衡车，其特征在于，所述支架包括横向支架（18），横向支架（18）的中部连接于转轴（22）上。

3.根据权利要求2所述的新型平衡车，其特征在于，所述横向支架（18）的两端固定连接有纵向支架（19），纵向支架（19）位于踏板的下方。

4.根据权利要求1或2或3所述的新型平衡车，其特征在于，支架的两端下部安装有弹性件（25），弹性件（25）的下端连接于车架。

5.根据权利要求4所述的新型平衡车，其特征在于，支架的两端下部具有导向套（181），车架上具有导向管（122），弹性件（25）一端处于导向管（122）内，弹性件的另一端处于导向套（181）内。

6.根据权利要求1或2或3或5所述的新型平衡车，其特征在于，车架包括下车架（12），下车架（12）的中部位置具有安装座（121），转轴（22）转动安装于安装座（121）上。

7.根据权利要求6所述的新型平衡车，其特征在于，车架还包括上车架（11），踏板安装于上车架（11）上。

8.根据权利要求6所述的新型平衡车，其特征在于，转轴（22）的两端为支撑部（221），各支撑部的内侧端具有凸缘部（222），各凸缘部（222）之间为安装部（223），支撑部（221）转动安装于安装座（121）上，安装部（223）上安装支架。

9.根据权利要求8所述的新型平衡车，其特征在于，各支撑部（221）上套设有套筒（23），套筒（23）上加盖有固定座（21），固定座（21）通过紧固件固定于安装座（121）上。

10.根据权利要求1或2或3或5或7或8或9所述的新型平衡车，其特征在于，所述车架内还设置有用于感测车架倾角信息姿态传感器，踏板下方还设置有用于感测是否为载人模式的传感器，车架内部安装有控制器（27）及电池（26），各传感器与控制器电连接。