CN112722135A - 电动平衡车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动平衡车，包括：顶壳，包括可相互转动的左顶壳与右顶壳；底壳，包括可相互转动的左底壳与右底壳；两个电机车轮组件，固定在顶壳和/或底壳的两侧；转动机构，包括中轴和两对合页，中轴固定于左顶壳与右顶壳的下方，且每个中轴的两端分别设有至少一个环形槽，中轴的两端分别套接有一对合页，合页内侧对应环形槽的位置设有至少一对凹槽，每个凹槽内设有滚珠，滚珠可在凹槽和环形槽之间活动；两对合页分别固定于左顶壳和左底壳限定的第一空间内和右顶壳和右底壳限定的第二空间内。借此，本发明电动平衡车的转动机构不仅结构更加稳固，且转动起来更加顺畅。

Description

电动平衡车

技术领域

本发明涉及电动平衡车技术领域，尤其涉及一种两轮的电动平衡车。

背景技术

电动平衡车是一种依靠电力驱动及自我平衡能力控制的代步工具，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。

目前电动平衡车上主要有独轮和两轮两类。现有两轮电动平衡车包括承载人的左右车体，两个车体可以通过转动机构相互扭动进而驱动行走，但所述转动机构一般采用轴承和轴套实现，一方面轴承和轴套的结构不够稳固，容易发生断轴问题；另一方面轴承和轴套之间的转动不够顺畅，会严重影响用户体验。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种电动平衡车，其转动机构不仅结构更加稳固，且转动起来更加顺畅。

为了实现上述目的，本发明提供一种电动平衡车，包括：

顶壳，包括呈对称设置且可相互转动的左顶壳与右顶壳；

底壳，包括呈对称设置且可相互转动的左底壳和与右底壳；所述左顶壳和所述左底壳相互固定连接，所述右顶壳和所述右底壳相互固定连接；

两个电机车轮组件，固定在所述顶壳和/或底壳的两侧；

转动机构，包括中轴和两对合页，所述中轴固定于所述左顶壳与所述右顶壳的下方，且每个所述中轴的两端分别设有至少一个环形槽，所述中轴的两端分别套接有一对所述合页，所述合页内侧对应所述环形槽的位置设有至少一对凹槽，每个所述凹槽内设有滚珠，所述滚珠可在所述凹槽和所述环形槽之间活动；所述两对合页分别固定于所述左顶壳和所述左底壳限定的第一空间内和所述右顶壳和所述右底壳限定的第二空间内。

根据本发明所述的电动平衡车，所述左顶壳和所述右顶壳朝内的部分分别对应设有左连接部和右连接部，所述中轴固定于所述左连接部与所述右连接部的下方。

根据本发明所述的电动平衡车，还包括：

两个脚垫支架，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳的顶面；

两个脚垫，分别固定于两个所述脚垫支架上。

根据本发明所述的电动平衡车，还包括：

一个控制盒，固定于一个所述脚垫支架下方。

根据本发明所述的电动平衡车，还包括：

两个主板，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳内。

根据本发明所述的电动平衡车，还包括：

至少一个电池，所述电池通过电池卡扣固定于所述左顶壳和/或所述右顶壳内。

根据本发明所述的电动平衡车，所述电机车轮组件设置于设置于所述顶壳的两侧，且可绕所述顶壳转动。

根据本发明所述的电动平衡车，所述电机车轮组件包括车轮和轮毂电机，所述轮毂电机安装在所述车轮内。

根据本发明所述的电动平衡车，每对所述合页包括相互可拆卸式连接的上合页和下合页；

所述上合页内侧设有一个第一半圆形长槽，所述下合页内侧对应设有一个第二半圆形长槽，所述第一半圆形长槽和所述第二半圆形长槽共同形成圆形长槽，所述中轴的两端分别容置于所述圆形长槽内；

所述上合页内侧设有至少一对第一凹槽，所述下合页内侧对应设有至少一对第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽共同形成所述凹槽，所述滚珠容置于所述凹槽内。

根据本发明所述的电动平衡车，所述上合页和所述下合页在所述圆形长槽的前端处设有至少一个定位结构。

本发明电动平衡车包括有顶壳、底壳、电机车轮组件和转动机构，所述转动机构包括中轴和两对合页，中轴固定于左顶壳与右顶壳的下方，中轴的两端分别套接有一对合页，合页设有至少一对与中轴上的环形槽对应的凹槽，每个凹槽内设有滚珠，滚珠可在凹槽和环形槽之间活动，即滚珠球面可在环形槽中来回转动，而固定在合页上的左顶壳与右顶壳也可围绕转动机构转动，进而电动平衡车的两部分的车体都能够自由实现相对转动以实现平衡作用，而且本发明转动机构采用合页、滚珠和中轴的结构更加稳固，并能够使得转动更加顺畅。

附图说明

图1是本发明电动平衡车的立体分解图；

图2是本发明电动平衡车的立体图；

图3是本发明电动平衡车的转动机构的立体分解图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的，本说明书中针对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用，指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施例必须包含这些特定特征、结构或特性。此外，这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步，在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，不管有没有明确的描述，已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其它实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。

此外，在说明书及后续的权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件或部件，所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可以用不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及后续的权利要求并不以名称的差异来作为区分组件或部件的方式，而是以组件或部件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的权利要求书中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“连接”一词在此系包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。

图1～图3示出了本发明电动平衡车的结构，所述电动平衡车100至少包括顶壳10、底壳20、两个电机车轮组件30和转动机构40，所述顶壳10和底壳20构成电动平衡车100的主体框架，其中：

所述顶壳10，包括呈对称设置且可相互转动的左顶壳11与右顶壳12。所述左顶壳11和右顶壳12的形状基本相同且呈对称的左右布置。所述顶壳10可由金属、塑胶等材料制成。电动平衡车100在使用状态时，顶壳10处于最顶部。优选的是，顶壳11与右顶壳12外端分别凸设有两个弧形结构，两个弧形结构分别位于两个电机车轮组件30的上方且覆盖部分电机车轮组件30，通过弧形结构能有效阻挡电机车轮组件30在行走时溅起的泥水，或者防止被卷入异物。

所述底壳20，包括呈对称设置且可相互转动的左底壳21和右底壳22。所述左底壳21与右底壳22的形状基本相同且呈对称的左右布置。所述底壳20可由金属、塑胶等材料制成。电动平衡车100在使用状态时，底壳20处于最底部。所述左顶壳11和左底壳21采用螺接、卡接等方式相互固定连接，左顶壳11和左底壳21共同构成电动平衡车100的左主体。右顶壳12和右底壳22采用螺接、卡接等方式相互固定连接，右顶壳12和右底壳22共同构成电动平衡车100的右主体。电动平衡车100的左主体和右主体都能够自由实现相对转动。

所述两个电机车轮组件30，固定在顶壳10和/或底壳20的两侧，且可绕顶壳10和/或底壳20转动。本实施例中，电机车轮组件30设置于顶壳10的两侧，且可绕顶壳10转动。相对电机车轮组件30安装在底壳20的现有电动平衡车，其运动行程及速度优势明显。电机车轮组件30包括车轮和轮毂电机，所述轮毂电机直接安装在车轮内，使得电动平衡车100的结构更加紧凑，可节省空间。电机车轮组件30在转动机构40的作用下驱动电动平衡车100前进、后退或者转弯。

所述转动机构40，如图2和图3所示，包括中轴41和两对合页42，中轴41固定于左顶壳11与右顶壳12的下方，中轴41保持不动。优选的是，所述中轴41和合页42采用铝合金等金属材料制成。并且，每个中轴41的两端分别设有至少一个环形槽411，中轴41的两端分别套接有一对合页42，合页42内侧对应环形槽411的位置设有至少一对凹槽424，每个凹槽424内设有滚珠43，即一个环形槽411上对应有一对滚珠43，滚珠43可在凹槽424和环形槽411之间活动。由于所述滚珠43的球面可在环形槽411中前后转动，中轴41则固定不动，使得固定在合页42上的左顶壳11与右顶壳12也可围绕转动机构40前后转动。两对合页42分别固定于左顶壳11和左底壳21限定的第一空间内和右顶壳12和右底壳22限定的第二空间内。所述第一空间和第二空间内均可容置设有电动平衡车100的电子元件。

如图1所示，优选所述左顶壳11和右顶壳12朝内的部分分别对应设有左连接部111和右连接部121，中轴41固定于左连接部11与右连接部12的下方。左连接部11与右连接部12之间并不固定，可相对转动。

当电动平衡车100位于使用状态时，由于左顶壳11和右顶壳12的中间位置安装有转动机构40，因此左顶壳11和右顶壳12可绕转动机构40转动。当用户站立在站立在顶壳10上时，电机车轮组件30通过传感器感测到左顶壳11和右顶壳12的转动信息，即用户身体的倾斜信息，从而进行转动。借此，本发明电动平衡车100的两部分的车体都能够在转动机构40的作用下自由实现相对转动以平衡车体，所述转动机构40采用中轴41、合页42和滚珠43的结构更加稳固，并能够使得转动更加顺畅。

优选的是，所述转动机构40的两对合页42分别固定于左顶壳11和右顶壳12内。如图3所示，优选每对合页42包括相互可拆卸式连接的上合页421和下合页422。上合页421和下合页422可通过螺接、卡接等方式相互可拆卸式连接。本实施例中，包括两个上合页421和两个下合页422，每个上合页421和对应的一个下合页422通过多个螺丝44相互固定连接，形成两对合页42。

进一步地，所述上合页421内侧设有一个第一半圆形长槽4211，下合页422内侧对应设有一个第二半圆形长槽4221，当上合页421和下合页422连接在一起后，第一半圆形长槽4211和第二半圆形长槽4221共同形成圆形长槽，中轴41容置于圆形长槽内。

进一步地，所述上合页421内侧设有至少一对第一凹槽4212，下合页422内侧对应设有至少一对第二凹槽4222，当上合页421和下合页422连接在一起后，第一凹槽4212和第二凹槽4222共同形成凹槽424，滚珠43容置于凹槽424内。具体在装配转动机构40时，先将滚珠43置入下合页422的第二凹槽4222，接着套上中轴41于两个下合页422上，分别盖上两个上合页421在在两个下合页422上，在合页42上的螺丝孔位打入多个螺丝44固定上合页421和下合页422，使得中轴41能固定于转动机构40的中心。滚珠43的球面和中轴41的环形槽411之间可进行前后平面摆动，进行平衡作用。

本实施例中，转动机构40包括有四个滚珠43，中轴41的两端分别设有一个环形槽411，每个环形槽411对应两个滚珠43。实际上，中轴41的两端可分别设有两个个环形槽411，每个环形槽411对应两个滚珠43，即一共有八个滚珠43。本发明中轴41上可分别设有N个环形槽411，N≥1，每个环形槽411对应两个滚珠43，滚珠43的个数为4N。环形槽411和滚珠43的数量越多，则转动机构40的转动更加平滑顺畅。

优选的是，上合页421和下合页422在圆形长槽的前端处设有至少一个定位结构423。如图3所示，所述定位结构423优选为定位柱，定位结构423将中轴41限制于圆形长槽内，可防止转动机构40偏移活动轨迹，使其能平稳顺畅左右摆动。

优选的是，电动平衡车100还包括：

两个脚垫支架50，分别通过螺接、卡接等方式固定于左顶壳11和右顶壳12的顶面。

两个脚垫60，分别通过螺接、卡接等方式固定于两个脚垫支架50上。所述脚垫60优选采用硅胶制成。为了使得用户在行进过程中站立更稳，脚垫60的上表面可设有摩擦条以增加摩擦力。

两个控制器70，分别通过螺接、卡接等方式固定于两个脚垫支架50下方。控制器70电性连接多个传感器、电源和轮毂电机，控制器根据传感器传输的感测信号控制相应的轮毂电机驱动相应的车轮转动。传感器可包括陀螺仪、感应开关和加速度传感器等。传感器可设置于左顶壳11和右顶壳12内，也可集成到一块主板上。

优选的是，电动平衡车100还包括：

两个主板80，分别通过螺接、卡接等方式固定于左顶壳11和右顶壳12内。主板80优选采用PCBA(Printed Circuit Board Assembly，电路板总成)。在一具体实施例中，两个主板80分别固定于左顶壳11和右顶壳12的螺丝柱上，并用螺丝锁紧。

至少一个电池91，电池91通过电池卡扣92固定于左顶壳11和/或右顶壳12内。在一具体实施例中，电池91包括第一电池、第二电池和第三电池，第一电池和第三电池通过电池卡扣92锁紧在右顶壳12的螺丝柱上，第二电池通过电池卡扣92锁紧在左顶壳11的螺丝柱上。

实际上，本发明电动平衡车100还可包括用于开启和关闭的开关单元、用于充电的充电接口、用于显示工作状态的提示板、用于美观的装饰灯等其他电子元件，在此不做赘述。

本发明电动平衡车100在使用中，用户利用脚部的力驱动车体的一部分或者两部分一起扭转，进而使传感器发出感测信号给控制器70，控制器70依据内部的控制程序驱动电机车轮组件30运转，进而让用户转弯、朝前或者朝后运动，因此实现脚控，使用更加方便，控制更加灵活。

综上所述，本发明电动平衡车包括有顶壳、底壳、电机车轮组件和转动机构，所述转动机构包括中轴和两对合页，中轴固定于左顶壳与右顶壳的下方，中轴的两端分别套接有一对合页，合页设有至少一对与中轴上的环形槽对应的凹槽，每个凹槽内设有滚珠，滚珠可在凹槽和环形槽之间活动，即滚珠球面可在环形槽中来回转动，而固定在合页上的左顶壳与右顶壳也可围绕转动机构转动，进而电动平衡车的两部分的车体都能够自由实现相对转动以实现平衡作用，而且本发明转动机构采用合页、滚珠和中轴的结构更加稳固，并能够使得转动更加顺畅。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动平衡车，其特征在于，包括：

顶壳，包括呈对称设置且可相互转动的左顶壳与右顶壳；

底壳，包括呈对称设置且可相互转动的左底壳和与右底壳；所述左顶壳和所述左底壳相互固定连接，所述右顶壳和所述右底壳相互固定连接；

两个电机车轮组件，固定在所述顶壳和/或底壳的两侧；

转动机构，包括中轴和两对合页，所述中轴固定于所述左顶壳与所述右顶壳的下方，且每个所述中轴的两端分别设有至少一个环形槽，所述中轴的两端分别套接有一对所述合页，所述合页内侧对应所述环形槽的位置设有至少一对凹槽，每个所述凹槽内设有滚珠，所述滚珠可在所述凹槽和所述环形槽之间活动；所述两对合页分别固定于所述左顶壳和所述左底壳限定的第一空间内和所述右顶壳和所述右底壳限定的第二空间内。

2.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述左顶壳和所述右顶壳朝内的部分分别对应设有左连接部和右连接部，所述中轴固定于所述左连接部与所述右连接部的下方。

3.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，还包括：

两个脚垫支架，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳的顶面；

两个脚垫，分别固定于两个所述脚垫支架上。

4.根据权利要求3所述的电动平衡车，其特征在于，还包括：

一个控制盒，固定于一个所述脚垫支架下方。

5.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，还包括：

两个主板，分别固定于所述左顶壳和所述右顶壳内。

6.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，还包括：

至少一个电池，所述电池通过电池卡扣固定于所述左顶壳和/或所述右顶壳内。

7.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述电机车轮组件设置于设置于所述顶壳的两侧，且可绕所述顶壳转动。

8.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述电机车轮组件包括车轮和轮毂电机，所述轮毂电机安装在所述车轮内。

9.根据权利要求1～8所述的电动平衡车，其特征在于，每对所述合页包括相互可拆卸式连接的上合页和下合页；

所述上合页内侧设有一个第一半圆形长槽，所述下合页内侧对应设有一个第二半圆形长槽，所述第一半圆形长槽和所述第二半圆形长槽共同形成圆形长槽，所述中轴的两端分别容置于所述圆形长槽内；

所述上合页内侧设有至少一对第一凹槽，所述下合页内侧对应设有至少一对第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽共同形成所述凹槽，所述滚珠容置于所述凹槽内。

10.根据权利要求9所述的电动平衡车，其特征在于，所述上合页和所述下合页在所述圆形长槽的前端处设有至少一个定位结构。

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