CN209064269U - 一种电动平衡车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及平衡车技术领域，公开了一种电动平衡车。包括电池、控制器、轮毂电机和轮胎，平衡车两侧分别设有驱动轮和自由轮，驱动轮中安装有轮毂电机；轮毂电机转轴从驱动轮上向外伸出，自由轮上设有向外伸出的固定轴；还包括轴固定板，轮毂电机转轴和固定轴分别与轴固定板连接，轮毂电机转轴和固定轴相对设置在轴固定板两侧；轮毂电机与控制器连接，电池与控制器连接。本实用新型能够在保证平衡车自平衡功能完整的同时减少成本，增强平衡车转向的灵活性，降低骑行的难度和风险。使用者能够更容易的操控平衡车的前进方向，能够适应大多数骑行环境，增大了平衡车的适用面，提升了实用性。

Description

一种电动平衡车

技术领域

本实用新型涉及平衡车技术领域，尤其涉及了一种电动平衡车的设计。

背景技术

现有市场上的电动平衡车主要运用陀螺仪和加速度传感器，来检测车体重心的变化，并利用控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持车体重心的平衡。通过人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。电动平衡车大体分为三种，一种为左右两个轮毂电机驱动，人站在中间，或者两个轮毂电机驱动，人在电机前后站立。还有一种是单个电机驱动单个轮胎，人跨在左右两边，重心在轮胎正上方。两电机驱动的平衡车成本过高。单电机的平衡车电机过大，人体重心过高，容易侧翻，使用不安全，如果轮子较小，在经过粗糙的路面时，轮子容易卡住导致骑行人员摔伤。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中成本高、不安全的缺点，提供了一种电动平衡车。

本实用通过一边用一只轮毂电机驱动轮胎转动，另外一边使用自由轮，使用具有自平衡功能的控制器控制平衡车，来达到既保留平衡车自平衡又减少成本，同时提升平衡车的使用舒适度的目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种电动平衡车，包括电池、控制器、轮毂电机和轮胎，电池用于为平衡车供电，控制器用于控制轮毂电机运转，平衡车两侧分别设有一个轮胎，其中一个轮胎中安装有轮毂电机，设该轮胎为驱动轮，另一个轮胎为自由轮；轮毂电机与控制器连接，电池与控制器连接。

与两边轮胎各使用一个电机进行驱动的设计相比，本方案能够有效节省成本，缩短平衡车两轮之间的距离，减少平衡车体积和重量，更加方便携带。同时自由轮的转动不受控制器约束，使用者在骑行时能够更加灵活简便的调整方向，提高平衡车的环境适应能力，增强实用性。

作为优选，设驱动轮和自由轮之间的区域为平衡车的脚踏部；还包括轴固定板，驱动轮上设有伸入脚踏部内部的轮毂电机转轴，自由轮上设有伸入脚踏部内部的固定轴；轮毂电机转轴和固定轴分别与轴固定板连接。轮毂电机转轴和固定轴都与轴固定板连接，在平衡车使用时，电机使驱动轮转动，产生向前或向后的牵引力，轴固定板将牵引力传导至自由轮，自由轮受到牵引力作用同时向前或向后运动。

作为优选，还包括至少一个压板，压板与轴固定板固定连接，轮毂电机转轴和固定轴都夹在压板与轴固定板之间，轮毂电机转轴和固定轴之间存在间隙。压板用于将从两侧轮胎上伸出的轴和轴固定板连接在一起，实际上轴本身与轴固定板相接触但不连接，而是压板将轴牢牢压在轴固定板表面。

作为优选，脚踏部包括电池盒和踏板，电池盒与踏板分别与轴固定板固定连接，轴固定板位于电池盒和踏板之间，控制器位于轴固定板和电池盒之间。电池盒、踏板和轮胎组合成平衡车的基本形态，踏板安装在电池盒上方，轴固定板位于两者之间，起到连接的作用。电池盒用于放置电池，使用时人站在踏板上。

作为优选，踏板包括脚踏皮，踏板上设有上下贯通的缺口，，脚踏皮固定安装在缺口上；缺口位置与轴固定板相对应，脚踏皮受到压力时向平衡车内部凹陷。平衡车内采用橡胶触点传递当前使用状态，要使橡胶触点产生作用，触点头部所接触的那一部分踏板必须能够在承担人体重量时形变，并能够在使用者离开时恢复原状。脚踏皮为具有弹性的材料制成，能够起到上述作用，又由于踏板起到提供站立空间以及保护平衡车内部零部件的作用，踏板需要具备一定的硬度，因此采用了两种不同材料各制作踏板的一部分，最后组合到一起进行使用的方案，能够同时兼顾弹性和硬度的要求。

作为优选，还包括橡胶触点和橡胶触点压片，橡胶触点包括触点头部和触点触芯，触点头部和触点触芯固定连接，橡胶触点固定连接在轴固定板上，触点头部与踏板相接触；控制器上设有光电感应开关，橡胶触点位置与光电感应开关相对应，触点头部受到压力时触点触芯移动至光电感应开关处；橡胶触点压片与轴固定板固定连接，橡胶触点压片将橡胶触点压在轴固定板上。

橡胶触点用于帮助控制器判断踏板上是否有人站立，即判断平衡车是否处于使用状态。当使用者站上踏板时，踏板在重力作用下凹陷，压到触点头部，带动整个橡胶触点向下运动。触点头部下方连接触点触芯，当橡胶触点下移时，触点触芯当住光电感应开关发出的光信号，此时光电感应开关发出触发信号，控制器收到该信号后控制轮毂电机得电并正常工作。当使用者离开时，触点头部由于橡胶的弹性回弹至原状，光电感应开关停止发出触发信号，平衡车停止。橡胶触点压片上有通孔，橡胶触点从其中穿过，橡胶触点上设有向外延伸的结构，该部分结构无法通过通孔，橡胶触点压片将该部分结构夹在自己与轴固定板之间，从而起到将橡胶触点固定在轴固定板上的作用。

作为优选，脚踏皮和轴固定板之间设有薄膜开关，薄膜开关与控制器连接。薄膜开关起到和橡胶触点一样的作用，平衡车可以选择采用橡胶触点的技术方案或薄膜开关的技术方案。当采用薄膜开关传递平衡车使用状态时，薄膜开关安装在轴固定板和脚踏皮之间。薄膜开关受到压力时向控制器输送触发信号，控制器控制轮毂电机开始运转。

作为优选，还包括电池盒盖、开关和充电接口，电池盒盖与电池盒固定连接，电池安装在电池盒盖和电池盒之间；开关和充电接口安装在电池盒上，开关和与控制器连接，充电接口与电池或控制器连接。电池盒上有放置电池的空腔，电池盒盖盖在空腔上，使空腔密闭，起到固定电池位置，保护电池和避免杂物进入的作用。开关作为平衡车的电源开关，使用者通过该开关启动或关闭平衡车。充电接口用于为电池充电。

作为优选，控制器通过接插件与轮毂电机、开关和充电接口连接；控制器包括陀螺仪模块。接插件容易获得，接线方式简单，减少电线缠绕打结的可能，使控制器的拆装过程更加方便，平衡车维修更加容易。陀螺仪模块用于实时监测平衡车的空间位置变化，便于控制器控制平衡车的速度和转向。实现了平衡车的自平衡功能，降低骑行的难度和风险，使使用者更容易掌控平衡车。

实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：能够在保证平衡车自平衡功能完整的同时减少成本，增强平衡车转向过程的灵活性，降低骑行的难度和风险。使用者能够更容易的操控平衡车的前进方向，能够适应大多数骑行环境，增大了平衡车的适用面，提升了实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图1。

图2是本实用新型实施例1的结构示意图2。

图3是本实用新型实施例1的结构示意图3。

图4是本实用新型实施例1橡胶触点结构示意图。

图5是本实用新型实施例1结构示意图4。

图6是本实用新型实施例1光电感应开关放大示意图。

图7是本实用新型实施例2薄膜开关示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1—脚踏皮、2—踏板、3—轴固定板、4—自由轮、5—驱动轮、6—控制器、7—电池盒、8—充电接口、9—电池、10—电池盒盖、11—轮毂电机转轴、12—固定轴、13—间隙、14—轮毂电机、15—压板、16—缺口、17—橡胶触点、18—光电感应开关、19—橡胶触点压片、20—开关、21—薄膜开关、22—脚踏部、1701—触点头部、1702—触点触芯。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1至图6所示，一种电动平衡车，包括电池9、控制器6、轮毂电机14和轮胎，电池9用于为平衡车供电，控制器6用于控制轮毂电机14运转，平衡车两侧分别设有一个轮胎，其中一个轮胎中安装有轮毂电机14，设该轮胎为驱动轮5，另一个轮胎为自由轮4；轮毂电机14与控制器6连接，电池9与控制器6连接。驱动轮5受轮毂电机14驱动，自由轮4不受轮毂电机14驱动。

设驱动轮5和自由轮4之间的区域为平衡车的脚踏部22；还包括轴固定板3，驱动轮5上设有伸入脚踏部22内部的轮毂电机转轴11，自由轮4上设有伸入脚踏部22内部的固定轴12；轮毂电机转轴11和固定轴12分别与轴固定板3固定连接，轮毂电机转轴11和固定轴12之间存在间隙13。

还包括至少一个压板15，压板15与轴固定板3固定连接，轮毂电机转轴11和固定轴12都夹在压板15与轴固定板3之间。

脚踏部22包括电池盒7和踏板2，电池盒7与踏板2分别与轴固定板3固定连接，轴固定板3位于电池盒7和踏板2之间，控制器6位于轴固定板3和电池盒7之间。

还包括脚踏皮1，踏板2上设有上下贯通的缺口16，脚踏皮1固定安装在缺口16上；缺口16位置与轴固定板3相对应，脚踏皮1受到压力时向平衡车内部凹陷。

还包括橡胶触点17和橡胶触点压片19，橡胶触点17包括触点头部1701和触点触芯1702，触点头部1701和触点触芯1702固定连接，橡胶触点17固定连接在轴固定板3上，触点头部1701与踏板2相接触；控制器6上设有光电感应开关18，橡胶触点17位置与光电感应开关18相对应，触点头部1701受到压力时触点触芯1702移动至光电感应开关18处；橡胶触点压片19与轴固定板3固定连接，橡胶触点压片19将橡胶触点17压在轴固定板3上。

还包括电池盒盖10、开关20和充电接口8，电池盒盖10与电池盒7固定连接，电池9安装在电池盒盖10和电池盒7之间；开关20和充电接口8安装在电池盒7上，开关20和与控制器6连接，充电接口8与电池9或控制器6连接。

控制器6通过接插件与轮毂电机14、开关20和充电接口8连接；控制器6包括陀螺仪模块。

使用时，使用者先打开开关20启动平衡车，再站上踏板2的合适位置，使脚踏皮1承受使用者的重量，向下凹陷，压到橡胶触点17的触点头部1701，带动触点触芯1702下移，进入到光电感应开关18光信号的光路中，挡住光信号。控制器6接收到光电感应开关18的触发信号，使轮毂电机14得电并正常工作。轮毂电机14驱动平衡车前进或后退，驱动轮5产生向前或向后的牵引力，该力通过轴固定板3传导到自由轮4，自由轮4受到力的作用开始转动。当使用者需要转向时，可以通过脚部向地面施加力，在反作用力的推动下改变平衡车的方向，与双电机的设计相比，本实用中只需要对抗一侧轮子产生的牵引力即可实现转向，转向操作更加简单快速，更容易控制，能够有效降低骑行的难度和风险。

实施例2

如图7所示，脚踏皮1和轴固定板3之间设有薄膜开关21，薄膜开关21与控制器6连接。其余皆与实施例1相同。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种电动平衡车，包括电池(9)、控制器(6)、轮毂电机(14)和轮胎，电池(9)用于为平衡车供电，控制器(6)用于控制轮毂电机(14)运转，其特征在于：平衡车两侧分别设有一个轮胎，其中一个轮胎中安装有轮毂电机(14)，设该轮胎为驱动轮(5)，另一个轮胎为自由轮(4)；轮毂电机(14)与控制器(6)连接，电池(9)与控制器(6)连接。

2.根据权利要求1所述的一种电动平衡车，其特征在于：设驱动轮(5)和自由轮(4)之间的区域为平衡车的脚踏部(22)；还包括轴固定板(3)，驱动轮(5)上设有伸入脚踏部(22)内部的轮毂电机转轴(11)，自由轮(4)上设有伸入脚踏部(22)内部的固定轴(12)；轮毂电机转轴(11)和固定轴(12)分别与轴固定板(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种电动平衡车，其特征在于：还包括至少一个压板(15)，压板(15)与轴固定板(3)固定连接，轮毂电机转轴(11)和固定轴(12)都夹在压板(15)与轴固定板(3)之间，轮毂电机转轴(11)和固定轴(12)之间存在间隙(13)。

4.根据权利要求2所述的一种电动平衡车，其特征在于：脚踏部(22)包括电池盒(7)和踏板(2)，电池盒(7)与踏板(2)分别与轴固定板(3)连接，轴固定板(3)位于电池盒(7)和踏板(2)之间，控制器(6)位于轴固定板(3)和电池盒(7)之间。

5.根据权利要求4所述的一种电动平衡车，其特征在于：还包括脚踏皮(1)，踏板(2)上设有上下贯通的缺口(16)，脚踏皮(1)固定安装在缺口(16)上；缺口(16)位置与轴固定板(3)相对应，脚踏皮(1)受到压力时向平衡车内部凹陷。

6.根据权利要求5所述的一种电动平衡车，其特征在于：还包括橡胶触点(17)和橡胶触点压片(19)，橡胶触点(17)包括触点头部(1701)和触点触芯(1702)，触点头部(1701)和触点触芯(1702)固定连接，橡胶触点(17)固定连接在轴固定板(3)上，触点头部(1701)与踏板(2)相接触；控制器(6)上设有光电感应开关(18)，橡胶触点(17)位置与光电感应开关(18)相对应，触点头部(1701)受到压力时触点触芯(1702)移动至光电感应开关(18)处；橡胶触点压片(19)与轴固定板(3)固定连接，橡胶触点压片(19)将橡胶触点(17)压在轴固定板(3)上。

7.根据权利要求5所述的一种电动平衡车，其特征在于：脚踏皮(1)和轴固定板(3)之间设有薄膜开关(21)，薄膜开关(21)与控制器(6)连接。

8.根据权利要求2所述的一种电动平衡车，其特征在于：还包括电池盒盖(10)、开关(20)和充电接口(8)，电池盒盖(10)与电池盒(7)固定连接，电池(9)安装在电池盒盖(10)和电池盒(7)之间；开关(20)和充电接口(8)安装在电池盒(7)上，开关(20)和与控制器(6)连接，充电接口(8)与电池(9)或控制器(6)连接。

9.根据权利要求8所述的一种电动平衡车，其特征在于：控制器(6)通过接插件与轮毂电机(14)、开关(20)和充电接口(8)连接；控制器(6)包括陀螺仪模块。