CN209553392U - 电动平衡车 - Google Patents

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Abstract

本文描述各种电动平衡车。在一些实施例中，车辆具有支撑使用者脚部平台的第一和第二壳体。第一和第二壳体可相对旋转。车辆可包括第一和第二车轮组件。支撑件可延伸到第一和第二壳体的锥形区域内。在一些实施例中，第一和第二壳体的其中一个可相对于支撑件旋转，另一个壳体可相对支撑件旋转固定。该车辆能够为用户提供平衡和移动。该车辆为小型、紧凑和/或低重心。

Description

电动平衡车
交叉引用
本申请要求2017年12月22日提交的第62/610,103号美国临时专利申请、 2018年2月9日提交的第62/628,789号美国临时专利申请以及2018年2月13日提交的第62/629,884号美国临时专利申请的优先权，并通过引用，将上述各项申请全文并入本申请。
技术领域
本公开涉及个人移动车辆，例如可两轮电动平衡车。
背景技术
电动平衡车也被称为自平衡踏板车或“悬滑板”。电动平衡车能够提供一种便携、易装载、环境友好的交通和娱乐方式。
实用新型内容
本公开描述了不同的电动平衡车。在一些实施例中，所述平衡车包括第一脚部放置部和第二脚部放置部。第一脚部放置部包括第一壳体和第一车轮组件。第二脚部放置部包括第二壳体和第二车轮组件。第一车轮组件包括第一车轮、位于第一车轮中的第一电机、从第一车轮延伸的第一轴。第二车轮组件包括第二车轮、位于第二车轮内的第二电机、从第二车轮延伸的第二轴。在一些实施例中，所述平衡车包含连接件。所述连接件具有第一端部和第二端部。连接件的第一端部位于第一壳体内，其第二端部位于第二壳体内。在一些实施例中，第一壳体包括第一缺口，所述第一缺口位于连接件的第一端部与第一车轮组件之间。在一些实施例中，第二壳体包括第二缺口，所述第二缺口位于连接件的第二端部与第二车轮组件之间。
在一些实施例中，平衡车包括第一壳体和第二壳体。第一壳体和第二壳体分别被设置为支撑使用者的对应的一个脚部。第二壳体相对于第一壳体旋转。在一些实施例中，平衡车包括第一车轮组件和第二车轮组件。第一车轮组件包括第一车轮、位于第一车轮内的第一电机、以及从第一车轮延伸的第一轴。第二车轮组件包括第二车轮、位于第二车轮内的第二电机、以及从第二车轮延伸的第二轴。在一些实施例中，平衡车包括连接第一壳体和第二壳体的支撑件。在一些实施例中，平衡车包括用于控制第一车轮组件的第一控制器和用于控制第二车轮组件的第二控制器。在一些实施例中，平衡车包括电池，用于为第一控制器和第二控制器以及第一电机和第二电机供电。在一些实施例中，平衡车包括第一传感器和第二传感器。第一传感器设置于第一壳体内。第二传感器设置于第二壳体内。第一传感器被配置为感应第一壳体的旋转以及产生第一感应信号。第二传感器被配置为感应第二壳体的旋转以及产生第二感应信号。在一些实施例中，电池和第一控制器设置在支撑件的第一侧面，位于支撑件和第一轴之间。在一些实施例中，第二控制器设置在支撑件的第二侧面，位于支撑件和第二轴之间。
根据一些实施例，第一缺口具有第一长度，第二缺口具有第二长度，第一长度比第二长度长。第一缺口可限定连接件的第一端部与第一轴之间的空间。第二缺口可限定连接件的第二端部与第二轴之间的空间。
根据一些实施例，平衡车包括电池和控制器，电池和控制器固定在第一壳体中的第一缺口内。
根据一些实施例，第一壳体可相对第二壳体旋转。
根据一些实施例，连接件连接第一壳体和第二壳体。
根据一些实施例，平衡车包括控制第一车轮组件的第一控制器、控制第二车轮组件的第二控制器以及为第一控制器和第二控制器供电的电池。第一和第二控制器位于第一轴和第二轴的中心纵轴的上方。
根据一些实施例，第一和第二壳体包括第一和第二平台，用于支撑使用者的脚部，以及从第一和第二平台向上延伸的第一和第二挡泥板。上述平台与骑行平面平行时，第一和第二壳体的底部与骑行表面之间的间隙距离小于2英寸。
根据一些实施例，支撑件的长度与车辆的长度之比为大约0.2。
根据一些实施例，支撑件的中心部位套有间隔件。
根据一些实施例，第一控制器固定在第一壳体内，以及第二控制器固定在第二壳体内。
根据一些实施例，电池位于第一壳体的内腔内。
根据一些实施例，第一壳体包括第一上壳体和第一下壳体。第一上壳体和第一下壳体紧固在一起以形成第一壳体的内腔。
根据一些实施例，第二壳体包括第二上壳体和第二下壳体。第二上壳体和第二下壳体可紧固在一起以形成第二壳体的内腔。
前文概述仅用于在本公开范围内对一些实施例的某些方面进行高度论述。前文概述、后续详细说明和附图都不用于限制和限定保护范围。本公开的保护范围通过权利要求进行限定。
附图说明
以下参照示例实施例的附图描述某些特征、方面和优点。应了解的是，这些附图只用于描绘本公开，而不是限制本公开。一些实施例中并不包含附图中所有的特征。没有特征是必需的、关键的或不可缺少的。
图1A为一实施例中电动平衡车的透视图。
图1B-1C为图1A所示的电动平衡车的分解视图。
图2为图1A所示的电动平衡车的前视图。
图3为图1A所示的电动平衡车的后视图。
图4-5为图1A所示的电动平衡车的侧视图。
图6为图1A所示的电动平衡车的俯视图。
图7为图1A所示的电动平衡车的仰视图。
图8为图1A所示的电动平衡车的一部分的透视图。
图9为图1A所示的电动平衡车的一部分的透视图。
图10为图1A所示的电动平衡车沿图6中横截线切割的剖面图。
具体实施方式
现将讨论电动平衡车的各种实施例。虽然描述了电动平衡车的某些具体实施例，但本公开并不仅限于这些实施例。相反，所描述的具体实施例仅用于解释说明。本公开还旨在涵盖替代品、修改和等同物。此外，在下面的描述中，为了向本领域普通技术人员提供对所公开技术的透彻理解，阐述了许多具体细节。然而，实施例可以在没有这些具体细节的情况下进行实施。
在一些实施例中，电动平衡车100可以是小型和/或紧凑的。电动平衡车 100可以是轻型的(比如小于15磅)。电动平衡车100可以是小于约16磅。电动平衡车100可以是约11.5磅。电动平衡车100可以是介于10-15磅之间。在各种实施例中，电动平衡车100能够容易携带。在一些实施例中，电动平衡车100能够被携带或装在便携袋子或箱子内。例如，在一些变形中，电动平衡车辆100可以被携带或装入标准背包中。在各种实施例中，电动平衡车100可以储存在小空间内。例如，在一些实施例中，电动平衡车100可以存储在储物柜中。
图1A-7描述了电动平衡车100。电动平衡车100包括位于平衡车100相反侧的第一车轮组件110和第二车轮组件120。第一车轮组件110包括第一车轮111。第二车轮组件120包括第二车轮121。如图所示，第一壳体130和第二壳体140位于第一和第二车轮组件110、120之间。电动平衡车100包括供使用者站立的甲板。第一和第二壳体130、140分别包含平台132、142。平台132、142设置在甲板的顶部，并且被配置成支撑使用者，使得使用者可以将每个脚分别放置在平台132、142中的其中一个。平台132、142的宽度可以是约135-175mm。在一些实施例中，平台132、142 的宽度约170mm。在一些实施例中，平台132、142的宽度约140mm。在一些实施例中，平台132、142的宽度小于150mm。在一些实施例中，甲板和/或外壳130、140的底部被配置成将颗粒物(例如，岩石、树枝等)阻挡在外壳130、140之外。这样可以抑制或防止外部物件干扰电动平衡车100的正常工作。第一壳体130和第二壳体140可以彼此相对旋转。在一些实施例中，驾驶者可以在使用中通过旋转平台132、142控制电动平衡车100。平台132、142可以包含防滑表面133、143(比如纹理橡胶或硅橡胶垫)，使得使用者能够保持脚部在平台132、142上。
在一些实施例中，在一些实施例中，第一车轮组件110和第二车轮组件 120中的一个或两个包括驱动电机(未示出)和/或制动器(未示出)。电机(比如轮毂电机)和/或制动器可设置于车轮111、121内。可以考虑各种类型的电机，例如2017年 5月2日发布的美国专利US9638285中描述的任何电机，其全部内容通过引用并入本文。在一些实施例中，每个车轮111、121均包含电机和或制动器。例如，在一些实施例中，第一车轮111包含第一电机，第二车轮121包含第二电机。每个电机整体设置在车轮111、121内，而不延伸到外壳130、140的内腔137、147内。例如，在一些实施例中，每个电机包含定子和转子，整个转子和/或整个定子各自安置在车轮111、 121的内部。在一些实施例中，车轮111、121的电机不安置在和/或包含在壳体130、 140内。电机位于车轮内能够，比如减少车辆100的高度、减少壳体130、140内部零件的数量、允许壳体130、140在垂直方向上更薄(相比于电机位于壳体内的车辆)、便于维修/更换电机和/或其他方面。在一些实施例中，车轮和包含于车轮内的电机能够快捷地改变。例如，这样使得使用者可以选择不同的电机和车轮组合，以适应车辆特定类型的骑行(比如第一种电机和车轮组合用于运动骑行，第二种电机和车轮组合用于长距离骑行等)。
在一些实施例中，电机可具有不同模式。例如，电机可具有高转矩模式，转矩增加5-15％。在一些变形中，电机可具有安静模式，此时最大速度将降低，车辆 100产生的噪声量得以减少。
车轮111、121具有与传统滑板或长板的车轮相同或相近的尺寸，或者可能更大的尺寸。车轮111、121的直径约83mm。在一些实施例中，车轮111、121的直径小于约150mm、小于约100mm和/或小于约90mm。在一些实施例中，车轮111、 121可以由聚氨酯、橡胶、塑料或其他合适的材料制成。在一些实施例中，车轮组件 110、120的直径小于平台132、142和/或挡泥板134、144的宽度。在一些实施例中，车轮组件110、120的直径小于电池270和/或控制器272、274的宽度。在一些实施例中，如图所示，每个车轮组件110、120的顶部分别高于每个平台132、142(比如高出约20mm)。在一些实施例中，车轮组件110、120的顶部可与平台132、142齐平。
车轮组件110、120可包含安装在轮框外侧的轮胎(比如橡胶轮胎)。车辆偏斜和/或转弯时，具有基本呈直角前后轮廓的轮胎的车辆，可能难以保持与地面的持续接触。这种例如降低车辆的稳定性和/或牵引力的情况，会影响用户的骑行体验。在一些实施例中，如图3所示，轮胎的侧壁或前后轮廓是圆形、弓形和/或弧形的，使得在每个轮胎的中心处有一个顶点(比如，沿着轮胎的前表面和后表面的中心垂直延伸的轴线，即轴线C，在车辆100使用期间会与地面相交)。轮胎的弧形轮廓在轮胎的轴向端部之间(比如，轮胎的端部到轴线C的侧边)基本连续和/或平滑。在一些实施例中，电动平衡车100被配置为，即使在车辆100在正常操作期间(例如，当车辆100 转弯时)偏斜时，也保持基本相同的轮胎与地面的接触面积和/或基本相同的牵引力。这种情况与具有更平坦轮胎的车辆(比如具有更多直角前后轮廓的轮胎)不同，其车辆偏斜和/或转弯时，与地面接触较少而改变了行驶特性(例如，牵引力)。
在一些实施例中，轮胎和/或车轮111、121具有大致正方形的前后轮廓。在一些实施例中，轮胎和/或车轮111、121的宽度与直径和/或高度之比为大约0.4-1.0。车轮111、121的宽度与直径之比为大约0.6。在车辆100操作期间，具有大致呈正方形的前后轮廓(例如车轮111、121，其宽度是其直径的至少50％)的轮胎和/或车轮111、 121，有助于车辆100的稳定性，增加轮胎与地面的接触面积，改善车辆100的牵引力，和/或使电机能够安装在车轮111、121内。
电动平衡车100包括2018年3月30日申请、申请号为US15/941,505的车辆的任何特征或特征的组合，其全部内容通过引用并入本文。
在一些实施例中，电动平衡车100被配置为低立于地面上，并且具有低重心。这使得使用者能够更容易控制车辆100，和/或有更加安全的骑行体验(例如，减少受伤的风险)。在一些实施例中，平台132、142与骑乘表面平行时，骑乘表面 (例如地面)和壳体130、140的下侧或底部之间的空间距离或间隙为大约20mm。在一些实施例中，空间距离为约0.5-3英寸。在某些实施例中，车辆100的长度基本上大于其高度。例如，在一些实施例中，车辆100的总长度(沿纵轴测得)与车辆100的总高度(沿其中一个车轮111、121的底部到相应挡泥板134、144的顶部测得)的比例至少约为：4：1、5：1、6：1、7：1、8：1或其他比例。在一些变形中，如图2所示，车轮111、121的轴向厚度(沿车辆100的纵轴测得)与对应壳体130、140的垂向厚度相同或相近(例如，在+/-10％以内)。在一些实施例中，车轮111、121的直径与对应壳体130、140的垂向厚度之比小于或等于3:1、2:1、1.8:1、1.5:1或其他。壳体 130、140的厚度在壳体130、140的最厚部位处，即使用者正常放置脚的位置(比如，防滑面133、143的位置)进行测量。
在一些实施例中，第一和第二壳体130、140分别包含锥形区域131、 141。锥形区域131、141终止于颈部或中心区域170。中心区域170可包括间隔件160。间隔件160位于第一和第二壳体130、140之间。在一些实施例中，锥形区域131、141在中心区域170具有基本或完全呈圆形的横截面。在一些实施例中，在第一壳体 130相对于第二壳体140旋转的过程中，第一和第二壳体130、140之间基本上没有间隙或凸起，反之亦然。在一些实施例中，锥形区域131、141的周长被配置为可由使用者用手抓取，以提升和携带电动平衡车100。例如，在一些实施例中，区域131、141 的直径约1-3英寸。在一些实施例中，如图1A和2所示，第一和第二壳体130、140 相对中心区域170呈横向基本对称。
在一些实施例中，锥形区域131、141往颈部逐渐变细，直至缩小到具有最小直径的中心区域170处。例如，在挡泥板134、144的交叉处，最小直径基本小于平台132、142外部的前后宽度。例如，颈部的最小直径与平台132、142的外部宽度之比为小于或等于约0.5、0.33、0.25、0.20的前述比率，或其他比率。在一些实施例中，中心区域170的直径与壳体130、140的厚度之比为大约0.5-0.95。
第一和第二壳体130、140包含挡泥板部件134、144。挡泥板部件134、 144从和/或相对于平台132、142向上(比如沿垂直方向)延伸。挡泥板部件134、 144在平台132、142与车轮组件110、120之间提供屏障。在一些实施例中，挡泥板 134、144包括边缘，边缘至少分别部分地包围或防护车轮组件110、120的车轮111、 121。例如，如图所示，边缘可横向向外延伸超过车轮111、121的一部分。在一些实施例中，挡泥板部件134、144延伸超过车轮111、121宽度大约40％-90％。具有在车轮111、121上方延伸的挡泥板部件134、144，可以减少或最小化由于车轮111、121 的旋转而向用户推进的物体(例如，岩石、碎片、水等)的数量。电动平衡车100包括位于挡泥板部件134、144与车轮111、121之间的间隙。
电动平衡车100包含电气控制和接口。例如，如图3所示，电动平衡车 100具有电源开关150和/或充电接口154。电源开关150和充电接口154位于第一和第二壳体130、140的任一个上。在一些实施例中，电源开关150位于第一壳体130上，充电接口154位于第二壳体140，或者相反。电源开关150被配置成打开或关闭电动平衡车100。充电接口154被配置成提供电源输入，例如对电动平衡车辆100的电源 (例如，电池270)充电。电源开关150和/或充电接口154延伸穿过第一和/或第二壳体 130、140的外壁。在一些实施例中，电动平衡车100包括电量计或电气状态指示器。例如，指示器包含一个或多个指示灯(比如LED)。指示灯被布置和/或着色，以指示电动平衡车100的充电状态和/或电量水平。
第一和第二壳体130、140包含装饰物，这些装饰物可以是不同的形状和尺寸。例如，壳体130、140包括装饰物205，比如前灯和/或灯条。在一些实施例中，第一和第二壳体130、140是塑料的。例如，壳体130、140由注射成型的硬塑料制造而成。
第一壳体130包含上壳体136和下壳体138。上壳体136和下壳体138 耦合在一起，以包围或部分包围内部空间或内腔137(参见图8)。在一些实施例中，上壳体136与下壳体138紧接和/或固定(比如，用螺钉、螺栓、铆钉、挂钩或其他)。在组装状态下，由上、下壳体136、138组成的第一壳体130具有整体外观。在一些实施例中，上壳体136和下壳体138通过多个紧固件连接在一起，比如螺钉或螺栓。例如，螺钉从下壳体138的下端延伸，从而延伸到上壳体136内。在一些实施例中，上壳体136与下壳体138在任一从上壳体136和/或下壳体138延伸的对应紧固杆239处耦合。在一些实施例中，紧固杆239是能够为上、下壳体136、138提供结构支撑的联锁机构。
第二壳体140包含上壳体146和下壳体148。上壳体146和下壳体148可以耦合在一起，以包围或部分包围内部空间或内腔147。在一些实施例中，上壳体146 与下壳体148通过多个紧固件连接在一起，比如螺钉或螺栓，比如在任一从上壳体146和/或下壳体148延伸的对应紧固杆239。在一些实施例中，紧固杆239是能够为上、下壳体146、148提供结构支撑的联锁机构。在组装状态下，由上、下壳体146、 148组成的第二壳体140具有整体外观。
如图8所示，电动平衡车100包含连接件或支撑件162。支撑件162被配置为支撑和/或连接壳体130、140。在一些实施例中，支撑件162具有小直径、轻量级、和/或易于制造。平台132、142位于支撑件162的上方和/或连接(比如直接或间接)支撑件162。支撑件162可以部分或全部布置在外壳130、140的内腔137、147 内。在一些实施例中，支撑件为管状构件、管道、杆或其他细长结构。在一些实施例中，支撑件162与车轮111、121中的一个或两个耦合。
如图所示，支撑件162的长度短于电动平衡车100的总长度。例如，支撑件162占据壳体130、140的锥形区域131、141内的空间，但不能占据壳体130、 140的大部分长度。在一些实施例中，支撑件162关于车辆100的中心不对称。例如，在一些实施例中，支撑件162延伸到第一壳体130的部分短于延伸到第二壳体140的部分。在一些实施例中，大约30-40％长度的支撑件162可以延伸到第一和第二壳体 130、140中的一个内，支撑件162长度的大约60-70％可以延伸到第一和第二壳体130、 140中的另外一个内。在一些实施例中，支撑件162不沿着壳体130、140的整个长度延伸。例如，在一些实施例中，支撑件162不延伸到平台132、142的下方。较短的支撑件162可以为壳体130、140的内腔137、147中的其他部件创造空间，和/或能够使电动平衡车100更小、更便携和/或更轻，如下文更详细地描述。在一些实施例中，支撑件162的长度相对于电动平衡车100(包括第一和第二车轮组件110、120)的整体长度的比率为大约0.2。在一些实施例中，支撑件162的长度与车辆100整体长度之间的比率为0.1-0.3之间。车轮100的整体长度可以是大约490mm。在一些实施例中，车轮100的整体长度可以是小于550mm或小于500mm等。
支撑件162可以从一端到另一端连续(比如，没有中断或间隙)。在一些实施例中，支撑件162可以基本上完全地在第一、第二车轮组件110、120之间延伸。在一些实施例中，支撑件12配置成支撑使用者的体重，比如将骑行者的体重转移至壳体130、140之间。在一些变形中，在车辆100正常操作期间，支撑件162被配置为在支撑件162的纵向中点处不弯曲(对使用者是明显的)。支撑件162可以由钢管或杆制成。支撑件162可以由合金制成，比如铝合金。支撑件162可以通过拉伸工艺处理，该拉伸工艺赋予其更高的强度和/或韧性。
在一些实施例中，支撑件162可以延伸穿过第一和第二壳体130、140的部分以及在锥形区域131、141处的中心区域170。在平台132、142的使用者的重量可以至少部分地分布在支撑件162的长度方向上。小直径/体积的支撑件162的另一个优点是它可以占据第一和第二壳体130、140的内腔137、147内的少量空间。这可以使附加零件，比如具有更大容量的电源，能够安置在内腔137、147中的任一个或两个内。
在图1B和8中，支撑件162与间隔件160配合。间隔件160通常可以从支撑件162径向向外延伸。间隔件160位于第一和第二壳体130、140之间和/或在第一和第二壳体130、140之间延伸。在一些实施例中，间隔件160可以为第一和第二壳体130、140的相对旋转提供减少摩擦的滑动面。间隔件160被配置成将第一壳体130 和第二壳体140基本上隔离。例如，可以抑制或防止一个壳体的移动和/或振动转移到另一壳体。间隔件162通过轴向滑动到支撑件162上而组装在支撑件162上。在一些实施例中，在电动平衡车100的组装期间，可以根据需要对间隔件160相对于支撑件 162的轴向位置进行调整。在一些实施例中，间隔件160和支撑件162可以一体形成。在一些实施例中，间隔件160可以由不同于支撑件162的材料和/或间隔件160的材料制成，并且可以与电动平衡车100的颜色设计相协调。
间隔件160包括通道，通道被配置为使得线路能够从一壳体的内腔延伸到另一壳体的内腔，而不会被电动平衡车100的旋转元件挤压和损坏。
电动平衡车100包括电源，例如电池270。在一些实施例中，电池270是 22V锂离子电池。电池270位于电动平衡车的任一部位上或内部。例如，如图所示，电池270被配置位于第二壳体140的内腔147内。在一些实施例中，电池270被配置位于第一壳体130的内腔137内。在一些实施例中，第一和第二壳体130、140均包括电池，以增加电池容量，并改善电动平衡车100的行驶距离和巡航能力。在一些实施例中，电池270位于电动平衡车100的车轮111、121的上方。在一些实施例中，电池 270横向地设置在车轮111、121之间，例如通常位于电动平衡车100的中心。在一些实施例中，电池270位于紧靠在电动平衡车100上的法兰或挡泥板部件134、144的位置。
在一些实施例中，电动平衡车100包括控制电路。电动平衡车100包括一个或多个控制器。例如，电动平衡车100包含第一控制器272和第二控制器274，用于控制和操作电动平衡车100的运动。在一些实施例中，一个控制器被配置成控制电动平衡车100的两个车轮组件110、120的其中一个。例如，在一些实施例中，电动平衡车100包含位于单个壳体的单个控制器，其具有与第一和第二控制器272、274类似的功能。在所示实施例中，第一控制器272被配置为控制第一车轮组件110，第二控制器274被配置为控制第二车轮组件120。第一和第二控制器272、274被配置为操作和/或驱动相应第一和第二车轮组件110、120的驱动电机。电力和/或信号管道(比如电缆)在第一车轮组件120、电池270和第一控制器272之间和/或在第二车轮组件 120、电池270和第二控制器之间延伸。在一些实施例中，电力和/或信号电缆能够在第一和第二控制器272、274之间延伸，例如协调控制第一和第二车轮组件110、120。
在一些实施例中，壳体130、140的内腔137、147包括一个或多个被配置成支撑电池270、控制器272、274和/或其他零件的腔室或隔间。
电动平衡车100包括一个或多个惯性传感器(例如，陀螺仪和/或加速度计)，用于感应第一和第二壳体130、140的旋转。在第一和第二壳体130、140中，分别设置两组或多组惯性传感器。在一些实施例中，惯性传感器与控制器272、274位于相同的电路板上。
控制器272、274可以接收惯性传感器的数字信号。来自惯性传感器的数字信号可以用于控制第一和第二车轮组件110、120的旋转，如下文进一步讨论。第一和第二控制器272、274的每一个可通信地连接一组或单个惯性传感器，并根据来自一组或单个惯性传感器的数字信号进行操作。
第一和第二控制器272、274可以分别与上、下壳体130、140中的任一个连接。在一些实施例中，第一和第二控制器272、274可以分别封装在各自的控制器壳体372、374中。在一些实施例中，控制器可以位于电动平衡车100的一侧，电池 270可以位于电动平衡车100的相对侧上。如图所示，在一些实施例中，电池270和控制器272、274的其中一个可以位于支撑件162的一侧，控制器272、274中的另一个可以位于支撑件162的另一侧上。电池270和控制器272、274的其中一个可以位于支撑件162和车轮轴114之间或位于支撑件162和车轮轴124之间。在一些实施例中，电池270和控制器272、274中的其中一个可以堆叠在第一或第二壳体130、140内 (比如支撑件162的一侧)。
在一些实施例中，电动平衡车100可以被配置成在甲板和/或壳体 130/140的下方没有例如通过电机控制和/或驱动的电动平衡车100的部件。例如，在一些变形中，电池270和控制器272、274没有设置在使用者的脚部下方。在一些实施例中，电池270和/或一个或多个控制器272、274位于内腔137、147的外部，例如在甲板134、144上。
在一些实施例中，壳体130、140中的至少一个可以相对支撑件162旋转。例如，壳体130、140中的一个被配置成相对于支撑件162旋转，以及壳体130、140 中的一个相对于支撑件162旋转固定。
在电动平衡车100的使用过程中，用户的脚部分别放置在第一壳体130 的平台132和第二壳体的平台142上。第一壳体130可以相对于第二壳体140旋转。站立在电动平衡车100上使用者的脚部位置和/或重心的改变可引起壳体130、140相对于彼此和/或地面旋转。例如，使用者可移动其重心以旋转第二壳体140，或者使用者活动其脚部以旋转第二壳体140。第二壳体140可以相对于第一壳体130和/或支撑件162旋转。
与第二壳体140相对应的惯性传感器可以将指示第二壳体140旋转的数字信号发送到控制器274。该数字信号包括，例如指示第二壳体140相对于水平基准点、地面、之常见162、车轮组件120和/或第一壳体130的旋转量或旋转角的数据。根据来自惯性传感器的数字信号，控制器274提供包括指示和/或驱动的控制信号，以操作车轮组件120。控制信号通过从电池270输送电力来操作第二车轮组件120，以加速车轮组件120的车轮121的旋转，减速车轮组件120的车轮121旋转，和/或保持车轮组件120的速度和位置。该控制信号可以是脉宽调制(PWM)的形式。
在该电动平衡车100的一些实施例中，惯性传感器检测到第二壳体140 向前方旋转时，惯性传感器可以将指示向前旋转的数字信号发送到控制器274，然后控制器274可以将控制信号发送给第二车轮组件120，以使得车轮121向前加速。在该电动平衡车100的一些实施例中，惯性传感器检测到第二壳体140向后方旋转时，惯性传感器可以将指示向后旋转的数字信号发送到控制器274，以及控制器274可以将控制信号发送给第二车轮组件120，以使得车轮121向后加速。在一些实施例中，控制器274可以为第二车轮组件120提供动力以维持直立位置，或以其他方式使第二壳体140平衡。
站立在电动平衡车100上的使用者的脚部位置和/或中心的改变可以引起第一壳体130的旋转。例如，使用者可移动其身体或重心以旋转第一壳体130，或者使用者移动其脚部以旋转第一壳体130。第一壳体130可以相对于第二壳体140和/或支撑件162固定。
与第一壳体130相对应的惯性传感器可以将指示第一壳体130旋转的数字信号发送到控制器272。该数字信号可以包括，例如指示第一壳体130相对于水平基准点、地面、支撑件162、车轮组件120和/或第二壳体140的旋转量或旋转角的数据。根据来自惯性传感器的数字信号，控制器272可以提供包括指示和/或驱动的控制信号，以操作车轮组件110。控制信号可以通过从电池270输送电力来操作第一车轮组件110，以加速车轮组件110的车轮111的旋转，减速车轮111旋转，和/或保持车轮111的速度和位置。该控制信号可以是例如PWM形式。
在该电动平衡车100的一些实施例中，惯性传感器检测到第一壳体130 向前方旋转时，惯性传感器可以将指示向前旋转的数字信号发送到控制器272，然后控制器272可以发送控制信号以使得第一车轮组件110向前加速。在一些实施例中，惯性传感器检测到第一壳体130向后方旋转时，惯性传感器可以将数字信号发送到控制器272，以及控制器272可以发送控制信号以使得第一车轮组件110向后加速。在一些实施例中，控制器272可以为第一车轮组件110提供动力以维持直立位置，或以其他方式使第一壳体130平衡。
第一车轮组件110的车轮轴114可以从车轮111处延伸。车轮轴114可以从平台132部分的下方延伸到挡泥板134的至少部分的下方。车轮轴114的长度相比电动平衡车100的整体长度的比率可以是小于或等于大约0.1。在一些实施例中，短车轮轴114可以在壳体130的内腔137内为其他部件留出空间，和/或减少电动平衡车 100的重量。车轮轴114可以对应于第一车轮组件110的驱动电机的旋转轴。旋转轴可以位于驱动电机的定子(未示出)内，该驱动电机位于车轮111的边框内。在一些实施例中，驱动电机的旋转轴安装在车轮111内，定子设置在相应壳体内或车轮111 外侧的其他位置，并且旋转轴与车轮111耦合。轴114可以与壳体130固定连接，例如在壳体底座连接件116内(参见图9)。例如，轴114可以被配置成承接穿过连接件116的紧固件，比如螺栓。在不同的实施例中，轴114相对于壳体130保持可旋转固定，以及车轮111相对于壳体130可旋转。
第二车轮组件120的车轮轴114可以从车轮121延伸。车轮轴124可以从平台142部分的下方延伸到挡泥板144的至少部分的下方。车轮轴124的长度相比电动平衡车100的整体长度的比率可以是小于或等于大约0.1。在一些实施例中，短车轮轴124可以在壳体140的内腔147内为其他部件留出空间，和/或减少电动平衡车100 的重量。车轮轴124可以对应于第二车轮组件120的驱动电机的旋转轴。车轮轴124 可以从驱动电机的定子(未示出)延伸，该驱动电机位于车轮121的车轮框内。轴 124可以与壳体140固定连接，例如在壳体底座连接件126内(参见图9)。例如，轴 124可以被配置成承接穿过连接件126的紧固件，比如螺栓。在不同的实施例中，轴 124相对于壳体140保持可旋转固定，以及车轮121相对于壳体140可旋转。
在一些实施例中，如图10所示，纵向延伸穿过车轮轴114、124中心的轴线(轴线B)可以定位为低于比纵向延伸穿过支撑件162中心的轴线(轴线A)。这样可以有助于电动平衡车100具有较低重心和/或在壳体130、140底部部分与地面或骑行表面之间较短的距离。在一些实施例中，支撑件162的中心纵轴(轴线A)与电池270和控制器272、274中的每一个的至少一部分相交。在一些实施例中，电池 270和/或控制器271、274完全位于支撑件162的中心纵轴(轴线A)和/或车轮轴114、 124的中心纵轴(轴线B)的上方。例如，如图所示，在一些实施例中，控制器272、 274完全位于车轮轴中心纵轴的上方。在一些实施例中，电池270和/或控制器272、 274完全位于支撑件的中心纵轴(轴线A)和/或车轮轴114、124中心纵轴(轴线B) 的下方。
在一些实施例中，车轮轴114、124和支撑件162为独立部件。在一些实施例中，车轮轴114、124和支撑件162之间互相不连接。如图10所示，在一些实施例中，在第一壳体130中，在支撑件162的第一端与车轮111和/或车轮轴114之间可以存在第一间隙G1。在第二壳体中，在支撑件162的第二端与车轮121和/或车轮轴 124之间可以存在第二间隙G2。间隙G1、G2中的至少一个，允许车辆100的部件 (比如电池270和/或控制器272、274中的一个或两个)定位在壳体130、140内支撑件162的侧边，这与具有更长支撑件的车辆不同。间隙G1、G2中的至少一个可以减少壳体130、140的尺寸(比如壳体130、140的长度、宽度和/或厚度)，壳体容纳有支撑件162、电池270和/或控制器272、274。在一些实施例中，第一间隙G1的长度可以不同于第二间隙G2的长度。例如，第一间隙G1的长度可以比第二间隙G2的长度短，反之亦然。在一些实施例中，间隙G1、G2相对于车辆100的中心对称，并且基本具有相同的长度。
在一些实施例中，间隙G1、G2的至少一个的长度可以长于支撑件162 的长度。例如，在一些变形中，支撑件162的长度与间隙G2的长度之比可以是大约 0.7-0.8。在一些实施例中，间隙G1、G2的至少一个的长度可以与支撑件162的长度基本相同。在一些实施例中，第一间隙G1的长度可以是第一壳体130长度的50％，和/或第二间隙G2的长度可以是第二壳体140长度的50％。在一些实施例中，间隙G1、 G2中至少一个的长度可以与电池270和控制器272、274之一组合的横向宽度相等或更长。
一些实施例可以被配置成限制第二壳体140相对于支撑件162和/或第一壳体130的旋转角度。例如，限制第二壳体140的旋转角以保护连接电池270与第二车轮组件120的电缆。某些实施例具有限制第二壳体140相对旋转角的限制机构。
在一些实施例中，电动平衡车100被配置成扩大、延伸和/或增加供使用者放置脚部的表面区域。在一些实施例中，平台132、142可以向外打开、延伸和/或摆动，从而增加甲板的宽度(比如为使用者的脚部提供辅助表面区域)。例如，在一些实施例中，平台132、142可以包括可延伸的翼板，其分别枢转地连接到壳体130、 140，并且被配置成枢转到可伸展平台可以支撑用户脚部的伸展位置。在一些实施例中，支撑件162可以耦合到可伸展平台。
属于“第一”和“第二”只是为了清楚描述相应的技术特征而编号的，而不代表实际的顺序。在特定实施例中，术语“第一”和“第二”所定义的技术特征的位置是可互换的。
本文所使用的方位术语，比如“上”、“下”、“水平”、“垂直”、“纵向”、“横向”、“外部”、“内部”、“端部”用于实施例中：某些术语可在描述中仅用于参考，并不用于加以限制。例如，诸如“上”和“下”在所示实施例的上下文中使用。但是，本公开不应局限于示例中的方位。实际上，其他方位词也是可能的，均包含在本公开的范围内。本文所使用关于圆形形状的术语，比如“直径”、“半径”，应当理解为不要求完美的圆形结构，而是适用于从一面到另一面具有横截面区域的任何合适的结构。此类术语可能包括上面特别提到的词汇、衍生词和类似的引用词。一般而言，与形状有关的术语，例如“圆形”、“圆柱形”、“半圆形”、“半圆柱形”或任何相关或类似的术语，不需要严格符合“圆”或“圆柱形”或其他结构的数学定义上，而可以包括相当接近的结构。
本文所用的术语“近似”、“大约”和“基本上”表示接近规定量的量，使用此量仍然可以执行预期功能或实现预期结果。例如，在一些实施例中，如上下文所指出的，术语“大约”、“大概”和“基本上”所指的量可能小于或等于所规定量的10％。这里使用的术语“基本上”表示的值、量或功能，主要包括趋向于特定的值、量或功能的。作为示例，在某些实施例中，如上下文所指出的，术语“基本平行”可以指偏离精确平行20°或以下的情况。
这里使用的条件性语言，例如“能够”、“可以”、“可能”，除非特别声明，否则诸如所用语境中所理解的情况，通常是用来表达包括或不包括某些特征、元素和/或步骤的某些实施例。因此，这种条件性语言通常并不意味着在一个或多个实施例中以任何方式要求此特性、元素和/或步骤。
除非另有特别说明，诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”的结合性语言，通常用来结合上下文进行各种理解，表示可以是X、Y或Z的任一项目、术语等等。因此，该结合性短语通常并不意味着某些实施例要求存在至少一个X、至少一个 Y和至少一个Z。
部分情况已经结合附图进行描述。这些示例图是按比例绘制的，但是，由于除了如图所示之外的尺寸和比例也是考虑在内的，均在本公开的范围内，实物比例不应被限制。距离、角度等仅用于说明，与所示设备的实际尺寸和布局并不一定精确对应。组件可以添加、删除和/或重新组合。另外，本文公开的与各种情况相关的任何特定功能、方面、方法、性质、特性、质量、属性、元素等也可用于本文所述的所有其他情况。此外，本文所述的任何方法可均适用于执行所述步骤的任何设备。
本公开的某些实施例和情况的上下文虽然在某些实施例和示例的背景下已经公开了本发明，但是本公开不限于具体公开的实施例，可扩展到其他替代实施例和/或用途及其明显的修改和等效物。本申请中描述的任何系统、方法和设备可以包括本段落和其他段落中描述的在前特征的任何组合，以及本文所描述的其他特征和组合，包括后面段落中描述的特征和组合。虽然已经详细地示出和描述了本发明的若干变形，但是基于本公开，本领域技术人员能够容易明白的其他修改，也属于本发明的保护范围。并且，可能实现实施例的具体特征和方面的各种组合或子组合均应当考虑，仍然落入本发明的范围内。本公开实施例的各种特征和各个方面可以相互组合或相互替代，以便形成本公开的不同实施方式。因此，本公开的范围不应受上述特定情况的限制，而应仅通过对权利要求的正确解读来确定。

Claims (20)

1.一种电动平衡车，其特征在于，包括：
第一脚部放置部，包括第一壳体和第一车轮组件，所述第一车轮组件包括第一车轮和从第一车轮延伸的第一轴；
第二脚部放置部，包括第二壳体和第二车轮组件，所述第二车轮组件包括第二车轮和从第二车轮延伸的第二轴；
连接件，具有第一端部和第二端部，其中第一端部位于所述第一壳体内，第二端部位于所述第二壳体内；
其中，第一壳体包括第一缺口，所述第一缺口位于连接件的第一端部与第一车轮组件之间；以及
第二壳体包括第二缺口，所述第二缺口位于连接件的第二端部与第二车轮组件之间。
2.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述第一缺口具有第一长度，所述第二缺口具有第二长度，所述第一长度比第二长度长。
3.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，还包括电池和控制器，所述电池和控制器固定在所述第一壳体中的所述第一缺口内。
4.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述第一缺口限定连接件的第一端部与第一轴之间的空间。
5.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，所述第二缺口限定连接件的第二端部与第二轴之间的空间。
6.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，第一壳体相对第二壳体旋转。
7.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，连接件连接第一壳体和第二壳体。
8.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，还包括控制第一车轮组件的第一控制器、控制第二车轮组件的第二控制器以及为第一控制器和第二控制器供电的电池。
9.根据权利要求8所述的电动平衡车，其特征在于，第一和第二控制器位于第一和第二车轮组件的中心纵轴的上方。
10.根据权利要求1所述的电动平衡车，其特征在于，连接件的长度与车辆的长度之比是大约0.2。
11.一种电动平衡车，其特征在于，包括：
第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体分别被配置为支撑使用者的对应的一个脚部，第二壳体相对于第一壳体旋转；
第一车轮组件，包括第一车轮以及从第一车轮延伸的第一轴；
第二车轮组件，包括第二车轮以及从第二车轮延伸的第二轴；
支撑件，连接第一壳体和第二壳体；
控制第一车轮组件的第一控制器和控制第二车轮组件的第二控制器；
电池，为第一控制器和第二控制器供电；以及
设置于第一壳体内的第一传感器和设置于第二壳体内的第二传感器，所述第一传感器被配置为感应第一壳体的旋转以及产生第一感应信号，所述第二传感器被配置为感应第二壳体的旋转以及产生第二感应信号；
其中，电池和第一控制器被设置在支撑件的第一侧面，位于支撑件和第一轴之间；第二控制器被设置在支撑件的第二侧面，位于支撑件和第二轴之间。
12.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，第一和第二控制器位于第一和第二轴的中心纵轴的上方。
13.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，第一和第二壳体包括用于支撑使用者的脚部的第一和第二平台以及从第一和第二平台向上延伸的第一和第二挡泥板。
14.根据权利要求13所述的电动平衡车，其特征在于，所述平台与骑行平面平行时，第一和第二壳体的底部与骑行表面之间的间隙距离小于2英寸。
15.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，支撑件的长度与车辆的长度之比为大约0.2。
16.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，支撑件的中心部位套有间隔件。
17.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，第一控制器固定在第一壳体内，以及第二控制器固定在第二壳体内。
18.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，电池被设置于第一壳体的内腔内。
19.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，第一壳体包括第一上壳体和第一下壳体，所述第一上壳体和第一下壳体紧固在一起以形成第一壳体的内腔。
20.根据权利要求11所述的电动平衡车，其特征在于，第二壳体包括第二上壳体和第二下壳体，所述第二上壳体和第二下壳体紧固在一起以形成第二壳体的内腔。
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