CN212022870U - 一种带转向总成的车体及其平衡车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带转向总成的车体及其平衡车，其中，带转向总成的车体包括壳体、转向总成和电源盒，其中，电源盒设置在壳体内部容腔的底部，转向总成与壳体固定连接，且部分位于在电源盒的侧面，部分架设于电源盒的上方，以缩小电源盒与转向总成在壳体内部所占的空间。其优点在于：本实用新型的车体缩短转向总成和电源盒的总纵向长度和总高度，提高壳体内的空间利用率；应用了该车体的平衡车，由于车体内部部件设置位置合理，车轮和转向操作杆的安装位置更加合理，也使得平衡体整体结构更紧凑，体积更小。

Description

一种带转向总成的车体及其平衡车

技术领域

本实用新型涉及平衡车技术领域，尤其涉及一种带转向总成的车体及其平衡车。

背景技术

电动平衡车，又叫体感车、思维车等。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态平衡”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，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。现有的平衡车的转向机构位于车体的下方，或中间壳体上，造成平衡车内部部件设置位置混乱，容易造成内部故障，并使得平衡车的高度增加，体积增大。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种带转向总成的车体，其内部件位置合理分布，缩短纵向长度和厚度，使得车体体积更小。

本实用新型的目的之二在于提供一种平衡车，采用上述车体，使整个平衡体结构更紧凑。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种带转向总成的车体，包括壳体、转向总成和电源盒，其中，所述电源盒设置在所述壳体内部容腔的底部，所述转向总成与所述壳体固定连接，且部分位于在所述电源盒的侧面，部分架设于所述电源盒的上方，以缩小所述电源盒与所述转向总成在所述壳体内部所占的空间。

优选地，所述转向总成包括转向机构和转向安装座，所述转向机构固定设置在所述转向安装座中，所述转向安装座的下侧面设有缺口部，所述缺口部用于容纳所述电源盒的部分侧边，使所述转向总成部分位于所述电源盒的侧面，部分架设在所述电源盒的上方。

优选地，所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体之间形成所述容腔，所述电源盒和所述转向总成分别于所述下壳体固定连接。

优选地，所述下壳体与所述转向总成对应的位置设有下壳安装座，所述转向总成的转向安装座设置在所述下壳安装座上。

优选地，所述下壳安装座与所述转向安装座之间设有定位结构，所述定位结构包括定位孔和定位柱，所述定位孔和所述定位柱中的一者位于所述下壳安装座上，另一者对应设置在所述转向安装座上，所述定位孔与所述定位柱相适配以将所述转向安装座定位在所述下壳安装座上。

优选地，所述转向总成包括转向机构、弹性件以及转向安装座，所述转向安装座包括第一放置槽、第二放置槽和第三放置槽，所述第三放置槽与所述第一放置槽和第二放置槽呈十字设置，用于容纳所述弹性件；所述第一放置槽和第二放置槽用于容纳所述转向机构的转向杆；所述转向安装座还包括安装盖，所述安装盖覆盖在所述转向机构的转向杆上方，用于将所述转向杆压接在所述转向安装座上，且保证所述转向杆可相对所述转向安装座转动。

优选地，所述第三放置槽中设有限位块，所述限位块位于所述弹性件的下方，并与所述弹性件之间设有间隙。

优选地，车体还包括主控电路板，所述主控电路板与所述电源盒连接，并设置在所述电源盒的上方；所述转向总成包括转向检测电路板，所述转向检测电路板与所述主控电路板连接；所述电源盒的上表面设有用于连接所述主控电路板的固定柱，所述主控电路板通过所述螺丝与所述固定柱固定连接；和/或，所述电源盒的上表面设有预定位所述主控电路板的限位凸块；和/或，所述电源盒上还有线束固定板，用于梳理固定连接到所述主控电路板的线束。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种平衡车，包括上述的车体，还包括车轮以及转向操作杆，所述转向操作杆与所述车体内的转向总成联动，通过所述转向操作杆使所述转向总成接收人体的操控信号。

优选地，所述车体还包括踏板和光电开关，所述壳体的上壳体上设有触点孔，所述踏板的触点通过所述触点孔与所述光电开关配合，以检测踏板上是否有人；所述上壳体的内侧表面设有显示电路板连接柱，用于固定显示电路板；和/或，所述上壳体的内侧表面设有用于固定内部线束的线束固定扣。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的车体将转向总成和电源盒部分重叠，转向总成部分位于电源盒的侧面，部分架设于电源盒的上方，从而缩短转向总成和电源盒的总纵向长度和总高度，提高壳体内的空间利用率；应用了该车体的平衡车，由于车体内部部件设置位置合理，车轮和转向操作杆的安装位置更加合理，也使得平衡体整体结构更紧凑，体积更小。

附图说明

图1为本实用新型实施例的平衡车的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型实施例的车体内部部件的爆炸结构示意图；

图3为本实用新型实施例的转向总成与电源盒的位置结构示意图；

图4为本实用新型实施例的转向总成的爆炸结构示意图；

图5为本实用新型实施例的转向安装座的结构示意图；

图6为本实用新型实施例的转向安装座的另一角度的结构示意图；

图7为本实用新型实施例的车体内部部件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例的上壳体的结构示意图；

图9为本实用新型实施例的踏板和踏皮的结构示意图。

图中：10、壳体；11、上壳体；111、触点孔；112、显示电路板连接柱；113、安装柱；12、下壳体；13、下壳安装座；131、定位孔；14、光电开关；15、踏板；151、踏皮；152、卡扣；153、踏皮连接柱；154、踏皮连接孔；155、触点；16、显示电路板；17、线束固定扣；18、卡扣孔；20、转向总成；21、转向机构；211、转向杆；212、压接部；213、连接部；214、转向检测电路板；215、检测部；22、转向安装座；221、缺口部；222、定位柱；223、第一放置槽；224、第二放置槽；225、第三放置槽；226、限位块；227、安装座连接孔；228、固定孔；23、弹性件；24、安装盖；30、电源盒；31、限位凸块；32、线束固定板；33、固定柱；40、主控电路板；50、车轮；60、转向操作杆。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“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”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

此外，如有术语“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隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

如附图1至附图9所示，本实用新型实施例的带转向总成的车体及其平衡车将在接下来的描述中被阐明，其中，将转向总成的部分架设在电源盒上，有利于缩短转向总成和电源盒的纵向长度，使壳体内部部件设置更紧凑。

如附图2和附图3所示，本实用新型的带转向总成的车体包括壳体10、转向总成20和电源盒30，其中，电源盒30设置在壳体内部容腔的底部，具体连接方式可以为螺丝锁紧或卡扣固定连接等常规方式。转向总成20与壳体固定连接，且部分位于在电源盒30的侧面，部分架设于电源盒30的上方，以缩小电源盒30与转向总成20在壳体内部所占的空间。将转向总成20和电源盒30部分重叠，相对于现有技术中的转向总成20和电源盒30纵向并排设置的结构，缩短了转向总成20和电源盒30的纵向总长度；相对于现有技术中的转向总成20和电源盒30上下并排设置的结构，缩短了转向总成20和电源盒30的总厚度；壳体内部部件设置更紧凑。电源盒30内的电源可以为一体式的可充电电池板，也可以为若干分体式充电电池。电池板或电池固定在电源盒30的盒体内，为车体提供电源。

更具体地说，转向总成20包括转向机构21和转向安装座22，转向机构21固定设置在转向安装座22中，转向安装座22的下侧面设有缺口部221，缺口部221用于容纳电源盒30的部分侧边，使转向总成20部分位于电源盒30的侧面，部分架设在电源盒30的上方，缩短了转向总成20和电源盒30的纵向总长度。如附图2所示，转向安装座22的缺口部221可以为斜面梯形结构，也可以为与电源盒30侧边形状相适配的其他结构，只要可以容纳电源盒30部分侧边即可。

设置在转向安装座22中的转向机构21包括转向杆211和转向检测电路板214，转向杆211朝向壳体外侧延伸，转向检测电路板214朝向壳体内部设置，由于转向总成20部分架设在电源盒30上，使转向检测电路板214可以更靠近壳体内部的主控电路板40，从而缩短两者之间的接线长度，使壳体内部接线更整齐。

在一些实施例中，电源盒30为方形结构，且上表面为平面，可用于放置主控电路板40，主控电路板40与电源盒30连接，并设置在电源盒30的上方，省去了单独为主控电路板40开设的空间，节省了平衡车内部空间。此时，转向机构21中的转向检测电路板214与固定在电源盒30上的主控电路板40更接近，更方便接线，缩短接线长度。更具体地说，为了安装固定主控电路板40，电源盒30的上表面设有用于连接主控电路板40的固定柱33，主控电路板40通过螺丝与固定柱33固定连接，将主控电路板40牢牢固定在电源盒30上。

而为了方便定位主控电路板40，电源盒30的上表面设有预定位主控电路板40的限位凸块31，如附图7所示，至少两个限位凸块31相对设置，彼此之间形成安放主控电路板40的空间。限位凸块31的数量可以为2、3、4或更多个，优选地，限位凸块31包括直角件和平直件，两个直角件设置在主控电路板的前端，与主控电路板的前端两角相适配，方便对主控电路板40的横向和纵向同时定位，平直件位于主控电路板的后端，与两个直角件共同形成限位空间，防止主控电路板脱离两个直角件。安装时，将主控电路板40放置在两个直角件之间，且与平直件相抵，实现预定位，主控电路板40的螺丝孔同时与固定柱33对准，而后将螺丝插入并锁紧，从而将主控电路板40固定在电源盒30上。优选地，在一些实施例中，电源盒30上还有线束固定板32，用于梳理固定连接到主控电路板40的线束，使壳体内的线束更整齐，也方便检测维修。线束固定板可以粘粘于电源盒上表面。

在一些实施例中，壳体包括上壳体11和下壳体12，上壳体11和下壳体12之间形成容腔，上壳体11用于安装踏板15、显示屏等人机交互设备，电源盒30和转向总成20分别与下壳体12固定连接，实现部件分层，避免彼此干扰，使壳体内部部件设置更合理。当然在一些例子中，也可以将转向总成设置在上壳体，使转向总成的转向安装座与上壳体连接。

更具体地说，由于电源盒30固定在下壳体12上，具有一定厚度，转向总成20部分架设在电源盒30上之后，转向安装座22可能无法与下壳体12稳定连接，因此，为了安装转向总成20，下壳体12与转向总成20对应的位置设有下壳安装座13，下壳安装座13凸出与下壳体12的内表面，转向总成20的转向安装座22设置在下壳安装座13上，从而实现转向总成20与下壳体12的安装固定。

优选地，下壳安装座13与转向安装座22之间设有定位结构，方便下壳安装座13与转向安装座22的安装预定位。定位结构包括定位孔131和定位柱222，定位孔131和定位柱222中的一者位于下壳安装座13上，另一者对应设置在转向安装座22上，定位孔131与定位柱222相适配以将转向安装座22定位在下壳安装座13上。在附图3和附图6所示出的具体示例中，下壳安装座13凸出设置，方便设置定位孔131，因此，定位柱222位于转向安装座22的底部，定位孔131设置在下壳安装座13上。当然，附图3和附图6所示出的具体示例不能视为对定位结构的具体结构的限制，定位孔131和定位柱222位置互换也在本实施例的保护范围，同时，其他形状的定位孔131和定位柱222也在本实施例的保护范围，定位孔131和定位柱222彼此形状相适配即可，定位柱222还可以为方柱，定位孔131的形状与定位柱222相适配。安装时，将定位柱222插入定位孔131中，实现转向安装座22与下壳安装座13的预定位，而后利用紧固螺丝通过转向安装座22上的安装座连接孔227与下壳安装座13的连接孔将两者固定。紧固螺丝配合定位柱使得转向安装座与下壳安装座安装紧固不易产生转动。优选地，安装座连接孔位于转向安装座的底部两侧，使转向安装座与下壳安装座安装更稳定。当然，在另一些实施例中，转向安装座可以与下壳体一体成型，无需另外的安装工序。

转向总成20的结构有多种，在一些实施例中，如附图4和附图5所示，转向总成20包括转向机构21、弹性件23以及转向安装座22，转向安装座22包括第一放置槽223、第二放置槽224和第三放置槽225，第三放置槽225位于第一放置槽223和第二放置槽224之间，用于容纳弹性件23，第一放置槽223和第二放置槽224用于容纳转向机构21的部分转向杆；第三放置槽与第一放置槽、第二放置槽呈十字型设置，中间部分位于第一放置槽和第二放置槽之间。第三放置槽的两侧底壁设有斜面，用于提供弹性件的形变空间。

转向安装座22还包括安装盖24，安装盖24覆盖在转向机构21的转向杆211上方，用于将转向杆211压接在转向安装座22上，且保证转向杆211可相对转向安装座22转动。更具体地说，转向杆211包括检测部215、压接部212和连接部213。检测部215包括磁铁，用于与转向检测电路板214连接。压接部212设置在安装盖24下方，弹性件23上方，且转向安装座22上具有固定安装盖24的固定孔228，安装盖24将压接部212限位在其下方，保证压接部在转动时可与弹性件良好接触和受力。连接部213用于与转向操作杆60连接，通过转向操作杆使得转向机构21接收人体的操作信号。检测部215跟随连接部213转动，转向检测电路板214检测转向机构21的旋转情况，将旋转信号转化为电信号传输给主控电路板40，控制车体移动。当人体操作转向操作杆时，转向杆211在第一放置槽223和第二放置槽224中轴向转动，压接部212压缩弹性件23使弹性件23形变，当人体操控信号消失时，弹性件23回弹使转向杆211复位。如附图4所示，弹性件23可以为直板的弹片结构，采用弹性形变能力良好的材料制成。另外，为避免弹片变形过度，第三放置槽225中设有限位块226，限位块226位于弹性件23的下方，并与弹性件23之间设有间隙，间隙尺寸为弹片的形变尺寸，防止弹片的形变过大，也防止出现转向幅度过大造成的平衡车失控情况，以及压缩幅度过大造成弹片无法复位的情况。如附图5所示，限位块为四根圆柱，呈矩阵分布设置在第三放置槽的中部，当然，限位块也可采用其他形状的结构，比如方块，来对弹片进行限位。

如附图1所示，本实用新型还提供一种平衡车，包括上述实施例中描述的车体，还包括车轮50以及转向操作杆60，转向操作杆60与车体内的转向总成20联动，通过转向操作杆60使转向总成20接收人体的操控信号。转向操作杆60与转向杆211的连接部213通过螺丝固定连接，并可带动转向杆211转动，从而传递人体信号。

用户需要站立在平衡车上对平衡车进行操作，因此，车体还包括踏板15和光电开关14，壳体的上壳体11上设有触点孔111，踏板15的触点155通过触点孔111与光电开关14配合，以检测踏板15上是否有人，只要在判断踏板15上站有人之后才可启动平衡车。触点孔下方四周具有安装光电开关的安装柱113，光电开关通过螺丝与上壳体固定连接。另外，为实现功能拓展，上壳体11的内侧表面设有显示电路板连接柱112，用于固定显示电路板16，显示电路板本身带有显示屏，显示电路板与主控电路板连接。显示电路板16与显示屏连接，可显示平衡车的工作状态。另外，显示电路板16或者主控电路板40还可以与其他设备连接，比如喇叭等，喇叭可用于行车情况提示音和音乐的声音播放，使平衡车的功能更多样；在一些实施例中，优选地，上壳体11的内侧表面设有用于固定内部线束的线束固定扣17，使显示电路板16与主控电路板的连接线束更加整齐，也可以用于约束包括光电开关，显示电路板等部件的连接线在内的线束。壳体内部部件分层设置，固定在上壳体11的部件和固定在下壳体12上的部件除必要电连接外互不干涉，优化壳体内设备的空间布局。

如附图1和附图9所示，踏皮151上具有踏皮连接柱153，与踏板15上的踏板连接孔154插接，使得踏皮151与踏板15连接。踏皮151与踏板15可以为一体注塑形成，也可以为分体式结构。踏皮151主要用于增大人脚的踩踏摩擦，起到防滑、缓冲等作用。另外，踏板15上具有卡扣152，与上壳体11的卡扣孔18连接，使踏板15连接在上壳体11上，且能使踏板15在上壳体11上小幅度的上下移动。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种带转向总成的车体，其特征在于：包括壳体、转向总成和电源盒，其中，所述电源盒设置在所述壳体内部容腔的底部，所述转向总成与所述壳体固定连接，且部分位于所述电源盒的侧面，部分架设于所述电源盒的上方，以缩小所述电源盒与所述转向总成在所述壳体内部所占的空间。

2.如权利要求1所述的带转向总成的车体，其特征在于：所述转向总成包括转向机构和转向安装座，所述转向机构固定设置在所述转向安装座中，所述转向安装座的下侧面设有缺口部，所述缺口部用于容纳所述电源盒的部分侧边，使所述转向总成部分位于所述电源盒的侧面，部分架设在所述电源盒的上方。

3.如权利要求1或2所述的带转向总成的车体，其特征在于：所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体和所述下壳体之间形成所述容腔，所述电源盒和所述转向总成分别与所述下壳体固定连接；所述下壳体与所述转向总成对应的位置设有下壳安装座，所述转向总成的转向安装座设置在所述下壳安装座上。

4.如权利要求3所述的带转向总成的车体，其特征在于：所述下壳安装座与所述转向安装座之间设有定位结构，所述定位结构包括定位孔和定位柱，所述定位孔和所述定位柱中的一者位于所述下壳安装座上，另一者对应设置在所述转向安装座上，所述定位孔与所述定位柱相适配以将所述转向安装座定位在所述下壳安装座上。

5.如权利要求1或2所述的带转向总成的车体，其特征在于：所述转向总成包括转向机构、弹性件以及转向安装座，所述转向安装座包括第一放置槽、第二放置槽和第三放置槽，所述第三放置槽与所述第一放置槽和第二放置槽呈十字分布，用于容纳所述弹性件；所述第一放置槽和第二放置槽用于容纳所述转向机构的转向杆；所述转向安装座还包括安装盖，所述安装盖覆盖在所述转向机构的转向杆上方，用于将所述转向杆压接在所述转向安装座上，且保证所述转向杆可相对所述转向安装座转动。

6.如权利要求5所述的带转向总成的车体，其特征在于：所述第三放置槽中设有限位块，所述限位块位于所述弹性件的下方，并与所述弹性件之间设有间隙。

7.如权利要求1或2所述的带转向总成的车体，其特征在于：还包括主控电路板，所述主控电路板与所述电源盒连接，并设置在所述电源盒的上方；所述转向总成包括转向检测电路板，所述转向检测电路板与所述主控电路板连接。

8.如权利要求7所述的带转向总成的车体，其特征在于：所述电源盒的上表面设有用于连接所述主控电路板的固定柱，所述主控电路板通过螺丝与所述固定柱固定连接；和/或，所述电源盒的上表面设有预定位所述主控电路板的限位凸块；和/或，所述电源盒上还有线束固定板，用于梳理固定连接到所述主控电路板的线束。

9.一种平衡车，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的车体，还包括车轮以及转向操作杆，所述转向操作杆与所述车体内的转向总成联动，通过所述转向操作杆使所述转向总成接收人体的操控信号。

10.如权利要求9所述的平衡车，其特征在于，所述车体还包括踏板和光电开关，所述壳体的上壳体上设有触点孔，所述踏板的触点通过所述触点孔与所述光电开关配合，以检测踏板上是否有人；所述上壳体的内侧表面设有显示电路板连接柱，用于固定显示电路板；和/或，所述上壳体的内侧表面设有用于固定内部线束的线束固定扣。

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