CN212709804U - 一种上壳体组件及其平衡车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种上壳体组件及其平衡车，其中，上壳体组件包括踏板和上壳体，所述踏板活动设置在所述上壳体上，所述上壳体上设有光电开关组件，所述光电开关组件位于所述踏板下方，并设置在车轮的转动轴线的至少一侧的上方。其优点在于：将光电开关组件设置在上壳体上，使其更接近踏板，且靠近踏板的转动轴线设置，光电开关组件与踏板的距离更接近，踏板更容易触发光电开关组件，从而检测踏板上是否站人，提高了踩踏感应的精准度和敏捷型，减少了平衡车误判断的情况。

Description

一种上壳体组件及其平衡车

技术领域

本实用新型涉及平衡车技术领域，尤其涉及一种上壳体组件及其平衡车。

背景技术

电动平衡车，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，并利用伺服控制系统，驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物，通常，双轮的电动平衡车主要包括两个带有轮轴的轮毂电机、位于两个轮毂电机之间的踏板等。

现有的平衡车一般采用光电开关来检测平衡车上是否站人，因此光电开关一般设置在踏板下方，通过踏板与车体的相对移动判断踏板上是否站人，这样的结构会造成安装不便，维修困难。同时，出于控制平衡车的需要，踏板需要前后摆动，对应的，光电开关也设有两个，容易产生一个被触发而另一个没有触发的情况，导致平衡车失控现象。

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上壳体组件，具有可更精准触发的光电开关组件。

本实用新型的目的之二在于提供一种平衡车，采用上述上壳体组件，踩踏感应更精准敏捷，防止平衡车误判断的情况。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种上壳体组件，包括踏板和上壳体，所述踏板活动设置在所述上壳体上，所述上壳体上设有光电开关组件，所述光电开关组件位于所述踏板下方，并设置在车轮的转动轴线的至少一侧。

优选地，所述光电开关组件与所述转动轴线的水平距离为0-10cm。

优选地，所述上壳体上设有用于安装所述光电开关组件的安装槽，所述光电开关组件置于所述安装槽中。

优选地，所述安装槽的侧壁上设有卡接件，所述卡接件与所述安装槽的侧壁间隙配合，所述卡接件朝向所述光电开关组件的一侧设有用于所述光电开关组件卡接的卡块；和/或，

所述安装槽内设有第一螺丝孔，所述光电开关组件上设有第二螺丝孔，所述光电开关组件通过螺丝与所述安装槽固定连接。

优选地，所述光电开关组件包括光电开关电路板、光电开关和连接件，所述光电开关电路板与控制电路板分体设置，所述光电开关设置在所述光电开关电路板上，所述连接件连接所述光电开关电路板和所述控制电路板，用于传输所述光电开关电路板和所述控制电路板之间的电信号；所述上壳体上设有供所述连接件穿过的过线孔；所述过线孔中设有卡线口；所述过线孔位于所述上壳体的一侧或两侧，或者，所述过线孔位于安装槽的一侧或两侧，或者，所述过线孔位于安装槽的底部。

优选地，所述连接件两端设有连接头，所述光电开关电路板上设有用于固定所述连接头的连接座，所述连接头与所述连接座插接配合，以实现光电开关和连接件的电连接；或者，所述连接件与所述光电开关电路板固定连接。

优选地，所述光电开关位于所述光电开关电路板的上表面，所述连接头或所述连接件与所述光电开关电路板的固定点位于所述光电开关电路板的上表面，或者，所述所述连接座或所述连接件与所述光电开关电路板的固定点位于所述光电开关电路板的下表面。

优选地，所述连接件为导线，或者，所述连接件为内置导线的硬质连接件。

优选地，所述踏板与所述光电开关组件中的光电开关对应的位置设有触点；所述上壳体上设有弹簧安装孔，所述踏板上设有安装弹簧的安装柱和用于与所述上壳体活动连接的连接柱，所述安装柱与所述弹簧安装孔相适配，所述弹簧的一端与所述安装柱连接，另一端与所述弹簧安装孔连接，以实现所述踏板的回弹。

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，包括车体，所述车体包括壳体和位于所述壳体内的控制电路板，所述壳体包括如上述的上壳体组件，所述光电开关组件通过连接件与所述控制电路板电连接，所述光电开关位于车轮的转动轴线的一侧的上方。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型将光电开关组件设置在上壳体上，使其更接近踏板，光电开关组件与踏板的距离更接近，踏板更容易触发光电开关组件，从而检测踏板上是否站人，提高了踩踏感应的精准度和敏捷型，减少了平衡车误判断的情况，从而有效提高平衡车的操作安全性；位于上壳体上的光电开关组件使光电开关组件的安装和维修都更方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的上壳体组件的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的光电开关组件与上壳体的安装结构示意图；

图3为本实用新型实施例的平衡车的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型实施例的平衡车的另一角度的爆炸结构示意图。

图中：10、光电开关组件；11、光电开关；12、光电开关电路板；13、连接座；14、连接件；15、第二螺丝孔；16、连接头；20、上壳体；21、安装槽；22、卡接件；23、卡块；24、间隙；25、过线孔；26、卡线口；27、弹簧安装孔；30、踏板；31、触点；32、弹簧；33、安装柱；34、连接柱；40、车体；41、控制电路板；42、转动轴线；43、车轮；44、电机轴。

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。

参看附图1至附图4，本实用新型实施例的上壳体组件及其平衡车将在接下来的描述中被阐明，其中将光电开关组件设置上壳体上，拉进了踏板与光电开关组件的距离，解决了现有平衡车的踩踏感应容易失灵的问题，提高了踩踏感应的灵敏度，防止平衡车出现误判断的情况。

如附图1至附图4所示，本实用新型设计了一种上壳体组件，包括踏板和上壳体20，所述踏板活动设置在所述上壳体20上，并可相对所述上壳体20转动，所述上壳体20上设有光电开关组件，所述光电开关组件位于所述踏板下方，并设置在车轮的转动轴线42的至少一侧的上方。

光电开关组件10设置在上壳体20上，使其更接近踏板30；光电开关组件10与踏板30的距离更接近，踏板30更容易触发光电开关组件10，从而检测踏板30上是否站人，提高了踩踏感应的精准度和敏捷型，减少了平衡车误判断的情况，从而有效提高平衡车的操作安全性；位于上壳体20上的光电开关组件10使光电开关组件10的安装和维修都更方便。本实用新型的光电开关组件的安装位置可以根据实际设计要求设置，设置在上壳体组件上即可。优选地，所述光电开关组件位于车轮的转动轴线42的至少一侧，使踏板下移时可以立即触发光电开关组件中的光电开关，且只要触发任一光电开关即可启动平衡车。车轮43的转动轴线42为车轮43的电机轴44的中心线。根据上壳体20尺寸和踏板尺寸，所述光电开关组件与所述转动轴线42的水平距离为0-10cm，当踏板上站人或受力时，踏板下压即可触发光电开关，并将信号传送至上壳体20下方的控制电路板，控制平衡车开始工作。

为固定光电开关组件10，上壳体20上设有用于安装光电开关组件10的安装槽21，光电开关组件10置于安装槽21中。优选地，安装槽21的深度大于等于光电开关组件10的高度，避免踏板30在相对上壳体20移动时挤压、损坏光电开关组件10。

而光电开关组件10与安装槽21的连接方式有多种，一种为：安装槽21的侧壁上设有卡接件22，卡接件22与安装槽21的侧壁间隙配合，两者之间设有间隙24，卡接件22朝向光电开关组件10的一侧设有用于光电开关组件10卡接的卡块23；优选地，卡块23上设有引导斜面，安装时，将光电开关组件10从安装槽21上方放入安装槽21中，光电开关组件10逐渐下移至与卡块23的引导斜面接触，继续下移至推动卡接件22向两侧移动，由于卡接件22与安装槽21的侧壁之间设有间隙24，卡接件22可发生适当的形变，直至光电开关组件10移至卡块23的下方，卡接件22回弹，使卡块23置于光电开关组件10上方，从而防止光电开关组件10脱离安装槽21。另一种为：安装槽21内设有第一螺丝孔，光电开关组件10上设有第二螺丝孔15，光电开关组件10通过螺丝与安装槽21固定连接；安装时，将光电开关组件10从安装槽21上方放入安装槽21中并下移，使第一螺丝孔和第二螺丝孔对齐，再通过螺丝将光电开关组件10锁紧在安装槽21中。当然，在一些实施例中，还可同时存在卡接件22和螺丝孔的固定结构，进一步保证光电开关组件10稳定而准确地安装在安装槽21中。

如附图2和附图3所示，光电开关组件10包括光电开关电路板、光电开关和连接件，光电开关电路板与控制电路板分体设置，光电开关设置在光电开关电路板上，连接件连接光电开关电路板和控制电路板，用于传输光电开关电路板和控制电路板之间的电信号。光电开关设置在单独的光电开关电路板12上，与控制电路板41分开，方便光电开关设置，也减少光电开关对于控制电路板41的影响。光电开关11包括U型检测头，用来检测是否被触发，从而判断踏板30上是否站人。

优选地，上壳体20上设有供连接件14穿过的过线孔25，连接件14穿过过线孔25实现光电开关和控制电路板41的信号传输；更具体地说，过线孔25中设有卡线口26，连接件14从卡线口26中穿过，避免连接件14随意移动，使上壳体20上布线更整齐，同时，也避免连接件被踏板摩擦，保证了光电开关电路板和控制电路板41之间的信号传输更稳定。过线孔位于上壳体的一侧或两侧，或者，过线孔位于安装槽的一侧或两侧，或者，过线孔位于安装槽的底部。如附图2所示，过线孔设置安装槽的一侧边。

连接件14与光电开关电路板12的连接方式有多种，一种为：光电开关电路板11上设有用于固定连接件14的连接座13，连接件14两端设有连接头16，一端的连接头16插接在连接座上，另一端的连接头插接在控制电路板上；连接座13与光电开关电连接，这样的连接方式使连接件与光电开关的连接更牢固稳定，有利于电信号的稳定传输。另一种为：连接件14与光电开关电路板12固定连接，比如通过焊接的方式，将连接件14直接固定在光电开关电路板12上，这样的连接方式较为简单快捷，零件更少，成本更低。

过线孔25的位置可以根据连接头16或连接件14与光电开关电路板12的固定点的位置设立。在一个实施例中，如附图1至附图4所示，光电开关位于光电开关电路板12的上表面，连接头16或连接件14与光电开关电路板12的固定点位于光电开关电路板12的上表面。此时，如附图2所示，过线孔25设置在光电开关组件10的侧边，连接件14绕行并穿过过线孔25与下方的控制电路板41连接。此时，连接件14的长度较长，且需要避让车体上部的其他连接，因此，安装较为麻烦。在另一个实施例中，光电开关位于光电开关电路板的上表面，连接头或者连接件与光电开关电路板的固定点位于光电开关电路板的下表面，此时，过线孔位于连接头或固定点的下方，连接件可直接穿过过线孔与控制电路板连接，连接件长度更短，连接更方便，也避免连接件被踏板踩踏摩擦。

连接件14的材质有多种选择，比如，连接件14为导线，为柔性材质，可以随意弯曲，满足光电开关电路板12和控制电路板41不同位置关系的使用需求，或者，连接件14为内置导线的硬质连接件14，有利于保护导线，而硬质连接件14的具体形状根据光电开关电路板12和控制电路板41不同位置关系来设定。

踏板30可相对上壳体20活动，并在其上站人时触发光电开关，因此，踏板30的下表面与光电开关对应的位置设有触点31，触点可以为矩形片状，也可以为其他常规形状，长度与宽度与光电开关的位置和U型检测头适配。当对踏板30施加力时，踏板30下移，触点31触发光电开关，平衡车开始工作；同时，在踏板30上的力消失后，踏板30需要复位，停止触发光电开关，因此，上壳体20上设有弹簧安装孔27，踏板30上设有安装弹簧32的安装柱33和用于与上壳体20活动连接的连接柱34，安装柱33与弹簧安装孔27相适配，弹簧32的一端与安装柱33连接，另一端与弹簧安装孔27连接，以实现踏板30的回弹。如附图4所示，安装柱33位于踏板30的下表面，同时，弹簧环绕安装柱33设置在弹簧安装孔27，如附图4所示出的具体示例中，弹簧安装孔27为非贯通孔，弹簧的一端与弹簧安装孔27的底壁相抵。而在另一些实施例中，弹簧安装孔27可以为贯通孔，弹簧安装孔27的底部设有与弹簧相抵的凸沿，使弹簧可在凸沿和踏板30之间伸缩，弹簧安装孔27中的贯通孔可具有其他功能，比如方便上壳体20内的部件维修或供其他光电开关的触点31通过等。上壳体20上设有供连接柱34穿过的通孔，踏板30上的连接柱34穿过通孔与上壳体20活动连接，连接柱34还具有使踏板30与上壳体20卡接不分离的作用，该部分为现有技术，在此不再赘述。

弹簧安装孔的位置为车轮的转动轴线42两侧，更具体地说，位于上壳体的两侧，避免干扰上壳体下方的部件或结构，比如，上壳体的中间部分下方设置有车轮的电机轴安装座，电机轴安装座设置在车轮的转动轴线42上，用于安装车轮43的电机轴44，触点贯穿孔或弹簧安装孔位于电机轴安装座的两侧。如附图1所示，其中一个弹簧安装孔27位于安装槽21的内侧。

如附图3和附图4所示，本实用新型还设计了一种平衡车，包括车体，车体40包括壳体和位于壳体内的控制电路板41，壳体包括上述实施例中描述的上壳体组件，光电开关组件10通过连接件14与控制电路板41电连接，光电开关位于车轮43的转动轴线42的一侧的上方，车轮的转动轴线42即为车轮43的电机轴44的中心线。控制电路板41可以设置在下壳体上，也可以与上壳体20固定连接，位于上壳体20的下方，而后通过连接件14实现与光电开关组件10的信号传输，从而控制平衡车工作。

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)

1.一种上壳体组件，其特征在于：包括踏板和上壳体，所述踏板活动设置在所述上壳体上，所述上壳体上设有光电开关组件，所述光电开关组件位于所述踏板下方，并设置在车轮的转动轴线的至少一侧的上方。

2.如权利要求1所述的上壳体组件，其特征在于：所述光电开关组件与所述转动轴线的水平距离为0-10cm。

3.如权利要求1所述的上壳体组件，其特征在于：所述上壳体上设有用于安装所述光电开关组件的安装槽，所述光电开关组件置于所述安装槽中。

4.如权利要求3所述的上壳体组件，其特征在于：所述安装槽的侧壁上设有卡接件，所述卡接件与所述安装槽的侧壁间隙配合，所述卡接件朝向所述光电开关组件的一侧设有用于所述光电开关组件卡接的卡块；和/或，

所述安装槽内设有第一螺丝孔，所述光电开关组件上设有第二螺丝孔，所述光电开关组件通过螺丝与所述安装槽固定连接。

5.如权利要求3所述的上壳体组件，其特征在于：所述光电开关组件包括光电开关电路板、光电开关和连接件，所述光电开关电路板与控制电路板分体设置，所述光电开关设置在所述光电开关电路板上，所述连接件连接所述光电开关电路板和所述控制电路板，用于传输所述光电开关电路板和所述控制电路板之间的电信号；所述上壳体上设有供所述连接件穿过的过线孔；所述过线孔中设有卡线口；所述过线孔位于所述上壳体的两侧，或者，所述过线孔位于所述安装槽两侧，或者，所述过线孔位于所述安装槽的底部。

6.如权利要求5所述的上壳体组件，其特征在于：所述连接件两端设有连接头，所述光电开关电路板上设有用于固定所述连接头的连接座，所述连接头与所述连接座插接配合，以实现光电开关和连接件的电连接；或者，所述连接件与所述光电开关电路板固定连接。

7.如权利要求6所述的上壳体组件，其特征在于：所述光电开关位于所述光电开关电路板的上表面；所述连接头或所述连接件与所述光电开关电路板的固定点位于所述光电开关电路板的上表面，或者，所述连接座或所述连接件与所述光电开关电路板的固定点位于所述光电开关电路板的下表面。

8.如权利要求5至7任一所述的上壳体组件，其特征在于：所述连接件为导线，或者，所述连接件为内置导线的硬质连接件。

9.如权利要求1至7任一所述的上壳体组件，其特征在于：所述踏板与所述光电开关组件中的光电开关对应的位置设有触点；所述上壳体上设有弹簧安装孔，所述踏板上设有安装弹簧的安装柱和用于与所述上壳体活动连接的连接柱，所述安装柱与所述弹簧安装孔相适配，所述弹簧的一端与所述安装柱连接，另一端与所述弹簧安装孔连接，以实现所述踏板的回弹；所述触点为矩形片状结构。

10.一种平衡车，包括车体，其特征在于：所述车体包括壳体和位于所述壳体内的控制电路板，所述壳体包括如权利要求1至9任一所述的上壳体组件，所述光电开关组件通过连接件与所述控制电路板电连接，所述光电开关位于车轮的转动轴线的一侧的上方。

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