WO2019153418A1 - 单脚式车体 - Google Patents

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WO2019153418A1
WO2019153418A1 PCT/CN2018/078941 CN2018078941W WO2019153418A1 WO 2019153418 A1 WO2019153418 A1 WO 2019153418A1 CN 2018078941 W CN2018078941 W CN 2018078941W WO 2019153418 A1 WO2019153418 A1 WO 2019153418A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ground
vehicle body
frame
hub motor
legged vehicle
Prior art date
Application number
PCT/CN2018/078941
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
李一鹏
Original Assignee
蔡优飞
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 蔡优飞 filed Critical 蔡优飞
Publication of WO2019153418A1 publication Critical patent/WO2019153418A1/zh

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels

Definitions

  • the utility model relates to a single-legged vehicle body.
  • the two-wheeled balance car includes two wheels and a pedal disposed between the two wheels. The user stands on both feet. On the pedal, accelerate, decelerate, turn, etc. by changing the center of gravity.
  • the two-wheel balance car has a large size and a large footprint, which greatly reduces portability.
  • a one-legged vehicle body comprising:
  • the frame is provided with a bearing surface for the user to step on a single foot, and the area of contact between the bearing surface and the user's foot is used to match the size of the user's one foot;
  • a fixing assembly coupled to the frame to fix the center shaft
  • a control component electrically connected to the hub motor, the control component comprising an attitude sensor, a controller and a power source, wherein the attitude sensor is capable of detecting an inclination angle of the frame and tilting the frame Sending to the controller, the controller is connected to the hub motor, the controller is capable of controlling the rotational speed of the hub motor according to the tilt angle of the frame, and the power source can be The controller is powered.
  • the frame is provided with a take-up slot
  • the hub motor includes a central axis and a motor line
  • the central shaft is provided with a wiring passage along an axial direction thereof, the wiring passage has an outlet
  • the motor wire is disposed in the wiring passage, and one end of the motor wire passes through the outlet
  • the side peripheral surface of the central shaft extends and is received in the take-up groove.
  • the hub motor includes a tire for contacting the ground and a hub disposed in cooperation with the tire, the tire being provided with one, two or more, when the tire When two are provided, two of the tires share one of the hubs, and when the tire is provided in plurality, a plurality of the tires share one of the hubs.
  • the tire when the tire is provided with one, the tire includes a main body portion and a ground contact portion, the main body portion is coaxially disposed with the ground contact portion, and the main body portion The diameter is smaller than the diameter of the grounding portion, and the grounding portion is provided with two, which are respectively disposed at two ends of the main body portion.
  • the orthographic projections of the plurality of intersections between the one-legged vehicle body and the ground surface coincide at one point on the reference plane, the reference plane being perpendicular to the The axis of the hub motor
  • the one-legged vehicle body further includes a decorative light, and the decorative light is provided with two, respectively located at two ends of the hub motor.
  • the one-legged vehicle body further includes a first anti-collision piece and a second anti-collision piece, wherein the first anti-collision piece is disposed on a front side of the frame, When the front side of the frame is in contact with the ground, the first anti-collision piece abuts against the ground, the second anti-collision piece is disposed on a rear side of the frame, and the rear side of the frame The second bumper sheet abuts against the ground when in contact with the ground.
  • the single-legged vehicle body further includes an anti-collision strip, and the anti-collision strip is provided with a plurality of the anti-collision strips respectively disposed around the frame.
  • a cavity is disposed in the frame, the control component is received in the cavity, and a receiving slot is disposed on a side of the frame away from the bearing surface.
  • the partial structure of the hub motor is located in the receiving slot.
  • a first chamber and a second chamber are disposed in the frame, and the first chamber and the second chamber communicate with each other to form the cavity
  • the power source includes a plurality of cells electrically connected to each other, and the plurality of cells are divided into a first group of cells and a second group of cells, and the number of the cells in the first group of cells is less than The number of the cells in the second group of cells, and the first group of cells is placed In the first chamber, the second group of cells is housed in the second chamber, the attitude sensor is integrated on the controller, and the controller is located in the first chamber.
  • the power source includes a plurality of batteries electrically connected to each other, and the plurality of the batteries are divided into two groups, which are respectively located at the front and rear sides or the left and right sides of the hub motor. side.
  • control component further includes a foot sensor for detecting whether the user steps on the bearing surface, and when the user is disengaged from the bearing surface, The foot sensor can brake the hub motor.
  • the frame includes a housing and a non-slip mat, one side of the housing is coupled to the hub motor, and the other surface is provided with the anti-slip mat, the control assembly and the housing The body is connected, and one side of the anti-skid pad away from the hub motor is the bearing surface.
  • the axis of the central axis is parallel to the ground, and when one side of the frame is in contact with the ground, the axis of the central axis is projected on the ground. A projection between the highest point of the frame on the ground and a side of the frame contacting the ground.
  • the fixing assembly is provided with two groups, and both ends of the central shaft are respectively fixed on the frame.
  • the minimum distance between the bearing surface and the hub motor is less than 2 cm, and the ratio of the minimum distance to the diameter of the hub motor is less than 1:4.
  • the above-described one-legged vehicle body corresponds to a single foot of the user, so that when the user travels, the left foot and the right foot can respectively control the corresponding one-legged vehicle body, compared with the conventional two-wheeled balance vehicle.
  • the floor space is greatly reduced and the portability is improved.
  • the user only The damaged one-legged body needs to be replaced, which saves maintenance costs.
  • FIG. 1 is a structural view of a one-legged vehicle body of a first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded view of the one-legged vehicle body shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a partial structural schematic view of a hub motor in the one-legged vehicle body shown in FIG. 2;
  • Figure 4 is a cross-sectional view of the one-legged vehicle body shown in Figure 1;
  • FIG. 5 is a schematic view showing a parking state of the one-legged vehicle body shown in FIG. 1;
  • FIG. 6 is a block diagram of a module of the control unit in the one-legged vehicle body shown in FIG. 1;
  • FIG. 7 is a schematic structural view of a one-legged vehicle body of a second embodiment
  • FIG. 8 is a partial exploded view of the one-legged vehicle body illustrated in FIG. 7; [0035] FIG.
  • FIG. 9 is a schematic structural view of a one-legged vehicle body according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic structural view of a one-legged vehicle body according to a fourth embodiment
  • FIG. 11 is a schematic structural view of another embodiment of a hub motor in the one-legged vehicle body illustrated in FIG. 7;
  • FIG. 12 is a partial structural schematic view of a one-legged vehicle body of a fifth embodiment.
  • a one-legged vehicle body will be described more fully below with reference to the related drawings.
  • a preferred embodiment of a one-legged vehicle body is shown in the drawings.
  • the one-legged body can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. Rather, the purpose of providing these embodiments is to make the disclosure of the monopod body more thorough and comprehensive.
  • the one-legged vehicle body 10 of one embodiment corresponds to a single foot of a user, and the two single-legged vehicle bodies 10 constitute a set of walking tools corresponding to the left foot of the user and respectively. Right foot.
  • the two single-legged vehicle bodies 10 are independent of each other, and the two single-legged vehicle bodies 10 can not only be relatively twisted, but also the left and right spacing and the front-to-back spacing can be changed, so that the user can adjust the left foot and the right respectively. The state of the foot to adapt to different road conditions.
  • the user can increase the distance between the two single-legged bodies 10 to avoid the pits on the road surface; the user can also use the one foot at the front and the back.
  • the riding position is to pass the narrow section; when driving on uneven roads, the user can also adjust the relative positions of the two single-legged bodies 10 to avoid abrupt changes in the center of gravity caused by uneven road surface. Therefore, the single-legged vehicle body 10 of the present embodiment is more flexible and safer.
  • the traveling tool of the embodiment can omit the connection structure that ensures the coaxial arrangement of the two car bodies at the moment, thereby greatly reducing the volume of the traveling tool and improving The portability of the travel tool.
  • two single-legged vehicle bodies 10 can be communicably connected, and the front-rear spacing and the left-right spacing of the two single-legged vehicle bodies 10 are controlled at presets. Within the safety value to reduce safety hazards.
  • the two single-legged bodies 10 are controlled to be safely parked at the same time to avoid one of the single-legged vehicles. A dangerous situation in which the body 10 stops operating while the other one-legged body 10 continues to operate.
  • the two single-legged vehicle bodies 10 are controlled to be safely parked at the same time.
  • the two single-legged vehicle bodies 10 can operate independently as usual, and therefore, the communication connection of the two single-legged vehicle bodies 10 does not prevent the two single-legged vehicle bodies 10 from operating independently.
  • the structure of the two-legged vehicle body 10 is basically the same.
  • the structure of the one-legged vehicle body 10 will be specifically described below by taking one of the single-legged vehicle bodies 10 as an example.
  • the single-legged vehicle body 10 includes a frame 100, a hub motor 200, a fixing assembly 300, and The control assembly 400, the hub motor 200 and the control assembly 400 are all coupled to the frame 100.
  • the fixed assembly 300 is coupled to the frame 100 to secure the hub motor 200.
  • the control assembly 400 is electrically coupled to the hub motor 200 to maintain the balance of the frame 100. State, achieving smooth ride.
  • the frame 100 is provided with a bearing surface 110 for the user to step on a single foot, and the area of the bearing surface 110 that can contact the user's foot is used to match the size of the user's foot. That is, regardless of whether the bearing surface 110 is a continuous plane or coplanar with several spaced planes, the area on the bearing surface 110 that allows the user to stand matches the size of the user's one foot.
  • the average person's foot length is about 20-30cm
  • the foot width is about 6.5-10.5cm
  • the bearing surface 110 can be designed to be the same size
  • the length is about 15-30cm
  • the width is about 8- 20cm, for different users.
  • the size of the bearing surface 110 can also be individually designed with reference to the shoe size, so that the user can select a one-legged body 10 suitable for himself, giving the user a more comfortable riding experience.
  • the hub motor 200 is located between the bearing surface 110 and the ground, where the parallelism includes a slight tilt and a slight bend. More specifically, the one-legged vehicle body 10 is symmetrical in front and rear, and the axis of the hub motor 200 and the plane defined by the intersection of the hub motor 200 and the ground are the symmetrical planes of the one-legged vehicle body 10 . During the ride, the hub motor 200 is located substantially directly below the center area of the user's foot, thereby reducing the difficulty for the user to grasp the balance.
  • the stepping area of the user on the one-legged vehicle body 10 is open, and the one-legged vehicle of the present embodiment is compared with the wrapped design of the foot.
  • the body 10 greatly simplifies the wearing procedure before riding and the detachment procedure after riding, which is extremely convenient. In the emergency situation where the user loses balance and cannot control the one-legged body 10, the user can directly disengage from the bearing surface 110 and jump off the one-legged body 10 to avoid falls.
  • the frame 100 includes a housing 120 and an anti-skid pad 130, and the housing 120
  • the main load-bearing function, the anti-slip mat 130 is disposed on one side of the housing 120 away from the hub motor 200 by means of gluing, snapping or screwing, and the bearing surface 110 is the side of the anti-skid pad 130 away from the hub motor 200.
  • the anti-slip pad 130 is made of a material such as sandpaper, rubber or silicone, which can increase the friction between the bearing surface 110 and the user's foot, so that the user can drive the one-legged vehicle body 10 to make a leg-based steering motion. , or tilting forward, backward, etc.
  • the single-legged vehicle body 10 further includes a limiting member 140, and the limiting member 140 is disposed on the frame 100.
  • the protrusion 140 is provided on the two sides of the frame 100, and the direction of one of the limiting members 140 to the other of the limiting members 140 and the axis of the hub motor 200 Parallel.
  • the two limiting members 140 serve to assist the fixing of the user's foot.
  • the two limiting members 140 can slightly catch the user's foot, so that the user can complete the jumping or lifting the foot.
  • the one-legged body 10 can be driven to move, and the foot is prevented from being separated from the one-legged body 10.
  • the pressing force of the limiting member 140 on the foot portion is not large, so that the user does not hinder the user from jumping off the one-legged vehicle body 10 in an emergency situation, and the user only needs to apply a little force to remove the one-legged vehicle body 10. Therefore, this does not contradict the open pedaling area mentioned above.
  • the hub motor 200 includes a tire 210, a hub 220, and a center shaft 230, wherein the tire 210 is used to contact the ground, and the hub 220 is disposed in cooperation with the tire 210.
  • the center shaft 230 It is worn on the hub 220.
  • one or more tires 210 may be provided, and two or more of them may be provided.
  • the plurality of the plurality of tires is three or more.
  • the tires 210 share a hub 220.
  • the tires 210 are spaced apart on one of the hubs 220, which means that the one-legged body 10 is tilted forward and backward.
  • the tilting motion such as the tilting and the tilting is performed by the one hub 220
  • the pressure applied by the user to the one-legged vehicle body 10 also falls on the one hub 220, which is more convenient for the user to turn.
  • the hub motor 200 When the number of tires 210 is one, the hub motor 200 is in line contact with the ground. Moreover, when the bearing surface 110 is parallel to the ground, the distance between the bearing surface 110 and the ground is small, that is, for the one-legged vehicle body 10 of the present embodiment, the axial length of the hub motor 200 in contact with the ground is smaller.
  • the large, one-legged body 10 has a lower overall height, which enhances stability during riding and helps the user to maintain balance. Therefore, the one-legged body 10 of this structure is more suitable for beginners.
  • the length of the line between the two intersections which are farthest apart is 60-100 mm, and the ratio of the length of the line to the height of the bearing surface 110 from the ground is 0.8-1.5.
  • the axial length of the hub motor 200 in contact with the ground is large, and the one-foot body 10 can be effectively prevented from turning. Roll over to avoid user crippling and falling.
  • the distance between the bearing surface 110 and the ground is small, thereby reducing the center of gravity of the user during riding, facilitating the user to grasp the balance, and improving the stability and safety of the one-legged vehicle body.
  • the tire 210 may also have other shapes.
  • the tire 210 includes a main body portion 212 and a ground contact portion 214, and the main body portion 212 is coaxially disposed with the ground contact portion 214, and The diameter of the body portion 212 is smaller than the diameter of the ground portion 214.
  • the ground contact portion 214 is provided with two, which are respectively disposed at both ends of the main body portion 212. When the tire 210 touches the ground, only the ground portion 214 will contact the ground, and the body portion 212 will be spaced from the ground.
  • the contact area between the tire 210 and the ground can be reduced without changing the ratio between the distance between the two intersections where the tire 210 is farthest from the ground and the height of the bearing surface 110 from the ground. It can slow down the bump caused by the unevenness of the road surface, and can also avoid the tire 210 from interfering with the frame 100 and reserve a certain space for the wiring.
  • a receiving groove 102 is disposed on a side of the frame 100 away from the bearing surface 110, and a part of the structure of the hub motor 20 is located in the receiving groove 102, so that the single-foot body 10 is provided.
  • the overall height is reduced, and the center of gravity of the one-legged body 10 itself is lowered to improve stability.
  • the minimum distance H between the bearing surface 110 and the hub motor 200 is less than 2 cm, and the ratio of the minimum distance to the diameter D of the hub motor 200 is less than 1:4. Further, the minimum distance H between the bearing surface 110 and the hub motor 200 is less than 1 cm, and the ratio of the minimum distance to the diameter D of the hub motor 200 is less than 1:4.
  • a reference plane perpendicular to the axis of the hub motor 200 is set, which is a virtual projection plane.
  • the orthographic projections of the plurality of intersections between the one-legged vehicle body 10 and the ground overlap at a point on the reference surface, that is, a plurality of intersections between the single-legged vehicle body 10 and the ground are collinear, and
  • the rolling body in which the one-legged vehicle body 10 is in contact with the ground has one and only one hub motor 200.
  • FIG. 5 shows a parking state of the one-legged vehicle body 10, in which the axis of the center shaft 230 is parallel to the ground, and one side of the frame 100 is in contact with the ground, and the axis of the center shaft 230 is on the ground.
  • the projection on the top is B
  • the projection of the highest point of the frame 100 on the ground is A
  • the contact point of the frame 100 with the ground is C
  • B is between A and (:. Therefore, the frame 100 and the central shaft 230 are formed.
  • the frame 100 can be smoothly stepped to a horizontal state. As shown in FIG. 2, FIG. 3 and FIG.
  • a wire take-up groove 104 is further formed in the frame 100, and the wire take-up groove 104 extends in the radial direction of the hub motor 200.
  • the hub motor 200 further includes a motor wire 240.
  • the central shaft 230 of the hub motor 200 is provided with a wiring passage 232 along its axial direction.
  • the wiring passage 232 has an outlet 234 through which the motor wire 240 passes, and one end of the motor wire 240.
  • the outlet 234 extends from the side peripheral surface of the center shaft 230 and is received in the take-up groove 104, that is, the motor wire 240 is bent.
  • the frame 100 can protect the motor wire 240, so that there is no need to additionally provide a baffle for shielding and protecting the motor wire 240, and no component such as a baffle occupies the axial space of the hub motor 200, not only
  • the axial dimension of the hub motor 200 is greatly reduced, thereby reducing the volume of the one-legged vehicle body 10, simplifying the structure of the hub motor 200, and reducing the production cost of the one-legged vehicle body 10.
  • the wire receiving slot 104 can also be omitted.
  • the end surface of the center shaft 230 has a D shape.
  • the central shaft 230 is further provided with a mounting groove 236.
  • the bottom wall 2362 of the mounting groove 236 extends along the axial direction of the central shaft 230, and under the action of the fixing assembly 300, the bottom wall 2362 of the mounting groove 23 6 and the frame At 100 abutment, the bottom wall 2362 of the mounting slot 236 is used to carry loads and transfer torque.
  • the side wall 2364 of the mounting groove 236 is located between the two ends of the central shaft 230.
  • the bottom wall 2362 of the mounting groove 236 connects the side wall 2364 of the mounting groove 236 with one end surface of the central shaft 230, and the outlet 234 is located at the side wall of the mounting groove 236. 2364.
  • the bottom wall 2362 of the mounting groove 236 has a width in the radial direction of the central axis 230 equal to the diameter of the central shaft 230, that is, the axis of the central shaft 230 is located on the bottom wall 2362 of the mounting groove 236.
  • the width of the bottom wall 2362 is the largest, which can increase the bearing size of the center shaft 230 and reduce the stress on the center shaft 230.
  • the bottom wall 2362 can also be parallel to the axis of the central axis 230, at which time the bottom wall 2362 is less than the diameter of the central axis 230 in the radial direction of the central axis 230.
  • the fixing assembly 300 fixes the hub motor 200 mainly by fixing the center shaft 230.
  • the fixing assembly 300 includes a fixing member 310 and a connecting member 320.
  • the fixing member 310 is coupled to the frame 100 through the connecting member 320, and the center shaft 230 is clamped between the fixing member 310 and the frame 100.
  • the fixing assembly 300 is provided with two sets, and the two sets of fixing assemblies 300 respectively fix the two ends of the central shaft 230 to the frame 100.
  • the hub motor 200 can also be fixed to the frame 100 only by fixing one end of the center shaft 230, that is, the fixing assembly 300 can be provided only in one set.
  • the control assembly 400 can maintain the frame 10 by controlling the rotation of the hub motor 200. 0 balance state.
  • the control component 400 includes an attitude sensor 410, a controller 420, and a power source 430.
  • the attitude sensor 410 can detect the tilt angle of the frame 100, and send the tilt angle of the frame 100 to the controller 420, the controller 420 and the hub motor.
  • the 200 connection, the controller 420 is capable of controlling the rotational speed of the hub motor 200 according to the inclination angle of the frame 100.
  • the power supply 430 is capable of supplying power to the attitude sensor 410 and the controller 420.
  • the attitude sensor 410 can send the angle of the forward tilt of the frame 100 to the controller 420, and the controller 420 can control the forward rotation of the hub motor 200 according to the angle of the forward tilt. , so that the one-legged body completes the forward movement.
  • the user can also change the forward speed of the monopod body 10 by adjusting the angle of the forward tilt. Generally, the greater the angle of the forward tilt, the greater the rotational speed of the hub motor 200, and the speed at which the monopod body 10 advances. The sooner.
  • the attitude sensor 410 can send the angle of the reclining of the frame 100 to the controller 420, and the controller 420 can control the reverse rotation of the hub motor 200 according to the angle of the reclining.
  • the one-legged vehicle body 10 is caused to complete the backward movement.
  • the user can also change the speed of the one-legged vehicle body 10 by adjusting the angle of the reclining. Generally, the greater the angle of the reclining, the greater the rotational speed of the hub motor 200, and the speed at which the single-legged vehicle body 10 retreats. The sooner.
  • the user can complete the turning action by controlling the differential running of the two single-legged vehicle bodies 10.
  • the user's center of gravity is tilted to the left, and at the same time, the forward speed of the one-legged vehicle body 10 corresponding to the left foot is smaller than the forward speed of the one-legged vehicle body 10 corresponding to the right foot, and a left turn can be realized.
  • the user's center of gravity is tilted to the right.
  • the forward speed of the one-legged vehicle body 10 corresponding to the left foot is greater than the forward speed of the one-legged vehicle body 10 corresponding to the right foot, and a right turn can be realized.
  • the backward turning can be realized, and the entertainment is improved.
  • the attitude sensor 410 is a gyroscope integrated with the controller 420 on the same circuit board 44 0 to simplify the structure and compress the volume.
  • a cavity 106 is disposed in the frame 100, and the control component 400 is received in the cavity 106, thereby preventing external factors such as dust and water from affecting the normal operation of the control component 400.
  • a first chamber 1062 and a second chamber 1064 are disposed in the frame 100, and the first chamber 1062 and the second chamber 1064 communicate with each other to form a cavity 106.
  • the power supply 430 includes a plurality of cells electrically connected to each other, and the plurality of cells are divided into a first group of cells 430a and The second group of cells 430b.
  • the number of cells in the first group of cells 430a is smaller than the number of cells in the second group of cells 430b, and the first group of cells 430a are housed in the first chamber 1062, and the second group of cells 430b are housed.
  • a circuit board 440 integrated with the attitude sensor 410 and the controller 420 is housed in the first chamber 1062.
  • the power supply 430 is arranged such that the distance between the bearing surface 110 and the ground can be further reduced, so that the center of gravity of the user can be further reduced, and the single-legged vehicle body 10 can be further improved. Stability and safety.
  • the power source 430 may also be disposed outside the frame 100.
  • the two sets of cells 432 are respectively disposed on the front, rear, or left and right sides of the hub motor 200.
  • the number of the cells 432 in each group may be the same or different. When the number is different, the weights may be added in a smaller number to balance the weights on both sides of the axis of the hub motor 200.
  • the power source 430 may also be disposed between the bearing surface 110 and the hub motor 200. Still alternatively, the power source 430 can also be of a unitary construction disposed on the side of the hub motor 200, such as shown in Figures 9 and 10.
  • the number of power sources 430 may also be plural, and a plurality of power sources 430 are disposed on one side of the hub motor 200 or on different sides of the hub motor 200.
  • control component 400 further includes a foot sensor 450, which is a mechanical stroke switch, a thin film sensor switch or a Hall element.
  • the foot sensor 450 is mounted on the frame 100 and is located in the area where the load bearing surface 110 is located.
  • the foot sensor 450 is used to detect whether the user steps on the carrying surface 110, and when the user is disengaged from the carrying surface 110, the foot sensor 450 can brake the hub motor 200 to prevent the single-legged body 10 from running out of control. Damaged by others or other objects.
  • the foot sensor 450 includes a first sensor 452 and a second sensor 454.
  • the first sensor 452 is correspondingly disposed on the toe position of the toe
  • the second sensor 454 is correspondingly disposed on the heel position of the heel. on.
  • the first inductor 452 can also be formed integrally with the second inductor 454, that is, the integral foot sensor 450 shown in FIG.
  • the monopod body 10 further includes a decorative lamp 500.
  • the decorative lamp 500 is provided with two, respectively located at both ends of the hub motor 200 to block and protect the motor wire 240 and the fixing assembly 300.
  • the decorative lamp 500 has a disc shape, and in addition to playing a decorative role, it can also serve as a warning for displaying electric power and the like.
  • the frame 100 further includes a first anti-collision piece 610 and a second anti-collision piece 620.
  • the first anti-collision piece 610 is disposed on the front side of the frame 100, and the frame 100 When the front side is in contact with the ground, the first bumper 610 abuts against the ground.
  • the second bumper 620 is disposed on the rear side of the frame 100. When the rear side of the frame 100 is in contact with the ground, the second bumper 620 abuts against the ground.
  • the first anti-collision sheet 610 and the second anti-collision sheet 620 are used for parking or being subjected to abrasion when colliding with foreign objects, and are generally made of a wear-resistant material such as rubber or nylon.
  • the frame 100 further includes an anti-collision strip 630, and the anti-collision strip 630 is provided in plurality, and is disposed around the frame 100 respectively.
  • the bumper strip 630 is made of a material having a certain elasticity such as rubber, and can cushion the impact force against the foreign object and protect the frame 100.
  • the plurality of bumper strips 630 are integrally formed and connected end to end with each other. In other embodiments, the plurality of bumper strips 630 may also be spaced apart.

Abstract

一种单脚式车体包括车架、轮毂电机、固定组件及控制组件，车架包括供用户单脚踩踏的承载面，固定组件与车架连接，以固定轮毂电机，轮毂电机位于承载面与地面之间。控制组件包括姿态传感器、控制器及电源，控制器能根据姿态传感器检测的车架的倾斜角度控制轮毂电机的转速，电源能够向姿态传感器及控制器供电。单脚式车体，对应于用户的单脚，从而用户在出行时，左脚和右脚能够分别操控对应的单脚式车体，与传统的双轮平衡车相比，大大减小了占地面积，提高了便携性。不仅如此，当两个单脚式车体中的其中一个损坏后，用户只需要更换损坏的单脚式车体即可，从而能够节约维修成本。

Description

单脚式车体
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种单脚式车体。
背景技术
[0002] 随着人们环保意识的加强， 越来越多的用户选择平衡车作为出行的代步工具。
受结构稳定性、 掌握平衡的难易程度等因素的影响， 用户更倾向于购买双轮平 衡车， 双轮平衡车包括两个车轮及设置在两个车轮之间的踏板， 用户双脚站立 在踏板上， 通过改变重心来实现加速、 减速、 转弯等动作。 但是， 双轮平衡车 体积较大， 占地面积较大， 大大降低了便携性。
发明概述
技术问题
问题的解决方案
技术解决方案
[0003] 基于此， 有必要针对传统双轮平衡车占地面积较大的问题， 提供一种更为便携 的单脚式车体。
[0004] 一种单脚式车体， 包括：
[0005] 车架， 设有承载面， 所述承载面用于供用户的单脚踩踏， 且所述承载面能与用 户的脚部之间接触的面积用于匹配用户的单脚大小；
[0006] 轮毂电机， 位于所述承载面与地面之间；
[0007] 固定组件， 与所述车架连接， 以固定所述中心轴； 以及
[0008] 控制组件， 与所述轮毂电机电气连接， 所述控制组件包括姿态传感器、 控制器 及电源， 所述姿态传感器能够检测所述车架的倾斜角度， 并将所述车架的倾斜 角度发送至所述控制器， 所述控制器与所述轮毂电机连接， 所述控制器能够根 据所述车架的倾斜角度， 控制所述轮毂电机的转速， 所述电源能够向所述姿态 传感器及所述控制器供电。
[0009] 在其中一个实施例中， 所述车架上开设有收线槽， 所述轮毂电机包括中心轴及 电机线， 所述中心轴沿其轴向开设有接线通道， 所述接线通道具有出口， 所述 电机线穿设于所述接线通道内， 且所述电机线的一端穿过所述出口从所述中心 轴的侧周面伸出， 并收容于所述收线槽内。
[0010] 在其中一个实施例中， 所述轮毂电机包括用于接触所述地面的轮胎及与所述轮 胎配合设置的轮毂， 所述轮胎设有一个、 两个或多个， 当所述轮胎设有两个时 ， 两个所述轮胎共用一个所述轮毂， 当所述轮胎设有多个时， 多个所述轮胎共 用一个所述轮毂。
[0011] 在其中一个实施例中， 当所述轮胎设有一个时， 所述轮胎包括主体部及触地部 ， 所述主体部与所述触地部同轴设置， 且所述主体部的直径小于所述触地部的 直径， 所述触地部设有两个， 分别设于所述主体部的两端。
[0012] 在其中一个实施例中， 在工作状态时， 所述单脚式车体与所述地面之间的多个 交点在参照面上的正投影重合为一点， 所述参照面垂直于所述轮毂电机的轴线
[0013] 在其中一个实施例中， 所述单脚式车体还包括装饰灯， 所述装饰灯设有两个， 分别位于所述轮毂电机的两端。
[0014] 在其中一个实施例中， 所述单脚式车体还包括第一防撞片及第二防撞片， 所述 第一防撞片设置在所述车架的前侧， 所述车架的前侧与所述地面接触时， 所述 第一防撞片与所述地面抵接， 所述第二防撞片设置在所述车架的后侧， 所述车 架的后侧与所述地面接触时， 所述第二防撞片与所述地面抵接。
[0015] 在其中一个实施例中， 所述单脚式车体还包括防撞条， 所述防撞条设有多个， 分别设置在所述车架的四周。
[0016] 在其中一个实施例中， 所述车架内设有空腔， 所述控制组件容置于所述空腔内 ， 所述车架远离所述承载面的一侧设有容置槽， 所述轮毂电机的部分结构位于 所述容置槽内。
[0017] 在其中一个实施例中， 所述车架内设有第一腔室与第二腔室， 所述第一腔室与 所述第二腔室相互连通形成所述空腔， 所述电源包括多个相互之间电连接的电 芯， 多个所述电芯被分成第一组电芯及第二组电芯， 所述第一组电芯中的所述 电芯的数目小于所述第二组电芯中所述电芯的数目， 且所述第一组电芯容置于 所述第一腔室内， 所述第二组电芯容置于所述第二腔室内， 所述姿态传感器集 成于所述控制器上， 所述控制器位于所述第一腔室内。
[0018] 在其中一个实施例中， 平衡状态下， 所述轮毂电机在所述地面上的投影完全落 入所述承载面在所述地面上的投影所形成的区域内。
[0019] 在其中一个实施例中， 所述电源包括多个相互之间电连接的电芯， 多个所述电 芯被分为两组， 分别位于所述轮毂电机的前后两侧或左右两侧。
[0020] 在其中一个实施例中， 所述控制组件还包括脚踏感应器， 所述脚踏感应器用于 检测用户是否踩踏在所述承载面上， 且当用户脱离所述承载面时， 所述脚踏感 应器能制动所述轮毂电机。
[0021] 在其中一个实施例中， 所述车架包括壳体及防滑垫， 所述壳体的一面与所述轮 毂电机连接， 另一面设置所述防滑垫， 所述控制组件与所述壳体连接， 所述防 滑垫远离所述轮毂电机的一面为所述承载面。
[0022] 在其中一个实施例中， 所述中心轴的轴线平行于所述地面， 且所述车架的一侧 与所述地面接触时， 所述中心轴的轴线在所述地面上的投影位于所述车架的最 高点在所述地面上的投影和所述车架接触所述地面的一侧之间。
[0023] 在其中一个实施例中， 所述固定组件设有两组， 分别将所述中心轴的两端固定 在所述车架上。
[0024] 在其中一个实施例中， 所述承载面与所述轮毂电机之间的最小距离小于 2cm， 且所述最小距离和所述轮毂电机的直径的比值小于 1 :4。
[0025] 在其中一个实施例中， 所述轮毂电机接触所述地面时， 所述轮毂电机与所述地 面之间存在多个共线的交点， 其中相距最远的两个所述交点间的连线的长度为 5 0-200mm， 且所述连线的长度与所述承载面平行于所述地面时的高度的比值为 0. 6-3。
发明的有益效果
有益效果
[0026] 上述的单脚式车体， 对应于用户的单脚， 从而用户在出行时， 左脚和右脚能够 分别操控对应的单脚式车体， 与传统的双轮平衡车相比， 大大减小了占地面积 ， 提高了便携性。 不仅如此， 当两个单脚式车体中的其中一个损坏后， 用户只 需要更换损坏的单脚式车体即可， 从而能够节约维修成本。
对附图的简要说明
附图说明
[0027] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述 中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在 不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
[0028] 图 1为第一实施例的单脚式车体的结构图；
[0029] 图 2为图 1所示的单脚式车体的爆炸图；
[0030] 图 3为图 2所示的单脚式车体中轮毂电机的局部结构示意图；
[0031] 图 4为图 1所示的单脚式车体的剖视图；
[0032] 图 5为图 1所示的单脚式车体的停车状态示意图；
[0033] 图 6为图 1所示的单脚式车体中控制组件的模块框图；
[0034] 图 7为第二实施例的单脚式车体的结构示意图；
[0035] 图 8为图 7所示的单脚式车体的局部爆炸图；
[0036] 图 9为第三实施例的单脚式车体的结构示意图；
[0037] 图 10为第四实施例的单脚式车体的结构示意图；
[0038] 图 11为图 7所示的单脚式车体中轮毂电机的另一实施例的结构示意图；
[0039] 图 12为第五实施例的单脚式车体的局部结构示意图。
发明实施例
本发明的实施方式
[0040] 为了便于理解本实用新型， 下面将参照相关附图对单脚式车体进行更全面的描 述。 附图中给出了单脚式车体的首选实施例。 但是， 单脚式车体可以以许多不 同的形式来实现， 并不限于本文所描述的实施例。 相反地， 提供这些实施例的 目的是使对单脚式车体的公开内容更加透彻全面。
[0041] 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。 本文中在单脚式车体的说明书中所使用 的术语只是为了描述具体的实施例的目的， 不是旨在于限制本实用新型。 本文 所使用的术语“及 /或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0042] 如图 1所示， 一实施方式的单脚式车体 10对应于用户的单脚， 两个单脚式车体 1 0则构成一套代步工具， 分别对应于用户的左脚和右脚。 两个单脚式车体 10之间 相互独立， 两个单脚式车体 10之间不仅能够相对扭转， 两者间的左右间距和前 后间距也能改变， 从而用户能够分别调整左脚和右脚的状态， 以适应不同的路 况。
[0043] 例如， 在骑乘过程中， 用户能够增大两个单脚式车体 10之间的距离， 以避开路 面上的坑穴； 用户还能够采用一脚在前一脚在后的骑乘姿势， 以经过宽度较窄 的路段； 在不平整的路面行驶时， 用户还可以分别调整两个单脚式车体 10的相 对位置， 以避免路面不平而引起的重心高度急剧变化。 因此， 本实施方式的单 脚式车体 10的灵活性和安全性都更高。
[0044] 与传统的双轮平衡车、 扭扭车相比， 本实施方式的代步工具能够省略掉时刻保 证两个车体同轴设置的连接结构， 从而能够大大减小代步工具的体积， 提高代 步工具的便携性。
[0045] 值得一提的是， 为了进一步提高代步工具的安全性， 可以使得两个单脚式车体 10通信连接， 控制两个单脚式车体 10的前后间距和左右间距均在预设安全值内 ， 以减少安全隐患。 在骑乘过程中， 当两个单脚式车体 10之间的前后间距超过 预设前后安全值时， 控制两个单脚式车体 10同时安全停车， 以避免出现其中一 个单脚式车体 10停止运行而另一个单脚式车体 10继续运行的危险情况。 同样地 ， 当两个单脚式车体 10之间的左右间距超过预设左右安全值时， 控制两个单脚 式车体 10同时安全停车。 而在预设安全值范围内， 两个单脚式车体 10能够照常 独立运行， 因此， 两个单脚式车体 10通信连接并不妨碍两个单脚式车体 10独立 运行。
[0046] 另外， 若其中一个单脚式车体 10损坏， 可以仅更换一个单脚式车体 10, 达到节 约维修成本的目的。
[0047] 在本实施方式中， 两个单脚式车体 10的结构基本相同， 下面就以其中一个单脚 式车体 10为例， 具体介绍单脚式车体 10的结构。
[0048] 请参考图 1及图 2， 单脚式车体 10包括车架 100、 轮毂电机 200、 固定组件 300及 控制组件 400， 轮毂电机 200及控制组件 400均与车架 100连接， 固定组件 300与车 架 100连接， 以固定轮毂电机 200, 控制组件 400与轮毂电机 200电气连接， 以维 持车架 100的平衡状态， 实现平稳地骑乘。
[0049] 其中， 车架 100上设有承载面 110, 承载面 110用于供用户的单脚踩踏， 且承载 面 110能与用户的脚部接触的面积用于匹配用户的单脚大小， 也就是说， 不管承 载面 110是一个连续的平面还是由几个分隔开的平面共面形成的， 承载面 110上 能够供用户站立的面积与用户的单脚大小相匹配。 正常来说， 普通人的脚长大 概在 20-30cm范围内， 脚宽大概在 6.5-10.5cm范围内， 承载面 110的大小可以设计 为均码， 长度大约为 15-30cm， 宽度大约为 8-20cm， 以适用于不同的用户。 对于 不同的单脚式车体 10, 承载面 110的大小也可以参照鞋码来分别设计， 以使用户 能够选择适合自己的单脚式车体 10, 带给用户更为舒适的骑乘体验。
[0050] 承载面 110平行于地面时， 轮毂电机 200位于承载面 110与地面之间， 这里所说 的平行包括了略微倾斜以及略微弯曲的情况。 更为具体地， 单脚式车体 10前后 对称， 轮毂电机 200的轴线以及轮毂电机 200与地面的交线确定的平面即为单脚 式车体 10的对称面。 在骑乘的过程中， 轮毂电机 200大致位于用户脚掌的中心区 域的正下方， 从而能够降低用户掌握平衡的难度。
[0051] 从图 1和图 2中可以看出， 用户在单脚式车体 10上的踩踏区域为开放式的， 与对 脚部的包裹式设计相比， 本实施方式的单脚式车体 10大大简化了骑行前的穿戴 手续和骑行后的脱卸手续， 极其方便。 在用户失去平衡而无法控制单脚式车体 1 0的紧急情况下， 用户可以直接脱离承载面 110, 跳下单脚式车体 10, 避免摔伤
[0052] 一实施例中， 如图 7所示， 在开放式的基础上， 为了提高单脚式车体 10的可控 性， 车架 100包括壳体 120及防滑垫 130， 壳体 120起主要承重作用， 防滑垫 130通 过胶粘、 卡扣或螺纹连接的方式设置在壳体 120远离轮毂电机 200的一面， 承载 面 110即为防滑垫 130远离轮毂电机 200的一面。 防滑垫 130由砂纸、 橡胶或硅胶 等材质制成， 能够增大承载面 110与用户脚部之间的摩擦力， 从而用户能带动单 脚式车体 10做出以腿部为轴的转向动作， 或是前倾、 后仰等倾斜动作。
[0053] 此外， 如图 12所示， 单脚式车体 10还包括限位件 140， 限位件 140设于车架 100 上， 并凸出于承载面 110, 限位件 140设有两个， 分别位于车架 100的两侧， 且其 中一个限位件 140至另一个限位件 140的方向与轮毂电机 200的轴向平行。 两个限 位件 140起到辅助固定用户脚部的作用， 当用户骑乘单脚式车体时， 两个限位件 140能略微卡住用户的脚部， 以便用户在完成跳跃或抬脚等动作时， 能带动单脚 式车体 10—起运动， 而防止脚部与单脚式车体 10分离。 限位件 140对脚部的挤压 力并不大， 从而不会妨碍用户在紧急情况下跳下单脚式车体 10, 用户只需稍作 用力甩掉单脚式车体 10即可。 因此， 这与上面所说的开放式踩踏区域并不矛盾
[0054] 参照图 1及图 2， 在本实施方式中， 轮毂电机 200包括轮胎 210、 轮毂 220及中心 轴 230， 其中， 轮胎 210用于接触地面， 轮毂 220与轮胎 210配合设置， 中心轴 230 穿设于轮毂 220。
[0055] 对于轮毂电机 200来说， 轮胎 210可以设置一个， 也可以设置两个或多个， 这里 所说的多个大于等于三个。 当轮胎 210的数目大于一个时， 这些轮胎 210共用一 个轮毂 220, 换句话说， 就是这些轮胎 210间隔排列在一个轮毂 220上， 也就意味 着， 单脚式车体 10在完成前倾、 后仰、 侧倾等倾斜动作时， 均是通过这一个轮 毂 220实现的， 用户对单脚式车体 10施加的压力也落在这一个轮毂 220上， 更加 方便用户转向。
[0056] 而当轮胎 210的数目为一个时， 轮毂电机 200与地面之间为线接触。 而且， 承载 面 110平行于地面时， 承载面 110与地面之间的距离较小， 也即， 对于本实施方 式的单脚式车体 10来说， 轮毂电机 200与地面接触的轴向长度较大， 而单脚式车 体 10的整体高度较低， 从而能够加强骑乘过程中的稳定性， 有助于用户保持平 衡。 因此， 这种结构的单脚式车体 10更为适合初学者。
[0057] 具体地， 在轮毂电机 200触地且承载面 110平行于地面时， 轮毂电机 200与地面 之间的多个共线的交点中， 相距最远的两个交点之间的连线的长度为 50-200mm ， 且该连线的长度与承载面 110距离地面的高度的比值为 0.6-3。
[0058] 进一步， 相距最远的两个交点之间的连线的长度为 60-100mm， 且该连线的长 度与承载面 110距离地面的高度的比值为 0.8-1.5。
[0059] 轮毂电机 200与地面接触的轴向长度较大， 能够有效防止转弯时单脚式车体 10 侧翻， 避免用户崴脚和摔倒。 再加上承载面 110与地面之间的距离较小， 从而能 降低用户在骑行过程中的重心， 便于用户掌握平衡， 提高单脚式车体的稳定性 和安全性。
[0060] 在其他实施方式中， 轮胎 210还可以为其他形状， 比如， 如图 11所示， 轮胎 210 包括主体部 212及触地部 214， 主体部 212与触地部 214同轴设置， 且主体部 212的 直径小于触地部 214的直径。 触地部 214设有两个， 分别设于主体部 212的两端。 轮胎 210触地时， 只有触地部 214会接触地面， 而主体部 212与地面间隔。 这样， 在不改变轮胎 210与地面之间相距最远的两个交点之间的距离与承载面 110距离 地面的高度的比值的前提下， 能够减小轮胎 210与地面的接触面积， 从而能有效 减缓因路面不平整造成的颠簸， 还能避免轮胎 210与车架 100干涉， 并预留出一 定的走线空间。
[0061] 另外， 如图 4所示， 车架 100远离承载面 110的一侧设有容置槽 102， 轮毂电机 20 0的部分结构位于容置槽 102内， 以使单脚式车体 10整体的高度得以减小， 降低 单脚式车体 10自身的重心， 提高稳定性。 而且， 承载面 110与轮毂电机 200之间 的最小距离 H小于 2cm， 且该最小距离与轮毂电机 200的直径 D的比值小于 1:4。 进 一步， 承载面 110与轮毂电机 200之间的最小距离 H小于 lcm， 且该最小距离与轮 毂电机 200的直径 D的比值小于 1 :4。
[0062] 值得一提的是， 平衡状态下， 轮毂电机 200在地面上的投影完全落入承载面 110 在地面上的投影所形成的区域内， 以进一步增强单脚式车体 10结构的稳定性。
[0063] 此外， 设定一个垂直于轮毂电机 200的轴线的参照面， 该参照面为一个虚拟投 影面。 工作状态下， 单脚式车体 10与地面之间的多个交点在参照面上的正投影 重合为一点， 也即， 单脚式车体 10与地面之间的多个交点共线， 而且， 单脚式 车体 10与地面接触的滚动体有且仅有一个轮毂电机 200。
[0064] 图 5所示为单脚式车体 10的停车状态， 在该状态下， 中心轴 230的轴线平行于地 面， 且车架 100的一侧与地面接触， 中心轴 230的轴线在地面上的投影为 B， 车架 100的最高点在地面上的投影为 A， 车架 100与地面的接触点为 C， B位于 A与（:之 间。 因此， 车架 100与中心轴 230形成了类似跷跷板的结构， 用户的脚部踩在承 载面 110上时， 能够顺利地将车架 100踩至水平状态。 [0065] 如图 2、 图 3及图 5所示， 车架 100上还开设有收线槽 104， 收线槽 104沿轮毂电机 200的径向延伸。 轮毂电机 200还包括电机线 240， 轮毂电机 200的中心轴 230沿其 轴向开设有接线通道 232, 接线通道 232具有出口 234, 电机线 240穿设于接线通 道 232内， 且电机线 240的一端穿过出口 234从中心轴 230的侧周面伸出， 并收容 于收线槽 104内， 也即， 电机线 240呈弯折状。 车架 100能起到保护电机线 240的 作用， 这样， 就无需额外设置遮挡和保护电机线 240的挡板， 也就不会有挡板等 零部件占用轮毂电机 200轴向上的空间， 不仅大大减小了轮毂电机 200在轴向上 的尺寸， 进而减小了单脚式车体 10的体积， 也简化了轮毂电机 200的结构， 降低 了单脚式车体 10的生产成本。 可以理解， 在其他实施方式中， 收线槽 104也可以 省略。
[0066] 中心轴 230的端面呈 D字型。 具体地， 中心轴 230上还开设有安装槽 236， 安装槽 236的底壁 2362沿中心轴 230的轴向延伸， 且在固定组件 300的作用下， 安装槽 23 6的底壁 2362与车架 100抵接， 安装槽 236的底壁 2362用于承载负载和传递扭矩。 安装槽 236的侧壁 2364位于中心轴 230的两端之间， 安装槽 236的底壁 2362连接安 装槽 236的侧壁 2364与中心轴 230的其中一个端面， 出口 234位于安装槽 236的侧 壁 2364上。
[0067] 在本实施方式中， 安装槽 236的底壁 2362沿中心轴 230的径向方向上宽度等于中 心轴 230的直径， 也即中心轴 230的轴线位于安装槽 236的底壁 2362上。 此时， 底 壁 2362的宽度最大， 可以增大中心轴 230的承受尺寸， 减小中心轴 230受到的应 力。 在其他实施方式中， 底壁 2362也可以平行于中心轴 230的轴线， 此时， 底壁 2362沿中心轴 230的径向方向上宽度小于中心轴 230的直径。
[0068] 固定组件 300主要通过固定中心轴 230的方式固定轮毂电机 200。 具体地， 固定 组件 300包括固定件 310及连接件 320， 固定件 310通过连接件 320与车架 100连接 ， 中心轴 230夹持于固定件 310与车架 100之间。 在本实施方式中， 固定组件 300 设有两组， 两组固定组件 300分别将中心轴 230的两端固定在车架 100上。 在其他 实施方式中， 轮毂电机 200也可以仅通过固定中心轴 230的一端而固定在车架 100 上， 也即固定组件 300仅设置一组即可。
[0069] 如图 2及图 6所示， 控制组件 400能够通过控制轮毂电机 200的转动来维持车架 10 0的平衡状态。 具体地， 控制组件 400包括姿态传感器 410、 控制器 420及电源 430 ， 姿态传感器 410能够检测车架 100的倾斜角度， 并将车架 100的倾斜角度发送至 控制器 420, 控制器 420与轮毂电机 200连接， 控制器 420能够根据车架 100的倾斜 角度， 控制轮毂电机 200的转速。 电源 430能够向姿态传感器 410及控制器 420供 电。
[0070] 例如， 用户带动车架 100前倾时， 姿态传感器 410能将车架 100前倾的角度发送 给控制器 420, 控制器 420便能根据前倾的角度， 控制轮毂电机 200正向旋转， 而 使得单脚式车体完成前进的动作。 用户还能通过调整前倾的角度来改变单脚式 车体 10前进的速度， 通常来说， 前倾的角度越大， 轮毂电机 200的转速越大， 单 脚式车体 10前进的速度就越快。
[0071] 用户带动车架 100后仰时， 姿态传感器 410能将车架 100后仰的角度发送给控制 器 420, 控制器 420便能根据后仰的角度， 控制轮毂电机 200反向旋转， 而使得单 脚式车体 10完成后退的动作。 用户还能通过调整后仰的角度来改变单脚式车体 1 0后退的速度， 通常来说， 后仰的角度越大， 轮毂电机 200的转速越大， 单脚式 车体 10后退的速度就越快。
[0072] 用户可以通过控制两个单脚式车体 10的差速运行， 来完成转弯的动作。 比如， 用户重心向左倾斜， 同时， 左脚对应的单脚式车体 10的前进速度小于右脚对应 的单脚式车体 10的前进速度， 便能实现左转弯。 用户重心向右倾斜， 同时， 左 脚对应的单脚式车体 10的前进速度大于右脚对应的单脚式车体 10的前进速度， 便能实现右转弯。 当然， 对于本实施方式的代步工具来说， 还能实现后退式转 弯， 提高了娱乐性。
[0073] 在本实施方式中， 姿态传感器 410为陀螺仪， 与控制器 420集成在同一电路板 44 0上， 以起到简化结构， 压缩体积的效果。
[0074] 在图 2所示的实施例中， 车架 100内设有空腔 106 , 控制组件 400容置于空腔 106 内， 从而能避免灰尘、 水等外界因素影响控制组件 400的正常工作。
[0075] 具体地， 车架 100内设有第一腔室 1062与第二腔室 1064， 第一腔室 1062与第二 腔室 1064相互连通形成空腔 106。
[0076] 电源 430包括多个相互之间电连接的电芯， 多个电芯被分成第一组电芯 430a及 第二组电芯 430b。 第一组电芯 430a中的电芯的数目小于第二组电芯 430b中电芯的 数目， 且第一组电芯 430a容置于第一腔室 1062内， 第二组电芯 430b容置于第二腔 室 1064内， 集成有姿态传感器 410与控制器 420的电路板 440容置于第一腔室 1062 内。
[0077] 对于图 2所示的实施例， 这样布局电源 430， 能够进一步减小承载面 110与地面 之间的距离， 从而能进一步降低用户的重心， 进而能进一步提高单脚式车体 10 的稳定性和安全性。
[0078] 在其他实施方式中， 电源 430也可以设置在车架 100的外侧， 比如图 12所示的实 施例中， 两组电芯 432分别设置在轮毂电机 200的前后两侧或左右两侧， 其中， 每组中电芯 432的数目可以相同， 也可以不同， 数目不同时， 可以在数目较少的 一组中添加配重块来平衡轮毂电机 200的轴线的两侧的重量。 或者， 如图 8所示 ， 电源 430还可以设置在承载面 110与轮毂电机 200之间。 再或者， 电源 430还可 以为一整体结构， 布置在轮毂电机 200的侧面， 比如图 9和图 10所示的那样。 当 然， 电源 430的数目还可以是多个， 多个电源 430均布置在轮毂电机 200的一侧， 或分散在轮毂电机 200的不同侧。
[0079] 在本实施方式中， 如图 2及图 4所示， 控制组件 400还包括脚踏感应器 450， 脚踏 感应器 450为机械行程开关、 薄膜感应开关或霍尔元件等。
[0080] 脚踏感应器 450安装在车架 100上， 并位于承载面 110所在的区域内。 脚踏感应 器 450用于检测用户是否踩踏在承载面 110上， 且当用户脱离承载面 110时， 脚踏 感应器 450能制动轮毂电机 200， 以避免单脚式车体 10失控， 撞上他人或其它物 件而损坏。
[0081] 具体地， 脚踏感应器 450包括第一感应器 452及第二感应器 454， 第一感应器 452 对应设置在脚尖的踩踏位置上， 第二感应器 454对应设置在脚跟的踩踏位置上。 可以理解， 在其他实施方式中， 第一感应器 452还可以与第二感应器 454—体成 型， 也即图 7中所示的呈一整体的脚踏感应器 450。
[0082] 请参考图 2， 单脚式车体 10还包括装饰灯 500， 装饰灯 500设有两个， 分别位于 轮毂电机 200的两端， 以遮挡和保护电机线 240及固定组件 300。 装饰灯 500呈圆 盘状， 除了起到装饰作用外， 还可以起警示作用， 用于显示电量等。 [0083] 此外， 同时结合图 2及图 4， 车架 100还包括第一防撞片 610及第二防撞片 620， 第一防撞片 610设置在车架 100的前侧， 车架 100的前侧与地面接触时， 第一防撞 片 610与地面抵接。 第二防撞片 620设置在车架 100的后侧， 车架 100的后侧与地 面接触时， 第二防撞片 620与地面抵接。 第一防撞片 610与第二防撞片 620用于停 车或与外物撞击时承受磨损， 一般由橡胶、 尼龙等耐磨材质制成。
[0084] 进一步， 车架 100还包括防撞条 630， 防撞条 630设有多个， 分别设置在车架 100 的四周。 防撞条 630由橡胶等具有一定弹性的材料制成， 能够缓冲与外物撞击时 的冲击力， 并保护车架 100。 在本实施方式中， 多个防撞条 630—体成型， 相互 之间首尾连接。 在其他实施方式中， 多个防撞条 630之间也可以间隔设置。
[0085] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合， 为使描述简洁， 未对上述 实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述， 然而， 只要这些技术特 征的组合不存在矛盾， 都应当认为是本说明书记载的范围。
[0086] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式， 其描述较为具体和详细 ， 但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本 领域的普通技术人员来说， 在不脱离本实用新型构思的前提下， 还可以做出若 干变形和改进， 这些都属于本实用新型的保护范围。 因此， 本实用新型专利的 保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

权利要求书
[权利要求 1] 一种单脚式车体， 其特征在于， 包括：
车架， 设有承载面， 所述承载面用于供用户的单脚踩踏， 且所述承载 面能与用户的脚部之间接触的面积用于匹配用户的单脚大小； 轮毂电机， 位于所述承载面与地面之间；
固定组件， 与所述车架连接， 以固定所述中心轴； 以及
控制组件， 与所述轮毂电机电气连接， 所述控制组件包括姿态传感器 、 控制器及电源， 所述姿态传感器能够检测所述车架的倾斜角度， 并 将所述车架的倾斜角度发送至所述控制器， 所述控制器与所述轮毂电 机连接， 所述控制器能够根据所述车架的倾斜角度， 控制所述轮毂电 机的转速， 所述电源能够向所述姿态传感器及所述控制器供电。
[权利要求 2] 根据权利要求 i所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述车架上开设有 收线槽， 所述轮毂电机包括中心轴及电机线， 所述中心轴沿其轴向开 设有接线通道， 所述接线通道具有出口， 所述电机线穿设于所述接线 通道内， 且所述电机线的一端穿过所述出口从所述中心轴的侧周面伸 出， 并收容于所述收线槽内。
[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述轮毂电机包括 用于接触所述地面的轮胎及与所述轮胎配合设置的轮毂， 所述轮胎设 有一个、 两个或多个， 当所述轮胎设有两个时， 两个所述轮胎共用一 个所述轮毂， 当所述轮胎设有多个时， 多个所述轮胎共用一个所述轮 毂。
[权利要求 4] 根据权利要求 3所述的单脚式车体， 其特征在于， 当所述轮胎设有一 个时， 所述轮胎包括主体部及触地部， 所述主体部与所述触地部同轴 设置， 且所述主体部的直径小于所述触地部的直径， 所述触地部设有 两个， 分别设于所述主体部的两端。
[权利要求 5] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 在工作状态时， 所 述单脚式车体与所述地面之间的多个交点在参照面上的正投影重合为 一点， 所述参照面垂直于所述轮毂电机的轴线。
[权利要求 6] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述单脚式车体还 包括装饰灯， 所述装饰灯设有两个， 分别位于所述轮毂电机的两端。
[权利要求 7] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述单脚式车体还 包括第一防撞片及第二防撞片， 所述第一防撞片设置在所述车架的前 侧， 所述车架的前侧与所述地面接触时， 所述第一防撞片与所述地面 抵接， 所述第二防撞片设置在所述车架的后侧， 所述车架的后侧与所 述地面接触时， 所述第二防撞片与所述地面抵接。
[权利要求 8] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述单脚式车体还 包括防撞条， 所述防撞条设有多个， 分别设置在所述车架的四周。
[权利要求 9] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述车架内设有空 腔， 所述控制组件容置于所述空腔内， 所述车架远离所述承载面的一 侧设有容置槽， 所述轮毂电机的部分结构位于所述容置槽内。
[权利要求 10] 根据权利要求 9所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述车架内设有第 一腔室与第二腔室， 所述第一腔室与所述第二腔室相互连通形成所述 空腔， 所述电源包括多个相互之间电连接的电芯， 多个所述电芯被分 成第一组电芯及第二组电芯， 所述第一组电芯中的所述电芯的数目小 于所述第二组电芯中所述电芯的数目， 且所述第一组电芯容置于所述 第一腔室内， 所述第二组电芯容置于所述第二腔室内， 所述姿态传感 器集成于所述控制器上， 所述控制器位于所述第一腔室内。
[权利要求 11] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 平衡状态下， 所述 轮毂电机在所述地面上的投影完全落入所述承载面在所述地面上的投 影所形成的区域内。
[权利要求 12] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述电源包括多个 相互之间电连接的电芯， 多个所述电芯被分为两组， 分别位于所述轮 毂电机的前后两侧或左右两侧。
[权利要求 13] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述控制组件还包 括脚踏感应器， 所述脚踏感应器用于检测用户是否踩踏在所述承载面 上， 且当用户脱离所述承载面时， 所述脚踏感应器能制动所述轮毂电 机。
[权利要求 14] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述车架包括壳体 及防滑垫， 所述壳体的一面与所述轮毂电机连接， 另一面设置所述防 滑垫， 所述控制组件与所述壳体连接， 所述防滑垫远离所述轮毂电机 的一面为所述承载面。
[权利要求 15] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述中心轴的轴线 平行于所述地面， 且所述车架的一侧与所述地面接触时， 所述中心轴 的轴线在所述地面上的投影位于所述车架的最高点在所述地面上的投 影和所述车架接触所述地面的一侧之间。
[权利要求 16] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述固定组件设有 两组， 分别将所述中心轴的两端固定在所述车架上。
[权利要求 17] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述承载面与所述 轮毂电机之间的最小距离小于 2cm， 且所述最小距离和所述轮毂电机 的直径的比值小于 1:4。
[权利要求 18] 根据权利要求 2所述的单脚式车体， 其特征在于， 所述轮毂电机接触 所述地面时， 所述轮毂电机与所述地面之间存在多个共线的交点， 其 中相距最远的两个所述交点间的连线的长度为 50-200mm， 且所述连 线的长度与所述承载面平行于所述地面时的高度的比值为 0.6-3。
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