申请/专利权人：宁波睿世科技有限公司

申请日：2018-02-14

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN108163118B

主分类号：B62K11/00

分类号：B62K11/00;B62K15/00;B62M6/50

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2019.03.05#专利申请权的转移;2018.07.13#实质审查的生效;2018.06.15#公开

摘要：本发明提供一种平衡车，包括机架，机架包括控制室和支架，支架之间设有两个轮胎，两个轮胎的外侧面各自设有轮胎转轴，轮胎转轴上设有可转动的踏板结构，支架的两侧设有流体平衡悬挂装置，流体平衡悬挂装置分别连接两个轮胎转轴并能够带动两个轮胎转轴上下移动，其中一侧的轮胎转轴上移下移的距离等于另一侧的轮胎转轴下移上移的距离；控制室上方设有盖板，盖板上固定连接有扶手，扶手上设有指拨结构，通过两个独立的轮胎和两个流体平衡悬挂装置，实现在过弯和斜坡行进时的自平衡，确保使用者始终处于直立的状态，通过指拨装置，不需要使用者通过自身的动作来改变平衡车的转向，操作方便，对于普通的使用者来说，操作难度小，容易上手。

主权项：1.一种平衡车，包括机架，其特征是，机架包括控制室和支架，支架之间设有两个轮胎，两个轮胎的外侧面各自设有轮胎转轴，轮胎转轴上设有可转动的踏板结构，支架的两侧设有流体平衡悬挂装置，流体平衡悬挂装置分别连接两个轮胎转轴并能够带动两个轮胎转轴上下移动，其中一侧的轮胎转轴上移下移的距离等于另一侧的轮胎转轴下移上移的距离；控制室上方设有盖板，盖板上固定连接有扶手，扶手上设有指拨结构；所述指拨结构包括壳体，壳体通过固定板安装在平衡车的扶手上，壳体内设有霍尔器件，壳体外设有指拨片，霍尔器件连接至指拨片，指拨片的两端设有可拆式连接的指拨杆，壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体为封闭式壳体，第一壳体与第二壳体的形状一致，并能合在一起，在第一壳体的后端面两侧设有第一螺栓孔，用于将第一壳体和第二壳体固定，在第一壳体和第二壳体的上端面分别设有第二螺栓孔，通过第二螺栓孔将壳体安装在手握支架上，第二壳体上设有能够允许霍尔器件的连接部位穿过的开孔，霍尔器件的连接部位包括环形转动件和方形连接件，环形转动件与开孔转动配合，并且能在开孔中转动，方形连接件的头部伸出第一壳体的外端，方形连接件呈正方形，在指拨片上设有与方形连接件配合的方形连接孔，指拨片通过方形连接件安装在霍尔器件的端部，在方形连接件的中心位置设有螺纹孔，指拨片安装完成后，在螺纹孔中拧上紧固螺钉，用于将指拨片固定在霍尔器件上。

全文数据：一种平衡车技术领域[0001]本发明涉及平衡车。背景技术[0002]现有技术中的平衡车，无论是独轮平衡车还是两轮平衡车，均不具备悬挂结构，其平衡是通过使用者的操控来实现，因此，现有技术中的平衡车通常上手难且行进过程中具有一定的危险性，只能作为玩家们炫酷的工具，在代步和安全性能方面有待改进。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种平衡车，能够实现自平衡，增加平衡车在转弯操作和特殊路况时的安全性和操控性。[0004]本发明的解决技术问题所采用的技术方案是：一种平衡车，包括机架，机架包括控制室和支架，支架之间设有两个轮胎，两个轮胎的外侧面各自设有轮胎转轴，轮胎转轴上设有可转动的踏板结构，支架的两侧设有流体平衡悬挂装置，流体平衡悬挂装置分别连接两个轮胎转轴并能够带动两个轮胎转轴上下移动，其中一侧的轮胎转轴上移下移的距离等于另一侧的轮胎转轴下移上移的距离;控制室上方设有盖板，盖板上固定连接有扶手，扶手上设有指拨结构。[0005]进一步地，流体平衡悬挂装置包括液压套筒组件，液压套筒组件内设有液压柱塞，液压柱塞的底部设有固定座，固定座与轮胎转轴固定连接;液压套筒组件包括第一液压套筒和第二液压套筒，第一液压套筒内设有第一液压柱塞，第二液压套筒内设有第二液压柱塞，固定座上设有第一液压柱塞孔和第二液压柱塞孔，第一液压柱塞和第二液压柱塞的底部设有第一液压固定栓和第二液压固定栓，固定座通过第一液压固定栓和第二液压固定栓连接在第一液压柱塞和第二液压柱塞上，两侧的第一液压套筒通过液压管连通。[0006]进一步地，固定座包括第一固定块和第二固定块，第一固定块和第二固定块之间形成轮胎转轴的安装孔，第一固定块和第二固定块通过螺栓固定连接在一起;第一液压柱塞孔和第二液压柱塞孔的两端设有液压垫圈。[0007]进一步地，第一液压套筒和第二液压套筒的上部连通，第一液压套筒和第二液压套筒的上部连通。[0008]进一步地，踏板结构包括踏板本体，踏板本体可转动地连接在固定座上，固定座与平衡车的轮胎转轴固定连接，踏板本体内设有传感器安装槽，传感器安装槽的一侧设有传感器走线槽，传感器安装槽的底部设有透水孔。[0009]进一步地，踏板本体的一侧设有第一连接部位和第二连接部位，第一连接部位和第二连接部位之间形成固定座的安装空间，第一安装块和第二安装块位于安装空间内，并分别通过第一连接螺栓和第二连接螺栓与第一连接部位和第二连接部位可转动连接。[0010]进一步地，传感器包括传感器上壳体、传感器下壳体和硅胶壳体，传感器上壳体和传感器下壳体之间设有传感器芯片和传感器电路板，传感器上壳体上设有开关孔，桂胶壳体包括硅胶软盖和压边，压边被被固定在传感器上壳体和传感器下壳体之间，硅胶软盖穿过开关孔露出于上壳体的表面。[0011]进一步地，踏板结构的上部设有传感器的走线夹，走线夹固定在平衡车的壳体上。[0012]进一步地，指拨结构包括壳体，壳体通过固定板安装在平衡车的扶手上，壳体内设有霍尔器件，壳体外设有指拨片，霍尔器件连接至指拨片，指拨片的两端设有可拆式连接的指拨杆，壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体为封闭式壳体，第二壳体上设有能够允许霍尔器件的连接部位穿过的开孔。[0013]进一步地，霍尔器件的连接部位包括环形转动件和方形连接件，环形转动件与开孔转动配合，指拨片上设有与方形连接件配合的方形连接孔。[0014]本发明的有益效果是：1本发明设置了两个具有独立转轴的轮胎，轮胎的外侧设有转轴，转轴能够在平衡装置的作用下上下移动并带动轮胎上下移动，实现在过弯和斜坡行进时的自平衡，确保使用者始终处于直立的状态，降低使用风险，增加操控性能;本发明通过液压装置来实现两个轮胎之间的自平衡，当其中一个轮胎收到压力时，液压装置中的流体会向这一边流通，这一侧的轮胎降低，从而达到一种自平衡，液压装置中填充不易被压缩的流体，确保两侧轮胎的上升下降幅度相同。[0015]2本发明为平衡车设置了指拨结构，只需要通过指拨操作即能控制平衡车进行转弯操作，不需要使用者通过自身的动作来改变平衡车的转向，一方面操作方便，另一方面对于普通的使用者来说，操作难度小，容易上手。[0016]3本发明的踏板结构可转动地安装在平衡车的轮胎转轴上，能够与轮胎随动，配合自平衡结构，还能够相对转动实现收折，踏板结构内设有传感器的安装槽，传感器上设有防水的硅胶壳体，对传感器上部起到防水作用，传感器安装槽的底部设有透水孔，防止安装槽内积水，本发明的踏板结构上还设有传感器的走线结构，能够对传感器的接线进行有效的梳理，防止走线凌乱。附图说明[0017]图1是悬挂机构的等轴侧视图。[0018]图2是悬挂机构的剖视图。[0019]图3是悬挂机构的正视图。[0020]图4是图3转动45°的视图。[0021]图5是指拨结构的整体图。[0022]图6是霍尔器件的安装后视图。[0023]图7是霍尔器件的安装前视图。[0024]图8是指拨片的结构图。[0025]图9是霍尔器件的结构示图。[0026]图10是踏板的等轴侧图。[0027]图11是踏板的上视图。[0028]图12是本发明的整体图。[0029]图中标号：支架1-1，轮胎1-2,轮胎转轴1-3,流体平衡悬挂装置1-4,液压套筒组件1-6,液压柱塞1-7,固定座1-8,第一液压套筒1-9,第二液压套筒1-10,第一液压柱塞1-11，第二液压柱塞1-12,第一液压固定栓1-13,第二液压固定栓1-14,第一固定块1-15,第二固定块1-16,液压密封圈1-17;壳体2-1，霍尔器件2-2，指拨片2-3，指拨杆2-4，第一壳体2-5，第二壳体2-6，环形转动件2-7和方形连接件2-8，限位装置2-9，方形连接孔2-10，电路板2-11，固定板2-12;踏板本体3-1，第一安装块3-5，第二安装块3-6，第一连接部位3-7，第二连接部位3-8，收线孔3-9，传感器安装槽3-10，传感器3-11，防滑条3-12，加强筋3-13。具体实施方式[0030]以下结合附图对本发明的具体实施方案做进一步详细说明，应当指出的是，实施例只是对本发明的具体阐述，不应视为对本发明的限定。[0031]一种平衡车包括悬挂结构、指拨结构和踏板结构。[0032]平衡车的悬挂结构，包括支架，支架设置在电器盒的两侧，在电器盒的下端面设有支撑脚安装架，在支撑脚安装架上安装有平衡车支撑脚，在支架1-1之间设有两个轮胎1-2，两个轮胎的外侧面各自设有轮胎转轴1-3,在轮胎转正1-3上设有动力装置，可以驱动平衡车运动，支架1-1的两侧设有竖直放置的流体平衡悬挂装置1-4,流体平衡悬挂装置1-4分别连接两个轮胎转轴并能够带动两个轮胎转轴上下移动，其中一侧的轮胎转轴上移的距离等于另一侧的轮胎转轴下移的距离，或者，一侧轮胎转轴下移的距离等于另一侧的轮胎转轴上移的距离，保证用户在使用平衡车的过程中一致处于竖直状态。[0033]流体平衡悬挂装置1-4包括液压套筒组件1-6,液压套筒组件1-6内设有液压柱塞1-7,液压柱塞1-7的底部设有固定座1-8,固定座1-8与轮胎转轴3固定连接，液压套筒组件1_6呈“M”形，在“M”形液压套筒组件的两侧设有第一液压套筒1-9和第二液压套筒1-10,第一套筒的上端面安装有油管，通过油管将两侧的第一液压套筒连通，在第二套筒的上端面设有密封螺栓，密封螺栓用于密封和排气，第一液压套筒1-9内设有第一液压柱塞1-11，第二液压套筒1-10内设有第二液压柱塞1-12。[0034]固定座1-S上设有第一液压柱塞孔和第二液压柱塞孔，第一液压柱塞孔和第二液压柱塞孔的两端设有液压垫圈1-17，液压垫圈可以起到固定和缓冲的作用，第一液压柱塞1-11和第二液压柱塞1-12的底部设有第一液压固定栓1-13和第二液压固定栓1-14,固定座1-8通过第一液压固定栓1-13和第二液压固定栓1-14连接在第一液压柱塞和第二液压柱塞上，优选的，固定座与第一液压固定栓和第二液压固定栓之间设有垫圈，垫圈起到缓冲作用，防止固定座在使用过程中的机械磨损，提高平衡车的使用寿命。[0035]在一些优选的方式中，在固定座与第一液压固定栓1-13和第二液压固定栓1-14的结合处设有液压垫圈1-17,防止液压柱塞与液压套筒之间产生机械损伤，优选的，两侧的第一液压套筒通过液压管连通，这样，在两侧的液压套筒以及液压管之间就形成了一个密闭的腔体，这个腔体内的容积和液体体积都不变，当一侧液体增多时，另一侧液体就减少，从而实现两侧的自平衡。[0036]优选的，同一侧的第一液压套筒1_9和第二液压套筒1-10的上部是连通的，可以使得两个液压柱塞的伸出量是一致的，保证第一液压柱塞和第二液压柱塞的伸出量是一致的。[0037]优选的，第一液压柱塞和第二液压柱塞上分别套设有限位环，防止轮胎滑出液压结构的范围。[0038]固定座1-8包括第一固定块1-15和第二固定块1-16,第一固定块1-15和第二固定块1-16之间形成轮胎转轴的安装孔，第一固定块和第二固定块通过螺栓固定连接在一起。在固定座1-8的外侧设有脚踏板。[0039]平衡车的指拨结构，包括壳体2-1，壳体2-1通过固定板2-12安装在平衡车的扶手上，壳体2-1内设有霍尔器件2-2，霍尔器件包括电路板2-11，电路板2-11通过固定件固定在壳体上，霍尔元件还包括一个圆形磁体和两个方形线圈，当霍尔元件转动时，方形线圈会产生感应电流，从而实现转动角度的确定，本发明中的霍尔器件2-2可以采用市面上常见的霍尔元件，例如型号为4091的霍尔器件，霍尔器件的功能是将机械信号转换为电信号，当指拨片转动时，带动带动霍尔器件中的结构产生电压信号，从而实现将机械信号转变为电压信号，然后再通过信号线传递至平衡车的控制结构，来控制平衡车的转向，控制结构可以采用现有技术中比较成熟的控制装置。[0040]壳体外设有指拨片2-3,霍尔器件2-2连接至指拨片2-3,指拨片2-3的两端设有指拨杆2-4，指拨杆2-4可拆式连接在指拨片2-3的两端，在指拨杆2-4的一端设有螺纹，在指拨片2-3的两端设有螺纹孔，指拨杆与指拨片之间通过螺纹连接固定，优选的在指拨杆与指拨片连接的交界处设有凸台，可以将指拨杆锁紧在指拨片上，在一些优选的方式中，在指拨杆的外侧设有可以相对转动的转动圈，提高用户在使用指拨杆时的实用性。[0041]在一些优选的方式中，指拨杆可以为指拨按钮，按钮安装在壳体手握的部位，按钮与霍尔器件的外壳固定连件连接，优选的，按钮为两颗，分别安装在两侧手握处，优选的，可以通过按钮的摁下程度来控制霍尔器件的转动角度，优选的，按钮可以设置多个档位用于控制霍尔器件转动不同的定量角度。[0042]进一步地，壳体包括第一壳体2-5和第二壳体2-6,第一壳体与第二壳体的形状一致，并能合在一起，第一壳体2-5为封闭式壳体，在第一壳体的后端面两侧设有第一螺栓孔，用于将第一壳体和第二壳体固定，在第一壳体和第二壳体的上端面分别设有第二螺栓孔，通过第二螺栓孔将壳体安装在手握支架上，第二壳体2-6上设有能够允许霍尔器件的连接部位穿过的开孔，霍尔器件的连接部位包括环形转动件2-7和方形连接件2-8，环形转动件2-7与开孔转动配合，并且能在开孔中转动，方形连接件2-8的头部伸出第一壳体的外端，方形连接件2-8呈正方形，在指拨片上设有与方形连接件配合的方形连接孔2-10，指拨片通过方形连接件2-8安装在霍尔器件的端部，在方形连接件2-8的中心位置设有螺纹孔，指拨片安装完成后，在螺纹孔中拧上紧固螺钉，用于将指拨片固定在霍尔器件上，优选的，环形转动件2-7也伸出第一壳体外端。[0043]在一些优选的方式中，开孔的两侧设有限位装置2-9,霍尔器件的转动面上设有凸块，当霍尔器件转动到极限位置时，凸块会被两侧的限位装置2-9挡住，从而限制霍尔器件在转动过程中的转动角度，防止其过度转动。[0044]霍尔器件包括电路板2-11，电路板2-11通过固定件固定在壳体上。[0045]一种平衡车的踏板结构，包括踏板本体3-1，踏板本体可转动地连接在固定座1-8上，固定座与平衡车的轮胎转轴固定连接，踏板上设有传感器，踏板的上部设有传感器的走线夹，走线夹固定在平衡车的壳体上。[0046]固定座上设有第一安装块3-5和第二安装块3-6,走线夹的末端安装在第一安装块3-5和第二安装块3_6之间，踏板的一侧设有第一连接部位3_7和第二连接部位3-8,第一连接部位3-7和第二连接部位3-8之间形成固定座的安装空间，第一安装块3-5和第二安装块3-6位于安装空间内，并分别通过第一连接螺栓和第二连接螺栓与第一连接部位和第二连接部位可转动连接。[0047]在一些优选的方式中，第一连接部位和第二连接部位通过连接销安装在固定座上，优选的，在第一连接部位和第二连接部位设有第一螺孔，将螺母安装在第一螺孔中，从而将连接销限制在固定座和踏板之间。[0048]在优选的或者改进的方案中，可以在连接销的端部设置动力源，动力源能够驱动连接销带动踏板转动，在平衡车开机的时候踏板能自动张开。[0049]踏板本体内设有传感器安装槽3-10,传感器安装槽的位置靠近第一连接部位3-7和第二连接部位3-8,在传感器安装槽3_1〇的一侧设有传感器走线槽，走线槽低于走线夹的收线孔3-9,在传感器安装槽3-10的底部设有透水孔，优选的，走线槽的槽宽小于传感器安装槽的槽宽，在传感器安装槽内安装有传感器3-11。[0050]传感器包括传感器上壳体、传感器下壳体和硅胶壳体，传感器上壳体和传感器下壳体之间设有传感器芯片和传感器电路板，传感器上壳体上设有开关孔，桂胶壳体包括娃胶软盖和压边，压边被被固定在传感器上壳体和传感器下壳体之间，硅胶软盖穿过开关孔露出于上壳体的表面，硅胶软壳的上表面高于踏板的上表面，上壳体的上表面低于踏板的上表面。[0051]踏板的上表面设有防滑条3-12，优选的，防滑条之间的槽设有一定斜度，便于尘埃或雨水排除踏板外。[0052]踏板的下表面设有加强筋3-13,加强筋设置在传感器安装槽的边上;在传感器安装槽的底面还设有用于固定传感器的第二螺孔，第二螺孔还设有沉头槽，减少螺钉的突出量，使得整个机构更平整。[0053]本发明的工作原理：用户在使用平衡车的时候需要双脚都踩在平衡车的踏板上，并且两个传感器均接收到信号后，平衡车开始运行，在平衡车经过坑或者斜坡时，悬挂$构两侧受到的压力不平衡，受到压力较大的一侧向下伸长，受到压力小的一侧缩短，根据受压情况自动调节，并保持车始终处于直立的状态;在需要转弯时，波动指拨片，霍尔元件跟随指拨杆转动，霍尔元件将机械能转化为电能，通过指拨开关改变霍尔磁性件的位置，输出不同的电电信号，电路板接受电信号并且将电信号转化为机械信号传递给轮子，来实现转弯。

权利要求：1.一种平衡车，包括机架，其特征是，机架包括控制室和支架，支架之间设有两个轮胎，两个轮胎的外侧面各自设有轮胎转轴，轮胎转轴上设有可转动的踏板结构，支架的两侧设有流体平衡悬挂装置，流体平衡悬挂装置分别连接两个轮胎转轴并能够带动两个轮胎转轴上下移动，其中一侧的轮胎转轴上移下移的距离等于另一侧的轮胎转轴下移上移的距离;控制室上方设有盖板，盖板上固定连接有扶手，扶手上设有指拨结构。2.根据权利要求1所述的一种平衡车，其特征是，流体平衡悬挂装置包括液压套筒组件，液压套筒组件内设有液压柱塞，液压柱塞的底部设有固定座，固定座与轮胎转轴固定连接;液压套筒组件包括第一液压套筒和第二液压套筒，第一液压套筒内设有第一液压柱塞，第二液压套筒内设有第二液压柱塞，固定座上设有第一液压柱塞孔和第二液压柱塞孔，第一液压柱塞和第二液压柱塞的底部设有第一液压固定栓和第二液压固定栓，固定座通过第一液压固定栓和第二液压固定栓连接在第一液压柱塞和第二液压柱塞上，两侧的第一液压套筒通过液压管连通。3.根据权利要求2所述的一种平衡车，其特征是，固定座包括第一固定块和第二固定块，第一固定块和第二固定块之间形成轮胎转轴的安装孔，第一固定块和第二固定块通过螺栓固定连接在一起;第一液压柱塞孔和第二液压柱塞孔的两端设有液压垫圈。4.根据权利要求2所述的一种平衡车，其特征是，第一液压套筒和第二液压套筒的上部连通，第一液压套筒和第二液压套筒的上部连通。5.根据权利要求3所述的一种平衡车，其特征是，踏板结构包括踏板本体，踏板本体可转动地连接在固定座上，固定座与平衡车的轮胎转轴固定连接，踏板本体内设有传感器安装槽，传感器安装槽的一侧设有传感器走线槽，传感器安装槽的底部设有透水孔。6.根据权利要求5所述的一种平衡车，其特征是，踏板本体的一侧设有第一连接部位和第二连接部位，第一连接部位和第二连接部位之间形成固定座的安装空间，第一安装块和第二安装块位于安装空间内，并分别通过第一连接螺栓和第二连接螺栓与第一连接部位和第二连接部位可转动连接。7.根据权利要求5所述的一种平衡车，其特征是，传感器包括传感器上壳体、传感器下壳体和硅胶壳体，传感器上壳体和传感器下壳体之间设有传感器芯片和传感器电路板，传感器上壳体上设有开关孔，硅胶壳体包括硅胶软盖和压边，压边被被固定在传感器上壳体和传感器下壳体之间，硅胶软盖穿过开关孔露出于上壳体的表面。8.根据权利要求5所述的一种平衡车，其特征是，踏板结构的上部设有传感器的走线夹，走线夹固定在平衡车的壳体上。9.根据权利要求1所述的一种平衡车，其特征是，指拨结构包括壳体，壳体通过固定板安装在平衡车的扶手上，壳体内设有霍尔器件，壳体外设有指拨片，霍尔器件连接至指拨片，指拨片的两端设有可拆式连接的指拨杆，壳体包括第一壳体和第二壳体，第一壳体为封闭式壳体，第二壳体上设有能够允许霍尔器件的连接部位穿过的开孔。10.根据权利要求9所述的一种平衡车，其特征是，霍尔器件的连接部位包括环形转动件和方形连接件，环形转动件与开孔转动配合，指拨片上设有与方形连接件配合的方形连接孔。

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