一种基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车 |
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| 申请号 | CN201710531987.3 | 申请日 | 2017-06-30 | 公开(公告)号 | CN107521597A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 戴嘉佑; | 发明人 | 戴嘉佑; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种基于 仿生学 的三段式快拆结构自平衡车。所述基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车包括车体，分列车体两侧的左 车轮 和右车轮，所述车体包括与左车轮连接的左腔体；与右车轮连接的右腔体，以及分别与左腔体和右腔体活动连接的中间腔体；所述中间腔体设有打开腔室的快拆结构；所述中间腔体内设有 电池 组 件和控制 电路 板。本发明可以实现车轮的折叠，且结构简单，空间占用小。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车，包括车体，分列车体两侧的左车轮和右车轮，其特征在于，所述车体包括与左车轮连接的左腔体；与右车轮连接的右腔体，以及分别与左腔体和右腔体活动连接的中间腔体；所述中间腔体设有打开腔室的快拆结构；所述中间腔体内设有电池组件和控制电路板。 |
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| 说明书全文 | 一种基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车技术领域[0001] 本发明涉及平衡车控制领域，更具体的说，涉及一种基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车。 背景技术[0002] 电动平衡车，又叫体感车、思维车，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，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。 [0003] 现有的电动平衡车一般有两种，一种是车体上具有一个操作杆，使用者站在电动平衡车的脚踏平台上对操作杆进行操作，从而前进、后退及停止，这样的控制也称“手控”。另一种是车体由两部分组成，左部分和右部分之间通过转动机构实现相互转动，从而实现“脚控”。 [0004] 现有脚控的平衡车需要将电池组件、电路板放置在左/右踏板腔体，而左/右踏板腔体要同时考虑转轴、轮轴和电池组件、电路板的固定，结构复杂且不利于检修维护。另外两个腔体负重不一致，放电池组件的腔体明显要重很多，两侧操控力度要求就不一样，影响操控。 发明内容[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种方便检修维护的基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车。 [0007] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： [0008] 根据本发明的一个方面，本发明公开了一种基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车。该基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车包括车体，分列车体两侧的左车轮和右车轮，所述车体包括与左车轮连接的左腔体；与右车轮连接的右腔体，以及分别与左腔体和右腔体活动连接的中间腔体；所述中间腔体设有打开腔室的快拆结构；所述中间腔体内设有电池组件和控制电路板。 [0009] 进一步的，所述中间腔体包括容纳电池组件的第一腔室和容纳电路板的第二腔室；所述快拆结构包括设置在第一腔室端部的第一盖板，以及设置在第二腔室顶部的第二盖板；所述第一腔室与第一盖板相对的底部设有充电端子；所述电池组件尾部设有与充电端子配合的金属弹片。两个腔室相互独立，独立检修，避免误操作。另外电池与电路板隔离安全性更高，可以有效避免电路板发热影响电池性能。 [0010] 进一步的，所述电池组件包括壳体，所述壳体面向第一盖板的端部设有凹坑；所述凹坑开口处设有有端面平齐的横条。横条可以作为把手使用，方便检修维护的时候将电池组件从第一腔室内拖出来。另外，横条与端面平齐，不会凸出来，节约空间，不会影响第一盖板盖合。 [0011] 进一步的，所述第一腔室顶部与第二腔室相邻的一侧设有安装槽；所述安装槽内设有安装轴；所述第二盖板固定在所述安装轴上；所述第二盖板顶面跟第一腔室顶部平齐。即第二盖板是上下翻盖，由于电路板是扁平化的构造，上下翻盖可以让电路板整体展现出来，不需要拆卸就可以做很多检修工作。 [0012] 进一步的，所述第一腔室开口处的侧边两端分别设有一个带通孔的凸台；所述第一盖板侧边设有凸条；凸条两端分别设有跟通孔配合的圆柱。电池组件则是抽拉式的固定结构，因此第一盖板为侧翻盖的结构。 [0013] 进一步的，所述第一盖板通过两个搭扣固定在第二腔室的前端部；所述第二盖板通过搭扣固定在第二腔室的后端部。第一腔室固定电池组件，电池组件较重，通过第二腔室分摊受力，固定更牢固。 [0014] 进一步的，所述基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车还包括固定左/右车轮的空心圆管；所述空心管体内设有弹簧；弹簧内套设有活动轴；活动轴一端与轮轴活动连接，另一端抵住弹簧；所述轮轴可套设进入空心管体内部。本方案利用空心管体、活动轴和弹簧的配合实现平衡车车轮折叠。在正常使用时，转动轮轴跟活动轴平行，在弹簧的弹性作用下，活动轴、轮轴可以嵌入到空心管体内，此时轮胎跟空心管体垂直，为正常行驶状态。折叠车轮时，拉动车轮，使转轴全部露出空心管体，然后转到轮轴，使其与活动轴垂直，此时车轮与空心管体平行，处以折叠状态。在弹簧作用下，轮轴卡在空心管体的开口处定位，维持车轮折叠状态。另外，整个折叠结构都能容纳到空心管体内，空间占用极小，能适用于不同款式的平衡车。 [0015] 进一步的，所述空心管体的开口处套设有帽套；所述帽套的孔径小于空心管口的内径；所述弹簧临近轮轴的一端抵紧在帽套开口的内边缘；所述帽套内部顶面和底面均为平面；相应的，活动轴上表面和下表面也是平面，与帽套内部顶面和底面配合形成限制活动轴转动的限位结构；所述轮轴的长度大于所述帽套的口径。通过帽套可以方便活动轴、弹簧的拆装，且可以跟活动轴配合形成弹簧的定位结构。利用帽套的内径形状对活动轴进行限位，防止转轴转动，这样无须再空心管体内设置限位结构，降低生产制造成本。轮轴的长度大于所述帽套的口径，这样转轴与帽套垂直的时候，即在车轮折叠的时候利用弹簧的应力卡在帽套开口处，实现自动定位。 [0016] 进一步的，所述活动轴与轮轴固定的一端设有凹槽；所述凹槽两内壁之间设有转轴；相应的，所述轮轴嵌入凹槽内；所述轮轴设有套设转轴的通孔；当轮轴转动到与活动轴平行时，转轴可连同活动轴嵌入到空心管体内部；当转轴转动到与活动轴垂直时，转轴抵紧在帽套开口处。 [0017] 进一步的，所述轮轴包括与所述凹槽配合的固定部，与固定部连接的基座；所述活动轴在凹槽一端的端面为内凹弧面；所述基座与固定部连接处设有与内凹弧面适配的外凸弧面。弧面有利于转动轮轴时降低摩擦。 [0018] 与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明增加了中间腔体分别连接左/右腔体，将电池组件和控制电路板集中放置在中间腔体，使得左/右腔体结构简化，有利于降低开发和制造成本。利用快拆结构可以方便检修维护。而且主要重量集中在平衡车中部位置，左右两侧重量基本一致，可以提高平衡车的稳定性和操控性能。附图说明 [0019] 图1是本发明实施例基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车结构立体示意图； [0020] 图2是本发明实施例基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车第一分解示意图； [0021] 图3是本发明实施例基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车第二分解示意图； [0022] 图4是本发明实施例车轮固定结构车轮行驶状态的侧视剖面示意图； [0023] 图5是本发明实施例车轮固定结构车轮折叠状态的侧视剖面示意图； [0024] 图6是本发明实施例车轮固定结构分解示意图。 [0025] 其中：10、空心管体；20、弹簧；30、活动轴；31、凹槽；32、转轴；33、圆盘；34、安装槽；35、安装轴；36、凸条；40、帽套；50、轮轴；61、左车轮；62、右车轮。70、左腔体；71、右腔体；72、中间腔体；73、第一腔室；74、凸台；75、第二腔室；76、电池组件；77、壳体；78、凹坑；79、横条； 80、控制电路板；81、第一盖板；82、圆柱；83、第二盖板；84、充电端子；85、金属弹片；86、防水垫圈。 具体实施方式[0026] 根据本发明的一个方面，本发明公开了一种基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车。该基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车包括车体，分列车体两侧的左车轮和右车轮，所述车体包括与左车轮连接的左腔体；与右车轮连接的右腔体，以及分别与左腔体和右腔体活动连接的中间腔体；所述中间腔体设有打开腔室的快拆结构；所述中间腔体内设有电池组件和控制电路板。 [0027] 与现有技术相比，本发明的技术效果是：本发明增加了中间腔体分别连接左/右腔体，将电池组件和控制电路板集中放置在中间腔体，使得左/右腔体结构简化，有利于降低开发和制造成本。利用快拆结构可以方便检修维护。而且主要重量集中在平衡车中部位置，左右两侧重量基本一致，可以提高平衡车的稳定性和操控性能。 [0028] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。 [0029] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0030] 这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。 [0031] 下面参考图1至图6描述本发明实施例的基于仿生学的三段式快拆结构自平衡车，其包括车体，分列车体两侧的左车轮61和右车轮62，所述车体包括与左车轮61连接的左腔体70；与右车轮62连接的右腔体71，以及分别与左腔体70和右腔体71活动连接的中间腔体72；所述中间腔体72设有打开腔室的快拆结构；所述中间腔体72内设有电池组件76和控制电路板80。 [0032] 中间腔体72包括容纳电池组件76的第一腔室73和容纳电路板的第二腔室75；所述快拆结构包括设置在第一腔室73端部的第一盖板81，以及设置在第二腔室75顶部的第二盖板83；所述第一腔室73与第一盖板81相对的底部设有充电端子84；所述电池组件76尾部设有与充电端子84配合的金属弹片85。两个腔室相互独立，独立检修，避免误操作。另外电池与电路板隔离安全性更高，可以有效避免电路板发热影响电池性能。为了提高密闭效果，还可以在第一腔室73和第二腔室75的开口处增加防水垫圈86，与第一盖板81或第二盖板83配合，形成密闭的空间。 [0033] 电池组件76包括壳体77，所述壳体77面向第一盖板81的端部设有凹坑78；所述凹坑78开口处设有有端面平齐的横条79。横条79可以作为把手使用，方便检修维护的时候将电池组件76从第一腔室73内拖出来。另外，横条79与端面平齐，不会凸出来，节约空间，不会影响第一盖板81盖合。 [0034] 第一腔室73顶部与第二腔室75相邻的一侧设有安装槽34；所述安装槽34内设有安装轴35；所述第二盖板83固定在所述安装轴35上；所述第二盖板83顶面跟第一腔室73顶部平齐。 [0035] 第一腔室73开口处的侧边两端分别设有一个带通孔的凸台74；所述第一盖板81侧边设有凸条36；凸条36两端分别设有跟通孔配合的圆柱82。即第二盖板83是上下翻盖，由于电路板是扁平化的构造，上下翻盖可以让电路板整体展现出来，不需要拆卸就可以做很多检修工作。电池组件76则是抽拉式的固定结构，因此第一盖板81为侧翻盖的结构。 [0036] 第一盖板81通过两个搭扣固定在第二腔室75的前端部；所述第二盖板83通过搭扣固定在第二腔室75的后端部。第一腔室73固定电池组件76，电池组件76较重，通过第二腔室75分摊受力，固定更牢固。 [0037] 参考图4-6，本实施方式还公开一种车轮固定结构，该车轮固定结构适用于左车轮和右车轮。该车轮固定结构包括空心管体10；空心管体10内设有弹簧20；弹簧20内套设有活动轴30；活动轴30一端与轮轴50活动连接，另一端抵住弹簧20；所述轮轴50可套设进入空心管体10内部。 [0038] 可选的，空心管体10的开口处套设有帽套40；所述帽套40的孔径小于空心管口的内径；所述弹簧20临近轮轴50的一端抵紧在帽套40开口的内边缘。帽套40通过螺纹固定在空心管体10开口处。通过帽套40可以方便活动轴30、弹簧20的拆装，且可以跟活动轴30配合形成弹簧20的定位结构。 [0039] 帽套40内部顶面和底面均为平面；相应的，活动轴30上表面和下表面也是平面，与帽套40内部顶面和底面配合形成限制活动轴30转动的限位结构。利用帽套40的内径形状对活动轴30进行限位，防止转轴32转动，这样无须再空心管体10内设置限位结构，降低生产制造成本。 [0040] 所述轮轴50的长度大于所述帽套40的口径。这样转轴32与帽套40垂直的时候，即在车轮折叠的时候利用弹簧20的应力卡在帽套40开口处，实现自动定位。 [0041] 所述活动轴30与轮轴50固定的一端设有凹槽31；所述凹槽31两内壁之间设有转轴32；相应的，所述轮轴50嵌入凹槽31内；所述轮轴50设有套设转轴32的通孔；当轮轴50转动到与活动轴30平行时，转轴32可连同活动轴30嵌入到空心管体10内部；当转轴32转动到与活动轴30垂直时，转轴32抵紧在帽套40开口处。 [0042] 轮轴50包括与所述凹槽31配合的固定部，与固定部连接的基座；所述活动轴30在凹槽31一端的端面为内凹弧面；所述基座与固定部连接处设有与内凹弧面适配的外凸弧面。弧面有利于转动轮轴50时降低摩擦。 [0043] 所述活动轴30与轮轴50相对的一端连接有圆盘33；所述圆盘33的外径与空心管体10的内径一致。这样活动轴30套设弹簧20后，弹簧20尾端就能抵住圆盘33，通过弹簧20的回弹力拖动活动轴30往空心管体10内部运动。 [0044] 可选的，本发明也并非一定要帽套40，直接在空心管体10内部形成弹簧20和活动轴30的定位结构也是可行的。这样部件更少，结构更紧凑一些。具体来说，空心管体10内部采用非圆形结构，可以采用椭圆形、矩形等，当然，也可以在内部的顶面和底面设置为平面；相应的，活动轴30上表面和下表面也是平面，与空心管体10内部顶面和底面配合形成限制活动轴30转动的限位结构；然后在空心管体10的开口处设置内凹的边缘，用于定位弹簧20。 此时，轮轴50的长度大于所述空心管体10的内径。活动轴30、轮轴50等结构可以参考前面描述，在此不再赘述。 [0046] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。 |
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