电动平衡扭扭车

技术领域

本发明涉及电动代步车技术领域，具体涉及一种电动平衡扭扭车。

背景技术

扭扭车、平衡车以及滑板车是新一代年轻人的潮流运动产品，不仅外观时尚，而且体积小巧，可置于私家车后备箱，携带入地铁或者公交车等，作为兼具便捷性与趣味性的交通工具，在当今能源短缺、普遍拥堵的社会前提下，越来越受到消费者的青睐。

平衡车通过动态平衡原理控制车体前进及后退，市场上比较常见的是由两个脚踏座枢接而成的电动平衡扭扭车，包括车轮、轮毂电机及锂电池，当需要转向时，通过双脚对脚踏座施加扭力，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，从而随心所欲的控制车体的行驶速度及前进方向，同时还能保持车体平衡，该产品设计中的转向机构与车体平衡均通过电控部件进行控制，软硬件极为繁琐，相应的车体售价偏高；另外，该类的扭扭车车轮设于车身两侧，且与车身垂直布置，因此，人体需面向骑行方向站立，当车体失去平衡或者遭遇不平整路面时，身体由于惯性极易摔跤，引发安全事故。

市场上比较常见的滑板车，通常包含踏板、组接于踏板前后端的前轮和后轮，以及连接于前轮上的立管与把手，其机械结构件繁琐，体积庞大，不利于收纳与携带；而且，该产品设计通常的需要扭动车把带动前轮转向，由于仅前侧车轮负责转向，因而相应的转动半径较大，转动灵活性不佳。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种侧向骑乘，安全且不受路况限制的电动平衡扭扭车，该电动平衡扭扭车采用人力同时控制车体转向与平衡。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

电动平衡扭扭车，包括车身及车身前后两侧的车轮，至少一所述车轮上设有轮毂电机，所述车身内部容置有锂电池与控制器，所述轮毂电机通过控制器与锂电池电性连接；所述车身及车轮之间连接有转向机构，所述转向机构包含第一支架与第二支架，所述第一支架具有横向贯通的第一轴孔，所述第一轴孔内部转动设置与车身定位孔适配的第一转轴，所述第一支架纵向固设有第二转轴，所述第二支架具有与所述第二转轴适配的第二轴孔，且第二支架可绕第二转轴旋转，所述第二支架连接至车轮两侧，远离车轮的所述第二支架上设有第一配合部，所述车身上设有与所述第一配合部配合以调整车轮旋转角度的第二配合部；所述第一转轴外周设有驱动车身恢复平衡的弹性件，所述弹性件容置于车身定位孔内，具有螺旋部及由螺旋部延伸弯折形成的两个连接端，所述连接端之一作用于车身，另一作用至第一支架。

作为优选的，所述第一配合部与第二配合部之一构造为竖向开设的凹槽或者通孔；另一构造为凸出车身或者第二支架表面，且延伸入所述凹槽或者通孔的转向杆。该技术方案中的转向配合方式之于刚性连接方式具有结构灵活，不易耗损以及使用寿命长的特点；同时，通过施加车身扭力，可带动车轮朝向车身偏转内侧转向，控制灵活，使用范围较广。

作为优选的，左右两侧的所述凹槽或者通孔壁面上沿垂直壁面方向对应开设有螺纹孔，所述螺纹孔内穿设有调节螺钉，所述调节螺钉旋进或者旋出螺纹孔以改变调节螺钉内端与转向杆自由端之间的间距，使得前后两侧车轮转动角度一致。该技术方案中，通过改变调节螺钉内端与转向杆自由端之间的间距，可以稳定消除因车身抖动导致的前后车轮转向偏差，保证前后车轮高度的直线性，提高行驶过程中的定向行驶时的摇晃稳定性能。

作为优选的，所述第一支架固定有限位件，所述限位件套设于第一转轴外周且至少部分的容置于车身定位孔内，以对车身转动角度进行限位。该技术方案中的限位件限定车身最大转向角度，避免由于倾角过大人体失去平衡而跌落车体，保证骑行过程安全舒适。

作为优选的，所述限位件具有沿第一转轴径向对称凸设的至少一对翅部，所述翅部外端之间的距离介于车身定位孔最大外径与最小内径之间。该技术方案中限位件与定位孔之间留有空隙，定位孔偏转一定角度可与翅部相抵从而限制车身进一步转动；翅部沿第一转轴径向对称凸设，分别用于限制车身左右极限转向角度。

作为优选的，所述车身定位孔底侧对应翅部沿轴向凹陷形成用于弹性件之一连接端抵接或者固定至车身的第一避让口，所述限位件设有供弹性件另一连接端穿出抵接或者固定至第一支架的第二避让口。该技术方案中，弹性件两连接端分别作用于车身及第一支架，当车身受到扭力垂直转动时，带动弹性件发生形变；当撤消该扭力时，所述弹性件自动进行复位，带动车身回复至水平状态，稳定性佳且灵敏度高。

作为优选的，位于车身长度方向两端的所述第一避让口以及第二避让口均沿第一转轴径向对称设置。该技术方案中的车身前后端的弹性件设置方向相反，能够提高车身的静态平衡稳定性能。

作为优选的，所述车身包含上壳与底板，所述上壳前后两端通过转向机构与车轮连接，所述上壳底侧成型有开口朝下且并列设置的两安装部；所述底板盖合于安装部下端形成用于装设锂电池的第一腔室以及用于装设控制器的第二腔室，所述第二腔室顶侧安装用于脚踏加速的调速按钮。需要说明的是，骑行初始阶段，骑行人员侧向站立于上壳上，脚踩于调速按钮上，开关信号启动控制器驱动轮毂电机启动，轮毂电机开始按照设定行驶方向逐步加速至稳定前进行驶。

作为优选的，所述第一转轴与第一轴孔之间以及第二转轴与第二轴孔之间通过轴承转动连接。该技术方案中转动顺畅且转向灵敏。

作为优选的，前后两侧车轮上方固设有挡泥板。

本发明采用上述技术方案至少具有如下的有益效果：其一、通过车体两侧与车身平行设置的车轮，骑行者按前进方向侧向跨立，骑行速度及人体平衡性均有显著提升，当车体断电或者遭遇不平整路面时，人体不易摔跤产生安全事故，而是可以适应各种路况，确保骑行安全；其二、通过脚步控制车身倾角左右小角度变化，进而推动第二支架水平转向角度改变从而实现车体转向，相较于滑板车车把控制转向，具有结构简单，操作便利以及易于携带的优势，又由于可对应前后轮分别设置转向机构，可同时调整前后轮转向角度，车轮转动半径更小，转动灵活性提升；其三、通过设于第一转轴外周的弹性件，弹性件连接端之一作用于车身，另一作用至第一支架，从而控制车身恢复至平衡状态，设计巧妙，结构简单，相比于传统的平衡车，本产品设计取消了陀螺仪、加速度传感器等电控部件，成本显著降低。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。

图1为本发明实施例所述的电动平衡扭扭车的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的电动平衡扭扭车的剖视图；

图3为本发明实施例所述的车身与转向机构的爆炸图之一；

图4为本发明实施例所述的车身与转向机构的爆炸图之二；

图5为本发明实施例所述的车身的分解示意图；

图6为本发明实施例所述的限位件的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的弹性件的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”“横向”“纵向”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申请和简化描述，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。

需要说明的是，本文中的术语“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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。

请参阅图1至图7，本申请提出的电动平衡扭扭车，包括车身1、车身前后两侧的车轮2、驱动车轮前行的驱动机构以及连接车身1与车轮2的转向机构3。

所述车身1包含上壳11与底板12，所述上壳11底侧一体设置开口朝下的两个安装部，所述上壳11超出安装部的前后两端设有定位座部，所述定位座部沿车身长度方向开设有定位孔111，所述底板12盖合于安装部下端形成第一腔室113及第二腔室114。需要说明的是，所述第一腔室与第二腔室可以连通。在一优选实施例中，所述上壳11底侧均布有蜂窝状加强筋115，用以提升上壳11承重能力，维持机械结构件持续有效。

所述驱动机构包含设于车轮2的轮毂电机、容置于第一腔室113的锂电池以及收纳至第二腔室114的控制器，所述轮毂电机通过控制器与锂电池电性连接，所述第二腔室114顶侧还设有与控制器电性连接的用于脚踏加速的调速按钮116。需要说明的是，骑行初始阶段，骑行人员侧向站立于上壳上，脚踩于调速按钮上，开关信号启动控制器驱动轮毂电机启动，轮毂电机开始按照设定行驶方向逐步加速至稳定前进行驶。其中，控制电路简单高效，且与电动助力车或者两轮电动车通用，性价比极高，使用非常方便。该实施方式中通过车体两侧与车身平行设置的车轮，骑行者按前进方向侧向跨立，相比传统的人体面向骑行方向站立的平衡车，其在骑行速度及人体平衡性均有显著提升，当车体断电或者遭遇不平整路面时，人体不易摔跤产生安全事故，而是可以适应各种路况，确保骑行安全。

所述转向机构包含第一支架31与第二支架32，所述第一支架31具有横向贯通的第一轴孔，所述第一轴孔内部转动设置与车身定位孔适配的第一转轴33，所述第一支架31纵向固设有第二转轴34，所述第二支架32具有与所述第二转轴34适配的第二轴孔，且第二支架32可绕第二转轴34旋转，所述第二支架32一侧构造为自第二轴孔壁面延伸至车轮两侧形成的夹持部321，所述夹持部321设有开口朝下的适配车轮轮轴的缺口，远离车轮2的所述第二支架32上设有第一配合部322，所述车身1的定位座部设有与所述第一配合部322配合以调整车轮2旋转角度的第二配合部112。该实施方式中，通过脚步控制车身倾角左右小角度变化，进而推动第二支架水平转向角度改变从而实现车体转向，相较于滑板车车把控制转向，具有结构简单，操作便利以及易于携带的优势，又由于可对应前后轮分别设置转向机构，可同时调整前后轮转向角度，车轮转动半径更小，转动灵活性提升。在一较佳实施例中，所述第一转轴33与第一轴孔之间以及第二转轴34与第二轴孔之间通过轴承35转动连接，使得转动顺畅，转向灵敏。在另一些实施例中，所述第一转轴与第二转轴外端径向延伸有限位部，所述第一转轴33与第一轴孔之间以及第二转轴34与第二轴孔之间装设有隔套。

一些具体实施例中，所述第一配合部322与第二配合部112之一构造为竖向开设的凹槽或者通孔；另一构造为凸出车身或者第二支架表面，且延伸入所述凹槽或者通孔的转向杆。优选的，所述转向杆的自由端对应车身转动方向朝外凸设有左半弧块及右半弧块，所述左半弧块与右半弧块底端之间弧形过渡。该实施方式中的转向配合方式之于刚性连接方式具有结构灵活，不易耗损以及使用寿命长的特点；同时，通过施加车身扭力，可带动车轮朝向车身偏转内侧转向，控制灵活，使用范围较广。

在一优选实施例中，左右两侧的所述凹槽或者通孔壁面上沿垂直壁面方向对应开设有螺纹孔，所述螺纹孔内穿设有调节螺钉，所述调节螺钉旋进或者旋出螺纹孔以改变调节螺钉内端与转向杆自由端之间的间距，使得前后两侧车轮转动角度一致。该实施方式中通过改变调节螺钉内端与转向杆自由端之间的间距，可以稳定消除因车身抖动导致的前后车轮转向偏差，保证前后车轮高度的直线性，提高行驶过程中的定向行驶时的摇晃稳定性能。

本申请电动平衡扭扭车还包括驱动车身恢复平衡的弹性件5，所述弹性件5设于第一转轴33外周且收容于定位孔111内，所述弹性件5具有螺旋部51及由螺旋部51沿第一转轴33径向延伸的第一连接端52，以及沿第一转轴33轴向延伸的第二连接端53，所述第一连接端52抵接或者固定至定位孔111内壁，所述第二连接端53抵接或者固定至第一支架31。该技术方案中通过人力同时控制车体转向及平衡，取消了传统平衡车脚踏座内装设的陀螺仪、加速度传感器等电控部件，显著降低成本。所述弹性件具体为扭簧，通过扭簧形变复位驱动车身平行，具有较佳的稳定性与灵敏度。在一较佳的实施例中，车身前后两端的扭簧设置方向相反，能够提高车身的静态平衡稳定性能。需要说明的是，所述弹性件还可以为牛筋。

本申请电动平衡扭扭车还包括限制车身旋转角度的限位件4，所述限位件4套设于第一转轴33外周且固定至第一支架31，具体的，环绕所述限位件轴孔均匀开设有多个第一安装孔43，所述第一支架31设有与第一安装孔43匹配进行螺纹连接的第二安装孔。所述限位件4至少部分的容置于定位孔111内，以对车身1转动角度进行限位。

一些具体实施例中，所述限位件4具有沿第一转轴33径向对称凸设的至少一对翅部42，所述翅部42外端之间的距离介于定位孔111最大外径与最小内径之间。该实施方式中限位件与定位孔之间留有空隙，定位孔偏转一定角度可与翅部相抵从而限制车身进一步转动，避免由于倾角过大人体失去平衡而跌落车体，保证骑行过程安全舒适。

具体的，车身定位孔底侧对应翅部42沿轴向凹陷形成用于弹性件5之一连接端抵接或者固定至车身的第一避让口，所述限位件5设有供弹性件4另一连接端穿出抵接或者固定至第一支架的第二避让口44。在一优选实施例中，位于车身长度方向两端的所述第一避让口以及第二避让口44均沿第一转轴33径向对称设置，相应的装设于车身前后两端的所述弹性件5设置方向相反，能够提高车身的静态平衡稳定性能。

所述车轮2上方还装设有挡泥板21。

本申请提出的电动平衡扭扭车，车轮2分布于车身1两侧且与车身1平行设置，骑行者侧向站立于车身1上，通过施加车身1左右扭力，进而改变第二支架32带动车轮2的水平转向角度，调整车体前进方向；同时，车身扭转过程中使得扭簧产生形变，进而通过扭簧恢复形变驱动车身回归至平衡状态。

主要优势之一，身体侧向站立，骑行速度及人体平衡性均有显著提升，当车体断电或者遭遇不平整路面时，人体不易摔跤产生安全事故，而是可以适应各种路况，确保骑行安全。

主要优势之二，人力同时控制车体转向与平衡，一方面控制简单且操作便利；另一方面，与电动平衡车相比，省略繁杂的电控软硬件，节约成本，性价比提升。

主要优势之三，转向机构结构简单，车体小巧操作便利，与传统电动滑板车相比，机械结构件大大简化，可完全替代滑板车代步出行。

主要优势之四，通过设置平衡件驱动车身回复至水平状态，骑行稳定；通过限位件限制车身极限转动角度，避免由于倾角过大人体失去平衡而跌落车体，保证骑行过程安全舒适。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。