本实用新型涉及平衡车的轮胎结构设计领域，特别是涉及一种轮胎结构以及采用该轮胎结构的平衡车。
背景技术：
随着人们环保意识的加强，平衡车逐步成为人们首选的代步工具。平衡车采用了一种被称为“动态稳定”的基本原理，采用内部加速度传感器与角速度传感器获取当前情况下的自身姿态，根据姿态信息采用倒立摆原理对电机扭矩进行相应控制，以保持自身姿态的稳态平衡。骑行过程中，骑行者自身姿态信息的变化导致平衡车稳态姿态遭到破坏从而实现平衡车的前后向行进。
传统的平衡车存在难以学习的缺陷，其原因在于低速或静止状态下控制系统系统无法保证初学者在实现肌肉记忆之前能够保证自身在侧倾方向的平衡，而如果采用加宽平底轮胎对侧倾方向进行支撑则会导致平衡车难以转向。
技术实现要素：
本实用新型旨在提出一种用于平衡车的轮胎结构，以保证平衡车在低速或静止状态下侧倾方向的支撑平衡与转向便利。
为解决上述技术问题，本实用新型提出了如下技术方案：一种轮胎结构，用于平衡车领域，所述轮胎结构为横截面呈工字型的充气轮胎；所述充气轮胎包括外胎结构，所述充气轮胎的工字型左右两侧与地面接触实现对所述平衡车的垂直方向的支撑；所述充气轮胎的内部仅有一个气腔，以保证所述充气轮胎的内部压强一致；所述充气轮胎的工字型中间部分作为横向连接并提供所述充气轮胎的工字型左右两侧的气腔通路，并且所述充气轮胎的工字型中间部分不与地面直接接触。
在一个实施例中，所述充气轮胎与地面接触的工字型左右两侧为平底结构或圆底结构。
在一个实施例中，所述充气轮胎为一体成型。
在一个实施例中，所述充气轮胎安装在一个工字型框架式轮毂上，所述充气轮胎套在所述工字型框架式轮毂上之后能够保证所述充气轮胎的内部气腔的正常通气，从而保证所述充气轮胎的工字型左右两侧部分的内部气压相等。
在一个实施例中，所述充气轮胎的工字型中间部分设有与所述工字型框架式轮毂直接接触的支撑结构，所述支撑结构上设有通气孔，从而保证所述充气轮胎的工字型左右两侧部分的内部气压相等。
在一个实施例中，所述充气轮胎与所述支撑结构为一体成型。
在一个实施例中，所述充气轮胎安装在两个圆形轮毂上，所述两个圆形轮毂相同或者不相同，所述充气轮胎套在所述两个圆形轮毂上之后能够保证所述充气轮胎的内部气腔的正常通气，从而保证所述充气轮胎的工字型左右两侧部分的内部气压相等。
在一个实施例中，所述平衡车为独轮平衡车。
一种平衡车，包括电源、控制系统、传感器、电机以及如上所述的轮胎结构；所述电源用于为所述控制系统和所述电机供电，所述控制系统用于测量所述传感器检测到的所述平衡车当前的姿态信息以及控制所述电机根据所述姿态信息进行调整，所述电机用于提供为所述平衡车提供驱动，所述轮胎结构套在所述电机外侧。
在一个实施例中，所述电机位于所述轮胎结构的中部。
当该轮胎结构安装在平衡车上时，骑行者转向过程中由于克服转向向心力产生的反作用力使得转弯时该轮胎结构的工字型的一侧与地面进行接触，接触面积因此大大减小，避免了加宽平底轮胎接触面积过大导致的难以转向问题。
附图说明
图1为一实施方式的轮胎结构的立体示意图；
图2为图1所示的轮胎结构的前视图；
图3为图2所示的轮胎结构的A-A方向的剖视图。
图4为另一实施方式的轮胎结构的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对轮胎结构以及采用该轮胎结构的平衡车做进一步说明。
如图1～图3所示，一种轮胎结构，用于平衡车，轮胎结构为横截面呈工字型的充气轮胎。
充气轮胎仅包含外胎结构，充气轮胎主要分为工字形右侧10、工字形左侧20以及工字形中间部分30。
优选的，充气轮胎与地面接触的工字形右侧10、工字形左侧20为平底结构或圆底结构。
充气轮胎的工字形右侧10和工字形左侧20与地面接触实现对平衡车的垂直方向的支撑。
结合图3，充气轮胎的内部仅有一个气腔40，以保证充气轮胎的内部压强一致。
气腔40包括分别位于工字形右侧10的右气腔42、工字形左侧20的左气腔44以及连通右气腔42和左气腔44的气腔通路46。
充气轮胎的工字型中间部分30作为横向连接并提供连通工字形右侧10(的右气腔42)和工字形左侧20(的左气腔44)的气腔通路46，并且充气轮胎的工字型中间部分30不与地面直接接触。
如图3所示，充气轮胎的工字形右侧10和工字形左侧20的结构完全相同，下面以工字形右侧10为例进行介绍。
工字形右侧10包括胎面部分12、胎冠胎肩部分14和胎体部分16。
胎面部分12提供轮胎到地面的直接接触，胎面部分12可为光滑接触表面也可以为带花纹接触表面以此提供充气轮胎对地面的摩擦力。
胎冠胎肩部分14可为光滑接触表面也可以为带花纹接触表面，当平衡车直向行驶或静止时，胎冠胎肩部分14提供胎面部分12到胎体部分16的连接与力传导能力，当平衡车发生向右转向时充气轮胎发生向右单侧翘起，胎冠胎肩部分14提供到地面的直接接触。
胎体部分16为胎体部分，实现对地面的垂直应力承担，其内部包含有强度较高的帘布层作为受力骨架。
工字形中间部分30的外侧提供工字形右侧10和工字形左侧20的横向连接功能，其气腔通路46连通工字形右侧10(的右气腔42)和工字形左侧20(的左气腔44)实现充气轮胎整体的压强平衡。
充气轮胎自身的工字型结构，保证了充气轮胎的横向稳定性，即静止状态下有别于窄体轮胎提供了侧向支撑力，保证同宽体平底轮胎一致，不会发生侧翻；同时在行进状态下又有别于宽体轮胎，充气轮胎的工字形中间部分30并非完全与地面直接接触，大大减小接触面积降低接触摩檫力，提供了转向能力。
结合图3，充气轮胎可以安装在一个工字型框架式轮毂50上，气腔通路46连通工字形右侧10(的右气腔42)和工字形左侧20(的左气腔44)实现充气轮胎整体的压强平衡，从而保证充气轮胎的工字形右侧10(的右气腔42)和工字形左侧20(的左气腔44)的内部气压相等。
此外，充气轮胎也可以安装在两个圆形轮毂上，两个圆形轮毂相同或者不相同，充气轮胎套在两个圆形轮毂上之后能够从而保证充气轮胎的工字形右侧10(的右气腔42)和工字形左侧20(的左气腔44)的正常连通，从而保证充气轮胎的从而保证充气轮胎的工字形右侧10(的右气腔42)和工字形左侧20(的左气腔44)的内部气压相等。
结合图4，另一实施方式的轮胎结构，其基本结构与图1～图3中的轮胎结构相同，区别点仅在于充气轮胎的工字型中间部分30’设有与工字型框架式轮毂直接接触的支撑结构32’，支撑结构32’上设有通气孔34’，通气孔34’连通工字形右侧10’(的右气腔42’)和工字形左侧20’(的左气腔44’)实现充气轮胎整体的压强平衡，从而保证充气轮胎的工字形右侧10’(的右气腔42’)和工字形左侧20’(的左气腔44’)的内部气压相等从而保证充气轮胎的工字型左右两侧部分的内部气压相等。
支撑结构32’可以起到一定的支撑作用，使得该轮胎结构的机械强度更高。
该实施方式中，通气孔34’在功能上相当于前一个实施方式中的气腔通路46。
优选的，该轮胎结构与支撑结构32’一体成型。
在一个优选的实施例中，上述轮胎结构用于独轮平衡车。
上述轮胎结构可以用于多种结构的平衡车，例如，独轮平衡车、双轮平衡车、电动扭扭车等。
本实用新型还公开了一种包括上述轮胎结构的平衡车。
一种平衡车，包括电源、控制系统、传感器、电机以及上述的轮胎结构。
电源用于为控制系统和电机供电，控制系统用于测量传感器检测到的平衡车当前的姿态信息以及控制电机根据姿态信息进行调整，电机用于提供为平衡车提供驱动，轮胎结构套在电机外侧。
优选的，电机位于轮胎结构的中部。
这种平衡车采用上述的轮胎结构，骑行者转向过程中由于克服转向向心力产生的反作用力使得转弯时该轮胎结构的工字型的一侧与地面进行接触，接触面积因此大大减小，避免了加宽平底轮胎接触面积过大导致的难以转向问题。
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。