踏板平衡车的制作方法

本发明总体来说涉及平衡车领域，尤其涉及一种踏板平衡车。

背景技术：

踏板平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等。市场上主要有独轮和双轮两类。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，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。

现有技术中，通常是利用双手扳动转向杆的方式实现平衡车的转向，此种结构的转向，对于上肢残疾、接听电话或双手不方便转向的骑行者来说，造成了很大的不便。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种踏板平衡车，以解决现有技术中存在的对特殊人群转向不方便的问题。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种踏板平衡车，包括车轮、车架机构以及转向机构。

车架机构连接于所述车轮，所述车轮能够相对于所述车架机构转动；

转向机构连接于所述车架机构，所述转向机构包括车座，转向传感器以及控制单元。

车座设于所述车轮的上方，所述车座能够相对于所述车架机构转动，且相对于所述车架机构的活动状态包括直行状态和转向状态；转向传感器用于获取所述车座的转向信号；控制单元电连接于所述转向传感器，用于接收所述转向信号，并控制所述车轮形成差速转向。

根据本发明的一实施方式，所述转向传感器包括霍尔开关。

根据本发明的一实施方式，所述车架机构包括车底架和套筒，所述套筒的一端连接于所述车底架，所述套筒的另一端向上延伸，所述车轮连接于所述车底架，所述车座设于所述套筒的另一端的上方；

所述转向机构包括转向件，所述转向件设于所述套筒内并与所述套筒转动配合，所述车座连接于所述转向件。

根据本发明的一实施方式，所述转向件包括：

安装部，所述车座连接于所述安装部；

过渡部，自所述安装部的底部向下延伸，并与所述安装部之间具有一容置空间，用于设置所述转向传感器；以及

伸出部，连接于所述过渡部并设于所述套筒内；

所述转向机构包括固定件，所述固定件连接于所述套筒并靠近所述转向传感器，在所述车座自所述直行状态向所述转向状态转换时，所述固定件与所述转向传感器之间产生相对转动。

根据本发明的一实施方式，还包括转向复位机构，用于将所述车座由转向状态恢复至直行状态。

根据本发明的一实施方式，所述转向复位机构包括一设于所述套筒内的复位板簧，所述复位板簧的一端固定连接于所述套筒，所述复位板簧的另一端固定连接于所述转向件。

根据本发明的一实施方式，所述转向件包括转轴，所述转轴穿设于所述套筒内，所述转轴的一端连接于所述车座，所述转轴的另一端向下延伸；所述转向传感器设置于靠近所述转轴的另一端的位置，在所述车座自所述直行状态向所述转向状态转换时，所述转轴的另一端与所述转向传感器之间产生相对转动。

根据本发明的一实施方式，还包括转向复位机构，用于将所述车座由转向状态恢复至直行状态。

根据本发明的一实施方式，所述转向复位机构包括一扭簧以及设于所述车架机构上的限位件，所述扭簧套设于所述转轴，所述扭簧的两个触角分别位于所述限位件的两侧，在所述转向状态时，其中一个所述触角与所述限位件接触，所述扭簧提供一弹性力，使得所述车座具有向所述直行状态运动的趋势。

根据本发明的一实施方式，所述转向复位机构包括至少一复位簧片以及设于所述车架机构上的限位件，所述转轴开有一凹槽，所述复位簧片横向设于所述凹槽内，在所述转向状态时，所述复位簧片与所述限位件接触，所述复位簧片提供一弹性力，使得所述车座具有向所述直行状态运动的趋势。

根据本发明的一实施方式，所述踏板平衡车还包括辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括支撑架和支撑轮，所述支撑架的一端与所述车架机构连接，所述支撑架的另一端沿着所述踏板平衡车的长度方向且朝远离所述踏板平衡车的方向延伸，并突出于所述车轮，所述支撑轮安装于所述支撑架的另一端，所述支撑轮的下周缘高于所述车轮的下周缘，当所述踏板平衡车正常行驶时，所述支撑轮与地面不接触，当所述踏板平衡车在前后方向失衡或打滑发生倾斜时，所述支撑轮能够与地面接触，以支撑所述踏板平衡车确保安全。

根据本发明的一实施方式，所述支撑架的一端转动连接于所述车架机构，并相对于所述车架机构的活动状态包括打开状态和折叠状态，在所述折叠状态时，所述支撑架靠近所述车架机构。

根据本发明的一实施方式，所述支撑架通过卡扣结构连接于所述车架机构，所述卡扣结构包括：

第一连接件，连接于所述车架机构；

第二连接件，转动连接于所述第一连接件，且连接于所述支撑架，所述第二连接件具有卡扣部；

卡勾件，转动连接于所述第一连接件，所述卡勾件包括卡勾部，在所述打开状态时，所述卡勾部卡合于所述卡扣部；以及

弹性件，用于对所述卡勾部提供卡合的力。

根据本发明的一实施方式，还包括与所述卡勾部一体成型的解锁部，沿所述卡勾部远离所述卡扣部的方向扳动所述解锁部，所述支撑架能够由所述打开状态切换至所述折叠状态。

根据本发明的一实施方式，所述踏板平衡车包括两个所述辅助支撑机构，分别连接于所述车架机构的前端和后端。

根据本发明的一实施方式，所述踏板平衡车还包括车把机构，设于所述踏板平衡车的前端，并与所述车架机构可活动连接，所述车把机构包括连杆和车把，所述连杆连接于所述车架机构并相对于所述车架机构的活动状态包括打开状态和折叠状态，在所述折叠状态时，所述连杆靠近所述车架机构。

由上述技术方案可知，本发明的踏板平衡车的优点和积极效果在于：

骑行时，当驾驶者需要转弯时，驾驶者只需向左或向右扭动身体从而带动车座向左或向右转动，转向传感器即可获取车座的转向信号，控制单元随之接收该转向信号并控制踏板平衡车的转向。与现有的平衡车的转向机构相比，本发明的踏板平衡车借助转动车座即可实现转向，有效提高了转向的可操作性，同时，解放了双手，便于双手操作其他事项，大幅提升了骑行的舒适性和娱乐性。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明第一实施方式的踏板平衡车的立体图。

图2是本发明第一实施方式的踏板平衡车的侧视图。

图3是本发明第一实施方式的踏板平衡车处于折叠状态时的示意图。

图4是本发明第一实施方式的转向机构的爆炸图。

图5是本发明第一实施方式的转向机构的组装图。

图6是本发明第一实施方式的转向机构的转向时的示意图。

图7是本发明第二实施方式的踏板平衡车的立体图。

图8是本发明第二实施方式的转向机构的爆炸图。

图9是本发明第二实施方式的转向机构的组装图。

图10是本发明第三实施方式的转向机构的爆炸图。

图11是本发明第三实施方式的转向机构的组装图。

图12是根据一示例性实施方式示出的卡扣结构打开时的示意图。

图13是根据一示例性实施方式示出的卡扣结构打开时的另一示意图。

图14是根据一示例性实施方式示出的卡扣结构卡合时的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、车轮

20、车架机构

210、车底架

220、套筒

30、转向机构

310、车座

320、霍尔开关

330、转向件

331、安装部

332、过渡部

333、伸出部

340、固定件

350、转轴

351、凹槽

40、转向复位机构

410、复位板簧

420、扭簧

421、触角

430、复位簧片

440、限位件

50、辅助支撑机构

510、支撑架

520、支撑轮

60、卡扣结构

610、第一连接件

620、第二连接件

621、卡扣部

630、卡勾件

631、卡勾部

632、解锁部

640、弹性件

70、车把机构

710、连杆

720、车把

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“顶”、“底”等也作具有类似含义。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

其中，图1是本发明第一实施方式的踏板平衡车的立体图。图2是本发明第一实施方式的踏板平衡车的侧视图。图3是本发明第一实施方式的踏板平衡车处于折叠状态时的示意图。图4是本发明第一实施方式的转向机构的爆炸图。图5是本发明第一实施方式的转向机构的组装图。图6是本发明第一实施方式的转向机构的转向时的示意图。图7是本发明第二实施方式的踏板平衡车的立体图。图8是本发明第二实施方式的转向机构的爆炸图。图9是本发明第二实施方式的转向机构的组装图。图10是本发明第三实施方式的转向机构的爆炸图。图11是本发明第三实施方式的转向机构的组装图。图12是根据一示例性实施方式示出的卡扣结构打开时的示意图。图13是根据一示例性实施方式示出的卡扣结构打开时的另一示意图。图14是根据一示例性实施方式示出的卡扣结构卡合时的示意图。

第一实施方式

下面结合上述附图，对本发明的第一实施方式的踏板平衡车的各主要组成部分的结构、连接方式以及功能关系进行详细说明。

如图1所示，本发明的一实施方式的踏板平衡车包括左右行走车轮10、车架机构20、转向机构30。

车轮10连接于车架机构20，且车轮10能够相对于车架机构20转动。转向机构30连接于车架机构20，且转向机构30包括车座310、转向传感器以及控制单元。

车座310设于车轮10的上方，车座310能够相对于车架机构20转动，且相对于车架机构20的活动状态包括直行状态和转向状态。其中，直行状态是指车座310面向正前方，踏板平衡车沿直线行驶时的状态；转向状态是指车座310相对车架机构20向左或向右转动，踏板平衡车向左或向右转向。

转向传感器用于检测车座310的转向信号。控制单元电连接于转向传感器，用于接收转向信号，并控制车轮10转向。

由此，骑行时，当驾驶者需要转弯时，驾驶者只需向左或向右扭动身体从而带动车座310向左或向右转动，转向传感器即可获取车座310的转向信号，控制单元随之接收该转向信号并控制踏板平衡车的转向。与现有的平衡车的转向机构30相比，本发明的踏板平衡车借助转动车座310即可实现转向，有效提高了转向的可操作性，同时，解放了双手，便于双手操作其他事项，大幅提升了骑行的舒适性和娱乐性。

在一实施方式中，转向传感器包括霍尔开关320。

在该实施例中，具体限定了转向传感器为霍尔开关320，由于霍尔开关320体积小，使得整体转向机构30的体积变小，进而减小了踏板平衡车的整体体积，方便携带。同时，霍尔开关320相比其他传感器具有灵敏度高以及稳定性好的优点，使得平衡车能够及时接收转向信号，从而及时作出转向动作。

当然，在其他实施方式中，转向传感器也可以为其他元件，例如电位器等，在此不再一一列举。

如图1和图2所示，在一实施方式中，车架机构20包括车底架210和套筒220，套筒220的一端连接于车底架210，套筒220的另一端向上延伸，车轮10连接于车底架210，并能够相对车底架210转动，车座310设于套筒220的另一端的上方。转向机构30包括转向件330，转向件330设于套筒220内并突出套筒220的另一端，车座310连接于转向件330。

进一步地，如图4至图6所示，在一实施方式中，转向件330包括安装部331、过渡部332以及伸出部333。

车座310连接于安装部331，例如通过螺栓可拆卸地连接。过渡部332自安装部331的底部向下延伸，并与安装部331之间具有一容置空间，用于设置转向传感器，转向传感器设于过渡部332上，并能够随着过渡部332的转动而转动。伸出部333连接于过渡部332并设于套筒220内，并与套筒220实现转动配合。

转向机构30包括固定件340，固定件340固定连接于套筒220并靠近转向传感器，在车座310自直行状态向转向状态转换时，转向件330带动转向传感器转动，从而固定件340与转向传感器之间产生相对位移，转向传感器获取转向信号，从而控制单元接收该转向信号后控制踏板平衡车的两轮之间产生转速差，进而实现转向。

如图5所示，在转向件330与套筒220组装时，转向件330的过渡部332的底端与套筒220的顶端面接触，转向件330的伸出部333伸入套筒220内，固定件340固定连接于套筒220，且部分固定件340靠近转向传感器并与转向传感器在套筒220的轴向方向重叠，使得当转向件330带动转向传感器转动时，转向传感器能够与固定件340发生相对转动。

请继续参阅图4，在一实施方式中，踏板平衡车还包括转向复位机构40，用于将车座310由转向状态恢复至直行状态。

在一实施方式中，转向复位机构40包括一设于套筒220内的复位板簧410，复位板簧410沿套筒220的轴向延伸，并且复位板簧410的一端固定连接于套筒220，例如螺栓连接，复位板簧410的另一端固定连接于转向件330，例如螺栓连接。

如图6所示，在转向状态时，转向件330转动带动复位板簧410发生扭曲，从而复位板簧410自身具有弹性力，使得转向件330保持由转向状态向直行状态运动的趋势。

请继续参阅图1，在一实施方式中，踏板平衡车还包括辅助支撑机构50，辅助支撑机构50包括支撑架510和支撑轮520，支撑架510的一端与车架机构20连接，支撑架510的另一端沿着踏板平衡车的长度方向且朝远离踏板平衡车的方向延伸，并突出于车轮10，支撑轮520安装于支撑架510的另一端，支撑轮520的下周缘高于车轮10的下周缘，当踏板平衡车正常行驶时，支撑轮520与地面不接触，当踏板平衡车在前后方向失衡或打滑发生倾斜时，支撑轮520能够与地面接触，以支撑踏板平衡车。

在该实施例中，踏板平衡车还具有辅助支撑机构50，骑行时，由于急刹车等原因车辆发生向前或向后的倾斜时，支撑轮520能够与地面接触，使得踏板平衡车得到支撑，避免进一步发生倾斜，而导致车辆失去平衡，从而能够避免发生翻车，大幅提高了安全性，为骑车人带来平稳、放心的骑行感受。因此，与现有的平衡车相比，本发明的踏板平衡车借助突出的辅助支撑机构50，在平衡车倾斜时提供稳定的支撑作用，大幅提高平稳性，减小对于骑车人的伤害。

如图1和图3所示，在一实施方式中，支撑架510的一端转动连接于车架机构20，并相对于车架机构20的活动状态包括打开状态和折叠状态，在折叠状态时，支撑架510靠近车架机构20。

如图1和图3所示，在一实施方式中，踏板平衡车包括两个辅助支撑机构50，分别连接于车架机构20的前端和后端，当平衡车向前或向后发生倾斜时，辅助支撑机构50都能够为其提供支撑，防止平衡车发生翻车。

如图12至图14所示，在一实施方式中，支撑架510通过卡扣结构60连接于车架机构20，卡扣结构60包括第一连接件610、第二连接件620、卡勾件630以及弹性件640。

第一连接件610连接于车架机构20，例如连接于车底架210。第二连接件620转动连接于第一连接件610，使得第二连接件620能够相对第一连接件610向远离车架机构20的方向转动。同时，第二连接件620连接于支撑架510，且第二连接件620具有卡扣部621。

卡勾件630转动连接于第一连接件610，卡勾件630包括卡勾部631，在支撑架510处于打开状态时，卡勾部631卡合于卡扣部621，用以将支撑架510锁定在打开状态。弹性件640的一端连接于第一连接件610，弹性件640的另一端连接与卡勾部631，用于对卡勾部631始终提供卡合的力。

当然，在其他实施方式中，支撑架510的一端还可以通过其他结构连接于车架机构20，例如可折叠的，可伸缩的，此处不再详细说明。

如图12至图14所示，在一实施方式中，卡扣结构60还包括与卡勾部631一体成型的解锁部632，通过扳动解锁部632，卡勾部631向远离卡扣部621的方向移动，从而支撑架510能够由打开状态转换至折叠状态。

如图1所示，在一实施方式中，踏板平衡车还包括车把机构70，设于踏板平衡车的前端，并与车架机构20可活动连接，车把机构70包括连杆710和车把720，连杆710连接于车架机构20并相对于车架机构20的活动状态包括打开状态和折叠状态，在折叠状态时，连杆710靠近车架机构20。

在其他实施方式中，车把720能够相对于连杆710折叠，连杆710能够相对于车架折叠，以便于收纳。

第二实施方式

图7至图9示出了本发明的第二实施方式，其与第一实施例的区别如下：

如图8和图9所示，在一实施方式中，转向件330包括转轴350，转轴350穿设于套筒220内，并与套筒220转动配合。转轴350的一端连接于车座310，转轴350的另一端向下延伸。转向传感器靠近转轴350的另一端设置，在车座310自直行状态向转向状态转换时，转轴350的另一端与转向传感器之间产生相对移动。

具体来说，转向传感器设于底座内，底座固定连接于车底架210，转向传感器与转轴350沿套筒220轴向方向重合，在骑行者转向时，车座310带动转轴350转动，转向传感器获取转向信号。

如图8和图9所示，在一实施方式中，踏板平衡车还包括转向复位机构40，用于将车座310由转向状态恢复至直行状态。

转向复位机构40包括至少一复位簧片430以及设于车架机构20上的限位件440，限位件440相对于车架机构20固定设置。转轴350开有一凹槽351，复位簧片430横向设于凹槽351内，在转向状态时，复位簧片430与限位件440接触，复位簧片430提供一弹性力，使得车座310具有向直行状态运动的趋势。

在本实施方式中，踏板平衡车的其他特征与第一实施方式类似，此处不再赘述。

第三实施方式

如图10和图11示出了本发明的第三实施方式，其与第二实施方式的区别如下：

如图10和图11所示，在一实施方式中，转向复位机构40包括一扭簧420以及设于车架机构20上的限位件440，扭簧420套设于转轴350的另一端，扭簧420的两个触角421分别位于限位件440的两侧，在转向状态时，其中一个触角421与限位件440接触，扭簧420提供一弹性力，使得车座310具有向直行状态运动的趋势。

在本实施方式中，踏板平衡车的其他特征与第一实施方式类似，此处不再赘述。

综上所述，本发明的优点和有益效果在于：

骑行时，当驾驶者需要转弯时，驾驶者只需向左或向右扭动身体从而带动车座310向左或向右转动，转向传感器即可获取车座310的转向信号，控制单元随之接收该转向信号并控制踏板平衡车的转向。与现有的平衡车的转向机构30相比，本发明的踏板平衡车借助转动车座310即可实现转向，有效提高了转向的可操作性，同时，解放了双手，便于双手操作其他事项，大幅提升了骑行的舒适性和娱乐性。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的踏板平衡车仅仅是采用本发明的原理的一个示例。本领域的普通技术人员应当清楚地理解，本发明的原理并非仅限于附图中示出或说明书中描述的装置的任何细节或任何部件。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。