一种平衡车的制作方法

本发明涉及平衡车技术领域，特别涉及一种平衡车。

背景技术：

平衡车，又叫体感车、思维车或摄位车等。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”(dynamicstabilization)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。

现有技术中会在左盖和右盖内分别设置铝板，两铝板相对转动地设置，以实现平衡车方向的调节，两块笨重的铝板使得平衡车的整体重量很大，不方便移动且对于厂家而言成本也一直无法降下来。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种具有更方便装配的左支撑轴和右支撑轴可相对转动地连接的结构的平衡车，该平衡车相对现有市面上的同类产品而言，具有更大的减轻自身重量的空间。

为实现上述目的，本发明提出了一种平衡车，包括左支撑轴、右支撑轴和车轮，所述左支撑轴和所述右支撑轴的外端均连接有车轮，所述左支撑轴和所述右支撑轴的内端可相对转动地连接；

所述左支撑轴的内端设有一段小外径部，所述小外径部适应性插装在所述右支撑轴的内端；

所述右支撑轴的内端侧壁设有一弧状通孔，设有限位螺栓的下端穿过所述弧状通孔与所述小外径部固定连接，其上端至少高于所述弧状通孔的下边沿；所述弧状通孔在其长度方向的两内侧壁分别限定了所述左支撑轴和所述右支撑轴相对转动的极限位置。

优选地，所述弧状通孔的宽度与所述限位螺栓的上端帽的宽度相适应，使得所述限位螺栓的上端帽与所述弧状通孔的侧壁相接触。

优选地，所述左支撑轴的内端设有供所述小外径部插装的安装筒部，所述安装筒部设有与所述左支撑轴的轴线相垂直的内壁面，以限定所述小外径部插入所述左支撑轴时的极限位置。

优选地，还包括设有两端相通的套筒，其套设在所述小外径部的外周，并与所述小外径部同轴安装在所述左支撑轴的内端；

所述套筒的长度小于所述小外径部的长度，相适应地，所述左支撑轴的内端设有从左到右依次分布的大直径内筒和小直径内筒。

优选地，还包括左盖和右盖：

所述左盖包括左上盖以及与所述左上盖盖合设置的左下盖，所述左支撑轴的轴杆沿着所述左盖的长度方向延伸，并与所述左上盖固定连接；

所述右盖包括右上盖以及与右上盖盖合设置的右下盖，所述右支撑轴的轴杆沿着所述右盖的长度方向延伸，并与所述右上盖固定连接。

优选地，还包括支撑套，其包括支撑内筒，所述支撑内筒套设在所述左支撑轴和所述右支撑轴的内端面相交汇的位置；

所述支撑套的边沿卡装在所述左盖的右端面与所述右盖的左端面相交汇的位置。

优选地，所述支撑套的端面设有水平向外延伸的u型卡角，所述u型卡角的开口朝外，所述左盖和/或所述右盖设有沿竖直方向延伸的支撑柱，所述支撑柱卡装设置在所述u型卡角的开口内。

优选地，所述左支撑轴的轴杆和所述左上盖的内端面之间、所述右支撑轴的轴杆和所述右上盖的内端面之间分别支撑设置有安装座，分别设有安装螺栓依次穿过所述左支撑轴的轴杆及其下方的所述安装座、所述右支撑轴的轴杆及其下方的所述安装座实现固定连接。

优选地，所述安装座的上端面设有向下凹陷，且能适应所述左支撑轴和所述右支撑轴的轴杆卡装的槽体。

优选地，所述车轮包括左车轮和右车轮，所述左车轮的车轮轴沿水平方向向右延伸形成所述左支撑轴，所述右车轮的车轮轴沿水平方向向左延伸形成所述右支撑轴。

优选地，所述左车轮的车轮轴插装在所述左支撑轴的外端，设有固定螺栓沿径向穿过所述车轮轴和所述左支撑轴后将两者固定连接；

同理，所述右车轮的车轮轴插装在所述右支撑轴的外端，设有固定螺栓沿径向穿过所述车轮轴和所述右支撑轴后将两者固定连接。

优选地，所述车轮轴通过固定组件与所述左支撑轴和/或所述右支撑轴固定连接；

所述固定组件包括安装片、支撑座和所述固定螺栓，所述安装片包括圆弧部和平台部，两所述平台部分别连接在所述圆弧部的两自由端；

所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的外端的侧壁设有过线通孔，所述过线通孔的长度大于所述车轮轴插装到所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的外端内的轴杆长度；

所述圆弧部适应地卡装在所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的轴杆外侧壁，所述固定螺栓依次穿过所述圆弧部、所述过线通孔和所述车轮轴后与所述车轮轴固定连接；

两所述平台部分别位于所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的轴杆两侧，并分别被两所述支撑座承接，设有安装螺栓依次穿过所述平台部和所述支撑座后与所述支撑座固定连接。

优选地，所述车轮轴通过固定组件与所述左支撑轴和/或所述右支撑轴固定连接；

所述固定组件包括安装片、支撑座和所述固定螺栓，所述安装片包括圆弧部和平台部，两所述平台部分别连接在所述圆弧部的两自由端；

所述固定螺栓依次穿过所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的侧壁、所述车轮轴后与所述车轮轴固定连接；

所述圆弧部适应地卡装在所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的轴杆外侧壁，两所述平台部分别位于所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的轴杆两侧，并分别被两所述支撑座承接，设有安装螺栓依次穿过所述平台部和所述支撑座后与所述支撑座固定连接；

所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的外端的侧壁设有过线通孔，所述过线通孔的长度大于所述车轮轴插装到所述左支撑轴和/或所述右支撑轴的外端内的轴杆长度；所述过线通孔和所述固定螺栓位于支撑轴杆相对的两侧。

优选地，还包括红外感应组件，所述红外感应组件包括设置在左上盖和右上盖上的踏板部，以及支撑踏板部复位的弹性部件，所述踏板部设置有向下延伸的固定架，所述固定架上连接有感应部，所述感应部的正下方设有红外感应开关，所述踏板部受力向下按压时，所述感应部可插入所述红外感应开关；所述踏板部向上复位时，所述踏板部与所述红外感应开关脱离接触，所述红外感应开关与所述平衡车的控制系统电连接；

还包括轮毂电机，用于驱动所述车轮，所述轮毂电机与所述控制系统电连接。

优选地，还包括为所述控制系统提供电源的电源组件，所述电源组件设置在电池盒内；

所述电池盒安装在所述左上盖和/或右上盖，所述电池盒的中部设有供所述左支撑轴和/或右支撑轴穿过的缺口。

本技术方案提供一种平衡车中左支撑轴和右支撑轴可相对转动地连接的结构，即直接在左支撑轴的侧壁设置弧状通孔，该弧状通孔沿着左支撑轴和右支撑轴相对转动的方向呈弧状延伸，右支撑轴的小外径部插装在左支撑轴的内端，插装时向前伸入的距离超过弧状通孔所处的位置，再将限位螺栓从外部穿过弧状通孔与小外径部固定连接，限位螺栓的上端可运动的范围被弧状通孔限制，左支撑轴和右支撑轴相对转动时，则限位螺栓沿弧状通孔的长度方向在其内往复运动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的平衡车的一实施例的爆炸图；

图2为本发明的平衡车的一实施例的内部结构示意图；

图3是图2中b部分的局部放大图；

图4是本发明的平衡车的一实施例的剖视图；

图5是图4中a部分的局部放大图；

图6是本发明的平衡车的一实施例的外部结构示意图；

图7是本发明中车轮跟支撑轴的一实施例的安装结构(一体式)示意图；

图8是本发明中车轮跟支撑轴的一实施例的安装结构(螺栓式)示意图；

图9是本发明中车轮跟支撑轴的另一实施例的安装结构(螺栓式)示意图(仰视侧)；

图10是本发明中车轮跟支撑轴的另一实施例的安装结构(螺栓式)示意图(俯视侧)；

图11是本发明的平衡车的一实施例的右侧部分的俯视图；

图12是图11中a-a方向上的剖视图。

附图标号说明：

左支撑轴11，右支撑轴12，小外径部13，弧状通孔14，安装筒部15，大直径内筒151，小直径内筒152，限位螺栓16，安装座17，安装螺栓18，固定组件19，安装片191，圆弧部1911，平台部1912，过线通孔192；

车轮2，左车轮21，右车轮22；

套筒3，左盖4，左上盖41，左下盖42，右盖5，右上盖51，右下盖52；

支撑套6，支撑内筒61，u型卡角62；支撑柱7，固定螺栓8；

红外感应组件9，踏板部91，固定架92，感应部93；

电池盒10，缺口101。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

以下结合图1-图12及相关实施例对本发明方案做进一步阐述。

如图1-图5所示，一种平衡车，包括左支撑轴11、右支撑轴12和车轮2，所述左支撑轴11和所述右支撑轴12的外端均连接有车轮2，所述左支撑轴11和所述右支撑轴12的内端可相对转动地连接；

所述右支撑轴12的内端设有一段小外径部13，所述小外径部13适应性插装在所述左支撑轴11的内端；

所述左支撑轴11的内端侧壁设有一弧状通孔14，设有限位螺栓16的下端穿过所述弧状通孔14与所述小外径部13固定连接，其上端至少高于所述弧状通孔14的下边沿；所述弧状通孔14在其长度方向的两内侧壁分别限定了所述左支撑轴11和所述右支撑轴12相对转动的极限位置。

本技术方案提供一种平衡车中左支撑轴11和右支撑轴12可相对转动地连接的结构，即直接在左支撑轴11的侧壁设置弧状通孔13，该弧状通孔13沿着左支撑轴11和右支撑轴12相对转动的方向呈弧状延伸，右支撑轴12的小外径部13插装在左支撑轴11的内端，插装时向前伸入的距离超过弧状通孔13所处的位置，再将限位螺栓16从外部穿过弧状通孔14与小外径部13固定连接，限位螺栓16的上端可运动的范围被弧状通孔14限制，左支撑轴11和右支撑轴12相对转动时，则限位螺栓16沿弧状通孔13的长度方向在其内往复运动。

需要说明的是，限位螺栓16与弧状通孔14的装配方式，对于限位螺栓16的上端帽，既可以高出弧状通孔14的外壁面，也可以低于弧状通孔14的外壁面，沉入弧状通孔14的孔壁内，只要限位螺栓16的上端帽的上端面高于弧状通孔14的孔壁下边沿，使得弧状通孔14的孔壁能限制限位螺栓16运动的极限位置即可。而对于限位螺栓16的上帽端宽度，与弧状通孔14的宽度，最佳的尺寸配合为上帽端宽度略小于弧状通孔14的宽度，装配时，限位螺栓16的上帽端侧壁与弧状通孔14的孔壁轻微接触，一方面限定了左支撑轴11和右支撑轴12在轴向上的相对移动，另一方面也增加了左支撑轴11和右支撑轴12相对转动时的摩擦力，更方便对平衡车方向调节的掌控。

优选地，所述左支撑轴11的内端设有供所述小外径部13插装的安装筒部15，所述安装筒部15设有与所述左支撑轴11的轴线相垂直的内壁面，以限定所述小外径部13插入所述左支撑轴11时的极限位置。

本实施例中，左支撑轴11可以为设有两端相通的中心通孔的轴体，而安装筒部15设置在左支撑轴11的前端，其内径大于上述中心通孔的内径，则安装筒部15与中心通孔在变直径过渡的位置形成阶梯端面，该阶梯端面即为与左支撑轴11的轴线相垂直的内壁面，用于限定小外径部13插入所述左支撑轴11时的极限位置；另外的，左支撑轴11可以实心轴体，安装筒部15设置在左支撑轴11的前端，则安装筒部15的底壁面即为与左支撑轴11的轴线相垂直的内壁面，用于限定小外径部13插入所述左支撑轴11时的极限位置，提高装配的稳定性。

优选地，还包括设有两端相通的套筒3，其套设在所述小外径部13的外周，并与所述小外径部13同轴安装在所述左支撑轴11的内端；

所述套筒3的长度小于所述小外径部13的长度，相适应地，所述左支撑轴11的内端设有从左到右依次分布的大直径内筒151和小直径内筒152。

本实施例中在小外径部13的外壁面与左支撑轴11的内壁面之间增加设置了一套筒3，提高左支撑轴11和右支撑轴12连接位置的强度和灵活性。

本实施例提供的一种平衡车，还包括左盖4和右盖5：如图4及图6所示，

所述左盖4包括左上盖41以及与所述左上盖41盖合设置的左下盖42，所述左支撑轴11的轴杆沿着所述左盖4的长度方向延伸，并与所述左上盖41固定连接；

所述右盖5包括右上盖51以及与右上盖51盖合设置的右下盖52，所述右支撑轴12的轴杆沿着所述右盖5的长度方向延伸，并与所述右上盖51固定连接。

现有技术中为了增强平衡车的强度，会在左盖4和右盖5内分别设置铝板，两铝板相对转动地设置，以实现平衡车方向的调节。

本实施例中，直接舍弃笨重且成本高的铝板，将左支撑轴11和右支撑轴12直接可相对转动地连接，再将左支撑轴11和右支撑轴12分别与左上盖41、右上盖51固定设置，以实现平衡车方向的调节，保证强度的同时，也大大降低了成本和平衡车的整体重量。

优选地，如图4和图5所示，还包括支撑套6，其包括支撑内筒61，所述支撑内筒61套设在所述左支撑轴11和所述右支撑轴12的内端面相交汇的位置；

所述支撑套6的边沿卡装在所述左盖4的右端面与所述右盖5的左端面相交汇的位置。

为了进一步提高装配的强度和紧密型，本实施例中设置支撑套6，左支撑轴11的内端和右支撑轴12可转动连接时端面相抵，支撑内筒61套设在该端面相抵的外部，限制了两者沿径向发生松动，装配稳定；再者，支撑套6的边沿卡装在左盖4的右端面与右盖5的左端面相交汇的位置，优选地，支撑套6呈圆柱状，左盖4的右端侧设有半槽，右盖5的左侧设有半槽，平衡车装配时，左盖4的右端面和右盖5的左端面相抵，两个半槽合并为完整的开口向内的卡装槽，支撑套6的边沿卡装抵接在所述卡装槽内，卡装槽沿着支撑套6的边沿轨迹设置。本实施例中通过一个支撑套6，中部紧凑套设左支撑轴11和右支撑轴12的连接位置，边沿抵接紧凑卡装左盖4和右盖5，一举多得，提高了整个平衡车结构的紧凑和稳定性。

进一步地，所述支撑套6的端面设有水平向外延伸的u型卡角62，所述u型卡角62的开口朝外，所述左盖4和/或所述右盖5设有沿竖直方向延伸的支撑柱7，所述支撑柱7卡装设置在所述u型卡角62的开口内。

本实施例中，沿竖直方向延伸设置的支撑柱7与支撑套6的u型卡角62卡装，限制了支撑套6沿u型卡角开口朝向的一侧发生水平偏移，提高平衡车内部结构的稳定性。优选地，u型卡角62的数量为两个，两个u型卡角62平行设置在支撑套6的端面。

优选地，为了提高支撑轴与盖体之间连接的稳定性，本实施例中，所述左支撑轴11的轴杆和所述左上盖42的内端面之间、所述右支撑轴12的轴杆和所述右上盖51的内端面之间分别支撑设置有安装座17，分别设有安装螺栓18依次穿过所述左支撑轴11的轴杆及其下方的所述安装座17、所述右支撑轴12的轴杆及其下方的所述安装座17实现固定连接；

优选地，所述安装座17的上端面设有向下凹陷，且能适应所述左支撑轴11和所述右支撑轴12的轴杆卡装的槽体。

对于平衡车左支撑轴11(右支撑轴12)与车轮的具体安装结构，有多种实现形式，其中一个优选的实施方式为，车轮的车轮轴与支撑轴为同一个轴的一体化设置，支撑轴转动则车轮直接跟着一起转动。具体的，如图4及图7所示，所述车轮2包括左车轮21和右车轮22，所述左车轮21的车轮轴沿水平方向向右延伸形成所述左支撑轴11，所述右车轮22的车轮轴沿水平方向向左延伸形成所述右支撑轴12，结构简单，简化了安装方式。

另一个优选的实施方式为，车轮的车轮轴与支撑轴通过大小直径轴实现插装后通过螺栓固定的方式传动连接，支撑轴转动在与之传动连接的车轮也跟着一起转动。如图8所示，具体的，所述左车轮21的车轮轴插装在所述左支撑轴11的外端，设有固定螺栓8沿径向穿过所述车轮轴和所述左支撑轴11后将两者固定连接；

同理，所述右车轮22的车轮轴插装在所述右支撑轴12的外端，设有固定螺栓8沿径向穿过所述车轮轴和所述右支撑轴12后将两者固定连接。

进一步地，如图8所示，所述车轮轴通过固定组件19与所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12固定连接；

所述固定组件19包括安装片191、支撑座(图中未示出)和所述固定螺栓8，所述安装片包括圆弧部1911和平台部1912，两所述平台部1912分别连接在所述圆弧部1911的两自由端；

所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的外端的侧壁设有过线通孔192，所述过线通孔192的长度大于所述车轮轴插装到所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的外端内的轴杆长度，两者叠加后留出供安装电线穿过的间隙；

所述圆弧部1911适应地卡装在所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的轴杆外侧壁，所述固定螺栓8依次穿过所述圆弧部1911、所述过线通孔192和所述车轮轴后与所述车轮轴固定连接；

两所述平台部1912分别位于所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的轴杆两侧，并分别被两所述支撑座(图中未示出)承接，设有安装螺栓18依次穿过所述平台部1912和所述支撑座(图中未示出)后与所述支撑座(图中未示出)固定连接，直接利用多个部件叠加时所产生的摩擦力进一步保证了所述车轮轴与所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12之间连接的稳定性。

进一步地，如图9和图10所示，所述车轮轴通过固定组件19与所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12固定连接；

所述固定组件19包括安装片191、支撑座(图中未示出)和所述固定螺栓8，所述安装片包括圆弧部1911和平台部1912，两所述平台部1912分别连接在所述圆弧部1911的两自由端；

所述固定螺栓8依次穿过所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的侧壁、所述车轮轴后与所述车轮轴固定连接；

所述圆弧部1911适应地卡装在所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的轴杆外侧壁，两所述平台部1912分别位于所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的轴杆两侧，并分别被两所述支撑座(图中未示出)承接，设有安装螺栓18依次穿过所述平台部1912和所述支撑座(图中未示出)后与所述支撑座(图中未示出)固定连接；

所述左支撑轴11和/或所述右支撑轴12的外端的侧壁设有过线通孔192，所述过线通孔192和所述固定螺栓8位于支撑轴杆相对的两侧，过线通孔192供安装电线穿过，与固定螺栓8的安装固定互补干涉，方便安装。

优选地，还包括红外感应组件9，如图11和图12所示，所述红外感应组件9包括设置在左上盖41和右上盖51上的踏板部91，以及支撑踏板部91复位的弹性部件，所述踏板部91设置有向下延伸的固定架92，所述固定架92上连接有感应部93，所述感应部93的正下方设有红外感应开关，所述踏板部91受力向下按压时，所述感应部93可插入所述红外感应开关；所述踏板部91向上复位时，所述踏板部91与所述红外感应开关脱离接触，所述红外感应开关与所述平衡车的控制系统电连接；

还包括轮毂电机，用于驱动所述车轮2，所述轮毂电机与所述控制系统电连接。

所述踏板部91上设置有向下延伸的固定架92，所述固定架92上连接有感应部93，将感应部93设置在踏板部91上的固定架92上可以减少左下盖12和右下盖22对感应部93的直接振动传导，同时也方便使用者对感应部93的控制，在使用者站在平衡车上时，踏板部91会向下挤压弹性部件(图中未示出)，并直接带动感应部93向下移动并插入红外感应开关实现检测到人站在车上功能，在使用者从平衡车上下来后，弹性部件将踏板部91复位，从而使感应部93复位对平衡车实现检测到没有人站在车上。

优选地，还包括为所述控制系统提供电源的电源组件，所述电源组件设置在电池盒10内；

如图2所示，所述电池盒10安装在所述左上盖41和/或右上盖51，所述电池盒10的中部设有供所述左支撑轴11和/或右支撑轴12穿过的缺口101，紧凑安装结构，提高内部结构的稳定性。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。