电动平衡车及其转向控制机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动平衡车及其转向控制机构，其中转向控制机构包括可相对转动的内轴与外壳、用以检测所述相对转动的转动传感器、用以限制所述相对转动角度的限位机构，所述内轴设置在外壳内，所述内轴上固定套设有可随内轴转动的第一连接件至少所述转动传感器的部分组件和至少所述限位机构的部分组件设置于所述第一连接件上。通过将转动传感器的部分组件和限位机构的部分组件集成到单一部件上，有利于实现转向控制机构产品的小型化，产品的应用范围更广；将该转向控制机构用在电动平衡车上，简化了电动平衡车的设计，增强了使用体验效果。
【专利说明】
电动平衡车及其转向控制机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种代步工具及相关配件领域，尤其涉及一种电动平衡车及其相关配件。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，能源紧缺、汽车排放污染日益严重、城市堵车普遍等诸多社会问题日益显现。近些年，电动车作为新一代的交通工具，越来越受到消费者的欢迎，生活中最常见的电动车是两轮电动车，其两车轮前后排布，类似自行车。这种常见的电动车一般体积较大，便携性有待提尚。
[0003]社会发展日新月异，人们追求美好生活的脚步始终没变，对代步工具的研发设计也越来越追求新奇和个性。一种便携且骑行灵活的电动平衡车，因为只有一个轮子，所以也有人称其是电动独轮车，自面市以来广受欢迎。这种电动平衡车安装包括有陀螺仪的控制系统，通过骑行者重心的移动来控制底盘的运行。中国专利公布第CN105083432A号公开了一种站坐两用式的双轮自平衡车。实现了一种坐立可控的电动平衡车。电动平衡车的轻便、便携是发展的趋势，而零部件的小型化则是电动平衡车轻便、便携的基础。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种有利于小型化的电动平衡车及其转动控制机构。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]一种转向控制机构，包括可相对转动的内轴与外壳、用以检测所述相对转动的转动传感器、用以限制所述相对转动角度的限位机构，所述内轴设置在外壳内，所述内轴上固定套设有可随内轴转动的第一连接件，至少所述转动传感器的部分组件和至少所述限位机构的部分组件设置于所述第一连接件上。内轴设置在外壳内，转动传感器与限位机构在所述相对转动的旋转轴线上的投影重合或部分重合。
[0007]进一步，为了提供相对转动后的复位功能，所述外壳包括与所述内轴配合使用的轴套、用以容纳所述轴套的容器，所述轴套与容器可拆卸固定连接，所述内轴上套有第二连接件、第一弹性件，所述第二连接件与第一连接件固定连接，所述第一弹性件的一端与第二连接件固定连接、另一端与轴套固定连接。所述限位机构、转动传感器、第一弹性件三者在所述内轴与外壳相对旋转的旋转轴线上的投影至少有两者重合或部分重合。所述第一弹性件包括但不限于橡胶套圈、圈形弹簧、弹片等。所述第一弹性件也可以直接与内轴固定连接。
[0008]进一步，所述转动传感器为霍尔传感器，包括设置在所述轴套与第一连接件之间配合使用的霍尔元件和磁铁，所述霍尔元件或者磁铁设置在所述第一连接件上。具体地，所述霍尔元件设置在所述外壳内壁上，磁铁设置在第一连接件对应的外侧;也可以交换磁铁与霍尔元件的位置，即磁铁设置在所述的外壳内壁上，霍尔元件设在所述第一连接件的外侧。
[0009]进一步，所述限位机构包括设置在所述轴套与第一连接件之间配合使用的限位卡与限位槽，所述限位卡或限位槽设置在所述第一连接件上。具体包括，所述的限位卡为设在所述第一连接件的外侧的凸起，所述限位槽设在外壳与上述凸起配合的内侧;也可以交换限位卡与限位槽的位置，即限位卡设置在外壳内壁上，限位槽设置在第一连接件的外侧。
[0010]进一步，内轴为轴向导通的柱体。内部可以设置长度调节杆，便于调整内轴的连接距离。
[0011]进一步，所述内轴的上端与所述轴套的之间设置有自润滑轴承，所述内轴的底端与所述容器的底部之间设置有止推轴承，所述第一弹性件、第一连接件和第二连接件位于所述止推轴承与自润滑轴承之间。
[0012]本实用新型转向控制机构的有益效果在于:通过将转动传感器和限位机构集成到单一部件上，有利于实现转向控制机构产品的小型化;将转向控制机构独立出来，其应用的范围更广，简化了电动平衡车的设计；自润滑轴承的体积小，进一步有利于产品的小型化。
[0013]—种电动平衡车，包括底盘、设在底盘内用于控制所述电动平衡车的控制器、设在所述底盘上的车座，所述车座与底盘之间设有支撑件和上述的转向控制机构，车座固定连接在转向控制机构的内轴上，所述支撑件的一端固定连接于底盘上、另一端远离底盘延伸且固定连接于转向控制机构的外壳上，所述车座与底盘可相对转动，所述转向控制机构内的转动传感器与所述控制器电性连接。继而，可以通过车座控制电动平衡车转向。转向控制机构可以设置在车座与支撑件之间，也可以设置在支撑件与底盘之间。固定连接包括但不限于焊接或螺丝或螺栓等方式。内轴与车座之间还可以设置长度调节杆，便于根据使用者的体型调节车座的高低，提高使用体验。或者交换一下转向控制机构的两个连接点，即转向控制机构的外壳与车座固定连接，内轴与支撑件固定连接，起到的效果不变，提高了电动平衡车设计的灵活性。
[0014]进一步，为了使得电动平衡车看起来更美观、协调，所述的支撑件是向前凸起的弧形弯杆。
[0015]进一步，底盘的前及/或后侧设有转向灯，转向灯与控制器电性连接，控制器根据不同的转向信号驱动相应的转向灯，实现转向提醒功能。
[0016]本实用新型电动平衡车具有如下有益效果:采用上述独立小型化的转向控制机构，并设置在电动平衡车的底盘之上，使得可以采用弯曲型的支撑件，具有美观，而且节约底盘上部的空间。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型电动平衡车立体示意图。
[0018]图2是本实用新型转向控制机构分解示意图。
[0019]图3是本实用新型转向控制机构剖视示意图。
[0020]图4是本实用新型车座分解示意图。
[0021]图5是本实用新型车座剖视示意图。
[0022]I为车座，11为嵌入部分，111为缓冲层，112为连接层，12为基座，13为压力传感机构，13A为活动件，13B为压力开关，13C为第二弹性件，14为安装孔，15为第一槽，16为第二槽，2为转向控制机构，21为内轴，22为外壳，22A为轴套，22B为容器，23为第一弹性件，24为第二连接件，25为第一连接件，26为止推轴承，27为限位机构，27A为限位卡，27B为限位槽，28为转动传感器，28A为磁铁，28B为霍尔元件，29为自润滑轴承，3为支撑件，4为底盘，5为转向灯，6车轮。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图详细举例说明本实用新型的实施方式，本实用新型的实施例是对本实用新型进一步解释说明，而非对本实用新型的保护范围限制。
[0024]如图1所示，一种电动平衡车，包括底盘4，并列设置在底盘4两侧的具有同一旋转轴线的车轮6，底盘4之上设有车座I，在底盘4与车座I之间设有用以控制电动平衡车转向的转向控制机构2和支撑件3，支撑件3的一端固定在底盘4上，另一端通过转向控制机构2与车座I可转动连接，使得车座I可以相对底盘4转动，实现通过车座I控制转向的功能。通过将转向控制机构设在底盘4的上方，也就是车座I与支撑件3之间，有利于支撑杆选择更丰富的形
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[0025]上述车座I相对底盘4转动的旋转轴线为第一旋转轴线，车轮6的旋转轴线为第二旋转轴线;第一旋转轴线垂直于水平面，且位于第二旋转轴线的后面，车座I前端位于第二旋转轴线的前面，也就是说，车座I自第一旋转轴线之前的部分骑跨在第二旋转轴线上;设第一旋转轴线到第二旋转轴线的距离为SI，第一旋转轴线到车座I前端的距离为S2，将S1:S2设置在1:5、1:4、1:3、1:2、2:3、3:4、4:5等几个位置，随着设定的比例越大，车座I上用于腿部接触并控制的位置到第一旋转轴线的力臂就越大，使得操控更方便、省力。
[0026]支撑件3为向前凸起的弧形杆，减少支撑件3对底盘4上方空间的占用，而且美观。
[0027]如图2、3所示，上述的转向控制机构2包括可相对转动的内轴21与外壳22，内轴21设置在外壳22内，内轴21与车座I固定连接，外壳与支撑件3固定连接；内轴21与外壳22之间设有用于检测内轴21与外壳22相对转动的转动传感器28、限制该相对转动角度的限位机构27和用于复位相对转动的第一弹性件23;内轴21上固定套设有跟随内轴21转动的第一连接件25，转动传感器28包括设置在第一连接件25外侧的磁铁28Α、以及在外壳22上设有与磁铁28Α配合的霍尔元件28Β;限位机构27包括设在第一连接件25外侧凸起的限位卡27Α、以及在外壳22上设有与限位卡27Α配合限位槽27Β;在内轴21上套设有与第一连接件25固定连接的第二连接件24，以及一端与第二连接件24固定连接、另一端与外壳22固定连接的第一弹性件23。通过将磁铁28Α与凸起的限位卡27Α均沿第一连接件25的周向设置，更利于产品的小型化。第一弹性件23包括不限于弹簧、橡胶圈、弹片等。
[0028]外壳22包括与内轴21配合使用的轴套22Α、用以容纳所述轴套22Α的容器22Β，轴套22Α与容器22Β可拆卸固定连接;轴套22Α内设有台阶，第一弹性件23的一端可拆卸固定连接在该台阶上，可拆卸便于装配;在轴套22Α上与磁铁28Α对应的位置设置有霍尔元件28Β ；在轴套22Α上对应于限位卡27Α的位置开有配合的限位槽27Β，该限位槽27Β为从轴套22Α底部开的U型槽，便于生产加工;第一连接件25与容器22Β之间通过止推轴承26连接，在内轴21与轴套22Α之间设有自润滑轴承29，前述第一连接件25、第二连接件24和第一弹性件23在轴向上设在止推轴承26和自润滑轴承29之间。第一弹性件23包括但不限于弹簧或橡胶套圈；可拆卸固定连接包括但不限于螺丝、螺栓连接。
[0029]工作的时候，向转向控制机构2施加一个扭转的力，内轴21与外壳22发生相对转动，带动磁铁28A与霍尔元件28B发生相对转动，霍尔元件28B检测到这种相对转动并转成电信号交给控制器处理;当扭转角度过大时，则引发限位卡27A与限位槽27B的一侧接触，阻止该方向上的进一步转动；当释放施加的扭转力时，由于扭转而发生形变的第一弹性件23要释放弹性势能，使得内轴21与外壳22自动恢复到初始状态。
[0030]内轴21为轴向导通的柱体，内轴21通过长度调节杆与车座I固定连接，使用时，可以通过长度调节杆调节车座I的高度，提高体验。
[0031 ]底盘4内设有用于控制电动平衡车的控制器，转向控制机构2内的转动传感器28与控制器电性连接，底盘4的后侧设有转向灯5，转向灯5与控制器电性连接。当通过车座I控制电动平衡车转向时，控制器会控制相应的转向灯5发出提醒信号，提升使用体验效果。
[0032]如图4、5所示，上述车座I包括基座12、设在基座12之上的嵌入部分11，在基座12与嵌入部分11之间设有压力传感机构13，嵌入部分11与压力传感机构13抵接用以传导压力，嵌入部分11包括缓冲层111，以及与所述基座12配合的连接层112，缓冲层111与连接层112固定连接，压力传感机构13贯通所述连接层112、且延伸到缓冲层111内。嵌入部分11响应外力并驱动压力传感机构13。基座12与嵌入部分11可拆卸连接，方便了压力传感机构13的安装和检修。可拆卸连接包括但不限于螺丝、螺栓或翻转轴连接。
[0033]缓冲层111设有用于配合活动件13A抵接的第一槽15，上述的压力传感机构13包括压力开关13B、活动件13A和第二弹性件13C，所述活动件13A贯通连接层112，所述缓冲层111设有与活动件13A配合的第一槽15，所述压力开关13B和第二弹性件13C设置在活动件13A与基座12之间，通过活动件13A盖在压力开关13B的上面，扩大压力传感机构13用于操作的压力接触面，增强可靠性;第二弹性件13C包括分布在压力开关13B的两侧的弹簧;活动件13A与基座12上开有用于限位所述第二弹性件13C的第二槽16，防止第二弹性件13C随意移动。通过设置的第二弹性件13C，提高压力释放后压力开关13B复位的灵敏性。
[0034]缓冲层111提供骑坐的舒适性;工作时，当人坐上去之后，人体重力导致缓冲层111发生形变，形变后的缓冲层111对第一槽15内的活动性13A进行挤压，导致活动件13A下移，继而触发压力开关13B;当外部作用力消失之后，缓冲层111逐步恢复初始状态，设置在活动件13A与基座12之间的第二弹性件13C将活动件13A快速顶起，压力开关13B受力解除，恢复初始状态。
[0035]上述基座12上开有用于安装所述车座I的安装孔14，安装孔14与转向控制机构2的内轴21通过伸缩杆固定连接，便于调节车座I的高度，提高使用体验效果。压力开关13B设在所述安装孔14内，从而充分利用内部空间。
[0036]第二弹性件13C包括但不限于弹簧、弹片等。
[0037]当然，以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种转向控制机构，其特征在于:包括可相对转动的内轴(21)与外壳(22)、用以检测所述相对转动的转动传感器(28)、用以限制所述相对转动角度的限位机构(27)，所述内轴(21)设置在外壳(22)内，所述内轴(21)上固定套设有可随内轴(21)转动的第一连接件(25)，至少所述转动传感器(28)的部分组件和至少所述限位机构(27)的部分组件设置于所述第一连接件(25)上。2.根据权利要求1所述的转向控制机构，其特征在于:所述外壳(22)包括与所述内轴(21)配合使用的轴套(22A)、用以容纳所述轴套(22A)的容器(22B)，所述轴套(22A)与容器(22B)可拆卸固定连接，所述内轴(21)上套有第二连接件(24)、第一弹性件(23)，所述第二连接件(24)与第一连接件(25)固定连接，所述第一弹性件(23)的一端与第二连接件(24)固定连接、另一端与轴套(22A)固定连接。3.根据权利要求2所述的转向控制机构，其特征在于:所述转动传感器(28)为霍尔传感器，包括设置在所述轴套(22A)与第一连接件(25)之间配合使用的霍尔元件(28B)和磁铁(28A)，所述霍尔元件(28B)或者磁铁(28A)设置在所述第一连接件(25)上。4.根据权利要求2所述的转向控制机构，其特征在于:所述限位机构(27)包括设置在所述轴套(22A)与第一连接件(25)之间配合使用的限位卡(27A)与限位槽(27B)，所述限位卡(27A)或限位槽(27B)设置在所述第一连接件(25)上。5.根据权利要求1所述的转向控制机构，其特征在于;所述内轴(21)为轴向导通的柱体。6.根据权利要求2所述的转向控制机构，其特征在于:所述内轴(21)的上端与所述轴套(22A)的之间设置有自润滑轴承(29)，所述内轴(21)的底端与所述容器(22B)的底部之间设置有止推轴承(26)，所述第一弹性件(23)、第一连接件(25)和第二连接件(24)位于所述止推轴承(26)与自润滑轴承(29)之间。7.—种电动平衡车，其特征在于:包括底盘(4)、设在底盘(4)内用于控制所述电动平衡车的控制器、设在所述底盘(4)上的车座(1)，所述车座(1)与底盘(4)之间设有支撑件(3)和权利要求1-6中任一项所述的转向控制机构(2)，所述车座(1)固定连接在转向控制机构(2)的内轴(21)上，所述支撑件(3)的一端固定连接于底盘(4)上、另一端远离底盘(4)延伸且固定连接于转向控制机构(2)的外壳(22)上，所述车座(I)与底盘(4)可相对转动，所述转向控制机构(2)内的转动传感器(28)与所述控制器电性连接。8.根据权利要求7所述的电动平衡车，其特征在于:所述支撑件(3)为弧形弯杆。9.根据权利要求8所述的电动平衡车，其特征在于:所述底盘(4)的前和/或后侧设有转向灯(5)，所述转向灯(5)与转向控制机构(2)内的转动传感器(28)电性连接。
【文档编号】B62K23/02GK205554474SQ201620191788
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】不公告发明人
【申请人】常州爱尔威智能科技有限公司