联体平衡车的制作方法与工艺

本发明涉及一种电动自平衡车，尤其涉及一种由两个左右并联设置的独轮自平衡车组成的联体平衡车。

背景技术：
相比较于两轮的电动自平衡车，独轮的电动自平衡车体积更小、更环保、携带更方便，你可以把它带进商店、饭店、电梯、办公室、影院、教室，带上公交车或火车，非常适合每日的城际交通和周末闲暇使用。这种独轮的电动自平衡车通过内置的陀螺仪传感器来判断车身所处的姿势状态，透过精密且高速的中央微处理器计算出适当的指令后，驱动马达来做到自平衡的效果。使用者把脚分别放在轮子两侧的脚踏板上以后，轻轻向前、向后、向左、向右倾斜身体则可控制独轮车前进、后退、左转、右转，使用便捷有趣。尽管独轮的电动自平衡车具有自平衡能力，但对于初学者而言，掌握骑行要领仍需要较长的时间，在初步练习的过程中容易发生意外，就这方面而言两轮的自平衡车具有更好的平稳性和安全性，并且易于学习，但两轮的自平衡车制造成本高，而且体积大不利于携带，骑行的趣味性也降低了。为此，市场上出现了带有辅助轮的独轮自平衡车，两个辅助轮可拆卸地固定安装在左、右脚踏板上，辅助平稳车体，便于初学者操作练习，骑行熟练后拆掉两个辅助轮，以增加骑行乐趣，但这种平衡车没有更多变的使用方式，无法满足熟练骑行者对更多花样趣味玩法的追求。公开日为2013年8月21日、公开号为CN203142913U的专利文件公开了一种双体车，由左右各一辆分体车组成，左右分体车之间采用柔性连接，柔性连接是：无连接或用弹性、柔性材料制作的柔性连接件连接，加上用人的双腿和双手作为连接件的人体柔性连接，这种双体车在骑行时双脚跨度和重心的调整更自由，双脚的开合、扭转、前后都不受限制，熟练的骑行者可以进行各种高难度的花样骑法，但是这种双体车应用到自平衡车上时需要平衡车上设置扶手来保持平衡和调整双脚跨度，而且对于初学者来说，更难掌握重心平衡，练习时容易发生意外。公开日为2010年3月17日、公开号为CN101670869A的专利文件公开了一种双体车，包括两个左右并列设置的单体车即主单体车和从单体车，主单体车和从单体车能够完全分离且独立运行，主车体和从车体之间是通过一个机械联接机构固连在一起的，这种双体车能实现分体与合体，使用方式灵活，能有效地解决交通堵塞和减小停车位不足等问题，但主车体和从车体之间采用的是刚性连接，主要适用在汽车上，若应用在独轮自平衡车上，则不允许两个车体之间有相对运动，自由度完全受到限制，不利于骑行者在转弯时调节重心平衡，对于初学者来说同样容易失去平衡而跌倒。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于克服上述问题，而提供一种联体平衡车，能够方便地实现分体与联体，分体时两个单体车能够完全独立运行，联体时能提高单人骑行的平稳性和安全性，易于初学者学习，而且可以进行两人或三人的高难度花样骑法，增加骑行乐趣，满足熟练骑行者的需求。本发明的技术方案是：一种联体平衡车，包括两个左右并列设置的单体独轮自平衡车，分别为主单体车和从单体车，所述主单体车和从单体车能够完全分离并独立运行；主单体车包括主车体、安装在主车体两侧的主左踏板和主右踏板，从单体车包括从车体、安装在从车体两侧的从左踏板和从右踏板，所述主右踏板与从左踏板之间通过可拆卸的连接器联接，使得从左踏板相对主右踏板轴向固定、周向可在一定角度范围内摆动；所述连接器包括与主右踏板固定连接的第一传动件、与从左踏板固定连接的第二传动件、以及设置在第一传动件和第二传动件之间的连接组件，所述第二传动件通过所述连接组件与第一传动件轴向固定、周向可相对摆动联接。两个独轮自平衡车通过连接器左右并联，相当于两轮的自平衡车，具有良好的平稳性，而制造成本要低于一台两轮的自平衡车，初学者双脚踩在中间的主右踏板和从左踏板上，很容易掌握重心平衡，易于初学者学习。而同时该联体平衡车也是两个独轮自平衡车，具有四个踏板，因此可以衍生出各种花样骑法，比如：1、两个人骑行，分别骑主单体车和从单体车；2、三个人骑行，其中一人双脚踩在中间的主右踏板和从左踏板上，另外两人分别单脚踩在两侧的主左踏板和从右踏板上，骑行时三人互相搭肩或拉手，主要由中间一人掌握重心平衡。从左踏板相对主右踏板轴向固定、周向可在一定角度范围内摆动，因此单人骑行转弯时可以通过改变两个踏板之间的夹角来调节重心平衡，转弯不易跌倒，而对于两人或三人骑行，这种周向可动联接允许骑行者之间存在少许的配合间隙，降低了配合难度，提高了自由度，给骑行者更多空间灵活创造各种花样骑法，增加骑行乐趣。拆下连接器实现分体，则是能够分别独立运行的两个独轮自平衡车，供两个人分别骑行。进一步的，本发明所述的从左踏板相对主右踏板周向摆动的最大角度为逆时针5度、顺时针5度，共10度。进一步的，本发明所述的第一传动件和第二传动件均包括对接端、安装段，所述对接端设有用于安装连接组件的对接孔，所述安装段与踏板固定连接；所述连接组件包括连接轴，所述连接轴的左半段与第一传动件的对接孔配合并固定连接，右半段径向固定地设置在第二传动件的对接孔内，并通过一垂直于连接轴的限位销与第二传动件轴向固定、周向可动联接，具体的说，该限位销为圆柱销，其与第二传动件上对应的销孔固定配合，右半段连接轴上对应的销孔的轴向孔径与限位销间隙配合，径向孔径大于限位销的直径，而使得限位销可于一定角度范围内在右半段连接轴的销孔内作周向摆动。进一步的，本发明所述的连接轴的左半段与第一传动件的对接孔的形状相同，连接轴左半段为具有两个环状凸起的圆柱体，所述环状凸起的外圈设有两个平面区，使得环状凸起处的截面呈带切口圆形，用于防止左半段与第一传动件相对转动。进一步的，本发明所述的连接轴的右半段呈圆柱形，其与第二传动件的对接孔内壁之间设有两个镶嵌环，所述两个镶嵌环分别位于限位销的两侧，该镶嵌环的外圈与对接孔的内壁过盈配合，内圈与连接轴的右半段间隙配合。该镶嵌环为行业内的标准件，加工精度高，表面粗糙度小，垫在第二传动件和右半段连接轴之间，能够减少两者的磨损，延长连接器的使用寿命。进一步的，本发明所述的踏板通过踏板连接支架安装在车体上，踏板与踏板连接支架转动连接，联体状态下的踏板相对踏板连接支架打开到最大角度，所述安装段贴合在踏板的底面，并通过螺栓与踏板固定连接，安装段的自由端向上弯曲并贴合包裹在踏板与踏板连接支架的连接处，端部设有卡扣件，该卡扣件卡合在踏板连接支架背面的挖空槽内，使得踏板固定在与踏板连接支架的最大打开角度处。一般独轮自平衡车的踏板与踏板连接支架都是转动连接的，使用完后可以将踏板合起来，减少存放空间，但当单人使用联体平衡车时，双脚分别踩在主右踏板和从左踏板上，骑行时双腿抵靠在左车体和右车体的内侧，再通过车体内的驱动电机和控制机构来实现平衡，但上车时控制机构还未开始运作，由于踏板与踏板连接支架转动连接，因此上车时左车体和右车体容易往中间倒而造成上车不方便。本发明的连接器能够使踏板固定在与踏板连接支架的最大打开角度处，避免上车时左车体和右车体往中间倒，上车方便安全。本发明的有益效果是：1、结构简单，制造成本低，使用方式灵活多样，通过连接器能够使联体平衡车方便地实现联体或分体，分体时两个单体车能够完全独立运行，联体时能提高单人骑行的平稳性和安全性，易于初学者学习，而且可以进行两人或三人的高难度花样骑法，增加骑行乐趣。2、从左踏板相对主右踏板轴向固定、周向可在一定角度范围内摆动，因此单人骑行转弯时可以通过改变两个踏板之间的夹角来调节重心平衡，转弯不易跌倒，而对于两人或三人骑行，这种周向可动联接允许骑行者之间存在少许的配合间隙，降低了配合难度，提高了自由度，给骑行者更多空间灵活创造各种花样骑法。附图说明图1为本发明实施例的结构示意图。图2为本发明实施例中连接器的立体图。图3为本发明实施例中连接器的剖视图。图4为图3的A-A剖视图。图5为图3中连接组件的放大图。图6为连接组件的立体图。图7为连接器安装段与踏板连接结构示意图。具体实施方式现结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：如图1所示，本发明的联体平衡车包括两个左右并列设置的单体独轮自平衡车，分别为主单体车10和从单体车20，主单体车10和从单体车20能够完全分离并独立运行。主单体车10包括主车体11、安装在主车体11两侧的主左踏板12和主右踏板13，从单体车20包括从车体21、安装在从车体21两侧的从左踏板22和从右踏板23，主右踏板13与从左踏板22之间通过可拆卸的连接器30联接，使得从左踏板22相对主右踏板13轴向固定、周向可在一定角度范围内摆动。这里有必要说明的是，本发明中，为了便于描述，将两个单体独轮自平衡车分别称为主单体车和从单体车，显然，这里的两个单体车结构基本相同，完全可以将两者的名车互换。主单体车并不必然设置在左侧，从单体车也并不必然设置在右侧。如图2和图3所示，连接器30包括与主右踏板13固定连接的第一传动件31、与从左踏板22固定连接的第二传动件32、以及设置在第一传动件31和第二传动件32之间的连接组件33，第二传动件32通过所述连接组件33与第一传动件31轴向固定、周向可相对摆动联接，第一传动件31、第二传动件32的材料为铝，连接组件33的材料为钢。如图3所示，第一传动件31和第二传动件32均包括对接端311、安装段312，对接端311设有用于安装连接组件33的对接孔，安装段312与踏板固定连接。如图4和图5所示，连接组件33包括连接轴331，连接轴331的左半段331a与第一传动件31的对接孔配合并固定连接，右半段331b径向固定地设置在第二传动件32的对接孔内，并通过一垂直于连接轴331的限位销332与第二传动件32轴向固定、周向可动联接。具体的说，该限位销332为圆柱销，其与第二传动件32上对应的销孔固定配合，右半段331b连接轴上对应的销孔的轴向孔径与限位销332间隙配合，径向孔径大于限位销332的直径，而使得限位销332可于一定角度范围内在右半段331b连接轴的销孔内作周向摆动。如图6所示，连接轴331的左半段331a与第一传动31件的对接孔的形状相同，其为具有两个环状凸起的圆柱体，环状凸起的外圈设有两个平面区，使得环状凸起处的截面呈带切口圆形，用于防止左半段331a与第一传动件31相对转动。连接轴331的右半段331b呈圆柱形，其与第二传动件32的对接孔内壁之间设有两个镶嵌环333，两个镶嵌环333分别位于限位销332的两侧，该镶嵌环333的外圈与对接孔的内壁过盈配合，内圈与连接轴331的右半段331b间隙配合。连接器30的加工装配过程如下：加工第一传动件31和连接轴331使得连接轴331的左半段331a一开始就设置在第一传动件31的对接孔内，装配其余部件时，先将两个镶嵌环333敲入第二传动件32对接孔内的相应位置，再将连接轴331的右半段331b套入第二传动件32的对接孔内，相对转动使得连接轴331上的销孔与第二传动件32上的销孔对齐，最后插入限位销332固定。如图7所示，踏板（图示为主右踏板13）通过踏板连接支架40安装在车体上，踏板与踏板连接支架40转动连接，联体状态下的踏板相对踏板连接支架40打开到最大角度，连接器30第一、二传动件31、32（图示为第一传动件31）的安装段312贴合在踏板的底面，并通过螺栓与踏板固定连接，安装段312的自由端向上弯曲并贴合包裹在踏板与踏板连接支架40的连接处，端部设有卡扣件313，该卡扣件313卡合在踏板连接支架40背面的挖空槽41内，使得踏板固定在与踏板连接支架40的最大打开角度处。本实施例中，从左踏板22相对主右踏板13周向摆动的最大角度为逆时针5度、顺时针5度，可摆动的角度共10度。上述实施例是对本发明的内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。