一种电动平衡车的制作方法

本实用新型涉及一种电动平衡车，属于平衡车技术领域。

背景技术：

中国专利（公告号：CN204864865U）公开了一种新型电动平衡车，在由底盖和顶盖组成的车架上增设内盖，所述内盖上装配转动机构、平衡机构。所述内盖包括成对称设置且可相互转动的第一内盖和第二内盖；转动机构固定于第一内盖与第二内盖之间，第一内盖与第二内盖通过该转动机构实现转动连接；两个车轮分别自所述内盖相对的两侧延伸而出，固定在内盖的两侧且可绕内盖转动。该电动平衡车为三层结构，使得平衡车的内部容纳、装配空间较小，不便于容纳和装配其他零部件。

进一步，车轮设有自所述车轮中央位置延伸而出的固定轴，所述固定轴通过分体设置的连接件固定在内盖上，并通过螺钉把连接件固定在内盖上，完成固定轴与内盖的固定连接。但是上述连接方式连接可靠差，特别是固定轴的轴向定位容易失效，并且连接时需要确保连接件的销孔与内盖的销孔相对正，精加工要求高，不利于提高装配效率。

中国专利（公告号：CN205220928U）公开了一种轻便型电动平衡车，其包括车架、车轮、转动轴，所述车架包括可相对转动的左右两部分；所述车架左右两部分均由顶盖及底盖组成，所述电池安装在所述底盖内部。虽然提供了一种双层结构的平衡车，但是其车轮依旧通过分体设置的固定件固定在车架上，连接可靠性差，不利于提高装配效率。

另一中国专利（公告号：CN105292345B）提供了一种新型电动平衡车，包括顶盖，底盖，车轮，转动机构；所述顶盖包括成对设置且可相对转动的左顶盖和右顶盖;所述顶盖具有一体成型的铝合金层和塑胶隔层。虽然也提供了一种双层结构的平衡车，但是其车轮依旧通过分体设置的车轮安装件固定在顶盖上，连接可靠性差，不利于提高装配效率。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可具有更多容纳空间同时通过与上盖一体成型的连接部固定车轴，使其连接可靠，提高装配效率的电动平衡车。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种电动平衡车，包括供骑乘者站立的上盖、具有槽腔的下盖、装配在上盖外端的车轮，所述车轮的车轴一端与车轮转动连接，另一端与上盖一外端固定连接，使得车轮能够绕上盖转动。所述上盖包括对称设置的第一上盖、第二上盖，所述第一上盖、第二上盖的外端分别设有与其一体成型的连接部；所述连接部向下盖方向延伸，其沿车轴轴线方向开设用于插接车轴的轴孔；所述车轴和连接部竖向投影相重合的位置分别开设至少一个竖向的固定孔；所述车轴穿入轴孔，一定位件依次穿过连接部的固定孔、车轴的固定孔把车轴固定于连接部内。

本实用新型的上盖外端设有一体成型的连接部，并在连接部上开设轴孔，同时在车轴以及连接部上开设固定孔，车轴直接穿入轴孔，定位件依次穿过连接部的固定孔、车轴的固定孔把车轴固定于连接部内。轴孔的侧壁能够对车轴的4个自由度进行直接限位，再通过定位件对车轴的其余两个自由度（即轴向移动以及沿轴向转动）进行限位，最终使得车轴与相应的上盖连接部牢固连接，连接可靠，提高装配效率。相比预设凹槽，通过连接件、螺钉把车轴固定在车体的连接方式，能够简化结构，车轴连接更可靠，且能保证加工精度，提高装配效率。

进一步，本实用新型的平衡车不设内盖，增大了平衡车的内部容纳空间，便于安装其他零部件，例如可容纳更大体积的电池，增加平衡车续航时间和里程；或者在安装同样零件时，可以减少平衡车的体积。同时简化了平衡车的结构，便于安装，节约了生产成本，使用时也更加灵活，外观更加美观。作为优选技术措施，所述连接部延伸高度大于车轴的直径，使得车轴能够完全置入连接部中，增强连接的可靠性，连接部下表面为水平面，其两侧为弧度面。连接部的下表面为水平面，便于同定位件相配合，使得定位件的外露端能够最大限度与连接部向抵触。连接部两侧为弧度面，能够有效减少应力集中，避免连接部损坏。

限制车轴在轴孔内转动的优选技术措施，所述轴孔的一侧设有用于限制车轴转动的限位部，所述限位部为平面结构；所述车轴与限位部相连接的位置设有配合部，所述配合部为能够和限位部相贴合的平面。车轴与轴孔部分结构为平面，两者相贴合，能够有效限制车轴相对轴孔转动，结构合理且实用。

进一步限制车轴在轴孔内转动的优选技术措施，所述限位部侧壁设有台阶缺口，所述车轴外露于车轮段的内端设有凸块，所述凸块与台阶缺口嵌合，对车轴转动进一步限位，实现对车轴多重限位，确保车轴与上盖连接可靠。

作为优选技术措施，所述定位件为螺栓或螺钉或铆钉或膨胀螺丝。定位件优选螺栓，螺栓把车轴固定在上盖上，便于拆卸、组装。

所述固定孔为锥形孔或螺纹孔，所述锥形孔由内而外孔径逐渐变大，固定孔优选螺纹孔，螺纹孔同螺栓相配合，把车轴牢固的固定于连接部内，结构合理且实用。

作为优选技术措施，所述连接部两侧设有至少一组加强片，所述加强片从连接部的平面延伸至上盖本体上，加强片的高度逐渐变小，根据连接部受力强度，设计加强片的高度，连接部需要承受较大的力，因此越靠近连接部，加强片的高度越高，在满足加强片连接强度的情况下，尽量减少加强片尺寸，减小其占用空间。

作为优选技术措施，所述上盖由金属或塑料制造而成，其在相邻加强片位置设有至少一组长筋，所述长筋的延伸方向与加强片的延伸方向相垂直，两者相交汇，进一步增强连接部以及上盖的整体结构强度。所述金属可以是铝合金或铁合金或铜合金，优选铝合金，铝合金质量较轻，强度适中，经久耐用，便于造型。本实用新型采用双层结构且采用金属上盖，相比三层结构，能够减轻车身的重量，结构便于生产制造。当对平衡车使用寿命要求不高的时候，也可以采用塑料制造第一上盖和第二上盖。作为优选技术措施，所述第一上盖和第二上盖由铝合金材料制造而成，本实用新型的上盖采用铝合金材料制造而成，确保上盖提供平衡车所需的强度（包括车体强度和装配强度），并且重量较轻，易于造型，经久耐用，延长平衡车的使用寿命。当对平衡车使用寿命要求不高的时候，也可以采用塑料制造第一上盖和第二上盖。

第一上盖、第二上盖，所述第一上盖与第二上盖内端连接处装配转动组件，所述转动组件使得第一上盖与第二上盖能够相对转动，实现骑乘者脚踏部分相对转动，所述转动组件包括转轴。所述转轴一端与第一上盖固定连接，另一端通过轴承件与第二上盖转动连接。本实用新型的转轴一端与其中一个上盖固定连接，能够有效增强转轴的连接强度，同时对转轴轴向移动进行限位，相比现有技术通过轴承、卡簧定位，能够有效增强转轴的轴向定位强度。转轴另一端通过轴承件与另一个上盖转动连接，实现第一上盖和第二上盖的相对转动。转轴不转动，克服现有技术必须第一上盖和第二上盖绕一个轴转动的技术偏见。

作为优选技术措施，所述第一上盖和第二上盖相邻的端部下表面设有第一固定部，第二上盖的端部设有与第一固定部配合的第二固定部。所述第一固定部和第二固定部分别开设第一连接孔、第二连接孔，第一连接孔、第二连接孔轴线相重合。所述转轴一端过盈插接于第一连接孔中，另一端通过轴承件转动连接于第二连接孔中。上盖设置凸出的固定部，固定部上开设固定孔，转轴与轴承件被分别装配在固定孔内再通过紧固件进行固定，能够有效增强转轴和轴承件同上盖的连接强度，并且相比焊接等方式，更便于拆装。

作为优选技术措施，所述第二固定部开设竖向布置的销孔，所述销孔与第二连接孔贯通，所述转轴沿其圆周方向开设腰形槽；一竖销螺接于销孔的内螺纹，并深入腰形槽内，对第一固定部和第二固定部的相对转动角度以及位于第二连接孔中转轴的轴向位置进行限位。转轴的轴向限位以及转角限位用同一个部件实现，简化了本实用新型结构，便于生产制造，提高了整车的装配效率。相比现有技术通过轴承、卡簧定位，能够有效增强转轴限位的可靠性。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的上盖外端设有一体成型的连接部，并在连接部上开设轴孔，同时在车轴以及连接部上开设固定孔，车轴直接穿入轴孔，定位件依次穿过连接部的固定孔、车轴的固定孔把车轴固定于连接部内。轴孔的侧壁能够对车轴的4个自由度进行直接限位，再通过定位件对车轴的其余两个自由度（即轴向移动以及沿轴向转动）进行限位，最终使得车轴与相应的上盖连接部牢固连接，连接可靠，提高装配效率。相比预设凹槽，通过连接件、螺钉把车轴固定在车体的连接方式，能够简化结构，连接更可靠，且能保证加工精度，提高装配效率。

进一步，本实用新型的平衡车不设内盖，增大了平衡车的内部容纳空间，便于安装其他零部件，例如可容纳更大体积的电池，增加平衡车续航时间和里程；或者在安装同样零件时，可以减少平衡车的体积。同时简化了平衡车的结构，便于安装，节约了生产成本，使用时也更加灵活，外观更加美观。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示图；

图2为图1结构去掉脚垫后结构示图；

图3为本实用新型上盖结构示图；

图4为本实用新型上盖与车轮装配示图；

图5为上盖和车轮爆炸示图；

图6为本实用新型车轮与车轴结构示图；

图7为图6所示结构转换一定角度示图；

图8为本实用新型上盖设置连接部结构示图；

图9为本实用新型去掉下盖后结构示图；

图10为本实用新型爆炸示图；

图11为本实用新型上盖和转动组件爆炸示图；

图12为本实用新型转轴结构示图；

图13为本实用新型上盖和转动组件装配示图。

附图标记说明：

1-上盖，11-第一上盖，12-第二上盖，13-脚垫，15-限制框，16-凸条框，151-立柱，111-第一固定部，121-第二固定部，112-第一固定部的定位孔，122-销孔，113-第一连接孔，123-第二连接孔，141-连接柱，152-限位条，2-下盖，21-第一下盖，22-第二下盖，3-车轮，31-车轮部，32-车轴，321-车轴的固定孔，322-配合部，323-凸块，324-车轴孔，4-轮罩， 5-转动组件，51-转轴，52-紧固件，53-竖销，54-轴承件，55-卡簧，511-转轴的定位孔，512-腰形槽，521-缺口，6-连接部，61-轴孔，62-连接部的固定孔，63-水平面，64-弧度面，65-加强片，66-长筋，67-定位件，611-台阶缺口，612-穿线槽，613-限位部，7-电池。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。

需要说明的是，当两个元件被称为“固定连接”或“固接”或“转动连接”时，两个元件可以直接连接或者也可以存在居中的元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语”横”、“纵”、“上”、“下”、“竖向”、“水平”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“或/和”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-2所示，一种电动平衡车，包括供骑乘者站立的上盖1、具有槽腔的下盖2，所述上盖1对称设置第一上盖11、第二上盖12，所述第一上盖11和第二上盖12由金属或塑料制造而成。所述下盖2对称设置第一下盖21、第二下盖22，第一下盖21装配在第一上盖11下端，第二下盖22装配在第二上盖12下端。

如图3-5所示，所述车轮3的车轴32一端与车轮3转动连接，另一端与上盖1一外端固定连接，使得车轮3能够绕上盖1转动。所述第一上盖11和第二上盖12的下端部分别设有与其一体成型的连接部6。所述连接部6向下盖2方向延伸，其沿车轴32轴线方向开设轴孔61。所述车轴32穿入轴孔61并通过定位件67把车轴32固定于连接部6内腔中。所述车轴32和连接部6竖向投影相重合的位置分别开设至少一个固定孔，定位件67依次穿过连接部的固定孔62、车轴的固定孔321把车轴32固定于上盖上。

本实用新型的连接部6分别与第一上盖11、第二上盖12一体成型，并在连接部6上开设轴孔61，车轴32以及连接部6上同时开设固定孔，车轴32直接穿入轴孔61，定位件67依次穿过连接部的固定孔62、车轴的固定孔321把车轴32固定于上盖上，轴孔61的侧壁能够对车轴32的4个自由度进行直接限位，再通过定位件67对车轴32的其余两个自由度（即轴向移动以及沿轴向转动）进行限位，最终使得车轴32与相应的上盖牢固连接，连接可靠，提高装配效率。相比预设凹槽，通过连接件、螺钉把车轴32固定在上盖1的连接方式，能够简化结构，提高连接强度，且能保证加工精度，提高装配效率。

所述定位件67为螺栓或螺钉或铆钉或膨胀螺丝。定位件67优选螺栓，螺栓把车轴32固定在上盖1上，便于拆卸、组装。

所述固定孔为锥形孔或螺纹孔，所述锥形孔由内而外孔径逐渐变大，固定孔优选螺纹孔，螺纹孔同螺栓相配合，把车轴32牢固的固定于上盖上，结构合理且实用，同时便于拆装。

如图6-8所示，本实用新型的轴孔与车轴一种装配实施例：

所述轴孔61的一侧设有用于限制车轴32转动的限位部613，所述车轴32与限位部613相连接的位置设有配合部322，所述配合部以及限位部为平面结构，所述限位部613侧壁设有台阶缺口611，所述车轴32外露于车轮段的内端设有凸块323，所述凸块323与台阶缺口611嵌合，对车轴32转动进一步限位，实现对车轴32多重限位，确保车轴32与上盖1连接可靠，所述轴孔61两侧设有用于容纳线路的穿线槽612，所述车轴可开设车轴孔324，减少车轴的重量以及制造材料的用量。

所述连接部6两侧设有至少一组加强片65，所述加强片65从连接部6的平面63延伸至上盖本体上，加强片65的高度逐渐变小，根据连接部6受力强度，设计加强片65的高度，连接部6需要承受较大的力，因此越靠近连接部6，加强片65的高度越高，在满足加强片65连接强度的情况下，尽量减少加强片65尺寸，减小其占用空间。

上盖1在相邻加强片65位置设有至少一组长筋66，所述长筋66的延伸方向与加强片65的延伸方向相垂直，两者相交汇，进一步增强连接部6以及上盖1的整体结构强度。

如图9-13所示，所述第一上盖11、第二上盖12的外端分别装配带轮毂电机的车轮3。所述第一上盖11与第二上盖12内端连接处装配转动组件5，所述转动组件5使得第一上盖11与第二上盖12能够相对转动。第一上盖11和第二上盖12相邻车轮分别连接用于部分覆盖车轮的轮罩4，所述轮罩4由塑料制造而成，其从上盖1的外端部延伸至车轮3的上部。

所述转动组件5包括转轴51、轴承件54。所述转轴51一端与第一上盖固定连接，另一端通过轴承件54与第二上盖转动连接。所述第二上盖12下端设有竖向的销孔。所述转轴51沿其圆周方向开设腰形槽512。所述竖销穿过销孔插入腰形槽512中，对第一上盖11和第二上盖12的相对转动角度以及位于第二上盖一端的转轴轴向位置进行限位。

本实用新型的转轴一端与第一上盖固定连接，转轴另一端通过腰形槽同时辅之一竖销，与第二上盖转动连接，确保连接可靠，一方面能够对转轴的轴向位置进行有效限位；另一方面能够限制转轴相对第二上盖的转动角度，进而实现对第二上盖的轴向限位以及对第一上盖和第二上盖的相对转动角度进行限制。转轴的轴向限位以及转角限位用同一个部件实现，简化了本实用新型结构，便于生产制造，提高了整车的装配效率。相比现有技术通过轴承、卡簧定位，能够有效增强转轴限位的可靠性。所述腰形槽的长度a与第一上盖和第二上盖之间的转动角度相匹配，腰形槽的宽度b与竖销的直径相匹配，避免竖销在腰形槽内晃动，减少第一上盖和第二上盖之间的晃动和噪音。

本实用新型各部件的一种材质选择实施例：

本实用新型根据平衡车各部件的用途，进行合理选材，上盖1需要承受骑乘者重量，因此上盖1采用铝合金材料制造而成，轮罩4用途是防止车轮向骑乘者身上溅水以及避免骑乘者腿脚与车轮相接触，轮罩4不会承受过多的重量，因此轮罩4由塑料制造而成，能够有效降低本实用新型的制造成本，同时轮罩4采用塑料制造而成，便于形成各种曲面造型，并且便于涂装着色。本实用新型采用双层结构且采用金属上盖，相比三层结构，能够减轻车身的重量，结构便于生产制造，节省了驱动源电机的做功。本实用新型的上盖采用铝合金材料制造而成，确保上盖提供平衡车所需的强度（包括车体强度和装配强度），并且重量较轻，易于造型，经久耐用，延长平衡车的使用寿命。

同时本实用新型的平衡车不设内盖，增大了平衡车的内部容纳空间，便于安装其他零部件，例如可容纳更大体积的电池，增加平衡车续航时间和里程，或者在安装同样零件时，可以减少平衡车的体积。同时简化了平衡车的结构，便于安装，节约了生产成本，使用时也更加灵活，外观更加美观。进一步，转动组件5直接装配在上盖1上，使得第一上盖11和第二上盖12直接通过转动组件5实现其相对转动；相比转动组件5装配在内盖上，被骑乘者双脚操纵的第一上盖11和第二上盖12首先需要分别同步带动内盖的两部分转动，进而内盖的两部分通过转动组件5实现平衡车两部分的转动；本实用新型的结构能够有效避免上盖1和内盖的动作滞缓，减少上盖1的磨损，延长上盖1的使用寿命，同时能够减少中间传动环节，减少驱动源即轮毂电机做功，节约能源。

所述转轴51固定于第一上盖11的下端部，所述轴承件54固定于第二上盖12的下端部，转轴51延伸至轴承件54的通孔内，两者的轴线相重合。转轴51以及轴承件54固定在上盖1的下端部并被下盖2进行遮盖，使得本实用新型结构更加紧凑，美观。

本实用新型竖销的一种实施例，所述竖销53为台阶销，其大径上端的螺纹拧入第二上盖的销孔中，小径下端的光杆置入转轴的腰形槽中，竖销的下端比上端细，便于穿设销孔122，竖销53与第二上盖12固定连接，并插入腰形槽512中，对转轴51的轴向位置以及转动角度进行限位，结构紧凑，提升平衡车的整体装配效率。

本实用新型上盖与转轴、轴承件的一种实施例：

所述转轴51直接螺接于第一上盖11下端部。所述轴承件54直接螺接于第二上盖12下端部，相比其装配在上盖的通槽中，简化了本实用新型的结构，制造工艺更加简单，便于生产制造，同时克服现有转动组件的转轴、轴承必须装配在上盖的通槽中的技术偏见。

上盖与转轴、轴承件的另一种实施例，所述第一上盖11和第二上盖12相邻的端部下表面设有第一固定部111，第二上盖12的端部设有与第一固定部111配合的第二固定部121。所述第一固定部111和第二固定部121分别开设第一连接孔113、第二连接孔123，第一连接孔113、第二连接孔123轴线相重合。所述转轴51一端过盈插接于第一连接孔113中，另一端通过轴承件54转动连接于第二连接孔123中。上盖1设置凸出的固定部，固定部上开设固定孔，转轴51与轴承件54被分别装配在固定孔内再通过紧固件52进行固定，能够有效增强转轴51和轴承件54同上盖1的连接强度，并且相比焊接等方式，更便于拆装。

本实用新型上盖和固定部的一种实施例：

所述第一上盖11和第一固定部111一体成型；第二上盖12和第二固定部121一体成型。上盖的表面延伸至固定部上端，使得固定部的整个上端部与上盖固接在一起，能够有效增强固定部与上盖的连接可靠性，避免固定部从上盖上断裂。

第一上盖11与第二上盖12一种实现相对转动的实施例，所述竖向布置的销孔122开设在第二固定部121中，所述销孔122内设有螺纹并与第二连接孔123贯通。具体装配时：轴承件54首先置入第二连接孔中，并通过一卡簧55实现其固定，进而转轴插入第二连接孔以及轴承件54中，进一步一竖销53螺接于销孔122的内螺纹，并深入腰形槽512内，对第一固定部111和第二固定部121的相对转动角度以及位于第二连接孔中转轴的轴向位置进行限位，使得本实用新型结构更加紧凑，克服现有技术偏见。

所述第一固定部111、转轴51分别沿径向方向开设至少一个定位孔，一紧固件52依次穿过第一固定部的定位孔112、转轴的定位孔511，在过盈插接的同时使转轴51更牢靠的固定于第一固定部111上，转轴51先插入第一连接孔113中，再通过紧固件52把转轴51固定在第一固定部111中，方案简单，便于拆卸。

所述紧固件52为带缺口521的圆筒件或销钉或螺钉。紧固件52优选带缺口521的圆筒件，通过重击把圆筒件砸进定位孔中，进而圆筒件会膨胀变形，使得转轴51与第一固定部111能够牢固连接。所述竖销53也可以为螺钉或螺栓，竖销53选螺栓，螺栓上下等径，能够承受腰形槽512的反复撞击，提高本实用新型的使用寿命。

所述转轴51为具有贯通腔的金属圆筒件，在满足转轴51连接强度的情况下，尽量减轻转轴51的重量，使得本实用新型更加轻便，节省电能消耗。

所述轴承件54为轴承或者具有转动功能的部件，优选轴承，便于采购。所述第一上盖11与第二上盖12下表面分别设置突出的加强筋，所述加强筋横纵排列。上盖1为片状壳体，通过增设加强筋，使得上盖1具有较强的结构强度，使得本实用新型更加轻便，节省电能消耗。

所述连接部延伸高度大于车轴的直径，使得车轴能够完全置入连接部中，增强连接的可靠性。所述连接部6的下表面为水平面63，其两侧为弧度面64。连接部6的下表面为水平面63，便于同定位件67相配合，使得定位件67的外露端能够最大限度与连接部6向抵触。

所述上盖1下端面设有用于装配电池7的限制框15，所述限制框15两侧设有具有螺纹腔的立柱151，一限位条152箍住电池7并与立柱151螺接，把电池7固定在上盖1上，参见图9。电池7固定在上盖1上，相比固定在下盖2上，能够有效降低电池7受到的撞击次数以及强度，延长电池7的使用寿命。

本实用新型的车轮3实施例：

所述车轮3包括车轮部31以及轮毂电机，所述轮毂电机装配在车轮部31内，两者一体式设置，使得车轮3结构紧凑，进而使得平衡车占用空间小，便于存储以及运输。

本实用新型上盖和下盖装配结构一种实施例：

所述上盖1和下盖2装配为封闭的壳体结构，其脚踏区域设有用于限制脚垫13范围的凸条框16，壳体结构能够有效密封平衡车的内腔，保护平衡车的内部零部件，避免灰尘、水从上盖进入平衡车内腔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。