一种平衡车车体结构及使用该车体结构的平衡车的制作方法

本发明涉及电动机技术领域，尤其是一种平衡车车体结构及使用该车体结构的平衡车，其适用于电动平衡车及玩具车。

背景技术：

电动平衡车，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”(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。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。

如图1所示，中国专利cn208813412u公开了一种新型平衡车，包括有车体，该车体的两侧均具有一车轮，该车体的中部具有一倒三角型凸台，该倒三角型凸台内具有一容置腔，该容置腔内设置有主控板和蓝牙音响。

随着消费者对平衡车体验要求的提升和技术的发展，电动平衡车集成的功能也越来多越多，例如音响功放、绚丽的灯光等，集成的部件模块增多，由此也造成平衡车车体体积过大的问题；并且由于大量控制机构及机械机构安装在车体内，造成车体内布局混乱且故障率高发的现象等。

技术实现要素：

基于现有技术中的问题，本发明提供一种平衡车车体结构及使用该车体结构的平衡车，其布局结构紧凑，在未增加车体本体的截面面积的情况下，使得车体本体内部的元件基本在同一平面排布从而达到做薄车身的效果，充分利用车体内部空间，缩小车体本体的厚度和体积。

依据本发明技术方案的第一技术方案，提供一种平衡车车体结构，所述车体结构具有上盖和下盖，下盖用于整个车体的承重以及摆放、连接喇叭、左轮毂电机车轮和右轮毂电机车轮、第三控制板、电池组、第二控制板和第一控制板；第一控制板安装于下盖上，第一控制板分别控制左轮毂电机车轮和右轮毂电机车轮转动；下盖上安装有第二控制板、第三控制板和喇叭，第三控制板控制蓝牙模块接收接受外部控制信号以及通过喇叭实现音乐播放功能。

优选地，电池组安装于下盖体内。转向总成安装下盖下表面的容置槽内，所述容置槽设置在铝板下表面外侧。第二控制板辅助第一控制板控制左轮毂电机车轮和右轮毂电机车轮转动，和控制各种音响设备，以及反馈控制左轮毂电机车轮和右轮毂电机车轮转动。优选地，下盖优选由铝板制造。

所述左轮毂电机车轮和右轮毂电机车轮所使用的轮毂电机均采用电机和轮毂一体化的直流无刷电机，采用电池组为整车系统供电和提供动力。所述电池组优选锂电池。

所述喇叭用于倒车提示音、播放音乐的声音播放。右轮毂电机车轮的轮轴穿插在固定件内，固定件安装在铝板的右端。优选地，穿插轮轴的固定件与铝板一体化成型。

依据本发明技术方案的第二技术方案，提供一种使用上述平衡车车体结构的平衡车，所述平衡车包括腿控杆，腿控杆与转向总成相连接，用于控制转向总成的转动力度及转动方向，以及进而给第一控制板、第二控制板及第三控制板提供转向信号。

与现有的平衡车的车体结构相比，本发明具有以下技术效果。

首先，简化了部件，例如集成了踏皮，解决了原有由硬胶内核及软胶外皮构成的多层组合结构易损坏且安装复杂问题，使用本发明的踏皮安装简化、易维修。

其次，与转向总成安装上盖体的平衡车的现有技术相比较，本发明下盖的下表面的中央设置有容置槽，转向总成安装于所述容置槽内，节省了转向总成在厚度方向的安装空间，大大减小了车体本体的厚度。

再者，车体本体内部的元件基本在同一平面排布从而达到做薄车身的效果，此种布局结构紧凑，在未增加车体本体的截面面积的情况下，使得车体本体内部的元件基本在同一平面排布从而达到做薄车身的效果，充分利用车体内部空间，缩小车体本体的厚度和体积。

此外，穿插轮轴的固定件与铝板一体化成型，进一步降低了制造复杂度，并且进一步提高了固定强度；其与上述固定件与铝板分体，使用压板将固定件挤压安装在铝板上且使用四个螺钉将压板固定在铝板上相比，解决了受到震动易造成螺钉松垮脱落的事故。

附图说明

图1为现有的平衡车车体结构示意图；

图2为依据本发明的平衡车车体结构的爆炸图；

图3为本发明的第一种车体结构的示意图；

图4为本发明的第二种车体结构的示意图；

图5为本发明的第三种车体结构的示意图；

图6为本发明的转向总成的安装示意图；

图7为图6所示时转向总成的爆炸安装示意图；

图8为上盖布置结构示意图。

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做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。另外地，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至下述具体实验方法或具体参数。

如图2所示，使用本发明的平衡车车体结构的平衡车主要包括车轮、车体本体和腿控杆。两个车轮优选包括与轮毂电机一体化的左轮毂电机车轮3和右轮毂电机车轮4，车体结构具有上盖10和下盖，下盖优选由铝板1制造，用于整个车体的承重以及摆放、连接各个零部件，所述零部件包括但不限于喇叭2、左轮毂电机车轮3和右轮毂电机车轮4、第三控制板5、电池组6、第二控制板7和第一控制板8；第一控制板8安装于铝板1上，第一控制板8控制左轮毂电机车轮3和右轮毂电机车轮4转动；铝板1上安装有第二控制板7、第三控制板5和喇叭2，第三控制板5控制蓝牙模块接收接受外部控制信号以及通过喇叭2实现音乐播放功能；电池组6安装于下盖体内，下盖的下表面的中央设置有容置槽，转向总成9安装于所述容置槽内。第二控制板7辅助第一控制板8控制左轮毂电机车轮3和右轮毂电机车轮4转动，和控制各种音响设备及反馈控制左轮毂电机车轮3和右轮毂电机车轮4转动。腿控杆13与转向总成9相连接，用于控制转向总成的转动力度及转动方向，以及进而给第一控制板、第二控制板及第三控制板提供转向信号。

所述左轮毂电机车轮3和右轮毂电机车轮4所使用的轮毂电机均采用电机和轮毂一体化的直流无刷电机，采用电池组为整车系统供电和提供动力。所述电池组优选锂电池组。

上盖10用于人体站立，采用一体化的脚踏板结构，在脚踏板结构对应孔位处安装有第一光电开关11和第二光电开关12(如图1中所示的脚踏板上表面的中间圆形孔位处，即光电开关的触发孔位)，所述第一光电开关11和第二光电开关12通过脚踏板的触发孔位与踏皮14相接触。所述踏皮14安装于上盖，踏皮14为一体化的软质材料制成，通过踏皮14下方的扣接凹槽直接扣接安装在脚踏板上。当骑行者站立于脚踏板的踏皮之上时，人体重量使踏皮14变形，变形量触发第一光电开关11和第二光电开关12(光电开关连接在上盖上)，进而产生检测到踏皮变形的感应信号，第一控制板8接收上述感应信号之后，经过对感应信号的处理来分别控制左轮毂电机车轮3和右轮毂电机车轮4转动行使。在本发明中所使用的踏皮与现有技术中的多层胶粘而成的踏皮不同，现有技术的踏皮由硬胶内核和软胶外皮组合而成且使用螺钉或挂钩等连接件连接到脚踏板上，不仅仅容易损坏且还容易因连接件的因素而遭致脱落；且现有技术中的踏皮的硬胶内核非常容易破坏外层的软胶外皮。而本发明中采用的一体化软件踏皮不仅仅克服了现有技术组合踏皮的缺陷，还省却了平衡车中所使用的独立的光电开关触点，即姜光电开关触点直接集成化到本发明的踏皮上。

所述喇叭2用于声音播放，例如倒车提示音、播放音乐等。所述腿控杆13与骑行者腿部接触，其杆头受到骑行者双腿控制，通过腿控杆13的左右扭动就可以扭转带动转向总成9的轴杆转动的角速度及幅度。右轮毂电机车轮4的轮轴15穿插在固定件16内，固定件16安装在铝板1的右端；与此类似，左轮毂电机车轮3的轮轴也穿插在同样的左固定件上，左固定件安装在铝板1的左端。转向总成9安装铝板下表面的容置槽内，所述容置槽设置在铝板下表面外侧，便于安装和维修。优选地，穿插轮轴15的固定件16与铝板1一体化成型，进一步降低了制造复杂度，并且进一步提高了固定强度；其与上述固定件与铝板分体，使用压板将固定件挤压安装在铝板1上且使用四个螺钉将压板固定在铝板1上相比，解决了受到震动易造成螺钉松垮脱落的事故。

如图3所示的本发明的第一种车体结构，第二控制板7布置于下盖的正中央，喇叭2布置在第二控制板7处，第一控制板8布置于下盖的右侧，第三控制板5设置在第一控制板8的下侧，电池组6布置于第二控制板7左侧。第三光电开关24和第四光电开关25为光电开关对，其分别邻近右电机压板设置，第三光电开关24和第四光电开关25用于感测平衡车右侧的倾斜及挤压信息；右电机压板18用于压接固定右轮毂电机车轮4。与第三光电开关24和第四光电开关25相对侧设置光电开关对22，其用于感测平衡车左侧的倾斜及挤压信息。同样在下盖的左侧也安装有压接固定右轮毂电机车轮4的左电机压板，优选地，在左电机压板附件区域设置有下盖板的加强肋23。

如图4所示的本发明的第二种车体结构，第二控制板7布置于下盖的正中央，喇叭2布置在下盖的左上角，第一控制板8布置在第二控制板7的右侧，第三控制板5设置在下盖的左下角处，电池组6布置于第二控制板7左侧。

如图5所示的本发明的第三种车体结构，其针对图4所示的车体结构进行了集成，将第二控制板7和第三控制板5的所有功能都集成到第一控制板8上，也就是省略掉了第二控制板7和第三控制板5，仅仅由第一控制板8来完成所有的控制功能，进一步简化下盖上的控制部分。这样的布置能够达到布局结构紧凑，充分利用车体内部空间，缩小车体本体的厚度和体积。

图6为本发明的转向总成的安装示意图，图7为图6所示时转向总成的爆炸安装示意图，如图6和图7所示，转向总成9布置在下盖的外表面的容置槽内，使得车体更薄，更便于拆装维修转向总成模块。此种布局结构紧凑，在未增加车体本体的截面面积的情况下，使得车体本体内部的元件基本在同一平面排布从而达到做薄车身的效果，充分利用车体内部空间，缩小车体本体的厚度和体积。进一步地，如图7所示，转向总成包括转向轴30、轴套29和磁钢架32及转向霍尔板33，轴套29套装在转向轴30前端，磁钢架装配在转向轴30的后端且与转向霍尔板33之间相适配，转向霍尔板33用于检测转向轴的转动幅度及角速度等参数；在转向轴30上端面的容置槽处经由摩擦块28与转向板簧相连接，转向板簧用于转向轴30的转向复位。所述转向板簧可以采用相同功能的复位件来实现转向轴的复位。在与安装摩擦块28位置的相对位置安装有衬套31，衬套优选塑料衬套，用于固定转向轴且限制转向轴的半复位运动。在转向轴套件之外设置有转向上壳34，通过转向上壳34将转向套件紧固固定在下盖的下底面的容置槽内。

图8为进一步说明上盖布置结构的示意图。在上盖10的左右两侧分别设置两块踏皮，在左右两块踏皮下方分别设置有第一光电开关11和第二光电开关12。

依据上述图2至图8的说明，将该车体结构应用到平衡车上，进一步提供应用上述平衡车车体结构的平衡车。

以上仅仅是本申请人依据技术方案给出的基本实施方法、并不代表本发明的全部；任何同行业的技术人员依照本技术方案做出的不具有实质性改进的同类技术均应视为属于本发明保护的范畴。此外，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。