一种电动自平衡式双轮车制造技术

本发明专利技术公开了一种电动自平衡式双轮车，包括有两个车轮，车轮内周为力矩电机，力矩电机的内定子一侧固定连接在一个安装座上，安装座上远离车轮的一侧连接有踏板，安装座上位于踏板下方转动连接有连接座，两个所述的连接座之间通过一个电动推杆连接，且电动推杆两端与两个连接座均铰接；所述电动推杆一端与其中一个连接座之间在铰接位置安装有一个角度传感器，角度传感器与所述控制器的信号输入端连接；控制器根据角度传感器测得的角度相应对车轮的行驶速度进行限制，角度传感器检测到电动推杆与车轮表面的夹角减小，所述的设定速度增大。该双轮车使用方便，且利于较高速度行驶时的安全。

【技术实现步骤摘要】
本专利是：专利技术名称为：一种电动自平衡式双轮车申请号为：2014108261743申请日为：2014.12.25的专利申请的分案申请。
本专利技术属于电动车领域，具体涉及具有自平衡功能的双轮车领域。
技术介绍
电动平衡车，又叫体感车、思维车等。其运作原理主要是建立在一种被称为“动态稳定”（Dynamic Stabilization）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。目前常见的有单个轮子的自平衡独轮车，以及左右两个轮子并列的双轮车。其中自平衡独轮车在前后方向由控制系统自动进行平衡，左右方向依然要靠使用者来平衡，为了防止单个轮子在前后方向上产生倾倒而发生危险，其行驶速度被限制在较低水平，目前市面上常见的14寸独轮车的限速是16km/h。双轮车由于通过把手控制方向和速度，且左右两个轮子，不需要人体来控制左右的平衡，故其限速可达到30-40km/h，然目前这种双轮车需要手动进行控制，不如独轮车完全靠身体控制方便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种驾驶简单，速度较快且利于身体保持平衡，骑行舒适的的自平衡电动双轮车。为实现本专利技术之目的，采用以下技术方案予以实现：一种电动自平衡式双轮车，包括有两个车轮，车轮内周为力矩电机，力矩电机与控制器的输出端电连接，两个力矩电机上还分别安装有与控制器信号输入端连接的传感器；力矩电机的内定子一侧固定连接在一个安装座上，安装座上远离车轮的一侧连接有踏板，安装座上位于踏板下方转动连接有连接座，连接座相对安装座的转动角度范围为1-10°，安装座与连接座的转动轴与车轮轴向平行；两个所述的连接座之间通过两个平行设置的电动推杆连接，且两个电动推杆两端与两个连接座均铰接；至少一个所述的电动推杆与连接座之间在铰接位置安装有用以控制电动推杆长度方向与连接座夹角大小的步进电机，步进电机、两个电动推杆分别与控制器的输出端电连接；当双轮车行驶速度小于第一设定速度时，控制器控制步进电机动作，使两个电动推杆长度方向与两个连接座相垂直；当双轮车行驶速度大于第一设定速度时，控制器控制电动推杆伸长，同时控制器控制步进电机动作，使电动推杆长度方向与一个连接座之间的夹角变为锐角，且随着双轮车行驶速度的增加，所述的锐角角度递减，当双轮车行驶速度达到最大设定速度时，锐角的角度为30-45°。优选地：所述的第一设定速度为10-15km/h；所述最大设定速度为30-40km/h。优选地：所述的安装座上固定连接用以罩住车轮上部的壳体；两组所述的传感器固定在所述壳体内，所述控制器安装在壳体内。优选地：所述的踏板展开时其靠近安装座一侧侧面的下部抵在安装座上从而使踏板定位在水平方向，至少一个所述踏板上表面安装有感应开关，感应开关与所述控制器的信号输入端连接，所述感应开关未被踩踏时控制器控制车轮制动。优选地：所述的壳体内安装有蓄电池，蓄电池与控制器电连接。优选地：所述踏板上转动连接有一个丝杆，踏板内安装有一个用以驱动丝杆转动的电机，所述丝杆与所述安装座通过螺纹传动连接；所述电机与控制器的一个输出端电连接，当双轮车速度低于第一额定速度时，电机驱动丝杆正向转动使踏板向双轮车行进方向前方移动，当双轮车速度高于第二额定速度时，电机驱动丝杆反向转动使踏板向双轮车行进方向的后方移动，所述第二额定速度大于第一额定速度。优选地：所述的第一额定速度为10km/h，所述的第二额定速度为30km/h，所述踏板的前、后移动幅度为20-50mm。优选地：两个所述踏板的上方分别安装有压力传感器，两个压力传感器分别与控制器的输入端电连接；当两个压力传感器测得的压力差小于转弯设定值，两个控制器控制两个车轮等速前进，当两个压力传感器测得的压力差大于转弯设定值，且两个压力传感器测得的压力值大于零时，控制器控制压力较大一侧的车轮速度加快实现转弯。与现有技术相比较，本专利技术的有益效果是：本专利技术的双轮车能够在行驶速度较高时自动调整左右两个车轮在前后方向上拉开一段距离，这样即使一个车轮瞬间出现故障，整车在前后方向上不会产生倾倒，确保了使用者的安全；同时在双轮车较高速行驶时，使用者踩在两个踏板上的双脚前后位置也拉开一段距离，这样更利于保持身体的稳定。本专利技术与通过把手控制的双轮平衡车相比，不需要手部去控制，折起后体积小便于携带；与独轮平衡车相比，则具有更高的稳定性和更快的速度。附图说明图1是本专利技术低速行驶状态时的结构示意图。图2是本专利技术高速行驶状态时的结构示意图。图3是本专利技术另一视角的结构示意图。图4是踏板部分的结构示意图。图5是踏板部分的另一种结构示意图。1、车轮；11、壳体；12、安装座；13、连接座；2、踏板；20、感应开关；21、电机；22、丝杆；23、直线往复电机；24、连接轴；3、电动推杆；4、步进电机。具体实施方式下面根据附图对本专利技术的具体实施方式做一个详细的说明。实施例1根据图1、图2和图3所示，本实施例所述的一种电动自平衡式双轮车，包括有两个车轮1，车轮内周为力矩电机，力矩电机与控制器的输出端电连接，两个力矩电机上还分别安装有与控制器信号输入端连接的传感器；力矩电机的内定子一侧固定连接在一个安装座12上，安装座上远离车轮的一侧连接有踏板2，安装座上位于踏板下方转动连接有连接座13，连接座相对安装座的转动角度范围为1-10°，安装座与连接座的转动轴与车轮轴向平行；两个所述的连接座之间通过两个平行设置的电动推杆3连接，且两个电动推杆两端与两个连接座均铰接；至少一个所述的电动推杆与连接座之间在铰接位置安装有用以控制电动推杆长度方向与连接座夹角大小的步进电机4，步进电机、两个电动推杆分别与控制器的输出端电连接；当双轮车行驶速度小于15km/h时，控制器控制步进电机动作，使两个电动推杆长度方向与两个连接座相垂直；当双轮车行驶速度大于15km/h时，控制器控制电动推杆伸长，同时控制器控制步进电机动作，使电动推杆长度方向与一个连接座之间的夹角变为锐角，且随着双轮车行驶速度的增加，所述的锐角角度递减，当双轮车行驶速度达到40km/h时，锐角的角度为45°；同时随着速度的增加，控制器控制电动推杆逐渐伸长，电动推杆伸长时使用者也能直观地判断双轮车的行驶速度。所述的安装座上固定连接用以罩住车轮上部的壳体11；两组所述的传感器固定在所述壳体内，所述控制器安装在壳体内。所述的踏板展开时其靠近安装座一侧侧面的下部抵在安装座上从而使踏板定位在水平方向，至少一个所述踏板上表面安装有感应开关20，感应开关与所述控制器的信号输入端连接，所述感应开关未被踩踏时控制器控制车轮制动。这样在紧急情况时使用者从踏板上跳下，感应开关失去信号从而控制器立即控制车轮反转实现制动。所述的感应开关为按压式触点开关或者开关式压力传感器。所述的壳体内安装有蓄电池，壳体内远离安装座的一侧内壁成型有容纳蓄电池的安装腔，蓄电池与控制器电连接。蓄电池可由16节18650电池串联构成电池组，为了增加续航能力可使用两个上述电池组并联使用。所述的安装座上成型有与连接座转动连接的连接柱，连接座与连接柱之间还安装有扭簧或类似弹性件，在扭簧处于自然状态时，连接座与安装座相垂直。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动自平衡式双轮车，其特征在于：包括有两个车轮，车轮内周为力矩电机，力矩电机与控制器的输出端电连接，两个力矩电机上还分别安装有与控制器信号输入端连接的传感器；力矩电机的内定子一侧固定连接在一个安装座上，安装座上远离车轮的一侧连接有踏板，安装座上位于踏板下方转动连接有连接座，连接座相对安装座的转动角度范围为1‑10°，安装座与连接座的转动轴与车轮轴向平行；两个所述的连接座之间通过两个平行设置的电动推杆连接，且两个电动推杆两端与两个连接座均铰接；至少一个所述的电动推杆与连接座之间在铰接位置安装有用以控制电动推杆长度方向与连接座夹角大小的步进电机，步进电机、两个电动推杆分别与控制器的输出端电连接；当双轮车行驶速度小于15km/h时，控制器控制步进电机动作，使两个电动推杆长度方向与两个连接座相垂直；当双轮车行驶速度大于15km/h时，控制器控制电动推杆伸长，同时控制器控制步进电机动作，使电动推杆长度方向与一个连接座之间的夹角变为锐角，且随着双轮车行驶速度的增加，所述的锐角角度递减，当双轮车行驶速度达到40km/h时，锐角的角度为45°；同时随着速度的增加，控制器控制电动推杆逐渐伸长；所述的安装座上固定连接用以罩住车轮上部的壳体；两组所述的传感器固定在所述壳体内，所述控制器安装在壳体内；所述的踏板展开时其靠近安装座一侧侧面的下部抵在安装座上从而使踏板定位在水平方向，至少一个所述踏板上表面安装有感应开关，感应开关与所述控制器的信号输入端连接，所述感应开关未被踩踏时控制器控制车轮制动；所述的感应开关为按压式触点开关或者开关式压力传感器；所述的壳体内安装有蓄电池，壳体内远离安装座的一侧内壁成型有容纳蓄电池的安装腔，蓄电池与控制器电连接；蓄电池由16节18650电池串联构成电池组；所述的安装座上成型有与连接座转动连接的连接柱，连接座与连接柱之间还安装有扭簧；在扭簧处于自然状态时，连接座与安装座相垂直；在安装座上连接柱的上部位置成型有一个用以限制连接座转动范围的挡壁；每组所述的传感器包括有陀螺仪传感器和加速度传感器；所述踏板上转动连接有一个连接轴24，连接轴的中部穿过安装座且通过螺钉固定连接在安装柱上，踏板一端固定安装有直线往复电机23，直线往复电机的输出轴与连接轴同轴相连，所述直线往复电机与控制器电连接，当双轮车速度低于10km/h时，直线往复电机驱动踏板向双轮车行进方向前方移动，当双轮车速度高于30km/h时，直线往复电机驱动踏板向双轮车行进方向的后方移动。...

【技术特征摘要】
1.一种电动自平衡式双轮车，其特征在于：包括有两个车轮，车轮内周为力矩电机，力矩电机与控制器的输出端电连接，两个力矩电机上还分别安装有与控制器信号输入端连接的传感器；力矩电机的内定子一侧固定连接在一个安装座上，安装座上远离车轮的一侧连接有踏板，安装座上位于踏板下方转动连接有连接座，连接座相对安装座的转动角度范围为1-10°，安装座与连接座的转动轴与车轮轴向平行；两个所述的连接座之间通过两个平行设置的电动推杆连接，且两个电动推杆两端与两个连接座均铰接；至少一个所述的电动推杆与连接座之间在铰接位置安装有用以控制电动推杆长度方向与连接座夹角大小的步进电机，步进电机、两个电动推杆分别与控制器的输出端电连接；当双轮车行驶速度小于15km/h时，控制器控制步进电机动作，使两个电动推杆长度方向与两个连接座相垂直；当双轮车行驶速度大于15km/h时，控制器控制电动推杆伸长，同时控制器控制步进电机动作，使电动推杆长度方向与一个连接座之间的夹角变为锐角，且随着双轮车行驶速度的增加，所述的锐角角度递减，当双轮车行驶速度达到40km/h时，锐角的角度为45°；同时随着速度的增加，控制器控制电动推杆逐渐伸长；所述的安装座上固定连接用以罩住车轮上部的壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李陈，
申请(专利权)人：李陈，
类型：发明
国别省市：浙江;33