平衡车的通轴结构及平衡车的制作方法

1.本实用新型属于两轮电动平衡车技术领域，具体涉及平衡车的通轴结构及平衡车。


背景技术：

2.市场上的两轮电动平衡车，通常包括左车体、右车体以及使得左右车体可相对摆动的摆动组件，用户通过双脚分别操控两车体，实现对运行姿态的控制。
3.最初，车轮的轮毂电机的电机轴与对应的通轴固接不可相对转动，两通轴通过由螺钉紧固的上下连接片实现相对转动，通过径向的角度螺钉和弧形槽的配合(或者轴向的摆动销和周向的摆动槽的配合)实现一定角度内的相对摆动，通过卡簧(或者凸部和凹槽)实现轴向防脱。
4.在前述结构基础上，也有部分平衡车将上下连接片加工成一体式的轴套固定座，将通轴一端与一轴套固定座过盈配合，通轴另一端与另一轴套固定间隙配合，轴套固定座具有径向向外延伸的用于与车体的外壳连接的开孔连接部，轴套固定座通过螺纹紧固件与车体的外壳固接。此种结构，均采用卡簧实现轴向防脱。
5.此外，还有采用两连接盘、连接件等(可参见申请公开号为cn111846070a的中国发明专利申请)，采用两螺纹紧固件、滑槽或活动孔等(可参见申请公开号为cn113147973a的中国发明专利申请)，采用螺纹连接的左转动件和所述右转动件等，实现相对摆动和轴向防脱。
6.总之，现有两轮电动平衡车，为实现左右车体间的相对摆动，均依靠两通轴的相对摆动和轴向防脱，具体方案多种多样，各有优缺点。部分方案的零部件数量较多，需要安装的螺钉的数量较多，结构相对复杂，装配较为繁琐；部分方案的零部件加工、装配难度较大。


技术实现要素：

7.本实用新型针对现有两轮电动平衡车的两通轴的连接结构，装配较为繁琐的不足，提供一种平衡车的通轴结构，实现可靠摆动的同时，结构相对合理，加工、装配较为容易。本实用新型同时提供一种采用此通轴结构的两轮电动平衡车。
8.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种平衡车的通轴结构，所述平衡车的通轴结构包括：
9.空心的第一通轴，开设限位防脱槽；
10.空心的第二通轴；
11.轴承，外圈固定于所述第一通轴中；
12.连接杆，一端固定于所述第二通轴中，另一端与所述第一通轴中的所述轴承的内圈相配合；
13.限位防脱件，内端与所述连接杆固接，外端位于所述限位防脱槽中；
14.其中，所述限位防脱槽和所述限位防脱件相配合对摆动角度进行限制，同时防止
所述第一通轴和所述第二通轴轴向分离。
15.本实用新型的通轴结构，第一通轴和第二通轴均为空心通轴，第一通轴和第二通轴间通过连接杆和轴承实现转动，转动顺畅；第一通轴和第二通轴通过限位防脱槽和限位防脱件实现摆动角度的限制，第一通轴和第二通轴通过限位防脱槽和限位防脱件还实现轴向防脱，结构合理，装配也较为容易。
16.作为改进，所述连接杆与所述第二通轴通过紧固件固接。
17.作为改进，所述第一通轴和所述第二通轴的连接端的管径相等，所述连接杆位于所述第二通轴中的部位的直径大于其位于所述第一通轴中的部位的直径。
18.作为改进，所述连接杆包括位于所述第一通轴中的第一连接部、位于所述第二通轴中的第二连接部以及径向向外延伸形成的中间限位部，所述中间限位部的一侧接触所述第二通轴。
19.作为改进，所述第一连接部呈阶梯状，所述第一连接部的小径段插入所述轴承中，所述第一连接部的大径段与所述第一通轴的内壁间具有径向间隙；所述中间限位部与所述第一通轴件具有轴向间隙。
20.作为改进，所述第一通轴的端部设有安装件，所述安装件包括平面安装部和与所述第一通轴适配的半圆部，所述平面安装部上开设安装孔和定位孔，所述半圆部轴向部分对应所述小径段，部分对应所述大径段。
21.作为改进，所述限位防脱件为螺钉，所述限位防脱件的内端与所述连接杆螺纹连接；所述限位防脱件的外端为圆柱，所述限位防脱件的外端的直径大于其内端的直径，所述限位防脱槽包括两端的半圆段和中间的弧形段。限位防脱件的外端为圆柱，以减少摆动时限位防脱件与第一通轴间的摩擦。
22.作为改进，所述轴承有两个，所述限位防脱件设于两所述轴承之间；所述第一通轴和第二通轴均为金属通轴。
23.作为改进，所述第一通轴包括插入段、锥形的防脱防转段和第一车体连接段，所述第二通轴包括插入段、锥形的防脱防转段和第二车体连接段，所述插入段开设轴向的螺纹孔，所述第一车体连接段和所述第二车体连接段上开设车体连接孔和定位孔。
24.作为改进，所述第二车体连接段的长度大于所述第一车体连接段的长度，所述第二车体连接段上设有过线圈，所述过线圈具有位于所述平衡车的左右车体之间的间隔部。
25.作为改进，轴承为滚针轴承。轴承也可以由轴套代替。
26.一种平衡车，包括前述的平衡车的通轴结构。
27.作为平衡车的改进，平衡车包括左右车轮，所述车轮包括轮毂电机，所述轮毂电机包括定子和位于所述定子径向内壁的支撑定位套，所述第一通轴插入所述支撑定位套中，所述第一通轴通过轴向的螺钉与所述支撑定位套固接；所述第二通轴插入所述支撑定位套中，所述第二通轴通过轴向的螺钉与所述支撑定位套固接。
28.本实用新型的平衡车的通轴结构的有益效果是：第一通轴和第二通轴均为空心通轴，第一通轴和第二通轴间通过连接杆和轴承实现转动，转动顺畅；第一通轴和第二通轴通过限位防脱槽和限位防脱件实现摆动角度的限制，第一通轴和第二通轴通过限位防脱槽和限位防脱件还实现轴向防脱，结构合理，装配也较为容易。
29.本实用新型的平衡车，采用本实用新型的平衡车的通轴结构，具有通轴结构的全
部有益效果。
附图说明
30.图1是本实用新型实施例一的平衡车的通轴结构的结构示意图。
31.图2是本实用新型实施例一的平衡车的通轴结构的剖视图。
32.图3是图2的局部放大示意图。
33.图4是本实用新型实施例一的平衡车的通轴结构的结构分解图。
34.图5是本实用新型实施例一的两轮电动平衡车的第一通轴的结构示意图。
35.图6是本实用新型实施例一的两轮电动平衡车的第二通轴的结构示意图。
36.图7是本实用新型实施例一的两轮电动平衡车的连接杆的结构示意图。
37.图8是本实用新型实施例二的两轮电动平衡车隐藏部分部件后的结构示意图。
38.图9是本实用新型实施例二的两轮电动平衡车的通轴结构的结构示意图。
39.图10是本实用新型实施例二的两轮电动平衡车的通轴结构的结构分解图。
40.图11是本实用新型实施例二的两轮电动平衡车的通轴结构的剖视图。
41.图12是图11的局部放大示意图。
42.图13是本实用新型实施例二的两轮电动平衡车的第一通轴与支撑定位套的连接结构示意图。
43.图14是本实用新型实施例二的两轮电动平衡车的连接杆的结构示意图。
44.图中，1、第一通轴；11、插入段；12、防脱防转段；13、第一车体连接段；14、车体连接孔；15、定位孔；16、限位防脱槽；
45.2、第二通轴；21、第二车体连接段；22、销孔；
46.3、轴承；
47.4、连接杆；41、第一连接部；411、小径段；412、大径段；42、第二连接部；43、中间限位部；44、螺孔；
48.5、限位防脱件；
49.6、紧固件；
50.7、过线圈；
51.8、安装件；
52.9、支撑定位套。
具体实施方式
53.下面结合本发明创造实施例的附图，对本发明创造实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明创造的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，都属于本发明创造的保护范围。
54.参见图1至图14，本实用新型的一种平衡车的通轴结构，所述平衡车的通轴结构包括：
55.空心的第一通轴，开设限位防脱槽；
56.空心的第二通轴；
57.轴承，外圈固定于所述第一通轴中；
58.连接杆，一端固定于所述第二通轴中，另一端与所述第一通轴中的所述轴承的内圈相配合；
59.限位防脱件，内端与所述连接杆固接，外端位于所述限位防脱槽中；
60.其中，所述限位防脱槽和所述限位防脱件相配合对摆动角度进行限制，同时防止所述第一通轴和所述第二通轴轴向分离。
61.本实用新型的通轴结构，第一通轴和第二通轴均为空心通轴，第一通轴和第二通轴间通过连接杆和轴承实现转动，转动顺畅；第一通轴和第二通轴通过限位防脱槽和限位防脱件实现摆动角度的限制，第一通轴和第二通轴通过限位防脱槽和限位防脱件还实现轴向防脱，结构合理，装配也较为容易。
62.实施例一
63.参见图1至图7，本实用新型的一种平衡车的通轴结构，所述平衡车的通轴结构包括：
64.空心的第一通轴1，开设限位防脱槽16；
65.空心的第二通轴2；
66.轴承3，外圈固定于所述第一通轴1中；
67.连接杆4，一端固定于所述第二通轴2中，另一端与所述第一通轴1中的所述轴承3的内圈相配合；
68.限位防脱件5，内端与所述连接杆4固接，外端位于所述限位防脱槽16中；
69.其中，所述限位防脱槽16和所述限位防脱件5相配合对摆动角度进行限制，同时防止所述第一通轴1和所述第二通轴2轴向分离。
70.本实施例中，限位防脱槽16和所述限位防脱件5相配合使得第一通轴1和所述第二通轴2能且仅能相对摆动，而不会产生其它相对运动。
71.本实施例中，所述第一通轴1包括插入段11、锥形的防脱防转段12和第一车体连接段13，所述第二通轴2包括插入段11、锥形的防脱防转段12和第二车体连接段21，所述插入段11开设轴向的螺纹孔，所述第一车体连接段13和所述第二车体连接段21上开设车体连接孔14和定位孔15。第一通轴1的插入段11插入轮毂电机中，防脱防转段12与轮毂电机的支撑定位座配合实现二者间的不转动和一个轴向的防脱，插入段11的轴向的螺纹孔中设有带帽螺钉，带帽螺钉实现第一通轴1和轮毂电机的另一轴向的防脱。第二通轴2与另一轮毂电机间的固定采用同样结构。
72.本实施例中，车体连接孔14包括同轴设置的一小孔和一大孔，平衡车的车体的安装孔柱插入大孔中，带帽螺钉穿过小孔后旋入安装孔柱中。第一通轴1上的车体连接孔14有两个。定位孔15仅部分贯穿第一通轴1，定位孔15除用于定位外，还具有防呆作用，用于保证安装方向，第一通轴1上的两个大孔和定位孔15的轴线在同一平面上。平衡车的车体的定位孔15柱插入定位孔15后，车体与第一通轴1定位，以方便装配。
73.本实施例中，所述第二车体连接段21的长度大于所述第一车体连接段13的长度，所述第二车体连接段21上设有过线圈7，所述过线圈7具有位于所述平衡车的左右车体之间的间隔部。
74.本实施例中，所述连接杆4与所述第二通轴2通过紧固件6固接。连接杆4和第二通
轴2上均开设轴向的销孔22。紧固件6为销钉。
75.本实施例中，所述第一通轴1和所述第二通轴2的连接端的管径相等，所述连接杆4位于所述第二通轴2中的部位的直径大于其位于所述第一通轴1中的部位的直径。
76.本实施例中，所述连接杆4还包括径向向外延伸形成的中间限位部43，所述中间限位部43的一侧接触所述第二通轴2，另一侧接触所述轴承3。中间限位部43接触轴承3的一侧与第一通轴1间具有轴向间隙，即中间限位部43不与第一通轴1接触。连接杆4包括第一连接部41、第二连接部42和中间限位部43，第一连接部41位于第一通轴1中，第二连接部42位于第二通轴2中，第一连接部41的直径小于第二连接部42的直径。第一连接部41上开设用于与限位防脱件5螺纹连接的螺孔44。第二连接部42上开设销孔22。
77.本实施例中，所述限位防脱件5为螺钉，所述限位防脱件5的内端与所述连接杆4螺纹连接；所述限位防脱件5的外端为圆柱，所述限位防脱件5的外端的直径大于其内端的直径，所述限位防脱槽16包括两端的半圆段和中间的弧形段。限位防脱件5的外端为圆柱，以减少摆动时限位防脱件5与第一通轴1间的摩擦。
78.本实施例中，所述轴承3有两个，所述限位防脱件5设于两所述轴承3之间；所述第一通轴1和第二通轴2均为金属通轴。
79.本实施例中，轴承3为滚针轴承3。轴承3也可以由轴套代替。
80.本实施例中，在装配时，先将两个轴承3装入第一通轴1中的预设位置，将连接杆4通过紧固件6与第二通轴2固接，然后将连接杆4的第一连接部41插入轴承3中，连接杆4插入到位后，将限位防脱件5与连接杆4旋紧，即完成通轴结构的装配。具体地，轴承3外圈与第一通轴1可以采用间隙配合，轴承3安装到位后采用点焊的方式将轴承3外圈与第一通轴1固定。紧固件6与连接杆4的第二连接部42可以采用间隙配合，紧固件6与第二通轴2也可以采用间隙配合并通过点焊固定。连接杆4的第一连接部41与轴承3的内圈可以采用间隙配合。
81.本实用新型实施例一的平衡车的通轴结构的有益效果是：第一通轴1和第二通轴2均为空心通轴，第一通轴1和第二通轴2间通过连接杆4和轴承3实现转动，转动顺畅；第一通轴1和第二通轴2通过限位防脱槽16和限位防脱件5实现摆动角度的限制，第一通轴1和第二通轴2通过限位防脱槽16和限位防脱件5还实现轴向防脱，结构合理，装配也较为容易。
82.实施例二
83.参见图8至图14，本实施例中，平衡车包括左右车轮，所述车轮包括轮毂电机，所述轮毂电机包括定子和位于所述定子径向内壁的支撑定位套9，所述第一通轴1插入所述支撑定位套9中，所述第一通轴1通过轴向的螺钉与所述支撑定位套9固接；所述第二通轴2插入所述支撑定位套9中，所述第二通轴2通过轴向的螺钉与所述支撑定位套9固接。第一通轴1与支撑定位套9间形成防转结构，第二通轴2和支撑定位套9间形成防转结构，防转结构包括防脱防转段12上开设的一对防转平面和支撑定位套9上开设的一对防转平面。
84.本实施例中，平衡车包括左右车体，左车体的上壳形成与第一通轴1适配的圆弧槽和定位孔柱，右车体的上壳形成与第二通轴2适配的圆弧槽和定位孔柱。
85.本实施例中，与实施例一中的通轴结构的不同是：车体连接孔14的同轴设置的两个孔的孔径相等；第一连接部41呈阶梯状，第一连接部41的小径段411插入轴承3中，第一连接部41的大径段412与第一摆轴1间具有径向间隙，中间连接部43与第一摆轴1件具有轴向空隙；紧固件6采用带帽销钉，为保证固定，可采用点焊的方式防止紧固件6松脱。大径段412
与第一摆轴1间的径向间隙较小。
86.本实施例中，与实施例一中的通轴结构的不同是，为保证通轴结构与上壳的连接，还设置了安装件8。上壳上形成与第一通轴适配的半圆槽和平面安装部，平面安装部上形成定位柱并开设安装孔，安装件8具有平面部和半圆弧部，平面部上开设定位孔和安装孔，通过螺钉和安装件8将第一通轴1与左车体的上壳固定。安装件8部分对应第一连接部41的小径段41，部分对应第一连接部41的大径段42。
87.实施例一中，在实际测试时发现，连接杆的第一连接部靠近中间限位部的一端是应力集中区域，当强度不够时容易弯曲变形。本实施例中，将连接杆4的第一连接部41设置为阶梯状，大径段42的直径相对更大，强度更好，当第一连接部41的位于轴承3中的部位受力轻微弯曲时，大径段412与第一摆轴1间的径向间隙较小，大径段412会与第一摆轴1接触，由大径段412主要受力，从而防止或减小连接杆4的第一连接部41弯曲变形。同时，增设安装件8，可以进一步减小连接杆4的第一连接部41弯曲变形。
88.本实施例中，在装配平衡车时，可以预先组装好通轴结构，然后将通轴结构对准车体的上壳上的定位孔柱和安装孔柱，通过带帽螺钉将两通轴分别与两上壳固定，通过螺钉将安装件8与左上壳固定，之后，将电池、控制器等部件安装到下壳上，再将下壳与上壳通过螺钉固定，最后将第一通轴1和第二通轴2的插入部分别插入车轮的轮毂电机的支撑定位套9中，用轴向的带帽螺钉将第一通轴1和第二通轴2分别与相应的支撑定位套9固定，即完成平衡车的装配。
89.以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明创造包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明创造的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

技术特征：
1.一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述平衡车的通轴结构包括：空心的第一通轴(1)，开设限位防脱槽(16)；空心的第二通轴(2)；轴承(3)，外圈固定于所述第一通轴(1)中；连接杆(4)，一端固定于所述第二通轴(2)中，另一端与所述第一通轴(1)中的所述轴承(3)的内圈相配合；限位防脱件(5)，内端与所述连接杆(4)固接，外端位于所述限位防脱槽(16)中；其中，所述限位防脱槽(16)和所述限位防脱件(5)相配合对摆动角度进行限制，同时防止所述第一通轴(1)和所述第二通轴(2)轴向分离。2.根据权利要求1所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述第一通轴(1)和所述第二通轴(2)的连接端的管径相等，所述连接杆(4)位于所述第二通轴(2)中的部位的直径大于其位于所述第一通轴(1)中的部位的直径。3.根据权利要求2所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述连接杆(4)包括位于所述第一通轴(1)中的第一连接部(41)、位于所述第二通轴(2)中的第二连接部(42)以及径向向外延伸形成的中间限位部(43)，所述中间限位部(43)的一侧接触所述第二通轴(2)。4.根据权利要求3所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述第一连接部(41)呈阶梯状，所述第一连接部(41)的小径段(411)插入所述轴承(3)中，所述第一连接部(41)的大径段(412)与所述第一通轴(1)的内壁间具有径向间隙；所述中间限位部(43)与所述第一通轴(1)件具有轴向间隙。5.根据权利要求4所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述第一通轴(1)的端部设有安装件(8)，所述安装件(8)包括平面安装部和与所述第一通轴(1)适配的半圆部，所述平面安装部上开设安装孔和定位孔，所述半圆部轴向部分对应所述小径段(411)，部分对应所述大径段(412)。6.根据权利要求1所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述限位防脱件(5)为螺钉，所述限位防脱件(5)的内端与所述连接杆(4)螺纹连接；所述限位防脱件(5)的外端为圆柱，所述限位防脱件(5)的外端的直径大于其内端的直径，所述限位防脱槽(16)包括两端的半圆段和中间的弧形段。7.根据权利要求1所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述轴承(3)有两个，所述限位防脱件(5)设于两所述轴承(3)之间；所述第一通轴(1)和第二通轴(2)均为金属通轴；所述连接杆(4)与所述第二通轴(2)通过紧固件(6)固接。8.根据权利要求1所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述第一通轴(1)包括插入段(11)、锥形的防脱防转段(12)和第一车体连接段(13)，所述第二通轴(2)包括插入段(11)、锥形的防脱防转段(12)和第二车体连接段(21)，所述插入段(11)开设轴向的螺纹孔，所述第一车体连接段(13)和所述第二车体连接段(21)上开设车体连接孔(14)和定位孔(15)。9.根据权利要求8所述的一种平衡车的通轴结构，其特征在于：所述第二车体连接段(21)的长度大于所述第一车体连接段(13)的长度，所述第二车体连接段(21)上设有过线圈(7)，所述过线圈(7)具有位于所述平衡车的左右车体之间的间隔部。10.一种平衡车，其特征在于：包括权利要求1至9任一所述的一种平衡车的通轴结构，
所述平衡车包括左右车轮，所述车轮包括轮毂电机，所述轮毂电机包括定子和位于所述定子径向内壁的支撑定位套(9)，所述第一通轴(1)插入所述支撑定位套(9)中，所述第一通轴(1)通过轴向的螺钉与所述支撑定位套(9)固接；所述第二通轴(2)插入所述支撑定位套(9)中，所述第二通轴(2)通过轴向的螺钉与所述支撑定位套(9)固接。

技术总结
本实用新型属于两轮电动平衡车技术领域，具体涉及平衡车的通轴结构及平衡车。针对现有两轮电动平衡车的两通轴的连接结构，装配较为繁琐的不足，本实用新型采用如下技术方案：一种平衡车的通轴结构，所述平衡车的通轴结构包括：空心的第一通轴，开设限位防脱槽；空心的第二通轴；轴承，外圈固定于所述第一通轴中；连接杆，一端固定于所述第二通轴中，另一端与所述第一通轴中的所述轴承的内圈相配合；限位防脱件，内端与所述连接杆固接，外端位于所述限位防脱槽中；所述限位防脱槽和限位防脱件相配合对摆动角度进行限制，同时防止所述第一通轴和所述第二通轴轴向分离。本实用新型的有益效果是：转动顺畅；结构合理，装配也较为容易。装配也较为容易。装配也较为容易。


技术研发人员：肖翀
受保护的技术使用者：岳阳市爱达兴智能科技有限公司
技术研发日：2023.02.07
技术公布日：2023/7/6