[发明专利]一种低阻力磁动力式平衡车

权利要求书

1.一种低阻力磁动力式平衡车，包括车架（1）、后车轮（2）、前车轮（3）、把手（4）、调速旋钮（5）、配电单元（6）、真空轮胎（7）、脚踏板（8）、制动手柄（9）、显示屏（10）、导向电磁铁（11）、轴传动机构（12）、悬浮电磁铁（13）、电磁轨道（14）、轮轴（15）、内导线（16）、外导线（17）、辅助轨道（18），其特征在于：后车轮（2）和前车轮（3）均由左右两侧组成，每一侧的最外层为真空轮胎（7），所述的最外层为真空轮胎（7）直径的最大圆，直径小于真空轮胎（7）的内圆设有4块导向电磁铁（11），且4块导向电磁铁（11）在360°的圆周面上均匀分布，每个真空轮胎（7）在靠近电磁轨道（14）一侧的边缘处设有内导线（16），在靠近辅助轨道（18）一侧设有外导线（17），内导线（16）、外导线（17）与轨道的接触端设有弹簧，后车轮（2）和前车轮（3）的两侧由悬浮电磁铁（13）、轮轴（15）连接，每个真空轮胎（7）所在的圆周面与轮轴（15）轴线成87°~88.5°的夹角，车身设有配电单元（6），轨道由电磁轨道（14）和辅助轨道（18）两部分组成，电磁轨道（14）和辅助轨道（18）均由多个电磁铁组成，电磁轨道（14）与辅助轨道（18）之间设有凹槽，平衡车满足有轨道与无轨道两种骑行方式，在无轨道条件下与自行车使用方式相同，依靠轴传动机构（12）传递动力，所述的轴传动是蜗轮蜗杆通过齿轮换向实施传动的方式，在轨道上行驶时，需将平衡车置于轨道之上，后车轮（2）、前车轮（3）置于电磁轨道（14）与辅助轨道（18）之间的凹槽中，电磁轨道（14）嵌入后车轮（2）、前车轮（3）两侧的真空轮胎（7）之间，旋转把手（4），通过配电单元（6）使前车轮（3）与后车轮（2）所带导向电磁铁（11）、悬浮电磁铁（13）带电，同时前车轮（3）、后车轮（2）所带内导线（16）与外导线（17）沿真空轮胎（7）边缘滑下使内导线（16）与电磁轨道（14）接触，外导线（17）与辅助轨道（18）接触，其中电磁轨道（14）、辅助轨道（18）与内导线（16）、外导线（17）的接触面覆盖有多节导电且耐磨柔软材料，每节导电且耐磨柔软材料包裹着若干个总长度与车轮直径长度接近的电磁铁，从而使平衡车周围的电磁轨道（14）、辅助轨道（18）上的电磁铁带电，且由内导线（16）传递到电磁轨道（14）上与车轮接触位置电磁铁的前一块电磁铁的电流大小大于电磁轨道（14）上其它位置电磁铁所带电流大小，所述车轮为前车轮（3）和后车轮（2），同一个车轮的一侧上相邻两块导向电磁铁（11）通电之后所带磁性相反，同一个车轮两侧相对应的导向电磁铁（11）通电之后所带磁性相同，所述的同一个车轮分别指前车轮（3）或者是后车轮（2），导向电磁铁（11）带电之后，后车轮（2）和前车轮（3）两侧对应的导向电磁铁（11）之间形成磁场，通过蹬脚踏板（8）驱使平衡车在轨道上运动，运动过程中，组成电磁轨道（14）的多个电磁铁切割后车轮（2）和前车轮（3）两侧的导向电磁铁（11）之间形成的磁感线，从而使车体周围电磁轨道（14）产生与后车轮（2）、前车轮（3）所带导向电磁铁（11）相反的磁性，同时，电磁轨道（14）上与悬浮电磁铁（13）上下相对位置的电磁铁与悬浮电磁铁（13）所带磁性相同，进而产生磁力F1，F2，F3，F4，在竖直方向上，电磁轨道（14）与悬浮电磁铁（13）之间的磁斥力F1使平衡车从电磁轨道（14）上缓慢悬离，通过内导线（16）传递到电磁轨道（14）的电流与电磁轨道（14）上的感应电流方向相同，通过外导线（17）传递到辅助轨道（18）的电流与导向电磁铁（11）所带电流方向相同，从而使辅助轨道（18）上的电磁铁带有与前车轮（3）、后车轮（2）上导向电磁铁（11）相同的磁性，在沿轨道方向上，悬浮电磁铁（13）与电磁轨道（14）之间产生的磁力F4驱动平衡车行驶，在轨道上行驶时，导向电磁铁（11）与辅助轨道（18）之间产生磁斥力F2，当平衡车发生倾斜时，在磁斥力F2的作用下平衡车可自动调整从而保持平衡，内导线（16）、外导线（17）与轨道接触端连接的弹簧使内导线（16）、外导线（17）在平衡车发生倾斜时能维持内导线（16）与电磁轨道(14)、外导线（17）与辅助轨道（18）的良好接触，平衡车悬离轨道之后，前车轮（3）、后车轮（2）在磁力F3的作用下保持旋转以保证车体的平衡，所述的磁力F3为导向电磁铁（11）与电磁轨道（14）之间产生的磁力，悬离轨道之后，平衡车可在磁力F4的驱动下行驶，骑行过程中，配电单元（6）可监控整车电流并根据行驶速度及平衡车稳定性要求对整车电流的分配做出调整，通过调速旋钮（5）可改变悬浮电磁铁（13）、导向电磁铁（11）、电磁轨道（14）、辅助轨道（18）所带电流进而调节车速，制动时，旋回把手（4），使内导线（16）、外导线（17）沿真空轮胎（7）边缘收回，从而切断平衡车配电单元（6）对电磁轨道（14）、辅助轨道（18）的电流输入，同时，后车轮（2）、前车轮（3）上导向电磁铁（11）、悬浮电磁铁（13）所带电流大小在配电单元（6）的调节下慢慢变小，使平衡车缓慢落于辅助轨道（18）与电磁轨道（14）之间的凹槽中并在凹槽的限制下实现前车轮（3）、后车轮（2）的两侧不与辅助轨道（18）、电磁轨道（14）接触从而避免产生摩擦。