專利名稱：兩輪自平衡電動(dòng)車的制作方法
兩輪自平衡電動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明提出了一種電動(dòng)兩輪車，兩個(gè)輪子是彼此相對(duì)地排列的，騎車人可以站立在兩個(gè)輪子之間操作。確切地說(shuō)，是一種站立式的、具有前后自平衡功能的電動(dòng)兩輪車。特別要指出的是，該車兩個(gè)輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)，不享用共同的車軸。
背景技術(shù)：
當(dāng)前世界上最有名的一種自平衡電動(dòng)車的技術(shù)實(shí)例，是由Kamen等人的專利 (Personal Mobility Vehicles and Methods,U. S. Patent No. 6，302，230B1，Oct. 16,2001) 所揭示的。Kamen的專利總結(jié)了目前自平衡兩輪電動(dòng)車的背景技術(shù)，揭示了它們動(dòng)力驅(qū)動(dòng)與電子控制平衡的相關(guān)技術(shù)。Kamen專利所揭示的自平衡兩輪電動(dòng)車，它有相對(duì)平行排列的兩個(gè)輪子，兩個(gè)輪子之間(或之上)設(shè)有一個(gè)供騎車人(操作者)站立的平臺(tái)；它還設(shè)置了一個(gè)操縱用的手把桿，用來(lái)改善騎車人站立的穩(wěn)定性，以及控制車子行進(jìn)的方向。這種自平衡兩輪電動(dòng)車，于2002年開(kāi)始生產(chǎn)并投入市場(chǎng)，該兩輪車的商品，名叫“賽格威” Gegway)。 這種兩輪車在多個(gè)國(guó)家、多個(gè)方面都已得到了應(yīng)用，不啻為一種有效的中、短距離的運(yùn)輸工具。
然而，某些用戶希望使用不設(shè)手把桿的自平衡兩輪電動(dòng)車。因?yàn)椴辉O(shè)手把桿的兩輪電動(dòng)車，具有較大的可攜帶性，拆裝也比較方便。特別是，如果不設(shè)手把桿的話，當(dāng)車子行進(jìn)時(shí)，騎車人可以空出雙手來(lái)做其他的事情。在許多環(huán)境下，以上這些優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得格外的重要。
Kamen的專利中，有手把桿的實(shí)施方案是成功的。但是，該專利中所揭示的、沒(méi)有設(shè)置手把桿的實(shí)施方案，因?yàn)楹茈y付之實(shí)用，所以沒(méi)有像有手把桿的自平衡兩輪車那樣得到實(shí)現(xiàn)。
假如騎車人站在一輛兩輪車上，如果該車的兩個(gè)輪子的配置與kgway的兩個(gè)輪子配置相似，車子上又不設(shè)置手把桿的話，那末騎車人與車子相接觸的地方，除了車子腳踏板支撐騎車人腳的支撐接觸點(diǎn)外，再也沒(méi)有其它接觸點(diǎn)了。因此，當(dāng)車子行進(jìn)時(shí)，騎車人要保持其踝關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定是很困難的。雖然車子本身是能夠在縱向平面上，自動(dòng)地保持前后的動(dòng)態(tài)平衡，但是由于缺少支撐點(diǎn)，使得騎車人的身體不能放松。騎車人的腿與腳， 除了要控制車子的行進(jìn)方向外，為了保持人車的平衡，還必須要調(diào)節(jié)腿腳的相對(duì)位置，所以騎車人的站立姿勢(shì)通常不能保持在一個(gè)舒適的位置，同時(shí)車子也很難穩(wěn)定地行進(jìn)。
因此，市場(chǎng)要求車子以新的方式來(lái)支持騎車人穩(wěn)定地騎行，還要求車子以新的方式來(lái)控制行進(jìn)的方向。此外，也要求該種新方式能較好地改善車子的便攜性、穩(wěn)定性、控制的直覺(jué)性，這些要求也是本領(lǐng)域以及有關(guān)領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的普遍期望。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的車子是有兩個(gè)彼此并排的、獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。每個(gè)輪子有一個(gè)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)， 還有在縱向平面上保持前后自平衡的能力。車子的兩個(gè)輪子之間能供騎車人站立，騎車人將重心在縱向平面上前后變動(dòng)的方式，以及朝左右傾側(cè)的方式來(lái)控制車子的前進(jìn)與轉(zhuǎn)向。 兩個(gè)輪架之間設(shè)有一個(gè)連接機(jī)構(gòu)，使得兩個(gè)輪子在轉(zhuǎn)向過(guò)程中，能夠一致地并排傾側(cè)。該功能是采用了一組復(fù)式平行的多元連接桿來(lái)達(dá)到的，每根連接桿都是可轉(zhuǎn)動(dòng)地與兩個(gè)輪架相配接，連接桿中至少有兩根是配置在不同的高度(相對(duì)于騎行的路面而言)。輪子傾側(cè)的功能，改善了車子的穩(wěn)定性以及轉(zhuǎn)向過(guò)程中腿腳的舒適性。
車子能夠轉(zhuǎn)為折疊形態(tài)。折疊時(shí)，利用連接桿中的鉸鏈?zhǔn)箖蓚€(gè)輪子合攏在一起，以便于攜帶或儲(chǔ)藏。折疊形態(tài)的車子，可用配接在連接結(jié)構(gòu)上的一個(gè)把手來(lái)攜拎。當(dāng)車子完全折疊后，設(shè)置的該把手是絲毫不會(huì)與車輪、輪架相接觸的。
車子工作時(shí)的結(jié)構(gòu)形態(tài)，使得騎車人的兩腳站在兩個(gè)輪子之間供站腳用的踏腳板上，并且使得騎車人的每一條腿都能與相應(yīng)輪架的內(nèi)側(cè)穩(wěn)固地相接觸。這種結(jié)構(gòu)形態(tài)增加了騎車人身體與車子之間的接觸點(diǎn)的數(shù)量，并且分散了接觸點(diǎn)，因而使得不設(shè)手把桿的兩輪車，使用時(shí)的穩(wěn)定性與舒適性都獲得了戲劇性的改善。為了使騎車人的腿與相應(yīng)的輪架之間，穩(wěn)定地保持摩擦接觸，在輪架上專門設(shè)置了供腿接觸的靠腿板?？客劝迳吓c腿接觸的表面，與輪架相比，應(yīng)具有較大的摩擦力；其表面形狀還要稍有彎曲，以適配騎車人小腿通常的輪廓。
業(yè)內(nèi)有經(jīng)驗(yàn)人士在結(jié)合圖紙審閱下文的詳細(xì)敘述后，可以進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)以及其它有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)了。


圖1是根據(jù)本發(fā)明所提出的兩輪自平衡電動(dòng)車，一種實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。
圖2是上述圖1的兩輪自平衡電動(dòng)車，在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，它的兩個(gè)輪子同時(shí)朝一側(cè)傾斜時(shí)的側(cè)向透視圖。
圖3是上述圖1的兩輪自平衡電動(dòng)車，它的連接機(jī)構(gòu)在部分折疊時(shí)的俯向透視圖。
圖4是上述圖1的兩輪自平衡電動(dòng)車，它的連接機(jī)構(gòu)在完全折疊時(shí)的側(cè)視圖?？梢钥吹皆谶B接機(jī)構(gòu)上配置的把手。
圖5是根據(jù)本發(fā)明所提出的兩輪自平衡電動(dòng)車，另一種實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。 圖示了在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中，它的兩個(gè)輪子同時(shí)朝一側(cè)傾斜的情景。
圖6是根據(jù)本發(fā)明所提出的兩輪自平衡電動(dòng)車的又一種實(shí)施方案，是手把周圍的局部細(xì)節(jié)的側(cè)向透視圖。這些細(xì)節(jié)圖示了本發(fā)明所提出的一種有關(guān)手把的偏壓復(fù)位塊以及它的鎖緊機(jī)構(gòu)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明所提出的兩輪自平衡電動(dòng)車的又一種實(shí)施方案，圖示了腳踏板設(shè)置在車輪的外側(cè)。
這些實(shí)例，將在下文中詳述。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，這是本發(fā)明所提出的一種兩輪自平衡電動(dòng)車實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。圖中兩輪自平衡電動(dòng)車100的組成有兩個(gè)車輪，第一車輪110與第二車輪111 ；兩個(gè)輪架，第一輪架120與第二輪架121，每個(gè)車輪各自與一個(gè)輪架相連接；一個(gè)連接機(jī)構(gòu)130，它的一端與第一輪架120相連，另一端與第二輪架121相連；兩個(gè)踏腳板140，它們位在兩個(gè)輪子1104與111之間，它們供騎車人的雙腳站立使用；以及一個(gè)手把133，它配接在連接機(jī)構(gòu)130上， 用來(lái)提攜電動(dòng)車100的。圖上的132是鉸鏈，150是靠腿板，將在下文中加以說(shuō)明。
車輪110與111是彼此并列地、鏡面對(duì)稱地設(shè)置的，基本是平行的，它們沒(méi)有共同的車軸，因此它們是可以獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的，而且各自能夠以不同的速度與/或以不同的方向旋轉(zhuǎn)。(順便指出，車輪的中心軸線是指，垂直于車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面的中心軸線。車輪的車軸是指， 垂直車輪轉(zhuǎn)動(dòng)平面的實(shí)體中心軸。)輪子大小尺寸的可取范圍很寬，圖1所示的輪子較大， 它的直徑與成人小腿長(zhǎng)度差不多。兩個(gè)車輪110與111，各自分別同輪架120、121相配接， 第一輪架120與第二輪架121的結(jié)構(gòu)相同，它們可以采用各種可能的形狀，只要不妨礙車輪110與111與連接機(jī)構(gòu)130之間的連接。本實(shí)施方案中，輪架120與121是呈罩殼狀的形狀，將車輪110與111罩起，部分地封住。輪架的基本功能是使車輪110、111與連接機(jī)構(gòu) 130相連接。除此以外，輪架120與121還有其他如像車輪110、111的支撐與導(dǎo)向，車輪 IlOUll的防雨與防塵，防止車輪110、111與人體或衣服的接觸等的用途。
從圖1上可見(jiàn)，本發(fā)明將兩個(gè)輪子設(shè)計(jì)得具有一點(diǎn)負(fù)傾角。大家知道，從車頭望向車輪，車輪與鉛垂線的夾角稱為外傾角(Camber)，若輪子上端向內(nèi)傾斜，呈[八]字形，稱作負(fù)傾角(Negative Camber)。這會(huì)有助于騎車人克服轉(zhuǎn)彎時(shí)的離心力，以及騎車人將小腿與靠腿板的穩(wěn)固接觸。
連接機(jī)構(gòu)130通常是水平配置的，該機(jī)構(gòu)的一端與輪架120相配接，另一端與輪架 121相配接。連接機(jī)構(gòu)130是由三根細(xì)長(zhǎng)的連接桿131組成，其中兩根是位于同一個(gè)水平面上，第三根的位置低于上述的水平面。(實(shí)際上，可以另外設(shè)計(jì)連接桿的數(shù)量與配置，只要其中至少有兩根連接桿，相對(duì)于騎行的路面而言，處于不同的高度就行。)三根連接桿131是互相平行的，每一根都是與輪架120、121可轉(zhuǎn)動(dòng)地配接的。相對(duì)于連接機(jī)構(gòu)130而言，該種可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接，使得車輪110與111能夠并排地傾斜，而不會(huì)嚴(yán)重打亂連接機(jī)構(gòu)130的水平配置。多根連接桿中，至少要有位于不同高度的兩根連接桿131，被用來(lái)將車輪110與111， 彼此相連，必須使得兩個(gè)車輪110與111，同時(shí)發(fā)生相同方向的傾側(cè)，并且通常是傾側(cè)相近的角度。(假如兩個(gè)輪子彼此是平行的話，則它們各自變化的角度大小數(shù)值，始終基本上是相等的。假如兩個(gè)輪子彼此成拱形的話，則它們各自變化的角度大小數(shù)值，基本上是不相等的，但是通常是相近似的。)連接機(jī)構(gòu)130的這些特性是十分重要的，使得車輪110與111 具有朝轉(zhuǎn)彎方向傾側(cè)或傾斜的能力，因而對(duì)轉(zhuǎn)彎過(guò)程，提供較大的穩(wěn)定性，減少了翻車的可能性。
圖2圖示了上述圖1的兩輪自平衡電動(dòng)車100，在左轉(zhuǎn)彎時(shí)的情況。為了使車子朝車子前進(jìn)方向的左側(cè)轉(zhuǎn)彎，起初是騎車人先朝左傾斜，迫使車輪110與111 一致地朝左傾側(cè)。這里所說(shuō)的車輪傾側(cè)是指，車輪的中心軸線與水平線產(chǎn)生有一個(gè)夾角，車輪的中心軸線不保持水平了，本文稱為車輪發(fā)生了傾側(cè)。傾側(cè)的朝左或右，是相對(duì)于車子行進(jìn)方向而言的。(車輪的傾側(cè)動(dòng)作可激活電子控制系統(tǒng)中的傾斜探測(cè)單元。)每個(gè)車輪在傾側(cè)過(guò)程中， 發(fā)生的角度變化是位在垂直于行進(jìn)方向的垂直平面上?？赊D(zhuǎn)動(dòng)配接到兩個(gè)輪架120與121 上的三根連接桿131，水平的角度基本上沒(méi)有變化，即基本上依然保持水平的位置，但是位于不同水平高度的那些連接桿131，它們彼此相對(duì)的水平高度是發(fā)生了變化。正如圖2所示，上方的兩根連接桿，相對(duì)于較低的那根連接桿，只是更加向左平移移動(dòng)了一些。使得當(dāng)車輪110與111向轉(zhuǎn)彎方向傾側(cè)時(shí)，連接機(jī)構(gòu)130仍能保持通常的水平位置。剛性地配接在上部?jī)筛B接桿131上的兩個(gè)踏腳板140，同樣是保持著通常的水平位置。對(duì)騎車人來(lái)說(shuō)， 這些特點(diǎn)增加了安全性與舒適性。此外，三根連接桿131的平移動(dòng)作，只是導(dǎo)致兩個(gè)踏腳板 140的水平與垂直位置稍微平移了一點(diǎn)，使得騎車人能夠較平穩(wěn)、較舒適地側(cè)向移動(dòng)他的重心。
應(yīng)該指出，踏腳板至少應(yīng)有一個(gè)載重的表面。這些圖上圖示的踏腳板，是通常能載人或載物的一種具體實(shí)例，通常有兩個(gè)載重的表面。顯然，踏腳板可以設(shè)計(jì)成各種形狀與尺寸，可以與連接機(jī)構(gòu)相配接，也可以與輪架相配接。
還要指出的是，無(wú)論車輪是否傾側(cè)，本發(fā)明提出的連接機(jī)構(gòu)，都使得踏腳板始終能保持基本水平的狀態(tài)。
圖3圖示了上述圖1的兩輪自平衡電動(dòng)車100，在部分折疊時(shí)的情況。為了方便攜帶與儲(chǔ)藏，本發(fā)明提出了一種方式，將兩輪電動(dòng)車100的兩個(gè)車輪靠攏在一起，從使用形態(tài)壓縮轉(zhuǎn)換成的折疊形態(tài)。折疊形態(tài)是指兩個(gè)車輪之間的距離，比非折疊形態(tài)(使用狀態(tài))時(shí)要小得多。在這個(gè)例子中，該折疊功能是靠折疊連接機(jī)構(gòu)130來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō)，每一根連接桿131都有一個(gè)鉸鏈132。本例中，每個(gè)鉸鏈132是位于各自相應(yīng)連接桿131的中部， 但是一般來(lái)說(shuō)，只要將鉸鏈132安裝得能將整個(gè)連接機(jī)構(gòu)130折疊起來(lái)就行了。
還設(shè)有一個(gè)手把133，它可連接桿131中的一根或多根相配接。在所示的實(shí)例中， 手把133是位于連接機(jī)構(gòu)130的中部，大致是與鉸鏈132位于同一個(gè)垂直平面上。當(dāng)手把 133向上拉時(shí)，拉傳到鉸鏈132，鉸鏈132是連到有相當(dāng)重量的兩個(gè)車輪110與111，所以使得連接機(jī)構(gòu)130折疊起來(lái)，如圖3所示，兩個(gè)車輪110與111最后可合攏到了一起。然后， 手把133可用來(lái)攜拎已折疊好的車子了。
為了方便用手?jǐn)y拎，進(jìn)一步可將手把133設(shè)計(jì)成可拉長(zhǎng)延伸的式樣，如圖4所示， 當(dāng)連接機(jī)構(gòu)130完全折疊時(shí)，圖上所畫(huà)出的手把133是伸長(zhǎng)了的，伸長(zhǎng)到了略大于車輪外徑的地方。手把133的該功能是靠一條滑桿151來(lái)實(shí)現(xiàn)的，滑桿151的一端剛性地配接到手把133，另一端配接到連接桿131上，所以滑桿151的設(shè)置，使得手把133可相對(duì)于連接機(jī)構(gòu) 130的連接點(diǎn)做垂直的移動(dòng)，移動(dòng)到離開(kāi)連接機(jī)構(gòu)130的某一位置處。當(dāng)向上拉扯手把133 時(shí)，手把133首先是滑到滿程可伸長(zhǎng)的位置，進(jìn)一步向上拉扯的力，可使連接機(jī)構(gòu)130成為上述折疊的形態(tài)。手把133與滑桿151的組態(tài)應(yīng)該恰當(dāng)安排，當(dāng)連接機(jī)構(gòu)130完全折疊時(shí)， 手把133要超出車輪110、111與/或輪架120、121的邊緣，使得用手?jǐn)y拎電動(dòng)車100時(shí)，而不會(huì)碰到車輪與輪架。這個(gè)功能既為人們的攜拎提供了更大的舒適性，也使得折疊后的兩個(gè)車輪可以更加的靠攏。
應(yīng)該指出，使手超出車輪與輪架邊緣的方法很多，除了使用上述特定的滑動(dòng)機(jī)構(gòu)以外，還可采用其他可能的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了達(dá)到最佳的穩(wěn)定性，騎車人站立時(shí)，最好是將其小腿穩(wěn)固地觸靠在輪架120、 121上。本發(fā)明提出的騎車人與車子之間多點(diǎn)接觸的設(shè)計(jì)，使得騎車人很容易地將他的腳與小腿保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。因此，在車?00上進(jìn)一步設(shè)置了兩塊靠腿板150，分別配置在輪架120與121上?？客劝?50是附設(shè)在輪架120與121的內(nèi)側(cè)，它的位置與高度要設(shè)置得， 當(dāng)騎車人的每只腳站立在各自的踏腳板上時(shí)，兩條小腿的外側(cè)正好各自能夠與各自的靠腿板150相觸靠。靠腿板150可以用柔軟的、可彎曲的材料制成，如編織材料或其他合適的材料，靠腿板150應(yīng)提供一定的摩擦力，有助于騎車人將他的小腿穩(wěn)定地觸靠在輪架120與121上。靠腿板150還可進(jìn)一步設(shè)計(jì)成，略有一點(diǎn)凹形的曲面，該曲面的縱軸大致與踏腳板 140相垂直，曲面的形狀還要與騎車人的小腿外形大致擬合。
圖5是根據(jù)本發(fā)明所提出的另一種實(shí)施方案的側(cè)向透視圖，圖示了一種踏腳板， 它的形態(tài)不同于前文所述的踏腳板。從圖上可見(jiàn)，兩輪自平衡電動(dòng)車200是由車輪210與 211、輪架220與221、帶有連接桿231的連接機(jī)構(gòu)230、以及靠腿板250等組成。它們與前述實(shí)例電動(dòng)車100中相對(duì)應(yīng)的部件有著基本相同的功能。不過(guò)，本實(shí)例中，未設(shè)手把，不包括連接機(jī)構(gòu)230的折疊方法。本實(shí)例的特點(diǎn)是，車子200上的兩個(gè)踏腳板M0，每一個(gè)都是剛性地配接在輪架220與221內(nèi)側(cè)的表面上。這些踏腳板240可以是剛性地配接在輪架220 與221上的獨(dú)立部件，也可以是在各自的輪架220或221上，用與輪架相同的材料一體化模壓出來(lái)的非獨(dú)立部件。
圖6畫(huà)出了兩輪自平衡電動(dòng)車300上，手把333周圍的局部透視圖。從圖上可見(jiàn)， 只畫(huà)出了車子300上車輪311、輪架321、連接機(jī)構(gòu)330、腳踏板340等部件的一部分。兩輪車300除了具有兩輪車100同樣的功能外，還進(jìn)一步包含有一個(gè)偏壓復(fù)位塊354，以及一個(gè)關(guān)于手把333的鎖緊機(jī)構(gòu)350。手把333是剛性地與滑桿351相配接的，滑桿351能夠在大致垂直于連接機(jī)構(gòu)330的方向上滑動(dòng)，因此手把333能夠以與前述電動(dòng)車100相同的方式， 將手把333的滑桿351滑動(dòng)拉出，使手把333升高。偏壓復(fù)位塊3M是用橡膠一類的彈性材料制成的，它是牢固地附著在手把333上，或者連接機(jī)構(gòu)330上，使偏壓復(fù)位塊3M被壓住在手把333上的某部位與連接機(jī)構(gòu)330上的某部位之間。在本實(shí)例中，如圖所示，偏壓復(fù)位塊邪4呈矩形的塊狀，牢固地附著在手把333 —端的底部。當(dāng)處于折疊形態(tài)(如圖3與圖4所示)的車子300常規(guī)地豎立在路面上時(shí)，在手把333上用力向下推壓，可使車子300 從折疊形態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎归_(kāi)的非折疊形態(tài)。開(kāi)始時(shí)，手把333是處于全部伸出的位置，在手把 333上用力向下推壓時(shí)，手把333首先是隨著滑桿351 —同向下滑動(dòng)，然后進(jìn)一步向下推壓的力，使得原先處于折疊形態(tài)的連接機(jī)構(gòu)330得以展開(kāi)，直到所有的連接桿331基本上全部伸直，并且偏壓復(fù)位塊3M被手把333與一根連接桿331兩者同時(shí)壓住。車子300完全展開(kāi)成工作形態(tài)后，鎖緊機(jī)構(gòu)350會(huì)使上述這些部件鎖住在使車子300完全展開(kāi)的各個(gè)位置。
本實(shí)例的鎖緊機(jī)構(gòu)350有一個(gè)鎖頭352，它可與鎖舌353相嚙合，當(dāng)它嚙合時(shí)，能阻止已展開(kāi)的連接機(jī)構(gòu)330返回到折疊形態(tài)。(如果沒(méi)有鎖緊機(jī)構(gòu)350的話，則由于偏壓復(fù)位塊邪4的彈性或其他原因，連接機(jī)構(gòu)330可能會(huì)趨向于折疊。)當(dāng)車輪在轉(zhuǎn)彎過(guò)程中傾側(cè)時(shí)， 如前文所述，幾根連接桿331會(huì)彼此相對(duì)發(fā)生水平移動(dòng)。此時(shí)，相對(duì)于上面兩根連接桿331 來(lái)說(shuō)，手把333是保持停留在同樣的位置，鎖舌353是設(shè)置在較低的一根連接桿331上，鎖頭352也是與鎖舌353保持嚙合狀態(tài)的。在滑桿351上產(chǎn)生最終的合力，使得偏壓復(fù)位塊 354壓縮、發(fā)生變形，由于它具有彈性，趨向于要恢復(fù)其原狀，因而趨向于要使整個(gè)連接機(jī)構(gòu)復(fù)原到中間的、非轉(zhuǎn)彎時(shí)所處的位置。該位置即是，車子的兩個(gè)輪子基本上既不偏左，也不偏右，彼此基本上是鏡面對(duì)稱的。偏壓復(fù)位塊邪4的作用，就是當(dāng)車子300在沒(méi)有受到左右方向的外力時(shí)，兩個(gè)輪子是不會(huì)傾側(cè)的。
鎖頭352與鎖舌353相嚙合，鎖緊后的松開(kāi)方法很多，已為業(yè)內(nèi)人士所熟知。其中簡(jiǎn)便的一種方法是，將鎖舌353設(shè)置成有彈性的部件，用手加壓鎖舌353，就可使鎖頭352脫開(kāi)，再一拉手把333，即可使工作狀態(tài)的車子轉(zhuǎn)變?yōu)檎郫B的狀態(tài)。
圖7提出了另一個(gè)實(shí)例，圖上兩輪自平衡電動(dòng)車400，除了兩個(gè)腳踏板440設(shè)置在兩個(gè)車輪410與411的外側(cè)以外，其余部件都與上述實(shí)例相似，420與421是輪架，431是連接機(jī)構(gòu)430中的連接桿，連接機(jī)構(gòu)430也是使該兩輛車可以在折疊形態(tài)與非折疊形態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明所提出的兩輪車設(shè)置有兩個(gè)電動(dòng)機(jī)，每一個(gè)車輪各自被一只電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)， 第一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)第一車輪，第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)第二車輪。本發(fā)明提出的實(shí)例中，這些電動(dòng)機(jī)都被罩在各自的輪架內(nèi)，而沒(méi)有暴露在外。電動(dòng)機(jī)是被一個(gè)電子控制系統(tǒng)所控制的，它使車子實(shí)現(xiàn)縱向平面上前后的自動(dòng)平衡。一個(gè)電子控制系統(tǒng)可以控制兩個(gè)輪子上的電動(dòng)機(jī)，也可以每個(gè)輪子有各自獨(dú)立的電子控制系統(tǒng)來(lái)控制各自的電動(dòng)機(jī)。電子控制系統(tǒng)(用陀螺傳感器，加速度計(jì)，或業(yè)內(nèi)已知的其他手段)能夠探測(cè)到車子向前或向后的傾側(cè)，根據(jù)探測(cè)到的訊號(hào)，電動(dòng)機(jī)做出適當(dāng)?shù)募铀倩驕p速的響應(yīng)，使車子的踏腳板保持前后平衡的位置。因此， 該電子控制系統(tǒng)使得站在兩個(gè)輪子之間踏腳板上的騎車人，能夠通過(guò)移動(dòng)其重心，來(lái)指揮車子的向前與向后。他朝前或朝后移動(dòng)其重心，可使車子朝移動(dòng)重心的方向加速，朝車子行進(jìn)的相反方向移動(dòng)重心的話，車子就會(huì)減速。
如上所述，騎車人如要使車子轉(zhuǎn)彎，他可將重心朝要轉(zhuǎn)彎的方向側(cè)向移動(dòng)，于是車輪發(fā)生了傾側(cè)的變化，騎車人的腿靠在靠腿板上，與車子保持著接觸，連接桿之間發(fā)生了水平方向上彼此相對(duì)位置的變化。電子控制系統(tǒng)包含有探測(cè)以上一項(xiàng)或多項(xiàng)變化訊息的功能。例如，電子控制系統(tǒng)(通過(guò)陀螺儀、加速度計(jì)等部件)能探測(cè)到一個(gè)或兩個(gè)輪子朝側(cè)向傾斜的變化。然后，電子控制系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)一個(gè)或兩個(gè)輪子各自的速度與/或方向，兩個(gè)輪子產(chǎn)生的速度差致使車子朝著騎車人移動(dòng)重心的方向轉(zhuǎn)彎。車子的轉(zhuǎn)向控制加上車子的前后平衡控制，綜合起來(lái)，為騎車人使用本發(fā)明所提出的兩輪車，提供了一種簡(jiǎn)便的、直覺(jué)的操縱方法。
電動(dòng)機(jī)是通過(guò)一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪的，有多種形式的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，較常用的是齒輪傳動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)例中，采用的是一種通常較少使用的摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。例如，每個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)的、圓柱形的部件，它的直徑比車輪直徑要小，將它與車輪的內(nèi)緣相接觸， 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)圓柱形部件，利用摩擦力，圓柱形部件再驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)的、圓柱部件的表面與車輪的內(nèi)緣必須壓緊，才能將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩傳給車輪。摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以與無(wú)輪轂的車輪相連接，這種設(shè)置的重量比使用有中心輪轂車輪的重量要輕得多，所以也增強(qiáng)了車子的便攜性。
綜上所述，本發(fā)明提出了一種新型的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特點(diǎn)是設(shè)有兩個(gè)彼此并排的、能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。有一個(gè)連接機(jī)構(gòu)使兩個(gè)輪子相連，該連接機(jī)構(gòu)能使兩個(gè)輪子一致地朝左或朝右傾側(cè)。兩個(gè)輪子的傾側(cè)，能使車子轉(zhuǎn)彎。當(dāng)兩個(gè)輪子傾側(cè)時(shí)，該連接機(jī)構(gòu)仍能使踏腳板，保持水平位置。每個(gè)輪子各自有一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，還設(shè)有具有電子控制系統(tǒng)， 該控制系統(tǒng)使得車子的踏腳板，能保持前后方向的水平平衡。騎車人將其重心向前、后、或兩側(cè)傾斜，就可直接使車子朝傾側(cè)的方向前進(jìn)。此外，本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一些提高車子穩(wěn)定性與便攜性的設(shè)計(jì)。
雖然以上敘述的各種實(shí)施方案包含了許多特定的細(xì)節(jié)，但是不應(yīng)構(gòu)成對(duì)實(shí)施方案包括范圍的限制，而且也不應(yīng)僅僅限于目前提出的這些特定方案的圖示上。因此，這些實(shí)施方案的涵蓋范圍應(yīng)該由所附的權(quán)利要求及其相應(yīng)的文件所確定的，而不是由上述給出的實(shí)例所決定的。此外，還應(yīng)該理解為本發(fā)明還能作進(jìn)一步的改動(dòng)。本專利旨在涵蓋根據(jù)本發(fā)CN 102514662 A說(shuō)明書(shū)7/7 頁(yè)明的原理所進(jìn)行的各種變化、用途或改良；也涵蓋了與本發(fā)明所揭示的已知方案或?qū)嵤┓桨赣兴x，但仍然從屬于本發(fā)明技術(shù)及其應(yīng)用原理的范圍。
權(quán)利要求
1.一種兩輪自平衡電動(dòng)車，它是由如下部件所構(gòu)成第一車輪與第二車輪，它們是彼此鏡面對(duì)稱地平行設(shè)置的，它們沒(méi)有共同的車軸，既能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，又能一致地左右傾斜；第一輪架與第二輪架，第一輪架連接所述的第一車輪，第二輪架連接所述的第二車輪；一個(gè)連接機(jī)構(gòu)，連接所述的第一輪架以及所述的第二輪架；第一電動(dòng)機(jī)與第二電動(dòng)機(jī)，第一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第一車輪，第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第二車輪；至少一個(gè)電子控制系統(tǒng)，控制所述的第一電動(dòng)機(jī)與所述的第二電動(dòng)機(jī)，使所述的兩輪自平衡電動(dòng)車的踏腳板能保持前后方向的水平平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，該兩輪車可以在折疊形態(tài)與非折疊形態(tài)之間轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的連接機(jī)構(gòu)至少是有兩根位于不同高度的連接桿所構(gòu)成，每一根都是連接到所述的第一輪架以及所述的第二輪^K O
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的連接機(jī)構(gòu)上，還進(jìn)一步配接有一個(gè)手把，用來(lái)攜拎折疊形態(tài)的兩輪自平衡電動(dòng)車。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的第一車輪與第二車輪都有一個(gè)負(fù)傾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的第一輪架與第二輪架都進(jìn)一步各設(shè)置一個(gè)靠腿板，它們位于各自輪架的內(nèi)側(cè)，并具有稍凹的彎曲表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的連接機(jī)構(gòu)上，還設(shè)置有一個(gè)偏壓彈性部件，使已經(jīng)傾側(cè)的第一車輪與第二車輪具有復(fù)位的趨向，復(fù)原到未傾側(cè)時(shí)的，彼此基本鏡面對(duì)稱的位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的踏腳板，設(shè)置在第一輪架與第二輪架之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的踏腳板，分別設(shè)置在第一輪架與第二輪架的外側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特征在于，所述的第一電動(dòng)機(jī)與第二電動(dòng)機(jī)，是用摩擦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，各自分別驅(qū)動(dòng)第一車輪與第二車輪。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新型的兩輪自平衡電動(dòng)車，其特點(diǎn)是設(shè)有兩個(gè)彼此并排的、能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。有一個(gè)連接機(jī)構(gòu)使兩個(gè)輪子相連，該連接機(jī)構(gòu)能使兩個(gè)輪子一致地朝左或朝右傾側(cè)。兩個(gè)輪子的傾側(cè)，能使車子轉(zhuǎn)彎。當(dāng)兩個(gè)輪子傾側(cè)時(shí)，該連接機(jī)構(gòu)仍能使踏腳板，保持水平位置。每個(gè)輪子各自有一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，還設(shè)有具有電子控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)使得車子的踏腳板，能保持前后方向的水平平衡。騎車人將其重心向前、后、或兩側(cè)傾斜，就可直接使車子朝傾側(cè)的方向前進(jìn)。此外，本發(fā)明還進(jìn)一步提供了一些提高車子穩(wěn)定性與便攜性的設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)B62K11/00GK102514662SQ201110430348
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者陳和 申請(qǐng)人:陳和