专利名称：具有后轮转向结构的单轮驱动电动车的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种电动车，尤指一种单轮驱动并借助后轮转向的具有后轮转
向结构的单轮驱动电动车。
背景技术：
现有的电动滑板车，其两轮前后成一直线排列，且供使用者双脚踏立的踏板本体 面积窄小，因此双脚无法平行站立，必须一前一后成一直线站立，骑乘站立极不舒适自然； 且其两轮轮径小，遇到路面颠簸，无法安全骑乘，极易滑倒受伤，不利骑乘。 另，有一现有的电动滑板代步车，是美国人迪恩卡门2001年所发明的SEGWAY两
轮电动代步车，其是以电力分别驱动二轮，并以五个陀罗仪使骑乘者维持平衡并控制行进， 外形上拥有一对左右对称并列的大轮、一宽广踏板本体，且以电力使其移动，所以没有上述 现有滑板车的不足，当骑乘时，双脚可舒适地并列站立。但其外形笨重，有电力时还好，碰 到电力不足、没电或故障无法激活电源时，则必须借助外力拖吊送修或充电，无法就近找店 维修，且其转向系统是靠双动力轮的电子控制转向，没有电力供应时，则无法转向，只能直 线拖行，无法骑乘；再者，其操作方式繁复，有多种功能速比选择，且车身短，又须靠身体配 合前倾或后仰以指挥车体前进或停止，所以须经一番上课训练才可上路，否则极易跌倒；最 后，所述现有的电动代步车价格昂贵，非一般人所能拥有。所以，所述现有的电动车也有许 多缺点，以致无法普及市场，发挥节能减碳的代步功能。
实用新型内容本发明人有鉴于上述先前技术的缺点，因此乃针对其症结所在，开始着手加以谋 求改善，补其所缺，以期寻求一合理解决方法，经过无数次的研析、设计，改进再改进，终于 完成本实用新型一种具有后轮转向结构的单轮驱动电动车。 本实用新型的一 目的，是提供一种轻巧利落不易跌倒的电动车，使骑乘者双脚可
舒适自然地并列站立于宽广的踏板本体上，且车身拉长重心后移，不易倾倒。 本实用新型的次一目的，是一种凭借电动车前端的两大轮前进，外形美观，以电力
驱动车体前进，且仅驱动一轮，节省电力及组件成本，又降低故障率。 本实用新型的又一 目的，是提供一种以后轮转向结构控制电动车转向，并配合二 前轮与轮轴之间锁固与否，使二前轮产生差速运动，令骑乘者得以轻松通过操作操控杆左 右旋转，进而连动控向后轮组左右旋转摆动，使车体向左、右转向。 本实用新型的再一 目的，是提供一种有减速装置的电动车，使车体行进速度减缓、 扭力增强，增加动力、利于爬升，既符合法令规定又具有速度降低，不易因猛冲而倾倒的优点。 本实用新型的另一 目的，是提供一种可伸縮折叠的电动车，以方便使用者携带收 藏之用。 为达到上述目的，本实用新型提供一种具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其
4包括一个供乘载人或货物的踏板本体；两个设置为差速运动的前轮，枢设立于所述踏板 本体两侧；至少一个轮轴，设于所述踏板本体内部，贯穿所述前轮的轮中心；一个操控杆， 立设于所述踏板本体上，其上端设有供握持及操控转向的把手；至少一个控向后轮组，活动 地设于所述踏板本体后端，所述控向后轮组包括有一个供左右旋转摆动的垂直旋转中心及 至少一个后轮；一个连杆结构，设于所述踏板本体内部，所述连杆结构至少包含一个第一连 接件和一个第二连接件，所述第一连接件的一端与所述控向后轮组连接，所述第一连接件 的另一端与所述第二连接件相枢接，所述第二连接件相对所述第一连接件的另一端与所述 操控杆连接；一个马达，该马达至少驱动所述一个前轮或后轮，被驱动的所述一个前轮或后 轮为驱动轮；一个提供马达电力的电池模块，以电子线路与所述马达相连接；一个电子控 制装置，以电子线路与所述马达及所述电池模块相连接，控制所述马达实现前进或后退； 利用上述结构，控制所述操控杆的左右旋转，带动所述连杆运动，连动所述控向后 轮组同步作左右旋转摆动运动，带动车体转向。 前述的单轮驱动电动车，其中，所述控向后轮组进一步包含有两个呈U字型的后 轮支架和两个呈板状的安装固定板，各所述后轮支架下端与各所述后轮的轮中心活动地枢 接；所述后轮支架上端与所述安装固定板以所述垂直旋转中心为中心活动地组装衔接，所 述后轮支架与所述后轮能以所述垂直旋转中心为中心一体作左、右旋转摆动运动，所述安 装固定板将整个所述控向后轮组固设于所述踏板本体的后端底部；所述第一连接件后端具 有一个呈倒T型的横杆部，所述横杆部两端分别与所述两个后轮支架的一端连接锁固。 前述的单轮驱动电动车，其中，所述马达设于所述踏板本体，该单轮驱动电动车进 一步包含一个传动装置，所述传动装置一端与所述马达相衔接，另一端则锁固于轮轴上，以 传输动力至所述轮轴，所述两个前轮中的一个前轮与贯穿其轮中心的所述轮轴锁固结合， 一体带动同步回转，所述两个前轮中另一个前轮与贯穿其轮中心的所述轮轴不锁固，在所 述轮轴上自由回转，所述两个前轮呈一个锁固，另一个不锁固于所述轮轴的设置，形成所述 二前轮之间差速运动的设置。 前述的单轮驱动电动车，其中，所述马达设于所述踏板本体，该单轮驱动电动车进 一步包含一个传动装置，所述传动装置一端与所述马达相衔接，另一端则位于所述轮轴上， 能自由转动；另设有一个减速装置，包括一个入力端与一个出力端，所述入力端与所述传动 装置靠近轮轴的一端活动地衔接，该出力端则一体锁固于所述轮轴上，以传输减速后的动 力至所述轮轴，所述两个前轮中的任一个前轮与贯穿其轮中心的所述轮轴锁固结合，一体 带动同步回转，所述两个前轮中的另一个前轮与贯穿其轮中心的所述轮轴不锁固，所述两 个前轮呈一个锁固，另一个不锁固于所述轮轴的设置，形成所述两个前轮之间的差速运动 设置。 再者，本实用新型的操控杆是由内、外管装置组合而成，可作上下伸縮，以调整所 述操控杆长度至骑乘者最舒适的高度，不使用时，也可下縮至最短的高度，并借助外管在下 端部适当位置焊接一折叠结构，使所述操控可进一步平贴于踏板本体折叠，以便于手提携 带或收藏置放。 本实用新型的有益效果是，由于本实用新型乃是将滑板车或脚踏车的零件创新改 进，利用机械连杆的结合而达到转向功能，提供一种外观新颖，功能齐全坚固耐用的电动 车，所以不但成本下降，且操作简易人性化，不须训练即可上路骑乘，又机械式传动原理装置精简，所以故障率低，若零件发生故障，可就近在任何脚踏车店维修替换。
图l是本实用新型的立体图。
图2是本实用新型的立体分解图。
图3是本实用新型的连杆结构的组合示意图。
图4是本实用新型具二轮轴实施例的立体分解图。
图5a及是本实用新型以前轮驱动的电机传动组件配置示意图。
图5b是图5aA处放大示意图。
图6是本实用新型加装减速齿轮箱的局部立体图。
图7是本实用新型的马达轮为任一前轮的马达轮示意图。
图8是本实用新型以后轮驱动的示意图。
图9a是本实用新型的轮轴与前轮锁固方式的分解图。
图9b是图9aA处放大示意图。
图10是本实用新型折叠状态的示意图。
图11是本实用新型的连杆结构的另一实施例的组合示意图。
图12是本实用新型直行不转向的转向系统状态示意图。
图13是本实用新型向右转向的转向系统状态示意图。
图14是本实用新型向左转向的转向系统状态示意图。
主要元件符号说明
101固定座孔 112杆身 13控向后轮组 14连杆结构 143第二金属件 153皮带
10踏板本体 111把手 121轮轴 133安装固定板 1421长槽孔 152大皮带轮
t结构
161电子控制装置17键171轮轴槽孔 173键槽孔 20减速齿轮箱
203从动齿轮 204出力齿轮
102支架 1121折叠 131后轮 141轴销 15马达 154马达支架
172锁固接头 201入力齿轮 205齿轮箱
ll操控杆 12前轮 132后轮支架 142第一金属件 151小皮带轮 16电池模块
202行星小齿轮
具体实施方式请参阅图1、2、3、4所示，本实用新型提供一种具有后轮转向结构的单轮驱动电动 车，其至少包括有 —踏板本体IO，呈一壳体状，供乘载人及或货物之用，所述踏板本体10中间位置 设有一内呈中空的固定座孔IOI，所述固定座孔101可与踏板本体10 —体成型或为分离的 零件个体，再互相结合固定为一体； —或二轮轴121，呈杆状，借助支架102将其锁固于踏板本体10内部； 二前轮12，各轮中心同时为一轮轴121贯穿(如图2所示)，或由二左右对称的轮
轴121分别贯穿(如图4所示)，使所述二前轮12得以枢设立于踏板本体10的左右对称两[0047] —操控杆11 ，供人体的双手把持及控制转向之用，在本实施例中，是呈一管状体， 其包含有向两侧延伸把手111及与把手111中间位置衔接的杆身112，又，所述杆身112不 与把手111相衔接的一端则穿套于踏板本体10的固定座孔101内，且凸伸于踏板本体10 壳体内部； —个控向后轮组13，其包含有一后轮131、一呈U字型后轮支架132及一呈板 状安装固定板133 ;其中，所述后轮支架132的下端与后轮131轮中心活动的枢接，使所述 后轮可自由转动；其上端则与安装固定板以垂直配合轴活动地组装衔接，使所述后轮支架 132与后轮131可以所述配合轴为中心，自由地在安装在固定板133下，一体作左右旋转摆 动运动，并借助安装固定板133，将整个控向后轮组13锁固于所述踏板本体10的后端底部 (本实施例是以螺丝锁固)； —连杆结构14，在本实施例包含第一、第二金属件(第一、第二连接件)142、143及 一轴销141，其中第一金属件142 —端与后轮支架132锁固连接，另一端则设有一沿长度延 伸的长槽孔1421 ;而第二金属件143 —端与操控杆11下端锁固连接，另一端呈叉状或平板 状，(本实施例为叉状)并上下跨夹于第一金属件142的长槽孔1421处或置于第一金属件 142的长槽孔1421处的上或下，当第一、二金属件142、 143组合后，再以轴销141活动地枢 接扣锁，使二金属件在所述长槽孔1421处作相对滑动连动，以连动控向后轮组13向左、向 右旋转，借此组成一后轮转向结构(如图3所示)； —马达15，驱动一轮转动，所述驱动轮可为任一前轮12或后轮131，所述马达15 借助马达支架154锁固于踏板本体10的底部，或直接置于驱动轮的轮中心处，以驱动车 体； 请参阅图5a及图5b，本实用新型进一步包含一电池模块16，借助电子线路与马达 15相连接，以提供电力； —电子控制装置161，以电子线路与马达15及电池模块16相连接，控制车体行进、 停止、后退； 如此一来，即组成一具有后轮转向结构的单轮驱动电动车。当骑乘时，以电力驱动 马达15，驱动一轮前进，当欲转向时，即以操控杆11的杆身112为中心，左右转动把手111， 牵动操控杆11旋转，带动连杆结构14，进而连动控向后轮组13作左右旋转摆动运动，配合 二前轮12与轮轴121的锁固与否，使二前轮12形成差速运动状态的设置，轻松驱动车体直 行或转向，达到节能环保的代步功效。 请参阅图5a及图5b，当以电力驱动马达，带动任一前轮12转动时，所述具有后轮 转向结构的单轮驱动电动车进一步包含一传动装置，其一端与马达15相衔接，另一端则一 体锁固于轮轴121上，以传输动力至所述轮轴121，使同步减速转动。 同时，使车体中驱动的前轮12与贯穿其轮中心的轮轴121锁固结合，一体带动同 步回转，另一前轮12则不与所述轮轴121锁固，而得以自由回转，借助所述二前轮12的一 锁固、一不锁固于所述轮轴121上，使二前轮12在轮轴121上形成差速运动的设置，使车体 可随控向后轮组13左右摆动而顺利转向。 另，本实施例中传动装置是以皮带驱动，其再进一步包含一小皮带轮151 ;—大 皮带轮152及一皮带153，其中马达15的心轴一端安置一小皮带轮151，并在轮轴121上的
7适当位置套接锁固一大皮带轮152，且二皮带轮151U52间套挂一皮带153以衔接连动，当 操作电子控制装置161以驱动电池模块16，电池模块16即供应电源，激活马达15带动小皮 带轮151转动，随即连动大皮带轮152转动，进而使轮轴121转动，并带动与其锁固的前轮 12转动，驱动车体前进或后退(也可以齿轮组合或链条链盘组合替代皮带轮传动动力)。 又，本实施例可再加置一减速装置(本实施例为一减速齿轮箱20)，以减缓车速， 增加扭力。请参阅图6，所述减速齿轮箱20，其包含一入力齿轮201，为行星正齿轮，一端与 传动装置锁固衔接，其内孔与轮轴121活动自由旋转不锁固，以传入动力；一出力齿轮204， 其内孔与轮轴121互相锁固连动，以传出减速后的动力；两组数个行星小齿轮202， 一组与 入力齿轮201啮合，另一组与出力齿轮204啮合；一从动齿轮203，分别与两组数个行星小 齿轮202啮合连动及一齿轮箱205，框固内部齿轮组合并将整个减速齿轮箱20锁固于踏板 本体内。如此借助内部齿轮互相啮合传输动力，将减速后的动力，传至轮轴121上，带动其 转动，达到减速的目的。于此例中传动装置并未与轮轴121锁固，而是与入力齿轮201互为 锁固，而以所述入力齿轮201的内孔于轮轴121上自由回转，以将马达15驱动的动力，传入 减速齿轮箱20中，以进行减速处理。 再，在驱动任一前轮12的实施例中，也可省略传动装置，而将马达15直接设置于 任一前轮12的轮中心处结合为一体，形成一马达轮直接驱动，其驱动原理等同安装一传动 装置，使车体能顺利驱动前进(如图7所示)。当要转向时，因二前轮12中只驱动任一前轮 12，另一前轮12未被驱动，在驱动的同时，二前轮12间即形成差速运动状态，只须将操控杆 11左、右转，即可使车体得以顺利转向。 请参阅图8，当以电力驱动马达，带动后轮131转动时，其中马达15设于后轮131 轮中心，与后轮131结合成一体，形成动力马达轮，一体驱动。当操作电子控制装置161以 驱动电池模块16，电池模块16即供应电源，激活后轮131内的马达15，与后轮131形成一 体连动回转，带动车体前进并随控向后轮组13左右摆动而顺利转向。 而且，所述车体的二前轮12中，最多锁固任一前轮12在轮轴121上，使所述前轮 12随所述轮轴121同步转动，而所述各不与轮轴121锁固的前轮12，则在所述轮轴121上 自由回转，因为车体是由后轮131直接驱动，所述后轮131是动力直驱中心，二前轮12都未 被驱动，所以所述二前轮12中仅锁固一轮或均不锁固于轮轴121上，皆使二前轮12在轮轴 121上形成差速运动状态的设置，使车体可随控向后轮组13左右摆动而顺利转向。 请进一步参阅图9a及图9b，此为前轮12与轮轴121的锁固方式，本实施例是以 键17锁固，即在轮轴121上靠近前轮12的一端处，成型一轮轴槽孔171，并设置一锁固接头 172，所述锁固接头172的轴孔内也成型一键槽孔173。装配时，将一键17置入所述轮轴槽 孔171中，并以一锁固接头172包覆住所述键17所在位置，向前轮12方向锁固，使所述前 轮12随所述轮轴121同步回转(也可以焊接或螺丝方式锁固二者)。 再者，请参阅图2、10所示，在所述各实施例中，所述操控杆11的杆身112可进一 步分为内管、外管两截组合而成，互相配合套接扣锁在一起，使其可以其杆身为中心将杆身 112作上下伸縮，调整其长度至最适当的操作高度，同时，所述操控杆11的杆身112的下方 有一折叠结构1121 (本实施例为一折叠盒)，使所述操控杆11更进一步可向踏板本体10平 贴折叠，以便縮小体积，利于手提携带或收藏置放(如图10所示)。 请参阅图ll，其为本实用新型的另一种实施方式，其控向后轮组13包含有二个呈U字型的后轮支架132及二安装固定板133，所述各后轮支架132的下端分别与一后轮131 轮中心活动地衔接，使所述各后轮可自由转动；其上端则分别与一安装固定板以配合轴活 动地组装衔接，使各所述后轮支架132与后轮131可以所述配合轴为中心，自由地在安装在 固定板133下，一体作左右旋转摆动运动，于此实施例中，第一金属件是呈后端具有一横杆 部的倒T型结构，所述横杆部两端分别与二后轮支架132的一端连接，并借助各安装固定板 133，将整个控向后轮组13锁固于所述踏板本体10的后端底部。 如12、 13、 14图所示，当直行不旋转操控杆11时，本车的控向后轮组13与连杆结 构14维持一直线状态，使车体直行前进；当往右旋转操控杆11时，带动连杆结构14的二金 属件滑动，连动控向后轮组13往左摆动，使车体往右转向；当往左旋转操控杆ll时，带动连 杆结构14的二金属件滑动，连动控向后轮组往右摆动，使车体往左转向，如此即达到后轮 控向的目的。
权利要求一种具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，包括一个供乘载人或货物的踏板本体；两个设置为差速运动的前轮，枢设立于所述踏板本体两侧；至少一个轮轴，设于所述踏板本体内部，贯穿所述前轮的轮中心；一个操控杆，立设于所述踏板本体上，其上端设有供握持及操控转向的把手；至少一个控向后轮组，活动地设于所述踏板本体后端，所述控向后轮组包括有一个供左右旋转摆动的垂直旋转中心及至少一个后轮；一个连杆结构，设于所述踏板本体内部，所述连杆结构至少包含一个第一连接件和一个第二连接件，所述第一连接件的一端与所述控向后轮组连接，所述第一连接件的另一端与所述第二连接件相枢接，所述第二连接件相对所述第一连接件的另一端与所述操控杆连接；一个马达，该马达至少驱动所述一个前轮或后轮，被驱动的所述一个前轮或后轮为驱动轮；一个提供马达电力的电池模块，以电子线路与所述马达相连接；一个电子控制装置，以电子线路与所述马达及所述电池模块相连接，控制所述马达实现前进或后退；控制所述操控杆的左右旋转，带动所述连杆运动，连动所述控向后轮组同步作左右旋转摆动运动，带动车体转向。
2. 如权利要求1所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述第一连 接件和所述第二连接件为金属件，所述第一连接件与所述第二连接件的枢接端处设有一个 长槽孔，以一个轴销活动地枢接扣锁。
3. 如权利要求1所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述驱动轮 是所述任一个前轮。
4. 如权利要求1所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述马达设 于所述驱动轮内， 一体结合形成一个马达轮。
5. 如权利要求1所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述控向后 轮组进一步包含有一个呈U字型的后轮支架和呈板状的一个安装固定板，所述后轮支架下 端与所述后轮的轮中心活动地枢接；所述后轮支架上端与所述安装固定板以所述垂直旋转 中心为中心活动地组装衔接，所述后轮支架与所述后轮能以所述垂直旋转中心为中心一体 做左、右旋转摆动运动，所述安装固定板将整个所述控向后轮组固设于所述踏板本体的后 端底部，且所述后轮支架一端与所述第一连接件相连接锁固。
6. 如权利要求1所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述控向后 轮组进一步包含有两个呈U字型的后轮支架和两个呈板状的安装固定板，各所述后轮支架 下端与各所述后轮的轮中心活动地枢接；所述后轮支架上端与所述安装固定板以所述垂直 旋转中心为中心活动地组装衔接，所述后轮支架与所述后轮能以所述垂直旋转中心为中心 一体作左、右旋转摆动运动，所述安装固定板将整个所述控向后轮组固设于所述踏板本体的后端底部；所述第一连接件后端具有一个呈倒T型的横杆部，所述横杆部两端分别与所述两个后 轮支架的一端连接锁固。
7. 如权利要求3所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述马达设 于所述踏板本体，该单轮驱动电动车进一步包含一个传动装置，所述传动装置一端与所述 马达相衔接，另一端则锁固于轮轴上，以传输动力至所述轮轴，所述两个前轮中的一个前轮 与贯穿其轮中心的所述轮轴锁固结合，一体带动同步回转，所述两个前轮中另一个前轮与 贯穿其轮中心的所述轮轴不锁固，在所述轮轴上自由回转，所述两个前轮呈一个锁固，另一 个不锁固于所述轮轴的设置，形成所述二前轮之间差速运动的设置。
8. 如权利要求3所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述马达设 于所述踏板本体，该单轮驱动电动车进一步包含一个传动装置，所述传动装置一端与所述 马达相衔接，另一端则位于所述轮轴上，能自由转动；另设有一个减速装置，包括一个入力 端与一个出力端，所述入力端与所述传动装置靠近轮轴的一端活动地衔接，该出力端则一 体锁固于所述轮轴上，以传输减速后的动力至所述轮轴，所述两个前轮中的任一个前轮与 贯穿其轮中心的所述轮轴锁固结合，一体带动同步回转，所述两个前轮中的另一个前轮与 贯穿其轮中心的所述轮轴不锁固，所述两个前轮呈一个锁固，另一个不锁固于所述轮轴的 设置，形成所述两个前轮之间的差速运动设置。
9. 如权利要求8所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述减速装 置为一个减速齿轮箱，包含一个入力齿轮、至少一组数个行星小齿轮、一个从动齿轮、一个 出力齿轮及一个齿轮箱。
10. 如权利要求7或8所述的具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述 传动装置的传动方式为皮带轮组合或齿轮组合或链条链盘组合。
11. 如权利要求4所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述驱动轮 为所述后轮，所述两个前轮中至多锁固任一个前轮于所述轮轴上，锁固的所述前轮随所述 轮轴同步转动，所述两个前轮呈一个锁固，另一个不锁固或均不锁固于所述轮轴的设置，形 成所述两个前轮之间的差速运动设置。
12. 如权利要求4所述具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述驱动轮 为任一个前轮，另一个前轮不被驱动而自由回转，形成所述两个前轮间的差速运动设置。
13. 如权利要求1所述的具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，其特征在于，所述操 控杆进一步包括有相套接的一个内管和一个外管，所述内管和所述外管可上下伸縮调整高 度；所述操控杆的下端部设置一个折叠结构。
专利摘要本实用新型是一种具有后轮转向结构的单轮驱动电动车，所述电动车包括有一踏板本体；一或二轮轴，贯穿通过二前轮的轮中心，并使二前轮位于踏板本体两侧；一操控杆，立设于踏板本体上，其一端向上延伸以供使用者双手操控转向和支撑身体平衡；一连杆结构，其一端与操控杆下端连接，另一端与位于踏板本体后端的一控向后轮组相连接，如此，利用控向后轮组的左右摆动使车体转向，当马达驱动任一前轮或后轮转动时，配合二前轮所形成的差速运动状态的设置，促使车体顺利转向，达到后轮控向的作用。
文档编号B62M9/04GK201512072SQ20092014612
公开日2010年6月23日 申请日期2009年3月26日 优先权日2009年3月26日
发明者刘有财 申请人:刘有财