小型机动车的转向系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月17日提出的韩国专利申请号为10-2018-0056520的优先权和权益，其全部内容通过引用纳入本文。

本发明涉及一种小型机动车(smallmobility)的转向系统，更具体而言，涉及这样一种小型机动车的转向系统，其利用由于转弯的时候乘员的重心的移动引起的脚轮(caster)位置差，通过控制因转动引起的离心力，来改善行驶稳定性。

背景技术：

通常，个人机动车设备是充电技术和动力技术的融合。这种机动车也称为智能机动车(smartmobility)或者微型机动车(micromobility)。电动机动车、电动快速板(electricquickboard)、电动自行车是典型的小型机动车。小型机动车的优点在于，由于动力是电力或者电机，因此其为环保交通工具。小型机动车通常包括分别在前部和后部的前轮和后轮，在前轮和后轮之间的搁脚板，以及连接至前轮的转向盘，以使前轮转向。

然而，由于如上所述的传统的小型机动车表现为没有脚轮角或者非常小的区域，因此，即使是小的障碍物，重心也被引导向前，这导致传导缺陷。此外，小型机动车仅通过转向盘转向。当转向盘在加速状态下快速地转动的时候，产生离心力，并且使用者失去重心，或者可能严重受伤。

公开于本部分的上述信息仅仅用于加深对发明背景的理解，因此其可以包含并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明提供一种小型机动车转向装置，其构造成能够依据由使用者的重心的移动引起的脚轮的位置差来转向，并且提供更稳定的出行(boarding)环境。

本发明的示例性的实施方案应用到连接至小型机动车车身的前轮部分和后轮部分的一个，并且可以包括：主连杆构件，其通过多个主连杆臂连接至车身，以在车身重心向左右方向移动的时候，由于主连杆臂的连杆移动而在前后方向上移动左脚轮和右脚轮；以及副连杆构件，其在通过多个副连杆臂连接至所述主连杆构件的时候，通过轮毂轴连接至脚轮，并且通过相应的副连杆臂的连杆移动，改变由所述主连杆构件移动的左脚轮和右脚轮的转向角。

此外，所述主连杆构件可以包括第一主连杆臂和第二主连杆臂，所述第一主连杆臂和第二主连杆臂分别连接至所述车身；以及第三主连杆臂，其连接所述第一主连杆臂和第二主连杆臂，以形成为具有第一接合点至第四接合点的多连杆。所述副连杆构件可以包括：第一副连杆臂，其连接至所述第一主连杆臂的任意位置；第二副连杆臂，其连接至所述第二主连杆臂或者第三主连杆臂的一个的任意位置，以形成为具有第五接合点至第七接合点的多连杆。

本发明的示例性的实施方案可以包括前轮部分和后轮部分的一个上的左侧和右侧的两个脚轮，所述前轮部分和后轮部分连接至小型机动车车身，并且本发明的示例性的实施方案可以包括：四杆连杆构件，其具有第一主连杆臂和第二主连杆臂以及第三主连杆臂，所述第一主连杆臂和第二主连杆臂分别连接至车身，以具有第一接合点和第二接合点；所述第三主连杆臂连接在第一主连杆臂和第二主连杆臂之间，以具有第三接合点和第四接合点；以及三杆连杆构件，其具有第一副连杆臂和第二副连杆臂，所述第一副连杆臂连接至第一主连杆臂上的任意位置，以具有第五接合点；所述第二副连杆臂在连接至第一副连杆臂的时候，连接至第二主连杆臂或者第三主连杆臂的一个，以具有第六接合点和第七接合点，并且所述三杆连杆构件将第一副连杆臂和第二副连杆臂的一个连接到脚轮。

所述脚轮可以基于第一副连杆臂与第二副连杆臂之间的第七接合点，通过轮毂轴连接至所述第一副连杆臂和第二副连杆臂的一个。在直线行驶的时候，连接至两侧脚轮的相应的第五接合点和第六接合点之间的参考距离可以维持不变。

此外，当右转弯的时候，连接至右侧脚轮的四杆连杆构件可以收缩，以将连接至右侧脚轮的第五接合点与第六接合点之间的距离减小到小于参考距离。因此，所述右侧脚轮在向前的方向上移动，并且所述右侧脚轮通过三杆连杆构件在向右的方向上转动，而且，连接至左侧脚轮的四杆连杆构件可以延伸，以将连接至左侧脚轮的第五接合点与第六接合点之间的距离增加到大于参考距离。因此，所述左侧脚轮在向后的方向上移动，并且左侧脚轮通过三杆连杆构件在向右的方向上转动。

当左转弯的时候，连接至左侧脚轮的四杆连杆构件可以收缩，以将连接至左侧脚轮的第五接合点与第六接合点之间的距离减小到小于参考距离。因此，所述左侧脚轮在向前的方向上移动，并且所述左侧脚轮通过三杆连杆构件在向左的方向上转动，而且，连接至右侧脚轮的四杆连杆构件可以延伸，以将连接至右侧脚轮的第五接合点与第六接合点之间的距离增加到大于参考距离。因此，所述右侧脚轮在向后的方向上移动，并且右侧脚轮通过三杆连杆构件在向左的方向上转动。所述四杆连杆构件可以以在俯视图或者侧视图中为平行四边形的形状安装在车身上。此外，悬架可以安装于所述第一主连杆臂和所述第二主连杆臂的一个。

本发明的示例性的实施方案构造成能够依据因使用者的重心的移动导致的脚轮的位置差来转向，并且提供更稳定的出行环境。另外，可以通过本发明的示例性的实施方案获得或者预料的效果，将直接地或者间接地公开在本发明的示例性的实施方案的详细说明中。换句话说，将在下面描述的详细描述中公开通过本发明的示例性实施方案预料的多种效果。

附图说明

通过随后结合附图的具体描述将会更为清楚地理解本发明的目的、特征以及优点，在这些附图中：

图1为显示装备有根据本发明的示例性实施方案的小型机动车转向系统的小型机动车的直行状态的视图；

图2为显示装备有根据本发明的示例性实施方案的小型机动车转向系统的小型机动车的右转弯状态的视图；

图3为显示装备有根据本发明的示例性实施方案的小型机动车转向系统的小型机动车的左转弯状态的视图；

图4a和图4b为示意性地显示根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向系统的直行状态的示意图；

图5a和图5b为示意性地显示根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向系统的右转弯状态的示意图；以及

图6a和图6b为示意性地显示根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向系统的左转弯状态的示意图。

附图标记说明

1：小型机动车

3：车身

5：前轮部分

7：后轮部分

9：手柄

fr-rh，fr-lh：脚轮

ml1-ml3：第一主连杆臂至第三主连杆臂

sl1-sl2：第一副连杆臂至第二副连杆臂

j1-j7：第一接合点至第七接合点

20：悬架

30：轮毂轴。

具体实施方式

本文所使用的术语仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制本发明。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。还将理解当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，指明存在所述特征、数值、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或加入一种或多种其他的特征、数值、步骤、操作、元件、组件和/或其群体。正如本文所述的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。”

下文将参考所附附图对本发明进行更为全面的描述，在这些附图中显示了本发明的示例性实施方案。本领域技术人员将意识到，可以对所描述的示例性实施方案进行各种不同方式的修改，所有这些修改将不脱离本发明的精神或范围。相应地，附图和说明书应当被认为本质上是显示性的而非限制性的。在整个说明书中，同样的附图标记表示同样的元件。以下描述的元件的名称，由于元件的名称相同，而被区分为第一，第二等，以区分元件，并且不具体限于其顺序。

在根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向系统(下文中称为转向系统)中，应用转向系统的小型机动车可以包括：前轮部分和后轮部分，以及前轮部分或后轮部分的一个的两个脚轮。换句话说，根据本发明示例性实施方案的转向系统可以应用到具有至少三个脚轮的机动车。

此外，根据本发明的示例性实施方案的转向系统示出为应用到前轮部分，然而，不限于此，转向系统可以根据需要应用到后轮部分。根据本发明的示例性实施方案的转向系统也可以同时应用到前轮部分和后轮部分。

图1为显示装备有根据本发明的示例性实施方案的小型机动车转向系统的小型机动车的直行状态的视图，图2为显示装备有根据本发明的示例性实施方案的小型机动车转向系统的小型机动车的右转弯状态的视图，图3为显示装备有根据本发明的示例性实施方案的小型机动车转向系统的小型机动车的左转弯状态的视图。

参考图1，应用根据本发明的示例性的实施方案的转向系统的小型机动车1可以包括：在前轮部分5上连接至车身3的两个车轮脚轮fr-rh和fr-lh，以及在后轮部分7上连接至车身3的一个脚轮rr。

此外，小型机动车1可以包括车身3的上端部分上的手柄9。小型机动车1可以包括用于使使用者的脚或者双脚放置在车身3上的搁脚板(未显示)，并且可以整体地或者单独地设置。可以根据需要改变搁脚板。转向系统可以分别安装在小型机动车1的前轮部分5上的两个脚轮fr-rh和fr-lh与车身3之间。当基本上直线行驶的时候，转向系统的两侧脚轮fr-rh和fr-lh在相同位置上平行于行进方向。

参考图2，当右转弯的时候，车身3的重心移动到右侧方向，并且转向至右侧方向，因此，右侧脚轮fr-rh移动至向前的方向，同时自动地转动到右侧方向。此时，左侧脚轮fr-lh移动到向后的方向，并且自动地转动到与右侧脚轮fr-rh相同的右侧方向。

参考图3，当左转弯的时候，车身3的重心移动到左侧方向，并且转向至左侧方向，因此，左侧脚轮fr-lh移动至向前的方向，同时自动地转动到左侧方向。此时，右侧脚轮fr-rh移动到向后的方向，并且自动地转动到与左侧脚轮fr-lh相同的左侧方向。转向系统可以进一步包括主连杆构件ml和副连杆构件sl，这将在下面详细描述。

图4a和图4b为示意性地显示根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向系统的直行状态的示意图，图5a和图5b为示意性地显示根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向系统的右转弯状态的示意图，图6a和图6b为示意性地显示根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向系统的左转弯状态的示意图。

参考图4a和图4b，主连杆构件ml和副连杆构件sl可以分别单独安装至两侧脚轮fr-rh和fr-lh。特别地，转向系统可以应用到右脚轮和左脚轮的一个，而不受两侧脚轮fr-rh和fr-lh的方向的影响。转向系统可以配置成，当车身的重心由于车身3和多个主连杆臂构成的主连杆构件ml的连杆移动而左右移动的时候，用电位差向前或者向后移动两侧脚轮fr-rh和fr-lh。

另外，主连杆构件ml可以是具有第一连杆臂ml1至第三连杆臂ml3的多连杆和具有第一至第四接合点的四杆连杆构件。更具体地，主连杆构件ml可以包括连接至车身3的一侧的第一主连杆臂ml1，以及连接至车身3的另一侧以安装在第一主连杆臂ml1附近的第二主连杆臂ml2。此时，主连杆构件ml可以具有第一接合点j1和第二接合点j2，所述第一接合点j1形成在第一主连杆臂ml1与车身3之间，所述第二接合点j2形成在第二主连杆臂ml2与车身3之间。

此外，主连杆构件ml可以包括第三主连杆臂ml3，第三主连杆臂ml3在车身3的相对侧处连接第一主连杆臂ml1和第二主连杆臂ml2。主连杆构件ml也可以包括第三接合点j3和第四接合点j4，所述第三接合点j3形成在第一主连杆臂ml1与第三主连杆臂ml3之间，所述第四接合点j4形成在第二主连杆臂ml2与第三主连杆臂ml3之间。

主连杆构件ml可以以在俯视图或者侧视图中为平行四边形的形状安装在车身3上。此外，悬架20可以安装于主连杆构件ml。换句话说，悬架20可以安装于第一主连杆臂ml1和第二主连杆臂ml2的一个。悬架20是通常使用的，因此，将省略其详细的描述。转向系统可以在通过具有多个副连杆臂的副连杆构件sl连接至主连杆构件ml的时候，通过轮毂轴30连接至脚轮fr-rh和fr-lh。

副连杆构件sl可以配置为，通过每一个副连杆臂的连杆运动，改变由主连杆构件ml移动的左脚轮fr-lh和右脚轮fr-rh的转向角。特别地，副连杆构件sl可以是具有第五接合点j5至第七接合点j7并且包括第一副连杆臂sl1和第二副连杆臂sl2的三杆连杆构件。换句话说，副连杆构件sl可以包括连接至第一主连杆臂ml1上的任意位置的第一副连杆臂sl1。副连杆构件sl可以在第一主连杆臂ml1与第一副连杆臂sl1之间形成第五接合点j5。

此外，副连杆构件sl可以包括连接至第二主连杆臂ml2上的任意位置的第二副连杆臂sl2。特别地，第二副连杆臂sl2可以连接至第三主连杆臂ml3上的任何任意位置。换句话说，第二副连杆臂sl2可以连接至第二主连杆臂ml2和第三主连杆臂ml3的至少一个，并且可以连接至第一副连杆臂sl1。

副连杆构件sl可以在第二副连杆臂sl2与第二主连杆臂ml2之间或者第二副连杆臂sl2与第三主连杆臂ml3之间形成第六接合点j6。此外，第七接合点j7可以形成在副连杆构件sl的第一副连杆臂sl1与第二副连杆臂sl2之间。脚轮fr-rh和fr-lh可以连接至副连杆构件sl，并且可以基于第七接合点j7通过轮毂轴30连接至第一副连杆臂sl1和第二副连杆臂sl2的一个。换句话说，脚轮fr-rh和fr-lh可以基于第七接合点j7，安装至第五接合点j5或者第六接合点j6的任何一个。

在基本上直线行驶的时候，连接至两侧上的脚轮fr-rh和fr-lh的相应的第五接合点j5和第六接合点j6之间的参考距离可以维持不变。换句话说，第一主连杆臂ml1与第二主连杆臂ml2之间的距离可以维持在从车身3到副连杆构件sl的特定的距离处，并且连接至副连杆构件sl的脚轮fr-rh和fr-lh可以配置为平行于行驶方向。

参考图5a和图5b，当右转弯的时候，转向装置可以转向至右侧，因此，右脚轮fr-rh的第一主连杆臂rh-ml1与第二主连杆臂rh-ml2之间的距离可以减小。当右脚轮fr-rh的第一副连杆臂rh-sl1与第二副连杆臂rh-sl2之间的距离减小时，第五接合点rh-j5与第六接合点rh-j6之间的距离l’变得小于参考距离l。

类似地，当右转弯的时候，左脚轮fr-lh的第一主连杆臂lh-ml1与第二主连杆臂lh-ml2之间的距离增加。当左脚轮fr-lh的第一副连杆臂lh-sl1与第二副连杆臂lh-sl2之间的距离增加时，第五接合点lh-j5与第六接合点lh-j6之间的距离l”变得大于参考距离l。两侧的脚轮fr-rh和fr-lh可以通过副连杆构件sl的连杆运动自动地转弯至右侧，以执行转向。

参考图6a和图6b，当左转弯的时候，转向装置可以转向至左侧，因此，左脚轮fr-lh的第一主连杆臂lh-ml1与第二主连杆臂lh-ml2之间的距离可以减小。当左脚轮fr-lh的第一副连杆臂rh-sl1与第二副连杆臂rh-sl2之间的距离减小时，第五接合点rh-j5与第六接合点rh-j6之间的距离l’变得小于参考距离l。类似地，当左转弯的时候，右脚轮fr-rh的第一主连杆臂lh-ml1与第二主连杆臂lh-ml2之间的距离可以增加。当右脚轮fr-rh的第一副连杆臂lh-sl1与第二副连杆臂lh-sl2之间的距离增加时，第五接合点lh-j5与第六接合点lh-j6之间的距离l”变得大于参考距离l。两侧的脚轮fr-rh和fr-lh可以通过副连杆构件sl的连杆运动自动地转弯至左侧，以执行转向。

因此，通过应用具有四杆连杆的主连杆构件ml和具有三杆连杆的副连杆构件sl，根据本发明的示例性实施方案的小型机动车的转向装置可以通过倾斜同步执行转向。换句话说，小型机动车的转向装置可以根据使用者的重心的移动，通过由脚轮fr-rh和fr-lh的位置差引起的转动，来控制离心力，因此可以提供更容易操作并且更稳定的骑乘环境。

此外，如果需要，根据本发明的示例性的实施方案的小型机动车的转向设备可以通过结合悬架20来吸收直接冲击。与应用到小机动车的转向装置的短长度悬架不同，悬架20具有能够增加行程距离的优点。不论由于借助连杆组件制造车身3时的焊接引起的热变形如何，根据本发明的示例性的实施方案也能够生产统一的产品。

虽然参考目前被视为是示例性实施方案描述本发明，应理解本发明并不限于所描述的实施方案，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改形式和等效形式。