电动滑板的制作方法

本发明涉及电动滑板。

背景技术

作为应对治理交通拥堵和减少污染的广泛努力，电动滑板正成为越来越受欢迎的通勤选择。此外，特别设计的全地形或越野电动模型在娱乐活动和运动项目中越来越受欢迎。

然而，传统的电动滑板通常要么笨重且体积庞大、要么动力不足，因此不适合在更具挑战性的地形上骑行。进一步地，传统的滑板通常具有固定的构造，其限制了用户根据不断变化的需求调整其滑板的能力。例如，典型的用户可能希望使用他们的滑板用于每天通勤、练习carving以及全地形骑行。

在这种情况下，需要有改进的电动滑板。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种电动滑板，其包括：

板面：

前转向架和后转向架；

成对的车轮，其可旋转地连接到每个转向架上，其中一对或两对车轮由传感器化电机(sensoredmotors)驱动；

通信模块，其配置成从无线遥控器接收控制指令，并且向一个或多个外部设备传输数据；

控制器，其与所述通信模块和电机进行通信；以及

电池，其向所述电机、通信模块和控制器供电。

至少一个转向架可包括两个无刷式传感器化电机，每个电机均通过传动皮带连接到各自从动轮的传动齿轮上。

所述电动滑板可包括四个无刷式传感器化电机，每个电机均通过传动皮带连接到各自从动轮的传动齿轮上。

每个传感器化电机均可包括轮毂电机。

所述电动滑板可包括四个传感器化轮毂电机，每个电机均驱动各自的车轮。

用户可通过在街道用车轮和全地形用车轮之间交换而能够在街道设置和全地形设置之间将所述电动滑板进行转换。

每个车轮均可安装在构造成接纳标准滑板轴承的车轴上，并且街道用车轮的轮毂和全地形用车轮的轮毂可构造成适配标准滑板轴承。

所述通信模块可包括蓝牙连接。

所述一个或多个外部设备可包括无线遥控器。

所述通信模块从一个或所有电机可将感测数据传输到一个或多个外部设备，其中所述感测数据用于计算滑板速度、距离、加速度、方向、续航里程(range)、使用时间或其组合。

所述控制器可包括用于计算来自从所述通信模块接收的感测数据的一个或多个滑板参数，其中所述控制器将计算的参数传输到一个或多个外部设备，并且其中计算的参数包括滑板速度、距离、加速度、方向、续航里程、使用时间或其组合。

对滑板速度、距离和/或加速度的计算可将电机每分钟的转数(rpm)、车轮尺寸、传动齿轮尺寸或其组合考虑在内。

所述通信模块可将电池电平数据、总的电池电压、单个电池电压、电池电流消耗、单个电机rpm、单个电机电流消耗或其组合传输到一个或多个外部设备。

所述无线遥控器可包括显示屏，其用于显示从所述通信模块传输的感测数据和/或从感测数据计算出的参数。

所述无线遥控器可包括用户界面，其用于接收包括车轮尺寸、传动齿轮尺寸、显示偏好或其组合的用户设置。

所述通信模块可向包括智能手机、平板电脑或笔记本电脑的移动计算设备传输感测数据。

所述通信模块、控制器和电池可集成到所述板面中。所述板面可由碳纤维加工而成。

所述电动滑板还可包括位于所述板面底侧的电池座，其构造成可拆卸地容纳电池。

所述电机的综合额定功率可以是3000瓦，并且所述滑板的速度可能达到约35千米每小时。

所述滑板可能在坡度高达约25％的斜坡上驱动。

根据本发明的另一个方面，提供了一种成套部件，其包括：

所述电动滑板；以及

无线遥控器，其与所述控制器成对配置。

所述成套部件可包括一组街道用车轮和一组全地形用车轮。

所述成套部件可包括一个或多个替换电池，其构造成可拆卸地容纳于位于滑板板面底侧的电池座中。

附图说明

本发明的实施例现在将通过仅参考附图的示例来描述，其中：

图1为根据一个实施例的安装有全地形用车轮的电动滑板的立体图；

图2为根据一个实施例的图1中的电动滑板安装有街道用车轮的立体图；

图3为图1中的电动滑板的侧视图；

图4为图1中的滑板底侧的立体图；

图5为图1中的滑板的后转向架的详细视图，示出了电机驱动的车轮；

图6为根据另一个实施例的具有电机驱动的车轮的滑板转向架的详细视图；

图7a为根据一个实施例的用于控制电动滑板的无线遥控器的立体图；

图7b和图7c分别为无线遥控器的示例用户界面，其示出了分别对应电池和电机的远程诊断显示；

图8为根据另一个实施例的电动滑板的仰视图；

图9为图8中的滑板卸下电池的立体图；

图10显示了图8中的滑板安装有不同类型电池的侧视图；

图11为根据另一个实施例的用于电动滑板的车轮总成的立体图；以及

图12为图11中的车轮总成的分解图。

具体实施方式

参照附图，根据一个实施例的电动滑板100包括板面2、附接到板面2上的前转向架4和后转向架6、以及可旋转地连接到每个转向架4、6上的一对车轮22或24。成对车轮中的至少一对车轮由传感器化电机驱动。

例如，在图5所示出的实施例中，至少一个转向架包括无刷式传感器化电机10a、10b，每个电机均通过传动皮带12连接到车轮的传动齿轮34上。如图所示，电机10位于后转向架6上；然而应当理解的是电机10也可以位于被驱动的前转向架4上或两个转向架上，即滑板可包括在四轮驱动构造中的四个电机。

在另一个实施例中，如图11和图12所示，传感器化电机可包括安装在车轮60中的轮毂电机52。在一些实施例中，滑板可包括在四轮驱动构造中的四个传感器化轮毂电机。车轮总成50可包括通过车轴54和轮毂适配器58安装到每个车轮60上的轮毂电机52。车轴54可通过车轴螺母56紧固到车轮24上。使用轮毂电机取代皮带传动电机可以改善美观，减少传动系统的阻力，使得滑板可以人工加速(kick)，并且由于缺少传动皮带而增加耐用性。可直接驱动轮毂电机52，或者轮毂电机52可包括内齿轮。

滑板100还包括通信模块14，其配置成通过无线遥控器16从用户接受控制指令，并且还向一个或多个外部设备传输数据。在一些实施例中，外部设备为无线遥控器16。附加或备选地，通信模块14向移动设备(例如智能手机、平板电脑或笔记本电脑)传输数据。

滑板还包括与通信模块14和电机10进行通信的控制器18，以及向电机10、通信模块14和控制器18供电的电池20。如图4和图9所示，通信模块14、控制器18和电池20优选地位于板面2的底侧。

图5显示了后转向架6和从动轮的一个实施例，每个电机10a、10b均位于车轮24后部上方。每个电机10a、10b均为驱动单个车轮的无刷式传感器化电机。电机平行于车轮轴36附接，并且通过传动皮带12来驱动车轮。可设置皮带罩13来保护皮带12。

图6示出了后转向架6的另一个实施例，其移除了车轮，从而显示出安装在电机板38上的电机10a、10b。在该实施例中，电机10位于车轮的内部上方，从而在使用中保护电机。水平延伸的安装槽39允许根据传动齿轮34和/或皮带12的尺寸来调整电机10和车轴36之间的距离，从而使不同大小的轮子易于安装，正如下文详细描述的那样。

在优选实施例中，电机10a、10b的综合额定功率为3000瓦，并且滑板100的最高时速可达约35千米每小时。在一些实施例中可以设想的是，例如当安装了97mm的车轮时，滑板可具有约42千米每小时的最高时速。此外，电机优选地能够在坡度高达约25％的斜坡上驱动滑板(最大用户载荷为约100kg)。

在优选实施例中，通信模块14从一个或两个电机10a、10b向一个或多个外部设备传输感测数据。通信模块14可包括蓝牙连接或任何其他适合与遥控器16和/或其他外部设备连接的无线连接。因此，如果已知从动轮和相关联的驱动轮的尺寸的话，可精确地并且实时地由电机的转速计算出滑板的速度。因此，在初始设置期间和更换车轮之后，可由用户输入这些尺寸。在一些实施例中，这些计算由控制器18在滑板上来执行，并且可实时地向外部设备输出速度数据。在其他实施例中，可以由外部设备从通过通信模块14传输的感测的电机数据来执行该计算。感测数据可附加或备选地用于计算和显示和/或记录其他参数，例如行驶距离、加速度、方向、续航里程、使用时间或其组合。

优选地，电池20的电荷电平也会传输到遥控器16并实时地向用户显示。滑板100还可包括其他传感器，例如全球定位系统(gps)传感器、温度传感器、重量传感器、照相机等，并且采集的数据也可同样地通过通信模块14传输到外部设备。

在一些实施例中，关于滑板100的电子性能的重要数据可传输到遥控器16和/或其他外部设备。例如，电池20的性能数据(例如总的电池电压、单个电池电压和电流消耗等)可传输到遥控器16和/或其他外部设备、存储在遥控器16和/或其他外部设备中、和/或在遥控器16和/或其他外部设备上显示，如图7b所示。在另一个示例中，每个电机10的性能数据(例如单个电机的rpm或单个电机的电流消耗)可传输到遥控器16、存储在遥控器16中、和/或在遥控器16上显示，如图7c所示。技术人员可以访问这些数据，从而更迅速且更方便地诊断问题或微调性能。在优选的实施例中，这些数据存储在遥控器16和/或其他外部设备上并且可从遥控器16和/或其他外部设备上访问，因此技术人员无需查看真实的滑板即可诊断出问题所在。

当骑行滑板时，用户通过无线遥控器16实时地向控制器18传输控制指令。控制指令可包括电机10的激活或停止、车速水平、行驶方向(即前进或后退)、制动的指令或其组合。遥控器16包括用于接收用户输入的用户界面，例如按钮28、触摸屏、控制杆、触发装置等。用户界面还可用于输入其他设置，例如当前的滑板车轮尺寸、当前的滑板齿轮尺寸、显示偏好等。

在优选的实施例中，遥控器16包括用于向用户显示数据的显示屏26，例如液晶显示器(lcd)屏幕。附加或备选地，用户显示界面可包括彩色发光二极管(leds)、扬声器、触觉反馈或其组合。

数据还可传输到其他外部设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。例如，移动设备可运行可用于收集、显示和存储关于滑板100的使用数据(例如行驶距离、跟踪或保存的行程、最高时速等)的移动应用。移动应用还可用于在特定区域内跟踪和/或显示用户数量，例如应用可在给定时间内提供已连接用户的数量和位置的地图可视化。收集的使用数据可存储在云数据库服务器，其可由用户和/或滑板制造商、供应商、营销商、体育组织等进行访问。移动应用可以提供一个或多个应用程序编程接口(apis)与其他移动应用和/或网络应用或数据存储进行交互，如社交网络应用、在线广告应用、电子商务应用等。

在优选的实施例中，如图1和图2所示，用户可通过简单地在街道用车轮22和全地形用车轮24以及它们相关的传动齿轮之间进行交换，从而将滑板100在街道设置和全地形设置之间进行转换。每个车轮均安装在车轴36上，车轴36构造成接纳标准“608”滑板轴承，并且街道用车轮22的轮毂和全地形用车轮24的轮毂构造成适配标准“608”轴承。这种构造还允许用户轻松地更换磨损的车轮，而不必移除或改装转向架4、6或电机10。

在一个实施例中，用于在如图2所示的街道设置和如图1所示的全地形设置之间更换后驱动转向架6的方法包括移除皮带罩13，以便从转向架上拆卸街道用车轮22和街道用传动皮带12。然后可以安装全地形传动齿轮34和传动皮带12。这可以包括通过沿着电机板38上的安装槽39调节电机10的位置而调节电机10与车轴36之间的距离。然后，全地形用车轮24可以安装在传动齿轮34上，并且替换下皮带罩13。通过将街道用车轮22简易地更换为全地形用车轮24，可以对非驱动转向架上的车轮进行替换。优选地，将全地形设置替换为街道设置包括等效的方法步骤。

在一些实施例中，如图1至图6所示，通信模块14、控制器16和电池20集成到板面2中，优选地集成到板面的底侧。板面优选地在定制模具中由碳纤维铸造而成，其允许电子元件集成固定到板面2中。在一些实施例中，这使得电动滑板能够具有很大的抗风化和/或防水性能。图6显示了根据一个实施例的碳纤维板面的底侧，其包括散热器30、电源插座42以及用户界面组件(例如电源按钮、led指示灯等)。在特殊设计的板面2中，电子元件的特定选择和布置允许细线和流线型的构造(在图3中更加清楚地显示)。在板面下方没有在崎岖不平的地形上骑行时将会易于受到伤害或阻碍移动的突起或悬挂的部件。

在其他实施例中，如图8至图10所示，电动滑板10可包括电池座32，其构造成可拆卸地容纳电池20。优选地，电池座32位于板面2的底侧，从而将电池附接到板面的底侧。如图9和图10所示，电池座32可构造成容纳不同的电池，例如具有不同电容的电池。应当理解的是，该特征允许用户在忙碌的时候能够快捷且方便地更换耗尽的电池。其他例如通信模块14和控制器16的电子元件可以附接到板面2的下方，例如附接到如图9所示的与电池座32集成到一起的盒子中。备选地，通信模块14和控制器16可以集成固定到板面2中。

类似于图1至图6中的实施例，电池20、电池座32和电子元件被选定、布置和构造成甚至与容量为7ah的大电池配合时也能提供细线型的构造，如图10所示。特殊设计还会导致形成轻量且便携的滑板100，其重量优选地少于约10kg。

由3000瓦的电机驱动的电动滑板100的优选实施例采用完全充电电池可提供高达约20km的续航里程。在某些情况下，例如采用街道设置以相对稳定的速度并且在相对平坦的地形上的滑板可提供高达约50km的续航里程。

本发明可备选地作为包括电动滑板100以及配置成与控制器配对的无线遥控器6的成套部件。成套部件可包括一组或多组更换的车轮，例如一组街道用车轮和一组全地形用车轮。在一些实施例中，电池20可以通过电池座32可拆卸地安装，成套部件可备选或附加地包括额外的电池。

本发明的实施例提供了电动滑板，其用于适应用户不断变化的需求，例如可以在日常通勤的街道设置和用于娱乐活动的全地形设置之间快捷、轻松地切换。

为了本说明书的目的，词语“包括”是指“包括但不限于，并且词语“包含”具有相应的含义。

应当理解的是，可以使用部件、示例装置、系统和环境的其他特定布置，并且在不偏离本发明范围的情况下可以进行结构上和功能上的修改。此外，本说明书中的术语“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“前面”、“背面”、“后方”、“侧面”、“竖向”、“横向”等可用于描述本发明的每个示例性特征和元件，为方便起见在本文中使用了这些术语；例如，基于图中所示的示例性定向。本说明书中的任何内容都不应该被理解为要求结构的特定三维定向，以便落入到本发明的范围中。

上述实施例仅通过示例进行描述，而在后续的权利要求的范围内可以进行修改。