一种电动自行车骑行辅助车撑系统的制作方法

本发明属车撑领域，具体涉及一种电动自行车骑行辅助车撑系统。

背景技术：

近年来电动自行车以省力快捷的优点得到了广泛应用，但仍有以下缺点：

1.急刹车、快速转弯以及在交通事故碰撞中极易倾倒。

2.雨雪天气，尤其是路面结冰时也易侧滑侧翻。

3.车辆由于电池较重而整备质量较大，所以刹车距离相对较长，碰撞时的速度和能量也远超过自行车。

在上述的碰撞及侧翻过程中，驾乘人员从车上摔下，容易在路面上擦伤，手脚等部位容易摔骨折，由此造成的伤亡相当严重，车辆很多时候也损毁严重。

经调研，规避上述缺陷的的产品或展品还没有出现，用户和各车厂缺乏一种简单、实用、成本低的“防侧翻、助刹车”的电动自行车骑行辅助车撑系统，存在普遍的实际需求。

技术实现要素：

本发明针对现有车辆易侧翻、刹车效果有限、碰撞事故率及伤亡率高的缺陷，提供了一种简单、安全、低成本的“防侧翻，助刹车”的电动自行车骑行辅助车撑系统。

基本原理是：车辆(1)下部活动铰接车撑(2)的上端，所述车撑(2)前面的所述车辆(1)上设置有限位挡块(3)，所述车撑(2)下部与后面的所述车辆(1)车身之间连接有设置有复位弹簧(4)，这是一般电动自行车所具有的装置，但是在此基础上新的创造在于，在所述车辆(1)上还设置有踏板装置(5)连接所述车撑(2)；所述车辆(1)行驶，驾驶员踩下所述踏板装置(5)时，拉动所述车撑(2)向地面方向下降。

这一技术方案与现有技术最根本的区别有两点，一是所述踏板装置(5)设置在所述车辆(1)上所述车撑(2)之外的地方，而现有技术中最多只是车撑本体上有操作结构供驾驶员踩踏，二是驾驶员驾驶“所述车辆(1)行驶过程中”可以操作所述车撑(2)使之摆动，而现有技术里，驾驶员只能在车辆停驶后操作所述车撑(2)使之向地面的方向下降。可见本发明与现有技术相比，虽所属领域相同，但技术方案中完全不同，从而造成了有益效果不同——现有技术的车撑仅能使所述车辆(1)停泊时，稳定而不移动，所述车撑(2)摆动下降时所述车辆(1)是未行驶的；而本发明的有益效果是在行驶过程中能使所述车辆(1)不易倾倒，所述车撑(2)摆动时所述车辆(1)是行驶移动的，事故中或有紧急情况时，驾驶员感觉情况不妙，所述车辆(1)有倾倒的可能，驾驶员可以通过踩踏所述踏板装置(5)带动所述车撑(2)压向地面，地面的反作用力可防止所述车辆(1)倾倒，并且所述车撑(2)与地面的摩擦还可以缩短刹车距离，这在现有电动自行车的技术中是根本不存在的，所以本发明具有新颖性和创造性，实用性也非常明显，满足专利发明“实用性、创造性、新颖性”的三性要求。

所述踏板装置(5)的行程以拉动所述车撑(2)向前下方摆动到垂直于地面为下限，以保证所述车撑(2)是向斜后方伸出，也就是说是被反着拖行的。之所以这样设置是为了防止所述车辆(1)行驶时所述车撑(2)拄向前面的地面，出现类似汽车行业里所说的“拄拐效应”，否则在所述车辆(1)向前行进时，如果突然踩下所述踏板装置(5)，而所述车撑(2)摆动过了垂直线却向斜前下方伸出而接触地面，造成很急的刹车，车翻人伤。本发明在踩下所述踏板装置(5)时所述车撑(2)只能向斜后下方向伸出一定角度，不会越过垂直位置而向前下方伸出，这个下限的设置是靠调整所述踏板装置(5)的最大行程设置出来的。但是如果所述车辆(1)位于结冰的上坡路时，一旦形成后溜，驾驶员一般也会下意识地踩下所述踏板装置(5)，这时也会形成“向后的拄拐效应”，但是请注意这时候，一般所述车辆(1)是从零速开始向后滑行，后滑的速度稍大于零速而已，因此不同于高速前行时的突然“拄拐效应”，其危险性几乎不存在，且可以迅速止住所述车辆(1)在坡上后溜；当然“已经高速倒车溜坡，再踩下所述踏板装置(5)的情形”理论上有可能，但实际几乎不可能，因为几乎没有人驾驶电动自行车倒退从零速加速到高速很长时间而绝不摔倒，之后还有机会再踩下所述踏板装置(5)，就算理论上可能，但请注意电动自行车倒退时是无动力的，是仅靠重力的分量后溜的，其在坡上的高度势能远小于车辆高速正向行驶的动能。

请注意上述情况是所述车辆(1)在行驶的动态时，所述踏板装置(5)踩下时，所述车撑(2)具有这样的行程下限。而所述车辆(1)静态时，用户仍是可以下车直接踩踏所述车撑(2)，这时所述车撑(2)的行程就会越过垂直线，而继续摆动向前，形成静态时的“拄拐”姿态，起到普通车撑的支护作用的。

所述踏板装置(5)经由拉线(6)连接所述车撑(2)中段。所述拉线(6)的设置保证了只能单向拉动所述踏板装置(5)，即所述拉线(6)拉到最大行程后，所述车撑(2)还可继续摆动而使所述拉线(6)松驰。这还是为了进一步防备后退或坡路后溜时万一出现柱拐效应的，给出了一个完美的解决方案。也就是说所述拉线(6)可以单向向前拉动所述车撑(2)，所述车撑(2)向前摆动之后仍是有向前摆动的活动自由的，即使所述踏板装置(5)到了操作下限不再拉动，而所述车撑(2)可以利用柱拐效应而继续摆动，从而越过垂直位置，形成向前下伸出的姿态反向拖动。在这一过程中所述车撑(2)只是形成了瞬间的“拄拐效应”，之后所述车撑(2)却能越过垂直线，形成向前斜下方反向拖动的情形，而使“拄拐效应”刚一出现，就立马消失了。同时很重要的一点，这种情况也是电动自行车必需的正常停车支撑的情况，也就是说电动自行车正常支起所述车撑(2)时，所述车撑(2)是斜向前下伸出的，所述车撑(2)必须有到这个角度位置的自由。至此本发明的技术方案实现了本质安全，也完全保留了原来车撑的本来功能。

所述车撑(2)的下端设置有滑轮(7)。这样的设置是为了在驾驶员轻踩所述踏板装置(5)时，所述车撑(2)摆向地面，所述车辆(1)行驶过程中，所述滑轮(7)与地面形成一定的滚动摩擦，这时基本上仅起到防止所述车辆(1)倾倒的辅助作用；而当所述驾驶员重踩所述踏板装置(5)时，所述滑轮(7)形成有一定压力的滚动摩擦同时伴有一定比例的滑动摩擦，开始对所述车辆(1)起到辅助刹车的作用；只是随着驾驶员踩踏所述踏板装置(5)的力度不同，其防倾倒和助刹车的作用效果程度不同。当然调整所述踏板装置(5)的行程，可以准确获得不同的使用效果。应该注意到，这种情形与冰雪路面上驾驶员为了防止摔倒，岔开双腿垂向地面滑行摩擦或者撑住车辆的情形是完全类似的，人脚可以较主观地调整撑踩和摩擦效果，所以也是完全符合仿生学原理的，所以形成这样的设置无疑是合理的。而适当地根据所述车辆(1)的销售地域不同，选定所述滑轮(7)的材质即可，比如北方冰雪路面可使用橡胶轮，南方只是多雨，可以使用硬的尼龙轮；并且进一步地，本发明比人的脚更合适，更科学规范的同时却没有弄伤腿脚之虞，也就是说在所述车辆(1)高速运行时，可以更加放心大胆地采取此“帮助撑，辅助刹”的动作，而人脚在高速情况下则不敢这样做，否则容易碰伤脚趾、弄伤脚踝或碰损鞋尖。同时，这一技术方案也与广泛使用的儿童自行车后轮两侧的两个防侧倾滑轮有异曲同工之妙，足见本方案具有与儿童自行车极其相似的可行性，不同的是本发明的装置不用时可收起，想用时效果更良好，与儿童自行车要倾倒却有人扶一把的效果是一样的，但方案却是不一样的。

两所述滑轮(7)的轴指向斜前方或斜后方，也就是说两个所述滑轮(7)向外的轴向可以同时指向斜前方，成外的反八字，这样设置有两个效果，一是在行驶时所述滑轮(7)在地面上既有滚动摩擦又有滑动摩擦，也就是说既能滚动过障碍物，又能使所述车辆(1)减速刹车，二是在泊车支起所述车撑(2)后，所述滑轮(7)在地面上的站位姿势有较大的静摩擦力，具有防滑效果；同理所述滑轮(7)向外的轴向也可以同时指向斜后方，成正的内八字，刹车摩擦和泊车防滑的效果也类似。这种外或内八字的支撑或刹车的方法其实与滑冰时的外或内八字脚的刹车停止方法和稳固站立方法类似，是符合运动学和仿生学原理的，因而也是完全可行的。

所述车撑(2)下部连接设置有辅助撑板(8)，并且位于所述滑轮(7)的后上侧。这是为了泊车时“所述车撑(2)越过垂直线摆向前部正常撑起所述车辆(1)”后，能完全防止所述车辆(1)整体前后滑动的一种更好的方法，否则两所述滑轮(7)、前轮、后轮这四个支撑点都是可以滚动的轮子，所述车辆(1)停在前后倾斜的坡上时，所述车辆(1)就可能会前后滑动而无法停稳。设置了所述辅助撑板(8)，在所述车撑(2)向前下方斜向伸出后，所述辅助撑板8也会着地，可有效防止所述车辆(1)滑移。不过在我国南方没有冰雪的城市，不进行这样的设置也是可以的，因为所述滑轮(7)的滚动半径很小，重压之下，滚动转矩小于一定值时还是较难造成所述滑轮(7)滚动的，所述车辆(1)一般不会向前自动滑动。

所述辅助撑板(8)下表面设置摩擦胶皮(9)。所述车辆(1)行驶时，当驾驶员踩下所述车撑(2)时，所述滑轮(7)被下压，随着压力的增大，所述滑轮(7)的安装支架会发生弹性形变，导致所述滑轮(7)和所述辅助撑板(8)下表面设置的所述摩擦胶皮(9)之间产生摩擦，这种摩擦效果却有极大的用处，那就是只要驾驶员踩控所述滑轮(7)的力量越大，刹车作用就越是明显，对所述车辆(1)减速并同时支撑的效果越好，大大减少刹车距离。

综上所述，本发明在创新的基础上不断完善，其优点和有益效果包括：

1.车辆急刹、快速转弯以及在交通事故中不易侧滑侧翻，一举使得电动自行车具有了类似四轮汽车的稳定效果。

2.踩下操作装置后原来车辆前后轮胎的支撑窄面变为四个“轮胎”的大支撑宽面，面积增加5-10倍，由此车辆稳定性至少增加5-10倍，能防止90％的倾倒情况。

3.即使在严重极端的情况下再倾倒，只要采取了“踩下保护轮”的动作，倾倒之前的减速滑行摩擦也消耗了车辆和人体的动能，最后的倾倒和人员飞出的动能已经大大减弱，人员严重摔伤乃至死亡的概率会大大降低，可以说这一装置制定了电动自行车行业内的新的安全标杆，必将成为标准配备。

4.车撑的前后位置正好处于车辆重心附近，由此车辆重心左右倾侧时其投影点最不容易超出支撑面积的最宽部位，车撑的伸出宽度加大后更是如此，使电动自行车成为“不倾倒的自行车”成为可能，且非常巧妙“简单”。

5.雨雪天气，尤其是路面雨雪结冰时不易侧翻，且刹车距离更短，这一点在我国的东北等冰雪较多的地区无疑会受到极大欢迎，在光滑如镜的结冰路面上行驶只要踩下防倾倒的车撑，则行走自如，拐弯时适当降低车速，可实现类似四轮车辆的平稳转向而不会侧翻滑倒，冰雪路面上满大街电动自行车摔跤的场面将不会再现。

6.急刹时，如果前、后轮的刹车效果不良，刹不住车，本装置仍可起到一定的辅助刹车作用，踩得越狠，刹得越短，有效降低了刹车不良正面碰撞的交通事故率，滑轮的磨损总比人身伤亡要好的多。

7.此外，当电动摩托车前后轮胎漏气后，可以将车撑下摆到其原本的车撑位置，此时车撑承担更多负荷，推行车辆去修理时，一是因为有滑轮的滚动摩擦而省力，二是可防止漏气的轮胎被较大的压力碾坏。

8.踩下本发明的装置并慢慢减速停车时，不用两脚撑向地面，也无需下车扶车，仅靠两个大轮两个滑轮即可停稳，再起步时直接加速即可。这在狭窄拥堵的道路上慢速骑行时很有效果，随停随走，不再会因为车速过低而用脚支撑或下来推行。

9.本发明不仅适用于北方冰雪多的城市，也适用于南方多雨的城市。比如现有技术在水中行车时，一旦以骑行状态停车，两脚或一脚必须挨地，如果地面有积水甚至是脏水，驾驶员的鞋脚甚至小腿下部都可能会湿透。本发明在遇红灯或会车停车时，车辆停驶驾驶员更是不必将腿脚伸出雨披之外淋湿鞋袜裤脚的。

10.在实际应用中，本发明拥有很多的驾驶乐趣，更加方便快捷。比如驾驶电动自行车从隔离桩中间穿过时，可以慢速通过，不用下车也不用双脚支撑，甚至停一下让让行别人先出来，自己再驾驶进去都可以；而行走在狭窄的通道，比如拥挤的车棚里都不用下车也不用脚来支撑；此外，狭窄的停车位也可直接驶进等等。

11.本发明成本极低，效果功能却非常丰富巨大，具有优良的性价比。

本发明的车撑系统本质上是静态车撑和动态车撑一体化的组合，改变了过去车撑仅能静态使用的巨大偏见，但有益效果不再限于静态支撑车体，动态支撑时的有益效果得以成数十倍放大，而成本仅增加十几元，性价比无疑得以放大很多倍，所以自然具有很好的实用价值。而动态车撑的应用正像用户叉开双腿骑车在地上摩擦一样，一定是可以防止侧向摔倒并减小刹车距离的，其本质就是“原来两侧脚的擦蹭地面变换成了在车上踩踏操作装置”，换句话说就是“机械脚代替了人脚，是人脚的延伸，且比人脚更不惧怕恶劣的路况，进一步地脚踏机械踏板比人脚先向外摆腿再踏地面少了一个环节，所以反应时间却大大缩短”，因此在事故中的有益效果更是巨的，毫秒级的时间内却可以起到避免事故伤亡的作用。本发明无疑是人机工程学中，机械仿生技术创新的一个经典范例，也必定会领导电动自行车行业在车辆安全技术上实现一次较大的突破。

附图说明

图1本发明基本实施例整车示意图。图2本发明装置实施例放大图。图3本发明带斜向滑轮的实施例放大图。图4本发明带辅助支撑的实施例放大图。

图1-4中：车辆1、车撑2、限位挡块3、复位弹簧4、踏板装置5、拉线6、滑轮7、辅助撑板8、摩擦胶皮9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细描述：

图1是本发明基本实施例整车示意图。图2是本发明装置实施例放大图。基本实施方案是：车辆1下部活动铰接车撑2的上端，所述车撑2前面的所述车辆1上设置有限位挡块3，所述车撑2下部与后面的所述车辆1车身之间连接有设置有复位弹簧4，在此基础上的创新在于，在所述车辆1上还设置有踏板装置5连接所述车撑2；所述车辆1行驶，驾驶员踩下所述踏板装置5时，其机械连接的所述车撑2向地面方向下降。所述车撑2摆动时所述车辆1是行驶移动的，一旦所述车辆1倾倒驾驶员可以通过所述踏板装置5带动所述车撑2压向地面，地面的反作用力可防止所述车辆1倾倒，并且所述车撑2与地面的摩擦。在实施时，本发明比较简单，所述车撑2以及踏板装置2采用相应材质的钢才即可，两者之间的相互连接方式可以有多种，只要能实现扭矩的传递并满足行程要求即可，比如拉线、拉杆等。

所述踏板装置5的行程以拉动所述车撑2向前下方摆动到垂直于地面为下限，以保证所述车撑2是向斜后方伸出拖行的。这个下限的设置是靠调整所述踏板装置5的最大行程设置出来的。这里给出了本技术方案实施时，所述车撑2的摆动下限，具体的下限位置随车型的不同会有所变化，但所述车撑2向前下方摆动到垂直于地面为下限；向后是允许的，但再向前是多余的。

所述踏板装置5经由拉线6连接所述车撑(2)中段。所述拉线6的设置保证了只能单向拉动所述踏板装置5，所述拉线6拉到最大行程后，即所述车撑2还可继续摆动而使所述拉线6松驰。这还是为了进一步防备后退时万一出现持续的柱拐效应的，给出了一个完美的解决方案。之所以这样设置，是因为有的驾驶员驾驶技术较高，有可能在平路上驾驶三轮车高速后退并且突然以极大的力量踩下所述踏板装置5，所述车撑2可能突然撑住地面或者被地面的障碍物阻挡，但是由于所述拉线6与所述车撑2之间未锁死，也就是说所述拉线6可以单向向前拉动所述车撑2，所述车撑2向前摆动之后仍是有向前摆动的活动自由的，即使所述踏板装置5到了操作下限不再拉动，而所述车撑2可以利用柱拐效应而继续摆动，从而越过垂直位置，形成向前下伸出的姿态反向拖动。在这一过程中所述车撑2只是形成了瞬间的“拄拐效应”，之后所述车撑2却能越过垂直线，形成向前斜下方反向拖动的情形，而使“拄拐效应”刚一出现，就立马消失了。同时很重要的一点，这种情况也是电动自行车必需的正常停车支撑的情况，也就是说电动自行车正常支起所述车撑2时，所述车撑2是斜向前下伸出的，所述车撑2必须有到这个角度位置的自由。至此本发明的技术方案实现了本质安全，也实现了原来车撑的本来功能。

这里给出了所述车撑2和所述踏板装置5连接的一种“拉丝”的实施方案，而不采用拉杆，也是为了留出所述车撑2继续向前摆动的可能；采用拉杆也不是不可以，但可能更复杂。

图3是本发明带斜向滑轮的实施例放大图。所述车撑2的下端设置有滑轮7。这样的设置是为了在驾驶员轻踩所述踏板装置5时，所述车撑2摆向地面，所述车辆1行驶过程中，所述滑轮7与地面形成一定的滚动摩擦，这时基本上仅起到防止所述车辆1倾倒的辅助作用；而当所述驾驶员重踩所述踏板装置5时，所述滑轮7形成有一定压力的滚动摩擦同时伴有一定比例的滑动摩擦，开始对所述车辆1起到辅助刹车的作用；而随着驾驶员踩踏所述踏板装置5的力度不同，其防倾倒和助刹车的作用效果程度不同。当然调整所述踏板装置5的行程，可以准确获得不同的使用效果。应该注意到，这种情形与冰雪路面上驾驶员为了防止摔倒，岔开双腿垂向地面滑行摩擦或者撑住车辆的情形是完全类似的，人脚可以较主观地调整撑踩和摩擦效果，所以也是完全符合仿生学原理的，形成这样的设置无疑是合理的，适当根据所述车辆1的销售地域不同，选定所述滑轮7的材质即可，比如北方冰雪路面可使用橡胶轮，南方只是多雨，可以使用硬的尼龙轮；并且进一步地，本发明比人的脚更合适，科学规范的同时却没有弄伤腿脚之虞，也就是说在所述车辆1高速运行时，可以更加放心大胆的采取此“帮撑辅刹”的动作。在实施时，所述滑轮7以采用小轮径的滑轮为好，从而更加增大摩擦力和摩擦耗能。

两所述滑轮7的轴指向斜前方或斜后方，也就是说两个所述滑轮7向外的轴向可以同时指向斜前方，成外的反八字，这样设置有两个效果，一是在行驶时所述滑轮7在地面上既有滚动摩擦又有滑动摩擦，也就是说既能滚动过障碍物，又能使所述车辆1减速刹车，二是在泊车支起所述车撑2后，所述滑轮7在地面上的站位姿势有较大的静摩擦力，具有防滑效果；同理所述滑轮7向外的轴向也可以同时指向斜后方，成正的内八字，刹车摩擦和泊车防滑的效果也类似。这种外或内八字的支撑或刹车的方法其实与滑冰时的外或内八字脚的刹车停止方法和稳固站立方法类似，是符合运动学和仿生学原理的，因而是完全可行的。

图4是本发明带辅助支撑的实施例放大图。所述车撑2下部连接设置有辅助撑板8，并且位于所述滑轮7的后上侧。这是为了泊车时“所述车撑2越过垂直线摆向前部正常撑起所述车辆1”后，能完全防止所述车辆1整体前后滑动的一种更好的方法，否则两所述滑轮7、前轮、后轮这四个支撑点都是可以滚动的轮子，所述车辆1停在前后倾斜的坡上时，所述车辆1就可能会前后滑动而无法停稳。设置了所述辅助撑板8，在所述车撑2向前下方斜向伸出后，所述辅助撑板8也会着地，可有效防止所述车辆1滑移。

所述辅助撑板8下表面设置摩擦胶皮9。所述车辆1行驶时，当驾驶员踩下所述车撑2时，所述滑轮7被下压，随着压力的增大，所述滑轮7的安装支架会发生弹性形变，导致所述滑轮7和所述辅助撑板8下表面设置的所述摩擦胶皮9之间产生摩擦，这种摩擦效果却有极大的用处，那就是只要驾驶员踩控所述滑轮7的力量越大，刹车作用就越是明显，对所述车辆1减速并同时支撑的效果越好，大大减少刹车距离。所述辅助撑板8下面可以添加所述摩擦胶皮9，当然也可以不添加，所述滑轮7表面采用胶皮材质也可以。

请注意，这里是靠所述滑轮7的安装支架变形来实施动摩擦，由于所述车撑2的本体一般较粗，其在下摆后所述滑轮7触地时的变形并不大，所以是所述滑轮7的支架变形，才导致所述滑轮7贴合到所述墨彩胶皮9上，而形成摩擦和耗能，从而起到辅助刹车，减少刹车距离的作用。

在上述具体实施例中，可以看到，本发明增加的部件不多，只有踏板装置5、拉线6、滑轮7、辅助撑板8、摩擦胶皮9，成本约十几元，但是形成的效果和卖点却非常好，在北方多冰雪的路面及交通事故中起到的作用却非常巨大，一举改变了电动自行车使用比自行车较危险的局面，为用户解决了较大的使用难题。