机动滑板车的制作方法

文档序号:31549651发布日期:2022-09-17 02:53阅读:139来源:国知局
机动滑板车的制作方法

1.本发明涉及一种机动滑板车。更具体地,本发明涉及一种电动滑板车。
2.我们所说的“滑板车”是指站立式滑板车或“踏”式滑板车,而不是摩托车类型的滑板车。根据本发明的滑板车的特征在于具有通常靠近并平行于地板且上面安装有车轮的踏板。提供了从踏板的前端垂直向上延伸的直柱或“舵柄”,该直柱或“舵柄”具有把手以促进稳定性和转向。
3.传统上,这种滑板车是人力驱动的,特别是用一只脚推动滑板车,而另一只(承重)脚保持在踏板上。最近,市场上出现了机动滑板车。最初的设计使用内燃机,但自2010年代初以来,电池供电的电动滑板车越来越受欢迎,代表了一种快速、高效、环保和方便的出行方式。


背景技术:

4.一些踏式滑板车(特别是面向初级市场销售的那些)通常具有单个前轮和单个后轮。它们使用了一种简单的转向系统,其中,使用把手使舵柄绕垂直轴旋转也会使前轮旋转。
5.一种已知的滑板车是moove(tm)系列滑板车。这些电池供电的电动滑板车是两轮设计(前轮和后轮),前轮绕基本垂直的轴枢转以转向。把手绕该轴的旋转使前轮旋转。这些产品基于传统的两轮“花样”滑板车。
6.bajaboard(tm)虽然本身不是滑板车,但它是一种专为越野使用而设计的四轮电动滑板。它可以通过绕纵向或水平轴旋转滑板来转向(即,在滑板上“倾斜”)。
7.cycleboard(tm)是一种三轮电动滑板车,具有“倾斜转向”转向系统。前面有两个车轮,后面有一个车轮。us 9,610,988 b1涉及cycleboard(tm)。根据该文件,“转向传动臂通过一对转向杆将横向运动传递到前轮,使得当滑板车踏板倾斜到其中一个倾斜构造时,该运动导致转向传动臂通过转向杆使前轮转弯。”8.us 9,610,988 b1公开了一种滑板车,其中两个前轮可相对于车架绕具有垂直转向轴的相应车轮枢轴旋转。踏板还被安装成在行进方向上绕“滚动”或水平轴旋转。所公开的滑板车的直柱可朝向踏板折叠,但在其他方面是刚性地附接到踏板上,使得直柱可用于帮助踏板围绕滚动轴“滚动”或“倾斜”。直柱围绕垂直轴可旋转地固定。
9.提供了一种机构,使得当踏板绕着滚动轴向侧面倾斜时,车轮绕着它们的相应转向轴转弯(与滚动方向相同)。该机构具有转向传动臂,该转向传动臂在第一端处枢接到框架,在半点处联接到踏板,并且在第二端处附接到两个转向杆。当踏板绕水平轴旋转时,转向传动臂被驱动旋转,从而驱动转向臂使相应的车轮绕其相应转向轴旋转。
10.本质上,现有技术中提供了两种类型的转向。一种类型是在大多数两轮花样滑板车上可见的“垂直枢轴”转向。这种类型的转向对于低速运动和花样是有用的,因为它是高度敏感的,并且可以提供高度的机动性。另一种类型是在三轮越野和高速电动滑板车上可见的“倾斜转向”转向。这种类型的转向适用于高速、稳定的“割雪”转弯,但在低速时缺乏机
动性。实际上,在低速下进行急转弯将需要骑车人将踏板滚动到相当大的程度,这将是困难的。


技术实现要素:

11.本发明的目的是克服或至少减轻现有技术的上述问题。
12.根据本发明的第一方面,提供了一种滑板车,包括:
13.踏板,该踏板供骑车人站立;
14.舵柄,该舵柄在使用中从所述踏板向上突出;
15.两个前车轮;
16.转向机构,该转向机构被构造成使两个前车轮绕相应转向轴转向;和
17.至少一个后车轮;
18.其中,转向系统具有:
19.第一转向模式,其中舵柄绕垂直轴的旋转使车轮转向;和,
20.第二转向模式,其中踏板绕水平轴的旋转使车轮转向。
21.有利的是,这种双模式转向既提供了在第一模式中为低速提供高机动性的能力,又提供了使用踏板滚动的转向的“割雪”高速模式。这两种模式可以一起使用,而不必切换滑板车上的任何控制。
22.我们所说的“第一转向模式”和“第二转向模式”并不是指在两种模式之间切换需要正向控制,而是指可以使用第一模式和/或第二模式来操作转向。换句话说,在使用滑板车的过程中,根据骑车人的偏好,可以在任何点独立地或同时地使用这些模式。优选地,提供中心凸台,其中:
23.舵柄被安装成相对于中心凸台绕垂直轴旋转;和,
24.踏板被安装成相对于中心凸台绕水平轴旋转。
25.优选地,转向系统包括连接到相应前车轮的一对转向臂,转向臂连接到转向轮毂,其中转向轮毂被构造成在第一转向模式中随着舵柄的旋转而移动,并且在第二转向模式中随着踏板的旋转而移动。
26.优选地,转向轮毂被安装成与舵柄一起旋转,舵柄被安装成在舵柄枢转构件中绕垂直轴旋转,并且舵柄枢转构件被安装成在中心凸台中绕水平轴旋转。
27.优选地,提供弹性定心机构,用于将舵柄相对于中心凸台弹回到预定的中性旋转位置。
28.优选地,提供防外倾机构,用于将踏板相对于中心凸台弹回到预定的中性旋转位置。
29.优选地,两个前车轮通过悬架系统被安装到中心凸台。
30.优选地,悬架系统是双叉型杆悬架系统。
31.优选地,后车轮被安装成在后轮安装件中旋转,并且其中,踏板可绕后轮安装件而绕水平轴旋转。
32.还存在具有四个车轮的实施方案,其中提供后转向机构和一对后车轮,该后转向机构被构造成使两个后车轮绕相应转向轴转向。
33.优选地,踏板绕水平轴的旋转使车轮转向。
34.优选地,踏板绕水平轴的旋转使得前车轮绕其相应转向轴在第一方向上转向,并且使得后车轮绕其相应转向轴在相反的第二方向上转向。
35.优选地,后转向系统被构造成在第二转向模式中而不是在第一转向模式中使后车轮转向。
36.优选地,后转向机构是可调节的,以提供至少两个转向设置,其中,每个转向响应于预定的踏板滚动程度而使车轮以不同的角度转向。
37.优选地,后转向机构被构造成用于阿克曼转向。
38.优选地,前转向机构被构造成用于阿克曼转向。
39.根据第二方面,提供了一种机动滑板车,包括:
40.踏板,该踏板供骑车人站立;
41.舵柄,该舵柄在使用中从所述踏板向上突出;
42.至少一个前车轮;
43.至少一个后车轮;
44.其中,至少一个车轮是机动的;
45.其中,所述舵柄包括左手握把、右手握把和位于所述左手握把和所述右手握把之间的第一控制构件,所述控制构件可绕水平轴枢转以控制到所述机动车轮的动力。
46.有利地,这提供了方便的控制程度,由此用户可以简单地使用一个或两个拇指来控制滑板车。
47.优选地,第一控制构件包括邻近左手握把的第一控制区域和邻近右手握把的第二控制区域。
48.优选地,控制区域至少是部分圆柱形的。
49.优选地,第一控制区域和第二控制区域间隔开,并且包括位于第一控制区域和第二控制区域之间的第二控制构件。
50.优选地,第二控制构件是按钮。
51.优选地,第二控制构件是靠近左手控制区域的左转信号控制件,并且包括位于第一控制区域和第二控制区域之间、靠近右手控制区域的呈右转信号控制件形式的第三控制构件。
52.优选地,在第一控制区域和第二控制区域之间提供第四控制构件,该第四控制构件是喇叭。
53.根据本发明的第三方面,提供了一种电池供电的电动滑板车电池组,包括至少两个可组装使用和分离运输的子电池组。
54.优选地,每个子电池组具有160whr或更小的能量容量。
55.本发明还提供了一种电池供电的电动滑板车,包括根据第三方面的电池组。
56.根据第四方面,提供了一种滑板车,包括:
57.踏板,该踏板供骑车人站立;
58.舵柄,该舵柄在使用中从踏板突出;
59.至少一个前车轮;
60.滑板车具有展开状态和折叠状态,在展开状态中,舵柄在使用中从踏板向上突出,在折叠状态中,舵柄旋转至与踏板大致平行;
61.其中,所述折叠状态通过所述舵柄上的第一部件和所述踏板上的第二部件之间的磁引力来保持,并且其中,所述第一部件和所述第二部件的对准通过所述舵柄和所述踏板上的与所述第一部件和所述第二部件间隔开的对应构造之间的配合连接来建立。
62.优选地,与形成磁性连接的舵柄上的第一部件和踏板上的第二部件相比,对应构造之间的配合连接更靠近踏板和舵柄连接的位置。
63.根据第五方面,提供了一种滑板车,包括:
64.踏板,该踏板供骑车人站立;
65.舵柄,该舵柄在第一端处连接到踏板,并且在第二端处限定一对间隔开的手柄部分;
66.至少一个前车轮;
67.至少一个后车轮;
68.其中,所述舵柄包括内部脊柱,所述内部脊柱从所述舵柄与所述踏板相接的第一端延伸至所述手柄部分内的第二端,其中所述脊柱为y形。
附图说明
69.现在将参照附图描述根据本发明的示例性滑板车,其中:
70.图1a是根据本发明的第一滑板车在展开状态下的第一透视图;
71.图1b是图1的滑板车的第二透视图;
72.图1c是图1的滑板车的底视图;
73.图2a是图1的滑板车的部分结构的详细视图;
74.图3a是图1的滑板车在折叠状态下平放的透视图;
75.图3b是图1的滑板车在折叠直立状态下的透视图;
76.图4是图1的滑板车的踏板组件的透视图;
77.图5a是图1的滑板车的舵柄的透视图;
78.图5b是图5a的舵柄的部分结构的详细视图;
79.图5c是图5a的舵柄的部分结构的详细截面图;
80.图5d是图5a的舵柄的铰链机构在第一状态下的透视图;
81.图5e是图5a的舵柄的铰链机构在第二状态下的透视图;
82.图5f是图5a的舵柄的铰链机构在第三状态下的透视图;
83.图5g是图5a的舵柄的铰链机构在第四状态下的透视图;
84.图5h是图5a的舵柄的部分结构的透视图;
85.图5i是图5a的舵柄的电池组的局部分解透视图;
86.图5j是图5a的舵柄的控制区域的透视详图;
87.图5k是图5a的舵柄的控制区域的透视详图;
88.图5l是图5a的舵柄的内部部件的透视图;
89.图6a是图1的滑板车的前轮悬架和转向组件的透视图;
90.图6b和图6c是图6a的前轮悬架和转向组件的部分结构的透视图;
91.图6d和图6e分别是图6a的前轮悬架和转向组件的前视图和后视图;
92.图6f是图6a的前轮悬架和转向组件的透视图;
93.图6g分别是图6a的前轮悬架和转向组件的前部和后部的各种零件的分解图;
94.图6h和图6i分别是图6a的前轮悬架和转向组件的前部和后部的各种零件的透视图;
95.图6j分别是图6a的前轮悬架和转向组件的前部和后部的各种零件的分解图;
96.图6k分别是图6a的前轮悬架和转向组件的前部和后部的各种零件的详细视图;
97.图6l是图6a的前轮悬架和转向组件的各种零件的底视图;
98.图7a是图1的滑板车的后轮组件的透视图;
99.图7b是图7a的后轮组件的侧视图;
100.图7c是图7a的后轮组件的一些零件的透视图;
101.图7d是图7a的后轮组件的一些零件的分解图;
102.图7e和图7f是图7a的后轮组件的一零件的透视图;
103.图7g是图7a的后轮组件的一些零件的透视图;
104.图8a是图1的滑板车的一零件在中立状态下的前视图;
105.图8b是图1的滑板车的一零件在前悬架的铰接状态下的前视图;
106.图9a和图9b分别是图1的滑板车在中立状态下的前视图和底视图;
107.图9c和图9d分别是图1的滑板车在第一转向模式下的前视图和底视图;
108.图10a至图10c分别是图1的滑板车在中立状态下的前视图、后视图和后截面图;
109.图10d至图10f分别是图1的滑板车在第二转向模式下的前视图、后视图和后截面图;
110.图11是根据本发明的第二滑板车的第一透视图;
111.图12a是图11的滑板车的一部分的详细视图;
112.图12b是图11的滑板车的各种部件的分解透视图;
113.图12c和图12d是图11的滑板车的子组件的透视图;
114.图12e是图11的滑板车的左后悬架组件的透视图;
115.图12f是图11的滑板车的右后悬架组件的透视图;
116.图12g是图11的滑板车的后转向组件的透视图;
117.图13a是图11的滑板车的部分结构在中立状态下的后视图;
118.图13b是图11的滑板车的部分结构在后悬架的铰接状态下的后视图;
119.图14a是图11的滑板车的部分结构在中立状态下的后视图;
120.图14b是图11的滑板车的部分结构在后转向系统的铰接状态下的后视图;
121.图14c是图11的滑板车在后转向系统的铰接状态下的平面图;
122.图14d是图11的滑板车在舵柄枢转转向模式下的平面图;
123.图14e是后转向系统的底视图;
124.图15a是图11的滑板车的部分结构在转向系统的第一设置中的后视图;和,
125.图15b是图11的滑板车的部分结构在转向系统的第二设置中的后视图。
具体实施方式
126.第一实施方案
127.图1a至图1c和图2b是根据本发明第一方面的整个电动滑板车100的各种视图。为
了本公开的目的,如下定义全局方向和轴是有用的:
128.·
沿水平纵向轴向前行进的方向是x;
129.○
绕这个轴的旋转是“滚动”;
130.·
沿水平轴的横向方向是y;
131.○
绕这个轴的旋转是“俯仰”;
132.·
沿垂直轴的垂直方向是z;
133.○
绕这个轴的旋转是“偏航”。
134.滑板车100包括踏板组件102、舵柄组件104、前轮悬架和转向组件106以及后轮组件108。比较图1a至图1c以及图3a和图3b,滑板车100可从展开状态移动到折叠状态,在展开状态中,踏板102在地面上且舵柄104与地面垂直(直立),在折叠状态中,踏板和舵柄平行。
135.第一实施方案的结构
136.踏板组件102
137.参照图4,图中示出了踏板组件102。
138.踏板组件102包括具有前部112、后部114和中部116的踏板面板110。前部112和后部114分别由朝上的弯曲区域118、120限定,弯曲区域118、120以45度延伸到平坦的平面中部116。前部112和后部114中的每一个在横向方向上也比中部110窄,在弯曲区域118、120处逐渐变细。踏板面板110由轻质且坚硬的复合材料(例如,碳纤维增强聚合物)构成。
139.踏板组件102包括前踏板插入件122和后踏板插入件124。踏板插入件122、124由金属材料构成(因此它们能够保持螺纹)并通过固定孔126、128嵌入面板110中,其中固定孔126、128分别通向踏板组件102的表面。每个踏板插入件122、124延伸穿过相应的弯曲区域118、120。
140.后踏板插入件124包括由铁磁材料构成的锁定板125。
141.舵柄组件104
142.图5a至图5k示出了舵柄104。舵柄104包括:
143.·
舵柄枢转和折叠组件130(图5b至图5g);
144.·
电池组件134(图5h和图5i);
145.·
控制组件135(图5j和图5k);和,
146.·
脊柱132(图5l)。
147.舵柄枢转和折叠组件130在图5b至图5g中示出。该组件包括舵柄枢轴138、舵柄安装件348和锁扣350。
148.舵柄枢轴包括主轴部分342和头部344,该主轴部分和头部限定了倾斜枢轴孔346(图5c和图5g)。
149.舵柄安装件348附接到舵柄的主体,并可与该主体一起移动。舵柄安装件348经由与倾斜枢轴孔346接合的倾斜枢轴352可枢转地安装到舵柄枢轴130。这使得舵柄安装件348(和舵柄)能够围绕折叠轴线fa旋转。
150.锁扣350包括位于舵柄安装件348任一侧的两个间隔开的板。锁扣350包括脚踏354,该脚踏可在与舵柄安装件348(图5d)齐平的收起位置和旋转90度以大致平行于踏板的展开位置之间旋转。这使得用户的脚能够致动脚踏354。锁扣350具有枢转销356,以能够相对于舵柄安装件348旋转。锁扣350还包括抵接轴358(图5c)。
151.在图5d和5e中示出了电池组件134。电池组件134包括舵柄子组件300和电池模块302。舵柄子组件包括电力连接器,用于从电池模块(例如,当为车轮马达、灯、声音供电时)传输电能,以及当从例如制动(反向驱动车轮马达)回收能量时将电能传输到电池模块。
152.电池模块302被构造成容易地被安装在舵柄的基座中和从舵柄的基座中移除。模块302包括杠杆304,该杠杆304可沿方向l提升以释放机械锁定机构,从而允许沿方向br移除模块302。模块302的更换重新连接舵柄子组件300和电池模块302之间的电触点。
153.在该特定实施方案中,存在三种类型的电池模块302:
154.·
旅行电池组(模块302);
155.·
标准容量电池组;和,
156.·
高容量电池组。
157.标准容量电池组和高容量电池组是提供预定量能量的单一模块(高容量电池组仅包含更多电池)。
158.模块302中的实施方案的旅行电池组具有320whr(瓦特-小时)的能量存储容量。电池组302包括模块载体306、第一电池子模块308和第二电池子模块310。每个子模块308、310具有160whr的容量。这意味着电池子模块308、310可为分离的(例如,通过从载体306移除电池子模块308、310)并且根据caa(民用航空管理局)规则存储在乘客随身携带的行李中。这允许在飞机上授权运输滑板车和相关电池。
159.控制组件135位于舵柄的最上部(在展开状态下离踏板最远),如图5g和图5h所示。控制组件包括基座区域312,第一臂314和第二臂316分别在第一部分318、320处从基座区域312垂直向上和向外突出,分别在第二部分322、324处向上和向内突出,并与连接相应自由端的横杆部分326相遇。因此,控制组件形成六边形。
160.用户界面328被设置成安装到基座区域312上,并且包括信息屏幕,该信息屏幕可用于向骑车人告知诸如速度、剩余里程等的信息。屏幕还可用作输入装置,以控制例如声音、巡航控制等。
161.横杆326包括主要驱动控制件。提供加速器/制动器控制件328,其包括可绕水平控制轴线ca(平行于横杆326)旋转的单个可旋转控制构件330。构件330包括两个间隔开的控制表面332、334。一个控制表面332靠近左臂314,另一个表面334靠近右臂316。表面332、334是圆柱形的,其中形成有凹陷336、338。
162.在表面332、334之间设置有按钮阵列340。按钮阵列340包括喇叭按钮342以及左指示器按钮344和右指示器按钮346。
163.如下连接并操作驱动控制件。
164.用户抓握臂314、316的第二部分322、324,并且因此可将他或她的拇指定位在控制表面332、334和按钮344、346、348中的一个或两个上。拇指停留在凹陷336、338中,并允许用户向前和向后旋转构件330。构件330被弹性地偏压向中立位置。绕轴线ca的向前旋转使动力从电池输送到车轮马达以加速滑板车。释放构件330将使滑板车空转,并且反转旋转方向(即,向下)将通过从车轮马达(即,用作发电机并对电池充电)获取电能来引起制动。
165.用户还能够使用他们的拇指按下喇叭348以及左指示器344和右指示器346。因为两个表面332、334一起旋转,所以用户只需要保持一个拇指接合,并且可搁置另一个拇指,或者用该拇指来按下其他按钮中的一个。
166.参照图5l,舵柄104由脊柱132支撑,脊柱132从用于安装到舵柄安装件348的第一端处的安装构造364经由细长u形段366延伸到形成“y”形脊柱的第一臂368和第二臂370。臂368、370延伸到控制组件的臂314、316的第一部分318、320中。脊柱132设置在舵柄的内部,并且通常是整体部件。因此,它是刚性的,并且可抵抗由用户的手施加在舵柄上的弯曲载荷,以及传递在骑行过程中所需的转向扭矩。
167.前轮悬架和转向组件106
168.图6a至图6k示出了前轮悬架和转向组件106。
169.该组件可分为以下几个零件:
170.·
中心凸台400(图6b和图6c);
171.·
左悬架子组件402和左车轮404(图6d至图6g);
172.·
右悬架子组件406和右车轮408;和,
173.·
转向子组件410(图6h至图6k)。
174.中心凸台400
175.中心凸台400在图6b和图6c中详细示出。它是由金属制成的整体部件。凸台400包括具有通孔414的中心圆柱形部分412,该通孔限定了定向在纵向方向(平行于轴x)上的踏板枢轴dpa。
176.参照图6b,下悬架附接部分416直接设置在中心圆柱形部分412的下方。部分416包括左手下悬架附接孔418和右手下悬架附接孔420。孔418、420彼此偏移,并且平行于踏板枢轴线dpa和纵向轴x。平头螺钉孔设置成与孔418、420连通并且垂直于孔418和420,从部分416的下表面延伸(未示出)。
177.在中心圆柱形部分412的下方向后延伸,设置有踏板支撑部分422。踏板支撑部分422包括一对下悬架附接孔424、426,其分别与下悬架附接部分416的下悬架附接孔418、420直接相对并对准。在图6b中仅可看到左手下悬架附接孔424。
178.踏板支撑部分422还限定了成形为凹形的部分圆柱形表面的踏板安装支承表面428。在踏板支撑部分422的左侧和右侧设置有相应的防外倾弹簧支撑翼430、432。
179.在凸台400的前表面上,在中心圆柱形部分412的正上方,平行于踏板枢轴dpa延伸到凸台400中,设置有旋转限制槽434。槽434是弓形的,并且以踏板枢轴dpa为中心。
180.在凸台400的后表面上,在中心圆柱形部分412的正上方,并且平行于踏板枢轴dpa向后延伸,设置有旋转限制突起436。
181.上悬架附接部分438直接设置在中心圆柱形部分412的上方。部分438包括左手上悬架附接孔440和右手上悬架附接孔442。孔440、442彼此偏移并平行于踏板枢轴线dpa和纵向轴x。它们直接位于相应的下悬架附接孔424、426的上方。平头螺钉孔444、446设置成与孔440、442连通并垂直于孔440、442,从部分438的上表面延伸。
182.在部分438的任一侧横向延伸,设置有两个平行的左手上叉型杆附接法兰448、450和两个平行的右手上叉型杆附接法兰452、454。每个法兰分别限定相应的叉型杆附接孔456、458、460、462。
183.左悬架子组件402和左车轮404
184.图6d至图6f中示出左悬架组件402和车轮404。左悬架组件为独立双叉型杆构造。
185.该组件包括左车轮轮毂464、左上轮枢轴466、左下轮枢轴468、左上叉型杆470、左
下叉型杆472和左弹簧阻尼器组件474。
186.左车轮轮毂464包括主体476,该主体被构造成经由dc电动机旋转安装左车轮402,该dc电动机嵌套在车轮本身内。dc电动机被构造成向车轮404施加扭矩,以驱动车轮绕左前轮轴flw旋转。
187.轮毂464还包括向后延伸用于附接挡泥板480的挡泥板附接法兰478。
188.左车轮轮毂包括垂直延伸穿过其中的转向主销接收孔482。从轮毂向前延伸限定有转向臂484,该转向臂限定垂直的转向销接收孔486。
189.旋转限制销凸耳488被限定为从轮毂464侧向向内保护,该轮毂限定了销接收孔490。
190.左上轮枢轴466包括限定弓形槽494的基座部分492。限定枢轴孔498的叉型杆安装凸耳496从基座部分494向上突出。
191.左下轮枢轴468包括基座部分500。限定枢轴孔504的叉型杆安装凸耳502从基座部分500向下突出。
192.左上叉型杆470是具有向前臂506和向后臂508的大致u形构件,在向前臂506和向后臂508的自由端处限定有对准的枢轴孔510、512。与自由端相对,枢轴接收槽514被限定为具有相交的通孔516。
193.左下叉型杆472具有主体部分518、向前臂520和向后臂522,在向前臂520和向后臂522的自由端处限定有对准的枢轴孔524、526。与自由端相对,枢轴接收槽528被限定为具有相交的通孔530。弹簧阻尼器接收开口532设置在与通孔534相交的主体部分中。
194.左弹簧阻尼器组件474在本领域中是已知的,并且将不详细描述,足以说该左弹簧阻尼器组件包括限定孔538的第一附接凸耳536和限定孔542的第二附接凸耳540。弹簧阻尼器组件474具有可变的长度,如本领域已知的那样是可压缩的和有弹性的。它还具有阻尼特性。
195.右悬架子组件406和右车轮408
196.如上所述,右悬架子组件和车轮是左悬架子组件和左车轮的镜像。对零件的引用将以上标符号(')表示,例如右车轮轮毂464'。右轮408绕右轮旋转轴线frw旋转,该右轮旋转轴线frw在中立转向位置中与左轮旋转轴线flw平行。
197.转向子组件410
198.转向子组件410包括:
199.·
前踏板安装件544;
200.·
舵柄枢轴546;
201.·
左手防外倾弹簧组件548;
202.·
右手防外倾弹簧组件550;
203.·
左手转向连杆552;
204.·
右手转向连杆554;
205.·
左手转向连杆中心枢轴556(图6k);
206.·
右手转向连杆中心枢轴558(图6k);
207.·
定心组件560(图6j)。
208.还示出了舵柄组件104的舵柄枢轴138。
209.前踏板安装件544包括踏板抵接表面562,该踏板抵接表面的轮廓朝向踏板110的下侧。两个间隔开的对准突起563、565从前踏板安装件544的上边缘延伸,使得它们垂直向上突出(也参照图2a)。踏板安装件544还包括大致水平定向的轴接收开孔564。
210.舵柄枢轴546包括第一部分566,该第一部分通常是垂直的并且是圆柱形的,具有贯穿其中的枢轴孔568,并且限定了舵柄枢轴线tpa。在第一部分的上端限定有轴向延伸的弹簧抵接突起573。在第一部分的上端的任一侧切向地延伸,设置有枢转限制抵接部575、577。踏板枢轴573垂直于第一部分566延伸,并且通常是具有成形端575的圆柱形。
211.左手防外倾弹簧组件548和右手防外倾弹簧组件550包括压缩弹簧。
212.转向连杆552、554是彼此的镜像,并且通常是刚性的并且能够传递压缩和拉伸载荷。
213.定心组件560包括转向轮毂577、壳体579和扭转弹簧581。
214.转向轮毂577通常是平坦的,限定了穿过其中的轴开口578。邻近轴开口并从转向轮毂572向上突出,设置有弓形弹簧抵接部580。从弹簧抵接部580径向向外限定有槽582。从转向轮毂572向下突出,设置有转向凸耳584。
215.壳体581通常是凹形的,限定了空腔和穿过其中的轴开口586。
216.扭转弹簧576包括第一弹簧抵接部588和第二弹簧抵接部590。
217.后轮组件108
218.在图7a至图7g中示出后轮组件108。
219.后轮组件包括后车轮700、后轮托架702、后踏板安装件704和制动器子组件706。
220.后车轮在本领域中通常是已知的,并且包括中心轴承布置以便于绕后轮轴线rw旋转。
221.在图7d中更详细地示出了后轮托架702。托架包括后叉708、左手盖710和右手盖712。后叉708大致为u形,并包括左臂714、右臂716和基座部分718。每个臂714、716限定轴接收孔720、722。基座部分718限定了两个下凸耳724、726,每个下凸耳限定了弹簧销接收孔728、730。基座部分718还限定了穿过其中的制动弹簧腔732,该制动弹簧腔限定了弹簧抵接部734和位于其相对壁上的两个间隔开的制动枢轴孔736、738。
222.后踏板安装件704包括踏板抵接表面740,该踏板抵接表面740的轮廓朝向面板110的下侧。后踏板安装件704还限定(参照图7f)安装部分742,该安装部分限定两个间隔开的轮托架附接凸耳744、746,该轮托架附接凸耳限定相应的孔748、750。在凸耳744、746的下方设有向后延伸的后抵接臂752、754。弹簧阻尼器通道756也限定在安装部分742的前方。提供了可延伸的弹簧阻尼器708。
223.图7g所示的制动子组件706包括挡泥板形式的车轮接触制动构件758和扭转弹簧772。制动构件758限定了弯曲的凹轮接触部分760和位于其一端从向外延伸的附接部分762。附接部分762包括限定弹簧销孔768、770的两个间隔开的壁764、766。扭转弹簧772包括第一抵接部774和位于任一侧的一对第二抵接部776、778。
224.第一实施方案的组装和操作
225.折叠
226.舵柄具有两个位置,如对照图1a和图3a所示。通过舵柄枢轴和折叠子组件130能够在这些位置之间移动。
227.从图1a的位置开始,通过首先将脚踏354从图5d下降至图5e的展开位置来实现舵柄的旋转。这使得用户能够将脚放在脚踏354上,从而沿方向c1旋转锁扣350(图5e)。这使抵接轴358旋转离开轴138的头部344的路径。这使得舵柄安装件348能够绕折叠轴线fa相对旋转,从图5e移动到图5f(使舵柄下落到图3a的位置)。
228.通过舵柄中的永久磁铁吸引后踏板插入件124的锁定板125,舵柄被固定在紧靠踏板的位置。通过踏板的凸形对准突起563、565与舵柄上对应的凹形凹口360、362的接合来确保对准(图2a)。手动用力可以分离舵柄和踏板,以移回到展开状态。
229.前悬架
230.参照图6d至图6g,左轮轮毂464在使用中大致垂直地定向,车轮404通过dc电动机被安装在左轮轮毂464上,以绕左前轮旋转轴线flw旋转。挡泥板480附接到挡泥板附接法兰478上,以便至少部分地覆盖车轮404。
231.设置有穿过转向主销接收孔482的主销(未示出)。左上轮枢轴466在左轮轮毂464的上侧附接到主销的上端,左下轮枢轴468在左轮轮毂464的相对的下侧连接到主销的下端。左轮轮毂464可绕着主销(和枢轴466、468)绕着左前轮转向轴fls旋转。通过插入轮毂464的销接收孔490中的转向限制销(未示出)抵靠左上轮枢轴466中的弓形槽494的端部,绕左前轮转向轴fls的旋转被限制在预定范围内。
232.左上叉型杆470通过与左上轮枢轴466的枢轴孔498和左上叉型杆470的通孔516接合的枢轴销被安装到左上轮枢轴466以进行相对旋转。安装凸耳496位于左上叉型杆470的枢轴接收槽514中。
233.左下叉型杆472通过与左下轮枢轴468的枢轴孔504和左下叉型杆472的通孔530接合的枢轴销被安装到左下轮枢轴468以进行相对旋转。安装凸耳502位于左下叉型杆472的枢轴接收槽528中。
234.左弹簧阻尼器组件474在第一端通过第一附接凸耳536被安装到左上叉型杆470的内侧端,并且在第二端通过第二附接凸耳540被安装到左下叉型杆472的外侧端。
235.该组件以如下方式附接到中心凸台400。通过将叉型杆臂定位在叉型杆附接法兰448、450的任一侧,将左上叉型杆470安装到凸台400的左手侧。枢轴销穿过对准的孔460、462、510、512。通过将叉型杆臂定位在下悬架附接部分416的任一侧,将左下叉型杆472安装到凸台400的左手侧。枢轴销穿过对准的孔418、510、512。枢轴销延伸到与下悬架附接孔418直接相对并对准的下悬架附接孔424中。
236.以此方式,形成双叉型杆悬架布置,以将左轮安装到凸台400。通过叉型杆470、472的旋转,车轮404能够相对于凸台400垂直地上下移动。向上运动(即,车辆踏板的向下运动)将弹性地延伸弹簧阻尼器474以提供悬挂。
237.可理解,右手车轮以相同的方式安装。
238.比较图8a和图8b,示出了前悬架的铰接。在图8a中,悬架处于中立的空载位置。踏板是水平的,并且所有三个车轮都停靠在第一水平l1上。转到图8b,前车轮已经相对于踏板升高到较高的第二水平l2。这样,两个车轮404、408分别使左悬架子组件402和右悬架子组件406铰接。例如,相对于左悬架402,上叉型杆470和下叉型杆472沿逆时针方向(见图8a)旋转,以变得平行于水平面。这样,左弹簧阻尼器组件474被弹性压缩,产生与运动方向相反的阻尼力和用于将车轮位置恢复到图8a的弹性力。应当注意,转向连杆552、554也绕其相应端
部安装件旋转。
239.转向
240.参照图6j,踏板枢轴570被插入凸台400(图6b和图6c)的通孔414中,以绕踏板枢轴线dpa旋转,从而可旋转地安装舵柄枢轴546。前踏板安装件544附接到踏板枢轴570的端部并固定到其上,使得踏板安装件544(以及附接时的踏板)可相对于凸台400绕水平踏板枢轴线dpa枢转。
241.通过使用两个防外倾弹簧组件548、550,踏板安装件544和舵柄枢轴546的旋转位置被弹回到中立位置,该两个防外倾弹簧组件压缩定位在下端的凸台400的相应防外倾弹簧支撑翼430、432和上端的踏板安装件544之间。
242.舵柄枢轴138被安装成在舵柄枢轴546的枢轴孔568中绕舵柄枢轴线tpa旋转。定心组件560也被安装在舵柄枢轴上。转向轮毂572和壳体574封装扭转弹簧576。定心组件560被安装成与舵柄枢轴一起旋转。定心组件560具有几个功能。首先,舵柄枢轴546的弹簧抵接突起573被接收在槽582中,并用作弹簧抵接部588、590中的任一个的抵接部。当舵柄枢轴绕舵柄枢轴线tpa旋转时,(固定的)弹簧抵接突起和转向轮毂572的移动弹簧抵接部580的分离起到拉紧弹簧的作用,这试图使它们重新对准。其次,转向轮毂572在预定旋转极限(在任一方向上)处用作旋转限制止动件,转向凸耳584将抵接任一固定的枢转限制抵接部575、577。
243.参照图6h,转向连杆552、554被安装成从转向轮毂572的转向凸耳584的下侧绕垂直轴旋转。转向连杆552、554均在相应的第一端处连接到转向凸耳584,并且在相应的第二端处连接到车轮轮毂的相应转向臂。通过与转向销接收孔486(例如在左手轮毂的臂484上)接合的枢轴附接到转向轮毂。
244.如上所述,车轮轮毂可绕相应的垂直转向轴旋转。因此,转向凸耳向右或向左的横向运动将具有使车轮绕其相应转向轴旋转的效果。参照图6l(图6l是从车辆下方观察的视图,其中去除了下叉型杆),转向轴fls、frs之间的水平距离f1小于转向连杆552、554和相应的转向凸耳584、584’之间的旋转轴之间的距离f2。这提供了所谓的“阿克曼”转向,即,当车轮在特定方向上转弯时,最内侧的车轮(最靠近转弯圆的中心)将比外侧的车轮更多地绕转向轴旋转。在本实施方案中,f1《f2,因为转向连杆在主销的前方。值得注意的是,如果转向连杆位于主销后方,则对于阿克曼转向,f1》f2。
245.转向凸耳584相对于凸台400(悬架连接到该凸台)的这种横向运动以两种方式或转向模式发生:
246.第一种模式是“舵柄旋转”。图9a至图9d示出了这一点。在图9a和图9b中,滑板车100处于中立“车轮向前”位置。
247.用骑车人的手旋转舵柄组件104使舵柄枢轴相对于舵柄枢轴546并因此相对于凸台400绕舵柄枢轴线tpa旋转。这使转向轮毂572旋转,这引起转向凸耳584的侧向弓形运动,该运动用于同时使车轮转向。通过将图9a和图9b与图9c和图9d进行比较,可观察到这种运动。特别地,在图9d中,转向连杆552、554已经向右移动(当观察时,或从骑车人的视角向左),因为它们在偏离舵柄枢轴线tpa的位置处附接到凸耳584。
248.第二种模式是“踏板滚动”。图10a至图10f示出了这种模式。注意,图10c和图10f示出了穿过踏板110的中心的截面。图10a至图10c示出了处于中立位置的滑板车100。
249.在该模式中,踏板110以及踏板安装件544通过骑车人的脚旋转(很像滑板或滑雪
板),从而使踏板110和踏板舵柄枢轴546绕踏板枢轴线dpa旋转(注意,为清楚起见,图9b中示出了踏板枢轴线)。这引起转向凸耳584的侧向弓形运动,该运动用于使车轮同时绕其相应转向轴fls、frs转向。
250.上述机构单独或组合支持这些模式。重要的是,两种模式都用于致动使车轮转向的转向凸耳584。参照图6h可注意到,舵柄枢轴线tpa和转向凸耳546之间的水平距离小于踏板枢轴线dpa和转向凸耳546之间的垂直距离。
251.后悬架
252.后车轮700被安装成在后叉708的臂714、716之间绕后轮轴线rw旋转。整个后轮托架702(叉708是该后轮托架的一零件)安装在后踏板安装件704上,用于绕后轮悬架轴线rws旋转。弹簧阻尼器780嵌套在弹簧阻尼器通道756内,在第一端附接到后踏板安装件704,在第二端附接到叉708(特别是通过弹簧旋转接收孔728、730)。
253.当在图7b中观察时,相对于车轮700作用在踏板110上的向下压力(或者相反地,相对于踏板110作用在车轮700上的向上的力)导致车轮托架702绕后轮悬架轴线rws沿顺时针方向旋转。这用于延伸弹簧阻尼器780,该弹簧阻尼器提供抵抗运动的阻尼力以及弹性弹簧力,以尝试并恢复后轮的中立位置。
254.后制动器706可克服弹簧772的偏压压向后轮700,以提供本领域已知的摩擦制动力。这通常用作“紧急”制动,因为大多数制动是通过反向驱动前轮电机以将能量回收到电池中来执行的。
255.第二实施方案
256.转到图11,示出了根据本发明的第二滑板车1100。为了本公开的目的,如下定义全局方向和轴是有用的:
257.·
沿水平纵向轴向前行进的方向是x;
258.ο绕这个轴的旋转是“滚动”;
259.·
沿水平轴的横向方向是y;
260.ο绕这个轴的旋转是“俯仰”;
261.·
沿垂直轴的垂直方向是z;
262.ο绕这个轴的旋转是“偏航”。
263.滑板车1100包括踏板组件1102、舵柄组件1104、前轮悬架和转向组件1106以及后轮组件1108。
264.第二实施方案的结构
265.除了后轮组件1108之外,第二实施方案与第一实施方案相同。因此,与踏板组件1102、舵柄组件1104以及前轮悬架和转向组件1106特征相关的附图标记将按照滑板车100进行编号,但大于1000。
266.后轮组件1108
267.图12a至图12g示出了后轮悬架和转向组件1108。
268.该组件可分为以下几个零件:
269.·
安装子组件1800(图12b至图12d);
270.·
左悬架子组件1802和左后车轮1804(图12e);
271.·
右悬架子组件1806和右后车轮1808(图12f);和,
272.·
转向子组件1810(图12g)。
273.安装子组件1800
274.转到图12b至图12d,安装子组件1800包括后踏板安装件1812、后凸台1814、踏板枢轴1816和左抗外倾弹簧1818、右抗外倾弹簧1820。
275.踏板安装件1812包括踏板抵接表面1822,该踏板抵接表面1822的轮廓朝向踏板110的下侧。后踏板安装件1812还限定了沿踏板枢轴线dpa在大致纵向方向上延伸的踏板枢轴开口1824。踏板安装件1822还限定了两个面向下的外倾弹簧附接点1826、1828。
276.后凸台1814包括沿着踏板枢轴线dpa延伸的枢轴通孔1830。该后凸台还在轴线dpa的每一侧限定了两个间隔开的面向上的外倾弹簧附接点1832、1834。凸台1814限定下叉型杆附接凸耳1836、上叉型杆附接凸耳1838和位于上叉型杆附接凸耳1838的任一侧上的两个间隔开的弹簧阻尼器附接法兰1840、1842、1844、1846。
277.踏板枢轴1816通常是中空的和圆柱形的,具有锥形前端1848和平坦的后端1850,塞子1852插入该后端1850中。
278.左悬架子组件1802和左后轮1804
279.转到图12e,示出了左悬架子组件1802。左悬架子组件1802具有独立的双叉型杆构造。该组件包括左车轮轮毂1854、左上轮枢轴1856、左下轮枢轴1858、左上叉型杆1860、左下叉型杆1862和左弹簧阻尼器组件1864。
280.左车轮轮毂1854包括主体1866,该主体被构造成用于绕左后轮轴线rlw旋转地安装左车轮1804。主体1866限定了从其向后延伸的转向臂1868。
281.枢轴1856、1858安装在主体1866的上方和下方,并通过转向主销连接,以绕左后轮转向轴rls相对于主体旋转。
282.上叉型杆1860、下叉型杆1862和弹簧阻尼器组件1864与前悬架上的那些类似,并且将不再详细描述。
283.右悬架子组件与右后轮1808
284.如上所述,右悬架子组件和车轮是左悬架子组件和左车轮的镜像。对零件的引用将以上标符号(')进行-例如右车轮轮毂1866'。右车轮1804'绕右轮旋转轴线rrw旋转,该右轮旋转轴线rrw在中立转向位置中平行于左轮旋转轴线rlw。
285.转向子组件
286.转向子组件1806包括:
287.·
踏板枢轴凸轮1870;
288.·
左手转向连杆1872;和,
289.·
右手转向连杆1874。
290.参照图12g,踏板枢轴凸轮1870是具有枢轴接收构造1876和偏心部分1878的大致平板,该偏心部分包括在距离踏板枢轴线dpa的第一半径r1处的第一组连杆开口1880和在距离踏板枢轴线dpa的较大的第二半径处的第二组连杆开口1882。
291.左手转向连杆1872和右手转向连杆1874包括在内侧端的相应的球形接头1884、1886和在外侧端的相应的球形接头1888、1890。
292.第二实施方案的组装和操作
293.参照图12b至图12d,踏板枢轴1816通过在开口1824内的附接而附接到踏板安装件
1812。然后将该踏板枢轴插入到凸台1814中的通孔1830中,使得踏板安装件1812(以及附接到该踏板安装件的踏板110)可绕踏板枢轴线dpa旋转。
294.踏板安装件1812和凸台1814之间的相对旋转由分别在点1826、1832和1828、1834之间延伸的两个防外倾弹簧1818、1820控制。这样,安装件1812和凸台1814被弹性地偏置到中立位置(根据图12a)。
295.左悬架子组件1802和右悬架子组件1806附接到凸台1814。上叉型杆1860、1860'附接到上叉型杆凸耳1838,下叉型杆1862、1862'附接到下叉型杆凸耳1836。叉型杆被安装成相对于凸台绕平行于行进方向x的轴旋转。
296.弹簧阻尼器组件1864、1864'定位成在凸台1814的弹簧阻尼器附接法兰1840、1842、1844、1846和下叉型杆1862、1862'之间延伸。
297.踏板枢轴凸轮1870被安装在凸台1814与踏板110相对的一侧,与轴1816一起旋转。转向连杆1872、1874沿相反方向从第二组连杆开口1882延伸到每个相应轮毂1854、1854'上的转向臂1868、1868'的上侧。
298.比较图13a和图13b,示出了后悬架的铰接。在图13a中,悬架处于中立的空载位置。踏板是水平的,并且所有四个车轮都停靠在第一水平l1上。转到图13b,后车轮已经相对于踏板升高到较高的第二水平l2。这样,两个车轮1804、1808分别使左悬架子组件1802和右悬架子组件1806铰接。例如,相对于左悬架1802,上叉型杆1860和下叉型杆1860沿顺时针方向旋转(见图13a),以变得与水平面平行(图13b)。这样,左弹簧阻尼器组件1864被弹性压缩,产生与运动方向相反的阻尼力,以及用于将车轮位置恢复到图13a的弹性力。将注意到,转向连杆1872、1874也绕其相应端部安装件旋转。
299.后转向能力仅响应踏板滚动(与响应踏板滚动和舵柄枢轴的前车轮不同)。比较图14a和图14b,踏板绕踏板枢轴线dpa沿顺时针方向的旋转使凸台1814中的踏板枢轴1816克服防外倾弹簧1818、1820的偏压而旋转。从上文可注意到,这种向右倾斜(在行进方向上)导致前车轮旋转以向右转向(即,在平面中绕其相应转向轴fls、frs沿顺时针方向)。这种运动用于移动踏板枢轴凸轮1870的偏心部分1878。这也使转向连杆1872、1874向右移动,以使轮毂1854、1854(以及车轮)在平面中沿逆时针方向绕后转向轴rls、rrs旋转。换句话说,后轮转向左侧。图14c示出了车轮1804、1808在板倾斜期间的转向运动。图14d示出了在转向的舵柄枢转模式期间的车轮位置,后车轮1804、1808不受该模式的影响,并且保持面向前方。
300.参照图14e(图14e是从车辆下方观察的视图,其中去除了下叉型杆),转向轴rls、rrs之间的水平距离r1小于转向连杆1872、1874和相应的转向凸耳1868、1868'之间的旋转轴之间的距离r2。这提供了所谓的“阿克曼”转向,即,当车轮在特定方向上转动时,最内侧的车轮(最靠近转弯圆的中心)将比外侧的车轮更多地绕转向轴旋转。在本实施方案中,因为转向连杆在主销的前方,所以r1《r2。值得注意的是,如果转向连杆位于主销后方,则对于阿克曼转向,r1》r2。
301.第二实施方案的后转向的调节
302.后转向子组件1810可被调节以向骑车人提供不同水平的后转向辅助。比较图15a和图15b,图15a的构造与上述相同,即转向连杆1872、1874从第二组连杆开口1882沿相反方向延伸到每个相应轮毂1854、1854'上的转向臂1868、1868'的上侧。在图15b中,连杆1872、1874已经被移除并被更换,从第一组连杆开口1880沿相反方向延伸到每个相应轮毂1854、
1854'上的转向臂1868、1868'的下侧。第一开口1880的较小半径意味着踏板的旋转将为连杆1872、1874提供低得多的运动程度,从而产生较小的后转向效果。这对于初学者和那些对使用踏板倾斜转向模式进行“割雪”转弯不太感兴趣的人来说非常有用。
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