一种低重心超薄电动独轮车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明提出一种电动独轮车，具有低重心的特征。人只需站在踏板上就可以骑行，不需要用靠腿板或导向托架等其它装置来固定腿部与车身。骑行时腿部更舒服，运行更稳定。
【背景技术】
[0002]电动独轮车作为一款新型的交通工具已为大家所熟悉，由一个轮毂电机提供动力的车轮与地面接触。人站在踏板上往前运动，在运动过程中人可以保持左右方向的平衡。前后方向的平衡是由一组配有陀螺仪和加速度传感器的电路主控制板来完成，当车身前倾或后倾时，传感器检测到信号通过主控板上的微处理器处理后提供信号给轮毂电机，让电机有一个向前或向后的加速度，使独轮车前后保持平衡。
[0003]电动独轮车是电力驱动的，除了轮毂电机、车架、脚踏外，还需要配有电源和电路主控制板。电源是由锂离子电池组和锂电池保护板组成，常见的电源是打包成一个整体的也称电池包。此前的电动独轮车，电池包和主控制板都是安装在轮毂电机的上部，车子的重心比较高。车的重心抬高后就像人踩在高跷上一样，只是脚底和踏板一个连接点的接触很难稳定自如的操控电动独轮车。
[0004]陈和(Shane Chen)的申请号为CN201110089122.9中国专利引用了中国古老杂技“踩高跷”，将驾驶电动独轮车和中国“踩高跷”做了比较。踩高跷有双跷和单跷之分，原理都是一样的。我们以双跷做为示例，操作者的脚踩在高跷上，每条腿还需要与对应的高跷绑扎起来，形成两个固定的连接点，使得操作者与高跷成为一个整体，与地面的垂直方向保持一个共同的重心。总之，腿和高跷之间只有一个连接点是玩不成高跷的，同理，驾驶高重心电动独轮车只有脚和踏板一个点的连接是很困难的，腿部还需要与车身有个固定，使得驾驶者与车身成为一个整体，与地面垂直方向上保持一个共同的重心。
[0005]早前Simeray 等人申请的美国专利(Motorized Transport Vehicle for aPedestrian,US20090266629)解决了这个问题。该专利提出了在踏脚板的上方设置一个导向托架，杆状或箍状的托架紧紧夹着驾驶者的腿部，将驾驶者与车身有效固定，成为一个整体，给驾驶者提供了较大的稳定性。但是，紧夹腿的导向托架也限制了腿的运动，当操作者需要快速下车时，导向托架会阻碍驾驶者的动作，带来某些不方便甚至某些场合可能会是危险。
[0006]上面提到的陈和(Shane Chen)中国专利(申请号为CN201110089122.9)，以及其美国专利(专利号为US20110220427A1)在Simeray的专利基础上做了改进。提出了在踏脚板的上方设置了一个与车体相连的靠腿板，作用是使驾驶者的腿能够靠住车体，除了踏脚板以外增加了一个固定连接点。用靠腿板来代替Simeray专利中的导向托架，克服了导向托架在驾驶过程中的不方便和可能存在的安全隐患。
[0007]靠腿板有如下两个特征:1、靠腿板表面明显凸出于车身侧面一个高度，使驾驶者站在踏板上时腿必然的紧贴靠腿板。2、靠腿板为贴合腿部，表面为向外稍凹的弯曲表面，且是由一定摩擦力的材料制成。这两个特征的目的就是让靠腿板与人的腿有一个连接作用，与脚和踏板的连接点相配合。其优点是显而易见的，增加里靠腿板这个连接点使稳定驾驶电动独轮车成为现实可能，商品开拓的成功也证明其是切实可行的。
[0008]但也出现了新的问题，靠腿板并不像导向托架那样箍紧人的腿部，而是一个会有来回摩擦的贴合，短时间偶尔的骑行驾驶者或许不会感到腿部的不适，长时间的驾驶腿部会有感到疼痛。也说明Simeray的导向托架和陈和(Shane Chen)的靠腿板各有优点和缺点。如何克服他们两者的缺点呢，真正让驾驶独轮车变得更方便更舒适自如。
[0009]能不能不需要导向托架或靠腿板呢？还是从踩高跷说起，高跷为什么一定要两个连接点才能行走，人走路时只是脚底着地不需要两个连接点，是不是高跷重心高了的缘故呢。我们想象一下截肢患者，给截肢患者配上假肢，假肢也是机械的和高跷相似。人没有办法像操控自己的腿和脚一样那么灵活的操控假肢的每个环节，但行走时也只需要一个连接点。说明不是连接点多少的问题，而是重心越高对连接点受力要求越高。高跷的重心比较高，只有脚和高跷一个点的固定，受力是不够的，还需要其它部位的绑扎才能提供足够的力度。重心越低对连接点受力要求越低，如果能够降低独轮车的重心，导向托架和靠腿板就不重要了。
[0010]本发明为克服上述专利与专利申请中提出的电动独轮车的缺点，提出了一款低重心电动独轮车，让电动独轮车不需要导向托架或靠腿板也能更加稳定、舒适自如的驾驶。
【发明内容】
[0011]如前所述，本发明为克服现有专利和产品的技术不足，提出了一款低重心电动独轮车。为了解决上述技术问题，本发明通过下面两个关键技术方案得以实现:
[0012]第一，新颖的车轴车架固定方式。车轴两端有止转平面呈腰形轴形状，没有螺牙；车架上端也有与车轴两端形状相同的腰形孔，孔的上部有一被割开的间隙，与该间隙平面相垂直的方向钻有螺钉孔；将左右车架腰型孔安装到车轴两端后，螺丝穿过螺丝孔与对面的螺母慢慢拧紧，车架和车轴就紧紧固定。此种结构相比目前市场上采用较多的楔形块车轴锁紧结构(中国专利申请号:201220510358.5)零件更少更简洁，安装拆卸也更方便。更重要的是相比楔形块锁紧结构的车架，车架的上端短了很多；车身侧面就空出了更多的空间，将原本放在轮毂电机上部的部件放到车身侧部成为可能。
[0013]第二，电池包采用分拆打包的方法，分别安装在电动独轮车侧边分散的空间。车身侧面不像车轮的上部，其空间是有限的。原先的电池包打包方式是将所有电池和锂电保护板打包成一个包裹。这样一个较大的包裹只能安装在轮毂电机上方，独轮车的重心就高了。将电池包分拆打包后，就可以将它分散安装到重心更低紧贴车轴的车身侧部，大大降低了车身的重心。独轮车的重心降低后，连接点受力就小了，驾驶独轮车就不像踩高跷那么难了，不需要导向托架或靠腿板也能稳定自如的操控独轮车。此发明还带来了一个新的创新成果，电池包分散安装后，车身的宽度降低了，比目前市场上的车身更薄；提高了驾驶的舒适性。
[0014]另外本发明还增加了独轮车内壳的设计。市场上绝大部分独轮车都只是一个外壳，电池包和电路控制板一般直接安装在外壳内表面或外表面，然后用盖板盖住。只靠盖板很难做到真正防水。本发明采用一个全封闭的内壳，电池包和电路控制板安装在内壳外面，然后外面用外壳罩住。这样设计防水性能大大提高，特别是由轮胎甩进的来自路面的积水可以完全阻挡。
【附图说明】
[0015]图1为本发明申请提出的低重心独轮车的装配爆炸图。
[0016]图2为本发明提出的车架车轴固定方式示意图。
[0017]图3为本发明车轴车架固定方式与楔形块车轴锁紧结构比对图。
[0018]图4为本发明所提出的电池组打包方式示意图与其它电池组打包方式对比图。
[0019]图5为本发明独轮车内壳与车轮、电池组、电