CN103419867A - 倒置摆动式车辆 - Google Patents

Abstract

一种倒置摆动式车辆(1)包括设置在车辆主体的下部内以致动主轮(52)的推进单元(50)、设置在其竖直中间部分内的驱动单元(90、130)以及设置在车辆主体的上部内的座(200)。电池盒(251)安装在车辆主体的位于主轮上方并在驱动单元后面的部分内。电池盒设置从其上部延伸到其后部下端的开口(257)。铰接到电池盒的盖(260)选择性地覆盖接收在电池盒内的电池(250)的上端。电池在适当接合配置(262、263、270、271、273、274)的帮助下保持在电池盒内。

Description

倒置摆动式车辆

技术领域

本发明涉及一种倒置摆动式车辆，特别是涉及一种具有改进的电池安装结构的倒置摆动式车辆。

背景技术

倒置摆动式车辆从JP2011-63242中已知。这种车辆包括：车辆主体框架；主轮，其包括多个能够自由转动的从动滚子，从动滚子组合成环形配置，使得从动滚子能够在定位有特定从动滚子的位置处围绕环形轴线或环形轴线的切线单独转动；一对驱动盘，其以大致同轴关系定位在主轮的任一侧，并分别设置多个周向配置的驱动滚子，以便以倾斜关系接合从动滚子；以及电动马达，其能够单独驱动驱动盘。

现有技术文献

专利文献

倒置摆动式车辆包括具有外壳结构并由纤维加强塑料材料制成的车辆主体框架。该车辆主体框架被分成上部框架和下部框架，并且电池接收在上部框架内。因此，在电池需要更换或由于其他原因需要接近时，上部框架的内部必须暴露，并且这需要相当的时间和精力。

发明内容

鉴于现有技术的问题，本发明的主要目的在于提供一种允许其电池容易和快速更换的倒置摆动式车辆。

为了实现这个目的，本发明提供一种倒置摆动式车辆，其包括：车辆主体框架，其在竖直方向上延伸；推进单元，其安装在所述车辆主体框架的下部内，并包括能够通过倒置摆动控制致动的主轮；驱动单元，其安装在所述车辆主体的竖直中间部分内，并能够致动所述主轮；座，其安装在所述车辆主体框架的上部上；电池盒，其在所述驱动单元后面安装在所述车辆框架上，并具有至少在其上端内延伸的进出开口；电池，其能够接收在所述电池盒内；以及盖，其通过所述电池盒枢转支承，以便能够在暴露所述进出开口的打开位置和至少闭合所述进出开口的上部并接合所述电池一部分的关闭位置之间运动。

由于电池的进出开口暴露于车辆的外部，有助于接近电池。主轮在前后方向上相对细长，而与主轮相比，驱动单元在前后方向上不太细长，使得驱动单元后面和主轮上方形成的原本被浪费的空间可以方便地用于存放电池。此位置还不造成与驾驶员对车辆的驱动干涉。另外，电池被放置在车辆的相对上部内，这有利于倒置摆动控制。

根据本发明的第二方面，电池盒包括设置在其底壁中的接合部分，并且电池的底端包括能够与电池盒的接合部分协作的相应接合部分，由此防止电池横向运动。根据本发明的特别优选的实施方式，接合部分之一包括凹部，而接合部分中的另一个包括能够在电池放置在电池盒内时配合在凹部内的突出部。

两个接合部分之间的接合防止电池的下部横向运动，并且这有助于电池的稳定保持。特别是，在移除电池时，电池的上部可被向后拉动，以造成电池围绕其底端枢转运动，即使电池的重量很大，也有助于电池的移除。

根据本发明的第三方面，盖包括设置在其内表面内的接合部分，并且电池的顶端包括在盖位于关闭位置时与盖的接合部分协作的相应接合部分，由此防止电池横向运动。根据本发明的特别优选的实施方式，接合部分之一包括凹部，而接合部分中的另一个包括能够在电池放置在凹部内并且盖位于关闭位置时配合在凹部内的突出部。

根据这种配置，电池的上部在盖关闭时以稳定的方式保持，并且电池可在盖打开时方便地移除。在盖设置与设置在电池的上端内的相应锁闩卡扣协作的锁闩，以便选择性地将盖保持在关闭位置时，可以实现电池特别方便和稳定的保持。通常，盖经由具有在横向上延伸的铰链轴线的铰链连接到电池盒的邻近其开口的前端的上部。

根据本发明的第四方面，进出开口从电池盒的上端至少延伸到电池盒的后端的竖直中部。

由此，电池的上部被明显暴露，从而有助于将电池放入电池盒和从电池盒移除电池。如果进行适当配置以便将电池保持在电池盒内，进出开口可从电池盒的上端延伸到电池盒的后端的下部。

根据本发明的第五方面，电池盒能够使得电池在电池完全接收在电池盒内时向后倾斜。由此，在移除电池时，电池在其本身重量下落入试图移除电池的人的手中，并且这有助于电池从电池盒移除。在电池在竖向上是细长时尤其如此。

根据本发明的第六方面，座能够在下部操作位置和上部非操作位置之间运动，座被定位成在座位于下部操作位置时防止盖从关闭位置运动，并且在座位于上部非操作位置时允许盖运动到打开位置。

由此，在座位于操作位置时避免电池的意外移除，同时在座处于非操作位置时提供方便的接近。座在下部操作位置和上部非操作位置之间的运动可以通过使用用于根据驾驶员的体格和喜好调节座的高度的机构来实现。

附图说明

现在将在下面参考附图描述本发明，附图中：

图1是体现本发明的倒置摆动式车辆的侧视图；

图2是倒置摆动式车辆的前视图；

图3是倒置摆动式车辆的前部透视图；

图4是倒置摆动式车辆的车辆主体框架的透视图；

图5是倒置摆动式车辆的座支承部分的部分截面侧视图；

图6是倒置摆动式车辆的一对驱动单元和推进单元的前视图；

图7是倒置摆动式车辆的驱动单元和推进单元的前视图，其中推进单元以截面示出；

图8是倒置摆动式车辆的推进单元的轴结构的局部截面图；

图9是倒置摆动式车辆的驱动单元和推进单元的局部侧视图；

图10是每个驱动单元中使用的减速齿轮单元的截面图；

图11是座升高机构的底部透视图；

图12是座升高机构的平面图；

图13是位于降低位置的座升高机构的透视图；

图14是位于升高位置的座升高机构的透视图；

图15是座的分解透视图；

图16是倒置摆动式车辆的局部透视图，其中电池盒的盖在打开位置；

图17是位于向后倾斜位置的倒置摆动式车辆的侧视图，其中移除了其外壳；

图18是示出了座的替代实施方式的局部侧视图；以及

图19是示出了本发明的变型实施方式的类似于图6的视图。

具体实施方式

以下描述中所使用的取向或方向被限定为从使用者驾驶车辆的位置观看。图1-3所示的倒置摆动式车辆1包括具有骨骼框架的主体框架10、设置在主体框架10的下部内并包括主轮(道路轮)52的推进单元50、被构造成结合地致动推进单元50的左驱动单元90和右驱动单元130、用于控制左驱动单元90和右驱动单元130并为其供能的电动单元300、为电动单元300提供电力的电池组250以及设置在主体框架10的上端内以便支承驾驶员的座单元170。

主体框架10通过如图4最佳所示的弯曲和焊接管构件形成。每个管构件通常包括例如钢和铝的金属材料，并可具有圆形截面。主体框架10包括位于在其下部中的推进单元支承部分12、定位在推进单元支承部分12上方的驱动单元支承部分14以及定位在驱动单元支承部分14后面的电池支承部分16。

推进单元支承部分12包括倒置U形的前管构件12A、从前管构件12A的下侧端向后延伸的一对下侧管构件12C以及具有连接到下侧管构件12C的相应后端的下端的倒置U形的后管构件12B。踏板支承管构件36从每个下侧管构件12C的下侧悬置，并且具有垂直于横向延伸的主平面的踏板安装板38焊接到踏板支承管构件36的前侧。踏板40被固定附接到每个踏板安装板38的外侧，以便支承驾驶员的脚。

垂直于横向延伸的轴支承板20被焊接到每个下侧管构件12C的下端的下侧和相应踏板支承管构件36的后侧，以便填充通过两个管构件12C和36限定的角部。每个轴支承板20设置位于其下边缘上的轴承切口20A。

驱动单元支承部分14包括竖直延伸的右前管构件14A，其具有焊接到前管构件12A的上右侧部的下端和以大致直角向后弯曲的上端；以及竖直延伸的左前管构件13B，其具有焊接到前管构件12A的上左侧部的下端和以大致直角向后弯曲的上端。左前管构件13B的上后端只延伸右前管构件13A的一半，并且上横管构件14F在左前管构件13B的上后端和右前管构件14A的上后端的中点之间横向延伸。

前后管构件14C从略微向后倾斜的右前管构件14A的下端部向后延伸，并连接到倒置U形的后管构件12B的上部。类似的前后管构件14C从同样向后倾斜的左前管构件14B的下端部向后延伸，并连接到倒置U形的后管构件12B的上端。两个前后管构件14C彼此平行延伸。右分支管构件14D从右前管构件14A的竖直中部基本上水平向后延伸。右分支管构件14D的后端向下弯曲，并且连接到右前后管构件14C的后端部。左分支管构件14E从左前管构件14B的竖直中部基本上水平向后延伸，并在其后端管中向上倾斜。左分支管构件14E的后端朝着右前管构件14A的后端横向弯曲以便连接到右前管构件14A。右分支管构件14D的中点和左分支管构件14E的中点通过基本上水平延伸的下部横向管构件14G彼此连接。另外，连接板14H焊接在右前管构件14A和左前管构件14B的竖直区段的上端之间。

驱动单元支承部分14因此限定通过下部横向管构件14G分离的上架14I和下架14J，其分别限定大致矩形的立方体形状。上架14I的左侧通过以角撑板的方式附接到左分支管构件14E和左前管构件14B的上部的左驱动单元安装板22部分闭合。下架14J的右侧通过以角撑板的方式附接到右前管构件14A的下部、右前后管构件14C和右分支管构件14D的后端部的右驱动单元安装板24部分闭合。左驱动单元安装板22和右驱动单元安装板24彼此平行延伸并彼此竖直偏移。

主体框架10包括在驱动单元支承部分14和电池支承部分16之间竖直延伸的中心柱44，其具有连接到推进单元支承部分12的上端的下端和终止于与驱动单元支承部分14的上端大致相同高度的上端。中心柱44具有显著大于主体框架10的其他管构件的直径。中心柱44的下端在其任一侧上设置一对半圆形切口，其紧贴地接收后管构件12B的横向延伸的上部，并通过放置在限定在两个构件之间的角部内的一对三角形角撑板46焊接其上。

在所示实施方式中，右前管构件14A的后端和左分支管构件14E经由中心柱44彼此连接。更具体地，右前管构件14A的相应端被焊接到中心柱44的右侧，并且左分支管构件14E的相应端被焊接到中心柱44的左侧，使得两个管构件彼此对准，而不伸入中心柱44的内部。

电池支承部分16包括沿着基本上水平的平面延伸的矩形C形管构件16A，其具有分别焊接到推进单元支承部分12的后管构件12B的侧部的两端以及横向延伸的中部。架板17被焊接到C形管构件16A，以便限定从推进单元支承部分12的后端向后延伸的大致水平的支承表面。U形加强管构件30被附接到每个下侧管构件12C的后部的大致竖直区段的后侧，并且线性支撑管构件32在U形加强管构件30和C形管构件16A上的适当点之间延伸。

包括推进单元支承部分12、驱动单元支承部分14和电池支承部分16的车辆主体框架10通过由图1中的假想线指示的塑料材料制成的外壳18覆盖。

推进单元

推进单元50定位在推进单元支承部分12的两个侧管构件12C之间。如图1-3、6和7所示，推进单元50包括横向和水平延伸的中空轴54、以能够独立自由转动的方式可转动地配合在中空轴54上的一对驱动盘58、以能够自由转动的方式在两个驱动盘58之间围绕中空轴54布置的主轮52以及通过使用螺纹螺栓59分别固定附接到两个驱动盘58的外侧的一对从动滑轮66，都相对于中空轴54成同轴关系。如图8所示，每个驱动盘58中心地设置有配合在形成在相应从动滑轮60内的中心开口内的环形凸起58C。

主轮50包括根据倒置摆动控制原理致动的道路轮。如图7所示，主轮包括金属环形构件62和可转动地配合在环形构件62上的多个从动滚子(自由滚子)64，并经由从动滚子64接合道路表面。每个从动滚子64包括具有可转动地配合在环形构件62上的圆柱形形状的金属基部64A和由橡胶制成并硫化在金属基部64A的外周表面上的外周部64B。从动滚子64因此沿着环形构件62周向配置，并分别在定位附带从动滚子64的位置处围绕环形轴线或环形构件52的切线能够转动。换言之，主轮52形成均能够以独立转动的方式配置成环形形状的多个从动滚子64的结合。更准确地，从动滚子64通过配置成具有与从动滚子64的数量相同数量的侧面的多边形来形成主轮52。

每个驱动盘58包括具有小于环形构件62的中心直径的外直径的盘构件，并限定可转动地支承在周向上以均匀间隔配置的多个能够自由转动的驱动滚子66的截锥外周表面58D。驱动盘58以对称方式配置，使得驱动盘58之一的截锥外周表面58D的小直径端与另一驱动盘58的相应部分相对，并且驱动盘58之一的驱动滚子66与另一驱动盘58的相应部分对称。每个驱动盘58的驱动滚子66的转动中心线相对于驱动盘58的转动中心线以倾斜关系配置。因此，每个驱动盘58的驱动滚子66以与螺旋锥齿轮的齿类似的方式配置。

中空轴54经由相应球轴承(径向球轴承)56以能够独立转动的方式支承左右驱动盘58。两个球轴承56以轴向隔开的关系配合在中空轴54的减小直径部分54D上。轴环构件57在两个球轴承56之间配合在中空轴54的减小直径部分54D的外周上，以便限定两个球轴承56的内圈之间的空间。每侧上的两个球轴承56的内部球轴承的内圈邻靠中空轴54的主要部分和相应减小直径部分54D之间限定的环形肩部54A。

如图8所示，每个驱动盘58形成有在其两个轴向外端的每个处包括增大直径部分58E的中央通孔58A。每个轴承56的外圈配合在每个中央通孔58A的相应增大直径部分58E内。

因此，每个驱动盘58的两个球轴承56通过一方面将轴环构件57插入两个球轴承56的内圈之间，并且另一方面将每个球轴承56的外圈的轴向内端面邻靠由相应增大直径部分58E限定的相应环形肩部表面58B，而彼此轴向定位。因此，轴环构件57的轴向长度等于每个驱动盘58的减小直径部分58E限定的环形肩部表面58B之间的轴向空间。

中空轴54的刚好在两个外部滚子轴承56外部的部分分别形成与螺母68螺纹接合的螺纹54B。通过紧固每个螺母68，形成在螺母68的相对面内的环形中央凸起68A被造成推靠相应外部球轴承56的内圈的端表面。因此，用于每个驱动盘58的两个球轴承56的内圈以及插入它们之间的轴环构件57被牢固插入相应定位的环形肩部54A和螺母68之间，使得驱动盘58轴向定位在中空轴54上。因此，每个驱动盘58可以通过非常小的摩擦阻力可转动地支承。

每个螺母68的外直径(凸缘外直径)大于相应球轴承56的外圈的外直径。特别是，螺母68的外直径大于相应驱动盘58的中央通孔58A的内直径。由此，螺母56提供迷宫密封件，以便防止外界物质侵入定位相应球轴承56的区域内。

每个从动滑轮60的中央通孔60A的内直径大于螺母68的外直径，使得螺母68可轴向经过中央通孔60A。因此，从动滑轮60可从驱动盘58移除并通过保持紧固到中空轴54的螺母68附接到驱动盘58。

在两个驱动盘58配合在中空轴54上时，主轮52经由相应的驱动滚子66同轴支承在驱动盘58之间，如图2和6所示，使得主轮52牢固保持在此位置上。

更具体地，每个驱动盘58的每个驱动滚子66的外周表面接合由橡胶外周部分64B限定的主轮52的相应从动滚子64的外周表面。驱动滚子66和从动滚子64之间的接触点关于垂直于驱动盘58的轴向的中央平面彼此对称。每个从动滚子64上的接触点比环形构件62的环形中心线(截面中心线)略微径向向内定位。换言之，两个驱动盘58的相对驱动滚子66之间的轴向距离小于从动滚子64的外直径。

通过因此将从动滚子64从两个横向侧插入两个驱动盘58的驱动滚子66之间，主轮52被支承在两个驱动盘58之间，以便能够围绕两个驱动盘58公共的转动中心线转动，而不需要中心轴。

两个驱动盘58、两个从动滑轮60、中空轴54和主轮52结合地形成用作推进单元50的子组件。

在此子组件中，两个驱动盘58之间的轴向距离通过设置在中空轴54的任何轴向端部上的两个定位环形肩部54A之间的轴向距离适当确定。因此，驱动盘58的驱动滚子66和主轮52的从动滚子64之间的摩擦可以被准确控制，这有助于车辆的制造和维护。

推进单元50布置在推进单元支承部分12的两个下侧管构件12C之间，并且推进单元50的中空轴54的两端通过轴支承板20的轴承切口20A支承。更具体地，形成在中空轴54的每个轴向端处的小直径部分54C通过轴向接合轴支承板20的小直径部分54C限定的中空轴54的环形肩部接收在相应的轴承切口20A内。轴环构件69配合在中空轴54的每个小直径部分54C上。长的螺纹螺栓72从中空轴54的一端轴向经过进入中空轴54的中央孔口，并且螺母74被紧固在螺纹螺栓72的自由端，使得配合在中空轴54的相应小直径部分54C上的两个轴环构件69在各自情况下经由垫片70牢固插入螺纹螺栓72的头部和螺母74之间。因此，每个轴支承板20经由相应垫片70(根据情况)牢固地保持在中空轴54的相应环形肩部和螺纹螺栓72的头部或螺母74之间。

形成为子组件的推进单元50可以安装在推进单元支承部分12上，如下面描述。首先，推进单元50被放置在推进单元支承部分12的两个下侧管构件12C之间，并且形成在中空轴54的任一轴向端上的小直径部分54C从下方接收在相应轴承切口20A内(见图4)。

接着，轴环构件69被配合在小直径部分54C之一的定位在由轴支承板20接合的部分外侧的部分上，并且螺纹螺栓72通过放置在螺纹螺栓72的头部和轴环构件69的相对端表面之间的垫片70进入中空轴54的中央孔口55内。这造成螺纹螺栓72的自由端从中空轴54的中央孔口55的相对开口端伸出。

另一轴环构件69配合在另一小直径部分54C的同样定位在由轴支承板20接合的部分外部的部分上，并且螺母74通过插入螺母74和轴环构件69的相对端表面之间的另一垫片70紧固在形成在从中空轴54的中央孔口55的相对开口端伸出的螺纹螺栓72的自由端上的螺纹部分上。这完成了推进单元50在推进单元支承部分12上的安装。

因此，两个驱动盘58、两个从动滑轮60、中空轴54和主轮52组合成单个单元，其可容易地安装在车辆主体框架10上，而不使得总体结构复杂。

推进单元50可包括经由后轮臂78通过中空轴54支承的后轮单元80。后轮臂78包括线性延伸的后端和一对分支自由端78A。后轮臂78通过在其相应分支自由端78A处在中空轴58的任一轴向端上配合在小直径部分54C上的轴环构件69经由一对球轴承(径向球轴承)76枢转支承，使得两个驱动盘58、两个从动滑轮60和主轮52定位在后轮臂78的分支自由端78A之间。由此，后轮臂78可从主轮52向后延伸，而不与两个驱动盘58或两个从动滑轮60干涉。

每个U形加强管构件30与向后倾斜限制止挡34固定配合，向后倾斜限制止挡34通过接合后轮臂78限制后轮臂78相对于车辆主体框架10的向上枢转运动(图1的逆时针枢转运动)。换言之，U形加强管构件30限制车辆主体框架10的最大向后倾斜。

每个踏板支承管构件36与向前倾斜限制止挡42固定配合，向前倾斜限制止挡42通过接合后轮臂78限制后轮臂78相对于车辆主体框架10的向下枢转运动(图1的顺时针枢转运动)。换言之，踏板支承管构件36限制车辆主体框架10的最大向前倾斜。

后轮单元80被附接到后轮臂78的后端，并且包括通过后轮臂78可转动支承的后轮82、用于在任何转动方向上转动地致动后轮82的电动马达84以及覆盖后轮82和电动马达84的外壳85。后轮臂78能够围绕中空轴54的轴线转动，后轮82在后轮臂78和后轮单元80的重量下接合道路表面。

后轮82包括通过后轮臂78支承以便能够围绕垂直于主轮52的转动中心线的前后轴线转动的环形或盘形中央构件，以及沿着中央构件的外周可转动配合的多个自由滚子，以便形成全向轮，全向轮允许后轮82向前运动，而没有由于自由滚子的自由转动造成的任何显著摩擦，并在中央构件通过电动马达84转动致动时提供横向牵引。

驱动单元

如图1和2所示，左驱动单元90被接收在通过驱动单元支承部分14的管构件限定的上架14I内。如图6、7和9所示，左驱动单元90包括电动马达92、布置到电动马达92的左侧(输出轴端)并连接到电动马达92的输出轴94的减速齿轮单元96以及用于配合在减速齿轮单元96的输出轴98上的齿形带的驱动滑轮100。

如图10所示，减速齿轮单元96包括使用两个平行轴的齿轮机构，并被封装在部分填充润滑油的齿轮箱102内。电动马达92的输出轴94配合在齿轮箱102内。减速齿轮单元96包括通过与马达输出轴94轴向对准的一对球轴承104、106可转动支承的输出轴98、通过与输出轴98平行的一对球轴承108和110可转动支承的中间轴112、固定在马达输出轴94的自由端上的小齿轮114、固定在中间轴112上并与小齿轮114啮合的大正齿轮116、固定在中间轴112上的小齿轮118以及固定在减速齿轮单元输出轴98并与小齿轮118啮合的大齿轮120。

在齿轮减速单元96内，中间轴112相对于电动马达92的径向轮廓径向向外定位，并且这形成了齿轮箱102的在向上和向后方向上倾斜伸出的径向伸出部分102A。

减速齿轮单元输出轴98的自由端在背向电动马达92的方向上伸出齿轮箱102，并与驱动滑轮100固定配合。换言之，减速齿轮单元96被放置在电动马达92和减速齿轮单元输出轴98之间。

齿轮箱102的左壁形成有多个(在所示实施方式中为三个)螺纹孔(附图未示出)，并且左驱动单元安装板22形成有相应数量的(在所示实施方式中为三个)通孔22A，如图4所示。螺纹螺栓26经过进入每个通孔22A并旋入齿轮箱102的左壁的相应螺纹孔内，以便将左驱动单元90的减速齿轮单元96牢固固定到左驱动单元安装板22。左驱动单元90可通过将左驱动单元90经由上架14I的开口右侧从减速齿轮单元96的端部引入上架14I内而安装在上架14I内。

减速齿轮单元输出轴98从形成在左驱动单元安装板22内的切口22B延伸出上架14I(图4)，并且驱动滑轮100被附接到刚好邻近左驱动单元安装板22的外表面的减速齿轮单元输出轴98的伸出端。环形齿形带122围绕驱动滑轮100和左从动滑轮60经过。左驱动单元安装板22不仅支承左驱动单元90，而且用作加强上架14I的角撑板。因此，经由输出轴98驱动环形齿形带122的左驱动单元90经由左驱动单元安装板22通过车辆主体框架10牢固支承。

左驱动单元安装板22的切口22B被构造和设置尺寸，使得安装在输出轴98上的驱动滑轮100可经过左驱动单元安装板22。因此，左驱动单元90可以最小的努力安装在上架14I内，并附接到左驱动单元安装板22。

左驱动单元安装板22的每个通孔22A是竖直细长的，使得左驱动单元90的安装位置可以竖直调节到通孔22A的长度所允许的程度。通过竖直调节左驱动单元90的位置，施加到齿形带122的张力可得到调节。换言之，通孔22A与螺纹螺栓26相结合用作左驱动单元90的竖直运动的引导件。

如图4和9所示，上部横向管构件14F设置竖直通孔，其从上方接收调节螺栓124(在其上部具有头部)，并且其螺纹下端旋入形成在齿轮箱102的上壁内的螺纹孔内(附图未示出)。

通过用略微松开的螺纹螺栓26在任意方向上转动调节螺栓124，左驱动单元90可在上架14I内竖直移位，并且这造成齿形带122的张力的相应变化。一旦实现希望的张力，螺纹螺栓26被完全紧固，使得可以保持希望的张力。调节螺栓124设置锁定螺母126，使得调节螺栓124的调节位置可在车辆的操作过程中保持。

右驱动单元130如图1和3所示接收在下架14J内。右驱动单元130是左驱动单元90的大致镜像，如图6、7和9所示，包括电动马达132、布置到电动马达132的输出轴(附图未示出)的右侧或侧部并连接到电动马达132的输出轴的减速齿轮单元136、以及用于配合在减速齿轮单元136的输出轴138上的齿形带的驱动滑轮140。

与左驱动单元90的减速齿轮单元96类似，右驱动单元130的减速齿轮单元136包括使用两个平行轴的齿轮机构，并封装在部分填充润滑油的齿轮箱142内。由于齿轮箱142的内部结构以及减速比与减速齿轮单元96的类似，省略详细描述。在此齿轮减速单元136内，中间轴(附图未示出)相对于电动马达132的径向轮廓向外径向定位，并且这形成了齿轮箱142的在向前方向上伸出的径向伸出部分142A。

减速齿轮单元输出轴138的自由端在背向电动马达142的方向上伸出齿轮箱142(或到右侧)，并且与驱动滑轮140固定配合。换言之，减速齿轮单元136被放置在电动马达142和减速齿轮单元输出轴138之间。

齿轮箱142的右壁形成有多个(在所示实施方式中为三个)螺纹孔(附图未示出)，并且右驱动单元安装板24形成有相应数量的(在所示实施方式中为三个)通孔24A，如图4所示。螺纹螺栓28经过进入每个通孔24A并旋入齿轮箱142的右壁的相应螺纹孔内，以便将左驱动单元140的减速齿轮单元136牢固固定到右驱动单元安装板24。右驱动单元140可通过将右驱动单元140经由下架14J的开口左侧从减速齿轮单元136的端部引入下架14J内而安装在下架14J内。

减速齿轮单元输出轴138从形成在右驱动单元安装板24内的切口24B延伸出下架14J(图4)，并且驱动滑轮140被附接到刚好邻近右驱动单元安装板24的外表面的减速齿轮单元输出轴138的伸出端。环形齿形带144围绕驱动滑轮140和右从动滑轮60经过。右驱动单元安装板24不仅支承右驱动单元140，而且用作加强下架14J的角撑板。因此，经由输出轴138驱动环形齿形带144的右驱动单元14经由右驱动单元安装板24通过车辆主体框架10牢固支承。

右驱动单元安装板24的每个通孔24A是竖直细长的，使得右驱动单元140的安装位置可以竖直调节到通孔24A的长度所允许的程度。通过竖直调节右驱动单元140的位置，施加到齿形带144的张力可得到调节。换言之，通孔24A与螺纹螺栓28相结合用作右驱动单元140的竖直运动的引导件。

如图4和9所示，下部横向管构件14G设置竖直通孔，其从上方接收调节螺栓126(在其上部具有头部)，并且其螺纹下端旋入形成在齿轮箱142的上壁内的螺纹孔内(附图未示出)。

通过用略微松开的螺纹螺栓28在任意方向上转动调节螺栓146，右驱动单元140可在下架14J内竖直移位，并且这造成齿形带144的张力的相应变化。一旦实现希望的张力，螺纹螺栓28被完全紧固，使得可以保持希望的张力。调节螺栓126设置锁定螺母148，使得调节螺栓126的调节位置可在车辆的操作过程中保持。

由于调节螺栓124和146从上方旋入左驱动单元90和右驱动单元140的相应部分内，或者将左驱动单元90和右驱动单元140的相应部分从齿形带122和144的环路外部拉动，可有助于接近调节螺栓124和146。

即使左驱动单元90接收在上架14I内，空间149也限定在左驱动单元90的底端和用于右驱动单元140的调节螺栓146的头部之间，使得用于转动调节螺栓146的工具T可以从侧部接近调节螺栓146的头部。在所示实施方式中，上架14I的下部(右分支管构件14D和左分支管构件14E)也用作下架14J的上部，并且调节螺栓146设置在于右分支管构件14D和左分支管构件14E之间延伸的下部横向管构件14G上。在这种情况下，调节螺栓146的头部可从与附接左驱动单元安装板22的一侧相对的一侧(右侧)接近。由此，下部齿形带144的张力可以通过转动下部调节螺栓146来调节，而不与上部齿形带122干涉。类似地，上部调节螺栓124的头部可从与左驱动单元安装板22的相对的一侧(右侧)接近，使得齿形带122和124的张力可从相同侧(右侧)调节。

两个从动滑轮60设置相同数量的齿，并且两个驱动滑轮100和140具有相同数量的齿，其数量少于从动滑轮60的齿数。因此，在从每个驱动滑轮100、140到相应从动滑轮60的动力传动中减小了速度。两个齿形带140的长度彼此不同，但是一侧的驱动滑轮100和从动滑轮60与另一侧的驱动滑轮140和从动滑轮60相同。

左驱动单元90和右驱动单元130彼此对称，并且彼此竖直偏移。两个单元90和130在平面图中大部分彼此重叠。接收在上架14I内的左驱动单元90的电动马达92相对于车辆中心线C横向定位在减速齿轮单元96的右侧或与其相对(见图6)，并且接收在下架14J内的右驱动单元130的电动马达132相对于车辆中心线C横向定位在减速齿轮单元136的左侧或与其相对(见图6)。

由于这种配置，左驱动单元90的电动马达92定位在右驱动单元130的减速齿轮单元136的正上方，并且左驱动单元90的齿轮减速单元97定位在右驱动单元130的电动马达132的正上方。

在所示实施方式的倒置摆动式车辆中，由于左驱动单元90和右驱动单元130彼此叠置地定位在主轮52的上方，在平面图内大致彼此重叠，与左驱动单元90和右驱动单元130彼此横向并置定位的情况相比，车辆的横向宽度可以最小化。

因此，电动马达92和132的尺寸及其输出功率可以最小化，并且减速齿轮单元96和136可以被添加，而不显著增加车辆主体的横向宽度。减速齿轮单元96和136的使用有助于增加驱动盘58的驱动转矩，并因此增加主轮52的驱动转矩。另外，由于每个减速齿轮单元96、136包括一对平行的轴，并且电动马达92、132的输出轴和减速齿轮单元96、136彼此同轴对准，驱动单元90和139可以被构造成高度紧凑单元，即使电动马达92、132被内部设置其中。因此，车辆可被设计成简单地通过选择具有希望输出转矩的驱动单元90和139而具有较大或较小的输出转矩，而不需要车辆的基本设计的任何大幅改变。

通过将两个驱动单元90和139彼此叠置放置，倒置摆动式车辆1的重心可以放置在车辆的相对上部内，并且这简化了车辆的倒置摆动控制。

两个驱动单元90和139在横向相互倒置取向上彼此叠置放置，从而可实现有利的横向重量平衡。另外，产生大量热量的两个电动马达92和132不仅彼此竖直隔开，而且彼此横向隔开，从而可以避免潜在的热问题。由于两个电动马达92和132放置在车辆主体框架10的相对开放侧，或分别放置在左右驱动单元安装板24的相对侧上，可以实现电动马达92和132的有利冷却，并有助于两个电动马达92和132的束线排布或放置。

由于左驱动单元90的减速齿轮单元96的径向伸出部分102A向后和向上倾斜伸出，同时右驱动单元130的减速齿轮单元136的径向伸出部分部142A向前倾斜伸出，或者分别定位在车辆主体框架10的上部和下部内的减速齿轮单元96和136的两个径向伸出部分102A和142A在相互不同的径向上伸出，车辆主体框架10内的可用空间可以被有效地利用，并且可以在前后方向上实现有利的重量平衡。两个径向伸出部分102A和142A的伸出方向不受所示实施方式的限制，只要选择方向，使得可用空间被有效利用即可。例如，上部径向突出部102A可以向后或向前指向，并且也可在向上或向下方向上倾斜指向。下部径向伸出部分142A优选地在不同于上部径向伸出部分102A的方向上在前后方向上指向，并且也可在向上或向下方向上倾斜指向。

左驱动单元90的减速齿轮单元96的径向伸出部分102A向后和向上倾斜伸出的事实有助于将倒置摆动式车辆1的重心放置在其相对上部内，并且这有助于车辆的倒置摆动控制的简化。右驱动单元130的减速齿轮单元136的径向突出部142A定位在电动马达132的转动中心线的前部的事实与右驱动单元130的减速齿轮单元输出轴138的转动中心线比左驱动单元90的减速齿轮单元输出轴98的转动中心线更向后偏移的事实相结合有助于可用空间的有效利用或者所需空间的节省。

左驱动单元90和右驱动单元130分别包括相应的电动马达92、132和减速齿轮单元96、136的组件，并且减速齿轮单元96和136包括部分填充润滑油的齿轮箱102和142，而相关的齿形带系统(驱动滑轮100和140、齿形带122和144以及从动滑轮60)需要干燥或没有油或其他妨碍其适当操作的物质的污染。在所示实施方式中，齿轮箱102和142可远离齿形带系统放置，使得左驱动单元90和右驱动单元130和相关齿形带系统的维护可以简化。

多个单元的组装可以如在下面的描述实现。首先，包括可转动地配合在中空轴54上并固定连接到相应从动滑轮60的驱动盘58和插入驱动盘58之间的主轮52的子组件或推进单元50通过使用螺纹螺栓72和螺母74安装在轴支承板20上，并且装配有相应驱动滑轮100和140的左驱动单元90和右驱动单元130安装在驱动单元安装部分14上。接着，每个齿形带122、144经过相应的驱动滑轮100、140和从动滑轮60周围。这完成了倒置摆动式车辆1的推进和驱动系统的组装。

如图9所示，左驱动单元90的减速齿轮单元输出轴98的转动中心线定位在经过中空轴65的转动中心的铅垂竖直线P上，但是从侧面看到，右驱动单元130的减速齿轮单元输出轴138的转动中心线比左驱动单元90的减速齿轮单元输出轴98的转动中心线更向后偏移。

座单元

如图5所示，由塑料材料制成的圆柱形套筒47被配合在中心柱44的上部。套筒47的上端形成有邻靠中心柱44的上端的径向凸缘47A，并且套筒47通过将凸缘47A的上端(外端)邻靠固定到中心柱44的保持构件49而保持固定在中心柱44内。

中心柱44经由套筒47从其上端接收伸缩立柱180，并且座200被附接到伸缩立柱180的上端，使得座200的高度可以调节，将随后描述。伸缩立柱180在车辆的前后方向上定位在驱动单元90和130以及电池组250之间，使得车辆主体框架10内的可用空间得到有效利用。在此配置中，占据车辆重量的大部分的驱动单元90和130以及电池组250被放置在伸缩立柱180(或座200)的前部和后部，从而可以实现车辆的有利重量平衡。伸缩立柱180包括锁定气体弹簧，其包括活塞杆182和缸管184，并首先以活塞杆端引入中心柱44。活塞杆182的自由端通过使用螺母45固定到中心柱44的底端，并且缸管184可滑动地接收在套筒47内，以便能够相对于车辆主体框架10竖直运动。

缸管184的上端从中心柱44向上伸出，并且牢固地固定到座(鞍座)200的座框架202。座框架202通过将管构件弯曲成矩形形状来形成。除了座框架202，座200包括具有固定附接到座框架202的板构件的基部构件201、附接到基部构件201的上部并设置缓冲性能的座主体206、附接到基部构件201的下部的座底部罩204以及附接到座底部罩204的任一侧的一对侧防护构件207。座升高杆(操作杆)198(见图2)设置在座底部罩204的一侧上，以便选择性地解锁伸缩立柱180的锁定机构，将随后描述。

侧防护构件207由例如橡胶的相对硬的材料和其他弹性体材料制成，并定位在座200的横向最外部内。侧防护构件207被构造成通过驾驶员抓握以使得驾驶员即使在座主体206由相对柔软材料制成时也保持稳定驾驶姿势，以便提供有利的驾驶质量。如图2所示，车辆的多个部件定位成位于一对假想线L1限界的区域内侧，假想线L1通过将每侧的侧防护构件207的外端连接到相应踏板40的外边缘来限定，如前视图所示。换言之，与外壳18相比，座200和踏板40具有相对宽的横向跨度，使得外壳18和车辆主体的多种其他部件在车辆主体侧向翻倒时通过侧防护构件207和踏板40保护，而不损坏。

在所示实施方式中，座200被放置在伸缩立柱180的最上部上。驱动单元90和130和一部分电池单元定位在座200的下方，如图1所示。由此，车辆主体可制成紧凑，并且可以同时实现车辆主体的有利重量平衡。在座升高杆198操作时，伸缩立柱180的锁定被释放，使得缸管184在伸缩立柱180内的气体压力下向上压迫。因此，简单通过操作座升高杆198，座主体206的高度可以根据驾驶员的体格或喜好而随意改变。

座升高机构

用于使用伸缩立柱180的座200的座升高机构的细节参考图11-15随后描述。如图11和12所示，座框架202包括基本上水平延伸并通过使用螺纹螺栓固定到基部构件201的下表面的环形主框架211以及在前后方向上彼此平行地横跨主框架211延伸的一对子框架212。主框架211的后端连接到固定到伸缩立柱180的缸管184的上后侧的第一连接基部213(见图5)。

两个子框架212的后端彼此连接，以便形成连接到从伸缩立柱180的缸管的上前侧附接的第二连接基部215(见图5)的U形连接部分214。第二连接基部215的位置比连接有主框架211的第一连接基部213低。子框架212的前端连接到主框架211的前横向部分的内侧。

伸缩立柱180在其上端设置锁释放按钮181以便释放伸缩立柱180的锁定。致动臂222在其基端处通过座框架202枢转支承，并在锁释放按钮181上方延伸。座升高杆198包括曲柄臂构件221，它在其基端部分221a处通过座框架202枢转支承，其包括在座框架202下方横跨主框架211以及子框架212之一安装的安装构件224的帮助下在横向上延伸的杆构件，如图11所示。安装构件224形成有围绕基端部分221a的半圆柱形轴承表面。曲柄臂构件221还包括从基端部分221a弯曲成曲柄臂的自由端部221b。自由端部221b的末端经由致动臂222接合伸缩立柱180的锁释放按钮181。

基端部分221a的末端与操作件220配合。操作件220包括在其基端经过的通孔，其配合在基端部分221a的螺纹末端上，到形成在基端部分221a内的环形肩部允许的程度，并且通过将帽螺母237紧固到基端部分221a的螺纹末端而牢固固定到基端部分221a。

更具体地，如图13最佳示出，致动臂222包括主体230，主体230包括板构件并形成用于接收缸管184的上端的开口230a以及沿着主体230的任一侧和前侧向上延伸的周壁231。周壁231的右前部被切去，以允许曲柄臂构件221的自由端部221b的末端与致动臂222的主体230的上表面直接接合。曲柄臂构件221的自由端部221b的末端通过致动臂222的前侧上的周壁231接合，并由此防止脱离致动臂222的上表面。

枢轴232横跨周壁231的后端经过，并通过在致动臂222的任一侧从主框架211的后端部直立延伸的一对支承件233。枢轴232定位在伸缩立柱180的后面，并且曲柄臂构件221的曲柄臂部分221b和致动臂222之间的接合点222a定位在伸缩立柱180的前面(见图5)。这种配置允许枢轴232到接合点222a之间的距离与枢轴232和锁释放按钮181之间的距离的杠杆比或比通过使用座主体206下方的有限的可用空间而最大化。因此，驾驶员可以最小的力按压锁释放按钮181。致动臂222的运动通过两个子框架212之间限定的空间来适应。另外，座框架202提供用于支承座升高杆198的稳定基部，并保护座升高杆198不由于外部干涉而意外操作。

致动臂222进一步设置横跨主体230的开口230a延伸的致动杆234。致动杆234的两端设置竖直延伸并牢固固定到周壁222a的外侧的腿部234a，使得致动杆234以一定高度从致动臂222的主体230的上表面延伸。致动杆234总是接触通过附图未示出的内部弹簧向上弹性压迫的锁释放按钮181。

座200的高度可以通过提升操作件220的前端(在图13的箭头A所示的方向上)，并且围绕基端部分221a的中心线转动曲柄臂构件221来调节。这造成曲柄臂构件221的自由端部221b向下摆动，并下推致动臂222的前端。因此，如图14所示，致动杆234下推锁释放按钮181，允许伸缩杆180的缸管182在内部气动弹性力下提升。一旦座200达到希望的高度，操作件220被释放，并且这造成伸缩杆180锁定在给定长度。在座200希望降低时，通过提升操作件220的前端，驾驶员可以下推座200到希望高度。这种希望位置可以在此时释放操作件220来简单保持。操作件220的反向运动通过固定附接到子框架212之一以便接合曲柄臂构件221的自由端部221b的一部分的止挡销235限制。

除了操作件220和曲柄臂构件221的外末端的末端部分之外，座升高杆198被接收在座200内。在将座升高杆198组装到座200时，如图15所示，去掉操作件220的座升高杆198安装到座框架202的内部，并且在曲柄臂构件221的右末端经过形成在座底部罩204内的开口(狭槽)236的同时，座200被组装到座框架202。在座200已经完全组装之后，操作件220配合在曲柄臂构件221的右末端上，并通过紧固帽螺母237牢固固定其上。因此，座升高杆198可以相对简单的方式组装。

包括操作件220和曲柄臂构件221的从开口236伸出的相关部分的座升高杆198定位在座200下方，如平面图所示。至少定位在座升高杆198的最外部上的操作件220在座200下方定位在外壳18的外部，如平面图所示。因此，在车辆被构造成紧凑模型而使得驾驶员在驾驶员的下肢之间夹持车辆主体(外壳)时，座升高杆198可以容易被驾驶员得到，但得到保护而不受到驾驶员或任何外界物体的意外操作影响。

电池组支承结构

如图1和3所示，用于保持电池组250的电池盒251被放置在架板17上。电池盒251包括矩形底壁、前壁254和一对侧壁255。侧壁255具有大于前壁254的高度。电池盒251因此限定了从其上前端延伸到其下后端的上部开口257。替代地，开口257也可只在电池盒251的上前端和上后端之间延伸。在所示实施方式中，每个侧壁255的后边缘的竖直中部被凹入，使得接收在电池盒251内的电池组250的后端的中部比电池组250的后端的上部和下部更加暴露。

向后延伸的支架258被附接到中心柱44，并且电池盒251的前壁254的前表面固定附接到支架258。电池盒251通过外壳18大致包封，除了开口257通过外壳18的后开口暴露于外侧。

电池组250具有竖直细长的矩形箱体的形状。电池盒251的底壁253的上面中央地设置接合突出部262，并且相应的接合凹部263形成在电池组250的底面内，如图1所示，从而防止电池组250的下部沿着电池盒251的底壁253运动，但允许在静置在电池盒251的底壁253上的同时向后倾斜，将随后描述。在电池组250适当接收在电池盒251内时，电连接经由两个部件(附图未示出)之间形成的接触配置而在电池组250和车辆的内部电单元之间建立。替代或另外地，接合突出部可形成在前壁254的后表面上，以便与形成在电池组250的前侧内的相应凹部接合，从而以稳定方式支承电池组250。

如图1和16所示，在关闭时用作电池盒251的上壁的盖260被枢转附接到电池盒251的前壁254的上端。盖260的基端枢转连接到略微低于两个侧壁255的前壁254的上端，并且盖260包括关闭前壁254的上边缘限定的开口的部分并延伸到两个侧壁255的上边缘的前竖直壁265、覆盖两个侧壁255的上边缘限定的开口的一部分的中间水平壁266以及从侧壁255的顶边缘的后端向下延伸的后竖直壁267(如盖260的关闭状态所示)。因此，盖260设置矩形C形的侧视图。

盖260设置以横向相互隔开的关系从前竖直壁254的后表面(或内表面)伸出的一对臂268以及邻近前竖直壁254的上边缘横跨两个侧壁255延伸的横向延伸枢轴269。臂268的自由端通过枢轴269可转动地接合，使得盖260能够在用于关闭电池盒251的上部开口的大致水平的关闭位置和邻近座200的竖直升高的打开位置之间成角度地运动。附图未示出的扭转螺旋弹簧围绕枢轴269卷绕，并接合盖260和前竖直壁254，以便将盖260弹性压迫到打开位置。在正常位置上的座200与打开位置上的盖260干涉，使得盖260可以只在伸缩立柱180充分延伸时到达打开位置，以便将座200置于显著高于驾驶员骑坐其上的正常位置的升高位置。换言之，只要驾驶员坐在座200上或者座200位于适用于驾驶员坐在其上的正常高度，座200的后端就防止盖260在打开方向上超过一定极限的打开运动，从而防止电池组250从电池盒251移除，如随后描述。在完全关闭时，盖260的外部轮廓平滑连续到外壳18的周围轮廓，从而提供倒置摆动式车辆1的平滑和诱人的外观。

电池组250的上面形成有锁闩凹部270和定位在锁闩凹部270的任一侧上的一对接合凹部271。盖260的中间水平壁266的下面形成有分别定位成与电池组250的锁闩凹部270和接合凹部271相对应的锁闩273和一对接合突出部274。此实施方式中的锁闩273包括在每次锁闩273被推入锁闩凹部270时在锁定位置和未锁定位置之间交替的推-推锁闩。因此，在电池组250适当放置在电池盒251内并且盖260关闭时，锁闩273通过接合凹部270接合，并且盖260保持在关闭位置。在盖260从上方被再次推动时，锁闩273从锁闩凹部270脱离，并且盖在设置在盖260的铰链内的扭转螺旋弹簧的弹簧力下打开，如前面所述。接合突出部274通过相应的接合凹部271的接合抵抗在车辆1的操作过程中施加到电池组250的横向力来支承电池组250。

在将电池组250安装到电池盒251内时，座200需要通过延长伸缩立柱180而完全升高。这使得盖260置于打开位置。电池组250接着从其后端被引入电池盒251，其中电池组250的下端比电池组250的其他部分更加向前放置，并且使其静置在底壁253上。电池组250的下端在电池盒251的底壁253上的适当定位通过底壁253上的接合突出部262和电池组250的底面内的接合凹部263之间的接合来辅助。电池组250接着向前倾斜，直到电池组250完全接收在电池盒251内。盖260被关闭，并保持在锁定位置。随后，伸缩立柱180缩回，以便将座200降低到正常操作位置，并且这防止盖260的意外打开。因此，电池组250可以克服车辆运动造成的外力以及外部物体使盖260意外打开而固定保持在电池盒251内。电池组250的移除可通过颠倒所述过程来实现。特别是，盖260可只在伸缩立柱180延伸以便将座200置于适当高度位置之后打开。

电单元

如图1所示，电单元300包括用于经由左和右驱动单元90和130控制主轮52的主动力驱动单元301、用于控制后轮单元80的操作的后轮动力单元302、用于将从电池组250供应的DC功率的电压转换成适用于电单元300的多个部件的电压的DC-DC转换器403、用于在多个传感器和电单元300的控制回路之间交换信号的I/O接口单元305、用于接通和断开电力到电单元300的供应的开关单元306以及用于检测车辆主体框架10(倒置摆动式车辆1)相对于预定轴线(例如铅垂竖直线)的倾斜角度和角速度的陀螺仪传感器308。特别是，I/O接口单元305接收来自结合在座单元170内的座传感器307的信号以及来自陀螺仪传感器308和开关单元306的信号。

如图1所示，从侧部看到，推进单元支承部分12的前管构件12A定位在车辆主体框架10的最前部。驱动单元支承部分14的包括向后倾斜的右前管构件14A和左前管构件14B的部分的前端定位在前管构件12A的最前端的后面。定位在推进单元支承部分12下方的推进单元50的主轮52的前端比前管构件12A的最前端更向前伸出。为了覆盖车辆主体框架10和推进单元50，外壳18的前部通过从驱动单元支承部分14的上前端平滑延伸到主轮52的外周边的前部的弯曲表面限定。因此，空间315限定在车辆主体框架10的前端和外壳18的前端之间。更具体地，空间315从右前管构件14A和左前管构件14B的前部延伸到推进单元支承部分12(或其前管构件12A)的前部。电单元300被放置在此空间315内。

电单元300包括主轮PDU301和后轮PDU302，主轮PDU301包括具有CPU、存储器和其他装置的微型计算机以及用于控制供应到电动马达84和92的电压或电流的转换回路。同样，后轮PDU302包括具有CPU、传感器和其他装置的微型计算机以及用于控制供应到电动马达132的电压或电流的转换回路。主轮PDU301和后轮PDU302经由I/O单元305接收来自座传感器307、陀螺仪传感器308和开关单元306的信号。主轮PDU301按照倒置摆动控制原理根据来自座传感器307和陀螺仪传感器308的信号来控制电动马达92和130。后轮PDU302按照转动控制原理根据来自座传感器307和陀螺仪传感器308的信号来控制后轮电动马达84。

如图1和3所示，主轮PDU301和后轮PDU302被安装在细长矩形第一电路板320的相同侧(前侧)上。特别是，主轮PDU301和后轮PDU302沿着第一电路板320的长度方向逐一配置。冷却风扇321邻近第一电路板320的长度方向的端部设置，此处主轮PDU301定位在第一电路板320上。在所示的实施方式中，冷却风扇321包括公知的轴流风扇，其包括矩形框架和可转动地支承在框架内的转子叶片。冷却风扇321安装在第一电路板230上，使得风扇321的转动中心线与第一电路板320的长度方向平行。主轮PDU301的尺寸大于后轮PDU302，并且与后轮PDU302相比，更远离第一电路板320伸出。

如图4所示，包括板构件的支架322横跨推进单元支承部分12的前管构件12A和两个侧管构件12C的前部延伸。支架322向后倾斜，并且其下端或其前端比前管构件12A更向前定位。紧固件323附接到每个右前管构件14A和左前管构件14B的下部，并且朝着另一个伸出。第一电路板320通过使用螺钉或螺纹螺栓附接到支架322和紧固件323的前面。细长的第一电路板320在车辆的前后方向上在其前部支承后轮PDU302，并在其后部支承主轮PDU301，并且向后倾斜或具有较高的下端。第一电路板320的前边缘定位在支架322的前端的略微后面，支架322比第一电路板320或支承在第一电路板320上的后轮PDU302更向前定位。

如图1和3所示，DC-DC转换器304、I/O单元305和开关单元306支承在在大致竖直取向上横跨右前管构件14A和左前管构件14B附接的矩形第二电路板325的相同侧上。DC-DC转换器304定位在第二电路板306的一端(下端)上，并且I/O单元305和开关单元306沿着其长度方向定位在第二电路板325的另一端(上端)上。第二电路板325在前后方向(竖直方向)上也是细长的。DC-DC转换器304比I/O单元305更大和更厚。紧固件326被固定到右前管构件14A和左前管构件14B的每个的中点的一侧，使得两个紧固件326彼此相对。第二电路板325通过使用螺钉或螺纹螺栓附接到紧固件326和连接板14H的前侧。第二电路板325竖直延伸，并且其主平面面向前后方向，使得DC-DC转换器304定位在第二电路板325的前面的下部内，I/O单元305定位在其前面的上左部内，而开关单元306定位在其前面的上右部内。

开关单元306向前伸出，并包括延伸出形成在外壳18的前部内的开口的开关按钮328。被构造成通过使用者推动的开关按钮328的外面向上倾斜指向，以便与外壳18的相邻外表面的向后倾斜匹配，并设置指示灯329，灯329可包括LED，并在开关按钮328接通时点亮。指示灯329可被构造成通过以预定间隔闪烁或发射不同颜色的光来指示倒置摆动式车辆1的其他状态(例如出现失效、电池状态等)。

如图1和2所示，第一罩335安装在第一电路板320的前面，以便覆盖后轮PDU301、主轮PDU302和冷却风扇321。第一罩335在其下部形成有前部开口336以及通过围绕冷却风扇321的其边缘限定的后部开口(附图未示出)。换言之，后轮PDU301和主轮PDU302定位在由第一电路板320和第一罩335限定的空间内，使得从前部开口336进入的空气流经过此空间，并接着通过冷却风扇321从后部开口排出。优选地，外壳18在外壳18的对应于第一罩335的前部开口336的部分内设置空气连通开口，以促进空气流入前部开口336。

第二罩338附接到第二电路板325的前侧，以便覆盖DC-DC转换器304和I/O单元305。第二罩338在其下端连接到第一罩335的后端的外面。第二罩338的内部经由冷却风扇321与第一罩335的内部连通，并且第二罩338的上端形成有上部开口339。换言之，DC-DC转换器304和I/O单元305接收在第二罩338和第二电路板325限定的空间内，并且此空间通过由冷却风扇321引入并从上部开口339排出的空气可靠地通风。开关单元306的开关按钮328经过第二罩338内的开口，并从外壳18的前面伸出。

由于这种配置，在冷却风扇321转动时，外壳18内的空气从第一罩335的前部开口336接收，并以如下顺序经过第一罩335的内部、冷却风扇321和第二罩338的内部之后，从第二罩338的上部开口339排出。由于空气经过第一罩335和第二罩338的内部，热量从主轮PDU301、后轮PDU302、DC-DC转换器304、I/O单元305和开关单元306移除。由第一罩335和第二罩338限定的通道向上倾斜延伸，使得在其下部从前部开口336引入的空气通过多个部件加热，并且这促进了最终流出上部开口339的空气的向上流动。

从第二罩338的上部开口339排出的空气沿着外壳18的内表面在向后方向上引导，并且经由形成在外壳18的后侧的上端部内的空气出口342(见图16)排出外壳18的内部。因此，防止已经经过第一罩335和第二罩338的内部的被加热空气吹送到驾驶员。替代地，将上部开口339与空气出口342连通的内部导管或管道可设置在外壳18内。

陀螺仪传感器308通过横跨右前后管构件、左前后管构件14C的前端延伸的支架345支承(见图4)，并如图1所示，定位在右前管构件14A和左前管构件14B之间。更具体地，陀螺仪传感器308在前后方向上定位在第一电路板320和右驱动单元130之间，并在竖直方向上定位在第二电路板324和主轮52之间。

在以上描述的电单元300内，第一罩335的前端定位在电单元300的最前部位置，但是第一罩335的前端定位在经过限定推进单元50的前端的主轮52的前端(或更具体为从动滚子54的最前部滚子的前端)的铅垂线L2(切线)的后面，如图1所示。主轮PDU301、后轮PDU302、DC-DC转换器304、I/O单元305、开关单元306、第一罩335和第二罩338定位在连接在座200的前端(或座主体206的前端)和支架322的前端之间的假想线后面。由于这种配置，在倒置摆动式车辆1与相对大的物体碰撞时，该物体只冲击座200的前端或支架322的前端，而不是电单元300。

在所示实施方式中，支承彼此叠置的两个驱动单元90和130的车辆主体框架10设置在包括主轮52的推进单元50的上方。驱动单元90和130具有比主轮52小的前后尺寸，并且外壳18从车辆主体框架10的上端平滑延伸到主轮52的前端，由此限定外壳18和驱动单元90和130的前端之间的空间，并且电单元300被放置在原本浪费的该空间内。因此，倒置摆动式车辆1的总体尺寸可以减小。开关单元306的开关按钮328和指示灯329设置在外壳18的前侧上，使得坐在座200上的驾驶员可容易操作开关按钮328，并看到指示灯329。另外，开关按钮328不容易由车辆1的驾驶员之外的任何人操作。

参考图17，倒置摆动式车辆1的与车辆乘骑和车辆操作模式相关的结构在下面描述。假设倒置摆动式车辆1在倒置摆动控制下保持直立，而没有驾驶员，如图1所示。希望驾驶车辆的驾驶员从后部接近车辆，并推动骑乘按钮214(见图17)。这停用了倒置摆动控制，并造成车辆(更特别是车辆主体框架10)和驱动单元以及支承其上的其他部件围绕中空轴54在车辆的重量下向后倾斜(见图2)，直到向后倾斜限制止挡34接合后轮臂78的上表面，如图17所示。此时，座200与车辆主体框架10一起从图1所示的操作位置向后倾斜到比图17所示的操作位置低的骑乘位置。随着座200的位置因此降低，驾驶员可容易从后部坐在座200上。驾驶员接着操作骑乘按钮241以便重启倒置摆动控制。替代地，倒置摆动控制可通过从座传感器307检测到驾驶员存在的时刻流逝预定时间周期来启动。

如图1所示，座主体206包括限定就座表面的前端和中部的主就座部分206a、和从主就座部分206a的后端向上倾斜延伸的后就座部分206b。由于具有这种后就座部分206b，不仅驾驶员的臀部可以稳定方式支承，而且驾驶员可容易从后部骑乘在座200上，因为后就座部分206b在车辆放置在图17所示的骑乘位置时限定大致水平的上表面。从下方支承座主体206的基部构件201设置大致水平延伸以对应于主就座部分206a的主部201a和从主部201a的后端倾斜向上延伸以对应于后就座部分206b的后部201b。由此，作用在就座表面上的载荷可以有利地分布，同时座主体206可以制成足够柔软，以确保驾驶者的驾驶舒适性。

参考图18，在座200的向后倾斜状态下的就座表面的角度可以被限定成使得后就座部分206b大致水平延伸，或者从侧部观看，以角度θ略微向下(或者以任何适当的小角度向上)延伸。由此，驾驶员能够更容易地驾驶车辆。

倒置摆动式车辆的姿态和行驶控制

所示实施方式的倒置摆动式车辆的操作模式在下面描述。主轮PDU301根据三维倾斜角度的变化(相对于铅垂竖直线)以及陀螺仪传感器308测量的车辆主体框架10的倾斜角度的变化率来计算包括坐在座主体206上驾驶员的倒置摆动式车辆1整体的重心。

在包括坐在座主体206上的驾驶员的倒置摆动式车辆1整体的重心基本上位于中间位置时(在重心和主轮52的地面接触点定位在相同铅垂竖直线上时)，主轮PDU301通过根据倒置摆动控制来适当致动两个驱动单元90和130的电动马达92和132而将车辆主体保持在相同直立位置上。

此时，后轮PDU302根据转动控制过程保持用于后轮单元80的电动马达84静止，并且后轮82因此保持静止。

在包括坐在座主体206上的驾驶员的倒置摆动式车辆1整体的重心从中间位置向前运动时，主轮PDU301以相同速度在正常方向上转动两个驱动单元90和130的电动马达92和132。(车辆的重心的移动可以通过驾驶员的前倾造成)。这造成两个驱动单元90和130以相同速度在正常方向上致动，使得主轮52围绕中空轴54在正常方向上转动。由于两个驱动盘58的转动速度没有差别，驱动盘58的驱动滚子66和从动滚子64不围绕其单独转动中心线转动，并且倒置摆动式车辆1在向前方向上推进。倒置摆动式车辆1因此在车辆主体略微向前倾斜的情况下向前推进。

在包括坐在座主体206的驾驶员的倒置摆动式车辆1整体的重心从中间位置向后运动时，主轮PDU301以相同速度在颠倒方向上转动两个驱动单元90和130的电动马达92和132。(同样，车辆重心的移动可以通过驾驶员后倾造成)。这造成两个驱动单元90和130在颠倒方向上以相同速度致动，使得主轮52围绕中空轴54在颠倒方向上转动。再一次，由于两个驱动盘58的转动速度没有差别，驱动盘58的驱动滚子66和从动滚子64不围绕其单独转动中心线转动，并且倒置摆动式车辆1在向后方向上推进。倒置摆动式车辆1因此在车辆主体略微向后倾斜的情况下向后推进。

在车辆的这种向前行驶或向后行驶过程中，后轮PDU302在转动控制下保持用于后轮单元80的电动马达84静止。虽然后轮82在车辆向前或向后行驶的同时接合道路表面，由于后轮82的自由滚子围绕其单独转动中心线自由转动，后轮82不造成车辆运动的任何实质摩擦阻力。

在包括坐在座主体206上的驾驶员的倒置摆动式车辆1整体的重心从中间位置向左或向右运动时，主轮PDU301以相同速度在相互相反的方向上转动两个驱动单元90和130的电动马达92和132。(同样，车辆重心的移动可以通过驾驶员左倾或右倾造成)。这造成两个驱动单元90和130以相同速度在相反方向上致动，使得驱动盘58上的驱动滚子66将切向力施加到从动滚子64，造成从动滚子64围绕其单独转动中心线(在定位特定从动滚子64的位置处围绕主轮52的切线)转动，同时防止主轮52围绕中空轴54转动。因此，倒置摆动式车辆1在车辆笔直向前指向的同时侧向行驶。

主轮52的转动和从动滚子64的转动通过两个驱动盘58的转动速度之间的差别来确定。在两个驱动盘58以相同速度在相反方向上转动时，主轮52没有转动，并且只有驱动滚子64围绕其单独转动中心线转动。因此，倒置摆动式车辆1侧向行驶。在两个驱动盘58以相互不同的速度在相同方向或不同方向上转动时，造成车辆在由主轮52围绕中空轴54的转动和驱动滚子64围绕其单独转动中心线的转动的组合确定的倾斜方向上行驶。

在车辆在笔直向前和笔直向后以外的任何方向上行驶时，后轮PDU302以如下的速度驱动用于后轮单元80的电动马达84，使得后轮82以对应于车辆的横向行驶速度的速度转动。由此，虽然后轮82接合道路表面，后轮82也在该特殊方向上对车辆的推进施加最小阻力。在后轮82以不对应于车辆的横向行驶速度的速度转动时，后轮82将偏航力矩施加到车辆，并由此造成车辆转弯(拐角)或造成车辆在不同方向上指向。

已经就具体实施方式描述了本发明，但是本发明不受到所示实施方式的限制，并可以在多个部分内改变，而不偏离本发明的精神。例如，主轮52需要具有组合成环形形状的多个从动滚子64，并且不必需要环形构件来支承这些从动滚子64。还可以使用沿着其周边具有相应数量枢轴的盘构件，以便以环形配置支承从动滚子64。在不需要偏航力矩时，或者在小摩擦阻力可以接受时，后轮62可以通过正常轮代替。甚至可以完全省略后轮62。

另外，与所示实施方式不同，左驱动单元90的减速齿轮单元96的径向伸出部分102A可以向后伸出，而右驱动单元130的减速齿轮单元136的径向伸出部分142A可以向前伸出，而不偏离本发明的精神。左驱动单元安装板22和右驱动单元安装板24的切口22B和24B可以通过允许减速齿轮单元输出轴98和138经过的开口代替。同样，所示实施方式中的特定类型的减速齿轮单元96和136只是示例性的，并且可以使用任何类型的减速齿轮单元，而不偏离本发明的精神。根据所使用的电动马达的类型，甚至可以省略减速齿轮单元96和136的使用。

Claims (12)

1.一种倒置摆动式车辆，包括：

车辆主体框架，其在竖直方向上延伸；

推进单元，其安装在所述车辆主体框架的下部内，并包括能够通过倒置摆动控制致动的主轮；

驱动单元，其安装在所述车辆主体的竖直中间部分内，并能够致动所述主轮；

座，其安装在所述车辆主体框架的上部上；

电池盒，其在所述驱动单元后面安装在所述车辆框架上，并具有至少在其上端内延伸的进出开口；

电池，其能够接收在所述电池盒内；以及

盖，其通过所述电池盒枢转支承，以便能够在暴露所述进出开口的打开位置和至少闭合所述进出开口的上部并接合所述电池一部分的关闭位置之间运动。

2.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆，其中，所述电池盒包括设置在其底壁内的接合部分，并且所述电池的底端包括能够与所述电池盒的接合部分协作的相应接合部分，由此防止所述电池横向运动。

3.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆，其中，所述接合部分之一包括凹部，而所述接合部分中的另一个包括能够在所述电池放置在所述电池盒内时配合在所述凹部内的突出部。

4.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆，其中，所述盖包括设置在其内表面内的接合部分，并且所述电池的顶端包括能够在所述盖位于闭合位置时与所述盖的接合部分协作的相应接合部分，由此防止所述电池横向运动。

5.根据权利要求4所述的倒置摆动式车辆，其中，所述接合部分之一包括凹部，而所述接合部分中的另一个包括能够在所述电池放置在所述电池盒内且所述盖位于闭合位置时配合在所述凹部内的突出部。

6.根据权利要求4所述的倒置摆动式车辆，其中，所述盖设置锁闩，所述锁闩与设置在所述电池的上端内的相应锁闩卡扣协作，以便选择性地将所述盖保持在闭合位置。

7.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆，其中，所述盖经由具有在横向上延伸的铰链轴线的铰链连接到所述电池盒的邻近其所述开口的前端的上部。

8.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆，其中，所述进出开口从所述电池盒的上端至少延伸到所述电池盒的后端的竖直中部。

9.根据权利要求8所述的倒置摆动式车辆，其中，所述进出开口从所述电池盒的上端延伸到所述电池盒的后端的下部。

10.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆，其中，所述电池盒能够使得所述电池在所述电池完全接收在所述电池盒内时向后倾斜。

11.根据权利要求10所述的倒置摆动式车辆，其中，所述电池在竖向上是细长的。

12.根据权利要求1所述的倒置摆动式车辆，其中，所述座能够在下部操作位置和上部非操作位置之间运动，所述座被定位成在所述座位于所述下部操作位置时防止所述盖从所述闭合位置运动，并在所述座位于所述上部非操作位置时允许所述盖运动到打开位置。

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