CN106660609B - 用于城市运输的单人车辆 - Google Patents

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Abstract

用于城市运输的单人车辆(1)，包括：用于该车辆(1)的一个使用者的运输甲板(2)；用于所述运输甲板(2)的移位的转向架(3)；以及用于所述转向架(3)的控制臂(4)，控制臂被附接到运输甲板(2)，以使得当使用者使甲板(2)摆动用于改变车辆(1)的行进方向时，控制臂能够相对于转向架(3)枢转，且其特征在于，每个转向架(3)包括被插入到控制臂(4)中的一个内的枢轴(5)和一个插置于该枢轴(5)和围绕枢轴(5)旋转的臂(4)之间的阻尼器组件(19)，以允许所述阻尼器组件(19)在臂(4)上补偿使甲板(2)摆动的重力并且当力产生时促使返回到所述臂(4)的中心。

Description

用于城市运输的单人车辆
本发明涉及用于城市运输的单人车辆。该车辆被配置为滑板，所述滑板被设置有一个运输甲板(deck)、用于该运输甲板的移位的转向架(truck)和用于所述转向架的控制臂，所述控制臂被附接到该运输甲板的端部。
背景技术
在市场上有许多被配置为滑板的单人车辆，具有：一个运输甲板；具有轮的移位转向架；以及用于所述转向架的控制臂，所述控制臂在一个端部处附接到该运输甲板并且在另一个端部处附接到这些转向架中的一个。当使用者通过重力使甲板摆动以容易地操纵或改变车辆行进方向时，所述控制臂相对于转向架枢转。
为了补偿使甲板摆动的重力并且为了便于甲板返回到中心，所描述的滑板包括一个插置于甲板和控制臂之间的“衬套(bushing)”元件。然而，已经观察到，为了操纵或最佳地改变这些车辆的行进方向，必须使甲板大幅地摆动以确保使用者的重力合宜地修改轮的行进方向。这意味着，实际上，该车辆的操纵复杂并且仅适合于具有特殊能力的使用者驾驶它。
一些单人车辆(诸如，在前面段落中所描述的那些)包括驱动转向架轮轴中的一个的马达。然而，在这些情况下，车辆重量通常非常大，且在大多数情况下，必须包括占据空间、失调(misadjust)并且需要大量维护的齿轮和带。实际上，在市场上没有被配置为可以被容易地使用以在城市周围移动并且重量轻、坚固、紧凑以及易于由任何使用者使用的滑板的单人车辆。
发明内容
本发明的目的是提供一种稳定且易于操纵的用于城市运输的单人车辆，因此它可以被许多各种不同的使用者使用，而使用者不需要拥有驾驶它的特殊技能。
根据此目的，本发明提供了一种用于城市运输的单人车辆，包括：用于该车辆的一个使用者的运输板(board)；用于所述运输甲板的移位的转向架；以及转向架控制臂，所述转向架控制臂被连接到所述运输甲板，以使得当使用者使该甲板摆动以改变车辆行进方向时，所述控制臂可以相对于所述转向架枢转。此车辆的特征在于，所述转向架中的每个包括一个枢轴和一个阻尼器组件，该枢轴被插入到一个控制臂内，且该阻尼器组件被插置于该枢轴和围绕所述枢轴组件旋转的控制臂之间，以允许所述阻尼器组件在所述控制臂上补偿使该甲板摆动的重力并且当所述力产生时促使返回到所述控制臂的中心。
在所要求保护的车辆中，插置于转向架枢轴和在所述枢轴上旋转的控制臂之间的阻尼器组件补偿使甲板摆动的使用者的重力，同时向转向架枢轴传递改变轮的方向的重力。当使甲板摆动的力产生时，同一阻尼器组件操作返回到所述控制臂的中心。
结果，与在现有技术的车辆中发生的情况不同，可以最佳地修改转向架轮的行进方向，并且大大减小轮轴的旋转半径，而使用者不需要使运输甲板非常显著地振荡。因此，获得了可以被任何使用者容易地操纵的稳定的车辆。
根据一个实施方案，每个转向架包括两个轮，并且每个转向架在运输甲板的一个端部处连接到一个控制臂，并且有利地，在所述车辆的使用位置中，这些转向架被定位在运输甲板的外部，每个转向架通过枢轴附接到控制臂的一个端部。
由于转向架和轮位于甲板的外部，因此避免了所谓的“咬轮(wheelbite)”，即，所述轮在转动期间与运输甲板摩擦。
所述轮可以具有在80mm和130mm之间的直径，以使得该车辆对于在城市里穿行特别有用。此外，所述轮的材料的刚性小于通常使用的材料的刚性，并且所述轮的轮廓是凸形的。较大直径的轮和较低的硬度具有它们难以被小障碍物阻止或阻碍的优点。另一方面，它们的穹顶状轮廓有助于最小化锁定的可能性。
根据一个优选实施方案，每个转向架的枢轴是一个铰链轴，该铰链轴被配置为插入到在所述控制臂的一个端部处的一个腔内。
此铰链轴被插入所述控制臂的设置有轴承的腔内，在该轴承上支撑所述轴以允许旋转。
根据同一优选的实施方案，每个转向架包括轮轴的支撑臂，所述支撑臂在该车辆的纵向方向上延伸且位于同一转向架的枢轴的远端位置处。
有利地，所述轮轴的这些支撑臂被连接以配置为“U”形的结构，同一转向架的枢轴或铰链轴从所述结构的中心区段延伸，以面向该运输甲板。
因此，该运输甲板可以自由地振荡，而没有触碰转向架轮中的一个的风险。此外，此转向架配置为该车辆提供了很大的稳定性，形成一个可以大于0.2m2的非常宽的矩形支撑基座。
优选地，该阻尼器组件在控制臂的容纳所述枢轴或轴的腔内被插置于转向架结构的枢轴或轴的两侧上。
有利地，该阻尼器组件包括布置在所述枢轴或轴的任一侧上的一对弹簧，所述弹簧被容纳在所述控制臂的接收所述枢轴或轴的腔内，所述腔的壁和所述轴本身充当用于所述弹簧中的每个的端部的物理止挡件。
替代地，所述阻尼器组件包括一个弹簧，所述弹簧围绕所述枢轴或轴布置，并且所述弹簧通过一个端部附接到所述轴，以及所述弹簧的另一个端部附接到所述控制臂的一个表面。
优选地，所述控制臂被枢转地连接到该运输甲板，铰接接合点使得所述控制臂能够竖向移位到在该运输甲板下方的缩回位置。
因此，获得具有宽的运输基座的车辆，该宽的运输基座给予使用者安全性，但同时可以被折叠以使其体积减小30％。
有利地，一旦控制臂和转向架被折叠到所述甲板下方，该运输甲板的端部限定一个大体上平坦的表面，该大体上平坦的表面被配置为将该车辆放置在一个竖立位置中。
因此，该车辆保持在一个竖立位置中，从而便于运输或存储。实际上，已经发现，在缩回位置中，所要求保护的车辆占据小于85％的占地面积并且可以在一个手提箱等中被携带。
再次有利地，该运输甲板的上侧具有一个大体上凹形的横截面。此凹形轮廓使得能够改变该车辆的方向，而使用者不会失去竖向状态，因为使用者仅需通过脚趾或脚跟在甲板的较高的端部上施加压力即可。在常规滑板中，使用者必须向侧面地移动他的身体，以使他的重量起作用。
优选地，每个控制臂通过一个铰链轴附接到该运输甲板，该铰链轴与一个阻尼元件相关联，该阻尼元件被配置为补偿由该车辆行驶所在的道路产生的振动。
有利地，所述阻尼元件被插置于运输甲板和控制臂的被铰接地附接到该甲板的一个部分之间。
根据一个实施方案，该车辆包括用于联接到该运输甲板的端部的联接件，每个所述联接件包括容纳每个控制臂的铰链轴以及被配置成与所述控制臂的一个部分接触的阻尼元件的腔。
此用于道路振动的阻尼元件可以是例如一个预定厚度和硬度的弹性材料垫。此垫吸收由不平坦的地形所导致的振动的冲击。可选地，该垫的厚度可以被修改，以转而使控制臂的接合点打开的程度变化，从而使甲板的高度进而使轮的最小转动半径变化。
替换地，替代弹性材料垫，可以使用阻尼弹簧型元件、压缩空气块或确保期望的弹性响应的任何其他缓冲系统。
根据一个优选实施方案，所述控制臂包括被配置为卡扣到所述联接件的腔内的臂部分和防止所述臂意外打开的锁定机构。
因此，甲板和车辆控制臂的刚性连接在使用时被固定。
根据同一优选实施方案，该车辆还具有在运输位置中在所述控制臂被折叠到平台(table)下方时的锁定机构。因此，使用者可以舒适地握持和运输臂被折叠的车辆。
根据一个机动化实施方案，所述车辆包括：直驱电马达，附接到所述转向架的轮中的一个的轴，优选地为永磁“无刷”型马达；以及，电池，优选地锂电池，用于为所述马达提供电力。
该马达非常安静，并且去除了对于可能会失调或断裂的传动带的需求。此外，该马达具有非常低的功率，大约175W，以使得驱动该马达所需的电池可以非常小。因此，获得了如下一种机动化单人车辆：该机动化单人车辆具有例如8Kg以下的重量以及大约12Km的自主性(autonomy)，这足够用于预期的城市使用。
有利地，所述直驱马达被容纳在用作轮的圆柱形壳体内部，所述壳体的外表面包括用作轮胎的材料。因此，获得不区别于其他车辆的轮的机动化轮。
优选地，该车辆包括一个远程控制装置，以操作马达。
此控制装置被配置为具有减小的尺寸，以被存放在使用者的口袋或桅杆(mast)把手的腔内。另外，该车辆包括处理和控制装置，所述处理和控制装置被配置为，当车辆轮的速度超过一个预定的初始值时，基于来自所述远程控制装置的信号驱动该马达。
因此，它增添了安全性，因为使用者必须在推动车辆达到初始最小速度之后，通过该马达驱动轮轴，从而避免了由于马达的突然启动所造成的跌倒。
根据一个实施方案，同一处理和控制装置被配置为用于从此控制装置以两个不同的预定速度激活马达；高速度，例如12Km/h；以及，低速度，例如7Km/h。使用者可以组合地使用这两个速度，以减慢车辆。
根据一个实施方案，所述车辆包括一个附接到运输甲板的桅杆，所述桅杆充当把手，以便于车辆的转向控制。有利地，所述桅杆包括一个“操纵杆”型把手，其在人体工程学上被配置为用一只手控制车辆。可选地，该桅杆可以可伸缩地展开和/或折叠以被收集在运输甲板上。“操纵杆”型把手可以包括一个用于接收远程控制装置的腔。因此，使用者可以用一只手从“操纵杆”把手本身用他的拇指操作该车辆。
在本发明中，单人城市运输车辆意指适合于短程移动性(所谓的“最后一英里运输”)的车辆，例如，能够以中等速度穿过城市、城镇、校园、购物中心、机场等的车辆。
单人车辆意指被配置为运输单个使用者的车辆，优选地被配置为具有在行进期间使用者站立在上面的运输甲板的滑板的车辆。
附图说明
为了更好地理解已经概述的全部内容，附上附图，所述附图示意性地并且仅通过非限制性实施例的方式示出实施方案的实际情况。
图1示出不具有桅杆的单人车辆的一个实施方案的立体视图。此实施方案模拟了甲板的摆动以及在转向架上枢转的控制臂的摆动。
图2示出图1的车辆的俯视图。
图3示出图1的车辆的仰视图。
图4示出图1的车辆的侧视图。
图5示出当控制臂和转向架处于运输甲板下方的缩回位置中时图1的车辆的侧视图。
图6示出在运输甲板的一个端部处的包括转向架、控制臂和控制臂的联接件的组件的分解视图。
图7是转向架的总体结构的立体视图，示出了轮轴的支撑臂以及枢轴，所述枢轴被配置作为用于插入控制臂的腔内的接合轴。此图7示出阻尼器组件的、安装在用作枢轴的轴的任一侧上的弹簧。
图8是示出控制臂中的、容纳枢轴和阻尼器组件弹簧的腔的局部区段。
图9和图10示出具有桅杆的车辆的两个立体视图。在图10中，该桅杆平坦地折叠在运输平台或甲板上。
具体实施方式
下文描述参考所述图所要求保护的单人车辆的一个实施方案。
所要求保护的车辆1被配置为滑板，具有：用于使用者的运输甲板2；用于运输甲板2的移位的转向架3；以及控制臂4，所述控制臂被附接到运输甲板2的端部，以使得当该甲板被摆动以改变车辆1的行进方向时，所述控制臂可以在转向架3上枢转。
如图中示出的，在车辆1的使用位置中，转向架3位于运输甲板2的外部，通过枢轴5附接到控制臂4的每个端部，该枢轴5被插入到设置在每个控制臂4中的腔6内。每个转向架3具有两个支撑臂7，轮9的轴8被安装在所述支撑臂上。这些支撑臂7在车辆1的纵向方向上延伸，以位于同一转向架3的枢轴5的远端位置处，并且被连接以配置为“U”形的结构10，枢轴5从该“U”形的结构10的中心区段10a延伸以面向运输甲板2。
在所描述的实施方案中，控制臂4被枢转地连接到运输甲板2，以使得它们可以被竖向地移动到甲板2下方的折叠位置，以便于运输和存储(参见图5)。
每个控制臂4的铰接附接通过安装在每个联接件12上的铰链销11而发生，所述联接件件12设置在甲板2的端部下方。每个联接件12具有一个腔13，该腔容纳控制臂4的铰链轴11和所述控制臂4的被设计成与阻尼元件14接触的一个部分4a。在所描述的实施方案中，此阻尼元件14是一个容纳在联接件12的腔13内的弹性材料垫(参见图6)。然而，此阻尼元件14可以不是垫14而是一个弹簧或一个压缩空气块或另一个类似的元件，以确保吸收由道路导致的振动。
为了确保运输甲板2和控制臂4的刚性连接，联接件12中的每个包括将控制臂4的一部分4a压力附接在腔13内部的机构16和防止该机构16意外打开的锁定机构17。
如在本发明的描述中所讨论的，转向架3的枢轴5是一个铰链轴，该铰链轴被配置为插入到每个控制臂4的腔6内。此腔6包括轴承18，在该轴承18上支撑轴或枢轴5。
所要求保护的车辆1的特征在于，每个转向架3包括一个阻尼器组件19，该阻尼器组件19插置于轴或枢轴5和围绕所述轴或枢轴5旋转的控制臂4之间。
在所描述的实施方案中，阻尼器组件19包括一对弹簧20，该对弹簧20布置在轴或枢轴5的两侧上并且由固定到枢轴或轴5的板21分开。这些弹簧20被容纳在控制臂4的、接收轴或枢轴5的腔6b内，以使得所述腔6b的壁和轴本身充当用于每个弹簧20的端部的物理止挡件(参见图6、图7和图8)。
当运输甲板2通过使用者的重力而振荡时，控制转向架3的臂4围绕转向架3的轴或枢轴5旋转，以作用在弹簧20中的被压缩到腔6b内的一个弹簧上，从而在控制臂4中补偿使甲板2摆动的重力。当使甲板2振荡的力产生时，同一弹簧20驱动返回到控制臂4的中心。
如在本发明的描述中所讨论的，与现有技术的车辆不同，所要求保护的车辆1非常稳定并且易于操纵，并且驾驶不需要特殊技能，因为两个转向架3的轮轴8之间的距离可以非常大并且这不会导致可操作性的损失。例如，转向架3的轮轴8之间的距离可以大于80cm，并且轮9的直径可以大于100mm。大直径的轮9便于振动的吸收，并且如下文所讨论的，便于车辆1的机动化。此外，轮的尺寸和轴之间的距离不会造成空间问题，因为如上文所描述的，转向架3的控制臂4可以占据甲板2下面的折叠位置，这大大减少了车辆1的长度并且便于运输。
此外，在所描述的实施方案中，运输甲板2的包括联接件12的端部限定一个大体上平坦的表面，一旦控制臂4被折叠，该表面就被配置作为一个直立放置该车辆的支撑件。
如在本发明的描述中已经提到的，在一个优选实施例中(未示出)，车辆1设置有一个电动直驱“无刷”型马达。此马达被附接到转向架3的轮9中的一个的轴8，以与其一起旋转，而不考虑传动带或齿轮。此马达的功率可以是，例如，仅175W，以使得致动它所需的电池的尺寸减小。结果，机动化车辆1的重量可以小于8kg，再次便于处理。该电池(锂电池)可以被容纳在运输甲板2下方的隔间内，并且供电电缆可以穿过一个设置在轴或枢轴5中的孔，以访问轮9的轴8。
图9到图10示出车辆1的一个型式，该车辆包括一个充当把手的桅杆21。该桅杆22包括一个“操纵杆”型把手23，该“操纵杆”型把手23被配置为用一只手控制车辆1。此外，该车辆1还具有一个控制电动马达的速度的远程控制装置(未示出)。该桅杆22是可伸缩的并且以可叠合的(collapsible)方式安装在运输甲板2上，以占据很小的空间(参见图10)。
总之，本发明提供了一种重量轻、稳定且紧凑的单人车辆1，该车辆特别适合用于在城市地区中使用、用于短距离、“最后一英里运输”。此外，该车辆1被设计成使得它可以基于使用者需要而被适配或被定制。例如，可以通过使将控制臂4连接到运输甲板2的接合点的打开程度变化来转而修改运输甲板2的高度或者轮9的轴8的最小转动半径。在所描述的实施方案中，这可以通过使容纳在联接件12的腔13内与控制臂4的一部分4a接触的阻尼垫14的厚度变化来实现。
虽然已经参考了本发明的一个具体实施方案，但是对于本领域技术人员明显的是，在不脱离通过所附权利要求限定的保护范围的前提下，所描述的车辆1易于作出许多变体和改型，并且所提及的全部细节都可以被替换成其他技术上等同的细节。例如，尽管图中示出的实施方案描述了包括布置在所述转向架3中的一个的轴或枢轴5的两侧上的一对弹簧20的阻尼器组件19，但是替代地，可以通过围绕轴或枢轴5布置的单个弹簧来配置所述阻尼器组件19。此弹簧将通过一个端部附接到所述轴或枢轴5，并且另一个端部附接到将在所述轴或枢轴5上旋转的控制臂4的一个表面。

Claims (18)

1.用于城市运输的单人车辆(1)，包括：用于该车辆(1)的一个使用者的运输甲板(2)；用于所述运输甲板(2)的移位的转向架(3)；以及用于所述转向架(3)的控制臂(4)，所述控制臂被附接到所述运输甲板(2)，以使得当使用者使该甲板(2)摆动以改变该车辆(1)的行进方向时，所述控制臂能够相对于所述转向架(3)枢转，其特征在于，所述转向架(3)包括一个枢轴(5)和一个阻尼器组件(19)，所述枢轴(5)被插入到所述控制臂(4)内，且所述阻尼器组件(19)被插置于该枢轴(5)和围绕该枢轴(5)旋转的控制臂(4)之间，所述阻尼器组件(19)被配置为在所述控制臂(4)上补偿使该甲板(2)摆动的重力并且当力产生时促使返回到所述控制臂(4)的中心。
2.根据权利要求1所述的车辆(1)，其中所述转向架(3)的枢轴(5)是一个铰链轴，该铰链轴被配置为插入到所述控制臂(4)的端部的腔(6)内。
3.根据权利要求1所述的车辆(1)，其中所述转向架(3)包括一对轮(9)和支撑所述轮(9)的轴(8)的支撑臂(7)，所述支撑臂(7)在该车辆(1)的纵向方向上延伸且位于同一转向架(3)的枢轴(5)的远端位置处。
4.根据权利要求3所述的车辆(1)，其中支撑所述轮(9)的所述支撑臂(7)被连接以配置为U形的结构(10)，同一转向架(3)的枢轴(5)从所述结构(10)的中心区段延伸以面向该运输甲板(2)。
5.根据权利要求2所述的车辆(1)，其中所述阻尼器组件(19)包括一对弹簧(20)，该对弹簧(20)被布置在该转向架(3)的枢轴(5)的两侧上，所述弹簧(20)被容纳在所述控制臂(4)的、接收所述枢轴(5)的腔(6b)内，所述腔(6b)的壁和所述枢轴(5)本身充当用于所述弹簧(20)的端部的物理止挡件。
6.根据权利要求2所述的车辆(1)，其中所述阻尼器组件包括一个弹簧，所述弹簧围绕转向架(3)的枢轴(5)布置，所述弹簧的一个端部被附接到所述枢轴(5)以及另一端部被连接到控制臂(4)。
7.根据权利要求1所述的车辆(1)，其中所述控制臂(4)被枢转地附接到该运输甲板(2)，所述枢转附接允许所述控制臂(4)竖向移动到位于该运输甲板(2)下方的存放位置。
8.根据权利要求7所述的车辆(1)，其中控制臂(4)通过铰链轴(11)被附接到该运输甲板(2)的一个端部，该铰链轴与一个阻尼元件(14)相关联，该阻尼元件(14)被配置成补偿来自该车辆(1)行驶所在的道路的振动。
9.根据权利要求8所述的车辆(1)，该车辆包括用于联接到该运输甲板(2)的端部的联接件(12)，所述联接件(12)包括一个腔(13)，该腔(13)容纳控制臂(4)的铰链轴(11)并且容纳阻尼元件(14)，该阻尼元件(14)被配置成与所述控制臂(4)一部分(4a)接触。
10.根据权利要求8所述的车辆(1)，其中所述阻尼元件(14)包括预定厚度和硬度的弹性材料垫。
11.根据权利要求9所述的车辆(1)，其中控制臂(4)包括控制臂(4)的、被配置成卡扣到所述联接件(12)的腔(13)内的一部分(4a)，所述车辆(1)包括锁定机构(16，17)，以便在所述控制臂(4)被插入到该腔(13)时防止所述控制臂(4)意外打开。
12.根据权利要求1所述的车辆(1)，包括：直驱电马达，连接到所述转向架(3)的轮(9)的轴(8)；以及，用于为所述马达供应电力的电池。
13.根据权利要求12所述的车辆(1)，其中所述直驱电马达被容纳在用作轮(9)的圆柱形壳体内，所述壳体的外表面包括用作轮胎的材料。
14.根据权利要求12所述的车辆(1)，包括用来操作该马达的远程控制装置，并且包括处理和控制装置，所述处理和控制装置被配置为，当该车辆的轮的速度超过一个预定的初始值时，基于来自所述远程控制装置的信号来驱动所述马达。
15.根据权利要求1所述的车辆(1)，包括一个竖向地附接到该运输甲板(2)的桅杆(22)，将所述桅杆(22)充当一个便于该车辆(1)的转向的把手。
16.根据权利要求15所述的车辆(1)，其中所述桅杆(22)包括一个“操纵杆”型把手(23)，所述“操纵杆”型把手(23)用一只手来驱动该车辆。
17.根据权利要求15或16所述的车辆，其中所述把手(23)包括一个用于接收马达远程控制装置的腔。
18.根据前述权利要求1所述的车辆(1)，其中所述转向架(3)的轮(9)的直径在80mm和130mm之间。
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