CN108392820A - 电驱动履带式滑板车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电驱动履带式滑板车，包括驱动结构、车身、设置于所述车身内的电气控制系统以及连接所述车身与所述驱动结构的转向结构。所述驱动结构包括设置于所述车身两侧的前轮总成以及后轮总成。所述前轮总成与所述后轮总成均包括电机、由所述电机驱动的若干从动轮、绕设于所述电机与所述若干从动轮外周的履带以及连接所述电机与所述若干从动轮的第一支架。所述转向结构包括与所述车身连接的底座、与所述第一支架连接的第二支架、连接所述底座与所述第二支架的销轴以及与所述车身连接的双向阻尼器。如此设置，提高了电驱动履带式滑板车的抓地性能、越障能力以及排沙性能，且由于其与地面的摩擦力大，使得其易于停止，提高了其安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种滑板车，尤其涉及一种电驱动履带式滑板车。
背景技术
目前市场上的滑板车多为小型四轮结构，但是，四轮结构仅适合非常光滑的平地使用，且摩擦力小，高速下不易停止，遇到小的阻碍就容易翻车，安全性能差，驱动动力弱、不能满足市场需求；目前市场上的小型滑板车多采用弹簧或橡胶等提供阻尼，这两种结构也并不适合用于大型履带结构。
有鉴于此，有必要设计一种电驱动履带式滑板车，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全地形适用、电驱动力强劲、安全可靠、零排放的电驱动履带式滑板车。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种电驱动履带式滑板车，包括驱动结构、车身以及设置于所述车身内的电气控制系统，所述驱动结构包括设置于所述车身两侧的前轮总成以及后轮总成，所述前轮总成与所述后轮总成均包括电机、由所述电机驱动的若干从动轮、绕设于所述电机与所述若干从动轮外周的履带以及连接所述电机与所述若干从动轮的第一支架，所述电驱动履带式滑板车还包括连接所述车身与所述驱动结构的转向结构，所述转向结构包括与所述车身连接的底座、与所述第一支架连接的第二支架、连接所述底座与所述第二支架的销轴以及与所述车身连接的双向阻尼器。
作为本发明的进一步改进，所述底座包括与所述车身连接的第一固定部和自所述第一固定部向下倾斜延伸的第一连接部，所述第一连接部具有上下贯穿的让位孔，所述第二支架包括与所述第一支架连接的第二固定部和自所述第二固定部向上倾斜延伸的第二连接部，所述第二连接部上设有上下贯穿的通孔，所述让位孔与所述通孔的位置相互对应，所述销轴依次穿过所述通孔与所述让位孔以连接所述第二支架与所述底座。
作为本发明的进一步改进，所述转向结构还包括套设于所述销轴上的轴承、连接所述销轴与所述底座的螺钉以及设于所述螺钉与所述底座之间的挡片，所述轴承设置于所述让位孔内以连接所述底座与所述销轴。
作为本发明的进一步改进，所述电机为直流无刷电机，所述直流无刷电机的外周壁上设有外齿结构，所述履带的内周壁上设有内齿结构，所述内齿结构与所述外齿结构的位置相互对应。
作为本发明的进一步改进，所述电驱动履带式滑板车具有四个所述双向阻尼器，所述双向阻尼器一端连接于所述车身，另一端连接于所述第二支架。
作为本发明的进一步改进，所述电气控制系统包括提供动力源的电池包、控制所述电机的工作状态的控制器、信号接收装置以及遥控器。
作为本发明的进一步改进，所述信号接收装置包括无线信号接收装置和有线信号接收装置。
作为本发明的进一步改进，所述遥控器具有连接线，所述连接线一端与所述遥控器连接，另一端与所述电气控制系统连接。
作为本发明的进一步改进，所述电驱动履带式滑板车还包括设置于所述车身上方的脚踏板，所述脚踏板上设有限位结构。
作为本发明的进一步改进，所述电驱动履带式滑板车还设有在位开关。
本发明的有益效果是：本发明的电驱动履带式滑板车通过双向阻尼器、连接车身与履带式前轮总成及后轮总成的转向结构配合，不仅保证了电驱动履带式滑板车方向转动的灵活性，又提供了可靠的阻尼，保证了其行进及转向时的稳定性；通过使用履带式的前轮总成与后轮总成，增加了前轮总成与后轮总成与地面的接触面积，提高了电驱动履带式滑板车的抓地性能、越障能力以及排沙性能，且由于其与地面的摩擦力大，使得其易于停止，提高了其安全性能。
附图说明
图1为本发明电驱动履带式滑板车的立体图。
图2为本发明电驱动履带式滑板车去除脚踏板后的结构示意图。
图3为图1中去除双向阻尼器后的转向结构的结构分解图。
图4为沿图2中B-B线的剖面结构示意图。
图5为操作者通过重心移动控制电驱动履带式滑板车转向时的力学分析图。
图6为图4中I区域的放大图。
图7为操作者通过重心移动控制电驱动履带式滑板车转向时的矢量三角形的力学分析图。
图8为本发明电驱动履带式滑板车转向时的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
请参阅图1至图6所示，一种电驱动履带式滑板车100，包括驱动结构1、车身2、连接所述车身2与所述驱动结构1的转向结构3、设置于所述车身2上方的脚踏板4以及设置于所述车身2内的电气控制系统5。所述驱动结构1包括设置于所述车身2两侧的前轮总成11和后轮总成12。所述前轮总成11与所述后轮总成12均包括电机111、由所述电机111驱动的若干从动轮112、绕设于所述电机111与所述若干从动轮112外周的履带113以及连接所述电机111与所述若干从动轮112的第一支架114。所述电机111为直流无刷电机。所述直流无刷电机111具有连接轴115以及设于所述直流无刷电机111的外周壁上的外齿结构116。所述履带113的内周壁上设有内齿结构117，所述内齿结构117与所述外齿结构116的位置相互对应，当所述电机111转动时，通过所述内齿结构117与所述外齿结构116啮合，以驱动所述履带113转动，实现所述前轮总成11与所述后轮总成12转动，从而实现所述电驱动履带式滑板车100的移动。在本实施方式中，所述前轮总成11与所述后轮总成12均具有相对设置于所述履带113两侧的两个所述第一支架114，所述前轮总成11与所述后轮总成12均包括三个从动轮，所述第一支架114与所述三个从动轮以及所述连接轴115连接，所述第一支架114呈框型，无遮挡，便于所述履带113排沙。应当理解，所述从动轮112的数量不限于三个，可以根据实际的应用环境设定。
所述转向结构3包括与所述车身2连接的底座31、与所述第一支架114连接的第二支架32、连接所述底座31与所述第二支架32的销轴33、套设于所述销轴33上的轴承34、连接所述销轴33与所述底座31的螺钉35、设于所述螺钉35与所述底座31之间的挡片36、设于所述轴承34下方的挡圈37以及与所述车身2连接的双向阻尼器38。在本实施方式中，所述前轮总成11与所述后轮总成12分别对应设置有一个所述转向结构3，每一个所述转向结构3包括两个所述双向阻尼器38。所述双向阻尼器38可以产生双向形变，所述双向阻尼器38处于拉伸状态/压缩状态时，产生阻尼力，用于维持所述电驱动履带式滑板车100的平衡。所述第二支架32设置于所述前轮总成11(所述后轮总成12)上方，所述第二支架32的两端分别与所述前轮总成11(所述后轮总成12)两侧的第一支架114连接，每一个所述双向阻尼器38的一端连接于所述车身2，另一端连接于所述第二支架32，以实现控制所述前轮总成11与所述后轮总成12的方向转变。
所述底座31包括与所述车身2连接的第一固定部311和自所述第一固定部311向下倾斜延伸的第一连接部312。所述第一连接部312具有上下贯穿的让位孔3121。所述让位孔3121用于供所述销轴33穿过，所述轴承34设置于所述让位孔3121内以连接所述底座31与所述销轴33。所述第二支架32包括与所述第一支架114连接的第二固定部321和自所述第二固定部321向上倾斜延伸的第二连接部322。所述第二连接部322上设有上下贯穿的通孔3221。所述第一连接部312的延伸方向与所述第二连接部322的延伸方向大致平行，所述让位孔3121与所述通孔3221的位置相互对应。如此设置，所述销轴33依次穿过所述通孔3221、所述挡圈37、所述轴承34、所述让位孔3121与穿过所述挡片36的所述螺钉35连接，以实现所述第二支架32与所述底座31的稳定连接。应当理解，大致平行是指在实际生产中，由于误差、工艺限制等原因，允许有一定角度的偏移。
请参阅图4至图8所示，所述前轮总成11与地面的接触点为A，所述销轴33的中轴线为OP，与地面的交点为O，与地面水平线OA形成夹角α。如图5所示为从所述电驱动履带式滑板车100的行进方向看向所述前轮总成11的力学分析图，以操作者面向所述电驱动履带式滑板车100的行进方向时，操作者的左右为基准，当操作者站在所述脚踏板4上右倾(或左倾)时，操作者的重心偏移到所述前轮总成11的右侧(或左侧)，所述脚踏板4相对于水平面偏转角度β，操作者的重力G产生对所述前轮总成11的作用力G，所述作用力G分解为沿所述脚踏板4所在平面的分解力G1(力的方向如图5中箭头所示方向)和沿垂直于所述脚踏板4所在平面的分解力G2(力的方向如图5中箭头所示方向)。所述前轮总成11右侧受到的正压力F1(力的方向如图5中箭头所示方向)大于所述前轮总成11左侧受到的正压力F2(力的方向如图5中箭头所示方向)，即，F1＞F2。由于，地面对所述前轮总成11的右侧的摩擦力f1＝u×F1，地面对所述前轮总成11的左侧的摩擦力f2＝u×F2，其中，u为摩擦系数，则可知，f1＞f2。由于履带前进过程中，所述直流无刷电机111对所述前轮总成11的左侧与右侧产生的牵引力F相等，则可知，所述前轮总成11的右侧受到的牵引力F右与所述前轮总成11的左侧受到的牵引力F左满足如下关系式：F右＝F-f1＜F左＝F-f2，即，F右＜F左。
由于所述前轮总成11沿所述销轴33的中轴线OP进行转动，所述前轮总成11与地面的接触点为A，则，所述中轴线OP与所述接触点A的距离L为所述前轮总成11的转向力F3的转向力臂L，根据图7所示的矢量三角形可知，所述前轮总成11受到的转向力F3＝[(F-f2)-(F-f1)]×sinα＝(f1-f2)×sinα，则，所述前轮总成11的转向力矩M＝F3×L＝(f1-f2)×sinα×L。所述转向力矩M使所述前轮总成11的中轴线DE与所述车身2的纵向中轴线KQ产生夹角γ，即所述前轮总成11向所述电驱动履带式滑板车100的右侧产生的单侧转向角，以驱动所述前轮总成11转变方向。
需要说明的是，所述夹角α≠0，若α＝0，则，所述转向力矩M＝0，所述前轮总成11不能转向；还需要说明的是，所述脚踏板4的偏转角度β过大会导致操作者失去平衡，因此，需要机械装置限制所述偏转角度β，使其不会出现过大导致操作者失去平衡，造成安全事故。
由于所述销轴33与所述底座31之间通过所述轴承34连接，两者之间并未直接接触，因此，两者之间的转动阻力极小。当操作者站在所述车身2上方行驶时，身体重心不可避免的会偏离所述纵向中轴线KQ，如前所述，重心的变化会产生转向力矩M，导致所述前轮总成11(所述后轮总成12)会不停的左右摇摆，使操作者失去平衡；在本发明中，两个所述双向阻尼器38抵消了轻微的重心变化产生的转向力矩M，使所述前轮总成11(所述后轮总成12)始终保持直线行驶。需要说明的是，所述阻尼器38的阻尼力的大小要合适，阻尼力太大则转向困难，太小则不足以抵消转向力矩M从而出现所述前轮总成11(所述后轮总成12)呈S形抖动。从而实现通过操作者控制自身身体重心的变化实现转向功能，且高速行驶过程中不会出现偏摆现象，保证了所述电驱动履带式滑板车100平衡稳定性。
所述脚踏板4具有踏脚区域，所述踏脚区域贴有止滑布，优选地，所述踏脚区域设有限位结构，所述限位结构有助于操作者脚部位置固定，使操作者容易保持在位置上。所述脚踏板上还设有LED灯。
所述电气控制系统5包括提供动力源的电池包、控制所述电机的工作状态的控制器、信号接收装置以及遥控器。所述电池包为额定电压48V，容量为1kW﹒h的锂电池包。所述锂电池包的续航时间长，更换方便。所述信号接收装置包括无线信号接收装置和有线信号接收装置。所述遥控器具有无线操控和有线操控两种模式。所述遥控器通过所述无线信号接收装置实现无线操控所述电驱动履带式滑板车100，所述遥控器握在操作者手里，使操作者不受拘束，可操作性强。所述遥控器具有连接线，当所述遥控器的无线操控失灵时，操作者可以将所述连接线一端与所述遥控器连接，另一端与所述电气控制系统连接，即可通过所述有线信号接收装置实现有线操控，以便于操作者将所述电驱动履带式滑板车100转移至合适位置。所述遥控器符合人体工学设计，外形时尚。所述电驱动履带式滑板车100的速度最快可达到32km/h，远远超过普通人力滑板车的极限，更有竞技性，满足了专业玩家的要求。
所述电驱动履带式滑板车100具有控制所述锂电池包的连通/断开状态的电源开关、控制所述电驱动履带式滑板车100速度的遥控器开关以及在位开关。所述在位开关可以是信号感应式的控制开关，如：使用红外感应器的控制开关，也可以是一种机械式的强脱开关；若操作者失去位置会使所述在位开关处于断开状态，所述电驱动履带式滑板车100可以迅速停车。在所述电源开关、所述遥控器开关以及所述在位开关三者都处于连通状态时，所述电驱动履带式滑板车100移动；当操作者不在操作位置(在位开关断开)时，所述电驱动履带式滑板车100自动停止，避免所述电驱动履带式滑板车100失控发生撞击危险，保证了产品的安全性。
所述车身2呈船型结构，使得内部空间可以搭载大容量的锂电池，对内部电气件的保护程度好。
综上所述，本发明的电驱动履带式滑板车100通过所述双向阻尼器、连接所述车身2与所述履带式前轮总成11及后轮总成12的所述转向结构3配合，不仅保证了所述电驱动履带式滑板车100方向转动的灵活性，又提供了可靠的阻尼，保证了其行进及转向时的稳定性；通过使用所述履带式的前轮总成11与后轮总成12，增加了所述前轮总成11与后轮总成12与地面的接触面积，提高了所述电驱动履带式滑板车100的抓地性能、越障能力以及排沙性能，且由于其与地面的摩擦力大，使得其易于停止，提高了其安全性能；该电驱动履带式滑板车100可以适用于柏油路、草地、雪地、沙地、泥地等各种路况，应用范围广。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电驱动履带式滑板车，包括驱动结构、车身以及设置于所述车身内的电气控制系统，所述驱动结构包括设置于所述车身两侧的前轮总成以及后轮总成，其特征在于：所述前轮总成与所述后轮总成均包括电机、由所述电机驱动的若干从动轮、绕设于所述电机与所述若干从动轮外周的履带以及连接所述电机与所述若干从动轮的第一支架，所述电驱动履带式滑板车还包括连接所述车身与所述驱动结构的转向结构，所述转向结构包括与所述车身连接的底座、与所述第一支架连接的第二支架、连接所述底座与所述第二支架的销轴以及与所述车身连接的双向阻尼器。
2.根据权利要求1所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述底座包括与所述车身连接的第一固定部和自所述第一固定部向下倾斜延伸的第一连接部，所述第一连接部具有上下贯穿的让位孔，所述第二支架包括与所述第一支架连接的第二固定部和自所述第二固定部向上倾斜延伸的第二连接部，所述第二连接部上设有上下贯穿的通孔，所述让位孔与所述通孔的位置相互对应，所述销轴依次穿过所述通孔与所述让位孔以连接所述第二支架与所述底座。
3.根据权利要求2所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述转向结构还包括套设于所述销轴上的轴承、连接所述销轴与所述底座的螺钉以及设于所述螺钉与所述底座之间的挡片，所述轴承设置于所述让位孔内以连接所述底座与所述销轴。
4.根据权利要求1所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述电机为直流无刷电机，所述直流无刷电机的外周壁上设有外齿结构，所述履带的内周壁上设有内齿结构，所述内齿结构与所述外齿结构的位置相互对应。
5.根据权利要求1所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述电驱动履带式滑板车具有四个所述双向阻尼器，所述双向阻尼器一端连接于所述车身，另一端连接于所述第二支架。
6.根据权利要求1所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述电气控制系统包括提供动力源的电池包、控制所述电机的工作状态的控制器、信号接收装置以及遥控器。
7.根据权利要求6所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述信号接收装置包括无线信号接收装置和有线信号接收装置。
8.根据权利要求7所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述遥控器具有连接线，所述连接线一端与所述遥控器连接，另一端与所述电气控制系统连接。
9.根据权利要求1所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述电驱动履带式滑板车还包括设置于所述车身上方的脚踏板，所述脚踏板上设有限位结构。
10.根据权利要求1所述的电驱动履带式滑板车，其特征在于：所述电驱动履带式滑板车还设有在位开关。
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2018
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