CN114599435A - 动力轮式骑行装置 - Google Patents

Abstract

一种动力轮式骑行装置构造成接收来自使用者的左脚输入和右脚输入，并且作为响应，控制左电机和右电机以使相应的左轮和右轮与左脚输入和右脚输入一致地向前和向后运动，以便在不改变轮子相对于骑行装置的框架的方向的情况下使装置转向。该骑行装置具有至少一个不被提供动力的后轮。该后轮安装在绕竖向轴线自由旋转的轮子安装件上，使得后轮自由地指向任何方向。

Description

动力轮式骑行装置

技术领域

本公开涉及动力轮式骑行玩具的领域。

背景技术

轮式骑行玩具，诸如轮式骑行马，是众所周知的。在这种玩具中，儿童坐在马的鞍座上。在马的所有四脚上都设置有轮子，马具有刚性的内部框架，用于支撑骑行者。这样，骑行者可以骑马，用她的脚推动马到处行走。虽然这对于一些人来说可能是有趣的，但是使用者对采用这种方法的玩具容易变得厌烦。

两轮式自平衡踏板车，也经常被称为悬浮板，也是众所周知的。典型的悬浮板包括右部和左部，右部和左部各自具有轮子和脚垫。使用者通常站在脚垫之上，并且电子装置诸如传感器检测使用者的脚部运动。悬浮板控制器基于这样的使用者输入来引导对驱动轮子的电机的控制。虽然很流行，但悬浮板具有有限的多功能性。

发明内容

本说明书描述了采用自平衡踏板车和主题轮式骑行玩具的技术方面的实施例。

根据本说明书的一个实施例，提供了一种动力轮式骑行装置，其包括：骑行玩具部分，所述骑行玩具部分包括支撑鞍座的框架结构，所述鞍座构造成将骑行者支撑在鞍座上，并且所述框架结构限定多个后腿；轮子结构，所述轮子结构附接到每个后腿，每个轮子结构具有滚轮和旋转安装件，所述旋转安装件构造成使得滚轮能够旋转到任何滚动方向；以及动力轮式自平衡踏板车，所述动力轮式自平衡踏板车包括左脚垫和右脚垫，所述踏板车构造成经由脚垫接收骑行者的输入。所述踏板车能够附接到框架结构，使得骑行玩具部分与踏板车一起运动。

在一些实施例中，踏板车刚性地附接到框架。在一些这样的实施例中，框架限定多个前腿，并且前腿设置在踏板车的前方。在另外的实施例中，踏板车脚垫定位在鞍座的前方但在前腿的后方。在另外的实施例中，安装立柱在踏板车和设置在框架的主体中的安装结构之间延伸。在另外的这样的实施例中，踏板车包括能够相对于彼此旋转的右部和左部，并且插入件设置在右部和左部之间，并且其中安装立柱连接到插入件。

在另外的实施例中，骑行玩具部分中的玩具控制器与踏板车中的踏板车控制器通信，踏板车控制器适于控制踏板车的运动并且将关于踏板车的运动数据传递到玩具控制器，并且玩具控制器构造成基于运动数据致动骑行玩具部分上的一个或多个效果。在一些这样的实施例中，玩具控制器构造成根据多个控制模式中的一个控制模式来引导踏板车控制器控制踏板车的运动。在其它实施例中，玩具控制器构造成与远程计算装置无线通信，使得远程计算装置可以配置玩具控制器的操作。

根据另一个实施例，本说明书提供了一种主题结构，该主题结构构造成与动力自平衡踏板车一起使用，包括构造成附接到自平衡踏板车的连接器、从连接器延伸的立柱、以及由立柱支撑并构造成由站立在自平衡踏板车上的使用者握持的主题元件。立柱在接头处附接到连接器，接头构造成使得立柱可以相对于连接器运动而不影响踏板车的操作。

根据本说明书的又一实施例，提供了一种动力轮式骑行装置，包括骑行玩具部分，该骑行玩具部分包括：支撑鞍座的框架结构，所述鞍座构造成将骑行者支撑在鞍座上，并且所述框架结构限定多个后腿以及左前腿和右前腿；轮子结构，该轮子结构附接到每个后腿，每个轮子结构具有滚轮和旋转安装件，所述旋转安装件构造成使得旋转安装件能够绕竖向轴线自由旋转；左电机，所述左电机构造成使左轮旋转并且附接到左前腿；右电机，所述右电机构造成使右轮旋转并且附接到右前腿；右脚容纳部，所述右脚容纳部构造成容纳使用者的右脚并且包括右脚输入部，所述右脚输入部构造成接收向前或向后的使用者的右输入；左脚容纳部，所述左脚容纳部构造成接收使用者的左脚并且包括左脚输入部，所述左脚输入部构造成接收向前或向后的使用者的左输入；以及控制器，所述控制器构造成根据使用者的左输入和使用者的右输入引导左电机和右电机转动相应的左轮和右轮。

根据再一实施例，本说明书提供了一种动力轮式骑行装置，其中前轮不旋转转向，而是被独立地控制以通过轮子的相对运动转向，并且后轮不被提供动力并且构造成在任何方向上自由旋转，使得骑行装置与动力前轮一起运动。

在一些这样的实施例中，用于控制动力前轮的使用者输入是从使用者脚部输入获得的。

在其它实施例中，用于控制动力前轮的使用者输入是从来自使用者的手部的使用者输入获得的。

根据又一实施例，本说明书提供了一种主题附件，该主题附件可选择性地附接到两轮式自平衡踏板车。

附图说明

图1是典型的自平衡踏板车的透视图；

图2是使用者骑行主题的轮式骑行玩具与自平衡踏板车的结合的实施例的侧视图；

图3是图2的构造的顶视图，示出了用于该构造的运动的选项；

图4是另一个实施例的侧视图，其中主题的轮式骑行玩具刚性地附接到自平衡踏板车；

图5是图4的构造的透视图；

图6是图4的构造的正视图；

图7是图4的构造的侧视图，示出了该构造的内部，其中主题的元件用鬼线示出；

图8是根据一个实施例构造的自平衡踏板车的某些元件的分解透视图；

图9是图8的构造的端视图；

图10是沿图9中的线10-10的剖视图；

图11是图8的构造的另一分解透视图；

图12是放置在自平衡踏板车的左部和右部之间的插入件的另一个实施例的部分的特写剖视图；

图13是主题的动力玩具的另一个实施例的透视图，示出了可选择地附接到自平衡踏板车的框架；

图14是沿图13的线14-14截取的剖视图；

图15是自平衡踏板车的实施例的轮轴组件的分解透视图；

图16A是具有图15的轮轴组件的踏板车的端视图；

图16B是沿图16A的线16B-16B的剖视图；

图17是具有夹具的轮式骑行玩具的另一个实施例的透视图；

图18示出了图17的玩具夹持在自平衡踏板车上；

图19A示出了附接装置的另一个实施例的透视图，该附接装置构造成用于自平衡踏板车的另一个实施例；

图19B示出了轮式骑行玩具附接到图19A的构造上；

图20示出了轮式骑行玩具经由附接装置的又一实施例附接到自平衡踏板车的透视图；

图21示出了附接装置的再一实施例的透视图，以及轮式骑行玩具经由附接装置连接到自平衡踏板车；

图22是具有夹具的轮式骑行玩具的另一个实施例的透视图；

图23是图22的构造附接到自平衡踏板车上并具有安装附件的透视图；

图24是轮式骑行玩具附接到自平衡踏板车上的另一个实施例的透视图；

图25是主题的附件附接到自平衡踏板车上的透视图；

图26是动力轮式骑行装置的另一个实施例的透视图；以及

图27示出了图26的构造，示出了内部结构。

具体实施方式

首先参照图1，通常称为悬浮板的典型自平衡踏板车30包括具有右轮34和右脚垫36的右部32以及具有左轮44和左脚垫46的左部42。使用者通常站在脚垫36、46上。电子元件，诸如传感器，检测使用者的脚部运动。包括微处理器的踏板车控制器接收指示这种脚部运动的信号，并且基于这种使用者输入来引导对驱动轮子的电机的控制。例如，使用者站在踏板车30上，如果使用者向前倾斜，则踏板车被引导向前运动，并且当使用者向后倾斜时，踏板车向后运动。在所示实施例中，踏板车30的相对的右部32和左部42根据使用者对脚垫34，44的输入而相对于彼此扭转。例如，如果右部32向前旋转并且左部42同时向后旋转，则右轮36将向前运动并且左轮46将向后运动，使得踏板车30将向左(逆时针)转动和/或扭转。

下面参照图2和图3，在一个实施例中，两轮式自平衡踏板车30可与轮式骑行玩具50结合使用。如图所示，轮式骑行玩具50构造成关于马的主题。框架60(参见图7)支撑鞍座54，使用者可坐在鞍座54上。轮子62设置在前腿56和后腿58中的每一个上。每个轮子62围绕由轮子安装件66支撑的轴64旋转。优选地，每个轮子安装件66可相对于相关联的腿部旋转，使得每个轮子62能够围绕大致竖向的轴线自由地旋转。在一个优选实施例中，轮子安装件66和轮子62是脚轮。在所示实施例中，踏板车30紧接骑行玩具50的前腿56的后面布置，使得使用者的脚部搁置在脚垫34，44上，该位置类似于使用者的脚部将布置在真实马匹上的马镫位置处-即鞍座54下方且稍微向前的位置上。

当使用者通过脚部输入来控制踏板车30时，骑行玩具50跟随踏板车30的运动。例如，如图3所示，骑行玩具50根据使用者提供给踏板车30的输入而向前和向后运动、向右和向左转、甚至旋转。

在图2和图3所示实施例中，骑行玩具50独立于踏板车30，并且除了通过骑行者之外，在它们之间没有直接的物理或电连接。在另外的实施例中，骑行玩具50的前腿56可以连接到踏板车30，以便提供帮助踏板车30引导和控制骑行玩具50的运动的物理连接。这样的连接可以采取许多形式。例如，在一些实施例中，条带可以从前腿延伸到踏板车并围绕踏板车延伸，使得踏板车的左部和右部不受限制地运动。在其它实施例中，一个或多个前腿可以附接到踏板车的壳体和/或底盘，以便将骑行玩具物理地且刚性地附接到踏板车，从而增强踏板车和骑行玩具的运动之间的直接关联。

接下来参照图4至图11，示出了另一个实施例，其中插入件70设置在踏板车30的左部32和右部42之间，并且构造成围绕踏板车30的轮轴72旋转，但是被约束成不围绕任何其它轴线旋转。优选地，插入件70不随着任一踏板车部分32、42而旋转(在操作范围内)。立柱80从插入件70向上延伸以支撑骑行玩具50。在立柱80刚性地附接到插入件70和骑行玩具50上的情况下，骑行玩具50的前腿56优选地位于踏板车30的前方并且抬升到地面上方，该前腿没有轮子。后腿58仍由可绕竖向轴线-或后腿58的轴线-旋转的轮子34、44支撑，以便允许骑行玩具50继续跟随踏板车30的运动，包括转弯和旋转。优选地，后轮58在转向或确定骑行玩具50的方向时不起作用。

具体参照图7，在优选实施例中，骑行玩具50包括框架结构60，该框架结构包括通过支杆78相互连接的多个上部框架元件74和下部框架元件76。支撑板82包括构造成接收立柱80的安装结构83。框架60构造成保持主题的外观(即，马、龙、独角兽、大象、骆驼、车、太空飞船等)，将使用者支撑在主题骑行玩具50的鞍座54上，并且安全有效地将踏板车30的运动传递到骑行玩具50和后腿58，使得骑行玩具50与踏板车30一致地运动。

特别参照图8至图11，在一个实施例中，可以改装典型踏板车的部件以支撑安装立柱80。如图所示，踏板车底盘84包括经由轮轴72彼此可旋转地连接的左底盘部85和右底盘部86。在所示实施例中，轮轴相对于普通踏板车是加长的，并且延伸穿过形成在插入件70中的轮轴容纳部88，该轮轴容纳部设置在轮轴72上。垫圈89布置在轮轴72上，位于插入件70的任一侧上。立柱容纳部90布置在插入件70的顶部上，并且成形和构造成接收安装立柱80。

在典型的踏板车中，底盘的右部85上的销装配到左部86中的狭槽中，以便在操作范围上限制底盘部分相对于彼此的旋转。在所示实施例中，销92从底盘84的右部85延伸，并且狭槽94形成在插入件70中。优选地，插入件狭槽94约是底盘的左部86中的典型狭槽长度的一半，而左部86中的狭槽96保持正常长度。在所示实施例中，插入件70具有两个销98，这两个销构造成装配到左部狭槽96中。销98构造成能够移动典型狭槽的约一半长度。因此，在这种构造中，在插入件70就位的情况下，左部85和右部86之间的总操作旋转将与没有插入件的普通踏板车的情况大致相同。应当理解，也可以采用其它特定结构来实现这种效果。

当骑行玩具50经由立柱80安装到踏板车30时，骑行玩具50与踏板车30一起运动。安装立柱80将踏板车30的运动传递到框架60，该框架优选地具有足够的刚性以通过后腿58将这种运动传递到轮子安装件66，由于轮子安装件具有绕腿的轴线(和/或竖向轴线)自由旋转的脚轮状能力，所以该轮子安装件将轮子62定位成如由踏板车30传递的运动所引导的那样滚动。这样，通过使用者在踏板车30上的脚来操纵脚垫36，46，就坐在骑行玩具50上的使用者利用其在踏板车30的脚可以控制骑行玩具50的运动。

继续参照图8至图11，踏板车30优选地包括各种电子部件，包括例如控制器100，该控制器包括具有存储器的处理器。电池102提供电力。导线104从控制器100连通到这种电子器件，包括穿过轮轴72，该轴优选是中空的。例如，左脚垫传感器106和右脚垫传感器108感测使用者输入并将它们传递到控制器100。优选地，轮轴孔110穿过轮轴72形成并且与插入件70的立柱容纳部90对准。导线从控制器100延伸穿过轮轴孔110进入立柱容纳部90和立柱80，终止于形成在立柱80上的电子连接器112。当然，在其它实施例中，这种导线可终止于不同类型的连接器，诸如自由悬挂连接器。

另外参照图7，骑行玩具50的安装结构83优选还具有与立柱连接器112互补的电子连接器114。因此，当立柱80被容纳在安装结构83中时，电子连接器112，114接合。导线从安装结构电子连接器114延伸到骑行玩具控制器120，该骑行玩具控制器优选地包括具有存储器的微处理器。这样，玩具控制器120电附接到踏板车控制器100。在优选实施例中，玩具控制器120从踏板车控制器100接收电力和控制数据。这样，玩具控制器120收到踏板车30的运动数据，并且因此知道骑行玩具50如何运动(即向前、向后、快速、缓慢、转向、扭转等)。

再具体参照图7，优选地，骑行玩具50包括多个效果，例如视觉、听觉和触觉效果，这些效果连接到玩具控制器120，由玩具控制器120供电和控制，优选地使用由附接的踏板车的电池102供电。例如，第一照明效果124可以是位于马的眼睛126处的LED灯的簇，而第二照明效果128可以包括沿着马的鬃毛130(或独角兽的角、车的仪表板等)定位的灯带，并且第三照明效果132可以包括沿着马的尾部134延伸的灯带。第一扬声器136可以位于马的嘴部138附近，以便模拟嘶鸣、打鼾等，并且第二扬声器140位于使用者下方的身体内。触觉效果，诸如振动电机142，可以附接到马的鞍座54和/或邻近鞍座的框架60上，并且第二触觉效果144可以包括构造成摇动马的尾部134的电机。另一种触觉效果可以包括放置在马的鼻孔148附近的烟雾发生器146。又一触觉效果可以包括放置在铰链接头处的电机150。再一触觉效果可以包括放置在马的颈部中的铰链接头152处并构造成上下旋转马的头部154的电机150。

在一些实施例中，玩具控制器120将根据从踏板车控制器100接收的数据来致动一个或多个效果。例如，当踏板车数据指示玩具50正在向前运动时，控制器将打开马的眼部灯124，触发“运动”鬃毛130上的灯128，并且致动身体扬声器140以使马蹄发出马蹄声。并且当踏板车数据指示踏板车正以全速运动时，玩具控制器120将增加由身体扬声器140发出的蹄声音的速度，增加运动灯128的速度，并且周期性地致动烟雾发生器146以从鼻孔148吹出烟雾。如果使用者随后将输入改变为突然停止，则玩具控制器120将致动鞍座振动器电机142以振动鞍座54，致动头部扬声器136以发出响亮的嘶鸣声，使鬃毛灯128闪烁，致动身体扬声器140以发出与快速减速的马相对应的马蹄音，致动头部电机150以使头部154向后旋转，并且致动烟雾发生器146以从鼻孔148发出快速连续的烟雾。在优选实施例中，玩具控制器120还构造成致动听觉、视觉和其它与运动相对应的效果，包括考虑方向和加速度，诸如致动嘴部扬声器136以发出马嘶声，并且致动鞍座电机142以振动鞍座54。应当理解，还可以采用其它效果和各种构造的效果。而且，在具有其它主题(诸如独角兽、大象、飞马、车、太空飞船等)的实施例中，可以采用与主题一致并且与各种运动条件相关的不同效果。

继续参照图7，在优选实施例中，玩具控制器120包括无线通信结构，诸如天线和收发器，该无线通信结构构造成与远程计算装置160(诸如遥控器、智能电话、平板电脑或膝上型计算机)进行无线通信。远程计算装置可以经由这种无线通信而与玩具控制器120通信。在一些实施例中，远程装置160可以访问控制器120的存储器并且修改玩具控制器120的编程。

玩具控制器还优选地可以经由有线连接将指令传递到踏板车控制器100，以改变踏板车30如何响应于使用者输入。例如，在一个实施例中，智能电话的使用者可以具有使得使用者能够在初学者模式、中级模式和高级模式之间进行选择的app。当智能手机发出信号以在初学者模式下操作时，玩具控制器120可以构造成以更适合于非常年幼的儿童的方式操作。例如，鞍座54的振动可被最小化，并且声音可以比真实的更古怪，以便吸引非常年幼的儿童。这些声音甚至可以包括歌曲，并且主题玩具可以说话、大笑等，而不是模拟动物的运动。此外，在初学者模式下，玩具控制器120将指示踏板车控制器100改变其对使用者输入的响应。例如，踏板车对使用者足部运动的反应速度可以被减弱并有意减慢，并且操作速度可以减半、减小三分之二等，以使得非常年幼的儿童能够安全使用。此外，可以取消某些运动(诸如反转或旋转)和/或将这些运动减慢到四分之一速度。

在中级模式下，声音和反应可以更逼真，但是速度和反应时间可以仍受限制。高级模式可以预期全速以及最高级和最真实的效果。在另一个实施例中，app可以具有安静模式，包括用于降低听觉效果的音量或使听觉效果静音的机制，并且可以包括打开或关闭某些效果的选项。在一些实施例中，玩具控制器可以将状态或警报传递给远程装置。例如，当烟雾发生器装置需要被再填充烟雾流体时，玩具控制器可以向远程装置发送信号。在更进一步的实施例中，骑行玩具50可以包括另外的传感器，诸如近程传感器，这些近程传感器将外部物体的接近度传递到玩具控制器120。在这样的实施例中，当玩具控制器120意识到物体非常接近玩具50时，玩具控制器将向踏板车控制器100传递指令以限制某些操作。例如，玩具控制器120可以指示踏板车控制器100不引起旋转-不管使用者输入什么-以避免撞击所感测的对象。这样的实施例可以包括致动该特征的“内部”模式，以及当接近度传感器特征不能用时的“外部”模式。

在更进一步的实施例中，可以创建具有用于特定使用者的优选设置的使用者简档。例如，该系列的第一成员将总是在初学者模式下操作，而该系列的第二成员在高级模式下操作，但是优选将所有向后运动设置为半速并且关闭振动电机。选择特定使用者的简档将使得使用者采用所选简档的操作偏好。在一些实施例中，使用者简档可以被保存在玩具控制器120的存储器中。在其它实施例中，使用者简档可以被保存在在线app中，并且当致动对骑行玩具50的控制时经由远程装置160来访问使用者简档。

在更进一步的实施例中，远程计算装置160可以作为远程控制器操作。这样，玩具控制器120将从远程装置160接收输入指令，并且引导踏板车控制器100如何控制踏板车30，而不管任何使用者的脚部输入。相反，遥控器160将指示玩具控制器120如何运动，并且玩具控制器120将把这样的运动指令传送到踏板车控制器100，踏板车控制器100将控制轮式电机52以应用这样的控制指令。

下面参照图12，示出了插入件70的另一个实施例。在该实施例中，插入件70是整体形成的，并且包括左和右中空轮轴部164(而不是单独形成的轮轴)。控制导线166穿过空心轮轴部和立柱容纳部90，以将玩具控制器120与踏板车控制器100相连接。在所示实施例中，设置自由悬挂的接线器168以连接到从玩具控制器120延伸的导线。在另一个实施例中，玩具控制器120和踏板车控制器100可以构造成无线地来回共享数据。在这样的实施例中，优选地，骑行玩具50还包括其自身的电池。

在优选实施例中，安装立柱80可释放地附接在插入件立柱容纳部90和/或骑行玩具安装结构83中。电子连接器可以构造成接合在玩具安装结构中，如图7所示，或者如果需要的话接合在插入件立柱容纳部内。在一些实施例中，使用者能够获得第二主题的骑行玩具结构(无人驾驶踏板车(sans scooter))，能够将原始的骑行玩具50从踏板车30上拆卸下来，并且将第二骑行玩具接合到踏板车上，包括电连接第二骑行玩具。因此，踏板车可互换地向多个不同的骑行玩具提供运动和动力，每个骑行玩具都具有其自己的定制的一组主题效果。

在另外的实施例中，诸如减震器的结构可以结合到安装立柱和/或后腿中，以便使骑行平稳。此外，安装立柱和/或腿部可以具有由电机驱动的伸缩结构，以便将上/下运动传递给骑行玩具。这种上/下运动可以构造成频率随速度而改变，并且可以构造成基于个性化设置和模式和/或结合检测到的运动来改变幅度。

在图8至图11所示实施例中，安装立柱具有圆形横截面。应当理解，在其它实施例中，安装立柱可以具有其它横截面形状，诸如正方形、六边形等。这样的形状可以有助于旋转运动从踏板车传递到骑行玩具。在另外的实施例中，诸如键控结构的其它结构可以接合安装结构和/或立柱容纳部，以便防止安装立柱相对于这样的安装结构旋转。在另外的实施例中，插入件可以构造成刚性地附接到骑行玩具框架的前腿，而不是采用在踏板车和骑行玩具主体之间延伸的安装立柱。

下面参照图13至图16，示出了另一个实施例，其中安装立柱80刚性地且永久地附接到框架60，特别是附接到支撑板82。在所示实施例中，安装立柱80具有非圆形的横截面。更具体地说，安装立柱的横截面是大致卵形或椭圆形，并且从其底端(安装立柱在该低端处与插入件70接合)到其顶端(安装立柱在该顶端处附接到支撑板82)在长轴和短轴上都增加。立柱接口170被限定在底端并且构造成容纳在插入件70的互补形成的立柱容纳部90中。这样，当安装立柱80被安装在插入件70的柱容纳部90中时，由于安装立柱的椭圆形形状，安装立柱80以非常小的游隙有效地且高效地将踏板车30的旋转传递到骑行式玩具50。

在所示实施例中，骑行玩具50的头部154包括头部立柱174，该头部立柱构造成由框架60所支撑的头部容纳部176所容纳。头部立柱174可经由紧固件178而在头部容纳部176中固定就位。另外，在所示实施例中，非承重前腿56各自由包括弹簧承载的掣子182的可旋转连接器180支撑。实际上，腿56可以各自围绕竖向轴线从存放位置(与所示位置相对)旋转到所示的伸展位置。当前腿56处于所需的伸展位置时，弹簧承载的掣子182将致动，从而将前腿56保持在伸展位置。优选地，弹簧承载的掣子182也将其中以将前腿56可释放地保持在存放位置。以此方式，本发明的骑行玩具50可被部分地拆卸和压缩以便于储存和运输。

图13和图14示出了没有覆盖主题特征的骑行玩具50的框架60。应当理解，这种基本框架60可以适应包括马主题的主题覆盖的多种变型，并且还可以适应适合于所选主题的各种视觉、听觉和触觉效果。例如，不将头部固定到头部容纳部176，而是将玩具激光枪固定到头部立柱174，并且框架60覆盖有与太空飞船一致的主题装备。可以包括与太空飞行/太空战斗比赛特别密切相关的视觉、听觉和触觉效果，包括火箭发动机噪声、激光射击声音和光效果，甚至由于飞船被其它激光器撞击和/或模拟流星撞击以及来自队友的无线电发射而引起的触觉振动。

下面具体参照图15和图16A、16B，所示实施例包括在插入件70、轮轴72与右、左底盘部85，86之间的轴承支撑接口。具体地，右、左底盘部85，86中的每一个包括具有插入件侧壁192和轮子侧壁194的安装块190，以及延伸通过安装块的轮轴通道196。轮轴72延伸穿过轮轴通道196和插入件70的轮轴容纳部88。设置多个轴承组件200，每个轴承组件包括轴承杯202、轴承套件204和轴承座圈206，在插入件侧壁192和轮子侧壁194中的每个处设置一个轴承组件，以便相对于安装块190可旋转地支撑轮轴72。插入件侧壁192上的轴承组件200也容纳到形成在插入件70中的轴承座208中，并且构造成在插入件70和安装块190的相邻的插入件侧壁192之间提供有限的间隙空间。可以在轮轴上且在轴承组件200之间设置间隔件209。

轴承支撑接口优选地构造成具有非常小的游隙或没有游隙。为此，轮轴72的一端包括保持环210、垫圈212和座圈止动件214，并且在轮轴72的相对端处，螺纹轴承座圈216代替座圈206，并且锁定螺母218将整个接口固定在一起。由于轴承支撑的接口具有非常小的游隙或没有游隙，所以绕横向于轮轴72的轴线的旋转(诸如踏板车30的旋转)更容易且更可预测地传递到安装立柱80和骑行玩具50。

在另一个实施例中，不采用保持环、垫圈和座圈止动件，而是可以在轮轴的第一端设置用于保持轴承组件的凸起凸缘。

在此讨论的实施例通常提供了经由插入件70附接到踏板车30的骑行玩具50。在另外的实施例中，可以采用不同的结构将骑行玩具50附接到踏板车30。例如，接下来参照图17和图18，骑行玩具50的实施例可以包括限定有套环222的夹具220，该轴环构造成通过扳手224可打开和闭合。在使用中，套环222可以打开并且围绕典型的踏板车30的中心部拉动，并且然后可以致动扳手224以使套环222闭合并且将套环222围绕踏板车30的中心紧固到一定程度。然后踏板车30附接到骑行玩具50，并且骑行玩具50将以与上述实施例类似的方式与踏板车30一起运动。

上述实施例采用了左部和右部相对于彼此旋转的踏板车。应当理解，这里讨论的原理可以应用于两轮式自平衡踏板车的其它构造，例如左部和右部不相对于彼此旋转的构造。

下面参照图19A、19B，示出了自平衡踏板车30的实施例，其中踏板车的主体226是整体的。这样，尽管右脚垫36和左脚垫46中的传感器检测到使用者输入以与踏板车控制器通信，但是主体226没有分成相对于彼此旋转的右部和左部。在所示实施例中，附接构件230包括构造成包围踏板车30的主体226的一部分的顶部232和底部234。顶部232和底部234优选地彼此紧固，将主体226夹在顶部232和底部234之间。顶部232包括接口236，该接口包括公接口构件238，该公接口构件构造成由骑行玩具50的安装立柱80的实施例中的母容纳部(未示出)容纳。因此，骑行玩具50可以选择性地附接到多种类型的踏板车30上并与其一起工作。

图20示出了另一个实施例，其中连接构件230构造成直接螺栓连接到踏板车主体226上，并且连接构件230包括构造成容纳骑行玩具50的安装立柱80的立柱容纳部90。作为螺栓连接的替代，所示的附接构件230包括构造成适配在右脚垫36和左脚垫46下方的突出部240，使得脚垫将附接构件230在踏板车主体226上保持就位。

接下来参照图21，具有突出部240的附接构件230的另一个实施例包括具有滑动容纳部242的接口236。骑行玩具50的安装立柱80包括围绕安装立柱底端的凸缘244，该凸缘244构造成容纳在滑动容纳部242中，以便将骑行玩具50牢固地固定到踏板车30上。

应当理解，另外的实施例可以采用其他结构来将骑行玩具固定到踏板车上，无论是通过插入件70还是通过附接构件230。并且，例如，用于连接安装立柱80的接口236可以采用各种特定的结构形状，无论是与所示的附接构件230一起使用，还是在使用插入件70的实施例中。

下面参照图22和图23，骑行玩具50的另一个实施例包括经由安装立柱80附接到踏板车30的框架60。所示的框架60由单个轮子安装件66和轮子62支撑，并且轮子安装件66构造成能够绕竖向轴线自由旋转。所示的轮子62相对较大，诸如具有与踏板车30的轮子34，44的直径一样大或更大的直径。在优选实施例中，轮子62包括可膨胀轮胎，该可膨胀轮胎构造成支撑较大儿童、青少年男孩等的重量。鞍座54由框架60支撑，在所示实施例中，鞍座54类似于典型的自行车座椅。

手把250由颈部252支撑，该颈部附接到安装立柱80和框架60上。手把250不起转向作用，并且优选地，仅为在骑行时就坐在鞍座54上的骑行者提供抓握的位置。在优选实施例中，颈部252提供了与安装立柱80和框架60两者的刚性连接，使得框架60、颈部252和安装立柱80大体上有效地用作整体框架构件。以此方式，并且如在上述实施例中所讨论的，虽然骑行玩具50在形状与上述骑行玩具实施例不同，但是骑行玩具50与踏板车30一起运动。

继续参照图22和图23，所示实施例不包括主题元件。这样的实施例对于喜欢骑行玩具50的运动而不需要主题元件的大龄儿童、青少年和成人来说是优选的。而且，应当理解，可以添加附件。例如，如图23所示，可以在手把250上设置安装件254。安装件254可以具有许多构造。在所示实施例中，安装件254构造成保持玩具枪，诸如水枪或

飞镖枪。多组骑行者可以在游戏战斗(如飞机空中格斗(airplane dogfights))中使用他们的骑行玩具。

在另外的实施例中，手把250可以构造成绕颈部252的轴线旋转，以便适应使用者的舒适性或提供一定范围的运动，例如用于瞄准固定在安装件254中的游戏枪256。在优选实施例中，手把250的旋转范围被限制，例如总旋转90°或60°(即，在每个旋转方向上45°或30°)。

在另外的实施例中，框架60也可以绕颈部252的轴线旋转。然而，框架60绕颈部252的过度旋转可能使骑行玩具50不稳定。因此，在另外的实施例中，这种旋转被限制在诸如总旋转90°或60°的范围内(即，在每个旋转方向上45°或30°)。

在图22和图23所示实施例中，骑行玩具50经由夹具22附接到踏板车30上。应当理解，在另外的实施例中，可以采用如在其它实施例中所讨论的几种其它类型的附接机构。下面参照图24，示出了另一个实施例，其中框架50永久地附接到踏板车30上。在该实施例中，安装立柱80和插入件70是一个整体构件。

一种古老且简单的主题玩具是“小马棍(pony stick)”，其基本上包括一端具有主题特征(诸如马头)的扫帚柄。儿童可以假装骑马，将棍保持在两腿之间同时向前跳跃，优选地在戴着牛仔帽的情况下。

参照图25，示出了主题玩具结构260的实施例，该主题玩具结构能够可拆卸地附接到自平衡踏板车30。所示的主题结构260包括具有马的头部154的小马棍262。在所示实施例中，夹具220构造成在右部32和左部42之间的接头处围绕踏板车30装配并夹持在该踏板车上。

立柱264从夹具220向上延伸。在所示实施例中，立柱264包括主柱构件266和次立柱构件268。次立柱构件268以伸缩结构可滑动地部分容纳在主立柱构件266内，以便调节立柱264的长度。伸缩夹具270固定次立柱268相对于主立柱266的位置，以便将立柱264保持在选定长度。优选地，立柱264通过球形接头272连接到夹具220，以便使立柱264具有围绕夹具220(和相关联的动力踏板车30)的大范围的运动和调节。

继续参照图25，在所示实施例中，小马棍262经由顶部夹具274附接到立柱264的顶部。在所示实施例中，小马棍262可在顶部夹具274内纵向滑动到期望的位置，并通过顶部夹具274选择性地保持在该位置。顶部夹具274优选地在铰接连接器276处被附接到立柱264的顶端，该铰接连接器构造成使得顶部夹具/小马棍能够在竖向平面中(即在平行于立柱和/或包括立柱的平面中)绕铰接连接器276旋转。该连接还可以构造成使得顶部夹具/小马棍可以在水平面中旋转，即在垂直于立柱的平面中旋转。

图25所示的结构使得主题玩具结构260能够附接到任何踏板车上，诸如通过在其它实施例中讨论的任何连接结构的所示夹具。优选地，可以进行调节以将结构260定制为骑行者的尺寸。在使用期间，使用者通常以站立的取向骑在踏板车30上。然而，小马棍262被支撑在理想的位置，以便使用者如同骑马一样玩耍，并且使用者甚至可以上下旋转小马的头部以模拟跃马。此外，小马棍262将调节使用者身体的前倾和侧倾，以控制自平衡踏板车30。此外，尽管踏板车30支撑主题玩具结构260的重量，但是仍然是使用者在骑行时将主题玩具结构保持就位。

在至少一些实施例中，主题玩具结构260可以物理地且电气地附接到踏板车30，并且主题玩具结构260可以包括可以由踏板车的电池供电的电动元件。当然，在其它实施例中，结构260可以具有其自己的电池来为这些元件供电，并且可以仅物理地附接到踏板车30。在一个实施例中，主题结构260可以包括可由使用者致动以触发声音效果的按钮。如在其它实施例中所讨论的，可以由诸如速度、方向等的条件触发其它效果。这样的效果可以包括听觉、视觉和/或触觉效果。

应当理解，这里讨论的原理可以与其它特定结构和其它主题结构一起使用。例如，在另一个实施例中，主题结构可以模拟飞机、太空飞船、车等的形状，而不是小马棍的形状。立柱的具体结构可以稍微不同，但是原理仍然是主题结构可附接到动力自平衡踏板车并由该动力自平衡踏板车支撑，同时由骑行者在站立和骑行踏板车30时握持和使用。

还应当理解，另外的实施例可以包括另外的特征。例如，一些实施例可以包括玩具枪结构-诸如

飞镖枪、水枪、激光标签和/或其它类型的游戏枪。另外的实施例可以包括安装件，使得参与者可以将他们自己的游戏枪结构添加到主题结构。然后，一组骑行者可以例如参与“空中格斗”模拟或游戏。

下面参照图26和图27，提供了电动主题骑行玩具280的另一个实施例。在所示实施例中，骑行玩具280构造成与马的主题有关，并且包括头部54、鬃毛130、尾部134等。所示的骑行玩具280可以与本文讨论的骑行玩具50的一些实施例共享类似的部件。例如，骑行玩具280的主题元件由具有上部构件74和下部构件76的框架60以及一对后腿58支撑，该对后腿附接到轮子安装件66上，该轮子安装件构造成绕后腿58的轴线自由旋转，该轴线优选地为大致竖向的。轮子安装件66支撑水平轮轴64，并且轮子62绕水平轮轴64旋转。轮子安装件/轮子可以是脚轮。

在所示实施例中，一对前腿56连接到安装在右轮34和左轮44的轮毂中的电机52。这样，电机52基本上不可见。每个电机构造成向前或向后驱动相应的轮子34，44。优选地，每个电机52刚性地附接到相应的腿56，使得电机以与后轮62不同的方式旋转。更具体地，电机/轮子组合不以被认为是轮的转向的方式绕竖向轴线旋转。

继续参照图26和图27。框架60优选支撑控制器100和电池102，控制器100和电池102连接到电机52以便控制电机。根据使用者的输入，控制器100引导右轮34和左轮44向前和向后运动，以便以类似于上述自平衡踏板车30所使用的控制策略的方式控制骑行玩具280的运动。实际上，从运动的角度来看，骑行玩具280的本实施例以类似于上述骑行玩具50的实施例在踏板车30附接于前腿56处的情况下将如何运动的方式运动。

马镫支撑件282在骑行玩具280的每侧上从框架60垂下，大致与鞍座54对齐。马镫284从马镫支撑件282悬挂，并且每个马镫284优选地包括马镫板286，马镫板286构造成接纳使用者的脚部搁在其上。与马镫板286相关联的传感器288测量使用者的脚部输入并将这些输入传递到控制器100。这样，使用者的脚部输入可用于控制骑行玩具280，包括向前、向后、转向和旋转运动。这种控制由前腿56处的轮子34、44支配，并且后轮62仅支撑骑行玩具280而不提供转向控制。应当理解，可以采用各种传感器构造来获得使用者的脚部输入。例如，在一个实施例中，马镫板传感器288测量马镫板286相对于相关联的马镫284的旋转角度作为使用者输入。在另外的实施例中，除了或代替这种旋转传感器，压力传感器290能够测量马镫板286的前部和后部之间的使用者脚部压力的差，并且控制器100能够基于这种测量来确定控制策略。

应当理解，所示的主题动力骑行玩具280可以采用若干视觉、听觉和触觉效果，包括在其它实施例中讨论的示例效果，并且控制器100可以包括无线通信结构，该无线通信结构使得能够进行监测、编程并且甚至通过远程计算装置160进行控制。

在另外的实施例中，当控制电机52时，控制器100可以考虑另外的输入。例如，在所示实施例中，头部54在铰接接头152处铰接地附接到头部立柱174，并且绳索292可由骑行者触及，并且连接到头部154的鼻部。向上拉动绳索292的使用者因此可使头部154向上旋转-在所示视图中绕铰接接头152顺时针旋转，向下拉动绳索292的使用者可使头部154向下旋转-在所示视图中绕铰接接头152逆时针旋转。接头传感器294能够测量这种旋转，并且将关于这种旋转的数据发送到控制器100。例如，使用者拉动绳索以向下旋转头部154发送信号为向前运动，而在绳索292上向后拉动以向上旋转头部154发送信号为减慢/停止、以及甚至向后运动。在这种构造中，绳索292仅提供向前/向后引导，而不转向。反而，从马镫286获取转向输入。

在一些实施例中，可以从绳索292和马镫286两者中取得向前/向后输入，其中绳索292输入胜过马镫286输入，但是仅关于向前/向后输入。在其它实施例中，马镫输入是所有控制的默认输入，除了如果检测到在绳索292上的急剧拉回，则触发紧急停止控制，并且骑行玩具280将立即停止所有运动。当然，应当理解，可以采用另外的控制例程和传感器输入。例如，在一些实施例中，传感器可以构造成检测在绳索292上的方向(即，右和左)拉动，使得转向控制还能够基于绳索输入。

上述实施例公开了具有实质特异性的结构。这提供了用于公开和讨论本发明主题的良好背景。然而，应当理解，其它实施例可以采用不同的特定结构形状和相互作用。

尽管在某些优选或图示的实施例和示例的上下文中公开了发明主题，但是本领域技术人员将理解，本发明主题超出具体公开的实施例延伸到本发明的其它替代实施例和/或用途及其明显的修改和等同物。另外，虽然已经详细示出和描述了所公开的实施例的多个变型，但是基于本公开，在本发明主题的范围内的其它修改对于本领域技术人员将是明显的。还预期可进行所公开实施例的特定特征和方面的各种组合或子组合，且其仍属于本发明主题的范围内。例如，如上所述，任何实施例都可以被修改以使用本文所讨论的各种附接结构中的任何附接结构来连接到踏板车，并且如图26和图27所讨论的实施例可以采用在其它实施例中所讨论的许多原理，特别是与视觉、听觉和触觉效果有关的原理，以及关于主题和附件的添加的选项。因此，应当理解，所公开的实施例的各种特征和方面可以彼此组合或替换，以便形成所公开的发明主题的变化模式。因此，本文公开的发明主题的范围不应限于上述具体公开的实施方案，而应仅通过公正阅读所附权利要求来确定。

Claims (11)

1.一种动力轮式骑行装置，包括：

骑行玩具部分，其包括支撑鞍座的框架结构，所述鞍座构造成将骑行者支撑在所述鞍座上，并且所述框架结构限定多个后腿；

轮子结构，其附接到每个所述后腿，每个轮子结构具有滚轮和旋转安装件，所述旋转安装件构造成使得所述滚轮能够旋转到任何滚动方向；以及

动力轮式自平衡踏板车，其包括左脚垫和右脚垫，所述踏板车构造成经由所述脚垫接收骑行者的输入；

其中，所述踏板车附接到所述框架结构，使得所述骑行玩具部分与所述踏板车一起运动。

2.根据权利要求1所述的骑行装置，其中，所述踏板车刚性地附接到所述框架。

3.根据权利要求2所述的骑行装置，其中，所述框架限定多个前腿，并且所述前腿设置在所述踏板车的前方。

4.根据权利要求3所述的骑行装置，其中，所述踏板车脚垫定位在所述鞍座的前方但在所述前腿的后方。

5.根据权利要求2所述的骑行装置，其中，安装立柱在所述踏板车和设置在所述框架的主体中的安装结构之间延伸。

6.根据权利要求5所述的骑行装置，其中，所述踏板车包括能够相对于彼此旋转的右部和左部，并且插入件设置在所述右部和所述左部之间，并且其中所述安装立柱连接到所述插入件。

7.根据权利要求2所述的骑行装置，其中，所述骑行玩具部分中的玩具控制器与所述踏板车中的踏板车控制器通信，所述踏板车控制器适于控制所述踏板车的运动并且将关于所述踏板车的运动数据传递到所述玩具控制器，并且其中，所述玩具控制器构造成基于所述运动数据致动所述骑行玩具部分上的一个或多个效果。

8.根据权利要求7所述的骑行装置，其中，所述玩具控制器构造成根据多个控制模式中的一个控制模式来引导所述踏板车控制器控制所述踏板车的运动。

9.根据权利要求8所述的骑行装置，其中，所述玩具控制器构造成与远程计算装置无线地通信，使得所述远程计算装置能够配置所述玩具控制器的操作。

10.一种主题结构，其构造成与动力自平衡踏板车一起使用，包括：

构造成附接到所述自平衡踏板车的连接器；

从所述连接器延伸的立柱；以及

主题元件，其由所述立柱支撑并且构造成由站立在所述自平衡踏板车上的使用者握持；

其中，所述立柱在接头处附接到所述连接器，所述接头构造成使得所述立柱能够相对于所述连接器运动而不影响所述踏板车的操作。

11.一种动力轮式骑行装置，包括：

骑行玩具部分，其包括支撑鞍座的框架结构，所述鞍座构造成将骑行者支撑在所述鞍座上，并且所述框架结构限定多个后腿以及左前腿和右前腿；

轮子结构，其附接到每个所述后腿，每个轮子结构具有滚轮和旋转安装件，所述旋转安装件构造成使得所述旋转安装件能够绕竖向轴线自由旋转；

左电机，其构造成使左轮旋转并且附接到所述左前腿；

右电机，其构造成使右轮旋转并且附接到所述右前腿；

右脚容纳部，其构造成容纳使用者的右脚并且包括右脚输入部，所述右脚输入部构造成接收向前或向后的使用者的右输入；

左脚容纳部，其构造成容纳使用者的左脚并且包括左脚输入部，所述左脚输入部构造成接收向前或向后的使用者的左输入；以及

控制器，其构造成根据所述使用者的左输入和所述使用者的右输入来引导所述左电机和所述右电机转动相应的左轮和右轮。

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