CN211943609U - 用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具 - Google Patents

用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具 Download PDF

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Abstract

一种用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,包括滑板车的前端,以及与前端合并的一种滑板车器具。该前端是可拆卸地与自平衡驱动轮单元(如像Solowheel或Iota器具)相配接。该滑板车前端,可作训练的设备,或可作加快器具的速度,或可作运载货物等用途。该前端可以包括有一个向上升起的控制结构,它是用来使器具转向。一个支撑框架从可转向轮子处向后延伸,它提供了一个机构,可拆卸地配接到自平衡驱动轮单元。披露了关于滑板车前端与驱动轮单元的各种不同的实施方案。

Description

用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具
技术领域
本实用新型是关于一种自平衡运输的器具,以及有关于一种用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具。
背景技术
各种不同类型的、不同尺寸的、不同用途的滑板车以及滑板车的组合体,已为业内所熟知。
近年来,自平衡运输器具已取得了很大的发展,它们包括(但不限于)Kamen等人发明的Segway,以及Shane Chen(陈星)发明的Solowheel、Hovertrax、以及Iota(商品名称)等器具。
现代的自平衡车辆有一个不利的方面,就是它们的最大速度是相当低的。这是一个安全的性能。因为自平衡状态可能是很困难达到的,特别是对于一个骑行新手来说,一种较慢的速度可为骑行者创建出一种较安全的环境。然而,假如能够提供一种支撑结构或其它结构,得以有改进平衡与/或减少骑行者坠落的可能,那末最大速度就可以增高。这样组装合成的器具,特别是对一个通勤上班者来说,就可能更加实用,并且更具有娱乐性。
此外,对骑行一台自平衡器具(特别是没有手把杆的器具)来说,会走一条初始学习骑行的弯路。而使用正如本文所提出的一种滑板车组合体(或有关的机构),将会有助于平衡,还允许自平衡地运行,这些会有助于初学者学会如何骑行这样一台器具。而且,这种滑板车组合体,不管骑手的掌握程度如何,或他所希望用的速度如何,都会进一步提供较好的易用性。例如:允许骑手能携带物品骑行,以及,能更加自信地携带一件较重的物品骑行(如像:食品或类似的物品)。
除此以外,当使用一种中心轮结构的器具(即:轮子结构位于两个脚踏板之间)时,滑板车的组合体能增强横向的稳定性,尤其是当车辆在运动时的稳定性。
因此,存在一种需要,就是在自平衡驱动的车辆可以安全地被操作时,要增加其速度、要改进学习其骑行的速率、要增加其易用性、以及要增加其稳定性。还有一种需要,是要求其用成本合适的方式来实现。本实用新型是符合上述这些有关的要求。
发明内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足。
本实用新型的一个目的是提供一种增强了稳定性的、自平衡驱动的滑板车组合器具。
本实用新型还有一个目的是提供一种滑板车组合器具,它的前端是能与一台自平衡器具相配接的。
本实用新型再有一个目的是提供一种滑板车组合器具,它是被一台自平衡运输器具推动的。
附图说明
图1是本实用新型所提出的一种实施方案的一个透视图,它是带有自平衡驱动轮子单元的一个滑板车。
图2是另一种实施方案的透视图,它是带有自平衡驱动轮子单元的一个滑板车。
图3 也是一种实施方案的透视图,它是带有自平衡驱动轮子单元的一个滑板车组合体。
图4是一个透视图,图示了滑板车的前端与驱动轮子单元之间的分离/重联。
图5与6是根据本实用新型所提出的另一个实施方案,图示了一个滑板车器具的左侧透视图与右侧透视图。
具体实施方式
图1,它是根据本实用新型所提出的一种实施方案的一个透视图,图上是一台带有自平衡驱动的轮子组合体20的滑板车器具10。器具10可以包括轮子组合体20,以及滑板车的一个前端部件50。
在图1中,轮子组合体20可以是一台Solowheel,或类似的器具。Solowheel是在美国专利(U.S.Pat8,807,250)中被Shane Chen所提出的,该`250专利的名称为:站立使用的有动力驱动的单轮自平衡车。
本文将引用`250专利作为参考来说明。轮子组合体20将会包括一个陀螺仪传感器或其它位置传感器22、一套电子控制电路23、一组电池24、以及一个驱动电机(视图中被掩盖住了)。它可以是一个轮毂电机、或摩擦驱动的电机、或其它类型的电机。还有一个外罩27可以盖住轮子18的多半部份,在轮子组合体的顶端可以装设一个手柄28。
第一与第二脚踏板31与32设置在轮子18的相对两侧。脚踏板可以是固定位置的,或者是可以在使用位置与收拢位置之间活动的(图1上所示的是使用位置)。图上的轮子18带有一条轮胎19,虽然轮子18也可以在同一轮圈上,或不同的、但是固定连接的轮圈上配置两条(或更多条)轮胎。术语“单轮结构”的意思是包括了单轮胎的方案以及多轮胎的方案,多轮胎方案是指多个轮胎架设在一个轮圈上,或架设在固定地配接着的多个轮圈上。
众所周知,`250专利(即轮子组合体20)器具的功能是检测前后摆动的位置,以及根据检测到的位置来驱动轮子18。轮子组合体20以及与其类似的器具可以称作“足控的”器具,因为它们是靠使用者的脚来实现操作的。一个骑行者视情况,在他们(足掌下的)脚趾跟与脚后跟之间改变重量,来实现其所要骑行的方向与速度。
滑板车的前端50可以包括有一根倾斜向上升起的转向结构51,以及一个向后伸展的支撑框架60,它是与轮子组合体20相配接的。转向结构51可包括有一根倾斜的转轴52,与其顶部相配接的有一个手柄或手把杆53,以及与其底部相配接的一个转向轮55。手把杆60的转动会使轮子55做出相应的转动,从而实现转向。转轴52的高度,因而也是手把杆的高度,是可以调节的。滑板车用的各种不同的手把杆/转向配置都是已知的技术,可以不偏离本实用新型地使用。一个脚轮、偏压脚轮与/或基底倾斜转向装置等也都可使用。例如使用一个脚轮(或偏压脚轮)的话,则在转轴52上可选择性地架设一个旋钮、或一个球形物件、或其它手持类型的部件(包括一个手柄或手把杆),例如:一个大型的操纵杆。骑行者可以握住旋钮,并从一侧到另一侧地倾斜/移动它,从而实现转向。
此外,在图上仅画出了一个轮子,应该认识到一只第二(配对的)轮子或类似的轮子也可设置为轮子55。
支撑框架60,可以有多种的形式。在图1中所示,框架60包含有一个纵向组件61,它向后延伸,到轮叉63处终止。轮叉63有两个尖齿或配接支座65、66,它们的末端最好与轮子组合体20相配接。
轮叉63与配接支座65、66,同轮子组合体20之间的配接形态,最好是要使轮子组合体能转动或能相对于框架60做前后转动。藉此方式,轮子组合体能极大地独立于滑板车前端50的功能。因此,骑行者能通过他们的脚掌或脚后跟,在脚踏板上施加压力(如上文所述),就能驱动轮子组合体朝前或朝后了。所以,滑板车的前端提供了支撑、转向、稳定性、易用性、以及额外增加的舒适度。
最好用可移动的(即:可转动的)方式,将轮子组合体20与滑板车的前端50相配接,为了实现驱动轮子18,允许做必要的向前或朝后的动作。这种配接方式,可以是一种较安全的或固定的活动联接(如同已披露的滑板车实施方案中所示),或一种可松开的联接(如同一种附加功能,松开后可使其成为一台滑板车的驱动轮子单元轮子组合体)。对于用作固定的可移动性联接,或可拆卸的可移动性联接的技术,已为业内所熟知。
枢轴52与框架60之间的接合点57,可以是可折叠的、或其它可移动性的接点,以达到较袖珍的形状,以便于储藏。还可设置一个撑脚架(图上未画出)。其它的滑板车部件,包括照明灯、反光镜等也都可加以设置。
器具10能获得很多好处,包括能满足在上述发明背景章节中讨论过的要求,它能有效地提供给使用者两种明显不同的器具。一种是低成本的自动的滑板车,它能以较安全的方式达到更想企求的速度,使骑行增加了乐趣;另一种仅是站立式的(即:非滑板车)自平衡运输器具,它是在将滑板车的前端50拆卸下来后实现的。在滑板车的实施方案下的骑行,更加增添了乐趣,器具10(以及后面图中的110、210等器具)非常适合做多种后轮自平衡特技动作以及其它特技动作。
参阅图2,这是根据本实用新型所提出的另一种实施方案的透视图,图上所示,它是带有自平衡驱动轮子单元120的一种滑板车110。器具110在许多方面与器具10相似,包括有一个轮子组合体120,以及一个滑板车前端150。
然而,它们的区别是轮子组合体120是用了一台Iota代替了Solowheel。Iota与Solowheel是商市上都可获得的商品。Iota有一个“单轮结构”118,它最好包括有两条轮胎119,它们架设在单个轮圈上。因为只有一个轮圈,所以两条轮胎都以同样的速度转动,因此组成一个“单轮”。在两条轮胎之间有一条流通空气的“内部通道”,以达到两条轮胎间的空气压力的平衡。轮子组合体120包括有一个位置传感器、控制电路、电池与驱动电机(如上文已对轮子组合体20讨论过的相似),左右脚踏板131、132,一个外罩127、一个手把128、以及其它有关的器件。
滑板车前端150包括有一个倾斜向上升起的转向结构(有一个枢轴152、手把/手把杆153、与可转向的前轮155)以及一个支撑框架160。
虽然与器具10的框架组件61相似,框架160也有一个纵向的框架组件161,然而在器具110中,配接的形态是不同的。如图2所示,配接件或配接杆164,最好要与轮子组合体120上的支撑托架174相配接,配接的方式是要使前端150能相对于轮子组合体120做回转或旋转的运动。用这种配接方式,骑行者可以通过站在脚踏板上的脚后跟/脚掌的动作,输入信号,来驱动轮子118的方向与速度。
轮子组合体120也可装置两个轮胎,以增加器具的横向稳定性。
参阅图3,图示了根据本实用新型所提出的另一个实施方案。图上是带有自平衡驱动轮单元220的一台滑板车210,滑板车210与图2上的器具110相似,也有一个轮子组合体220,它带有一条宽体的轮胎219,取代两条较窄的轮胎。器具210也有一个滑板车前端250,以及框架260。
参阅图4,它是一个透视图,图示了滑板车前端150与轮子组合体120(同图2所示的)分离开了的、或重联到轮子组合体120上的状况。可以看到,联接件或联接杆164是适配在轮子组合体100的托座架174中。可松开的紧固件(即:枢轴销等)或其它联接件可以塞入枢轴孔175中,确保联接杆164将滑板车的前端与轮子组合体120相互联接。这种配置可允许滑板车前端150相对于轮子组合体120可做枢轴(上下)转动。不论器具10、110、还是210,轮子组合体最好是绕一条轴,作圆弧形的转动,该转动轴是大致上垂直于一条横向(从前到后)穿越支撑框架的纵轴。
联接杆164或类似部件,可以有一偏压机构,它会使轮子组合体返回到原始的位置,当不存在反向偏压位移力时,滑板车的前端会返回到空挡(零转角)的位置。
图4图示了,卸下联接的实施方案。许多不同的联接配置都可以使用,都是没有偏离本实用新型的内容。任何配置中重要的一点是要允许两部件之间能作枢轴旋转或转动,使得轮子组合体可以前后运动(转动),藉此来驱动器具。
图4图示了,一个框架平台180。该平台最好与框架160相配接,因而有如下几个好处。一个好处是骑行者可以将一只脚放在平台180上,由于在滑板车的前端施加了重量,导致在转向轮155与地面之间会有较好或较可靠的接触。另一个好处是平台180为骑行者提供了一些不同的站立的位置,可减少肌肉的疲劳,可以使人更能享受骑行的经历。还有一个好处是平台180可以用来搭载轻型的货物,例如一些食品、杂货或其它类物品。此外,作为替代物,可以在转向组合件上,加上一个挂篮或类似的挂包,用来携带物件。对该滑板车前端来说,在框架160的后端(在平台与配接机构之间)可以加一个支撑轮,用来承撑负载。在此情况下,对轮子组合体所加的附件,必须允许轮子组合体可以前后转动,以用来对器具的控制,或者包括使用可滑动的一个配接托架,使之允许该项运动;或者也可使用类似器具10上的叉形的附件,或者也可另作配置。
参阅图5与6,它们是根据本实用新型所提出的另一个实施方案,图上画出了滑板车器具310的左侧透视图(图5)以及右侧透视图(图6)。器具310包括有一个自平衡驱动轮单元320,以及一个滑板车前端350。轮子组合体320可以是与上述讨论过的轮子组合体20相同(参阅图1)。
滑板车前端350最好包括有一个转向结构351,以及一个支撑框架360。支撑框架360可以有一个纵向的框架组件361,它与一根头管354相配接,并且向后延伸到轮子组合体320处,与其可拆卸地配接。一个平台380是与框架组件361相配接的。骑行者将其脚朝前放置在框架360上的该平台上。一个较低的腿部托架或接触件381可以斜置在平台上,从而对骑行者提供了额外的控制与/或舒适度。
图上所示的框架组件361与轮子组合体联接部位是单一的一根杆,该部位的终端是一个叉形部件或类似的零件(如图上上器具10上所示)。图5所示的是一个可移动的联接销368,它是可拆卸地将框架360与轮子组合体320相配接的。
可用叉形部件357将前轮355与头管354相配接。与一辆自行车相似,头管354包括有一个框轴,它允许轮子355可以相对于框架组件361转动,因此使器具310转向。
平台380具有与平台180同样的众多好处,例如:可在前端上施加重量,提供不同的站立位置,额外的某些驾驶控制。
应该认识到的是,轮子组合体的使用,无论作为一台滑板车,或者作为一台独立的单元,会涉及到不同的优选的速度。滑板车能够驱动得快些。在此情况下,可以使用不同的技术来解决速度的问题。一种方法是要感知轮子组合体与滑板车前端是否连接,根据前端的存在与否,来决定不同的操作速度与范围。另一种方法是用“模式设定”的方法,允许使用者选定工作模式,可在滑板车与独立使用之间的模式做选择,甚至可在初学者或熟练者之间的模式做选择,等等可做出多种模式的设定。
虽然以上叙述的各种实施方案包含了许多特定的细节,但是不应构成对实施方案包括范围的限制,而且也不应仅仅限于目前提出的这些特定方案的图示上。因此,这些实施方案的涵盖范围应该由所附的权利要求及其相应的文件所确定的,而不是由上述给出的实例所决定的。此外,还应该理解为本实用新型还能作进一步的改动。本专利旨在涵盖根据本实用新型的原理所进行的各种变化、用途或改良;也涵盖了与本实用新型所揭示的已知方案或实施方案有所偏离,但仍然从属于本实用新型技术及其应用原理的范围。

Claims (20)

1.一种用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于包含有:
一套轮子组合体,它位于器具的前部,至少有一个第一轮子;
一个框架组件,它从前置的轮子组合体向后延伸;
一个与骑行者能相啮合的控制结构,它是从轮子组合体和框架组件中至少之一处向上升起的;
一个位于后部的配接机构,它给一个项提供了与框架组件配接的方式,该配接方式使得配接的项能做相对于框架组件的运动。
2.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于还包含一个承重平台,它被框架组件所支撑,该平台位于后部配接结构的前部。
3.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于轮子组合体是位于后部配接结构的前部。
4.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于向上升起的控制结构,包括有一个手持组件,使用者通过手持组件可对第一轮子转向。
5.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于配接机构是设置为可拆卸的配接。
6.根据权利要求2所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于向上升起的控制结构,包括有一个较矮的靠腿部件,它位于平台上,使得骑行者的脚放置在平台上时,骑行者的小腿能接触到靠腿部件。
7.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于位于后部的配接机构所提供的运动,是配接项作相对于框架组件的、绕枢轴的上下运动。
8.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于该后部的配接机构所提供的运动,是使配接项作圆弧状的转动,它的转动轴线大致垂直于框架组件的纵轴。
9.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于还包括有一个自平衡驱动轮子的单元,它是与位于后部的配接机构相配接。
10.根据权利要求1所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于轮子组合体至少包括有一个第一支撑组件,它提供了可转动地与第一轮子前部的框架组件的配接,使得第一轮子能相对于框架组件,围绕驱轴转动,从而实现轮子的转向。
11.一种用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于包含有:
一套轮子的组合体,它位于器具的前部,至少有一个第一轮子;
一个支撑框架,它从前置的轮子组合体处向后延伸;
一个与骑行者能相互啮合的控制结构,它是从轮子组合体和框架组件中至少之一处向上升起的;
一个位于后部的配接机构,它提供了一项与框架组件配接的方式,该方式使得该配接项能做相对于支撑框架的运动;
一个承重平台,它被支撑框架所支撑,该平台位于后部的配接机构的前部。
12.根据权利要求11所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于与骑行者能相互啮合的控制结构,包括有一个手柄与手把组件,其中轮子组合体与控制结构设置得要使手把组件的运动会引起第一轮子的运动。
13.根据权利要求11所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于与骑行者能相互啮合的控制结构,包括有一个较矮的靠腿部件,它与支撑框架相配接,位于平台上,使骑行者的脚放置在平台上时,骑行者的小腿能接触到靠腿部件。
14.根据权利要求11所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于该后部的配接机构所提供的运动,是使配接项作圆弧状的转动,它的转动轴是大致垂直于支撑框架的纵轴。
15.根据权利要求11所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于还包括有一个自平衡驱动轮子的单元,它是与位于后部的配接机构相配接。
16.根据权利要求11所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于配接机构是设置成可拆卸的配接。
17.一种用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于包含有:
一套轮子组合体,放置在器具的前部,它至少有一个第一轮子;
一个支撑框架,它从前置的轮子组合体上向后延伸;
一个能与骑行者相互啮合的控制结构,它是从轮子组合体和框架组件中至少之一处向上升起的;
一个自平衡驱动轮子单元;以及
一个位于后部的配接机构,它提供了驱动轮单元与支撑框架的配接,配接方式要使驱动轮子单元能相对于支撑框架作运动。
18.根据权利要求17所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于位于后部的配接机构所提供的运动是使驱动轮作圆弧状的转动,它的转动轴是大致垂直于支撑框架的纵轴。
19.根据权利要求17所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于能与骑行者相互啮合的控制结构,包括有一个手柄与手把组件,其中轮子组合体与控制结构设置得要使手把组件的运动,会引起第一轮子的运动。
20.根据权利要求17所述的用自平衡驱动轮组装成的滑板车组合器具,其特征在于配接机构是设置成可拆卸的配接。
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