TWI406782B - 具有可鎖定傾斜系統之車輛 - Google Patents

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Description

具有可鎖定傾斜系統之車輛
本發明大體上關於一種具備一傾斜機構的車輛。更特定言之，本發明關於一種具備一可被鎖定或限制之傾斜機構的車輛。
具有二、三或更多車輪的車輛廣為人知。在此類車輛中，有某些類型的傾斜三輪車為人所知，譬如Honda的STREAMTM 和CANOPYTM 小輪機踏車(scooter)以及Protos的ELLISSETM 小輪機踏車，後者見於WO 98/43872。舉例來說，CANOPYTM 小輪機踏車具有二個受一軌道支承的後輪，該軌道鉸接於該小輪機踏車之車架上以該車架之縱向軸線為中心樞轉。後輪之軸線在該小輪機踏車轉彎時並不傾斜而是保持平行於地面。
頃亦已知具有一個主動後輪及二個轉向前輪的三輪車。舉例來說，歐洲專利申請案EP1180476 B1號敘述一種具有二個轉向前輪的側向傾斜三輪車。此種車輛具有更好的路面附著能力使重心保持在車輪之間以減少或防止翻覆。
頃已知具備如美國專利第6,326,765號所述之車載充電系統、具備如美國公開專利申請案2005/0092538號所述之一複合車架、且具備如美國專利第6,724,165號所述之一再生制動系統的電動車。
但，仍有需要在一車輛以低速移動或停止時協助乘坐者、尤其是小而輕之乘坐者保持該車輛直立或是防止該車輛翻倒。
本發明之一較佳實施例關於一種車輛支撐總成，該總成包含相關於一縱向軸線分別設置在不同側向位置的一第一和第二傾斜車輪，一經建構用以從該等傾斜車輪支承地結合一車體以讓該車體能夠相關於一其上設置著該等傾斜車輪的表面傾斜經過一第一傾斜範圍的傾斜機構，及一與該傾斜機構可操作地結合以將該車體之傾斜作用限制為小於該第一傾斜範圍、且可解除限制以允許傾斜經過該第一傾斜範圍的傾斜限制器。較佳來說，此一支撐總成被納入一車輛內，該車輛亦包含一與用於側向傾斜之該傾斜機構支承性結合的車體、複數個裝在該車體內的電池、及一由該等電池供電且經建構用以推動該車體的電動機。
本發明亦針對一種車輛，其包含一具有一縱向軸線且經建構用以支承一乘坐者的車體、相關於該縱向軸線分別設置在不同側向位置的第一和第二傾斜車輪、一從該等傾斜車輪支承地結合該車體以讓該車體能夠相關於一其上設置著該等傾斜車輪的表面傾斜經過一第一傾斜範圍的傾斜機構、及一與該傾斜機構可操作地結合以將該車體之傾斜作用限制為小於該第一傾斜範圍且可解除限制以允許傾斜經過該第一傾斜範圍的傾斜限制器。
該傾斜限制器較佳可操作為鎖定該傾斜機構以使該車體固定於一鎖定傾斜位置。較佳來說，該第一傾斜範圍介於寬度向約20°至80°之間。該傾斜限制器較佳亦可操作為將該傾斜限制在一小於該第一傾斜範圍的第二傾斜範圍以內。較佳來說，該第二範圍介於寬度向約1°至60°之間。
在一實施例中，該傾斜限制器可手動操作以限制該車體之傾斜作用。在替代實施例中，該傾斜限制器可自動操作。舉例來說，在一些實施例中，該車輛更包含一經建構用以感測與該車輛之移動有關之一參數的感測器，及一經建構用以根據實測參數之一值操作該傾斜限制器以限制該車體之傾斜或解除該車體之傾斜限制的傾斜限制控制器。較佳來說，該感測器包含一經建構用以感測該車輛之速度的速度感測器，且該傾斜限制控制器經建構用以在實測速度降到一預定速度閾值以下時操作該傾斜限制器限制該車體之傾斜作用。
該傾斜限制器較佳包含一傾斜調整機構，該機構經建構用以在該傾斜限制器被接合以限制該車體之傾斜作用時調整該車體相關於鉛直方向之傾斜程度。較佳來說，該車輛更包含一經建構用以至少在該車輛處於停放狀態時感測該車輛相關於鉛直方向之傾角的傾角感測器，且該傾斜調整機構經建構用以再定位該傾斜機構以將該車體之傾斜作用調整成一預定傾角。
該傾斜機構較佳經建構用以允許該等傾斜車輪相關於彼此鉛直地移動。較佳來說，該等傾斜車輪係設置在該車體之相對兩側上，且該傾斜機構允許該第一和第二傾斜車輪每一者相關於該車體同時以彼此相反之方向鉛直地移動。更佳來說，該傾斜機構包含一用以在該等傾斜車輪以相反方向鉛直移動期間阻止或減輕該等傾斜車輪相關於該車體之傾斜作用的連桿組。
在一實施例中，該等傾斜車輪是該車輛的前輪，且該車輛更包含至少一與該車體支承性結合的後輪。在另一實施例中，該等傾斜車輪是該車輛的後輪，且該車輛更包含至少一與該車體支承性結合的前輪。
該車輛亦可包含相關於該縱向軸線分別設置在不同側向位置且經支承性結合以允許該車體相關於該表面傾斜的第三和第四傾斜車輪。該車輛較佳包含另一支承性結合該車體與該第三和第四傾斜車輪以讓該車體能夠相關於其上設置著該等傾斜車輪之該表面傾斜的傾斜機構。較佳來說，該車輛更包含另一與該另一傾斜機構可操作地結合以限制該車體之傾斜作用且可解除限制以允許傾斜經過該第一傾斜範圍的傾斜限制器。
該車輛較佳包含一轉向機構以讓乘坐者能夠操控該第一和第二車輪使該車輛轉向。該車輛較佳亦包含一與該第一和第二車輪結合用以吸收該第一和第二車輪與該車體間之震動的懸吊系統。較佳來說，該懸吊系統經建構用以允許該第一和第二車輪相關於該車體以一相同方向鉛直地移動。
該傾斜調整機構可與該傾斜限制器操作性結合以使該傾斜限制器相關於該車體移動，致使當該傾斜限制器被接合以限制傾斜作用時，該傾斜調整機構經由該傾斜限制器移動左和右傾斜連桿組以調整車輛傾斜程度。該等連桿組可各自包含一以一大致縱向軸線為中心樞轉的臂，該傾斜限制器以該軸線為中心樞接安裝且經建構用以與該等臂可釋地接合。
本發明因而提出一種包含一車輛支撐總成的車輛，該車輛支撐總成較佳能在該車輛減速至相對低速或更低速或是該小輪機踏車停止之時被接合以防止該車輛發生不想要或不必要的傾斜作用並防止乘坐者失去平衡。該總成較佳亦可解除接合以允許該車輛在相對高速發生期望的傾斜作用以在該車輛轉彎或曲線行駛時促成有利的轉向和轉彎效果。
用在本發明之車輛實施例中的較佳電動和油電混合式組件及系統可被納入具有多個車輪的車輛中，例如具有二輪、三輪、四輪、或更多車輪的車輛。較佳車輛具有三輪，例如像圖1a所示具備二個前轉向輪421A、421B及一個後主動輪10。圖1a之車輛亦具有一包含一車架401的車體402，譬如美國專利第6,047,786號所揭示者，該專利之內容以引用的方式併入本文中。一將二個前轉向輪421A、421B附接到車架401的傾斜機構431允許車架和車輪側向傾斜，並允許車輪在與車架保持大致對準之狀態下鉛直地移動。車體402亦包含一讓乘坐者坐著的座位13及位於其兩側的踩腳棒14。後主動輪10藉由旋臂12附接於車架401，該旋臂亦在後主動輪10附近容納一馬達11。
本發明之車輛之另一實施例示於圖1b，且具有一個前轉向輪15和二個後主動輪16。後輪16藉由傾斜機構17附接於車架401，該傾斜機構具有與前傾斜機構類似的特徵。較佳來說，後輪16是不可轉向的，但在一些實施例中其為可轉向的。在另一實施例中，車輛具有四個車輪，例如具備二個藉由傾斜機構431附接於車架401的前轉向輪421A、421B及二個藉由傾斜機構17附接於車架401的後主動輪16，如圖1c所示。圖1b和1c之車輛之其他編號特徵在功能方面與針對圖1a之車輛所述者類似。較佳來說，圖1a－c之車輛被建構成小輪機踏車，乘坐者坐在被車輪支承之一車體402之頂上的座位13上。車輪之數量的決定較佳係取決於車輛之期望使用方式、傳動能力、及款式。
圖1a之傾斜機構431之一較佳實施例示於圖2－7中。車輛較佳是一包含三個車輪的電動小輪機踏車430，有二個前轉向輪421A、421B相關於小輪機踏車430之縱向軸線設置在相對側向位置以及單一個後主動輪10。較佳來說，電動小輪機踏車430包含電動及/或油電混合式組件和系統。小輪機踏車430較佳包含一車架401，該車架401較佳在前部包含一轉向管401A，該轉向管於其內可旋轉地收納一轉向柱403。轉向柱403之一端較佳配備一手把405。轉向管401A之轉向軸線S－S較佳位於小輪機踏車430之縱向平面內。
小輪機踏車430之傾斜機構431較佳與二個前轉向輪421A、421B結合。較佳包含黏彈性懸吊系統429的傾斜機構431係用來將車輪421A、421B連接到小輪機踏車之車架401。在一較佳實施例中，傾斜機構431讓小輪機踏車430之車體402和車架401、轉向軸線S－S、及前輪421A、421B能夠在小輪機踏車430沿一曲線轉向時相關於路面或表面428往任一側側向傾斜。在另一實施例中，傾斜機構431讓小輪機踏車430之車體402或車架401及轉向軸線S－S能夠在小輪機踏車430沿一曲線轉向時側向傾斜同時維持車輪421A、421B相關於表面428呈一大致鉛直取向。利用此一傾斜機構431會有利地提升車輛430曲線行進時的路面附著能力。傾斜機構431亦有利地使車輪421A、421B每一者有可能單獨或同時相關於小輪機踏車430之車架401鉛直地移動，且較佳是以彼此相反的方向移動。
傾斜機構431較佳包含譬如藉由熔接方式固定於轉向管401A的一上托架407和一下托架409，每一托架407、409具備用於相應對之上懸吊臂411A、411B及下懸吊臂413A、413B的鉸鏈。懸吊臂411A、411B和413A、413B另可用其他方式取代藉由托架407和409之方式鉸接於車架上。黏彈性懸吊系統429到二個相對懸吊臂例如到二個上懸吊臂411A、411B或是到二個下懸吊臂413A、413B的聯結使得例如包括一彈簧/減震器總成的單一懸吊系統能夠提供兩前轉向輪之彈性懸吊效果並且在車輪421A、421B鉛直移動期間阻止或實質減輕該等車輪相關於車體402或車架401之傾斜作用。在一替代實施例中，可提供一獨立懸吊系統，譬如具備附接於每一車輪及附接於連接車輪之輪軸或懸吊臂的減震器及/或彈簧。
每一對懸吊臂411A、411B及413A、413B較佳是相關於小輪機踏車430之縱向軸線或平面對稱地設置在相對側。各臂之樞軸線VA－VA、VB－VB及WA－WA、WB－WB在轉向輪421A、421B直行時較佳是縱向對準的，但亦可採用此取向之變異。樞軸線VA－VA、VB－VB及WA－WA、WB－WB較佳亦垂直於車輪421A、421B之轉向軸線ZA－ZA、ZB－ZB，但亦可採用此準直之變異。每一上懸吊臂411A、411B和下懸吊臂413A、413B在與樞軸線VA－VA、VB－VB及WA－WA、WB－WB相對之末端例如藉由相應立柱417A、417B之對應上端和下端上的相應球形接頭415鉸接，但亦可採用替代的適合接頭。依此方式，每一對臂(上臂411A、411B和下臂413A、413B)與相應立柱417A、417B及轉向管401A構成一鉸接連桿組470A、470B，譬如是分別具備臂411A、417A、413A及411B、417B、413B的四桿連桿組。
軸線VA－VA、VB－VB及WA－WA、WB－WB較佳正交於連起每一立柱417A、417B之上和下球形接頭415的軸線MA－MA和MB－MB。每一上臂411A、411B之球形接頭415較佳以一距離X相隔於該臂之樞軸線VA－VA、VB－VB，該距離X等於且平行於對應下臂413A、413B之類似距離Y。各前輪421A、421B例如藉由一習知軸承/輪軸總成419A、419B在相應立柱上樞轉以繞一相應水平軸線ZA－ZA、ZB－ZB自轉。
此外，通過每一轉向輪421A、421B之相應立柱417A、417B之上和下球形接頭415且界定每一車輪421A、421B之轉向軸線的軸線MA－MA和MB－MB每一者較佳被約束在車輪421A、421B之中央/縱向－鉛直平面內，且在圖式所示實例中係平行於轉向柱403之軸線S－S。在一替代實施例中，軸線MA－MA、MB－MB可遠離車輪421A、421B之中央平面。相關於車輪軸線MA－MA和MB－MB之鉛直方向的相對傾斜或傾角不一定要等於相關於轉向軸線S－S之鉛直方向的傾斜，且是以熟習此技藝者所知之考量點為基礎做決定以便在小輪機踏車430的安定性與機動性之間得到一適度均衡。較佳來說，車輪軸線和轉向軸線的可容許側向傾斜是偏離鉛直方向至少約20°、更佳是偏離鉛直方向至少約30°，且至多是偏離鉛直方向約80°、更佳是至多偏離鉛直方向約70°。較佳來說，該可容許側向傾斜的範圍在車體402或車架401大致呈鉛直且小輪機踏車430位於一大致平坦表面428上使每一車輪421A、421B相關於彼此處於相同鉛直向高度之時是對正中心的。
在圖2－7所示實施例中，上懸吊臂411A、411B較佳包含相應減震器座加長段423A、423B，該等減震器座加長段較佳相對於小輪機踏車430之縱向軸線對稱且向上延伸。懸吊裝置429(例如流體減震器425和彈簧427)的各末端鉸接在該等加長段423A、423B之相應末端上，該懸吊裝置傾向於在壓縮和解壓縮之後使加長段423A、423B移動接近和分開。
懸吊裝置429的彈性懸吊作用許可小輪機踏車430之車輪421A、421B在如圖5所示之一上端位置與如圖6所示之一下端位置之間相關於彼此依相同鉛直方向移動且較佳是同時移動。舉例來說，在該上端位置，上懸吊臂411A、411B及下懸吊臂413A、413B分別以樞軸線VA－VA、VB－VB及WA－WA、WB－WB為中心依向上方向U樞轉，從而允許車輪421A、421B依向上方向U移動，且導致加長段423A、423B相對於彼此依方向I向內移動，使減震器425和彈簧427相對於彼此壓縮。相似地，在該下端位置，上懸吊臂411A、411B及下懸吊臂413A、413B分別以樞軸線VA－VA、VB－VB及WA－WA、WB－WB為中心依向下方向D樞轉，從而允許車輪421A、421B依向下方向D移動，且導致加長段423A、423B相對於彼此依方向O向外移動，使減震器425和彈簧427相對於彼此解壓縮。此一組態防止路面之顛簸不平經由轉向控制系統(例如透過附接於轉向柱403之手把405)將顛簸起伏和振動傳送到乘坐者，這些顛簸起伏和振動係被小輪機踏車430之懸吊裝置429吸收。這使得乘坐小輪機踏車430特別容易而且舒適。在替代實施例中，該懸吊裝置可被附接到傾斜機構、車架、及車輪總成之其他部分或是採取不同變異型以提供小輪機踏車之減震效果。
較佳來說，一轉向連桿427及連接桿433A、433B固定於轉向柱403之下端，該轉向連桿較佳被定向成平行於前輪421A、421B之中央平面，然亦可被定向成另一功能性位置，且藉由接頭431聯結於該轉向柱，該接頭較佳是球形接頭或萬向接頭，該等連接桿則是經由球形接頭、萬向接頭或其他適合接頭432連接到相應側向連桿435A、435B之末端。每一側向連桿435A、435B較佳固接於傾斜機構431之相應立柱417A、417B，且每一側向連桿435A、435B之球形接頭432的中心較佳位於相應車輪421A、421B之中央平面內，但在一些實施例中亦可為離該中央平面一段距離。
轉向連桿427之接頭431較佳是對稱地設置在連桿427之軸線之側面且其中心以一距離T相隔以便在小輪機踏車轉彎或曲線行進時使相對外側之車輪的轉向角有別於內側之車輪的轉向角以獲得正確轉向作用。此排列有可能得到正確轉向作用同時使接頭432保持在車輪之中心線上。距離T最好等於軸線VA－VA與VB－VB間之中心距離及軸線WA－WA與WB－WB間之中心距離。依此方式，得到曲線行進之正確轉向行為。
每一連接桿433A、433B較佳有一長度致使其在一正交於懸吊臂411A、411B及413A、413B之樞軸線的平面上的投影具有一等於該等臂之特徵距離X和Y的長度。依此方式，懸吊裝置429所許可的震動並不會改變由手把405之轉動界定的每一車輪421A、421B的位置，防止干擾轉向並使輪胎磨損最小化。
如圖7所示，本發明所述傾斜機構431許可小輪機踏車430側向傾斜例如經過一角β，有利地在小輪機踏車430轉彎時抵消離心力。最好在車架和車輪均會在曲線行進期間相關於鉛直方向側向傾斜的實施例中，施加於乘坐者及車體上的合力會被保持在車輪之間大致對正中心，從而在車輛沿一曲線轉彎時保有車輛之安定性。在圖7實施例中，車輪大致隨車架401傾斜，較佳保持與車架大致對準，因為其相關於鉛直方向傾斜的傾角與車架大致相同。在圖式所示實施例中，上臂411A、411B之樞軸線VA－VA、VB－VB以一距離P彼此相隔，但亦有可能讓兩樞軸線VA－VA、VB－VB重合，不阻止兩懸吊臂411A、411B獨立移動。
在其他實施例中，上臂可為彼此剛性連接，以便形成一在中心區域以一樞軸線為中心鉸接於轉向套筒上的十字件。又，各流體減震器(例如具有相應壓縮彈簧以形成MacPherson型彈性懸吊系統)可被安插在相應立柱的上部部分與相應上臂的球形接頭之間。轉向連桿組較佳與前一實施例所述者類似，但上臂和下臂之距離X和Y較佳不一樣。
在較佳實施例中，傾斜機構431亦包含與其可操作地結合的傾斜限制器藉以限制及許可車輛430相關於表面428之側向傾斜。如圖2－7之實施例所示，一較佳傾斜限制器450包含一附接且較佳為固定式耦接於上懸吊臂411A、411B之一者的傾斜限制器構件452。在其他實施例中，另一傾斜限制器構件可為附接於另一懸吊臂。傾斜限制器構件452較佳具有一曲線形狀且朝手把405和轉向管401A延伸以與一制動構件454結合，該制動構件較佳是設置在轉向管401A上或是安裝於車架之另一部分。制動構件454可被設置在轉向管401A之前側、後側、或左右兩側上，或是設置在懸吊臂411A、411B之上方或下方。如圖2－7所示，制動構件454被設置在轉向管401A的前面。較佳來說，制動構件454包含一煞車夾鉗456，該夾鉗經建構用以在其間接收傾斜限制器構件452以將煞車墊夾緊於傾斜限制器構件452之前側和後側上。
一致動器460較佳與制動構件454結合，譬如是藉由一纜索458結合。較佳來說，致動器460被設置在手把405上或附近以讓乘坐者易於操縱，但該致動器亦可被設置在小輪機踏車430之車體402或車架401上或是在另一期望位置。致動器460較佳經建構用以在已接合與解除接合位置之間調整制動構件454。當被調整成已接合位置時，夾鉗456之煞車墊抓住傾斜限制器構件452之前側和後側以鎖定或阻止傾斜限制器構件452相對於制動構件454、轉向管401A及車架401移動。由於傾斜限制器構件452係附接於上懸吊臂之一者且在圖2－7中被示為附接於上懸吊臂411A，該上懸吊臂相對於轉向管401A及車架401的位置會被鎖定且被阻止以樞軸線VA－VA為中心樞轉，在此同時另一懸吊臂411B由懸吊裝置429維持其位置。因此，車架401或是車輪421A、421B及車架會大致無法側向傾斜，且車輪被阻止依向上方向U或向下方向D移動。在有二個傾斜限制器構件附接於傾斜機構之四桿連桿組之兩側的實施例中，兩懸吊臂可被固定在一期望角度。另一選擇，上懸吊臂可被選擇性地彼此固定、譬如藉由鎖死懸吊裝置429的方式固定，且因此制動構件454與僅附接於上懸吊臂其中一臂之傾斜限制器構件452的接合會導致兩側固定在一期望角度。
相反地，當制動構件454被移到解除接合位置時，夾鉗456脫離傾斜限制器構件452，且傾斜限制器構件452能自由地相對於制動構件454、轉向管401A及車架401移動。在制動構件454處於解除接合位置的狀態，傾斜限制器構件452能夠在夾鉗456之煞車墊之間移動。上懸吊臂411A、411B因而可在該等懸吊臂以樞軸線VA－VA、VB－VB為中心樞轉時如圖5所示依向上方向U及如圖6所示依向下方向D移動。此外，車輪421A、421B以及轉向管401A和車架401亦可在制動構件454處於解除接合位置時相關於鉛直方向及表面428側向傾斜，如圖7所示。
致動器可允許對制動構件454或其他傾斜限制器部分進行手動或自動控制或調整以在已接合位置與解除接合位置之間做選擇。一較佳手動致動器可包含一槓桿機構460，該機構在作動後向一與制動構件454結合之纜索458施予拉力，從而導致制動構件454之夾鉗456之煞車墊抓住傾斜限制器構件452。致動器460較佳經建構用以將制動構件454固持在已接合位置、譬如利用棘輪或其他適合機構，使得乘坐者不用將致動器460保持在已接合位置。當槓桿機構再次被操作以釋放制動構件454時，該拉力撤除且夾鉗456放開傾斜限制器構件452。
在一替代實施例中，致動器在已接合位置與解除接合位置之間自動地調整並固持傾斜限制器，且舉例來說可利用機電系統、液力系統或氣力系統達成。在一實施例中，致動器可被建構成一獨立機構，例如是一按鈕機構。此機構經乘坐者作動會導致一電信號發送至一控制器、較佳是如圖1a所示之控制器102，該控制器操作傾斜限制器將該傾斜限制器調整並固持在已接合位置。該機構之後續作動會向控制器102發送另一信號以釋放傾斜限制器並將該傾斜限制器調回解除接合位置。其他實施例可包含用於傾斜限制器之可手動/自動調整的致動器，舉例來說具備擁有推翻自動致動器命令之高優先能力的手動致動器。
在其他實施例中，傾斜限制器包含一經建構用以感測一與車輛之移動有關之參數的感測器，該感測器經建構用以在隨後向一控制器發送一信號，該控制器經建構根據實測參數之值操作傾斜限制器以限制或許可車輛之傾斜作用。舉例來說，車輛可包含一速度感測器、例如在圖1a中位於後輪10旁的速度感測器19，該速度感測器經建構用以測量車輛移動中之速度，譬如藉由測量後輪之轉速的方式測量。在高速時，最好傾斜限制器保持在解除接合位置以允許車架或是車輪和車架相對於鉛直方向及表面/路面側向傾斜，且允許車輪相關於車架依鉛直方向自由移動，以便在小輪機踏車轉彎或是經過路面上之凸塊時發揮傾斜機構之有利轉向和行駛優點。當車輛從此等高速減速到一預定減速閾值速度以下例如小於約5 mph的相對低速或停住時，速度感測器較佳向控制器發送一信號確認已通過減速閾值，且控制器自動地將傾斜限制器定位在已接合位置以防止或限制車架或是車輪和車架發生不想要的傾斜以及乘坐者失去平衡。較佳來說，引發傾斜限制器自動作動變成已接合位置的減速閾值速度是小於約10 mph、更佳小於約5 mph、最佳小於約4 mph，且較佳大於約0.5 mph、更佳大於約2 mph。一較佳減速閾值速度是約3 mph。
在從停住或其他相對低速加速成超過一加速閾值速度的較高速例如約3 mph或4 mph之後，速度感測器較佳通知控制器已通過此一加速度，且控制器將傾斜限制器調整成解除接合位置。較佳來說，使傾斜限制器自動作動變成解除接合位置的加速閾值速度是至少約2 mph、更佳小於約10 mph、更佳小於約5 mph。較佳來說，該加速閾值速度小於該減速閾值速度，但在一實施例中二者相等。
在一些實施例中，控制器在車輛依前行方向移動、乘坐者作動油門、或是乘坐者將腳放在如圖1a所示之踩腳棒14上之後會自動將傾斜限制器作動成解除接合位置。在其他實施例中，速度感測器可在車輛通過一減速閾值速度以下或一加速閾值速度以上之時直接向傾斜限制器發送一信號，從而引發該傾斜限制器自動調整成已接合或解除接合位置。
圖8示出一自定心傾斜限制器550之一實施例，其包含設置在轉向管501A前面的一第一接合構件552和一第二接合構件554。第二接合構件554較佳包含一經建構用以收納在第一接合構件552之複數個定心窩551之一者內的定心楔556。較佳來說，第二接合構件554亦包含一經建構用以使定心楔556依方向L朝向和遠離第一接合構件552之定心窩551移動的致動器557。在此組態中，第二接合構件554可插入期望窩551內一選定深度範圍以於其內得到一局部或完整接合作用。一局部接合作用可允許車體402和車架401有限傾斜，限制在相關於鉛直方向或路面/表面之一角度範圍。此一角度範圍較佳小於當傾斜限制器解除接合時車架和車輪之總可容許側向傾斜程度。較佳來說，針對希望用在大致平坦表面上的車輛，該有限角度範圍是寬度向至少約1°、更佳是寬度向至少約5°，且至多是寬度向約20°。就希望用在更不平或斜面上的車輛來說，該有限角度範圍較佳是寬度向至少約10°、更佳是寬度向至少約20°，且較佳至多是寬度向約60°、更佳是寬度向至多約50°。
為了將第二接合構件554僅調整成一局部接合位置(例如速度感測器判定車輛減速至快到減速閾值速度譬如約3 mph至4 mph之時)，致動器557較佳將定心楔556部分地移入定心窩551之一者內致使第一接合構件552在定心楔556接觸到一定心窩551之一部分之前於傾斜方向S內擁有有限的側間移動能力。這讓小輪機踏車之車輪和車架能夠在其移動被制動構件554約束之前依任一方向傾斜移動達一有限程度。此一局部接合作用在車輛被完全停住時得以維持。
相對地，為了將第二接合構件554調整成一完全接合位置(例如速度感測器判定車輛停止不動或是已減速至一減速閾值速度以下之時)，致動器557較佳將定心楔556完全移入定心窩551之一者內致使該定心楔與該定心窩完全接合。如前所述，此一接合阻止車輪和車架相關於彼此傾斜或移動。
自定心楔和窩之各種其他組態可被用在其他實施例中，端視調整位置之期望範圍而定。舉例來說，掌控著局部接合所允許之傾斜角度的定心楔接合程度或可被改變，譬如與低於一閾值之車速成反比。在一實施例中，第一和第二接合部分的相應位置可為顛倒，以第一接合構件包含經建構用以使第一接合部分朝第二接合部分移動的致動器。在其他實施例中，自定心楔可被部分地接合在一定心窩內，然後傾斜限制器隨著車速減到減速閾值速度以下而逐漸縮減容許受限側向傾斜量，最終使定心楔移到定心窩內完全接合位置以在車輛停止不動時鎖定或阻止車輪和車架傾斜。
在另一實施例中，傾斜限制器包含一傾角感測器，例如一迴轉儀、一傾斜計、或另一適當感測器譬如與一處理器結合的加速度計。傾角感測器經建構用以至少在車輛停止不動或低速移動之時感測車體或車架相關於鉛直方向或路面/表面之傾角β。舉例來說，在相對低速，傾角感測器能夠感測到車輪或車架何時開始往側面傾斜，這可能代表著乘坐者正在失去平衡。因應於此，傾斜限制器較佳自動調整成已接合位置以使車輪和車架相關於彼此鎖定並阻止車輛側向傾斜。如前所述，車架或是車輪和車架的傾斜作用較佳是在較高速進行，故傾斜限制器在這些速度會不管傾角感測器之輸入而保持解除接合。
如圖9所示，傾斜限制器650包含一在其一表面上具有齒或螺紋的傾斜限制器構件652、譬如一齒條，且一傾斜調整機構654被設置在轉向管601A之前部部分上。較佳來說，傾斜調整機構654包含一螺紋接合部分653譬如一蝸輪及一用來轉動螺桿653的馬達658，該螺紋接合部分和馬達658均連接到一致動器657。致動器657經建構用以使蝸輪653和馬達658依方向L移動至與傾斜限制器構件652接合及解除接合。較佳來說，傾斜調整構件654會在一速度感測器感測到低於一預定減速閾值速度的減速度之時被移到已接合位置。在已接合位置中，馬達658可藉由使傾斜限制器構件652依方向S左右移動的方式控制車體或車架相關於鉛直角度的傾角，且藉此控制車架和車輪之傾斜量。舉例來說，馬達658可鎖住蝸輪653之旋轉以阻止傾斜限制器構件652側向移動且藉此阻止車架和車輪側向傾斜。另一選擇，可因在蝸輪653與齒條652的齒之間提供一容差而允許有側向傾斜游隙。
此外，若一傾角感測器感測到車體或車架側向傾斜，馬達658可轉動蝸輪653以重新定位傾斜限制器構件652，從而將車體之傾角調整成一相對於鉛直方向之直立或其他期望取向。舉例來說，若車輛被停在一往左斜降的斜面上，左輪會比右輪低，車體傾斜成直立。若隨後車輛被轉到相關於該斜面之另一取向，傾斜調整機構可控制傾斜機構使車體與斜度無關保持直立。
儘管已針對圖8的自定心傾斜限制器550及圖9之具備傾斜調整機構654的傾斜限制器650提出機電系統，此等傾斜限制器亦可納入氣力、液力或其他適合系統。
在以上實施例中，傾斜限制器或其部分被敘述為附接或固定式耦接於轉向管和車架。另一選擇，傾斜限制器或其部分可相關於車輛之轉向管及/或車架移動。這可利用一允許傾斜限制器發生部分側向移動的偏動構件例如一彈簧實現，其中傾斜限制器被該偏動構件限制性地偏往一中心位置。
圖10是一方塊圖，其例示一車輛之一較佳實施例的功能組件。儘管本發明之車輛可由各種適合的動力源譬如內燃機供能，一較佳實施例係由一電動機100供能。車輛較佳具有至少二個車輪，且更佳具有三或四個車輪。替代實施例得有額外的車輪支承著車體。馬達100可為三相開槽無電刷永磁馬達，譬如美國專利第6,326,765號所揭示者，該專利之內容以引用的方式併入本文中。其他實施例可包含具備不同規格和組態的馬達。特定言之，得使用具有不同極數或是具有更大或較小功率和扭矩的馬達。
在一小輪機踏車之較佳實施例中，馬達100從馬達控制器102接收三相電壓。馬達控制器102以電池DC電壓當作其輸入並將電池電壓轉變成三相輸出送到馬達100。較佳來說，馬達控制器102輸出一已調變信號(譬如脈衝寬度調變)以驅動小輪機踏車馬達100。馬達控制器102較佳包含高功率半導體開關，該等開關被閘控(控制)以選擇性產生使電池組104連接到小輪機踏車馬達100所需要之波形。
一包含傳感器40的乘坐者輸入裝置較佳經可操作地建構用以將來自油門22之一乘坐者輸入轉譯成一電信號傳送到小輪機踏車控制器118上一包含一微處理器的再生制動控制模組64。較佳來說，傳感器40有三條線：一電力線56、一接地線58及一信號線60。控制模組64更從至少一程序監測感測器66接收輸入信號。程序監測感測器66較佳提供儀器資料譬如主動輪速度、前輪速度、及車輛加速度計量測值。
制動系統可經建構用以在傳感器發出一再生制動命令且程序感測器發出一主動輪速度大於零的信號時向主動輪施予一再生制動扭矩。再生制動系統之一較佳實施例見於美國專利第6,724,165號，該專利之內容以引用的方式併入本文中。較佳來說，制動扭矩隨著由乘坐者控制來自傳感器40之一信號的增強而加大。本質上來說，在再生制動模式期間，馬達較佳當作一發電機向電池供應電流，這使發電機減輕負荷並藉此造成一制動作用。
電池組104較佳包含足以提供至少100 VDC之串聯連接的電池，但在替代實施例中可提供較小電壓。電池組104的重量可介於40 lbs與350 lbs之間，且佔車輛總重之一顯著部分。因此，較小且/或較輕的乘坐者可能會因為車輛之大總重而難以控制或維持車輛安定。電池組104較佳包含鎳氫金屬化合物(Ni－MH)電池，例如30安培小時、120伏的Ni－MH電池，然亦可使用諸如鉛酸電池、Ni－Zn電池、或鋰離子電池。不管使用何種電池，本發明之電池較佳是可再充電的。在一實施例中，利用一電池充電器106對電池組104再充電。電池充電器106較佳放在小輪機踏車上且可經由一插頭108或類似物連接到一AC出口。另一選擇，電池充電器106可為獨立於小輪機踏車且僅在例如大電流充電時程期間連接到小輪機踏車。
除了較佳連接到一AC出口以對電池組104再充電的電池充電器106，一車載充電系統110亦可被納入到小輪機踏車上。圖10之實施例是一種油電混合式車輛，其亦包含一車載充電系統，該系統較佳包含一車載發電源112、一餵料給車載發電源112的燃料供應或槽114、及一將車載發電源112之輸出變換成適合對電池組104充電之一形式的轉換器/充電控制器116。
小輪機踏車控制器118較佳向馬達控制器102、電池充電器106(前提是其被提供在小輪機踏車上)、車載發電源112、及轉換器/充電控制器116發送信號。電池組104之充電經由一電池監測器120監測，該監測器連接到小輪機踏車控制器118以提供能夠影響小輪機踏車控制器118之運作的資訊。電池組104之能態被顯示在一電池電量表122上使得乘坐者能夠監視電池組104之狀態，就像一用在汽油動力小輪機踏車上的油量表。槽114內之燃料供應的狀態相似地被顯示在一燃料表124上以利乘坐者。在一替代油電混合式實施例中，車載發電源112使向馬達供電的電池充電，但不提供獨立的充電器或充電電路。
較佳利用一DC－DC轉換器116將燃料電池112之輸出轉換成一適於對電池組104充電的電壓。轉換器116較佳包含並聯配置的多個升壓轉換器以傳送電池維持有效充電作用所需要的電流。該等升壓轉換器在本實施例中較佳有一可約介於28 VDC與40 VDC之間的輸入電壓及一在0.5安培可約介於135 VDC與145 VDC之間、較佳約140 VDC的輸出電壓。每一升壓轉換器之正輸出端子較佳通過二極體以確保電池匯流線電壓不會在燃料電池被切換成關時有漏電流往回流過升壓轉換器。升壓轉換器之輸出連接到一電流限制電阻器。依此方式，DC－DC轉換器在輸出埠提供一在約2安培之最大引流為約138伏的輸出。
DC－DC轉換器116之輸出埠較佳施用於一充電控制器160，譬如像美國專利第5,965,996號所述，該專利之內容以引用的方式併入本文中。充電控制器160能夠控制送到一標稱120伏DC電池組(其舉例來說可為電池組104)的電力。雖說有多種適合充電方式可用，充電控制器160對一電池組充電的方式較佳是首先使用一恆定電流直到電池組達到約140伏為止，然後在約140伏施加一恆定電壓，然後再次施加一恆定電流直到電池組達到約156伏為止。這些電壓設定值每一者可在小輪機踏車控制器118的控制下被指定及改變。就此而論，小輪機踏車控制器118讓DC－DC轉換器116能夠經由充電控制器160持續向電池組104充電直到電池滿電或是乘坐者選擇停用該系統為止。依此方式，充電控制器160提供過電流和過電壓限制保護。充電控制器160較佳經建構用以使施加於電池組之波紋電流最小化，且經建構用以提供與氣體生成電壓要求之可變性一致的溫度補償。較佳提供電池電量表122以顯示電池和充電狀態。
參照圖11a和11b，小輪機踏車130之一較佳實施例具有一車架132，譬如美國專利第6,047,786號所揭示者。小輪機踏車130具有二個前輪421A、421B，該等前輪如前所述藉由傾斜機構431連接到車架。電池組104較佳是配置在車架132之低處以提供一相對較低的小輪機踏車重心。儘管圖11a和11b顯示電池組104是一具有大致相似鉛直向位置的電池線性排列，在其他實施例中這些電池可被配置成不同組態以便使小輪機踏車車架內的空間最佳化。
車載發電源112在此實施例中係被定位在電池組104正上方，且燃料槽114被定位在車載發電源112上方。較佳來說，燃料槽114易於從小輪機踏車130外界接近以利補充燃料和更換。燃料槽114亦可為與車載發電源112一體提供。
小輪機踏車馬達100暨其相關齒輪箱驅動小輪機踏車之後輪134，且較佳被安裝到一樞接於車架132的旋臂12以驅動後輪134。減震器18亦將後輪134連接到車架132之後部。小輪機踏車馬達控制器102較佳被定位在車架132上或車架內部，且較佳使其與馬達100之間的距離最小化。電池充電器106較佳被定位在電池組104附近且因此位於一相對較低位置，且較佳便於對一外接電源供應之連接。電池電量表122及燃料供應表124較佳被定位在小輪機踏車130之前部附近以利乘坐者在騎乘之時觀看。
在一第一較佳實施例中，車載發電源112是一燃料電池，且燃料供應114是氫或甲醇，視燃料電池112之本質而定。此一系統較佳用環境空氣及來自燃料槽114之純淨氫燃料運作。此類燃料電池包含一質子交換膜型(PEM)燃料堆、機械附件、及一電子控制模組。如此之燃料電池提供一相對低功率車載發電源，其以一連續穩態輸出運作。這經由DC－DC轉換器/充電控制器向電池組104提供一恆定小電流充電作用。燃料電池112較佳在常態下以一連續方式工作，但可經由小輪機踏車控制器118選擇性切換成開或關。
在另一實施例中，車載發電源是一內燃機，譬如Honda之型號EU100I引擎。此引擎具有一整合式燃料槽且由手動起動。單相引擎較佳驅動一機械充電單元譬如一交流變電機或發電機。該引擎具有一約900 VA之額定輸出，最大輸出約為1000 VA，且與機械充電單元合作給出一120伏60赫信號以對電池充電。此輸出較佳經調節以對電池組提供適當充電效果。又，由於內燃機呼吸空氣，在此實施例中亦提供進氣和排氣硬體。此外，提供一汽油油量表以告訴乘坐者剩餘油量。較佳亦提供一用以起動和停止該引擎的鍵控開關。
在另一實施例中，車載發電源較佳被設置成直接向馬達供電，且視需要經連接用以對電池充電。在一實施例中，電池和車載發電源舉例來說可並聯向後輪供電。其他實施例不是油電混合式，且不包含車載發電源。向車輛供能之一範例實施例揭示於美國專利第6,047,786號。
圖12例示較佳實施例之小輪機踏車馬達控制器102搭配小輪機踏車馬達100及電池組104。馬達控制器102較佳包含三個IGBTs(絕緣閘雙極電晶體)。這些IGBTs在此實施例中較佳具有一約400安培和約600伏之尖峰額定值，且可維持一約100安培之最大連續電流。在此較佳架構中施加於IGBTs的輸入電壓是120伏標稱電池組104，該電池組可被施行為通常具有約80－130伏作業範圍的鉛酸電池、具有約90－140伏作業範圍的Ni－Zn電池、或其他類型的電池譬如Ni－MH。
在圖12實施例中，油門可發揮要求車輛加速以及再生制動兩種功能。油門22較佳是一雙向扭把型油門。油門被朝一中立休止位置偏動且能夠依第一和第二方向繞把手轉動。油門22從該中立位置依第一方向旋轉是要求車輛加速，且油門22從該中立位置依第二方向旋轉是要求再生制動。
此外，把手從該中立位置依第二方向旋轉可包含複數個子範圍。舉例來說，移過一第一子範圍可為要求再生制動，且移過一第二子範圍可為要求另一種制動。在一實例中，第一子範圍可包含一在全範圍之開頭約25%或10%以內的旋轉位移，且第二子範圍可包含一在剩餘運動範圍以內的位移。
在另一實施例中，油門22被朝一中立休止位置偏動且僅能從該休止位置依一第一方向繞把手轉動(亦即非雙向)。在此例中，油門從該休止位置依第一方向旋轉經過一第一子範圍到第一旋轉位置的轉動可為要求再生制動，且把手從該第一旋轉位置旋轉經過一第二子範圍到一第二旋轉位置的更進一步轉動可為要求車輛加速。在一實例中，該第一子範圍可包含一較佳在全範圍之開頭約10%至15%以內、更佳在全範圍之約10%以內的旋轉位移，且第二子範圍可包含一在剩餘運動範圍以內的位移。在另一實施例中，有一煞車控制件譬如一手動操縱桿或腳踏板，以煞車控制件行程之一第一部分譬如約10%引發再生制動，且更進一步作動會引發增添於再生制動或取代再生制動的一或多種不同類型制動、譬如摩擦制動。
又，油門22可允許車輛具有用於極低速機動(例如用腳在地上行動)的倒車能力。倒車之最大驅動扭矩會被大幅降低且車速會被限制在一行走步距。乘坐者較佳可經由手把上一開關致能倒車操作。在一實施例中，一允許依一方向旋轉位移的扭把型油門在手把上之一開關被定位在倒車模式時使車輛倒車。在另一實施例中，扭把型油門可相對於中立休止位置依兩種方向操作。較佳來說，依從車輛右手邊觀看為逆時鐘之方向扭轉握把會控制前進油門，而依反方向扭轉握把在正常前進操作模式中會控制再生制動且在倒車模式中是控制倒車扭矩。
在另一實施例中，乘坐者操控再生制動要求係由一較佳獨立於車輛加速油門22的致動裝置管理。該獨立致動裝置可為另一手煞車、一拇指操縱桿、或一腳踏板、暨其他裝置。
可依小輪機踏車意料中要運作之預期設定類型(例如鄉村vs.都市vs.大城市)為基礎設計一電動小輪機踏車。因此，吾人較佳可根據電動小輪機踏車要運作之預期環境選擇用在電池組104中之電池的數量和類型。熟習此技藝者應該會明確知道減小總體之電池數量或電池額定值會降低電動小輪機踏車的成本和總重。因此，如果電動小輪機踏車是設想到希望操作環境而設計即可實現經濟利益。舉例來說，小輪機踏車車架較佳包含鎳氫金屬化合物(Ni－MH)電池，例如是30安培小時120伏的Ni－MH電池。在其他實施例中，小輪機踏車可裝有大約10個12伏密閉式鉛酸(SLA)電池，每個電池具有約16安培小時的額定值，總計具有120伏大約1.9千瓦小時的額定值。另一選擇，每一電池可具有約26安培小時的額定值，總計具有120伏3.1千瓦小時的額定值。但是，因為26安培小時電池大於16安培小時電池，較大的電池在車架內佔據較多空間。
再依第一較佳實施例中，電池供應104包含30安培小時120伏的Ni－MH電池。在替代實施例中，電池供應可包含16安培小時或18安培小時的鉛酸電池。當小輪機踏車係被設計用來在一都市區域內通勤一小段距離時較佳是使用較低安培小時額定值的電池，而當小輪機踏車係被設計要在市郊以及鄉村區域行駛較長通勤距離時較佳是使用26安培小時電池。在另一實施例中，可使用鎳鋅(Ni－Zn)電池或鋰離子電池取代鉛酸電池。替代實施例亦可包含其他類型的電池或電力貯存裝置。
在較佳實施例中，較佳包含一電池充電器以從一外接電源對電池充電。電池充電器較佳可被接到一120伏60赫AC電源或是一220伏50赫電源。
在另一實施例中，以電容器與電池搭配使用，且在另一實施例中以電容器取代電池。舉例來說，超級電容器能以一較快速率充電和放電，且在一些應用中，超級電容器在加速時向馬達輸送負載電流方面優於電池。電容器的電力管理和電子控制會比電池簡單。
參照圖13，另一實施例在傾斜機構之每一側有一傾斜限制構件552A、552B附接，較佳是附接到每一上懸吊臂511A、511B。制動構件554之夾鉗552A較佳可操作為接合兩傾斜限制構件552A、552B，該等傾斜限制構件如同較早所述實施例是適合用於碟形煞車之材料的曲線形煞車。
傾斜限制構件552A、552B之曲率和長度經選擇使得不管左和右連桿組570A、570B的位置如何，傾斜限制構件552A、552B保持在一延伸穿過夾鉗的位置，但另一選擇是將傾斜限制構件552A、552B製作成較短。當制動構件554被接合，其鎖住右和左連桿組570A、570B之移動，同時阻擋此二連桿組間之相對移動，並有效地鎖死懸吊系統之減震器和彈簧。夾鉗較佳可被突然或逐漸作動或釋放以突然鎖死傾斜系統或是逐漸鎖住傾斜系統。
傾斜調整構件554較佳在一端572安裝到車體且在其另一端574安裝到制動構件554。制動構件554之夾鉗556較佳相關於車體鉸接，譬如以大致縱向延伸之鉸鏈銷576為中心。較佳來說，傾斜限制構件552A、552B所附接的懸吊臂511A、511B亦從同一樞軸銷576鉸接以維持該夾鉗與傾斜限制構件552A、552B之曲率之間的大致同心關係。傾斜調整構件可如前文參照前述實施例所述手動或自動作動使夾鉗556以樞軸銷576為中心轉動。依此方式，當夾鉗556關閉以抓住兩傾斜限制構件552A、552B時，傾斜調整構件經建構用以移動制動構件554並因此使與該制動構件鎖定之連桿組570樞轉以在傾斜調整構件改變其長度時調整並控制車輛之傾斜程度。
傾斜調整構件554在此實施例中較佳是一線性致動器譬如馬達控制型導螺桿。亦可用其他線性或非線性致動器移動夾鉗556以調整傾斜程度。
文中所用"約(about)"一字應被理解為是指對應數字及一數字範圍二者。此外，文中所述所有數值範圍應被理解為包含該範圍內每一全整數。
儘管已說明本發明之範例實施例，應理解到熟習此技藝者可想出多種修改及其他實施例。本說明書提出之實施例的特徵可被組合、分離、互換、且/或重新排列以產生其他實施例。因此，應理解到希望以隨附請求項涵蓋落入本發明之精神及範圍以內的所有此等修改和實施例。
10．．．後主動輪
11．．．馬達
12．．．旋臂
13．．．座位
14．．．踩腳棒
15．．．前轉向輪
16．．．後主動輪
17．．．傾斜機構
18．．．減震器
19．．．速度感測器
22．．．油門
40．．．傳感器
56．．．電力線
58．．．接地線
60．．．信號線
64．．．再生制動控制模組
66．．．程序監測感測器
100．．．馬達
102．．．馬達控制器
104．．．電池組
106．．．充電器
108．．．插頭
110．．．車載充電系統
112．．．車載發電源
114．．．燃料槽
116．．．轉換器/充電控制器
118．．．小輪機踏車控制器
120．．．電池監測器
122．．．電池電量表
124．．．燃料表
130．．．小輪機踏車
132．．．車架
134．．．後輪
160．．．充電控制器
401．．．車架
401A．．．轉向管
402．．．車體
403．．．轉向柱
405．．．手把
407．．．上托架
409．．．下托架
411A、411B．．．上懸吊臂
413A、413B．．．下懸吊臂
415．．．球形接頭
417A、417B．．．立柱
419A、419B．．．軸承/輪軸總成
421A、421B．．．前轉向輪
423A、423B．．．減震器座加長段
425．．．減震器
427．．．彈簧(圖2)；轉向連桿(圖4)
428．．．路面或表面
429．．．懸吊裝置
430．．．電動小輪機踏車
431．．．傾斜機構(圖1a－c)；接頭(圖2－7)
432．．．接頭
433A、433B．．．連接桿
435A、435B．．．側向連桿
450．．．傾斜限制器
452．．．傾斜限制器構件
454．．．制動構件
456．．．煞車夾鉗
458．．．纜索
460．．．致動器
470A、470B．．．鉸接連桿組
501A．．．轉向管
511A、511B．．．上懸吊臂
550．．．自定心傾斜限制器
551．．．定心窩
552．．．第一接合構件
552A、552B．．．傾斜限制構件
554．．．第二接合構件(圖8)；制動構件、傾斜調整構件(圖13)
556．．．定心楔(圖8)；夾鉗(圖13)
557．．．致動器
570A、570B．．．連桿組
572．．．末端
574．．．末端
576．．．樞軸銷
601A．．．轉向管
650．．．傾斜限制器
651．．．齒或螺紋
652．．．傾斜限制器構件
653．．．螺紋接合部分
654．．．傾斜調整機構
657．．．致動器
658．．．馬達
圖1A－C是具有各種傾斜排列之本發明實施例的俯視簡圖；圖2是一小輪機踏車之一實施例之一前轉向輪總成的正視圖；圖3是一該前轉向輪總成的側視圖；圖4是一該前轉向輪總成的仰視簡圖；圖5是一該前轉向輪總成的正視圖，其中該小輪機踏車之前部部分處於一低懸吊位置；圖6是一該前轉向輪總成的正視圖，其中該小輪機踏車之前部部分處於一高懸吊位置；圖7是一該前轉向輪總成的正視圖，其相關於鉛直方向傾斜；圖8是一定心傾斜機構之一實施例的正視圖；且圖9是一用以控制小輪機踏車體之傾角的傾斜機構之一實施例的正視圖；圖10是一方塊圖，其示出用來向依據本發明建構之一車輛之一實施例供能的組件；圖11A－B分別是該車輛之一車架的側視簡圖和俯視簡圖；圖12是一該車輛之一電氣系統的方塊圖；且圖13是一示出另一實施例之一傾斜限制器的正視圖。
401A．．．轉向管
403．．．轉向柱
405．．．手把
413A、413B．．．下懸吊臂
415．．．球形接頭
421A、421B．．．前轉向輪
428．．．路面或表面
429．．．懸吊裝置
452．．．傾斜限制器構件
454．．．制動構件
456．．．煞車夾鉗

Claims (20)

  1. 一種車輛支撐總成，其包括：相關於一縱向軸線分別設置在不同側向位置的第一和第二傾斜車輪；一經建構用以從該等傾斜車輪支承地結合一車體以讓該車體能夠相關於一其上設置著該等傾斜車輪的表面傾斜經過一第一傾斜範圍的傾斜機構；及一與該傾斜機構可操作地結合以將該車體之傾斜作用限制為小於該第一傾斜範圍、且可解除限制以允許傾斜經過該第一傾斜範圍的傾斜限制器，其中該傾斜機構包含一經建構用以吸收該第一和第二車輪與該車體間之震動的懸吊系統，且該傾斜限制器經結合建構用以在該傾斜限制器被操作為限制傾斜時鎖定該懸吊系統以阻止該第一和第二車輪間之相對移動；且其中該傾斜機構包含分別連接到該第一和第二傾斜車輪的左和右連桿組；且該懸吊系統被連接在該左和右連桿組之間；且該傾斜限制器經建構用以固定住該左和右連桿組相關於該車體之位置。
  2. 一種車輛，其包括：如請求項1之支撐總成；一與用於側向傾斜之該傾斜機構支承性結合的車體；複數個裝在該車體內的電池；及一由該等電池供電且經建構用以推動該車體的電動 機。
  3. 一種車輛，其包括：一具有一縱向軸線且經建構用以支承一乘坐者的車體；相關於該縱向軸線分別設置在不同側向位置的第一和第二傾斜車輪；一從該等傾斜車輪支承地結合該車體以讓該車體能夠相關於一其上設置著該等傾斜車輪的表面傾斜經過一第一傾斜範圍的傾斜機構；及一與該傾斜機構可操作地結合以將該車體之傾斜作用限制為小於該第一傾斜範圍、且可解除限制以允許傾斜經過該第一傾斜範圍的傾斜限制器，其中該傾斜機構包含一經建構用以吸收該第一和第二車輪與該車體間之震動的懸吊系統，且該傾斜限制器經結合建構用以在該傾斜限制器被操作為限制傾斜時鎖定該懸吊系統以阻止該第一和第二車輪間之相對移動；且其中該傾斜機構包含分別連接到該第一和第二傾斜車輪的左和右連桿組；且該懸吊系統被連接在該左和右連桿組之間；且該傾斜限制器經建構用以固定住該左和右連桿組相關於該車體之位置。
  4. 如請求項3之車輛，其中該傾斜限制器可操作為鎖定該傾斜機構以使該車體固定於一鎖定傾斜位置。
  5. 如請求項3之車輛，其中該傾斜限制器可操作為將該傾 斜限制在一小於該第一傾斜範圍的第二傾斜範圍以內。
  6. 如請求項3之車輛，其更包括：一經建構用以感測與該車輛之移動有關之一參數的感測器；及一經建構用以根據實測參數之一值操作該傾斜限制器以限制或允許該車體之傾斜的傾斜限制控制器。
  7. 如請求項6之車輛，其中該感測器包括一速度感測器且該實測參數是該車輛之速度，該傾斜限制控制器經建構用以在該實測速度降到一預定第一速度閾值以下時操作該傾斜限制器限制該車體之傾斜。
  8. 如請求項7之車輛，其中該傾斜限制控制器經建構用以在該實測速度爬升經過一預定第二速度閾值時操作該傾斜限制器允許車輛傾斜。
  9. 如請求項3之車輛，其中該傾斜限制器包括一與該傾斜機構操作性結合用以在該傾斜限制器被接合以限制該車體之傾斜時調整該車體相關於鉛直方向之傾斜的傾斜調整機構。
  10. 如請求項9之車輛，其更包括一經建構用以至少在該車輛處於停放狀態時感測該車輛相關於鉛直方向之傾角的傾角感測器，其中一傾斜調整機構經建構用以再定位該傾斜機構以將該車體之傾斜調整成一預定傾角。
  11. 如請求項3之車輛，其中該傾斜機構經建構用以允許該等傾斜車輪在該車輛傾斜時相關於彼此及該車體鉛直地移動，其中該等傾斜車輪相關於該車體大致保持在一相 同傾角。
  12. 如請求項11之車輛，其中該等傾斜車輪被設置在該車體之相對兩側上，且該傾斜機構允許該第一和第二傾斜車輪每一者相關於該車體同時以彼此相反之方向鉛直地移動。
  13. 如請求項12之車輛，其中該傾斜機構包括一經建構用以在該等傾斜車輪以相反方向鉛直移動期間阻止或減輕該等傾斜車輪相關於該車體之傾斜的連桿組。
  14. 如請求項3之車輛，其中該等傾斜車輪是該車輛的後輪，且該車輛更包括至少一與該車體支承性結合的前輪。
  15. 如請求項14之車輛，其中該至少一前輪包括相關於該縱向軸線分別設置在不同側向位置且經支承性結合以允許該車體相關於該表面傾斜的第三和第四傾斜車輪；且該車輛更包括另一個支承性結合該車體與該第三和第四傾斜車輪以讓該車體能夠相關於其上設置著該等傾斜車輪之該表面傾斜的傾斜機構。
  16. 如請求項3之車輛，其更包括一轉向機構以讓該乘坐者能夠操控該第一和第二車輪使該車輛轉向。
  17. 如請求項16之車輛，其中該轉向機構經建構用以使該第一和第二車輪轉向同時保持該等車輪之縱向位置及其相對於該車體之傾角。
  18. 如請求項3之車輛，其更包括一傾斜調整機構，該傾斜 調整機構與該傾斜限制器操作性結合以使該傾斜限制器相關於該車體移動，致使當該傾斜限制器被接合以限制傾斜時，該傾斜調整機構經由該傾斜限制器移動該左和右連桿組以調整車輛傾斜程度。
  19. 如請求項18之車輛，其中該等連桿組各自包含一以一大致縱向軸線為中心樞轉的臂，該傾斜限制器以該軸線為中心樞接安裝且經建構用以與該等臂可釋地接合。
  20. 如請求項19之車輛，其中該懸吊系統經建構用以允許該第一和第二車輪相關於該車體依一相同方向鉛直地移動。
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