專利名稱：用腳操控的兩輪電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種用腳操控的兩輪電動車。它有直排的前后兩個輪子，每個輪子的側(cè)面設(shè)有一個踏腳板。駕車者的兩腳分別站在前后輪的踏腳板上，即可驅(qū)使兩輪電動車的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。確切地說，這是一種站立式的、駕車者用腳操控的兩輪電動車。
背景技術(shù)：
當(dāng)前世界上最有名的一種兩輪自平衡電動車的技術(shù)實例，是由Kamen等人的專利(U.S. Patent No. 6，302，230 BI,Oct. 16,2001)所揭示的。Kamen 的專利總結(jié)了當(dāng)時自平衡兩輪電動車的背景技術(shù)，揭示了它們動力驅(qū)動與電子控制平衡的相關(guān)技術(shù)。Kamen專利所揭示的自平衡兩輪電動車，它有相對平行排列的兩個輪子，兩個輪子之間(或之上)設(shè)有一個供騎車人(操作者)站立的平臺；它是單軸雙輪的設(shè)計，有一根共同的驅(qū)軸將兩個輪子相連；它還設(shè)置了一個操縱用的手把桿，用來改善騎車人站立的穩(wěn)定性，以及控制車子行進(jìn)的方向。這種自平衡兩輪電動車，于2002年開始生產(chǎn)并投入市場，該兩輪車的商品，名叫“賽格威”(Segway)。這種兩輪車在多個國家、多個方面都已得到了應(yīng)用，不啻為一種有效的中、短距離的運(yùn)輸工具。賽格威車的自重約有40公斤，比較笨重，價格也比較昂貴。這些缺點妨礙了它的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。某些用戶希望使用較輕便的兩輪電動車，要求拆裝方便，具有較大的可攜帶性。還要求降低成本，滿足更大范圍市場的需要。另外，我們成功研制出了一種極其輕便的自平衡獨輪電動車，并已公開了它的技術(shù)特征與技術(shù)方案(CN102275621A，20111214)。該獨輪電動車的最大速度約為15公里/小時，自重約13公斤。騎行時，操作者的兩只腳分別站立兩只踏腳板上，兩只踏腳板都是固定在輪架上，設(shè)置在輪子的兩側(cè)，位在輪軸的下方。當(dāng)操作者的重心與輪軸之間的參考縱軸垂直于地面時，自平衡獨輪電動車的速度為零。因為踏腳板是固定在輪架板上的，當(dāng)站在踏腳板上的操作者將重心前傾或后仰時，致使輪架板也隨著操作者的行動一同前傾或后翅，輪架板前低或后翹(即是車子的位置狀態(tài))的狀態(tài)信號通過陀螺儀傳給微處理，微處理驅(qū)動電機(jī)使獨輪電動車前進(jìn)或后退。如操作者將重心朝左右傾側(cè)時，則可使車輛轉(zhuǎn)向。輕巧靈活、便于攜帶是該自平衡獨輪電動車的突出優(yōu)點。然而，市場還要求發(fā)展一種輕便的、站立式的、不用手操控的兩輪電動車。類似于常規(guī)兩輪自行車或兩輪摩托車的兩輪電動車，都主要是用手來操控的，很多年前已經(jīng)投入市場了。然而，都不輕便。用腳操控的兩輪電動車，還未見到任何報導(dǎo)。因此，研制一臺可便攜、成本較低、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、用腳操控、站立式的兩輪電動車，可適應(yīng)某些方面的需要，提供給有關(guān)領(lǐng)域使用
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種用腳操控的兩輪電動車，它有前后兩個基本上是直排的、能獨立轉(zhuǎn)動的輪子。車架將前輪與后輪相連接。前輪是可以轉(zhuǎn)向的。前輪的側(cè)邊設(shè)有一個前踏腳板，后輪的側(cè)邊設(shè)有一個后踏腳板，這兩個踏腳板是分別位于車子的兩側(cè)。駕車人的兩腳分別站在前、后踏腳板上，前后移動其重心，電子控制系統(tǒng)根據(jù)前、后踏腳板上的壓力變化，通過動力驅(qū)動系統(tǒng)來驅(qū)動車輪的加速或減速。駕車人即可簡單、靈活地驅(qū)使兩輪電動車運(yùn)行了。本發(fā)明還提出了，在前后輪上各設(shè)有一塊靠腿板，供駕車人用來支撐小腿，該部件對于腳控兩輪電動車的穩(wěn)定駕駛起著重要的作用。在電動車的車架上還設(shè)置了折疊接頭，在非工作時，可使后輪與前輪靠攏，變成收攏的形態(tài)，有利于收藏、攜帶與運(yùn)輸。
業(yè)內(nèi)有經(jīng)驗人士在結(jié)合圖紙審閱下文的詳細(xì)敘述后，可以進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)特點以及其它有關(guān)的優(yōu)點了。


圖I是根據(jù)本發(fā)明所提出的一個實例的車子右側(cè)的透視圖。圖2是圖I實例的車子左側(cè)的透視圖。圖3是圖I實例的俯視方向的透視圖。圖4是圖I實例在折疊形態(tài)時的車子右側(cè)的透視圖。圖5是圖I實例在折疊形態(tài)時的車子左側(cè)的透視圖。圖6是圖I實例在折疊形態(tài)時的俯視方向的透視7是根據(jù)本發(fā)明所提出的另一個實例的車子透視圖。這些實例，將在下文中詳述。
具體實施例方式圖I、圖2與圖3圖示了本發(fā)明所提出的，一種用腳操控的兩輪電動車。圖I是車子右側(cè)的透視圖，圖2是車子左側(cè)的透視圖，圖3是車子俯視方向的透視圖。該兩輪電動車有兩個輪子，前輪110以及后輪111，這兩個輪子基本上是一直線排列的，即當(dāng)兩輪車直線向前運(yùn)行時，前輪110的轉(zhuǎn)動平面與后輪111的轉(zhuǎn)動平面基本上是在同一個平面上。車子的車架100連接著前輪110與后輪111，車架100的前端連桿103配接在前輪110的左側(cè)，車架100的后端連桿104配接在后輪111的右側(cè)。兩輪車還設(shè)有供駕車人兩腳站立的兩只踏腳板，前踏腳板120與后踏腳板121，前踏腳板120配接在前輪110的左側(cè)，后踏腳板121配接在后輪111的右側(cè)。后輪111的兩側(cè)裝有蓋板141。驅(qū)動后輪111轉(zhuǎn)動的電動機(jī)及其附帶的傳動機(jī)構(gòu)，以及控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動的電子控制系統(tǒng)，圖上都未詳細(xì)畫出來，它們都被設(shè)置在后輪111的輪圈與后輪兩側(cè)的蓋板141所圍成的空腔中。電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)與電子控制系統(tǒng)的技術(shù)，都是業(yè)內(nèi)已掌握的成熟技術(shù)。圖上的轉(zhuǎn)向接頭101以及折疊接頭102，將在下文中說明。本方案的兩輪電動車，后輪111是驅(qū)動輪，前輪110是方向輪。后輪111是被一個電動機(jī)所驅(qū)動的。電動機(jī)是被一套電子系統(tǒng)所控制的。在其他實例中，前輪既是方向輪，又是驅(qū)動輪，也是同理可行的。前踏腳板120與后踏腳板121上都設(shè)置有壓力傳感器，可檢測到踏腳板上的載荷，也可檢測到駕車人站在每只踏腳板(前踏腳板120與后踏腳板121)上的重量變化。駕車人的一只腳站在前踏腳板120上，另一只腳站在后踏腳板121上，兩只腳都是朝前地站立。本方案中的電子控制系統(tǒng)是根據(jù)兩個壓力傳感器所測得的，駕車人在前踏腳板120與后踏腳板121上的重量分配，看它是否偏離了某一預(yù)先設(shè)定的比例，如果偏離的話，就會驅(qū)使電動機(jī)作相應(yīng)的加速或減速轉(zhuǎn)動。假如設(shè)定前踏腳板與后踏腳板上的承載重量當(dāng)相等時，作為平衡點的話，則當(dāng)前踏腳板上的載荷比后踏腳板上的載荷大時，電動機(jī)就加速轉(zhuǎn)動；當(dāng)前踏腳板上的載荷比后踏腳板上的載荷小時，電動機(jī)就減速轉(zhuǎn)動或停止。亦就是說，當(dāng)駕車人將其重量向前移動時，在前踏腳板120上的壓力傳感器就會檢測到它所支撐的重量有了增力口，而在后踏腳板121上的壓力傳感器就會檢測到它所支撐的重量有了相應(yīng)的減少。立即，電子控制系統(tǒng)就會作出驅(qū)使電動機(jī)加速的響應(yīng)。當(dāng)駕車人將其重量朝后移動時，可使兩輪電動車減速或會使車子停止。當(dāng)然，前踏腳板120與后踏腳板121上的重量分配的比例，可以根據(jù)駕車人的情況與需要來預(yù)先設(shè)定，以利于車子的駕駛。該電子自平衡控制系統(tǒng)的技術(shù)已為業(yè)內(nèi)人士所熟知，例如可用各種陀螺傳感器或電子加速度計等電子套件與線路來實現(xiàn)。順便指出，本方案的實例是將車架100的前端配接在前輪110的左側(cè)，車架100的后端配接在后輪111的右側(cè)；前踏腳板120配接在前輪110的左側(cè)，后踏腳板121配接在后輪111的右側(cè)。在其他方案中，將它們相反地設(shè)置也可獲得同樣的效果?？梢杂神{車人的喜好而定。踏腳板120、121分別與車架連桿103、104設(shè)置在車輪同側(cè)的原因，是為了減少整車體積的緣故，當(dāng)然它們也可設(shè)置在車輪的不同側(cè)邊。此外，為了防止車輪與衣物刮碰，車輪外可加設(shè)護(hù)輪罩。驅(qū)動后輪111轉(zhuǎn)動的電動機(jī)及其附帶的傳動機(jī)構(gòu)，以及控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動的電子控制系統(tǒng)，都未畫出，它們都被設(shè)置在后輪111的輪圈與后輪兩側(cè)的蓋板131所圍成的空腔中，它們也都是業(yè)內(nèi)的成熟技術(shù)。車架100上包括有一個轉(zhuǎn)向接頭101，該轉(zhuǎn)向接頭101使前端連桿103能夠轉(zhuǎn)動，使得與前端連桿103相連接的前輪110，可以繞通常所說的、相對于地面的垂直軸線轉(zhuǎn)動。因此，駕車人能夠用其踏在前踏腳板120上的前腳轉(zhuǎn)動前輪110，致使整個車子轉(zhuǎn)向。所以，駕車人不僅能夠用腳來操控車子的行進(jìn)，還能用腳來操控車子的轉(zhuǎn)向。為了便于攜帶或儲存，本方案所提出的兩輪電動車是可以折疊的，可以收攏成很小的一團(tuán)。圖4、圖5與圖6圖示了它的折疊形態(tài)。圖4是車子右側(cè)的透視圖，圖5是車子左側(cè)的透視圖，圖6是車子俯視方向的透視圖。圖上的標(biāo)記與以前的圖示相同。兩輪車的前輪110以及后輪111，還有車架100、前踏腳板120以及后前踏腳板121。本實施方案的折疊是靠車架100上設(shè)置的折疊接頭102來實現(xiàn)的。折疊接頭102有兩種狀態(tài)，它可以鎖緊，也可以松開。當(dāng)兩輪電動車在使用時，折疊接頭102是鎖緊的，該折疊接頭102實質(zhì)上是剛性的，不會發(fā)生位移或變動，保證了后輪始終與前輪基本上處于直排的位置。如要將兩輪車折疊時，則要將折疊接頭102解鎖。將折疊接頭102向外滑動(本實例是向右滑動)，就可使折疊接頭102解鎖松開，同時使后輪從原來的直排的位置，能夠向外平移(本實例是向右平移)一個距離，該距離是預(yù)先設(shè)計得略大于后輪111的寬度。折置接頭102松開后，它就能轉(zhuǎn)動，通過后端連桿104帶動后輪111朝如轉(zhuǎn)動，如圖4 6所示，停在前輪110的傍邊。從本實例的圖示可見，當(dāng)本實例的兩輪電動車完全折疊收攏后，后輪111的轉(zhuǎn)動軸與前輪Iio的轉(zhuǎn)動軸基本上是在同一直線上。踏腳板120與121是用折葉式鉸鏈連接的，可以向上折疊到平行于車輪110與111的位置，以減小車子的外形。順便指出，在踏腳板可以折疊的一些兩輪電動車的實例中，壓力傳感器可以設(shè)置在踏腳板120與121的折頁式的鉸鏈處。駕車人的重量就是對壓力傳感器施加的壓力。圖7上圖示了兩輪電動車的另一個實例，該兩輪電動車除了具有與圖I 6兩輪電動車完全相同的技術(shù)特點外，還設(shè)置了兩塊外罩板，前輪外罩板130以及后輪外罩板131。在外罩板130、131的外表面,還分別設(shè)置了一塊靠腿板132,凸出在外罩板上。(后輪外罩板131上的靠腿板132，因為被擋住了，所以在圖7上看不見。)靠腿板132可以用橡膠類的材料制成，要求它既要足夠的柔軟，又要有一定的摩擦力。這兩塊外罩板既可用來支 撐駕車人的小腿，又可用來阻止駕車人的腿、腳、衣、物與車輪110、111的觸碰。順便指出的是，靠腿板也可直接設(shè)置在車架連桿103和104上?？客劝宓脑O(shè)置，使駕車人在駕駛車子時，他的每條小腿有兩個支點與動態(tài)的車子相接觸，因此該部件對于用腳穩(wěn)定地駕駛車子，起著重要的作用。雖然以上敘述的實施方案包含了許多特定的細(xì)節(jié)，但是不應(yīng)構(gòu)成對實施方案包括范圍的限制，而且也不應(yīng)僅僅限于目前提出的這些特定方案的圖示上。因此，這些實施方案的涵蓋范圍應(yīng)該由所附的權(quán)利要求及其相應(yīng)的文件所確定的，而不是由上述給出的實例所決定的。此外，還應(yīng)該理解為本發(fā)明還能作進(jìn)一步的改動。本專利旨在涵蓋根據(jù)本發(fā)明的原理所進(jìn)行的各種變化、用途或改良；也涵蓋了與本發(fā)明所揭示的已知方案或?qū)嵤┓桨赣兴x，但仍然從屬于本發(fā)明技術(shù)及其應(yīng)用原理的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用腳操控的兩輪電動車，它是有如下部件所構(gòu)成 一個前輪與一個后輪，前輪是可以轉(zhuǎn)向的； 一個車架，它的一端與前輪配接，另一端與后輪配接； 一個前踏腳板與一個后踏腳板，它們供駕車人站立，分別設(shè)置在前輪與后輪的側(cè)邊，其中的一個踏腳板設(shè)置在一個輪子的左邊，另一個踏腳板設(shè)置在另一個輪子的右邊； 一個電動機(jī)，它驅(qū)動輪子轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用腳操控的兩輪電動車，其特征在于，前后輪上各設(shè)有一塊靠腿板，供駕車人支撐小腿用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用腳操控的兩輪電動車，其特征在于，每個踏腳板是設(shè)有各自的壓力傳感器，檢測每個踏腳板上所承受到的駕車人的重量；電動機(jī)是被一套電子控制系統(tǒng)所控制，當(dāng)駕車人改變其在兩個踏腳板上的重量分配時，電子控制系統(tǒng)使電動機(jī)加速或減速，供駕車人用來操控兩輪電動車的行進(jìn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用腳操控的兩輪電動車，其特征在于，車架上設(shè)有折疊接頭，可將后輪的轉(zhuǎn)軸與前輪的轉(zhuǎn)軸靠攏，使兩輪電動車變成收攏的形態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用腳操控的兩輪電動車，其特征在于，前踏腳板與后踏腳板在非工作時，能夠折疊到平行于各自車輪的位置。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用腳操控的兩輪電動車，它有前后兩個基本上是直排的、能獨立轉(zhuǎn)動的輪子。車架將前輪與后輪相連接。前輪是可以轉(zhuǎn)向的。前輪的側(cè)邊設(shè)有一個前踏腳板，后輪的側(cè)邊設(shè)有一個后踏腳板，這兩個踏腳板是分別位于車子的兩側(cè)。該兩輪電動車的前后輪上各設(shè)有一塊靠腿板，供駕車人用來支撐小腿。駕車人的兩腳分別站在前、后踏腳板上，前后移動其重心，電子控制系統(tǒng)根據(jù)前、后踏腳板上的壓力變化，通過動力驅(qū)動系統(tǒng)來驅(qū)動車輪的加速或減速。駕車人即可簡單、靈活地驅(qū)使兩輪電動車運(yùn)行了。在電動車的車架上還設(shè)置了折疊接頭，在非工作時，可使后輪與前輪靠攏，變成收攏的形態(tài)，有利于收藏、攜帶與運(yùn)輸。
文檔編號B62K3/00GK102616310SQ20121013455
公開日2012年8月1日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者陳和 申請人:陳和