CN107709149A - 具有至少一个包含有驱动组件的机动化轮子的车辆 - Google Patents

Abstract

在一方面，提供一种车辆(100、400)，车辆(100、400)包括车辆主体(199)、多个轮子(105、110)、马达(170)、驱动组(175)、电源(235)和控制系统(120)。轮子中的至少一个为机动化轮子(110)且具有限定出被包含的体积的外壁结构。马达位于被包含的体积内且包括定子和转子。驱动组位于被包含的体积内且可操作地将马达连接至机动化轮子。电源位于被包含的体积内。控制系统包括控制器(260)，控制器(260)位于被包含的体积内且接收来自用户界面(135、265)的指令，用户界面(135、265)位于外壁结构外。当机动化轮子被马达驱动时，控制器、电源和定子在机动化轮子的外壁结构的被包含的体积内基本上保持静止。

Description

具有至少一个包含有驱动组件的机动化轮子的车辆

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年2月15日递交的欧洲专利申请No.15000453的优先权，其全部内容并入本文。

技术领域

本公开涉及踏板车，更具体地，涉及具有包括至少两个前轮的前轮组件的滑板车，其中前轮组件被支撑以用于绕相对于竖直轴线倾斜地成角度的轴线旋转。

背景技术

众所周知，踏板车用于儿童和成人玩耍和运动。这样的踏板车拥有包括框架的主体，其中脚板直接形成在框架中或紧固至框架。主体支撑前轮单元和后轮单元。转向柱能够被安装至主体，并且可以在纵向-竖直平面内相对于主体可枢转，以允许踏板车被折叠起来。转向柱有上端，上端有把手和车把。在一些踏板车中，前轮单元有两个轮并且被定向以用于相对于竖直轴线成倾斜角度的枢转运动。

前轮单元通常朝向中间位置偏斜，在中间位置两个轮通过一个或多个弹簧或相似的偏置元件朝前指向。当骑手在脚板上倾向一侧或另一侧时，或者枢转转向柱至一侧或另一侧时，脚板倾斜，导致前轮单元的枢转运动，从而将踏板车向左或向右转向。

这样的踏板车虽然流行，但是也能从改善中获益。

发明内容

在一方面，提供一种踏板车，踏板车包括主体，转向柱，前轮单元和后轮单元。主体具有中心纵向轴线。转向单元具有顶部和底部并且在顶部和底部中间的点处连接至主体。前轮单元至少包括彼此侧向地隔开的第一前轮和第二前轮。前轮单元接近转向柱的底部可枢转地安装。前轮单元至少部分通过转向柱支撑主体。转向柱具有第一部分和第二部分。第二部分从第一部分以相对于竖直轴线向下且向后的倾斜角度朝向底部延伸，以限定出用于前轮单元的前轮单元枢轴线。后轮单元安装至主体并且在前轮单元后面。前轮单元和后轮单元被定位以在支撑表面上支撑主体。转向单元在侧向-竖直平面内可枢转以导致前轮单元的枢转，以便在支撑表面上转向踏板车。

在另一方面，提供一种踏板车，踏板车具有由踏脚板，延伸件和与其牢固地结合的转向柱组成的框架，以及彼此之间有距离地位于踏板车的纵向方向上并通过轮轴支撑框架的两个轮单元。延伸件位于踏板车的竖直纵向平面中。转向柱牢固地结合至延伸件。转向柱的上端设置有把手，转向柱的下端设置有板，板以选定的角度连接至转向柱，限定出用于具有两个轮和支撑件的可转向的前轮单元的枢轴线。支撑件的承载表面与板的表面平行地延伸，以使在转向柱和/或踏脚板的侧向倾斜的情况下，相对于纵向竖直平面产生轮单元的绕枢轴线的等效强制枢转，其中板侧向地对称。板的法线和转向柱的中心轴线之间的选定角度如此以使板与踏板车的向前的行驶方向相反地向后升起，其中支撑件绕枢轴线可旋转并且与板的表面平行。前轮单元安装在转向柱上，特别地在转向柱的下端，并且借助于转向柱或安装在上端的车把或把手，通过转向柱的侧向枢转，经由车轮单元的与枢转成比例的强制旋转，可以导致行驶方向的改变。

在另一方面，提供一种踏板车，踏板车具有使运动驾驶成为可能的转向技术，由此，但是将会提供甚至用一只手就能够可靠地驾驶踏板车的可能性，以使踏板车的操纵性将得到改善。根据该方面的踏板车是挑战用户运动能力的运输工具或运动装置，因为一定的技能，特别是比在传统踏板车情况下更好的平衡感是必须的。进一步地，简单的单手转向有利于操纵和操作。此外，通过根据本发明的可转向的轮单元及其悬挂和承载的设计，比传统的踏板车更好的方向稳定性和改善的驾驶性能将成为可能。

在根据本公开的踏板车的一些实施例中，框架由其上安装有延伸件的踏脚板和转向柱形成，转向柱在其上具有适于方向操控的前轮单元。仅通过运动装置的向一侧的倾斜，即向左或向右倾斜踏脚板和/或转向柱，就能产生前轮单元的向左或右的限定偏转。轮单元-包括具有两个侧向地突出的轴颈的可移动支撑件和安装至其上的前轮-将因为由转向柱的侧向地定向的转向运动引起的框架的倾斜所施加的压力而绕其旋转轴线枢转。这样，轮单元将从其一直向前定向的中间位置强制地偏转至一方向，该方向对应于引入的压力的方向或倾斜运动的方向。

为了该目的，转向柱拥有在其指向底部的下端上地站立的支撑板。提供有用于方向操控的至少一个可移动轮单元。在转向柱的限定的中心轴线的区域中，该单元可旋转地安装至倾斜地站立的板。

因此在由倾斜地站立的板限定的平面内，前轮支撑件绕转向柱的中心轴线可枢转，前轮支撑件支撑以一角度突出的两个轮轴，或者各个轮轴安装在倾斜地站立的板上以使各个轮轴能够绕垂直延伸的平面中的中心轴线旋转，和/或在踏板车被对准以用于一直向前的行使的情况下，轮轴基本上垂直于踏板车的中心平面，或在另一优选的实施例中，轮轴不仅以向上的角度突出，还以与行驶方向相反的向下的角度突出。因此可以实现踏板车的平稳的、灵敏的和精确度的响应控制。

根据本发明的一些实施例的后轮单元以传统构造设置，可与现有技术中的踏板车构造的后轮相比，并安装在刚性轴上或通过加压的平衡力安装在可移动轴上。

借助于转向柱，踏脚板或框架的绕踏板车或踏脚板的纵向轴线的倾斜以如下方式产生：通过侧向地枢转转向柱或对应地加压并倾斜踏脚板，在形成框架的一部分的踏脚板上产生框架的绕踏板车的纵向轴线的倾斜运动，由此，经由以一角度设置在转向柱下端的板，通过平行于该板的可旋转的轮单元，以向左或向右的强制枢转的形式实现该轮单元的运动。向右的倾斜向右转向一个弧线，反之亦然。

对于行驶安全的改进，如果在设置在车把上端的把手上设置用于手制动装置的启动结构，其是有利的。

通过轮轴位于脚踏板的高度，和/或在行驶方向上位于脚踏板前面或后面的轮单元的轮轴位于同一水平和/或在脚踏板的水平之上，踏板车的驾驶特性能够以稳定的方式被影响。当前轮单元的两个轮轴向后突出时，转向平稳并直接，由此，两个前轮在它们的前侧获得张角，如图3所示。

如从侧面所见的(图1，侧视图，在左侧的可转向的轮单元)，安装在转向柱的下端上的斜板的位置向后且向外定向(向后表示指向与行驶方向相反)，因此形成在转向柱的中心轴线和板的法线之间的角度，该角度在20度和70度之间的范围内，优选地在25度和65度之间的范围内，特别地在30度和60度之间的范围内，更具体地约为45度。该角度范围产生踏板车的良好的可操作性和操纵，特别是在绕曲线行驶的情况下。

在转向柱的侧向枢转过大的情况下或者在脚踏板表面上施加过高的倾斜压力的情况下，为了避免过度控制或者以过小的半径绕曲线驾驶，轮单元和/或支撑件相对于竖直轴线或转向柱的轴线的枢转角由限制单元(诸如例如止挡件)限制。

当车把在其远离脚踏板的上端支撑作为用于单手操作的握持件的横向地延伸的把手时，踏板车的简单操作得以实现。

在踏板车被对准以用于一直向前的行驶的情况下，轮轴相对于踏板车的纵向中心平面垂直于纵向方向(沿着x轴)突出而没有修正，并且带有修正地向后突出，但是在竖直平面中(沿着y轴)以一角度向上指向，因此使得可转向的轮单元的两个轮不再彼此侧平行地设置，而是当从前面观察时，两个轮在上部区域紧靠在一起，在下部区域更加分开，相当于大写字母A。这样，一方面，实现踏板车的可靠以及敏感和精确的响应控制，另一方面，在更大的弯曲力的情况下避免轮单元的倾斜，因为在绕曲线行驶中，在绕曲线行驶时作用于外轮上的力仅以一角度作用于行驶表面，由此发现轮悬挂/轮轴比指向地面的轮(图2)的下支撑点更接近踏板车框架。

踏板车的转向性能能够通过在临界角度区域内将轮单元的轮轴与行驶方向相反地向后 (沿着x轴)指向而被建设性地影响，以使基于轴的轮在行驶方向上提供限定的张角。在这种情况下，前轮的顶端比后轮更加分开。

附图说明

本发明将基于作为示例的附图在下文中详细解释。

图1示出踏板车的侧视图；

图2示出图1中所示的踏板车的前轮单元的放大的前视图；

图3示出图1中所示的踏板车的俯视平面图；

图4是示出图1中所示的在存储位置的踏板车的部分的侧视图；

图5是图1中所示的踏板车的前轮单元的放大的侧视图；

图6是类似于图5的放大的侧视图，但是示出图1中所示的踏板车的转向单元的第一部分，第一部分位于相对于竖直轴线成角度的位置。

具体实施方式

图中示出踏板车10基本上被对准以用于一直向前的行驶。踏板车10可相对于其在图2 和图3中以P1示出的纵向竖直平面对称地构造。踏板车10具有在图2和图3中以P2示出的竖直侧向平面。

图1示出具有主体101的踏板车10，主体101具有纵向竖直平面P1并包括踏脚板1和延伸件2，延伸件2可以可枢转地连接至踏脚板1或者替代地可以固定地连接至踏脚板1。因此，主体101可以被认为包括延伸件2和主体101的剩余部分，延伸件可以可枢转地连接至主体101的剩余部分。在可枢转的连接的情况下，使用枢轴承5或通过枢轴螺栓以可枢转的方式将踏脚板1和延伸件2连接是可能的，以能够折叠踏板车10。延伸件2的枢转运动允许踏板车10在使用位置(图1)和存储位置(图4)之间的运动。

在该实施例中，延伸件2在行驶方向上从脚踏板1向前且向上突出。在该延伸件2的自由前端安装有转向柱3。转向柱3牢固地结合至延伸件2，例如通过螺纹结合或焊接，由此转向柱3与行驶方向相反地倾斜，从而从踏板车竖直地突出的转向柱3的中心轴线12与踏板车的水平纵向轴线21包围70度和90度之间的角度，优选地75度和85度之间的角度，特别是78度至82度之间的角度。转向单元102(例如转向柱3)的第一部分102a相对于竖直轴线AV的角度在图6中以23a示出。基于上述内容，转向单元102的第一部分102a和竖直轴线AV之间(在竖直轴线AV后面)的角度23a在约20度和约0度之间，或者优选地在约15度和约5度之间，或者更优选地在约12度和约8度之间。转向柱3具有伸缩内管6，伸缩内管6能够通过锁紧夹40被紧固在选定位置，从而提供车把7的高度的可调整性。转向柱3、内管6、锁紧夹40和车把70都包括在转向单元102中并一起形成转向单元102的第一部分102a。

转向单元102具有顶部和底部。车把7设置在转向单元102的顶部。如从与延伸件2的连接能够看出的，转向单元102在顶部和底部中间的点处连接至主体102。

在转向柱3的下端上设有倾斜地站立的板10，倾斜地站立的板10包括在转向单元102 的第二部分102b中。板10的法向轴线11与转向柱3的中心轴线12包围角度23。当从侧面看时，倾斜板10在转向柱3的下端上的安装位置因此与行进方向相反地延伸，向后和向上定向，因此形成倾斜板10的法线11和转向柱3的中心轴线12之间的角度，该角度在20 度和70度之间，优选地在25度和65度之间，特别地在30度和60度之间。该角度范围产生踏板车的良好的可操作性和操纵，特别是在绕曲线行驶的情况下。中心轴线12和相对于板10的法线11之间的角度精确地限定出与转向柱的侧向倾斜角成比例的曲率半径。角度 23可以说是转向单元102的第二部分102b和第一部分102a之间的角度。第二部分102b从第一部分102a以相对于竖直轴线AV向下且向后倾斜的角度朝向转向单元的底部延伸，进而为前轮单元20限定出前轮单元枢轴线11。

前轮单元20包括前轮支撑件14以及彼此侧向地分隔开的第一前轮19a和第二前轮19b。前轮支撑件14安装在板10上并且在限定范围内可自由地旋转。前轮支撑件支撑第一轮轴 15和第二轮轴16，第一前轮19a和第二前轮19b在第一轮轴15和第二轮轴16上旋转。因此前轮19a和19b可旋转地安装至前轮支撑件14。

在踏脚板1的后部安装有后轮单元103，后轮单元103可以包括具有刚性地安装的轮轴的传统轮4。因此后轮单元102安装至主体101且在前轮单元20后面。

前轮单元20和后轮单元103被定位以在支撑表面G(例如地面)上支撑主体。需要注意的是，前轮单元20至少部分通过转向件102支撑主体101。在示出的实施例中，前轮单元20整体地通过转向件102支撑主体101。但是，在可替换的实施例中，前轮单元20既可以连接至转向件102，也可以独立地直接连接至主体101，以使前轮单元20部分通过转向件 102支撑主体101并且部分直接支撑主体101。

踏板车10的转向本质上基于如下事实：后轮单元103和前轮单元20特别地沿着纵向竖直平面P1(踏板车10的对称平面)在中心且平齐地设置，并且板10也与它们一起从开始的中间位置向与转向柱3的相对于纵向轴线21的侧向倾斜相对应的方向倾斜。例如，如果转向柱3相对于纵向轴线21向右倾斜，那么可自由旋转的前轮单元20也跟随偏转的板10 的方向向右，强制地抵着接触区域的恒定一致的位置，其中前轮单元20通过从上方作用于踏板车10的重量的力倚靠在接触区域上。

前轮单元20的成比例的偏转量越大，选定的角度23越小，取决于系统。如图2中所示，如果两个轮19a和19b之间的距离A如此大以至于能够建立用于前轮单元20的偏转或旋转所需的力，那么充足地产生由踏脚板表面1或转向柱3的倾斜导致的前轮单元20的偏转。这意味着，随着角度23的增大，转向力增加，因此两个轮19a和19b之间的距离A能够被选择为相应地更大。

与固定板10相对的支撑件14的强制地受控枢转使得在两个限制表面24和27之间发现任何结构种类的承载装置32(例如推力轴承)，特别地作用在轴向上。

前轮单元20接近转向单元102的底部可枢转地安装。前轮支撑件枢轴105从板10的下表面24延伸并且可枢转地支撑其上的前轮支撑件14，以用于绕前轮单元枢轴线(即轴线11) 的枢转运动。在示出的实例中，轴105形成转向单元102的一部分，但是可替代地，转向单元102在板10中包括用于接收轴的孔是可能的，其中轴是前轮单元20的一部分。承担主要的轴向力的轴承32的连接由至少一个任何结构种类的固定元件106确保，如在图5中更清楚地示出。该固定元件106能够例如由一个或多个螺钉或螺母或任何其它紧固元件构成。通过使用紧固件106增加承载表面24,27之间的压力，诸如例如通过拧紧螺母或螺钉，由此通过利用固定元件16增加或降低承载表面24，27和轴承32之间的摩擦力，能够改变转向的敏感性，以使踏板车10的方向控制能够通过紧固元件16的任何调整或多或少地在容许限度内平滑地调整。

在图中，平面P1和P2只显示边缘，以不使图混乱。但是，这足以给予平面P1和P2的定向。

尽管本文所包含的描述构成本发明的多个实施例，但可理解的是，在不脱离所附权利要求的大致含义的情况下，可对本发明予以进一步的修改和改变。

Claims (19)

1.一种踏板车，包括：

主体，所述主体具有中心纵向轴线；

转向单元，所述转向单元具有顶部和底部，并且在所述顶部和所述底部中间的点处连接至所述主体；

前轮单元，所述前轮单元至少包括彼此侧向地隔开的第一前轮和第二前轮，其中所述前轮单元接近所述转向单元的所述底部可枢转地安装，其中所述前轮单元至少部分通过所述转向单元支撑所述主体；

其中所述转向单元具有第一部分和第二部分，所述第二部分从所述第一部分以相对于所述第一部分向下且向后的倾斜角度朝向所述底部延伸，进而为所述前轮单元限定出前轮单元枢轴线；和

后轮单元，所述后轮单元安装至所述主体并且在所述前轮单元后面，

其中所述前轮单元和所述后轮单元被定位以在支撑表面上支撑所述主体，

其中所述转向单元在侧向-竖直平面内可枢转以导致所述前轮单元的枢转，进而在所述支撑表面上转向所述踏板车。

2.如权利要求1所述的踏板车，其中所述前轮单元包括可旋转地支撑所述第一前轮和所述第二前轮的前轮支撑件，其中所述前轮支撑件具有上承载表面，其中所述转向单元具有下承载表面，并且其中前轮单元承载件定位在所述上承载表面和所述下承载表面之间，以抵抗轴向力支撑所述前轮支撑件相对于所述前轮单元枢轴线的枢转。

3.如权利要求1和2中任一项所述的踏板车，其中所述转向单元具有从所述下承载表面延伸的前轮支撑件枢轴，其中所述前轮支撑件可旋转地支撑在所述前轮支撑件枢轴上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的踏板车，其中所述转向单元相对于所述主体可枢转。

5.如权利要求4所述的踏板车，其中所述转向单元固定地连接至来自所述主体的延伸件，并且其中所述延伸件向下延伸以可枢转地连接至所述主体的剩余部分。

6.如权利要求1至5中任一项所述的踏板车，其中所述后轮单元包括单个轮。

7.如权利要求1至6中任一项所述的踏板车，其中限制表面限制所述前轮单元相对于所述转向单元可获得的枢转运动的范围。

8.如权利要求1至7中任一项所述的踏板车，其中所述前轮单元枢轴线相对于所述转向单元的所述第一部分以约20度和约70度之间的角度倾斜地定向。

9.如权利要求1至7中任一项所述的踏板车，其中所述前轮单元枢轴线相对于所述转向单元的所述第一部分以约30度和约60度之间的角度倾斜地定向。

10.如权利要求1至9中任一项所述的踏板车，其中所述前轮单元仅通过所述转向单元支撑所述主体。

11.如权利要求8所述的踏板车，其中所述转向单元的所述第一部分从所述第二部分向上朝向所述顶部以在竖直轴线后面的约20度和0度之间的角度延伸。

12.如权利要求8所述的踏板车，其中所述转向单元的所述第一部分从所述第二部分向上朝向所述顶部以在竖直轴线后面的约15度和约5度之间的角度延伸。

13.如权利要求8所述的踏板车，其中所述转向单元的所述第一部分从所述第二部分向上朝向所述顶部以在竖直轴线后面的约12度和约8度之间的角度延伸。

14.如权利要求1至13中任一项所述的踏板车，其中所述第一前轮和所述第二前轮以相互成约10度和约80度之间的角度倾斜延伸，并且所述第一前轮和所述第二前轮的远离所述支撑表面的各自区域比所述第一前轮和所述第二前轮的接近所述支撑表面的区域彼此更加靠近。

15.如权利要求1至13中任一项所述的踏板车，其中所述第一前轮和所述第二前轮以相互成约30度和约60度之间的角度倾斜延伸，并且所述第一前轮和所述第二前轮的远离所述支撑表面的各自区域比所述第一前轮和所述第二前轮的接近所述支撑表面的区域彼此更加靠近。

16.如权利要求1至13中任一项所述的踏板车，其中所述第一前轮和所述第二前轮以在竖直侧向平面内相互成约45度的角度倾斜延伸，并且所述第一前轮和所述第二前轮的远离所述支撑表面的各自区域比所述第一前轮和所述第二前轮的接近所述支撑表面的区域彼此更加侧向地靠近。

17.如权利要求1至16中任一项所述的踏板车，其中所述第一前轮和所述第二前轮以相互成非零度的角度倾斜延伸，以使所述第一前轮和所述第二前轮的后部区域比所述第一前轮和所述第二前轮的前部区域彼此更加靠近。

18.如权利要求1至16中任一项所述的踏板车，其中所述转向单元包括大体上直线延伸的转向柱。

19.一种踏板车，包括由踏脚板(1)、延伸件(2)和与延伸件(2)牢固地结合的转向柱(3)组成的框架，以及彼此之间有距离地位于所述踏板车的纵向方向上并通过轮轴(15,16)和(30)支撑所述框架(1,2，3)的两个轮单元(20,22)，其中所述延伸件(2)位于所述踏板车的竖直纵向平面内，其中所述转向柱(3)牢固地结合至所述延伸件(2)，并且其中所述转向柱(3,6)的上端设置有把手(7)，所述转向柱的下端设置有板(10)，所述板(10)以选定的角度连接至所述转向柱(3)，为具有两个轮(19a,19b)和支撑件(14)的可转向的前轮单元(20)限定出枢轴线(11)，并且其中所述支撑件(14)的承载表面(27)与所述板(10)的表面平行地延伸，以使在所述转向柱(3)和/或所述踏脚板(1)的侧向倾斜的情况下，相对于纵向竖直平面产生所述轮单元(20)的绕枢轴线(11)的等效强制枢转，其中所述板(10)侧向地对称，并且其中所述板(10)的法线和所述转向柱(3)的中心轴线(12)之间的选定角度如此以使所述板(10)与所述踏板车的向前的行驶方向相反地向后升起，其中所述支撑件(14)绕所述枢轴线可旋转并且与所述板(10)的表面(24)平行。