專利名稱：自平衡式兩輪電動(dòng)車的制作方法
自平衡式兩輪電動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明提出了一種自平衡式的兩輪電動(dòng)車，兩個(gè)輪子彼此基本對(duì)稱地排列在騎車人的左右兩邊，每個(gè)輪子都獨(dú)立地帶有自平衡電子控制系統(tǒng)與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，踏腳板設(shè)置在兩個(gè)輪子的輪架上，騎車人是站立在踏腳板上操控車輛的運(yùn)動(dòng)。確切地說(shuō)，這是一種站立式的、由騎車人操控的、自平衡式電動(dòng)兩輪車。
背景技術(shù)：
當(dāng)前世界上最有名的一種自平衡電動(dòng)車的技術(shù)實(shí)例，是由Kamen等人的專利 (U. S. Patent No. 6, 302, 230B1, Oct. 16,2001)所揭示的。Kamen 的專利總結(jié)了當(dāng)時(shí)自平衡兩輪電動(dòng)車的背景技術(shù)，揭示了它們動(dòng)力驅(qū)動(dòng)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(dòng)車，它有相對(duì)平行排列的兩個(gè)輪子，兩個(gè)輪子之間(或之上)設(shè)有一個(gè)供騎車人(操作者)站立的平臺(tái)；它是單軸雙輪的設(shè)計(jì)，有一根共同的驅(qū)軸將兩個(gè)輪子相連；它還設(shè)置了一個(gè)操縱用的手把桿，用來(lái)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(dòng)車，于2002年開(kāi)始生產(chǎn)并投入市場(chǎng)，該兩輪車的商品，名叫“賽格威”Gegway)。這種兩輪車在多個(gè)國(guó)家、多個(gè)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(jià)格也比較昂貴。這些缺點(diǎn)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(dòng)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(chǎng)的需要。
另外，我們成功研制出了一種極其輕便的自平衡獨(dú)輪電動(dòng)車，并已公開(kāi)了它的技術(shù)特征與技術(shù)方案(CN102275621A，20111214)。該獨(dú)輪電動(dòng)車的最大速度約為15公里/ 小時(shí)，自重約13公斤。騎行時(shí)，操作者的兩只腳分別站立兩只踏腳板上，踏腳板是固定在輪架上的，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(shí)，自平衡獨(dú)輪電動(dòng)車的速度為零。因?yàn)樘つ_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(shí)，致使輪架板也隨著操作者的行動(dòng)一同前傾或后翹，輪架板前低或后翹(即是車子的位置狀態(tài))的狀態(tài)信號(hào)通過(guò)陀螺儀傳給微處理，微處理驅(qū)動(dòng)電機(jī)使獨(dú)輪電動(dòng)車前進(jìn)或后退。如操作者將重心朝左右傾側(cè)時(shí)，則可使車輛轉(zhuǎn)向。輕巧靈活、 便于攜帶是該自平衡獨(dú)輪電動(dòng)車的突出優(yōu)點(diǎn)。然而，市場(chǎng)還要求再發(fā)展一種輕便的、站立式的、用手操控的兩輪電動(dòng)車。
因此，研制一臺(tái)可便攜、成本較低、手控操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定的自平衡兩輪電動(dòng)車， 供各有關(guān)場(chǎng)合使用，是本技術(shù)領(lǐng)域以及有關(guān)領(lǐng)域的普遍期望。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的自平衡式兩輪電動(dòng)車是有兩個(gè)彼此基本對(duì)稱地左右并排的、能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。每個(gè)輪子各有一個(gè)電子自平衡控制系統(tǒng)和一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它們是根據(jù)輪架的位置變化，來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪向前或朝后滾動(dòng)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，還有在縱向平面上保持前后自平衡的能力。車子的兩個(gè)輪子之間或在兩個(gè)輪子的外側(cè)，設(shè)置了供騎車人站立的踏腳板。在輪架上或在兩個(gè)輪子之間設(shè)置了手控桿。
本發(fā)明揭示了用手控桿操控兩輪電動(dòng)車的技術(shù)，揭示了踏腳板的一些設(shè)置方式， 揭示了手控桿的一些設(shè)置方式，還揭示了它們的一些組合方式。該車子既能載人，也能載物，各種部件的搭配，可以根據(jù)要求來(lái)選擇。該種兩輪電動(dòng)車操縱靈活、運(yùn)行穩(wěn)定、便于攜帶，可以在多種領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。
業(yè)內(nèi)有經(jīng)驗(yàn)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(diǎn)以及其它有關(guān)的優(yōu)點(diǎn)了。


圖1是根據(jù)本發(fā)明所提出的，一種帶有兩根手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車的側(cè)向透視圖。它的一個(gè)踏腳板設(shè)置在兩個(gè)車輪之間，兩根手控桿設(shè)置在輪架上。
圖2是根據(jù)本發(fā)明所提出的，另一種帶有兩根手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車的側(cè)向透視圖。它的兩個(gè)踏腳板設(shè)置在兩個(gè)車輪的內(nèi)側(cè)，兩根手控桿設(shè)置在輪架上。
圖3是根據(jù)本發(fā)明所提出的，一種帶有一根手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車的側(cè)向透視圖。它的一個(gè)踏腳板設(shè)置在兩個(gè)車輪之間，一根手控桿設(shè)置在輪架上。
圖4是根據(jù)本發(fā)明所提出的，一種平衡式兩輪電動(dòng)車的側(cè)向透視圖。它的兩個(gè)踏腳板設(shè)置在兩個(gè)車輪的內(nèi)側(cè)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明所提出的，另一種平衡式兩輪電動(dòng)車的側(cè)向透視圖。它的兩個(gè)踏腳板設(shè)置在兩個(gè)車輪的外側(cè)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明所提出的，另一種帶有一根手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車的側(cè)向透視圖。它的兩個(gè)踏腳板設(shè)置在兩個(gè)車輪的外側(cè)，一根手控桿設(shè)置在兩個(gè)車輪之間。
這些實(shí)例，將在下文中詳述。
具體實(shí)施方式
參閱圖1，這是本發(fā)明所提出的一種帶有手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。圖中兩輪電動(dòng)車100的構(gòu)成組件敘述如下
兩個(gè)彼此基本對(duì)稱左右排列的，沒(méi)有共同車軸的，能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪，第一車輪 111與第二車輪112，它們可以各自獨(dú)立地被電機(jī)所驅(qū)動(dòng)。
兩個(gè)輪架，第一輪架121與第二輪架122，每個(gè)車輪各自與一個(gè)輪架相配接，輪架罩住了與其配接的車輪，輪架可以相對(duì)于車輪獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本上是一致的。
兩根手控桿，第一手控桿151與第二手控桿152，每根手控桿各自固定地連接在輪架上，手控桿是供操作者操控車子用的，如圖所示，第一輪架121上設(shè)置的是手控桿151，第二輪架122上設(shè)置的是手控桿152，因?yàn)槭挚貤U是固定在輪架上的緣故，所以手控桿151與輪架121是連成一體的，手控桿152與輪架122是連成一體的，所以手控桿只能在前后的方向(相對(duì)于操作者來(lái)說(shuō))上被推動(dòng)，并且也是帶動(dòng)著各自連接著的輪架一起朝前或朝后繞輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
在每個(gè)輪架所包圍的空腔內(nèi)，各自獨(dú)立地設(shè)置有一個(gè)電子自平衡控制系統(tǒng)以及一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這些部件與技術(shù)都已為業(yè)內(nèi)人士所熟知，故而不在此細(xì)述了。
在兩個(gè)輪架之間設(shè)置有一個(gè)踏腳板140，踏腳板至少應(yīng)有一個(gè)以上的載重表面，圖示的踏腳板140，是通常能載人與/或載物的一種設(shè)計(jì)實(shí)例。踏腳板還可以設(shè)計(jì)成各種形狀或尺寸，供操作者站立。踏腳板140是采用懸掛結(jié)構(gòu)，懸掛在兩個(gè)輪架121與122上。為了操作方便與安全起見(jiàn)，踏腳板140通常是低于車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。踏腳板140的懸掛結(jié)構(gòu)是利用重力的關(guān)系，使踏腳板140在輪架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)也能保持基本水平的狀態(tài)，可以讓操作者穩(wěn)定地站立在踏腳板140上操控車子。踏腳板140通常保持著水平的位置，對(duì)騎車人來(lái)說(shuō)，增加了安全性與舒適性。各種常規(guī)的懸掛結(jié)構(gòu)也已為業(yè)內(nèi)人士所熟知與運(yùn)用，本文也不在此細(xì)表了。
需要指出的是，從外觀來(lái)看，操控該手控電動(dòng)車100朝前或朝后的運(yùn)行性能也是相同的。實(shí)際上也就無(wú)所謂前后的方向了，如果將車子某一滾動(dòng)方向定義作為向“前”的話， 則與它相向的另一個(gè)滾動(dòng)方向就是朝“后” 了，車子朝“前”與朝“后”的運(yùn)行功能相同，所以車子本身沒(méi)有前后的區(qū)別。為了表達(dá)清楚起見(jiàn)，本文所說(shuō)的前后方向，是以操作者騎行時(shí)的臉面朝向作參考標(biāo)準(zhǔn)，臉面對(duì)著的方向就叫向前，相反的方向叫向后。簡(jiǎn)言之，輪子的滾動(dòng)方向是與手控桿的被推動(dòng)方向是一致的。相對(duì)操作者來(lái)說(shuō)，推手控桿向前，則車輪向前滾動(dòng)，拉手控桿向后，則車輪向后滾動(dòng)。手控桿是可以平滑地改變車輪的速度，手控桿越前推， 加速度越大，反之亦然。
總結(jié)起來(lái)說(shuō)，本實(shí)施方案的兩輪電動(dòng)車100，實(shí)際上是將兩輛自平衡電動(dòng)獨(dú)輪車基本對(duì)稱地排列起來(lái)，在它們之間加設(shè)了踏腳板140，還在輪架121和122上分別加設(shè)了手控桿151和152。手控桿151和152垂直于地面的位置，車子是靜止?fàn)顟B(tài)，可設(shè)定為初始位置。 手控桿151和152只能被操作者前后推動(dòng)。每一側(cè)的手控桿操控它那一側(cè)車輪的滾動(dòng)，車輪的滾動(dòng)的方向與手控桿被推動(dòng)的方向相同，手控桿越被前推，驅(qū)動(dòng)車輪的加速度越大，車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的速度越快。騎行時(shí)，操作者站立在踏腳板140上，左右手各握住一根手控桿151與 152，兩手同時(shí)將手控桿151與152往前推時(shí)，輪架121與122向前傾側(cè)，自平衡電子控制系統(tǒng)就會(huì)指令驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使車子前進(jìn)；兩手同時(shí)將手控桿151與152向后拉時(shí)，輪架121與122 向后傾側(cè)，同樣原理車子就后退。若兩根手控桿被置在不同的前后位置，車子就會(huì)轉(zhuǎn)向。
圖2是本發(fā)明所提出的另一種帶有手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。圖上兩輪電動(dòng)車200與圖1的兩輪電動(dòng)車基本相似，只是踏腳板的設(shè)置有所不同。兩輪電動(dòng)車200也有兩個(gè)彼此基本對(duì)稱的、能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪，第一車輪211與第二車輪212。它們可以各自獨(dú)立地被電機(jī)所驅(qū)動(dòng)。有兩個(gè)輪架，第一輪架221與第二輪架222，每個(gè)車輪各自與一個(gè)輪架相配接，輪架罩住了與其配接的車輪，輪架可以相對(duì)于車輪獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本上是一致的。有兩根手控桿，第一手控桿251 與第二手控桿％2，每根手控桿各自固定地連接在輪架上，手控桿是供操作者操控車子用的，如圖所示，第一輪架221上設(shè)置的是手控桿251，第二輪架222上設(shè)置的是手控桿252。 同樣，因?yàn)槭挚貤U是固定在輪架上的緣故，所以手控桿只能在前后的方向(相對(duì)于操作者來(lái)說(shuō))上被推動(dòng)，并且也是帶動(dòng)著各自連接著的輪架一起朝前或朝后繞輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。在每個(gè)輪架所包圍的空腔內(nèi)，各自獨(dú)立地設(shè)置有一個(gè)電子自平衡控制系統(tǒng)以及一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
兩輪電動(dòng)車200也是前后對(duì)稱的，車子朝前或朝后的運(yùn)行性能也是相同的。簡(jiǎn)言之，輪子的滾動(dòng)方向是與手控桿的被推動(dòng)方向是一致的。手控桿是可以平滑地改變車輪的速度，手控桿越前推，加速度越大，反之亦然。從圖2上可見(jiàn)，圖上示意地畫(huà)出了左右兩根手控桿的位置稍有點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)，圖上左邊的手控桿251略被推向前了一點(diǎn)，右邊的手控桿252略被拉向后了一點(diǎn)，此時(shí)車子的兩個(gè)輪子的速度是不同的。
兩輪電動(dòng)車200與兩輪電動(dòng)車100的不同處是在于踏腳板的設(shè)置。兩輪電動(dòng)車200 上設(shè)有兩個(gè)踏腳板241與M2，而且是各自分別固定在輪架221與222的內(nèi)側(cè)，且位在低于車輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的位置。踏腳板Ml、手控桿251與輪架221是固定為一體的，踏腳板M2、手控桿252與輪架222是固定為一體的，所以它們是聯(lián)在一起運(yùn)動(dòng)的。如圖2所示，輪架221 與輪架222之間還設(shè)有一根可轉(zhuǎn)動(dòng)連桿沈0，可轉(zhuǎn)動(dòng)連桿260是使輪架221與輪架222可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，使得輪架221與輪架222都可以自由地獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，互不相干。
騎行兩輪電動(dòng)車200時(shí)，操作者的兩腳分別站立在踏腳板241與242上，左右手各握住一根手控桿251、252，就可驅(qū)動(dòng)兩輪電動(dòng)車200前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向了。
圖3是本發(fā)明所提出的又一種帶有手控桿的兩輪電動(dòng)車實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。 圖上兩輪電動(dòng)車300與圖1的兩輪電動(dòng)車基本相似，只是腳踏板的設(shè)置與手控桿的設(shè)置有所不同。兩輪電動(dòng)車300同樣也有兩個(gè)彼此基本對(duì)稱的、能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪，第一車輪311 與第二車輪312，它們可以各自獨(dú)立地被電機(jī)所驅(qū)動(dòng)。有兩個(gè)輪架，第一輪架321與第二輪架322，每個(gè)車輪各自與一個(gè)輪架相配接，輪架罩住了與其配接的車輪，輪架可以相對(duì)于車輪獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本上是一致的。在每個(gè)輪架所包圍的空腔內(nèi)，各自獨(dú)立地設(shè)置有一個(gè)電子自平衡控制系統(tǒng)以及一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。兩輪手控電動(dòng)車300也是前后對(duì)稱的，車子朝前或朝后的運(yùn)行性能也是相同的。
兩輪電動(dòng)車100的兩個(gè)輪架之間也設(shè)置有一個(gè)踏腳板340，供操作者站立。不過(guò)踏腳板340的兩端是分別固定地連接在兩個(gè)輪架321與322上。踏腳板340通常也是低于車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。
兩輪電動(dòng)車300與兩輪電動(dòng)車100另一不同處是設(shè)置的手控桿。兩輪電動(dòng)車300 只有在一個(gè)輪架上設(shè)置了一根手控桿350，供操作者使用。圖3所示，手控桿350是設(shè)置在輪架322上，因?yàn)閮奢嗠妱?dòng)車是前后對(duì)稱的，所以能適合于習(xí)慣用右手的人，也適合于“左撇子”操作者使用。兩輪電動(dòng)車300上的手控桿350是與兩輪電動(dòng)車100的手控桿不同，兩輪電動(dòng)車100的手控桿是固定在輪架上的，且只能被朝前推或朝后拉，在前后兩個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)，實(shí)際功能只能算是輪架的延長(zhǎng)連桿。兩輪電動(dòng)車300上的手控桿350是類似于飛機(jī)駕駛桿和電腦游戲機(jī)控制桿性能的手控桿，業(yè)內(nèi)人士稱為Joystick類的操控桿。Joystick 類的操控桿現(xiàn)在是已經(jīng)很成熟的技術(shù)。手控桿350不是固定地連接在輪架上的，它通常是設(shè)置在輪架的中央(如圖3所示)，只能朝左或朝右橫向的傾側(cè)，這里的橫向是指相對(duì)于站在踏腳板上的操作者而言的左右橫向。手控桿350在垂直的初始位置時(shí)，被設(shè)定車子速度為零。手控桿350朝左傾側(cè)時(shí)，左側(cè)輪子的速度比右側(cè)輪子的速度慢，車子向左轉(zhuǎn)向；手控桿350朝右傾側(cè)時(shí)，右側(cè)輪子的速度比左側(cè)輪子的速度慢，車子向右轉(zhuǎn)向。手控桿350傾側(cè)程度越大，兩輪子的速度差就越大。所以，兩輪電動(dòng)車300的手控桿350，可以很有成效地操控車子的方向。
兩輪電動(dòng)車300的前進(jìn)與后退，是依靠站在踏腳板上的操作者將重心前傾或后仰，由于踏腳板與輪架是固定在一起的，所以輪架也隨著踏腳板一同前傾或前翹，與上述兩個(gè)實(shí)施方案相同，輪架前傾時(shí)，電子自平衡控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)令兩個(gè)輪子朝前滾動(dòng)；輪架前翹時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)同理使兩個(gè)輪子朝后滾動(dòng)。前傾或前翹的程度大小，決定了前進(jìn)或后退的速度大小。所以，兩輪電動(dòng)車300的進(jìn)退是由操作者操控的。
圖4是本發(fā)明所提出的一種沒(méi)有設(shè)置手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。從圖上可見(jiàn)，兩輪電動(dòng)車400與兩輪電動(dòng)車200相似，區(qū)別是沒(méi)有設(shè)置手控桿。
兩輪電動(dòng)車400同樣有兩個(gè)彼此基本對(duì)稱的，沒(méi)有共同車軸的，能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪，第一車輪411與第二車輪412，它們可以各自獨(dú)立地被電機(jī)所驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)輪架，第一輪架421與第二輪架422，每個(gè)車輪各自與一個(gè)輪架相配接，輪架罩住了與其配接的車輪，輪架可以相對(duì)于車輪獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本上是一致的。在每個(gè)輪架所包圍的空腔內(nèi)，同樣各自獨(dú)立地設(shè)置有一個(gè)電子自平衡控制系統(tǒng)以及一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
兩輪電動(dòng)車400上設(shè)有兩個(gè)踏腳板441與442，各自分別固定在輪架421與422的內(nèi)側(cè)，且位在低于車輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的位置。踏腳板441與輪架421是固定為一體的，所以它們是一起聯(lián)動(dòng)的。踏腳板442與輪架422固定為一體，所以它們也是一起聯(lián)動(dòng)的。輪架421 與輪架422之間還設(shè)有一根可轉(zhuǎn)動(dòng)連桿460，可轉(zhuǎn)動(dòng)連桿460是使輪架421與輪架422可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，使得輪架421與輪架422都可以自由地獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，互不相干。
為了使騎車人的腿與相應(yīng)的輪架之間，穩(wěn)定地保持摩擦接觸，在輪架上專門設(shè)置了供腿接觸的靠腿板470?？客劝?70位于每個(gè)輪架上踏腳板的上方，使操作者能用腿來(lái)操控輪架的前傾或后傾，驅(qū)動(dòng)兩輪電動(dòng)車向前或朝后。操作者的重心左右傾側(cè)，可驅(qū)使車子轉(zhuǎn)向?？客劝迳吓c腿接觸的表面，與輪架相比，應(yīng)具有較大的摩擦力；其表面形狀還要稍有彎曲，以適配騎車人小腿通常的輪廓；還應(yīng)該用柔軟的材料來(lái)制造，或覆蓋在操作者的腿靠住輪架的區(qū)域。最簡(jiǎn)單的可采用做法是加設(shè)軟性橡膠類材質(zhì)的墊子。
顯然，如果每個(gè)輪架上都設(shè)有一根手控桿的話，本方案的兩輪電動(dòng)車就與圖2實(shí)施方案的兩輪電動(dòng)車基本相同了。
圖5是本發(fā)明所提出的另一種沒(méi)有設(shè)置手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。從圖上可見(jiàn)，兩輪電動(dòng)車500與兩輪電動(dòng)車400相似，區(qū)別是兩個(gè)踏腳板設(shè)置在兩個(gè)輪架的外側(cè)。兩輪電動(dòng)車500有兩個(gè)彼此基本對(duì)稱的，沒(méi)有共同車軸的，能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪，第一車輪511與第二車輪512，它們可以各自獨(dú)立地被電機(jī)所驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)輪架， 第一輪架521與第二輪架522，每個(gè)車輪各自與一個(gè)輪架相配接，輪架罩住了與其配接的車輪，輪架可以相對(duì)于車輪獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本上是一致的。 在每個(gè)輪架所包圍的空腔內(nèi)，同樣各自獨(dú)立地設(shè)置有一個(gè)電子自平衡控制系統(tǒng)以及一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
兩輪電動(dòng)車500上也設(shè)有兩個(gè)踏腳板541與M2，不過(guò)它們各自分別固定在輪架 521與522的外側(cè)，且位在低于車輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的位置。輪架521與輪架522之間還設(shè)有一根可轉(zhuǎn)動(dòng)連桿560，可轉(zhuǎn)動(dòng)連桿560是使輪架521與輪架522可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，使得輪架521與輪架522都可以自由地獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，互不相干。每個(gè)輪架上踏腳板的上方還設(shè)有靠腿板570， 供操作者靠腿用，使操作者能用腿來(lái)操控輪架的前傾或后傾，驅(qū)動(dòng)兩輪電動(dòng)車向前或朝后。 操作者的重心左右傾側(cè)，可驅(qū)使車子轉(zhuǎn)向。
圖6是本發(fā)明所提出的另一種設(shè)置手控桿的自平衡式兩輪電動(dòng)車實(shí)施方案的側(cè)向透視圖。兩輪電動(dòng)車600與兩輪電動(dòng)車500的方案類似，區(qū)別是兩輪電動(dòng)車600在兩個(gè)車輪之間，設(shè)置了一根手控桿。從圖6可見(jiàn)，有兩個(gè)彼此基本對(duì)稱的，沒(méi)有共同車軸的，能獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪，第一車輪611與第二車輪612，它們可以各自獨(dú)立地被電機(jī)所驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)輪架，第一輪架621與第二輪架622，每個(gè)車輪各自與一個(gè)輪架相配接，輪架罩住了與其配接的車輪，輪架可以相對(duì)于車輪獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)，輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線基本上是一致的。同樣，兩輪電動(dòng)車600的每個(gè)車輪上，各自獨(dú)立地配置有一個(gè)電子自平衡控制系統(tǒng)以及一個(gè)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。兩個(gè)踏腳板641與642，各自分別固定在輪架621與622的外側(cè)，且位在低于車輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的位置。兩個(gè)輪架之間有一條連桿660相連，它固定地連接第一輪架621與第二輪架622。
在兩個(gè)車輪之間的連桿660上，設(shè)置了一根手控桿650，它與圖3方案中的手控桿 350相同，只能左右橫向傾側(cè)。手控桿650在垂直的初始位置時(shí)，被設(shè)定車子速度為零。手控桿650朝左傾側(cè)時(shí)，左側(cè)輪子的速度比右側(cè)輪子的速度慢，車子向左轉(zhuǎn)向；手控桿650朝右傾側(cè)時(shí)，右側(cè)輪子的速度比左側(cè)輪子的速度慢，車子向右轉(zhuǎn)向。手控桿650傾側(cè)程度越大，兩輪子的速度差就越大。所以，兩輪電動(dòng)車600是用手控桿650操控車子的運(yùn)行方向。
當(dāng)操作者前后轉(zhuǎn)移重心時(shí)，踏腳板的前傾或后傾，帶動(dòng)了輪架一起前傾或后傾，電子自平衡控制系統(tǒng)和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就驅(qū)動(dòng)車輪向前或朝后滾動(dòng)。兩個(gè)輪架上設(shè)置了靠腿板 670，供操作者靠腿用，使操作者能用腿來(lái)操控輪架的前傾或后傾，驅(qū)動(dòng)兩輪電動(dòng)車向前或朝后。
最后還要指出的是，本發(fā)明提出的自平衡式兩輪電動(dòng)車的兩個(gè)輪子，通常不是垂直地立在地面上的，設(shè)計(jì)得使兩個(gè)輪子上端的互相間距比兩個(gè)輪子下端的間距較小。這是為了適應(yīng)人體站立的需要，方便操作者站立，用腿操控車子。
綜上所述，本發(fā)明提出了一種新型的兩輪電動(dòng)車，其特點(diǎn)是電子自平衡控制系統(tǒng)根據(jù)輪架的位置變化，來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。沒(méi)有設(shè)置手控桿的兩輪電動(dòng)車是操作者用腿改變輪架的位置，來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。設(shè)置手控桿的兩輪電動(dòng)車是用手控桿改變輪架的位置，來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。雖然上述幾個(gè)實(shí)施方案揭示了踏腳板的一些設(shè)置方式、手控桿的一些設(shè)置方式以及它們的一些組合， 當(dāng)然還可以實(shí)際使用情況選擇另一些組合方式。該車子既能載人，也能載物，各種部件的搭配，可以根據(jù)要求來(lái)選擇。該種兩輪電動(dòng)車操縱靈活、運(yùn)行穩(wěn)定、便于攜帶，可以在多種領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。
雖然以上敘述的各種實(shí)施方案包含了許多特定的細(xì)節(jié)，但是不應(yīng)構(gòu)成對(duì)實(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)。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
1.一種手控兩輪電動(dòng)車，它是由如下部件所構(gòu)成第一車輪與第二車輪，它們是彼此基本對(duì)稱地左右設(shè)置的，它們沒(méi)有共同的車軸，能獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)；第一輪架與第二輪架，第一輪架連接所述的第一車輪，第二輪架連接所述的第二車輪；第一電動(dòng)機(jī)與第二電動(dòng)機(jī)，第一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第一車輪，第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第二車輪；至少一個(gè)電子控制系統(tǒng)，操控所述的第一電動(dòng)機(jī)與所述的第二電動(dòng)機(jī)； 至少一個(gè)踏腳板，供操作者站立；至少一根手控桿，設(shè)置在輪架上，供操作者用來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的向前、朝后與轉(zhuǎn)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪電動(dòng)車，其特征在于，該兩輪車的踏腳板是懸掛地設(shè)置在第一輪架與第二輪架之間，踏腳板基本保持水平狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩輪電動(dòng)車，其特征在于，該兩輪車的踏腳板是有兩塊組成的，各自分別固定地設(shè)置在第一輪架與第二輪架的內(nèi)側(cè)。
4.一種兩輪電動(dòng)車，它是由如下部件所構(gòu)成第一車輪與第二車輪，它們是彼此基本對(duì)稱地左右設(shè)置的，它們沒(méi)有共同的車軸，能獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)；第一輪架與第二輪架，第一輪架連接所述的第一車輪，第二輪架連接所述的第二車輪， 并且第一輪架與第二輪架是可轉(zhuǎn)動(dòng)地互相連接起來(lái)的；第一電動(dòng)機(jī)與第二電動(dòng)機(jī)，第一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第一車輪，第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第二車輪；至少一個(gè)電子控制系統(tǒng)，操控所述的第一電動(dòng)機(jī)與所述的第二電動(dòng)機(jī)； 至少一個(gè)踏腳板，供操作者站立。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩輪電動(dòng)車，其特征在于，該兩輪車的踏腳板是有兩塊組成的，分別各自固定地設(shè)置在第一輪架與第二輪架的內(nèi)側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩輪電動(dòng)車，其特征在于，該兩輪車的踏腳板是有兩塊組成的，各自分別固定地設(shè)置在第一輪架與第二輪架的外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩輪電動(dòng)車，其特征在于，每個(gè)輪架上設(shè)有靠腿板，供操作者靠腿用，使操作者能用腿來(lái)操控輪架的前傾或后傾，驅(qū)動(dòng)兩輪電動(dòng)車向前、朝后或轉(zhuǎn)向。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩輪電動(dòng)車，其特征在于，在每個(gè)輪架上設(shè)置有一根手控桿， 供操作者用來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的向前、朝后或轉(zhuǎn)向。
9.一種手控兩輪電動(dòng)車，它是由如下部件所構(gòu)成第一車輪與第二車輪，它們是彼此基本對(duì)稱地左右設(shè)置的，它們沒(méi)有共同的車軸，能獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)；第一輪架與第二輪架，第一輪架連接所述的第一車輪，第二輪架連接所述的第二車輪；第一電動(dòng)機(jī)與第二電動(dòng)機(jī)，第一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第一車輪，第二電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)所述的第二車輪；至少一個(gè)電子控制系統(tǒng)，操控所述的第一電動(dòng)機(jī)與所述的第二電動(dòng)機(jī)；兩個(gè)踏腳板，各自設(shè)置在第一輪架以及第二輪架的外側(cè)；至少一根手控桿，設(shè)置在兩個(gè)車輪之間，供操作者用來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的向前、朝后與轉(zhuǎn)向。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、4或9所述的兩輪電動(dòng)車，其特征在于，第一車輪與第二車輪上端的相互距離要比下端的相互距離小，方便操作者的站立。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新型的自平衡式的兩輪電動(dòng)車，其特點(diǎn)是設(shè)有兩個(gè)輪子彼此基本對(duì)稱地排列在騎車人的左右兩邊，每個(gè)輪子都獨(dú)立地帶有自平衡電子控制系統(tǒng)與動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，踏腳板設(shè)置在兩個(gè)輪子的輪架上，騎車人是站立在踏腳板上操控車輛的運(yùn)動(dòng)。電子自平衡控制系統(tǒng)根據(jù)輪架的位置變化，來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。沒(méi)有設(shè)置手控桿的兩輪電動(dòng)車是操作者用腿改變輪架的位置，來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。設(shè)置手控桿的兩輪電動(dòng)車是用手控桿改變輪架的位置，來(lái)操控兩輪電動(dòng)車的前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。
文檔編號(hào)B62K11/00GK102514663SQ201110435720
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者陳和 申請(qǐng)人:陳和