一種低重心超薄電動(dòng)獨(dú)輪車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提出一種電動(dòng)獨(dú)輪車，具有低重心的特征。人只需站在踏板上就可以騎行，不需要用靠腿板或?qū)蛲屑艿绕渌b置來固定腿部與車身。騎行時(shí)腿部更舒服，運(yùn)行更穩(wěn)定。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)獨(dú)輪車作為一款新型的交通工具已為大家所熟悉，由一個(gè)輪轂電機(jī)提供動(dòng)力的車輪與地面接觸。人站在踏板上往前運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過程中人可以保持左右方向的平衡。前后方向的平衡是由一組配有陀螺儀和加速度傳感器的電路主控制板來完成，當(dāng)車身前傾或后傾時(shí)，傳感器檢測到信號(hào)通過主控板上的微處理器處理后提供信號(hào)給輪轂電機(jī)，讓電機(jī)有一個(gè)向前或向后的加速度，使獨(dú)輪車前后保持平衡。
[0003]電動(dòng)獨(dú)輪車是電力驅(qū)動(dòng)的，除了輪轂電機(jī)、車架、腳踏外，還需要配有電源和電路主控制板。電源是由鋰離子電池組和鋰電池保護(hù)板組成，常見的電源是打包成一個(gè)整體的也稱電池包。此前的電動(dòng)獨(dú)輪車，電池包和主控制板都是安裝在輪轂電機(jī)的上部，車子的重心比較高。車的重心抬高后就像人踩在高蹺上一樣，只是腳底和踏板一個(gè)連接點(diǎn)的接觸很難穩(wěn)定自如的操控電動(dòng)獨(dú)輪車。
[0004]陳和(Shane Chen)的申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110089122.9中國專利引用了中國古老雜技“踩高蹺”，將駕駛電動(dòng)獨(dú)輪車和中國“踩高蹺”做了比較。踩高蹺有雙蹺和單蹺之分，原理都是一樣的。我們以雙蹺做為示例，操作者的腳踩在高蹺上，每條腿還需要與對(duì)應(yīng)的高蹺綁扎起來，形成兩個(gè)固定的連接點(diǎn)，使得操作者與高蹺成為一個(gè)整體，與地面的垂直方向保持一個(gè)共同的重心?？傊?，腿和高蹺之間只有一個(gè)連接點(diǎn)是玩不成高蹺的，同理，駕駛高重心電動(dòng)獨(dú)輪車只有腳和踏板一個(gè)點(diǎn)的連接是很困難的，腿部還需要與車身有個(gè)固定，使得駕駛者與車身成為一個(gè)整體，與地面垂直方向上保持一個(gè)共同的重心。
[0005]早前Simeray 等人申請(qǐng)的美國專利(Motorized Transport Vehicle for aPedestrian,US20090266629)解決了這個(gè)問題。該專利提出了在踏腳板的上方設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向托架，桿狀或箍狀的托架緊緊夾著駕駛者的腿部，將駕駛者與車身有效固定，成為一個(gè)整體，給駕駛者提供了較大的穩(wěn)定性。但是，緊夾腿的導(dǎo)向托架也限制了腿的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)操作者需要快速下車時(shí)，導(dǎo)向托架會(huì)阻礙駕駛者的動(dòng)作，帶來某些不方便甚至某些場合可能會(huì)是危險(xiǎn)。
[0006]上面提到的陳和(Shane Chen)中國專利(申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110089122.9)，以及其美國專利(專利號(hào)為US20110220427A1)在Simeray的專利基礎(chǔ)上做了改進(jìn)。提出了在踏腳板的上方設(shè)置了一個(gè)與車體相連的靠腿板，作用是使駕駛者的腿能夠靠住車體，除了踏腳板以外增加了一個(gè)固定連接點(diǎn)。用靠腿板來代替Simeray專利中的導(dǎo)向托架，克服了導(dǎo)向托架在駕駛過程中的不方便和可能存在的安全隱患。
[0007]靠腿板有如下兩個(gè)特征:1、靠腿板表面明顯凸出于車身側(cè)面一個(gè)高度，使駕駛者站在踏板上時(shí)腿必然的緊貼靠腿板。2、靠腿板為貼合腿部，表面為向外稍凹的彎曲表面，且是由一定摩擦力的材料制成。這兩個(gè)特征的目的就是讓靠腿板與人的腿有一個(gè)連接作用，與腳和踏板的連接點(diǎn)相配合。其優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，增加里靠腿板這個(gè)連接點(diǎn)使穩(wěn)定駕駛電動(dòng)獨(dú)輪車成為現(xiàn)實(shí)可能，商品開拓的成功也證明其是切實(shí)可行的。
[0008]但也出現(xiàn)了新的問題，靠腿板并不像導(dǎo)向托架那樣箍緊人的腿部，而是一個(gè)會(huì)有來回摩擦的貼合，短時(shí)間偶爾的騎行駕駛者或許不會(huì)感到腿部的不適，長時(shí)間的駕駛腿部會(huì)有感到疼痛。也說明Simeray的導(dǎo)向托架和陳和(Shane Chen)的靠腿板各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。如何克服他們兩者的缺點(diǎn)呢，真正讓駕駛獨(dú)輪車變得更方便更舒適自如。
[0009]能不能不需要導(dǎo)向托架或靠腿板呢？還是從踩高蹺說起，高蹺為什么一定要兩個(gè)連接點(diǎn)才能行走，人走路時(shí)只是腳底著地不需要兩個(gè)連接點(diǎn)，是不是高蹺重心高了的緣故呢。我們想象一下截肢患者，給截肢患者配上假肢，假肢也是機(jī)械的和高蹺相似。人沒有辦法像操控自己的腿和腳一樣那么靈活的操控假肢的每個(gè)環(huán)節(jié)，但行走時(shí)也只需要一個(gè)連接點(diǎn)。說明不是連接點(diǎn)多少的問題，而是重心越高對(duì)連接點(diǎn)受力要求越高。高蹺的重心比較高，只有腳和高蹺一個(gè)點(diǎn)的固定，受力是不夠的，還需要其它部位的綁扎才能提供足夠的力度。重心越低對(duì)連接點(diǎn)受力要求越低，如果能夠降低獨(dú)輪車的重心，導(dǎo)向托架和靠腿板就不重要了。
[0010]本發(fā)明為克服上述專利與專利申請(qǐng)中提出的電動(dòng)獨(dú)輪車的缺點(diǎn)，提出了一款低重心電動(dòng)獨(dú)輪車，讓電動(dòng)獨(dú)輪車不需要導(dǎo)向托架或靠腿板也能更加穩(wěn)定、舒適自如的駕駛。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]如前所述，本發(fā)明為克服現(xiàn)有專利和產(chǎn)品的技術(shù)不足，提出了一款低重心電動(dòng)獨(dú)輪車。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下面兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn):
[0012]第一，新穎的車軸車架固定方式。車軸兩端有止轉(zhuǎn)平面呈腰形軸形狀，沒有螺牙；車架上端也有與車軸兩端形狀相同的腰形孔，孔的上部有一被割開的間隙，與該間隙平面相垂直的方向鉆有螺釘孔；將左右車架腰型孔安裝到車軸兩端后，螺絲穿過螺絲孔與對(duì)面的螺母慢慢擰緊，車架和車軸就緊緊固定。此種結(jié)構(gòu)相比目前市場上采用較多的楔形塊車軸鎖緊結(jié)構(gòu)(中國專利申請(qǐng)?zhí)?201220510358.5)零件更少更簡潔，安裝拆卸也更方便。更重要的是相比楔形塊鎖緊結(jié)構(gòu)的車架，車架的上端短了很多；車身側(cè)面就空出了更多的空間，將原本放在輪轂電機(jī)上部的部件放到車身側(cè)部成為可能。
[0013]第二，電池包采用分拆打包的方法，分別安裝在電動(dòng)獨(dú)輪車側(cè)邊分散的空間。車身側(cè)面不像車輪的上部，其空間是有限的。原先的電池包打包方式是將所有電池和鋰電保護(hù)板打包成一個(gè)包裹。這樣一個(gè)較大的包裹只能安裝在輪轂電機(jī)上方，獨(dú)輪車的重心就高了。將電池包分拆打包后，就可以將它分散安裝到重心更低緊貼車軸的車身側(cè)部，大大降低了車身的重心。獨(dú)輪車的重心降低后，連接點(diǎn)受力就小了，駕駛獨(dú)輪車就不像踩高蹺那么難了，不需要導(dǎo)向托架或靠腿板也能穩(wěn)定自如的操控獨(dú)輪車。此發(fā)明還帶來了一個(gè)新的創(chuàng)新成果，電池包分散安裝后，車身的寬度降低了，比目前市場上的車身更?。惶岣吡笋{駛的舒適性。
[0014]另外本發(fā)明還增加了獨(dú)輪車內(nèi)殼的設(shè)計(jì)。市場上絕大部分獨(dú)輪車都只是一個(gè)外殼，電池包和電路控制板一般直接安裝在外殼內(nèi)表面或外表面，然后用蓋板蓋住。只靠蓋板很難做到真正防水。本發(fā)明采用一個(gè)全封閉的內(nèi)殼，電池包和電路控制板安裝在內(nèi)殼外面，然后外面用外殼罩住。這樣設(shè)計(jì)防水性能大大提高，特別是由輪胎甩進(jìn)的來自路面的積水可以完全阻擋。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明申請(qǐng)?zhí)岢龅牡椭匦莫?dú)輪車的裝配爆炸圖。
[0016]圖2為本發(fā)明提出的車架車軸固定方式示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明車軸車架固定方式與楔形塊車軸鎖緊結(jié)構(gòu)比對(duì)圖。
[0018]圖4為本發(fā)明所提出的電池組打包方式示意圖與其它電池組打包方式對(duì)比圖。
[0019]圖5為本發(fā)明獨(dú)輪車內(nèi)殼與車輪、電池組、電