三輪後轉向踏板車的製作方法

2023-12-10 16:23:47

專利名稱：三輪後轉向踏板車的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及輪式車輛，更具體地涉及構造獨特的 三輪後轉向踏板車，該踏 板車具有單個的前輪和一對較小直徑的後輪，其中該踏板車特別適於由於後輪響應底盤的 側向轉動(rolling)或傾斜產生的角度偏轉(yawing)而由操作者進行轉向，後輪樞轉地安 裝至該底盤。
背景技術：
踏板車在現有技術中是眾所周知的，並且具有各種各樣的構造，每種構造都具有 允許騎乘者或操作者執行某種其它踏板車構造不能執行的特定機動的特定優點。例如， Ibarra的美國專利No. 6，250，656公開了一種具有細長腳踏板的踏板車，該腳踏板的後部 由一對小直徑的車輪支撐，腳踏板的前端部由一個大直徑的前輪支撐。所述腳踏板車具有 經由可樞轉的前輪提供的絕對轉向能力，該可樞轉的前輪可由操作者操作車把組件進行轉 向。該腳踏板包括位於後輪後端的向上斜置的平面部分，且該平面部分以一角度定向成允 許踏板車響應操作者踩在該平面部分上而進行向上的俯仰，使得操作者可表演「車身豎立 技巧」，並且允許腳踏板車跨越目標物。Hinderhofer的美國專利No. 5，620，189公開了一種踏板車，該踏板車具有框架組 件，該框架組件的後端部包括腳踏板，前端部具有大直徑的前輪。腳踏板的後端部由至少一 個優選地位於腳踏板下面的不可轉向的後輪支撐。或者，腳踏板可包括多個後輪，該多個後 輪布置成直線構造，提供多個轉動表面，以便於在例如樓梯臺階或者街道緣石的不平坦的 地帶上滑動。通過車把組件實現踏板車的轉向，騎乘者可藉助車把組件樞轉前輪，從而以常 規方式使踏板車轉向。Rappaport的美國專利No. 6，739，606公開了 一種設置成三輪車布置形式的雙腳 踏板踏板車，其具有較大直徑的前輪，且被連接在框架上。框架以分叉的布置形式向後延伸 形成兩個支柱，支柱中每個都被單個的後輪支撐。支柱中每個都包括通常水平定向的腳踏 板，腳踏板的後端部由後輪支撐。當接觸地面推動以向前驅動踏板車時，操作者可以將一隻 腳放在腳踏板之一上。通過前輪完成踏板車的轉向，其中前輪可藉助用於踏板車轉向的車 把組件樞轉。Beleski的美國專利No. 6，220，612公開了一種三輪踏板車，其構造成「拱形車 輛」，具有單個的可轉向的前輪和一對設置在分開的縱臂上的後輪。縱臂中每個都可以鉸接 至前柱，前輪從所述前柱延伸。當踏板車沿著通過操作者藉助車把組件使踏板車左右轉向 而形成的正弦曲線路逕行駛時，操作者交替地左右改變重量來實現踏板車的前進運動。根 據使得踏板車向前運動的角動量守恆原理，重量的左右變化結合車輛的轉向產生一連串的 加速。除了上述踏板車布置形式之外，現有技術還包括其它可選的踏板車構造。現有技 術中的大多數踏板車是藉助於可樞轉的前輪實現踏板車的方向控制，所述前輪聯接至車把 組件上，操作者可通過該車把組件使踏板車轉向。此外，現有技術中的多數踏板車布置形式構造成前輪和後輪彼此間隔較大的距離，使得踏板車不能完成小半徑轉向。此外，現在技術 中的多數踏板車布置形式包括傳統的自行車車把，所述自行車車把包括一對側向向外延伸 的臂部件，該臂部件需要騎乘者雙手抓握，以平穩的方式有效地控制踏板車以及使踏板車 轉向。可以理解，在本領域中對踏板車存在這樣一種需求，也就是使操作者或騎乘者能 夠進行各種半徑的轉向，包括較小半徑的轉向，以增加可執行的機動範圍。此外，在本領域 中對踏板車存在這樣一種需求，也就是騎乘者可以在站立位置上操作踏板車，而不需要利 用騎乘者的雙手轉動車把來使得踏板車轉向。此外，在本領域中對踏板車存在這樣一種需求，也就是提供使騎乘者穩定或平衡的元件，以允許成人和小孩都可以操作踏板車，而沒有從踏板車上摔下受傷的風險。最後， 在本領域中對踏板車存在這樣一種需求，也就是踏板車結構簡單、成本低廉、尺寸減小以及 重量較輕，以增強踏板車的機動性，並且踏板車便於運輸和存儲。

發明內容
本發明通過提供一種三輪後轉向踏板車來特別滿足上述需求，該踏板車具有執行 各種半徑的轉向包括較小半徑轉向的能力。三輪後轉向踏板車包括底盤，底盤具有較大直 徑的前輪和一對較小直徑的後輪，前輪固定地安裝在底盤的前端部，後輪可樞轉地安裝在 底盤的後端部。在一個實施例中，踏板車構造成允許通過後輪相對於底盤有角度地偏轉而 進行轉向。通過底盤上導致底盤側向轉動的不對稱加載來實現這種角度偏轉。可通過底盤 左右兩側上的不均勻的重量來引起側向轉動，接著側向轉動導致後輪樞轉或偏轉，用於踏 板車的轉向控制。踏板車在其最廣泛的意義上包括底盤、安裝至底盤前端部的非樞轉的(即不能轉 向的)前輪和安裝至底盤後端部的一對可角度偏轉的後輪。底盤限定了在前端部和後端部 之間延伸的縱向軸線。底盤可包括通常為水平地定向的支撐組件，支撐組件從前端部延伸 至後端部，用於將騎乘者或操作者支撐在站立位置上。可選的是，踏板車可包括位於支撐組件前方並且從支撐組件向上延伸的把手組 件。把手組件可構造成單個的豎直部件，其具有用於由騎乘者的一隻手抓握的抓握部分 (即手持部分)。或者，把手組件可構造成一對側向部件，每個都具有與傳統車把的構造類 似的抓握部分。不考慮構造的話，把手組件提供用於穩定踏板車的騎乘者或操作者的元件。後輪優選地相對於彼此側向地設置，如上所述，後輪特別地構造成可相對於縱向 軸線有角度地偏轉。在這一點上，後輪適於在中間位置和偏轉位置之間樞轉或偏轉。在中 間位置上，後輪的軸線相對於縱向軸線垂直地定向。在偏轉位置上，後輪定向成不與縱向軸 線垂直。完全地或主要地通過後輪在中間位置和偏轉位置之間的角度偏轉來實現踏板車的 方向控制或轉向。支撐組件優選地構造成繞著縱向軸線側向轉動。可以通過支撐組件的左右兩側的 一側上的不對稱的加載來實現這種側向轉動。可通過騎乘者比如用腳產生的不均勻的重量 在支撐組件的左側或右側上施加向下的壓力來形成不對稱的加載。這個不對稱的加載和支 撐組件的側向轉動引起後輪的角度偏轉運動，導致踏板車轉向。優選地，後輪藉助包括後軸的耳軸(trunnion)樞轉地安裝至支撐組件。在一個實施例中，後輪安裝在軸的相對兩側上。耳軸通過從後軸向上延伸的樞軸附接至支撐組件。樞 軸將後軸與支撐組件相互連接。偏壓部件可聯接到後軸至支撐組件的安裝中。該偏壓部件 可提供對後軸的自轉向或自穩定，下面將會更加詳細地說明。 理想的是，樞軸以相對於縱向軸線傾斜的方式進行定向。更具體地，樞軸可具有上 端部和下端部，並且傾斜成使得下端部位於上端部的前方。採用這種方式，樞軸沿著從底盤 的後端部向前端部的方向向下定向。樞軸的向下傾斜導致在支撐組件側向轉動至右側或左 側的同時後輪產生角度偏轉。支撐組件的側向轉動與後輪的角度偏轉度成比例。這個運動 的組合的有效效果是允許騎乘者傾斜形成轉向，支撐組件的側向轉動量越大，對應的後輪 的偏轉角度就越大。例如，如果騎乘者希望踏板車向右轉動，那麼騎乘者對支撐組件的右側不對稱地 加載，使得右側側向地轉動或繞著縱向軸線向下樞轉，而支撐組件的左側向上樞轉。同時， 後軸有角度地偏轉，使得縱向軸線右側的後輪向前移動，而縱向軸線左側的後輪向後移動。 這個角度偏轉使得踏板車在向前移動的過程中向右(即朝向右的點)改變方向。可以設想到，耳軸可構造成使得後軸相對於縱向軸線的偏轉能力為至少大約45° 的半角(half-angle)。然而，耳軸也可構造成允許後軸的偏轉小於或大於半角。耳軸可選 擇性地包括偏壓部件，偏壓部件操作地連接至耳軸。偏壓部件優選地構造成朝向中間位置 偏壓後軸，以提供自轉向機構。採用這種方式，後軸在每次轉向之後被朝向非偏轉位置(即 中間位置)向後推壓。偏壓部件還提供用於踏板車的自穩定機構，由此，當踏板車高速行駛時，後軸可以 更好地抵抗支撐組件中不希望的搖晃或震蕩。此外，偏壓部件甚至還提供自停放特徵，其中 當騎乘者從踏板車上下來時，所述支撐組件回復到水平的或齊平的定向。當騎乘者從踏板 車上下來時或者當踏板車靜止時，把手組件也將回復到豎直的定向。可選的是，踏板車可包括在支撐組件的前端部處的鉸接頭。或者，鉸接頭可定位成 將支撐組件與把手組件相互連接。不考慮鉸接頭在底盤上的具體位置，鉸接頭有利地提供 便於支撐組件側向轉動的可選方式。更具體地，鉸接頭允許騎乘者站立的支撐組件沿著與 把手組件側向轉動方向相反的方向側向轉動。鉸接頭可通過支撐框架的側向轉動而不是把 手組件的側向轉動來提供向前驅動踏板車的可選模式，其方式將在下面更加詳細地說明。踏板車可選擇性地包括懸掛系統，懸掛系統操作地聯接至所述前輪和所述後輪中 的至少一個，以便在不均勻地形上行駛時吸收衝擊，否則該衝擊將傳遞至騎乘者。更具體 地，懸掛系統優選地構造成允許前輪和/或後輪相對於底盤發生豎直偏移，當遇到公路上 的碎石、裂縫或者其它的天然或人工障礙時這種豎直偏移是希望的。


參考附圖，本發明的這些和其它的特徵將會變得更加明顯，其中圖1為三輪後轉向踏板車的透視圖，所述踏板車具有非樞轉地安裝至底盤組件前 端部的前輪和樞轉地安裝至底盤後端的一對後輪；圖2為圖1的踏板車的側視圖，其示出了從底盤組件向外側向地延伸的用於支撐 操作者的座椅或座部；圖2a為底盤組件的放大側視圖，其示出了一軸線的傾斜定向，後輪繞著該軸線樞轉，該軸線便於後輪的有角度的偏轉，用於使踏板車轉向；圖2b為後輪的後視圖，其示出了每個後輪的獨立樞轉安裝和後輪便於協調地角度偏轉的聯接；圖3為踏板車的後視圖，其示出了包括後軸的耳軸以及使後軸與底盤相互連接的 樞軸；圖4為踏板車的側視圖，其示出了騎乘者引起底盤側向轉動，以實現後輪的角度 偏轉；圖4a為踏板車沿著圖4的線4a的俯視圖，示出了後輪在轉動期間相對於踏板車 縱向軸線的偏轉角度；圖5為具有從把手組件向下延伸的支柱部件的實施例中的踏板車的側視圖；圖6為豎直地定向的把手組件的側視圖，該把手組件構造成用於與圖1、2和4所 示的把手狀布置相比穩固踏板車的操作者；以及圖7為可選實施例中的踏板車的側視圖，其中底盤包括鉸接頭，以允許支撐組件 相對於踏板車的前輪進行側向轉動。
具體實施例方式現在參考附圖，其中各個視圖是為了說明本發明的優選實施例，而不是為了限制 本發明，圖中所示為三輪後轉向踏板車10。踏板車10在其最寬泛的意義上包括底盤18，該 底盤18具有前輪44和一對後輪56，所述後輪56樞轉地安裝至底盤18，以便有角度地偏轉 而使得踏板車10轉向。從圖1和2中可以看出，底盤18具有前端部12和後端部14，並且 限定了從前端部12延伸至後端部14的縱向軸線A。底盤18可包括通常水平定向的支撐組 件24，後輪56可安裝至該支撐組件24。支撐組件24可包括腳部支撐件26，在比如騎踏板 車10時，踏板車10的操作者16或騎乘者可站立在該腳部支撐件26上。前輪44非樞轉地(即不能轉向地)安裝在底盤18的前端部12。底盤18可進一 步包括可選擇的把手組件32，該把手組件32優選地位於支撐組件24的前方，並且從所述支 撐組件24向上延伸，如圖1-2和4-7所示。在一個實施例中，把手組件32通過合適的方式 (例如，機械緊固件、焊接等等)剛性地連接至支撐組件24。然而，支撐組件24和把手組件 32可形成為整體結構。或者，把手組件32和支撐組件24可通過鉸接頭30互相連接，以便允許在把手組 件32和支撐組件24之間進行側向轉動，以下將進行更加詳細的說明。把手組件32構造成 提供使得騎乘者或操作者16在騎乘踏板車10時能夠穩定或平衡在站立位置上的元件。對 於支撐組件24和把手組件32剛性地互相連接的實施例，把手組件32也提供使踏板車10 轉向的元件，結果騎乘者引起把手組件32側向或側面運動。由於把手組件32和支撐組件 24之間的剛性連接，所以把手組件32的側向轉動被傳遞至支撐組件24。支撐組件24的合 成側向轉動引起後輪56的角度偏轉，踏板車10通過該角度偏轉進行轉向，以下將進行更加 詳細的說明。如圖1和2b中最佳地示出，後輪56安裝在支撐組件24的後端部14，使得後輪56 相對於彼此側向地設置。後輪56可通過耳軸58而方便地安裝至支撐組件24，所述耳軸58 可包括後軸60，後軸60具有從所述後軸60向外延伸，比如從所述後軸60的中點向外延伸的樞軸62。如圖1和3所示，後輪56繞著後輪軸線D旋轉，並且特別適於相對於中間位置 68 (即圖1中所示)和偏轉位置70 (圖4a所示)之間的縱向軸線A有角度地偏轉。重要的 是，由於前輪44固定地緊固至底盤18 (即非樞轉地安裝)，所以主要地或完全地通過後輪 56相對於縱向軸線A的角度偏轉或樞轉來實現踏板車10的轉向。從圖4a中可以看出，支撐組件24構造成繞著縱向軸線A側向地轉動。在踏板車 0的一個實施例中，支撐組件24的側向轉動引起後輪56進行有角度的偏轉，支撐組件24 包括用於踏板車10的轉向機構。例如，操作者16可通過對支撐組件24的相對右側和左側 中的一側不對稱地加載而開始踏板車10的轉動，由於樞轉軸線B以樞轉軸線角θ定向，所 以引起後輪相對於縱向軸線A沿著逆時針方向偏轉，如圖4a中最佳地示出。更具體地，圖 4a示出了由於支撐組件24的右側的加重或加載而導致的後輪56相對於縱向軸線A的逆時 針偏轉。主要參考圖2，其示出了操作者16站立在腳部支撐件26上，右腿承受操作者大部 分或全部的重量。在支撐組件24的右側上的這個不對稱的加載導致側向轉動，側向轉動促 使後輪56有角度地偏轉到圖4a中所示的位置上。或者，支撐組件24左側的加載將會出現 相反的效果，引起後輪56相對於縱向軸線A進行逆時針偏轉運動，以便開始左轉。可以理 解，操作者16可以在向前行駛過程中通過改變支撐組件24的左側和右側上的不對稱加載 而直接地控制踏板車10。僅僅通過改變操作者在左腿或右腿上的重量就可以實現不對稱的 加載。在比如圖4a所示的一個實施例中，後輪56安裝在耳軸58上，耳軸58優選地適於 提供後軸60相對於縱向軸線A的偏轉能力達到大約45°的半角。然而，應當注意到，耳軸 58可構造成提供為任何角度的角度偏轉能力。從圖1和3中可以看出，後輪56優選地安裝 在後軸60的相對兩端上。在優選實施例中，樞軸62設置成非豎直的、非水平的定向，使得支撐組件24的不 對稱加載導致後輪56的角度偏轉。甚至更優選的是，樞軸62優選地以樞轉軸線角θ定向， 使得支撐組件24的側向轉動導致後輪56的一側向前移動而其相對的另一側向後移動。這 種布置允許操作者16以與側向轉動的程度成比例的逐步增大的量傾斜形成轉向。有利的是，傾斜形成轉向的能力允許操作者16抵消趨於將騎乘者甩向轉向半徑 外側的離心力的作用。儘管樞軸62優選地定向成允許騎乘者傾斜形成轉向(即，便於騎乘 者的質心朝向轉向半徑內側移動)，但是可以設想的是，樞軸62可以以各種其它的布置方 式進行定向。例如，樞軸62可以定向成使得支撐組件24 —側上的不對稱加載導致後輪56 沿著相反的方向進行角度偏轉。然而，如圖1、2和6中最佳地示出，優選的布置是樞轉軸線B相對於縱向軸線A以 樞轉軸線角θ定向，使得樞轉軸線B沿著從底盤18的後端部14至前端部12的方向向下 定向。更具體地，樞軸62具有上端部和下端部，並且傾斜成使得樞軸62的下端部位於樞軸 62的上端部的前方。如前所述，當支撐組件24向左或向右側向地轉動時，傾斜的樞軸62允許後輪56 的機械轉向，後輪56的偏轉方向與踏板車將要轉向的方向相反。例如，如果操作者16希望 執行踏板車10的右轉，那麼操作者16可在支撐組件24的右側進行不對稱的加載，促使支 撐組件24的側向向下轉動。支撐組件24的這個側向向下轉動促使後輪56沿著相反的方向轉向。採用這種方式，操作者16通過在腳部支撐件26上施加不均衡的重量而引起該腳 部支撐件26的側向轉動，由此實現後輪56的角度偏轉或轉向。在支撐組件24上的不對稱 加載量越大，角度偏轉量就越大(即轉向半徑越小)。從附圖中可以看出，把手組件32位於支撐組件24的前方並且從該 支撐組件24向 上延伸，把手組件32通常處於豎直定向。在圖6所示的一個實施例中，把手組件32包括豎 直臂部件36，豎直臂部件36從一對車架下舌22或叉向上延伸，前輪44安裝至該車架下舌 22或叉。豎直臂部件36構造成由操作者16抓住或抓握，用於在騎乘踏板車10時保持穩定 和/或平衡。有利的是，由於把手組件32剛性連接至支撐組件24，所以把手組件32還便 於支撐組件24的側向轉動。採用這種方式，操作者16可以通過支持組件24上的不對稱加 載和把手組件32的側向轉動的組合以把手組件32開始轉向，以實現後輪56更加快速的偏 轉。仍然參考圖6，把手組件32的豎直臂部件36可與採用人體工程學形成的抓握部分 38或手柄，操作者16可抓住該抓握部分38或手柄。底盤18可進一步包括從把手組件32 延伸的弧形支柱部件28。該支柱部件28優選地與前輪44對準，並且其下端部連接至腳部 支撐件26。支柱部件28可增加底盤18的整體結構剛性、扭轉剛度和總體強度。在執行特 定機動期間或當在有挑戰性的地形上操作踏板車10時，該增加的剛度和強度是期望的。支柱部件28優選地構造成使得當騎乘踏板車10時，操作者的腿跨在支柱部件28 上。然而，支柱部件28可以從圖1和2所示的布置中設置的底盤18中完全去除。在省略 支柱部件28的實施例中，支撐組件24和把手組件32的尺寸優選地形成為向底盤18共同 提供足夠的強度和剛度。參考圖1、2和3，踏板車10可進一步包括偏壓機構或偏壓部件54，該偏壓機構或 偏壓部件54操作地連接至耳軸58並且構造成朝向中間位置68偏壓後軸60。如前所述，當 後軸60位於中間位置時，後軸60通常定向成與底盤18的縱向軸線A垂直。如果包括有偏 壓部件54，那麼該偏壓部件54優選地促使後輪56從圖4a所示的偏轉位置70回到圖1所 示的非偏轉位置或中間位置68。在這個方面，偏壓部件54抵抗支撐組件24的側向轉動或 傾斜，並且促使支撐組件24回到非偏轉位置，這為踏板車10提供了期望的穩定特性。此外，偏壓部件54優選地構造成在後輪56的偏轉角逐漸變大時提供逐漸變大的 剛度或偏壓力。偏壓部件54的逐漸變大的剛度也防止支撐平臺側向震蕩或搖晃(即左右 搖擺)，這在高速行駛時是重要的。偏壓部件54提供的進一步的好處是當踏板車10靜止或 停放時使得把手組件32和前輪44保持為豎直定向的自站立特性。總的來說，偏壓部件54 通過抵抗支撐組件24的側向轉動而為踏板車10提供穩定性。偏壓部件54可以以各種布置方式構造，包括但不限於緊固在支撐組件24和耳軸 58之間以便抵抗後軸60和支撐組件24之間的相對運動的橡膠部件或元件。或者，在後軸 60和支撐組件24之間可插入有彈簧50或一對彈簧，以便抵抗側向轉動。偏壓部件54還可 包括彈簧阻尼器52，以便減小偏壓部件54的彈簧50速率，進一步穩固踏板車10。在可選實施例中，圖2b示出了後輪56藉助一對通常豎直地定向的芯軸64分開安 裝。芯軸64中每個都限定了樞轉軸線B，後輪56繞著該樞轉軸線B樞轉。從圖2b中可以 看出，該對後輪可藉助聯接部66或連杆相互連接。採用這種方式，後輪56彼此可機械地聯 接，使得後輪56可繞著它們相應的樞轉軸線B協調地偏轉。
圖2b進一步示出了緊固至各個芯軸64，用於藉助聯接部66或連杆使後輪56相互 連接的控制臂。芯軸64中的至少一個可包括附接至後輪56之一的轉向臂(未示出)。接 下來，由控制臂提供給後輪56之一的樞轉運動藉助聯接部66或連杆傳遞至後輪56中的另 一個。然後，可通過促使控制臂樞轉並將樞轉隨後傳遞至後輪56的諸如槓桿的腳致動或手 致動轉向機構(未示出)實現踏板車10的轉向。主要參考圖1，踏板車10還可包括懸掛系統20，該懸掛系統20操作地聯接至前輪 44和後輪56中的至少一個。該懸掛系統20優選地適於允許前輪44和/或後輪56相對於 底盤18發生豎直偏移，當在不均勻地形上騎乘時或者在遇到小的障礙(比如公路上或人行 道擴展帶上的碎石、裂縫)時可發生這種豎直偏移。懸掛系統20可包括一對諸如減震器的 彈簧機構，其可選擇性地進一步包括阻尼器52，以便控制彈簧機構的回彈速率和阻尼震蕩。如圖1所示，懸掛系統20可包括在前輪44的相對兩側聯接到各個車架下舌22中 的為減震器類型的組件。減震器中每個都可終止於位於車架下舌22中每個上的突緣48。 突緣48支撐前輪44的輪轂46，前輪44能夠繞著前輪軸線C旋轉。或者，懸掛系統20可以 採用其它的布置方式進行構造，比如，聯接到位於車架下舌22正上方的豎直臂部件36中的 彈簧50和/或阻尼器52單元。可以進一步設想的是，後輪56可包括位於支撐組件24和 耳軸58之間的懸掛系統20，以便比如允許後輪56相對於底盤18發生豎直偏移，當後輪56 遇到不均勻地形時可發生這種豎直偏移。參考圖4，示出了具有把手組件32的踏板車10，其中操作者16可抓住側向臂部件 34中的至少一個或者抓住兩個，以在直的和平的騎乘過程中以及在進行轉向機動過程中保 持穩定。臂部件34中每個都可設置有抓握部分38，以便於操作者的手緊固地抓握。儘管把手組件32看起來類似於傳統的車把，但是應當強調的是，前輪44非樞轉地 緊固至底盤18，因此不像傳統自行車裡面的前輪那樣提供轉向能力。在這一點上，主要地和 完全地由後輪56響應支撐組件24由於重量變化和/或把手組件32左右側向運動導致的 側向轉動而產生的角度偏轉來實現踏板車10的轉向。把手組件32優選地位於便於操作者 16在站立或坐下位置上抓握的高度。可以設想的是，把手組件32中可包括高度調整特徵， 以便適合於大小不同的騎乘者。此外，可以採用可互換的構造設置側向延伸的臂部件34，以 便允許安裝不同寬度、形狀和/或角度定向的把手組件。主要參考圖1和2，踏板車10還可包括由座部支杆74支撐的座椅或座部72，座部 支杆74可從把手組件的32的上部側向地向後延伸。座部72安裝在座部支杆74上的高度 優選地適合於由操作者16跨騎或安裝，使得騎乘者的膝蓋稍微彎曲。可選擇的是，座部72 可構造成高度可調，以便適合於高度不同的操作者16。此外，座部72優選地適於樞轉地連 接至把手組件32，使得座部支杆74可摺疊成通常平行於把手組件32。當座部支杆74摺疊 時，使踏板車10佔據的整體體積最小，以便於踏板車10的運輸和存儲。為了使座部支杆74便於樞轉，踏板車10還可包括開有狹槽的支柱76，支柱76包 括具有定位槽的狹槽並且構造成與安裝至支撐組件24的銷接合，如圖2所示。採用這種方 式，座部支杆74向上樞轉是這樣實現的，即首先通過將定位槽從銷上分離，使得銷在座部 支杆74向上樞轉時滑過狹槽。主要參考圖7，在踏板車10的另一個實施例中，所示的底盤18的前下端部處具有 插在支撐組件24和把手組件32之間位於的鉸接頭30。所述鉸接頭30構造成將水平地定位的支持組件24與豎直地定位的把手組件32扭轉地聯接。在這一點上，鉸接頭30構造成 允許支撐組件24沿著與把手組件32側向轉動方向相反的方向側向轉動。鉸接頭30提供操作者16可通過側向地轉動腳部支撐件26(即，由於腳部支撐件 26上的不對稱加載引起的)而不通過把手組件32來驅動自行車滑板的元件。由此產生的 推進力接著轉變成踏板車10的向前運動。鉸接頭30還可包括諸如螺旋彈簧50的偏轉元 件和/或阻尼元件，以便將支撐組件24和把手組件32偏壓到中間對準，使得支撐組件24 相對於把手組件32不進行運動。這樣的布置還為踏板車10提供自轉向特性並且在不使用 踏板車10時提供自站立特徵。偏壓元件還提供支撐組件24相對於把手組件32的轉動阻 力，由此將踏板車10穩定在低速。仍然參考圖7，可以採用另一種布置方式支撐座部72，其中座部支杆74從腳部支撐件26豎直地向上延伸，以允許踏板車10的就坐操作。一對支柱76從腳部支撐件26向 上延伸，以增加座部支杆74在承受操作者16坐在座部72上的重量的情況下的負載能力。 腳部支撐件26優選地構造成提供足以讓操作者坐在座部72上時放置腳的區域。主要參考圖2，踏板車10可選擇性地包括可驅動地聯接至前輪44和後輪56中至 少一個的馬達82。馬達82構造成為前輪44和/或後輪56施加旋轉運動，以驅動踏板車 10。馬達82可為電動馬達82並且可藉助連接至後軸60的馬達軸操作地聯接至後輪56。 藉助諸如電池的動力源84提供馬達82的動力，電池與馬達82聯接，可安裝在腳部支撐件 26的下方，比如如圖2所示。優選地，馬達82和/或動力源84安裝成提供足夠的離地間 隙，以便適應支撐組件24在踏板車10轉向期間的側向轉動。可通過使用節流器(thrOttle)40實現馬達82的調節，節流器40可安裝在把手組 件32上，如圖2、4和5所示。可通過使用諸如盤式制動器或輪緣制動器的由制動槓桿42 操作的制動機構實現踏板車10的制動或減速，制動槓桿42也安裝在相對的側向臂部件34 的至少一個上，如圖2、4和5所示。參考圖1-4，底盤18的總體構造包括水平定向的支撐組件24，支撐組件24形成操 作者16可站立的支撐表面，後輪56可樞轉地安裝至所述支撐組件24。在圖3所示的實施 例中，腳部支撐件26可包括諸如管狀部件的結構部件布置，其構造成提供足以支撐騎乘者 兩隻腳的表面區域。考慮到踏板車10各個元件之間的幾何關係，前輪44優選地為直徑較大(例如，12 英寸-28英寸)的充氣車輪，儘管可以想到更寬的輪胎，但是前輪44的輪胎面的寬度通常 優選地小於大約2英寸。輪胎面自身的橫截面幾何形狀優選地為輻射式的，以便於前輪44 的側向轉動。前輪44的直徑優選地為後輪56直徑的5-6倍。儘管可以設想各種其它的寬 度/直徑比，後輪56每個的寬度都優選地等於後輪56的直徑。後輪56還通常優選地為平 的或平坦的胎面表面，使得轉向過程中的側向牽引力最大。如前所述，通過後輪56響應操作者16施加在支撐組件24上的不對稱加載或重量 而發生的角度偏轉來實現踏板車10的轉向。通過在腳部支撐件26上施加不均勻的加載， 支撐組件24和前輪44所連接的把手組件32的側向轉動倒置後輪56的角度偏轉或轉向。 底盤18或支撐組件24側向轉動的量越大，則後輪56的角度偏轉運動就越大，導致踏板車 10具有相對更加緊湊的轉向半徑。因為後輪56的印跡的總面積大於前輪44的印跡，所以主要是通過後輪56相對於縱向軸線A的角度偏轉或轉向移動來實現踏板車10的轉向。可以通過優化後輪56相對於 支撐組件24的側向轉動量的隨動程度而使得後輪56的牽引力最大。採用這種方式，後輪 56可在踏板車10轉向期間保持與地面接觸，而與後輪56的偏轉角度無關。踏板車10還可設置有額外的附件或特徵。例如，如圖1和2所示，可包括有擋泥板80，用於防止操作者16與前輪44接觸。可以看到，擋泥板80可安裝至把手組件32的車 架下舌22。同樣地，在各個後輪56上可設置小的擋泥板80，以防止騎乘者的腳無意中與後 輪56接觸。踏板車10可選擇性地包括車輪平衡杆(wheelie bar)，車輛平衡杆可從支撐組 件24的後部向後延伸，以防止踏板車10的過度旋轉或反轉。在前輪44的前軸處或下方可 選擇性地設置腳樁(foot fegs)。同樣地，踏板車10還可以包括有腳踏板、框、包和/或訓 練車輪。此外，踏板車10還可以包括有諸如前大燈和後尾燈的照明設備，作為安全特徵或 者使得能夠在能見度減弱的情況下能夠進行操作。在操作中，可以以各種不同的模式向前驅動踏板車10，包括比如用操作者16的腳 簡單地沿著向後的方向推動。如前所述，還可通過側向地轉動前輪44而不是側向地轉動支 撐組件24來向前驅動踏板車10。這種運動產生的能量便於踏板車10向前推進。還可以通 過電動馬達82給前輪44和/或後輪56中的至少一個施加旋轉運動來實現踏板車10的向 前推進。可通過節流器40實現馬達82的調節，節流器40可安裝至把手組件32，如圖5所 示。可通過使用由制動槓桿42調節的制動機構實現踏板車10的制動或減速，制動槓桿42 可安裝至把手組件32，如圖5所示。上述說明是示例性的而非限制性的。根據以上公開，本領域技術人員可以在本文 公開的本發明的範圍和精神內進行改變。此外，本文公開的實施例的各種特徵可以單獨使 用或彼此組合使用，並且並不限於本文所述的特定組合。從而權利要求的範圍並不限於所 述的實施例。
權利要求
一種三輪踏板車，包括底盤，其具有前端部和後端部，並且限定一縱向軸線，所述底盤包括支撐組件；前輪，其非樞轉地安裝至所述前端部；以及一對後輪，其同軸地安裝至所述後端部，所述一對後輪能相對於所述縱向軸線在中間位置和偏轉位置之間偏轉；其中所述踏板車的轉向是通過所述後輪相對於所述縱向軸線的角度偏轉來實現的。
2.根據權利要求1所述的踏板車，其中所述支撐組件構造成使得所述支撐組件的側向 轉動實現所述後輪的角度偏轉。
3.根據權利要求1所述的踏板車，還包括把手組件，所述把手組件剛性地連接至所述 支撐組件，使得所述把手組件的側向移動便於所述後輪的偏轉。
4.根據權利要求1所述的踏板車，還包括耳軸，其包括後軸和從所述後軸向外延伸的樞軸，所述樞軸將所述後軸與所述支撐組 件可樞轉地相互連接； 其中所述後輪安裝在所述後軸的相反端部上；所述樞軸定向成使得所述後軸繞所述樞軸的樞轉促使所述後輪相對於所述縱向軸線偏轉。
5.根據權利要求4所述的踏板車，其中所述耳軸構造成使得所述後軸相對於所述縱向 軸線的偏轉能力為至少大約45度的半角。
6.根據權利要求4所述的踏板車，其中所述樞軸限定了相對於所述縱向軸線傾斜的樞 轉軸線。
7.根據權利要求6所述的踏板車，其中所述樞轉軸線沿著從所述後端部向所述前端部 的方向向下定向。
8.根據權利要求4所述的踏板車，還包括偏壓部件，所述偏壓部件操作地連接至所述 耳軸，並且構造成朝向所述中間位置偏壓所述後軸。
9.根據權利要求6所述的踏板車，其中所述底盤包括把手組件，並且具有將所述支撐組件與所述把手組件相互連接的鉸接頭；所述鉸接頭構造成允許所述支撐組件相對於所述把手組件側向轉動。
10.根據權利要求1所述的踏板車，其中所述後輪每個都可獨立樞轉地安裝至所述支撐組件； 所述後輪彼此機械地聯接，以便協調地進行角度偏轉。
11.根據權利要求10所述的踏板車，還包括 一對芯軸和聯接部；其中所述芯軸每個都構造成將所述後輪中相應的一個可樞轉地安裝至所述支撐組件； 所述聯接部構造成機械地聯接所述後輪。
12.根據權利要求1所述的踏板車，其中所述前輪的直徑為所述後輪的直徑的大約六倍至十倍。
13.根據權利要求1所述的踏板車，其中所述支撐組件包括腳部支撐件，用於支撐站立 在所述腳部支撐件上的操作者。
14.根據權利要求1所述的踏板車，其中所述底盤還包括座部部分，所述座部部分從所 述底盤側向地向外延伸並且構造成支撐坐在所述座部部分上的操作者。
15.根據權利要求14所述的踏板車，其中所述座部部分構造成能樞轉地摺疊成大致平 行於所述把手組件。
16.根據權利要求1所述的踏板車，還包括馬達，所述馬達驅動地聯接至所述前輪和所 述後輪中的至少一個並且構造成對所述前輪和所述後輪中的所述至少一個施加旋轉運動， 以驅動所述踏板車。
17.根據權利要求1所述的踏板車，還包括懸掛系統，所述懸掛系統操作地聯接至所述 前輪和所述後輪中的至少一個，並且構造成允許所述前輪和所述後輪中的所述至少一個相 對於所述底盤進行豎向偏移。
18.根據權利要求1所述的踏板車，其中所述底盤包括把手組件，所述把手組件位於 所述支撐組件的前方並從所述支撐組件向上延伸，並且具有用於由操作者抓握的豎向臂部 件。
19.根據權利要求18所述的踏板車，其中所述把手組件還包括一對相對的側向臂部 件，所述側向臂部件從所述豎直臂部件向外延伸，用於由操作者抓握。
全文摘要
一種三輪後轉向踏板車，包括具有前端部和後端部的底盤，前輪非樞轉地安裝至所述前端部，一對後輪同軸地安裝至所述後端部。所述底盤限定了縱向軸線，所述底盤包括支撐組件和從所述支撐組件向上延伸的把手組件。所述後輪構造成能夠相對於所述縱向軸線在中間位置和偏轉位置之間進行角度偏轉。由此通過由比如在支撐組件的相對兩側的一側上進行不對稱的加載而產生的所述後輪相對於所述縱向軸線的角度偏轉來實現所述踏板車的轉向。
文檔編號B62D61/06GK101808885SQ200880007130
公開日2010年8月18日 申請日期2008年3月5日 優先權日2007年3月5日
發明者B·E·韋恩利 申請人:B.E.W.方有限責任公司