[发明专利]驾乘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种驾乘装置，例如单脚滑行车，在工作时有其局限性的两个小轮子纵列的两轮单脚滑行车。

背景技术

与自行车相似，两轮单脚滑行车的操纵性和稳定性主要由和转向轴有关的前轮的接触印迹(车轮与地面的接触面积)的尺寸，形状和运动决定。

车轮直径大于21英寸(约51厘米)的自行车在设计时应考虑主销前置(定位前轮轴位于纵向转向轴的前方)和拖距(车轮接地印迹与转向轴在地面投影点之间的距离)。成功的自行车设计应在主销前置和拖距之间取得平衡从而使自行车的转向既有低速时的机动性又具有高速时的稳定性。

与自行车不同的是，单脚滑行车的车轮非常小而且相对要硬。由于车轮尺寸小和相对差的牵引特性，使得具有和自行车相似的转向柱和叉布置的单脚滑行车在设计上进行折中，即优先考虑低速时的机动性和保持转向轴相对地面的垂直方位。

由于车轮很硬以及与地面相对小的接触面积，这种单脚滑行车关于转向响应和可获得的牵引力的反馈是有限的。车轮快速不均匀的磨损进一步导致了不良的操纵性和反馈。

由于单脚滑行车车轮尺寸小引起的设计局限要求其转向几何结构以牺牲高速时的稳定性为代价进行优化来获得低速时的机动性。此外，由于单脚滑行车的倾斜增加，在给定半径的转向时允许的控制范围急剧下降。其结果是，驾乘者很容易不恰当的使用过多的转向输入从而导致差的转向响应。在步行速度下这不是问题，此时只需踏住单脚滑行车即可重新获得平衡和控制。但是，当前进速度增加时小车轮的单脚滑行车在设计上的固有局限会导致严重的安全和性能问题。

滑板利用踏板的倾斜来同时控制前后滚轴的转向。正常的转向要求对滑板踏板的侧边施加向下的力，该力使得踏板倾斜并产生与倾斜幅度成比例的转向。为了保持前后的稳定性和掌握一些基本技术，例如：上滑板，下滑板，急冲，制动和转向，驾乘者需形成动平衡。急冲和制动要求驾乘者学会仅用一只脚平衡和转向。再例如转向要求驾乘者学会在开始转向之前朝着要转的内侧移动重心。随后的转向时的稳定性取决于驾乘者能否在各种转弯半径和速度下正确判断并保持最优的自身重心相对滑板的向量。高级的操纵例如滑行，跳跃和磨碾更加难以掌握。其结果是，学习驾乘滑板成为一项非常困难的挑战。

现有滑板滚轴设计的局限性要求在低速时的机动性(易于转弯)和高速时的稳定性之间折中。此外，传统的滑板滚轴使用弹簧或塑料或者橡胶垫圈来帮助滑板的踏板回到中性(不倾斜)位置。其结果是，当向侧边施加向下的力使踏板倾斜而转向时，一部分力会传递到内侧的车轮从而造成内外侧车轮分布力的不平衡。对滑板来说这种内外侧车轮力的不同是很难控制的并且限制了在转向时最终可得到的牵引力。

因此，希望一种驾乘装置，它能克服单脚滑行车和滑板的使用局限。

发明内容

本发明的一个目的是克服或基本改进上述缺陷，提供一利改进的驾乘装置。

本发明的另一个目标是提供一种具有改进的低速机动性的驾乘装置。

本发明的另一个目标是提供一种具有改进的高速稳定性的驾乘装置。

本发明的另一个目标是提供一种驾乘装置，它改进了对车轮与地面牵引力的控制。

本发明公开了一种用于路面驾乘的驾乘装置，它包括：

一个可支撑驾乘者的踏板；

与踏板相连的一个或多个后车轮；

一根具有纵轴线的转向柱，其与踏板相连并绕前述纵轴线枢转，当踏板在使用中倾斜时转向柱仍相对踏板保持一个固定角度；

一个前滚轴，支撑两个侧向分开的前车轮，该前滚轴可枢转地安装到转向柱上，这样前滚轴与转向柱一起绕前述纵轴线枢转，并且自身还绕着前述纵轴线的法线转动，从而在使用中当踏板和转向柱倾斜运动时两个前轮可保持与地面的接触，在使用中当踏板和转向柱倾斜时前滚轴与前轮没有转向效果，除非转向柱绕前述纵轴线转动。

这里进一步公开了一种用于路面驾乘的驾乘装置，它包括：

一个可支撑驾乘者的踏板；

与踏板相连的一个或多个后车轮；

一根具有纵轴线的转向柱，与踏板相连并绕前述纵轴线枢转，当踏板在使用中倾斜时转向柱仍相对踏板保持一个固定角度；

一个前滚轴，支撑两个侧向分开的前车轮，该滚轴可枢转地安装到转向柱上，这样前滚轴与转向柱一起绕前述纵轴线枢转，并且自身还绕着前述纵轴线的法线转动，从而在使用中当踏板和转向柱倾斜运动时两个前轮可保持与地面的接触，在使用中当踏板和转向柱倾斜时前滚轴不会受到由转向柱传递的绕前述法线轴的力矩，因此使用中促进了前轮具有平衡的力分布。