РУЛЕВАЯ СТОЙКА И ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО НА ЕЕ ОСНОВЕ Российский патент 2018 года по МПК B62K21/22 B62K15/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к индивидуальным транспортным средствам, и более конкретно, к рулевой стойке с колесным блоком с электродвигателем и индивидуальному транспортному средству на ее основе, в частности, электрическому самокату.

Уровень техники

В последние годы все большую популярность завоевывают компактные индивидуальные транспортные средства (ТС) с электроприводом, такие как электрические самокаты, скейтборды, скутеры и гироскутеры, отличающиеся доступностью и удобством использования в городской среде. Наиболее популярными такими ТС можно назвать электрические скейтборды и самокаты, которые как нельзя лучше подходят для комфортного передвижения по городу, на большие расстояния и без существенных нагрузок для пользователя.

С другой стороны, электрические скейтборды и самокаты плохо подходят для традиционного катания (например, в случае разрядки их батареи) из-за существенного веса установленных на них электродвигателя и батареи. Можно сказать, что без электропитания такие транспортные средства становятся громоздкими и неповоротливыми версиями традиционных скейтбордов и самокатов. Поэтому сейчас, приобретая самокат или скейтборд, пользователи вынуждены выбирать одну из версий - с электроприводом или без него, в зависимости от предполагаемого характера использования. Несомненно, это является существенным недостатком и во многих случаях приводит к необходимости покупки как традиционного, так и электрического варианта любимого ТС, для использования в зависимости от текущих потребностей. Наиболее частой можно считать ситуацию, когда молодые люди, уже имеющие традиционный скейтборд, приобретают электрический самокат для комфортного передвижения в городе. Соответственно, помимо дополнительных денежных расходов, возникает необходимость хранить, обслуживать, а часто и возить с собой оба ТС, что крайне неудобно для пользователей.

Поэтому актуальным является создание универсальных индивидуальных ТС, легко адаптируемых для использования с электроприводом или без него, в зависимости от обстоятельств и пожеланий пользователя, например, посредством самостоятельной трансформации или переоборудования имеющегося традиционного ТС, в частности, скейтборда.

При этом с точки зрение удобства для современного пользователя индивидуальное ТС должно оставаться максимально компактным и легким в транспортировке до места эксплуатации. Например, в условиях города важно, чтобы индивидуальное ТС было удобно перевозить в багажнике легкового автомобиля. А для путешествий и дальних поездок важным преимуществом была бы возможность перевозки индивидуального ТС в самолете. Несомненно, возможность привезти электрическое ТС с собой имеет большую ценность для туриста. Даже передвижение по современным аэропортам может стать существенно удобнее и быстрее в случае использования индивидуального ТС, особенно, электрического.

К сожалению, в настоящее время перевозка электрических ТС в самолетах гражданских авиалиний по существу невозможна из-за ограничений по безопасности на провоз литиевых батарей и ТС на их основе. Таким образом, для целей перевозки электрического ТС в самолете необходимо предусмотреть возможность снятия с него аккумуляторной батареи перед полетом, и соответственно, установки батареи обратно по прибытии, например, после приобретения или взятия такой батареи в аренду в аэропорту пункта назначения.

Известны разные конструкции электрических скейтбордов, среди которых можно выделить скейтборды со съемной или внешней батареей (см., например, US 9387388 В2), полностью съемным моторным блоком (см., например, US 2016059108 А1), а также скейтборды с рулевой стойкой или возможностью ее установки (см., например, FR 2982498 А1, US 20050139406 А1 и RU 2421263 С1). Недостатком данных решений является более высокая сложность катания на скейтборде (за счет переноса центра тяжести) и связанная с ней травматичность, по сравнению с катанием на самокате, даже в случае установки на скейтборд рулевой стойки для опоры.

Также известны так называемые байкборды, представляющие собой объединение скейтборда с рулевой колесной стойкой от велосипеда, что облегчает и повышает удобство катания до уровня самоката, сохраняя преимущества маневрирования за счет переноса центра тяжести от скейтборда (см., например, RU 2470820 С2). Известен и байкборд с возможностью установки на рулевую колесной стойку электродвигателя (см. US 8801008 В2). Основной недостаток этих решений заключается в существенном увеличении размеров индивидуального ТС и соответствующем усложнении его транспортировки.

С точки зрения компактности и удобства транспортировки выделяются такие решения, как самокат, встроенный в дорожный чемодан, Micro Luggage (см. https://www.microkickboard.com/micro-luggage-reloadecl), или скейтборд со встроенной раскладывающейся рулевой стойкой (см. CN 203681786 U и https://www.trendhunter.com/trends/2-in-1-board). Эти ТС, однако, лишены электрического привода и не могут считаться универсальными решениями.

Наконец, известны достаточно универсальные решения, которые можно использовать для моторизации традиционных ТС. Так, из US 8403085 В1 известен внешний колесный блок с двигателем для катания на скейтборде, обладающий, однако, относительно сложной и массивной конструкцией. Из RU 2600557 С2 известно более простое и компактное ТС в виде балки с ручками и колесом, оснащенным электродвигателем, которую пользователь может держать в руках при катании на роликовых коньках, скейтборде и других роликовых транспортных средствах, используя ее в качестве привода и дополнительной точки опоры. Указанная колесная балка может использоваться для моторизации разных индивидуальных ТС, однако пользователь вынужден удерживать ее в руках на всем протяжении катания, прижимая колесом к земле и тратя на это силы, что сводит на нет основное преимущество электрических ТС. Кроме того, управление ТС с помощью такой колесной балки существенно сложнее, чем посредством рулевой стойки самокатного типа. Вместе с тем, данное ТС является наиболее близким аналогом настоящего изобретения и выбрано в качестве его прототипа.

Таким образом, несмотря на многообразие известных из уровня техники традиционных и электрических индивидуальных ТС, имеет место комплексная проблема, заключающаяся, с одной стороны, в отсутствии универсальных индивидуальных ТС, подходящих для полноценного использования как в режиме с электроприводом, так и без него, по желанию пользователя; а с другой стороны - в отсутствии способов и средств для преобразования традиционных индивидуальных ТС в электрические, простым и эффективным образом. Настоящее изобретение направлено на решение обоих аспектов указанной проблемы.

Раскрытие изобретения

Решение технической проблемы достигнуто за счет создания рулевой стойки с колесным блоком с электродвигателем следующей конструкции. Колесный блок стойки, предпочтительно, снабженный амортизатором, установлен на регулируемой по высоте несущей балке, на другом конце которой имеется руль с двумя ручками и органами управления. Ручки могут быть складывающимися. Питание электродвигателя осуществляется от съемной или внешней батареи через систему электропитания, включающую в себя по меньшей мере один управляющий контроллер. Для удобства катания в темное время суток, в области руля на стойке может быть установлена светодиодная фара.

Отличительной особенностью рулевой стойки согласно изобретению является универсальный модуль крепления для прикрепления стойки к по существу любым традиционным колесным ТС, в частности, к скейтбордам, без нарушения конструкции такого ТС и с возможностью снятия стойки для восстановления первоначальной конструкции ТС. Таким образом, рулевая стойка согласно изобретению обеспечивает возможность преобразования традиционного индивидуального ТС в электрическое ТС с рулевым управлением и обратно, по желанию пользователя.

Модуль крепления согласно изобретению установлен на несущей балке стойки с возможностью вращения вокруг ее оси и содержит: средства крепления и по меньшей мере два фиксируемых шарнирных узла, один - для складывания рулевой стойки, по аналогии со складным самокатом, и второй или остальные - для юстировки средств крепления по высоте и выносу относительно колесного блока. Средства крепления включают в себя множество сменных насадок, предназначенных для съемного прикрепления стойки по существу к любым традиционным колесным ТС. Таким образом, обеспечивается универсальность крепления, а также компактность и удобство транспортировки ТС со стойкой согласно изобретению.

В рулевой стойке согласно изобретению используется бесщеточный электродвигатель, встроенный непосредственно в колесо колесного блока. Предпочтительно, колесо также оборудовано редуктором и системой рекуперации электроэнергии при торможении. Дополнительно, рулевая стойка может содержать тормозную систему, включающую в себя средства механического торможения в колесном блоке, управляемые средством активации торможения, установленным на руле.

Управляющий контроллер системы электропитания стойки управляет подачей питания на электродвигатель от съемной или внешней батареи в автоматическом режиме и/или с учетом пользовательского управления, осуществляемого через органы управления на руле. Для установки съемной батареи предусмотрен отсек внутри несущей балки стойки, так что батарея не увеличивает размеров рулевой стойки. Для зарядки съемной батареи на несущей балке стойки предусмотрен электрический разъем для подключения зарядного устройства.

Для подключения внешней батареи предусмотрен гибкий кабель с электрическим разъемом, также размещенный внутри несущей балки стойки, с возможность извлечения из нее отрезка кабеля определенной длины для подключения к разъему батареи, например, находящейся в рюкзаке пользователя. При этом несущая балка стойки может быть оснащена средствами для удержания извлеченного отрезка кабеля вне несущей балки на все время подключения разъема к внешней батарее, и автоматического втягивания кабеля внутрь несущей балки после освобождения разъема. Зарядка внешней батареи может производиться аналогично зарядке съемной батареи, посредством зарядного устройства, через электрический разъем на несущей балке и упомянутый гибкий кабель.

Система рекуперации электроэнергии активизируется управляющим контроллером во время торможения ТС со стойкой при ее эксплуатации в режиме электротяги, обеспечивая подзарядку подключенной к электродвигателю съемной или внешней батареи. В отсутствие батареи режим рекуперации электроэнергии отключается управляющим контроллером, и рулевая стойка функционирует как традиционный рулевой колесный блок, в частности, размеры и вес рулевой стойки без батареи по существу соответствуют таковым у традиционного рулевого колесного блока. Таким образом, индивидуальное ТС с рулевой стойкой согласно изобретению может полноценно использоваться как в режиме с электротягой, так и без электротяги, по желанию пользователя.

Все органы управления электродвигателем расположены на руле стойки и не требуют интеграции или взаимодействия с элементами ТС, к которому прикрепляется стойка. Таким образом, после прикрепления рулевой стойки к традиционному ТС с помощью модуля крепления, полученное электрическое ТС полностью готово к эксплуатации. В одном из вариантов осуществления органы управления содержат единственный манипулятор, такой как кнопка или тумблер, расположенный на одной из ручек стойки, перевод которого в состояние «включено» запускает и поддерживает непрерывную работу электродвигателя, а перевод в состояние «выключено» - отключает электродвигатель и переводит его в режим торможения с рекуперацией электроэнергии.

Дополнительно, указанный манипулятор может иметь несколько положений, соответствующих состоянию «включено», которые могут использоваться для регулировки режима работы электродвигателя по мощности. В других вариантах осуществления, органы управления могут содержать манипулятор с плавной регулировкой для непосредственного управления оборотами электродвигателя; например, такой манипулятор может быть выполнен в виде вращаемого колесика на одной из ручек руля, или посредством выполнения вращаемой по меньшей мере части одной из ручек на руле - для использования ее в качестве «ручки газа». Кроме того, органы управления могут содержать дополнительные манипуляторы (например, для управления функцией «круиз-контроль», освещением фары и т.п.), и могут быть выполнены как в виде физических элементов, так и в виде виртуальных органов управления, отображаемых на дисплее с тактильным управлением.

Дополнительно, органы управления могут содержать средства индикации измеряемых параметров, в частности, заряда батареи и скорости движения ТС, измеряемых соответствующими датчиками в составе рулевой стойки и/или вычисляемых управляющим контроллером. В качестве средств индикации могут использоваться стрелочные и/или матричные индикаторы, и/или дисплей, установленный на руле стойки.

Таким образом, рулевая стойка согласно изобретению позволяет преобразовать традиционное ТС в электрическое ТС, не уступающее по функциональным возможностям известным аналогам. Более того, рулевая стойка согласно изобретению позволяет создать универсальное индивидуальное ТС, которое может в равной степени успешно использоваться в режимах с электротягой и без электротяги.

В предпочтительном варианте осуществления рулевая стойка предназначена для прикрепления к скейтборду и содержит соответствующие средства крепления в виде опорной площадки с отверстиями для винтов. В этом случае стойка прикрепляется вместо одного из модулей подвески роликов скейтборда, посредством привинчивания упомянутой опорной площадки стандартными винтами к штатным отверстиям для крепления модуля подвески на деке скейтборда. Скейтборд с такой рулевой стойкой представляет собой электрический самокат с рулевой стойкой и одним ведущим колесом спереди и парой роликов сзади, обладающий улучшенной маневренностью за счет комбинированного управления (с помощью рулевой стойки и посредством переноса центра тяжести, по аналогии с байкбордами).

Используя заявленную рулевую стойку, пользователь может легко и самостоятельно преобразовать имеющийся у него скейтборд в описанный выше электрический самокат, и столь же легко может демонтировать стойку и вернуться к использованию скейтборда традиционным способом. Таким образом, вместо покупки нового электрического ТС, имеющим скейтборд пользователям достаточно приобрести рулевую стойку согласно изобретению, намного более компактную и доступную, чем любое другое электрическое ТС. Более того, электрический самокат на основе стойки отличается улучшенным управлением и маневренностью, удобен в транспортировке, в том числе может провозиться в самолетах гражданских авиалиний (без батареи), а также может полноценно использоваться в режимах с электротягой и без нее, по желанию пользователя.

В других вариантах осуществления изобретения модуль крепления содержит универсальные средства крепления, выполненные в виде сменных насадок, содержащих по меньшей мере один фиксируемый захват с возможностью съемной установки на конце модуля крепления, после шарнирных узлов, и соответственно захвата и фиксации на выступающих элементах ТС для прикрепления стойки к ТС. Предпочтительно, при использовании таких универсальных средств крепления стойки не требуется предварительного внесения изменений в конструкцию колесного ТС, т.к. стойка крепиться непосредственно к одному из выступающих элементов ТС. Таким образом, рулевая стойка с универсальными средствами крепления обеспечивает пользователям возможность преобразования по существу любого традиционного колесного ТС, такого как, например, колесная тележка, дорожный чемодан на колесиках, тележка для покупок в супермаркете и инвалидная коляска, в универсальное индивидуальное ТС с электродвигателем, простым и эффективным способом.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, во всех его вариантах, заключается в создании универсального и простого в применении устройства для оборудования колесных индивидуальных ТС электроприводом, без нарушения их конструкции и с возможностью вернуться к эксплуатации ТС традиционным способом. Кроме того, заявленная рулевая стойка с колесным блоком отличается компактностью и легкостью транспортировки до места эксплуатации, в том числе, подлежит перевозке в самолетах гражданских авиалиний в случае снятия батареи.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения рулевая стойка с колесным блоком позволяет пользователю самостоятельно создать электрический самокат с улучшенными характеристиками на основе традиционного скейтборда, который также отличается компактностью, легкостью транспортировки и подлежит перевозке в самолетах гражданских авиалиний в случае снятия батареи.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется ниже на примере предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематично изображена рулевая стойка с колесным блоком согласно изобретению, содержащая опорную площадку для прикрепления стойки к деке скейтборда (частично показана пунктирными линиями); и

Фиг. 2 - приведено укрупненное схематическое изображение руля рулевой стойки согласно варианту осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Как схематично изображено на фиг. 1, рулевая стойка (1) согласно изобретению содержит колесный блок (2) с колесом (3), установленный на несущей балке (4), на другом конце которой имеется руль (5) с двумя ручками и органами управления (6). Несущая балка (4) выполнена регулируемой по высоте, как схематически показано на фиг. 1 с указанием направления регулировки (А). Для этого несущая балка (4) может иметь телескопическую конструкции (как показано на фиг. 1) и/или содержать шарнирную часть (не показана). Дополнительно, колесный блок (2) может быть снабжен по меньшей мере одним амортизатором, а ручки на руле (5) могут быть выполнены складывающимися, например, как показано линиями сложения (Е) на фиг. 2, для повышения компактности и облегчения транспортировки стойки (1) и/или ТС (100) с прикрепленной стойкой (1).

Внутри колеса (3) установлен бесщеточный электродвигатель. Предпочтительно, колесо (3) также оборудовано редуктором и системой рекуперации электроэнергии при торможении. Колеса со встроенным электродвигателем, в том числе с редуктором и системой рекуперации электроэнергии, известны в данной области техники. По существу любое соответствующее колесо с электродвигателем, включая колеса подобной конструкции, которые могут быть разработаны в будущем, может с успехом использоваться в стойке (1) согласно изобретению. Дополнительно, рулевая стойка (1) может содержать тормозную систему (не показана), включающую в себя средства механического торможения в колесном блоке (2), управляемые средством активации торможения, установленным на руле (5). В качестве средств механического торможения могут использоваться барабанные, ободные и/или дисковые тормоза. Средство активации торможения может быть выполнено в виде зажимаемого рукой рычага на руле (5), соединенного с тормозами тросиком, как известно в данной области техники.

Питание электродвигателя стойки согласно изобретению осуществляется от съемной или внешней батареи через систему электропитания, включающую в себя по меньшей мере один управляющий контроллер. В качестве каждой из съемной и внешней батареи может использоваться любая подходящая аккумуляторная батарея, например, литиевая батарея или батарея на основе суперконденсаторов (ионистров), которые известны в данной области техники. Снятие батареи позволяет существенно уменьшить вес рулевой стойки (1) и соответственно индивидуального ТС с установленной рулевой стойкой (1). Кроме того, съемная установка батареи делает возможной транспортировку рулевой стойки (1) и индивидуального ТС на ее основе в самолетах гражданских авиалиний.

Для удобства катания в темное время суток, в области руля (5) на стойке может быть установлена светодиодная фара (7), также питаемая от батареи через систему электропитания. В предпочтительном варианте осуществления, фара (7) выполнена с возможностью автоматического включения управляющим контроллером при недостаточном освещении, и соответственно отключения при достаточном освещении, например, на основе данных от датчика освещенности, встроенного в фару (6).

Рулевая стойка (1) содержит модуль крепления (8) универсальной конструкции для прикрепления стойки к традиционным колесным ТС, в частности, к скейтборду (100), часть деки которого изображена на фиг. 1 пунктирной линией, без нарушения конструкции такого ТС и с возможностью снятия стойки (1) для восстановления первоначальной конструкции ТС. Таким образом, использование рулевой стойки (1) обеспечивает пользователю возможность преобразования традиционного индивидуального ТС, такого как скейтборд (100), в электрическое ТС с рулевым управлением.

Модуль крепления (8) согласно изобретению установлен на несущей балке (4) стойки с возможностью вращения вокруг ее оси (на фиг. 1 показано направлением вращения В) и содержит: средства крепления (9) и по меньшей мере два фиксируемых шарнирных узла (10 и 11), один из которых (10) предназначен для складывания рулевой стойки (1), по аналогии со складным самокатом, по направлению к ТС (100), что показано на фиг. 1 с помощью стрелки (D). Второй (11) или остальные шарнирные узлы модуля крепления (8) предназначены для юстировки средств крепления (9) по высоте и выносу относительно колесного блока (2), например, как показано на фиг. 1 с помощью стрелки (С) и штрихового изображения расположения средств крепления (9'). Согласно изобретению, средства крепления могут включать в себя множество сменных насадок (9'), предназначенных для съемного прикрепления стойки к различным традиционным колесным ТС. Т.о. обеспечивается универсальность крепления (8), а также компактность и удобство транспортировки ТС (100) со стойкой (1) согласно изобретению.

Управляющий контроллер системы электропитания стойки (1) управляет подачей питания на электродвигатель от съемной или внешней батареи в автоматическом режиме и/или с учетом пользовательского управления, осуществляемого через органы управления (6) на руле (5). Для установки съемной батареи предусмотрен отсек (12) внутри несущей балки (4) стойки, так что батарея не увеличивает размеров рулевой стойки (1).

Для зарядки съемной батареи на несущей балке стойки, предпочтительно, в непосредственной близости с крышкой упомянутого отсека (12) для батареи, предусмотрен электрический разъем (13) для подключения зарядного устройства. Зарядное устройство для стойки, предпочтительно, содержит преобразователь напряжения и может подключаться как к сети переменного тока (содержит вилку для подключения к розетке), так и к бортовой автомобильной сети (содержит вилку для подключения к автомобильному гнезду прикуривателя).

Для подключения внешней батареи предусмотрен гибкий кабель (14) с электрическим разъемом (14'), также размещенный внутри несущей балки (4) стойки, с возможность извлечения из нее отрезка кабеля определенной длины для подключения к разъему (14') батареи, например, через порт на руле (5), как показано на фиг. 1. Изобретение не ограничено указанным местоположением порта для гибкого кабеля (14), который с равным успехом может располагаться в любом месте на несущей балке (4). Внешняя батарея при этом может находиться у пользователя, например, в рюкзаке. При этом несущая балка (4) стойки может быть оснащена средствами для удержания извлеченного отрезка кабеля (14) вне несущей балки (4) на все время подключения разъема (14') к внешней батарее и автоматического втягивания кабеля (14) внутрь несущей балки после освобождения разъема (14'). Описанная функция может быть реализована любыми подходящими средствами, известными в данной области техники, например, по аналогии с системой инерционного сматывания шнура электропитания в таких бытовых приборах, как пылесос. Зарядка внешней батареи может производиться аналогично зарядке съемной батареи, посредством зарядного устройства, через электрический разъем (13) на несущей балке и упомянутый гибкий кабель (14).

Предпочтительно, система рекуперации электроэнергии активизируется управляющим контроллером во время торможения ТС со стойкой (1) при ее эксплуатации в режиме электротяги, обеспечивая подзарядку подключенной к электродвигателю съемной или внешней батареи. Кроме того, за счет такого рекуперативного механизма в стойке (1) реализована система автоматического торможения при отключении электродвигателя, как это известно в данной области техники, что позволяет обойтись без установки дополнительных тормозных систем. Предпочтительно, уровни интенсивности рекуперативного торможения в электродвигателе могут выбираться пользователем, например, с помощью органов управления (6).

В отсутствие батареи режим рекуперации электроэнергии отключается управляющим контроллером, и рулевая стойка (1) функционирует как традиционный рулевой колесный блок. Действительно, как понятно специалистам в данной области техники, размеры и вес описанной рулевой стойки (1) без батареи по существу соответствуют таковым у традиционного рулевого колесного блока. Поэтому, индивидуальное ТС с рулевой стойкой (1) согласно изобретению может полноценно использоваться как в режиме с электротягой, так и без электротяги, по желанию пользователя.

Все органы управления (6) расположены на руле (5) стойки и не требуют какой-либо интеграции или другого взаимодействия с элементами ТС, к которому прикрепляется стойка. Таким образом, после прикрепления рулевой стойки (1) к традиционному ТС с помощью модуля крепления (8), пользователь получает полностью готовое к эксплуатации электрическое ТС с рулевым управлением. В одном из вариантов осуществления органы (6) управления содержат единственный манипулятор (6'), такой как кнопка или тумблер, расположенный на одной из ручек руля (5) так, чтобы пользователю было удобно с ним взаимодействовать, например, нажимать на него большим пальцем руки, как это схематически показано на фиг. 2.

В данном варианте осуществления, перевод манипулятора (6') в состояние «включено» запускает и поддерживает непрерывную работу электродвигателя, а перевод манипулятора (6') в состояние «выключено» - отключает электродвигатель и переводит его в режим торможения с рекуперацией электроэнергии. Дополнительно, манипулятор (6') может иметь несколько положений, соответствующих состоянию «включено», которые могут использоваться для регулировки режима работы электродвигателя по мощности. Вместе с тем, изобретение не ограничено описанным вариантом осуществления органов управления (6), которые в равной степени могут быть выполнены любым другим подходящим способом. Так, в других вариантах осуществления, органы управления (6) могут содержать манипулятор с плавной регулировкой для непосредственного управления оборотами электродвигателя. Например, такой манипулятор может быть выполнен в виде вращаемого колесика на одной из ручек руля (5), или посредством выполнения вращаемой по меньшей мере части одной из ручек на руле (5) - для использования ее в качестве «ручки газа». Также, в разных вариантах осуществления органы управления (6) могут содержать дополнительные манипуляторы, например, для управления функцией «круиз-контроль», освещением фары (7) и т.п. При этом органы управления (6) могут с равным успехом быть выполнены в виде физических элементов или же в виде виртуальных органов управления, отображаемых на дисплее с тактильным управлением, установленном на руле (5) стойки.

Дополнительно, органы управления могут содержать средства индикации (6") измеряемых параметров, в частности, температуры электродвигателя и/или батареи, заряда батареи, скорости движения ТС (100) и других параметров, измеряемых соответствующими датчиками в составе рулевой стойки (1) и/или вычисляемых управляющим контроллером, как известно в данной области техники. Например, могут использоваться соответствующие, доступные на рынке датчики для измерения температуры, напряжения и скорости вращения колеса. В качестве средств индикации (6'') измеряемых параметров также могут использоваться любые известные средства индикации, например, на основе стрелочных (предпочтительно, для отображения скорости) и/или матричных индикаторов, как показано на фиг. 2. В качестве альтернативы или в дополнение к этому, индикация измеряемых параметров может осуществляться через дисплей на руле (5).

Благодаря описанной совокупности элементов рулевой стойки (1), она обеспечивает возможность простого и эффективного преобразования традиционного ТС в электрическое ТС, не уступающее по функциональным возможностям самым современным аналогам. Более того, индивидуальное ТС с рулевой стойкой (1) является универсальным ТС, которое может с равным успехом использоваться в режимах с электротягой и без электротяги.

В предпочтительном варианте осуществления, изображенном на фиг. 1, рулевая стойка (1) предназначена для прикрепления к скейтборду (100) и содержит соответствующие средства крепления в виде опорной площадки (9) с отверстиями для винтов. В этом случае, стойка (1) прикрепляется вместо одного из модулей подвески роликов скейтборда (100), посредством привинчивания упомянутой опорной площадки (9) стандартными винтами к штатным отверстиям для крепления модуля подвески на деке скейтборда (100). Таким образом, пользователь может легко и самостоятельно преобразовать скейтборд в электрический самокат, имеющий рулевую стойку (1) с ведущим колесом (3) спереди, и парой роликов сзади. Как отмечалось выше, такой самокат отличается улучшенной маневренностью за счет комбинированного управления, осуществляемого как с помощью рулевой стойки (1), так и посредством переноса центра тяжести.

Таким образом может быть достигнута существенная экономия средств, поскольку вместо покупки нового электрического ТС, имеющим скейтборд пользователям достаточно приобрести рулевую стойку (1), намного более компактную и доступную, чем любое современное электрическое ТС. Кроме улучшенного управления и маневренности, электрический самокат на основе стойки (1) отличается удобством в транспортировке, в том числе такой самокат со снятой батареей может провозиться в самолетах гражданских авиалиний.

В других вариантах осуществления изобретения модуль крепления (8) содержит универсальные средства крепления (9'), выполненные в виде сменных насадок, содержащих по меньшей мере один фиксируемый захват с возможностью съемной установки на конце модуля крепления (8), после шарнирных узлов (10 и 11), выполненный с возможностью захвата и фиксации на выступающих элементах ТС для прикрепления к ним стойки, как схематично показано на фиг. 1 пунктирными линиями.

Изобретение не ограничено каким-либо определенным набором сменных насадок, и специалистам в данной области техники будет понятно, что возможно применение самых разных захватов и фиксаторов, без отступления от объема и сущности заявленного изобретения. В качестве примера, фиксирующий захват (9') согласно изобретению по меньшей мере предназначен для прикрепления к выступающему элементы ТС в виде балки, проходящей по существу параллельно или перпендикулярно поверхности земли. Пользователи смогут выбирать подходящие насадки для модуля крепления (8) заранее, в зависимости от того, с каким ТС планируется использовать рулевую стойку (1), поэтому многообразие средств крепления (9') не усложнит транспортировку рулевой стойки (1) до места эксплуатации.

Предпочтительно, при использовании универсальных средств крепления (9'), не требуется предварительно вносить изменения в конструкцию ТС (например, не надо отвинчивать модуль подвески от деки скейтборда), т.к. стойка (1) может крепиться непосредственно к одному из выступающих элементов ТС. Таким образом, рулевая стойка (1) с универсальными средствами крепления (9') обеспечивает пользователям возможность преобразования по существу любого традиционного колесного ТС в универсальное индивидуальное ТС с электродвигателем, простым и эффективным способом. В качестве примера, фиксируемый захват (9') модуля крепления (8) может быть выполнен с возможностью съемного прикрепления стойки (1) к по меньшей мере одному из колесной тележки, дорожного чемодана на колесиках, тележки для покупок в супермаркете и инвалидной коляски, для преобразования их в электрические ТС.

При осуществлении изобретения, во всех описанных выше вариантах, достигается технический результат, заключающийся в создании универсального и простого в применении устройства для оборудования колесных индивидуальных ТС электроприводом, без нарушения их конструкции и с возможностью вернуться к эксплуатации ТС традиционным способом. Кроме того, заявленная рулевая стойка (1) с колесным блоком отличается компактностью и легкостью транспортировки до места эксплуатации, в том числе, подлежит перевозке в самолетах гражданских авиалиний в случае снятия батареи. В предпочтительном варианте осуществления изобретения рулевая стойка (1) снабжена модулем крепления (8) с опорной площадкой (9), позволяющим пользователю самостоятельно и без существенных затрат создать электрический самокат на основе традиционного скейтборда (100), как показано на фиг. 1. Электрический самокат на основе рулевой стойки (1) отличается улучшенным управлением и маневренностью, а также компактностью, легкостью транспортировки и подлежит перевозке в самолетах гражданских авиалиний в случае снятия батареи.

Необходимо понимать, что описанные выше для примера варианты осуществления изобретения не ограничивают объем настоящего изобретения. После ознакомления с настоящим описанием специалисты в данной области техники могут предложить множество изменений и дополнений к описанным вариантам осуществления и их отдельным признакам, без отступления от объема патентной защиты изобретения, определяемой нижеследующей формулой изобретения.

Группа изобретений относится к области индивидуальных транспортных средств, в частности к рулевым стойкам. Рулевая стойка содержит колесный блок с электродвигателем, установленный на регулируемой по высоте несущей балке, на другом конце которой имеется руль с двумя ручками и органами управления. Рулевая стойка включает модуль крепления и два фиксируемых шарнирных узла для складывания рулевой стойки и для юстировки средств крепления. Модуль крепления установлен на несущей балке с возможностью вращения вокруг ее оси и содержит средства крепления для съемного прикрепления стойки к транспортному средству. Индивидуальное транспортное средство с электроприводом содержит рулевую стойку, прикрепленную к колесному индивидуальному транспортному средству посредством модуля крепления. Электрический самокат содержит рулевую стойку, прикрепленную к скейтборду посредством привинчивания опорной площадки к штатным отверстиям для крепления модуля подвески на деке скейтборда. Достигается преобразование традиционных индивидуальных транспортных средств в электрические. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Рулевая стойка, содержащая колесный блок с электродвигателем, установленный на регулируемой по высоте несущей балке, на другом конце которой имеется руль с двумя ручками и органами управления, отличающаяся тем, что включает в себя модуль крепления для прикрепления стойки к колесному индивидуальному транспортному средству (ТС), который установлен на несущей балке с возможностью вращения вокруг ее оси и содержит средства крепления для съемного прикрепления стойки к ТС и по меньшей мере два фиксируемых шарнирных узла для складывания рулевой стойки и для юстировки средств крепления по высоте и выносу относительно колесного блока, соответственно.

2. Рулевая стойка по п. 1, отличающаяся тем, что средства крепления включают в себя насадки для съемного прикрепления стойки к различным традиционным колесным ТС.

3. Рулевая стойка по п. 1, отличающаяся тем, что средства крепления включают в себя опорную площадку с отверстиями для винтов, выполненную с обеспечением возможности прикрепления стойки к скейтборду посредством привинчивания упомянутой опорной площадки к штатным отверстиям для крепления модуля подвески на деке скейтборда.

4. Рулевая стойка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что средства крепления включают в себя по меньшей мере один фиксируемый захват, выполненный с возможностью съемного прикрепления стойки к по меньшей мере одному выступающему элементу ТС.

5. Рулевая стойка по п. 2, отличающаяся тем, что средства крепления включают в себя насадки для съемного прикрепления стойки к по меньшей мере одному ТС из колесной тележки, дорожного чемодана на колесиках, тележки для покупок в супермаркете и инвалидной коляски.

6. Рулевая стойка по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что содержит систему электропитания по меньшей мере с одним управляющим контроллером для подачи питания от съемной или внешней батареи на электродвигатель и другие устройства в составе стойки.

7. Рулевая стойка по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что электродвигатель представляет собой бесщеточный электродвигатель, встроенный в колесо колесного блока.

8. Рулевая стойка по п. 7, отличающаяся тем, что колесо с электродвигателем дополнительно оборудовано редуктором и системой рекуперации электроэнергии при торможении.

9. Рулевая стойка по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что дополнительно содержит тормозную систему, включающую в себя средства механического торможения в колесном блоке, управляемые средством активации торможения, установленным на руле.

10. Рулевая стойка по п. 6, отличающаяся тем, что управляющий контроллер системы электропитания выполнен с возможностью управления подачей питания на электродвигатель от съемной или внешней батареи в автоматическом режиме и/или с учетом пользовательского управления, осуществляемого через органы управления на руле.

11. Рулевая стойка по п. 6, отличающаяся тем, что несущая балка стойки содержит отсек для съемной установки батареи внутри балки и электрический разъем для подключения зарядного устройства для батареи.

12. Рулевая стойка по п. 6, отличающаяся тем, что содержит гибкий кабель с электрическим разъемом для подключения к внешней батарее, размещенный внутри несущей балки стойки с возможностью извлечения из нее отрезка кабеля с электрическим разъемом определенной длины.

13. Рулевая стойка по п. 12, отличающаяся тем, что несущая балка стойки оснащена средствами для удержания извлеченного отрезка гибкого кабеля вне несущей балки на время подключения разъема к внешней батарее, и автоматического втягивания кабеля внутрь несущей балки после освобождения разъема.

14. Рулевая стойка по п. 8, отличающаяся тем, что управляющий контроллер выполнен с возможностью активации системы рекуперации электроэнергии во время торможения ТС, к которому прикреплена стойка, для подзарядки подключенной батареи.

15. Рулевая стойка по любому из пп. 1-14, отличающаяся тем, что колесный блок снабжен по меньшей мере одним амортизатором и/или ручки на руле выполнены складывающимися.

16. Рулевая стойка по любому из пп. 1-15, отличающаяся тем, что несущая балка имеет телескопическую конструкцию и/или содержит шарнирную часть для регулировки балки по высоте и тем, что содержит установленную на руле светодиодную фару.

17. Рулевая стойка по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что органы управления содержат манипулятор, расположенный на одной из ручек стойки и имеющий, по меньшей мере, положения «включено» и «выключено».

18. Рулевая стойка по п. 17, отличающаяся тем, что управляющий контроллер выполнен с возможностью запуска электродвигателя в ответ на перевод манипулятора в положение «включено», и отключения электродвигателя и/или перевода его в режим торможения с рекуперацией электроэнергии в ответ на перевод манипулятора в положение «выключено».

19. Рулевая стойка по п. 17, отличающаяся тем, что манипулятор имеет несколько положений «включено» для управления оборотами электродвигателя или представляет собой манипулятор с плавной регулировкой для непосредственного управления оборотами электродвигателя.

20. Рулевая стойка по любому из пп. 17-19, отличающаяся тем, что органы управления дополнительно содержат средства индикации измеряемых параметров, в частности, уровня заряда батареи и скорости движения ТС, к которому прикреплена стойка, измеряемые соответствующими датчиками в составе рулевой стойки.

21. Рулевая стойка по п. 20, отличающаяся тем, что средства индикации представляют собой стрелочные и/или матричные индикаторы, и/или дисплей, установленный на руле стойки.

22. Рулевая стойка по любому из пп. 17-21, отличающаяся тем, что органы управления содержат дополнительные манипуляторы, в частности, для управления функцией «круиз-контроль» и/или освещением фары.

23. Рулевая стойка по любому из пп. 17-22, отличающаяся тем, что органы управления включают в себя по меньшей мере один виртуальный манипулятор, отображаемый на дисплее с тактильным управлением, установленном на руле стойки.

24. Индивидуальное транспортное средство с электроприводом, содержащее рулевую стойку по любому из пп. 1-23, прикрепленную к колесному индивидуальному транспортному средству посредством модуля крепления.

25. Электрический самокат, содержащий рулевую стойку по п. 3, прикрепленную к скейтборду посредством привинчивания опорной площадки к штатным отверстиям для крепления модуля подвески на деке скейтборда.