機動獨輪車設備的制造方法
【專利說明】機動獨輪車設備發(fā)明領域
[0001]本發(fā)明涉及機動單輪設備，并且更特別地涉及具有自平衡功能的機動獨輪車。
[0002]發(fā)明背景
[0003]用于站立時使用的機動自平衡交通工具是已知的。這樣的交通工具包括兩輪交通工具和單輪交通工具(即獨輪車)。
[0004]在機動自平衡獨輪車中，把輪控制在適當?shù)姆较蛏系碾娮踊驒C械系統(tǒng)通常用于實現(xiàn)前后平衡(fore and aft balance)。這種類型的自動前后平衡技術是眾所周知的，并且例如在美國專利第,6302,230號中被描述。通常提供傳感器和電子設備。由傳感器和電子產(chǎn)品檢測到的信息轉送到馬達。馬達在適當?shù)姆较蛏喜⒁宰阋员３智昂笃胶獾乃俣闰寗虞啞?br>[0005]機動自平衡獨輪車的已知的實施方案不包括由軸支撐的車把。例如，序列號為12/281，101的美國專利申請?zhí)岢鲆环N聯(lián)接到框架的單個輪，兩個平臺(在輪的每一側上一個)附接到該框架。
[0006]發(fā)明概述
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種自平衡機動獨輪車設備，該自平衡機動獨輪車設備包括:單個輪;馬達，其適合于驅動所述輪;平衡控制系統(tǒng)，其適合于保持該獨輪車設備的前后平衡;至少一個腳平臺，其用于支撐該獨輪車設備的使用者;外殼，其適合于覆蓋輪的外輪輞的至少一部分；以及至少一個能量儲存設備隔室，其從外殼的側部向外突出并且適合于容納為該獨輪車設備提供動力的能量儲存設備。
[0008]為免生疑問，對單個輪的引用應該意思是指大體上圓形的單元，該圓形的單元位于使用者的兩腿之間并且適合于繞軸旋轉以在使用期間的方向上推進獨輪車。單個輪因此可由聯(lián)接在一起(例如，通過差速器)的一個或多個輪胎和/或輪轂形成。例如，實施方案可包括具有單個無輪轂輪輞的單個無輪轂輪，該單個無輪轂輪輞在其上安裝多個分離的輪胎?？蛇x地，實施方案可包括由多個無輪轂輪輞(每個具有安裝在其上的各自的輪胎)形成的單個無輪轂輪，其中該多個無輪轂輪輞通過差動軸承裝置聯(lián)接在一起。又一個實施方案可包括具有單個輪輞和輪轂的單個輪，該單個輪輞和輪轂在其上安裝多個分離的輪胎。再一個實施方案可包括由多個輪轂和輪輞(每個具有安裝在其上的各自的輪胎)形成的單個輪，其中該多個輪轂和輪輞通過差動軸承裝置聯(lián)接在一起。
[0009]這里提出一種自平衡機動獨輪車，其包括外殼，該外殼可使提供動力的設備(例如，比如電池)能夠定位在旋轉輪的外部，因此使輪和/或機動獨輪車能夠比常規(guī)的自平衡機動腳踏車制作得更修長。
[0010]換句話說，通過能量儲存設備放置在單個輪的平面外，可以最小化輪的橫向范圍。而且，外殼的能量儲存設備隔室可提供較大的空間以用于容納比常規(guī)自平衡機動獨輪車更大的能量儲存設備。實施方案因此可采用更大、更大功率的能量儲存設備而不需要增加輪的寬度。
[0011]通過把能量儲存設備容納在外殼的隔室或儲存部分/區(qū)段中，縱使能量儲存設備定位在單個旋轉輪的外部也可被保護免受損壞、水和/或灰塵的影響。
[0012]該至少一個能量儲存設備隔室可適合于是從外殼可拆卸的，以便使能量儲存設備能夠從獨輪車設備拆卸。實施方案因而可提供一種能量儲存裝置，該能量儲存裝置可以迅速且容易地連接到獨輪車/從獨輪車拆卸例如以用于修理或更換。而且，通過適合于是從外殼可拆卸的，實施方案可被分解以減小獨輪車的整體尺寸或輪廓，從而提高可攜帶性。
[0013]實施方案可提供一種本質(zhì)上組合式的自平衡機動獨輪車。該至少一個能量儲存設備隔室可容易地接合到輪/從輪脫離以促進迅速且簡單地修理或更換。
[0014]能量儲存設備隔室可成形為使得其寬度隨著遠離單個輪的旋轉軸而增加。這樣的形狀可有助于在通常使用期間減少、最小化或防止使用者的腿(例如膝蓋和/或小腿)與外殼和/或突出的隔室接觸。特別地，應指出的是，當操縱(例如，轉彎)機動獨輪車設備(比如本發(fā)明的實施方案)時，使用者將通常向前或向后移動和/或傾斜他們的腿。轉彎越急劇或越大，腿可移動或傾斜得越多。通過把突出的能量儲存設備隔室的形狀布置成寬度或尺寸隨著遠離單個輪的旋轉軸而增加，突出的能量儲存設備隔室的尺寸可最大化，同時減少、最小化或防止在使用期間其與使用者的腿接觸。
[0015]換句話說，突出的能量儲存設備的形狀和橫向范圍可適合于避免或減少在使用期間與使用者的腿接觸，但仍然具有最大的尺寸以便容納大的能量儲存設備。實施方案還可使使用者能夠作出急轉彎。當使用者操縱獨輪車設備時，使用者可在能量儲存設備隔室前面/后面前/后傾斜或移動他們的腿，同時能量儲存設備隔室成形為使得腿和隔室之間的間隔朝著最小值而減小(以便最小化隔室的尺寸)。能量儲存設備隔室的寬度隨著遠離單個輪的旋轉軸的增加可以不是線性的，并且所以在一些實施方案中，當從獨輪車設備的側面觀看時，能量儲存設備隔室可具有彎曲的邊或邊緣。
[0016]在實施方案中，該至少一個能量儲存設備隔室可以是V形的，其中V形的頂點或較窄端指向單個輪的旋轉軸。在其他實施方案中，該至少一個能量儲存設備隔室在形狀上可以是梯形的(例如梯形)或風箏形的。
[0017]而且，在一些實施方案中，該至少一個能量儲存設備隔室可延伸超出大體上圓形的外殼的圓周范圍，因而意味該著至少一個能量儲存設備隔室的尺寸可大體上不受輪或外殼的周界的限制。
[0018]然而，在其他實施方案中，該至少一個能量儲存設備隔室可不延伸超出大體上圓形的外殼的圓周范圍以便減小獨輪車的整體尺寸。在這樣的實施方案中，該至少一個能量儲存設備隔室的尺寸可由輪或外殼的周界大體上限制。
[0019]該至少一個能量儲存設備隔室的面向外的表面可包括易彎曲材料。這種易彎曲材料可選擇，使得提供與地表面的摩擦并且因此限制或減小獨輪車設備橫跨地面的滑動運動(例如，如果使用者從獨輪車掉下來)。示例性易彎曲材料包括例如橡膠處理的或基于聚合物的材料。
[0020]該至少一個能量儲存設備隔室的面向外的表面因此可執(zhí)行多重功能，包括保護所容納的電池，和/或在獨輪車設備的側部和地面/地板表面之間提供把手(例如以防止獨輪車在事故中沿著地面/地板滑動)。該至少一個能量儲存設備隔室因而可為容納于其中的能量儲存設備提供改進的安全性和保護性。
[0021]能量儲存設備可包括下列中的至少一個:電氣電池；電化學電池、電容器和機械能量儲存設備；以及電容器。
[0022]附圖簡述
[0023]現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的示例，在附圖中:
[0024]圖1是機動獨輪車設備的實施方案的等軸側視圖。
[0025]圖2是圖1的機動獨輪車設備的分解圖，
[0026]圖3A和圖3B分別是圖1的實施方案側視圖和前視圖；以及
[0027]圖4是可選擇的實施方案的等軸側視圖，其中電池隔室從該機動獨輪車設備脫離。
[0028]詳細描述
[0029]圖1至圖3示出機動獨輪車設備100的一個實施方案。圖1示出帶有外殼110的機動獨輪車設備100，該外殼110覆蓋輪120的較大部分(例如，一半以上)。這里，外殼110由第一左部分I1A和第二右部分I1B形成，第一左部分I1A覆蓋輪120的左半的較大部分，第二右部分IlOB覆蓋輪120的右半的較大部分。圖2示出獨輪車設備100的內(nèi)部部件，即輪120(其繞著中心軸125旋轉)和驅動裝置135。
[0030]返回來參考圖1，外殼110相對于中心軸125保持在固定位置。
[0031]現(xiàn)在參考圖2，根據(jù)實施方案，單個輪120的旋轉由驅動裝置135驅動。驅動裝置135包括附接到驅動裝置135的輪輞的導向輪對(不可見)。肋部(不可見)圍繞輪120的內(nèi)輪輞提供并且配合到每對導向輪之間的間隙中。因此，導向輪適合于接觸輪120的內(nèi)輪輞，在該內(nèi)輪輞處，該導向輪隨同輪120—起旋轉，并且經(jīng)由肋部150把輪120保持在適當位置。當然，應理解的是，其他裝置(包括僅一個導向輪的那些裝置)是可能的。
[0032]為了給驅動裝置135供電，第一電池145A和第二電池145B分別設置于外殼的第一電池隔室150A和第二電池隔室150B中。
[0033]當配合到外殼110時(如圖1中所描述的)，電池隔室150A、150B從外殼110的側部向外突出并且適合于容納用于為獨輪車設備供電的電池。因而，外殼110適合于使電池145A、145B能夠定位在旋轉輪的外部(并且因而在驅動裝置135之外)，因此使輪能夠更修長。換句話說，通過滿足電池145A、145B在單個輪210的平面外放置，可以最小化輪的橫向范圍。而且，電池隔室150A、150B可適合于提供較大的空間以用于容納比常規(guī)的自平衡機動獨輪車更大的電池。描繪的實施方案因此可采用比常規(guī)的自平衡機動獨輪車更大的、更大功率的電池，同時保持或減少輪的寬度。
[0034]第一電池隔室150A和第二電池隔室150B分別容納第一電池145A和第二電池145B。電池隔室從而保護電池免于損