[发明专利]电动自平衡单轮车

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年8月22日提交的美国临时专利申请序列号61/692,131、2012年10月4日提交的美国临时专利申请序列号61/709,924、2013年4月30日提交的美国临时专利申请序列号61/817,817和2013年8月7日提交的美国临时专利申请序列号61/863,064的优先权，这些美国临时专利申请的全部内容由此通过引用以其整体并入本文用于所有目的。

介绍

在遍及全世界的现代社会中，正需要新形式的运输工具。在设计用于运输的交通工具中的一个挑战包括平衡能量效率、良好可用性和用户喜好。

附图简述

图1是示出某些主要部件之间的关系的动力单轮车(unicycle)的实施例的方框图。

图2是电动自平衡单轮车的实施例的等距视图。

图3是图1的动力单轮车的侧视图。

图4是适合于在动力单轮车上使用的车轮的实施例的等距视图。

图5是沿线5-5截取的图4的车轮的截面图。

图6是适合于在动力单轮车上使用的座椅部分的实施例的等距视图。

图7是图2的动力单轮车的框架部分的侧视图。

图8是图7的框架部分的俯视图，示出图9的机构的实施方式。

图9是说明性的四连杆机构的示意图。

图10是电动驱动系统的实施例的等距视图。

图11是从相反侧看到的图10的驱动系统的等距视图。

图12是图10的驱动系统的所选择的驱动部件的等距视图。

图13是图2的动力单轮车的一部分的后平面图，示出了叉状物、驱动壳体、轮毂板和脚踏件之间的连接。

图14是安装在无轮毂车轮中的驱动系统的另一个实施例的侧视图。

图15是图14的驱动系统的一部分的侧视图，示出了驱动链轮和环形齿轮之间的交互。

图16是无轮毂驱动系统的另一个实施例的端截面图。

图17是具有固定到其上的轮床的动力单轮车的实施例的等距视图。

详细描述

在本公开中描述和说明了电动自平衡单轮车。通常，电动自平衡单轮车可包括连接到框架的单个车轮组件，所述框架为骑车人支撑座椅和手柄杆。在一些示例中，单轮车相对于与车轮的旋转轴线平行的轴线可以是自平衡的。术语“自行车”、“车”、“单轮车”和“交通工具”都可在本文中可互换地使用，以指示根据本公开构造的一轮式交通工具。电动单轮车装置和系统在美国专利公开号2012/0217072中被描述，该美国专利由此通过引用以其整体并入本文用于所有目的。

除非另外指明，根据本公开的动力单轮车和/或其各种部件可以包含但不要求包含本文描述、说明和/或并入的结构、部件、功能和/或变化中的至少一个。此外，本文描述、说明和/或并入的与单轮车有关的结构、部件、功能和/或变化可被包括在但不要求包括在其他类似设备中。

图1示出根据本公开构造的动力单轮车10的某些主要部件的示意图。单轮车10可包括任何合适的单车轮交通工具，所述单车轮交通工具构造有被容纳在车轮中的驱动系统和控制驱动系统的多输入、自动平衡控制系统。在所述的示例中，单轮车10可包括由一个或多个马达14驱动的车轮组件12，所述一个或多个马达14进而由接收一个或多个输入18的控制器16控制。

车轮组件12可包括经构造将驱动系统基本容纳在车轮内的任何合适的单车轮结构。此类车轮组件的示例在下面进一步详细描述。马达或多个马达14可包括任何合适的马达和/或经构造使车轮组件12的车轮旋转的其他原动机。例如，马达14可包括电池供电的电马达，所述电池供电的电马达可操作地连接到车轮组件12使得马达的旋转引起车轮的旋转。齿轮传动系统和定时系统和类似物可被包括在驱动系统中，以有助于由马达14驱动车轮。这些系统也在下面进一步详细描述。

控制器16可包括任何合适的电子控制器，所述电子控制器经构造基于某些输入18的状态自动地调整车轮的速度和/或方向。在图1中所示的示例中，这些输入18可包括姿态输入20、倾斜调整输入22和/或制动输入24。在一些示例中，控制器16可包括一个或多个合适的互连电子电路、存储器存储单元、马达控制器和/或经构造执行软件和/或固件指令来控制马达14的控制芯片。