CN112313145A - 电动独轮车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通工具领域，更具体地，涉及通过驾驶员以站姿控制的单轮车辆。提出的发明的技术效果是电动独轮车使用中的改善安全性。电动独轮车借助于轮胎(17)与表面的接触以及轮辋(25)与所述轮胎(17)和永磁体(27)一起的围绕轴(20)的旋转而在所述表面上行进。在电动独轮车上行进时通过借助于使用者在脚踏板(16)上重新分布他们的重量而使电动独轮车向侧面倾斜来进行转弯。使用者在行进期间站立在所述脚踏板(16)上。在不平坦的表面上行进期间，由不平坦的表面引起的并且从车轮部分(19)传递到脚踏板的机械振动被衰减(其振幅减小)。这是这样实现的：脚踏板(16)不是直接连接到车轮部分(19)的轴(20)；相反地，脚踏板经由减震器连接，在减震器中，振动通过气体(5)的体积的改变以及通过液体(8)的转移而衰减。脚踏板(16)通过框架(13)刚性地互相连接，这为电动独轮车在转弯期间提供与不存在减震器情况下的相同程度的可控性。如果不存在框架(13)，则脚踏板(16)的相对位置无法保持，因此，电动独轮车的倾斜显然不与使用者提供的重量的重新分配对应。

Description

电动独轮车

技术领域

本发明涉及交通工具领域，具体是涉及驾驶员以站姿控制的单车轮车辆。

背景技术

从现有技术中已知一种独轮车装置(于2014年8月19日公开的专利US8807250)，所述独轮车装置包括车轮部分、脚平台、陀螺仪传感器、电池、电机和外壳。车轮部分包括框架、两个脚踏板、陀螺仪传感器、电池、电机、两个导向轮和一个驱动轮、轮辋以及轮胎。框架被制成为三个梁的星形形状，在框架的两个梁的每端处附接有一个导向轮，在第三个梁的一端处附接有连接到发动机的驱动轮。因此，框架的一个(竖直)梁被制成为导向件，矩形轮廓管的一部分沿着所述导向件移动，所述部分利用弹簧连接到导向件并且容纳脚踏板。导向件、矩形轮廓管的所述部分以及弹簧共同作为脚踏板的减震器。陀螺仪传感器、电池和电机也附接到框架。框架和附接到框架的元件不会相对于独轮车的轴线旋转。具有轮胎的轮辋由于摩擦而通过电机经由驱动轮驱动，导向轮为具有轮胎的轮辋提供相对于框架的特定位置(沿着独轮车的轴线)。

所述技术方案的缺点是设计的可靠性低。这是由于以下事实引起的：渗入到元件(驱动轮和导向轮与轮辋之间以及矩形轮廓管的所述部分与导向件之间)的接触区域中的异物微粒(诸如灰尘)会增大由于接触元件的磨损或接触元件的卡住而发生故障的可能性。

在最常见的独轮车中，具有轮胎的轮辋通过设置在轮辋上的永磁体和设置在独轮车的刚性部分(相当于轴)上的电磁体的相互作用而被驱动。这样的独轮车的基本结构从现有技术(例如，于2017年11月21日访问的网页https://sunwheel.ru/info/info1.html)中已知。例如，已知独轮车(于2017年11月21日访问的网页https://www.popmech.ru/gadgets/257992-razbiraem-monokoleso-airwheel-kak-eto-rabotaet/)主要包括：车轮部分、脚踏板、外壳、电池和陀螺仪传感器。车轮部分包括容纳具有电磁体的定子的刚性轴，该定子设置在具有永磁体和轮胎的轮辋内部；该轴还经由轴承容纳盖并且经由支架容纳脚踏板。壳体也附接到轴上。

该技术方案的缺点在于，由于脚踏板与轴的刚性连接，导致当使用独轮车时安全性不足。当独轮车上的使用者在不平坦的表面上行进时，由于脚踏板与轴的刚性连接，振动几乎完全被传递到使用者站立的脚踏板。因此，使用者很可能从独轮车上摔下。

最新的技术方案(模型)是这样的独轮车(于2017年11月21日访问的网页https://ecodrift.ru/wiki-article/obzor-monokolesa-gotway-mcm3-s-amortizatorami-krovat-na-pruzhinah/)，其中，脚踏板可动地连接到独轮车的固定部分(相当于轴)。脚踏板中的每个借助于四杆联动机构和两个弹簧附接到外壳。

这种已知技术方案的缺点是由于脚踏板之间缺乏刚性连接而导致使用独轮车的安全性不足。当使用者在独轮车上在不平坦的表面上行进时，每个脚踏板的弹簧彼此分开地作用。因此，当独轮车向侧面倾斜时(当转弯时)使用者所站立的脚踏板相对于外壳以不同的方式运动，因此，使用者很可能从独轮车上摔下。

提出的本发明的技术效果是增加使用独轮车的安全性。

所述技术效果通过以下事实实现：在所述独轮车中包括车轮部分、电气部分、第一减震器、第二减震器、框架部分和外壳，所述车轮部分包括轴、轮毂、圈、具有永磁体的轮辋、轮胎、两个盖、两个轴承，所述电气部分包括控制单元、控制面板、电池、电磁体、陀螺仪传感器和位置传感器，所述第一减震器包括与所述第一减震器相对应的缸体、与所述第一减震器相对应的杆、第一活塞，所述第二减震器包括与所述第二减震器相对应的缸体、与所述第二减震器相对应的杆、第二活塞，所述框架部分包括具有横杆和两个侧面部分的框架，以及两个脚踏板，其中，所述轮毂附接到所述轴上并且刚性地连接到所述圈，所述圈安装在所述轮辋内部并且与所述轮辋之间具有间隙，所述轴、所述轮毂、所述圈、所述轮辋和所述轴承同轴地安装，并且轮胎设置在所述轮辋上，所述盖借助于轴承从所述轮毂的相反两侧附接到所述轴并且附接到所述轮辋，所述控制单元电连接到所述控制面板、所述电磁体、所述电池、所述陀螺仪传感器和所述位置传感器，所述电磁体设置在所述圈上，所述陀螺仪传感器相对于所述外壳固定设置，并且所述位置传感器被附接并配置为确定所述轮辋相对于所述圈的位置，所述缸体中的每个设置有腔，所述腔的两端被塞住，所述第一活塞安装在所述第一减震器的缸体腔中，并且所述第二活塞安装在所述第二减震器的缸体腔中，相应的杆的一端连接到所述第一活塞，并且相应的杆的一端连接到所述第二活塞，这些杆中的每个的另一端设置在与其相对应的缸体的外部，其中，所述第一减震器的缸体腔的设置在其杆的一侧上的部分填充有减震气体，并且所述第二减震器的缸体腔的设置在其杆的一侧上的部分填充有减震液体，其中，所述第二活塞被配置为使减震液体流通过，所述缸体中的每个相对于所述轴刚性附接，并且每个杆连接到所述框架部分，所述侧面部分设置在所述车轮部分的相反两侧上，并且所述侧面部分在一侧通过横杆彼此连接，而在所述侧面部分的另一侧，每个侧面部分连接到相应的脚踏板，所述外壳刚性地附接到所述轴并且部分地包围所述车轮部分，在具体实施方式中，所述轮毂借助于多个轮辐刚性地连接到所述圈，在具体实施方式中，所述轮毂借助于与所述轴同轴设置的轮盘刚性地连接到所述圈，在具体实施方式中，所述轮盘被制成实心的，在具体实施方式中，所述轮盘被制成具有多个孔，在具体实施方式中，所述第一减震器和所述第二减震器设置为使得所述杆朝向行进的表面定向，在具体实施方式中，所述第一减震器和所述第二减震器设置为使得所述杆远离行进的表面定向，在具体实施方式中，所述框架、所述第一减震器和所述第二减震器设置在所述外壳的内部，在具体实施方式中，所述框架设置在所述外壳的外部，并且所述第一减震器和所述第二减震器设置在所述外壳的内部，在具体实施方式中，所述框架、所述第一减震器和所述第二减震器设置在所述外壳的外部。

发明内容

附图示出：陀螺仪传感器1、控制单元2、把手3、控制面板4、减震气体5、第一活塞6、电池7、减震液体8、第二活塞9、缸体10、支架11、杆12、框架13、壳体14、外壳15、脚踏板16、轮胎17、盖18、车轮部分19、轴20、轴承21、轮毂22、第二减震器23、圈24、轮辋25、电磁体26、永磁体27、轮辐28、第一减震器29。

装置的主要元件如下：车轮部分19；两个减震器：第一减震器29和第二减震器23(统称为减震器)；框架13；两个脚踏板16以及外壳15。

车轮部分19是通常为圆形形状的复杂装置，其还包括可以围绕装置的轴自由旋转的元件(一组元件)。在该实施方式中，车轮部分19可以有条件地分为外部可动部分(可相对于轴旋转)和内部固定部分(相对于轴固定)。

结构的可动部分包括以下元件：轮胎17、轮辋25、永磁体27和两个盖18。

车轮部分的外部可动部分的基础是轮辋25。轮辋25的形状类似于圈，其截面至少被优化为接收轮胎17。轮胎17放置到轮辋25的外侧上(背离该圆形形状的轴线，与轮辋的轴线重合)。在该实施方式中，轮胎17是橡胶箍或填充有压缩空气的特殊壳，该轮胎被放置到轮辋25上以增加减震并改善运动(如于2017年11月7日访问的网页https://dic.academic.ru/dic.nsf/es/65095/шина中所限定的)。在轮辋25上，在轮辋的内侧(与轮辋25的外侧相对并且面对所述轮辋的轴线)上安装(或附接有)多个永磁体27。相应的盖18附接到轮辋25的每个侧面。盖18是盘形或板形的。每个盖18在其中央具有专用的孔，轴承21(例如，滚动轴承或滑动轴承)安装在所述孔中。盖18设置在轮辋25的相对的侧面上，盖使用例如紧固件来沿着其整个边缘附接到所述轮辋。因此，附接有盖18的轮辋25形成内部具有腔的结构。在所述腔中设置有车轮部分19的内部固定部分。

车轮部分19的内部固定部分包括轴20、轮毂22、轮辐28(或轮盘)、圈24和电磁体26。

轴20是通常为圆形截面的杆，其可以设置有沿着杆的轴线设置的通孔。在轴20的中间部分中，还可以形成垂直于杆的轴线的孔。两个所述孔的组合使得电线能够从车轮部分19的内部固定部分输出到外壳15。轴20附接在盖18的轴承21中，其中，轴20的自由端设置在盖18之间的区域外部。在轴20的(沿着长度的)中间部分上，轮毂22附接到所述轴上。如果需要，则在轴20与轮毂22之间还可以包括衬套，所述衬套刚性地连接到轴20和轮毂22二者。轮毂22与圈24同轴，所述圈的直径大于轮毂22的直径，并且所述圈通过轮辐28或(实心的或具有孔的)轮盘连接到所述轮毂。如本文中使用的，轮辐28是指连接车轮的轮毂22和圈24的杆(根据于2017年11月17日访问的百科词典的网页https://dic.academic.ru/dic.nsf/es/145675/спица中的第2段)。在圈24的远离圈24的轴线的外表面上(或在该表面上的凹部中)，附接有电磁体26。圈24的尺寸被选择为使得在固定部分的电磁体26与可动部分的永磁体27之间设置有最小间隙，所述最小间隙确保可动部分相对于固定部分的旋转。此外，在圈24上(在其侧表面或其面对轴线的内表面上)，可以设置有控制单元2、一个或多个陀螺仪传感器1(一个、两个、三个或更多个)以及位置传感器，所述控制单元使得装置元件能够被控制。

陀螺仪传感器1是包括陀螺仪的装置，所述陀螺仪确定装置的位置或位置上的变化，并且将位置数据(位置变化数据)发送到处理单元2以用于进一步使用。陀螺仪(各种类型的陀螺仪中的一种)是这样的机械装置：呈万向节形式、具有若干自由度并且使重的轮盘(转子)在其中快速旋转，其中，轮盘的旋转轴线趋于在装置的由于旋进产生的任何转弯和运动期间保持旋转轴线的位置在空间中不变(根据于2017年11月14日访问的理工大百科全书的网页https://polytechnic_dictionary.academic.ru/442/ГИРОСКОП)。还存在其他类型的陀螺仪，例如光学陀螺仪。对于所公开的装置，陀螺仪传感器1的具体设计可以不同。

位置传感器是在该装置中确定可动部分相对于固定部分的位置的元件。可以使用霍尔传感器来作为位置传感器，所述霍尔传感器通常是电磁半导体器件，所述电磁半导体器件的操作基于使用电磁效应，即，霍尔效应(有关霍尔传感器的信息，参见于2018年6月22日访问的理工术语词典的网页https://technical_terminology.academic.ru/850/датчик_Холла以及网页http://krutimotor.ru/ustrojstvo-datchika-xolla/)。

总体上，永磁体和电磁体与控制单元和位置传感器一起构成步进电机，由于可动部分相对于固定部分的旋转精度高并且由此装置的可控性高，因此应用所述步进电机在本主题的装置中是最优选的。

减震器是用于结构中以使振荡、振动、震动和冲量负载衰减的装置(如在于2017年10月04日访问的理工大百科全书的网页https://polytechnic_dictionary.academic.ru/65АМОРТИЗАТОР的文章“减震器”中限定的，2011)。伸缩式减震器是这样的减震器：其中，一组部件能够相对于所述减震器的另一组部件沿着减震器的对称轴线进行平移运动。

通常，装置包括不同设计的两个减震器，这两个减震器如下：第一减震器29和第二减震器23，所述第一减震器和所述第二减震器相对于车轮部分19对称安装或安装在所述车轮部分的一个侧面上以减小装置的整体尺寸。

因此，第一减震器29和第二减震器23也可以制成伸缩的(以下将描述这样的构造)。

第一减震器29是由于减震气体5的压缩或膨胀而使振动衰减的元件。第一减震器23包括相应的缸体10、第一活塞6和相应的杆12。

在该实施方式中，缸体10是圆形形状的中空元件(即，缸体10设置有腔)，其在两侧上被塞住并且沿着轴线伸长。缸体10包括相互连接的侧壁和两个端壁。端壁是垂直于减震器的轴线设置的盘形元件。侧壁是其两端被端壁塞住的圆柱形的壳。端壁中的一个具有用于容纳杆12的孔，所述孔设置有防止介质流过所述孔的密封件。

第一活塞6是盘形元件，该盘形元件垂直于缸体10的轴线(并因此垂直于第一减震器29的轴线)设置并且被配置为沿着缸体10的轴线行进。第一活塞6的边缘紧密地配合到侧壁的内侧。第一活塞6附接到杆12的一端。第一活塞6将缸体10的腔分成两个不连通的部分，其中的一个部分在必要的压力下填充有减震气体5。压力值通过行进的表面上要克服的障碍物的最大高度以及通过装置的使用者的重量来确定。减震气体5理解为是指在减震器中用于吸收振荡、振动等的能量的气体。

杆12通常是金属棒。杆12设置为与第一减震器29的对称轴线同轴，并且延伸到缸体10的端壁中的密封孔中。杆12的一部分通常设置在缸体10的填充有减震气体5的部分内部。杆12的用于附接缓冲元件的另一部分设置在缸体10外部并且可以被壳体14(至少部分地)包围。在该实施方式中，壳体14是圆柱形的壳，其一端被具有孔的壁封闭(杆12可以延伸穿过所述孔，使得杆12还部分地设置在缸体10和壳体14外部)。壳体14的一部分连接到缸体10。杆12的一部分设置在壳体14的腔中并且被配置为将缓冲元件的相应部分连接到杆12的自由端。

第一减震器29例如借助于支架11刚性地附接到轴20上。因此，第一减震器29设置为使得当在突出的障碍物上行驶时，减震气体5被压缩。第一减震器29通常将杆12的附接到缓冲元件的一端定向到行进的表面，并且减震气体5设置在第一活塞6下方。换句话说，减震气体5设置在缸体10的腔的杆12部分地布置在其中的部分中。由于装置上的使用者的重心更靠近表面，因此这样的定向为使用者提供了在装置上的更稳定的位置。然而，如果需要，杆12可以远离所述表面定向。在下文中，根据物体在其通常使用下的位置中的重力方向给出竖直、水平、顶部、底部及相似术语的定义。

根据该实施方式，支架11包括两个柱形元件和两个伸长元件。每个伸长元件可以是长度伸长或角部伸长的金属板。每个伸长元件的一部分刚性地附接到车轮部分19的轴20的自由端中的一个上。伸长元件的另一部分连接到相应的柱形元件或与相应的柱形元件一体地构造。一个柱形元件是沿着其轴线伸长并具有开口端的圆柱形的壳。该柱形元件以附接的方式包围第一减震器29的缸体10的下部部分并因此包围壳体14的上部部分。另一柱形元件可以制成为环的形式，或者制成为短长度并具有开口端的圆柱形的壳的形式。最后指定的柱形元件以附接的方式环绕壳体14的下部部分。

第二减震器23是这样的元件：由于例如油的减震液体8(然而，也可以使用气体)穿过专用旁通开口和/或压缩阀的流动，该元件提供振动的衰减。第二减震器23包括相应的缸体10、第二活塞9和相应的杆12，所述缸体的腔填充有减震液体8。例如根据GOST 23008-78“减震液体AZH-12T，技术条件”的减震液体8是指在减震器中用作工作流体的液体(最常见的是油)。

第二活塞9是柱形部件，并且设置有旁通开口，在这些旁通开口中设置有压缩阀。每个旁通开口通过相应的压缩阀关闭。这些压缩阀被配置为使得在一个方向上对穿过压缩阀的减震液体8的流动的阻力大于在另一方向上的阻力。因此，第二活塞9的压缩阀设置为使得当行驶经过突出的障碍物并且第一减震器29中的减震气体5被压缩时，减震液体8在最小的阻力的情况下流过压缩阀。第二活塞9设置在缸体10内部并且连接到杆12的一端。杆12的另一端设置在缸体10外部，可以如上所述地设置在壳体4内部，并且连接到缓冲元件。第二减震器23例如借助于支架11以与如上所述的相同的方式刚性地附接到轴20上。因此，第二减震器23将杆12的附接到缓冲元件的一端定向到行进的表面。

第一减震器29和第二减震器23可以设置在车轮部分19的同一侧上或不同侧上。第一减震器29和第二减震器23当被设置在同一侧上时应设置为使装置设计的不对称性最小化。

所讨论的装置中的缓冲元件是框架部分，该框架部分包括借助于框架13互相连接的两个脚踏板16。

在该实施方式中，框架13是金属U形结构，所述金属U形结构包括横杆和两个侧面部分并且包围车轮部分19(框架整体上是平坦的或空间的框架结构，其元件在所有节点或一些节点中彼此刚性地连接，参见于2017年10月23日访问的大百科全书字典的网页https://gufo.me/dict/bes/РАМА中的文章“框架”中对框架的定义)。

所述框架的侧面部分可以具有钝角三角形的形状。每个侧面部分包括连续连接以形成钝角三角形的任意截面(例如，矩形或圆形)的三个金属管以及支撑平台(在该实施方式中，支撑平台是方便连接框架13、脚踏板16和每个减震器的杆12的其他元件)。支撑平台是具有平行六面体形状的金属部件。钝角三角形的顶点中的一个顶点(不是钝角的顶点)被增强并连接到支撑平台。这些侧面部分通过横杆互相连接。

在该实施方式中，横杆是具有任何截面(例如，矩形或圆形)的金属管。横杆将来自每个钝角三角形的一个顶点(该顶点不附接支撑平台并且不是钝角顶点)互相连接。

脚踏板16附接到框架13的每个侧面部分。脚踏板16是身体支撑系统的用于支撑使用者的脚的主要部分(参见GOST R ISO 10535-2010第3.13段中的脚踏板的定义)。在该实施方式中，脚踏板16是平坦的金属部件。每个脚踏板16借助于枢转轴连接到其相应的支撑平台。

外壳15是部分地包围车轮部分19并且还保护使用者免于与装置的运动元件接触的元件(外壳是产品的主要部分，其容纳产品的机构的各个部分，参见于2017年10月31日访问的网页https://gufo.me/dict/building_terms/корпус中的文章“外壳”的“建筑词汇”中的外壳的定义)。还可以在外壳15内部设置任何装置元件，除了脚踏板16和控制面板4(因为使用者将直接与脚踏板16和控制面板4相互作用)。外壳15包括两个侧面元件并包括中间元件。在该实施方式中，每个侧面元件的形状接近弓形。这些侧面元件通过中间元件互相连接。除了是弓形的弦的边缘之外，中间元件的边缘与侧面元件的边缘连接或配置为一体。因此，外壳15的每个侧面元件设置有孔，所述孔被配置为将框架部分(当第一减震器29和第二减震器23设置在外壳15内部时)附接到减震器的杆12或被配置为将减震器附接到轴20(当减震器设置在外壳15外部时)。当元件的相互配置和限定外壳15的形状的弓形的高度被选择为使得减震器的杆12与框架部分的连接点设置在外壳15的侧面上时，在外壳15的侧面元件中没有孔的实施方式是可能的，其中，没有设置中间元件。外壳15的侧面元件刚性地附接到轴20，使得侧面元件竖直地设置并且使弓形的弦向下定向。外壳15的其他形式也是可能的。在另一实施方式中，侧面元件可以是平行四边形或U形的。

以下元件附接到外壳15：把手3、控制面板4、电池7。把手3从中间元件的外侧附接(把手通常是物体的一部分，通过把手用手来握持或拿住物体，参见于2017年11月30日访问的“小型学术词典”的网页https://gufo.me/dict/mas/ручка中的文章“把手”中对“把手”的定义)。控制面板4也附接在中间元件的外侧上，具体地，在把手3的位置附近(根据GOST20375-83第32段中的控制面板的定义，控制面板是这样的装置：其容纳电气单元的控制器以及用于显示关于其操作模式的信息的器件)。电池7设置在外壳15内部，使得不会由于装置的运动元件而损坏电池。

控制单元2连接到陀螺仪传感器1、位置传感器、控制面板4和电磁体26。需要能量来进行操作的所有元件连接到电池7。所有连接通常使用电线来进行，其中，电线设置为防止它们被装置的运动部分损坏。电连接的控制单元2、控制面板4、陀螺仪传感器1、电磁体26和电池7一起形成装置的电气部分。

附图说明

通过附图解释本发明，其中，附图示出了装置的总体示图。

具体实施方式和工业实用性

如果使用上述元件和手段，则本发明如下实施。

该装置的几乎所有元件是已知的，不需要专门制造，例如，电池7在资料https://gowheel.ru/akkumuljatory-dlja-monokoles/中提供，陀螺仪传感器1在https://educube.ru/products/giroskopicheskiy-datchik-ev3/、https://gowheel.ru/zapchasti_monocolesa/Controller_M1/中提供，轮胎17在https://gowheel.ru/zapchasti_monocolesa/tire_set/中提供，轴承21在http://www.skf.com/ru/products/bearings-units-housings/product-tables/index.html中提供，脚踏板16在https://ecodrift.ru/shop/pedali-kingsong-ks16/中提供(以上所有链接均在2017年11月16日访问)。还已知一种装置，所述装置是在没有轮胎17的情况下组装的车轮部分19，所述组装的车轮部分具有安装的电磁体26和通过轴20中的孔输出以进一步连接到控制单元2的电线(于2017年11月16日访问的网页https://sunwheel.ru/catalog/monokolesa/zapasnye-chasti/dvigatel-dlya-monokolesa.html中的内容)。

上述构造(或其他合适构造)的框架13例如通过焊接管段或轧制合适的型材而单独制造。因此，在框架13的侧面部分的未通过横杆连接的端部处，设置有被配置为可动地连接到脚踏板16的元件。此外，具有把手3的所需构造的外壳15通过例如由聚合物材料铸造来预制造。外壳15通常被配置为可拆卸的，以简化独轮车的组装。

在准备所有组件后，组装独轮车。为此，例如借助于压配合、胶粘或键连接将轮毂22刚性地附接到其中间部分中的轴上。如果需要(例如，为了增大结构的强度)，则可以在轮毂22和轴20之间进一步包括衬套，其中，进一步提供轮毂22和轴20的相对不动性。之后，利用必要数量的轮辐28或轮盘将圈24刚性地附接到轮毂22，其中，圈24与每个轮辐28(或轮盘)的连接以及轮毂22和每个轮辐28(或轮盘)的连接提供所述元件的相对不动性。由于仅需要一个轮盘将圈24固定到轮毂22，而需要至少三个轮辐28将圈24固定到轮毂22，因此使用轮盘代替轮辐28简化了组装过程。当使用轮盘时，由于具有孔的轮盘减少装置的材料含量，因此更优选的是具有孔的轮盘。之后，将所需数量的电磁体26刚性地附接到圈24上，每个所述电磁体是具有绕组的芯。电磁体26通常设置在圈24的背离轴20的一侧，以当在永磁体27的设置区域中产生具有期望特性的磁场时减少损耗。来自电磁体26的电线设置在轴20中的专用孔中，使得电线的自由端从沿着轴20设置的孔中出来。此外，圈24、轮盘或轮辐28可以容纳电气部分的以下元件中的一个或多个：控制单元2、陀螺仪传感器1、位置传感器、电池7。如上所述，电气部分的这些元件通过电线互相连接(并且，如果需要，则连接到电磁体26)，并且电线以与从电磁体26中引出的方式相同的方式引出。所需数量的永磁体27附接到轮辋25(通常在面对轴20的一侧上)，相邻永磁体27的磁极定向在相反的方向上(一个永磁体27的北极朝向轴定向，而相邻永磁体的北极远离轴定向)。具有永磁体27的轮辋25布置为使得其利用电磁体26覆盖圈24，并且与具有电磁体26的圈24设置在相同(几乎相同)的平面中。因此，在具有永磁体27的轮辋25和具有电磁体26的圈24之间设置有间隙，所述间隙允许具有永磁体27的轮辋25围绕具有电磁体26的圈24自由旋转，并且提供电磁体26和永磁体27之间所需的相互作用力。安装在盖18中的轴承21在轮毂22的相反两侧上附接到轴20上。每个盖18使用例如螺纹件沿着相应的边缘附接到轮辋。之后，将轮胎17放置在轮辋25上并且填充压缩空气。因此，制成了具有安装的电磁体26的组装的车轮部分19。

此外，组装的顺序取决于减震器和框架13是设置在外壳15内部还是在外壳15外部。下面仅详细描述减震器和框架13二者设置在外壳15内部的实施方式。

如上所述，减震器使用例如支架11从车轮部分19的相反两侧或从车轮部分的一侧刚性地附接到轴20。因此，减震器通常定向在接近竖直的位置，以确保杆12的最小弯曲，即，确保该杆竖直。此外，减震器通常被设置为使得杆12朝向独轮车行进的表面定向。与杆12远离行进的表面定向的实施方式相比，减震器的这种位置确保了脚踏板16设置为更靠近行进的表面。因此，当在独轮车上时，使用者的重心被定位为更靠近表面，这提供更大的稳定性。

支撑平台刚性地附接到每个杆12的自由端，支撑平台用于将脚踏板16以及框架13的侧面部分的与横杆相反的一端附接到支撑平台上。可以不存在支撑平台，那么则将框架13附接到杆12。在将框架13直接或经由支撑平台附接到杆12后，框架13的横杆可以朝向运动(即，向前运动)方向或远离运动方向定向。

之后，将电气部分的未安装的元件设置在外壳15内部，其中，所有元件必须设置为使得不会被带轮胎17的旋转轮辋25造成损坏，并且控制面板4还应设置在使用者可以与之交互的区域中。应注意的是，电气部分的除了电磁体26和控制面板4之外的元件的特定设置不是关键的，只要它们相对于轴20刚性地设置即可。如上所述，电气部分的所有元件相互电连接，并且所有电线设置为使得不会被带轮胎17的旋转轮辋25造成损坏。之后，将具有把手3的外壳15刚性地附接到轴20上，使得具有安装的电磁体26的车轮部分15、减震器和框架13部分地设置在外壳15内部。最后，将脚踏板16附接到框架13、杆12或支撑平台。将每个脚踏板16附接为使得脚踏板16被配置为使用例如使脚踏板16能够旋转的杆而处于两个位置(平行于轴的位置和垂直于轴的位置)。因此，框架13提供脚踏板16的彼此刚性的附接，这对独轮车的可控性产生积极作用。

当减震器和框架13设置在外壳15内部时，由于减少使用者可以接触的元件的数量，因此使用独轮车的安全性提高(例如，消除使用者的衣物挂在元件上的可能性)。当框架13设置在外壳15外部时，由于框架13允许独轮车上的使用者行进经过较高的障碍物，因此独轮车的通过能力提高。

独轮车的使用过程如下。当电流从电池7经由电磁体26流动时，具有轮胎17和永磁体27的轮辋25围绕轴20的旋转通过永磁体27和电磁体26的磁场的相互作用来提供。因此，电流的值和方向通过如由位置传感器确定的可动部分和固定部分的相对位置以及通过一个陀螺仪传感器1(或通过多个陀螺仪传感器)确定的独轮车在空间中的位置来确定。从陀螺仪传感器1和从位置传感器发送具有关于所述位置的数据的信号到控制单元2，该控制单元进而将控制信号发送到电磁体26。与在轮辋25和圈24之间使用旋转滚子相比，使用这种将旋转传递到具有轮胎17的轮辋25的原理是更优选的，这是由于提供对异物微粒的更低的敏感度，并因此提供更高的可靠性。

独轮车在表面上的行进通过轮胎17与表面的接触以及具有轮胎17和永磁体27的轮辋25的围绕轴20的旋转来提供。独轮车在操作时通过使独轮车向侧面倾斜来转弯，所述倾斜通过在脚踏板16之间重新分布使用者重量而引起。当移动时，使用者站在脚踏板16上。然而，使用者可以以诸如坐姿的任何其他方便的姿势使用装置。因此，诸如座椅的适当的附加元件被添加到装置设计中。当使用者在独轮车上在不平坦的表面上行进时，使得机械振动衰减(振幅减小)，所述机械振动是由于在不平坦的表面上行进而产生的，并且其从车轮部分19传递到脚踏板16。原因在于脚踏板16不是直接而是经由减震器连接到车轮部分19的轴20，其振动的衰减通过改变减震气体5的体积和减震液体8的流动来实现。因此，脚踏板16通过框架13彼此刚性地连接，由于这样的事实，独轮车的可控制性在转弯时保持与没有减震器的脚踏板的独轮车相同。如果不存在框架13，则无法提供脚踏板16的相对相似的位置，因此，独轮车的倾斜显然不与由使用者提供的重量重新分配对应。

因此，将车轮部分19的轴20与脚踏板16连接的第一减震器29和第二减震器23以及刚性地连接脚踏板16的框架13的存在使得能够提高使用独轮车的安全性。原因在于以下事实：第一减震器29和第二减震器23在由于脚踏板16的刚性连接而保持独轮车的可控性的同时，使独轮车在不平坦的表面上行进时产生的振动衰减，从而减小使用者跌倒的可能性。通过安装减震器使得杆12定向到行进的表面，提供安全性的进一步提高。其原因如下所述。在一方面，在这样安装减震器的情况下，支撑使用者的脚踏板16定位为更靠近表面，即，在独轮车上的使用者的重心也定位为更靠近表面，因此，提高在独轮车上的使用者的稳定性和安全性。

Claims (10)

1.一种独轮车，包括车轮部分、电气部分、第一减震器、第二减震器、框架部分和外壳，所述车轮部分包括轴、轮毂、圈、具有永磁体的轮辋、轮胎、两个盖、两个轴承，所述电气部分包括控制单元、控制面板、电池、电磁体、陀螺仪传感器和位置传感器，所述第一减震器包括与所述第一减震器相对应的缸体、与所述第一减震器相对应的杆、第一活塞，所述第二减震器包括与所述第二减震器相对应的缸体、与所述第二减震器相对应的杆、第二活塞，所述框架部分包括具有横杆和两个侧面部分的框架，以及两个脚踏板，其中，所述轮毂附接到所述轴上并且刚性地连接到所述圈，所述圈安装在所述轮辋的内部并且与所述轮辋之间具有间隙，所述轴、所述轮毂、所述圈、所述轮辋和所述轴承同轴地安装，并且轮胎设置在所述轮辋上，所述盖借助于轴承从所述轮毂的相反两侧附接到所述轴，并且附接到所述轮辋，所述控制单元电连接到所述控制面板、所述电磁体、所述电池、所述陀螺仪传感器和所述位置传感器，所述电磁体设置在所述圈上，所述陀螺仪传感器相对于所述外壳固定设置，并且所述位置传感器被附接并配置为确定所述轮辋相对于所述圈的位置，每个所述缸体设置有腔，所述腔的两端被塞住，所述第一活塞安装在所述第一减震器的缸体腔中，并且所述第二活塞安装在所述第二减震器的缸体腔中，相应的杆的一端连接到所述第一活塞，并且相应的杆的一端连接到所述第二活塞，这些杆中的每个的另一端设置在与杆相对应的缸体的外部，其中，所述第一减震器的缸体腔的设置在所述第一减震器的杆的一侧上的部分填充有减震气体，并且所述第二减震器的缸体腔的设置在所述第二减震器的杆的一侧上的部分填充有减震液体，其中，所述第二活塞被配置为使减震液体流通过，每个所述缸体相对于所述轴刚性附接，并且每个杆连接到所述框架部分，所述侧面部分设置在所述车轮部分的相反两侧上，所述侧面部分在一侧通过横杆彼此连接，而在另一侧，每个侧面部分连接到相应的脚踏板，所述外壳刚性地附接到所述轴并且部分地包围所述车轮部分。

2.根据权利要求1所述的独轮车，其特征在于，所述轮毂借助于多个轮辐刚性地连接到所述圈。

3.根据权利要求1所述的独轮车，其特征在于，所述轮毂借助于与所述轴同轴设置的轮盘刚性地连接到所述圈。

4.根据权利要求3所述的独轮车，其特征在于，所述轮盘被制成实心的。

5.根据权利要求3所述的独轮车，其特征在于，所述轮盘被制成具有多个孔。

6.根据权利要求1所述的独轮车，其特征在于，所述第一减震器和所述第二减震器设置为使得所述杆朝向行进的表面定向。

7.根据权利要求1所述的独轮车，其特征在于，所述第一减震器和所述第二减震器设置为使得所述杆远离行进的表面定向。

8.根据权利要求1所述的独轮车，其特征在于，所述框架、所述第一减震器和所述第二减震器设置在所述外壳的内部。

9.根据权利要求1所述的独轮车，其特征在于，所述框架设置在所述外壳的外部，并且所述第一减震器和所述第二减震器设置在所述外壳的内部。

10.根据权利要求1所述的独轮车，其特征在于，所述框架、所述第一减震器和所述第二减震器设置在所述外壳的外部。

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