CN112955372B - 立式独轮车传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及立式独轮车传动装置，本发明的一实施例涉及的立式独轮车传动装置包括：手柄单元，在一侧形成有速度调节装置；上框架，连接到所述手柄单元并沿纵向方向形成，并在内侧容纳电池；制动器，连接到所述上车架；驱动单元，连接至所述制动器并旋转辊；一对下框架，用于支撑所述上框架，同时将所述制动器及所述驱动单元固定在内部；车轮，位于所述一对下框架之间时，当所述上框架从基准位置移动到一侧时，所述制动器接触外表面并制动，而当所述上框架从基准位置移动到另一侧时，所述驱动单元的所述辊接触外表面并旋转；以及控制单元，通过所述速度调节装置改变所述驱动单元的旋转速度。

Description

立式独轮车传动装置

技术领域

本发明涉及一种立式独轮车传动装置，通过使用立式车架作为杠杆来操作制动和驱动的技术。

背景技术

现有已经开发了人可以骑在上面的两轮车，四轮车以及由人力或电动机驱动的自行车等的各种手段。但是，由于汽车通常使用化石燃料，因此正在开发可替代化石燃料的电动汽车，燃料电池汽车等下一代汽车。在韩国，响应于最近对于开发用于环境问题或低污染能源的技术的兴趣而进行了上述设备的开发。

另一方面，在韩国专利注册号10-1651790(2016年8月22日注册)公开了在一个车轮上移动的独轮车具有将轮轴和鞍座连接到一个车轮的框架，具有由人力驱动的180°角踏板，被用作休闲运动，同时以单只脚的形式保持平衡感，但并未用作流行的交通工具。

另外，近年来，也正在开发如赛格威之类的两轮电动个人运输工具，并且还已经开发了单电源电动轮。本发明人已经构想了由像现有的独轮脚踏车类型的独轮脚踏车驱动的电力驱动的站立式独轮车传动装置。

发明内容

(技术课题)

在上述背景下构思了本发明，其目的在于，提供一种能够通过使用立式车架作为杠杆来操作制动和驱动的立式独轮车传动装置。

本发明的另一目的在于，提供一种能够以比现有的更简单的结构和更低的成本展现出出色的驱动和制动能力的立式独轮车传动装置。

本发明的另一目的在于，提供一种根据道路的坡度，能够额外驱动或发电的立式独轮车传动装置。

(课题的解决手段)

为了实现所述目的，本发明的立式独轮车传动装置，包括：手柄单元，在一侧形成有速度调节装置；上框架，连接到所述手柄单元并沿纵向方向形成，并在内侧容纳电池；制动器，连接到所述上车架；驱动单元，连接至所述制动器并旋转辊；一对下框架，用于支撑所述上框架，同时将所述制动器及所述驱动单元固定在内部；车轮，位于所述一对下框架之间时，当所述上框架从基准位置移动到一侧时，所述制动器接触外表面并制动，而当所述上框架从基准位置移动到另一侧时，所述驱动单元的所述辊接触外表面并旋转；以及控制单元，通过所述速度调节装置改变所述驱动单元的旋转速度。

另外，根据本发明的实施例的立式独轮车传动装置还包括：感测单元，用于检测所述上框架的速度；以及辅助制动器，形成在所述一对下框架之间，以对所述车轮侧的盘进行加压和制动，当所述上框架的速度超过预设值时，当所述制动器与所述车轮接触时，所述控制单元通过一起驱动所述辅助制动器进行制动。

另外，根据本发明的实施例的立式独轮车传动装置还包括：感测单元，用于检测所述上框架的倾斜度；以及辅助驱动单元，形成在所述一对下框架之间，以使所述车轮的中心轴旋转，当所述上框架的倾斜度超过预设值时，所述控制单元将确定为倾斜的上坡行驶，另外驱动所述辅助驱动单元。

另外，根据本发明的实施例的立式独轮车传动装置还包括：感测单元，用于检测所述上框架的倾斜度，当所述上框架的倾斜度小于预设值时，所述控制单元确定为倾斜的下坡行驶，以发电模式驱动所述驱动单元以对所述电池充电。

另外，根据本发明的实施例的立式独轮车传动装置，一对脚踏板单元，以折叠的方式分别形成在所述一对下框架上；以及感测单元，形成在所述脚踏板单元以检测使用者的体重，所述控制单元根据从所述一对脚踏板单元感测到的重量信息来改变所述驱动单元的所述辊的旋转速度。

(发明效果)

能够通过使用立式车架作为杠杆来操作制动和驱动，从而操作简单。

以比现有的更简单的结构和更低的成本展现出出色的驱动和制动能力。

根据道路的坡度，能够额外驱动或发电。

附图说明

图1是根据本发明的一实施例的立式独轮车传动装置的框图。

图2是用于说明根据图1的立式独轮车传动装置的主视图中的制动器和驱动单元的操作的示例性视图。

图3是根据图1的立式独轮车传动装置的另一实施例。

图4是用于说明根据图3的立式独轮车传动装置的其他实施例中的利用一对车轮进行驱动的示例性视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。然而，本领域技术人员可以将本发明的实施例修改为各种其他形式，并且本发明的范围不仅限于以下描述的实施例。在下面的描述中，对于组件单数的表达不限于单数，而是包括复数。为了更清楚起见，可能夸大了附图中元件的形状和尺寸，并且在整个附图中对于相同或类似部分标注相同或相似的附图标记。

图1是根据本发明的一实施例的立式独轮车传动装置的框图，图2是用于说明根据图1的立式独轮车传动装置的主视图中的制动器和驱动单元的操作的示例性视图。

参照图1和图2，本发明的立式独轮车传动装置100包括手柄单元110，上框架120，制动器130，驱动单元140，一对下框架150，车轮160以及控制单元170。

手柄单元110形成在上框架120的上部，并且优选地形成为使得使用者可以用两只手抓握。手柄单元110的一侧形成有速度调节装置111。速度调节装置111使用机械或电子开关通过控制单元170来调节驱动单元140的输出。控制单元170可以形成在手柄单元110的一侧，但是不限于此。手柄单元110的形状和尺寸可以根据用户的设置而改变。

上框架120连接至手柄单元110，并且在纵向方向上形成为竖立形状，并且将电池121容纳在内部。上框架120可以是整体型，或者可以插入和抽出多个框架，以便可以调节长度。内置电池121可以容纳在上框架120的内部。电池121可以形成为可以容纳在上框架120中的尺寸，或者可以形成为可以安装在外部的可拆卸结构。上框架120可以形成为可以与制动器130和驱动单元140分离的结构。在这种情况下，由于可以单独地对上框架120进行充电，因此可以仅携带上框架120并且在需要时对其进行充电。

此外，上框架120连接至制动器130和驱动单元140。例如，上框架120的中心轴线125可以形成为“┴”形，并且上框架120连接至竖直中心轴线125-1的“|”形部分，制动器130和驱动单元140连接到水平中心轴线125-2的“－”形部分。上框架120可以在一对下框架150的空间之间以预定角度旋转，这将在后面描述。

参照图2，如a所示，当上框架120从基准位置向一侧移动时，制动器130接触车轮160的外表面并制动。此时，基准位置是指在空转状态下制动器130和驱动单元140不与车轮160接触的状态。如b所示，当上框架120从基准位置移动到与一个方向相反的另一侧时，驱动单元140在与轮子160的外表面接触的同时使车轮160旋转。上框架120用作用于旋转车轮160及调整制动的杠杆作用。

制动器130连接到上框架120的中心轴线125，并且在接触车轮160的外表面的同时制动车轮160的旋转。制动器130位于与驱动单元140相对的位置，并且彼此连接以移动。制动器130被定位成面对车轮160的与地面接触的表面。制动器130与车轮160的地面接触，并且由橡胶材料制成的耐用且柔性的材料制成，但是不限于此，并且可以由金属材料制成。制动器130与上框架120的中心轴线连动，从而当上框架120处于基准位置时，不接触车轮160并且从基准位置朝一侧移动时与车轮160的外表面接触。另外，当上框架120从基准位置移动到与一侧相对的另一侧时，上框架120不与车轮160的外表面接触。

驱动单元140与制动器130连接以移动。驱动单元140并旋转辊141。驱动单元140与制动器130相对，并且辊141与车轮160接触地面的接触表面相对。即，驱动单元140不直接驱动车轮160，而是通过旋转辊间接地驱动辊141与车轮160的外表面接触。在驱动单元140中，当上框架120处于基准位置或向一侧移动时，辊141不接触车轮160。当上框架120移动到与一侧相对的另一侧时，驱动单元140通过使辊141与车轮160接触而使车轮160旋转。在这种情况下，当上框架120从参考位置在预定角度范围内移动到另一侧时，辊141与车轮160接触。辊141的旋转速度可以由速度调节装置111改变。

另外，驱动单元140可以与制动器130分离并且形成在车轮160的轴上以旋转。在这种情况下，制动器130连接至上框架120的中心轴线125，并且在接触车轮160的外表面的同时制动车轮160的旋转。

一对下框架150彼此面对并且在将制动器130和驱动单元140固定到内部的同时支撑上框架120。具体地，一对下框架150通过固定上框架120的中心轴线125中的水平中心轴线125-2的两侧来支撑上框架120，并且用于固定与中心轴线125连接的制动器130和驱动单元。在这种情况下，上框架120从一对下框架150的内部旋转到一侧或另一侧。当上框架120从基准位置旋转到一侧时，制动器130接触到车轮160的外表面来止动，当旋转到另一侧时，驱动单元140的辊141旋转以与轮160的外表面接触。即，一对下框架150还用于引导上框架120的旋转方向。另外，一对下框架150通过将轮轴165固定在内侧来支撑车轮160。

另外，盖155可以形成在一对下框架150的一侧或两侧。盖155用于通过覆盖车轮160的上侧来保护用户。盖155可以可拆卸地形成在一对下框架150上。盖155用于防止车轮160上的污物溅到使用者身上，并防止使用者因轮160的旋转而受伤。

车轮160位于一对下框架150之间。车轮160的轮轴165固定在下框架150之间。轮160的宽度和尺寸可以根据用户设置而改变。车轮160的外表面与制动器130接触以被制动。车轮160的外表面与驱动单元140的辊141接触并旋转。当上框架120从参考位置移动到车轮160的一侧时，制动器130和车轮160的接触表面邻接以限制旋转。在这种情况下，驱动单元140的辊141与车轮160间隔开并且不传递旋转力。当上框架120从基准位置移动到另一侧时，制动器130与车轮160之间的接触被释放，并且驱动单元140的辊141与车轮160之间的接触表面抵接以旋转车轮160。

控制单元170通过速度调节装置111改变驱动单元140的旋转速度。控制单元170可以通过改变驱动单元140的辊141的旋转速度来调节车轮160的旋转速度。另外，控制单元170可以确定形成在上框架120内部的电池121的电量，并且当充电量小于先前的充电量时输出警告声音。另外，控制单元170可以与外部用户终端进行通信。控制单元170通过用户终端输出立式独轮车传动装置100的电池121的电量的信息。另外，仅当通过蓝牙通信等与用户终端执行配对时，才可以驱动驱动单元140。这是为了确保只有经过验证的用户才能使用立式独轮车传动装置100。

图3是根据图1的立式独轮车传动装置的另一实施例。

参照图3，根据本发明的另一实施例的立式独轮车传动装置100还可以包括感测单元190。感测单元190可以检测上框架120的移动速度，斜率或施加到下框架150的重量。感测单元190可以根据上框架120的移动速度和斜率来生成用于驾驶模式，停止模式和制动模式的检测信息。另外，当感测单元190形成在搁脚板上时，控制单元170可以检测用户的体重。这是通过获取用户的体重信息来改变驱动单元140的驱动速度。

同时，根据本发明的另一实施方式的立式独轮车传动装置100还可包括辅助制动器135。辅助制动器135形成在一对下框架150之间，并且通过按压车轮160侧上的盘来制动。按压车轮160的侧面而不是按压车轮160与地面之间的接触表面或者按压车轮的方法。辅助制动器135是辅助制动装置，与制动器130一起制动可以增强制动力。

在这种情况下，当上框架120的速度超过预设值时，当制动器130接触车轮160时，控制单元170可以通过一起驱动辅助制动器135来制动。当立式独轮车传动装置100加速超过预设速度时，另外使用辅助制动器135来增强制动力。

同时，根据本发明的另一实施例的立式独轮车传动装置100还可以包括辅助驱动单元145。辅助驱动单元145形成在一对下框架150之间，以旋转车轮160的中心轴线125。辅助驱动单元145通过使用通常电动机将驱动力传递至车轮160的轮轴165来旋转的方法。与通过接触车轮160的外表面而被驱动的驱动单元140不同，辅助驱动单元145可以通过使轮轴165旋转来进一步增强旋转力。

在这种情况下，当上框架120的倾斜度超过预设值时，控制单元170可以确定倾斜的上坡行驶，并另外驱动辅助驱动单元145。这是为了在由于上坡行驶而使立式独轮车传动装置100的驱动力下降时，通过增加辅助驱动单元145的驱动力，从而能够进行上坡行驶。控制单元170可以根据上框架120的斜率同时或分别驱动驱动单元140和辅助驱动单元145。

另外，当上框架120的倾斜度小于预设值时，控制单元170可以确定其是倾斜下坡驱动，并且以发电模式驱动驱动单元140以对电池121充电。这意味着，当立式独轮车传动装置100下坡行驶时，驱动单元140的辊141不旋转，并且通过车轮160的旋转使辊141反向旋转以产生动力。在这种情况下，在辊141沿相反方向旋转的同时感应出电力，并且还可以使用该电对电池121进行充电。因此，可以减少功耗，并且可以对电池121进行充电，从而增加了使用时间。

同时，根据本发明的另一实施方式的立式独轮车传动装置100还可包括脚踏板单元180。在一对下框架150中分别设置有折叠脚踏板单元180。脚踏板单元180可以以铰链结构折叠或展开。使用者可以在使用立式独轮车传动装置100的同时展开并使用脚踏板单元180，并且在存放期间可以折叠并使用脚踏板单元180。脚踏板单元180的尺寸和形状可以根据用户设置而改变。感测单元190形成在脚踏板单元180中，以获得用户的体重信息。

在这种情况下，控制单元170可以根据从一对脚踏板单元180感测到的重量信息来改变驱动单元140的辊141的旋转速度。这是因为即使在相同的驱动力下，立式独轮车传动装置100的移动速度也会根据使用者的体重信息而变化，因此利用体重信息来增大或减小驱动力。另外，当辅助驱动单元145形成在立式独轮车传动装置100中时，控制单元170可以根据重量信息另外驱动辅助驱动单元145。因此，可以根据用户的体重信息来增加驱动力，从而可以以预定速度以上的速度进行驱动。

同时，根据本发明的另一实施例的立式独轮车传动装置100还可以包括照明单元200。照明单元200在立式独轮车传动装置100的行进方向上输出照明。照明单元200可以以预设的闪光模式输出照明。在这种情况下，感测单元190可以检测外部照度，并且当照度小于预设值时，自动输出照明以确保驾驶视野。另外，除了周围照度之外，感测单元190还可以检测声音。检测单元190在预设时间段检测周围声音信息，并将检测到的声音信息输出到控制单元170。

在这种情况下，控制单元170可以通过比较通过检测单元190的周围照明信息和声音信息来控制照明单元200的输出。例如，控制单元170可以根据照明信息和声音信息以车辆周围模式或人周围模式控制照明单元200的输出。车辆周围模式是当通过分析声音信息的频率而检测到车辆的喇叭声，行驶声和发动机声时的光输出，并且是通过输出预设的闪烁模式来警告车辆驾驶员的模式。人周围模式是当通过分析声音信息的频率而未检测到与车辆相关的声音时的光输出，并且是通过输出预设的闪烁模式来警告行人的模式。因此，可以通过根据环境光或声音改变闪烁模式来引导用户，其他驾驶员和行人的安全。

图4是用于说明根据图3的立式独轮车传动装置的其他实施例中的利用一对车轮进行驱动的示例性视图。

参照图4，根据本发明的另一实施例的立式独轮车传动装置100的车轮160可以成对形成。即，第一轮161和第二轮162彼此面对并且通过相同的轮轴165彼此平行地连接。这是为了增加立式独轮车传动装置100的行驶稳定性，并且使方向改变变得容易。第一轮161和第二轮162形成为使得制动器130和驱动单元140可以彼此接触，从而可以独立地调节速度。在这种情况下，优选地，分别形成与第一轮161和第二轮162相对应的速度调节装置。

另外，第一轮161和第二轮162可以彼此结合旋转。例如，轮轴165插入穿过第一轮161的第一轮体161-1和第二轮162的第二轮体162-1。在这种情况下，在彼此相对的第一车轮主体161-1和第二车轮主体162-1之间插入有公，母的车轮螺栓165-1。车轮螺栓165-1形成为多边形截面，使得一侧插入第一车轮主体161-1或第二车轮主体162-1，在另一侧形成凸凹形突起。轴承165-2形成在第一轮主体161-1和第二轮主体162-1的外部，以防止分离并使摩擦最小化。因此，当第一轮161旋转时，第二轮162可连动并旋转。另外，第一轮161和第二轮162可以形成为使制动器130和驱动单元140可以彼此接触。

上面已经参考附图描述了本发明，但是本发明不限于此。因此，通过权利要求的描述来解释本发明，权利要求的覆盖可以从所描述的实施例中得出的显而易见的变化。

Claims (5)

1.一种立式独轮车传动装置，包括：

手柄单元，在一侧形成有速度调节装置；

上框架，连接到所述手柄单元并沿纵向方向形成，并在内侧容纳电池；

制动器，连接到所述上框架；

驱动单元，连接至所述制动器并旋转辊；

一对下框架，用于支撑所述上框架，同时将所述制动器及所述驱动单元固定在内部；

车轮，位于所述一对下框架之间时，当所述上框架从基准位置移动到一侧时，所述制动器接触所述车轮的外表面并制动，而当所述上框架从基准位置移动到另一侧时，所述驱动单元的所述辊接触所述车轮的外表面并旋转；以及

控制单元，通过所述速度调节装置改变所述驱动单元的旋转速度。

2.根据权利要求1所述的立式独轮车传动装置，还包括：

感测单元，用于检测所述上框架的速度；以及

辅助制动器，形成在所述一对下框架之间，以对所述车轮侧的盘进行加压和制动，

当所述上框架的速度超过预设值时，当所述制动器与所述车轮接触时，所述控制单元通过一起驱动所述制动器与所述辅助制动器进行制动。

3.根据权利要求1所述的立式独轮车传动装置，还包括：

感测单元，用于检测所述上框架的倾斜度；以及

辅助驱动单元，形成在所述一对下框架之间，以使所述车轮的中心轴旋转，当所述上框架的倾斜度超过预设值时，所述控制单元将确定为倾斜的上坡行驶，另外驱动所述辅助驱动单元。

4.根据权利要求1所述的立式独轮车传动装置，还包括：

感测单元，用于检测所述上框架的倾斜度，

当所述上框架的倾斜度小于预设值时，所述控制单元确定为倾斜的下坡行驶，以发电模式驱动所述驱动单元以对所述电池充电。

5.根据权利要求1所述的立式独轮车传动装置，其中，

一对脚踏板单元，以折叠的方式分别形成在所述一对下框架上；以及

感测单元，形成在所述脚踏板单元以检测使用者的体重，

所述控制单元根据从所述一对脚踏板单元感测到的重量信息来改变所述驱动单元的所述辊的旋转速度。

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