CN109263775B - 防打滑侧向稳定车轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防打滑侧向稳定车轮和配备所述车轮的交通工具，所述车轮包含一种两轮轮箍，所述车轮通过所述两个轮箍的相对运动而使得内在不稳定的交通工具在不具有抵抗该转向摩擦转矩的情况下在停止和行驶时实现侧向稳定。
Description
技术领域
本发明涉及代步工具技术领域，尤其涉及一种防打滑侧向稳定车轮。
背景技术
本发明涉及机动化或非机动化的一轮或两轮交通工具，该交通工具的侧向平衡源于按两条主要规则运作的控制：
-当超过临界速度时，向着不平衡方向的变向恢复平衡。
-变向需要弯曲以补偿离心力。
方形柱状轮箍能确保停止时的侧向平衡，但在运动时的作用却不大，这是因为地面上的高摩擦转矩和在其边缘上的倾斜使得所需要的细微变向和倾斜变得复杂。
圆形轮箍提供动态的侧向平衡，但在静止时不稳定。
根据TRIZ的错误处理会导致认为椭圆形轮箍既会提供静态侧向平衡也提供动态侧向平衡。这是错误的，因为这样的处理没有组合优点而是组合了缺点。椭圆轮箍在高速下不准确，在静止时也不稳定。
由Genrich Al tshul ler发起的TRIZ方法是本发明的主要理论依据。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种车轮和配备该车轮的交通工具，该交通工具的使用不需要学习步骤。
所述车轮在停止和滚动时都是侧向稳定的，并且还便于进行动态平衡的细微路径修正。
由于静止平衡是既得的，动态平衡是借助于初始的信心通过越来越快地运动而逐渐获得的。
学骑单轮车是复杂的，达到临界速度才能保持动态平衡，达到该速度意味着成功学会骑单轮车，并且这是要克服的实际困难之处。本发明有利于驾驶者在真正学会骑自行车之前达到该速度而不摔倒或丧失信心。
本发明的其它相关目的，特别地包括消除打滑和稳定轨迹。
由此，本发明提供了一种车轮和配备所述车轮的交通工具，其中，借助以下部件，所述车轮在静止时是侧向稳定的，并且可实现无打滑变向：
支撑至少两个彼此充分间隔的滚动表面结构的结构，
借助于以下部件被引导绕所述结构以相反的相对角速度旋转的所述滚动表面结构的支撑件，
位于彼此相对且相互连接的支撑件上的齿轮，
至少一个齿轮，其轴被连接到所述结构。
其中，所述交通工具借助于组合装置和/或制动滚动表面结构内侧的支撑件而变向。
其中，所述组合装置是由在挡泥板上的侧向压力或转移到相反侧的脚踏板的额外重量来制动的制动器。
其中，所述交通工具是借助于至少一个发动机、电子控制器、两个脚踏板和设置有由支撑件对应的摩擦垫的挡泥板而实现稳定的电动自平衡单轮车。
其中，所述脚踏板通过连接件被连接到挡泥板。
根据本发明，所述车轮的宽度非常显著，可保持交通工具稳定，并包括两条并置的滚动路径，所述两条并置的滚动路径被引导相对于车轮以相反的角速度旋转。
根据本发明，两条所述滚动路径中每条的绝对角速度由制动器控制。
由此，根据本发明，所述车轮在停止时是稳定的，并在不抵抗因地面摩擦产生的显著摩擦转矩的情况下通过制动内行驶表面来进行转向。
根据本发明，转向的离心力由驾驶者重心相对于所述车轮的竖直平面向着其旋转一侧方向的位移补偿。所述车轮不倾斜。
本发明尤其适于电动单轮车。借助电动单轮车的非排他性实施例可更好地理解本发明：通过由电子***操控的至少一个发动机使所述单轮车保持稳定，其中所述电子***包括惯性传感器。
根据本发明，所述单轮车在停止和行驶时是侧向稳定的，由驾驶者通过用一条腿压挡泥板和/或将更多的重量转移到一个脚踏板上来控制变向。
两条跑道中仅一条制动，相对的另一条加速，从而实现车轮转向。
附图说明
图1为本发明实施例一的整体结构示意图；
图2为本发明实施例一的局部构件示意图；
图3为本发明实施例一的局部构件示意图；
图4为本发明实施例一的局部构件示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
图1示出了一个实施例，该实施例包括两个轮箍11、两个可折叠的脚踏板12、通过未示出的发动机驱动的轮辋13、每个都支撑一个所述轮箍11并被所述轮辋13引导旋转的两个额外轮辋14、由能够在使用者腿部压力作用下侧向移位的柔性材料制成的挡泥板15、使得所述挡板根据脚踏板支撑的重量差侧向移位的连接件16，连接件16可以是悬挂线缆，所述挡泥板15包括至少两个摩擦垫(每个额外轮辋14对应一个)，所述摩擦垫位于所述轮辋内侧。
图1还可选地示出了未配备两个额外轮辋14、也未配备挡泥板15的同一稳定化车轮，所述车轮的两个轮箍11容置于所述轮辋13中，以被借助于前一实施而成功具有侧向平衡的使用者使用。
图2示出了与图1相同的构件，但还示出了与两个额外轮辋14中的每个齿轮啮合的齿轮21。齿轮21的轴被连接到轮辋13。
图3示出了与图2相同的构件，但移去了图2中两个形成滚动路径的轮箍11，并显露出作为支撑件的额外轮辋14和齿轮21。
最后，图4详细示出了与图3相同的构件，但移去了图3中被引导在轮辋13上旋转的两个额外轮辋14。根据本发明，右腿在挡泥板15上和左脚在脚踏板12上的压力共同或单独地使挡泥板变形并使其向左移动，这导致挡泥板接触轮箍11上的左侧的额外轮辋14。
所述左轮辋由此制动，同时右轮箍借助于齿轮21加速。
尽管所述车轮非常大且稳定，但在不抵抗显著抵抗性摩擦转矩的情况下，所述车轮向左转向。
根据本发明，按压脚踏板或相对侧的挡泥板是替代性或互补性的操作。
由此，本发明提供了一种车轮和配备所述车轮的交通工具，其中，借助以下部件，所述车轮在静止时是侧向稳定的，并且可实现无打滑变向：
-支撑至少两个彼此充分间隔的滚动表面结构的结构，
-借助于以下部件被引导绕所述结构以相反的相对角速度旋转的所述滚动表面结构的支撑件，
-位于彼此相对且相互连接的支撑件上的齿轮，
-至少一个齿轮21，其轴被连接到所述结构。
其中，所述交通工具借助于组合装置和/或制动滚动表面结构内侧的支撑件而变向。
其中，所述组合装置是由在挡泥板15上的侧向压力或转移到相反侧的脚踏板12的额外重量来制动的制动器。
其中，所述交通工具是借助于至少一个发动机、电子控制器、两个脚踏板12和设置有由支撑件对应的摩擦垫的挡泥板15而实现稳定的电动自平衡单轮车。
其中，所述脚踏板12通过连接件16被连接到挡泥板15。
由于所述发明显然不是一个显而易见的现有技术突破，也非现有概念的简单技术改进。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明所要求的保护范围，任何不偏离本发明之精神的所有变型仍将包括于本发明的范围之内。
Claims (5)
1.一种交通工具，包括车轮，其中，所述车轮在静止时是侧向稳定的，并且借助以下部件实现无打滑变向：
-支撑两个彼此充分间隔的轮箍(11)的轮辋(13)，
-每个都支撑一个所述轮箍(11)并被所述轮辋(13)引导旋转的两个额外轮辋(14)；
两个额外轮辋(14)借助于以下部件被引导绕所述轮辋(13)以相反的相对角速度旋转，
-至少一个齿轮(21)，其轴被连接到所述轮辋(13)，
-位于两个额外轮辋(14)彼此相对侧的齿结构，所述齿结构与所述齿轮(21)啮合，两个所述额外轮辋(14)通过所述齿轮(21)相互连接。
2.根据权利要求1所述的交通工具，其中，还包括两个脚踏板(12)、能够在使用者腿部压力作用下侧向移位的柔性材料制成的挡泥板(15)以及使得所述挡泥板(15)根据脚踏板(12)支撑的重量差侧向移位的连接件(16)，所述脚踏板(12)与连接件(16)连接形成组合装置，所述交通工具借助于组合装置而变向。
3.根据权利要求2所述的交通工具，其中，所述组合装置是由在挡泥板(15)上的侧向压力或转移到相对侧的脚踏板(12)的额外重量来制动的制动器。
4.根据权利要求3所述的交通工具，其中，所述交通工具是电动自平衡单轮车，其借助于至少一个发动机、电子控制器、两个脚踏板(12)和设置有与额外轮辋(14)对应的摩擦垫的挡泥板(15)而实现稳定。
5.根据权利要求1所述的交通工具，其中，还包括两个脚踏板(12)、能够在使用者腿部压力作用下侧向移位的柔性材料制成的挡泥板(15)以及使得所述挡泥板(15)根据脚踏板(12)支撑的重量差侧向移位的连接件(16)，所述挡泥板(15)包括至少两个摩擦垫，两个摩擦垫与两个额外轮辋(14)一一对应，所述摩擦垫位于所述额外轮辋(14)内侧，所述交通工具借助于摩擦垫制动轮箍(11)内侧的所述额外轮辋(14)而变向。
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