与车辆可接合的自行式独轮车

申请号 CN201510303279.5 申请日 2015-06-04 公开(公告)号 CN105292332A 公开(公告)日 2016-02-03
申请人 福特全球技术公司; 发明人 约翰内斯·许内肯斯; 塞缪尔·埃利斯; 格雷格·福莱塔; 劳里·米卡埃尔·奥赫拉-阿霍;
摘要 一种在与车辆一起使用的情况下选择性地接合车辆以及在独立使用时选择性地与车辆分离的自行式独轮车。该自行式独轮车包括 轮毂 以及可转动地耦接于轮毂的 车轮 。 马 达 支撑 于轮毂上并且耦接到车轮用于使车轮相对于轮毂转动。轮毂包括与车辆选择性地接合以及分离的接合部件。
权利要求

1.一种多模式交通方式系统,包括:
车辆的悬架系;以及
自行式独轮车,其在与车辆一起使用时选择性地接合悬架系以及在独立使用时选择性地与悬架系分离;
自行式独轮车包括轮毂、可转动地耦接于轮毂的车轮以及耦接到轮毂以及车轮用于使车轮转动的达;
轮毂包括选择性地接合悬架系的接合部件。
2.根据权利要求1所述的系统,其中轮毂包括第一侧面以及第二侧面以及耦接于第一侧面和第二侧面的脚蹬。
3.根据权利要求2所述的系统,其中接合部件设置在轮毂的第一侧面和第二侧面之一上。
4.根据权利要求1所述的系统,其中马达由轮毂支撑
5.根据权利要求1所述的系统,其中悬架系定义中心轮并且其中接合部件是由轮毂限定并且容纳中心轮锁的中心孔。
6.一种自行式独轮车,其在与车辆一起使用的情况下选择性地接合车辆以及在独立使用时选择性地与车辆分离,该自行式独轮车包括:
轮毂;
可转动地耦接于轮毂的车轮;以及
支撑于轮毂上并且耦接到车轮用于使车轮转动的马达;
轮毂包括与车辆选择性地接合以及分离的接合部件。
7.根据权利要求6所述的自行式独轮车,其中轮毂包括第一侧面以及第二侧面以及耦接于第一侧面和第二侧面的脚蹬。
8.根据权利要求7所述的自行式独轮车,其中接合部件设置在轮毂的第一侧面和第二侧面之一上。
9.根据权利要求6所述的自行式独轮车,其中马达由轮毂支撑。
10.根据权利要求6所述的自行式独轮车,其中轮毂包括电连接器,电连接器配置为当自行式独轮车接合车辆时将电连接器接合在车辆上。

说明书全文

与车辆可接合的自行式独轮车

背景技术

[0001] 例如汽车的车辆可以用于运输例如自行车的其他模式的交通工具。例如为了自行车的娱乐利用,可以用车辆运输自行车。如另一示例,为了使车辆和自行车提供多模式交通方式,可以利用车辆运输自行车。多模式交通方式可以包括驾驶车辆到车辆可以停放的位置,然后驾驶自行车从车辆到最终目的地。例如,驾驶员可以首先驾驶车辆到一不太拥挤的远离办公室的卫星停车场并且驾驶自行车从车辆到办公室从而到达位于拥挤有许多上班族的城市环境中的办公室。在比较拥挤的区域,自行车可以更加便捷和快速的移动。
[0002] 在运输的过程中,将自行车包装在车辆内或其上会产生困难,尤其是对于相对小的车辆。车辆内部是可以重构的,例如,可以将座椅折叠,进而在车辆的内部容纳自行车。但是,自行车不利地消耗了车辆宝贵的内部空间,并且在不可预期的加速或减速过程中自行车会在车辆内不利地移动。
[0003] 可选地,自行车在运输过程中可以储存在车辆外部。例如,售后货架可用于固定到车辆并且支撑一个或多个自行车。但是,购买这些售后货架是昂贵的。将售后货架组装到车辆上以及将自行车组装到货架上也会不利地消耗时间。在行驶中,货架以及自行车也会扰乱车辆周围的气流,因此不利地降低车辆的燃料经济性。
[0004] 相应地,存在设计简单以及紧凑地与车辆集成的多模式交通方式的装置的机会。发明内容
[0005] 根据本发明,提供一种多模式交通方式系统,包括:
[0006] 车辆的悬架系;以及
[0007] 自行式独轮车,其在与车辆一起使用时选择性地接合悬架系以及在独立使用时选择性地与悬架系分离;
[0008] 自行式独轮车包括轮毂、可转动地耦接于轮毂的车轮以及耦接到轮毂以及车轮用于使车轮转动的达;
[0009] 轮毂包括选择性地接合悬架系的接合部件。
[0010] 根据本发明的一个实施例,其中轮毂包括第一侧面以及第二侧面以及耦接于第一侧面和第二侧面的脚蹬。
[0011] 根据本发明的一个实施例,其中接合部件设置在轮毂的第一侧面和第二侧面之一上。
[0012] 根据本发明的一个实施例,其中马达由轮毂支撑。
[0013] 根据本发明的一个实施例,其中悬架系定义中心轮并且其中接合部件是由轮毂限定并且容纳中心轮锁的中心孔。
[0014] 根据本发明的一个实施例,其中悬架系以及轮毂中的每一个都包括电连接器,其配置为当自行式独轮车接合悬架系时彼此接合。
[0015] 根据本发明的一个实施例,其中自行式独轮车包括用于控制自行式独轮车的部件的计算机系统
[0016] 根据本发明的一个实施例,本发明的系统进一步包括自行式独轮车上的接口,其用于当自行式独轮车从悬架系分离时操作计算机系统。
[0017] 根据本发明的一个实施例,其中接口可移动地可接合自行式独轮车。
[0018] 根据本发明的一个实施例,本发明的系统进一步包括安装于车辆的接口,其用于当自行式独轮车与悬架系接合时操作计算机系统。
[0019] 根据本发明的一个实施例,其中马达是电动马达并且自行式独轮车包括与马达连通的电池
[0020] 根据本发明,提供一种自行式独轮车,其在与车辆一起使用的情况下选择性地接合车辆以及在独立使用时选择性地与车辆分离,该自行式独轮车包括:
[0021] 轮毂;
[0022] 可转动地耦接于轮毂的车轮;以及
[0023] 支撑于轮毂上并且耦接到车轮用于使车轮转动的马达;
[0024] 轮毂包括与车辆选择性地接合以及分离的接合部件。
[0025] 根据本发明的一个实施例,其中轮毂包括第一侧面以及第二侧面以及耦接于第一侧面和第二侧面的脚蹬。
[0026] 根据本发明的一个实施例,其中接合部件设置轮毂的第一侧面和第二侧面之一上。
[0027] 根据本发明的一个实施例,其中马达由轮毂支撑。
[0028] 根据本发明的一个实施例,其中轮毂包括电连接器,电连接器配置为当自行式独轮车接合车辆时将电连接器接合在车辆上。
[0029] 根据本发明的一个实施例,本发明的自行式独轮车进一步包括用于控制自行式独轮车的部件的计算机系统。
[0030] 根据本发明的一个实施例,本发明的自行式独轮车进一步包括可连接到计算机系统的接口,其用于当自行式独轮车从悬架系分离时操作计算机系统。
[0031] 根据本发明的一个实施例,其中接口可移动地可连接到自行式独轮车。
[0032] 根据本发明的一个实施例,其中马达是电动马达并且自行式独轮车包括与马达连通的电池。附图说明
[0033] 图1是带有与车辆的悬架系接合的自行式独轮车的车辆的立体图;
[0034] 图2是一个从车辆分离的自行式独轮车的立体图;
[0035] 图3是自行式独轮车的立体图;
[0036] 图4是自行式独轮车以及悬架系的分解视图;
[0037] 图5是自行式独轮车的第二个实施例的立体图;
[0038] 图6是带有展开的脚蹬以及延伸的车把的自行式独轮车的第二个实施例的立体图;
[0039] 图7是带有安装到挡泥板的座椅靠背的自行式独轮车的第二个实施例的立体图;以及
[0040] 图8是与接口以及车辆安装接口中的一个选择性通信的自行式独轮车的计算机系统的示意图。

具体实施方式

[0041] 参照附图,其中在几个视图中,相同的附图标记表示相同的部分,多模式交通方式系统10包括车辆16的悬架系12以及自行式独轮车14。在与车辆16一起时,自行式独轮车14选择性地接合悬架系12,以及在单独使用自行式独轮车14时,其选择性地与悬架系12分离。自行式独轮车14包括轮毂18、可转动地耦接到轮毂18的车轮20以及耦接到轮毂18和车轮20用于转动车轮20的马达22。轮毂18包括用于选择性地接合悬架系12的接合部件24。
[0042] 在自行式独轮车14接合悬架系12的情况下,车辆16的驾驶员可以驾驶车辆16到达所选位置并且将车辆16停在所选的位置。随后,驾驶员可以将自行式独轮车14从悬架系12分离并且驾驶自行式独轮车14到不同的目的地。换言之,驾驶员利用车辆16以及自行式独轮车14作为多模式交通方式。作为这种使用的一个示例,驾驶员可以首先驾驶车辆16到达位置与办公室隔开的不太拥挤的卫星停车场,然后驾驶自行式独轮车14从车辆16到办公室,从而达到位于拥挤有上班族的城市环境中的办公室。自行式独轮车14在比较拥挤的区域中可以更便捷和快速地移动。
[0043] 自行式独轮车14可以代替车辆16的车轮。换言之,车辆16典型地包括四个车辆,并且自行式独轮车14可以在多个车轮之一的位置接合悬架系12。自行式独轮车14作为车辆16的单元操作。如下面进一步说明地,多模式交通方式系统10可以包括与车辆16的悬架系12接合的多于一个的自行式独轮车14。换言之,车辆16的一个或多个车轮可以分别利用自行式独轮车14代替。由于自行式独轮车14连接到悬架系12,因此自行式独轮车14便利以及紧凑地集成到车辆16并且在不消耗车辆16内部空间的情况下与车辆16一起运输。当自行式独轮车14从悬架系12分离时,由于车辆16不能操作,因此自行式独轮车
14从车辆16移除可以操作为防盗部件。
[0044] 应该明白的是,车辆16可以是任何类型,例如任何类型的汽车。如另一示例,车辆16可以是高尔夫球车。
[0045] 悬架系12可以是将车辆16支撑于自行式独轮车14上的任何合适的类型。例如,悬架系12可以是前悬架系或后悬架系并且可以是包括麦弗逊式滑柱(MacPherson strut)系统、双横臂系统、纵臂系统等的独立悬架系或非独立悬架系的任何类型。自行式独轮车14可以接合车辆16的转向系统。可选地,自行式独轮车14可以接合非转向的悬架系。
[0046] 车辆16可以改装为接合自行式独轮车14。例如,出厂车辆16的悬架系的相关组件可以在从车辆16的制造商购买之后改装,从而接合自行式独轮车14。
[0047] 自行式独轮车14的第一个实施例在图1-4的示例中示出,并且自行式独轮车14的第二个实施例在图5-7的示例中示出。下面说明两个实施例之间的共同特征并利用共有的附图标记说明。
[0048] 参照图1-4,轮毂18包括如图1所示的第一侧面26以及如图2-4所示的第二侧面28。应该明白的是,关于第一侧面26以及第二侧面28的术语“第一”以及“第二”是用于在两侧进行区分的标示符,并不应解释为任何顺序或表明相关重要性。在附图中所示的配置中,当自行式独轮车14安装于悬架系12时,第一侧面26向里地面向车辆16,以及第二侧面28向外地面向车辆16的外部。
[0049] 接合部件24设置在轮毂18的第一侧面26和第二侧面28中的一个。例如,在附图所示的配置中,接合部件24设置在轮毂18的第一侧面26上。
[0050] 接合部件24配置为可移动地接合悬架系12。接合部件24以及悬架系12的相应部件可以是任何合适的类型。悬架系12可以包括由安装于车辆的接口32控制的自动锁30,其用于选择性地与轮毂18锁定,例如在车辆16的操作过程中当轮毂18与悬架系12接合时。例如,如图4所示,自动锁30可以包括可收缩回到悬架系12内以及从悬架系12中可延伸的销90。在这样的实施例中,轮毂18包括当轮毂18接合悬架系12以及销90延伸时容纳销90的腔92。销90可以是以任何合适的方式收缩/延伸的,例如、马达等。
[0051] 除了自动锁30以外或在对自动锁30的可选方案中,悬架系12可以包括手动锁34。如一个示例,手动锁34可以是中心轮锁36以及接合部件24可以是由轮毂18定义的以及容纳中心轮锁36的中心孔38。
[0052] 参照图4,中心轮锁36包括螺柱(stud)40。轮毂18的中心孔38容纳螺柱40以及固件42接合螺柱40从而将轮毂18固定到悬架系12。螺柱40以及紧固件42可以是带有螺纹的从而彼此螺纹地接合。例如,螺柱40是内螺纹。可选地,螺柱40以及紧固件42可以以任何合适的方式彼此接合。例如,悬架系12可以包括接收内螺纹紧固件(未示出)的外螺纹螺柱(未示出),或者悬架系12可以包括接收快速释放紧固件的螺柱。
[0053] 如图2所示,车辆16可以包括千斤顶系统44。千斤顶系统44包括至少一个支架46,支架46使车辆16升离地面从而容许自行式独轮车14接合车辆16或从车辆16移除。
千斤顶系统44可以将整个车辆16举升离开地面,或者可选地可以使车辆16的一部分举升离开地面。利用千斤顶系统44能够在不需要举升自行式独轮车14的情况下实现自行式独轮车14的接合与分离。
[0054] 千斤顶系统44可以集成在车辆16上,例如在车辆16的悬架系12或车架(未示出)上。换言之,千斤顶系统44可以固定于车辆16的悬架系12或车架并且当车辆16行驶时可以在车辆16的车架上随车辆16移动。可选地,千斤顶系统44可以从车辆16的悬架系12或车架移除并且在不使用时可以存储在车辆16内。千斤顶系统44可以例如利用马达22自动地驱动或可以例如利用驾驶员手动地操作的杆手动驱动。
[0055] 如上所述,自行式独轮车14包括马达22。具体地,自行式独轮车14可以包括多于一个马达22。马达22利用轮毂18支撑并且配置为使车轮20相对于轮毂18转动。
[0056] 马达22可以是电动马达。参照图8,在这样的配置中,自行式独轮车14包括与马达22连通用于为马达22提供动的电池48。电池48由轮毂18支撑。可选地,马达22可以是任何合适类型的马达。电池48可以用于补充动力至车辆16的主电池。
[0057] 参照图3和图4,自行式独轮车14可以包括由轮毂18支撑用于连接除车辆16以外的电源的电连接器50。例如,电连接器50可以是为电池48再充电的在远离车辆16的位置连接到壁装插座的插头。自行式独轮车14可以包括收集能量并且为电池48再充电的太阳能电池。例如,电池48可以是例如锂离子电池或双碳电池等。
[0058] 参照图8,在马达22是电动的配置中,自行式独轮车14可以包括配置为当自行式独轮车14减速时将车轮20和轮毂18之间的相对运动的动能转化为电的再生制动系统52。在这样的配置中,马达22可以起到发电机的作用,其用于将动能转化成电。电可以形成并存储在电池48内。
[0059] 自行式独轮车14可以配置为推动车辆16。具体地,轮毂18固定到悬架系12以及马达22可以使车轮20相对于轮毂18转动,从而推动车辆16。由于轮毂在轮毂18的第一侧面26上连接到悬架系12,因此随着车轮20相对于轮毂18转动,轮毂18将力从车轮20传递到悬架系12从而推动车辆16。
[0060] 自行式独轮车14可以额外地或可选地用于车辆16的马达。换言之,自行式独轮车14可以在不需要车辆16的传统的马达——例如汽油发动机或电机——的情况下完全地推动车辆16。在另一个配置中,车辆16可以包括传统马达,以便传统马达和自行式独轮车14可以交替地用于推动车辆16。可选地,自行式独轮车14在不推动车辆16的情况下其可用于支撑车辆16,例如在推动过程中车辆16的传统马达推动车辆16并且自行式独轮车14支撑车辆16。
[0061] 参照图8,自行式独轮车14可以包括用于将自行式独轮车14保持在支撑驾驶员所需取向的稳定性控制器54。稳定性控制器54可以包括一个或多个测量以及保持所需取向的陀螺仪
[0062] 继续参照图8,自行式独轮车14包括用于控制自行式独轮车14的部件和/或记录来自自行式独轮车14的数据——例如操作数据、环境数据等——的计算机系统56。计算机系统56例如控制稳定性控制器54。例如,计算机系统56可以控制稳定性控制器54的设置从而以例如初学骑手模式、中等骑手模式、有经验的骑手模式、运动模式等的各种模式操作自行式独轮车14。计算机系统56也可以控制自行式独轮车14的其他部件,例如车灯、防盗部件等。计算机系统56也可以监测自行式独轮车14的状况,例如电池寿命、维护计划等。
[0063] 参照图3和7,自行式独轮车14可以包括当自行式独轮车14从悬架系12分离时操作计算机系统56的接口58。接口58可以包括用于显示信息的屏幕以及例如图形化用户界面、按钮、表盘等向计算机系统56输入信息的输入部件。
[0064] 接口58可以可移动地可接合自行式独轮车14。例如,接口58以及自行式独轮车14的车身60可以包括相应的电的和/或数据连接器80,例如插孔、插头、插座等,当接口58接合车身60时它们能够彼此接合。车身60可以定义支撑接口58的保持部件,例如架子、夹子等。接口58可以是例如便携式计算机、智能手机、平板电脑等。在接口58是便携式计算机的配置中,便携式计算机的电池可用于为马达22提供动力。
[0065] 参照图8,车辆16可以包括当自行式独轮车14接合悬架系12时用于操作计算机系统56的安装于车辆的接口32。安装于车辆的接口32可以是例如车辆16的交互式命令群(ICC)。车辆16的ICC可以包括例如与车辆16的计算机通信用于监测和调整车辆16的各种性能、娱乐部件等的参数的交互屏。
[0066] 当自行式独轮车14接合悬架系12时,安装于车辆的接口32可以与自行式独轮车14的计算机系统56通信从而监测自行式独轮车14在独立使用过程中的行驶速度和距离、电池48的寿命等。ICC可以视觉地显示这些测试值并且可以包括用于选择性地显示来自自行式独轮车14的计算机系统56的信息和/或将信息输入自行式独轮车14的计算机系统
56内的输入部件。
[0067] 参照图3和图4,车辆16的悬架系12以及自行式独轮车14的轮毂18中每一个都包括电连接器64,例如插头和插座,其配置为当自行式独轮车14接合悬架系12时彼此接合。当自行式独轮车14接合悬架系12时,车辆16可以使自行式独轮车14的电池48通过电连接器64充电。具体地,车辆16的电池可以用于为自行式独轮车14的电池48充电。
[0068] 继续参照图3和图4,车辆16的悬架系12以及自行式独轮车14的轮毂18中每一个都可以包括数据连接器66,例如插头和插座,其配置为当自行式独轮车14接合悬架系12时彼此接合。当接合数据连接器66时,安装于车辆的接口32与自行式独轮车14的计算机系统56通信从而如上所述的与自行式独轮车14的计算机系统56通信。车辆16的悬架系12以及自行式独轮车14的轮毂18中的每一个都可以包括冷却管线连接器68,其连接从车辆16到自行式独轮车14的冷却系统的冷却管线。
[0069] 当自行式独轮车14接合悬架系12时,车辆16可以控制自行式独轮车14的计算机系统56。例如,自行式独轮车14的加速以及制动,即,马达22的速度,可以通过车辆16的踏板——即,加速器——以及制动踏板的操作控制。
[0070] 参照图2-3以及5-7,自行式独轮车14包括将驾驶员支撑在轮毂18和车轮20上的车身60。车身由轮毂18支撑。车身60可以包括驾驶员就座的座椅70。稳定性控制器54配置为例如当自行式独轮车14行驶时,将座椅70保持在垂直位置。车身60可以包括连接到座椅70用于转移车轮10所引起的飞溅物以及碎片的挡泥板72。
[0071] 如下面进一步所述,自行式独轮车14可以包括支撑驾驶员的脚的脚蹬74。脚蹬74可以是车身60的一部分。
[0072] 如下面进一步所述,自行式独轮车14可以包括车把76。当自行式独轮车14行驶时,驾驶员可以抓握住车把76。
[0073] 自行式独轮车14可以包括除轮毂18/车轮20以外的一个或多个额外的车轮(未示出)。额外的车轮可以是踏板驱动的,例如在不利用马达22的情况下选择性地推动自行式独轮车14,或者可以是被动的。例如,额外的车轮可以在不可预期的道路状况或需要额外保证的初学者/不自信的骑手中用于提供额外的稳定性。换言之,一个或多个额外的车轮可以作为训练车轮。
[0074] 自行式独轮车14可以包括前照灯78。例如,前照灯78的操作可以由接口58控制。
[0075] 在操作中,用户将车辆16停放在所需的位置。安装于车辆的接口32随后可以自动地提供访问自行式独轮车14的选择。如果驾驶员选择不访问自行式独轮车14,那么驾驶员可以从车辆16走开、启动车辆16以及进一步驾驶等。
[0076] 如果驾驶员选择访问自行式独轮车14,那么驾驶员还可以与安装于车辆的接口32互动从而选择自行式独轮车14的操作状况。驾驶员可以通过安装于车辆的接口32启动千斤顶系统44,从而使车辆16升离地面进而接近自行式独轮车14。当车辆16通过千斤顶系统44升离地面时,车辆16可以锁定防止操作。
[0077] 在启动千斤顶系统44之前或之后,在悬架系12包括自动锁30的配置中,在悬架系12上的自动锁30可以解锁从而将轮毂18从悬架系12上解锁。在悬架系包括手动锁34的配置中,手动锁34可以手动地解锁,例如,在启动千斤顶系统44之前或之后,紧固件42可以从螺柱40移除。
[0078] 由于自行式独轮车14从车辆16移除,驾驶员将电连接器64以及数据连接器66分离。随后驾驶员可以将接口58连接到自行式独轮车14的车身60。随后驾驶员可以驾驶自行式独轮车14到远离车辆16的位置。
[0079] 参照图1-4,自行式独轮车14的第一个实施例的车身60可以从轮毂18移除。例如,当从轮毂18移除时,车身60可以存储在车辆16中。脚蹬以及车把可以支撑于车身60上。车身60可以利用任何合适的机构与轮毂18接合和分离。
[0080] 在自行式独轮车14从悬架系12移除之后,车身60接合轮毂18。随后自行式独轮车14可以独立于车辆16而操作。
[0081] 当驾驶员利用自行式独轮车14返回到车辆16时,驾驶员可以从轮毂18移除车身60并且将车身60存储在车辆16上。随后驾驶员将自行式独轮车14的轮毂18与车辆16的悬架系12接合,这时驾驶员可以进入并且驾驶车辆16。
[0082] 参照图5-7,当自行式独轮车14与悬架系12接合时,自行式独轮车14的第二个实施例的车身60保持与轮毂18接合。脚蹬74可以枢转地耦接到车身60的剩余部分,以便当自行式独轮车14接合悬架系12时脚蹬74可以折叠以及当自行式独轮车14与悬架系12分离时可以打开。车把76可以伸缩地接合车身60的剩余部分,以便当自行式独轮车14接合悬架系12时车把76可以收缩,以及当自行式独轮车14与悬架系12分离时车把76可以延伸。参照图8,车辆16的头枕可移动地组装到挡泥板72从而作为座椅70操作。
[0083] 参照图5-7时,当自行式独轮车14从悬架系12移除之后,脚蹬74打开并且车把76延伸。随后,自行式独轮车14可以独立于车辆16而操作。
[0084] 当驾驶员利用自行式独轮车14返回到车辆16时,驾驶员可以折叠脚蹬74以及将车把76收在凹处。随后驾驶员将自行式独轮车14的轮毂18与车辆16的悬架系12接合,这时驾驶员可以进入并且驾驶车辆16。
[0085] 本发明以说明的方式描述,可以理解的是,所用的术语旨在说明而不是限制的本质。根据上述技术本发明可以进行许多修正以及变化,并且本发明可以利用这里具体描述的以外的其他方式实施。
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