一种用于人力驱动车辆的车轮的制作方法

本申请案主张2015年08月13日申请的英国专利申请案第1514366.2号的权利，该案的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及一种车辆，并且，特别是一种用于人力驱动车辆的车轮。

背景技术：

当人们在学习如何骑自行车时，必须掌握控制自行车使其相对地面保持行进方向的反射技能，以使自行车和驾驶者的重心一起达到平衡，或者直线行进时重心处于中线，或者移向任何转弯弧线的中心。陀螺进动是一种现象，一直被用来保持物体的平衡，并且长期以来一直认为，所有的自行车轮子上都有一个固有的陀螺效应，有助于自行车自身的平衡，车轮越大越重，陀螺效应越显著。

已知的用于平衡训练或辅助自行车骑行的增强自行车车轮的陀螺效应的装置，一般是在自行车上或车轮中安装额外的陀螺，其将明显的增加重量并且转速快于自行车车轮。而且，他们描述称如果额外的陀螺与自行车的前轮同轴旋转，并具有相同的旋转方向，那么将变得不平衡，陀螺的动进效应也将导致转向争取的方向以保持平衡。陀螺效应可以通过减低转速来减少，当学习者适应了平衡反射便不再需要它了。

这些设备的陀螺元件，例如圆盘或者提到的飞轮，它们的质量向外部边缘集中，通过快速的旋转以便提供足够的陀螺效应。为了确保车轮使用时的安全性，该圆盘或者飞轮处于车轮的内部，并且大小适合现有的自行车的前叉和前制动器之间的空间。车轮的外盖有两个类似的圆形部分，贴合在一起，将陀螺盘包括其中，并且各盖体通过分别支撑轮胎的各个侧壁和边缘对轮胎进行支持。两个圆形部分定义了自行车轮和两半圆之间的陀螺盘或飞轮的轴线，其可能是不完全一致的。另外，需要一种机械构件克服轮胎内部的压力，如气动膨胀，固定所述盖体。而且，陀螺处于轮子内部，所以它需要技巧才能将其拆卸，如果不进行拆卸，车轮会比较重，并且在骑自行车时也不再需要为了训练的目的而使用的陀螺效应了。进一步，由两个圆形部件提供的分割轮缘通过螺钉在外直径紧固在一起。这导致了紧固件周围的应力集中。

加速和维持一个快速旋转的陀螺的动力装置最好是体积小，不产生限制陀螺的最大极限速度的不必要的摩擦和效率损失，这便是它的有益效果。在上述确定的一些现有技术中描述了一些系统，通过使用贴近电机轴的平轮，将旋转从训练车轮内部的电机传送到陀螺盘的平面，在平轮上具有凹槽，内置具有平滑表面的可拆卸的橡胶或弹性体的环状物。电机轮和环状物被机械弹簧推向陀螺盘，并且该动作受限于一偏转轴与陀螺盘的旋转轴垂直的组件。这样安排的问题在于，受影响于自身旋转时的惯性，环状物的旋转速度将受到限制，并且当机械弹簧作用其上时的接触面由于压缩和摩擦导致了快速的磨损以致减少使用的寿命。

另一已知的系统中，需要电子输入加速和维持陀螺盘的转速，一旦设备不被使用，速度就会消失。

陀螺盘或飞轮的重量对于不再需要陀螺效应的自行车使用者来说也是不方便的。

技术实现要素：

根据一方面，本申请提供一种用于人力驱动的车辆的车轮，其包括：可旋转的安装于中心轴的轮毂，该中心轴定义了车轮的旋转轴；第一盖体固定于所述轮毂，并包括周缘结构完全支撑轮胎；第二盖体固定于轮毂或临近所述轮毂的所述第一盖体之一，并且在距离所述轮毂的远端的位置与所述第一盖体啮合。

第一盖体可以包括耦接于独立圆盘部分的周缘。

第二盖体可拆卸的固定于轮毂或第一盖体之一。第二盖体可以包括第一圆周肋，当第二盖体固定于轮毂或第一盖体之一时，该圆周肋紧靠周缘。第二盖体可以进一步包括第二圆周肋，其与第一圆周肋同圆心，并且临近第一圆周肋，定义圆周沟槽紧密接收周缘。

第一盖体和第二盖体可以构成两者之间的壳体。

车轮能够进一步的包括位于壳体内的飞轮结构，包括飞轮由从可旋转的耦接于轮毂的轴环延伸而出，其使飞轮大致绕车轮的旋转轴的旋转。飞轮可拆卸的固定于轴环。可选的，飞轮结构可拆卸的耦接于轮毂。

第一盖体和第二盖体之间的密封是防水的。

车轮可进一步包括飞轮驱动器用于驱动飞轮，耦接于飞轮驱动器的控制电路以进行相应的控制操作。

车轮可进一步包括分离检测机构，用于检测第二盖体从第一盖体的分离动作，分离检测机构耦接于控制电路，当第二盖体从第一盖体分离之后，分离检测机构触发控制电路终止飞轮驱动器的操作或对飞轮的继续旋转产生阻力。

控制电路可包括电阻器，当第二盖体从第一盖体分离时，对飞轮的继续旋转产生阻力。

第一盖体可包括一对电子触点耦接于控制电路，第二盖体可包括电桥式触点，当第二盖体固定于第一盖体时，电桥式触点桥接第一盖体上的电子触点，当电子触点没有桥接联通时，控制电路触发终止飞轮驱动器的操作或产生对飞轮的继续旋转的阻力。

分离检测机构可包括安装于壳体内并与控制电路耦接的光学传感器。响应于检测到的光的强度的阈值的出现，光学传感器触发控制电路或是产生对飞轮驱动器的终止操作，或是对飞轮的继续旋转产生阻力。

分离检测机构可包括安装于壳体内并耦接于控制电路的光学传感器。其中飞轮具有孔径，当飞轮旋转的时候，其周期性的与光学传感器对齐，光学传感器响应于检测到的光的模式，触发控制电路终止飞轮驱动器的操作或对飞轮的继续旋转产生阻力。

车轮可进一步包括手动电源开关按钮用于控制控制电路。

车轮可进一步包括飞轮驱动器，其可操作的应用扭力到紧贴飞轮安装的驱动轮，驱动飞轮，驱动轮具有驱动旋转轴，其大致与车轮旋转轴垂直，驱动轮具有倾斜边缘，并且飞轮的倾斜平面大致沿着驱动旋转轴和车轮旋转轴之间的交叉点处延伸出的线上延伸。

至少驱动轮的倾斜边缘和飞轮的斜面之一可以由橡胶，聚合物，和弹性体中之一组成。

车轮可进一步包括将飞轮驱动器固定其上的悬挂底盘，悬挂底盘将飞轮驱动器向飞轮偏转。

悬挂底盘可绕枢轴转动，其大致垂直于车轮旋转轴。

悬挂底盘可通过弹簧偏压。

悬挂底盘朝向飞轮的枢轴转动，可通过停止器限制。

根据另一方面，此处提供一种用于人力驱动车辆的车轮，其包括飞轮，其具有飞轮旋转轴；飞轮驱动器，其将扭力应用于驱动轮，以驱动飞轮，驱动轮具有驱动旋转轴，其大致垂直于车轮旋转轴，驱动轮具有倾斜边缘，并且飞轮的倾斜平面大致沿着驱动旋转轴和车轮旋转轴之间的交叉点处延伸出的线上延伸。

至少驱动轮的倾斜边缘和飞轮的斜面之一可以由橡胶，聚合物，和弹性体中的一个组成。

车轮可进一步包括位置调节机构，飞轮驱动器安装在其上，位置调节机构将飞轮驱动器定位到与飞轮相接触的位置。

位置调节机构可包括枢轴，其大致与车轮旋转轴垂直。

位置调节机构可包括弹簧。

飞轮驱动器朝向飞轮的枢轴转动，可通过一个停止器来限制。

根据更进一步的方面，此处提供一种用于人力驱动车辆的车轮，其包括：飞轮结构，包括可旋转的安装在轮毂上的轴环，飞轮可拆卸的固定于轴环。

飞轮通过至少一个紧固件可拆卸的固定于轴环。

飞轮通过弹夹可拆卸的固定于轴环。

根据另一个方面，此处提供用于人力驱动车辆的车轮，包括车轮结构，在车轮的结构中安装飞轮，安装飞轮驱动器以驱动飞轮，耦接于飞轮驱动器的控制电路以控制其操作，盖体可移除的固定于车轮结构，并提供到飞轮的通道，分离检测机构检测盖体的移除，分离检测装置耦接于控制电路，当盖体从车轮结构上移除时，其触发控制电路或是终止飞轮驱动器的操作，或是对飞轮的继续旋转产生阻力。

控制电路可包括电阻器，当盖体从车轮结构中移除时，其对飞轮的继续旋转产生阻力。

车轮结构可包括一对耦接于控制电路的电子触点，盖体可以包括电子桥式触点，当盖体贴近车轮结构固定时，电子桥式节点桥接车轮结构中的电子触点，当电子触点没有被桥接联通时，控制电路触发终止飞轮驱动器的操作或者产生对飞轮继续旋转的阻力。

分离检测机构可包括光学传感器，其安装于车轮结构与盖体构成的壳体内，并且耦接于控制电路，响应于光的强度的阈值的出现，光学传感器触发控制电路终止飞轮驱动器的操作或对飞轮的继续旋转产生阻力。

分离检测机构可包括光学传感器，其安装于车轮结构与盖体构成的壳体内，并且耦接于控制电路，其中飞轮具有孔径，当飞轮旋转时，孔径周期性与光学传感器对准，响应于检测到的光的模式，光学传感器触发控制电路或是终止飞轮驱动器的操作，或是对飞轮的继续旋转产生阻力。

车轮可进一步包括手动电源开关按钮控制控制电路。

附图说明

参考附图，通过示例，对实施方式进行解释说明，其中：

根据实施例，图1示出陀螺仪自行车车轮I的局部切断面图；

图2a是陀螺仪自行车车轮的径向周边的剖视图，包括安装在第一盖体上的轮胎及第一盖体与第二盖体之间的连接件；

图2b示出了陀螺仪自行车车轮的按照另一个实施例的径向外周的剖面图，其中，用于一轮胎的底座是由一个单独的轮缘部分完全设置的；

图3示出了可拆卸的固定紧固件，其用于将陀螺盘和图1中的陀螺仪自行车车轮的盖体可拆卸的保持在轮毂上；

图4示出驱动轮，用于驱动图1中的陀螺仪自行车车轮中的飞轮；

根据另一实施例的，图4a示出驱动轮驱动飞轮；

图5示出了用于将驱动轮朝向图1的陀螺仪自行车车轮中的飞轮偏移的悬挂弹簧；

图6示出了陀螺仪自行车车轮的光学传感器，用于检测陀螺仪自行车车轮的第二盖不存在的情况；

图7示出了另一分离检测机构，用于检测从第二盖体从第一盖体的分离；和

图8a和8b示出了电路，其从旋转的飞轮中回收能量用于为图1中的陀螺仪自行车车轮的能量存储装置进行充电。

具体实施方式

图1示出根据实施例1中的陀螺仪自行车车轮100的一部分。陀螺仪自行车车轮100具有第一盘盖1，其与第二盘盖2，共同构成飞轮结构3安置于其中的壳体。第一盘盖1和第二盘盖2由塑料制成，但也可以是其他合适的质量轻并刚性的材料，例如铝。

飞轮结构3包括飞轮3c，其大部分质量位于旋转轴的远端，沿其圆周分布，并整体由金属制成。质量越大并且距离旋转轴越远，陀螺效应越明显。在另一实施例中，飞轮3c是复合制造，或者可以是旋转质量能量存储器的适当的配置。基于常规的固定螺帽，快速释放凸轮，或者销的公认的方法，陀螺仪自行车车轮100的中心固定轴5可以固定在自行车的车架前叉内(未示出)。在中心固定轴5上，同轴安装有可以绕中心固定轴5自由旋转的轮毂6，两轴承7支撑轮毂6，并且两轴承7通过朝向轮毂6的两侧末端的压力配合保持在位置上。管状轮毂6用来给陀螺仪自行车车轮100最大的轴承宽度，同时还允许飞轮结构3安装在其上。在其他实施方案中，一组或多组轴承和/或一个或多个轴衬可用于使轮毂相对于中心固定轴5自由旋转。轴承组的远端设置使中心固定轴5与轮毂更好的同心对准。

第一盘盖1以与轮毂6仅相对于中心固定轴5同轴旋转的方式固定于轮毂6，并且达到这样的程度，第一盘盖1耦合到轮毂6，从轮毂6的长度的一端到大约其长度的中间。第一盘盖1具有一整体成型的周缘1c，这里构造用于完全的支撑其上的轮胎。特别的，周缘1c具有大致平坦的横截面，在横截面上具有一对大致呈径向伸展的轮辋突缘1d。轮辋突缘1d将轮胎4的珠状物保持在其间。

图2更加详细的示出第一盘盖1上的轮辋突缘1d固定和保持轮胎4的细节。特别的，轮胎4的珠状物被安置于轮胎4内部的充气内胎(未示出)朝向轮辋突缘1d的内表面1a推压。轮辋突缘1d的侧面外部轮辋制动平面1b对自行车的制动提供摩擦表面，例如典型的卡钳式。轮辋突缘1d的尺寸可以依据配置，根据需求调整。

参考图1和图2a，第二盘盖2临近的安装于轮毂6，并且具有第一连续圆周肋2a和位于内侧的与圆周肋2a同心的第二连续圆周肋2b。

图2b显示了另一种可选结构，其中周缘201与第一盖体202中的独立圆盘部分202a耦接。圆盘部分202a和第二盘盖203具有第一连续圆周肋204和位于内侧的与第一连续圆周肋204同心的第二连续圆周肋205，以致他们共同形成圆周沟槽，其紧密接收周缘201。周缘201具有两个轮辋凸缘206，其通过内部的侧平面容纳轮胎207的气囊并且提供外部的制动表面。

图3更加详细的显示将飞轮结构3固定于轮毂6的细节。飞轮结构3由重金属制成，例如铁。为了制造的便利并且使飞轮3c可以更加容易的从陀螺仪自行车车轮100上拆卸下来，飞轮3c具有固定在轴环8上的套管3b，其与中心固定轴5和轮毂6同心，因此将飞轮3c的旋转轴与陀螺仪自行车车轮100的旋转轴心对齐。轴环8大致呈管状，并具有一组轴承9位于相对的外侧端，其使轴环8相对于轮毂6的外圆周表面自由旋转。在其他实施方式中，可以采用一个或多个轴承和/或衬套使轴环绕轮毂自由旋转。优选的，轴承和/或衬套沿轮毂的旋转轴分散部署，以提供更好的与轮毂和中心固定轴的同轴对准。这能够有效的避免飞轮3c，第一盘盖1，第二盘盖2的意外接触，因此在飞轮3c与第一盘盖1，第二盘盖2的尺寸上可有更好的紧密度容限。

飞轮3c的套管3b安装于轴环8的大体上是圆锥或圆柱的表面3a上，在飞轮3c被拆卸时，使得轴环8可以或可以不保留。带螺纹的螺栓10和夹子14用于将飞轮结构3保持在位置上。在其他实施方式中，可以采用一个或多个螺栓或夹子，粘合剂，或其他适当的方式确保飞轮3c固定在轴环8上。优选的，将飞轮3c固定在轴环8上的方法是可拆卸的。

第二盘盖2同样采用类似的方式可拆卸的固定在轮毂6上，其可能包括带螺纹的螺栓12或者夹子13，或者两者都用，或者其他类似的固定的方式。在一些情况下，例如第一盘盖1延伸穿过轮毂6的大部分，那么就可以将第二盘盖2可拆卸的固定到临近轮毂6的第一盘盖1的部分上。当第二盘盖2固定在位置上，第一盘盖1的周缘1c被紧密的沿着圆周嵌入第二盘盖2的第一圆周肋2a和第二圆周肋2b之间，以提供一种坚固的车轮结构，将压力在圆周上分散。

图4示出驱动组件用于驱动飞轮3c，使它绕陀螺仪自行车车轮100的旋转轴转动。驱动组件包括飞轮驱动器15，其安装于第一盘盖1的一内表面，用于在大致与飞轮垂直的驱动轴15a上施加扭力。例如，飞轮驱动器15可以是电子或流体供能的驱动发动机。驱动轮16固定在驱动轴15a上，并且具有与车轮或飞轮旋转轴3e大致垂直的驱动旋转轴15b.驱动轮16可以是铁的，聚合体的，或者其他合适的物质。

如果在飞轮3c中采用直边驱动轮，当轮中心的速度与飞轮3c的速度相同，那么驱动轮上半部分的运动速度要慢于飞轮3c的速度，而驱动轮的下半部分的却要运动的更快。这样的速度差别，将导致驱动轮和飞轮3c之间的滑动，结果带来磨损和摩擦。为减少这种滑动，驱动轮16具有倾斜边缘17，并且飞轮3c具有相应的倾斜平面3d，其允许在两个平面的整个接触区域内，驱动轮16与飞轮13具有大致相同的速度。

驱动轮16具有一弹性体，聚合物或橡胶外层16a，其被外部截头圆锥体或倾斜的驱动轮边缘17终止，对应于相应的截头圆锥体或飞轮3c上的倾斜飞轮平面3d，在之间形成接触的区域。驱动轮的宽边17与飞轮3c的倾斜平面3d接触，以提供足够的摩擦和与倾斜飞轮平面3d在第磨损的情况下持续的啮合在一起。如图所示，外层16a通过粘合剂或包络外形黏贴于驱动轮16，但是优选的是将驱动轮16插入过模制工艺过程中，使外层16a形成对驱动轮16的不可分割的接合和封装。与锥齿轮的设计模式相类似，倾斜驱动轮边缘17和倾斜驱动轮表面3d被设置成，使得在它们之间的接触面是沿着飞轮结构3的轴环8的旋转轴与驱动轮16的旋转轴的交点处向外伸展的线上延伸。

图4a示出了另一种结构，其中一个实心的，并由例如聚合物或金属的材料制成的驱动轮303，连同由硬度稍低的聚合物或弹性物质构成的表面302，被放置在或嵌入飞轮301的截头圆锥体/倾斜表面。

图5示出其上连接有飞轮驱动器15的悬挂底盘18。悬挂底盘18具有两个同轴枢轴孔19，彼此分开的设置在共同的枢转轴线20上。第一盘盖1(图2a)具有由所述枢轴孔19接收的枢轴杆，使悬浮底盘围绕枢旋转。在其他实施方式中，悬挂底盘18可以连接与一个或多个枢转机构。枢转机构可以是许多合适的类型中的任一项，例如，琴式铰链。悬挂底盘18的法兰片18b上的通孔18a接收从第一盘盖1中延伸出的弹簧杆22a.弹簧22置于弹簧杆22a上，推压悬挂底盘18的法兰片18b，将飞轮驱动器15偏压到贴近悬挂底盘18，并且因此，驱动轮边缘17持续与飞轮3c的倾斜圆盘平面3d接触。在弹簧2中安装一片泡沫材料，来阻止由于与第一盘盖1之间的碰撞而产生的偏转。在这种模式下，当驱动轮边缘17与倾斜圆盘表面3d接触时，接触力是仅足以传输转动，而不足以导致驱动轮边缘17和飞轮3c之间滑动。在弹簧杆22a的端部的弹簧杆帽21将悬挂底盘18保持在弹簧杆22a上。弹簧杆帽21和弹簧杆22a可以一体形成为一个螺栓或可以耦合在一起，例如通过配合螺纹表面或另一种合适的方式进行。弹簧杆帽21用作停止器限制悬挂底盘18 的过度运动，否则可能会在陀螺自行车车轮100的充分组装之前，当不存在飞轮3c时，导致驱动轮边缘17与第二盘盖2接触。枢轴19被直接或间接地固定在第一盘盖1上，以提供绕枢转轴线20有限的转动，枢转轴线20大致平行于飞轮驱动器15的驱动轴15a。各种其他合适类型的位置调整机构可以用来偏压驱动轮16靠近飞轮3c，例如，非枢转弹簧悬架或开槽的孔。

当以最高速度旋转时，飞轮3c具有很多的动能，其自身需要几分钟的时间减速，由于仅有的能量损失来自摩擦和空气阻力。这对使用者是不方便的，由于其使车轮很难去控制(例如，这使得控制车轮向左或向右转弯变得不容易)。为解决这个问题，陀螺仪自行车车轮100引入电子刹车对飞轮3c进行减速。电子刹车可以通过外表面上的手动电源开关按钮来激活。另外，当分离检测机构确定第二盘盖2已分离时，电子刹车被激活。这通过光学和电学的方式都得以实现。

图6示出第一分离检测机构；特别的是，光学传感器22设置于第一盘盖1的内侧，以具有一侧的视线。光学传感器22能够感测到光强度的变化模式。管道23阻止光学传感器22和飞轮3c的平面之间的外来光从外部到达光学传感器22的视线之内。当飞轮3c旋转时，飞轮23上的飞轮孔24周期性的与光学传感器22的视线对齐。在其他的实施方式中，两个或多个圆孔可以呈圆周状分布在飞轮3c上，或者光学传感器22的视线被导向飞轮上具有辐条的部分。尽管图中显示，飞轮孔24的尺寸适应管道23的剖面，但飞轮孔24的尺寸可以变大或变小，或者变换成其他的模式。如果当飞轮3c旋转时，第二盘盖2被移除，光学传感器22在飞轮孔24对准管道23的顶部时检测到周围的光，相反，当飞轮孔24没有对准光学感测器22时，其只能检测到为黑暗的光亮度。通过确定不同时期的光强度的差别及相关的亮度和黑暗的改变超出阈值的变化的分辨，这种光强度的变化模式可以被检测到。这种变化的周期性的规律也可以在确定这种模式是否对应于第二原盘盖体2从第一盘盖1分离的情形时，考虑其中。

基于通过光学传感器22检测到的亮度和黑暗的模式，飞轮驱动器15可以将制动应用到飞轮3c上，以当它可能对陀螺仪自行车车轮100或其他临近的物体，动物和/或人类带来危险时，停止它的转动。在其他实施方式中，在壳体中放置一光学传感器用于检测能够指示第二盘盖2已经脱离的光强度的阈值并且通过与其耦接的控制电路相应的控制飞轮驱动器的操作。

图7示出另一种分离检测机构，其通过电子检测何时第二盘盖2脱离。特别的，两个电子触点29由金属弹簧构成，由电子控制电路延伸而出，并且大致沿第一盘盖1的内表面和它的周缘1c的径向延伸。第二盘盖2具有相应的电子桥接，桥式连接两个电子触点29并组成闭合电路，从而通知电子控制电路。移除盘盖2即断掉电路，从而触发电子控制电路停止为飞轮驱动器15提供电源，并将制动应用到飞轮3c。其中位于第二盘盖2上的相应的金属触点不会围绕第二盘盖2的整个圆周延伸，它要为用户提供指导使其将第二盘盖2固定到第一盘盖1时正确定位第二盘盖21。第一盘盖1和第二盘盖2具有可见的和或物理配合的特征，例如一个凹口和对应的突起，以引导用户确定它们的相对方向。

第二盘盖2的脱离可以以其他的方式被检测到，例如，在第二盘盖2中使用磁性元件并相应的在第一盘盖1内使用霍尔传感器。另一示例是，第一盘盖1可包括一机械开关，其在第二盘盖2相邻置于第一盘盖1时，由盘盖2上的物理元件致动。

图8a和8b示出电子控制电路，其电耦合于第一盘盖1上的手动电源开关按钮，光学传感器22，和两个电子触点29。电子控制电路包含电能存储器25，其电连接于第一开关27和第二开关28，电压调节设备26和飞轮驱动器15。电能存储器25可以是，例如，电车或者其他合适的机构/设备用于存储电能。电压调节设备26可以是，例如，电压调节电路或任何其他的合适的装置用于调节电压。如图8a中所示，当第一开关27闭合而第二开关28断开，电能被传输以用于操作飞轮驱动器15，其顺序的，通过前述的装置使飞轮3c旋转。反而，如图8b中所示，当第一开关27断开，第二开关28闭合，则不再期望或需要陀螺效应。飞轮3c的内动能驱动飞轮驱动器15产生能量，直接通过电压调节装置26对电能存储装置25进行充电，同时也方便减缓飞轮3c的旋转动力，使所述飞轮3c更迅速地停止旋转。

陀螺仪自行车车轮100的第一盘盖1能够在它的周缘1c上完全的支撑轮胎4，从而可以进行一些力的传导的控制，由自行车和骑车人的重量产生的力通过陀螺仪自行车车轮100的中心固定轴5，通过可旋转的轮毂6到达贴合在第一盘盖1的周围并设置有轮胎4的周缘1c上。这将轮胎的压力分散到陀螺仪自行车车轮的整个圆周上，车轮更加坚固。因此，第一盘盖1是有效的车轮结构，并且第一盘盖1和第二盘盖2将飞轮结构3，控制电路，飞轮驱动器15密封其中，将它们与环境封闭隔离开，大体上防止了用户接近转动的飞轮3c。而且，该结构允许飞轮3c在单个盖体被移除的情况下，可更加容易的移除，特别是示例中示出的第二盘盖2。这可以在不需要移除任何轴承的情况下完成。进一步的，在第一盘盖1和第二盘盖2之间可以是静态的封闭，而且仅最小的轴承需要被封闭其中。

再次参考图3，飞轮3c具有几千克的质量，使陀螺仪自行车车轮某种程度重于标准的自行车车轮。一旦飞轮3c完成了它的使命(例如，使用者使用飞轮学会了如何骑自行车)，那么就期望能够允许用户将飞轮3c卸下，以减轻陀螺仪自行车车轮100的质量。该陀螺仪自行车车轮100的设计使得飞轮3c可以更加容易的拆卸，不需要任何技巧也不需要从陀螺仪自行车车轮100上移除轮胎4。为了移除飞轮3c，通过移除螺栓12和/或夹子13，可以将第二盘盖2移除。再移除螺栓10和夹子14，使飞轮3c可以从轴环8上移除，从而从陀螺仪自行车车轮100上拆卸下来。然后再将第二盘盖2重新装入第一盘盖1，螺栓12和/或夹子13用来将第二盘盖2固定到第一盘盖1上，这样就再一次增强了陀螺仪自行车车轮100的强度。

该陀螺自行车车轮100能够通过提高飞轮3c转速升级陀螺进动的水平，而并不需要飞轮3c增加重量或尺寸。陀螺效应可维持较长时期并延长的寿命，提高在训练中和在较长行程中提供平衡协助的有效性，在其他因素相同的情况下，需要更短的能量存储充电时间。

周缘的结构可以改变以支持不同的类型的轮胎。在实施例中，所述内胎的阀，通过在第一盘盖1的周缘1c中的阀开口突出，成角度靠在周缘1c的内部，以减少与飞轮3c的干扰。在另一实施例中，使用了内胎和相应的具有沿其横向侧设置阀的轮胎。在另一实施例中，和陀螺仪自行车车轮一起，采用了无内胎的轮胎。在采用无内胎轮胎时，轮辋凸缘可从周缘省略，并且该轮胎可附着到周缘上。

第二盘盖2在其外部不必须是圆形，并且可以采取其他形状，但最好包围飞轮的结构。

虽然在上述实施例中，第二盘盖2延伸到第一盘盖1的圆周上和周缘上，但在其他实施方案中，它可以部分地延伸到车轮的圆周，处于或接近第二盘盖的边缘具有一种或多种特征，如沟槽，以匹配一个或多个在第一盘盖上的相应的特征。这种配置可以提供一个缩小的外壳使飞轮在其中运动。第二盘盖可以是其它形状，例如正方形，六边形等。

在其他实施方案中，驱动旋转轴可以是大致非垂直于所述车轮旋转轴线的。例如，所述驱动轮的倾斜可以被调整，以使驱动旋转轴被改变，而相比在图中所示的斜面，不必改变飞轮上的斜面。

在上述实施例中，飞轮驱动器是马达，然而，飞轮驱动器可以是任何适合驱动飞轮的机构。在可选的实施例中，飞轮驱动器是可由弹簧收缩软绳操作的，使飞轮可以手动拉伸。在另一可选实施例中，飞轮驱动器可以是弹簧驱动的。

在上述实施例中，手动电源按钮和分离检测机构联接到所述控制电路，同时终止飞轮驱动和制动飞轮的操作。在其他实施方案中，手动电源按钮和分离检测机构只能执行这些功能之一。另外，可以不使用，或使用一个或多个分离的检测手段，从第一盘盖1检测第二盘盖2的分离。

在可替换的实施方案中，所述飞轮结构经由夹子或其它合适的固定装置保持在轮毂上，以及通过移除所述第二盘盖在从车轮中彻底移除。

虽然陀螺轮是参考自行车进行描述，但是可以理解，相同的原理可以应用到其它类型人力驱动的车辆的轮子，例如三轮车，摩托车，或任何其它合适类型的人力驱动的车辆。

在一些实施方式中，紧固件如螺钉可以用于在轮毂远端，将第二盘盖固定到第一盘盖。

本领域技术人员可以知晓，可以存在更多的替代实施方式和可能的改进方式，并且上述的示例只是一个或更多的实施方式的解释说明。因此，该范围仅由这里所附的权利要求进行限制。