CN103263767A

CN103263767A - 代步电动轮滑鞋

Info

Publication number: CN103263767A
Application number: CN2013102189174A
Authority: CN
Inventors: 杨海波; 于江; 于宁; 杨绍志; 张彦艳
Original assignee: Hebei United University
Current assignee: Hebei United University
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-08-28

Abstract

代步电动轮滑鞋涉及一种环保型电动代步交通工具，主要包括鞋套，电机，控制电路，踏板，锂电池，电池仓，万向节，调速传感器，拉臂，刹车蹄，伏地轮。电机采用12V直流减速电动机，电机外壳与衬套、橡胶轮紧固，构成轮毂式电动机，输出轴与前进后退档位开关铰接。电动机的引线一端接地，另一端通过导电滑环、电刷作为引线，与电池、电源开关、前进后退档位开关，调速传感器，控制线路等器件构成控制回路。控制电路由晶体管、电阻、电容、霍尔传感器等组成的脉宽调制电路，能使减速电动机转速从0-300r/min调速。伏地轮拉臂与电池仓底板采用万向结构连接，伏地轮受径向力的作用可左右摆动实现转弯，通过继电器使电动机换向。

Description

代步电动轮滑鞋

技术领域

本发明涉及一种环保型电动代步交通工具。

技术背景

现代交通工具比较发达，特别是远程交通真正实现了坐地日行八万里，随着人们生活水平的提高家庭轿车已走入了千家万户，随之而来城市道路通行和空气质量受到了严重的影响。因此低碳环保方便安全快捷的交通工具有待实现。轮滑鞋能满足人们城市道路的出行，通过脚控能实现前进后退转弯启停等功能。常见的轮滑鞋无论是单排还是双排在转弯时轮子不能转向，做转向动作时需倒脚完成，也就是说转弯时两只脚交替迈向转弯方向，才能实现转弯。代步电动轮滑鞋，比自行车、电动自行车体积小重量轻便于携带，无需停车位，是短途上下班、上街购物的理想的交通工具，本代步电动轮滑鞋独具的前进后退变换方向及灵活转向功能，更是影视动机位拍摄最佳移动设备，也是休闲娱乐之佳品。

发明内容

本代步轮滑鞋，比传统的轮滑鞋穿戴方便，两只脚各踏一只，无需系带捆绑，为了行驶安全，两只鞋中只有一只为电驱动，另一只无驱动，两只鞋外形没有太大区别。此轮滑鞋采用人性化设计，前进、后退、转弯、刹车、无极调速，都由脚控实现。代步轮滑鞋质量3.6kg左右，功耗10W轮最大转矩50N，一次充电巡航里程达30km。代步轮滑鞋的形状类似一双带轮子的拖鞋，尺寸25厘米相当于42号鞋的规格，每只鞋有三个直径8厘米的橡胶轮，前部平行排列两个轮子，为便于转弯，其中一个为驱动轮，另一个为支撑轮，后轮为伏地轮其作用为：调速、刹车，并在静止站立时，起支撑作用。

代步轮滑鞋驱动部分，电动机17采用12V直流减速电动机，电动机的外壳与电机衬套13、橡胶轮14紧固，电机的输出轴与前进后退档位开关4铰接，电动机得电轴锁定，电机外壳转动，从而构成轮毂式电动机。电动机的引线一端接地，另一端通过导电滑环15、电刷16作为引线，电动机17与电池6、电源开关3、前进后退档位开关4，调速传感器9控制线路2等器件构成控制回路。电池仓7内部配有3片3.8V20Ah锂电池。电池重量为800g。代步轮滑鞋电动机控制电路由4只晶体管T1、T2、T3、T4、电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、电容C1、C2、霍尔传感器W1等组成的脉宽调制电路，通过以上器件组成的脉宽调制电路能使减速电动机转速从0-300r/min任意调整，实现无极调速。图4所示为代步电动轮滑鞋电动机控制电路：图4中E1为锂电池组，由3片3.8V20Ah锂电池串接而成，K1为踩压式电源开关，K2为前进、倒退档位开关，它通过继电器J1使电动机正反转变换，实现前进倒退。

附图说明

图1本发明的驱动轮结构示意图。

图2本发明的正面结构示意图。

图3本发明非驱动鞋结构示意图。

图4控制电路原理图

图中：鞋套1，控制电路2，电源开关3，前进后退档位开关4，踏板5，锂电池6，电池仓7，万向节8，调速传感器9，拉臂10，刹车蹄11，伏地轮12，电机衬套13，驱动轮14，导电滑环15，电刷16，电动机17，电机输出轴18，支撑轮19，支撑轮轴肖20。

具体实施方式

本代步轮滑鞋为单脚站立操控。穿戴时无需脱鞋，但鞋跟不宜太高，最好穿运动鞋。代步轮滑鞋两只中有一只是驱动鞋，由于操控简单哪只脚操控都行。先穿驱动鞋，一只脚(全脚)站立在驱动轮滑鞋踏板5上，脚尖抵住鞋套1前端，踩压电源开关3，这时驱动轮滑鞋处待机状态，另一只脚站立在无驱动轮滑鞋上，随后对驱动轮滑鞋施加一水平向前或向后的力，使前进后退档位开关4动作，以确定行驶方向，向前则是前进，向后则是倒退，当驱动鞋前脚掌缓慢用力下压，使踏板5沿驱动轮13轴向逆时针转动，形成前低后高，伏地轮12通过轴承、轴肖与拉臂10一端铰接。拉臂的另一端通过万向节十字轴8与电池仓7底板链接，伏地轮在重力作用下始终与地面接触，当踏板5后端扬起，拉臂10与调速传感器9之间位移增加，由于调速电路的传感器位移量与驱动电动机转速成正比，所以可通过踩压踏板使其速度从零直到最大任意调整，当踏板后端慢慢落下速度逐渐降低直至停止，踏板5若继续下压刹车蹄与伏地轮紧密接触实现制动。常见的轮滑鞋无论是单排还是双排在转弯时轮子不能转向，做转向动作时需倒脚完成，也就是说转弯时两只脚交替迈向转弯方向，才能实现转弯。本轮滑鞋采用单轮驱动，转弯自如，转弯时只需改变人体重心，对轮子施加一径向力，由于伏地轮拉臂与电池仓底板采用万向节结构连接，伏地轮受径向力的作用可左右摆动实现转弯，由于采用径向力转弯，转弯过程中伏地轮随动，三个轮子的运动轨迹三圆同心因此能量损失很小。

Claims

1.代步电动轮滑鞋其特征在于设有鞋套，控制电路，踏板，锂电池，电池仓，万向节，调速传感器，拉臂，刹车蹄，伏地轮。轮滑鞋驱动部分电动机采用12V直流减速电动机，电动机的外壳与电机衬套、橡胶轮紧固，电机的输出轴与前进后退档位开关铰接，电动机得电轴锁定，电机外壳转动，从而构成轮毂式电动机。

2.如权利要求1所述的代步电动轮滑鞋，其特征在于电动机的引线一端接地，另一端通过导电滑环、电刷作为引线，与电池、电源开关、前进后退档位开关，调速传感器控制线路等器件构成控制回路。

3.如权利要求1所述的代步电动轮滑鞋，其特征在于电动机控制电路由晶体管、电阻、电容、霍尔传感器等组成的脉宽调制电路，能使减速电动机转速从0-300r/min任意调整，实现无极调速。

4.如权利要求1所述的代步电动轮滑鞋，其特征在于电动机控制电路的锂电池组由3片3.8V20Ah锂电池串接而成，踩压式电源开关，前进、倒退档位开关，通过继电器使电动机正反转变换，实现前进倒退。

5.如权利要求1所述的代步电动轮滑鞋，其特征在于伏地轮拉臂与电池仓底板采用万向节结构连接，伏地轮受径向力的作用可左右摆动实现转弯。