CN103569301A - 脚踏板及使用该脚踏板的自行车 - Google Patents

Abstract

一种脚踏板，包括：脚踏主体，开设有通孔；磁体，收容于所述通孔内；转动轴，穿设所述通孔，所述脚踏主体绕所述转动轴可转动；及导电线圈，缠绕在所述转动轴上，所述导电线圈与所述磁体相对设置；其中，当所述脚踏主体绕所述转动轴转动时，所述磁体相对于所述导电线圈转动，使所述导电线圈切割所述磁体的磁感线而产生感应电流，从而使得脚踏板在提供驱动力的同时而感应发电。因此，上述脚踏板可以发电，无需额外设置单独的发电机，不会过多增加自行车等车辆的自身负重，并且与传统的脚踏板一样方便。本发明还提供一种使用上述脚踏板的自行车。

Description

脚踏板及使用该脚踏板的自行车

【技术领域】

本发明涉及一种脚踏板，特别是涉及一种可发电的脚踏板及使用该脚踏板的自行车。

【背景技术】

自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。

为了使自行车在黑夜等光线不好的环境下行驶，自行车的头部通常设有照明装置，并设有为照明装置供电的蓄电池。但是，蓄电池需要经常充电，不利于长途行驶。

目前，针对于蓄电池不能长时间续航的问题，自行车研发人员开发出了一种可自动发电的自行车，其包括设于自行车的车架上、靠近曲柄链轮的发电机，发电机通过曲柄链轮带动。当人脚蹬脚踏板时，脚踏板带动曲柄链轮转动，曲柄链轮带动发电机转动，发电机产生电能以给照明装置供电。然而，发电机的体积较大、较为沉重，会增加自行车的自身负重，并且，发电机设置于靠近曲柄链轮的位置，容易阻碍人脚蹬脚踏板。

【发明内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种不会过多增加自行车、脚踏三轮车等自身负重、而且便于脚蹬的可发电的脚踏板。

一种脚踏板，包括：

脚踏主体，开设有通孔；

磁体，收容于所述通孔内；

转动轴，穿设所述通孔，所述脚踏主体绕所述转动轴可转动；及

导电线圈，缠绕在所述转动轴上，所述导电线圈与所述磁体相对设置；

其中，当所述脚踏主体绕所述转动轴转动时，所述磁体相对于所述导电线圈转动，使所述导电线圈切割所述磁体的磁感线而产生感应电流。

上述脚踏板将磁体设于脚踏主体内，将导电线圈缠绕在转动轴上，在脚踏主体绕转动轴转动的同时，导电线圈切割磁体的磁感线而产生感应电流，从而使得脚踏板在提供驱动力的同时而感应发电。因此，上述脚踏板可以发电，无需额外设置单独的发电机，不会过多增加自行车等车辆的自身负重，并且与传统的脚踏板一样方便。

在其中一个实施例中，所述磁体为永久磁体。

在其中一个实施例中，所述磁体为固定于所述通孔内的筒状磁体。

在其中一个实施例中，所述磁体为固定于所述通孔的侧壁上、并沿所述通孔的轴向设置的多个条状磁体。

在其中一个实施例中，所述导电线圈为一根导线从所述转动轴的一端紧密缠绕至另一端形成。

在其中一个实施例中，所述磁体为固定于所述通孔内、并间隔设置的多个环状磁体。

在其中一个实施例中，所述导电线圈为多根导线并联缠绕在所述转动轴形成，每根导线缠绕而成的线圈对应至少一个所述环状磁体。

在其中一个实施例中，所述转动轴的两端各套设有一个轴承，所述轴承夹持于所述通孔的侧壁与所述转动轴之间。

在其中一个实施例中，所述转动轴的两端各套设有一对卡环，每对卡环均间隔设置，所述轴承卡持于一对卡环之间。

同时，本发明还提供一种使用上述脚踏板的自行车。

一种自行车，包括：

车架；

照明装置，固定于所述车架的头部；

曲柄链轮，设于所述车架的中部，所述曲柄链轮上设有中轴，并跟随所述中轴转动；

两个曲柄，分别为自行车的左、右曲柄，并与所述中轴固定连接；及

上述的脚踏板，用于给所述照明装置供电，并提供驱动力于所述曲柄链轮；

其中，所述两个曲柄中的至少一个上设有所述脚踏板，所述转动轴为所述曲柄的自由端；所述脚踏板绕所述曲柄的自由端转动，并且带动所述曲柄绕所述中轴转动，所述中轴带动所述曲柄链轮转动。

当脚蹬脚踏板而驱使曲柄链轮转动时，脚踏板主体绕转动轴转动，使导电线圈切割磁体的磁感线而产生感应电流，从而给照明装置供电。因此，上述自行车可在夜晚等黑暗环境行驶，并且节能、环保。

【附图说明】

图1为本发明的一实施方式的脚踏板的立体图；

图2为图1所示的脚踏板的分解图；

图3为图1所示的脚踏板的剖视图；

图4为使用图1所示的脚踏板的自行车的立体图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本发明的一实施方式的脚踏板100，包括脚踏主体110、磁体120、转动轴130及导电线圈140。磁体120设于脚踏主体110上，导电线圈140设于转动轴130上。脚踏主体110绕转动轴130可转动，使磁体120与导电线圈140相对运动。

脚踏主体110开设有通孔111。具体在本实施方式中，脚踏主体110为矩形块体结构。当然，在本发明中，脚踏主体110不限于为矩形块体结构，也可为其他结构，例如，矩形圆状的框体结构。

磁体120收容于脚踏主体110的通孔111内。磁体120可以为永久磁体或电磁体。具体在本实施方式中，为了使脚踏板100的设计结构简单、紧凑，磁体120为永久磁体，例如，永久磁石等。

转动轴130穿设脚踏主体110的通孔111，脚踏主体110绕转动轴130可转动。转动轴130可以为脚踏板100的单独元件，也可为装配车辆的附属元件，例如，自行车的曲柄等。

导电线圈140缠绕在转动轴130上，导电线圈140与磁体120相对设置。其中，当脚踏主体110绕转动轴130转动时，磁体120相对于导电线圈140转动，使导电线圈140切割磁体120的磁感线而产生感应电流。

导电线圈140可以为单根导线缠绕形成，也可以为多根导线缠绕形成。

在本实施方式中，磁体120为固定于通孔111内的筒状磁体120；或者，磁体120为固定于通孔111的侧壁上、并沿通孔111的轴向设置的多个条状磁体。导电线圈140为一根导线从转动轴130的一端紧密缠绕至另一端形成。

在其他实施方式中，磁体120为固定于通孔111内、并间隔设置的多个环状磁体120。导电线圈140为多根导线并联缠绕在转动轴130形成，每根导线缠绕而成的线圈对应至少一个环状磁体。换句话说，导电线圈140有多根导线缠绕形成，并且间隔设置，一根导线缠绕成单个线圈，并与至少一个环状磁体对应。

进一步地，为了减小转动轴130与脚踏主体110之间的摩擦力，转动轴130的两端各套设有一个轴承150，轴承150夹持于通孔111的侧壁与转动轴130之间，以将转动轴130与脚踏主体110之间的滑动摩擦转换为摩擦力较小的滚动摩擦。

进一步地，为了稳定地固定轴承150，转动轴130的两端各套设有一对卡环131，每对卡环131均间隔设置，轴承150卡持于一对卡环131之间，从而避免轴承150从转动轴130上滑落。

上述脚踏板100将磁体120设于脚踏主体110内，将导电线圈140缠绕在转动轴130上，在脚踏主体110绕转动轴130转动的同时，导电线圈140切割磁体120的磁感线而产生感应电流，从而使得脚踏板100在提供驱动力的同时而感应发电。因此，上述脚踏板100可以发电，无需额外设置单独的发电机，不会过多增加自行车等车辆的自身负重，并且与传统的脚踏板100一样方便。

上述脚踏板100可适用于自行车、脚踏式三轮车、脚踏式电动车等车辆，在本实施方式中，以自行车为例进行说明。

请参阅图2及图4，本发明的一实施方式的自行车10，包括车架200、照明装置300、曲柄链轮400、曲柄500及脚踏板100。照明装置300固定于车架200的头部，并且照明装置300内置有二次充电电池。曲柄链轮400设于车架200的中部，曲柄链轮400上设有中轴410，并跟随中轴410转动。两个曲柄500分别为自行车10的左、右曲柄500，并与中轴410固定连接。脚踏板100用于给照明装置300供电，并提供驱动力于曲柄链轮400。

其中，两个曲柄500分别设有一个脚踏板100，转动轴130为曲柄500的自由端；脚踏板100绕曲柄500的自由端转动，并且带动曲柄500绕中轴410转动，中轴410带动曲柄链轮400转动。

当然，两个曲柄500不限于均设置一个脚踏板100，也可其中一个曲柄500设置一个脚踏板100，另外一个曲柄500上设有普通的脚踏板，此时只有一个脚踏板100为照明装置300供电，若为了提高供电效率，则两个曲柄500上均设置一个脚踏板100。

当脚蹬脚踏板100而驱使曲柄链轮400转动时，脚踏板100主体绕转动轴130转动，使导电线圈140切割磁体120的磁感线而产生感应电流，从而给照明装置300供电。

上述脚踏板100可自供电能，大大降低外接电能的消耗，节能环保。特别是野外活动时，本发明的脚踏板100发出的电能蓄存到照明装置300的电池里，以便在急用时及时使用，同时在应急时，可直接发电，简单方便，安全可靠。

上述脚踏板100利用轴承旋转原理，带动里面的磁体转动，使其与内部线圈发生切割运动，从而产生电能，产生的电能再由电缆线引入到照明装置300的电池。上述脚踏板100至少具有以下特点：

（1）在自行车的脚踏里，安装此脚踏板100，能为自行车等提供照明的电能。

（2）蓄存的电能，还可能用来其他的用途，如野外活动可对手机进行充电等等。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种脚踏板，其特征在于，包括：

脚踏主体，开设有通孔；

磁体，收容于所述通孔内；

转动轴，穿设所述通孔，所述脚踏主体绕所述转动轴可转动；及

导电线圈，缠绕在所述转动轴上，所述导电线圈与所述磁体相对设置；

其中，当所述脚踏主体绕所述转动轴转动时，所述磁体相对于所述导电线圈转动，使所述导电线圈切割所述磁体的磁感线而产生感应电流。

2.如权利要求1所述的脚踏板，其特征在于，所述磁体为永久磁体。

3.如权利要求1所述的脚踏板，其特征在于，所述磁体为固定于所述通孔内的筒状磁体。

4.如权利要求1所述的脚踏板，其特征在于，所述磁体为固定于所述通孔的侧壁上、并沿所述通孔的轴向设置的多个条状磁体。

5.如权利要求3或4所述的脚踏板，其特征在于，所述导电线圈为一根导线从所述转动轴的一端紧密缠绕至另一端形成。

6.如权利要求1所述的脚踏板，其特征在于，所述磁体为固定于所述通孔内、并间隔设置的多个环状磁体。

7.如权利要求6所述的脚踏板，其特征在于，所述导电线圈为多根导线并联缠绕在所述转动轴形成，每根导线缠绕而成的线圈对应至少一个所述环状磁体。

8.如权利要求1所述的脚踏板，其特征在于，所述转动轴的两端各套设有一个轴承，所述轴承夹持于所述通孔的侧壁与所述转动轴之间。

9.如权利要求8所述的脚踏板，其特征在于，所述转动轴的两端各套设有一对卡环，每对卡环均间隔设置，所述轴承卡持于一对卡环之间。

10.一种自行车，其特征在于，包括：

车架；

照明装置，固定于所述车架的头部；

曲柄链轮，设于所述车架的中部，所述曲柄链轮上设有中轴，并跟随所述中轴转动；

两个曲柄，分别为自行车的左、右曲柄，并与所述中轴固定连接；及

如权利要求1~9任一项所述的脚踏板，用于给所述照明装置供电，并提供驱动力于所述曲柄链轮；

其中，所述两个曲柄中的至少一个上设有所述脚踏板，所述转动轴为所述曲柄的自由端；所述脚踏板绕所述曲柄的自由端转动，并且带动所述曲柄绕所述中轴转动，所述中轴带动所述曲柄链轮转动。

Images