CN104163220B - 一种电动独轮车的自动踏板系统 - Google Patents

一种电动独轮车的自动踏板系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电动独轮车的自动踏板系统，包括有通过连接轴转动连接在车身两侧的两个踏板，以及安装在车身上部的用以控制独轮车启停的电源开关，所述踏板的下壁面上安装有第一永磁铁，车身两侧安装有与第一永磁铁配合工作的第一电磁铁，所述第一电磁铁不通电时与第一永磁铁相吸合，第一电磁铁通电时与第一永磁铁互斥；所述踏板的内侧壁处于连接轴下方的位置安装有第二永磁铁，车身两侧安装有与第二永磁铁配合工作的第二电磁铁，所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁相吸合，第二电磁铁通电时与第二永磁铁互斥。通过独轮车的电源开关控制电磁铁驱动踏板的展开和收起，使用方便、实用性强。

Description

一种 电动独轮车的自动踏板系统
技术领域
本发明属于电动独轮车结构领域，具体涉及一种踏板能自动落下和收起的独轮车。
背景技术
自平衡电动独轮车是一种电力驱动、具有自我平衡功能的代步工具；在社会飞速发展的今天，交通拥堵也成了普遍现象，电动独轮车代替自行车和电动车作为交通工具是时尚潮流的发展。自平衡电动独轮车的兴起，即将引发一场新的交通革命；现有电动独轮车的踏板张开和收起都需要手动操作，非常不方便，且踏板经过鞋底的踩踏一般都存在尘土或污垢，徒手触碰踏板非常不卫生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种结构简单，实用性强，能够方便地收起及展开的独轮车自动踏板系统。
为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种电动独轮车的自动踏板系统，包括有通过连接轴转动连接在车身两侧的两个踏板，以及安装在车身上部的用以控制独轮车启停的电源开关，所述踏板的下壁面上安装有第一永磁铁，车身两侧安装有与第一永磁铁配合工作的第一电磁铁，所述第一电磁铁在踏板收起状态时与第一永磁铁相对，所述第一电磁铁不通电时与第一永磁铁相吸合，第一电磁铁通电时与第一永磁铁互斥；所述踏板的内侧壁处于连接轴下方的位置安装有第二永磁铁，车身两侧安装有与第二永磁铁配合工作的第二电磁铁，所述第二电磁铁在踏板展开状态时与第二永磁铁相对，所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁相吸合，第二电磁铁通电时与第二永磁铁互斥；所述连接轴上还套设有一个扭簧，扭簧的两端分别与车身、踏板固定连接；所述的第一电磁铁、第二电磁铁与电磁铁控制电路的输出端电连接，所述电源开关同时与独轮车控制电路及电磁铁控制电路电连接；电源开关闭合时，电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流；电源开关断开时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流。
作为优选方案：所述的车身两侧中部为用以安装车轮的两个纵向设置的铝合金材质的支撑条，所述连接轴与所述支撑条转动连接，所述扭簧的一端与所述支撑条连接，所述的第一电磁铁安装在所述支撑条内；所述的第二电磁铁包括有四个，位于车身同侧的两个第二电磁铁以支撑条为中线对称设置，所述第二永磁铁也包括与各个第二电磁铁对应设置的四个。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故每个踏板通过两个永磁铁及两个电磁铁配合工作，产生较大的且均匀的推动力使踏板能够沿着连接轴平稳转动，同时使用扭簧抵消部分的重力，使踏板能够顺利转动至收起状态。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：所述第一电磁铁不通电时能够与第一永磁铁吸合，使踏板处于稳定的收起状态，要使用独轮车骑行时按下电源开关使独轮车启动，同时电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流，第一电磁铁产生一个与第一永磁铁磁场方向相反的磁场力，第一永磁铁与第一电磁铁弹开，从而使踏板翻下而处于展开状态，踏板向下转动至极限位置时第二永磁铁与不通电的第二电磁铁吸合，从而使踏板处于稳定的展开状态；断开独轮车的电源开关时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流，第二电磁铁产生一个与第二永磁铁磁场方向相反的磁场力，第二永磁铁与第二电磁铁弹开，从而使踏板向上转动，加上扭簧的回复力，最终使踏板转动至收起状态，第一永磁铁与不通电的第一电磁铁吸合使踏板处于稳定的收起状态。通过将电动独轮车的电源开关同时作为控制踏板展开、收起的控制开关，达到了方便地展开、收起踏板的功能，实用性强，免去用户手动翻下、收起踏板而污染手部的缺陷。
附图说明
图1、图2是本发明的结构示意图。
图3是踏板部分的结构示意图。
图4是踏板控制系统连接框图。
1、车身；11、支撑条；12、电源开关；2、踏板；21、下壁面；22、内侧壁；3、连接轴；4、扭簧；5、第一电磁铁；6、第二电磁铁；7、第一永磁铁；8、第二永磁铁。
具体实施方式
下面根据附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
实施例 1
根据图1至图4所示，本实施例所述的一种电动独轮车的自动踏板系统，包括有通过连接轴3转动连接在车身1两侧的两个踏板2，以及安装在车身上部的用以控制独轮车启停的电源开关12，所述踏板的下壁面21上安装有第一永磁铁7，车身两侧安装有与第一永磁铁配合工作的第一电磁铁5，所述第一电磁铁在踏板收起状态时与第一永磁铁相对，所述第一电磁铁不通电时与第一永磁铁相吸合，第一电磁铁通电时与第一永磁铁互斥；所述踏板的内侧壁22处于连接轴下方的位置安装有第二永磁铁8，车身两侧安装有与第二永磁铁配合工作的第二电磁铁6，所述第二电磁铁在踏板展开状态时与第二永磁铁相对，所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁相吸合，第二电磁铁通电时与第二永磁铁互斥；所述连接轴上还套设有一个扭簧4，扭簧的两端分别与车身、踏板固定连接；所述的第一电磁铁、第二电磁铁与电磁铁控制电路的输出端电连接，所述电源开关同时与独轮车控制电路及电磁铁控制电路电连接；电源开关闭合时，电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流；电源开关断开时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流。
所述的车身两侧中部为用以安装车轮的两个纵向设置的铝合金材质的支撑条11，所述连接轴与所述支撑条转动连接，所述扭簧的一端与所述支撑条连接，所述的第一电磁铁安装在所述支撑条内；所述的第二电磁铁包括有四个，位于车身同侧的两个第二电磁铁以支撑条为中线对称设置，所述第二永磁铁也包括与各个第二电磁铁对应设置的四个。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故每个踏板通过两个永磁铁及两个电磁铁配合工作，产生较大的且均匀的推动力使踏板能够沿着连接轴平稳转动，同时使用扭簧抵消部分的重力，使踏板能够顺利转动至收起状态。
所述踏板端面呈三角形，踏板展开时踏板侧壁面的下部与支撑条相抵从而使踏板定位在水平位置。踏板对应支撑条的中部呈薄壁形状，即踏板中部仅有下壁面，使踏板收起状态时刚好与外凸的支撑条位置配合。
所述电磁铁控制电路向第一电磁铁输出的脉冲电流时长为0.5-1.0s，电压为12V；电磁铁控制电路向第二电磁铁输出的脉冲电流时长为1.0-2.0s，电压为24V。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故第二电磁铁采用较高的驱动电压，使之具有较大的输出功率，产生足够大的磁场使其与第二永磁铁之间产生足够大的推力使踏板能够顺利翻起至收起状态。
所述踏板处于收起状态时扭簧4的扭力为零；所述踏板处于展开状态时所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁之间的吸力大于扭簧的扭力。扭簧的功能是在踏板收起时配合第二电磁铁、第二永磁铁起到抵消踏板所受重力的作用，使踏板能够顺利翻起至收起状态。
所述踏板的下壁面和内侧壁分别成型有容纳第一永磁铁和第二永磁铁的凹口；所述的第一永磁铁和第二永磁铁分别通过胶水粘接在凹口内。凹口使永磁铁安装后踏板表面平整美观，且凹口的底部和侧壁均与永磁铁粘接，连接更为牢固。
所述的第一电磁铁和第二电磁铁安装在车身内侧，第一电磁铁和第二电磁铁的铁芯伸出至车身外。
所述第一电磁铁不通电时能够与第一永磁铁吸合，使踏板处于稳定的收起状态，要使用独轮车骑行时按下电源开关使独轮车启动，同时电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流，第一电磁铁产生一个与第一永磁铁磁场方向相反的磁场力，第一永磁铁与第一电磁铁弹开，从而使踏板翻下而处于展开状态，踏板向下转动至极限位置时第二永磁铁与不通电的第二电磁铁吸合，从而使踏板处于稳定的展开状态；断开独轮车的电源开关时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流，第二电磁铁产生一个与第二永磁铁磁场方向相反的磁场力，第二永磁铁与第二电磁铁弹开，从而使踏板向上转动，加上扭簧的回复力，最终使踏板转动至收起状态，第一永磁铁与不通电的第一电磁铁吸合使踏板处于稳定的收起状态。通过将电动独轮车的电源开关同时作为控制踏板展开、收起的控制开关，达到了方便地展开、收起踏板的功能，实用性强，免去用户手动翻下、收起踏板而污染手部的缺陷。
实施例2
根据图1至图4所示，本实施例所述的一种电动独轮车的自动踏板系统，包括有通过连接轴3转动连接在车身1两侧的两个踏板2，以及安装在车身上部的用以控制独轮车启停的电源开关12，所述踏板的下壁面21上安装有第一永磁铁7，车身两侧安装有与第一永磁铁配合工作的第一电磁铁5，所述第一电磁铁在踏板收起状态时与第一永磁铁相对，所述第一电磁铁不通电时与第一永磁铁相吸合，第一电磁铁通电时与第一永磁铁互斥；所述踏板的内侧壁22处于连接轴下方的位置安装有第二永磁铁8，车身两侧安装有与第二永磁铁配合工作的第二电磁铁6，所述第二电磁铁在踏板展开状态时与第二永磁铁相对，所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁相吸合，第二电磁铁通电时与第二永磁铁互斥；所述连接轴上还套设有一个扭簧4，扭簧的两端分别与车身、踏板固定连接；所述的第一电磁铁、第二电磁铁与电磁铁控制电路的输出端电连接，所述电源开关同时与独轮车控制电路及电磁铁控制电路电连接；电源开关闭合时，电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流；电源开关断开时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流。
所述的车身两侧中部为用以安装车轮的两个纵向设置的铝合金材质的支撑条11，所述连接轴与所述支撑条转动连接，所述扭簧的一端与所述支撑条连接，所述的第一电磁铁安装在所述支撑条内；所述的第二电磁铁包括有四个，位于车身同侧的两个第二电磁铁以支撑条为中线对称设置，所述第二永磁铁也包括与各个第二电磁铁对应设置的四个。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故每个踏板通过两个永磁铁及两个电磁铁配合工作，产生较大的且均匀的推动力使踏板能够沿着连接轴平稳转动，同时使用扭簧抵消部分的重力，使踏板能够顺利转动至收起状态。
所述踏板端面呈三角形，踏板展开时踏板侧壁面的下部与支撑条相抵从而使踏板定位在水平位置。踏板对应支撑条的中部呈薄壁形状，即踏板中部仅有下壁面，使踏板收起状态时刚好与外凸的支撑条位置配合。
所述踏板处于收起状态时扭簧4的扭力为零；所述踏板处于展开状态时所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁之间的吸力大于扭簧的扭力。扭簧的功能是在踏板收起时配合第二电磁铁、第二永磁铁起到抵消踏板所受重力的作用，使踏板能够顺利翻起至收起状态。
所述第一电磁铁不通电时能够与第一永磁铁吸合，使踏板处于稳定的收起状态，要使用独轮车骑行时按下电源开关使独轮车启动，同时电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流，第一电磁铁产生一个与第一永磁铁磁场方向相反的磁场力，第一永磁铁与第一电磁铁弹开，从而使踏板翻下而处于展开状态，踏板向下转动至极限位置时第二永磁铁与不通电的第二电磁铁吸合，从而使踏板处于稳定的展开状态；断开独轮车的电源开关时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流，第二电磁铁产生一个与第二永磁铁磁场方向相反的磁场力，第二永磁铁与第二电磁铁弹开，从而使踏板向上转动，加上扭簧的回复力，最终使踏板转动至收起状态，第一永磁铁与不通电的第一电磁铁吸合使踏板处于稳定的收起状态。通过将电动独轮车的电源开关同时作为控制踏板展开、收起的控制开关，达到了方便地展开、收起踏板的功能，实用性强，免去用户手动翻下、收起踏板而污染手部的缺陷。
实施例3
根据图1至图4所示，本实施例所述的一种电动独轮车的自动踏板系统，包括有通过连接轴3转动连接在车身1两侧的两个踏板2，以及安装在车身上部的用以控制独轮车启停的电源开关12，所述踏板的下壁面21上安装有第一永磁铁7，车身两侧安装有与第一永磁铁配合工作的第一电磁铁5，所述第一电磁铁在踏板收起状态时与第一永磁铁相对，所述第一电磁铁不通电时与第一永磁铁相吸合，第一电磁铁通电时与第一永磁铁互斥；所述踏板的内侧壁22处于连接轴下方的位置安装有第二永磁铁8，车身两侧安装有与第二永磁铁配合工作的第二电磁铁6，所述第二电磁铁在踏板展开状态时与第二永磁铁相对，所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁相吸合，第二电磁铁通电时与第二永磁铁互斥；所述连接轴上还套设有一个扭簧4，扭簧的两端分别与车身、踏板固定连接；所述的第一电磁铁、第二电磁铁与电磁铁控制电路的输出端电连接，所述电源开关同时与独轮车控制电路及电磁铁控制电路电连接；电源开关闭合时，电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流；电源开关断开时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流。
所述的车身两侧中部为用以安装车轮的两个纵向设置的铝合金材质的支撑条11，所述连接轴与所述支撑条转动连接，所述扭簧的一端与所述支撑条连接，所述的第一电磁铁安装在所述支撑条内；所述的第二电磁铁包括有四个，位于车身同侧的两个第二电磁铁以支撑条为中线对称设置，所述第二永磁铁也包括与各个第二电磁铁对应设置的四个。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故每个踏板通过两个永磁铁及两个电磁铁配合工作，产生较大的且均匀的推动力使踏板能够沿着连接轴平稳转动，同时使用扭簧抵消部分的重力，使踏板能够顺利转动至收起状态。
所述踏板端面呈三角形，踏板展开时踏板侧壁面的下部与支撑条相抵从而使踏板定位在水平位置。踏板对应支撑条的中部呈薄壁形状，即踏板中部仅有下壁面，使踏板收起状态时刚好与外凸的支撑条位置配合。
所述电磁铁控制电路向第一电磁铁输出的脉冲电流时长为1.0s，电压为12V；电磁铁控制电路向第二电磁铁输出的脉冲电流时长为1.5s，电压为24V。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故第二电磁铁采用较高的驱动电压，使之具有较大的输出功率，产生足够大的磁场使其与第二永磁铁之间产生足够大的推力使踏板能够顺利翻起至收起状态。
所述第一电磁铁不通电时能够与第一永磁铁吸合，使踏板处于稳定的收起状态，要使用独轮车骑行时按下电源开关使独轮车启动，同时电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流，第一电磁铁产生一个与第一永磁铁磁场方向相反的磁场力，第一永磁铁与第一电磁铁弹开，从而使踏板翻下而处于展开状态，踏板向下转动至极限位置时第二永磁铁与不通电的第二电磁铁吸合，从而使踏板处于稳定的展开状态；断开独轮车的电源开关时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流，第二电磁铁产生一个与第二永磁铁磁场方向相反的磁场力，第二永磁铁与第二电磁铁弹开，从而使踏板向上转动，加上扭簧的回复力，最终使踏板转动至收起状态，第一永磁铁与不通电的第一电磁铁吸合使踏板处于稳定的收起状态。通过将电动独轮车的电源开关同时作为控制踏板展开、收起的控制开关，达到了方便地展开、收起踏板的功能，实用性强，免去用户手动翻下、收起踏板而污染手部的缺陷。
实施例 4
根据图1至图4所示，本实施例所述的一种电动独轮车，包括有车身，通过连接轴3转动连接在车身1两侧的两个踏板2，以及安装在车身上部的用以控制独轮车启停的电源开关12，所述踏板的下壁面21上安装有第一永磁铁7，车身两侧安装有与第一永磁铁配合工作的第一电磁铁5，所述第一电磁铁在踏板收起状态时与第一永磁铁相对，所述第一电磁铁不通电时与第一永磁铁相吸合，第一电磁铁通电时与第一永磁铁互斥；所述踏板的内侧壁22处于连接轴下方的位置安装有第二永磁铁8，车身两侧安装有与第二永磁铁配合工作的第二电磁铁6，所述第二电磁铁在踏板展开状态时与第二永磁铁相对，所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁相吸合，第二电磁铁通电时与第二永磁铁互斥；所述连接轴上还套设有一个扭簧4，扭簧的两端分别与车身、踏板固定连接；所述的第一电磁铁、第二电磁铁与电磁铁控制电路的输出端电连接，所述电源开关同时与独轮车控制电路及电磁铁控制电路电连接；电源开关闭合时，电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流；电源开关断开时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流。
所述的车身两侧中部为用以安装车轮的两个纵向设置的铝合金材质的支撑条11，所述连接轴与所述支撑条转动连接，所述扭簧的一端与所述支撑条连接，所述的第一电磁铁安装在所述支撑条内；所述的第二电磁铁包括有四个，位于车身同侧的两个第二电磁铁以支撑条为中线对称设置，所述第二永磁铁也包括与各个第二电磁铁对应设置的四个。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故每个踏板通过两个永磁铁及两个电磁铁配合工作，产生较大的且均匀的推动力使踏板能够沿着连接轴平稳转动，同时使用扭簧抵消部分的重力，使踏板能够顺利转动至收起状态。
所述踏板端面呈三角形，踏板展开时踏板侧壁面的下部与支撑条相抵从而使踏板定位在水平位置。踏板对应支撑条的中部呈薄壁形状，即踏板中部仅有下壁面，使踏板收起状态时刚好与外凸的支撑条位置配合。
所述电磁铁控制电路向第一电磁铁输出的脉冲电流时长为0.5-1.0s，电压为12V；电磁铁控制电路向第二电磁铁输出的脉冲电流时长为1.0-2.0s，电压为24V。所述的踏板收起时由于受踏板自身重力作用需要较大的力才能转动至收起状态，故第二电磁铁采用较高的驱动电压，使之具有较大的输出功率，产生足够大的磁场使其与第二永磁铁之间产生足够大的推力使踏板能够顺利翻起至收起状态。
所述踏板处于收起状态时扭簧4的扭力为零；所述踏板处于展开状态时所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁之间的吸力大于扭簧的扭力。扭簧的功能是在踏板收起时配合第二电磁铁、第二永磁铁起到抵消踏板所受重力的作用，使踏板能够顺利翻起至收起状态。
所述第一电磁铁不通电时能够与第一永磁铁吸合，使踏板处于稳定的收起状态，要使用独轮车骑行时按下电源开关使独轮车启动，同时电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流，第一电磁铁产生一个与第一永磁铁磁场方向相反的磁场力，第一永磁铁与第一电磁铁弹开，从而使踏板翻下而处于展开状态，踏板向下转动至极限位置时第二永磁铁与不通电的第二电磁铁吸合，从而使踏板处于稳定的展开状态；断开独轮车的电源开关时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流，第二电磁铁产生一个与第二永磁铁磁场方向相反的磁场力，第二永磁铁与第二电磁铁弹开，从而使踏板向上转动，加上扭簧的回复力，最终使踏板转动至收起状态，第一永磁铁与不通电的第一电磁铁吸合使踏板处于稳定的收起状态。通过将电动独轮车的电源开关同时作为控制踏板展开、收起的控制开关，达到了方便地展开、收起踏板的功能，实用性强，免去用户手动翻下、收起踏板而污染手部的缺陷。

Claims (2)

1.一种电动独轮车的自动踏板系统，包括有通过连接轴转动连接在车身两侧的两个踏板，以及安装在车身上部的用以控制独轮车启停的电源开关，其特征在于：所述踏板的下壁面上安装有第一永磁铁，车身两侧安装有与第一永磁铁配合工作的第一电磁铁，所述第一电磁铁在踏板收起状态时与第一永磁铁相对，所述第一电磁铁不通电时与第一永磁铁相吸合，第一电磁铁通电时与第一永磁铁互斥；所述踏板的内侧壁处于连接轴下方的位置安装有第二永磁铁，车身两侧安装有与第二永磁铁配合工作的第二电磁铁，所述第二电磁铁在踏板展开状态时与第二永磁铁相对，所述第二电磁铁不通电时与第二永磁铁相吸合，第二电磁铁通电时与第二永磁铁互斥；所述连接轴上还套设有一个扭簧，扭簧的两端分别与车身、踏板固定连接；所述的第一电磁铁、第二电磁铁与电磁铁控制电路的输出端电连接，所述电源开关同时与独轮车控制电路及电磁铁控制电路电连接；电源开关闭合时，电磁铁控制电路向第一电磁铁输出一个脉冲电流；电源开关断开时，电磁铁控制电路向第二电磁铁输出一个脉冲电流。
2.根据权利要求1所述的一种电动独轮车的自动踏板系统，其特征在于：所述的车身两侧中部为用以安装车轮的两个纵向设置的铝合金材质的支撑条，所述连接轴与所述支撑条转动连接，所述扭簧的一端与所述支撑条连接，所述的第一电磁铁安装在所述支撑条内；所述的第二电磁铁包括有四个，位于车身同侧的两个第二电磁铁以支撑条为中线对称设置，所述第二永磁铁也包括与各个第二电磁铁对应设置的四个。
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