CN105709407A

CN105709407A - 重力感应电动滑板

Info

Publication number: CN105709407A
Application number: CN201610231679.4A
Authority: CN
Inventors: 上官希坤; 刘波; 岑建何; 甘素亭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2016-06-29

Abstract

本发明公开了一种重力感应电动滑板，涉及交通技术领域的电动代步工具。本电动滑板包括板面、重力感应控制系统、桥架、动力传动系统和供电装置；在板面内中部设置有供电装置；在板面前部上表面设置有重力感应控制系统的压力传感器，在板面内后部设置有重力感应控制系统的控制芯片；在板面前后两端的下表面分别设置有桥架；在桥架的左右两端设置有动力传动系统；压力传感器通过信号线与控制芯片连接，供电装置通过控制器供电线与控制芯片连接，动力传动系统过电机供电线与控制芯片连接。本重力感应电动滑板设计合理，安全可靠，操作简单，适合作为日常娱乐代步工具的使用。

Description

重力感应电动滑板

技术领域

本发明涉及交通技术领域的电动代步工具，尤其涉及一种重力感应电动滑板。

背景技术

随着现代人民的生活水平不断提高，越来越多的人在假期外出旅游，能够自驾游的游客在少数，绝大部分游客都是从旅游城市住处乘其他交通工具前往景区；在景区内，各景点间相对距离较远，景区现在普遍通行的都是行车路线固定的电瓶车，价格较贵且不方便游客自行游玩，适合短途代步娱乐的个人交通工具较为缺乏。

现有的平衡车价格较高，普通民众难以承担；因此研制一种新的代步工具非常重要。

滑板运动本身就受年轻人群的关注，而且滑板本身重量轻、体积小、灵活度高，适合穿梭在园区之中，容易被市民接受，很适合用于新型代步工具的研发。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前存在的交通工具不够方便简携、容易被偷盗，公园、景区等场所缺乏适宜的娱乐型代步工具等问题，提供一种重力感应电动滑板，满足人们短途代步、娱乐休闲和体验滑板运动的需求。

本发明的目的是这样实现的：

在传统滑板的基础上安装动力、能源及控制设备，使其可以在本身的优势基础上方便人们使用，减轻使用者的体力消耗，简单的操作也可以满足使用者的娱乐需求。

具体地说，本电动滑板包括板面、重力感应控制系统、桥架、动力传动系统和供电装置；

其位置和连接关系是：

在板面内中部设置有供电装置；

在板面前部上表面设置有重力感应控制系统的压力传感器，在板面内后部设置有重力感应控制系统的控制芯片；

在板面前后两端的下表面分别设置有桥架；

在桥架的左右两端设置有动力传动系统；

压力传感器通过信号线与控制芯片连接，供电装置通过控制器供电线控制芯片连接，动力传动系统通过电机供电线与控制芯片连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：

①通过感应使用者踩踏压力传感器的轻重控制速度和刹车，操作简单；

②整体尺寸小，重量轻，方便携带；

③采用集成有减速器的动力传动系统（自行设计的轮毂电机），在外形尺寸较小的同时能提供足够的输出转矩；

④不需要人力，通过脚踩压力传感器即可控制电动机带动电动滑板滑行，使用轻松。

⑤采用电子刹车，配合限速程序，可以有效保证使用者的安全；

⑥采用传统滑板四轮支撑结构，平衡性强，可供绝大多数人使用；

⑦本发明对路面要求不高，适应性强，在遇到不能前进的情况下可以提起随身携带，方面灵活。

总之，重力感应电动滑板设计合理，安全可靠，操作简单，适合作为日常娱乐代步工具的使用。

附图说明

图1是本发明的结构方框图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的侧面剖视图；

图4是动力传动系统的爆炸视图；

图5是动力传动系统的结构示意图；

图6是重力感应控制程序的流程图。

图中：

10—板面，

11—塑料板，12—上铝合金板，13—木板，14—下铝合金板，

15—固定螺栓；

20—重力感应控制系统，

21—压力传感器，22—信号线，23—控制芯片，24—电机电源线；

30—桥架，

31—桥垫，32—上桥架，33—主桥钉，34—上转向垫，35—下桥架，

36—下转向垫，37—挡片，38—桥钉螺母；

40—动力传动系统，

401—挡圈，402—HK4016轴承，403—空心轴，404—6706轴承，

405—磁钢套筒，406—定子绕组，407—磁钢，408—磁钢架，

409—1008轴承，410—MR128z轴承，411—内轮圈套筒，412—齿轮架，

413—内齿轮,414—主动齿轮，415—传动齿轮，416—齿轮轴，

417—电机垫圈，418—齿轮盖，419—外轮圈套筒，420—轮圈；

50—供电装置；

51—锂电池组，52—电池保护电路板，53—控制器供电线，

54—充电插口，55—开关。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、总体

如图1、2、3，本电动滑板包括板面10、重力感应控制系统20、桥架30、动力传动系统40和供电装置50；

其位置和连接关系是：

在板面10内中部设置有供电装置50；

在板面10前部上表面设置有重力感应控制系统20的压力传感器21，在板面10内后部设置有重力感应控制系统20的控制芯片23；

在板面10前后两端的下表面分别设置有桥架30；

在桥架30的左右两端设置有动力传动系统40；

压力传感器21通过信号线22与控制芯片23连接，供电装置50通过控制器供电线53与控制芯片23连接，动力传动系统40通过电机供电线24与控制芯片23连接。

工作机理：

安装在板面10前部上表面的压力传感器21受到使用者踩踏后输出电压发生变化，控制芯片23检测到压力传感器21的电压变化后经过计算发出控制信号，通过改变PWM波的占空比调整动力传动系统40的转速，通过改变三相交流电的相序进行刹车；当检测到压力传感器21所受压力增大时，动力传动系统40加速；当检测到压力传感器21所受压力减小时，动力传动系统40刹车。

二、功能装置

1、板面10

所述的板面10是本发明的支撑体，包括塑料板11、上铝合金板12、木板13、下铝合金板14和固定螺栓15；

从上到下，塑料板11、上铝合金板12、木板13、下铝合金板14依次叠加，由螺栓15紧固。

1）塑料板11

是一种长条板，长110cm，宽25cm，厚3cm，下表面中部设置有宽度为8cm、深度为2.5cm、沿长度方向的通槽；

2）上铝合金板12

是一种长条板，长100cm，宽8cm，厚1cm，前后两端有长18cm、宽5.6cm的方孔，中间有长32.2cm、宽6.6cm的方孔；

3）木板13

是一种长条板，长78.25cm，宽8cm，厚1cm，中间有长32.2cm、宽6.6cm的方孔；

4）下铝合金板14

是一种长条板，长76.15cm，宽8cm，厚0.5cm，前后两端有长18cm、宽5.6cm的方孔。

2、重力感应控制系统20

如图2、3，重力感应控制系统20由压力传感器21、信号线22、控制芯片23和电机电源线24组成；

其位置与连接关系为：

压力传感器21通过信号线22与控制芯片23连接，控制芯片23通过控制器供电线53与供电装置50连接，控制芯片23通过电机供电线24与动力传动系统40连接。

1）压力传感器21

压力传感器21是一种通用件，选用应变片式压力传感器。

2）信号线22

信号线22是一种通用件。

3）控制芯片23

控制芯片23是一种msp430单片机。

其内嵌的工作软件是重力感应控制程序，重力感应控制程序的工作流程是：

①系统开机；

②持续检测压力传感器21的输出电压，若发生阶跃变化并且1.5秒内保持稳定，则记录新的输出电压作为零点基准，将零点基准的1.04倍作为刹车基准，将零点基准的1.24倍作为全速基准，否则继续检测压力传感器21的输出电压；

③持续检测压力传感器21的输出电压，若输出电压大于刹车基准，则控制动力传动系统40加速，并且速度与输出电压变化量的大小成比例，若输出电压小于刹车基准，则控制动力传动系统40刹车，并且刹车强度与输出电压变化量的大小成比例。

4）电机电源线24

电机电源线24是一种通用件。

其工作机理是：

压力传感器21受压力产生电压变化，通过信号线22将信号传给控制芯片23，控制芯片23经过程序计算产生相应的PWM波，通过电机电源线24控制动力传动系统40的转速及刹车，供电装置50通过控制器供电线53给控制芯片23供电。

3、桥架30

如图2、3，桥架30是一种通用件，使用市场上现有的滑板桥架即可。

具体地说，由桥垫31、上桥架32、主桥钉33、上转向垫34、下桥架35、下转向垫36、挡片37和桥钉螺母38组成；

其位置与连接关系为：

从上到下，桥垫31、上桥架32、主桥钉33、上转向垫34、下桥架35、下转向垫36、挡片37和桥钉螺母38依次连接。

将动力传动系统40或普通滑板轮子固定在前后桥架30的下面，在前后桥架30的上面加装桥垫后通过螺栓螺母和板面10连接。

4、动力传动系统40

如图4、5，动力传动系统40由挡圈401、HK4016轴承402、空心轴403、6706轴承404、磁钢套筒405、定子绕组406、磁钢407、磁钢架408、1008轴承409、MR128z轴承410、内轮圈套筒411、齿轮架412、内齿轮413、主动齿轮414、传动齿轮415、齿轮轴416、电机垫圈417、齿轮盖418、外轮圈套筒419和轮圈420组成；

其位置与连接关系为：

从左到右，HK4016轴承402、空心轴403、6706轴承404、磁钢套筒405、定子绕组406、磁钢407、磁钢架408、1008轴承409、MR128z轴承410依次嵌套连接；挡圈401通过紧定螺钉固定在磁钢套筒405左侧，挡圈401左端面与磁钢套筒405左端面对齐；从左到右，内轮圈套筒411、齿轮架412、内齿轮413、主动齿轮414、传动齿轮415、齿轮轴416、电机垫圈417、齿轮盖418、外轮圈套筒419、轮圈420依次嵌套连接，外轮圈套筒419与轮圈420通过结构胶连接，外轮圈套筒419通过紧定螺钉固定在内轮圈套筒411外侧。

上述20个功能部件均为常用部件。

其工作机理是：

固定在空心轴403上的定子绕组406通入三相交流电产生旋转磁场，固定在磁钢套筒405内侧的磁钢407在磁场作用下旋转带动磁钢套筒405旋转，从而带动固定在磁钢套筒405上的磁钢架408上安装的主动齿轮414旋转，主动齿轮414通过固定在齿轮架412上的沿圆周方向均匀分布的三个传动齿轮带动固定在内轮圈套筒411内侧的内齿轮413转动；内轮圈套筒411和外轮圈套筒419、轮圈420固定在一起，同时旋转。

5、供电装置50

如图2、3，供电装置50由锂电池组51、电池保护电路板52、控制器供电线53、充电插口54和开关55组成；

其位置与连接关系为：

锂电池组51通过电线与电池保护电路板52连接，电池保护电路板52通过控制器供电线53与控制芯片23连接，充电插口54、开关55设置在电池保护板52上。

1）锂电池组51

锂电池组51选用18650锂电池。

2）电池保护电路板52

电池保护电路板52选用锂电池专用保护板。

3）控制器供电线53、充电插口54、开关55

均为通用件。

其工作机理是：

锂电池组51通过电线与电池保护电路板52连接，由电池保护电路板52管理锂电池组51的充电和放电过程，电池保护电路板52通过控制器供电线53给控制芯片23供电，设置在电池保护板52上的充电插口54用来给锂电池组51充电，开关55控制电池保护电路板52输出端的通断。

三、使用方法

打开电源开关后，使用者站立在板面10上，将一只脚踩踏在压力传感器21上，身体重心放置在两腿之间，等待1.5秒，听到提示音后，身体重心向板面10前端靠近，刹车力度逐渐减弱，到达刹车基准后继续向板面10前端靠近，即控制重力感应电动滑板加速前进，身体重心向板面10左侧靠近即控制重力感应电动滑板左转，身体重心向板面10右侧靠近即控制重力感应电动滑板右转。

Claims

1.一种重力感应电动滑板，其特征在于：

包括板面（10）、重力感应控制系统（20）、桥架（30）、动力传动系统（40）和供电装置（50）；

其位置与连接关系为：

在板面（10）内中部设置有供电装置（50）；

在板面（10）前部上表面设置有重力感应控制系统（20）的压力传感器（21），在板面（10）内后部设置有重力感应控制系统（20）的控制芯片（23）；

在板面（10）前后两端的下表面分别设置有桥架（30）；

在桥架（30）的左右两端设置有动力传动系统（40）；

压力传感器（21）通过信号线（22）与控制芯片（23）连接，供电装置（50）通过控制器供电线（53）与控制芯片（23）连接，动力传动系统（40）通过电机供电线（24）与控制芯片（23）连接。

2.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于：

所述的板面（10）由塑料板（11）、上铝合金板（12）、木板（13）、下铝合金板（14）和固定螺栓（15）组成；

其位置与连接关系为：

从上到下，塑料板（11）、上铝合金板（12）、木板（13）、下铝合金板（14）依次叠加，通过设置在板面（10）三等分点处且相对于板面长度方向中轴线对称的4个固定螺栓（15）连接。

3.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于：

所述的重力感应控制系统（20）由压力传感器（21）、信号线（22）、控制芯片（23）、电机电源线（24）组成；

其位置与连接关系为：

压力传感器（21）通过信号线（22）与控制芯片（23）连接，控制芯片（23）通过控制器供电线（53）与供电装置（50）连接，控制芯片（23）通过电机供电线（24）与动力传动系统（40）连接。

4.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于：

所述的桥架（30）由桥垫（31）、上桥架（32）、主桥钉（33）、上转向垫（34）、下桥架（35）、下转向垫（36）、挡片（37）、桥钉螺母（38）组成；

其位置与连接关系为：

从上到下，桥垫（31）、上桥架（32）、主桥钉（33）、上转向垫（34）、下桥架（35）、下转向垫（36）、挡片（37）和桥钉螺母（38）依次连接。

5.按权利要求1所述的重力感应电动滑板，其特征在于：

所述的动力传动系统（40）由挡圈（401）、HK4016轴承（402）、空心轴（403）、6706轴承（404）、磁钢套筒（405）、定子绕组（406）、磁钢（407）、磁钢架（408）、1008轴承（409）、MR128z轴承（410）、内轮圈套筒（411）、齿轮架（412）、内齿轮（413）、主动齿轮（414）、传动齿轮（415）、齿轮轴（416）、电机垫圈（417）、齿轮盖（418）、外轮圈套筒（419）、轮圈（420）组成；

其位置与连接关系为：

从左到右，HK4016轴承（402）、空心轴（403）、6706轴承（404）、磁钢套筒（405）、定子绕组（406）、磁钢（407）、磁钢架（408）、1008轴承（409）、MR128z轴承（410）依次嵌套连接；挡圈（401）通过紧定螺钉固定在磁钢套筒（405）左侧，挡圈（401）左端面与磁钢套筒（405）左端面对齐；从左到右，内轮圈套筒（411）、齿轮架（412）、内齿轮（413）、主动齿轮（414）、传动齿轮（415）、齿轮轴（416）、电机垫圈（417）、齿轮盖（418）、外轮圈套筒（419）、轮圈（420）依次嵌套连接，外轮圈套筒（419）与轮圈（420）通过结构胶连接，外轮圈套筒（419）通过紧定螺钉固定在内轮圈套筒（411）外侧。

6.按权利1要求所述的重力感应电动滑板，其特征在于：

所述的供电装置（50）由锂电池组（51）、电池保护电路板（52）、控制器供电线（53）、充电插口（54）、开关（55）组成；

其位置与连接关系为：

锂电池组（51）通过电线与电池保护电路板（52）连接，电池保护电路板（52）通过控制器供电线（53）与控制芯片（23）连接，充电插口（54）、开关（55）设置在电池保护板（52）上。