CN108725662A - 一种踏板车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种踏板车,包括车架主体,车架主体为一箱体,车架主体的中部设有一个贯穿车架主体上下表面的变径车轮;车架主体的内部还设置有驱动电源和控制系统,车架主体侧面设有启动开关,车架主体的上表面位于变径车轮的两侧分别设有脚踏区;变径车轮、控制系统和启动开关均与驱动电源电连接。本发明的有益效果为:本产品结构紧凑,稳定可靠,通过剪叉机构和气缸配合,智能控制实现轮径的变化可调,提高踏板车在复杂路面上的越障性和通过性;同时,减小车体占用空间,方便使用者携带和停放。
Description
技术领域
本发明涉及平衡车技术领域,特别涉及一种踏板车。
背景技术
踏板车,又叫体感车、思维车、摄位车。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为"动态稳定"(Dynamic Stabilization)的基本原理上,利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器,来检测车体姿态的变化,并利用伺服控制系统,精确地驱动电机进行相应的调整,以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。
现有的踏板车通常行驶在平坦的路面,然而对于复杂路面,如滩涂、沙地等环境,由于其车轮的直径是固定的,其行走能力大大降低,越障能力差,很难骑行和通过,使用范围明显受限。同时,现有踏板车由于轮径不变,停放时占用空间偏大,旅途中更是给使用者带来诸多不变。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种踏板车。
本发明具体技术方案如下:
一种踏板车,包括车架主体,所述车架主体为一箱体,所述车架主体的中部设有一个贯穿所述车架主体上下表面的变径车轮;所述车架主体的内部还设置有驱动电源和控制系统,所述车架主体的侧面设有启动开关,所述车架主体的上表面位于所述变径车轮的两侧分别设有脚踏区;
所述变径车轮、控制系统和启动开关均与所述驱动电源电连接。
进一步的,所述变径车轮包括轮架、均匀分布在所述轮架上的若干组剪叉机构和与所述剪叉机构组数对应的橡胶胎块;每组所述剪叉机构的底端与所述轮架连接,每组所述剪叉机构的顶端与一个所述橡胶胎块固定连接;
所述轮架的外圆周轴向均布有与所述剪叉机构组数对应的滑道,所述滑道位于轮辋的外侧且贯穿所述轮架的相对表面;所述轮架的轮辋上均布有与所述剪叉机构组数对应的气缸;
每组所述剪叉机构包括杆身相互铰接的第一连杆和第二连杆;所述第一连杆的底端与所述轮架转动连接,所述第二连杆的底端内嵌于所述滑道内并沿所述滑道滑动,所述第一连杆和所述第二连杆的顶端分别与所述橡胶胎块固定连接;所述第一连杆和所述第二连杆沿铰接轴转动并调节所述橡胶胎块与所述轮架之间的距离;
所述气缸的活塞杆与所述第二连杆的底部固定连接;
所述气缸分别与所述驱动电源和所述控制系统电连接。
进一步的,所述变径车轮的最小外径不超过所述车架主体的厚度。
进一步的,位于所述车架主体的内部且关于所述变径车轮左右对称设置有第一滚轴电机和第二滚轴电机;所述第一滚轴电机的输出轴连接有第一滚轴,所述第二滚轴电机的输出轴连接有第二滚轴;
所述变径车轮的外侧设有弹性轮罩,所述弹性轮罩的左右两侧边穿过所述车架主体的上表面,且一侧边与所述第一滚轴连接,另一侧边与所述第二滚轴连接;所述弹性轮罩通过所述第一滚轴和所述第二滚轴同步反向转动可沿所述车架主体的竖直方向升降;
所述第一滚轴电机和所述第二滚轴电机分别与所述驱动电源和所述控制系统电连接。
进一步的,所述车架主体的上表面且位于所述弹性轮罩贯穿所述车架主体位置的外侧均设有遮挡板,所述遮挡板朝向所述弹性轮罩的方向延伸;所述遮挡板靠近所述弹性轮罩的端部设有圆角。
进一步的,所述车架主体的外表面内嵌有启动炫彩灯,所述启动炫彩灯分别与所述驱动电源和所述控制系统电连接。
进一步的,所述车架主体上关于所述变径车轮对称设有照明装置,所述照明装置分别与所述驱动电源和所述控制系统电连接。
进一步的,所述车架主体的侧面内嵌有凹腔,所述凹腔内设置有提携部。
进一步的,所述车架主体和所述弹性轮罩都设有防水功能。
进一步的,所述控制系统包括环境亮度监测模块和处理模块;
所述环境亮度监测模块用于监测踏板车所处环境的实时亮度;
所述处理模块用于将采集的所述环境的实时亮度监测信息与设定的亮度值进行逻辑分析并做处理:
当监测亮度值低于设定亮度值时,所述处理模块向所述照明装置发出启动指令;当监测亮度值大于或等于设定亮度值时,所述处理模块向所述照明装置发出关闭指令;或接收到所述启动开关关闭的信息时,所述处理模块向所述照明装置发出关闭指令。
本发明的有益效果如下:
本产品结构紧凑,稳定可靠,通过剪叉机构和气缸配合,智能控制实现轮径的变化可调,提高踏板车在复杂路面上的越障性和通过性;同时,减小车体占用空间,方便使用者携带和停放。
附图说明
图1为根据一实施例示出的踏板车的结构示意图;
图2为图1中变径车轮在最大轮径时的结构示意图;
图3为图1中变径车轮在最小轮径时的结构示意图;
图4为图2或图3中轮架的纵向剖视图;
图5为根据另一实施例示出的踏板车的结构示意图;
图6为图5中A的放大图;
图7为根据又一实施例示出的踏板车的结构示意图。
其中:1、车架主体;2、变径车轮;201、轮架;2011、滑道;2012、气缸;202、剪叉机构;2021、第一连杆;2022、第二连杆;203、橡胶胎块;3、驱动电源;4、控制系统;5、启动开关;6、脚踏区;7、第一滚轴电机;8、第二滚轴电机;9、第一滚轴;10、第二滚轴;11、弹性轮罩;12、遮挡板;13、启动炫彩灯;14、照明装置;15、凹腔;16、提携部。
具体实施方式
下面结合附图和以下实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示,一种踏板车,包括车架主体1,车架主体1为一箱体,车架主体1的中部设有一个贯穿车架主体1上下表面的变径车轮2。本实施方式中,车架主体1为平板结构,同市场上现有的产品相比,车体薄而时尚。变径车轮2在骑行过程中为最大直径状态,此种状态下,车体的通过性和越障性较强。变径车轮2在停放后为最小直径状态,空间占用很小,既便于运输也方便存放。
车架主体1的内部还设置有驱动电源3和控制系统4。其中,驱动电源3为可充电锂电池组。根据续航需要,驱动电源3可放置一组或者多组。车架主体1侧面设有启动开关5,启动开关5为车体的总开关。车架主体1的上表面位于变径车轮2的两侧分别设有脚踏区6。
变径车轮2、控制系统4和启动开关5均与驱动电源3电连接。
为方便使用者更加快捷高效的使用,适应智能制造的理念,优选的,本产品还可以配置蓝牙钥匙,蓝牙钥匙通过蓝牙技术与控制系统4连接,进而实现远距离操控车体的启动和关闭。
如图2和图3所示,变径车轮2包括轮架201、均匀分布在轮架201上的若干组剪叉机构202和与剪叉机构202组数对应的橡胶胎块203。每组剪叉机构202的底端与轮架201连接,每组剪叉机构202的顶端与一个橡胶胎块203固定连接。当变径车轮2的轮径不为最小轮径时,若干橡胶胎块203围合成纵向截面为非封闭状的圆形。本结构方案中,剪叉机构202的组数为5组,橡胶胎块203的个数为5个,每个橡胶胎块203均为圆弧状。
结合图4所示,轮架201的外圆周轴向均布有与剪叉机构202组数对应的滑道2011,滑道2011位于轮辋的外侧且贯穿轮架201的相对表面。本方案中,相应的滑道2011的数量也为5个,其形状为肾形。轮架201的轮辋上均布有与剪叉机构202组数对应的气缸2012,气缸2012的数量相应也为5个。
每组剪叉机构202包括杆身相互铰接的第一连杆2021和第二连杆2022。第一连杆2021的底端与轮架201转动连接,第二连杆2022的底端内嵌于滑道2011内并沿滑道2011滑动,第一连杆2021和第二连杆2022的顶端分别与橡胶胎块203固定连接。第一连杆2021和第二连杆2022沿铰接轴转动并调节橡胶胎块203与轮架201之间的距离。
气缸2012的活塞杆与第二连杆2022的底部固定连接。
气缸2012分别与驱动电源3和控制系统4电连接。
当使用者准备骑行前,如图3所示,此时,气缸2012的活塞杆伸出最长,第二连杆2022的底端位于滑道2011的最右端,变径车轮2的轮径为最小,相邻橡胶胎块203紧密贴合,围合成纵向截面为封闭状的圆形。当使用者打开启动开关5准备骑行时,控制系统4将启动信号同步发送至5个气缸2012,气缸2012接收到启动信号后随即启动将活塞杆进行收缩。如图2所示,活塞杆回缩,进而带动第二连杆2022沿滑道2011的最右端向左侧滑动,由于第一连杆2021和第二连杆2022中间的铰接轴作用,从而带动第二连杆2022沿铰接轴顺时针转动,第一连杆2021沿铰接轴逆时针转动。相应的,橡胶胎块203沿变径车轮2的中心向外缓慢移动,直至第二连杆2022的底端位于滑道2011的最左端。彼时,变径车轮2的轮径达到最大。随即,控制系统4将停止信号同步发送至5个气缸2012,同步,5个气缸2012同一时间停止工作。
智能控制变径车轮2的轮径大小,本产品可适应多种复杂环境的行驶,扩展了该产品的适用范围。
为防止裤腿卷入变径车轮2,同时保护变径车轮2免受雨雪的侵蚀,又提升踏板车的时尚性,变径车轮2的外侧设有可智能升降的弹性轮罩11。结合图5和图6所示,位于车架主体1的内部且关于变径车轮2左右对称设置有第一滚轴电机7和第二滚轴电机8。第一滚轴电机7的输出轴连接有第一滚轴9,第二滚轴电机8的输出轴连接有第二滚轴10。
变径车轮2的外侧设有弹性轮罩11,弹性轮罩11的左右两侧边穿过车架主体1的上表面,且一侧边与第一滚轴9连接,另一侧边与第二滚轴10连接。弹性轮罩11通过第一滚轴9和第二滚轴10同步反向转动可沿车架主体1的竖直方向升降。
第一滚轴电机7和第二滚轴电机8分别与驱动电源3和控制系统4电连接。
本结构方案中,弹性轮罩11的纵向截面呈Ω形状,既可以选用高弹力金属材料,如石墨垫;亦可选用高弹力非金属材料,如碳纳米管合成的钢筋铁骨橡胶。弹性轮罩11的壁厚很薄,但具有优良的强度和韧性。
当踏板车停放到车位后,变径车轮2由最大轮径向最小轮径开始进入收缩准备。在控制系统4将伸展信号同步发送至5个气缸2012的同时,将回转信号同步发送至第一滚轴电机7和第二滚轴电机8。第一滚轴电机7接收到回转信号后随即逆时针转动,第二滚轴电机8接收到回转信号后随即顺时针与第一滚轴电机7同速度转动。进而,弹性轮罩11的两侧边以相同速度分别逐渐卷入进第一滚轴9和第二滚轴10。直至变径车轮2的轮径达到最小时,弹性轮罩11下降至最低点。为实现弹性轮罩11位于最低点时,弹性轮罩11与车架主体1的上表面贴合,优选的,变径车轮2的最小外径不超过车架主体1的厚度。此状态下,踏板车收缩成板状。相反,当使用者准备骑行时,控制系统4将收缩信号同步发送至5个气缸2012的同时,将正转信号同步发送至第一滚轴电机7和第二滚轴电机8。第一滚轴电机7接收到正转信号后随即顺时针转动,第二滚轴电机8接收到正转信号后随即逆时针与第一滚轴电机7同速度转动。进而,弹性轮罩11的两侧边分别由第一滚轴9和第二滚轴10以相同速度逐渐释放。直至变径车轮2的轮径达到最大时,弹性轮罩11上升至最高点。由于弹性轮罩11的高回弹性,弹性轮罩11恢复至纵向截面呈Ω形状。
为防止雨水进入车架主体1内影响踏板车的正常使用,结合图5和图6所示,车架主体1的上表面且位于弹性轮罩11贯穿车架主体1位置的外侧均设有遮挡板12,遮挡板12朝向弹性轮罩11的方向延伸。由于遮挡板12为倾斜设置,有效防止雨水进入车架主体1内。为防止在使用过程中遮挡板12钩挂弹性轮罩11和鞋裤,进一步优选的,遮挡板12靠近弹性轮罩11的端部设有圆角。
为进一步提高本产品的使用寿命,降低雨水对踏板车的侵蚀,优选的,车架主体1和弹性轮罩11都设有防水功能。
为优化使用者了解踏板车当前所处的状态是开启或是关闭,如7所示,进一步优选的,车架主体1的外表面内嵌有启动炫彩灯13,启动炫彩灯13为矩阵分布的彩色OLED发光模块,环绕车架主体1四周。启动炫彩灯13分别与驱动电源3和控制系统4电连接。当踏板车启动后,启动炫彩灯13随即点亮,而且色彩斑斓,增强了踏板车的年轻化和时尚化。
如7所示,考虑到该产品在晚间或照明欠佳环境下使用,优选的,车架主体1上关于变径车轮2对称设有照明装置14,照明装置14分别与驱动电源3和控制系统4电连接。照明装置14优选LED发光二极管,节能高亮。
为进一步提升踏板车的智能水平,更进一步优选的,控制系统4包括环境亮度监测模块和处理模块。
环境亮度监测模块用于监测踏板车所处环境的实时亮度。
处理模块用于将采集的环境的实时亮度监测信息与设定的亮度值进行逻辑分析并做处理:
当监测亮度值低于设定亮度值时,处理模块向照明装置14发出启动指令;当监测亮度值大于或等于设定亮度值时,处理模块向照明装置14发出关闭指令。或接收到启动开关5关闭的信息时,处理模块向照明装置14发出关闭指令。
为方便踏板车的提拿,结合图7所示,车架主体1的侧面内嵌有凹腔15,凹腔15内设置有提携部16。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种踏板车,包括车架主体(1),其特征在于:所述车架主体(1)为一箱体,所述车架主体(1)的中部设有一个贯穿所述车架主体(1)上下表面的变径车轮(2);所述车架主体(1)的内部还设置有驱动电源(3)和控制系统(4),所述车架主体(1)的侧面设有启动开关(5),所述车架主体(1)的上表面位于所述变径车轮(2)的两侧分别设有脚踏区(6);
所述变径车轮(2)、控制系统(4)和启动开关(5)均与所述驱动电源(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的踏板车,其特征在于,所述变径车轮(2)包括轮架(201)、均匀分布在所述轮架(201)上的若干组剪叉机构(202)和与所述剪叉机构(202)组数对应的橡胶胎块(203);每组所述剪叉机构(202)的底端与所述轮架(201)连接,每组所述剪叉机构(202)的顶端与一个所述橡胶胎块(203)固定连接;
所述轮架(201)的外圆周轴向均布有与所述剪叉机构(202)组数对应的滑道(2011),所述滑道(2011)位于轮辋的外侧且贯穿所述轮架(201)的相对表面;所述轮架(201)的轮辋上均布有与所述剪叉机构(202)组数对应的气缸(2012);
每组所述剪叉机构(202)包括杆身相互铰接的第一连杆(2021)和第二连杆(2022);所述第一连杆(2021)的底端与所述轮架(201)转动连接,所述第二连杆(2022)的底端内嵌于所述滑道(2011)内并沿所述滑道(2011)滑动,所述第一连杆(2021)和所述第二连杆(2022)的顶端分别与所述橡胶胎块(203)固定连接;所述第一连杆(2021)和所述第二连杆(2022)沿铰接轴转动并调节所述橡胶胎块(203)与所述轮架(201)之间的距离;
所述气缸(2012)的活塞杆与所述第二连杆(2022)的底部固定连接;
所述气缸(2012)分别与所述驱动电源(3)和所述控制系统(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的踏板车,其特征在于,所述变径车轮(2)的最小外径不超过所述车架主体(1)的厚度。
4.根据权利要求1所述的踏板车,其特征在于,位于所述车架主体(1)的内部且关于所述变径车轮(2)左右对称设置有第一滚轴电机(7)和第二滚轴电机(8);所述第一滚轴电机(7)的输出轴连接有第一滚轴(9),所述第二滚轴电机(8)的输出轴连接有第二滚轴(10);
所述变径车轮(2)的外侧设有弹性轮罩(11),所述弹性轮罩(11)的左右两侧边穿过所述车架主体(1)的上表面,且一侧边与所述第一滚轴(9)连接,另一侧边与所述第二滚轴(10)连接;所述弹性轮罩(11)通过所述第一滚轴(9)和所述第二滚轴(10)同步反向转动可沿所述车架主体(1)的竖直方向升降;
所述第一滚轴电机(7)和所述第二滚轴电机(8)分别与所述驱动电源(3)和所述控制系统(4)电连接。
5.根据权利要求4所述的踏板车,其特征在于,所述车架主体(1)的上表面且位于所述弹性轮罩(11)贯穿所述车架主体(1)位置的外侧均设有遮挡板(12),所述遮挡板(12)朝向所述弹性轮罩(11)的方向延伸;所述遮挡板(12)靠近所述弹性轮罩(11)的端部设有圆角。
6.根据权利要求1所述的踏板车,其特征在于,所述车架主体(1)的外表面内嵌有启动炫彩灯(13),所述启动炫彩灯(13)分别与所述驱动电源(3)和所述控制系统(4)电连接。
7.根据权利要求1所述的踏板车,其特征在于,所述车架主体(1)上关于所述变径车轮(2)对称设有照明装置(14),所述照明装置(14)分别与所述驱动电源(3)和所述控制系统(4)电连接。
8.根据权利要求1所述的踏板车,其特征在于,所述车架主体(1)的侧面内嵌有凹腔(15),所述凹腔(15)内设置有提携部(16)。
9.根据权利要求4所述的踏板车,其特征在于,所述车架主体(1)和所述弹性轮罩(11)都设有防水功能。
10.根据权利要求7所述的踏板车,其特征在于,所述控制系统(4)包括环境亮度监测模块和处理模块;
所述环境亮度监测模块用于监测踏板车所处环境的实时亮度;
所述处理模块用于将采集的所述环境的实时亮度监测信息与设定的亮度值进行逻辑分析并做处理:
当监测亮度值低于设定亮度值时,所述处理模块向所述照明装置(14)发出启动指令;当监测亮度值大于或等于设定亮度值时,所述处理模块向所述照明装置(14)发出关闭指令;或接收到所述启动开关(5)关闭的信息时,所述处理模块向所述照明装置(14)发出关闭指令。
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