CN111717318A - 一种智能儿童自行车状态监控系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于儿童自行车技术领域，尤其是一种智能儿童自行车状态监控系统及方法，包括车体，所述车体包括后叉，后叉的内侧表面固定安装有传动限速机构；后叉的内部开设有限速腔和回油腔，限速腔和回油腔的内部均设置有液压油。该智能儿童自行车状态监控系统及方法，通过设置传动限速机构，达到了对车体上的车轮进行自动限速控制的效果，当车体行车速度过快时，液压油在传动孔的速度大于回流孔的回流速度，使得限速腔内的液压油增多，进而驱动刹车片与刹车杆表面贴合，通过刹车杆降低传动轴的转速，从而使得橡胶轮表面与车体上车轮钢圈产生摩擦力，自动产生刹车动作，达到了对行车状态自动控制的效果，避免出现大碰撞而伤害到孩子的危险。

Description

一种智能儿童自行车状态监控系统及方法
技术领域
本发明涉及儿童自行车技术领域，尤其涉及一种智能儿童自行车状态监控系统及方法。
背景技术
儿童自行车是指适合于4-8岁儿童骑行，最大鞍座高度为435mm~635mm，凭借作用于后轮的驱动机构骑行的自行车。有带或不带平衡轮的各种轮径、各种款式。
目前现在的儿童自行车在骑行时，大多数都没有限速装置，而一般的儿童在骑行时，刹车很难准确使用，极易造成因速度过快而容易出现一些碰撞，伤到孩子，同时，大人又不能时刻照顾到，儿童在骑行时就会更加容易出现磕碰伤。
发明内容
基于现有的儿童自行车刹车限速不够智能的技术问题，本发明提出了一种智能儿童自行车状态监控系统及方法。
本发明提出的一种智能儿童自行车状态监控系统及方法，包括车体，所述车体包括后叉，所述后叉的内侧表面固定安装有传动限速机构；
所述后叉的内部开设有限速腔和回油腔，所述限速腔和回油腔的内部均设置有液压油，所述限速腔和回油腔分别通过传动孔和回油孔连通，所述传动孔通过传动限速机构控制传动，所述回油孔内的流量由流量阀控制，所述流量阀的控制端位于所述后叉的外侧表面。所述流量阀的控制端由三角形状钥匙控制；
所述车体上固定安装有北斗定位模块；
所述车体的自行车车轴上设置有润滑机构，所述润滑机构由自行车车轴控制开关。
优选地，所述传动限速机构包括U型底座，所述U型底座的两侧内壁均通过轴承固定安装有传动轴，所述传动轴的表面固定安装有橡胶轮，所述橡胶轮的表面与车体上的后车轮轮圈传动连接。
优选地，所述限速腔的内顶壁开设有限速孔，所述传动轴的顶部延伸至所述限速孔的内部后其表面固定安装有刹车杆，所述限速孔的内壁滑动插接有刹车片，所述刹车片的内表面与刹车杆的表面相适配，所述刹车片由其外表面固定连接的拉力弹簧向外拉动分离。
优选地，所述传动轴的底部表面固定连接有球形状的凸点，所述传动孔的内侧壁横向开设有泵孔，所述泵孔的内壁滑动插接有活塞，所述活塞由固定在泵孔内壁的复压弹簧控制复位，位于所述传动孔靠近凸点的内壁滑动插接有凸杆，所述凸杆的底部固定安装有第一弹簧，所述凸杆的顶部与凸点间歇接触后驱动活塞在所述泵孔的内壁左右滑动。
优选地，所述传动孔的内壁竖向且同向固定连接有定位环，所述定位环的内壁滑动插接有单向球，所述单向球由固定在所述传动孔内壁的第二弹簧固定向下封住所述定位环的内壁。
优选地，所述回油腔的内壁滑动套接有顶板，所述回油腔的底部设置有向上顶起顶板的气囊。
优选地，所述润滑机构包括润滑腔和密封环，所述润滑腔的内部设置有润滑油，所述润滑腔开设于所述后叉的内部，所述自行车车轴靠近润滑腔的一端外表面通过开设的环槽与所述密封环内壁滑动套接，所述润滑腔的内侧底壁与密封环的表面均开设有出油孔，所述出油孔的内壁滑动插接有连管后与环槽连通。
优选地，所述自行车车轴的内部开设有润滑孔，所述润滑孔的一端延伸至自行车车轴转动的部件处。
优选地，所述后叉安装自行车车轴的安装槽内顶壁开设有控制孔，所述控制孔的内壁分别滑动插接有套轴和带有通孔的控制杆，所述控制杆的一端通过固定在控制孔内壁的第三弹簧控制滑动，所述套轴与自行车车轴表面接触的一端固定安装有数显压力传感器。
优选地，控制步骤：
S1、车体行驶时，后轮钢圈带动橡胶轮转动，橡胶轮带动凸点转动后凸点间歇拍打凸杆上下滑动，凸杆上下滑动后通过液压油驱动活塞左右滑动，活塞左右滑动后使得传动孔内的压力减小或增大，进而使得定位环上的单向球间歇周期性同时上下运动，最后将液压油从回油腔泵至限速腔的内部；
S2、限速腔内部的液压油再通过回油孔回流至回油腔内，其回流速度由流量阀控制，其行驶位置通过北斗定位模块显示出来；
S3、当车体行车速度过快时，液压油在传动孔的速度大于回流孔的回流速度，使得限速腔内的液压油增多，进而驱动刹车片与刹车杆表面贴合，通过刹车杆降低传动轴的转速，从而使得橡胶轮表面与车体上车轮钢圈产生摩擦力，自动产生刹车动作；
S4、车体上车轮在转动的同时，润滑腔内的润滑油经过出油孔和连管后流至润滑孔的内部对自行车车轴转动的部件进行润滑；
S5、当车轮松动或维修时，控制孔内的套杆滑出，带动控制杆回缩后堵住出油孔，同时数显压力传感器压力减小。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置传动限速机构，达到了对车体上的车轮进行自动限速控制的效果，当车体行车速度过快时，液压油在传动孔的速度大于回流孔的回流速度，使得限速腔内的液压油增多，进而驱动刹车片与刹车杆表面贴合，通过刹车杆降低传动轴的转速，从而使得橡胶轮表面与车体上车轮钢圈产生摩擦力，自动产生刹车动作，达到了对行车状态自动控制的效果，避免出现大碰撞而伤害到孩子的危险。
2、通过设置润滑机构，达到了对自行车车轴实现自动润滑的效果，车体上车轮在转动的同时，润滑腔内的润滑油经过出油孔和连管后流至润滑孔的内部对自行车车轴转动的部件进行润滑。
3、通过设置数显压力传感器，当车轮松动或维修时，控制孔内的套杆滑出，带动控制杆回缩后堵住出油孔，同时数显压力传感器压力减小，可以随时通过数显压力传感器来检测车轮松紧状态进行监控的效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能儿童自行车状态监控系统及方法的示意图；
图2为本发明提出的一种智能儿童自行车状态监控系统及方法的后叉结构立体图；
图3为本发明提出的一种智能儿童自行车状态监控系统及方法的后叉结构剖视图；
图4为本发明提出的一种智能儿童自行车状态监控系统及方法的限速腔结构剖视图；
图5为本发明提出的一种智能儿童自行车状态监控系统及方法的自行车车轴结构剖视图；
图6为本发明提出的一种智能儿童自行车状态监控系统及方法的流量阀结构截面图。
图中：1、车体；2、后叉；21、U型底座；22、传动轴；23、橡胶轮；24、限速孔；25、刹车杆；26、刹车片；27、凸点；28、泵孔；29、活塞；210、凸杆；211、单向球；212、顶板；213、气囊；3、限速腔；4、回油腔；5、传动孔；6、回油孔；7、流量阀；8、北斗定位模块；；9、润滑腔；91、密封环；92、自行车车轴；93、连管；94、润滑孔；95、控制孔；96、套轴；97、控制杆；98、数显压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种智能儿童自行车状态监控系统及方法，包括车体1，车体1包括后叉2，后叉2的内侧表面固定安装有传动限速机构；
后叉2的内部开设有限速腔3和回油腔4，限速腔3和回油腔4的内部均设置有液压油，限速腔3和回油腔4分别通过传动孔5和回油孔6连通，传动孔5通过传动限速机构控制传动，回油孔6内的流量由流量阀7控制，流量阀7的控制端位于后叉2的外侧表面，流量阀7的控制端由三角形状钥匙控制；
进一步地，传动限速机构包括U型底座21，U型底座21的两侧内壁均通过轴承固定安装有传动轴22，传动轴22的表面固定安装有橡胶轮23，橡胶轮23的表面与车体1上的后车轮轮圈传动连接。
进一步地，限速腔3的内顶壁开设有限速孔24，传动轴22的顶部延伸至限速孔24的内部后其表面固定安装有刹车杆25，限速孔24的内壁滑动插接有刹车片26，刹车片26的内表面与刹车杆25的表面相适配，刹车片26由其外表面固定连接的拉力弹簧向外拉动分离。
进一步地，传动轴22的底部表面固定连接有球形状的凸点27，传动孔5的内侧壁横向开设有泵孔28，泵孔28的内壁滑动插接有活塞29，活塞29由固定在泵孔28内壁的复压弹簧控制复位，位于传动孔5靠近凸点27的内壁滑动插接有凸杆210，凸杆210的底部固定安装有第一弹簧，凸杆210的顶部与凸点27间歇接触后驱动活塞29在泵孔28的内壁左右滑动。
进一步地，传动孔5的内壁竖向且同向固定连接有定位环，定位环的内壁滑动插接有单向球211，单向球211由固定在传动孔5内壁的第二弹簧固定向下封住定位环的内壁。
进一步地，回油腔4的内壁滑动套接有顶板212，回油腔4的底部设置有向上顶起顶板212的气囊213；
通过设置传动限速机构，达到了对车体1上的车轮进行自动限速控制的效果，当车体1行车速度过快时，液压油在传动孔5的速度大于回流孔的回流速度，使得限速腔3内的液压油增多，进而驱动刹车片26与刹车杆25表面贴合，通过刹车杆25降低传动轴22的转速，从而使得橡胶轮23表面与车体1上车轮钢圈产生摩擦力，自动产生刹车动作，达到了对行车状态自动控制的效果，避免出现大碰撞而伤害到孩子的危险。
车体1上固定安装有北斗定位模块8，可在橡胶轮23相对称的对面固定安装微型发电系统，发电系统主要由微型发电机转动产生电能后再进行整流，依靠自行车车轮的钢圈驱动其将机械能转化成可使用的电能，用于给北斗定位模块8供电或照明都可以；
车体1的自行车车轴92上设置有润滑机构，润滑机构由自行车车轴92控制开关。
进一步地，润滑机构包括润滑腔9和密封环91，润滑腔9的内部设置有润滑油，润滑腔9开设于后叉2的内部，自行车车轴92靠近润滑腔9的一端外表面通过开设的环槽与密封环91内壁滑动套接，润滑腔9的内侧底壁与密封环91的表面均开设有出油孔，出油孔的内壁滑动插接有连管93后与环槽连通。
进一步地，自行车车轴92的内部开设有润滑孔94，润滑孔94的一端延伸至自行车车轴92转动的部件处。
进一步地，后叉2安装自行车车轴92的安装槽内顶壁开设有控制孔95，控制孔95的内壁分别滑动插接有套轴96和带有通孔的控制杆97，控制杆97的一端通过固定在控制孔95内壁的第三弹簧控制滑动；
通过设置润滑机构，达到了对自行车车轴92实现自动润滑的效果，车体1上车轮在转动的同时，润滑腔9内的润滑油经过出油孔和连管93后流至润滑孔94的内部对自行车车轴92转动的部件进行润滑；
套轴96与自行车车轴92表面接触的一端固定安装有数显压力传感器98；
通过设置数显压力传感器98，当车轮松动或维修时，控制孔95内的套杆滑出，带动控制杆97回缩后堵住出油孔，同时数显压力传感器98压力减小，可以随时通过数显压力传感器98来检测车轮松紧状态进行监控的效果。
优选地，控制方法为：
S1、车体1行驶时，后轮钢圈带动橡胶轮23转动，橡胶轮23带动凸点27转动后凸点27间歇拍打凸杆210上下滑动，凸杆210上下滑动后通过液压油驱动活塞29左右滑动，活塞29左右滑动后使得传动孔5内的压力减小或增大，进而使得定位环上的单向球211间歇周期性同时上下运动，最后将液压油从回油腔4泵至限速腔3的内部；
S2、限速腔3内部的液压油再通过回油孔6回流至回油腔4内，其回流速度由流量阀7控制，其行驶位置通过北斗定位模块8显示出来；
S3、当车体1行车速度过快时，液压油在传动孔5的速度大于回流孔的回流速度，使得限速腔3内的液压油增多，进而驱动刹车片26与刹车杆25表面贴合，通过刹车杆25降低传动轴22的转速，从而使得橡胶轮23表面与车体1上车轮钢圈产生摩擦力，自动产生刹车动作；
S4、车体1上车轮在转动的同时，润滑腔9内的润滑油经过出油孔和连管93后流至润滑孔94的内部对自行车车轴92转动的部件进行润滑；
S5、当车轮松动或维修时，控制孔95内的套杆滑出，带动控制杆97回缩后堵住出油孔，同时数显压力传感器98压力减小。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能儿童自行车状态监控系统，包括车体（1），所述车体（1）包括后叉（2），其特征在于：所述后叉（2）的内侧表面固定安装有传动限速机构；
所述后叉（2）的内部开设有限速腔（3）和回油腔（4），所述限速腔（3）和回油腔（4）的内部均设置有液压油，所述限速腔（3）和回油腔（4）分别通过传动孔（5）和回油孔（6）连通，所述传动孔（5）通过传动限速机构控制传动，所述回油孔（6）内的流量由流量阀（7）控制，所述流量阀（7）的控制端位于所述后叉（2）的外侧表面，所述流量阀（7）的控制端由三角形状钥匙控制；
所述车体（1）上固定安装有北斗定位模块（8）；
所述车体（1）的自行车车轴（92）上设置有润滑机构，所述润滑机构由自行车车轴（92）控制开关。
2.根据权利要求1所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述传动限速机构包括U型底座（21），所述U型底座（21）的两侧内壁均通过轴承固定安装有传动轴（22），所述传动轴（22）的表面固定安装有橡胶轮（23），所述橡胶轮（23）的表面与车体（1）上的后车轮轮圈传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述限速腔（3）的内顶壁开设有限速孔（24），所述传动轴（22）的顶部延伸至所述限速孔（24）的内部后其表面固定安装有刹车杆（25），所述限速孔（24）的内壁滑动插接有刹车片（26），所述刹车片（26）的内表面与刹车杆（25）的表面相适配，所述刹车片（26）由其外表面固定连接的拉力弹簧向外拉动分离。
4.根据权利要求3所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述传动轴（22）的底部表面固定连接有球形状的凸点（27），所述传动孔（5）的内侧壁横向开设有泵孔（28），所述泵孔（28）的内壁滑动插接有活塞（29），所述活塞（29）由固定在泵孔（28）内壁的复压弹簧控制复位，位于所述传动孔（5）靠近凸点（27）的内壁滑动插接有凸杆（210），所述凸杆（210）的底部固定安装有第一弹簧，所述凸杆（210）的顶部与凸点（27）间歇接触后驱动活塞（29）在所述泵孔（28）的内壁左右滑动。
5.根据权利要求4所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述传动孔（5）的内壁竖向且同向固定连接有定位环，所述定位环的内壁滑动插接有单向球（211），所述单向球（211）由固定在所述传动孔（5）内壁的第二弹簧固定向下封住所述定位环的内壁。
6.根据权利要求5所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述回油腔（4）的内壁滑动套接有顶板（212），所述回油腔（4）的底部设置有向上顶起顶板（212）的气囊（213）。
7.根据权利要求1所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述润滑机构包括润滑腔（9）和密封环（91），所述润滑腔（9）的内部设置有润滑油，所述润滑腔（9）开设于所述后叉（2）的内部，所述自行车车轴（92）靠近润滑腔（9）的一端外表面通过开设的环槽与所述密封环（91）内壁滑动套接，所述润滑腔（9）的内侧底壁与密封环（91）的表面均开设有出油孔，所述出油孔的内壁滑动插接有连管（93）后与环槽连通。
8.根据权利要求7所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述自行车车轴（92）的内部开设有润滑孔（94），所述润滑孔（94）的一端延伸至自行车车轴（92）转动的部件处。
9.根据权利要求7所述的一种智能儿童自行车状态监控系统，其特征在于：所述后叉（2）安装自行车车轴（92）的安装槽内顶壁开设有控制孔（95），所述控制孔（95）的内壁分别滑动插接有套轴（96）和带有通孔的控制杆（97），所述控制杆（97）的一端通过固定在控制孔（95）内壁的第三弹簧控制滑动，所述套轴（96）与自行车车轴（92）表面接触的一端固定安装有数显压力传感器（98）。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种智能儿童自行车状态监控系统的控制方法，其控制步骤：
S1、车体（1）行驶时，后轮钢圈带动橡胶轮（23）转动，橡胶轮（23）带动凸点（27）转动后凸点（27）间歇拍打凸杆（210）上下滑动，凸杆（210）上下滑动后通过液压油驱动活塞（29）左右滑动，活塞（29）左右滑动后使得传动孔（5）内的压力减小或增大，进而使得定位环上的单向球（211）间歇周期性同时上下运动，最后将液压油从回油腔（4）泵至限速腔（3）的内部；
S2、限速腔（3）内部的液压油再通过回油孔（6）回流至回油腔（4）内，其回流速度由流量阀（7）控制，其行驶位置通过北斗定位模块（8）显示出来；
S3、当车体（1）行车速度过快时，液压油在传动孔（5）的速度大于回流孔的回流速度，使得限速腔（3）内的液压油增多，进而驱动刹车片（26）与刹车杆（25）表面贴合，通过刹车杆（25）降低传动轴（22）的转速，从而使得橡胶轮（23）表面与车体（1）上车轮钢圈产生摩擦力，自动产生刹车动作；
S4、车体（1）上车轮在转动的同时，润滑腔（9）内的润滑油经过出油孔和连管（93）后流至润滑孔（94）的内部对自行车车轴（92）转动的部件进行润滑；
S5、当车轮松动或维修时，控制孔（95）内的套杆滑出，带动控制杆（97）回缩后堵住出油孔，同时数显压力传感器（98）压力减小。
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