CN114570006A - 一种电动磁悬浮鞋 - Google Patents

Abstract

一种电动磁悬浮鞋，包括鞋子、顶板、底板、控制盒、前支架、后支架、固定条、弹性条、两个前滑轮和两个后滑轮，所述顶板和底板平行且上下间隔布置，所述顶板和底板通过铜柱连接，所述控制盒位于所述顶板和底板之间，所述鞋子位于所述顶板的上方，所述弹性条的一端连接于所述顶板的前侧、另一端抵接于所述鞋子的鞋头，所述固定条的两端分别连接于所述顶板的左右侧的中部且内壁抵接于所述鞋子的后部，所述前支架和后支架分别连接于所述底板底部的前后侧，所述底板设置有四个磁悬浮装置，四个所述磁悬浮装置均布于所述底板的四周。本设计不仅能平稳悬浮，也可以滑行，适用于初学者学习。

Description

一种电动磁悬浮鞋

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种电动磁悬浮鞋。

背景技术

目前，市面上轮滑鞋已成为年青一代人非常喜欢的一种运动工具，市场前景广阔。人们为了能更好的体验溜冰，一般都是在大型的溜冰场地进行运动。

然而，对于初学者来说，由于地面与鞋子之间摩擦较小，导致人体无法掌握平衡，即使可以掌握平衡，在滑动时仍然容易摔倒，因此市场上需要一种方便初学者掌握平衡并进行滑行的轮滑鞋。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的初学者使用轮滑鞋不易控制平衡的缺陷与问题，提供一种既能平稳悬浮移动，也可以滑行的电动磁悬浮鞋。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种电动磁悬浮鞋，包括鞋子、顶板、底板、控制盒、前支架、后支架、固定条、弹性条、两个前滑轮和两个后滑轮，所述顶板和底板平行且上下间隔布置，所述顶板和底板通过铜柱连接，所述控制盒位于所述顶板和底板之间，所述鞋子位于所述顶板的上方，所述弹性条的一端连接于所述顶板的前侧、另一端抵接于所述鞋子的鞋头，所述固定条的两端分别连接于所述顶板的左右侧的中部且内壁抵接于所述鞋子的后部，所述前支架和后支架分别连接于所述底板底部的前后侧，两个所述前滑轮分别连接于所述前支架的左右侧，两个所述后滑轮分别连接于所述后支架的左右侧，所述底板设置有四个磁悬浮装置，四个所述磁悬浮装置均布于所述底板的四周，用于控制所述底板悬浮。

所述磁悬浮装置包括连接条、电机、连接轴，所述连接条的下端连接于所述底板，所述电机设置于所述连接条的上端的上方，所述连接轴连接于所述电机的输出端，所述连接轴的外周面由上至下依次套设有顶盖、磁轮、底盖、螺母，所述顶盖连接于所述连接条的上端的下方，所述顶盖和底盖合围形成有用于容纳磁轮的空间，所述螺母抵接于所述底盖的底部。

所述磁轮由多个立式磁铁采用Halbach阵列排列而成。

所述后支架设置有杠杆，所述杠杆转动连接于所述后支架且位于所述后支架和所述后滑轮之间，所述后支架的外侧开设有两个凹槽，所述杠杆开设有安装孔，所述安装孔内设置有按钮，所述按钮连接于其中一个所述凹槽内，所述杠杆的外侧设置有连接板，所述连接板的一端连接于所述前滑轮、另一端连接于所述后滑轮。

所述顶板包括第一外框、若干第一支撑杆、若干第一固定杆，若干所述第一支撑杆互相平行且均连接于所述第一外框的内壁，两个相邻所述第一支撑杆通过固定杆连接形成N型结构，所述弹性条的一端连接于所述第一支撑杆、另一端穿过所述第一外框并抵接于所述鞋子的鞋头。

所述底板包括第二外框、若干第二支撑杆、若干第二固定杆，若干所述第二支撑杆互相平行且均连接于所述第二外框的内壁，两个相邻所述第二支撑杆通过第二固定杆连接形成N型结构，所述第二外框的外壁设置有四个凸台，四个所述凸台均布于所述第二外框的四周，所述连接条连接于所述凸台且与所述凸台一一对应。

所述前滑轮包括前外轮、第一轴承、第一支撑座，所述前外轮套设于所述第一轴承的外圈，所述第一支撑座套接于所述第一轴承的内圈，所述前支架和所述连接板的一端均连接于所述第一支撑座。

所述前支架呈U型，所述前支架的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆的底部，所述前支架两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有前轴，所述前支架通过前轴连接于所述第一支撑座。

所述后滑轮包括后外轮、第二轴承、第二支撑座，所述后外轮套设于所述第二轴承的外圈，所述第二支撑座套接于所述第二轴承的内圈，所述后支架和所述连接板的另一端均连接于所述第二支撑座。

所述后支架呈U型，所述后支架的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆的底部，所述后支架两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有后轴，所述后支架通过后轴连接于所述第二支撑座。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种电动磁悬浮鞋中，通过在底板和顶板设置有空隙，方便安装控制盒，通过控制盒给悬浮装置通电，使悬浮装置产生主磁场，导电地面上会产生感生磁场，与主磁场之间产生斥力，在鞋子的前后左右设置四个悬浮装置，使鞋子保持平衡，通过改变电机的转速，使得鞋子受到磁力不平衡，从而实现驱动状态以及导向，使初学者先体验滑动，然后等初学者自身掌握好平衡后，可以通过前滑轮和后滑轮实现滑动。因此，本发明既能平稳悬浮移动，也可以滑行。

2、本发明一种电动磁悬浮鞋中，通过设置成N型结构的支撑杆和固定杆，在减轻鞋子重量的同时也能保证自身的强度，通过设置杠杆，可以调整前滑轮和后滑轮的高度，避免悬浮时滑轮与地面发生接触。因此，本发明结构稳定，可靠性高。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图（带鞋子）。

图2是本发明的立体结构示意图（不带鞋子）。

图3是底板、顶板、固定条、弹性条、杠杆、连接板的三维示意图。

图4是底板、顶板的三维示意图。

图5是磁悬浮装置的剖视示意图。

图6是前支架的结构示意图。

图7是后支架的结构示意图。

图8是前滑轮的结构示意图。

图9是后滑轮的结构示意图。

图中：鞋子1、顶板2、第一外框21、第一支撑杆22、第一固定杆23、底板3、第二外框31、第二支撑杆32、第二固定杆33、前滑轮4、前外轮41、第一轴承42、第一支撑座43、后滑轮5、后外轮51、第二轴承52、第二支撑座53、磁悬浮装置6、连接条61、电机62、连接轴63、顶盖64、磁轮65、底盖66、螺母67、前支架7、后支架8、固定条9、弹性条10、控制盒11、铜柱12、凸台13、前轴14、后轴15、杠杆16、连接板17、凹槽18、按钮19。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图9，一种电动磁悬浮鞋，包括鞋子1、顶板2、底板3、控制盒11、前支架7、后支架8、固定条9、弹性条10、两个前滑轮4和两个后滑轮5，所述顶板2和底板3平行且上下间隔布置，所述顶板2和底板3通过铜柱12连接，所述控制盒11位于所述顶板2和底板3之间，所述鞋子1位于所述顶板2的上方，所述弹性条10的一端连接于所述顶板2的前侧、另一端抵接于所述鞋子1的鞋头，所述固定条9的两端分别连接于所述顶板2的左右侧的中部且内壁抵接于所述鞋子1的后部，所述前支架7和后支架8分别连接于所述底板3底部的前后侧，两个所述前滑轮4分别连接于所述前支架7的左右侧，两个所述后滑轮5分别连接于所述后支架8的左右侧，所述底板3设置有四个磁悬浮装置6，四个所述磁悬浮装置6均布于所述底板3的四周，用于控制所述底板3悬浮。

所述磁悬浮装置6包括连接条61、电机62、连接轴63，所述连接条61的下端连接于所述底板3，所述电机62设置于所述连接条61的上端的上方，所述连接轴63连接于所述电机62的输出端，所述连接轴63的外周面由上至下依次套设有顶盖64、磁轮65、底盖66、螺母67，所述顶盖64连接于所述连接条61的上端的下方，所述顶盖64和底盖66合围形成有用于容纳磁轮65的空间，所述螺母67抵接于所述底盖66的底部。

所述磁轮65由多个立式磁铁采用Halbach阵列排列而成。

所述后支架8设置有杠杆16，所述杠杆16转动连接于所述后支架8且位于所述后支架8和所述后滑轮5之间，所述后支架8的外侧开设有两个凹槽18，所述杠杆16开设有安装孔，所述安装孔内设置有按钮19，所述按钮19连接于其中一个所述凹槽18内，所述杠杆16的外侧设置有连接板17，所述连接板17的一端连接于所述前滑轮4、另一端连接于所述后滑轮5。

所述顶板2包括第一外框21、若干第一支撑杆22、若干第一固定杆23，若干所述第一支撑杆22互相平行且均连接于所述第一外框21的内壁，两个相邻所述第一支撑杆22通过固定杆23连接形成N型结构，所述弹性条10的一端连接于所述第一支撑杆22、另一端穿过所述第一外框21并抵接于所述鞋子1的鞋头。

所述底板3包括第二外框31、若干第二支撑杆32、若干第二固定杆33，若干所述第二支撑杆32互相平行且均连接于所述第二外框31的内壁，两个相邻所述第二支撑杆32通过第二固定杆33连接形成N型结构，所述第二外框31的外壁设置有四个凸台13，四个所述凸台13均布于所述第二外框32的四周，所述连接条61连接于所述凸台13且与所述凸台13一一对应。

所述前滑轮4包括前外轮41、第一轴承42、第一支撑座43，所述前外轮41套设于所述第一轴承42的外圈，所述第一支撑座43套接于所述第一轴承42的内圈，所述前支架7和所述连接板17的一端均连接于所述第一支撑座43。

所述前支架7呈U型，所述前支架7的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆32的底部，所述前支架7两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有前轴14，所述前支架7通过前轴14连接于所述第一支撑座43。

所述后滑轮5包括后外轮51、第二轴承52、第二支撑座53，所述后外轮51套设于所述第二轴承52的外圈，所述第二支撑座53套接于所述第二轴承52的内圈，所述后支架8和所述连接板17的另一端均连接于所述第二支撑座53。

所述后支架8呈U型，所述后支架8的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆32的底部，所述后支架8两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有后轴15，所述后支架8通过后轴15连接于所述第二支撑座53。

本发明的原理说明如下：

将场地设置为金属地面，然后初学者穿鞋子1站在顶板2上，鞋子1的后部抵接固定条9，弹性条10抵接鞋子1的鞋头，先将按钮22取下，用手握住杠杆19转动，使杠杆19的安装孔正好与在高处的凹槽21对齐，此时杠杆19带动后滑轮5向上移动，连接板20带动前滑轮4向上移动，然后将按钮22放入凹槽21中，此时前滑轮4和后滑轮5均收起，然后通过控制盒11控制电机62转动，使磁悬浮装置6带动初学者和鞋子1悬浮，待初学者适应好平衡后，然后改变电机62的转速，使得鞋子1受到磁力不平衡，从而实现向前驱动以及导向，待初学者适应滑动并能自己调整平衡后，再将前滑轮4和后滑轮5放下，通过滑轮在地面上滑动。

实施例1：

参见图1至图9，一种电动磁悬浮鞋，包括鞋子1、顶板2、底板3、控制盒11、前支架7、后支架8、固定条9、弹性条10、两个前滑轮4和两个后滑轮5，所述顶板2和底板3平行且上下间隔布置，所述顶板2和底板3通过铜柱12连接，所述控制盒11位于所述顶板2和底板3之间，控制盒采用3D打印方式，通过螺栓与底板3连接，控制盒11前后开有槽口，方便电线连接和收纳。所述鞋子1位于所述顶板2的上方，所述弹性条10的一端连接于所述顶板2的前侧、另一端抵接于所述鞋子1的鞋头，所述固定条9的两端分别连接于所述顶板2的左右侧的中部且内壁抵接于所述鞋子1的后部，所述前支架7和后支架8分别连接于所述底板3底部的前后侧，两个所述前滑轮4分别连接于所述前支架7的左右侧，两个所述后滑轮5分别连接于所述后支架8的左右侧，所述底板3设置有四个磁悬浮装置6，四个所述磁悬浮装置6均布于所述底板3的四周，用于控制所述底板3悬浮。所述磁悬浮装置6包括连接条61、电机62、连接轴63，所述连接条61的下端连接于所述底板3，所述电机62设置于所述连接条61的上端的上方，所述连接轴63连接于所述电机62的输出端，电机62的类型采用选用盘式无刷电机，连接柱63材料上选择调质45钢，所述连接轴63的外周面由上至下依次套设有顶盖64、磁轮65、底盖66、螺母67，所述顶盖64连接于所述连接条61的上端的下方，所述顶盖64和底盖66合围形成有用于容纳磁轮65的空间，所述螺母67抵接于所述底盖66的底部，通过平键连接连接轴63与磁轮65。所述磁轮65由多个立式磁铁采用Halbach阵列排列而成。

所述顶板2包括第一外框21、若干第一支撑杆22、若干第一固定杆23，若干所述第一支撑杆22互相平行且均连接于所述第一外框21的内壁，两个相邻所述第一支撑杆22通过固定杆23连接形成N型结构，所述弹性条10的一端连接于所述第一支撑杆22、另一端穿过所述第一外框21并抵接于所述鞋子1的鞋头。

所述底板3包括第二外框31、若干第二支撑杆32、若干第二固定杆33，若干所述第二支撑杆32互相平行且均连接于所述第二外框31的内壁，两个相邻所述第二支撑杆32通过第二固定杆33连接形成N型结构，所述第二外框31的外壁设置有四个凸台13，四个所述凸台13均布于所述第二外框32的四周，所述连接条61连接于所述凸台13且与所述凸台13一一对应。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述后支架8设置有杠杆16，所述杠杆16转动连接于所述后支架8且位于所述后支架8和所述后滑轮5之间，所述后支架8的外侧开设有两个凹槽18，所述杠杆16开设有安装孔，所述安装孔内设置有按钮19，所述按钮19连接于其中一个所述凹槽18内，所述杠杆16的外侧设置有连接板17，所述连接板17的一端连接于所述前滑轮4、另一端连接于所述后滑轮5。

实施例3：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述前滑轮4包括前外轮41、第一轴承42、第一支撑座43，所述前外轮41套设于所述第一轴承42的外圈，所述第一支撑座43套接于所述第一轴承42的内圈，所述前支架7和所述连接板17的一端均连接于所述第一支撑座43。所述前支架7呈U型，所述前支架7的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆32的底部，所述前支架7两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有前轴14，所述前支架7通过前轴14连接于所述第一支撑座43。

实施例4：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述后滑轮5包括后外轮51、第二轴承52、第二支撑座53，所述后外轮51套设于所述第二轴承52的外圈，所述第二支撑座53套接于所述第二轴承52的内圈，所述后支架8和所述连接板17的另一端均连接于所述第二支撑座53。所述后支架8呈U型，所述后支架8的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆32的底部，所述后支架8两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有后轴15，所述后支架8通过后轴15连接于所述第二支撑座53。

Claims (10)

1.一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：包括鞋子(1)、顶板(2)、底板(3)、控制盒(11)、前支架(7)、后支架(8)、固定条(9)、弹性条(10)、两个前滑轮(4)和两个后滑轮(5)，所述顶板(2)和底板(3)平行且上下间隔布置，所述顶板(2)和底板(3)通过铜柱(12)连接，所述控制盒(11)位于所述顶板(2)和底板(3)之间，所述鞋子(1)位于所述顶板(2)的上方，所述弹性条(10)的一端连接于所述顶板(2)的前侧、另一端抵接于所述鞋子(1)的鞋头，所述固定条(9)的两端分别连接于所述顶板(2)的左右侧的中部且内壁抵接于所述鞋子(1)的后部，所述前支架(7)和后支架(8)分别连接于所述底板(3)底部的前后侧，两个所述前滑轮(4)分别连接于所述前支架(7)的左右侧，两个所述后滑轮(5)分别连接于所述后支架(8)的左右侧，所述底板(3)设置有四个磁悬浮装置(6)，四个所述磁悬浮装置(6)均布于所述底板(3)的四周，用于控制所述底板(3)悬浮。

2.根据权利要求1所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述磁悬浮装置(6)包括连接条(61)、电机(62)、连接轴(63)，所述连接条(61)的下端连接于所述底板(3)，所述电机(62)设置于所述连接条(61)的上端的上方，所述连接轴(63)连接于所述电机(62)的输出端，所述连接轴(63)的外周面由上至下依次套设有顶盖(64)、磁轮(65)、底盖(66)、螺母(67)，所述顶盖(64)连接于所述连接条(61)的上端的下方，所述顶盖(64)和底盖(66)合围形成有用于容纳磁轮(65)的空间，所述螺母(67)抵接于所述底盖(66)的底部。

3.根据权利要求2所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述磁轮(65)由多个立式磁铁采用Halbach阵列排列而成。

4.根据权利要求1所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述后支架(8)设置有杠杆(16)，所述杠杆(16)转动连接于所述后支架(8)且位于所述后支架(8)和所述后滑轮(5)之间，所述后支架(8)的外侧开设有两个凹槽(18)，所述杠杆(16)开设有安装孔，所述安装孔内设置有按钮(19)，所述按钮(19)连接于其中一个所述凹槽(18)内，所述杠杆(16)的外侧设置有连接板(17)，所述连接板(17)的一端连接于所述前滑轮(4)、另一端连接于所述后滑轮(5)。

5.根据权利要求1所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述顶板(2)包括第一外框(21)、若干第一支撑杆(22)、若干第一固定杆(23)，若干所述第一支撑杆(22)互相平行且均连接于所述第一外框(21)的内壁，两个相邻所述第一支撑杆(22)通过固定杆(23)连接形成N型结构，所述弹性条(10)的一端连接于所述第一支撑杆(22)、另一端穿过所述第一外框(21)并抵接于所述鞋子(1)的鞋头。

6.根据权利要求2所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述底板(3)包括第二外框(31)、若干第二支撑杆(32)、若干第二固定杆(33)，若干所述第二支撑杆(32)互相平行且均连接于所述第二外框(31)的内壁，两个相邻所述第二支撑杆(32)通过第二固定杆(33)连接形成N型结构，所述第二外框(31)的外壁设置有四个凸台(13)，四个所述凸台(13)均布于所述第二外框(32)的四周，所述连接条(61)连接于所述凸台(13)且与所述凸台(13)一一对应。

7.根据权利要求6所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述前滑轮(4)包括前外轮(41)、第一轴承(42)、第一支撑座(43)，所述前外轮(41)套设于所述第一轴承(42)的外圈，所述第一支撑座(43)套接于所述第一轴承(42)的内圈，所述前支架(7)和所述连接板(17)的一端均连接于所述第一支撑座(43)。

8.根据权利要求7所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述前支架(7)呈U型，所述前支架(7)的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆(32)的底部，所述前支架(7)两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有前轴(14)，所述前支架(7)通过前轴(14)连接于所述第一支撑座(43)。

9.根据权利要求6所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述后滑轮(5)包括后外轮(51)、第二轴承(52)、第二支撑座(53)，所述后外轮(51)套设于所述第二轴承(52)的外圈，所述第二支撑座(53)套接于所述第二轴承(52)的内圈，所述后支架(8)和所述连接板(17)的另一端均连接于所述第二支撑座(53)。

10.根据权利要求9所述的一种电动磁悬浮鞋，其特征在于：所述后支架(8)呈U型，所述后支架(8)的底部通过螺栓连接于所述第二支撑杆(32)的底部，所述后支架(8)两侧的侧板上部均开设有一个横向的通孔，所述通孔内设置有后轴(15)，所述后支架(8)通过后轴(15)连接于所述第二支撑座(53)。

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