发明内容
本发明的一个目的是提供一种可用作提醒装置的发声装置,这种装置克服了前述应用于具有管状框架的运输工具例如自行车时所遇到的种种困难。
使用滑板、四轮滑冰鞋以及滚轴溜冰鞋的人正在增多,并且这些人也越来越多地发生与行人相撞的事情。这种相撞经常会导致相当大的伤害,尤其是对于老年行人而言。喜欢这些运动和使用这些个人运输工具的人都趋于为年轻人,他们对于这种碰撞比较适应、恢复也较快,因此经常以飞快的速度行进,在这种情况下他们会发现一个用来避免碰撞的提醒装置是很重要的。
在许多场合下,在自行车上安装提醒装置是强制性的,因而希望有这样一种可用于滑板、滚轴溜冰鞋以及类似物的提醒装置,甚至可能希望使这种提醒装置在一般的行人交通领域中强制使用。
本发明的一个目的是提供一种发声装置,这种装置可用作提醒装置并且可装入到四轮滑冰鞋或滚轴溜冰鞋类的主体内或滑板的主体内,并且可以由乘骑者容易地启动,能发出足以使人听到的声音来警告别人他们正在靠近,而且这种装置以可以使得其在滑板、滚轴溜冰鞋以及类似物的经常很剧烈的使用中基本不会受到物理损坏的方式设置于所述主体内。
个人运输工具如自行车、滑板、滚轴溜冰鞋以及类似物的使用者经常希望使他们的装备个性化。本发明的一个目的是提供一种工具,它使得这种个人运输工具的所有者可以通过装入发声装置来个性化该工具,该发声装置可以发出音乐曲调或其它预设的声音或使用者所选择的声音。这种声音可以用作警报或提醒装置,或者仅仅用作一种确认、问候或自我表达的工具。
因此,本发明的一个方面提供了一种插入于个人运输工具的主体或框架或手柄内的发声组件,所述组件包括:(i)插件,该插件包括电动驱动的发声器、给发声器输入信号的电路和储存电能的电源,以及(ii)启动开关,该启动开关与插件分离并且通过电通道连接到插件,从而使得当开关被使用者启动时声音从远离开关的所述主体或框架或手柄中发出。
在本发明的另一个方面,提供了一种包括根据权利要求1所述的发声组件的手柄,并且该手柄适于在管状把手的管端上滑动并且进入管状把手的末端部分,该手柄具有:(i)适合保持于所述把手末端部分外侧表面上的把持部分,该把持部分还具有位于或紧邻管端的近端以及沿着管外侧远离管端的远端,(ii)适合保持于把手末端部分内侧上的包括电子部件和电源的所述插件,所述插件具有位于或紧邻管端的近端以及位于管末端部分内但是远离管端的远端,以及(iii)位于远离所述管端的所述把持部分中的所述启动开关。
把持部分可以包括覆盖于开关之上的柔性材料,例如弹性泡沫,并且通过手指压下手柄上覆盖开关的位置而启动开关。把持部分可以开有狭槽或凹槽以在其中容纳导电元件,该导电元件在开关和电子部件的插件之间提供电通道。
电通道可以包括导线或导电片,该导线或导电片在管的末端处从管内穿到管外,并且从把持部分下面穿过到达开关。
包括电子部件和电源的插件可以包括位于所述近端处的压电发声器,从而从发声器发出的声音通过所述管端传播出来。
包括电子部件和电源的插件可以包括在所述远端处封闭的插件壳体并且在所述近端处具有可释放的端帽,从而通过释放所述端帽可以不用从管中移去插件除存储电能的电源外的剩余部分就能更换存储电能的电源。端帽可以包括压电发声器。
存储电能的电源可以包括一个或多个夹持于框架中的干电池,并且通过移去端帽,框架可以至少大致上从插件中取出,并且在更换电池时,插件壳体仍保留于管内而框架仍保持与开关的电连接。
在本发明的另一个方面提供了一种包括其上固接有转向架的甲板和发声组件的滑板,其中,包括电子部件和电源的插件保持于转向架中并且所述启动开关通过压下甲板的一部分而被启动。
在本发明的另一个方面提供了一种包括一个主体或框架或手柄的个人运输工具,一个发生装置插入该主体、框架或手柄中,所述发声装置包括:(i)插件,该插件包括电启动的发声器、给发声器输入信号的电路和储存电能的电源,以及(ii)启动开关,该启动开关与插件分离并且通过电通道连接到插件,从而使得当开关被使用者启动时声音从远离开关的所述主体中发出。
个人运输工具还可以包括具有终止于管端边缘的末端部分的管状把手,并且该管状把手上安装有手柄,所述手柄包括:(i)适合保持于所述把手管外侧表面上的把持部分,(ii)容纳包括电子部件和电源的所述插件的壳体,该壳体适合保持于所述把手管末端部分的内部,所述插件具有位于或紧邻管端的近端以及位于末端部分内但是远离管端的远端,以及(iii)位于远离所述管端的所述把持部分中的所述启动开关。
个人运输工具可以包括具有安装于转向架上的轮子的滑板,该转向架依次连接到滑板甲板的下侧,并且其中:(i)包括电子部件和电源的所述插件至少部分地容纳于转向架中的腔室内,并且(ii)所述启动开关位于甲板的上侧。
个人运输工具可进一步包括具有安装于轮轴架上的轮子的滑板,该轮轴架依次弹性连接到轴支撑件上,该轴支撑件依次连接到滑板甲板的下侧,并且其中:(i)包括电子部件和电源的所述插件至少部分地容纳于轴支撑件中的腔室内,并且(ii)所述启动开关位于甲板的上侧。
包括电子部件和电源的插件可以部分地容纳于所述轴支撑件的腔室内,并且部分地容纳于甲板下侧内形成的相邻凹陷内。
电源可以是一块干电池或干电池组,通过移去设置于所述腔室一侧的入口帽,该干电池可以从腔室中滑出。发声装置可以是安装于所述轴支撑件的腔室内的压电发声器。压电发声器可以安装成通过一个或多个孔来传播其大部分声音,该孔基本上位于轮轴纵轴线的正上方。电通道可以通过形成于螺钉之间的中心位置处的孔来与轴支撑件中的腔室连通,该螺钉将轴支撑件固定于甲板上。
在本发明的另一个方面提供了一种包括发声组件并适于在把手末端部分上滑动的手柄,手柄包括主体,在主体中容纳有压电传感器、能够产生致使传感器发出声音的信号的电路、储存电能的电源、以及选择性地将所述信号输出给压电传感器的启动开关。
发声装置可以产生足够大的声音以作为对行人和其他运输工具使用者的提醒。
当用于具有把手的自行车、三轮车或其它机动车辆上时,包括发声器、信号产生器和电池的插件优选地包括滑入管状把手一端内的大体上为圆柱形的部分,并且启动开关设置于管状把手的外侧上。优选地插件一端保持与把手一端大致齐平,并且优选地插件的一端包括所述发声器。将所述插件连接到开关的电通道可以包括在手柄的下面从把手的一端延伸的一根或多根导线,或者薄的导电片例如金属片或镀金属薄膜,该手柄滑到把手之上,开关采取在手柄的内端设置的按钮或压力垫片的形式,从而使用者通过拇指或其它手指可以方便地启动。作为另一种选择,开关可以为所述插件中的电子部件提供液压或气压启动。
开关可以采用任何便利的形式,但是优选地仅仅在连续对其施压时才保持“电路连通”的状态,也就是当压力消除时该开关转到“断开”的状态。
具体实施方式
参照图1,本发明的一个实施例采取手柄8的形式,该手柄8如图所示装到自行车把手的一端。手柄8装有可用作提醒装置的发声装置。手柄8具有由软的弹性泡沫材料制成的可在把手管9外侧上滑动的把持部分7,以及滑动安装于把手管9内的内部插件部分10。插件10具有一个形成有一个封闭端13的管状壳体11。壳体11与封闭端相对的端开口以形成管状口15。
一个盘形压电扩音器12(蜂鸣器)按照其圆柱体的轴与壳体总轴同轴的方式设置。蜂鸣器12包括一个标准的可买到的压电薄片,该薄片安装于模制的塑料声音加强腔内,并且在圆形表面22上的中心处还具有单个孔23以帮助声音传播。蜂鸣器12盖住壳体11的口15并且通过压配合连接的方式可移去地固定于壳体11上。作为另一种选择,也可以使用卡口连接或螺纹连接,但棘爪锁定的压配合连接是优选的。作为可选地,穿孔盖25可以装于蜂鸣器的表面22之上。为了清楚起见,图1中的盖25是以卸下的形式表示的。
在壳体11内,邻接蜂鸣器12设置有一个夹持于电池支架17内的弹簧加载触片之间的一个A23 E23A12伏的干电池16,该触片模制于支架17中。与电池16邻接的是用于产生信号的电路(包括印刷电路板19和电压变换器21)组件14。所述触片与组件14中的电路电连接。
蜂鸣器12的壳体具有沿周向向外延伸的凸缘28,该凸缘28在管9的薄的轴向端面(或边缘)30之上延伸并且防止蜂鸣器被压入把手端太深。薄金属片24楔进管9和盘形蜂鸣器12的外围表面之间,该金属片被回折以沿着手柄8的大部分长度延伸并且稍长于壳体11的长度。在金属片24的自由端设置有开关26。这是一个“常开按钮”开关。
在使用中,整个圆柱形插件10(包括管状壳体11和蜂鸣器12)被滑入把手管9的开口端,从而使得壳体11位于把手管内部并且金属片24沿着把手管的外侧延伸。然后将用作手柄的传统泡沫材料或其它类型材料置于把手端部之上以覆盖金属片24和启动开关26。
自行车可以象所描述的那样在把手的每一侧都使用发声装置,但是使用两个这种手柄是没有必要的。可仅仅使用一个发声手柄,而另一个手柄可选择设置成视觉上与前者相匹配,但是其中不具有电子部件。
片24的整体材料可以是导电的并且构成包含开关26的电路的一部分,该电路通过把手的金属和开关而闭合,该开关是一个支承于把手外侧上的相对简单的接触和放开装置。然而优选地片24具有两个与开关26相连的通道,并且在该实施例中片可以基本上由塑料或其它电绝缘材料制成,在这些材料之内或之上设置有适当的导线或其它的导电通道。这种优选的设置可以提高电力连续性的可靠度。
从图2中可看出,构造电子组件14所需的电子部件和电路对于专业人员来说是显而易见的。使用的IC是飞利浦的HEF 4069UBP 980870PSHnn9348P3。变换器在澳大利亚由Jaycar Electronics出售,目录号为M2532并且具有初级/次级1KΩct/8Ω。压电传感器是Kingsgate KPE-812订货号为927-065。
应当注意,为了易于理解图1所示的实施例的构造,一些电子部件已经从图1中省略掉。特别是装配在印刷电路板19上的集成电路芯片、电阻、二极管和电容都没有画出来。变换器21被表示得具有相对于未示出的部件而言较大的体积。
现在参照图3至5,首先应当注意为使图面清楚,把手的金属管已经从图3省略掉。图3示出的本发明实施例与图1示出的实施例相比具有以下几个主要不同之处:
1.使用环形变换器30代替图1中的形状更为传统的变换器21。
2.印刷电路板(PCB)32伸展于管状壳体31的全长并且在更换电池时保持两端固定。从而得到一个更为坚固和可靠的结构。
3.当电池16的支架27滑出壳体31时,该支架由它的侧边缘33所支撑,这些侧边缘每个都以滑动配合的方式被支持于各个平行的肋片对34之间,该肋片对模制于壳体31的壁上。
4.按钮开关35位于泡沫把持部分37内的局部凸起36中的凹陷处。这种设置要比图1中所示的设置更加安全地支持着开关。
5.开关35通过一对导线38与PCB电连接,而在图1中所使用的是金属片。导线38装在一纵向凹槽或狭槽中,该凹槽或狭槽形成于泡沫把持部分37中并且开口于泡沫的内壁32之中。
实际的压电传感器在图3至5中没有示出。它包括支持于蜂鸣器12的主体29和支架27的末端边缘之间的圆薄片状部件,主体29焊接于支架27之上。用于得到压电的两条导线通过末端边缘中的一对孔32出入。
本发明的第二个适用方面是用于滑板。参照图6,滑板40具有上部,包括一由木材或合成聚合物材料制成的大体上平坦的主体或甲板42,两对轮子44和46通过与甲板42的底侧48接触与甲板42连接。每一对轮子44和46都连接到轮轴架52上的相应短轴上,该轮轴架依次弹性连接到相应的安装座或支柱或轴支撑件56上,该安装座或支柱或轴支撑件56依次通过机械螺钉58刚性连接到滑板甲板42的底侧。螺钉58可以与安装座56上的孔59中的螺纹啮合,或者也可以通过螺母(未示出)来保持固定。从术语学上讲,术语“安装座”、“支柱”和“轴支撑件”在此处可互换使用。这对于整个底架结构(即包括轮轴以及被称作“转向架”的轴支撑件的轮轴架)来说是普遍的。
包括电子电路、电池和发声器的插件62容纳于由甲板42中的矩形切除部分64和一个支柱55上的凹陷66形成的组合空间之中。切除部分64直接覆盖在凹陷66之上,于是由它们的组合空间所形成的腔室足以实现所需目的。而中心定位也意味着电子部件可以得到相对较好的保护。
启动开关68方便地固定于切入主体42内靠近滑板边缘的凹陷70之中。开关68通过导线72、导电片或类似物连接到插件62,该导线、导电片或类似物在从凹陷70到凹陷66的上表面50内切入的浅槽或管沟74中穿行。如果这种电连接通过带有印刷导电片的平坦片材来实现,则可以不需要在上表面50上开凹槽。
将开关68设置于滑板边缘附近与设置于更中心一些的位置相比,能使一些使用者更为便利地使用开关。将开关68设置于离滑板边缘向内侧一点能更好地保护开关不受碰撞和磨损。开关68与插件62的分离使得各自都位于最佳的位置。
主体(或甲板)42的上侧几乎完全由附着于滑板上表面的柔性覆盖片60所覆盖。覆盖片60盖住蜂鸣器12和开关68。覆盖片的材料薄、柔性和有弹性足以通过该覆盖片启动开关并且使蜂鸣器发出的声音可以通过该覆盖片有效地传播出去。重载聚合物片是优选的材料。覆盖片可以在其上印刷有合适的装饰图案和/或具有一个或多个表面纹理较深(象砂纸)的区域以在使用中便于脚进行抓持。可以直接在切除部分64之上的覆盖片60中设置一些穿孔以提高所产生的声音水平。
在上述用于滑板中的实施例的变型中,包括电路和电池的插件可被容纳于一个支柱中的凹陷,而发声器和开关都容纳于切入滑板上侧主体内的一个形状配合的凹陷或各自形成的形状配合的凹陷。以这种方法设置发声器能够对其提供更加良好的保护。
作为另一种选择,通过使用适当的小部件,电路、电池、发声器和开关可以都容纳于一个切入滑板上侧主体内的凹陷内。
同样作为另一种选择,包括电路、电池和发声器的插件可以容纳于一个支柱上的凹陷内,该支柱支持着其上有轮子旋转的轮轴。这由图7至9来表示。
参照图7至9,其中示出的滑板90具有上部,包括由木材或合成聚合物材料制成的大体平坦的主体或甲板92,两对轮子94和96分别安装于与甲板92连接的各转向架95和97上。每一对轮子94和96都连接到轮轴架102上的相应短轴上,该轮轴架102弹性连接到相应轴支撑件106上,该轴支撑件106又通过机械螺钉108与甲板92的底侧刚性连接。
包括电路、电池和发声器的插件容纳于轴支撑件106上具有复杂形状的凹陷116之中。该凹陷包括嵌入转向架上轴支撑件顶部内的具有矩形横截面的部分120。凹陷120的尺寸恰好放入印刷电路板121,在该电路板121上朝向主体部分106一侧焊接有各种电子部件。
圆柱形腔122用来容纳电池127,于是该电池通过同样用来提供所需电连接的拧紧螺帽保持在其位置上。另外,在主体部分106侧具有用于容纳压电蜂鸣器129的圆柱形腔124,于是该蜂鸣器129通过拧入螺帽125保持在其位置上。帽125中具有孔以传播声音,然而这些孔又足够小以阻止水的进入。圆柱形孔122和124嵌入转向架侧,该侧是转向架上受到碰撞损坏可能性较小的区域。另外,孔124基本上位于相关的轮子96轮轴线纵轴的正上方,这个位置基本上不会遭到物理损坏。
固定于覆盖片110顶上的是以直径大约为滑板宽度70%的圆形压力垫片118形式的开关。可看出开关118具有两对从其引出的导线119,其中一对向下分别连续穿过覆盖片110上的孔133、甲板上的孔132和印刷电路板上的孔131,从而与印刷电路板121下侧形成简单的插接式连接。将进入孔设置于四个螺钉孔135的中间意味着滑板所有者可以容易地确定那些将钻过甲板和覆盖片的孔的确切位置,从而为导线119获得按直线对齐的成组孔。每一组的四个孔109的中心同样也是滑板弯曲变形最小的位置,这样可进一步将遭到损坏的可能性减至最小。
尽管图7中示出的滑板90具有两个发声器,每个转向架上一个,并因而具有两根相关的导线119,但本发明同样也可以设想仅一个转向架具有发声部件并因而仅需要单根导线119的情况。当然,滑板所有者可以按他们的愿望单个或成对地增加适当的转向架和发声装备,并且它们是可单独替换的。
现在参照图10至13描述本发明用于滚轴溜冰鞋的第三主要实施例。电路、电池、开关和发声器都容纳于从滚轴溜冰鞋178的后跟区域向后延伸的刹车支撑结构180之内或之上。开关190通过从刹车支撑结构180向后下方延伸的弹性细杆184来进行操作,从而当鞋子向后倾斜使得杆184被压迫与地面186接触时(如图11所示)发出提醒/告知的声音。这种接触在橡胶刹车块194与地面接触来提供刹车力之前产生。因此,提醒装置可以不用施加任何刹车动力就被启动。杆184的上端压下开关主体190上的按钮191,并且在杆184不再压在其上时该按钮通过弹簧负载得到恢复。
杆184由细弹簧钢丝制成,其中心部分188形成螺旋弹簧,该螺旋弹簧能够承受超过使开关190启动所需的相当大的挠曲。这种额外的挠曲在刹车时会发生。由硬化钢、聚亚安酯或其它合适材料制成的耐磨损球192固接于杆的自由端。
腔196和198设置于刹车支撑结构180之中。一个腔196嵌入结构180的弧形上表面202之中,并且该腔容纳压电蜂鸣器197和电路板204。另一个腔198嵌入侧表面200之中,并且该腔容纳电池199。腔196和198各自具有一个合适类型的防水盖。作为另一种选择,在另一种形式中电池199可夹持于腔内,并通过移开橡胶刹车块194而拿到,这种橡胶块可以被移开以进行定期更换。开关190包括装配于侧面200表面上的薄壳体。
现在参照图14示出了一个手柄的实施例,该手柄具有一将所有用于产生声音的部件都嵌入把手管外部的手柄结构内的主体。因为手柄材料需要足够的厚度来完全容纳电池220、压电传感器222、开关224、集成电路(未示出)、其它小电子元件(未示出)以及电连接线(未示出),所以手柄的主体在体积上要显著大于参照图1至3所描述的实施例。电路与图2中示出的相同。示出的铰接电池盖228处于被提起以进行电池220更换的位置。
为了制造图14中示出的手柄,除电池220之外的所有部件都进行电连接然后置于模具中,随后封闭模具并填充入合适的泡沫材料。为了能够保护和更换电池,在铰接电池盖的下方的位置模制一个支架。
本实施例的一个优点是所有的电连接都相当牢固地保持在模制手柄中。相反地,图1和3中示出的实施例则具有更为暴露的接触以及更为脆弱的布线和通过导线38和导电片24的连接。然而,本实施例主要的缺点是当手柄材料围绕部件进行注模时,准确地保持这些部件的位置是一件复杂的事情。
虽然上述说明包括本发明的优选实施例,但仍应当明了在不脱离本发明的实质特征或精神或范围的情况下,可以对前述部件的构造和配置进行各种变型、更换、修改和/或增加。
例如在上述关于滑板的实施例中,开关位于切入滑板主体的凹陷内,但如果例如使用的开关特别平,则可能不需要这种凹陷。另外,尽管上述为发声装置设置的优选盖是防水塑料膜片或类似物,但作为另一种选择本发明也可以使用穿孔盖例如金属丝网来进行覆盖。虽然这不会提供可防水的覆盖,但它可以提高发声器所产生声音的可听度。如果发生器具有独立的防水功能的话,这是特别值得采用的。
在上述关于滚轴溜冰鞋的实施例中,发声装置的部件承载在连接到鞋子后端的刹车支撑结构上。作为另一种选择,这些部件可装到鞋子上的其它地方,并且当鞋子上没有设置刹车块时,这是特别值得采用的(虽然不是必须这么做)。在这种情况下,杆84将要么从鞋底要么从附有轮子的轮轴架向下向后延伸。
此外,虽然上述实施例将蜂鸣器作为发声器来描述,但作为另一种选择,本发明也可以使用合适尺寸的扬声器来作为发声器。这样发出的声音可以是曲调或其它预定程序的音符或预先录制的声音。可以将电路设置成包括可擦除可编程只读存储器(EPROM)芯片,这将允许使用者将自己选择的曲调或声音录制到EPROM中以在开关启动后重新播放它们。
同样应当明了在本说明书中使用的词“包括”,以及其变型比如“包括了”和“包括着”,除非上下文需要,否则这种使用是用来表示含有一个或多个规定的特征而不是用来排除其它一个或多个特征的存在。
本说明书中对任何现有技术的参考都不是,并且不应当被作为,对于这种现有技术构成了澳大利亚公知常识一部分的承认或任意形式的暗示。