CN201356970Y - 电动轮滑鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动轮滑鞋，旨在提供一种外形美观、性能稳定、滑行速度快、距离远、且娱乐性、实用性、安全性好的电动轮滑鞋。它包括鞋体、滑轮架、滑轮，所述滑轮架上安装有轮毂电机，在轮毂电机上安装轮胎；所述滑轮架上安装有制动架及制动块，制动块内设有制动开关；所述轮毂电机和制动开关通过导线与控制器相连接，所述控制器与电源开关及直流电源相连接。本实用新型适合休闲娱乐和作为简捷方便的代步工具。

Description

电动轮滑鞋

技术领域

本实用新型涉及一种鞋类，特别是涉及一种带有电池、电动装置及控制装置的轮滑鞋。

背景技术

目前，市场上销售的轮滑鞋是由鞋筒、鞋舌、鞋帮、衬垫、鞋带、鞋头、后包、锁扣、搭扣、鞋中底、鞋大底等组成鞋体，在鞋体下方安装滑轮架，在滑轮架上通过轮轴安装一排滑轮，滑轮架的最后方安装制动架，制动架上安装制动块。它是利用使用者滑动时的侧蹬力为动力进行滑行，事实证明，这种结构的轮滑鞋得到了广泛的使用，虽然这种轮滑鞋具有一定的健身娱乐作用，但是长时间使用会消耗大量的体力感到疲劳，并由此所决定的滑行速度和距离也受到限制，所以不适合长时间、远距离滑行。到目前为止，市场上尚未见到既美观、娱乐性、实用性和安全性又好的电动轮滑鞋。

实用新型内容

本实用新型是克服了现有技术中的不足，提供一种外形美观、性能稳定；滑行速度快、距离远；且娱乐性、实用性和安全性好的电动轮滑鞋。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：

本实用新型的电动轮滑鞋包括鞋体、滑轮架、滑轮等，所述滑轮架上安装有轮毂电机，在轮毂电机上安装轮胎，所述轮毂电机通过导线与控制器相连接，所述控制器与电源开关及直流电源相连接。

所述轮毂电机为直流轮毂式高速电动机，直径为6～12cm，功率为50～100W，转速为600～1200r/min。所述轮胎为实心橡胶轮胎，安装在轮毂电机的外壳轮毂上；所述轮毂电机也可采用一体化轮毂高速电动机，轮胎安装在电机所带动的轮毂上；所述轮毂电机安装固定在滑轮架的后部，与滑轮架上的其他滑轮呈前后直线排列，所述滑轮可以是一个或多个，以三个为佳；所述滑轮架通过前后螺钉固定连接在鞋体的底部。

所述滑轮架的最后端即轮毂电机的后部安装有制动架，在制动架的底部安装有制动块，所述制动块和制动架内设有空腔，在制动块的空腔内设置制动开关，制动开关的触头突出于制动块的底面，所述触头采用质硬、耐磨的合成塑料制成。所述制动开关采用机械常开或常闭式接点开关，其导线通过制动架内的空腔与设置在制动架上的导线接头相连接，所述导线接头与控制器相连接。当制动时，所述制动块下压与地面形成接触摩擦，制动开关的触头在制动块与地面接触的压力下被压回，从而使开关内的触点闭合或断开并形成电平信号传送至控制器，控制器根据此信号和预程序切断电机电路的输出，实现制动断电；当解除制动时，制动块抬起，制动开关的触头在内部弹簧的作用下弹出，从而使开关内的触点闭合或断开并形成电平信号传送至控制器，控制器根据此信号恢复电机电路的输出，重新启动电机滑行。

所述控制器为预编程控制模块，控制器的控制电路根据预程序同时控制两只轮滑鞋的电机的启动、加速、运转、停止等工作状态，并对电机和蓄电池等电气部件进行有效的保护；所述直流电源可采用12～48V蓄电池，以24V或36V为宜；所述电源开关串接在控制器与直流电源的连接电路上。

本实用新型的有益效果是：

(1)外形美观、动力集中、效率高，使用轮毂电机为驱动装置，无须另设其他传动机构；(2)安全性好、电气部件寿命长，电气系统采用控制器控制智能化高，启动平稳、制动断电，具有欠压、限流等保护功能；(3)既可进行电动滑行又可在断电状态下进行人力滑行，满足多种滑行需求；(4)既可用于健身娱乐又可作为代步工具，实用性好、使用范围广；(5)在现有的科技水平和工业水平条件下易于制造。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的制动装置的剖视图。

图3是轮毂电机和轮胎的放大图。

图4是轮毂电机和轮胎的后视图。

图5是本实用新型的电气原理图。

图6是本实用新型的控制器电路方框图。

图7是电滑行时的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述，对于本实用新型的说明不需要的组成部分，省略其图示和说明。

在图1中，电动轮滑鞋主要由鞋体1、滑轮架2、制动架3、制动块4、滑轮7、轮毂电机M、导线9、导线接头11等构成。

所述滑轮架2通过前后螺钉13连接固定在鞋体1的底部，滑轮架2和鞋体1可通过前后螺钉13进行拆卸和组装。所述轮毂电机M通过电机轴23安装固定在滑轮架2上，在轮毂电机M上安装有轮胎17，轮毂电机M的导线9通过接插件8和制动架3的空腔口10进入制动架3的空腔与导线接头11相连接，所述导线接头11与控制器相连接。所述轮毂电机M安装固定在滑轮架2的后部，与滑轮架2上的其他滑轮7呈前后直线排列，所述其他滑轮7通过前后轮轴12安装固定在滑轮架2上，滑轮7可以安装一个或多个，以三个为佳。所述制动架3通过电机轴23安装在轮毂电机M的后部即滑轮架2的最后端，在制动架3的底部安装有制动块4。

在图2中，所述制动块4通过螺钉30固定连接在制动架3的底部，所述制动架3和制动块4内设有空腔，在制动块4的空腔中安装制动开关5，所述制动开关5为机械常开或常闭式接点开关，其触头16突出于制动块4的底面。制动开关5的导线32和导线接插件29通过制动块4及制动架3内的空腔与导线接头11相连接，所述导线接头11根据美观、方便的需要设置在制动架3的上方。

如图3所示，所述轮毂电机M采用直流轮毂式电动机，所述轮胎17安装在轮毂式电动机的外壳轮毂上。所述直流轮毂式电动机为高速电动机，其直径为6～12cm，功率为50～100W，转速通过内部齿轮减速为600～1200r/min；以直径8～10cm，功率60～80W，转速800～1000r/min为宜，据计算，其最大电滑行速度可达20公里/小时左右。根据本实用新型的要求，电滑行速度宜设定在15～20公里/小时之间；所述轮胎17为高弹高耐磨的实心橡胶轮胎，厚度以1.5～3.5cm为宜。

所述轮毂电机M也可采用直流一体化轮毂高速电动机，一体化轮毂电机是由轮毂、轮毂中心部位的电机以及连接轮毂和电机的连接部分构成，所述轮胎17安装在电机所带动的轮毂上。

如图4所示，所述滑轮架2的后部两端各设有一个口槽28，所述轮毂电机M的轴23如图3示出的设有两个平行对称的切面，所述两个切面的间距小于沟槽28的高度0.5～1mm，所述轮毂电机M通过轴23的两个切面滑入滑轮架2的口槽28内，并通过两端的螺母21固定在滑轮架2上。

图5展示的是本实用新型的电气原理图，在图中，直流电源38通过熔断器39、电源操作开关35以及导线接插件22与控制器36相连接；电量指示LED37与控制器36相连接；控制器36与电机M1、M2通过各电路中的接插件8及导线接头11相连接；制动开关5L、5R通过各电路中接插件29、导线接头11与控制器36相连接，根据本实用新型的特点，即一个直流电源和一个控制器同时驱动控制两个电机，所以制动开关也可设置一个，控制器可以根据一个制动开关的电平信号同时控制两只轮滑鞋电机M1、M2的制动状态。

图6是控制器电路主要部分的方框图，与上述相同的符号表示相同的部分。

如图所示，控制器36主要包括欠压保护电路101、稳压供电电路102、限流保护电路103、主程序芯片201、电机输出控制电路202、203等。所述欠压保护电路101检测直流电源38的电量并通过LED37显示出来，欠压保护电路101在检测到电源电量降至控制器设定值以下接近放终时停止主程序芯片201的驱动信号输出，以关闭电机电路保护直流电源38不过放电；所述稳压供电电路102在把蓄电池38输入的电量进行稳压、变压等一系列处理后得到的不同等级和极性的工作电压提供给控制器的各个单元电路；所述限流保护电路103与控制器的功率输出电路相连接，限制控制器36输出的最大电流在额定范围内，以保护控制器、电动机等电气部件；所述主程序芯片201为核心控制电路，它包括电流基准占空比预程序Dref及制动断电预程序Eref等预程序电路，负责接受输入元件的电平信号并根据输入信号和预程序向电机M1、M2发出驱动控制信号和指令以及协调各单元电路共同完成对各电气部件的输入输出控制和保护。在通电启动时，主程序芯片201根据预程序电流基准占空比Dref指示电机输出控制电路202、203向各驱动电机M1、M2进行目标电流输出，使电机M1、M2启动，之后逐渐增加转速，并在一定延时后保持在限定的恒定转速，实现平缓启动、平稳滑行；当制动时，制动开关5L或5R的制动电平信号传输至主程序芯片201，主程序芯片201根据制动断电预程序Eref切断驱动电机M1、M2的电路输出，实现制动断电；制动解除时，制动开关5L和5R的解除制动电平信号传输至主程序芯片201，主程序即恢复电机M1、M2的电路输出重新启动；所述电机输出控制电路202、203包括电机驱动控制电路105、108和驱动输出电路106、107，驱动控制电路105、108将主程序芯片201的信号经过整形、放大等处理后提供给驱动输出电路106、107，驱动输出电路106、107向各驱动电机M1、M2进行目标电流输出。所述直流电源38接控制器欠压保护电路101、稳压供电电路102、电机驱动输出电路106、107、限流保护电路103；所述欠压保护电路101接主程序芯片201及电量指示LED37；所述稳压供电电路102接各个单元电路；所述电机驱动输出电路106、107接限流保护电路103及电机M1、M2；所述限流保护电路103接主程序芯片201；所述制动开关5L、5R接主程序芯片201；所述主程序芯片201接电机驱动控制电路105、108；所述电机驱动控制电路105、108接电机驱动输出电路106、107。

以下，参照图7说明本实用新型电滑行时的控制流程

在步骤P11，欠压保护电路101检测直流电源38的电量，并通过LED37显示出来，若电量充足，进入步骤P12；若欠压，则无论是否在行进中进入步骤P16电机电路关闭并返回步骤P11；在步骤P12，主程序201检测制动开关5L、5R的状态，若5L、5R均处于非制动状态则进入下一步骤P13；若5L或5R处于制动状态，或有一个处于制动状态，则进入步骤P17；在步骤P13中，主程序201根据预程序电流基准占空比Dref发出驱动控制信号及指令；在步骤P14，电机输出控制电路202、203将主程序201的驱动控制信号在经过整形、放大等处理后通过其功率输出电路向各驱动电机M1、M2进行目标电流输出；在步骤P15，电机M1、M2在目标电流下输出运转。

返回步骤P12，主程序201检测制动开关5L或5R处于制动状态，或有一个处于制动状态，则进入的步骤P17，主程序201根据制动断电预程序Eref停止信号输出，关闭电机电路；在解除制动的步骤P18，制动开关5L、5R转换为非制动状态，主程序201即恢复驱动信号的输出，并根据预程序基准占空比Dref的电流控制。

本实用新型的直流电源可采用12～48V蓄电池，以24V或36V为宜，以24V为佳，所述蓄电池和控制器可放置于通风的背包内背在肩上，或卡挂在腰间，所述控制器和制动架上的导线接头11之间的连接导线可包装成一体，或包装成一体设置成螺旋伸缩状，还可通过身体相关部位的护具绑定带等对连接导线进行固定；所述电源开关可采用按压式接触开关，并可作为制动时的手动断电开关使用，电源开关可以与电量指示LED设置在一个操作装置上，操作装置上还可以设置单独与控制器搭配连接的档位组合开关，可实现电机不同的转速得到不同的滑行速度。此操作装置可在方便观看、操作的前提下设置于身体对应的相关部位，以设置在身体前部的背包带上或设置在手部握在手中为宜。

本实用新型可配备安装有普通滑轮的普通滑轮架装置，以满足使用者普通人力滑行的需求，普通滑行装置和上述电动滑行装置可以通过滑轮架前后固定螺钉13进行更换。

以上描述了本实用新型的几个实施例，但本实用新型不仅仅限于上文，在不脱离其范围的前提下本实用新型可进行小的改动和变更。

Claims (10)

1.一种电动轮滑鞋，包括鞋体、滑轮架、滑轮，其特征在于：所述滑轮架上安装有轮毂电机，在轮毂电机上安装轮胎，所述轮毂电机通过导线与控制器相连接，所述控制器与电源开关及直流电源相连接。

2.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述轮毂电机为直流轮毂式高速电动机。

3.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述轮毂电机为直流一体化轮毂高速电动机。

4.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述轮毂电机的直径为6～12cm，功率为50～100W，转速为600～1200r/min。

5.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述轮胎为实心橡胶轮胎，厚度为1.5～3.5cm。

6.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述轮毂电机安装在滑轮架的后部，与滑轮架上的多个滑轮呈前后直线排列。

7.根据权利要求6所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述滑轮为三个。

8.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述滑轮架的后端安装有制动架，所述制动架的底部安装有制动块，制动架和制动块内设有空腔，在制动块的空腔内设有制动开关，制动开关的触头突出于制动块的底面；所述制动开关的导线和导线接插件通过制动架内的空腔与制动架上的导线接头相连接，所述导线接头与控制器相连接。

9.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征在于，所述控制器为预编程控制模块，包括欠压保护电路、稳压供电电路、限流保护电路、主程序芯片和各电机输出控制电路，在主程序芯片中预先登记设置电机电流基准占空比预程序和制动断电预程序；所述直流电源接控制器欠压保护电路、稳压供电电路、各电机输出控制电路的驱动输出电路以及限流保护电路；所述欠压保护电路接主程序芯片及电量指示LED；所述稳压供电电路接各个单元电路；所述驱动输出电路接限流保护电路及各驱动电机；所述限流保护电路接主程序芯片；所述主程序芯片接各制动开关和各电机输出控制电路的驱动控制电路；所述各电机驱动控制电路接各驱动输出电路。

10.根据权利要求1所述的电动轮滑鞋，其特征是，所述直流电源为24V、36V蓄电池。

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