CN203897525U - 一种拉杆书包 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于日常生活用品领域，主要涉及小学生使用的拉杆书包，由于经常会发生书包左右两侧下缘，因为拖行姿势不正确导致该两处部位被地面摩擦坏而导致书包报废。本实用新型与普通拉杆书包的区别在于专门设置了位于拉杆底盘上的倾斜传感器、位于书包本体内的音乐IC发声提示电路和扬声器，当拉杆书包在拖动过程中发生倾斜时，倾斜传感器接通电源电路，与其相连的音乐IC发声提示电路输出音频信号至扬声器发出提示声音，从而提醒使用者将书包拖正。本实用新型还可以再加一级功率放大电路使声音更为响亮。为解决非拖行状态易发生误工作问题，本实用新型还设置了多种形式的手动/自动开关在不使用时将本装置关闭。本实用新型结构简单、成本低，适合大规模推广。

Description

一种拉杆书包

技术领域

本发明属于对日常生活用品进行改进的领域，特别是涉及一种小学生经常使用的拉杆书包。

背景技术

现今由于社会竞争的日益激烈，对小学生的学习要求亦不断提高，其书包内的书也越来越重，过重的书包对孩子的脊椎产生很大的外力，容易出现脊柱侧弯等问题，为了孩子的健康，很多家长为孩子购买了底部带滚轮和带有可伸缩拉杆的拉杆书包（以下简称书包），用拖着行走的方法很好地解决了书包重量沉背不动等问题。然而，由于小学生年纪小生活经验不丰富，加之力气小，不容易将拉杆书包拖好，经常会出现拖动时将书包拖歪，从而导致书包的左右两侧下部直接与地面相摩擦，致使该处发生磨损形成一个个缺损，磨损达到一定程度该书包就不得不报废，而且往往就是那固定的两个部位损坏，其他地方都没问题，这样就不可避免地产生了人为的浪费现象。

发明内容

本发明解决的技术问题：

为解决书包在拖行过程中由于拖行方法不对导致书包左右两侧下部与地面磨擦，而使用者小学生对此却毫无察觉，导致书包下侧部被磨坏的问题，本发明采用了自动传感技术，在书包的拉杆底盘上设置专门检测书包拖行状态的中底盘是否向左右方向异常倾斜的传感器，用声音提示的方式告诉书包的使用者，需要立即调整书包的拖行姿势。考虑到书包如果在地面不平时使用，其滚轮发出的声音较大，故使用音频功放电路将提示的音频信号进行适当放大，以便使用者能清晰地听到提示音。

本发明采用的技术方案为：

一种拉杆书包，包括拉杆杆部、拉杆把手8、拉杆支架3、书包本体、拉杆底盘7和滚轮，其特征为在所述拉杆底盘7上设置有倾斜提示装置4，所述倾斜提示装置4包括依次相连的倾斜传感器9、音乐IC发声提示电路和扬声器，其中所述倾斜传感器9水平安装在所述拉杆底盘7的左或右侧，检测左或右侧的水平倾斜程度，当书包在拖动过程中与水平方向的倾斜角α达到预先设置的倾斜角度临界数值时，对应的左或右侧边底部书包本体下部与水平地面刚好相接触，此时倾斜传感器9输出导通信号，即接通与其相连的音乐IC发声提示电路，所述发声电路输出音频信号至扬声器发出音乐或真人提示声音。

本发明的有益效果：

本发明结构简单，成本低廉，很好地解决了日常拉杆书包使用不当易导致损坏的现实问题，而且非常适合大规模推广。

附图说明

图1 本发明的结构和电原理图

图2  IC1即音乐IC的结构图，其中1为电源，2为空脚，3为音频输出端，4为地

图3倾斜角示意图，其中的α为与水平方向的倾斜角度 

图4 安装有倾斜传感器的发声提示电路，其中的SM1和SM2为检测倾斜角专用的水银开关，其中J1接口的1、2、3、4分别与图2中音乐IC的1、2、3、4对应相连接，J3为音频输出端接口，与后面的扬声器Y相连接，J2为供电端接口

图5 音频功率放大电路，其中的J3为音频输入端接口，Y为扬声器，J2为供电端接口，IC2为LM386

图6 倾斜提示装置的电源开关，其中K为开关，J2为供电输出端接口

图7 使用干簧管的电源开关，其中J为干簧管，J2为供电输出端接口

图8 使用船型开关的倾斜提示装置及安装示意图，其中2为船型开关，4为安装在拉杆底盘7上的倾斜提示装置，1为第一拉出、3为拉杆支架、5为第二拉出杆、6为拉杆固定段、8为拉杆把手，9为倾斜传感器

图9使用常闭行程开关的倾斜提示装置及安装示意图，其中2为常闭行程开关，4为安装在底盘7上的倾斜提示装置

图10 使用高分贝蜂鸣器代替音乐IC发声提示电路、音频功率放大电路和扬声器，图中HA为高分贝蜂鸣器

图11 一侧拉杆杆部的内部结构示意图

 具体实施方式

实施例1

本实施例的一种拉杆书包如图8所示，包括有拉杆杆部、拉杆把手8、拉杆支架3、书包本体、拉杆底盘7和滚轮。其中该书包的拉杆杆部可拉出的杆子数为2根，从结构上分为三段，分别为不能被拉出的固定段6、先被拉出的第一拉出杆1、后被拉出的第二拉出杆5（见图11）。固定段6与书包本体、拉杆底盘7固定在一起不能相对移动，第一拉出杆1最细，使用时最先被拉出，位于拉杆结构的中心；第二拉出杆5位于第一拉出杆1的外侧、使用时第二个被拉出，第二拉出杆的外侧为固定段6；平时不使用时第一拉出杆1和第二拉出杆5，按从内到外的顺序依次位于固定段6内。在拉杆底盘7上还设置有倾斜提示装置4（见图8），该倾斜提示装置4的结构和原理图见图1，包括依次相连的倾斜传感器9、音乐IC发声提示电路和扬声器。其中倾斜传感器9采用水银开关，见图4中的SM1或SM2，该水银开关可以感知底盘偏离水平方向的倾斜角度α，在安装水银开关时，要将其调整到如下状态：书包不偏不倚地正确拖行时，水银和两个电极都不接触；当拉杆底盘7与水平地面的倾斜角α达到即将发生侧边底部书包本体与地面接触的临界状态时（见图3），即达到设定的与水平方向的倾斜角临界值时，在本发明中临界值为45度，水银开关中的水银必须将两个电极接通，故本发明的α值必须小于45度，若α值过小，虽然书包下侧边更不容易摩擦地面，但由于灵敏度过高，易在正常的小晃动也误发出提示声；若α值过份接近临界值45度，书包下侧边摩擦地面的风险随之增大。在本发明中，α值优选20－40度。与所述水银开关相连的音乐IC发声提示电路（见图4），其中J2为供电端接口、SM1、SM2为水银开关、J1为与音乐IC的接口，其中的1、2、3、4分别和音乐IC的4个脚分别相连接、J3为音频信号输出端接口、Y为扬声器。图4的电路由于水银开关的导通而得电工作，从J3接口输出音频信号至扬声器Y，而发出提示声音。其中的IC1即音乐IC采用市售最普通的音乐门铃或儿童玩具中发声芯片（见图2），里面可以是普通音乐，或者是事先录制好到芯片中的真人声音譬如“您的书包使用方法不对请纠正”等，该芯片的1、2、3、4依次分别为电源、空脚、音频输出端、地，只要按图2焊上NPN型三极管和电源，即可输出音频信号。

由于拉杆书包被拖歪的方向可以有左右两侧，故可采用两个水银开关SM1和SM2以并联的方式分别感知左右两侧偏离水平方向的倾斜，只要拉杆书包整体向左右任何一侧倾斜，总有一个水银开关的中的水银会由于重力作用，从而将连接的电路接通，而且从设计原理上即可保证，该两个水银开关不会同时导通。

申请人经过调查发现，由于拖行时每个学生的拖行习惯不同，譬如有的人拖的时候书包左边易擦地，有的人右边易擦地，因而可以只用一个倾斜传感器安装在左或右侧，以节约成本。

为了防止在拖行状态以外的场合，本提示装置会由于书包倾斜时，倾斜提示装置仍会不合时宜地发出不必要的提示声，故还可以在拉杆支架3上安装一电源开关，在不用时手动关闭本倾斜提示装置，本实施例中采用常用的船型开关，见图6，其中K为船型开关、J2为供电输出端接口。本实施例的优点是船型开关价格便宜，工作可靠，而且使用水银开关作倾斜传感器，无任何待机电流产生功耗，故非常低碳节能。

实施例2

本实施例的具体结构同实施例1基本相同，区别在于考虑因为在地面不平的时候，拉杆书包的滚轮会发出响亮的噪声，用实施例1的电路结构可能会听不见倾斜提示装置的提示声音，故在本实施例中增加一级采用美国国家半导体公司生产的音频功率放大器LM386集成电路的功放电路（见图5），其中J2为供电端、J3为音频输入端接口、IC2为LM386、Y为扬声器。LM386是专为低损耗电源所设计的功率放大器集成电路，它的内建增益为 20，透过 pin 1 和 pin8 脚位间电容的搭配，增益最高可达 200。LM386 可使用电池为供应电源，输入电压范围宽达4V-12V，从前级输出的音频信号从J3接口经过LM386放大后再输送至扬声器Y，声音将更为洪亮。

实施例3

见图9，本实施例的具体结构同实施例1基本相同，第二拉出杆5为最后被拉出的拉杆，其区别在于电源开关采用长闭式行程开关进行自动通断，安装在拉杆固定段6内的底部，平时第二拉出杆5在未被拉出时，第二拉出杆5刚好将行程开关的顶端触头顶住，电路断开，在拉出第二拉出杆5后拖动书包时，行程开关的顶端触头弹出，电路闭合。这样通过该开关，可自动实现拉出第二拉出杆5拖动书包时，倾斜提示装置得电工作，在上楼梯或到达教室、家中等场合书包不需要拖行时，收回的第二拉出杆5则切断倾斜提示装置的供电，故不会发出提示声。本实施例的优点为书包拖动拉杆拉出时倾斜提示装置开关自动接通，书包不需要拖动拉杆缩回原位时开关自动关闭，不用人工干预。

实施例4 

 本实施例的具体结构同实施例1基本相同，其区别在于控制倾斜提示装置电源通断的开关采用无线遥控开关，在需要拖行拉杆书包时，用手中的遥控器打开倾斜提示装置的电源开关。在上楼梯或到达教室、家中等书包不需要拖行时，用遥控器关闭倾斜提示装置的供电，这样亦不会在非使用状态发出提示声。遥控器亦可固定在拉杆把手8或拉杆书包上任何易操作的位置。本实施例的优点是采用无线遥控技术，省去了将电线从底盘布置到支架的繁琐。

实施例5

本实施例的具体结构同实施例1基本相同，其区别在于控制倾斜提示装置电源通断的开关采用干簧管自动通断，见图7，其中J为干簧管、J2为供电输出端接口，将干簧管J安装在拉杆固定段6外部上端，在第二拉出杆5最下端安装有永磁体，当第二拉出杆5完全拉出时，永磁体刚好位于干簧管J外侧，倾斜提示装置电源开关闭合接通电路；第二拉出杆5完全缩回原位时，永磁体随之退回到固定段6下部，干簧管开关J开路，电路被自动切断。本实施例的优点是运用干簧管的特性，用干簧管与永磁体的位置变化，来自动地实现书包进行拖动时电源开关接通，书包不拖动时电源开关关闭，免去了需要手工去控制开关的步骤。

实施例6

本实施例的具体结构同实施例1－4类似，电路结构见图10，其中HA为高分贝蜂鸣器，其区别在于使用高分贝蜂鸣器来替代音乐IC发声提示电路、音频功率放大电路和扬声器Y，这样的倾斜提示装置电路更为简洁可靠。控制倾斜提示装置的电源开关，可使用同前述四个例中的固定手动开关、行程开关、遥控开关或干簧管开关。本实施例的优点是实现简单，部件少，组装容易。

结论

 以上实施例仅列举了常见的元器件和电路在本装置中的应用，但并非仅限于前面提及 的元器件及机构，如平时常见的拨动开关、按钮开关等亦可用于本发明，将其用来实现控制本倾斜提示装置电源的通断。

本发明中的水银开关亦可使用常见的非汞倾斜传感器模块，用其模块上输出的低电平推动继电器触点的闭合来实现本装置电源电路的通断。

本装置内的功放电路亦可使用其他常见的低频放大电路，音频集成块也可采用TDA2030等常见集成电路。

同样，对本发明拉杆书包的结构所做的简单变化，例如将拉杆结构中可拉出的拉杆从本发明的两根减少为一根，或者将可拉出的拉杆增加到三根四根这些变化后的结构，都属于本发明的简单变形。

本发明的实施例中拉杆书包为两侧拉杆，本发明亦可用于只有中间一根拉杆的书包结构；本发明中实施例中书包的滚轮为左右一侧各一个普通滚轮，亦可用于每侧安装三个可上楼梯的特殊滚轮这种变形的结构。

又譬如将控制倾斜提示装置的电源开关安装在其他部位，如拉杆把手8上、拉杆固定段6外侧、安装在书包本体内或安装在拉杆底盘7上等亦属于本发明的简单变换。

以上所有这些简单变换，全部都将落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拉杆书包，包括拉杆杆部、拉杆把手（8）、拉杆支架（3）、书包本体、拉杆底盘（7）和滚轮，其特征为在所述拉杆底盘（7）上设置有倾斜提示装置（4），所述倾斜提示装置（4）包括依次相连的倾斜传感器（9）、音乐IC发声提示电路和扬声器，其中所述倾斜传感器（9）水平安装在所述拉杆底盘（7）的左或右侧，检测左或右侧的水平倾斜程度，当书包在拖动过程中与水平方向的倾斜角α达到预先设置的倾斜角度临界数值时，对应的左或右侧边底部书包本体下部与水平地面刚好相接触，此时倾斜传感器（9）输出导通信号，即接通与其相连的音乐IC发声提示电路，所述发声电路输出音频信号至扬声器发出音乐或真人提示声音。

2.如权利要求1所述的拉杆书包，其特征为所述倾斜提示装置（4）还包括用于放大音乐IC发声提示电路输出信号的音频放大器。

3.如权利要求1-2所述的拉杆书包，其特征为所述倾斜传感器采用水银开关，该水银开关安装的标准为：所述拉杆书包正确拖行时，水银和两个电极都不接触；当拉杆底盘（7）与水平地面的倾斜角为α时，水银刚好接通两个电极，所述倾斜角α优选为20－40度。

4.如权利要求3所述的拉杆书包，其特征为在所述拉杆支架（3）上安装有所述倾斜提示装置（4）的电源船型开关。

5.如权利要求3所述的拉杆书包，其特征为所述拉杆为分段结构，包括可拉出的活动杆和不能移动的固定段（6），平时拉杆不使用时，活动杆收纳在固定段（6）中。

6.如权利要求5所述的拉杆书包，其特征为所述拉杆分三段，从内向外依次为先被拉出的第一拉出杆（1）、其次被拉出的第二拉出杆（5）、不能移动的固定段（6）。

7.如权利要求6所述的拉杆书包，其特征为在所述拉杆固定段（6）的内部最下端安装有所述倾斜提示装置（4）的电源常闭行程开关（2），平时第二拉出杆（5）在原位刚好按下行程开关的触头，电路为断开状态；使用时将第二拉出杆（5）拉出，解除对行程开关（2）触头的压迫，电路接通。

8. 如权利要求6所述的拉杆书包，其特征为在所述拉杆固定段（6）外部上端安装有所述倾斜提示装置（4）的电源干簧管开关，所述第二拉出杆（5）最下端安装有永磁体，当第二拉出杆（5）完全拉出时，所述永磁体刚好位于干簧管外侧，电源开关闭合，电源电路自动接通；第二拉出杆（5）完全缩回原位时，永磁体随之退回到固定段（6）下部，干簧管开关开路，电源电路被自动切断。

9.如权利要求3所述的拉杆书包，其特征为在所述书包内安装有所述倾斜提示装置（4）的电源遥控开关，当外部的遥控器按下“打开”按钮时，所述倾斜提示装置（4）电路接通工作；当外部遥控器按下“关闭”按钮时，所述电路断开。

10.如权利要求3所述的拉杆书包，其特征为所述音乐IC发声提示电路和扬声器全部用高分贝蜂鸣器代替。