CN210583586U - 轮滑鞋制动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了轮滑鞋制动装置，包括嵌有盘式无铁芯永磁发电机以及制动控制模块的轮滑鞋滚轮，还包括制动控制手柄。本实用新型基于能量守恒定律，将人体滑行中的动能转换成电能，再将该电能转换成热能，最终通过散热片将其传递到周围环境中，从而实现有效制动，防止滑行过程中的碰撞和摔伤，使广大轮滑爱好者从中受益，有利于提高该项运动的普及率。

Description

轮滑鞋制动装置

技术领域

本实用新型涉及轮滑制动技术领域，具体为轮滑鞋制动装置。

背景技术

近年来轮滑运动在全球范围内日益流行起来，特别是随着2022年北京冬奥会临近，在中国越来越受到各个年龄层次民众、特别是广大青少年的喜爱。

然而与滑冰相比，轮滑运动存在着较大的安全隐患。首先，轮滑运的没有有效的制动能力，在滑行过程中很难使速度降下来，发生碰撞和摔伤的情况无法避免。第二，人体与地面的木摩擦力非常大，因此滑行中一旦摔倒对身体损害很大(滑冰运动的情况则完全不同，即使高速滑行中摔倒，对身体也无大碍，而且滑冰过程中，制动也非常容易、有效)。由于上述原因，致使轮滑运动的开展和普及受到很大阻碍。

实用新型内容

针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供轮滑鞋制动装置，基于能量守恒定律，将人体滑行中的动能转换成电能，再将该电能转换成热能，最终通过散热片将其传递到周围环境中，从而实现有效制动，防止滑行过程中的碰撞和摔伤，使广大轮滑爱好者从中受益，有利于提高该项运动的普及率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供轮滑鞋制动装置，包括嵌有盘式无铁芯永磁发电机以及制动控制模块的轮滑鞋滚轮，还包括制动控制手柄；所述盘式无铁芯永磁发电机包括永磁体和绕组线圈，所述制动控制模块包括无线接收模块、制动处理器和 PWM电子开关，所述制动控制手柄包括V形手柄以及设置在所述V形手柄内的数据处理器、角度传感器以及无线发射模块，所述制动控制手柄通过无线与所述制动控制模块进行数据传输。

优选地，所述滚轮包括定子、转子及花键轴，所述花键轴上设有滚动轴承，所述定子通过所述花键轴与轮滑鞋支架固定连接；所述定子包括定子轮毂，所述定子轮毂呈凹槽形，所述永磁体固定在所述定子轮毂的外环；

所述转子包括转子导热轮毂和橡胶轮缘，所述橡胶轮缘包设在所述转子导热轮毂的外环上，所述转子导热轮毂的内环与所述滚动轴承外环配合，所述转子导热轮毂的内外环之间嵌设有散热片式支柱，以起支撑和散热作用，所述绕组线圈固定设置在所述转子导热轮毂的内壁上，所述制动控制模块嵌设在所述转子导热轮毂内侧。

优选地，所述PWM电子开关与所述绕组线圈连接。

本实用新型的有益效果在于：基于能量守恒定律，将人体滑行中的动能转换成电能，再将该电能转换成热能，最终通过散热片将其传递到周围环境中，从而实现有效制动，防止滑行过程中的碰撞和摔伤，使广大轮滑爱好者从中受益，有利于提高该项运动的普及率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的轮滑鞋制动装置的结构示意图(壳体透明示意)；

图2为本实用新型提供的轮滑鞋制动装置的控制原理示意图。

附图标记说明：

1-绕组线圈，2-永磁体，3-制动控制模块，41-定子轮毂，42-滚动轴承，43- 转子导热轮毂，44-花键轴，45-橡胶轮缘，46-散热片式支柱，47-轮滑鞋支架， 5-V形手柄。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示，轮滑鞋制动装置，包括嵌有盘式无铁芯永磁发电机以及制动控制模块3的轮滑鞋滚轮，还包括制动控制手柄；盘式无铁芯永磁发电机包括永磁体2和绕组线圈1，制动控制模块3包括无线接收模块、制动处理器和PWM电子开关，制动控制手柄包括V形手柄5以及设置在所述V形手柄5内的数据处理器、角度传感器以及无线发射模块，制动控制手柄通过无线与制动控制模块3进行数据传输。

进一步的，滚轮包括定子、转子及花键轴44，所述花键轴上设有滚动轴承，定子通过花键轴44与轮滑鞋支架47固定连接；定子包括定子轮毂41，定子轮毂41呈凹槽形，永磁体2固定设置在定子轮毂41的外环上；

转子包括转子导热轮毂43和橡胶轮缘45，橡胶轮缘45包设在转子导热轮毂43的外环上，转子导热轮毂43的内环与滚动轴承42外环配合，转子导热轮毂43的内外环之间嵌设有散热片式支柱46，以起支撑和散热作用，绕组线圈1固定设置在转子导热轮毂43的内壁上，制动控制模块3嵌设在转子导热轮毂43内侧。

进一步的，PWM电子开关与绕组线圈1连接。

本发明原理如下：滑行时绕组线圈1的导线不断切割磁力线，绕组线圈1 两端产生感生电动势，正常滑行时绕组线圈1开路，盘式无铁芯永磁发电机处于空载状态，没有阻力矩产生；当需要制动时，滑行者根据情况将V形手柄5 握至适当角度，数据处理器将角度传感器监测模拟量角度值数字化后，连同本装置的地址码通过无线发射模块发到周围，滚轮中的无线接收模块收到数据后传给制动控制处理器，制动控制处理器首先比对地址码与本轮的地址码是否匹配，若不匹配则不予理睬；若匹配，则将所收到的角度值转换成适当脉冲宽度去驱动PWM电子开关，PWM电子开关闭合后绕组线圈1内产生电流，盘式无铁芯永磁发电机产生电磁力矩，该力矩通过花键轴44传递给轮滑鞋支架47，并最终对滑行产生阻力。显然，脉冲宽度越大，绕组线圈1内电流越大，电磁力矩越大，滑行阻力也越大；反之，脉冲宽度越小，滑行阻力也越小；此过程中电流流过绕组线圈1并产生热能，其值与电流的平方成正比，与绕组线圈1 的电阻成正比，该热量通过转子导热轮毂43以及散热片式支柱46等散到周围环境中。

本实用新型基于能量守恒定律，将人体滑行中的动能转换成电能，再将该电能转换成热能，最终通过散热片将其传递到周围环境中，从而实现有效制动，防止滑行过程中的碰撞和摔伤，使广大轮滑爱好者从中受益，有利于提高该项运动的普及率。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.轮滑鞋制动装置，其特征在于，包括嵌有盘式无铁芯永磁发电机以及制动控制模块的轮滑鞋滚轮，还包括制动控制手柄；所述盘式无铁芯永磁发电机包括永磁体和绕组线圈，所述制动控制模块包括无线接收模块、制动处理器和PWM电子开关，所述制动控制手柄包括V形手柄以及设置在所述V形手柄内的数据处理器、角度传感器以及无线发射模块，所述制动控制手柄通过无线与所述制动控制模块进行数据传输。

2.如权利要求1所述的轮滑鞋制动装置，其特征在于，所述滚轮包括定子、转子及花键轴，所述花键轴上设有滚动轴承，所述定子通过所述花键轴与轮滑鞋支架固定连接，所述定子包括定子轮毂，所述定子轮毂呈凹槽形，所述永磁体固定在所述定子轮毂的外环；

所述转子包括转子导热轮毂和橡胶轮缘，所述橡胶轮缘包设在所述转子导热轮毂的外环上，所述转子导热轮毂的内环与所述滚动轴承外环配合，所述转子导热轮毂的内外环之间嵌设有散热片式支柱，以起支撑和散热作用，所述绕组线圈固定设置在所述转子导热轮毂的内壁上，所述制动控制模块嵌设在所述转子导热轮毂内侧。

3.如权利要求1所述的轮滑鞋制动装置，其特征在于，所述PWM电子开关与所述绕组线圈连接。

Images