專利名稱：電動輪滑鞋的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鞋類，特別是涉及一種帶有電池、電動裝置及控制裝 置的輪滑鞋。
背景技術：
目前，市場上銷售的輪滑鞋是由鞋筒、鞋舌、鞋幫、襯墊、鞋帶、鞋頭、 后包、鎖扣、搭扣、鞋中底、鞋大底等組成鞋體，在鞋體下方安裝滑輪架，在 滑輪架上通過輪軸安裝一排滑輪，滑輪架的最后方安裝制動架，制動架上安裝 制動塊。它是利用使用者滑動時的側蹬力為動力進行滑行，事實證明，這種結 構的輪滑鞋得到了廣泛的使用，雖然這種輪滑鞋具有一定的健身娛樂作用，但 是長時間使用會消耗大量的體力感到疲勞，并由此所決定的滑，f速度和距離也 受到限制，所以不適合長時間、遠距離滑行。到目前為止，市場上尚未見到既 美觀、娛樂性、實用性和安全性又好的電動輪滑鞋。

實用新型內容
本實用新型是克服了現有技術中的不足，提供一種外形美觀、性能穩定； 滑行速度快、距離遠;且娛樂性、實用性和安全性好的電動輪滑鞋。
為了解決上述存在的技術問題，本實用新型采用了以下技術方案..
本實用新型的電動輪滑鞋包括鞋體、滑輪架、滑輪等，所述滑輪架上安裝 有輪轂電機，在輪轂電機上安裝輪胎，所述輪轂電機通過導線與控制器相連接， 所述控制器與電源開關及直流電源相連接。
所述輪轂電機為直流輪轂式高速電動機,直徑為6 12cm，功率為50 100W， 轉速為600 1200r/min。所述輪胎為實心橡膠輪胎，安裝在輪轂電機的外殼輪 轂上；所述輪轂電機也可采用一體化輪轂高速電動機，輪胎安裝在電機所帶動 的輪轂上；所述輪轂電機安裝固定在滑輪架的后部，與滑輪架上的其他滑輪呈 前后直線排列，所述滑輪可以是一個或多個，以三個為佳；所述滑輪架通過前 后螺釘固定連接在鞋體的底部。
所述滑輪架的最后端即輪穀電機的后部安裝有制動架，在制動架的底部安 裝有制動塊，所述制動塊和制動架內設有空腔，在制動塊的空腔內設置制動開 關，制動開關的觸頭突出于制動塊的底面，所述觸頭采用質硬、耐磨的合成塑 料制成。所述制動開關采用機械常開或常閉式接點開關，其導線通過制動架內 的空腔與設置在制動架上的導線接頭相連接，所述導線接頭與控制器相連接。 當制動時，所述制動塊下壓與地面形成接觸摩擦，制動開關的觸頭在制動塊與地面接觸的壓力下被壓回，從而使開關內的觸點閉合或斷開并形成電平信號傳 送至控制器，控制器根據此信號和預程序切斷電機電路的輸出，實現制動斷電; 當解除制動時，制動塊抬起，制動開關的觸頭在內部彈簧的作用下彈出，從而 使開關內的觸點閉合或斷開并形成電平信號傳送至控制器，控制器根據此信號 恢復電機電路的輸出，重新啟動電機滑行。
所述控制器為預編程控制模塊，控制器的控制電路根據預程序同時控制兩 只輪滑鞋的電機的啟動、加速、運轉、停止等工作狀態，并對電機和蓄電池等
電氣部件進行有效的保護；所述直流電源可采用12 48V蓄電池，以24V或36V 為宜；所述電源開關串接在控制器與直流電源的連接電路上。
本實用新型的有益效果是 (1)外形美觀、動力集中、效率高，使用輪轂電機為驅動裝置，無須另設 其他傳動機構；(2)安全性好、電氣部件壽命長，電氣系統采用控制器控制智 能化高，啟動平穩、制動斷電，具有欠壓、限流等保護功能；(3)既可進行電 動滑行又可在斷電狀態下進行人力滑行，滿足多種滑行需求；(4)既可用于健 身娛樂又可作為代步工具，實用性好、使用范圍廣；(5)在現有的科技水平和 工業水平條件下易于制造。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是圖1的制動裝置的剖視圖。
圖3是輪轂電機和輪胎的放大圖。
圖4是輪轂電機和輪胎的后視圖。
圖5是本實用新型的電氣原理圖。
圖6是本實用新型的控制器電路方框圖。
圖7是電滑行時的控制流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述，對于本 實用新型的說明不需要的組成部分，省略其圖示和說明。
在圖1中，電動輪滑鞋主要由鞋體l、滑輪架2、制動架3、制動塊4、滑 輪7、輪轂電機M、導線9、導線接頭ll等構成。
所述滑輪架2通過前后螺釘13連接固定在鞋體1的底部，滑輪架2和鞋體 1可通過前后螺釘13進行拆卸和組裝。所述輪轂電機M通過電機軸23安裝固定 在滑輪架2上，在輪轂電機M上安裝有輪胎17,輪轂電機M的導線9通過接插 件8和制動架3的空腔口 10進入制動架3的空腔與導線接頭11相連接，所述導線接頭11與控制器相連接。所述輪轂電機M安裝固定在滑輪架2的后部，與
滑輪架2上的其他滑輪7呈前后直線排列，所述其他滑輪7通過前后輪軸12安 裝固定在滑輪架2上，滑輪7可以安裝一個或多個，以三個為佳。所述制動架3 通過電機軸23安裝在輪轂電機M的后部即滑輪架2的最后端，在制動架3的底 部安裝有制動塊4。
在圖2中，所述制動塊4通過螺釘30固定連接在制動架3的底部，所述制 動架3和制動塊4內設有空腔，在制動塊4的空腔中安裝制動開關5，所述制動 開關5為機械常開或常閉式接點開關，其觸頭16突出于制動塊4的底面。制動 開關5的導線32和導線接插件29通過制動塊4及制動架3內的空腔與導線接 頭11相連接，所述導線接頭ll根據美觀、方便的需要設置在制動架3的上方。
如圖3所示，所述輪轂電機M采用直流輪轂式電動機，所述輪胎17安裝在 輪轂式電動機的外殼輪轂上。所述直流輪轂式電動機為高速電動機，其直徑為 6 12cm，功率為50 100W，轉速通過內部齒輪減速為600 1200r/min;以直 徑8 10cm，功率60 80W，轉速800 1000r/min為宜，據計算，其最大電滑 行速度可達20公里/小時左右。根據本實用新型的要求，電滑行速度宜設定在 15 20公里/小時之間；所述輪胎17為高彈高耐磨的實心橡膠輪胎，厚度以 1. 5 3. 5cm為宜。
所述輪轂電機M也可采用直流一體化輪轂高速電動機， 一體化輪轂電機是 由輪轂、輪轂中心部位的電機以及連接輪轂和電機的連接部分構成，所述輪胎 17安裝在電機所帶動的輪轂上。
如圖4所示，所述滑輪架2的后部兩端各設有一個口槽28，所述輪轂電機 M的軸23如圖3示出的設有兩個平行對稱的切面，所述兩個切面的間距小于溝 槽28的高度0. 5 lmm，所述輪轂電機M通過軸23的兩個切面滑入滑輪架2的 口槽28內，并通過兩端的螺母21固定在滑輪架2上。
圖5展示的是本實用新型的電氣原理圖，在圖中，直流電源38通過熔斷器 39、電源操作開關35以及導線接插件22與控制器36相連接；電量指示LED37 與控制器36相連接；控制器36與電機M1、 M2通過各電路中的接插件8及導線 接頭11相連接；制動開關5L、 5R通過各電路中接插件29、導線接頭11與控制 器36相連接，根據本實用新型的特點，即一個直流電源和一個控制器同時驅動 控制兩個電機，所以制動開關也可設置一個，控制器可以根據一個制動開關的 電平信號同時控制兩只輪滑鞋電機M1、 M2的制動狀態。
圖6是控制器電路主要部分的方框圖，與上述相同的符號表示相同的部分。
如圖所示，控制器36主要包括欠壓保護電路101、穩壓供電電路102、限流保護電路103、主程序芯片201、電機輸出控制電路202、 203等。所述欠壓 保護電路101檢測直流電源38的電量并通過LED37顯示出來，欠壓保護電路101 在檢測到電源電量降至控制器設定值以下接近放終時停止主程序芯片201的驅 動信號輸出，以關閉電機電路保護直流電源38不過放電；所述穩壓供電電路102 在把蓄電池38輸入的電量進行穩壓、變壓等一系列處理后得到的不同等級和極 性的工作電壓提供給控制器的各個單元電路；所述限流保護電路103與控制器 的功率輸出電路相連接，限制控制器36輸出的最大電流在額定范圍內，以保護 控制器、電動機等電氣部件；所述主程序芯片201為核心控制電路，它包括電 流基準占空比預程序Dref及制動斷電預程序Eref等預程序電路，負責接受輸 入元件的電平信號并根據輸入信號和預程序向電機M1、 M2發出驅動控制信號和 指令以及協調各單元電路共同完成對各電氣部件的輸入輸出控制和保護。在通 電啟動時，主程序芯片201根據預程序電流基準占空比Dref指示電機輸出控制 電路202、 203向各驅動電機M1、 M2進行目標電流輸出，使電機M1、 M2啟動， 之后逐漸增加轉速，并在一定延時后保持在限定的恒定轉速，實現平緩啟動、 平穩滑行；當制動時，制動開關5L或5R的制動電平信號傳輸至主程序芯片201， 主程序芯片201根據制動斷電預程序Eref切斷驅動電機Ml、 M2的電路輸出， 實現制動斷電；制動解除時，制動開關5L和5R的解除制動電平信號傳輸至主 程序芯片201，主程序即恢復電機M]、 M2的電路輸出重新啟動；所述電機輸出 控制電路202、 203包括電機驅動控制電路105、 108和驅動輸出電路106、 107， 驅動控制電路105、 108將主程序芯片201的信號經過整形、放大等處理后提供 給驅動輸出電路106、 107，驅動輸出電路106、 107向各驅動電機M1、 M2進行 目標電流輸出。所述直流電源38接控制器欠壓保護電路101、穩壓供電電路102、 電機驅動輸出電路106、 107、限流保護電路103;所述欠壓保護電路101接主 程序芯片201及電量指示LED37;所述穩壓供電電路102接各個單元電路；所述 電機驅動輸出電路106、 107接限流保護電路103及電機M1、 M2;所述限流保護 電路103接主程序芯片201;所述制動開關5L、 5R接主程序芯片201;所述主 程序芯片201接電機驅動控制電路105、 108;所述電機驅動控制電路105、 108 接電機驅動輸出電路106、 107。
以下，參照圖7說明本實用新型電滑行時的控制流程
在步驟Pll，欠壓保護電路101檢測直流電源38的電量，并通過LED37顯 示出來，若電量充足，進入步驟P12;若欠壓，則無論是否在行進中進入步驟 P16電機電路關閉并返回步驟P11;在步驟P12，主程序201檢測制動開關5L、 5R的狀態，若5L、 5R均處于非制動狀態則進入下一歩驟P13;若5L或5R處于制動狀態，或有一個處于制動狀態，則進入步驟P17;在歩驟P13中，主程序
201根據預程序電流基準占空比Dref發出驅動控制信號及指令；在歩驟P14， 電機輸出控制電路202、 203將主程序201的驅動控制信號在經過整形、放大等 處理后通過其功率輸出電路向各驅動電機M1、M2進行目標電流輸出；在步驟P15， 電機M1、 M2在目標電流下輸出運轉。
返回步驟P12，主程序201檢測制動開關5L或5R處于制動狀態，或有一個 處T制動狀態，則進入的步驟P17，主程序201根據制動斷電預程序Eref停止 信號輸出，關閉電機電路；在解除制動的步驟P18，制動開關5L、 5R轉換為非 制動狀態，主程序201即恢復驅動信號的輸出，并根據預程序基準占空比Dref 的電流控制。
本實用新型的直流電源可采用12 48V蓄電池，以2W或36V為宜，以24V 為佳，所述蓄電池和控制器可放置于通風的背包內背在肩上，或卡掛在腰間， 所述控制器和制動架上的導線接頭11之間的連接導線可包裝成一體，或包裝成 一體設置成螺旋伸縮狀，還可通過身體相關部位的護具綁定帶等對連接導線進 行固定；所述電源開關可采用按壓式接觸開關，并可作為制動時的手動斷電開 關使用，電源開關可以與電量指示LED設置在一個操作裝置上，操作裝置上還 可以設置單獨與控制器搭配連接的檔位組合開關，可實現電機不同的轉速得到 不同的滑行速度。此操作裝置可在方便觀看、操作的前提下設置于身體對應的 相關部位，以設置在身體前部的背包帶上或設置在手部握在手中為宜。
本實用新型可配備安裝有普通滑輪的普通滑輪架裝置，以滿足使用者普通 人力滑行的需求，普通滑行裝置和上述電動滑行裝置可以通過滑輪架前后固定 螺釘13進行更換。
以上描述了本實用新型的幾個實施例，但本實用新型不僅僅限于上文，在 不脫離其范圍的前提下本實用新型可進行小的改動和變更。
權利要求1.一種電動輪滑鞋，包括鞋體、滑輪架、滑輪，其特征在于所述滑輪架上安裝有輪轂電機，在輪轂電機上安裝輪胎，所述輪轂電機通過導線與控制器相連接，所述控制器與電源開關及直流電源相連接。
2. 根據權利要求1所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述輪轂電機為直流輪 轂式高速電動機。
3. 根據權利要求i所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述輪轂電機為直流一 體化輪轂高速電動機。
4 根據權利要求l所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述輪轂電機的直徑為6 12cm，功率為50 100W，轉速為600 1200r/min。
5. 根據權利要求1所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述輪胎為實心橡膠輪 胎，厚度為1.5 3.5cm。
6. 根據權利要求1所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述輪轂電機安裝在滑 輪架的后部，與滑輪架上的多個滑輪呈前后直線排列。
7. 根據權利要求6所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述滑輪為三個。
8. 根據權利要求1所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述滑輪架的后端安裝 有制動架，所述制動架的底部安裝有制動塊，制動架和制動塊內設有空腔，在制 動塊的空腔內設有制動開關，制動開關的觸頭突出于制動塊的底面；所述制動開 關的導線和導線接插件通過制動架內的空腔與制動架上的導線接頭相連接，所述 導線接頭與控制器相連接。
9. 根據權利要求1所述的電動輪滑鞋，其特征在于，所述控制器為預編程控 制模塊，包括欠壓保護電路、穩壓供電電路、限流保護電路、主程序芯片和各電 機輸出控制電路，在主程序芯片中預先登記設置電機電流基準占空比預程序和制 動斷電預程序；所述直流電源接控制器欠壓保護電路、穩壓供電電路、各電機輸 出控制電路的驅動輸出電路以及限流保護電路；所述欠壓保護電路接主程序芯片 及電量指示LED;所述穩壓供電電路接各個單元電路；所述驅動輸出電路接限流 保護電路及各驅動電機，.所述限流保護電路接主程序芯片；所述主程序芯片接各 制動開關和各電機輸出控制電路的驅動控制電路；所述各電機驅動控制電路接各 驅動輸出電路。
10. 根據權利要求1所述的電動輪滑鞋，其特征是，所述直流電源為2W、 36V 蓄電池。
專利摘要本實用新型公開了一種電動輪滑鞋，旨在提供一種外形美觀、性能穩定、滑行速度快、距離遠、且娛樂性、實用性、安全性好的電動輪滑鞋。它包括鞋體、滑輪架、滑輪，所述滑輪架上安裝有輪轂電機，在輪轂電機上安裝輪胎；所述滑輪架上安裝有制動架及制動塊，制動塊內設有制動開關；所述輪轂電機和制動開關通過導線與控制器相連接，所述控制器與電源開關及直流電源相連接。本實用新型適合休閑娛樂和作為簡捷方便的代步工具。
文檔編號A63C17/14GK201356970SQ20082010658
公開日2009年12月9日 申請日期2008年11月9日 優先權日2008年11月9日
發明者孔松卓 申請人:孔松卓