一种发光脚踏板结构以及应用该结构的自行车的制作方法

1.本技术涉及脚踏板结构技术领域，尤其是涉及一种发光脚踏板结构以及应用该结构的自行车。


背景技术：

2.随着低碳环保理念的发展，自行车越来越受到人们的喜爱。自行车给人们的生活带来出行便利的同时，还能够强身健体。
3.传统自行车在座椅下面安装反光片，在夜间行驶时，若后方有车辆驶来，通过后方车辆的灯光照射在反光片上进行反光，从而达到警示的作用。
4.针对上述中的相关技术，由于传统反光片的反光效果较差，在光线较暗时，存在无法及时提醒后方车辆，导致容易出现安全隐患。


技术实现要素：

5.为了进一步提高车辆的警示作用，提高使用安全性，本技术提供一种发光脚踏板结构以及应用该结构的自行车。
6.本技术提供的一种发光脚踏板结构，采用如下的技术方案：一种发光脚踏板结构，包括曲柄、脚踏板、警示灯和第一发电机，所述警示灯固定在所述脚踏板的两个侧面上，所述脚踏板和所述曲柄转动连接，所述第一发电机和所述警示灯电性连接；所述曲柄包括套筒、连轴和连杆，所述连轴转动设置在所述套筒内，所述连杆固定在所述连轴的两端，所述脚踏板转动设置在所述连杆远离所述连轴的一端；所述套筒的两端设置有轴承，所述连轴设置在所述轴承的内环中；所述套筒内设置有定子线圈，所述连轴上设置有磁铁，所述定子线圈和所述磁铁形成所述第一发电机。
7.通过采用上述技术方案，通过踩踏脚踏板来使得曲柄转动，曲柄包括套筒、连轴和连杆，连轴上的磁铁和套筒内部的定子线圈构成第一发电机的主体，通过连轴带动磁铁旋转，从而在定子线圈上产生感应电动势。在脚踏板的两个侧面上均安装有警示灯，并且警示灯和定子线圈电性连接。连轴通过轴承和套筒转动连接，能够使得套筒内部的密封性较好，对磁铁和定子线圈起到安全保护的作用。当定子线圈输出电流时，第一发电机为警示灯进行供电，从而使得警示灯能够持续发光点亮，从而提高警示作用。
8.可选的，所述连轴上设置有第一金属环片，所述第一金属环片和所述定子线圈电性连接；所述脚踏板上转动设置有转轴，所述转轴和所述连杆固定连接，所述转轴的周侧上设置有第二金属环片，所述第二金属环片和所述警示灯电性连接，所述第一金属环片和所述第二金属环片电性连接。
9.通过采用上述技术方案，利用第二金属环片和警示灯电性连接，确保能够脚踏板始终和转轴保持转动状态的同时还能够实现电性连接，而利用第一金属环片和第二金属环片电性连接，便于第一发电机内产生的电能输送至第二金属环片中，从而实现对警示灯的供电。
10.可选的，所述连轴、所述连杆和所述转轴上均贯穿设置有通孔，所述通孔用于容纳导线。
11.通过采用上述技术方案，利用通孔来为导线提供安装空间，从而便于将定子线圈和警示灯进行电性连接，实现踩踏脚踏板点亮警示灯。
12.本技术还公开一种自行车，自行车包括上述方案记载的发光脚踏板结构，还包括车架、电池和电能处理装置，所述曲柄、所述电池和所述电能处理装置均固定在所述车架上，所述电池分别和所述警示灯以及所述电能处理装置电性连接，所述电能处理装置和所述第一发电机电性连接。
13.通过采用上述技术方案，在正常行驶过程中，通过踩踏脚蹬板从而带动第一发电机产生电能，产生的电能一方面为警示灯提供工作电压，另一方面则是将多余的电能存储到电池中，并利用电池为警示灯进行供电。骑行过程中，及时不再踩踏脚踏板，警示灯依然能通过电池进行点亮，从而提高脚踏板的警示作用。
14.可选的，自行车还包括光控开关，所述光控开关设置在所述车架上，所述光控开关和所述警示灯电性连接，所述光控开关还和所述第一发电机以及所述电池电性连接，所述光控开关用于控制所述警示灯是否和所述第一发电机之间导通，以及用于控制所述警示灯是否和所述电池之间导通。
15.通过采用上述技术方案， 利用光控开关来作为警示灯和电池之间的信号触发，在光线不足时导通警示灯和电池之间的电性连接关系，提高电池的使用寿命。
16.可选的，所述车架上设置有状态触发开关、后轮、蜗杆、第二发电机和电缸，所述后轮上设置有冠齿轮，所述冠齿轮和所述蜗杆啮合；所述第二发电机的输入轴上设置有涡轮，所述涡轮和蜗杆之间存在间距；所述第二发电机和所述电池电性连接，所述第二发电机和所述车架滑动连接，所述电缸的输出轴固定在所述第二发电机上，所述电缸驱使所述第二发电机在所述车架上滑动以用于驱使所述涡轮和所述蜗杆啮合；所述电缸和所述状态触发开关电性连接，所述状态触发开关和所述电池电性连接，所述状态触发开关用于控制所述电缸和所述电池导通或关闭。
17.通过采用上述技术方案，后轮转动过程中，后轮能够通过冠齿轮带动蜗杆转动，并利用蜗杆和第二发电机输入轴上的涡轮进行传动，从而便于将后轮上的动能输入到第二发电机中，并将第二发电机发出的电能对电池进行充电。由于第二发电机能够和车架滑移，并且蜗杆和涡轮之间存在间距，在正常骑行时，后轮并不会直接带动涡轮转动，减小自行车所受的阻力。而当自行车处于刹车状态或者是下坡路段时，此时状态触发开关导通，在点亮警示灯的同时，还能够触发电缸启动，从而驱动第二发电机移动使得蜗杆和涡轮啮合，进而将自行车的动能转变为第二发电机输出的电能，并为电池进行充电。第二发电机在输出电能的同时，增加了自行车的阻力，以便于自行车停下或者减速。
18.可选的，所述状态触发开关包括内壁绝缘的壳体和滑动设置在所述壳体的底壁上的导电活动件，所述壳体水平设置在所述车架上；所述壳体的底壁倾斜设置，所述导电活动件沿着和自行车行进方向相同的方向在所述壳体的底壁上滑动时，所述导电活动件的高度逐渐增加；位于自行车行进方向前端的所述壳体的侧壁上设置有第一导电端子，所述第一导电端子和所述电池电性连接；位于自行车行进方向前端的所述壳体的底壁上设置有第二导电端子，所述第二导电端子和所述电能处理装置电性连接；所述导电活动件抵接所述第
一导电端子时，所述导电活动件抵接所述第二导电端子。
19.通过采用上述技术方案，状态触发开关水平设置在车架上之后，在自行车处于停止状态、匀速状态或者是加速状态时以及自行车位于水平路段或者是上坡路段时，因倾斜设置的壳体底壁，导电活动件会保持在壳体的底壁远离第一导电端子的一侧，从而实现开关的断开。而自行车处于减速状态或者是下坡路段时，受惯性影响或者是重力影响，导电活动件会朝向第一导电端子滑移，进而同时抵接第一导电端子和第二导电端子，实现开关的闭合。通过设置合理的倾斜程度，以确保状态触发开关能够按照指定条件来触发电池和电能处理装置之间的电性连接。
20.可选的，所述车架上还设置有显示屏和控制开关，所述显示屏和所述电池电性连接，所述显示屏用于显示所述电池的电量；所述控制开关和所述状态触发开关并联。
21.通过采用上述技术方案，利用显示屏对当前电池中的电量进行显示，在电池电量不足时，可通过控制开关来控制第二发电机处于工作状态，持续为电池进行充电。
22.可选的，所述车架上设置有柔性太阳能板，所述柔性太阳能板和所述电池电性连接。
23.通过采用上述技术方案，还可以利用车架上设置的柔性太阳能板对电池进行充电，使得电池能够经常保持在电量较多的状态。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过踩踏脚踏板来带动内部的第一发电机进行持续发电，并为脚踏板上的警示灯提供电压，使得警示灯能够发光点亮，提高警示作用；2.通过第一金属环片、第二金属环片和通孔的设置，方便警示灯和第一发电机之间进行电性连接；3.能够持续对警示灯进行供电，进一步提高警示作用。
附图说明
25.图1是本技术实施例1发光脚踏板结构的剖面示意图。
26.图2是本技术实施例2一种自行车的结构示意图。
27.图3是本技术实施例2一种自行车中的状态触发开关的剖面示意图。
28.附图标记说明：1、曲柄；11、套筒；12、连轴；121、第一金属环片；13、连杆；14、轴承；2、脚踏板；21、转轴；211、第二金属环片；3、警示灯；4、第一发电机；41、定子线圈；42、磁铁；5、车架；51、状态触发开关；511、壳体；512、导电活动件；513、第一导电端子；514、第二导电端子；52、后轮；521、冠齿轮；53、蜗杆；54、第二发电机；541、涡轮；55、电缸；56、显示屏；57、控制开关；58、柔性太阳能板；6、电池；7、电能处理装置；8、光控开关。
具体实施方式
29.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
30.实施例1本技术实施例公开一种发光脚踏板结构。参照图1，发光脚踏板2结构包括曲柄1、脚踏板2、警示灯3和第一发电机4。警示灯3设置在脚踏板2的两侧，脚踏板2转动设置在曲柄1上，通过踩踏脚踏板2来带动曲柄1转动。曲柄1包括套筒11、连轴12和固定在连轴12两端的
连杆13，连轴12转动设置在套筒11内，脚踏板2转动设置在两个连杆13远离连轴12的一端。第一发电机4设置在套筒11内，第一发电机4和警示灯3电性连接，当踩踏脚踏板2转动时，连轴12带动第一发电机4产生电能，通过第一发电机4为警示灯3提供电压，从而点亮警示灯3，提高警示作用。
31.具体的，在套筒11的两端设置有轴承14，轴承14卡接固定在套筒11的内侧。连轴12设置在轴承14的内环中，通过轴承14来实现连轴12在套筒11内转动。在套筒11内部设置有定子线圈41，定子线圈41分布在套筒11的内侧壁上，定子线圈41和警示灯3电性连接。在位于套筒11内的连轴12上设置有磁铁42，由磁铁42和定子线圈41共同形成第一发电机4。
32.当连轴12转动时，磁铁42和定子线圈41发生相对运动关系，使得定子线圈41向警示灯3输出电能，从而点亮警示灯3，提高脚踏板2的警示作用。两个轴承14固定在连轴12和套筒11之间后，套筒11内部形成有较为密闭的封闭空间，使得套筒11内的环境具有良好的密封性，以对第一发电机4进行保护。
33.在本实施例中，为了更好地实现第一发电机4和警示灯3之间的电性连接关系，在连轴12上设置有第一金属片，第一金属片设置有两个，并且第一金属片和定子线圈41采用滑动接触的方式实现电性连接。
34.在脚踏板2中部转动设置有转轴21，转轴21和连杆13固定连接。在转轴21的周侧上设置有第二金属环片211，第二金属环片211和第一金属环片121电性连接。第二金属环片211还和脚踏板2上的警示灯3电性连接。具体的，第二金属环片211设置有两个，并且警示灯3的接线端和第二金属环片211采用滑动接触的方式实现电性连接。更具体的，在连轴12、连杆13和转轴21上均贯穿设置有通孔，通孔用于容纳导线，通过导线来连接第一金属环片121和第二金属环片211。
35.在踩踏脚踏板2时，警示灯3能够通过第一金属环片121、第二金属环片211以及导线来实现和第一发电机4之间的电性连接，使得线路连接不受脚踏板2转动以及连轴12转动的影响。本实施例中，对于脚踏板2和转轴21之间的转动连接，也是通过设置相对应的轴承14来实现转轴21和脚踏板2之间的转动关系。
36.本技术实施例的实施原理：利用踩踏脚踏板2带动连轴12转动的这一过程，来带动内部的第一发电机4进行发电。并将第一发电机4发出的电能输送到脚踏板2的警示灯3中，来使得警示灯3能够通电发光，提高警示作用。并且警示灯3在脚踏板2上设置有两个，踩踏脚踏板2的任意一个面，警示灯3均能够对后方起到警示作用。
实施例
37.本技术实施例还公开一种自行车。参照图2和图3，自行车包括上述实施例记载的发光脚踏板2结构，还包括车架5、电池6、电能处理装置7以及光控开关8。电池6、电能处理装置7以及光控开关8均安装在车架5上。电池6和警示灯3进行电性连接，警示灯3通过第一发电机4进行点亮的同时，还能够通过电池6进行供电，使得脚踏板2结构在不进行转动时也能够对警示灯3进行点亮警示，进一步增加安全性。
38.电能处理装置7分别和电池6以及第一发电机4电性连接，利用电能处理装置7将第一发电机4发出的电能存储在电池6中，便于后续没有踩踏脚踏板2时也能够点亮警示灯3。具体的，电能处理装置7为集成的电路板，电能处理装置7包含电源接入端、整流滤波模块、
升降压模块、稳压模块和供电输出端。
39.光控开关8电性连接在电池6和警示灯3之间，当周围环境光线较弱时，通过光控开关8的打开来导通电池6和警示灯3之间的电路，从而实现警示灯3的开启。而在光线充足时，电池6不再对警示灯3进行供电，减小对电池6电量的损耗。
40.车架5上还设置有前轮、后轮52、状态触发开关51、蜗杆53、第二发电机54和电缸55，后轮52和曲柄1之间同步转动。蜗杆53和车架5转动连接，第二发电机54和车架5滑动连接，电缸55和车架5固定连接。在后轮52上设置有冠齿轮521，并且蜗杆53上设置有和冠齿轮521配合的齿牙。当后轮52转动时，后轮52通过冠齿轮521带动蜗杆53转动。第二发电机54的输入轴上设置有涡轮541，第二发电机54固定在电缸55的驱动轴上。
41.本实施例中，电缸55在初始状态下，驱动第二发电机54上的涡轮541和蜗杆53之间存在一定间距，从而断开后轮52和第二发电机54之间的连接关系。而当电缸55启动时，电缸55驱动第二发电机54移动，使得涡轮541和蜗杆53之间能够相互接触配合，实现后轮52转动带动第二发电机54启动。具体的，状态触发开关51分别和电池6以及电缸55的供电端电性连接，当状态触发开关51导通时，电缸55启动，从而控制第二发电机54移动，使得涡轮541和蜗杆53之间能够相互接触配合，实现后轮52转动带动第二发电机54启动。第二发电机54开始工作时，能够对电池6进行充电的同时，增加了自行车本身的骑行阻力，因此更加容易停车或者减速，以降低原本刹车时的动能浪费。
42.状态触发开关51用于检测车辆的状态，并根据车辆状态来实现开关的导通和关断。状态触发开关51在自行车处于减速状态达到速度变化阈值时或者是自行车处于倾角大于预设值的下坡路段时，状态触发开关51内部导通。而当自行车的减速状态未达到速度变化阈值或者是自行车所在的下坡路段倾角大小低于预设值时，状态触发开关51由导通变为关断。
43.在水平骑行或者是上坡骑行过程中第二发电机54不工作，自行车整体受到阻力相较于原先持续充电所受到的阻力会相应变小。而在减速或者下坡路段时，控制第二发电机54启用，以便于实现动能回收，便于自行车停下或者减速。
44.参照图3，状态触发开关51包括内壁绝缘的壳体511以及滑动设置在壳体511的底壁上的导电活动件512。壳体511水平安装在车架5上，但是壳体511内的底壁为倾斜设置，当自行车处于水平路段时，导电活动件512会倾斜的底壁上滑动，从而保持在最低点。其中，在导电活动件512沿着和自行车行进方向相同的方向滑动时，导电活动件512的相对车架5的高度逐渐增加；即壳体511内的底壁在靠近车头的一端要高于壳体511内的底壁在靠近车尾的一端，因此导电活动件512在自行车处于水平路段时会保持在壳体511内靠近车尾的位置。
45.在位于自行车行进方向前端的壳体511的侧壁上设置有第一导电端子513，第一导电端子513和电池6电性连接。在位于自行车行进方向前端的壳体511的底壁上设置有第二导电端子514，第二导电端子514和电能处理装置7电性连接。导电活动件512向第一导电端子513滑动并且抵接第一导电端子513时，导电活动件512还和第二导电端子514抵接。导电活动件512在壳体511的底壁上会受到重力影响从而保持在最低点，当自行车处于减速状态时，导电活动件512可在惯性作用力朝向第一导电端子513移动，从而同时抵接第一导电端子513和第二导电端子514；或者是当自行车处于下坡路段时，自行车的前轮的相对高度低
于自行车的后轮52的相对高度，可能会使壳体511内底壁的最低点位置的相对高度高于壳体511内底壁的最高点位置的相对高度，致使导电活动件512朝向第一导电端子513滑动，进而触发第一导电端子513和第二导电端子514电性连接。在本实施例中，导电活动件512为金属块。在其他实施例中，导电活动件512还可以是金属球。并且壳体511的安装可以进行调整，从而便于改变壳体511内部导电活动件512的触发条件。
46.在车架5上还设置有显示屏56、控制开关57和柔性太阳能板58。显示屏56和电池6电性连接，控制开关57和状态触发开关51并联，柔性太阳能板58和电池6电性连接。显示屏56设置在车架5位于车把位置处，显示屏56将当前剩余电量显示出来。当前电池6的剩余电量不足时，若此时状态触发开关51的触发条件不满足或者是间接性满足时，可以通过控制开关57来额外控制电缸55启动，以及时对电池6进行充电。除此之外，柔性太阳能板58还可以在白天是持续对电池6进行充电，较大程度将电池6保持在满电状态下。
47.本技术实施例的实施原理为：根据骑行状态和行驶环境自适应选择警示灯3的供电方式，在骑行者踩踏骑行时，通过第一发电机4直接将输出的电能提供给警示灯3。在夜间骑行时，利用电池6以及光控开关8来时刻保持警示灯3的开启状态。而在骑行者不施加力骑行时，还可以触发第二发电机54为电池6进行充电，提高能量利用率。
48.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。