專利名稱：一種手推車，尤其是一種購物車的制作方法
一種 車，尤其是一種購物車
本發(fā)明涉及一種具有主權(quán)利要求戶;f^特征的，車，尤其是一種購物車。
編號為US 6,362,728 Bl的專利已公開了一種此 )物車，戶腿購物車由 一個具有多個滾輪和一個推拉把手的底架構(gòu)成。購物車上裝備有一個防盜裝 置，且防盜裝置包括滾輪中的制動裝置，可以從外部通過無線信號或類似方式 來操作制動裝置。M蓄電池提供電力。
本發(fā)明的任務(wù)在于，闡述一種更好的手推車，尤其是購物車。
該任務(wù)可通過本發(fā)明主權(quán)利要求所述的特征加以解決。
有一個或多個電流發(fā)生器負(fù)責(zé)給手推車以及安裝于其上的電氣負(fù)載自給供 電。通過手推車運動產(chǎn)生的動能來發(fā)電?？梢园惭b一個可重新充電的蓄電池 來維持ii^賣供電。
防盜裝置、應(yīng)答器、聲光信號裝置以及其它電氣負(fù)載所需的電力相對較少。 根據(jù)電力需求自電、M行匹配，可以具有適當(dāng)?shù)偷碾娏?。用于產(chǎn)生這種電量 水平的電動力相對較小，因此不會妨礙或阻礙，車，物車的使用。除lfct 外，還可以利用電流發(fā)生器和蓄電池來驅(qū)動手推車，從而在運動過程中起到輔 助作用，有利于使用者輕便推動或拉動手推車。
電流發(fā)生器僅用皿行發(fā)電，可以采用最為簡單的適當(dāng)構(gòu)造，例如，以合 適的方式構(gòu)造為發(fā)電機。此外，還可以將電流發(fā)生器設(shè)計成可控制的制動裝置， 從而能夠以不同方式對其加以利用，尤其是可以將其作為安全裝置，特別是防 盜裝置的組成部分。上述技術(shù)不存在需要更換蓄電池以及消除磨損問題的維護(hù) 成本?？梢杂眠m當(dāng)?shù)姆绞剑绕涫前l(fā)電方式將電流發(fā)生器制動。本發(fā)明特別 有益之處在于，電流發(fā)生^M設(shè)計,成于滾輪之中的電動直接驅(qū)動裝置。
發(fā)電機可以設(shè)計成不同的構(gòu)造。視所施加的機械或電能而定，此類電氣機 械可以起到發(fā)電機或電動機的作用。直接驅(qū)動裝置具有特別的優(yōu)勢，其可以設(shè) 計成無刷電機或者電子換向電機。此類電機的效率好于常規(guī)感應(yīng)式電機。除 ]J:h^外，本發(fā)明戶皿的電ma具有更好的焊接強度、放熱等待性。
雜車上可以安竊任意類型和數(shù)量的電氣負(fù)載，也可以將其安裝于任意部位上。由于采用自主發(fā)電方式，可保證較長的使用時間和運轉(zhuǎn)可靠性。也 可以安裝更多耗電負(fù)載。由于采用自主供電方式，尤其可以給手推車裝備各種 安全與信號系統(tǒng)以及無線 遠(yuǎn)程傳輸裝置，尤其是無線電裝置。
包括電流發(fā)生器在內(nèi)的所有電氣設(shè)備可以隱蔽安裝于手推車或購物車上， 可防止惡意破壞。電流發(fā)生器(尤其是直接驅(qū)動裝置)安裝在一個或多個滾輪 的內(nèi)部，具有不可見且防止負(fù)面環(huán)境因素影響(尤其是防濕)的優(yōu)點。使用發(fā) 電機(尤其是直接驅(qū)動裝置)的優(yōu)點在于，可以將滾輪的滾動體設(shè)計成轉(zhuǎn)子， 并且酉讓永久磁鐵?？梢詫⒑芯€圈和其它部件(尤其是電t鵬制器禾嗜電池) 的定子安裝于位置相對固定的軸身之中。這樣就可以實現(xiàn)一種受到特別保護(hù)且
動力性能較佳的布置構(gòu)造。除itkt外，還可以簡化對手推車上電氣負(fù)載的布線。
本發(fā)明的其它有益實施例均在從屬權(quán)利要求中加以闡述。
以下將根據(jù)示例附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明。附圖逐一說明如下
附

圖1: 購物車側(cè)視圖，配有一個電流發(fā)生器和多個電氣負(fù)載，
附圖2: 內(nèi)含直接驅(qū)動裝置的滾輪放大局部側(cè)視圖，以及
附圖3和4:直接驅(qū)動裝置和電機控制器在兩種不同工況下的電路圖。
附圖1所示為手推車(1)的側(cè)視圖?？梢允侨我忸愋偷?，車(1)，最
好是一種購物車。也可以是行李推車、平板車等等。
，車(1)具有一個底架(2)，上面至少安裝有一個適當(dāng)?shù)闹梦锛?3)，
例如附圖中所示的購物籃。此外，手推車(1)還具有一個推拉裝置(4)，例
如把手，使用者可以將其用來推動或拉動手推車(1)。在底架(2)的下部安 裝有多個滾輪(5)，這些滾輪除了具有滾動軸(9)之外，必要時還可具有旋 轉(zhuǎn)軸承(6)和垂直旋轉(zhuǎn)軸(31)。如圖所示的手推車(1)上配有四個均勻分 布的滾輪(5)。也可以選用其它滾輪數(shù)量，例如兩個^H個滾輪(5)。
手推車(1)上至少安裝有一個電流發(fā)生器(10)，通過手推車(1)的運 動來驅(qū)動電流發(fā)生器。將使用者拉動或推動手推車(1)的作用力轉(zhuǎn)變成電流。 電流發(fā)生器(10)可以與至少一個可充電的蓄電池(11)電氣地相連。
手推車(1)上安裝有一個或多個電氣負(fù)載(12) (19)。在本發(fā)明所 述的這一種實施例中，電流發(fā)生器(10)僅僅給電氣負(fù)載(12) (19)供電。 在本發(fā)明所述的第二種實施例中，電流發(fā)生器(10)同時也是一種可以控制的 制動裝置。手推車(1)運動時作用于電流發(fā)生器(10)上的動能或機械能可以用任意 方式輸出。例如，電流發(fā)生器(10)可以具有一個以機械滾動方式與底座相連 的獨立驅(qū)動輪。在本發(fā)明所述的有益實施例中，電流發(fā)生器(10)安裝于滾輪
(5)所在區(qū)域內(nèi)，且最好與其相連。例如，電流發(fā)生器(10)可以如同自行車 上帶有摩擦輪的發(fā)電機一樣緊貼在滾輪(10)，行滾動運動。在如圖所示的 有益實施例中，電流發(fā)生器(10)集成于滾輪(5)之中?？梢园惭b有多個電 流發(fā)生器(10)。尤其是多個滾輪(5)可以具有一個內(nèi)置式電流發(fā)生器(10)。
電流發(fā)生器(10)構(gòu)造為發(fā)電機，通過一個或多個線圈在磁場中的相對轉(zhuǎn) 動，以感應(yīng)方式轉(zhuǎn)變機械能。在如圖所示的實施例中，電流發(fā)生器(10)是一 個集成于滾輪(5)之中的電氣直接驅(qū)動，，封裝在滾輪(5)的內(nèi)腔之中。最 好采用電子換向電機(20) ^預(yù)l他機。電子換向電機(20)具有電子式電 機控制器(25)，可以用來使電機在發(fā)電模式禾蹄慟模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。可以 用任意適當(dāng)?shù)姆绞綄⑾鄳?yīng)的開關(guān)請^者開劉言號發(fā)送給電機控制器(25)。電 機控制器(25)可以配有一個獨立的發(fā)送和接收單元，且最好以無線方式傳輸 信號，例如無線信號。在如圖所示的實施例中，電機控制器(25)還與另一個 控制器相連，例如雜車控制器(14)。
如附圖2所示，滾輪(5)的外側(cè)滾動體(21)構(gòu)成電子換向電機(20) 的轉(zhuǎn)子。位置相對固定的軸身(23)構(gòu)成電機(20)的定子。軸身(23)旋 轉(zhuǎn)固定于滾輪支架(8)上，例如支撐叉。滾動體(21) M滾動軸(9)與底 部平行的滾輪軸承(7)自由旋轉(zhuǎn)地固定于軸身(23)上。配有輪胎的滾動體 (21)為空心圓柱殼體或者多部分構(gòu)成的殼體，其外側(cè)皿軸身(23)的徑向突 出部分，并M外密封。滾動支架(8)可以與前面艦的旋轉(zhuǎn)軸承(6)相連， 使得滾輪(5)可以圍繞豎軸(31)自由轉(zhuǎn)動。手推車(1)的多個滾輪(5) 可以全部或者僅有一部分配有旋轉(zhuǎn)軸承(6)。
在如圖所示的直接驅(qū)動裝置(20)中，有多個磁場發(fā)生器，尤其是永久磁 鐵安裝于外側(cè)轉(zhuǎn)子或滾動體(21)上。定子或軸身(23)具有多個線圈(24)。 如附圖2所示，軸身(23)或定子中安裝有電機控制器(25)和蓄電池(11)。 外部結(jié)構(gòu)也可以安裝于手推車(1)的其它部位上。如附圖1所示，電流發(fā)生 器(10) M—根或多根導(dǎo)線(29)與底架(2)上的一個或多個電氣負(fù)載(12， 19)相連。導(dǎo)線(29)在底架部件上受到保護(hù)，且最好以適宜的方式隱藏安裝。尤其可以將其布置于底架的管子之中。線路中可以有一個或多個電流傳輸^g
(30)，尤其可以是安裝于旋轉(zhuǎn)軸承(6)區(qū)域內(nèi)的旋轉(zhuǎn)傲俞^S或滑環(huán)傳輸裝 置(30) ， ffiil旋轉(zhuǎn)軸(31)傳輸電流。
在附圖2 4中所示的集成式構(gòu)造中，三相電機(20)通過導(dǎo)線與電機控 制器(25)相連。電樹空制器(25)(也稱之為控制器)艦導(dǎo)線連接在蓄電 池(11)上。電氣負(fù)載(12) (19) Mil導(dǎo)線(29)與蓄電池(11)相連。 可以M導(dǎo)線(29)傳輸信號和電流。與電機控制器(25)的導(dǎo)線連接負(fù)責(zé)傳 輸信號。
電機控制器(25)具有一個帶基本負(fù)載R的跳線(26)。以前面提到的 方式，通過導(dǎo)線(29)從控制器(14)將發(fā)電模式和制動模式之間的轉(zhuǎn)換控制 信號或制動信號發(fā)i^^合電機控制器(25)。也可以安裝有獨立的發(fā)送和接收單 元。
附圖3所示為正常模式或發(fā)電模式下的預(yù)U電機(20)。當(dāng)使用者或顧 客移動 車(1)時，就^I過轉(zhuǎn)子(21)或滾動體(21)的滾動運動產(chǎn)生微 弱電流，其間幾乎感覺不到阻力。這種情況下沒有外部制動信號。最小充電 電流流向蓄電池(11)。
無刷電機(20)作為發(fā)電機工作，且耗電量可以控制。附圖4所示為制 動模式下的電路圖。當(dāng)存在制動信號(27)時，最大制動電流流過跳線。無 刷電機(20)作為短路發(fā)電機工作，并且實施制動。使用者推動手推車(1) 的驗趟決，貝撥電機反作用力矩和制動力越大。即使在制動過程中，也會有 充電電流流向蓄電池(11)。
一旦外部制動信號(27)消失，預(yù)i他機(20) 就會重新轉(zhuǎn)入正常模式或發(fā)電機模式。
可以用不同方式來利用電流發(fā)生器(10)的可控式制動性能。在如圖所示 的實施例中，手推車(1)具有一個安，置(12)，例如防盜裝置。當(dāng)使用 者^^t車(1)移動到商店的場地之外時，例如越過了停放區(qū)的界限，就可以 用適當(dāng)?shù)姆绞綄⑵涮綔y出來。
例如，這可以通過安裝于手推車(1)上的傳感裝置(15)來實現(xiàn)，傳感 裝置(15)連接在電流發(fā)生器(10)和安，置(12)的控制器(14)上。例 如，傳感體(15)可以接收磁信號、感應(yīng)信號或無線信號。當(dāng)發(fā)現(xiàn)手推車(1) 運動到允許范圍之外時，控制器(14)就會將制動信號(27)發(fā)送給電機控制器(25)，并且阻ihig動，或者至少使其難以進(jìn)一步運動。當(dāng)手推車(1)重 新回到商店正常使用區(qū)時，同樣也可以S31傳感裝置(15)探測出來，然后就 ^t刀斷帝慟信號(27)，使得雜車可以自由運動。也可以4頓一個手持式傳 似器具來切斷信號。
安M置(12)也可以具有其它制動裝置(13)，例如可以按照編號為DE 203 14 705 Ul的實用新型說明書所述，利用銷嚙合來tlLh^—個或多個滾輪 (5)的旋轉(zhuǎn)運動，或者使其難以運動。在本發(fā)明所述的另一種實施例中，電流 發(fā)生器(10)可以與一個^^1的制動體組合安裝于滾輪(5)之中或之上。例 如，可以根據(jù)前面提到的US 6,362,728Bl所述來設(shè)計該制動，，使其具有可 剎死的制動±央，附圖1所示就駐側(cè)滾輪(5)中的這種結(jié)構(gòu)型式。
在手推車(1)上還可以安^W—個或多個有源或無源收發(fā)器(17)或者RFDI 芯片。這些收發(fā)器最好可以讀取、寫入信息，且具有可擦寫的存儲器或信號發(fā) 送裝置。例如，可通過外部^l寸裝置來改變其識別碼或其中的信息。收發(fā)器 (17)可以保存工作狀態(tài)、地點配置、用途或類似的其它信息。例如，收發(fā)器 (17)可以安裝于把手(4)上，或者安裝于手推車(1)的某一個滾輪(5)中 或任意其它部位之中。收發(fā)器(11)可以是一個有源器件，且同樣也作為電氣 負(fù)載與電流發(fā)生器(10)相連。
手推車(1)還可以具有無線遠(yuǎn)程 傳輸裝置(16)，例如可將其與控制 器(14)相連。收發(fā)器(17)或傳感裝置(15)可以是無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)fllj裝置 (16)的組成部分。這樣就能夠以無線方式與其它鄉(xiāng)器/接收器交換信息禾唭 它信號。
手推車(1)還可以具有一個或多個信號裝置(18， 19)，例如其可以發(fā)出 光學(xué)信號或聲音信號的裝置。例如，可以是如附圖1所示安裝于購物籃(3) 中前面的顯示屏(18)?；蛘?，可以根據(jù)使用者的停留位置，向其發(fā)送相^T 告信息?？梢?"卜部通過無線遠(yuǎn)禾1 傲俞裝置(16)或收發(fā)器(17)來傳輸 相應(yīng)的控制信號。聲音信號裝置(19)可以是一個小型揚聲器、蜂鳴器，似 器件。這樣就能夠以最簡單的方式發(fā)出警告信號，例如當(dāng)手推車(1)離開商 店的允許范圍之外時。在這種情況下，安^置(12)就^蟲發(fā)聲音信號裝置 (19)?？梢酝ㄟ^揚聲器發(fā)送較為復(fù)雜的信息，例如有關(guān)供貨、尚未至U過的購 物區(qū)、手推車交還區(qū)等之類的各種信息。如果有人偷盜手推車，或者企圖繞過收銀臺不付貨款，也可以發(fā)出警告信號。手推車(1)可以具有一個將，各種功能整合于一,行控制的中央控制 器(14)。一個或多個，控制器(14， 25)可以具有一個或多個用來保存各種工作 麵和4頓數(shù)據(jù)的存儲器(28) 。 M;檢測電機戯電機的轉(zhuǎn)動信號，觀啶并 且保存運動行程的長度。也可以測定并保存運動時間。這樣就可以測定手推 車(1)的運動距離和負(fù)荷，并且確定維護(hù)間隔時間，可以通過信號裝置(18， 19)或者無線遠(yuǎn)程 傳輸裝置(16)將維護(hù)信號發(fā)送給店主。除ltk^外，還 可以觀啶并保存和地點相關(guān)的 ，例如戶形圣過的購物區(qū)或收銀臺、取出以及 交還手推車之間在商店內(nèi)的停留時間等等。也可以測定并且保存電氣負(fù)載 (12) (19)和/或電流發(fā)生器(10)和/或蓄電池(11)的工作狀態(tài)，例如蓄電池的充電狀態(tài)。可以在適當(dāng)?shù)牡攸c通過無線遠(yuǎn)禾im據(jù)^ii裝置(16)或^il過收發(fā)器(17)來査詢、讀取存儲器(28)中的信息?？梢杂貌煌姆绞綄λ鰧嵤├M(jìn)行改進(jìn)，例如手推車(1)的構(gòu)造、電 流發(fā)生器(10)以及蓄電池(11)的外形設(shè)計與布置。也可以改變滾輪(5) 的布置與構(gòu)造。例如，其可以不采用由 或軟塑料構(gòu)成的軟輪胎，而且有更 硬且更加耐磨的輪胎。柔軟且舒適的輪胎可以與無刷電機(20)或者發(fā)電機制 動裝置結(jié)合使用，實現(xiàn)平緩的制動效果。硬輪胎則，合于可以嚴(yán)密鎖止?jié)L輪 (5)的帝慟裝置，且當(dāng)手推車(1)繼續(xù)運動時，將在地面上擦地滑行。也可 以對預(yù)U電機(20)的構(gòu)織行改進(jìn)。附圖標(biāo)己清單1手推車，購物車2底架3置物架，購物籃4推拉體，把手5滾輪6旋辯由承7滾輪軸承8滾輪支架，支撐叉9滾動軸10電流發(fā)生器，發(fā)電機11蓄電池12電氣負(fù)載，安^a13電氣負(fù)載，制動裝置14電氣負(fù)載，控制器、手推車控制器15電氣負(fù)載，傳感體16電氣負(fù)載，無線遠(yuǎn)禾1 傳輸體17電氣負(fù)載，收發(fā)器18電氣負(fù)載，光學(xué)信號裝置，顯示屏19電氣負(fù)載，聲音信號裝置20預(yù)盹機，電子換向電機21轉(zhuǎn)子，滾動體22永久磁鐵23定子，軸身24線圈25電禾鵬制器26跳線27制動信號28存儲器29導(dǎo)線30 傳輸裝置，滑環(huán)傳輸體31 旋轉(zhuǎn)軸，豎軸
權(quán)利要求
1.)一種手推車，尤其是一種購物車，具有一個底架(2)、一個推拉裝置(4)、多個滾輪(5)、一個或多個電氣負(fù)載(12-19)以及至少一個蓄電池(11)，其特征在于，手推車(1)上至少安裝有一個可通過手推車(1)的運動來驅(qū)動的電流發(fā)生器(10)，且電流發(fā)生器與一個充電蓄電池(11)相連。
2. ) 根據(jù)權(quán)利要求1所述的，車，其特征在于，電流發(fā)生器(10) 同時也是可控制的制動裝置。
3. ) 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的手推車，其特征在于，電流發(fā)生器 (10)安裝于某一個滾輪(5)的區(qū)域內(nèi)。
4. ) 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的手推車，其特征在于，電流發(fā)生 器(10)與滾輪(5)相連，且最好集成于滾輪(5)之中。
5. ) 根據(jù)，權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，電流發(fā)生 器(10)是一種發(fā)電機。
6. ) 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的，車，其特征在于，電流發(fā)生 器(10)是一種內(nèi)置于滾輪(5)之中的直接驅(qū)動裝置。
7. ) 根據(jù)，權(quán)利要求中任一項所述的，車，其特征在于，電流發(fā)生 器(10)是一種電子換向電機(20)。
8. ) 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，電子換向 電機(20)具有一個電子式電機控制器(25)，且可以在發(fā)電模式和制動模式 之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
9. ) 根據(jù)JJi權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，電機控制 器(25)與手推車控制器(14)相連。
10. ) 根據(jù)，權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，滾輪(5) 的滾動體(21)構(gòu)^f子，且軸身(23)構(gòu)成電子換向電機(20)的定子。
11. ) 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，轉(zhuǎn)子具有 永久磁鐵(22)，且定子具有線圈(24)。
12. ) 根據(jù)，權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，電豐，制 器(25)安裝于定子之中。
13. ) 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，蓄電池(11) 安裝于定子之中。
14. ) 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，電樹空制 器(25)禾口/或者蓄電池(11)通過一根或多根導(dǎo)線(29)與底架(2)上的一個 或多個電氣負(fù)載(12-20)相連。
15. ) 根據(jù)，權(quán)利要求中任一項所述的 車，其特征在于，線路中安 裝有一個或多個電流傳輸裝置(30)，尤其是旋轉(zhuǎn)傳輸器或者滑環(huán)傳輸裝置。
16. ) 根據(jù)，權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，手推車(l) 具有一個安，置(12)，尤其是與電流發(fā)生器(10)相連的防盜裝置。
17. ) 根據(jù)，權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，安^S(12) 具有一個或多個用于抑審i序推車運動的制動驢(13)，且該制動體構(gòu) ^^蟲立裝置以風(fēng)或者構(gòu)成有制動能力的電流發(fā)生器(10)。
18. ) 根據(jù)i:^權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，手推車(O 具有一個或多個最好是可重復(fù)擦寫的收發(fā)器(17)。
19. ) 根據(jù)JJ^權(quán)利要去中任一項所述的手推車，其特征在于，，車(l) 具有一個傳感裝置(15)。
20. ) 根據(jù)JlM權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，手推車(l) 具有一#程 傳輸裝置(16)。
21. ) 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的手推車，其特征在于，手推車(l) 具有一個或多個光學(xué)和/或者聲音信號裝置(18， 19)。
22. ) 根據(jù)J^權(quán)利要求中任一項戶腿的雜車，其特征在于，手推車(l) 具有一個中鵬制器(14)。
23. ) 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的，車，其特征在于，手推車(1) 具有一個置物架(3)，尤其是一個購物籃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手推車，尤其是一種購物車，具有一個底架(2)、一個推拉裝置(4)、多個滾輪(5)、一個或多個電氣負(fù)載(12-19)以及至少一個蓄電池(11)，其特征在于，手推車(1)上至少安裝有一個可通過手推車(1)的運動來驅(qū)動的電流發(fā)生器(10)，且電流發(fā)生器與一個充電蓄電池(11)相連。
文檔編號B62B3/14GK101223070SQ200680026066
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者J·哈莫勒 申請人:德國萬眾金屬制品有限公司