專利名稱:多用輪鞋的制作方法
本發(fā)明涉及一類底部裝有滾輪，可穿在腳上在地面行駛的輪鞋裝置。
旱冰鞋是一種應(yīng)用較普遍的輪鞋，它具有如結(jié)構(gòu)簡單，體積小重量輕，穿用靈活等優(yōu)點(diǎn)，可認(rèn)為是一種能運(yùn)載人的最小車輛。自從其問世以來，人們一直在不斷的改進(jìn)它，如世界專利WO8400501號就描述了一種通過互換零件而具有溜冰，旱冰兩用形式的旱冰鞋。但是，到目前為止，人們還把這種輪鞋主要是做為玩具而不是交通工具來使用，其原因正是由于它的結(jié)構(gòu)所造成的。我們知道，在使用旱冰鞋時(shí)，人要一只腳站在旱冰鞋上，另一只腳去撐地才能獲得滑行速度。從力學(xué)觀點(diǎn)分析，當(dāng)人體腳撐地時(shí)的反作用力，可分解為水平分力和垂直分力，僅有水平分力才構(gòu)成人向前滑行的推動力。但是，從人體的運(yùn)動生理結(jié)構(gòu)來看，人腿在各種習(xí)慣用力方式中，一般垂直分力都大于水平分力。由此可見，旱冰鞋的這種運(yùn)動方式并不能較好的發(fā)揮人的最佳用力方式。同時(shí)旱冰鞋的輪徑一般都較小，故對使用地面的平滑度要求較高，這也限制了它的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的，就是要提供一類具有旱冰鞋的優(yōu)點(diǎn)，又可避免其不足之處的多用途輪鞋系列，它能較充分的利用人體習(xí)慣用力方式來推動，輪徑也可較大，甚至在短時(shí)間內(nèi)可當(dāng)做鞋子步行，以適合在不同需要的場合下應(yīng)用。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式實(shí)施的在一個(gè)由基座和滾輪組成，可穿在一只腳上的輪鞋中，加上一套能把腳上下往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為滾輪單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動機(jī)構(gòu)，這樣在腳穿上此輪鞋后，就不必再采用腳撐地的方式來推進(jìn)，而只要把腳抬起來再踩下時(shí)，便能通過輪鞋上的有關(guān)傳動機(jī)構(gòu)把腳的壓力轉(zhuǎn)換為滾輪的旋轉(zhuǎn)力矩而驅(qū)動站在裝置上的人向前行駛。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與工作原理，以及應(yīng)用實(shí)例可由以下各圖分別說明。
圖一是多用輪鞋的基本結(jié)構(gòu)及工作原理圖。
圖二是多用輪鞋的另一種傳動原理圖。
圖三是多用輪鞋的另一種結(jié)構(gòu)原理圖。
圖四是多用輪鞋的一種應(yīng)用實(shí)例。
參照圖一，在輪鞋的前底部，有滾輪鎖緊機(jī)構(gòu)〔1〕，超越離合器〔3〕，此離合器與滾輪聯(lián)接，外端被銷釘〔2〕固定在基座上，〔4〕是固定在踏板上的平衡桿，它能在基座的導(dǎo)向孔內(nèi)自由滑動，復(fù)位彈簧〔5〕則是一端固定在桿〔4〕的底部，另一端固定在基座上。在輪鞋的其它地方〔6〕為可穿在腳上，能相對于基座〔7〕作上下往復(fù)運(yùn)動的活動踏板，〔8〕為固定在踏板〔6〕的聯(lián)接件，此件為空心體，內(nèi)裝有一緩沖彈簧〔9〕，緩沖彈簧一端固定在踏板上，另一端裝有一傳動鋼絲繩〔11〕，該繩繞過一個(gè)支承輪〔10〕后在軸〔13〕上繞幾圈后并固定在此軸上。在軸〔13〕上還繞有復(fù)位彈簧(圖上未標(biāo)出)，此彈簧一端固定在軸〔13〕上，另一端固定在基座〔7〕，以保持鋼絲繩〔11〕總是處于張緊狀態(tài)。在軸〔13〕上還裝有超越離合器〔12〕，此離合器外端又與固定在滾輪軸〔16〕上的齒輪〔15〕嚙合。滾輪〔14〕也固定在滾輪軸〔16〕上。
使用時(shí)，先把兩只腳分別固定在兩只輪鞋的踏板〔6〕上并站起，此時(shí)如抬腳，活動踏板〔6〕與基座〔7〕在復(fù)位彈簧〔5〕及重力的作用下分離，然后腳帶著輪鞋向前邁進(jìn)踩下，腳踩下的全部作用力通過踏板〔6〕，緩沖彈簧〔9〕而牽動鋼絲繩〔11〕，因鋼絲繩〔11〕繞在軸〔13〕上，而超越離合器〔12〕也裝在軸〔13〕上，但外端與齒輪〔15〕嚙合，滾輪〔14〕與齒輪〔15〕又都固定在軸〔16〕上，因此作用力最后全都轉(zhuǎn)換為滾輪〔14〕的旋轉(zhuǎn)力矩。所以在穿上此輪鞋后，不論人的腿是以何種姿勢運(yùn)動，如踏步，走，跑或跳等，腳在踩下時(shí)的作用力最后都能轉(zhuǎn)換為輪鞋的驅(qū)動力，從而獲得較快的行駛速度?？紤]到人在跑或跳時(shí)腳踩下的沖擊力通常會很大，便在踏板〔6〕與傳動鋼絲繩〔11〕之間設(shè)置了緩沖彈簧〔9〕緩沖強(qiáng)作用力，以保護(hù)其它傳動機(jī)件。如想把輪鞋當(dāng)作無動力的旱冰鞋滑行，只要把活動踏板〔6〕壓至接觸基座〔7〕處并用活扣〔17〕扣住踏板〔6〕上的小孔即可，因前滾輪受超越離合器〔3〕和銷釘〔2〕的限制不能倒轉(zhuǎn)，故可用前輪撐地來滑行。如此時(shí)再想行走，則只要鎖緊裝置〔1〕鎖緊滾輪即可。
參照圖二，這是此類輪鞋的另一種傳動方式，它與圖一的不同之處僅在于是用齒條齒輪來實(shí)現(xiàn)把往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，在圖二中，裝在聯(lián)接件〔8〕內(nèi)的緩沖彈簧〔9〕，一端固定在踏板〔6〕，另一端固定在齒條〔18〕上，〔19〕為把齒條〔18〕與齒輪〔20〕聯(lián)接的介輪，齒輪〔20〕通過軸〔13〕，超越離合器〔12〕，齒輪〔15〕，軸〔16〕將扭矩傳至滾輪〔14〕。
參照圖三，這是此類輪鞋的另一種結(jié)構(gòu)原理圖，其特點(diǎn)為前一后二的三輪式，目的是為增大輪徑又不升高踏板重心而設(shè)計(jì)的。它的前滾輪〔22〕輪徑較小，可繞轉(zhuǎn)向軸〔21〕在一定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向。〔23〕為轉(zhuǎn)向滾珠，以便加強(qiáng)支承架〔24〕的強(qiáng)度和減少轉(zhuǎn)向阻力。后一對滾輪輪徑較大，從而在路面稍差的條件下也能使用。此種輪鞋的傳動結(jié)構(gòu)與工作原理均與圖一或圖二情況完全相同。
在本設(shè)計(jì)的輪鞋系列中，根據(jù)與圖一或圖二相同的傳動結(jié)構(gòu)及工作原理，可按不同的需要場合而設(shè)計(jì)出不同的輪鞋式樣，例如，可為在生活或生產(chǎn)中需要拉車的人設(shè)計(jì)一種單輪式輪鞋。參照圖四，就是這種輪鞋的應(yīng)用實(shí)例，當(dāng)然，也可將輪鞋固定在一些需要推動的車輛上，這樣要拉或者要踩都方便，用過之后輪鞋也可拆下使用，這種方式很明顯要比人徒步拉車要更快更省力，比三輪腳踏車又更方便靈活。此外，還可為需要把輪鞋做為交通工具或其它用途的人設(shè)計(jì)一些單輪或多輪式的專用或多用輪鞋，例如設(shè)計(jì)一些輪徑較大的單輪或兩輪式輪鞋，此種輪鞋既可在普通公路上做為交通工具使用，又能很方便的改成小車供出門旅行的人拖行李用?？傊@類多用輪鞋系列的特點(diǎn)使它有可能在一定范圍內(nèi)取代旱冰鞋，自行車，腳踏三輪車及運(yùn)貨小車而在體育、交通、運(yùn)輸、生產(chǎn)和生活等領(lǐng)域獲得普遍的應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一類有基座[7]，滾輪[14]，人可站在上面沿地面行駛的輪鞋裝置，其特征是能穿在腳上，并可相對于基座[7]做上下往復(fù)運(yùn)動的活動踏板[6]，由踏板[6]推動的傳動件[11]或[18]，通過安裝在基座[7]上的轉(zhuǎn)動件[10][13]或[19][20]，超越離合器[12]，將踏板[6]的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為滾輪[14]的單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
2.按權(quán)利要求
1規(guī)定的裝置，其特征是由鋼絲繩〔11〕將踏板〔6〕的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為超越離合器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
3.按權(quán)利要求
1規(guī)定的裝置，其特征是齒條〔18〕，齒輪〔19〕〔20〕將踏板〔6〕的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為超越離合器〔12〕的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
4.按權(quán)利要求
1或2或3規(guī)定的裝置，其特征是踏板〔6〕與傳動件〔11〕或〔18〕之間裝有緩沖彈簧〔9〕，在平衡桿〔4〕與基座〔7〕之間裝有復(fù)位彈簧〔5〕。
5.按權(quán)利要求
1或2或3規(guī)定的裝置，其特征是在軸〔13〕與基座〔7〕之間裝有復(fù)位彈簧，以保持鋼絲繩〔11〕總是處于張緊狀態(tài)。
6.按權(quán)利要求
1規(guī)定的裝置，其特征是當(dāng)踏板〔6〕接觸基座時(shí)，可用活扣〔17〕將踏板〔6〕扣緊在基座〔7〕上。
7.按權(quán)利要求
1或6規(guī)定的裝置，其特征是鎖緊機(jī)構(gòu)〔1〕能將滾輪鎖緊。
8.按權(quán)利要求
1或2或3或6規(guī)定的裝置，其特征是滾輪數(shù)量為一個(gè)或一個(gè)以上。
9.按權(quán)利要求
1或2或3規(guī)定的裝置，其特征是與傳動件〔15〕相接的是一個(gè)或一對滾輪。
10.按權(quán)利要求
1或6規(guī)定的裝置，其特征是至少有一個(gè)前滾輪與超越離合器〔3〕相聯(lián)使之不能倒轉(zhuǎn)。
專利摘要
本發(fā)明多用輪鞋，是在旱冰鞋結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)人體習(xí)慣用力方式的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的一類本身裝有傳動機(jī)構(gòu)的多用輪鞋系列。在使用時(shí)，只需把輪鞋穿在腳上，當(dāng)腳抬起再踩下時(shí)，腳踩的力就足以把站在輪鞋上的人推向前進(jìn)。由于這類輪鞋系列具有能充分利用人體的力量而容易獲得較高的行駛速度，根據(jù)不同的使用場合其輪徑可不同，而制成單輪或多輪式，必要時(shí)也可改成旱冰鞋甚至是鞋子穿用等特點(diǎn)。使得它可在體育、娛樂、交通及生產(chǎn)和生活中得到普遍應(yīng)用。
文檔編號A63C17/12GK87100484SQ87100484
公開日1987年10月28日 申請日期1987年1月22日
發(fā)明者王仲明 申請人:王仲明導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan