代步輪鞋的製作方法

2023-07-18 02:50:21 3

專利名稱：代步輪鞋的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種交通工具，一種供個人代步的輪鞋。
近年來，人們為進一步解決城鎮個人交通問題，提供更為適用方便的代步工具，提出了一些設計方案，如1989年10月28日公開，申請號為87100484A的多用輪鞋;1989年12月20日公告，申請號為89210192.X的自行鞋。但它們存在如下重大缺點棘輪在運行中棘爪和棘齒間存在較大的摩擦力。嚴重影響前行速度和減損棘輪壽命，而且噪音很大;在不需滑動按常規步行時，只能將滾輪鎖住，踩著輪子步行，上下樓梯進出商店既彆扭也不安全;行進需超越前位人時不能發出超越信號;傳動、制動機構複雜，較為笨重且操作不便，其剎車也不夠理想，可靠性和耐用性較差，因此推廣和使用較困難。針對上述問題，申請人設計出一種新型代步工具並以輪鞋名稱於九○年先後以申請號90211881.1和90105795.9申請了專利，但試製過程中發現結構方案和功能還需進一步完善。
本發明的目的在於針對上述設計方案中存在的問題，產生出結構更為合理，功能更為完善，可供城鎮個人實用的代步輪鞋。
代步輪鞋的方案每隻鞋包括鞋體和滾動機構兩部份，鞋體為套穿型或直穿型，主要由底板、鞋邦或縛帶組成;滾動機構由帶軸承的四個鞋輪、前後輪軸和棘輪等組成。其特徵在於
1)鞋體底板由前後底板連接而成，長度可在一定範圍內調節，前底板的腳尖部份可向上彎曲;
2)鞋體上設有信號裝置，它由滾輪(28)、凸輪(29)、滾輪支架(31)、彈簧鈴錘(30)和鞋體上部的鈴殼(32)組成，也可由滾輪經一鋼絲線與設置在鞋體上任一位置的鞋鈴連繫而成;
3)棘輪為一種旋轉棘爪式微型棘輪，它主要由棘齒(40)、棘爪(38)、棘爪銷(39)、棘爪彈簧(37)和外殼(35)等組成，棘齒在內圈、棘爪在外圈，裝在前輪軸(3)上，在前輪側面設有棘爪槽(41)，它被外殼封閉，以限制棘爪活動範圍和與外界隔離，棘爪在槽內與槽壁成活動連接，棘爪槽底(42)開有孔，供棘爪頭部自由下伸或上縮，實現與棘齒的接觸或脫開，棘爪隨前輪的轉動而作圓周運動;棘爪彈簧(37)壓在棘爪背部，能將棘爪壓貼到棘齒上;結構上也可以將棘爪彈簧取消而增加棘爪數量，使內圈上半圓周上的棘齒在任一時刻均有棘爪在上方，棘爪靠自身重力下落與棘齒嚙合，這種結構將使滑行時摩擦和噪音更小，但生產中對加工精度公差配合要求高。
4)前輪軸(3)裝在前連杆(4)的一端，前連杆另一端通過前連杆軸(16)與連杆支撐架(5)連接，前連杆可繞軸轉動，軸上設有滑片(15)，滑片上有前輪下降鎖銷(1)、連杆支撐架安在前底板上，在兩個支撐架之間設有支撐架橫杆(33);前連杆(4)也可設計成兩截，中間用鉸鏈和彈簧連接，其下段(44)裝在前輪軸(3)上。
5)後輪(10)通過後輪軸(11)與後連杆(12)的一端連接，後連杆另一端裝在後連杆軸(23)上，後連杆軸上設有回位彈簧(26)使後輪隨時可復位到觸地位置;後連杆軸、後輪升降軸(19)(帶彈簧)、後輪升降銷(20)(帶彈簧)、剎車角調整片(24)等均裝在鞋底後跟上。
6)前輪設有換能彈簧(9)，可將人體重力勢能轉換成前行動能，且兼有減震作用，此彈簧有多種安裝方式，例如a)裝在鞋底下部部，通過拉杆(8)、滑片(15)與前輪連接;b)安裝在鞋的兩側;c)繞裝在前連杆軸上，等等。當腳施力，前連杆作順時針轉動時，彈簧產生形變，積蓄彈簧能，待腳停止施力時。彈性能施放使連杆逆時針轉動，輪鞋產生向前的作用力。


圖1為代步輪鞋結構示意圖，也是實施例之一。
A為側視圖，B為俯視圖。
圖2為旋轉棘爪式棘輪結構示意圖。
圖3為代步輪鞋前輪翻轉的第二種方案示意圖。其中A為前輪觸地狀態，A′為前輪翻轉狀態。
1-前輪下降鎖銷 2-前輪3-前輪軸 4-前連杆5-連杆支撐架 6-前輪上升鎖銷7-鞋體 8-拉杆9-換能彈簧 10-後輪11-後輪軸 12-後連杆13-後跟膠墊 14-後跟15-滑片 16-前連杆軸17-換能彈簧前橫杆 18-換能彈簧後橫杆19-後輪升降軸(帶彈簧) 20-後輪升降銷(帶彈簧)
21-後輪升降杆 22-後連杆軸右座23-後連杆軸 24-剎車角調整片25-後輪迴位擋塊 26-回位彈簧27-後連杆軸左座 28-滾輪29-凸輪 30-鈴錘31-滾輪支架 32-鈴殼33-支撐架橫杆 34-帶銷孔凸塊35-棘輪外殼 36-前輪軸承37-棘爪彈簧 38-棘爪39-棘爪銷 40-棘齒41-棘爪槽 42-棘爪槽底43-鉸鏈 44-前連杆下段45-前輪折轉彈簧下面結合附圖對本發明的工作原理和結構作進一步說明。
一、滑行腳掌施後蹬力於鞋底，鞋輪受地面反作用力產生一向後轉動的趨勢，由於前輪有棘輪機構，故不能後轉，此時前連杆(4)繞軸(16)作順時針轉動，使角BAC增大，因前連杆上的帶銷孔凸塊(34)被設在滑片上的前輪下降鎖銷(1)鎖緊，故滑片(15)隨前連杆一起轉動，通過拉杆(8)帶動彈簧(9)使之發生形變積蓄彈性能;當腳停止施力起步前行時，彈性能釋放，將前連杆(4)逆時針回拉。產生一向前作用力，使輪鞋快速前行。
二、剎車前腳掌抬起、後跟(14)下壓，則後連杆(12)以軸(23)為中心，克服回位彈簧(26)的彈力作順時針轉動，使角DEF迅速變小，當後連杆EF線繞過垂線ED時，後輪就迅速升高，使後跟觸地實現剎車。欲恢復滾行時，只需後跟離地，回位彈簧將使後輪迅速轉至觸地狀態。
三、超越前行可使任一腳尖點地，則滾輪(28)觸地滾動引起凸輪(29)轉動，帶動鈴錘(30)擺動打擊鈴殼(32)發出超越信號。
四、鞋輪翻轉當需步行(上樓或進商店)時可令鞋輪上翻。
1、後輪上翻先使後輪成剎車狀，再用手抬起後輪升降杆(21)使裝有彈簧的後輪升降軸(19)轉動，該軸末端有一撥塊撥動軸上一凸塊，使後連杆軸(23)繼續轉動一定角度，此時凸塊側面有一斜面使後輪升降銷(20)退縮，當連杆軸轉動到一定角度時，斜面結束，升降銷(20)伸出卡著凸塊，使軸不能迴轉，後輪即上升離地，後輪升降軸上的彈簧又使後輪升降杆回復原位。
2、前輪上翻用手撥動前輪下降鎖銷(1)，腳尖向下用力，則前連杆(4)逆時針轉動，使前輪上翻，再用手捉住前輪側面凸出處(即棘輪外殼)將前輪繼續上轉，當前連杆上的銷孔轉至前輪上升鎖銷(6)處時連杆即被鎖住，前輪離地。
五、輪鞋下降觸地。
1、後輪下降按圖1B中箭頭方向撥動後輪升降杆(21)，則後輪升降軸(19)被拉出一段，升降軸上的圓環帶動後輪升降鎖銷(20)，使之退縮，後連杆軸上帶斜面的凸塊結束卡著狀態，在回位彈簧(26)作用下後輪即迅速下降觸地。
2、前輪下降用姆、食指分別按著左右前輪上升鎖銷(6)向內用力使銷子從銷孔脫出，則前連杆順時針轉動使前輪下降，當轉至鎖銷(1)時，凸塊(34)與鎖銷相撞，鎖銷插入孔內，將連杆鎖著，實現前輪下降。
六、前輪翻轉的第二種方法此時前連杆設計成兩截，中間用鉸鏈和彈簧連接，使前連杆既可以折轉一定角度又能自動恢復伸直。上翻時操作同前所述，只是在前輪翻轉離地後，再將連杆彎折使鞋輪輪倒併到腳背上。下翻動作同前所述。
七、棘輪工作原理本旋轉棘爪式棘輪，所設置的棘齒(40)在內圈，棘爪(38)在外圈，靜止時棘爪在彈簧(37)的壓力下與棘齒嚙合，使前輪不能反轉;滑行時，前輪順轉，棘爪隨前輪作圓周運動，棘爪在彈簧壓力下沿棘齒面滑動，由於棘爪在作圓周運動時產生離心力，使棘爪以棘爪銷(39)為圓心向外轉動並抵消彈簧的壓力，使棘齒和棘爪的摩擦力減小，當轉速達到一定值時，離心力將克服彈簧壓力和棘爪的自身重力，使棘爪與棘齒完全脫離，成為無摩擦無噪音的轉動;當前輪反轉(向後轉動)時，必有一個減速過程，此時棘爪的離心力消失，棘爪重新被彈簧壓貼到棘齒面上，實現單向轉動。
本發明的優點1、充分利用了人體步行時重心上下移動產生的勢能，使之滑行輕鬆快速，通常可達10～20公裡/小時。2剎車方便可靠。3、行進中噪音低佔道小。4、設有超越前行信號裝置。5、前後輪可隨意上翻當鞋穿用。上下樓或進商店不必脫換6、體積小、重量輕、造價低，攜帶和存放都遠比自行車方便，等等。因此代步輪鞋的推廣使用將在城鎮交通中為人們短距離外出、青年上學，大型車間工人來往操作，餐館、酒吧服務等帶來極大方便，也可作為健身娛樂用品和初學滑旱冰的練習鞋。
權利要求
1.一種代步輪鞋。每隻鞋包括鞋體和滾動機構兩部分，鞋體主要由底板、鞋邦或縛帶等組成；滾動機構由帶軸承的四個鞋輪、前後輪軸和棘輪等組成，其特徵是1)棘輪為一種旋轉棘爪式微型棘輪，主要由棘齒、棘爪、棘爪銷、棘爪彈簧和外殼等組成，棘齒在內圈，棘爪在外圈，裝在前輪軸上，在前輪側面設有棘爪槽(41)，它被外殼(35)封閉，棘爪(38)在槽內與槽壁成活動連接，棘爪槽底部(42)開有孔、棘爪彈簧(37)壓貼在棘爪背部，當棘爪數量增加時，此彈簧可省略不用；2)前輪軸(3)裝在前連杆(4)的一端，前連杆另一端通過前連杆軸(16)與連杆支撐架(5)連接，連杆支撐架安在鞋體前底板上，前連杆軸上設有滑片(15)，滑片上安有前輪下降鎖銷；3)前連杆(4)也可設計成兩截，中間用鉸鏈和彈簧連接，其下段(44)裝在前輪軸(3)上；4)後輪(10)通過後輪軸(11)與後連杆(12)的一端連接，後連杆另一端裝在後連杆軸(23)上，後連杆軸上設有回位彈簧(26)；5)前輪設有換能彈簧(9)，它可有多種安裝方式，如a)裝在鞋底板下部，通過拉杆(8)與前輪連接，b)裝在鞋底板的兩側，c)繞在前連杆軸上，等等。
2.根據權利要求1所述的代步輪鞋，其特徵還在於鞋底板由前後底板連接而成，長度可在一定範圍內調節，底板的腳尖部份可向上彎屈。
3.根據權利要求1或2所述的代步輪鞋，其特徵還在於鞋體上設有信號裝置，它由前端的滾輪(28)、滾輪支架(31)、彈簧鈴錘(30)和鞋體上部的鈴殼等組成。
4.根據權利要求1或2或3所述的代步輪鞋，其特徵還在於鞋體上的信號裝置也可由滾輪(28)經一鋼絲線與設在鞋上任一位置的鞋鈴連繫而成。
5.根據權利要求1所述的代步輪鞋，其特徵還在於兩個連杆支撐架之間設有支撐架橫杆(33)。
全文摘要
本發明提供了一種代步輪鞋方案，以克服現有方案中棘輪運行摩擦力大、噪音大，鞋輪不能上翻，傳動、剎車機構複雜，操作不便等問題。它主要包括鞋體和滾動機構兩部分，採用了旋轉棘爪式棘輪，設置了鞋輪上翻機構。本發明結構簡單、運行中噪音低、功能多、體積小巧、重量輕，鞋輪翻落自如，可廣泛用作代步工具，如城鎮居民青年上學、上街，大型車間工人來回操作，餐館、酒吧服務和健身娛樂及滑旱冰練習等。
文檔編號A63C17/00GK1063619SQ9110713
公開日1992年8月19日 申請日期1991年1月31日 優先權日1991年1月31日
發明者葉保輝 申請人:葉保輝