CN102553213A - 一种电动控制两用滑轮鞋 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动控制两用滑轮鞋，属于运动鞋技术领域。它解决了现有的两用滑轮鞋功能切换不方便的问题。本电动控制两用滑轮鞋，包括鞋帮、鞋底和活动滑轮组，鞋底开设有一个凹槽，活动滑轮组设置在凹槽内且与凹槽侧壁转动连接，活动滑轮组和鞋底之间设有控制装置，该控制装置包括控制开关、电机以及分别用于控制活动滑轮组实现锁定和转动的锁定机构和转动机构，所述的电机与锁定机构和转动机构之间还连接有传动机构。本电动控制两用滑轮鞋可作为滑轮鞋和普通鞋子使用，一物两用；采用电机来控制滑轮的翻转，解锁-翻转-锁定一步到位，自动化程度高，操作简单方便。

Description

一种电动控制两用滑轮鞋

技术领域

本发明属于运动鞋技术领域，涉及一种滑轮鞋，特别涉及一种在运动鞋鞋底藏有可叠合滑轮的滑轮鞋，在电机控制下使其达到一般鞋和滑轮鞋相互转换的两用效果。

背景技术

现有的滑行运动鞋，如旱冰鞋，它只能作为滑行运动之用，当离开滑行场地或者在不具备滑行条件的场所不能自如地行走，这样作为运动鞋的使用范围就受到了很大的限制，使用时有诸多不便之处。比如说，在中断滑旱冰运动时，必须换上普通的鞋子，因此常常需要多带一双鞋出来运动。

为此，人们设计出了一些滑轮可叠合收缩的滑轮鞋，使其能达到一般鞋和滑轮鞋相互转换的两用效果，但是转换时普遍都是采用手动的方式来实现的，即通过手将滑轮翻转，操作比较麻烦且也比较容易脏手。

发明内容

本发明的目的是针对现有的滑轮鞋所存在的上述问题，而提出了一种采用电动控制，自动实现滑轮翻转的两用滑轮鞋。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电动控制两用滑轮鞋，包括鞋帮、鞋底和活动滑轮组，鞋底开设有一个凹槽，活动滑轮组设置在凹槽内且与凹槽侧壁转动连接，活动滑轮组具有滑轮，上述活动滑轮组翻转时可使滑轮外翻或叠合收缩在凹槽内，其特征在于，所述的活动滑轮组和鞋底之间设有控制装置，该控制装置包括控制开关、电机以及分别用于控制活动滑轮组实现锁定和转动的锁定机构和转动机构，控制开关与电机连接，用于控制电机的工作状态，所述的电机与锁定机构和转动机构之间还连接有传动机构，电机可通过该传动机构带动上述的锁定机构和转动机构动作，使活动滑轮组依次完成解锁-转动或是转动-锁定动作。

控制开关可控制电机正转或反转，电机正转时，可通过传动机构先后控制锁定机构解锁，再完成活动滑轮组转动和锁定机构锁定的动作，电机反转时也相同。这样一来，每次操作控制开关均能一次性自动完成将滑轮鞋变为普通鞋子使用或将普通鞋子变为滑轮鞋使用的转换。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的锁定机构包括插销、销孔和插孔，销孔和插孔分别开设在凹槽内壁和活动滑轮组上，插销置于销孔内且外端可伸出销孔插入到插孔中或是缩回至销孔中。上述传动机构可控制插销插入到插孔中形成对活动滑轮组的锁定或是缩回至销孔内解除对活动滑轮组的锁定。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的转动机构包括与活动滑轮组固定连接的连接轴，连接轴的两端与凹槽的内壁转动连接，上述电机通过传动机构可驱动该连接轴转动。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的传动机构包括转动主轴、连接轴转动齿轮和插销驱动齿轮，连接轴转动齿轮、插销驱动齿轮和一个从动齿轮同轴设置在转动主轴上，上述连接轴通过一个传动齿轮与连接轴转动齿轮部分啮合连接，电机通过一个主动齿轮与上述转动主轴上的从动齿轮相啮合，插销上沿插销的运动路径开设有与插销驱动齿轮上的轮齿相啮合的齿牙，所述的连接轴转动齿轮与传动齿轮、插销驱动齿轮与插销上齿牙的啮合弧径所对应的圆心角相错开。

由于连接轴转动齿轮与传动齿轮、插销驱动齿轮与插销上齿牙的啮合弧径所对应的圆心角相错开，因此在转动主轴转动过程中，上述两组对应的啮合关系会先后发生啮合，以此来满足活动滑轮组解锁后转动或是转动后再锁定的条件。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的插销驱动齿轮和插销之间还设有变向传动装置，该变向传动装置包括驱动齿轮、传动轴和螺旋齿轮传动机构，驱动齿轮同轴设置在传动轴上并与插销驱动齿轮部分啮合，传动轴和插销之间则通过螺旋齿轮传动机构进行连接。该变向传动装置用于改变插销的运动方向，便于布置。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的螺旋齿轮传动机构包括两个相互啮合的45°斜齿轮。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的每个活动滑轮组所对应的锁定机构中的插销均有两根，分别为在滑轮叠合收缩在凹槽内时对其进行锁定的第一插销和滑轮外翻时对其进行锁定的第二插销，转动主轴转动时可依次带动第一插销、连接轴和第二插销或第二插销、连接轴和第一插销动作。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的连接轴转动齿轮和插销驱动齿轮均为不完全齿轮。连接轴转动齿轮和插销驱动齿轮的外周面部分设有轮齿，部分为光面，且光面无法与传动齿轮或插销上的齿牙接触。因此，连接轴转动齿轮和插销驱动齿轮每转动一圈，仅设有轮齿的部分与传动齿轮和插销上的齿牙实现了啮合传动。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的连接轴转动齿轮为半齿轮。该半齿轮的外周面一半设有轮齿，连接轴转动齿轮每转动一圈，有180°是在驱动传动齿轮、连接轴和活动滑轮组转动，这种结构对应活动滑轮组需要翻转完整的180°才能实现将滑轮完全收缩或外翻的情况。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的连接轴转动齿轮的外周面只有90°分布有轮齿。这种结构适用于活动滑轮组只需翻转的90°就能实现将滑轮完全收缩或外翻的情况。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的活动滑轮组包括支架、转轴和滑轮，滑轮通过转轴与支架转动连接，支架则通过连接轴与凹槽的内侧壁转动连接。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述的支架包括受力部和连接部，上述转轴和连接轴均设置在连接部上，受力部与连接部连接且具有受力面，上述活动滑轮组翻转使滑轮处于外翻展开状态时，所述的受力面刚好紧贴在凹槽的底部。滑轮处于外翻状态时，受力面刚好紧贴在凹槽的底部，增大了受力面积。

在上述的一种电动控制两用滑轮鞋中，所述支架还包括有分设在滑轮两侧的支撑部，支撑部与受力部和连接部连接。

与现有技术相比，本电动控制两用滑轮鞋可作为滑轮鞋和普通鞋子使用，一物两用；采用电机来控制滑轮的翻转，解锁-翻转-锁定一步到位，自动化程度高，操作简单方便。

附图说明

图1是本电动控制两用滑轮鞋的结构示意图。

图2是活动滑轮组的立体结构示意图。

图3是本发明中传动机构、锁定机构和转动机构配合连接的结构示意图。

图4是连接轴转动齿轮和传动齿轮在滑轮完全处于外翻或收缩时所处位置的结构示意图。

图5是插销驱动齿轮、第一驱动齿轮和第二驱动齿轮在滑轮完全处于外翻或收缩时所处位置的结构示意图。

图6是本电动控制两用滑轮鞋的鞋底结构示意图。

图中，1、鞋帮；2、鞋底；3、活动滑轮组；31、支架；31a、受力部；31a1、受力面；31b、连接部；31c、支撑部；31d、插孔；32、滑轮；33、转轴；4、凹槽；41、凹陷；42、销孔；5、电机；6、转动主轴；7、插销驱动齿轮；8、连接轴；9、第一插销；10、第一传动轴；11、第一驱动齿轮；12、第二插销；13、第二传动轴；14、第二驱动齿轮；15、连接轴转动齿轮；16、从动齿轮；17、传动齿轮；18、斜齿轮；19、主动齿轮；20、齿牙。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本电动控制两用滑轮鞋包括鞋帮1、鞋底2和活动滑轮组3，鞋底2开设有一个凹槽4，两个活动滑轮组3一前一后设置在凹槽4内，活动滑轮组3可相对于凹槽4转动。活动滑轮组3和鞋底2之间设有控制装置，该控制装置包括控制开关、电机5以及分别用于控制活动滑轮组3实现锁定和转动的锁定机构和转动机构，电机5与锁定机构和转动机构之间还连接有传动机构。活动滑轮组3向外翻转展开，定位在凹槽4的前后端时，本发明可作为滑轮鞋使用。而当活动滑轮组3向内翻转收缩定位在凹槽4中部时，本发明可作为普通鞋子使用。

如图2所示，活动滑轮组3均包括支架31、滑轮32和转轴33，支架31则包括连接在一起的受力部31a和连接部31b，连接部31b通过一连接轴8与凹槽4的内侧壁转动连接，而滑轮32则通过转轴33与连接部31b连接，滑轮32处于外翻状态时，受力部31a位于凹槽4底部和滑轮32之间，且受力部31a上的受力面31a1刚好紧贴在凹槽4的底部，滑轮32的两侧还设置有连接受力部31a和连接部31b的支撑部31c。为了保证稳定性，特在凹槽4的底部开设有更深的凹陷41，受力部31a的受力面31a 1落入该凹陷41中，凹陷41仅对落入内部的受力部31a进行限位。支架31的一侧开设有一插孔31d，凹槽4的内壁上则开设有与上述插孔31d对应的销孔42，销孔42内设有第一插销9或第二插销12，第一插销9和第二插销12上均设有齿牙20。

如图3所示，每个活动滑轮组3均对应有一个锁定机构、一个传动机构和一个转动机构，锁定机构包括第一插销9、第二插销12、两个销孔42和一个开设在支架31侧部的插孔31d，销孔42设置在与上述插孔31d相向对应的凹槽4内壁上。转动机构包括与活动滑轮组3的支架31固定连接的连接轴8，连接轴8的两端与凹槽4的内壁转动连接。传动机构包括转动主轴6、连接轴转动齿轮15和插销驱动齿轮7，连接轴转动齿轮15、插销驱动齿轮7和一个从动齿轮16同轴设置在转动主轴6上。连接轴转动齿轮15为半齿轮，连接轴8通过一个传动齿轮17可与连接轴转动齿轮15上的轮齿啮合连接，电机5则通过一个主动齿轮19与上述转动主轴6上的从动齿轮16相啮合。

插销驱动齿轮7的外周面只具有90°的轮齿，且该部分的轮齿可与第一驱动齿轮11和第二驱动齿轮14啮合，第一驱动齿轮11同轴固定连接有第一传动轴10，第一传动轴10和第一插销9之间通过两个45°的斜齿轮18啮合连接在一起。而同样的，第二驱动齿轮14同轴固定连接有第二传动轴13，第二传动轴13和第二插销12之间也通过两个45°的斜齿轮18啮合连接在一起。

正常情况下，不管整个活动滑轮组3外翻完全展开或是内翻完全收缩在凹槽4中，其中的连接轴转动齿轮15、传动齿轮17、插销驱动齿轮7、第一驱动齿轮11和第二驱动齿轮14的位置关系都是如同图4、图5所示的。

假设本电动控制两用滑轮鞋的初始状态是活动滑轮组3完全收缩在凹槽4中而作为普通运动鞋使用的，此时第一插销9的外端伸出销孔42插入到活动滑轮组3上的插孔31d内，对该活动滑轮组3进行锁定(如图6中处在下方的那个活动滑轮组3所示)。当需要将活动滑轮组3的滑轮32外翻以作为滑轮鞋使用时，拨动控制开关，控制电机5正转，使转动主轴6、连接轴转动齿轮15和插销驱动齿轮7均按如图4、图5所示的逆时针方向转动。由于第一驱动齿轮11和第二驱动齿轮14刚好位于插销驱动齿轮7上分布有轮齿这一段的两头，因此一旦插销驱动齿轮7逆时针转动，会立刻驱动第一驱动齿轮11转动，进而通过第一传动轴10、两个斜齿轮18等带动第一插销9运动，使第一插销9收缩回销孔42内，实现了对活动滑轮组3的解锁，此时第二驱动齿轮14和连接轴8保持不动；当转动主轴6转过90°后，插销驱动齿轮7上的轮齿段刚刚完全经过了第一驱动齿轮11，而此时连接轴转动齿轮15上的轮齿段则即将与传动齿轮17发生啮合传动，转动主轴6继续转动180°后，连接轴转动齿轮15上的轮齿段完成了与传动齿轮17的啮合传动工作，连接轴8随传动齿轮17转过了180°，带动整个活动滑轮组3实现180°翻转，活动滑轮组3上的滑轮32完全处于外翻状态，此时第一驱动齿轮11和第二驱动齿轮14保持在转动主轴6刚转过90°时的状态，并且插销驱动齿轮7上的轮齿段处于马上就要与第二驱动齿轮14进行啮合的位置；接下来，转动主轴6继续在电机5的带动下，完成一周的最后90°转动，插销驱动齿轮7上的轮齿段带动第二驱动齿轮14转动90°，通过第二传动轴13和两个斜齿轮18的传动，使第二插销12运动，第二插销12的外端插入到活动滑轮组3上的插孔31d内，形成锁定(如图6处在上方的那个活动滑轮组3所示)；控制开关能同时控制两个活动滑轮组3所各自对应电机5的动作，两个活动滑轮组3同步动作，这样就实现了本发明由普通运动鞋转换为滑轮鞋的过程。

当需要将作为滑轮鞋使用的本发明转换为普通运动鞋使用时，此时的连接轴转动齿轮15、传动齿轮17、插销驱动齿轮7、第一驱动齿轮11和第二驱动齿轮14的位置关系依旧处于如图4、图5所示。反向拨动控制开关，使电机5反转，带动转动主轴6、连接轴转动齿轮15和插销驱动齿轮7均按如图4、图5所示的顺时针方向转动。在转动主轴6转动一周的过程中，先后驱动第二驱动齿轮14、传动齿轮17和第一驱动齿轮11动作，与之前普通运动鞋转换为滑轮鞋的过程相反，此时先是由第二插销12缩回进行解锁，再将活动滑轮组3向内翻转180回收，最后才是第一插销9伸出重新进行锁定。

本实施例中的活动滑轮组3每次都需要翻转180°才能实现完全翻出展开或是完全收缩，因此控制其翻转的连接轴转动齿轮15上的轮齿段则刚好有180°，当然针对还有其他活动滑轮组3结构只需转动90°或是其他角度就能将活动滑轮组3中的滑轮32完成展开或收缩的情况，连接轴转动齿轮15上的轮齿段长度只需相应地进行改变即可。相比于连接轴转动齿轮15上的轮齿段长度与活动滑轮组3的转动角度密切相关而言，插销驱动齿轮7上的轮齿段长度则没有那么严格的要求，只需在连接轴转动齿轮15即将要驱动连接轴8转动或即将完成驱动任务的时候第一插销9或第二插销12外端部没有处在插孔31d中，不会阻碍到活动滑轮组3翻转即可，活动滑轮组3在翻转过程中第一插销9和第二插销12是否还在继续运动则无关紧要。本实施例中的连接轴转动齿轮15、传动齿轮17、插销驱动齿轮7、第一驱动齿轮11和第二驱动齿轮14的位置关系以及插销驱动齿轮7和连接轴转动齿轮15的轮齿段长度刚好能使电机5转动一周最大限度地利用起来。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电动控制两用滑轮鞋，包括鞋帮(1)、鞋底(2)和活动滑轮组(3)，鞋底(2)开设有一个凹槽(4)，活动滑轮组(3)设置在凹槽(4)内且与凹槽(4)侧壁转动连接，活动滑轮组(3)具有滑轮(32)，上述活动滑轮组(3)翻转时可使滑轮(32)外翻或叠合收缩在凹槽(4)内，其特征在于，所述的活动滑轮组(3)和鞋底(2)之间设有控制装置，该控制装置包括控制开关、电机(5)以及分别用于控制活动滑轮组(3)实现锁定和转动的锁定机构和转动机构，控制开关与电机(5)连接，用于控制电机(5)的工作状态，所述的电机(5)与锁定机构和转动机构之间还连接有传动机构，电机(5)可通过该传动机构带动上述的锁定机构和转动机构动作，使活动滑轮组(3)依次完成解锁-转动或是转动-锁定动作。

2.根据权利要求1所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的锁定机构包括插销、销孔(42)和插孔(31d)，销孔(42)和插孔(31d)分别开设在凹槽(4)内壁和活动滑轮组(3)上，插销置于销孔(42)内且外端可伸出销孔(42)插入到插孔(31d)中或是缩回至销孔(42)中。

3.根据权利要求2所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的转动机构包括与活动滑轮组(3)固定连接的连接轴(8)，连接轴(8)的两端与凹槽(4)的内壁转动连接，上述电机(5)通过传动机构可驱动该连接轴(8)转动。

4.根据权利要求3所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的传动机构包括转动主轴(6)、连接轴转动齿轮(15)和插销驱动齿轮(7)，连接轴转动齿轮(15)、插销驱动齿轮(7)和一个从动齿轮(16)同轴设置在转动主轴(6)上，上述连接轴(8)通过一个传动齿轮(17)与连接轴转动齿轮(15)部分啮合连接，电机(5)通过一个主动齿轮(19)与上述转动主轴(6)上的从动齿轮(16)相啮合，插销上沿插销的运动路径开设有与插销驱动齿轮(7)上的轮齿相啮合的齿牙(20)，所述的连接轴转动齿轮(15)与传动齿轮(17)、插销驱动齿轮(7)与插销上齿牙(20)的啮合弧径所对应的圆心角相错开。

5.根据权利要求4所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的插销驱动齿轮(7)和插销之间还设有变向传动装置，该变向传动装置包括驱动齿轮、传动轴和螺旋齿轮传动机构，驱动齿轮同轴设置在传动轴上并与插销驱动齿轮(7)部分啮合，传动轴和插销之间则通过螺旋齿轮传动机构进行连接。

6.根据权利要求5所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的螺旋齿轮传动机构包括两个相互啮合的45°斜齿轮(18)。

7.根据权利要求4或5或6所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的每个活动滑轮组(3)所对应的锁定机构中的插销均有两根，分别为在滑轮(32)叠合收缩在凹槽(4)内时对其进行锁定的第一插销(9)和滑轮(32)外翻时对其进行锁定的第二插销(12)，转动主轴(6)转动时可依次带动第一插销(9)、连接轴(8)和第二插销(12)或第二插销(12)、连接轴(8)和第一插销(9)动作。

8.根据权利要求4或5或6所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的连接轴转动齿轮(15)和插销驱动齿轮(7)均为不完全齿轮。

9.根据权利要求8所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的连接轴转动齿轮(15)为半齿轮。

10.根据权利要求3或4或5或6所述的一种电动控制两用滑轮鞋，其特征在于，所述的活动滑轮组(3)包括支架(31)、转轴(33)和滑轮(32)，滑轮(32)通过转轴(33)与支架(31)转动连接，支架(31)则通过连接轴(8)与凹槽(4)的内侧壁转动连接。

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