CN108786088A - 一种穿在脚上的自行车及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种穿在脚上的自行车及其制作方法，包括主板，以及设置在主板上的穿戴系统，以及设置在主板底部的矢量转化暨变速系统和刹车及模式转换系统。该穿在脚上的自行车及其制作方法，可进行速行模式与步行模式的转换，踮脚大于45°，用力下踩，则刹车轮匣在活动拉簧的作用下翻转90°，带动矩形梁向下后方沉降，并落实在第一轴和第二轴上，其下方超出主轮5mm，脚自然下落时，动力轮相对回缩并被定位不再运动；此时，落脚的着力点全部落实在梁和轴1、轴2上；步行模式下，“自行车”变成“坡跟鞋”，上下台阶一如平常；欲恢复速行模式，只需稍用力踩地并将脚向后平移，矩形梁即在活动拉簧的作用下，向前上方收起至预定位置锁紧。
Description
技术领域
本发明属于交通工具技术领域，具体涉及一种大穿在脚上的自行车及其制作方法。
背景技术
人类借助交通工具实现了快速运行，但是“最后一公里”始终没有完美地解决。汽车穿街过巷不便、停车位紧张；传统自行车携带不便，共享单车停放受约束；平衡车须充电且携带不便；轮滑鞋不安全、不优雅，不适合中老年及有身份的人群。
总之，截至目前，解决人们交通的“最后一公里”，亟需一种突破性的交通工具。这种交通工具要最大程度地便携，要尽可能地安全，同时要尽量节能环保、减少资源消耗及使用费用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种穿在脚上的自行车。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种穿在脚上的自行车，包括主板，以及设置在主板上的穿戴系统，以及设置在主板底部的矢量转化暨变速系统和刹车及模式转换系统；
所述矢量转化暨变速系统包括安装在主板底部的扇形轮、飞轮、和主轮组成，飞轮与主轮之间进行传动，扇形轮的扇形轮边、弧交界处安装动力轮，扇形轮连接有驱动扇形轮顺时针转动的扭转弹簧，扇形轮的弧边左端处卡接连接有钢索的一端，飞轮包括外轮、内轮以及对内轮进行旋转支撑的飞轮轴和驱动内轮顺时针转动的扭转弹簧，钢索的另一端连接在飞轮轴上；
刹车及模式转换系统由减速轮和矩形梁组成，减速轮的一侧前部连接有矩形梁拨辊，减速轮的另一侧的后部活动支撑轴，矩形梁拨辊与矩形梁进行活动连接，支撑轴与减速轮进行活动连接，减速轮向下翻转九十度，并使矩形梁向后移动，矩形梁上垂直穿过有第一轴和第二轴，矩形梁上设一组水平设置的腰孔以及两组倾斜设置的弧形腰孔，矩形梁拨辊插入矩形梁腰孔中，两组弧形腰孔分别与第一轴和第二轴相对应；
步行落脚时，体重作用在动力轮上，半轮绕第一轴逆时针转动，钢索被卷绕于半轮上的钢索槽内；钢索经定位轮栓被拉动，进而带动飞轮逆时针转动；飞轮带动传动轮逆时针转动，并增速；传动轮带动主轮逆时针转动，并增速；主轮推动用户向前运动。抬脚时，动力轮在重力和辅助扭簧的作用下下沉，半轮绕第一轴顺时针转动，释放钢索；飞轮在扭簧的作用下内轮顺时针转动，将钢索卷绕于飞轮轴上。以上过程完成一次(一步)运动周期。
作为本发明的进一步优化方案，所述主板的上部为鞋底形状，主板的边缘为向下延伸的边框结构，主板的底部设有轮系设置槽。
作为本发明的进一步优化方案，所述减速轮包括轮匣以及设置在轮匣内侧的刹车轮，轮匣的两侧设有下部为弧形下凹的开槽，刹车轮的刹车轮轴的一端均设有上装硬质，刹车轮的刹车轮轴设置在开槽的底部，刹车轮的刹车轮轴的上部设有矩形簧，所述轮匣的内侧顶部安装有刹车片，第一轴穿过轮系设置槽并与边框转动连接，第二轴的两端分别与边框和轮系设置槽的外壁连接，飞轮轴与轮系设置槽的内壁连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述轮系设置槽内的安装有传动轮，飞轮的外轮通过传动轮与主轮进行传动。
作为本发明的进一步优化方案，所述飞轮与传动轮以及传动轮与主轮之间的传动件均采用链条，传动轮与主轮之间的链条穿过轮系设置槽。
作为本发明的进一步优化方案，所述轮系设置槽内安装有定位栓，钢索从定位栓下方经过，所述扇形轮的边缘设有沟槽，钢索置于沟槽内。
作为本发明的进一步优化方案，所述穿戴系统由鞋帮与搭扣组成。
作为本发明的进一步优化方案，所述减速轮与主板之间连接有活动拉簧，用于对翻转前和翻转后的减速轮进行拉紧稳固。
作为本发明的进一步优化方案，所述主板的设有连接孔，连接孔位于支撑轴的正上方，拉簧的上端钩接在连接孔内，减速轮的侧面设有弧形腰孔，弧形腰孔的圆心位于支撑轴右上方，拉簧的下端与弧形腰孔进行活动连接，拉簧的下端可沿弧形腰孔滑动，以形成轮匣竖立、横卧两种状态的锁定拉力。
根据上述的一种穿在脚上的自行车及的制作方法：
其制作方法包括以下步骤：
(一)主板冲压
参照不同用户鞋底规格和形状，取3mm钢板冲压形成，主板上冲出一系列孔槽；
(二)主轮加工
主轮加工为直径60mm，每转行程180mm；
(三)传动轮制作
传动轮加工为多种轮径；
(四)扇形轮及动力轮制造
扇形轮加工为直径60mm且扇面120°，使两边分别外移7mm，于圆心处垂直圆面焊接直径为10mm的轴，于半轮边、弧交界处装动力轮，动力轮直径36mm；
(五)飞轮制作
飞轮为棘轮，外轮直径35mm，内轮直径10mm；
(六)减速轮制作
减速轮直径40mm，安装在轮匣中，轮轴上方匣体开槽，置矩形压簧，距减速轮上方10mm处装弧形刹车皮；
(七)矩形梁制作
取取3mm钢板冲压形成；
(八)装配
取主板、主轮、传动轮、扇形轮、动力轮、飞轮、减速轮、矩形梁进行装配。
本发明的有益效果在于：
1)本发明，可进行速行模式与步行模式的转换，踮脚大于45°，用力下踩，则刹车轮匣在活动拉簧的作用下翻转90°，带动矩形梁向下后方沉降，并落实在第一轴和第二轴上，其下方超出主轮5mm，脚自然下落时，动力轮相对回缩并被定位不再运动；此时，落脚的着力点全部落实在梁和轴1、轴2上；步行模式下，“自行车”变成“坡跟鞋”，上下台阶一如平常；欲恢复速行模式，只需稍用力踩地并将脚向后平移，矩形梁即在活动拉簧的作用下，向前上方收起至预定位置锁紧；
2)本发明，穿在脚上，大小仅相当于一双厚底鞋；依不同材质，本发明的单只质量在800±300克；只需正常行走即可获得自行车或市内公交车的速度；可在速行与步行两种模式之间任意转换，以应对各种路面，包括上下台阶；本发明以人的体重作动力，无需增加运动强度，更无需消耗能源；本发明使用时动作几乎与正常步行完全相同，步态优雅、低调庄重，适合于任何年龄和身份的使用者；
3)本发明结构便捷、安全，易于收纳，无耗能，集交通工具与有氧运动器材于一身，拓展了交通、健身、运动竞技的新空间。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的矢量转化暨变速系统的结构示意图；
图3是本发明的主板底部的结构示意图；
图4是本发明的扇形轮的正面结构示意图；
图5是本发明的扇形轮的侧面结构示意图；
图6是本发明的矩形梁的结构示意图；
图7是本发明的减速轮的正面结构示意图；
图8是本发明的减速轮的侧面结构示意图；
图9是本发明在转换为步行模式时的结构示意图。
图中：1主板、2扇形轮、200沟槽、201动力轮、3飞轮、300 外轮、301内轮、302飞轮轴、4主轮、5第一轴、6辅助扭簧、7钢索、8定位栓、9扭转弹簧、10减速轮、100轮匣、101刹车轮、102 开槽、103刹车轮轴、104上装硬质、105矩形簧、106刹车片、11 矩形梁、12矩形梁拨辊、13支撑轴、14第二轴、15腰孔、16弧形腰孔、17边框结构、18传动轮、19鞋帮、20搭扣、21活动拉簧、 22连接孔、23弧形腰孔、24轮系设置槽。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
实施例1
如图1-9所示，一种穿在脚上的自行车，包括主板1，以及设置在主板上的穿戴系统，以及设置在主板1底部的矢量转化暨变速系统和刹车及模式转换系统；
矢量转化暨变速系统可将体重转化为向前的驱动力，并以预设速率加速；
所述主板1的底部设有轮系设置槽24；
所述矢量转化暨变速系统包括安装在主板底部的扇形轮2、飞轮 3、和主轮4组成，扇形轮2和飞轮3均设置在轮系设置槽24内，飞轮3与主轮4之间进行传动，扇形轮2的扇形轮边、弧交界处安装动力轮201，扇形轮2的圆心处垂直连接有第一轴5，第一轴5上设有驱动第一轴5顺时针转动的辅助扭簧6，辅助扭簧6的一端与主板4 进行固定，扇形轮2的弧边左端处卡接连接有钢索7的一端，所述轮系设置槽24内安装有定位栓8，钢索7从定位栓8下方经过，所述扇形轮2的边缘设有沟槽200，钢索7置于沟槽200内，飞轮3包括外轮300、内轮301以及对内轮301进行旋转支撑的飞轮轴302和驱动内轮301顺时针转动的扭转弹簧9，钢索7的另一端连接在飞轮轴 302上；
刹车及模式转换系统由减速轮10和矩形梁11组成，减速轮10 的一侧前部连接有矩形梁拨辊12，减速轮10的另一侧的后部活动支撑轴13，矩形梁拨辊12与矩形梁11进行活动连接，支撑轴13与减速轮10进行活动连接，减速轮10向下翻转九十度，并使矩形梁11 向后移动，矩形梁11上垂直穿过有第一轴5和第二轴14，矩形梁11 上设一组水平设置的腰孔15以及两组倾斜设置的弧形腰孔16，矩形梁拨辊12插入矩形梁腰孔15中，两组弧形腰孔16分别与第一轴5 和第二轴14相对应。
主板1的上部为鞋底形状，主板1的边缘为向下延伸的边框结构 17。
减速轮10包括轮匣100以及设置在轮匣100内侧的刹车轮101，轮匣100的两侧设有下部为弧形下凹的开槽102，刹车轮101的刹车轮轴103的一端均设有上装硬质104，刹车轮101的刹车轮轴103设置在开槽102的底部，刹车轮101的刹车轮轴103的上部设有矩形簧105，所述轮匣100的内侧顶部安装有刹车片106。
第一轴5穿过轮系设置槽24并与边框17转动连接，第二轴14 的两端分别与边框17和轮系设置槽24的外壁连接，飞轮轴302与轮系设置槽24的内壁连接。
轮系设置槽24内的安装有传动轮18，飞轮3的外轮300通过传动轮18与主轮4进行传动，所述飞轮3与传动轮18之间的传动件以及传动轮18与主轮4之间的传动件均采用链条，传动轮18与主轮4 之间的链条穿过轮系设置槽24。
沟槽200的左端处设有钢索固定口202，钢索7的一端固定在钢索固定口202上。
穿戴系统由鞋帮19与搭扣20组成。
减速轮10与主板1之间连接有活动拉簧21，用于对翻转前和翻转后的减速轮10进行拉紧稳固。
主板1上设有连接孔22，连接孔22位于支撑轴13的正上方，拉簧21的上端钩接在连接孔22内，减速轮10的侧面设有弧形腰孔 23，弧形腰孔23的圆心位于支撑轴13右上方，拉簧21的下端与弧形腰孔23进行活动连接。
根据上述的一种穿在脚上的自行车及的制作方法：
其制作方法包括以下步骤：
(一)主板冲压
参照不同用户鞋底规格和形状，22cm(童鞋)、25cm(女式)、 27cm(男式)、29cm(外国人)四种规格，取3mm钢板冲压形成，主板上冲出一系列孔槽；
(二)主轮加工
主轮加工为直径60mm，每转行程180mm，设：每秒2步，速率为 9，则时速180*9*2+750*2＝17km。折扣其他因素，额定速度为15km/h。加快步伐或跑动时，速度相应叠加。竞技时，可采取主轮外置、更换规格，配合传动轮，速度可轻松超越轮滑；
(三)传动轮制作
传动轮加工为多种轮径，每双鞋配有低速(中老年型)、中速(青少年型)、高速(竞技型)三个型号，可自行换装。
(四)扇形轮及动力轮制造
扇形轮加工为直径60mm且扇面120°，使两边分别外移7mm，于圆心处垂直圆面焊接直径为10mm的轴，于半轮边、弧交界处装动力轮，动力轮直径36mm；
(五)飞轮制作
飞轮为棘轮，外轮直径35mm，内轮直径10mm；
(六)减速轮制作
减速轮直径40mm，安装在轮匣中，轮轴上方匣体开槽，置矩形压簧，距减速轮上方10mm处装弧形刹车皮；
(七)矩形梁制作
取取3mm钢板冲压形成；
(八)装配
取主板、主轮、传动轮、扇形轮、动力轮、飞轮、减速轮、矩形梁进行装配。
需要说明的是，
本发明的使用方法
本发明穿在脚上，能以正常步行的姿势、频率、运动强度获得自行车或市内公交的一般速度。中老年可将速度设定为10km/h；青少年可设定15km/h；竞技速度大于轮滑，但小于竞技自行车。
具体方法如下：
1.穿、脱
需要用户在穿平底鞋的情况下使用本产品。穿时：放松搭扣，伸进脚，合上搭扣。脱时：反之。
2.练习与使用
初学者，以蹲姿扶墙缓慢站立，低抬腿、慢落步，体会落步速度与前行速度的关系；感受行止及增减速时的惯性。无需专人指导，自行练习很快即可使用自如。熟练后，只需如平时走路一样行走，就能获得骑自行车的速度。本产品额定速度为15km/h，可根据使用者的需要控制速度，竞技速度为轮滑的1.1～1.3倍。
3.减速
遇到下坡或转弯，需要减速时，只要踮起任意一只脚的脚尖即可，脚尖点地力量越大，减速越幅度越大(在技术不是很娴熟的情况下，请不要同时踮起两只脚，以防骤停而摔倒)。
4.速行模式与步行模式的转换
若遇特殊情况，需要暂时转换为常规步行模式(如地面坑洼、上下台阶或上斜率较大的坡)，只要使脚尖大于45°角踩下，即可降下矩形梁，使动力轮和主轮不能接触地面，屏蔽滚轮功能，恢复常规步行模式。若要切回速行模式，只需将脚放平，稍有力踩地并后移，即可自动收起矩形梁转换到速行模式。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种穿在脚上的自行车，其特征在于：包括主板(1)，以及设置在主板上的穿戴系统，以及设置在主板(1)底部的矢量转化暨变速系统和刹车及模式转换系统；
所述主板(1)的底部设有轮系设置槽(24)；
所述矢量转化暨变速系统包括安装在主板底部的扇形轮(2)、飞轮(3)、和主轮(4)组成，扇形轮(2)和飞轮(3)均设置在轮系设置槽(24)内，飞轮(3)与主轮(4)之间进行传动，扇形轮(2)的扇形轮边、弧交界处安装动力轮(201)，扇形轮(2)的圆心处垂直连接有第一轴(5)，第一轴(5)上设有驱动第一轴(5)顺时针转动的辅助扭簧(6)，辅助扭簧(6)的一端与主板(4)进行固定，扇形轮(2)的弧边左端处卡接连接有钢索(7)的一端，所述轮系设置槽(24)内安装有定位栓(8)，钢索(7)从定位栓(8)下方经过，所述扇形轮(2)的边缘设有沟槽(200)，钢索(7)置于沟槽(200)内，飞轮(3)包括外轮(300)、内轮(301)以及对内轮(301)进行旋转支撑的飞轮轴(302)和驱动内轮(301)顺时针转动的扭转弹簧(9)，钢索(7)的另一端连接在飞轮轴(302)上；
刹车及模式转换系统由减速轮(10)和矩形梁(11)组成，减速轮(10)的一侧前部连接有矩形梁拨辊(12)，减速轮(10)的另一侧的后部活动支撑轴(13)，矩形梁拨辊(12)与矩形梁(11)进行活动连接，支撑轴(13)与减速轮(10)进行活动连接，减速轮(10)向下翻转九十度，并使矩形梁(11)向后移动，矩形梁(11)上垂直穿过有第一轴(5)和第二轴(14)，矩形梁(11)上设一组水平设置的腰孔(15)以及两组倾斜设置的弧形腰孔(16)，矩形梁拨辊(12)插入矩形梁腰孔(15)中，两组弧形腰孔(16)分别与第一轴(5)和第二轴(14)相对应。
2.根据权利要求1所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述主板(1)的上部为鞋底形状，主板(1)的边缘为向下延伸的边框结构(17)。
3.根据权利要求1所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述减速轮(10)包括轮匣(100)以及设置在轮匣(100)内侧的刹车轮(101)，轮匣(100)的两侧设有下部为弧形下凹的开槽(102)，刹车轮(101)的刹车轮轴(103)的一端均设有上装硬质(104)，刹车轮(101)的刹车轮轴(103)设置在开槽(102)的底部，刹车轮(101)的刹车轮轴(103)的上部设有矩形簧(105)，所述轮匣(100)的内侧顶部安装有刹车片(106)。
4.根据权利要求2所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述第一轴(5)穿过轮系设置槽(24)并与边框(17)转动连接，第二轴(14)的两端分别与边框(17)和轮系设置槽(24)的外壁连接，飞轮轴(302)与轮系设置槽(24)的内壁连接。
5.根据权利要求1所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述轮系设置槽(24)内的安装有传动轮(18)，飞轮(3)的外轮(300)通过传动轮(18)与主轮(4)进行传动，所述飞轮(3)与传动轮(18)之间的传动件以及传动轮(18)与主轮(4)之间的传动件均采用链条，传动轮(18)与主轮(4)之间的链条穿过轮系设置槽(24)。
6.根据权利要求1所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述沟槽(200)的左端处设有钢索固定口(202)，钢索(7)的一端固定在钢索固定口(202)上。
7.根据权利要求1所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述穿戴系统由鞋帮(19)与搭扣(20)组成。
8.根据权利要求1所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述减速轮(10)与主板(1)之间连接有活动拉簧(21)，用于对翻转前和翻转后的减速轮(10)进行拉紧稳固。
9.根据权利要求8所述的一种穿在脚上的自行车，其特征在于：所述主板(1)上设有连接孔(22)，连接孔(22)位于支撑轴(13)的正上方，拉簧(21)的上端钩接在连接孔(22)内，减速轮(10)的侧面设有弧形腰孔(23)，弧形腰孔(23)的圆心位于支撑轴(13)的右上方，拉簧(21)的下端与弧形腰孔(23)进行活动连接。
10.根据权利要求1-9所述的一种穿在脚上的自行车及的制作方法：
其制作方法包括以下步骤：
(一)主板冲压
参照不同用户鞋底规格和形状，取3mm钢板冲压形成，主板上冲出一系列孔槽；
(二)主轮加工
主轮加工为直径60mm，每转行程180mm；
(三)传动轮制作
传动轮加工为多种轮径；
(四)扇形轮及动力轮制造
扇形轮加工为直径60mm且扇面120°，使两边分别外移7mm，于圆心处垂直圆面焊接直径为10mm的轴，于半轮边、弧交界处装动力轮，动力轮直径36mm；
(五)飞轮制作
飞轮为棘轮，外轮直径35mm，内轮直径10mm；
(六)减速轮制作
减速轮直径40mm，安装在轮匣中，轮轴上方匣体开槽，置矩形压簧，距减速轮上方10mm处装弧形刹车皮；
(七)矩形梁制作
取取3mm钢板冲压形成；
(八)装配
取主板、主轮、传动轮、扇形轮、动力轮、飞轮、减速轮、矩形梁进行装配。
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