CN109045668A - 一种大驱动轮势能转化轮滑装置 - Google Patents

Abstract

一种大驱动轮势能转化轮滑装置，涉及轮滑或者代步工具技术领域。本发明为了解决普通轮滑鞋的越障性能和减震性能力差点等问题。大驱动轮势能助力轮滑鞋内置齿轮齿条机构和超越离合器，可以将使用者行走时产生的重力势能转化为驱动力矩做功，不用侧滑仅仅做踏步动作也可以快速前进，使用方式接近于正常的走步或跑步；其驱动轮比普通轮滑鞋的轮子大很多，传动链短，传动效率高，仅需踩踏即可施力，平地速度最高可以达到普通自行车的两倍左右；备有刹车片和弹性锁止扣，可以随时刹车，也可以在遇到台阶时当鞋使用。本发明兼具轮滑鞋和自行车的功能，用于日常代步和休闲健身。

Description

一种大驱动轮势能转化轮滑装置

技术领域

本发明涉及一种大驱动轮势能转化轮滑装置，涉及轮滑或者代步工具技术领域。

背景技术

普通轮滑鞋轮子都是从动的，要想向前滑行必须侧向蹬地，行进路线基本是之字形的，并且轮子很小，最大只有110毫米左右，减震效果和越障能力很差；普通自行车靠蹬踏动作通过链传动来驱动，传动链很长传动效率很低，脚部需要做整周回转动作而不能连续发力，转向不灵活转弯半径很大。

发明内容

发明要解决的技术问题是：本发明的目的是提供一种省力、速度较快的大驱动轮势能转化轮滑装置，以解决普通轮滑鞋在使用时需要侧蹬，存在速度慢、越障性能和减震性能力差点等问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种大驱动轮势能转化轮滑装置，所述装置包括呈镜像对称的左侧轮滑单元和右侧轮滑单元，每侧轮滑单元包括由外向内依次设置的轮子组件、固定支架组件和活动支架组件；轮子组件包含有超越离合器、齿轮和大驱动轮；齿轮与大驱动轮之间通过超越离合器连接；固定支架组件包含有固定支架架体、轮轴和两个光轴；活动支架组件包括踏板支架组件和踏板组件，踏板支架组件和踏板组件上均设有用于将活动支架组件固定在使用者的小腿和脚踝上的固定部件；踏板支架组件包含有齿条、两个直线轴承和踏板支架主体；踏板组件包括有踏板主体；踏板主体与踏板支架主体之间转动连接；两个光轴竖直安装在固定支架架体内，位于两个光轴之间的轮轴水平安装在固定支架架体的中部上；轮子组件安装在轮轴上，每个直线轴承对应套装在一个光轴上，齿条和齿轮啮合在一起实现传递动力。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明采用大驱动轮驱动，通过齿轮齿条机构和超越离合器将重力势能转化为驱动力矩做功带动大驱动轮向前滚动，滑行方式接近于正常的走步或跑步，既有普通轮滑鞋的轻便性灵活性，又有优于普通自行车的高速性和越障性能，可用于日常代步，也可用于休闲健身。

大驱动轮势能助力轮滑鞋内置齿轮齿条机构和超越离合器，可以将使用者行走时产生的重力势能转化为驱动力矩做功，不用侧滑仅仅做踏步动作也可以快速前进，使用方式接近于正常的走步或跑步；其驱动轮比普通轮滑鞋的轮子大很多，传动链短，传动效率高，仅需踩踏即可施力，平地速度最高可以达到普通自行车的两倍左右；备有刹车片和弹性锁止扣，可以随时刹车，也可以在遇到台阶时当鞋使用。本发明兼具轮滑鞋和自行车的功能，用于日常代步、休闲健身和娱乐。

本发明是一种通过齿轮齿条机构和超越离合器将重力势能转化为驱动力矩做功带动大驱动轮向前滚动的轮滑装置(轮滑鞋)。大驱动轮势能助力轮滑鞋分为左侧轮滑鞋和右侧轮滑鞋两部分，呈镜像对称，通过布带和锁扣固定在小腿和脚上，可以像普通轮滑鞋一样灵活控制方向滑行；内置齿轮齿条机构和超越离合器，可以将使用者行走时产生的重力势能转化为驱动力矩做功，不用侧滑仅仅做踏步动作也可以快速前进；其驱动轮比普通轮滑鞋的轮子大很多，根据使用者的力量和身材的不同，驱动轮直径可选为12-20英寸，具有出色的速度和越障性能；传动链短，传动效率高，使用方式更接近于正常的走步或跑步，平地速度最高可以达到普通自行车的两倍左右；每一侧的轮滑鞋又分为轮子、固定支架和活动支架三个组件，在平地正常使用时只有活动支架组件随小腿上下移动，当遇到台阶时，可以通过弹性锁止片将活动支架锁住，小腿稍后倾使刹车片接触地面，即可像穿了一双鞋一样正常行走。

本发明的大驱动轮势能助力轮滑装置，可采用直径为12-20英寸的大驱动轮驱动，同时加装减震弹簧，这样具有高速性和良好的越障性能和减震性能。

本发明的大驱动轮势能助力轮滑装置，采用齿轮齿条机构和超速离合器实现势能转化，无需侧滑即可实现快速前进，使用方式接近于正常的走步或跑步，易于掌握，同时传动链短传动效率高，可以达到很高的速度。

本发明的大驱动轮势能助力轮滑装置，在平地上正常使用时大驱动轮始终接触地面，只有活动支架组件部分随小腿和脚踝上下移动，从而达到轻便高速的效果。

本发明可以方便灵活地控制前进方向和速度，在遇到紧急情况时可以随时刹车，在遇到台阶时可以将活动支架组件与固定支架组件之间锁死，变成一双稍重一点的鞋子。本发明的大驱动轮势能助力轮滑鞋，兼具轮滑鞋和自行车的功能，与折叠自行车的大小差不多，便于携带和存放。

附图说明

图1是本发明的总装图主视图(左侧轮滑单元1和右侧轮滑单元2在使用时的位置)，

图2是本发明的左侧轮滑鞋1的等轴测图，图3是本发明的左侧轮滑鞋1中轮子组件1.1的剖视图，图4是本发明的左侧轮滑鞋1中固定支架组件1.2的等轴测图，图5是本发明的左侧轮滑鞋1中活动支架组件1.3的剖视图(主视)，图6是本发明的左侧轮滑鞋1中活动支架组件1.3的等轴测图，图7是本发明的左侧轮滑鞋1中固定支架组件1.2上的弹性锁止片1.2-1的等轴测图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到实现效果的技术过程能够充分理解并据以实施，需要说明的是，只要不构成冲突，本发明的各个实施例以及各个实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

具体实施方式一：结合图1至6本说明本实施方式，本实施方式的大驱动轮势能转化轮滑装置(大驱动轮势能助力轮滑装置)包括呈镜像对称的左侧轮滑单元和右侧轮滑单元，每侧轮滑单元包括由外向内依次设置的轮子组件1.1、固定支架组件1.2和活动支架组件1.3；轮子组件1.1包含有超越离合器1.1-1、齿轮1.1-2和大驱动轮1.1-3；齿轮1.1-2与大驱动轮1.1-3之间通过超越离合器1.1-1连接；固定支架组件1.2包含有固定支架架体1.2-6、轮轴1.2-7和两个光轴1.2-2；活动支架组件1.3包括踏板支架组件1.3.1和踏板组件1.3.2，踏板支架组件1.3.1和踏板组件1.3.2上均设有用于将活动支架组件1.3固定在使用者的小腿和脚踝上的固定部件；踏板支架组件1.3.1包含有齿条1.3.1-3、两个直线轴承1.3.1-4和踏板支架主体1.3.1-5；踏板组件1.3.2包括有踏板主体1.3.2-3；踏板主体1.3.2-3与踏板支架主体1.3.1-5之间转动连接；两个光轴1.2-2竖直安装在固定支架架体1.2-6内，位于两个光轴1.2-2之间的轮轴1.2-7水平安装在固定支架架体1.2-6的中部上；轮子组件1.1安装在轮轴1.2-7上，每个直线轴承1.3.1-4对应套装在一个光轴1.2-2上，齿条1.3.1-3和齿轮1.1-2啮合在一起实现传递动力。

通过固定部件(布带和锁扣)固定在使用者小腿和脚上(也可穿鞋后再使用本发明)，可以像普通轮滑鞋一样灵活控制方向滑行。在平地上正常使用时，大驱动轮始终接触地面，只有活动支架组件1.3随使用者的小腿和脚踝上下移动，从而达到轻便高速的效果。

固定支架组件1.2和活动支架组件1.3之间通过光轴光轴1.2-2和直线轴承直线轴承1.3.1-4联接，活动支架组件1.3上装有齿条1.3.1-3，轮子组件1.1上装有超越离合器1.1-1和齿轮1.1-2，当活动支架组件1.3上下移动时，通过齿条1.3.1-3和齿轮1.1-2以及超越离合器1.1-1为大驱动轮提供力矩，将重力势能转化为向前滚动的动能，当齿轮1.1-2向前旋转时，超越离合器1.1-1处于啮合状态，产生向前滚动的力矩，当齿轮1.1-2相对于大驱动轮向后旋转时，超越离合器1.1-1处于脱开状态，轮子组件1.1依靠惯性向前滚动，使用者无需侧滑，只需踏步动作即可实现快速前进，施力容易，使用方式接近于正常的走步或跑步，同时传动链短传动效率高，从而可以达到很高的速度。

轮子组件上安装有超速离合器和齿轮，活动支架组件上安装有齿条，固定支架组件和活动支架组件之间通过光轴和直线轴承联接，并保证齿轮和齿条正确啮合，使用时齿条上下快速移动，通过齿轮齿条机构和超速离合器实现势能转化驱动轮滑装置(鞋)向前滚动，无需侧滑即可实现快速前进，使用方式接近于正常的走步或跑步，易于掌握，同时传动链短传动效率高，因而可以达到很高的速度，平地最高时速可达普通自行车的两倍左右。

具体实施方式二：结合图4至6来说明本实施方式，本实施方式所述装置的固定支架组件1.2还包括两个减震弹簧1.2-4，每个光轴1.2-2下部安装有一个减震弹簧1.2-4；踏板支架主体1.3.1-5的外侧下部设有两个用于安装直线轴承1.3.1-4的支架，每个减震弹簧1.2-4位于所述支架的下端与固定支架架体1.2-6上的轴套上端面之间，所述固定支架架体1.2-6上的轴套是指在固定支架架体1.2-6上设有的用于插装光轴1.2-2下端的轴套。固定支架组件1.2上装有减震弹簧1.2-4，相比于普通轮滑鞋具有高速性和良好的越障性能以及减震性能。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合2和4来说明本实施方式，本实施方式所述装置的固定支架组件1.2还包括设置在固定支架架体1.2-6的下端后部的刹车片1.2-5。固定支架组件1.2上装有刹车片1.2-5，使用者将小腿略微后倾，使刹车片1.2-5接触地面，即可实现随时减速和刹车。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合2和4来说明本实施方式，本实施方式所述装置的固定支架组件1.2还包括设置在架体1.2-6的上端插槽内的弹性锁止片1.2-1；活动支架组件1.3上设有用于插装弹性锁止片1.2-1的多个由上至下设置的一组对应孔。固定支架组件上安装有弹性锁止片，当遇到楼梯时，可以将活动支架组件1.3降至最低点附近，将固定支架组件1.2上的弹性锁止片插入活动支架组件1.3上对应的孔中，消除活动支架组件上下移动的自由度，迈步时将小腿略微后倾，使刹车片1.2-5接触地面，就可以像穿了一双稍重一点的鞋子一样自由上下楼梯了。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合1和4来说明本实施方式，本实施方式所述装置的固定支架组件1.2还包括安装在固定支架架体1.2-6下部的从动支撑轮1.2-3，踏板组件1.3.2上的供使用者踩踏的踏板位于大驱动轮1.1-3和从动支撑轮1.2-3之间。固定支架组件1.2上装有从动支撑轮1.2-3，可以有效地消除因重心不通过大轮中心而产生的侧向倾覆力矩，保证使用者的舒适性。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合5和6来说明本实施方式，本实施方式所述装置的活动支架组件1.3的踏板主体1.3.2-3与踏板支架主体1.3.1-5通过一个薄铰链连接；踏板支架主体1.3.1-5的中下部设有圆凸台，踏板主体1.3.2-3上设有与所述圆凸台对应的通孔，形成所述的薄铰链。通过一个薄铰链联接，保证小腿和脚掌之间的转动自由度，增加使用者的舒适性。踏板主体1.3.2-3的水平部的下端还可设有加强筋。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：本实施方式所述装置的大驱动轮1.1-3的直径选为12-20英寸。轮子组件1.1的大驱动轮1.1-3外径可以达到12-20英寸，具体选择根据使用者的身体条件决定。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合1、2、4和6来说明本实施方式，本实施方式所述弹性锁止片1.2-1包括两个弹性片1.2-1-1和锁止片主体1.2-1-2，每个弹性片1.2-1-1包括折起的尾片和水平部分，锁止片主体1.2-1-2位于两个弹性片1.2-1-1的水平部分之间且与二者之间具有间隙，锁止片主体1.2-1-2的插装端与所述水平部分的首端连为一体；所述水平部分的外侧壁设有两个卡槽位。固定支架组件1.2上装有的弹性锁止片1.2-1上有两个工作槽位(在平地上正常行驶时，用首端的工作槽位1.2-1-3；上下楼梯需要锁死时用尾端的工作槽位1.2-1-4)，用手捏紧弹性锁止片1.2-1上两个折起的尾片，即可将其拉出或推进。当遇到楼梯时，可以将活动支架组件1.3降至最低点附近，将固定支架组件1.2上的弹性锁止片插入活动支架组件1.3上对应的孔中，消除活动支架组件上下移动的自由度。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合1、5和6来说明本实施方式，本实施方式所述踏板支架组件1.3.1包含有大布带1.3.1-1、大锁扣1.3.1-2；踏板组件1.3.2包含有小锁扣1.3.2-1和小布带1.3.2-2；使用者通过大布带1.3.1-1、小布带1.3.2-2、大锁扣1.3.1-2、小锁扣1.3.2-1将活动支架组件1.3固定在使用者的小腿和脚踝上。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：本实施方式所述超越离合器可采用去掉轮齿的自行车飞轮代替。还可以从市场中购买。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。

工作原理

单侧轮滑鞋分为轮子组件、固定支架组件和活动支架组件三个部分，轮子组件上装有超越离合器和齿轮，活动支架组件上装有齿条、布带和锁扣，固定支架组件与活动支架组件通过光轴和直线轴承来联接并保证齿轮齿条机构正确啮合，光轴下部装有减震弹簧，固定支架组件上装有支撑轮、刹车片和弹性锁紧扣。使用时，将活动支架组件通过布带和锁扣固定在小腿和脚上，当使用者站立不动时，身体的重量依次通过活动支架组件、减震弹簧、固定支架组件传递到大驱动轮和支撑轮上，实现稳定支撑；当使用者迈步或原地踏步时，大驱动轮始终接触地面，活动支架组件随小腿沿着固定支架组件上的光轴上下移动，从而使活动支架上的齿条带动轮子组件上的齿轮旋转，齿轮与大驱动轮之间通过超越离合器联接，当齿轮向前旋转时，超越离合器处于啮合状态，产生大驱动轮向前滚动的力矩，当齿轮相对于大驱动轮向后旋转时，超越离合器处于脱开状态，大驱动轮依靠惯性向前滚动；活动支架组件固定在小腿和脚上，随小腿上下移动和左右摆动，可以方便地控制左右轮滑鞋的前进方向；当遇到紧急情况时，可以将小腿略微后倾，使刹车片接触地面，从而实现减速和刹车；当遇到台阶时，可以将活动支架组件降至最低点附近，将固定支架组件上的弹性锁扣插入活动支架组件上对应的孔中，消除活动支架组件上下移动的自由度，迈步时将小腿略微后倾，使刹车片接触地面，就可以像穿了一双稍重点的鞋一样自由上下楼梯了。

Claims (10)

1.一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述装置包括呈镜像对称的左侧轮滑单元和右侧轮滑单元，每侧轮滑单元包括由外向内依次设置的轮子组件(1.1)、固定支架组件(1.2)和活动支架组件(1.3)；

轮子组件(1.1)包含有超越离合器(1.1-1)、齿轮(1.1-2)和大驱动轮(1.1-3)；齿轮(1.1-2)与大驱动轮(1.1-3)之间通过超越离合器(1.1-1)连接；

固定支架组件(1.2)包含有固定支架架体(1.2-6)、轮轴(1.2-7)和两个光轴(1.2-2)；活动支架组件(1.3)包括踏板支架组件(1.3.1)和踏板组件(1.3.2)，踏板支架组件(1.3.1)和踏板组件(1.3.2)上均设有用于将活动支架组件(1.3)固定在使用者的小腿和脚踝上的固定部件；踏板支架组件(1.3.1)包含有齿条(1.3.1-3)、两个直线轴承(1.3.1-4)和踏板支架主体(1.3.1-5)；踏板组件(1.3.2)包括有踏板主体(1.3.2-3)；踏板主体(1.3.2-3)与踏板支架主体(1.3.1-5)之间转动连接；

两个光轴(1.2-2)竖直安装在固定支架架体(1.2-6)内，位于两个光轴(1.2-2)之间的轮轴(1.2-7)水平安装在固定支架架体(1.2-6)的中部上；轮子组件(1.1)安装在轮轴(1.2-7)上，每个直线轴承(1.3.1-4)对应套装在一个光轴(1.2-2)上，齿条(1.3.1-3)和齿轮(1.1-2)啮合在一起实现传递动力。

2.根据权利要求1所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述装置的固定支架组件(1.2)还包括两个减震弹簧(1.2-4)，每个光轴(1.2-2)下部安装有一个减震弹簧(1.2-4)；踏板支架主体(1.3.1-5)的外侧下部设有两个用于安装直线轴承(1.3.1-4)的支架，每个减震弹簧(1.2-4)位于所述支架的下端与固定支架架体(1.2-6)上的轴套上端面之间，所述固定支架架体(1.2-6)上的轴套是指在固定支架架体(1.2-6)上设有的用于插装光轴(1.2-2)下端的轴套。

3.根据权利要求2所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述装置的固定支架组件(1.2)还包括设置在固定支架架体(1.2-6)的下端后部的刹车片(1.2-5)。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述装置的固定支架组件(1.2)还包括设置在架体(1.2-6)的上端插槽内的弹性锁止片(1.2-1)；活动支架组件(1.3)上设有用于插装弹性锁止片(1.2-1)的多个由上至下设置的一组对应孔。

5.根据权利要求4所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述装置的固定支架组件(1.2)还包括安装在固定支架架体(1.2-6)下部的从动支撑轮(1.2-3)，踏板组件(1.3.2)上的供使用者踩踏的踏板位于大驱动轮(1.1-3)和从动支撑轮(1.2-3)之间。

6.根据权利要求5所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述装置的活动支架组件(1.3)的踏板主体(1.3.2-3)与踏板支架主体(1.3.1-5)通过一个薄铰链连接；踏板支架主体(1.3.1-5)的中下部设有圆凸台，踏板主体(1.3.2-3)上设有与所述圆凸台对应的通孔，形成所述的薄铰链。

7.根据权利要求1或6所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述装置的大驱动轮(1.1-3)的直径选为12-20英寸。

8.根据权利要求4所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述弹性锁止片(1.2-1)包括两个弹性片(1.2-1-1)和锁止片主体(1.2-1-2)，每个弹性片(1.2-1-1)包括折起的尾片和水平部分，锁止片主体(1.2-1-2)位于两个弹性片(1.2-1-1)的水平部分之间且与二者之间具有间隙，锁止片主体(1.2-1-2)的插装端与所述水平部分的首端连为一体；所述水平部分的外侧壁设有两个卡槽位。

9.根据权利要求1、2或3所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述踏板支架组件(1.3.1)包含有大布带(1.3.1-1)、大锁扣(1.3.1-2)；踏板组件(1.3.2)包含有小锁扣(1.3.2-1)和小布带(1.3.2-2)；使用者通过大布带(1.3.1-1)、小布带(1.3.2-2)、大锁扣(1.3.1-2)、小锁扣(1.3.2-1)将活动支架组件(1.3)固定在使用者的小腿和脚踝上。

10.根据权利要求1所述的一种大驱动轮势能转化轮滑装置，其特征在于，所述超越离合器可采用去掉轮齿的自行车飞轮代替。