CN201415046Y

CN201415046Y - 行动鞋

Info

Publication number: CN201415046Y
Application number: CN2009200382443U
Authority: CN
Inventors: 姚飞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-20
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2019-01-20

Abstract

行动鞋装置实现的是使用者出行时步行、滑行和辅助动力驱动的行进模式，是一种简单交通工具。承重滑动轮组3和承重驱动轮组10连接固定在行动鞋装置本体2的A－A和B－B位置上，滑动轮39和驱动轮49与轮轴间安置的超越离合器40为向前行进方向转动及向后制动。滑动轮39及驱动轮49的轴向设置与使用者的重力和行进方向垂直，重力着力点可以在装置的后跟、轮轴和足前部位移动。使用者向前行进时很容易掌握步行和滑行，当驱动轮49得到能量时与地面的相对运动是延长了滑行时间和距离即相当于增加了跨越的步距，实际效果和在水平运行的电梯上步行行进类似。

Description

行动鞋

1.所属技术领域

本项技术方案涉及的行动鞋装置实现的是：使用者在出行时采用步行和滑行、步行加辅助动力驱动的行进模式，是一种简易的机械装置和电能与机械能转换并驱动及控制的应用形式，属于简单的交通工具范畴。

2.背景技术

与本项行动鞋装置描述的技术方案最接近的背景技术和产品是作为运动和娱乐形式的轮滑鞋装置。传统技术的轮滑鞋在使用时需要掌握相应的肢体平衡能力且不具备有效的制动设施，不能规避对使用者的生理性伤害。

3.发明内容

①本项技术方案目的

a.行动鞋装置使用者的步行模式；

b.行动鞋装置使用者的步行加滑行模式；

c.行动鞋装置使用者的步行加辅助动力驱动模式；

d.行动鞋装置的使用包线内很容易掌握的制动效能和设施。

跑步和跳跃形式不在本项技术方案及装置适用范围。

②技术方案

a.行动鞋装置的技术方案

参阅图1、4、5，行动鞋装置是由左右两个单元构成，每个单元在A-A位置上连接固定承重滑动轮组3，B-B位置上连接固定承重驱动轮组10。

A-A是承重滑动轮组3的安装和结构剖面位置。承重滑动轮组3的轮轴38和滑动轮39之间安置有按向前行进方向为转动向后为制动的超越离合器40，其特征是行动鞋装置本体上固定的承重滑动轮组主轴38通过超越离合器40和滑动轮39连接、滑动轮39的轴向设置与使用者的重力和行进方向垂直。由于超越离合器40是设置于向前为转动及向后为制动的运动机理、承重滑动轮组3的滑动轮39是成对排列且轮轴38的轴向是与支承使用者的重力方向和行进方向垂直以及使用者自身的重力着力点可以在行动鞋装置的后跟部位与轮轴和足前部位置移动，使用者在采用站立或者向前行进时很容易掌握静止、步行和滑行模式。

B-B是承重驱动轮组10的安装和结构剖面位置。承重驱动轮组10的游星齿轮盘轴颈51的未端和驱动轮49之间安置有按向前行进方向为转动向后为制动的超越离合器40，其特征是行动鞋装置本体上固定的承重驱动轮组动力输出轴51通过超越离合器40和驱动轮49连接、驱动轮49的轴向设置与使用者的重力和行进方向垂直。由于超越离合器40是设置于向前为转动及向后为制动的运动机理，承重驱动轮组10的驱动轮49是成对排列且轮轴的轴向是与支承使用者的重力方向和行进方向垂直以及使用者自身的重力着力点可以在装置的后跟部位与轮轴和足前部位置移动，使用者在采用站立或者向前行进时很容易掌握静止、步行和滑行模式。当承重驱动轮组10得到驱动机构控制系统的指令和驱动能量时，驱动轮49与地面的相对运动是延长了滑行运行的时间，其物理意义是增加了跨越的步距或距离，实际的效果和在水平运动运行中的电梯上采用步行行进类似。

在行动鞋装置本体内设置了电池组12并由控制器5向固定在承重驱动轮组10内部的驱动机构绕组线圈54输入电能并由转子48实现电能机械能的转换，转子48组件两端齿轮变矩机构的驱动轮组转子齿轮段23与游星齿轮24啮合，游星齿轮24与驱动轮组外壳的内齿圈段21啮合，变矩后的力矩通过支承在游星齿轮盘轴承50上的游星齿轮盘轴颈51和游星齿轮盘轴颈51未端安置的超越离合器40输出机械能至驱动轮49上。

行动鞋装置本体上设置的皮带4是与使用者足部紧固部件，在行动鞋装置本体的内部安置有驱动机构和控制器以及驱动机构控制器的遥控光电接受窗口6，前后压力开关7和13，电池组12，电源开关14和充电插口11，防水密封圈43，弹簧卡圈44和防尘罩及商标45，前后软质鞋垫8。

b.行动鞋装置的适用范围和运行模式

静止站立形式：参阅图1、4、5和图2的序号2-1行动鞋装置本体2上设置的前后皮带1与使用者的足部紧固后，承重滑动轮组3和承重驱动轮组10两轴同时支承着使用者的重量。在承重滑动轮组3的轮轴38与滑动轮39之间、承重驱动轮组10的游星齿轮盘51轴颈未端与驱动轮49之间都安置有超越离合器40，并且都是设置于向前行进方向为转动及向后为制动的运动机理，承重滑动轮组3和承重驱动轮组10的轮轴轴向是与使用者的重力方向垂直，使用者的两脚只要不绝对同一方向站立就可以和正常的习惯站立一样完全地静止，辅以后跟部位的接触地面则可更稳定的静止站立，实际使用时做到这点很容易。

滑行和辅助动力驱动：参阅图1、4、5和图2的序号2-2行动鞋装置本体2上设置的前后皮带1和使用者的足部紧固后，承重滑动轮组3和承重驱动轮组10两轴同时支承着使用者的重量。由于承重滑动轮组3和承重驱动轮组10内的超越离合器40都是设置于向前行进方向为转动及向后为制动的运动机理，承重滑动轮组3和承重驱动轮组10轮轴的轴向是与使用者的重力和行进方向垂直，使用者只要掌握承重滑动轮组3和承重驱动轮组10同时接触地面，而行动鞋装置的前部和后跟部位8不要接触地面(设计时已经分别留出了高度差)，在另一只脚辅助的外力或者行动鞋装置驱动轮49的驱动力作用下，就可以实现滑行和辅助动力驱动运行。实际中如果采用两脚交替方式行进，则更符合人机工程学理念和生理习惯，需要转向行进时只要在意一下落地脚的方位即可，使用者选择采用单脚滑行或者辅助动力驱动运行的时间长短行进还是采用两脚交替的频率变化方式行进只是不同的使用者个人习惯。

步行行进：参阅图1、4、5和图2的序号2-3和2-4行动鞋装置本体2上设置的前后皮带1和使用者的足部紧固后，当使用者采用步行行进时行动鞋装置的后跟部位先接触地面，使用者在自身重量和与地面正压力向后蹬踏摩擦力作用下移向行动鞋装置的承重驱动轮组10和承重滑动轮组3并接触地面，因为承重滑动轮组3和承重驱动轮组10内的超越离合器40都是设置于向前行进方向为转动及向后为制动的运动机理，这时的承重滑动轮组3和承重驱动轮组10都保持着使用者的自身重量和与地面正压力及向后蹬踏摩擦力，并且继续移向行动鞋装置的前部和接触地面。这样的使用者自身重力着力点可以在行动鞋装置后跟部位、承重轮轴和足前部位置移动事件，形成一个向前行进时的完整步骤，即使用行动鞋装置的步行模式和正常步行行进的逻辑、形式完全一样。

步行加滑行：在行动鞋装置本体2上设置的前后皮带1和使用者的足部紧固后，使用者采用步行加滑行模式行进时行动鞋装置的后跟部位先接触地面，使用者在自身的重量和与地面正压力向后蹬踏摩擦力的作用下移向行动鞋装置的承重驱动轮组10和承重滑动轮组3并接触地面。正压力和摩擦力的移动过程产生了相对于使用者采用步行加滑行模式行进的外力，使用者只要掌握另一只脚上的行动鞋装置的承重滑动轮组3和承重驱动轮组10同时接触地面，前部和后跟部位不要接触地面，在外力的作用下就可以实现步行及滑行模式。

步行及辅助动力驱动：在行动鞋装置本体2上设置的前后皮带1和使用者的足部紧固后，使用者采用步行加辅助动力驱动模式行进时先开启电源开关14。当行动鞋装置本体2内后部安装的压力开关13在使用者采用步行行进时的后跟部位接触地面及使用者自身的重量和与地面正压力的作用下处于接通位置并得到驱动机构控制系统的指令和驱动能量输入，这时承重驱动轮组10启动。当行动鞋装置本体2内前部安装的压力开关7在使用者采用步行行进时前部位接触地面及使用者自身的重量和与地面正压力的作用下处于关闭位置，驱动机构控制系统发出的指令是中断驱动能量输出，则承重驱动轮组10关闭但仍然可以滑动运行。使用者只要掌握相对应的两个单元行动鞋装置的承重滑动轮组3和承重驱动轮组10分别接触地面，前部和后跟部位8不要接触地面，在辅助动力的驱动作用下，由步行行进时的习惯动作控制驱动运行模式的启动和中断，就可以实现步行加辅助动力驱动模式，还可以通过手持遥控器37调整驱动轮49的输入能量和工作时间到最佳的适用效果。

行动鞋装置的制动功效和设施：参阅图1、4、5和图2在行动鞋装置本体2上设置的前后皮带1和使用者的足部紧固后，使用者采用步行、步行加滑行、步行加辅助动力驱动模式都与行动鞋装置的主要部件承重滑动轮组3和承重驱动轮组10有关。承重滑动轮组3和承重驱动轮组10与滑动轮39驱动轮49之间都安置有超越离合器40，并且都是设置于前向为转动及向后为制动的运动机理，由此保证了三维空间内单一方向的转动和其他方向的制动。承重滑动轮组3和承重驱动轮组10的滑动轮39驱动轮49都是成对排列且轮轴的轴向是与支承使用者的重力方向和行进方向垂直，使用者并不需要掌握相应的肢体平衡能力，在辅以行动鞋装置前后跟部位8的接触地面，则可有效的制动和稳定的静止站立。实际中行动鞋装置本体2内前部安装的压力开关7在有压力时是处于关闭电源的位置，承重驱动轮组10停止驱动工作，如行动鞋装置的运动机理及特性中阐述“使用者自身的重力着力点可以在装置的后跟部位与承重轮轴和足前部位置移动”这时使用者的前足部再增加一些对地面的压力就可以实现有效的制动效能，实际中做到这点很容易完全符合人机工程学理念和生理习惯。

③有益效果

本项技术方案涉及的行动鞋装置的运动机理是承重滑动轮组3和承重驱动轮组10的轮轴和滑动轮39及驱动轮49之间设置有向前为转动及向后为制动的超越离合器40，承重滑动轮组3和承重驱动轮组10轮轴的轴向是与支承使用者的重力方向和行进方向垂直，使用者自身的重力着力点可以在装置的后跟部位、承重轮轴、前部位置移动。其特性确立了在具备机械驱动和有效的制动前提下实现的是：使用者出行时的步行行进、步行加滑行、步行加辅助动力驱动的行进模式。

行动鞋装置对于使用者在短距离出行的交通工具选择上没有地铁、计程车、公交车那样的时间、地点的限制，也不用考虑选择了自行车在使用之后的存放和丢失问题。行动鞋装置具有的“步行行进、辅助动力驱动和滑行的行进模式”功能在实际使用中并没有严格意义上的通行障碍，只要道路条件许可就采用“辅助动力驱动和滑行模式”方式行进，遇到过街天桥和地下通道、楼梯台阶、道路拥挤等则可以采用习惯上的步行模式行进。

行动鞋装置的步行行进、步行加滑动、步行加辅助动力驱动模式在使用包线内的制动功效及设施都是按照人机工程学理念设置和应用的。使用者个人具备的正常步行能力和习惯可以很容易地掌握行动鞋装置的功能及特性，相比其他形式的短距离出行的交通工具行动鞋装置也没有适用范围的限制，诸如学生和上班一族、长者和孕者一族等等，如果愿意可以在使用行动鞋装置后，将其存放或充电于家中或者办公室里。

4.附图说明

图1是行动鞋装置的总体结构，由两个完全相同的单元构成。

图2中2-1是静止站立时使用者自身重量分布图；2-2是滑行模式时使用者自身重量分布图；2-3是正常步行和辅助动力驱动模式的初始阶段受力形式；2-4是采用正常步行和辅助动力驱动模式的结束阶段受力形式。

图3中3-1示意承重滑动轮组和承重驱动轮组运动机理和转动方向；3-2是承重驱动轮组的电气元件和连接方式。

图4是承重滑动轮组的结构即A-A段。

图5是承重驱动轮组的结构即B-B段。

附图中序号名称：1行动鞋装置前后皮带固定点，2行动鞋装置本体，3承重滑动轮组、A-A是承重滑动轮组的结构剖面和安装位置，4是与使用者的足部紧固皮带，5驱动控制器，6遥控光电接受窗口，7前压力开关，8软质鞋垫，9表示地面。10承重驱动轮组、B-B是承重驱动轮组的结构剖面和安装位置，11充电插口，12电池组，13后压力开关，14电源开关，15和16是滑行模式时使用者自身的重量分布点，17是前后部位软质鞋垫与地面的间隙，18行进方向，19是向后方向的蹬踏力，20是向前方向的蹬踏力。21驱动轮组外壳的内齿圈段，22游星齿轮盘，23转子组件的齿轮段，24游星齿轮，C-C位置在图5中阐明，25是31视角方向示意的主轴转动方向，27是31视角方向示意的游星齿轮转动方向，29是31视角方向示意的承重驱动轮主轴转动方向，26是32视角方向示意的主轴转动方向，28是32视角方向示意的游星齿轮转动方向，30是32视角方向示意的承重驱动轮主轴转动方向，33是承重及驱动轮的转动方向。34电池组的恒流恒压充电器，35承重驱动轮总成，36电池组充电连接线，37遥控器。38承重滑动轮的主轴，39滑动轮，40超越离合器，41承重滑动轮主轴与行动鞋装置本体的紧固部件，42紧固螺栓，43防水密封圈，44弹簧卡圈，45防尘罩和商标。46驱动轮组电缆，47驱动轮组的壳体，48转子，49驱动轮，50游星齿轮盘轴承，51游星齿轮盘轴颈，52和57是驱动轮组转子的轴承组，53齿轮室的润滑介质，54驱动轮组绕组，55支承轴承的油封面，56驱动轮组转子主轴的弹簧卡圈，58承重驱动轮动轮转子主轴的轴颈。

5.具体实施例

例1.双承重滑动轮组解决方案

参阅图1和图4双承重滑动轮组方案由左右两个相同单元构成，每个行动鞋装置包括行动鞋装置本体2和承重滑动轮组3等组件。双承重滑动轮组行动鞋装置具有步行和滑行模式，不具备辅助动力驱动模式。

行动鞋装置本体2上设置的皮带1及固定点4是与使用者的足部紧固部件。在行动鞋装置本体2的A-A和B-B位置上通过承重滑动轮主轴38与行动鞋装置本体的紧固部件41和紧固螺栓42连接固定有两组完全相同的承重滑动轮组3，这时原图1中的承重驱动轮组10由承重滑动轮组3代替。承重滑动轮组3的主轴38和滑动轮39间安置有按向前行进方向为转动向后为制动的超越离合器40，轴颈的未端安置有防水密封圈43，弹簧卡圈44和防尘罩及商标45。

参阅图3中的序号3-1这时若从31视角示意主轴38上安置的滑动轮39为转动和前进方向，承重滑动轮组的主轴38和滑动轮39之间安置的超越离合器40应设为前向为转动向后为制动的状态。从32视角示意主轴38上安置的滑动轮39为转动和前进方向，承重滑动轮组轮主轴38和滑动轮39之间安置的超越离合器40也必须设置为前向为转动向后为制动的状态，实际上31、32视角的转动方向是完全相反的，即承重滑动轮组主轴38和滑动轮39之间安置的超越离合器40也必须为对应的反向安装。

例2.承重滑动轮组和承重驱动轮组组合的解决方案

承重滑动轮组和承重驱动轮组组合方案也是由左右两个相同单元构成，每个行动鞋装置包括行动鞋装置本体2、承重滑动轮组3和承重驱动轮组10、驱动机构控制器5、遥控器37、电池组12、前后压力开关7、13和电源开关14等组件。承重滑动轮组和承重驱动轮组组合方案具有步行、步行加滑行和步行加辅助动力驱动模式。

参阅图1、4和图5，行动鞋装置本体2上设置的皮带1及固定点4是与使用者的足部紧固部件。在行动鞋装置本体2的A-A位置上承重滑动轮主轴38通过行动鞋装置本体的紧固部件41和紧固螺栓42与行动鞋装置本体2连接和固定。承重滑动轮组3的主轴38和滑动轮39间安置有按向前行进方向为转动向后为制动的超越离合器40，轴颈的未端安置有防水密封圈43，弹簧卡圈44和防尘罩及商标45。在B-B位置上承重驱动轮动轮组的壳体47通过行动鞋装置本体的紧固部件41和紧固螺栓42与行动鞋装置本体2连接和固定。承重驱动轮动轮组转子组件主轴的轴颈58两端支承有驱动轮组转子的轴承组52及57，未端是驱动轮组转子的齿轮段23，驱动轮组转子的齿轮段23与游星齿轮24啮合，安置在游星齿轮盘22上的游星齿轮24与驱动轮组外壳的内齿圈段21啮合，变矩后的力矩通过支承在游星齿轮盘轴承50上的游星齿轮盘轴颈51未端输出。承重驱动轮10组的游星齿轮盘轴颈51动力输出端和驱动轮49间安置有按向前行进方向为转动向后为制动的超越离合器40，轴颈的未端是防水密封圈43，弹簧卡圈44和防尘罩及商标45。

动鞋装置本体2内设置的能量是电池组12，通过驱动机构的控制器5和驱动轮组电缆46向驱动轮组绕组54输入电能并由转子48输出机械能，前后压力开关7和13是控制中断和启动驱动能量的输入，手持的遥控器37可以调整驱动轮49的输入能量。

图3的序号3-1是采用承重滑动轮组和承重驱动轮组组合的运行机理，其中承重滑动轮组与例1方案完全相同。若31视角示意的驱动轮49为转动和前进方向，游星齿轮盘轴颈51的未端输出轴和驱动轮49之间安置的超越离合器40应设为前向为转动向后为制动的状态。若从32视角示意的驱动轮49为转动和前进方向，游星齿轮盘轴颈51的未端输出轴和驱动轮49之间安置的超越离合器40也必须设置为前向为转动向后为制动的运动机理，实际上31、32视角的转动方向是完全相反的，即承重驱动轮组游星齿轮盘轴颈51的未端输出轴和驱动轮49之间安置的超越离合器40也必须为对应的反向安装。

Claims

1行动鞋装置上设有行动鞋装置本体、紧固皮带、承重滑动轮组和承重驱动轮组、驱动轮组控制器、电池和开关，其特征是：与行动鞋装置本体上固定的承重滑动轮组主轴通过超越离合器和滑动轮连接、滑动轮的轴向设置与使用者的重力和行进方向垂直，与行动鞋装置本体上固定的承重驱动轮组动力输出轴通过超越离合器和驱动轮连接、驱动轮的轴向设置与使用者的重力和行进方向垂直。