本發(fā)明涉及一種代步輪鞋及其工作方法，屬于代步工具的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著人口數(shù)量、汽車數(shù)量的增加，交通擁擠問題日益嚴(yán)重。在市區(qū)，工作地點(diǎn)、購物地點(diǎn)和家之間的距離通常在十公里之內(nèi)，如果使用機(jī)動(dòng)交通工具堵車?yán)速M(fèi)時(shí)間和能源。使用直行車電車需考慮到存放及丟失問題。使用傳統(tǒng)的輪滑鞋或者騎車運(yùn)動(dòng)量大，及專業(yè)性高，不適合推廣應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中的電動(dòng)代步車是建立在一種被稱為“動(dòng)態(tài)穩(wěn)定”(Dynamic Stabilization)的基本原理上。其以內(nèi)置的精密固態(tài)陀螺儀(Solid-State Gyroscopes)來判斷車身所處的姿勢狀態(tài)，透過精密且高速的中央微處理器計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹噶詈?，?qū)動(dòng)馬達(dá)來做到平衡的效果?，F(xiàn)有代步車結(jié)構(gòu)精密，技術(shù)要求高，且依靠電池提供動(dòng)力。

中國專利CN204150187U公開了一種通過雙腳踩踏進(jìn)行驅(qū)動(dòng)前進(jìn)的滑板車，其通過踩踏兩個(gè)踏板為兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)代步。該滑板車仍然為脫離“車”的范圍，仍然存在著存放，遺失等問題。類似的，中國專利CN2851087公開了一種翹板式自行車，該裝置實(shí)際是對(duì)自行車的改進(jìn)，改變了傳統(tǒng)自行車的動(dòng)力形式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種代步輪鞋。

本發(fā)明還提供一種上述代步輪鞋的工作方法。

發(fā)明專利內(nèi)容

一種代步輪鞋，包括前腳板、后腳板、搖臂和撐桿；后腳板的兩側(cè)分別固定設(shè)置有擋板；所述搖臂包括通過連接柱固定連接的前搖臂和后搖臂；所述連接柱的外緣上設(shè)置有彈性伸縮臂連接孔；連接柱的中心位置處轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸通過單向離合器軸承與后驅(qū)動(dòng)輪連接，驅(qū)動(dòng)軸上設(shè)置有復(fù)位裝置；前搖臂的自由端與后腳板鉸接，后搖臂的自由端設(shè)置有變速輪；彈性伸縮臂連接孔通過彈性伸縮臂與擋板鉸接；前搖臂上設(shè)置有撐桿滑軌，所述撐桿的一端與擋板鉸接，撐桿的自由端滑動(dòng)設(shè)置在撐桿滑軌內(nèi)；所述變速輪包括第一拉繩槽和第二拉繩槽，第一拉繩槽和第二拉繩槽上分別纏繞有第一拉繩和第二拉繩，第一拉繩的自由端與撐桿的自由端連接，第二拉繩的自由端纏繞設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸上。上述的拉繩也可以是尼龍帶等能實(shí)現(xiàn)柔性傳動(dòng)的裝置。

優(yōu)選的，所述后搖臂包括兩個(gè)平行設(shè)置的搖臂板，搖臂板的兩端固定連接；搖臂板上分別設(shè)置有撐桿滑軌；兩個(gè)搖臂板上的撐桿滑軌平行設(shè)置；所述撐桿的自由端設(shè)置在兩個(gè)平行搖臂板之間。此處結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，使后搖臂平衡受力，提高裝置的穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述單向離合器軸承為國家標(biāo)準(zhǔn)配件HF/HFL/FC/FCB型號(hào)的軸承。

優(yōu)選的，第一拉繩槽的深度小于第二拉繩槽的深度。可根據(jù)實(shí)際需要更換不用規(guī)格的變速輪，當(dāng)?shù)谝焕K槽的深度小于第二拉繩槽的深度時(shí)，可以在犧牲轉(zhuǎn)速的前提下，獲得較大的推動(dòng)力。

優(yōu)選的，所述搖臂的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)搖臂對(duì)稱設(shè)置在所述后腳板的左右兩側(cè)。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)，利于驅(qū)動(dòng)力平衡。

優(yōu)選的，所述前腳板的底面設(shè)置有前支撐輪，前支撐輪通過第二單向離合器軸承與前腳板連接。

優(yōu)選的，所述第二單向離合器軸承為國家標(biāo)準(zhǔn)配件HF/HFL/FC/FCB型號(hào)的軸承。

優(yōu)選的，所述前腳板的底面設(shè)置有摩擦塊。所述摩擦塊起到摩擦剎車和固定支撐作用。

優(yōu)選的，所述復(fù)位裝置為卷簧，卷簧纏繞設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)軸上，卷簧的兩端分別與驅(qū)動(dòng)軸和連接柱連接。

優(yōu)選的，后腳板上設(shè)置有水平滑軌，所述前腳板滑動(dòng)設(shè)置在水平滑軌上。此處設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)腳的大小調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)前、后腳板的距離達(dá)到前、后腳板與腳弓彎曲同步。

優(yōu)選的，所述連接柱為圓柱形結(jié)構(gòu)；連接柱的中心軸上設(shè)置有軸孔，驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述軸孔內(nèi)。

一種上述代步輪鞋的工作方法，包括步驟如下：

1)將兩只代步輪鞋分別固定設(shè)置在左、右兩只腳上；前腳掌踩到前腳板上，腳后跟踩到后腳板上；

2)當(dāng)后腳板上無壓力施加，彈性伸縮臂通過彈性伸縮臂連接孔將連接柱向下推出；搖臂圍繞前搖臂的自由端向下轉(zhuǎn)動(dòng)；撐桿的自由端在所述撐桿滑軌內(nèi)向一側(cè)滑動(dòng)；

3)復(fù)位裝置將第二拉繩回卷到驅(qū)動(dòng)軸上；

4)當(dāng)左腳踩地時(shí)，彈性伸縮臂被壓縮，撐桿的自由端在所述撐桿滑軌內(nèi)向相反方向滑動(dòng)；撐桿的自由端通過第一拉繩拉動(dòng)變速輪轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；

5)變速輪通過第二拉繩將產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳送至驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸通過單向離合器軸承將所述驅(qū)動(dòng)力傳送至后驅(qū)動(dòng)輪，驅(qū)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，右腳的腳后跟抬起，右腳的后驅(qū)動(dòng)輪離開地面；

6)當(dāng)右腳上的前支撐輪單獨(dú)與地面接觸，右腳尖給前支撐輪一個(gè)向后的摩擦力，第二單向離合器軸承使前支撐輪保持靜止?fàn)顟B(tài)，左腳的后驅(qū)動(dòng)輪和前支撐輪以右腳的前支撐輪作為支撐點(diǎn)繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)；右腳上的前腳板支撐輪與地面接觸，因腳抬起時(shí)腳尖與地面摩擦?xí)幸粋€(gè)向后的力，因第二單向離合器軸承作用在支撐輪在該方向力的作用下不會(huì)滾動(dòng)，該力相應(yīng)的會(huì)傳遞到另一只腳上再次驅(qū)動(dòng)另只腳，這時(shí)該腳完全離開地面進(jìn)入另只腳抬起這樣往復(fù)循環(huán)；

7)右腳的腳尖離地后，進(jìn)行步驟2)-3)；

8)左、右腳上的代步輪鞋交替進(jìn)行上述步驟4～7)。

優(yōu)選的，當(dāng)后驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速時(shí)，單向離合器軸承自動(dòng)與驅(qū)動(dòng)軸分離。單向離合器軸承將轉(zhuǎn)速提供給后驅(qū)動(dòng)輪，當(dāng)后驅(qū)動(dòng)輪實(shí)際轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)軸所提供時(shí)，會(huì)對(duì)軸承的動(dòng)力連接部分造成損壞同時(shí)行走時(shí)速度會(huì)有頓挫感，這時(shí)需要將軸承自動(dòng)與驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力連接部分分離，單向離合器軸承變會(huì)做到這一點(diǎn)。

優(yōu)選的，所述步驟3)中復(fù)位裝置將第二拉繩回卷到驅(qū)動(dòng)軸上的具體方法為，復(fù)位裝置帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸向后轉(zhuǎn)動(dòng)，第二拉繩回卷到驅(qū)動(dòng)軸上，同時(shí)，單向離合器軸承保持后驅(qū)動(dòng)輪不轉(zhuǎn)動(dòng)。單向離合器軸承還具有單向傳動(dòng)的功能，只有驅(qū)動(dòng)軸向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，才會(huì)帶動(dòng)后驅(qū)動(dòng)輪向前轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸向后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單向離合器軸承不發(fā)揮傳動(dòng)作用，保證后驅(qū)動(dòng)輪不向后轉(zhuǎn)動(dòng)。此步驟的優(yōu)點(diǎn)是，不僅減少了機(jī)械損耗，提高了裝置穩(wěn)定性，且提高了裝置的動(dòng)力性能。

發(fā)明專利有益效果在于：

1、本發(fā)明所述代步輪鞋，融合了自行車等代步工具的靈活快捷性及傳統(tǒng)輪滑鞋的輕巧靈便，可隨身攜帶，無須顧慮存放、丟失等問題，滿足了中距離出行快捷、輕巧的要求；

2、本發(fā)明所述代步輪鞋，不同于現(xiàn)有輪鞋的驅(qū)動(dòng)形式，完全模擬人正常行走，技巧要求低，實(shí)用性高；

3、本發(fā)明所述代步輪鞋，通過在腳底增加機(jī)械踏板，將重力轉(zhuǎn)換為動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡單，不需要電池提供動(dòng)力，代替汽車、電車等出行工具，節(jié)約能源更環(huán)保。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述代步輪鞋的第一側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述代步輪鞋的第二側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述代步輪鞋的俯視圖；

圖4為本發(fā)明所述搖臂的第一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所述搖臂的第二結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、擋板；2、后腳板；3、連接柱；4、前腳板；5-1、后驅(qū)動(dòng)輪；5-2、前支撐輪；6、摩擦塊；7、撐桿；8、變速輪；9、彈性伸縮臂；10、前搖臂；11、撐桿滑軌；12、后搖臂；13、水平滑軌；14、第一拉繩槽；15、第二拉繩槽；16、驅(qū)動(dòng)軸；17、單向離合器軸承；18、彈性伸縮臂連接孔。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1-5所示。

一種代步輪鞋，包括前腳板4、后腳板2、搖臂和撐桿7；后腳板2的兩側(cè)分別固定設(shè)置有擋板1；所述搖臂包括通過連接柱3固定連接的前搖臂10和后搖臂12；所述連接柱3的外緣上設(shè)置有彈性伸縮臂連接孔18；連接柱3的中心位置轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸16，驅(qū)動(dòng)軸16通過單向離合器軸承17與后驅(qū)動(dòng)輪5-1連接，驅(qū)動(dòng)軸16上設(shè)置有復(fù)位裝置；前搖臂10的自由端與后腳板2鉸接，后搖臂12的自由端設(shè)置有變速輪8；彈性伸縮臂連接孔18通過彈性伸縮臂9與擋板1鉸接；前搖臂10上設(shè)置有撐桿滑軌11，所述撐桿7的一端與擋板1鉸接，撐桿7的自由端滑動(dòng)設(shè)置在撐桿滑軌11內(nèi)；所述變速輪8包括第一拉繩槽14和第二拉繩槽15，第一拉繩槽14和第二拉繩槽15上分別纏繞有第一拉繩和第二拉繩，第一拉繩的自由端與撐桿7的自由端連接，第二拉繩的自由端纏繞設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸16上。所述單向離合器軸承為國家標(biāo)準(zhǔn)配件HF型號(hào)的軸承。

實(shí)施例2

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，所述后搖臂12包括兩個(gè)平行設(shè)置的搖臂板，搖臂板的兩端固定連接；搖臂板上分別設(shè)置有撐桿滑軌11；兩個(gè)搖臂板上的撐桿滑軌11平行設(shè)置；所述撐桿7的自由端設(shè)置在兩個(gè)平行搖臂板之間。

實(shí)施例3

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，第一拉繩槽14的深度小于第二拉繩槽15的深度?？筛鶕?jù)實(shí)際需要更換不用規(guī)格的變速輪，當(dāng)?shù)谝焕K槽14的深度小于第二拉繩槽15的深度時(shí)，可以在犧牲轉(zhuǎn)速的前提下，獲得較大的推動(dòng)力。

實(shí)施例4

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，所述搖臂的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)搖臂對(duì)稱設(shè)置在所述后腳板2的左右兩側(cè)。

實(shí)施例5

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，所述前腳板4的底面設(shè)置有前支撐輪5-2，前支撐輪5-2通過第二單向離合器軸承與前腳板4連接。所述第二單向離合器軸承為國家標(biāo)準(zhǔn)配件HFL型號(hào)的軸承。前支撐輪5-2通過第二單向離合器軸承固定在支座上，支座與前腳板4固定連接。

實(shí)施例6

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，所述前腳板4的底面設(shè)置有摩擦塊6。所述摩擦塊6起到摩擦剎車和固定支撐作用。

實(shí)施例7

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，所述復(fù)位裝置為卷簧，卷簧纏繞設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)軸16上，卷簧的兩端分別與驅(qū)動(dòng)軸16和連接柱3連接。

實(shí)施例8

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，后腳板2上設(shè)置有水平滑軌13，所述前腳板4滑動(dòng)設(shè)置在水平滑軌13上。此處設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)腳的大小調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)前、后腳板的距離達(dá)到前、后腳板與腳弓彎曲同步。

實(shí)施例9

如實(shí)施例1所述的代步輪鞋，所不同的是，所述連接柱3為圓柱形結(jié)構(gòu)；連接柱3的中心軸上設(shè)置有軸孔，驅(qū)動(dòng)軸16轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述軸孔內(nèi)。

實(shí)施例10

一種實(shí)施例1-9所述的代步輪鞋的工作方法，包括步驟如下：

1)將兩只代步輪鞋分別固定設(shè)置在左、右兩只腳上；前腳掌踩到前腳板4上，腳后跟踩到后腳板2上；

2)當(dāng)后腳板2上無壓力施加，彈性伸縮臂9通過彈性伸縮臂連接孔18將連接柱3向下推出；搖臂圍繞前搖臂10的自由端向下轉(zhuǎn)動(dòng)；撐桿7的自由端在所述撐桿滑軌11內(nèi)向一側(cè)滑動(dòng)；

3)復(fù)位裝置將第二拉繩回卷到驅(qū)動(dòng)軸16上；

4)當(dāng)左腳踩地時(shí)，彈性伸縮臂9被壓縮，撐桿7的自由端在所述撐桿滑軌11內(nèi)向相反方向滑動(dòng)；撐桿7的自由端通過第一拉繩拉動(dòng)變速輪8轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力；

5)變速輪8通過第二拉繩將產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力傳送至驅(qū)動(dòng)軸16，驅(qū)動(dòng)軸16通過單向離合器軸承17將所述驅(qū)動(dòng)力傳送至后驅(qū)動(dòng)輪5-1，驅(qū)動(dòng)后驅(qū)動(dòng)輪5-1向前轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，右腳的腳后跟抬起，右腳的后驅(qū)動(dòng)輪5-1離開地面；

6)當(dāng)右腳上的前支撐輪5-2單獨(dú)與地面接觸，右腳尖給前支撐輪5-2一個(gè)向后的摩擦力，第二單向離合器軸承使前支撐輪5-2保持靜止?fàn)顟B(tài)，左腳的后驅(qū)動(dòng)輪5-1和前支撐輪5-2以右腳的前支撐輪5-2作為支撐點(diǎn)繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)；

7)右腳的腳尖離地后，進(jìn)行步驟2)-3)；

8)左、右腳上的代步輪鞋交替進(jìn)行上述步驟4～7)。

實(shí)施例11

如實(shí)施例10所述的代步輪鞋的工作方法，所不同的是，當(dāng)后驅(qū)動(dòng)輪5-1的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)軸16的轉(zhuǎn)速時(shí)，單向離合器軸承17自動(dòng)與驅(qū)動(dòng)軸16分離。單向離合器軸承17將轉(zhuǎn)速提供給后驅(qū)動(dòng)輪5-1，當(dāng)后驅(qū)動(dòng)輪5-1實(shí)際轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動(dòng)軸16所提供時(shí)，會(huì)對(duì)軸承的動(dòng)力連接部分造成損壞同時(shí)行走時(shí)速度會(huì)有頓挫感，這時(shí)需要軸承自動(dòng)與驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力連接部分分離，單向離合器軸承17變會(huì)做到這一點(diǎn)。

實(shí)施例12

如實(shí)施例10所述的代步輪鞋的工作方法，所不同的是，所述步驟3)中復(fù)位裝置將第二拉繩回卷到驅(qū)動(dòng)軸16上的具體方法為，復(fù)位裝置帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸16向后轉(zhuǎn)動(dòng)，第二拉繩回卷到驅(qū)動(dòng)軸16上，同時(shí)，單向離合器軸承17保持后驅(qū)動(dòng)輪5-1不轉(zhuǎn)動(dòng)。單向離合器軸承17還具有單向傳動(dòng)的功能，只有驅(qū)動(dòng)軸16向前轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，才會(huì)帶動(dòng)后驅(qū)動(dòng)輪5-1向前轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸16向后轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單向離合器軸承17不發(fā)揮傳動(dòng)作用，保證后驅(qū)動(dòng)輪5-1不向后轉(zhuǎn)動(dòng)。