專利名稱：輪步鞋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種亦步亦滑的輪步鞋。該實用新型利用人體行走時的運動慣性為驅(qū)動力，在行走時實現(xiàn)滑行，在滑行中完成行走，整個人體運動是由行走和滑行兩部份運動迭加而成。
根據(jù)人體行走時下肢的運動規(guī)律，每行進(jìn)一步，左右兩腿都要按順序交替完成蹬腳掌、提大腿、擺小腿、踏腳跟等四個連貫動作。而且在步行時，當(dāng)某一腿進(jìn)行蹬、提、擺、踏順序動作時，另一腿則異步進(jìn)行擺、踏、蹬、提順序動作。在雙腿運動過程中，只有蹬所用的力為人體自身提供動力的大部分，以克服人體重力及產(chǎn)生向前的推力；提和擺除為人體自身提供部份動力外，另一部分則來自蹬及提產(chǎn)生的慣性力所驅(qū)使；而踏則完全是由來自人體運動時，水平位移及上下起伏產(chǎn)生的慣性及腿部各肢干運動的慣性所驅(qū)使。
在現(xiàn)有技術(shù)中，有一種輪滑運動，人們穿上一種特制的鞋，以蹬為向前的推動力，通過人體重心變化，雙腿呈八字形斜插向前滑行。從鍛煉人體肌肉的角度說，這種運動方式不太科學(xué)，因為，它與人在自然行走時的姿態(tài)不同，改變了人的行走習(xí)慣本實用新型的目的是設(shè)計一種適合人們在行走時鍛煉，在鍛煉時行走的輪步鞋，以擺、踏過程中，人體運動及腿部運動慣性為輪步鞋提供向前運動的有效動力，通過雙腿交替行走時的驅(qū)動來完成本實用新型的連續(xù)運動。
本實用新型與輪滑運動的本質(zhì)區(qū)別在于，輪滑運動以蹬為向前的推動力，通過人體重心變化，雙腿呈八字斜插向前滑行；而本實用新型以擺、踏為向前的驅(qū)動力，視蹬為反向有害阻力，并用前腿下擺時的有效向前驅(qū)動力加以克服，而且雙腿平行直走加滑行來完成整個輪步運動的連續(xù)組合。
本實用新型基本符合人體行走時的運動規(guī)律。由于其力學(xué)設(shè)計是以擺和踏為驅(qū)動力，這對于人體大腿、小腿內(nèi)側(cè)及后側(cè)的脂肪部位以及腹部和臀部有直接的刺激及強(qiáng)化肌肉訓(xùn)練作用。本實用新型具有矯正人體行走姿態(tài)的特殊功用，平行直走有助于骨盆閉合，進(jìn)而對下行動、靜脈的血液流動進(jìn)行必要調(diào)節(jié)和疏通，抑制過多營養(yǎng)成份被細(xì)胞充分吸收，從而達(dá)到健身減肥的目的。
本實用新型的主要技術(shù)方案包括鞋套部件、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、滾輪機(jī)構(gòu)和支架，其特征是鞋套部件中的前鞋套、后鞋套分別聯(lián)結(jié)在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的前踏板、后踏板上，后鞋套可沿鞋的縱向進(jìn)行調(diào)整傳動機(jī)構(gòu)有前、后兩套動、定滑輪系統(tǒng)，動滑輪裝在驅(qū)動后踏板上，定滑輪裝在支架上，而且動、定滑輪及鋼絲繩都位于支架內(nèi)靠人體內(nèi)側(cè)的同一平面內(nèi)，滾輪機(jī)構(gòu)中的前、后滾輪分別位于支架內(nèi)的前部和后部。
所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)由前踏板、后踏板、連桿和銷軸組成，其中后踏板的前端分別和前踏板、連桿的一端利用銷軸鉸接，連桿的另一端用心軸鉸接于支架上，同時后踏板后端開有中心半徑近似于連桿長度的弧形槽，弧形槽的前后兩側(cè)的垂直平面由心軸上的前后支承加以軸向限位，利用銷軸和后踏板鉸接的前踏板在銷孔附近伸出一段凸緣。驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用在于適應(yīng)人體運動力學(xué)的擺、踏運動特點，分別實施前、后雙驅(qū)動。
其中弧形槽的功用在于其兩端通過心軸分別對后踏板繞銷軸的轉(zhuǎn)動進(jìn)行上、下限位；當(dāng)腳擺動時，處于上位的后踏板在腳的作用下繞銷軸轉(zhuǎn)動，一直到后踏板處于下位完成后輪驅(qū)動，此時后踏板平面與連桿平行重合，此過程中連桿繞心軸順時針方向稍有轉(zhuǎn)動以適應(yīng)腳掌平面的踏的位置；弧形槽的前后兩側(cè)的垂直平面由心軸上的前后支承加以軸向限位，因而提高了后踏板的轉(zhuǎn)動剛性。通過銷軸和后踏板鉸接的前踏板在銷孔附近伸出一段凸緣用于限位，此限位的目的是使前踏板、后踏板只能“正凹”不能“反弓”，當(dāng)踏開始時，前踏板、后踏板的上平面呈同一平面，并且與連桿平行重合，在腳的作用下三者一同繞心軸順時針方向轉(zhuǎn)動，直至處于水平位置完成前輪驅(qū)動，前踏板的軸向限位除了在銷軸處，還在支架上開槽對前踏板懸伸的下部進(jìn)行上、下和軸向限位。連桿的作用在于將鉸接于其一端的前踏板、后踏板通過心軸連接于支架上，以確定前踏板、后踏板的鉸接端在任一時刻的確切位置，但連桿本身對前踏板、后踏板的轉(zhuǎn)動自由度并不約束，因而使前踏板、后踏板的位置更能適應(yīng)人體腳部的各種姿態(tài)。為了提高前踏板、后踏板的轉(zhuǎn)動剛性和精度，采用前、后雙連桿結(jié)構(gòu)，以提高連桿的整體剛性。
傳動機(jī)構(gòu)由滑輪、輪軸、鋼絲繩、收繩器、緊固螺栓組成，在后動、定滑輪組中，定滑輪分別用心軸固定在支架后部，動滑輪利用輪軸與后踏板相聯(lián)結(jié)，鋼絲繩的一端與后踏板相聯(lián)結(jié)，另一端穿過動、定滑輪組，盤繞并固定在與后滾輪系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)的收繩器上，在前動、定滑輪組中，定滑輪分別用心軸、與短心軸安裝于支架前部，動滑輪利用輪軸與前踏板相聯(lián)結(jié)，鋼絲繩的一端與前踏板相聯(lián)結(jié)，另一端穿過前動、定滑輪組，盤繞并固定在與前滾輪系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)的收繩器上。
當(dāng)前踏板或后踏板相對于支架運動時，處于同一平面的動、定滑輪產(chǎn)生相對運動，因而使得穿繞于其間的鋼絲繩產(chǎn)生位移，進(jìn)而拖動滾輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，此套動、定滑輪組的設(shè)置可以獲得1∶3的傳動比；當(dāng)固定在前踏板或后踏板上的固定螺栓被拿掉或換輪軸和動滑輪來代之，而將鋼絲繩的一端固定在支架上，將可以獲得1∶2或1∶4的傳動比。
在后動、定滑輪組中，定滑輪的心軸與鉸接連桿的心軸同軸；在前動、定滑輪組中，定滑輪利用過橋連桿和短心軸安裝于過橋連桿和支架的側(cè)壁之間。
滾輪機(jī)構(gòu)有前、后兩套，每個滾輪機(jī)構(gòu)由包在輪轂外的橡膠輪構(gòu)成，輪轂的中部利用軸承安裝于心軸上，心軸連接于支架上，在輪轂上安裝有飛輪、收繩器、發(fā)條內(nèi)盒及發(fā)條彈簧。滾輪系統(tǒng)在動、定滑輪組鋼絲繩的牽引下完成在水平路面上的滾動，同時具有將鋼絲繩反方向復(fù)位盤繞在滾輪系統(tǒng)收繩器上的功用，為下一次的有效驅(qū)動、滾動提供先決條件。
在所說飛輪中，飛輪外圈與收繩器利用螺紋相聯(lián)結(jié)，其內(nèi)圈利用其上外螺紋與輪轂上的內(nèi)螺紋相配合，并取得同軸和軸向定位，兩者利用螺紋聯(lián)為一體，飛輪內(nèi)圈的內(nèi)孔兩端各置一個軸承組成一對，利用尼龍襯套將軸承內(nèi)圈與心軸相聯(lián)。
收繩器的左端有外螺紋，并與飛輪外圈的內(nèi)螺紋相配合，螺紋的旋向與鋼絲繩施力轉(zhuǎn)動的方向相同，使兩者越擰越緊，飛輪外圈的螺紋端面上開有一圈圓柱形凹槽，鋼絲繩圓形截面的大部分嵌于其中，收繩器的螺紋盡頭為較薄的圓形臺階，其上開通一弧形穿繩孔，鋼絲繩的一端穿過此孔，被收繩器和飛輪外圈緊緊壓合，在收繩器的滾筒部位的圓柱面上還開有一方形穿帶孔，發(fā)條彈簧的外圈由里朝外穿過此孔盤繞一圈包住滾筒部位，其端部的彎鉤鉤住穿帶孔的一側(cè)邊緣與發(fā)條彈簧的外圈固定，收繩器滾筒部位的內(nèi)圓柱表面構(gòu)成發(fā)條彈簧的外盒，固定發(fā)條彈簧的外圈，并隨飛輪外圈一起轉(zhuǎn)動，這種特殊結(jié)構(gòu)的設(shè)計既有利于發(fā)條彈簧外圈彎鉤不致于直接受力，又使得發(fā)條彈簧的有效空間圓整增大，同時還使得收繩器薄弱的滾筒部位增大了強(qiáng)度和耐磨性，事實上鋼絲繩僅僅是盤繞在包裹在收繩器滾筒部位的發(fā)條彈簧表面上。發(fā)條彈簧的內(nèi)圈與發(fā)條內(nèi)盒相聯(lián)結(jié)，連接于支架上的調(diào)整螺釘插入發(fā)條內(nèi)盒端部開設(shè)的三個開口槽中的一個。因而發(fā)條內(nèi)圈被固定不動，發(fā)條內(nèi)盒的另一功用仍作為軸承內(nèi)圈的軸向隔套對軸承進(jìn)行軸向定位。
飛輪外圈的內(nèi)壁為棘輪，當(dāng)盤繞在收繩器上的鋼絲繩被傳動系統(tǒng)拖動時，鋼絲繩將牽引收繩器、飛輪外圈、飛輪內(nèi)圈、輪轂及其緊固于其上的橡膠輪、軸承外圈繞軸承內(nèi)圈及心軸同步轉(zhuǎn)動，完成前或后輪的水平滾動。該過程中，棘輪、棘爪相嚙合，發(fā)條彈簧被收緊；當(dāng)傳動系統(tǒng)反向運動時，發(fā)條彈簧釋放彈力，迫使收繩器和飛輪外圈反向旋轉(zhuǎn)，因而使鋼絲繩迅速盤繞回收繩器上，此過程中棘輪、棘爪脫開嚙合，飛輪外圈空轉(zhuǎn)。
在支架上連接剎車機(jī)構(gòu)，該剎車機(jī)構(gòu)由凸輪、棘爪、搖桿、心軸、復(fù)位彈簧、插銷、剎車連桿、擋銷、剎車槽板組成，凸輪固定在后踏板的前端，與后踏板一起繞銷軸轉(zhuǎn)動，棘爪利用心軸與搖桿鉸接，心軸上的復(fù)位彈簧的一端卡在棘爪上，另一端卡在搖桿上，心軸上的復(fù)位彈簧的一端卡在搖桿上，另一端卡在與機(jī)架相固定的擋銷上，搖桿的另一端利用插銷與剎車連桿相聯(lián)結(jié)，剎車連桿的另一端與處于后輪部位的剎車槽板相聯(lián)結(jié)，剎車槽板利用心軸與支架鉸接，凸輪的曲面與棘爪的直平面接觸。
在實施剎車操作時，前踏板和連桿處于水平面，后踏板帶動凸輪繞銷軸順時針方向轉(zhuǎn)動(前、后踏板相對正凹)，當(dāng)確定凸輪工作平面和棘爪工作曲面接觸時，回踩后踏板使凸輪反時針方向旋轉(zhuǎn)，從而推動棘爪、搖桿繞其心軸順時針方向轉(zhuǎn)動。聯(lián)結(jié)于搖桿上的剎車連桿此時被牽動，其另一端也同時牽動位于后輪的剎車槽板繞其心軸(該軸上并聯(lián)一傳動系統(tǒng)中的定滑輪)轉(zhuǎn)動并對后輪實行剎車。當(dāng)連桿和前踏板處于同一水平面時，凸輪與棘爪及搖桿的轉(zhuǎn)動中心軸也處于同一垂直平面內(nèi)，并且凸輪的工作平面和非工作曲面的設(shè)計都必須是保證在任一時刻能和棘爪相脫離，并且還要確保在正常行進(jìn)驅(qū)動時不會有剎車的誤動作。
在前、后踏板靠近人體外側(cè)的部位分別開有兩個定位鎖緊孔，并在相應(yīng)位置安裝定位鎖緊裝置，該定位鎖緊裝置由彈簧座、彈簧、鎖銷、銷釘及螺母組成，其中的彈簧座聯(lián)結(jié)于支架上，鎖銷插入彈簧座內(nèi)，鎖銷的端部鉚有銷釘，銷釘被限位在彈簧座端部的開口槽內(nèi)。壓下前踏板、后踏板至極限位置，推動鎖銷，插入定位鎖緊孔并旋轉(zhuǎn)180°就可以對前踏板、后踏板實施定位鎖緊。


圖1為本實用新型的主視圖，即圖2的A-A視圖；圖2為
圖1的B-B視圖；圖3為
圖1的C-C視圖；圖4為
圖1的D-D視圖；圖5為
圖1的F-F視圖；圖6為
圖1的G-G視圖；圖7為
圖1的E-E視圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。
鞋套部件由前鞋套7、后鞋套3、扣帶5組成，前鞋套7與驅(qū)動機(jī)構(gòu)的前踏板8固定聯(lián)結(jié)；后鞋套3與驅(qū)動機(jī)構(gòu)的后踏板1聯(lián)結(jié)，并且后鞋套3可以通過踏板上的調(diào)整螺釘沿鞋的縱向作前后調(diào)整，以適應(yīng)鞋的各種尺碼。
驅(qū)動機(jī)構(gòu)由前踏板8、后踏板1、連桿4、銷軸6、心軸2所組成。前踏板8、后踏板1、連桿4通過銷軸6相鉸接，三者均可繞銷軸6轉(zhuǎn)動；連桿4的另一端通過心軸2與支架9相鉸接，并且心軸2穿過后踏板1下端的滑槽，因此連桿4可以繞心軸2轉(zhuǎn)動，后踏板1也可環(huán)繞心軸2上下擺動。
傳動系統(tǒng)由滑輪、輪軸、鋼絲繩、收繩器、緊固螺栓、開口墊圈所組成。在后動、定滑輪組中，10、11兩個滑輪分別用2、12兩根心軸固定在支架9后部，滑輪可繞心軸轉(zhuǎn)動，形成定滑輪；一個滑輪24通過輪軸23與后踏板1相聯(lián)結(jié)，組成動滑輪；鋼絲繩21作為柔索，其一端通過緊固螺栓25及開口墊圈26與后踏板1相聯(lián)結(jié)，另一端穿過動、定滑輪組，盤繞并固定在與后滾輪系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)的收繩器16上。當(dāng)后踏板1上下移動時，可帶動其上的動滑輪24上下移動，從而拖動柔索21移動，柔索21的移動將驅(qū)動收繩器16帶動后滾輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)后輪驅(qū)動的輪步鞋的水平移動。在前動、定滑輪組中，兩個定滑輪40分別用心軸39、短心軸41固定在支架9前部，動滑輪24＇利用輪軸23＇與前踏板8相聯(lián)結(jié)，鋼絲繩21＇的一端通過緊固螺栓25＇及開口墊圈26＇與前踏板8相聯(lián)結(jié)，另一端穿過前動、定滑輪組，盤繞并固定在與前滾輪系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)的收繩器16＇上，當(dāng)前踏板上下移動時，動、定滑輪組相對移動，通過鋼絲繩，驅(qū)動前滾輪系統(tǒng)轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)前輪驅(qū)動的輪步鞋水平運動。上述動、定滑輪組可實現(xiàn)的傳動比為3，當(dāng)調(diào)整動定滑輪的組數(shù)與緊固螺栓的位置還可以得到2或4的傳動比。
滾輪系統(tǒng)是由橡膠輪14、輪轂15、軸承43、飛輪、收繩器16、發(fā)條彈簧17、發(fā)條內(nèi)盒18、襯套46、隔套44、心軸19、調(diào)整螺釘53組成。飛輪的內(nèi)圈47通過其端部的外螺紋與輪轂15上的內(nèi)螺紋相聯(lián)結(jié)，內(nèi)孔及其孔中的凸緣相配合以實現(xiàn)兩者的同軸。兩只軸承43分別裝于飛輪內(nèi)圈47內(nèi)孔的兩端，實現(xiàn)軸承外圈徑向和軸向定位，而軸承43的內(nèi)圈的徑向和軸向定位分別用襯套46、隔套44、45、發(fā)條內(nèi)盒18進(jìn)行，并用心軸19聯(lián)結(jié)于支架9上。收繩器16通過一端的螺紋聯(lián)結(jié)在飛輪的外圈49上，飛輪外圈49的螺紋端面上開有一圈圓柱形凹槽55，鋼絲繩21圓形截面的大部分嵌于其中，收繩器16的螺紋盡頭為較薄的圓形臺階，其上開通一弧形穿繩孔20，鋼絲繩21的一端穿過此孔，并且在兩者的結(jié)合面上將鋼絲繩21的一端盤繞一圈在其間，當(dāng)收繩器16與飛輪外圈49擰緊的同時，亦將鋼絲繩21一端牢牢固定，鋼絲繩21還可以穿過收繩器16上的穿繩孔20有序地繞在收繩器滾筒部位上。收繩器16的內(nèi)緣可以作為發(fā)條彈簧17的外盒，可以實現(xiàn)發(fā)條彈簧17的外圈及軸向定位，并且發(fā)條彈簧17的外端可以穿過收繩器16滾筒部位上的穿帶孔，盤繞滾筒一圈并鉤緊在穿帶孔的邊緣上，從而實現(xiàn)發(fā)條彈簧17外圈的固定(柔索實際上是盤繞在發(fā)條彈簧的外圈上，而收繩器的滾筒部位僅是內(nèi)襯支承)。發(fā)條彈簧17的內(nèi)圈彎曲成型后穿過發(fā)條內(nèi)盒18的穿帶槽鉤緊在心軸19上，從而實現(xiàn)發(fā)條彈簧17的內(nèi)圈固定。另外橡膠輪14是通過注塑成型箍緊在輪轂15外緣上的。當(dāng)抽動鋼絲繩21時，鋼絲繩21將帶動收繩器16轉(zhuǎn)動飛輪外圈49，飛輪外圈49通過飛輪外圈內(nèi)側(cè)壁上的棘輪、帶動裝在飛輪內(nèi)圈47上的棘爪50，驅(qū)動飛輪內(nèi)圈47同步轉(zhuǎn)動，從而使輪步鞋的驅(qū)動輪(前或后輪)同步轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)水平運動。在此過程中發(fā)條彈簧17的外圈被收繩器16帶動而順時針轉(zhuǎn)動，相對于固定不動的內(nèi)圈而言，發(fā)條彈簧17被收緊，當(dāng)驅(qū)動結(jié)束，前踏板8或后踏板1上抬時，發(fā)條彈簧17彈力釋放，帶動收繩器16反時針方向轉(zhuǎn)動，從而將鋼絲繩21收緊，并盤繞在收繩器16上。因此，前踏板8或后踏板1上下往復(fù)運動時，發(fā)條彈簧17通過鋼絲繩21產(chǎn)生的張緊力將對前、后動滑輪產(chǎn)生一定的預(yù)緊回復(fù)力。這有利于傳動的可靠性，并使前踏板8或后踏板1的上抬更輕松。發(fā)條彈簧17的預(yù)緊力可以通過轉(zhuǎn)動發(fā)條內(nèi)盒18來調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)整完畢后，可以通過聯(lián)結(jié)于支架9上的調(diào)整螺釘53插入發(fā)條內(nèi)盒18端部的開口槽中來實現(xiàn)發(fā)條內(nèi)盒的徑向固定。
剎車系統(tǒng)是由凸輪31、棘爪30、搖桿27、心軸29、復(fù)位彈簧58、61、插銷60、剎車連桿22、擋銷28、剎車槽板13等組成凸輪31是固定在后踏板1前端的，它可以和后踏板1一起繞銷軸6轉(zhuǎn)動。棘爪30通過心軸29與搖桿27相聯(lián)結(jié)，并可繞心軸29轉(zhuǎn)動，心軸29上的復(fù)位彈簧58，一端卡在棘爪30上，另一端卡在搖桿27上，其作用就是使棘爪30順時針方向可靠地貼在搖桿27端部的限位凸臺上；搖桿27也可繞心軸29轉(zhuǎn)動，心軸29上的復(fù)位彈簧61，一端卡在搖桿27上，另一端卡在與機(jī)架9相固定的擋銷28上，其作用就是使搖桿27逆時針方向可靠地貼在擋銷28上。搖桿27的另一端通過插銷60與剎車連桿22相聯(lián)結(jié)，剎車連桿22的另一端與處于后輪部位的剎車槽板13通過插銷60相聯(lián)結(jié)，剎車槽板13通過心軸12與支架9相聯(lián)，剎車槽板15可繞心軸12轉(zhuǎn)動，在輪步鞋運行滑動時，可以抬起后腳跟以帶動后踏板1連同凸輪31繞銷軸6順時針方向轉(zhuǎn)動(此時前踏板不能抬起，因而可以保證銷軸6相對于支架9不動)，凸輪31的曲面與棘爪30的直平面接觸，并推動棘爪30反時針方向轉(zhuǎn)動。當(dāng)凸輪31轉(zhuǎn)過一定角度，凸輪31與棘爪30脫離接觸，棘爪30迅速回復(fù)到起始位置；當(dāng)腳跟回復(fù)下踩時，后踏板1連同凸輪31繞銷軸6反時針方向運動，并促使凸輪31直平面與棘爪30曲面接觸，并推動棘爪30連同搖桿27一起繞心軸29順時針方向轉(zhuǎn)動，此時搖桿27的另一端將擺動剎車連桿，進(jìn)而帶動剎車槽板13繞心軸12反時針方向運動，以致剎車槽板13緊緊貼住橡膠輪14外緣，實施剎車。由于剎車系統(tǒng)中的凸輪31、棘爪30的位置及形狀的特殊設(shè)計，操作者可以在任意位置只要抬起前踏板8或后踏板1就可以脫離剎車，并且在正常行走時不會產(chǎn)生任何剎車行為。
鎖定機(jī)構(gòu)分前、后鎖定機(jī)構(gòu)，分別位于輪步鞋的外側(cè)，它由彈簧33、彈簧座35、螺母36、鎖銷34及銷釘32組成彈簧座35通過螺母36聯(lián)結(jié)于支架9上，鎖銷34插入彈簧座35內(nèi)，并可沿軸向移動，鎖銷34的端部鉚有銷釘32，銷釘32被限位在彈簧座35端部的開口槽內(nèi)，當(dāng)需要鎖緊時，可壓下前踏板8、后踏板1，沿軸向推動鎖銷34，使其前端圓柱部份插入前、后踏板上的定位鎖緊孔內(nèi)，并轉(zhuǎn)動鎖銷180°，使其上的銷釘32卡在彈簧座35端部的另側(cè)淺槽內(nèi)，從而實施鎖緊。要取消鎖緊時，可轉(zhuǎn)動鎖銷180°，使鎖釘32處于彈簧座35的開口深槽內(nèi)，并在彈簧33的推動下，鎖銷34退出鎖定。經(jīng)鎖定的輪步鞋便于穿著，同時也可用做輪滑運動的旱冰鞋。
支架9作為整個輪步鞋的支承及定位部件，其結(jié)構(gòu)剛性及位置精度至關(guān)重要，同時其工藝設(shè)計也將決定著輪步鞋的外觀造型。
本實用新型的結(jié)構(gòu)特征使人體運動力學(xué)的應(yīng)用在輪步運動中得到了充分體現(xiàn)本實用新型采用前、后踏板分別驅(qū)動前輪和后輪，人體運動時腿的擺(擺的起始點可以看成腳跟抬到最高點，也就是大腿提到最高點時，而擺的終結(jié)點可以看成腿跟觸地時，在擺的過程中大腿回擺，小腿前擺，體現(xiàn)出腳跟的復(fù)合運動則是由后向前，由最高到最低)壓下后踏板，從而驅(qū)動后輪；而腿的踏(以腳跟觸地為起始點，以腳平面完全觸地為終結(jié)點，在踏的過程中，人體重心由后向前，直至重心通過足弓)。壓下前踏板，從而驅(qū)動前輪。輪步鞋的這種機(jī)構(gòu)運動特征可以體現(xiàn)出本實用新型的優(yōu)越性能其一，加大運動行程。輪步鞋的水平位移行程由后輪驅(qū)動行程的小部分(或大部分)與前輪驅(qū)動行程的全部相迭加。其二，減緩沖擊，平穩(wěn)過渡。當(dāng)腿前擺時，擺的前段是腿牽引鞋，此時鞋被很小沖擊的加速并獲取最大速度，而擺的后段直至腳跟觸地，鞋的速度不增或稍減，同時也為踏提供了一定的初始速度，因而在踏時也不會感到有明顯沖擊。同時對驅(qū)動輪中飛輪的棘輪、棘爪來說，前擺是“超越”，而踏也是逐漸嚙合的過程。其三，行駛平穩(wěn)，前文分析，輪步運動視蹬為有害反向推力(蹬以腳跟離地為起始點，腳尖離地為終結(jié)點，蹬的過程中重心位置由腳弓起向前移)，其作用反力雖然使人體向前邁進(jìn)，但其作用力恰恰又是使輪步鞋反向運動，產(chǎn)生減速或停止的現(xiàn)象。但由于前腿此時正處于擺，當(dāng)?shù)诺姆聪蛲屏_(dá)到最大點時，擺的向前驅(qū)動力也達(dá)到最大點，因而蹬的減速被交替進(jìn)行的另一腿擺的加速所彌補(bǔ)，因而雙鞋并使速度變化不大。其四，不會打滑。因為本實用新型是典型的雙驅(qū)動輪，盡管是后、前輪分別驅(qū)動，但其完全符合人體行走時重心由后向前移動的規(guī)律，因而不會產(chǎn)生單輪驅(qū)動中，因重心變化而產(chǎn)生的驅(qū)動力過大于滾動摩擦力而出現(xiàn)的打滑現(xiàn)象。其五，結(jié)構(gòu)輕巧，調(diào)節(jié)自如。前、后輪驅(qū)動的傳動系統(tǒng)分別由兩組動、定滑輪系統(tǒng)組成，而其系統(tǒng)的本身的特點決定了其結(jié)構(gòu)輕巧、簡單、調(diào)整方便和實用。其六，剎車操作方便、平穩(wěn)。本實用新型的剎車操作是通過后腿后跟的上抬再下壓后踏板來實現(xiàn)的，這樣特定操作的優(yōu)點在于在操作過程中已完成了人體重心的后移，并且剎車的同時人體重心已接近不動的后輪處，而且此種操作既可一次進(jìn)行完畢，也可多次重復(fù)進(jìn)行點剎，使剎車更自如，更平穩(wěn)。其七，行走自然，無拖沓感覺。由于前后踏板雙驅(qū)動的特點，本實用新型在考慮前、后踏板的垂直位移行程時，以人體正常行走時腳跟、腳尖抬起的最大高度為設(shè)計依據(jù)，因而在從事輪步運動的正常行走時，輪步鞋前后兩輪始終與地面接觸，根本不會在提、擺過程中被腳帶離地面。并且輪步鞋將按人體擺、踏順序動作的幅度和作用時間自動調(diào)整滑行速度。
權(quán)利要求1.一種輪步鞋，包括鞋套部件、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、滾輪機(jī)構(gòu)和支架(9)，其特征是鞋套部件中的前鞋套(7)、后鞋套(3)分別聯(lián)結(jié)在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的前踏板(8)、后踏板(1)上，傳動機(jī)構(gòu)有前、后兩套動、定滑輪系統(tǒng)，動滑輪(24)裝在驅(qū)動后踏板(1)上，定滑輪(10)、(11)裝在支架(9)上，而且動、定滑輪及鋼絲繩(21)都位于支架(9)內(nèi)靠人體內(nèi)側(cè)的同一平面內(nèi)，滾輪機(jī)構(gòu)中的前、后滾輪分別位于支架(9)內(nèi)的前部和后部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪步鞋，其特征是驅(qū)動機(jī)構(gòu)由前踏板(8)、后踏板(1)、連桿(4)和銷軸(6)組成，其中后踏板(1)的前端分別和前踏板(8)、連桿(4)的一端利用銷軸(6)鉸接，連桿(4)的另一端用心軸(2)鉸接于支架(9)上，同時后踏板(1)后端開有中心半徑近似于連桿(4)長度的弧形槽，弧形槽的前后兩側(cè)的垂直平面由心軸(2)上的前后支承(63)、(65)加以軸向限位，利用銷軸(6)和后踏板(1)鉸接的前踏板(8)在銷孔附近伸出一段凸緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪步鞋，其特征是傳動機(jī)構(gòu)由滑輪、輪軸、鋼絲繩(21)、收繩器(16)、緊固螺栓(25)、開口墊片(26)組成，在后動、定滑輪組中，定滑輪(10)、(11)分別用心軸(2)、(12)固定在支架(9)后部，動滑輪(24)利用輪軸(23)與后踏板(1)相聯(lián)結(jié)，鋼絲繩(21)的一端與后踏板(1)相聯(lián)結(jié)，另一端穿過動、定滑輪組，盤繞并固定在與后滾輪系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)的收繩器(16)上，在前動、定滑輪組中，兩個定滑輪(40)分別用心軸(39)、與短心軸(41)安裝于支架(9)前部，動滑輪(24＇)利用輪軸(23＇)與前踏板(8)相聯(lián)結(jié)，鋼絲繩(21＇)的一端與前踏板(8)相聯(lián)結(jié)，另一端穿過前動、定滑輪組，盤繞并固定在與前滾輪系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)的收繩器(16)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輪步鞋，其特征是在后動、定滑輪組中，定滑輪(10)的心軸(2)與鉸接連桿(4)的心軸(2)同軸；在前動、定滑輪組中，定滑輪(40)利用過橋連桿(42)和短心軸(41)安裝于過橋連桿(42)和支架(9)的側(cè)壁之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪步鞋，其特征是滾輪機(jī)構(gòu)有前、后兩套，每個滾輪機(jī)構(gòu)由包在輪轂(15)外的橡膠輪(14)構(gòu)成，輪轂(15)的中部利用軸承(43)安裝于心軸(19)上，心軸(19)連接于支架(9)上，在輪轂(15)上安裝有飛輪、收繩器(16)、發(fā)條內(nèi)盒(18)及發(fā)條彈簧(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪步鞋，其特征是在所說飛輪中，飛輪外圈(49)與收繩器(16)利用螺紋相聯(lián)結(jié)，其內(nèi)圈(47)利用其上的外螺紋與輪轂(15)上的內(nèi)螺紋相配合，并取得同軸和軸向定位，兩者利用螺紋聯(lián)為一體，飛輪內(nèi)圈(47)的內(nèi)孔兩端各置一個軸承(43)組成一對，利用尼龍襯套(46)將軸承(43)內(nèi)圈與心軸(19)相聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪步鞋，其特征是收繩器(16)的左端有外螺紋，并與飛輪外圈(49)的內(nèi)螺紋相配合，螺紋的旋向與鋼絲繩(21)施力轉(zhuǎn)動的方向相同，飛輪外圈(49)的螺紋端面上開有一圈圓柱形凹槽(55)，鋼絲繩(21)圓形截面的大部分嵌于其中，收繩器(16)的螺紋盡頭為較薄的圓形臺階，其上開通一弧形穿繩孔(20)，鋼絲繩(21)的一端穿過此孔，被收繩器(16)和飛輪外圈(49)緊緊壓合，在收繩器(16)的滾筒部位的圓柱面上還開有一方形穿帶孔，發(fā)條彈簧(17)的外圈由里朝外穿過此孔盤繞一圈包住滾筒部位，其端部的彎鉤鉤住穿帶孔的一側(cè)邊緣與發(fā)條彈簧(17)的外圈固定，收繩器(16)滾筒部位的內(nèi)圓柱表面構(gòu)成發(fā)條彈簧(17)的外盒，固定發(fā)條彈簧(17)的外圈，并隨飛輪外圈(49)一起轉(zhuǎn)動，發(fā)條彈簧(17)的內(nèi)圈與發(fā)條內(nèi)盒(18)相聯(lián)結(jié)，連接于支架(9)上的調(diào)整螺釘(53)插入發(fā)條內(nèi)盒(18)端部開設(shè)的三個開口槽中的一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪步鞋，其特征是在支架(9)上連接剎車機(jī)構(gòu)，該剎車機(jī)構(gòu)由凸輪(31)、棘爪(30)、搖桿(27)、心軸(29)、復(fù)位彈簧(58)、(61)、插銷(60)、剎車連桿(22)、擋銷(28)、剎車槽板(13)組成，凸輪(31)固定在后踏板(1)的前端，與后踏板(1)一起繞銷軸(6)轉(zhuǎn)動，棘爪(30)利用心軸(29)與搖桿(27)鉸接，心軸(29)上的復(fù)位彈簧(58)的一端卡在棘爪(30)上，另一端卡在搖桿(27)上，心軸(29)上的復(fù)位彈簧(61)的一端卡在搖桿(27)上，另一端卡在與機(jī)架(9)相固定的擋銷(28)上，搖桿(27)的另一端利用插銷(60)與剎車連桿(22)相聯(lián)結(jié)，剎車連桿(22)的另一端與處于后輪部位的剎車槽板(13)相聯(lián)結(jié)，剎車槽板(13)利用心軸(12)與支架(9)鉸接，凸輪(21)的曲面與棘爪(30)的直平面接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪步鞋，其特征是在前、后踏板(8)、(1)靠近人體外側(cè)的部位分別開有兩個定位鎖緊孔，并在相應(yīng)位置安裝定位鎖緊裝置，該定位鎖緊裝置由彈簧座(35)、彈簧(33)、鎖銷(34)、銷釘(32)及螺母(36)組成，其中的彈簧座(35)聯(lián)結(jié)于支架(9)上，鎖銷(34)插入彈簧座(35)內(nèi)，鎖銷(34)的端部鉚有銷釘(32)，銷釘(32)被限位在彈簧座(35)端部的開口槽內(nèi)。
專利摘要本實用新型涉及一種亦步亦滑的輪步鞋。該輪步鞋包括鞋套部件、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、滾輪機(jī)構(gòu)和支架,鞋套部件中的前鞋套、后鞋套分別聯(lián)結(jié)在驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的前、后踏板上,傳動機(jī)構(gòu)有前后兩套動、定滑輪系統(tǒng),動滑輪裝在驅(qū)動后踏板上,定滑輪裝在支架上,而且動、定滑輪及鋼絲繩都位于支架內(nèi)靠人體內(nèi)側(cè)的同一平面內(nèi),滾輪機(jī)構(gòu)中的前、后滾輪分別位于支架內(nèi)的前部和后部。
文檔編號A63C17/00GK2436200SQ00221680
公開日2001年6月27日 申請日期2000年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月8日
發(fā)明者韓鳴, 沈錦華 申請人:無錫市華威士科技商務(wù)有限公司