本發(fā)明涉及一種輪滑鞋，尤其涉及一種自驅動輪滑鞋。

背景技術：

1、輪滑鞋作為一種運動器材，深受大眾特別是少年兒童的喜愛。但是，由于普通輪滑鞋自身不帶動力，只能通過人在滑行過程中，不斷通過兩只腳交替抬起向后蹬的動作，推動人體向前運動，借由輪滑鞋較小的滾動摩擦力，保持持續(xù)向前滑動的狀態(tài)，一方面比較費力，另一方面也增加了操作的難度，需要較復雜的訓練過程才可以掌握。電驅動的輪滑鞋可以提供一定的驅動力，但需要外接電源和設置復雜的控制電路系統(tǒng)，使用起來也不方便。自驅動輪滑鞋可以較好地解決這個問題。

2、人體在行走的過程中，身體會有十厘米左右的起伏。上升過程是人體做功，抬升重心；下降過程是重力做功，重心下降，產生向下的加速度，進而轉化為向下的動能，在落腳時，向下的動能疊加人體踩踏的力量產生的功能，遇到地面的阻滯，轉化為地面形變的彈性勢能而散失到大地中。自驅動輪滑鞋，通過將腳踩大地時向下直線運動的動能，轉化為輪子向前進方向的旋轉運動，可以將這部分能量利用起來，轉化為輪滑鞋前進的驅動力，是一項非常有價值的技術。

3、自驅動輪滑鞋采用可以自動驅動的裝置，巧妙利用人行走過程中落腳時向下的動能對地面的沖擊力，將其轉化為向前的驅動力，產生向前滑動的加速度，可以大大提高步行的速度。該驅動裝置類似于活塞發(fā)動機，為輪子提供動力。穿上這種輪滑鞋，只需按照正常步態(tài)行走，就可以在正常行走的速度基礎上，產生額外的速度，因此，不僅使用起來也比較方便，不需要太多的復雜訓練即可掌握，同時也可極大地提升步行速度，在正常步態(tài)下獲得跑步的速度效果。

4、由于這種輪滑鞋可以有效利用人體踩踏力及重力做功，可以將驅動輪改為輪轂電機驅動輪，這樣，在外接充電電路及電池后，可以將一部分動能轉化為電能存儲起來，需要時可給電子設備供電。

5、當然，也可以將驅動輪懸空，甚至直接將驅動輪替換為發(fā)電機并懸空，這樣，輪滑鞋就改造為一種純發(fā)電鞋。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述技術問題而提供的一種自驅動輪滑鞋。由于給輪滑鞋的驅動輪加裝了一套驅動裝置，使其在人體行走過程中，利用向下踩動的自然動作做功，驅動輪子向前進方向轉動，可以提高前進速度，省時省力地享受滑行的樂趣。不僅可以作為一個運動器械，也可以作為日常步行的輔助工具，在不需要額外動力的前提下，大大提升步行速度，當然，也可以作為戶外徒步運動時的一種輔助工具，提升步行速度，豐富旅行體驗。

2、本發(fā)明是通過以下技術方案來實現的：

3、一種自驅動輪滑鞋，包括鞋體、鞋幫、鞋底、驅動單元、彈性連接件、固定連接件。所述驅動單元的頂部與鞋體的鞋底聯結在一起，所述驅動單元之間（前后左右）根據需要，可以無連接，或剛性連接（使用用剛性連接件），或彈性連接（使用彈性連接件）。所述驅動單元在受到所述鞋底的壓力時，會將其轉化為向前的驅動力，驅動輪滑鞋向前運動。

4、進一步地，所述驅動單元包括活塞、活塞套筒、連桿、棘輪、傳動裝置、驅動輪、支架。所述支架包括支架上平面、支架下平面、彈簧（組）、支承框架。所述支架上平面、支架下平面通過彈簧（組）連接在一起，所述支架下平面的下方與支承框架連接。所述活塞安裝在所述支架上平面上，方向向下（實體在上平面下方），所述活塞套筒安裝在所述支架下平面上，方向向下（實體在下平面下方），兩者位置相對應。所述棘輪、傳動裝置、驅動輪安裝在支承框架上。所述連桿連接活塞下端和所述棘輪的主動輪（連接點在主動輪上靠近圓周處），形成一個曲軸連桿結構。所述棘輪的從動輪通過傳動裝置與驅動輪連接，將動力傳送給驅動輪。平常不使用時，彈簧（組）為展開狀態(tài)，支架上、下平面之間保持一定的間距。行走過程中，踩踏鞋底時，壓縮彈簧，驅動單元的活塞受到壓力，向下運動做功；抬腳時，彈簧復位，活塞向上運動，恢復到原始狀態(tài)。如此循環(huán)往復，持續(xù)做功提供動力。

5、進一步地，所述傳動裝置包括棘輪從動輪，傳動齒輪、驅動輪。所述棘輪從動輪外緣設置有齒輪，所述傳動齒輪與棘輪從動輪通過齒輪形成傳動連接，所述驅動輪與傳動齒輪為同軸，且輪體固定在一起。傳動齒輪是小齒輪，可以產生數倍于棘輪從動輪的轉速，因驅動輪和傳動齒輪固定在一起，從而也產生高速向前轉動的轉速。

6、進一步地，所述支架上平面、下平面之間設置滑動導軌，以增強上、下平面位置相互運動時的穩(wěn)定性和順暢性。

7、進一步地，所述滑動導軌是，在支架上平面上、下平面之間分別設置限位活塞、限位活塞套筒，所述限位活塞安裝在支架上平面上，方向向下（實體在上平面下方），所述限位活塞套筒安裝在所述支架下平面上，方向向下（實體在下平面下方），其位置與所述限位活塞相對應。限位活塞/限位活塞套筒可設置一組或多組。

8、進一步地，所述彈簧（組）的彈簧可以獨立設置，也可以設置為套在所述活塞的外側，或設置為套在所述限位活塞的外側，形成一種緊湊結構。

9、進一步地，為了避免連桿機構在運作過程中，在死點位置(連桿運動的最遠端和最近斷)發(fā)生故障產生反轉不做功，活塞行程設置為連桿驅動棘輪主動輪時，主動輪在兩個死點之間往復轉動，此種情況下，主動輪旋轉角度小于180度。棘輪的從動輪在間歇性驅動下，向一個方向連續(xù)轉動。

10、進一步地，所述驅動輪可以采用輪轂電機，并外接電池和充電電路，在向前滑動時，可將部分動能轉化為電能儲存起來，需要時可向電子設備供電。

11、進一步地，所述支承框架可以延伸到與地面接觸，將所述使用輪轂電機的驅動輪懸空，這樣，驅動裝置的動能全部用于發(fā)電，此時輪滑鞋被改造為單純的發(fā)電鞋。當然，也可直接用發(fā)電機取代驅動輪。

12、圖1是本發(fā)明提供的自驅動輪滑鞋結構示意圖。其中：

13、10、鞋體；110、鞋幫；120、鞋底；130、驅動單元；141、彈性連接件；142、剛性連接件。

14、圖2是本發(fā)明提供的自驅動輪滑鞋驅動單元結構示意圖。其中：

15、活塞1311、活塞套筒1312、連桿132、棘輪主動輪1331、棘輪從動輪1332、傳動齒輪134、驅動輪135、支架136、支架上平面1361、支架下平面1362、彈簧（組）1363、限位活塞1364、限位活塞套筒1365、支承框架1366。

16、圖3是本發(fā)明提供的自驅動輪滑鞋驅動單元相互剛性連接結構示意圖。其中：

17、130、驅動單元；141、剛性連接件。

18、圖4是本發(fā)明提供的自驅動輪滑鞋驅動單元相互彈性連接結構示意圖。其中：

19、130、驅動單元；142、彈性連接件。

20、圖5是本發(fā)明提供的帶有發(fā)電功能的自驅動輪滑鞋結構示意圖。其中：

21、10、鞋體；151、電池；152、充電電路；135、驅動輪。

22、圖6是本發(fā)明提供的基于自驅動輪滑鞋原理的發(fā)電鞋結構示意圖。其中：

23、1366、支承框架；135、驅動輪。

24、下面結合附圖及具體實施方式對本發(fā)明做進一步描述：

25、除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本技術技術領域的技術人員通常理解的含義相同；本文中在申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本技術；本技術的說明書和權利要求書及上述附圖說明中的術語“包括”和“具有”以及它們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。本技術的說明書和權利要求書或上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別不同對象，而不是用于描述特定順序。

26、在本文中提及“實施例”意味著，結合實施例描述的特定特征、結構或特性可以包含在本技術的至少一個實施例中。在說明書中的各個位置出現該短語并不一定均是指相同的實施例，也不是與其它實施例互斥的獨立的或備選的實施例。本領域技術人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實施例可以與其它實施例相結合。

27、本文結合三個實施例對本發(fā)明進行進一步描述。

28、本發(fā)明第一個實施例如圖1所示，提供了一種自驅動輪滑鞋，包括鞋體10、鞋幫110、鞋底120、驅動單元130、彈性連接件141、固定連接件142。

29、所述鞋底120與鞋幫110聯結、所述驅動單元130與鞋底120聯結，所述驅動單元相互之間（包括前后之間和左右之間）通過所述彈性連接件141、所述固定連接件142相互連接，也可以不連接。

30、在本實施例中，所述驅動單元130在受到所述鞋底120的壓力時，會將其轉化為向前的驅動力，驅動輪滑鞋向前運動。

31、本發(fā)明自驅動輪滑鞋驅動單元結構如圖2所示，包括活塞1311、活塞套筒1312、連桿132、棘輪主動輪1331、棘輪從動輪1332、傳動齒輪134、驅動輪135、支架136、支架上平面1361、支架下平面1362、彈簧（組）1363、限位活塞1364、限位活塞套筒1365、支承框架1366。

32、所述支架上平面1361、支架下平面1362基本水平設置，兩者之間設置彈簧（組）1363相連接，支承框架1366與支架下平面1362相連接，并設置在架下平面1362的下方，所述限位活塞1364安裝在支架上平面1361上，方向向下，所述限位活塞套筒1365安裝在所述支架下平面1362上，方向向下，其位置與所述限位活塞1364相對應。限位活塞/限位活塞套筒可設置一組或多組。

33、所述活塞1311安裝在所述支架上平面1361上，方向向下（實體在上平面下方），所述活塞套筒1312安裝在所述支架下平面1362上，方向向下（實體在下平面下方），兩者位置相對應。所述連桿132連接活塞下端和所述棘輪主動輪1331（連接點在輪上靠近圓周處），形成一個曲軸連桿結構。所述棘輪從動輪1332外緣設置有齒輪，傳動齒輪134與棘輪從動輪1332通過齒輪形成傳動連接，驅動輪135與傳動齒輪134為同軸，且輪體固定在一起。棘輪主動輪1331、棘輪從動輪1332、傳動齒輪134、驅動輪135，通過各自的軸，安裝在支承框架1366上。

34、所述彈簧（組）1363的彈簧可以獨立設置，也可以設置為套在活塞1311的外側，或設置為套在限位活塞1364的外側，形成一種緊湊結構。

35、在本實施例中，所述活塞1311、連桿132、棘輪主動輪1331三者的位置設定要求，一是要保證活塞下行時，提供前進方向的驅動力，二是要保證連桿在曲軸連桿結構的兩個死點之間做往復運動，這樣，棘輪主動輪會做小于180度的往復轉動，可以防止棘輪在死點位置發(fā)生倒轉現象。

36、在本實施例中，人體向下踩踏時，支架上平面1361受壓向下運動，帶動活塞1311運動，通過連桿132驅動棘輪主動輪1331做圓周運動，棘輪主動輪1331帶動棘輪從動輪1332轉動，進而帶動傳動齒輪134轉動，傳動齒輪134帶動驅動輪135運動，實現輪滑鞋向前運動的效果。抬腳時，支架上平面1361上的壓力消失，在彈簧（組）1363的彈力作用下，向上運動，帶動活塞1311、連桿132和棘輪主動輪1331復位，棘輪從動輪1332、傳動齒輪134、驅動輪135則繼續(xù)做慣性運動。

37、本發(fā)明自驅動輪滑鞋驅動單元相互剛性連接結構如圖3所示，包括驅動單元130、剛性連接件141。

38、所述驅動單元130之間可通過剛性連接件141前后、左右聯結在一起，增強整體的穩(wěn)定性。

39、本發(fā)明自驅動輪滑鞋驅動單元相互彈性連接結構如圖4所示，包括驅動單元130、彈性連接件142。

40、所述驅動單元130之間可通過彈性連接件142前后、左右聯結在一起，增強整體的穩(wěn)定性，同時，允許當鞋底在行走過程中有一定形變時，驅動單元之間的相對位置可以隨時做適當的跟隨，以提升產品的適用性。

41、本發(fā)明第二個實施例如圖5所示，提供了一種帶有發(fā)電功能的自驅動輪滑鞋，在第一個實施例的基礎上，增加了充放電部件，包括電池151、充電電路152。

42、所述電池151、充電電路152安裝在鞋體10上，所述驅動輪135帶有輪轂電機。驅動輪135的一部分動能可以通過輪轂電機轉化為電能，并通過充電電路152充電給所述電池151存儲起來，需要時可以給其它電子設備供電。

43、本發(fā)明第三個實施例如圖6所示，提供了一種基于自驅動輪滑鞋原理的發(fā)電鞋，在第二個實施例的基礎上，改造了部分部件，包括支承框架1366、驅動輪135。

44、所述支承框架1366向下方延伸，接觸地面形成支撐面，驅動輪135懸空，此時輪滑鞋成為一個純粹的發(fā)電鞋。此時驅動輪135也可以替換為發(fā)電機。

45、根據上述說明書的揭示和教導，本發(fā)明所屬領域的技術人員還可以對上述實施方式進行適當的變更和修改。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實施方式，對本發(fā)明的一些修改和變更也應當落入本發(fā)明的權利要求的保護范圍內。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術語，但這些術語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構成任何限制。