本發(fā)明涉及一種輪滑鞋，尤其涉及一種自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋。

背景技術(shù)：

1、輪滑鞋作為一種運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)作，推動(dòng)人體向前運(yùn)動(dòng)，借由輪滑鞋較小的滾動(dòng)摩擦力，保持持續(xù)向前滑動(dòng)的狀態(tài)，一方面比較費(fèi)力，另一方面也增加了操作的難度，需要較復(fù)雜的訓(xùn)練過程才可以掌握。電驅(qū)動(dòng)的輪滑鞋可以提供一定的驅(qū)動(dòng)力，但需要外接電源和設(shè)置復(fù)雜的控制電路系統(tǒng)，使用起來也不方便。自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋可以較好地解決這個(gè)問題。

2、人體在行走的過程中，身體會(huì)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(chǎn)生向下的加速度，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為向下的動(dòng)能，在落腳時(shí)，向下的動(dòng)能疊加人體踩踏的力量產(chǎn)生的功能，遇到地面的阻滯，轉(zhuǎn)化為地面形變的彈性勢(shì)能而散失到大地中。自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋，通過將腳踩大地時(shí)向下直線運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，轉(zhuǎn)化為輪子向前進(jìn)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以將這部分能量利用起來，轉(zhuǎn)化為輪滑鞋前進(jìn)的驅(qū)動(dòng)力，是一項(xiàng)非常有價(jià)值的技術(shù)。

3、自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋采用可以自動(dòng)驅(qū)動(dòng)的裝置，巧妙利用人行走過程中落腳時(shí)向下的動(dòng)能對(duì)地面的沖擊力，將其轉(zhuǎn)化為向前的驅(qū)動(dòng)力，產(chǎn)生向前滑動(dòng)的加速度，可以大大提高步行的速度。該驅(qū)動(dòng)裝置類似于活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，為輪子提供動(dòng)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(chǔ)上，產(chǎn)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(fù)雜訓(xùn)練即可掌握，同時(shí)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(qū)動(dòng)輪改為輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪，這樣，在外接充電電路及電池后，可以將一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)起來，需要時(shí)可給電子設(shè)備供電。

5、當(dāng)然，也可以將驅(qū)動(dòng)輪懸空，甚至直接將驅(qū)動(dòng)輪替換為發(fā)電機(jī)并懸空，這樣，輪滑鞋就改造為一種純發(fā)電鞋。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)問題而提供的一種自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋。由于給輪滑鞋的驅(qū)動(dòng)輪加裝了一套驅(qū)動(dòng)裝置，使其在人體行走過程中，利用向下踩動(dòng)的自然動(dòng)作做功，驅(qū)動(dòng)輪子向前進(jìn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可以提高前進(jìn)速度，省時(shí)省力地享受滑行的樂趣。不僅可以作為一個(gè)運(yùn)動(dòng)器械，也可以作為日常步行的輔助工具，在不需要額外動(dòng)力的前提下，大大提升步行速度，當(dāng)然，也可以作為戶外徒步運(yùn)動(dòng)時(shí)的一種輔助工具，提升步行速度，豐富旅行體驗(yàn)。

2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

3、一種自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋，包括鞋體、鞋幫、鞋底、驅(qū)動(dòng)單元、彈性連接件、固定連接件。所述驅(qū)動(dòng)單元的頂部與鞋體的鞋底聯(lián)結(jié)在一起，所述驅(qū)動(dòng)單元之間（前后左右）根據(jù)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(qū)動(dòng)單元在受到所述鞋底的壓力時(shí)，會(huì)將其轉(zhuǎn)化為向前的驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)輪滑鞋向前運(yùn)動(dòng)。

4、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)單元包括活塞、活塞套筒、連桿、棘輪、傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)體在下平面下方），兩者位置相對(duì)應(yīng)。所述棘輪、傳動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)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(dòng)輪（連接點(diǎn)在主動(dòng)輪上靠近圓周處），形成一個(gè)曲軸連桿結(jié)構(gòu)。所述棘輪的從動(dòng)輪通過傳動(dòng)裝置與驅(qū)動(dòng)輪連接，將動(dòng)力傳送給驅(qū)動(dòng)輪。平常不使用時(shí)，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(shí)，壓縮彈簧，驅(qū)動(dòng)單元的活塞受到壓力，向下運(yùn)動(dòng)做功；抬腳時(shí)，彈簧復(fù)位，活塞向上運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)到原始狀態(tài)。如此循環(huán)往復(fù)，持續(xù)做功提供動(dòng)力。

5、進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置包括棘輪從動(dòng)輪，傳動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)輪。所述棘輪從動(dòng)輪外緣設(shè)置有齒輪，所述傳動(dòng)齒輪與棘輪從動(dòng)輪通過齒輪形成傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)輪與傳動(dòng)齒輪為同軸，且輪體固定在一起。傳動(dòng)齒輪是小齒輪，可以產(chǎn)生數(shù)倍于棘輪從動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速，因驅(qū)動(dòng)輪和傳動(dòng)齒輪固定在一起，從而也產(chǎn)生高速向前轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速。

6、進(jìn)一步地，所述支架上平面、下平面之間設(shè)置滑動(dòng)導(dǎo)軌，以增強(qiáng)上、下平面位置相互運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性和順暢性。

7、進(jìn)一步地，所述滑動(dòng)導(dǎo)軌是，在支架上平面上、下平面之間分別設(shè)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(shí)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(shí)體在下平面下方），其位置與所述限位活塞相對(duì)應(yīng)。限位活塞/限位活塞套筒可設(shè)置一組或多組。

8、進(jìn)一步地，所述彈簧（組）的彈簧可以獨(dú)立設(shè)置，也可以設(shè)置為套在所述活塞的外側(cè)，或設(shè)置為套在所述限位活塞的外側(cè)，形成一種緊湊結(jié)構(gòu)。

9、進(jìn)一步地，為了避免連桿機(jī)構(gòu)在運(yùn)作過程中，在死點(diǎn)位置(連桿運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)端和最近斷)發(fā)生故障產(chǎn)生反轉(zhuǎn)不做功，活塞行程設(shè)置為連桿驅(qū)動(dòng)棘輪主動(dòng)輪時(shí)，主動(dòng)輪在兩個(gè)死點(diǎn)之間往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，此種情況下，主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)角度小于180度。棘輪的從動(dòng)輪在間歇性驅(qū)動(dòng)下，向一個(gè)方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

10、進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)輪可以采用輪轂電機(jī)，并外接電池和充電電路，在向前滑動(dòng)時(shí)，可將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來，需要時(shí)可向電子設(shè)備供電。

11、進(jìn)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(jī)的驅(qū)動(dòng)輪懸空，這樣，驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)能全部用于發(fā)電，此時(shí)輪滑鞋被改造為單純的發(fā)電鞋。當(dāng)然，也可直接用發(fā)電機(jī)取代驅(qū)動(dòng)輪。

12、圖1是本發(fā)明提供的自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋結(jié)構(gòu)示意圖。其中：

13、10、鞋體；110、鞋幫；120、鞋底；130、驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)輪滑鞋驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)示意圖。其中：

15、活塞1311、活塞套筒1312、連桿132、棘輪主動(dòng)輪1331、棘輪從動(dòng)輪1332、傳動(dòng)齒輪134、驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)輪滑鞋驅(qū)動(dòng)單元相互剛性連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中：

17、130、驅(qū)動(dòng)單元；141、剛性連接件。

18、圖4是本發(fā)明提供的自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋驅(qū)動(dòng)單元相互彈性連接結(jié)構(gòu)示意圖。其中：

19、130、驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)輪滑鞋結(jié)構(gòu)示意圖。其中：

21、10、鞋體；151、電池；152、充電電路；135、驅(qū)動(dòng)輪。

22、圖6是本發(fā)明提供的基于自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋原理的發(fā)電鞋結(jié)構(gòu)示意圖。其中：

23、1366、支承框架；135、驅(qū)動(dòng)輪。

24、下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

25、除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同；本文中在申請(qǐng)的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本技術(shù)；本技術(shù)的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖說明中的術(shù)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(shù)的說明書和權(quán)利要求書或上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別不同對(duì)象，而不是用于描述特定順序。

26、在本文中提及“實(shí)施例”意味著，結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本技術(shù)的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說明書中的各個(gè)位置出現(xiàn)該短語并不一定均是指相同的實(shí)施例，也不是與其它實(shí)施例互斥的獨(dú)立的或備選的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實(shí)施例可以與其它實(shí)施例相結(jié)合。

27、本文結(jié)合三個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述。

28、本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，提供了一種自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋，包括鞋體10、鞋幫110、鞋底120、驅(qū)動(dòng)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(lián)結(jié)、所述驅(qū)動(dòng)單元130與鞋底120聯(lián)結(jié)，所述驅(qū)動(dòng)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(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)單元130在受到所述鞋底120的壓力時(shí)，會(huì)將其轉(zhuǎn)化為向前的驅(qū)動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)輪滑鞋向前運(yùn)動(dòng)。

31、本發(fā)明自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括活塞1311、活塞套筒1312、連桿132、棘輪主動(dòng)輪1331、棘輪從動(dòng)輪1332、傳動(dòng)齒輪134、驅(qū)動(dòng)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(shè)置，兩者之間設(shè)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(shè)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(duì)應(yīng)。限位活塞/限位活塞套筒可設(shè)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(shí)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(shí)體在下平面下方），兩者位置相對(duì)應(yīng)。所述連桿132連接活塞下端和所述棘輪主動(dòng)輪1331（連接點(diǎn)在輪上靠近圓周處），形成一個(gè)曲軸連桿結(jié)構(gòu)。所述棘輪從動(dòng)輪1332外緣設(shè)置有齒輪，傳動(dòng)齒輪134與棘輪從動(dòng)輪1332通過齒輪形成傳動(dòng)連接，驅(qū)動(dòng)輪135與傳動(dòng)齒輪134為同軸，且輪體固定在一起。棘輪主動(dòng)輪1331、棘輪從動(dòng)輪1332、傳動(dòng)齒輪134、驅(qū)動(dòng)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(dú)立設(shè)置，也可以設(shè)置為套在活塞1311的外側(cè)，或設(shè)置為套在限位活塞1364的外側(cè)，形成一種緊湊結(jié)構(gòu)。

35、在本實(shí)施例中，所述活塞1311、連桿132、棘輪主動(dòng)輪1331三者的位置設(shè)定要求，一是要保證活塞下行時(shí)，提供前進(jìn)方向的驅(qū)動(dòng)力，二是要保證連桿在曲軸連桿結(jié)構(gòu)的兩個(gè)死點(diǎn)之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣，棘輪主動(dòng)輪會(huì)做小于180度的往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以防止棘輪在死點(diǎn)位置發(fā)生倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。

36、在本實(shí)施例中，人體向下踩踏時(shí)，支架上平面1361受壓向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞1311運(yùn)動(dòng)，通過連桿132驅(qū)動(dòng)棘輪主動(dòng)輪1331做圓周運(yùn)動(dòng)，棘輪主動(dòng)輪1331帶動(dòng)棘輪從動(dòng)輪1332轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)齒輪134轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)齒輪134帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪135運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輪滑鞋向前運(yùn)動(dòng)的效果。抬腳時(shí)，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(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)活塞1311、連桿132和棘輪主動(dòng)輪1331復(fù)位，棘輪從動(dòng)輪1332、傳動(dòng)齒輪134、驅(qū)動(dòng)輪135則繼續(xù)做慣性運(yùn)動(dòng)。

37、本發(fā)明自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋驅(qū)動(dòng)單元相互剛性連接結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括驅(qū)動(dòng)單元130、剛性連接件141。

38、所述驅(qū)動(dòng)單元130之間可通過剛性連接件141前后、左右聯(lián)結(jié)在一起，增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性。

39、本發(fā)明自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋驅(qū)動(dòng)單元相互彈性連接結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括驅(qū)動(dòng)單元130、彈性連接件142。

40、所述驅(qū)動(dòng)單元130之間可通過彈性連接件142前后、左右聯(lián)結(jié)在一起，增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性，同時(shí)，允許當(dāng)鞋底在行走過程中有一定形變時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元之間的相對(duì)位置可以隨時(shí)做適當(dāng)?shù)母S，以提升產(chǎn)品的適用性。

41、本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例如圖5所示，提供了一種帶有發(fā)電功能的自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋，在第一個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)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(qū)動(dòng)輪135帶有輪轂電機(jī)。驅(qū)動(dòng)輪135的一部分動(dòng)能可以通過輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，并通過充電電路152充電給所述電池151存儲(chǔ)起來，需要時(shí)可以給其它電子設(shè)備供電。

43、本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例如圖6所示，提供了一種基于自驅(qū)動(dòng)輪滑鞋原理的發(fā)電鞋，在第二個(gè)實(shí)施例的基礎(chǔ)上，改造了部分部件，包括支承框架1366、驅(qū)動(dòng)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(qū)動(dòng)輪135懸空，此時(shí)輪滑鞋成為一個(gè)純粹的發(fā)電鞋。此時(shí)驅(qū)動(dòng)輪135也可以替換為發(fā)電機(jī)。

45、根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何限制。