自行鞋的制作方法

本发明涉及一种鞋，特别涉及一种自行鞋。

背景技术：

步行，作为一种中短距离出行方式，其主要缺点是速度不够快、比较费力。这主要是因为能量损失比较大：每前进一步，人体重心都有一次升降过程，而重心下降时势能不仅白白损失掉了，反而还要消耗能量来支撑重心的下移；另外，向前迈大步时不仅单脚承重，还须消耗较大能量支撑向前迈进的脚悬空，所以长时间大步前进特别容易累。相对于步行，滑冰鞋相对比较省力和快捷，缺点是发力时须向侧后方发力，曲线滑行，安全性差，不好发力，不适应于作为交通工具使用。自行车是一种较为节能环保的交通工具，但相对于滑冰鞋又显得不够轻巧、灵活。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是要提供一种自行鞋，采用舒适的、类似于步行的发力方式，直线滑行，大幅度地减少能量损耗的同时大幅提升前进速度。本发明的另一个目的是：当重心向承重脚的脚跟部转移时自动刹车，极大的提升灵活性、安全性、及舒适性，使其适用于作为一种主要的交通工具来使用。

本发明自行鞋包括鞋帮和鞋底1，在鞋底1底部固接有底板2，在底板2后端设置有后滑轮4，在底板2前端设置有前滑5，其特征在于：前滑轮5固定安装在前轮轴6上，前轮轴6通过轴承7铰接于一前摆臂8的前端，前摆臂8后端通过一小轴21与底板2相铰接，在前摆臂8与底板2间连接有一扭簧9，扭簧9的作用力使前摆臂前端向下摆动；此外，还设置有利用前摆臂8前端相对于底板2所产生的位移来驱动前轮轴6及前滑轮5的驱动机构。

所述驱动机构包括一个固接在前轮轴6上的小齿轮10，在小齿轮10后方设置有一个大齿轮11，大齿轮11与小齿轮10相啮合，大齿轮10固定安装在大齿轮中心轴12上，大齿轮中心轴12通过固接在前摆臂8上的滑动轴承18与前摆臂8相铰接，大齿轮中心轴12上另安装有一飞轮13，一个大致沿上下方向伸展的扇形齿条14与飞轮13相啮合，扇形齿条14上端固接于底板2底部，扇形齿条14齿部轴心与小轴21的轴心位于同一轴线上；由此当人体重力作用于前滑轮6上，致使前摆臂8前端向上摆动时，固接在底板2底部的扇形齿条14将使相啮合的飞轮13转动，带动大齿轮中心轴12及大齿轮11转动，大齿轮11带动小齿轮10转动，进而带动前轮轴6及前滑轮5转动；当作用于前滑轮5上的人体重力大幅减小或消失时，扭簧9使前摆臂8前端向下摆动；当前摆臂8前端向下摆动时，扇形齿条14使相啮合的飞轮13反向空转。

作为本发明的另一种改进，所述驱动机构包括一个固接在前轮轴6上的小齿轮10，在小齿轮10后方设置有一个大齿轮11，大齿轮11与小齿轮10相啮合，大齿轮10固定安装在大齿轮中心轴12上，大齿轮中心轴12通过固接在前摆臂8上的滑动轴承18与前摆臂8相铰接，大齿轮中心轴12上另安装有一飞轮13，在飞轮13稍后方，设置有一竖向杆25，竖向杆25上端与底板2相固接，在竖向杆25下端与飞轮13圆周面之间连接有一条用于拉动飞轮13正向转动的缠绕软线26，在飞轮13上另设置有一用于带动飞轮13反向空转的复位弹簧27，复位弹簧（27）的作用力使缠绕软线（26）始终处于缠绕拉紧状态；由此当人体重力作用于前滑轮6上，致使前摆臂8前端向上摆动时，缠绕软线26将拉动飞轮13正向转动，带动大齿轮中心轴12及大齿轮11转动，大齿轮11带动小齿轮10转动，进而带动前轮轴6及前滑轮5转动。与此同时，当缠绕软线26拉动飞轮13正向转动时，将使复位弹簧27储存能量；当作用于前滑轮5上的人体重力大幅减小或消失时，扭簧9使前摆臂8前端向下摆动；当前摆臂8前端向下摆动时，复位弹簧27带动飞轮13反向空转，并使缠绕软线26紧密地缠绕在飞轮13上。

后滑轮4固定安装在后轮轴15两端，后轮轴15通过轴承7铰接于一后摆臂16的后端，后摆臂16前端通过小轴22与底板2相铰接，在后摆臂16后端与底板2后端之间连接有一压缩弹簧17；在后轮轴15中部固定安装有一刹车轮20，在底板2底部对应于刹车轮20中部处固接有一刹车杆24，在刹车杆24下端固接有一刹车片3，刹车片3的下端面与刹车轮20圆周面相适配。由此当压缩弹簧17受到预定压力，使后滑轮4随后摆臂向上摆动到预定位置时，刹车轮20将触及进而挤压刹车片3，自动刹车。

作为本发明的另一种实施方式，也可使后滑轮4铰接于后轮轴15两端，后轮轴15固接于一后摆臂16的后端，后摆臂16前端通过小轴22与底板2相铰接，在后摆臂16后端与底板2后端之间连接有一压缩弹簧17；后滑轮4内侧设有突出的轮毂4a，在底板2底部对应于轮毂4a处设有与轮毂4a圆周面相适配的刹车片3。由此当压缩弹簧17受到预定压力时，轮毂4a将触及进而挤压刹车片3，自动刹车。

本发明主要具有以下优点：1、采用舒适的、类似于步行的发力方式，直线滑行，大幅度地减少能量损耗的同时大幅提升前进速度。2、当重心向承重脚的跟部转移时自动刹车，极大的提升灵活性、安全性、及舒适性，将可作为中短距离出行的优选交通工具，节约资源及能源，减少交通拥堵且不占用停车位，并可途中搭乘地铁及公交。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是图1略去了右侧滑轮的右视图；

图3是图1略去了左侧滑轮的左视图；

图4是图1略去了部分结构的左视图；

图5是图1的前视图；

图6是图1的后视图；

图7是图1中的底板2、固接在底板2底部后端的刹车杆24、刹车片3以及固接在底板2底部的扇形齿条14的结构示意图；

图8是图7的右视图；

图9是图1中前摆臂8的结构示意图；

图10是图1中后摆臂16的结构示意图；

图11是实施例2略去了左侧滑轮的左视图；

图12是实施例2略去了部分结构的左视图；

图13是图11中飞轮13、缠绕软线26及复位弹簧27的结构示意图；

图14是图13的左视图；

图15是实施例3的结构示意图；

图16是图15略去了右侧滑轮的右视图；

图17是图15略去了左侧滑轮的左视图；

图18是图15略去了部分结构的左视图；

图19是图15的前视图；

图20是图15的后视图；

图21是图15中的底板2、固接在底板2底部后端的刹车片3以及固接在底板2上的扇形齿条14的结构示意图；

图22是图15中后摆臂16及后轮轴15的结构示意图；

图23是图15中后滑轮4的结构示意图。

附图中：1、鞋底，2、底板，2a、底板侧沿，2c、螺栓孔，2e、前摆臂轴心孔，2f、后摆臂轴心孔，2m、扭簧轴心孔，3、刹车片，4、后滑轮，4a、轮毂，5、前滑轮，6、前轮轴，7、轴承，8、前摆臂，9、扭簧，10、小齿轮，11、大齿轮，12、大齿轮中心轴，13、飞轮，14、扇形齿条，15、后轮轴，16、后摆臂，17、压缩弹簧，18、滑动轴承，19、小螺栓，20、刹车轮，21，小轴，22、小轴，23、小轴，24、刹车杆，25、竖向杆，26、缠绕软线，27、复位弹簧。

具体实施方式

实施例1：

如图1—10所示：在鞋底1底部固接有底板2，底板2上设有螺栓孔2c，通过小螺栓19将底板2与鞋底1固接为一体。在底板2左右两侧约纵向中部处设有向下伸展的底板侧沿2a，在底板侧沿2a下端设有一对同轴线的前摆臂轴心孔2e，前摆臂8后端通过一条穿过前摆臂轴心孔2e的小轴21（螺栓）与底板2相铰接。在前摆臂8前端通过轴承7铰接有一前轮轴6，前滑轮5固接于前轮轴6两端。在前摆臂8与底板2间连接有一扭簧9，在底板侧沿2a上设有一对同轴线的扭簧轴心孔2m，扭簧9套于一条穿过扭簧轴心孔2m的小轴23（螺栓）上。扭簧9的作用力使前摆臂8前端向下摆动。在前摆臂8与底板2间连接有一小铁链或钢丝软线，限制前摆臂8向下的摆动范围。前轮轴6上固接有一小齿轮10，设置在小齿轮10后上方的一个大齿轮11与小齿轮10相啮合，大齿轮11固定安装在大齿轮中心轴12上，大齿轮中心轴12通过固接在前摆臂8上的滑动轴承18与前摆臂8相铰接，大齿轮中心轴12上另安装有一飞轮13，一个大致沿上下方向伸展的扇形齿条14与飞轮13相啮合，扇形齿条14上端固接于底板2底部，扇形齿条14齿部轴心与小轴21的轴心位于同一轴线上。由此当前滑轮5受到体重的压力，使前摆臂8前端带动前滑轮5向上摆动时，扇形齿条14将使相啮合的飞轮13转动，带动大齿轮中心轴12及大齿轮11转动，进而带动小齿轮10、前轮轴6及前滑轮5转动，使滑行鞋前进。当压力大幅减小或消失时，扭簧9使前摆臂8前端向下摆动，飞轮13空转。飞轮13与自行车飞轮的结构相似，不同之处在于，本实施例中的飞轮13上设置的是与扇形齿条14相啮合的齿轮齿。

在位于前摆臂轴心孔2e稍后方的底板侧沿2a上，另设有一对同轴线的后摆臂轴心孔2f，后摆臂16前端通过一条穿过后摆臂轴心孔2f的小轴22（螺栓）与底板2相铰接。在后摆臂16后端与底板2后端之间连接有一压缩弹簧17；在后摆臂16后端通过轴承7铰接有一后轮轴15，在后轮轴15两端各固接有一后滑轮4，在后轮轴15中部固定安装有一刹车轮20，在底板2底部对应于刹车轮20中部处固接有一刹车杆24，在刹车杆24下端固接有一刹车片3，刹车片3下端面与刹车轮20圆周面相适配。由此当压缩弹簧17受到预定压力时，刹车轮20将触及进而挤压刹车片3，自动刹车。

实施例2：

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，实施例1采用与飞轮13相啮合的扇形齿条14使飞轮13转动，实施例2中将采用缠绕软线26及复位弹簧27使飞轮13转动。如图11—14所示：在飞轮13的稍后方，设置有一竖向杆25，竖向杆25上端固接于底板2底部，在竖向杆25下端与飞轮13圆周面之间连接有一缠绕软线26，在飞轮13上另设置有一复位弹簧27，复位弹簧27采用橡胶拉伸弹簧，其一端固定连接在飞轮13圆周面上，拉伸后在飞轮13圆周面上缠绕两圈，另一端固定连接在前摆臂8上，复位弹簧27的缠绕方向与缠绕软线26相反。复位弹簧27的作用力使缠绕软线26始终保持缠绕拉紧状态。复位弹簧27也可以采用涡卷弹簧。本实施例中的飞轮13圆周面没有齿部，可设置防止缠绕软线26滑出飞轮13圆周面的侧沿。

实施例3：

如图15—23所示，实施例3与实施例1基本相同，不同之处主要在于：后轮轴15固接于后摆臂16后端，在后轮轴15两端各铰接有一后滑轮4，后滑轮4内侧设有突出的轮毂4a，在底板2底部对应于轮毂4a处设有与轮毂4a圆周面相适配的刹车片3。由此当压缩弹簧17受到预定压力时，轮毂4a将触及进而挤压刹车片3，自动刹车。

本发明的自行鞋，只需采用正常走路的发力方式：在体重作用于脚掌时，前摆臂8前端向上摆动，扇形齿条14（或缠绕软线26及复位弹簧27）使啮合的飞轮13带动大齿轮中心轴12及大齿轮11转动，进而带动与大齿轮11相啮合的小齿轮10、前轮轴6及前滑轮5转动，提供前进动力。能够轻松、舒适地快速滑行。当须减速或停止时，只需将重心向单脚的脚跟部转移，刹车轮20（或后轮轮毂4a）将迅速触及进而挤压刹车片3（压缩弹簧17一般设置为：当约一半体重施压时，刹车轮20触及刹车片3），能够极其自然地减速、停止。更进一步，双手再各持一木棍或细竹竿，手脚配合发力（类似于滑雪），速度、舒适度、锻炼性，娱乐性及安全性进一步提升。