机械轮鞋垫的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种机械轮鞋垫，包括鞋底和将鞋底可拆卸地与鞋固定的固定部，所述鞋底底部两侧对称设置有多个滑轮，当用于步行时，所述每个滑轮水平收缩至鞋底内，当用于滑行时，所述每个滑轮竖直立于鞋底底部；所述鞋底内还设置有可使每个滑轮交替地从水平位置翻转到竖直位置的驱动机构；所述驱动机构包括输出推动力的推动结构、将推动力转换为传动力的转化结构和将传动力用于每个滑轮翻转的控制结构。本发明不但能够迅速、方便地在步行与滑行两种状态之间转换，而且直接能够穿在鞋底，无需更换，从而方便携带。除此之外，本发明结构稳定，方便穿戴，能适用于多种路段下。
【专利说明】
机械轮鞋垫
技术领域
[0001 ]本发明涉及运动器材领域，具体地指一种机械轮鞋垫。
【背景技术】
[0002]在当今快节奏的生活中，越来越多的人会选择滑轮鞋作为代步工具。滑轮鞋不但可以提高人们行走的速度，而且还避免了拥堵给人们带来的不便。但是在日常生活中，并非所有行走的路段都适合用滑轮鞋滑行，例如，在路过颠簸的路段时，用滑轮鞋滑行则会增加摔倒的危险。所以当人们路过不适应滑行的路段时，则需要停下来更换鞋。如果需要行走的路段路况复杂的话，则需要来回换鞋多次，显然增加了不少麻烦。
[0003]在现有技术中，出现过不少滑行、行走两用的滑轮鞋，其原理都是将滑轮设计为既可以呈竖直位置用于滑行，又可以呈平行位置收缩至鞋底内用于步行。上述两用滑轮鞋对于滑轮的转换需要借助手动将滑轮逐个翻转，由此，此类滑轮鞋在滑行与行走状态的转换过程较为复杂。另外，鞋的体积较大，随身携带不方便。
[0004]针对上述现有技术的不足，需要设计出一种新型代步的工具，其不但可以用于步行和滑行两种状态，而且能够迅速、方便的在两种状态之间转换。最好，这种代步工具能够方便携带。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种机械轮鞋垫，其不但能够迅速、方便地在步行与滑行两种状态之间转换，而且直接能够穿在鞋底，无需更换，从而方便携带。
[0006]为实现上述目的，本发明所设计的机械轮鞋垫，包括鞋底和将鞋底可拆卸地与鞋固定的固定部，所述鞋底底部两侧对称设置有多个滑轮，其特殊之处在于:当用于步行时，所述每个滑轮水平收缩至鞋底内，当用于滑行时，所述每个滑轮竖直立于鞋底底部;所述鞋底内还设置有可使每个滑轮交替地从水平位置翻转到竖直位置的驱动机构;所述驱动机构包括输出推动力的推动结构、将推动力转换为传动力的转化结构和将传动力用于每个滑轮翻转的控制结构。
[0007]进一步地，所述控制结构包括接受传动力后沿纵向来回移动的主件和与每个滑轮一一对应且使对应滑轮翻转的连动件;所述连动件包括连杆、滑件和翻转件，所述连杆的内端与滑件铰接，外端与翻转件铰接;所述主件上设置有与每个滑件相配合的滑道，所述主件纵向朝某一方向移动时，所述每个滑件连同对应连杆朝鞋底对应侧向外移动;所述主件纵向朝另一方向移动时，所述每个滑件连同对应连杆朝鞋底对应侧向内移动;所述鞋底两侧分别对称的固定有多个固定轴，所述每个翻转件套接在对应固定轴上，并且可沿对应固定轴周向旋转;所述翻转件固定在对应滑轮上，所述每个连杆朝鞋底对应侧向外移动时，所述连杆的外端推动对应翻转件向外翻转，以至于对应滑轮翻转至竖直位置;所述每个连杆朝鞋底对应侧向内移动时，所述连杆的外端拉动对应翻转件向内翻转，以至于对应滑轮翻转至水平位置。
[0008]更进一步地，所述推动结构为圆珠笔式的棘轮机构，所述主件上设置有传动弹簧，所述传动弹簧的一端固定于主见上，另一端与鞋底固定，所述棘轮机构与传动弹簧相配合，使得主件沿纵向来回移动。
[0009]再进一步地，所述转化结构为中心轴固定于鞋底的齿轮组所述齿轮组的两端分别连接棘轮机构和主件;所述棘轮机构的底部设置有推动齿条，所述主件的一侧开设有齿条结构;所述齿轮组的输入齿轮与推动齿条相嗤合，所述齿轮组的输出齿轮与齿条结构相嗤入口 ο
[0010]还进一步地，所述连动件还包括推拉弹簧，所述每根推拉弹簧的一端固定在滑件上，另一端与鞋底固定。
[0011]又进一步地，所述鞋底分为相互铰接的前鞋底和后鞋底，所述前鞋底与后鞋底的铰接处与跖趾关节对应;所述主件也分为相互铰接的前后两部分，所述前后两部分的铰接处在用于步行时与妬祉关节对应。
[0012]在上述技术方案中，所述固定部为分别与鞋尖和鞋跟形状相匹配的前扣和后扣；所述前扣与前鞋底固定设置，所述后扣的两端分别铰接在后鞋底的两侧，并且可相对后鞋底转动。
[0013]进一步地，所述后鞋底的后端内设置有能使后扣与后鞋底相互固定的固定机构，所述固定机构包括能够穿过后鞋底后端的按钮、设置在后鞋底后端内部的挡块和能够支持按钮往复穿过后鞋底后端的伸缩弹簧;所述伸缩弹簧的一端固定于挡块的一端，另一端固定于后鞋底内部，所述挡块的另一端与按钮固定;所述按钮通过伸缩弹簧的压缩而收于后鞋底后端内时，所述后扣可相对后鞋底向下翻转;所述按钮通过伸缩弹簧的伸展而穿过后鞋底后端时，所述挡块与后鞋底后端相互抵顶，从而使按钮与后鞋底后端固定，所述后扣紧靠在按钮上。
[0014]更进一步地，所述鞋底底面上设置有用于防滑的橡胶层和/或用于安装冰刀或龙爪的固定件;所述橡胶层可拆卸地固定于鞋底底面，所述固定件可拆卸地固定于鞋底底面。
[0015]再进一步地，所述每个滑轮是由滚动轴承和轴承套组成，所述轴承套套装在滚动轴承的外圈表面，所述滚动轴承的内圈与翻转件固定连接。
[0016]在本发明所设计的机械轮鞋垫中，驱动机构能够使每个滑轮交替地从竖直位置翻转至水平位置。驱动机构由推动机构、转化结构和控制结构组成。操控者对推动结构做功，从而推动结构对转化结构输入推动力，转化结构将推动力转换为传动力，最后由控制结构将传动力用于每个滑轮上至滑轮翻转。这样的结构可以使操作者对只推动机构做功，就可以使所有的滑轮翻转，从而转换步行与滑行的状态。
[0017]所述控制结构通过主件和连动件对每个滑轮进行控制。连动件包括连杆、滑件和翻转件。主件接受传动力后，可纵向移动。当主件纵向移动时，滑件通过与主件的滑道相配合从而横向移动。当各滑件带动连杆向鞋底对应朝外移动时(由鞋底中轴线向鞋底两侧外伸)，滑轮翻转至竖直状态用于滑行。当各滑件带动连杆向鞋底对应朝内移动时(由鞋底两侧向鞋底中轴线内收)，滑轮翻转至竖直状态用于步行。这样的结构不但稳定，而且对每个滑轮同时进行了可靠的控制。
[0018]所述驱动机构为底部具有推动齿条的棘轮机构。此棘轮机构为类似圆珠笔内的棘轮机构，棘轮机构与主件上的传动弹簧相配合，使主件可以沿纵向来回移动，并且使主件移动到合适位置(使滑轮到达水平或竖直位置)后保持锁定。这样操控者只需要简单的对棘轮结构做功，就可以控制所有滑轮。
[0019]所述转化结构为齿轮组。齿轮组的两端分别与推动齿条和主件上的齿条结构相啮合，从而将棘轮机构产生的推动力和行程传递到主件上。棘轮机构的推动力被齿轮组缩小为传动力，从而将棘轮机构产生的行程放大至主件上。这样主件就可以控制所有滑轮。所述推拉弹簧的作用是使得对应的滑轮翻转的更加稳定。
[0020]本发明中的鞋底是分为相互铰接的前鞋底和后鞋底，其铰接处与跖趾关节，这样的设计是使本发明更符合足部的结构。在步行时，跖趾关节部分会弯曲，前鞋底和后鞋底也会跟着转动，使步行更加方便。
[0021]在本发明中，后扣的独特设计可以使的本发明在穿与脱的时候更加方便。后扣的两端铰接在后鞋底上，后扣通过固定机构与后鞋底固定或旋转。当后扣靠接在固定机构的按钮上时，后扣与前扣配合，紧紧的将本发明固定在鞋下；当后扣相对于后鞋底向下翻转时，鞋与本发明可以相互脱离。
[0022]设置在鞋底底面的橡胶层是为本发明在用于行走时增加摩擦力，而固定件的作用就是使冰刀或龙爪安装在鞋底。这样本发明不但可以适应滑行和步行两个状态，还可以适应在冰上滑行和爬山。
[0023]滑轮的滚动轴承的作用是使得滑行的过程中更加顺畅，而轴承套的作用则起到了抗震的效果，能够使得本发明可以运用在稍具颠簸的路段。
[0024]综上所述，本发明不但能够迅速、方便地在步行与滑行两种状态之间转换，而且直接能够穿在鞋底，无需更换，从而方便携带。除此之外，本发明结构稳定，方便穿戴，能适用于多种路段下。
【附图说明】
[0025]图1为本发明在步行状态下的侧视结构示意图。
[0026]图2为本发明的俯视结构示意图。
[0027]图3为本发明在步行状态下的后视结构示意图。
[0028]图4为本发明在滑行状态下的俯视内部结构示意图。
[0029]图5为本发明在滑行状态下的仰视内部结构示意图。
[0030]图6为本发明在步行状态下驱动机构的立体结构示意图。
[0031 ]图7为本发明在滑行状态下驱动机构的立体结构示意图。
[0032]图8为本发明的上鞋底的立体结构示意图。
[0033]图9为本发明的下鞋底的立体结构示意图。
[0034]图10为本发明的固定机构的立体结构示意图。
[0035]图中:滑轮I(其中:滚动轴承1.1、轴承套1.2)、主件2(其中:滑道2.1、传动弹簧2.2、齿条结构2.3)、连动件3 (其中:连杆3.1、滑件3.2、翻转件3.3、推拉弹簧3.4)、固定轴4、棘轮机构5(其中:推动齿条5.1)、齿轮组6、前鞋底7(其中:前鞋底上部7.1、前鞋底下部7.2、前凸起7.la、前支撑块7.2a)、后鞋底8(其中:后鞋底上部8.1、后鞋底下部8.2、后凸起8.la、后支撑块8.2a、盲孔结构8.3)、前扣9、后扣10、固定机构11 (其中:按钮11.1、挡块11.2、伸缩弹簧11.3)、橡胶层12。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它并不构成对本发明的限定，仅做举例而已。同时通过说明，本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
[0037]如图1至图3、图10所示，本发明所设计的机械轮鞋垫包括鞋底、前扣7和后扣8，其鞋底通过前扣7和后扣8可拆卸地固定在鞋的底部。前扣7的形状、大小与鞋尖相匹配;后扣8的形状、大小与鞋跟相匹配。后扣8通过固定机构11与鞋跟固定或脱离。
[0038]在鞋底底部两侧对称设置有四个滑轮I。当本发明用于步行时，每个滑轮I水平收缩至鞋底内；当本发明用于滑行时，每个滑轮I竖直立于鞋底底部。在鞋底底部粘贴的橡胶层12，目的是为了增加步行时的摩擦力，有效加强防滑作用。
[0039]如图2、图8、图9所示，本发明的鞋底在横向上分为相互铰接的前鞋底7和后鞋底8，在纵向上分为相互拼接的上鞋底和下鞋底。所述上鞋底由前鞋底上部7.1和后鞋底上部8.1组成，下鞋底由前鞋底下部7.2和后鞋底下部8.2组成。上鞋底和下鞋底之间通过螺栓固定。前鞋底7与后鞋底8的铰接处于足部的跖趾关节对应。
[0040]前鞋底上部7.1的底部向下延伸有前凸起7.1a(在图中的方向上看，前凸起7.1a朝上，实际运用中前凸起7.1a朝下)。后鞋底上部8.1的底部上，与前凸起7.1a位于同一纵向位置上，对应的向下延伸有后凸起8.la。前鞋底下部7.2的两侧对称地设置有内部具有空腔结构的前支撑块7.2a。后鞋底下部8.2的两侧也对称地设置有内部具有空腔结构的后支撑块8.2a0
[0041 ]如图3、图6至图10所示，在后鞋底8的后端设置有盲孔结构8.3，固定机构11位于盲孔结构8.3中。固定机构11由按钮11.1、挡块11.2、伸缩弹簧11.3组成，其中，伸缩弹簧11.3的一端固定于挡块11.2的一端，另一端固定于盲孔结构8.3的底部。挡块11.2的另一端与按钮11.1固定。按钮11.1可穿过后鞋底8的后端，从盲孔结构8.3中伸出。
[0042]按钮11.1通过伸缩弹簧11.3的压缩而收于盲孔结构8.3内时，后扣10可相对后鞋底8向下翻转。按钮11.1通过伸缩弹簧11.3的伸展而伸出盲孔结构8.3时，挡块11.2与后鞋底8后端(也就是盲孔结构8.3的开口处)相互抵顶，从而使按钮11.1与后鞋底8后端相互固定，后扣10紧靠在按钮11.1上。
[0043]如图4至图7所示，在鞋底内还设置有可使每个滑轮I交替地从水平位置翻转到竖直位置的驱动机构。所述驱动结构由棘轮机构5、齿轮组6、主件2和连动件3构成。齿轮组6的两端分别连接棘轮机构5和主件2。棘轮机构5为圆珠笔式棘轮机构，在其底部固定连接有推动齿条5.1。齿轮组6的传动比为5:18至5: 20。主件2分为前后相互铰接两个部分，分别为前主件和后主件。当本发明用于步行时，前主件和后主件的铰接处也与足部的跖趾关节对应。在主件2的一侧靠近其前端的位置开设有齿条结构2.3。齿轮组6的输入齿轮与推动齿条5.1相啮合，齿轮组6的输出齿轮与齿条结构2.3相啮合。
[0044]所述连动件3有四个，分别与四个滑轮——对应地连接。连动件3由连杆3.1、滑件3.2和翻转件3.3构成，其中，连杆3.1的内端与滑件3.2铰接，外端与翻转件3.3铰接。
[0045]主件2上设置有两组滑道2.1，每组滑道2.1呈Y型，分别开设在前主件和后主件的底部。设置在前主件底部的滑道2.1与设置在前鞋底7底部两侧的两个滑轮I对应;设置在后主件底部的滑道2.1与设置在前鞋底7底部两侧的两个滑轮I对应。滑道2.1与每个滑件3.2相互配合，当主件2纵向朝后鞋底8后端移动时，每个滑件3.2连同对应连杆3.1沿鞋底的中轴线朝鞋底两侧方向向外伸展。当主件2纵向朝前鞋底7前端移动时，每个滑件3.2连同对应连杆3.1沿鞋底的鞋底两侧朝中轴线方向向内收缩。
[0046]鞋底两侧分别对称的固定有四个固定轴4，位于前鞋底7两侧的两个固定轴4分别设置在两个前支撑块7.2a内，所述两个固定轴4的两端与对应前支撑块7.2a的内壁固定;位于后鞋底8两侧的两个固定轴4分别设置在两个后支撑块8.2a内，所述两个固定轴4的两端与对应支撑块8.2a的内壁固定。
[0047]翻转件3.3--对应地套接在固定轴4上，每个翻转件3.3可沿对应固定轴4周向旋转。每个滑轮I是由滚动轴承1.1和轴承套1.2组成，轴承套1.2套装在滚动轴承1.1的外圈表面，滚动轴承1.1的内圈与翻转件3.3固定连接。
[0048]连杆3.1向外伸展时，其外端推动对应翻转件3.3向外翻转，以至于对应滑轮I翻转至竖直位置。连杆3.1向内收缩时，其外端拉动对应翻转件3.3向内翻转，以至于对应滑轮I翻转至水平位置。
[0049]在每个滑件3.2上都对称设置有两根推拉弹簧3.4，所述两根推拉弹簧3.4分别位于对应连杆3.1的两侧。每根推拉弹簧3.4的一端固定在滑件3.2上，另一端固定于对应的前支撑块7.2a或后支撑块8.2a内。
[0050]在主件2上沿其中轴线开设有两条凹槽，两条凹槽分别位于前主件和后主件上。在两条凹槽内分别设置有一条传动弹簧2.2，位于前主件的传动弹簧2.2的一端与前主件的凹槽固定，另一端与前凸起7.1a靠接;位于后主件的传动弹簧2.2的一端与后主件的凹槽固定，另一端与后凸起8.1a靠接。
[0051]由此，棘轮机构5与传动弹簧2.2相配合，使得主件2沿纵向来回移动。按下棘轮机构5的棘轮杆，棘轮机构5会输出推动力和位移，齿轮组6正向旋转，然后由齿轮组6将推动力转换为传动力输出至主件2，同时齿轮组6将位移放大并使主件2向后鞋底8后端移动，使四个滑轮向外翻出至竖直位置。松开棘轮杆，棘轮机构5稳定后，使本发明进入滑行状态。当滑行状态结束后，再次按下棘轮机构5的棘轮杆，再次输入推动力，由于传动弹簧2.2的作用，棘轮杆会反方向移动，松开棘轮杆，使得棘轮机构5会输出反向的推动力和反向位移，此时，齿轮组6反向旋转，齿轮足6将反向推动力转换为反向传动力输出至主件2，同时也将反向位移放大使主件2向前鞋底7前端移动，使四个滑轮向内收缩至水平位置，进入步行状态。
[0052]在本发明中，所述鞋底底面上还可以设置有安装冰刀或龙爪等的固定件，这样就可以使本发明不仅可以适应步行和滑行两种状态，还可以用于更多路况下。
[0053]其余未详述部分均为现有技术。
【主权项】
1.一种机械轮鞋垫，包括鞋底和将鞋底可拆卸地与鞋固定的固定部，所述鞋底底部两侧对称设置有多个滑轮(I)，其特征在于:当用于步行时，所述每个滑轮(I)水平收缩至鞋底内，当用于滑行时，所述每个滑轮(I)竖直立于鞋底底部； 所述鞋底内还设置有可使每个滑轮(I)交替地从水平位置翻转到竖直位置的驱动机构； 所述驱动机构包括输出推动力的推动结构、将推动力转换为传动力的转化结构和将传动力用于每个滑轮(I)翻转的控制结构。2.根据权利要求1所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述控制结构包括接受传动力后沿纵向来回移动的主件(2)和与每个滑轮(I) 一一对应且使对应滑轮(I)翻转的连动件(3); 所述连动件(3)包括连杆(3.1)、滑件(3.2)和翻转件(3.3)，所述连杆(3.1)的内端与滑件(3.2)铰接，外端与翻转件(3.3)铰接； 所述主件(2)上设置有与每个滑件(3.2)相配合的滑道(2.1)，所述主件(2)纵向朝某一方向移动时，所述每个滑件(3.2)连同对应连杆(3.1)朝鞋底对应侧向外移动;所述主件(2)纵向朝另一方向移动时，所述每个滑件(3.2)连同对应连杆(3.1)朝鞋底对应侧向内移动； 所述鞋底两侧分别对称的固定有多个固定轴(4)，所述每个翻转件(3.3)套接在对应固定轴(4)上，并且可沿对应固定轴(4)周向旋转;所述翻转件(3.3)固定在对应滑轮(I)上，所述每个连杆(3.1)朝鞋底对应侧向外移动时，所述连杆(3.1)的外端推动对应翻转件(3.3)向外翻转，以至于对应滑轮(I)翻转至竖直位置;所述每个连杆(3.1)朝鞋底对应侧向内移动时，所述连杆(3.1)的外端拉动对应翻转件(3.3)向内翻转，以至于对应滑轮(I)翻转至水平位置。3.根据权利要求2所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述推动结构为圆珠笔式的棘轮机构(5)，所述主件(2)上设置有传动弹簧(2.2)，所述传动弹簧(2.2)的一端固定于主见(2)上，另一端与鞋底固定，所述棘轮机构(5)与传动弹簧(2.2)相配合，使得主件(2)沿纵向来回移动。4.根据权利要求3所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述转化结构为中心轴固定于鞋底的齿轮组(6)所述齿轮组(6)的两端分别连接棘轮机构(5)和主件(2);所述棘轮机构(5)的底部设置有推动齿条(5.1)，所述主件(2)的一侧开设有齿条结构(2.3);所述齿轮组(6)的输入齿轮与推动齿条(5.1)相嗤合，所述齿轮组(6)的输出齿轮与齿条结构(2.3)相嗤合。5.根据权利要求4所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述连动件(3)还包括推拉弹簧(3.4)，所述每根推拉弹簧(3.4)的一端固定在滑件(3.2)上，另一端与鞋底固定。6.根据权利要求5所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述鞋底分为相互铰接的前鞋底(7)和后鞋底(8)，所述前鞋底(7)与后鞋底(8)的铰接处与跖趾关节对应;所述主件(2)也分为相互铰接的前后两部分，所述前后两部分的铰接处在用于步行时与跖趾关节对应。7.根据权利要求1至6中任一项所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述固定部为分别与鞋尖和鞋跟形状相匹配的前扣(9)和后扣(10); 所述前扣(9)与前鞋底(7)固定设置，所述后扣(10)的两端分别铰接在后鞋底(8)的两侧，并且可相对后鞋底(8)转动。8.根据权利要求7所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述后鞋底(8)的后端内设置有能使后扣(10)与后鞋底(8)相互固定的固定机构(11)，所述固定机构(11)包括能够穿过后鞋底(8)后端的按钮(11.1)、设置在后鞋底(8)后端内部的挡块(11.2)和能够支持按钮(11.1)往复穿过后鞋底(8)后端的伸缩弹簧(11.3); 所述伸缩弹簧(11.3)的一端固定于挡块(11.2)的一端，另一端固定于后鞋底(8)内部，所述挡块(11.2)的另一端与按钮(11.1)固定； 所述按钮(11.1)通过伸缩弹簧(11.3)的压缩而收于后鞋底(8)后端内时，所述后扣(10)可相对后鞋底(8)向下翻转； 所述按钮(I 1.1)通过伸缩弹簧(11.3)的伸展而穿过后鞋底(8)后端时，所述挡块(11.2)与后鞋底(8)后端相互抵顶，从而使按钮(11.1)与后鞋底(8)后端固定，所述后扣(10)紧靠在按钮(11.1)上。9.根据权利要求8所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述鞋底底面上设置有用于防滑的橡胶层(12)和/或用于安装冰刀或龙爪的固定件;所述橡胶层(12)可拆卸地固定于鞋底底面，所述固定件可拆卸地固定于鞋底底面。10.根据权利要求9所述的机械轮鞋垫，其特征在于:所述每个滑轮(I)是由滚动轴承(1.1)和轴承套(1.2)组成，所述轴承套(1.2)套装在滚动轴承(1.1)的外圈表面，所述滚动轴承(1.1)的内圈与翻转件(3.3)固定连接。
【文档编号】A63C17/04GK105920832SQ201610405321
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】陈萌辉
【申请人】陈萌辉