专利名称：一种风火轮式新型运动器的制作方法
技术领域：
本发明从形态特征到运动方式，都可使人联想到神话故事中哪叱脚下所踏的风火轮，所以定名为风火轮式新型运动器。这种运动器即可应用于体育运动与健身，又可应用于城市脚头的代步。
在与本发明有关的运动器材中，滑雪板的特点是只可在雪地滑行，不可在无雪地面运动。现在已市售或已在专利文件中提出的各种旱冰鞋、旱冰滑板，则由于都无法在刹车制动方面取得突破性进展，再加上转向性能及运动速度等也大多不太理想，所以也严重限制了其应用范围。孙战洪尽管92年也提出过一种与本发明某些方面具有类似特征的手撑旱冰板专利，但同样也没有能解决好刹车制动问题。因此很好的解决制动刹车问题，并同时解决灵活转向与提高运动速度，就是这些有关运动器取得突破的关键。
本发明的目标，就是要解决前述各种运动器材所存在的问题，以便制造一种各方面性能都很优越的新型运动器材。
为了实现上述目标，本发明主要从下面几方面对旱冰鞋之类的运动器材进行了技术创新与构造改造。
1、将旱冰鞋的支架体改为箱式结构，以便在这一箱式支架体上部、下部、以及内侧，安装固定各种结构器件。
2、采用左右排布的二较大车轮(可具有或不具有防倒转装置)作主车轮，分别安装在箱式支架体中部二侧，同时在车首(也可在车尾)安装万向轮，共同组成运动与转向系统。
3、为运动器配置了二根独立的手握撑杆，这样即可利用手握撑杆撑动推动运动器较快运动，又可在急转弯和快刹车时，充当人体保持平衡的辅助支柱，防止人体摔倒。
4、为解决有效刹车制动问题，设计了杠杆式减速板和巨大面积可升降刹车底板二种刹车制动工具，以便做到即可在需要时逐渐减速，又可在紧急情况下有效的快速刹车。
5、设计了一套灵活与简便实用的刹车与运动状态转换自动控制系统。
采用上述的结构技术方法设计形成的这一新型运动器，与一般旱冰鞋、旱冰滑板等运动器相比，其技术进步和性能的提高将表现在以下几个方面(1)由于可利用双脚自然后蹬，撑杆撑动，以及二种方法并用或交替使用进行加速，所以运动速度可大辐度提高，而且快慢任人自由掌握。
(2)可在运动中极灵活的快速转向。
(3)刹车性能取得了突破性的巨大进展。
(4)可以锻炼身体的范围广泛，并且即可在专门运动场地进行，而且也可在街头散步和上下班行路的同时进行。
本发明由于刹车时的刹车控制系统可以有不同结构，所以一般可分为二类不同亚型，下面结合实施例具体进行一下介绍。
1、运动轮旋滑上提刹车型(A型)本亚型的结构(见
图1、2)，从大的方面来看由五大部分构成(1)运动靴等固定脚装置，(2)箱式支架体，(3)运动轮系统，(4)刹车与减速系统，(5)刹车与运动状态转换控制系统。
其中运动靴等固定脚装置，可以是高低不同的各种档次运动靴，但也可是简易型的固脚套，固脚绑带等，其结构特征和往支架体上安装方法，也与一般旱冰鞋同，所以图内省略未绘。
箱式支架体(2)，一般由外壳(21)，前后隔(也可不用)，前后挡(22、23)等共同构成。另外刹车底板(41)广义来看，也可认为是箱式支架体的一个组成部分。本运动器中的各种结构组件，全部直接或间接的安装于这一箱式支架体之内或上下。
本发明的运动系统，主要由二个主车轮(31)和万向轮(32)共同构成。主车轮(31)安装于由箱式支架体外壳二侧面间部位向二侧伸出的主车轴(311)之上。而箱式支架体二侧面安装主车轴的孔(312)，是一个由支架体外壳二侧面中部向后上方斜向延伸的条孔，由于主车轴上连接一复位弹簧(313)，所以在不受外力时主车轴停留于斜向上升条孔的最下部，在这种情况下主车轴上安装的主车轮(31)，会将箱式支架体下部的刹车底板抬升离地，所以这时在将主车轴位置锁定之后，主车轮就可在运动过程发挥承载滑行作用。而万向轮一般安装在车首，万向轮轴的上部向上伸入箱式支架体上表面的可上下滑动固定孔(321)内，而其下部焊接在轴外套上的与轴十字相交固定横杆(322)，则向两侧伸入到箱式支架体外壳上的上下延伸条孔(323)之内，并加螺母固定，这时就使万向轮不可再任意前后左右摆动，可上下滑动固定横杆(322)，被锁定在可上下滑动的条孔(323)下部时，万向轴下部的车轮同样可将前部车箱体抬升离地，从而使其可以在运动中发挥万向轮的作用。
刹车系统则由刹车底板(41)、减速轮(42)、减速板(43)共同构成。刹车底板(41)下部贴有磨擦刹车胶垫(411)，并且底板本身分为前后二部分，前半部分直接固定于箱式支架体之下，后半部分则只在前侧通过螺钉(412)和箱式支架体固定，所以是可上下旋转活动的，不过一般情况下为不活动的水平悬停在箱式支架体之下。在脚根下踏车尾减速时，尽管刹车底板可受压相对箱式支架体旋转上升，但主车轮和万向轮一旦旋滑上升而使刹车底板相对沉降挨地刹车时，由于沉降挨地的刹车底板可被支撑锁定板(44)下撑固定，所以仍然可像水平刹车底板固定在支架体之下一样可很好发挥刹车制动功能。减速轮(42)位于箱式支架体之内，与二主车轮同轴并表现完全同步旋转特征，所以利用减速板上的磨擦胶块和减速轮的磨擦，也可以和磨擦车轮一样发挥减速作用。而减速板(43)则包括主减速板(431)，磨擦胶块安装底板(432)，磨擦胶块(433)共同构成。主减速板(431)由于前部挂在车首万向轮轴的固定横杆(322)上，而后部搁在可旋转上升后刹车底板上表面，所以不论前部万向轮在解除锁定时受压上升，还是后部刹车底板受压相对车尾箱式支架体升起，全都可使安装在减速板系统内的磨擦胶块(433)，相对车箱体上升和减速轮(42)磨擦发挥减速作用。另外为了防止车尾刹车底板过快的被磨损，车尾还应在后挡外侧或车箱体二侧，安装可根据磨损情况随时调节升降的较小磨擦胶块。而为了保证在整个刹车制动过程中，减速板上的磨擦胶块都可和减速轮充分磨擦减速，主减速板尾部与刹车底板相挨的下底面，应加工为园孤形的斜面状。
本发明的刹车与运动状态转换控制系统，由刹车动力杆(51、52)，锁定器(511、521)，锁定器开关控制装置(512、522)以及一些复位弹簧等共同构成。在本运动器正常运动过程，锁定器(511、521)全部处于锁定状态(见图1)，所以刹车底板被上提悬空，而主车轮与万向轮全都稳定的挨地滚动，减速板则重力下垂，使其上磨擦胶块与减速轮分开，因而可以通过杆撑脚蹬任意加以运动。而要减速刹车时，可以取双脚脚根一齐后踏的方法启动，但最好的方法是双腿弯曲前后分开，前脚用脚根下踏与后脚用脚尖踩压启动。在前脚后踏时(见图2b)，随脚根后踏用力的增加，减速板的后部会随车尾刹车底板相对箱式支架体不断上升而上升，所以减速板上的磨擦胶块就会和减速轮越来越强的磨擦减速。当前脚根后踏到最大辐度时，由于刹车动力杆(51)的运动带动了刹车与运动状态转换动力系统整体运动，打开主车轮和万向轮的锁定装置(511、521)，所以主车轮随后就会由于和地面磨擦以及受人体重力下压推动向后上方运动提升，万向轮也会受压向上滑动升起，后刹车底板支撑锁定板(44)，也由主车轴锁定器向后运动带动，下撑已上旋的后刹车底板，这样就可使前后刹车底板，全都很块相对沉降挨地进行快速刹车制动了。而后脚脚尖向下踏压时，也会因刹车动力杆(52)受压上升打开前后锁定器(511、521)(见图2a)，然后随万向轮受压上升带动减速板前部上升，开始使运动器减速，并在由脚尖下压改变为全脚下踏时，使万向轮和主车轮同时旋滑性升起，而前后刹车底板全都挨地磨擦(见图2c)，开始快速刹车制动。至于双脚一齐后压启动刹车时的方法，和前述的前脚后踏刹车时特征一样，所以这里就不再重复叙说。
在上述减速刹车过程，特别是快速减速刹车过程，人体由于惯性会具有快速前冲的特征，在这种情况下，采用双腿前后弯曲分开并前脚后踏后脚前压的方法刹车，会对人体保持平衡具有很大帮助，而必要时使用手握撑杆前伸柱地支撑，更可在急刹车时帮助人体保持平衡。
在减速刹车之后，如果要重新开始运动，只要双脚交替上抬，主车轮(31)，万向轮(32)全都会在复位弹簧的作用下，向前或向下运动复位并自动重新锁定，这时就可通过杆撑或脚蹬重新开始运动了。
本亚型除了上述实施例外，其刹车与运动状态转换控制系统，也可改用由刹车动力轮、伞形转换轮、传动轴等组成的系统进行控制。另外万向轮的安装位置，也可由车首移到车尾，但对这些形式变化的具体结构方式在此不再加以介绍。
2、刹车底板旋转沉降刹车型(B型)本亚型内包括箱式支架体(2)、主车轮(31)、万向轮(32)、刹车底板(41)、减速磨擦轮(42)、减速板(43)在内的运动器主体部件，全都和A型基本相同或相近似(见图3)，刹车制动的方法也和A型一样，是通过减速板上磨擦胶块与减速轮磨擦，以及刹车底板与地面磨擦加以进行，差别只在于刹车时刹车底板沉降挨地的具体操作方法，由A型的主车轮与万向轮一起发生滑提性上升，致使刹车底板相对车轮沉降挨地制动，改变为由具有万向轮的前半部分车体相对刹车底板旋提上升，致使刹车底板整体发生顺时针旋降而挨地制动，并且刹车与运动状态转换控制部分的部件，也相应发生了调整，所以本亚型实际上是和A型属于同一发明思路的不同相关设计范围。
本亚型和A型之间的一个主要差异是取消了主车轴向后上方滑提上升的机制，所以A型内与之有关的外壳上槽孔、锁定器、锁定器开关装置等，在本亚型之内全都不再存在。由于取消了主车轮向后上方滑提上升的机制，因而还可使的减速轮的后部再增加一个磨擦胶块。
但本亚型和A型之间真正重要的区别，还是刹车底板由A型的前后分为二块，改为完整的一块，并且只是在中后部通过销钉(412)和箱式支架体固定，从而在刹车时，可以通过前面部分车箱体相对刹车底板旋转抬升，使刹车底板以先挨地尾部为轴下旋扑地发生磨擦制动作用。因刹车底板的沉降挨地方法，由主车轮和万向轮滑提上升改为前半部分有万向轮的车箱体整体上旋，所以运动与刹车状态转换控制系统也发生了相应改变。其具体变化的特征一是取消了与控制主车轴升降有关的部件，二是尾部刹车动力杆(51)，不再和车首的万向轮升降控制系统相连，三是为了保证有效刹车的刹车底板支撑锁定板(44)由车箱体的中后部移到了中前部，并且将其通过连杆和刹车动力杆(51)相连。而刹车动力杆(51)及其和锁定杆的连杆(513)，可以安装在箱式支架体的外侧(如图4)，也可安装于箱式支架体内侧(如图3)，并且刹车动力杆可以是像图3、4一样的方式，但也可像图1内一样改为向后倾倒的V形杆方式。本亚型之内，还增加了一个安装于箱式支架体内连接与刹车底板一体二内衬板(414)的刹车底板张开支撑梁(45)，在有万向轮等的前半部分车体相对刹车底板最大辐度上旋张开时，由车尾刹车动力杆带动运动的锁定板(44)，通过旋转后正好卡在支撑梁(45)之上，从而堵住了刹车底板再自然回升的通路，就可保证刹车底板充分和地面磨擦发挥制动作用。
本亚型中，车首万向轮滑提控制系统，虽不再和车尾刹车动力杆相连，但本亚型之内同样设计了独特的万向轮固定或滑提控制器(52)，使滑行人在用脚尖下踏运动器车首部位时，可以打开滑提控制装置，而发挥减速作用。但本亚型中的万向轮滑提控制器，同样也可改装成与图1中52、521、522部分相同的形式或其它类似的方式。
本亚型在减速刹车时，同样也可像A型一样采用双脚一齐后踏(见图4b)，以及前脚后踏(见图4b)后脚前压(见图4c)等二种方式进行，其具体操作特征如图4。
本亚型的刹车与运动状态转换控制系统，除了可应用刹车动力杆推动外，也可使用以刹车动力轮、传动齿轮、具齿条锁定杆等为主的系统进行，但制造成本可能要远高于图3、4中的使用动力杆式结构，所以对这样变型在此也不再详细介绍。
权利要求
1.一种新型运动器，其特征主要在于由运动器二侧装有(也可不装)防倒转装置的左右排布二主车轮(31)，安装在车首或车尾的万向轮(32)，巨大面积的可升降刹车底板(41)，磨擦减速轮(42)，杠杆式减速板装置(43)，控制刹车与运动状态自动转换的各种装置(5)，安装这些装置的箱式支架体(2)，以及二根独立的撑杆(也可不要撑杆)等共同构成。
2.如权利要求1所述的运动器，其特征在于安装各种运动与刹车装置的支架体为箱式结构，运动器的各种各样组成构件，都直接或间接的安装于这一箱式支架体(2)之上。此外箱式支架体也可和上部固定脚装置一起应用塑胶类物质一体成形建造。
3.如权利要求1所述的运动器，其特征在于二个主车轮(31)全都可装有(也可不装)防倒转装置，并且二者左右排布的安装在位于箱式支架体(2)中部的主车轴(311)二端。而在刹车时，主车轴可以通过沿箱式支架体二侧斜向上升槽孔(312)滑提上升，或和箱式支架体一起相对于刹车底板旋转上升，使二个主车轮上升离地。
4.如权利要求1所述的运动器，其特征在于配置的一个万向轮(32)，或安装在车首，或安装于车尾部位，而且在刹车时，万向轮也可以通过相对箱式支架体旋提或滑提性上升，或和箱式支架体一起相对于刹车底板旋提上升离地，
5.如权利要求1所述的运动器，其特征在于，刹车系统由巨大面积的刹车底板(41)、磨擦减速轮(42)、杠杆式减速板(43)等共同构成。刹车底板在刹车时沉降着地，并与地面发生强烈磨擦进行制动，而在运动器运动时则升起重新成为箱式支架体的组成部分。减速轮可以与主车轮同轴并同步运动，也可是和车轮一体。杠杆式减速板上则安装有磨擦刹车胶块，因而可以和车轮、与车轮一体、或与车轮同步运动的减速轮磨擦以进行减速。另外为防止运动器尾刹车底板首先发生过度磨损，在运动器尾部刹车底板二侧或后部与刹车底板等高位置，还可安装可根据需要调节高度的较小磨擦刹车装置。
6.如权利要求1、3、4、5所述的运动器，其特征在于运动与刹车的状态转换，由以刹车动力杆(51)或动力轮(51)等为主的控制系统调节控制。
全文摘要
本运动器由箱式支架体二侧左右排布的有防倒转装置二主车轮,装在车首或车尾的万向轮,与二根独立撑杆,共同组成运动与转向系统,因而通过杆撑和脚蹬都可施力进行运动。由杠杆式减速板与巨大面积可升降摩擦刹车底板,组成刹车系统,由刹车与运动的状态转换控制动力杆、动力轮、相关的齿轮、连杆、齿杆、锁定与打开装置等,共同组成刹车与运动状态间转换的控制系统,从而使本运动器具有运动速度快,转向灵活,以及刹车制动性能优良的特征。
文档编号A63C17/04GK1245082SQ9811578
公开日2000年2月23日 申请日期1998年7月9日 优先权日1998年7月9日
发明者郭宏斌 申请人:郭宏斌