本发明专利技术公开了一种自行鞋用自动行走装置，它包括齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮。齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮可以有多种组合，常用的一是连接板前后各有一套齿圈摇杆机构传动系统；二是连接板一端安装齿圈摇杆机构传动系统，另一端安装鞋轮。连接板、连杆、孔板机架、齿圈铰接成齿圈摇杆机构，齿圈与齿轮轴啮合，齿轮轴通过超越离合器或连接套驱动鞋轮转动。具有结构简单紧凑，重量轻，能量转换效率高，防护性好，适用性强等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种自行鞋用自动行走装置，属机械传动领域。
技术介绍
长期以来，人类梦想能穿上一双自行鞋驰骋在大地上，但一直未能如愿。在众多的自行鞋专利中，存在着诸如结构复杂、功能不完备、能量转换效率低、重量大、体积大等问题，都几乎无法实际应用。
技术实现思路
针对现有自行鞋存在的问题，本专利技术提供一种能将人体步行能量高效率转化成鞋轮转动力矩的装置。该装置由齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮组成。该装置结构简单紧凑，体积小，重量轻，人停止走动，鞋轮也可随着停止转动。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是将曲柄摇杆机构中曲柄的功能(使连杆一端绕固定轴线做定园回转运动)用齿圈代替。齿圈(3)、孔板机架(4)、连接板(5)、连杆(6)铰接成齿圈摇杆机构。齿圈摇杆机构和与齿圈啮合的齿轮轴(2)、内轴挡(12)、外轴挡(10)、超越离合器(11)或连接套(23)、鞋轮(1)构成齿圈摇杆机构传动系统。当脚踏下时，连杆(6)推动齿圈(3)转动，带动安装在孔板机架(4)上的齿轮轴增速转动，齿轮轴两端的鞋轮(1)随之转动，产生驱动力。上述齿圈摇杆机构中，齿圈是一有中心有孔的齿轮，齿圈上有一销孔，通过销轴1(15)与连杆(6)铰接，齿圈的两端有滚道，通过滚动体1(7)支承在孔板机架(4)上。上述齿圈摇杆机构中，孔板机架(4)是两件对称结构的板状机件，板中的大孔内圈有滚道，通过滚动体1(7)支承齿圈，该板上还有用于安装内侧轴挡(12)、空心螺栓(15)的孔和紧固连接孔。上述齿圈摇杆机构中，连接板(5)分别与连杆(6)，孔板机架(4)铰接，同时连接板(5)又是鞋底的一部分或与鞋底连接。上述齿圈摇杆机构中，连杆(6)是两片板状一端带销套的机件，两端有销孔，通过销轴分别与齿圈(3)和连接板(5)铰接。上述齿圈摇杆机构传动系统中，齿轮轴(2)与齿圈(3)啮合，齿轮轴的两端安装有内侧轴挡(12)、超越离合器(11)或连接套(23)和外侧轴挡(10)。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案还有齿轮轴(2)通过滚针(20)，支承在内侧轴挡(12)中，内侧轴挡通过滚动体2(13)支承鞋轮，内侧轴挡固定在孔板机架上。对于有超越离合器的传动，外侧轴挡(10)通过滚动体3(22)支承鞋轮(1)，齿轮轴通过超越离合器(11)带动鞋轮转动；对于没有超越离合器的传动，齿轮轴通过连接套(23)与鞋轮固定连接，同步转动。本专利技术与现有技术相比，有以下技术特点①齿圈摇杆机构将摆动转换成转动时，在下死点脚的冲压力随着齿圈的转动被吸收，所以脚感好，效率高；②没有曲柄，机构的轴向尺寸可以做的很薄，结构简单，重量很轻；③齿轮轴为输出轴，通过选择两齿轮的传动比，可获得需要的转速或转矩；④孔板机架(4)和支撑防护圈(17)可使齿轮副处于封闭空间，因此，齿圈连杆机构可在恶劣的环境中工作；⑤两个内侧轴挡(12)一端固定在孔板机架(4)上，另一端通过滚动体2(13)支承驱动轮，这样既使轴承数量最少，又使齿轮轴受力较小，因此结构简单紧凑，重量轻；⑥齿轮轴(2)既可以通过超越离合器(11)接合，带动鞋轮(1)转动，人停止走动时，可以靠惯性向前滑动，适合于运动鞋；也可以将连接套(23)与轮毂(14)固定连接，人停止走动时，鞋轮停止转动，适合于代步鞋。⑦空心螺栓(15)具有两种功能固定孔板机架和作为孔板机架与连接杆的铰接孔，使结构更加简单紧凑。附图说明下面结合说明书附图和实例进一步说明本专利技术。图1是自行鞋用有两套齿圈摇杆机构传动系统的自动行走装置结构简图。图2是自行鞋用有一套齿圈摇杆机构传动系统的自动行走装置结构简图。图3是一种带超越离合器的齿圈摇杆机构传动系统主要结构剖而图。图4是一种直联驱动的齿圈摇杆机构传动系统主要结构剖而图。图中，1、鞋轮；2.、齿轮轴；3、齿圈；4、孔板机架；5、连接板；6、连杆；7、滚动体1；8、扭转弹簧；9、前轮；10、外侧轴挡；11、超越离合器；12、内侧轴挡；13、滚动体2；14、轮毂；15、销轴1；16空心螺栓；17、支撑防护圈；18、螺母；19、销轴2；20、滚针；21、轮胎；22、滚动体3；23、连接套。具体实施例方式本专利技术自行鞋用自动行走装置，如图1、图2、图3、图4所示，有两种可行方案，一是连接板前后各有一套齿圈摇杆机构传动系统；二是连接板后端安装齿圈摇杆机构传动系统，前端安装鞋轮。本装置的齿圈摇杆机构可采用图2所示的结构，齿圈的两端外园处有滚道，滚动体1(7)在滚道上安装，支承在孔板机架(4)的内圈滚道上。齿圈内园上的销孔应尽量远离轴心，以便获得较大的回转半径，该孔通过销轴1(15)与连杆(6)铰接。两孔板机架(4)之间有支撑防护圈(17)，支撑防护圈是一封闭的环状机件，外廓形状和空板机架吻合，空心螺栓(16)和紧固螺栓将孔板机架和支撑防护圈连接成一体。销轴2(19)穿过空心螺栓将孔板机架(4)和连接板(5)铰接。连杆(6)的另一端与连接板(5)铰接。本装置的齿轮轴(2)安装在孔板机架(4)上，与齿圈(3)啮合，齿轮轴(2)与内侧轴挡(12)用滚针(20)支承，内侧轴挡(12)一侧安装在孔板机架(4)上，另一侧通过滚动体2(13)支承驱动轮(1)，这样既使轴承数量最少，又使齿轮轴受力较小。齿轮轴通过超越离合器(11)或连接套(23)带动鞋轮转动。超越离合器(11)和连接套(23)与齿轮轴固定连接，连接方式用键或削边轴均可。外侧轴挡(10)与齿轮轴用螺纹连接。本装置的驱动轮(1)可由轮毂(14)、轮胎(22)组成，轮毂的材料要硬度高，强度好，轮胎要用有弹性耐磨的材料。本装置的销轴2处安装有扭转弹簧(8)，它的作用是在抬起脚时使连杆(6)迅速上升到齿圈的上点，为下一次推动齿圈转动做准备。权利要求1.一种自行鞋用自动行走装置，其特征在于可安装于鞋底的连接极下安装有齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮。2.根据权利要求1所述自行鞋用自动行走装置，其特征在于连接板下的齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮可以有多种组合，常用的一是连接板前后各有一套齿圈摇杆机构传动系统；二是连接板一端安装齿圈摇杆机构传动系统，另一端安装鞋轮。3.根据权利要求1所述齿圈摇杆机构传动系统其特征在于连接板(5)、连杆(6)、孔板机架(4)、齿圈(3)铰接成齿圈摇杆机构，齿圈与齿轮轴(2)啮合，齿轮轴通过超越离合器(11)或连接套(23)驱动鞋轮(1)转动。4.根据权利要求3所述齿圈摇杆机构，其特征在于连接板(5)分别与连杆(6)、孔板机架(4)通过销轴铰接，连杆(6)的另一端与齿圈(3)上的销孔铰接。齿圈是中间有孔的齿轮，齿圈的两端通过滚动体(13)支承在孔板机架上，形成滚动铰接。5.根据权利要求1所述齿圈摇杆机构传动系统，其特征还在于齿轮轴通过滚针(20)支承在内侧轴挡(12)中，内侧轴挡固定在孔板机架上，鞋轮通过滚动体2(13)支承在内侧轴挡上。外侧轴挡(10)固定在齿轮轴的两端，可通过滚动体2(13)对鞋轮(1)支承定位(有超越离合器的传动)，也可以直接与轮毂(14)接触对鞋轮支承定位。6.根据权利要求1所述齿圈摇杆机构传动系统，其特征在于本装置的销轴2(19)处安装有扭转弹簧(8)。全文摘要本专利技术公开了一种自行鞋用自动行走装置，它包括齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮。齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自行鞋用自动行走装置，其特征在于可安装于鞋底的连接板下安装有齿圈摇杆机构传动系统和鞋轮。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭晨，
申请(专利权)人：刘旭晨，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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