[其他]自行鞋

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85102612
• 申請(qǐng)日: 1985-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN85102612A
• 公開（公告）日: 1986-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎耕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黎耕
• 主分類號(hào): A43B3/00
• 分類號(hào): A43B3/00;B62K17/00;B62M19/00;B62M23/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

自行鞋系一種不耗燃料的微型代步器械，它能把人對(duì)鞋的壓力轉(zhuǎn)化為鞋輪的驅(qū)動(dòng)力。

自俄國(guó)農(nóng)奴阿爾塔莫諾夫發(fā)明自行車一個(gè)半世紀(jì)以來(lái)，經(jīng)過反復(fù)改進(jìn)完善，自行車已成為深受歡迎的主要不耗燃料代步器械。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自行車的使用和保管已遇到麻煩，特別是人們生活水平提高，燃料動(dòng)力車的改進(jìn)和增多，街道上擠滿各種車輛，坐兩輪自行車的不安全感與日俱增，發(fā)達(dá)國(guó)家的人們對(duì)兩輪自行車已逐漸冷淡，如何改進(jìn)自行車，使之具有競(jìng)爭(zhēng)力，重新成為人們都?xì)g迎的代步工具已提到日程上來(lái)。自行車的改進(jìn)，目前各國(guó)有向大型和小型兩方面探索，歐、美、日有人把兩輪自行車加上一、二個(gè)輪及流線型車廂，擴(kuò)大為自行轎車，以提高它的穩(wěn)定、安全和舒適程度。但體積、重量、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等問題是它的用途及發(fā)展的阻力。各國(guó)也有把自行車尺寸縮小的濃度，但輪子等尺寸的縮小卻使自行車的穩(wěn)定、安全和舒適程度都降低了，從而限制了它的發(fā)展前途。有人干脆在鞋子上裝上輪子，制成溜冰鞋及帶飛輪的滑行鞋等。但動(dòng)力和速度不令人滿意，也不可能成為代步器械。

在信息社會(huì)中速度至為重要。為了人們有一種隨身代步器械，行走輕便快速，方便工作、學(xué)習(xí)，有利健康，本發(fā)明者研究了自行鞋。

自行鞋的主要機(jī)械原理是把踏面與鞋輪間的位能轉(zhuǎn)化為鞋輪的驅(qū)動(dòng)力。這在某種意義上來(lái)說，其驅(qū)動(dòng)原理與自行車相同，即都能將人腳的壓力通過機(jī)械的位能變化轉(zhuǎn)化為輪子的驅(qū)動(dòng)力，不同的是：自行車有坐位，一部分重力通過坐位壓在無(wú)驅(qū)動(dòng)作用的車體上，僅有一部分重力通過腳壓在腳踏上產(chǎn)生輪子驅(qū)動(dòng)力。而踏自行鞋不僅能將人體全部重力都轉(zhuǎn)化為輪子驅(qū)動(dòng)力，并且能充分利用人的跨跳能力和后蹬力前進(jìn)。

自行鞋分左右兩只，每只分鞋履及機(jī)械兩部分。這兩部分通過踏面連接在一起。鞋履外形與功能除與一般鞋相同外，還有攜帶與控制機(jī)械部分運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。機(jī)械部分由力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)組成，每只鞋有前后數(shù)個(gè)各自獨(dú)立的力轉(zhuǎn)化系，把人的壓力轉(zhuǎn)化為鞋輪驅(qū)動(dòng)力。

據(jù)力轉(zhuǎn)化系統(tǒng)不同，自行鞋分為齒動(dòng)及液動(dòng)兩個(gè)類型。

齒動(dòng)自行鞋和液動(dòng)自行鞋分別由齒輪傳動(dòng)裝置，液壓傳動(dòng)裝置把人的壓力與地面的反力引起的踏面與鞋輪間的位能變化轉(zhuǎn)化為鞋輪驅(qū)動(dòng)力，它們的力轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)可以是多種多樣的。如圖1、圖2、圖6即是自行鞋的一些雛形圖例。圖2是圖1、圖6的齒輪傳動(dòng)力轉(zhuǎn)化簡(jiǎn)圖。圖4是圖3的齒輪傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。圖5是圖3的液壓傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖。圖7是圖6的液壓傳動(dòng)回路簡(jiǎn)圖。圖8是圖5、圖6的液壓傳動(dòng)回路簡(jiǎn)圖。圖中：1、為踏面。2、為垂架。3、為擺架。4、為齒桿。5、為主動(dòng)齒輪。6、為變速箱。7、為鞋輪。8、為油泵。9、為油馬達(dá)。10、為油箱。11、為蓄能器。12、為單向閥。13、為油缸。14、可調(diào)節(jié)流閥。其中，圖24為圓弧齒桿。圖44為只能向一側(cè)彎曲的齒桿（在此稱之為“蝦鏈”齒桿）。圖5.13為多級(jí)式柱塞油缸。

在齒動(dòng)自行鞋中：

L＝βiRη_l（1）

圖2 P_驅(qū)＝ (Wlr)/(r₂iR) η_mCOSα（2）

圖2 P_驅(qū)＝ (WR)/(iR) η_mCOSφ （3）

式中：

L-一個(gè)驅(qū)動(dòng)系的驅(qū)動(dòng)行程。

β-齒桿與主動(dòng)齒輪的切點(diǎn)在主動(dòng)齒輪上移動(dòng)的弧度。

i-變速箱速度比。

R-鞋輪半徑。

η_l-行程效率。

P_驅(qū)-鞋輪驅(qū)動(dòng)力。

W-人對(duì)踏面的壓力。

l-擺架臂長(zhǎng)。

r₁-主動(dòng)齒輪半徑。

r₂-圓弧齒桿半徑。

η_m-機(jī)械效率。

α-壓力與擺架垂面的交角。

p-壓力與主動(dòng)齒輪軸心沿軌道移動(dòng)方向的交角。

液壓傳動(dòng)自行鞋性能的主要參考公式如下：

P_驅(qū)＝ (（F₁-F₂)q_m)/(2πR) η_m（4）