1.本发明涉及一种代步鞋，特别涉及一种用于交通出行的原生态步行驱动式自行鞋。


背景技术：

2.本人于2021年9月30日就相同主题提交了一件申请号为2021111619104的专利申请，它包括它包括支架1、后滑轮2、脚踏板3、摆臂4、摆臂轴5、前滑轮8、轮轴9、轴承10，所述支架1包括分别位于足底左右两侧的二纵梁1-1，固接于所述二纵梁1-1前端之间的前梁1-2，固接于所述二纵梁1-1后端之间的后梁1-3及用于安装后滑轮2的后横板1-4；其中，所述前梁1-2位于足尖前侧，所述后梁1-3位于足跟后侧，所述后横板1-4位于所述后梁1-3后上方；所述后滑轮2采用能根据脚跟部的摆动来调节方向的万向轮，所述后滑轮2安装于所述后横板1-4底部；在所述二纵梁1-1底部之间，固接有一横向加强板1-5，所述横向加强板1-5的纵向中部处与脚掌受力中心点相对应；在所述支架1内，铰接有一脚踏板3；在所述脚踏板3底部，横向并排设置有一对同轴线的滑动轴承3-1，所述滑动轴承3-1轴线的纵向位置与脚掌受力中心点相对应，在所述横向加强板1-5顶部的纵向中部处，设置有与所述滑动轴承3-1相配合的轴套1-5-1，横向小轴17穿过同轴线的所述轴套1-5-1及所述滑动轴承3-1将所述脚踏板3与所述支架1相铰接；在所述支架1前端外侧，设置有摆臂4，所述摆臂4由分别位于所述二纵梁1-1前端两侧的外臂4-1及内臂4-2，以及位于所述前梁1-2前侧、连接在所述外臂4-1与所述内臂4-2前端之间、并将所述外臂4-1与所述内臂4-2连接固定成一整体的横梁4-3构成；所述摆臂4前端通过横向设置的摆臂轴5与所述支架1前端相铰接；在所述外臂4-1自由端及所述内臂4-2自由端，各通过一轮轴9及二轴承10铰接有一前滑轮8；所述外臂4-1自由端及所述内臂4-2自由端，可在所述支架1两侧上下摆动，从而使所述支架1底部的最低离地高度可降到理想数值、极大提升滑行安全性及舒适性；在所述摆臂4与所述支架1之间，设置有使所述摆臂4自由端只能在限定角度范围内摆动的限位件；其特征在于：在左右两个所述前滑轮8与所述支架1之间，各设有一组利用所述摆臂4自由端相对于所述支架1在限定角度范围内的摆动来驱动该两个所述前滑轮8转动、并以人体重力作为驱动力的传动机构。
3.其中，所述摆臂4由分别位于所述二纵梁1-1前端两侧的外臂4-1及内臂4-2，以及位于所述前梁1-2前侧、连接在所述外臂4-1与所述内臂4-2前端之间、并将所述外臂4-1与所述内臂4-2连接固定成一整体的横梁4-3构成；横梁4-3的设置，受到了空间限制，使所述外臂4-1及所述内臂4-2被动地增加了长度，更增加了所述摆臂4的整体质量。


技术实现要素：

4.为此，本发明的目的是要进一步简化自行鞋的整体结构，使其更加轻巧、省力，并与步行发力方式更加契合。
5.为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：提供一种用于交通出行的原生态步行驱动式自行鞋，它包括底板1，其特征在于：在所述底板1前端，铰接有前轮2；在所述底板1
后端两侧，各通过轴承4、轮轴5、摆臂6、摆臂轴7、及摆臂托8铰接有一后轮3；所述摆臂6前端通过横向设置的所述摆臂轴7及所述摆臂托8与所述底板1相铰接，使所述摆臂6自由端可上下摆动；所述后轮3通过所述轴承4及所述轮轴5铰接于所述摆臂6自由端；在所述摆臂6与所述底板1之间，设置有使所述摆臂6自由端只能在限定角度范围内摆动的限位件；在左右两个所述后轮3与所述底板1之间，各设有一组利用所述摆臂6自由端相对于所述底板1在限定角度范围内的摆动来驱动该两个所述后轮3转动、并以人体重力作为驱动力的传动机构。
6.优选地，每组所述传动机构包括后轮3、轴承4、轮轴5、铰接在所述轮轴5内侧端头的被动齿轮10、固接在所述底板1后端两侧、与所述被动齿轮10相啮合的扇形齿轮9、以及连接在所述被动齿轮10与所述轮轴5之间的单向传动装置；所述扇形齿轮9的齿部轴线与所述摆臂轴7轴线相重合，所述后轮3与所述轮轴5相固接；当体重作用于所述后轮3、致使所述摆臂6自由端相对于所述底板1向上摆动时，所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10按前进方向转动，所述被动齿轮10按前进方向转动时通过所述单向传动装置带动所述轮轴5及所述后轮3转动，产生前进动力；当所述摆臂6自由端相对于所述底板1向下摆动、致使所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10反向转动时，所述单向传动装置不使所述被动齿轮10带动所述轮轴5转动、所述被动齿轮10绕所述轮轴5空转。
7.优选地，所述单向传动装置包括：与所述被动齿轮10一体成型的棘爪座11、通过环形弹簧12安装在所述棘爪座11上的棘爪13、以及与所述棘爪13相啮合的棘轮14；所述棘轮14与轴承内环4-1一体成型，或者，所述棘轮14与所述轮轴5一体成型；由此当所述摆臂6自由端相对于所述底板1向上摆动、致使所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10沿前进方向转动时，所述棘爪13将抵住所述棘轮14齿部，使所述轮轴5及所述后轮3与所述被动齿轮10同步旋转；当所述摆臂6自由端相对于所述底板1向下摆动、致使所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10反向转动时，所述棘爪13沿所述棘轮14齿部打滑，所述被动齿轮10、以及与所述被动齿轮10一体成型的所述棘爪座11绕所述轮轴5空转。
8.优选地，所述前轮2轴线位于脚尖稍前方，所述前轮2顶部高于所述底板1上表面，在所述前轮2的后上方，对应于脚尖处，设置有一刹车片15，所述刹车片15后端与一横向小轴16相固接，所述横向小轴16通过一对固接在所述底板1上的滑动轴承18与所述底板1相铰接，在所述横向小轴16上另固接有一对片簧17，当所述片簧17自由端紧贴所述底板1时，所述刹车片15自由端位于所述前轮2上方适当距离；由此当脚尖逆所述片簧17的弹簧力踩踏所述刹车片15时，所述刹车片15与所述前轮2产生摩擦阻力，使所述前轮2减速或停止转动。
9.优选地，所述限位件包括设置在所述摆臂6上的上凸块6-1及下凸块6-2、以及设置在所述扇形齿轮9上的上止块9-1及下止块9-2，当所述摆臂6自由端向上摆动至预定最高点时，所述上凸块6-1触及所述上止块9-1，当所述摆臂6自由端向下摆动至预定最低点时，所述下凸块6-2触及所述下止块9-2。
10.优选地，在所述摆臂6与所述底板1之间，连接有扭簧19，所述扭簧19的作用力趋向于使所述摆臂6自由端向下摆动。
11.本发明的主要优点是：进一步简化了自行鞋的整体结构，使其更加轻巧、省力，并与步行发力方式更加契合。
附图说明
12.图1和图2是实施例1中当摆臂6自由端向上摆动至位于限定最高点时的整体结构示意图；图3和图4分别是图1中略去了部分结构时的结构示意图；图5是图1的俯视图；图6是图1的右视图；图7是图1的后视图；图8是图1的前视图；图9是实施例1中当摆臂6自由端向下摆动至位于限定最低点时的结构示意图；图10是图9的俯视图；图11是图9的右视图；图12是图9的后视图；图13是图9的前视图；图14是图1中底板1的结构示意图；图15是图14的俯视图；图16是图1中摆臂6的结构示意图；图17是图16的右视图；图18是图1中扇形齿轮9的结构示意图；图19是图18的右视图；图20和图21是图1中棘轮14及轴承4的结构示意图；图22是图20的右视图；图23是图22的a-a剖视图；图24是图1中被动齿轮10、与被动齿轮10一体成型的棘爪座11、环形弹簧12、以及棘爪13的结构示意图；图25是一体成型的被动齿轮10与棘爪座11的结构示意图；图26是图25的前视图；图27是图26的a-a剖视图；图28是图1中刹车片15、横向小轴16、及片簧17的结构示意图。
13.附图中：1、底板，1-1、小孔，2、前轮，3、后轮，4、轴承，4-1、轴承内环，5、轮轴，6、摆臂，6-1、上凸块，6-2、下凸块，7、摆臂轴，8、摆臂托，9、扇形齿轮，9-1、上止块，9-2、下止块，9-3、加强肋，10、被动齿轮，11、棘爪座，12、环形弹簧，13、棘爪，14、棘轮，15、刹车片，16、横向小轴，17、片簧，18、滑动轴承，19、扭簧，20、地面。
具体实施方式
14.实施例1：如图1至图28所示，它包括底板1，在所述底板1前端，铰接有前轮2；在所述底板1后端两侧，各通过轴承4、轮轴5、摆臂6、摆臂轴7、及摆臂托8铰接有一后轮3；所述摆臂6前端通过横向设置的所述摆臂轴7及所述摆臂托8与所述底板1相铰接，使所述摆臂6自由端可上下摆动；所述后轮3通过所述轴承4及所述轮轴5铰接于所述摆臂6自由端；在所述摆臂6与所述
底板1之间，设置有使所述摆臂6自由端只能在限定角度范围内摆动的限位件；在左右两个所述后轮3与所述底板1之间，各设有一组利用所述摆臂6自由端相对于所述底板1在限定角度范围内的摆动来驱动该两个所述后轮3转动、并以人体重力作为驱动力的传动机构。
15.每组所述传动机构包括后轮3、轴承4、轮轴5、铰接在所述轮轴5内侧端头的被动齿轮10、固接在所述底板1后端两侧、与所述被动齿轮10相啮合的扇形齿轮9、以及连接在所述被动齿轮10与所述轮轴5之间的单向传动装置；所述扇形齿轮9的齿部轴线与所述摆臂轴7轴线相重合，所述后轮3与所述轮轴5相固接；当体重作用于所述后轮3、致使所述摆臂6自由端相对于所述底板1向上摆动时，所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10按前进方向转动，所述被动齿轮10按前进方向转动时通过所述单向传动装置带动所述轮轴5及所述后轮3转动，产生前进动力；当所述摆臂6自由端相对于所述底板1向下摆动、致使所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10反向转动时，所述单向传动装置不使所述被动齿轮10带动所述轮轴5转动、所述被动齿轮10绕所述轮轴5空转。
16.所述单向传动装置包括：与所述被动齿轮10一体成型的棘爪座11（制成带棘爪座11的特制齿轮）、通过环形弹簧12安装在所述棘爪座11上的棘爪13、以及与所述棘爪13相啮合的棘轮14；所述棘轮14与轴承内环4-1一体成型（制成带棘轮14的特制轴承）；或者，所述棘轮14与所述轮轴5一体成型；由此当所述摆臂6自由端相对于所述底板1向上摆动、致使所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10沿前进方向转动时，所述棘爪13将抵住所述棘轮14齿部，使所述轮轴5及所述后轮3与所述被动齿轮10同步旋转；当所述摆臂6自由端相对于所述底板1向下摆动、致使所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10反向转动时，所述棘爪13沿所述棘轮14齿部打滑，所述被动齿轮10、以及与所述被动齿轮10一体成型的所述棘爪座11绕所述轮轴5空转。
17.所述前轮2轴线位于脚尖稍前方，所述前轮2顶部高于所述底板1上表面，在所述前轮2的后上方，对应于脚尖处，设置有一刹车片15，所述刹车片15后端与一横向小轴16相固接，所述横向小轴16通过一对固接在所述底板1上的滑动轴承18与所述底板1相铰接，在所述横向小轴16上另固接有一对片簧17，当所述片簧17自由端紧贴所述底板1时，所述刹车片15自由端位于所述前轮2上方适当距离；由此当脚尖逆所述片簧17的弹簧力踩踏所述刹车片15时，所述刹车片15与所述前轮2产生摩擦阻力，使所述前轮2减速或停止转动。
18.所述限位件包括设置在所述摆臂6上的上凸块6-1及下凸块6-2、以及设置在所述扇形齿轮9上的上止块9-1及下止块9-2，当所述摆臂6自由端向上摆动至预定最高点时，所述上凸块6-1触及所述上止块9-1，当所述摆臂6自由端向下摆动至预定最低点时，所述下凸块6-2触及所述下止块9-2。
19.在所述限位件限定角度范围内摆动的所述摆臂6，以经过所述摆臂轴7轴线且平行于所述底板1底部的参照面，作为所述后轮6轴线摆动轨迹的平分面，使作用于所述摆臂6自由端的体重、对所述摆臂6自由端所施加的竖直分力最大化，以减小摩擦阻力及能量损耗，将重力势能更充分地转化为前进动能。
20.在所述摆臂6与所述底板1之间，连接有扭簧19，所述扭簧19的作用力趋向于使所述摆臂6自由端向下摆动。
21.在所述底板1两侧，加工有小孔1-1，用于缝制鞋帮、或缝制用于绑定鞋子的绑带。
22.本实施例中，所述后轮6采用玻纤增强塑料材质。所述底板1、所述扇形齿轮9、所述
加强肋9-3、所述摆臂6、所述摆臂托8、以及所述滑动轴承18采用7075铝合金材质，相固接的各部件之间（如：所述摆臂托8与所述底板1之间、所述扇形齿轮9与所述底板1之间、所述扇形齿轮9与所述加强肋9-3之间、所述加强肋9-3与所述底板1之间、所述上止块9-1与所述扇形齿轮9之间、所述下止块与所述扇形齿轮9之间等）采用如附图中所示的槽口、榫头的拼接方式，既可以快速精准地拼接定位，又便于更牢固地焊接，且焊接时不易变形。
23.工作原理：行走时：当体重作用于所述后轮3、致使所述摆臂6自由端相对于所述底板1向上摆动时，所述扇形齿轮9带动相啮合的所述被动齿轮10沿前进方向转动。在所述被动齿轮10沿前进方向转动时，所述棘爪13抵住所述棘轮14齿部、带动所述轮轴5及所述后轮3同步旋转，产生前进动力。当抬脚迈步时，在自身重力及所述扭簧18回弹力的共同作用下，所述摆臂6自由端相对于所述底板1向下摆动、致使所述扇形齿轮9带动所述被动齿轮10反向转动。在所述被动齿轮10反向转动时，所述棘爪13沿所述棘轮14齿部打滑、所述被动齿轮10、以及与所述被动齿轮10一体成型的所述棘爪座11绕所述轮轴5空转；此过程中所述扭簧19通过所述底板1后端对脚跟部施加适量向上反推力，使迈步更轻松。需要减速或刹车时，以脚尖部点踩所述刹车片15即可。