CN201405995Y - 一种具有倾斜度踏板的踏板车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有倾斜度踏板的踏板车，它包括有车支架(1)、前后车轮(2、3)、活动连接在车支架上方上的动力压杆(4)、动力压杆回位机构(A)和设置在动力压杆(4)与车轮轴上的驱动轮(13)之间的动力传动机构组件(B)，其主要特点是动力压杆(4)的上端将该活动踏板分为限位端与省力端两部分，在活动踏板位于最高位时，活动踏板(7)的倾斜度(H)为15－45度；在活动踏板限位端的前部与车支架之间设有限位拉杆(10)，其长度等于活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的圆弧半径。本实用新型为二轮至四轮踏板车，踏动方式符合人体站立踏动姿式，易于平稳发力；它具有较大的动力输入能力。

Description

一种具有倾斜度踏板的踏板车

所属技术领域

本实用新型涉及一种往复式踏动的踏板车，特别是涉及一种具有一定倾斜度踏板的单动力或双动力踏板车。

背景技术

目前市售的二至三轮滑板车，主要是靠人的一只脚蹬地获得动力后利用惯性行车的，它需要单脚频繁蹬地才行，不太方便。在已公告的专利文献中，专利号为ZL01237990.5文献公开了一种挠式双踏板车，虽拉索能在双踏板一上、一下互动中实现自动回位，但车支架采用中部凸起的机构，使得挠式双踏板离地较高，使用时人体重心不稳，踏动时有前倾后仰之感，不利于人力的踏动发力；专利ZL01135643.X文献公开了一种挠式双踏板一上、一下互动的脚踏车，但链条完全靠弹簧回位，一则安装困难，二则弹簧的振动也易导致脱链。再有，由于人进行上下踏动的习惯距离(即幅度)在16cm左右，为此会限制输入动力的行程，所以现有技术的踏板车在直立踏动时，总是输入动力(或动能)不足，导致踏板车速度太低和无法上坡。

发明内容

针对上述情况，本实用新型是提供一种符合人体站立踏动发力的、输入动力较大且有一定倾斜度踏板的往复式踏板车。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：它包括有车支架(1)、前后车轮(2、3)、活动连接在车支架上方上的动力压杆(4)、可使动力压杆的一端向上挠的动力压杆回位机构(A)和设置在动力压杆(4)与车轮轴上的驱动轮(13)之间的动力传动机构组件(B)，其特征在于动力压杆(4)的上端通过轴(6)活动连接有活动踏板(7)并使该活动踏板分为活动踏板限位端与活动踏板省力端两部分，在活动踏板限位端的前部与车支架之间设有能限制活动踏板活动范围的限位拉杆(10)，在活动踏板位于最高位时，活动踏板(7)的倾斜度(H)为15-45度，限位拉杆(10)的长度等于活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的园弧半径(参见图1)。在上述解决方案中，由于活动踏板的中部位置与动力压杆的上端活动连接，且活动踏板限位端的前端部向上转动的幅度受其设置的限位拉杆的制约，使得在活动踏板位于最高位(＝动力压杆处于最高位的上挠状态)时，活动踏板总有相对较高的倾斜度(＝活动踏板倾斜与水平线的夹角H)，该倾斜度一般要求为15-45度，在此幅度范围内，活动踏板倾斜度的提高，能加大脚后跟踏压活动踏板省力端的发力，从而获得较大的输入动力，由此踏板车有较大动能，获得上坡能力。又由于活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的半径等于限位拉杆的长度，即活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的圆弧圆心就是限位拉杆与车支架活动连接的轴点，由此决定了本实用新型为一次踏动到底的动力输入踏动方式，具体讲，本实用新型在踏动时，可以用脚后跟的力量或者脚前掌和后跟一起用力的方式直接把活动踏板踏压至最低位，完成整个踏动行程，同时也完成动力压杆的动力输入行程。由于采用特定长度要求的硬质限位拉杆结构，又使得活动踏板在踏下时向前倾斜的自由度受到控制，从而明显增加了人在踏动发力时的稳定性，其脚的提升与压下也符合人体站立踏动发力规律，可减轻疲劳现象。

在上述结构中，当活动踏板位于最高位时，活动踏板()的最佳倾斜度(H)为25-35度。在该最佳倾斜度内，踏板的省力端的行程可以提高到26公分左右，大幅度增加了输入行程。

上述动力传动机构组件(B)具有与动力压杆(4)活动连接的动力连杆(14)，动力连杆(14)的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。

上述动力压杆回位机构(A)由回位压杆(11)和随回位压杆连动的回位踏板(12)构成，回位压杆(11)与动力压杆(4)构成能彼此一上、一下的挠板式结构(参见图1)。其中，回位压杆(11)与动力压杆(4)之间连接关系具体包括但不限于以下两种方案：一是回位压杆与动力压杆两者本身连为一体，直接形成一上、一下的挠板结构；二是回位压杆与动力压杆分开，但均同轴活动连接在车支架上，两者之间设有回位连接弹簧，该回位连接弹簧可以使回位压杆与动力压杆一上、一下连动(参见图10)。在此类结构中，第一，回位压杆并不只起动力压杆的回位作用，换言之可设计回位压杆也输出动力，从而成为动力压杆，此时前、后两动力压杆彼此互为回位杆；第二，回位压杆(11)、回位踏板(12)可采用与动力压杆(4)、活动踏板(7)相同的结构和连接方式，且在回位踏板限位端的前部与车支架之间也设有相同的能限制踏板向上活动范围的限位拉杆，这样，挠板结构的前、后各有一套结构相同的往复式踏板结构，以增大动力的输出。在这样两套动力压杆的动力输出系统中，就有两套相互配合的连杆动力传动机构组件，即在前、后两条动力压杆(4)之下活动连接有两条动力连杆(14)，两条动力连杆的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接，比如，两条动力连杆的另一端可以通过轴分别活动连接在同轴连接或异轴连接的双棘轮(15)或单向轴承的外圈上或内圈的延伸部上，双棘轮或单向轴承再通过变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。

上述动力压杆回位机构(A)也可由设在动力压杆上的拉簧、压簧、扭簧或弹力绳构成，或者由设在动力压杆或活动踏板上的鞋勾或鞋套构成。弹力的回位机构或勾套式的回位机构也能使动力压杆在踏下之后回位，不过弹力的回位机构会对踏下的动力产生一定的阻力，而勾套式的回位机构是向上提起活动踏板与动力压杆回位的，反复提起回位，容易产生一定疲劳感。当然可以将弹力回位和勾套回位同时合并使用。同样，由动力压杆、活动踏板、弹力回位机构(或勾套式回位机构)、限制活动踏板向上活动范围的限位拉杆(或限位拉绳)构成的踏下结构也可以设计为二套系统，安装在车支架上，此时动力输出系统也有二套与之配合，即在左、右两条动力压杆(4)之下活动连接有两条动力连杆(14)，两条动力连杆的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接，比如，两条动力连杆的另一端同样可以通过轴分别活动连接在车支架上的双棘轮(15)或单向轴承的外圈上或内圈的延伸部上，双棘轮或单向轴承的外圈上，双棘轮再通过变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。

在本实用新型的上述结构中，其动力传动机构组件(B)具有与动力压杆(4)活动连接的动力连杆(14)，其动力连杆(14)的另一端活动连接在车支架上的棘轮或单向轴承的外圈上或内圈的延伸部上，棘轮或单向轴承再通过变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。这是一种设计与安装都比较容易的连杆式推动旋转的方式，将来自动力压杆上的推力传递给棘轮或单向轴承等单向机构，并转变为旋转力，然后再经变速机构增速之后再驱使驱动轮高速旋转，从而驱动车轮向前行驶。不过，本实用新型的动力输出与传动机构部分也可以采用齿轮齿条式结构、动力压杆两边拉绳或链条拉动式结构或者滑杆拉动式结构等现有技术。

本实用新型具有如下积极效果：(1)动力压杆在回位状态时由于回位机构的作用而往上挠，可实现动力压杆在车支架上的安装位置相对较低，使整个车的重心偏低。(2)活动踏板在最高位置时的倾斜度一般为15-45度，最佳为25-35度，且限位拉杆的长度等于活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的园弧半径，这种设计能提高一次踏下的行程中动力压杆向动力连杆输入的动力，当限位拉杆是硬质材料时，人体踏下时的稳定性较好。(3)利用活动踏板的倾斜度，即可在脚前掌踏下时的高度不增加的情况下，提高脚后跟，并让脚后跟发力，这既能获得较大动力输入行程，也能使人不会感受太容易疲劳，从而能够持续踏动运动。(4)限位拉杆与活动踏板的活动连接轴点，在行程的最高点至最低点之间作同圆心的圆弧运动，这样在一次踏到底的踏动下，活动踏板与动力压杆同步完成全部行程，而且踏下的发力动作平稳，比较符合人面向正前方向站立时的使用姿式和发力规律。(5)本实用新型的的输出和加速能力动力大，从而提高了踏板车的适用范围和续驶能力，尤其具有较好的上坡能力。(6)本实用新型也可设计为双动力踏板车，形成多种产品，或是前后踏产品，或是左、右踏产品，其输出的动力更大。(7)因采用连杆式推动旋转的设计，因而设计容易、制作成本低，使用中的防尘、润滑、密封、齿轮旋转稳定性均要求低。(8)连杆推动单向机构的棘轮或单向轴承旋转，且阻力小，连杆推动单向机构的旋转角度可设计在大于100度而小于180度之间，故力的转换合理且效率高。(9)本实用新型的动力输出与传动机构部分同样可以采用齿轮齿条式结构、动力压杆两边拉动式结构或滑杆拉动式结构等现有技术。(10)本实用新型在使用中，能使踏动者的手、胸、腰腹部及腿得到锻炼，适用于少年、青年、中年人群的使用。(11)值得一提的是，本实用新型所提到的“踏板车”是指往复式踏板车，既包括带手把的踏板车，也包括不带手把的滑板。由于本实用新型较好地解决了踏板车的动力输出与传递问题，所以它可用于设计从两轮到四轮、从单动力到双动力、从前后踏到左右踏、从体育用品到短途运输工具的“踏板车”，也可与其他动力混合使用，成为混合动力型踏板车。本实用新型同日提交了发明专利申请。

附图说明

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型结构。

图1是本实用新型一结构示意图

图2是动力压杆踏下行程示意图

图3-6是图1回位机构的变形结构示意图

图7是全齿轮啮合传动示意图

图8是链条齿轮传动+齿轮啮合传动示意图

图9-10是本实用新型再一结构示意图

图11是本实用新型再一结构示意图

图12是扭簧连接方式示意图

图13是弹力回位式前、后双动力踏板车示意图

图14是弹力回位式左、右双动力踏板车的部分结构示意图

图15是鞋套连接方式示意图

图16是勾回位式左、右双动力踏板车结构示意图

具体实施方式

实施例1：挠板回位式单动力踏板车。

本实施例的踏板车为挠板回位式单动力踏板车结构，见图1，它具有车支架1、前后车轮2、3、活动连接在车支架上方上的动力压杆4；动力压杆4实际上通过轴5活动连接在车支架1上，动力压杆2的上端通过轴6活动连接有活动踏板7并使该活动踏板分为限位端8与省力端9两部分，在活动踏板限位端的前部与车支架之间设有能限制活动踏板向上活动范围的限位拉杆10，该限位拉杆采用硬质拉杆或软质的拉绳(或拉链)结构，其中，活动踏板在位于最高位时，活动踏板7的倾斜度(H)为15-45度，最佳倾斜度为25-35度，限位拉杆10的长度等于活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的园弧半径，换言之，活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的圆弧圆心就是限位拉杆与车支架活动连接的轴点(可参见图1-2)；动力压杆的回位机构A由回位压杆11和回位压杆延伸部形成的回位踏板12构成，其中回位压杆11与动力压杆4连为一体，直接构成异V字型挠板结构，从而实现一上、一下的互动和动力压杆的回位；设置在动力压杆4与车轮轴上的驱动轮13之间的动力传动机构组件B具有与动力压杆4活动连接的动力连杆14，动力连杆14的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮13传动连接，具体讲，动力连杆14的另一端(即下端)活动连接在车支架上的棘轮(或单向轴承)15的外圈上，该棘轮再通过动力齿轮16、变速小齿轮17、变速大齿轮18等构成的变速传动机构与车轮轴上的驱动轮13传动连接，其中，动力齿轮16与棘轮15同轴连接，变速小齿轮17和变速大齿轮18同轴连接在车支架上，动力齿轮16与变速小齿轮17之间通过闭合链条19传动连接，变速大齿轮18与驱动轮13通过另一闭合链条20传动连接，由此动力压杆4的动力输入给与其连接的动力连杆14，动力连杆14再驱动棘轮15旋转，棘轮的转动力再经变速传动机构后驱使车轮13转动。

图3-6是图1回位机构的变形结构，其特点是车支架离地面相对较低，并带来动力压杆安装位相对较低，但回位机构的结构约有变化。其中，图3的回位压杆11上通过轴活动连接有回位连杆21，回位连杆21的另一端通过轴活动连接在回位踏板12近中部位置，活动踏板12的前端部又通过轴活动连接在凸起的车支架1上；图4的回位压杆11向上延伸，并在延伸端部上连接回位踏板12；图5-6的回位踏板12的连接方式与图4稍有不同：图5中的回位踏板12的中前部与回位连杆21活动连接，回位连杆的后端部与车支架的后延伸支架22活动连接；图6中的回位踏板12的近中部而则与凸起的车支架1活动连接，而后端部与回位连杆21活动连接。所有这些方案都能实现回位踏板与回位压杆相互连动。

值得指出的是，本实施例的单向变速传动机构中，动力齿轮16与变速小齿17之间、变速大齿18轮与驱动轮13之间可采用全啮合传动(见图7)，也可采用链条传动和啮合传动(见图8)。此外，在本实施例中，动力压杆下端也可固接一拐杆，该拐杆另一端固接在棘轮的内圈的延伸部上或棘轮轴上，此时棘轮的外圈可直接起到动力齿轮的作用，从而可取消独立的动力齿轮。图中的棘轮可由单向轴承取代。

实施例2：挠板回位式双动力踏板车。

本实施例的踏板车为挠板回位式双动力踏板车结构，见图9-10，都具有与实施例1相同的动力压杆、活动踏板、限位拉杆等。在图9中，动力压杆4为前后两套，并连为一体，直接构成挠板结构，在一上、一下的连动中又相互形成对方的回位机构，动力输出与传递有独立的两套棘轮15系统，也称为异轴双棘轮结构，两条动力压杆14的一端通过轴分别活动连接在异轴双棘轮15的外圈上，变速传动机构包括分别与异轴双棘轮15同轴连接的二个动力齿轮16、同轴连接在车支架上的二个变速小齿轮17和变速大齿轮18，其中二个动力齿轮16分别通过二条闭合链条19与二个变速小齿轮17传动连接，变速大齿轮18通过另一闭合链条20与驱动轮13传动连接。图10中，动力压杆4也为前后两套，并同轴活动连接在车支架上，两者之间设有连接回位弹簧23，这样前后两动力压杆也能形成挠板结构，在一上、一下的连动中彼此构成对方的回位机构，当一方处于回位状态时，弹性的阻力可为零或很小，不过在图10的结构中，可采前、后同时踏下的踏法，其动力输出与变速传动机构与图9相同。图9-10的连接回位弹簧23可采用扭簧结构。

实际上，在实施例1所述的诸种挠板回位式单动力踏板车结构中，都可在回位压杆上加接一个输出动力的动力连杆而成为挠板回位式双动力踏板车。

实施例3：弹力回位式单动力踏板车。

本实施例的踏板车为弹力回位式单动力踏板车结构，见图11。其特殊点是，图11踏板车的动力压杆4的回位机构采用连接于动力压杆与车支架之间的拉簧24结构，也可采用图12所示的扭簧25结构。当然图11踏板车也可采用压簧结构、图14所示的弹力绳结构或图15和图16所所示的鞋勾、鞋套结构。实际上，在实施例1中所述的所有方案的回位机构都可采用拉簧、压簧、扭簧、弹力绳、鞋勾或鞋套结构实现。

实施例4：弹力回位式双动力踏板车。

本实施例的踏板车为弹力回位式双动力踏板车结构，见图13-14。与图11相比，图13所示结构出多一套踏下系统和相应的动力连杆14、双棘轮15、动力齿轮16、闭合链条19。图14表达出，左右两套动力压杆4上连接有弹力绳26，两条弹力绳26连为一体，且挂套在车把上。当然，两条弹力绳也可采用两个相应的扭簧取代。在图14中，与二条动力压杆4活动连接的动力连杆14有二条，其一端通过轴分别活动连接在同轴的左、右双棘轮15的外圈上，变速传动机构包括与双棘轮同轴连接的动力齿轮16、同轴连接在车支架上的变速小齿轮17和变速大齿轮18，其中动力齿轮16通过闭合链条19与变速小齿轮17传动连接，变速大齿轮18通过另一闭合链条20与驱动轮13传动连接。再有，两套动力压杆4的回位机构也可采用设在动力压杆或活动踏板上的鞋勾27结构(参见图16)或鞋套28结构(见图15)。不过，图13-14所表达的弹力回位式双动力踏板车只能是其车后轮为二轮的三轮或四轮踏板车，即踏板车的后车轮应有二个。

实施例5：勾、套回位式单动力或双动力踏板车。

本实施例的踏板车为勾、套回位式单动力或双动力踏板车结构。第一，上述实施例1和实施例3的回位机构均可采用设在动力压杆或活动踏板上的鞋勾27结构(参见图16)或鞋套28结构(见图15)，从而构成勾、套回位式单动力踏板车。正如实施例4中所述，图13-14的两套动力压杆4的回位机构也可采用设在动力压杆或活动踏板上的鞋勾27结构(参见图16)或鞋套28结构(见图15)，从而构成勾、套回位式双动力踏板车。图16为勾回位式左、右双动力踏板车结构，其中，动力输出与传递采用同轴双棘轮结构，即：两条动力压杆4各活动连接有一条动力连杆14，二条动力连杆的一端通过轴分别活动连接在同轴的左、右双棘轮15的外圈上，变速传动机构包括与双棘轮同轴连接的动力齿轮16、同轴连接在车支架上的变速小齿轮17和变速大齿轮18，其中动力齿轮16与变速小齿轮17通过闭合链条19传动连接，变速大齿轮18与驱动轮13通过另一闭合链条20传动连接。图16结构的后轮3为两个。

还需指出的是，上述实施例1-5所述本实用新型结构可用于二轮、三轮或四轮踏板车(含滑板)。实施例1-5所述本实用新型结构的活动踏板和动力变速传动机构部分均可以设置安全隔板。此外，第一，本实用新型所有实施例中的活动踏板限位端8的长度也可以设计为与省力端9的长度基本相等或者大于省力端9的长度；第二，在本实用新型所有结构的踏板上均可以安装防滑挡块，使人的前脚或后脚不易在踏板上向前或向后滑动，也可以在踏板的表面设置沟糟、凸块、凸条或粘合有防滑的橡胶、塑料材料层等；第三，尤其值得一提的是，本实用新型的棘轮(单向轮)的设定位置除设定在附图所示的动力齿轮轴上之外，也可以设在变速齿轮上，甚至是设在车轮轴的驱动轮上，所以单向机构的设置方案比较多，有前位置、中间位置或后位置的方案；再有，本实用新型的动力传动机构除了可以采用本说明书附图所示的往复式连杆动力传动机构之外，还可以采用如下的现有动力传动机构：①齿条齿轮式结构，比如把本实用新型中的动力连杆设计为弧形齿条结构，该弧形齿条可以设计为以动力压杆轴心为圆心的弧形结构，其一端连接在与动力压杆连动的后挠杆上，当动力压杆踏下时，弧形齿条向上移动，带动与之啮合动力齿轮转动，动力齿轮带动同轴上的棘轮，棘轮再带动由棘轮外圈上固接的二级传动齿轮转动，然后通过链条传动驱动轮；当然，也可以采用如中国专利ZL200620064095.4公开的弧形齿条齿轮式传动结构；②如中国专利ZL01222047.7采用的曲杆+飞轮+变速齿轮组结构，③如中国专利ZL01237990.5和ZL01135643.X采用的两端拉索或链条拉动的结构，以及④滑动推杆拉动式结构等；第六，本实用新型还可以增加电动驱动系统或以燃油为动力的驱动系统，使产品有两个或两个以上的动力源。

Claims (10)

1.一种具有倾斜度踏板的踏板车，它包括有车支架(1)、前后车轮(2、3)、活动连接在车支架上方上的动力压杆(4)、可使动力压杆的一端向上挠的动力压杆回位机构(A)和设置在动力压杆(4)与车轮轴上的驱动轮(13)之间的动力传动机构组件，其特征在于动力压杆(4)的上端通过轴(6)活动连接有活动踏板(7)并使该活动踏板分为活动踏板限位端与活动踏板省力端两部分，在活动踏板限位端的前部与车支架之间设有能限制活动踏板活动范围的限位拉杆(10)，在活动踏板位于最高位时，活动踏板(7)的倾斜度(H)为15-45度，限位拉杆(10)的长度等于活动踏板与限位拉杆的连接轴从最高点行至最低点所形成的圆弧行程的园弧半径。

2.根据权利要求1所述踏板车，其特征在于在活动踏板位于最高位时，活动踏板(7)的最佳倾斜度(H)为25-35度。

3.根据权利要求1所述踏板车，其特征在于其动力传动机构组件具有与动力压杆(4)活动连接的动力连杆(14)，动力连杆(14)的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。

4.根据权利要求1、2或3所述踏板车，其特征在于动力压杆回位机构(A)由回位压杆(11)和随回位压杆连动的回位踏板(12)构成，回位压杆(11)与动力压杆(4)构成能彼此一上、一下的挠板式结构。

5.根据权利要求4所述踏板车，其特征在于回位压杆、回位踏板与动力压杆、活动踏板的结构和连接方式相同且互为回位机构，两条动力压杆(4)之下活动连接有两条动力连杆(14)，两条动力连杆的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。

6.根据权利要求1、2或3所述踏板车，其特征在于动力压杆回位机构(A)由设在动力压杆上的拉簧、压簧、扭簧或弹力绳构成。

7.根据权利要求6所述踏板车，其特征在于动力压杆、活动踏板、弹力回位机构和限制活动踏板活动范围的限位拉杆为二套，安装在车支架上，两条动力压杆(4)之下活动连接有两条动力连杆(14)，两条动力连杆的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。

8.根据权利要求1、2或3所述踏板车，其特征在于动力压杆回位机构(A)由设在动力压杆或活动踏板上的鞋勾或鞋套构成。

9.根据权利要求8所述踏板车，其特征在于动力压杆、活动踏板、勾套式回位机构和限制活动踏板活动范围的限位拉杆为二套，安装在车支架上，两条动力压杆(4)之下活动连接有两条动力连杆(14)，两条动力连杆的另一端再通过单向变速传动机构与车轮轴上的驱动轮(13)传动连接。

10.根据权利要求1所述踏板车，其特征在于动力传动机构组件采用现有技术中的齿轮齿条式结构、动力压杆两边拉绳或链条拉动式结构或者滑杆拉动式结构。

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