一種用於踏板車的往復式變速踏板結構的製作方法
2023-05-27 16:13:26 2
專利名稱：一種用於踏板車的往復式變速踏板結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種踏板車用的往復式變速踏板結構，屬於腳踏車技術領域。
背景技術：
在己公開的專利文獻中，用於踏板車上的撓式踏板一般是採用平直型撓式踏
板結構，簡稱平板式踏板，如中國專利ZL01237990. 5和ZL97230502. 5中公開的 踏板車所採用的踏板結構。採用平板式踏板的特點是，在車支架上的安裝位置一 般較高，不易把握平穩，踏動時有前傾後仰之感，不利於人力的踏動發力；再有， 由於人進行上下踏動的習慣距離(即幅度)在16cm左右，為此會限制輸入動力的 行程，所以現有技術的踏板結構在直立踏動時，總是輸入動力(或動能)不足，導 致踏板車速度太低和無法上坡，而且也無結構上的變速效果。
發明內容
針對上述情況，本發明是提供一種符合人體站立踏動發力的、輸入動力較大 且有變速效果的踏板車用往復式變速踏板結構。
本發明解決上述技術問題的技術方案是它具有可活動連接在踏板車車支架
(l)上的動力壓杆(2),其特點是它還設有動力壓杆回位機構(A)，以便使動力壓
杆的一端在回位狀態時向上撓起，這樣也可使整個踏板結構在車支架上的安裝位
置低於現有的平直型撓式踏板，從而在使用時重心低；在動力壓杆(2)的上端 通過軸(4)活動連接有活動踏板(5)並使該活動踏板分為活動踏板限位端與活動 踏板省力端兩部分，在活動踏板限位端的前部與車支架之間設有能限制活動踏板 向上活動範圍的活動連接構件(8)。由於活動踏板的中部位置與動力壓杆的上端 活動連接，且活動踏板限位端的前端部向上轉動的幅度受其設置的活動連接構件 的制約，使得當動力壓杆處於完全回位的上撓狀態(=最高位的上撓狀態)時，活 動踏板的省力端與動力壓杆之間總有一定的夾角，即活動踏板的省力端撓起，此 時可有三種踏法，產生三級變速效果第一種是低速踏法，即最初(如用前腳的後跟)只踏動活動踏板省力端的端點，直到活動踏板省力端點向下完成省力行程 為止，此過程由於最大限度地利用了省力行程的作用，故比較省力，然而活動踏 板省力端的端點向下行走的行程雖較大，但動力壓杆上端的下降距離則相對較
小，可用於踏板車上坡。此時若繼續向下踏動，貝u(如用前腳掌)踏動動力壓杆與 活動踏板的連接端點部，直到活動踏板與動力壓杆同時處於最低位。這種踏法可 獲得最大動力，但整個一次的動力壓杆向下行程由兩段明顯不同的踏下動作行程 完成，實際增加了踏下的行程，尤其是前段的較長踏下行程能提高動能，所以它 是一種中速但力大的踏法或輸出動力增大的方法。此外，這種踏動分二段行程完 成的設計有利於前腳平穩發力，其腳的提升與壓下也符合人體站立踏動發力規 律，減輕疲勞現象。這就是第二種中速踏法，即(如用前腳的後跟和前腳掌)分別 向下踏動活動踏板省力端的端頭和踏動動力壓杆與活動踏板的連接端點部，直至 活動踏板與動力壓杆同時處於最低位。這種踏法能獲得較大的動能和較快的行駛 速度。第三種是高速踏法，即(用前腳掌)只踏動動力壓杆與活動踏板的連接端點 部，直至活動踏板與動力壓杆同時處於最低位，這是在最短的踏下行程和時間裡 讓動力壓杆迅速完成一次全下行位移，從而達到高速的動力輸出，適用於踏板車
高速行使。
在上述踏板結構中，當向下踏動活動踏板省力端點時，活動踏板省力端點向
下的行程(a)與此時活動踏板跟動力壓杆連接軸(4)向下的行程(b)的比值(a: b) 一般可以為h 1.2-3.0，最佳比值為l: 1.7-2.3。當緊接著又踏動活動踏板跟 動力壓杆連接軸(4)的位置繼續輸入動力，就完成了動力輸入的全行程，增加了 輸入動能。這種設計有較好的踏動省力效果和明顯的二段動力輸出行程。
上述活動踏板限位端的前部與車支架之間的活動連接構件(8)可由其兩端分 別與活動踏板限位端的前部和車支架相連接的拉繩、可摺疊拉杆或可伸縮拉杆構 成；也可由安裝在車支架上的限位擋塊構成，活動踏板限位端的前部上緣在動力 壓杆處於回位狀態時能與限位擋塊接觸。當活動踏板向上撓至最高位時，拉繩、 可摺疊拉杆、可伸縮拉杆或限位擋塊會牽拉著或限制著活動踏板，使活動踏板與動力壓杆之間形成一定的夾角，以便二段踏動的實現。
上述動力壓杆回位機構(A)由回位壓杆(9)和隨回位壓杆連動的回位踏板(10) 構成，回位壓杆(9)與動力壓杆(2)構成能彼此一上、 一下的撓板式結構。其中， 回位壓杆(9)與動力壓杆(2)之間連接關係具體包括但不限於以下兩種方案 一是 回位壓杆與動力壓杆兩者本身連為一體，直接形成一上、 一下的撓板結構；二是 回位壓杆與動力壓杆分開，但均同軸(異軸也可)活動連接在車支架上，兩者之間 設有回位連接彈簧，該回位連接彈簧可以使回位壓杆與動力壓杆一上、一下連動。 在此類結構中，第一，回位壓杆並不只起動力壓杆的回位作用，換言之可設計回 位壓杆也輸出動力，從而成為動力壓杆，此時前、後兩動力壓杆彼此互為回位杆； 第二，回位壓杆(9)、回位踏板(10)可釆用與動力壓杆(2)、活動踏板(5)相同的 結構和連接方式，且在回位踏板限位端的前部與車支架之間也設有相同的能限制 踏板活動範圍的活動連接構件，這樣，撓板結構的前、後各有一套結構相同的往 複式變速踏板結構。
上述動力壓杆回位機構(A)也可由設在動力壓杆上的拉簧、壓簧、扭簧或彈 力繩構成，或者由設在動力壓杆或活動踏板上的鞋勾或鞋套構成。彈力的回位機 構或勾套式的回位機構也能使動力壓杆在踏下之後回位，不過彈力的回位機構會 對踏下的動力產生一定的阻力，而勾套式的回位機構是向上提起活動踏板與動力 壓杆回位的，反覆提起回位，容易產生一定疲勞感。同樣，由動力壓杆、活動踏 板、彈力回位機構(或勾套式回位機構)、限制活動踏板活動範圍的活動連接構件 構成的往復式變速踏板結構可為二套系統，並行安裝在車支架上。
本發明與現有的平直型撓式踏板相比，具有如下積極效果(l)動力壓杆在 回位狀態時是往上撓的，可實現動力壓杆在車支架上的安裝位置相對較低，故使 用時，人的重心低而穩。(2)動力壓杆的上、下往復運動的幅度範圍設計一般可以不超過16cm，這個幅度比較符合人類往復踏動的習慣，過低則輸出動力不足，
上坡無力，過高則容易產生疲勞。這種設計能克服目前市售的站立式往復踏板車
的輸出動力不足。(3)活動踏板上的力作用點有二個， 一是活動踏板省力端的端
點，另一個動力壓杆的上端點，從而有三種變速的踏法，本發明可視為低速、中
速和高速的三檔動力變速踏板機構。這種變速的設計提高了踏板車適應路況的能
力，使其具有一定的代步功能。(4)活動踏板的基本踏下動作由二段踏動行程完
成，例如可先用前腳後跟踏動，然後逐步轉在前腳掌上發力，比較符合人面向正
前方向站立時的使用姿式和發力規律。因為，當人面向正前方向站立踏動時，人
體的最佳姿式是抬起的前腳為平放或斜直放，抬起的後腳為斜放或橫放；而本發
明在回位狀態下，其撓起的活動踏板更有利於前腳平放或斜直放。若採用現有技
術中的平板式踏板，則在正前方向站立時不易踏動發力，而且由於撓式踏板安裝
位較高，前、後踏板在使用中會過度傾斜，也易使前腳疲勞和腰部疲勞。(5)本
發明在踏動發力時，能使人體的腰、腳和手保持較舒適的姿式，既利於踏力的發
揮，也利於身體的鍛鍊。(6)值得一提的是，本發明所提到的"踏板車"是指往
複式踏板車，既包括帶手把的踏板車，也包括不帶手把的滑板。由於本發明基本
解決了動力輸出問題，所以它可用於設計從兩輪到四輪、從單動力到雙動力、從
前後踏到左右踏、從體育用品到短途運輸工具的"踏板車"。本發明同日提交了
實用新型專利申請。
下面結合附圖和實施例進一步說明本發明結構。
圖1是本發明一結構示意圖
圖2是動力壓杆二段踏下行程示意圖
圖3-6是圖1的變形結構示意圖
圖7是可摺疊拉杆結構示意圖
圖8是可伸縮拉杆結構示意9是帶滑槽拉杆結構示意圖
圖io是活動踏板上設置的連接預留孔示意圖
圖11是車支架上的限位擋塊結構示意圖 圖12- 14是本發明另一結構示意圖 圖15是本發明再一結構示意圖 圖16-19是本發明再一結構示意圖 圖20是扭簧連接方式示意圖 圖21是本發明再一結構示意圖 圖22是扭簧連接方式示意圖 圖23是本發明再一結構示意圖 圖24是扭簧連接方式示意圖 圖25是本發明再一結構示意圖 圖26是圖25的A-A剖面示意圖 圖27是鞋套連接方式示意圖 圖28是鞋套結構示意圖 圖29-30是本發明再一結構示意圖 圖31-33是活動踏板與動力壓杆之間的連接方式示意圖 圖34是回位踏板的安裝高度示意圖
具體實施例方式
實施例l:撓板回位式單動力往復式變速踏板結構。
本實施例的往復式變速踏板結構為撓板回位式單動力往復式變速踏板結構， 見圖1，'它具有可活動連接在踏板車車支架1上的動力壓杆2，動力壓杆2實際 上通過軸3活動連接在車支架1上，動力壓杆2的上端通過軸4活動連接有活動 踏板5並使該活動踏板分為限位端6與省力端7兩部分，在活動踏板限位端的前 部與車支架之間設有能限制活動踏板活動範圍的活動連接構件8，該活動連接構
形成的回位踏板10構成，其中回位壓杆9與動力壓杆2連為一體，直接構成異V字型撓板結構，從而實現一上、 一下的互動和動力壓杆的回位。其中，如圖2 所示，向下踏動活動踏板省力端點時，活動踏板省力端點向下的行程(即省力端 點在踏力作用下從最高止點向下行至與動力壓杆平行接觸或緊貼時的行程)a與 此時活動踏板跟動力壓杆連接軸4同步向下的行程b的比值，即a: b—般可以 為l: 1.2-3.0，最佳比為h 1.7-2.3;動力壓杆2的動力輸入給與其連接的動 力連杆ll，動力連杆11再驅動棘輪12旋轉，棘輪的轉動力再經變速傳動機構 後驅使車輪13轉動。
圖3-6是圖1的變形結構，其特點是車支架離地面相對較低，並帶來動力壓 杆安裝位相對較低，但回位機構的結構約有變化。其中，圖3的回位壓杆9向上 延伸，並在延伸端部上連接回位踏板10;圖4的回位壓杆9上通過軸活動連接 有回位連杆14，回位連杆14的另一端通過軸活動連接在回位踏板10上，活動 踏板10的前端部又通過軸活動連接在凸起的車支架1上；圖5-6的回位踏板10 的連接方式與圖4稍有不同圖5中的回位踏板10的中前部與回位連杆14活動 連接，回位連杆的後端部與車支架的後延伸支架15活動連接；圖6中的回位踏 板10的近中部而則與凸起的車支架1活動連接，而後端部與回位連杆14活動連 接。所有這些方案都能實現回位踏板與回位壓杆相互連動。
在上述諸方案中，活動踏板限位端的前部與車支架之間的活動連接構件8 除可以採用拉繩或拉鏈之外，還可以採用可摺疊拉杆(見圖7)、可伸縮拉杆(見 圖8)或帶滑槽拉杆(見圖9)結構。其中，活動踏板5上還可以設有多個與連接構 件8和動力壓杆2連接的預留孔16 (見圖10)，以實現活動踏板限位端6與省力 端7之間的比例和連接構件8與踏板限位端之間的連接位置可調。當然，活動踏 板省力端7也可以設計伸縮機構，以直接調節踏板省力端的長度(見圖10)。此 外，活動踏板限位端的前部與車支架之間的活動連接構件8還可以由安裝在車支架上的限位擋塊17替代，在活動踏板限位端的前部上緣上可以增設滾輪18，以 減少阻力(見圖ll)。
值得指出的是，本實施例的撓板回位式單動力往復式變速踏板結構可以採用 與上述相反的後踏前回位方式，見圖12-14。圖12中，回位壓杆9的上部直接 形成回位踏板10結構；圖13中，回位踏板10活動連接在回位壓杆9上；圖14 中，回位踏板10活動連接在回位壓杆9上或通過連杆連接在回位壓杆9上，但 回位踏板10的前端活動連接在車支架1上。再有，圖14結構還可以採用圖15 結構所示的安裝方式，這樣可以改變動力輸出的踏法，即將圖14的後踏方式改 為圖15的後蹬方式。
實施例2:撓板回位式雙動力往復式變速踏板結構。
本實施例的往復式變速踏板結構為撓板回位式雙動力往復式變速踏板結構， 見圖16-19。圖16中，動力壓杆2為前後兩套，並連為一體，直接構成撓板結 構，在一上、 一下的連動中又相互形成對方的回位機構，其動力輸出有獨立的兩 套棘輪系統，也稱為異軸雙棘輪結構；圖17與圖16的結構大致相同，但動力輸 出採用同軸雙棘輪結構。圖18中，動力壓杆2也為前後兩套，並同軸活動連接 在車支架上，兩者之間設有連接回位彈簧19，這樣前後兩動力壓杆也能形成撓 板結構，在一上、 一下的連動中彼此構成對方的回位機構，不過在圖18的結構 中，可採前、後同時踏下的踏法；圖19與圖18的結構大致相同，但動力輸出採 用同軸雙棘輪結構，後動力壓杆2上的動力連杆11設在動力壓杆的前端延伸部 上。圖18-19的連接回位彈簧19可採用扭簧20取代(見圖20)。
實際上，在實施例l所述的諸種撓板回位式往復式變速踏板結構中，多可在 回位壓杆上加接一個輸出動力的動力連杆而成為雙動力往復式變速踏板結構。
實施例3:彈力回位式單動力往復式變速踏板結構。本實施例的往復式變速踏板結構為彈力回位式單動力往復式變速踏板結構，
見圖21。圖21中，動力壓杆2的回位機構A採用拉簧21結構，也可採用圖22 所示的扭簧22結構，當然圖21-22也可採用壓簧結構、圖23所示的彈力繩結構 或圖25-26所示的鞋勾、鞋套結構。實際上，在實施例1中所述的所有方案的回 位機構都可採用拉簧、壓簧、扭簧、彈力繩、鞋勾或鞋套結構實現。 實施例4:彈力回位式左右雙動力往復式變速踏板結構。 本實施例的往復式變速踏板結構為彈力回位式左右雙動力往復式變速踏板 結構，見圖23-29。圖23中，左右兩套動力壓杆2上連接有彈力繩23，兩條彈 力繩23連為一體，且掛套在車把上；當然，兩條彈力繩也可採用兩個扭簧24 取代(見圖24)。再有，左右兩套動力壓杆2的回位機構也可採用設在動力壓杆 或活動踏板上的鞋勾25結構(見圖25)或鞋套26結構(見圖27-28)。圖29與圖 25結構相同，只是圖29中設有座墊支架27;圖30與圖25不同點在於在圖 30結構中，動力壓杆2直接固接在棘輪外圈之上，從而省去了動力連杆，同時 設有導向輪28。不過，圖23-30所表達的彈力回位式左右雙動力往復式變速踏 板結構只能用於三輪或四輪踏板車上，即踏板車的後車輪應有二個(見圖26)。
還需指出的是，上述實施例l-3所述本發明結構可用於二輪、三輪或四輪踏 板車(含滑板)。實施例1-4所述本發明結構的活動踏板和動力變速傳動機構部分 均可以設置安全隔板。此外，第一，本發明所有實施例中的活動踏板限位端6 的長度也可以設計為與省力端7的長度基本相等(見圖31)或者大於省力端7的 長度(見圖32);第二，在實施例4的左右踏結構中，本發明可採用圖33所示方 式安裝，這樣在踏下踏板時，活動踏板省力端點與動力壓杆軸點4均沿順時針方 向轉下；第三，在本發明帶回位踏板的結構中，回位踏板可以有一個高度差h， h值一般不超過16cm(見圖34);第四，在本發明所有結構的踏板上均可以安裝防滑擋塊，使人的前腳或後腳不易在踏板上向前或向後滑動，也可以在踏板的表
面設置溝糟、凸塊、凸條或粘合有防滑的橡膠、塑料材料層等；第五，本發明除 了可用於本說明書附圖所示的帶往復式連杆動力傳動機構的踏板車之外，還可以 用於採用齒條齒輪結構、兩端拉動的結構或滑動推桿結構等現有動力傳動機構的 往復式踏板車中。本發明可與其他動力合併使用，如電動、燃油發動機動力；也 可用於室內的踏板健身車上。
權利要求
1. 一種用於踏板車的往復式變速踏板結構，它具有可活動連接在踏板車車支架(1)上的動力壓杆(2)，其特徵在於它還具有可使動力壓杆的一端向上撓的動力壓杆回位機構(A)，動力壓杆(2)的上端通過軸(4)活動連接有活動踏板(5)並使該活動踏板分為活動踏板限位端與活動踏板省力端兩部分，在活動踏板限位端的前部與車支架之間設有能限制活動踏板活動範圍的活動連接構件(8)。
2. 根據權利要求1所述往復式變速踏板結構，其特徵在於踏動活動踏板省 力端點時，活動踏板省力端點的向下行程(a)與活動踏板跟動力壓杆連接軸(4) 的向下行程(b)的比值(a: b)為l: 1.2-3.0，最佳比值為l: 1.7-2.3。
3. 根據權利要求1所述往復式變速踏板結構，其特徵在於活動踏板限位端 的前部與車支架之間的活動連接構件(8)由其兩端分別與活動踏板限位端的前部 和車支架相連接的拉繩、鏈條、可摺疊拉杆或可伸縮拉杆構成。
4. 根據權利要求1所述往復式變速踏板結構，其特徵在於活動踏板限位端 的前部與車支架之間的活動連接構件(8)由安裝在車支架上的限位擋塊構成，活動踏板限位端的前部上緣可與限位擋塊接觸。
5. 根據權利要求l、 2、 3或4所述往復式變速踏板結構，其特徵在於動力 壓杆回位機構(A)由回位壓杆(9)和隨回位壓杆連動的回位踏板(10)構成，回位壓 杆(10)與動力壓杆(2)構成能彼此一上、 一下的撓板式結構。
6. 根據權利要求5所述往復式變速踏板結構，其特徵在於回位壓杆(9)、回 位踏板(10)與動力壓杆(2)、活動踏板(5)的結構和連接方式相同，且在回位踏板 限位端的前部與車支架之間也設有能限制踏板活動範圍的活動連接構件(8)。
7. 根據權利要求l、 2、 3或4所述往復式變速踏板結構，其特徵在於動力 壓杆回位機構(A)由設在動力壓杆上的拉簧、壓簧、扭簧或彈力繩構成。
8. 根據權利要求7所述往復式變速踏板結構，其特徵在於動力壓杆、活動踏 板、彈力回位機構和限制活動踏板活動範圍的活動連接構件為二套，並行安裝在車支架上。
9. 根據權利要求l、 2、 3或4所述往復式變速踏板結構，其特徵在於動力 壓杆回位機構(A)由設在動力壓杆或活動踏板上的鞋勾或鞋套構成。
10. 根據權利要求9所述往復式變速踏板結構，其特徵在於動力壓杆、活動 踏板、勾套式回位機構和限制活動踏板活動範圍的活動連接構件為二套，並行安 裝在車支架上。
全文摘要
本發明公開了一種用於踏板車的往復式變速踏板結構，它具有可活動連接在踏板車車支架(1)上的動力壓杆(2)，其特徵在於它還具有可使動力壓杆的一端向上撓的動力壓杆回位機構(A)，動力壓杆(2)的上端通過軸(4)活動連接有活動踏板(5)並使該活動踏板分為活動踏板限位端與活動踏板省力端兩部分，在活動踏板限位端的前部與車支架之間設有能限制活動踏板活動範圍的活動連接構件(8)。本發明用於二輪至四輪踏板車，踏動方式符合人體站立踏動姿式，易於平穩發力；同時，它具有低、中、高三級變速效果，輸出的動力大。
文檔編號B62M1/24GK101480987SQ20091005829
公開日2009年7月15日 申請日期2009年2月9日 優先權日2009年2月9日
發明者群 孫 申請人:林蘇欽