專利名稱：一種用于踏板車的往復式變速踏板結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種踏板車用的往復式變速踏板結構，屬于腳踏車技術領域。
背景技術：
在已公開的專利文獻中，用于踏板車上的撓式踏板一般是采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中公開的踏板車所采用的 踏板結構。采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 動時有前傾后仰之感，不利于人力的踏動發力；再有，由于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，本實用新型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。 本實用新型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 (1)上的動力壓桿(2)，其特點是它還設有動力壓桿回位機構(A)，以便使動力壓桿的一端 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于現有的平直 型撓式踏板，從而在使用時重心低；在動力壓桿(2)的上端通過軸(4)活動連接有活動踏板 (5)并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范圍的活動連接構件(8)。由于活動踏板 的中部位置與動力壓桿的上端活動連接，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，使得當動力壓桿處于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桿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(如用前腳的后跟)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，此過程由于 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，但動力壓桿上端的下降距離則相對較小，可用于踏板車上坡。此時若繼續向下 踏動，則(如用前腳掌)踏動動力壓桿與活動踏板的連接端點部，直到活動踏板與動力壓桿 同時處于最低位。這種踏法可獲得最大動力，但整個一次的動力壓桿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 成的設計有利于前腳平穩發力，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(如用前腳的后跟和前腳掌)分別向下踏動活動踏板 省力端的端頭和踏動動力壓桿與活動踏板的連接端點部，直至活動踏板與動力壓桿同時處 于最低位。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)只踏動動力壓桿與活動踏板的連接端點部，直至活動踏板與動力壓桿同時處于最低 位，這是在最短的踏下行程和時間里讓動力壓桿迅速完成一次全下行位移，從而達到高速 的動力輸出，適用于踏板車高速行使。 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桿連接軸(4)向下的行程(b)的比值(a : b) —般可以 為l : 1.2-3.0，最佳比值為1 : 1.7-2.3。當緊接著又踏動活動踏板跟動力壓桿連接軸 (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、可折疊拉桿或可伸縮拉桿構成；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桿處于回位狀態時 能與限位擋塊接觸。當活動踏板向上撓至最高位時，拉繩、可折疊拉桿、可伸縮拉桿或限位 擋塊會牽拉著或限制著活動踏板，使活動踏板與動力壓桿之間形成一定的夾角，以便二段 踏動的實現。 上述動力壓桿回位機構(A)由回位壓桿(9)和隨回位壓桿連動的回位踏板(10) 構成，回位壓桿(9)與動力壓桿(2)構成能彼此一上、一下的撓板式結構。其中，回位壓桿 (9)與動力壓桿(2)之間連接關系具體包括但不限于以下兩種方案一是回位壓桿與動力 壓桿兩者本身連為一體，直接形成一上、一下的撓板結構；二是回位壓桿與動力壓桿分開，
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 可以使回位壓桿與動力壓桿一上、一下連動。在此類結構中，第一，回位壓桿并不只起動力 壓桿的回位作用，換言之可設計回位壓桿也輸出動力，從而成為動力壓桿，此時前、后兩動 力壓桿彼此互為回位桿；第二，回位壓桿(9)、回位踏板(10)可采用與動力壓桿(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 限制踏板活動范圍的活動連接構件，這樣，撓板結構的前、后各有一套結構相同的往復式變 速踏板結構。 上述動力壓桿回位機構(A)也可由設在動力壓桿上的拉簧、壓簧、扭簧或彈力繩 構成，或者由設在動力壓桿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桿在踏下之后回位，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桿回位的，反復提起回位，容易 產生一定疲勞感。同樣，由動力壓桿、活動踏板、彈力回位機構(或勾套式回位機構)、限制 活動踏板活動范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，并行安裝在 車支架上。 本實用新型與現有的平直型撓式踏板相比，具有如下積極效果(l)動力壓桿在 回位狀態時是往上撓的，可實現動力壓桿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)動力壓桿的上、下往復運動的幅度范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，另一個動力壓桿的上端點，從而有三種變速的踏 法，本實用新型可視為低速、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
4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，例如可先用前腳后跟踏動，然后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，抬起的后腳為斜放或橫放；而本實用新型在回位狀態下， 其撓起的活動踏板更有利于前腳平放或斜直放。若采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，而且由于撓式踏板安裝位較高，前、后踏板在使用中會過度傾 斜，也易使前腳疲勞和腰部疲勞。(5)本實用新型在踏動發力時，能使人體的腰、腳和手保持 較舒適的姿式，既利于踏力的發揮，也利于身體的鍛煉。(6)值得一提的是，本實用新型所提 到的"踏板車"是指往復式踏板車，既包括帶手把的踏板車，也包括不帶手把的滑板。由于本 實用新型基本解決了動力輸出問題，所以它可用于設計從兩輪到四輪、從單動力到雙動力、 從前后踏到左右踏、從體育用品到短途運輸工具的"踏板車"。本實用新型同日提交了發明 專利申請。
以下結合附圖和實施例進一步說明本實用新型結構。
圖1是本實用新型一結構示意圖 圖2是動力壓桿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是可折疊拉桿結構示意圖 圖8是可伸縮拉桿結構示意圖 圖9是帶滑槽拉桿結構示意圖
圖10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是本實用新型另一結構示意圖
圖15是本實用新型再一結構示意圖
圖16-19是本實用新型再一結構示意圖 圖20是扭簧連接方式示意圖 圖21是本實用新型再一結構示意圖 圖22是扭簧連接方式示意圖 圖23是本實用新型再一結構示意圖 圖24是扭簧連接方式示意圖 圖25是本實用新型再一結構示意圖 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是本實用新型再一結構示意圖 圖31-33是活動踏板與動力壓桿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方式
實施例1 :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上的動力壓桿2，動力壓桿2實際上通過軸3活動連 接在車支架1上，動力壓桿2的上端通過軸4活動連接有活動踏板5并使該活動踏板分為 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 活動范圍的活動連接構件8，該活動連接構件采用拉繩或拉鏈結構；動力壓桿的回位機構A 由回位壓桿9和回位壓桿延伸部形成的回位踏板10構成，其中回位壓桿9與動力壓桿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桿的回位。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桿平行接觸或緊貼時的行程)a與此時活動踏板 跟動力壓桿連接軸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l : 1.7-2.3;動力壓桿2的動力輸入給與其連接的動力連桿11，動力連桿11再驅動棘 輪12旋轉，棘輪的轉動力再經變速傳動機構后驅使車輪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，并帶來動力壓桿安裝 位相對較低，但回位機構的結構約有變化。其中，圖3的回位壓桿9向上延伸，并在延伸端 部上連接回位踏板10 ;圖4的回位壓桿9上通過軸活動連接有回位連桿14，回位連桿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 中前部與回位連桿14活動連接，回位連桿的后端部與車支架的后延伸支架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，而后端部與回位連桿14活動 連接。所有這些方案都能實現回位踏板與回位壓桿相互連動。 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 采用拉繩或拉鏈之外，還可以采用可折疊拉桿(見圖7)、可伸縮拉桿(見圖8)或帶滑槽拉 桿(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和動力壓桿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采用與上 述相反的后踏前回位方式，見
圖12-14。
圖12中，回位壓桿9的上部直接形成回位踏板10 結構；
圖13中，回位踏板10活動連接在回位壓桿9上；
圖14中，回位踏板10活動連接在回 位壓桿9上或通過連桿連接在回位壓桿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結構還可以采用
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的后踏方式改為
圖15的后蹬方式。 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，動力壓桿2為前后兩套，并連為一體，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，但動力輸出采用同軸雙棘輪結構。
圖18中，動力壓 桿2也為前后兩套，并同軸活動連接在車支架上，兩者之間設有連接回位彈簧19，這樣前后 兩動力壓桿也能形成撓板結構，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，可采前、后同時踏下的踏法；
圖19與
圖18的結構大致相同，但動力輸出采用 同軸雙棘輪結構，后動力壓桿2上的動力連桿11設在動力壓桿的前端延伸部上。
圖18-19 的連接回位彈簧19可采用扭簧20取代(見圖20)。 實際上，在實施例1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
壓桿上加接一個輸出動力的動力連桿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，動力壓桿2的回位機構A采用拉簧21結構，也可采用圖22所示的扭簧22結 構，當然圖21-22也可采用壓簧結構、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采用拉簧、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，左右兩套動力壓桿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，兩條彈力繩也可采用兩個扭簧24取代(見圖24)。再有，左右兩套 動力壓桿2的回位機構也可采用設在動力壓桿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不同點在于在圖30結構中，動力壓桿2直接固接在棘輪外圈之上，從而省去了動 力連桿，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 板結構只能用于三輪或四輪踏板車上，即踏板車的后車輪應有二個(見圖26)。 還需指出的是，上述實施例l-3所述本實用新型結構可用于二輪、三輪或四輪踏 板車(含滑板)。實施例1-4所述本實用新型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，本實用新型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)或者大于省力端7的長度(見圖32);第 二，在實施例4的左右踏結構中，本實用新型可采用圖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桿軸點4均沿順時針方向轉下；第三，在本實用新型帶回位 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 實用新型所有結構的踏板上均可以安裝防滑擋塊，使人的前腳或后腳不易在踏板上向前或 向后滑動，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，本實用新型除了可用于本說明書附圖所示的帶往復式連桿動力傳動機構的踏板車之 外，還可以用于采用齒條齒輪結構、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。本實用新型可與其他動力合并使用，如電動、燃油發動機動力；也可用 于室內的踏板健身車上。
權利要求一種用于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)上的動力壓桿(2)，其特征在于它還具有可使動力壓桿的一端向上撓的動力壓桿回位機構(A)，動力壓桿(2)的上端通過軸(4)活動連接有活動踏板(5)并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范圍的活動連接構件(8)。
2. 根據權利要求1所述往復式變速踏板結構，其特征在于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桿連接軸(4)的向下行程(b)的比 值(a : b)為1 : 1.2-3.0。
3. 根據權利要求1所述往復式變速踏板結構，其特征在于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、可折疊拉桿或可伸縮拉桿構成。
4. 根據權利要求l所述往復式變速踏板結構，其特征在于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1、2、3或4所述往復式變速踏板結構，其特征在于動力壓桿回位機構 (A)由回位壓桿(9)和隨回位壓桿連動的回位踏板(10)構成，回位壓桿(10)與動力壓桿 (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，其特征在于回位壓桿(9)、回位踏板(10) 與動力壓桿(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范圍的活動連接構件(8)。
7. 根據權利要求1、2、3或4所述往復式變速踏板結構，其特征在于動力壓桿回位機構 (A)由設在動力壓桿上的拉簧、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，其特征在于動力壓桿、活動踏板、彈力回 位機構和限制活動踏板活動范圍的活動連接構件為二套，并行安裝在車支架上。
9. 根據權利要求1、2、3或4所述往復式變速踏板結構，其特征在于動力壓桿回位機構 (A)由設在動力壓桿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，其特征在于動力壓桿、活動踏板、勾套 式回位機構和限制活動踏板活動范圍的活動連接構件為二套，并行安裝在車支架上。
專利摘要本實用新型公開了一種用于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)上的動力壓桿(2)，其特征在于它還具有可使動力壓桿的一端向上撓的動力壓桿回位機構(A)，動力壓桿(2)的上端通過軸(4)活動連接有活動踏板(5)并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范圍的活動連接構件(8)。本實用新型用于二輪至四輪踏板車，踏動方式符合人體站立踏動姿式，易于平穩發力；同時，它具有低、中、高三級變速效果，輸出的動力大。
文檔編號B62M1/24GK201457661SQ200920078968
公開日2010年5月12日 申請日期2009年2月9日 優先權日2009年2月9日
發明者孫群 申請人:林蘇欽