专利名称：脚踏增速装置的制作方法
技术领域：
一种脚踏增速装置，可作为一种代步工具使用，也可广泛用于人们的短途旅行、健身娱乐及竞赛等场所。
目前，现有的脚踏驱动代步工具大致分两类，一类是以自行车为典型代表的轮式机构，它们的传动部分一般由链轮、链条结构组成，通过大、小链轮与链条之间的啮合增速传动，将脚踏时产生的力矩传递到大直径的驱动轮上，带动整个车辆运动，这种代步工具由于其使用方便、快捷、比步行速度大大提高，已成为大众普遍使用的交通工具。但是，这一类的代步工具若随身上下车携带或在旅途中需间断使用时，将因其体积问题而失去可能性；另一类是以目前青年人常用的滑板、旱冰鞋为代表的带有滚轮的滑行工具，它们主要由机架及设在机架下的滚轮构成，这种代步工具由于其结构简单，便于携带，常用于娱乐场所，也有人用于短途滑行，但由于其中未设置动力传动及加速装置，从而又存在着对使用者用力程度有一定要求、力小时无法启动及速度较慢等不足。
本实用新型的目的在于提供一种脚踏增速装置，它既可利用脚踏动力进行有效的增速滑动，又结构简单、便于随身携带，使用起来省力、方便。
为达到上述目的，本实用新型采用以下结构，它包括其上设有驱动滚轮及从动滚轮的支撑体，设在支撑体上并与支撑体铰接相连的踏板，及设在踏板与驱动滚轮之间、将踏动踏板时的力矩传递到驱动滚轮上并产生增速作用的机械增速机构，驱动滚轮内安装有棘轮，机械增速机构的输出端与安装棘轮及驱动滚轮的转轴固连。
本实用新型的工作原理如下它采用脚踏驱动、通过机械增速机构增速、并通过滚轮滚动带动整个装置运动的工作方式，使用时，将整个装置置于地面(或支撑面)上，驱动滚轮及从动滚轮与地面(或支撑面)相接触，使用者单脚或双脚站立于代步装置上，通过脚部与可沿一定轴线为中心绕支撑体转动的踏板相接触，这样，踏动踏板，经踏板与驱动滚轮之间的机械增速机构的增速动力传动，便可将踏动踏板时的力矩首先传递到固定棘轮的转轴上，再经棘轮传递给驱动滚轮，由驱动滚轮带动从动滚轮、整个装置及载于其上的使用者一起沿地面(或支撑面)滑动。在驱动滚轮中安装棘轮传递动力，可使驱动滚轮单向受力，在踏动踏板时传递扭矩，当踏板抬起时或不蹬踏时不做功，仅起滚动轴承作用，以保证代步装置流畅地滑行。
本实用新型所述的机械增速机构可由一组以互相啮合齿为特征的齿轮增速传动机构构成，它包括与踏板固定相连的弧形齿条及设在弧形齿条与驱动滚轮之间的齿轮组，通过齿条、齿轮及齿轮间的啮合实现增速传动任务，齿轮组中的末端齿轮与棘轮固定在同一转轴上，通过棘轮将齿轮组的输出传递给驱动滚轮。
本实用新型所述的机械增速机构也可采用一可产生增速作用的连杆、滑块及齿条、齿轮组合机构，它包括与踏板铰接相连的连杆，对连杆运动进行限位的套筒，通过一楔形或弧形接触面与连杆端部保持接触、并可沿水平方向移动的滑块，滑块上设有的水平齿条，与齿条相啮合的齿轮，以及对滑块水平移动进行导向的导轨和保证滑块可靠复位的复位弹簧等辅助部件。工作时，通过连杆、滑块间的接触滑动将踏板的踏动转化成滑块的水平运动，再经滑块上设有的水平齿条及与之相啮合的齿轮间的啮合传动将滑块的水平运动转换成齿轮的转动，齿轮与棘轮固定在同一转轴上，通过齿轮进行动力输出。
本实用新型所述的踏板的后部与支撑体之间还设置有弹簧保持相连，利用弹簧的拉力，以保证踏板可靠地张开。
本实用新型由于采用将脚踏驱动、机械增速、滑行机构紧凑结合在一起的一体化设计结构，从而不仅克服了一般滑行类代步装置不能够有效增速的缺点，在省力的同时大大提高了滑行速度，而且与通过链条、链轮结构进行增速的轮式机构相比，其体积大大减小，使用方便，并便于随身携带。
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
图1本实用新型第一个实施例的主视图；图2
图1的A-A剖面图；图3
图1的B-B剖面图；图4
图1的C-C剖面图；图5本实用新型另一个实施例的主视图；实施例
图1～图4为本实用新型的第一个实施例的结构图，作为本实用新型的一个具体应用，本实施例采用仿旱冰鞋式设计，左右各一只，成对使用。每只代步装置的基本构成如
图1所示，主要包括带有驱动滚轮5及从动滚轮7的支撑体6，设在支撑体6上并通过铰接方式与支撑体6相连的踏板1，及设在踏板1与驱动滚轮5之间的机械增速机构。支撑体6由一对侧板通过一组双头螺柱28、螺母27紧固连接而成，两侧板的前后两端还分别通过定位双头螺柱9、螺母8进行紧固定位。另外，两侧板间还分别安装有驱动滚轮5及一组从动滚轮7，滚轮的结构及安装位置可分别见图2、图3所示。其中，图2中，转轴22位于两侧板间的一对轴孔上，驱动滚轮5内部装有由现有自行车后轴飞轮加工而成的棘轮16，棘轮16安装在转轴22上，通过一锥销23与转轴22固连；图3中，25为螺栓，26为螺母，以螺栓25为固定轴，从动滚轮7通过滚动轴承29、轴套24安装在螺栓25上。踏板1置于支撑体6的上方，其后部设有底座12，底座12与踏板1之间通过螺栓31、螺母30固定相连，底座12还通过螺栓32、螺母34与由两侧板构成的支撑体6铰接相连，以保证踏板1可以螺栓32为中心绕支撑体6转动，33为垫圈，以上连接具体结构见图4。本实施例机械增速部分采用齿轮增速传动机构，为满足普通使用者使用习惯及需要，保证适宜的滑动速度，本实施例齿轮传动机构采用二级传动，传动机构的增速比(驱动滚轮线速度与踏动踏板的线速度之比)取3～10，其具体结构见
图1、图2所示，包括通过螺栓13、螺母14与踏板1固连的弧形齿条2、与弧形齿条2相啮合的齿轮19、与齿轮19固定在同一转轴21上的齿轮18，及与齿轮18相啮合的末端齿轮17，末端齿轮17与棘轮16固定在同一转轴22上，20为锥销。当然，齿轮传动机构的增速比也可根据使用者对滑行速度的不同需要而设置，只需改变传动机构的传动级数或传动比即可。从方向稳定性、使用舒适性等方面考虑，本实施例采用一个驱动滚轮、两个从动滚轮的平行布置、单排三轮式滚轮结构。另外，试验表明，为保证代步装置流畅滑行，踏板1下方弧形齿条2的张角可取10～30°。为保证踏板1能够可靠地张开，踏板1后部与两侧板之间还分别通过弹簧10相连。
本实施例使用方式与人们自然行走姿势类似，使用者双脚分别通过鞋体15与代步装置中踏板1固定相连，靠前后脚“前蹬后踹”交替蹬踏配合，在增速机构的作用下驱动代步装置并带动人体一起快速滑动，鞋体15既可如
图1所示通过一组螺栓4、螺母11与踏板1固定在一起，3为垫圈，也可采用鞋体、踏板不固定相连、使用时才将鞋体15与踏板1相连的鞋板分离结构。
图5所示为本实用新型的另一个具体实施例的结构图，除与上一实施例相同部分外，其机械增速部分采用一连杆、滑块及齿条、齿轮组合机构，它包括与踏板1铰接相连的连杆36，对连杆运动进行限位的套筒35，通过一楔形或弧形接触面与连杆36端部保持接触并可沿水平方向滑动的滑块37，设在滑块37上的水平齿条39，及与齿条39相啮合的齿轮40，齿轮40与安装在驱动滚轮5内的棘轮16固连在同一转轴22上，套筒35与支撑体6铰接相连，支撑体6上设有由一套筒构成的导轨38，对滑块37的水平移动进行导向，支撑体6与滑块37之间还设有复位弹簧42，可保证滑块37在踏板1抬起时可靠地复位，41为销轴，43为导槽。本装置工作时，踏动踏板1，便可通过连杆36、滑块37间的接触滑动及齿条39、齿轮40间的啮合传动将踏动踏板1的力矩传递给齿轮40，再由齿轮40将其输出传递给与之同轴相连的棘轮16，通过棘轮传动，将踏动踏板1的动力传递给驱动滚轮5，带动整个装置加速运动；当踏板1抬起时，利用弹簧42的弹性，可保证滑块37自动复位。为保证增速效果，滑块37上的楔形或弧形面的切线与水平面的夹角最好小于45°，通过改变滑块37的锲形或弧形接触面的倾角，还可改变整个装置的增速比。
除上述实施例采用的仿旱冰鞋式结构、成对使用外，本实用新型也可采用滑板式结构设计，其基本结构及使用方式与前述两实施方式类似，唯一不同的是单个使用。另外，本实用新型中的机械增速机构也可采用其他一些实施方式，如将第一个实施例中的齿轮传动改为摩擦轮或采用如第二个实施所述将齿轮机构、凸轮机构、连杆机构等常规机械机构组合起来使用等结构变型，而不脱离本实用新型的范围。
权利要求1．一种脚踏增速装置，其特征在于它包括其上设有驱动滚轮(5)及从动滚轮(7)的支撑体(6)，设在支撑体(6)上并与支撑体(6)铰接相连的踏板(1)，及设在踏板(1)与驱动滚轮(5)之间的机械增速机构，驱动滚轮(5)内安装有棘轮(16)，机械增速机构的输出端与安装棘轮(16)及驱动滚轮(5)的转轴(22)固连。
2．根据权利要求1所述的脚踏增速装置，其特征在于所述的机械增速机构采用一组以互相啮合齿为特征的齿轮增速传动机构，它包括与踏板(1)固定相连的弧形齿条(2)，及设在弧形齿条(2)与驱动滚轮(5)之间的齿轮组，齿轮组中的末端齿轮(17)与棘轮(16)固连在同一转轴(22)上。
3．根据权利要求1所述的脚踏增速装置，其特征在于所述的机械增速机构也可采用一可产生增速作用的连杆、滑块及齿条、齿轮组合机构，它包括与踏板(1)铰接相连的连杆(36)，对连杆运动进行限位的套筒(35)，通过一楔形或弧形接触面与连杆(36)端部保持接触、并可沿水平方向移动的滑块(37)，滑块(37)上设有的水平齿条(39)，及与齿条(39)相啮合的齿轮(40)，齿轮(40)与棘轮(16)固连在同一转轴(22)上，套筒(35)与支撑体(6)铰接相连，支撑体(6)上固连有对滑块(37)水平移动进行导向的导轨(38)，支撑体(6)与滑块(37)之间还设有复位弹簧(42)。
4．根据权利要求2所述的脚踏增速装置，其特征在于所述的弧形齿条(2)的张角取10～30°。
5．根据权利要求1所述的脚踏增速装置，其特征在于所述的踏板(1)后部与支撑体(6)之间还通过弹簧(10)相连。
专利摘要一种脚踏增速装置,可作为代步工具使用或用于健身娱乐等场所,它包括带有驱动滚轮及从动滚轮的支撑体,与支撑体铰接相连的踏板,及设在踏板与驱动滚轮之间的机械增速机构,驱动滚轮上安装有棘轮,机械增速机构的输出端与安装棘轮的转轴固连。工作时,使用者脚踏踏板,通过机械增速机构的增速传动带动滚轮及整个装置一起运动。本装置具有结构简单、便于随身携带,使用起来省力、方便等特点。
文档编号A63C17/12GK2342853SQ98200660
公开日1999年10月13日 申请日期1998年1月22日 优先权日1998年1月22日
发明者李论 申请人:李论