专利名称：一种用于踏板车的往复式变速踏板结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种踏板车用的往复式变速踏板结构，属于脚踏车技术领域。
背景技术：
在已公开的专利文献中，用于踏板车上的挠式踏板一般是采用平直型挠式踏板结 构，简称平板式踏板，如中国专利ZL01237990. 5和ZL97230502. 5中公开的踏板车所采用的 踏板结构。采用平板式踏板的特点是，在车支架上的安装位置一般较高，不易把握平稳，踏 动时有前倾后仰之感，不利于人力的踏动发力；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结构在直立踏动时， 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，而且也无结构上的变速效 果。
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 且有变速效果的踏板车用往复式变速踏板结构。 本实用新型解决上述技术问题的技术方案是它具有可活动连接在踏板车车支架 (1)上的动力压杆(2)，其特点是它还设有动力压杆回位机构(A)，以便使动力压杆的一端 在回位状态时向上挠起，这样也可使整个踏板结构在车支架上的安装位置低于现有的平直 型挠式踏板，从而在使用时重心低；在动力压杆(2)的上端通过轴(4)活动连接有活动踏板 (5)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向上活动范围的活动连接构件(8)。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 设置的活动连接构件的制约，使得当动力压杆处于完全回位的上挠状态(=最高位的上挠 状态)时，活动踏板的省力端与动力压杆之间总有一定的夹角，即活动踏板的省力端挠起， 此时可有三种踏法，产生三级变速效果第一种是低速踏法，即最初(如用前脚的后跟)只 踏动活动踏板省力端的端点，直到活动踏板省力端点向下完成省力行程为止，此过程由于 最大限度地利用了省力行程的作用，故比较省力，然而活动踏板省力端的端点向下行走的 行程虽较大，但动力压杆上端的下降距离则相对较小，可用于踏板车上坡。此时若继续向下 踏动，则(如用前脚掌)踏动动力压杆与活动踏板的连接端点部，直到活动踏板与动力压杆 同时处于最低位。这种踏法可获得最大动力，但整个一次的动力压杆向下行程由两段明显 不同的踏下动作行程完成，实际增加了踏下的行程，尤其是前段的较长踏下行程能提高动 能，所以它是一种中速但力大的踏法或输出动力增大的方法。此外，这种踏动分二段行程完 成的设计有利于前脚平稳发力，其脚的提升与压下也符合人体站立踏动发力规律，减轻疲 劳现象。这就是第二种中速踏法，即(如用前脚的后跟和前脚掌)分别向下踏动活动踏板 省力端的端头和踏动动力压杆与活动踏板的连接端点部，直至活动踏板与动力压杆同时处 于最低位。这种踏法能获得较大的动能和较快的行驶速度。第三种是高速踏法，即(用前脚掌)只踏动动力压杆与活动踏板的连接端点部，直至活动踏板与动力压杆同时处于最低 位，这是在最短的踏下行程和时间里让动力压杆迅速完成一次全下行位移，从而达到高速 的动力输出，适用于踏板车高速行使。 在上述踏板结构中，当向下踏动活动踏板省力端点时，活动踏板省力端点向下的 行程(a)与此时活动踏板跟动力压杆连接轴(4)向下的行程(b)的比值(a : b) —般可以 为l : 1.2-3.0，最佳比值为1 : 1.7-2.3。当紧接着又踏动活动踏板跟动力压杆连接轴 (4)的位置继续输入动力，就完成了动力输入的全行程，增加了输入动能。这种设计有较好 的踏动省力效果和明显的二段动力输出行程。 上述活动踏板限位端的前部与车支架之间的活动连接构件(8)可由其两端分别 与活动踏板限位端的前部和车支架相连接的拉绳、可折叠拉杆或可伸縮拉杆构成；也可由 安装在车支架上的限位挡块构成，活动踏板限位端的前部上缘在动力压杆处于回位状态时 能与限位挡块接触。当活动踏板向上挠至最高位时，拉绳、可折叠拉杆、可伸縮拉杆或限位 挡块会牵拉着或限制着活动踏板，使活动踏板与动力压杆之间形成一定的夹角，以便二段 踏动的实现。 上述动力压杆回位机构(A)由回位压杆(9)和随回位压杆连动的回位踏板(10) 构成，回位压杆(9)与动力压杆(2)构成能彼此一上、一下的挠板式结构。其中，回位压杆 (9)与动力压杆(2)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(异轴也可)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。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(9)、回位踏板(10)可采用与动力压杆(2)、活动踏 板(5)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 限制踏板活动范围的活动连接构件，这样，挠板结构的前、后各有一套结构相同的往复式变 速踏板结构。 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。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 活动踏板活动范围的活动连接构件构成的往复式变速踏板结构可为二套系统，并行安装在 车支架上。 本实用新型与现有的平直型挠式踏板相比，具有如下积极效果(l)动力压杆在 回位状态时是往上挠的，可实现动力压杆在车支架上的安装位置相对较低，故使用时，人的 重心低而稳。(2)动力压杆的上、下往复运动的幅度范围设计一般可以不超过16cm，这个幅 度比较符合人类往复踏动的习惯，过低则输出动力不足，上坡无力，过高则容易产生疲劳。 这种设计能克服目前市售的站立式往复踏板车的输出动力不足。(3)活动踏板上的力作 用点有二个， 一是活动踏板省力端的端点，另一个动力压杆的上端点，从而有三种变速的踏 法，本实用新型可视为低速、中速和高速的三档动力变速踏板机构。这种变速的设计提高了
4踏板车适应路况的能力，使其具有一定的代步功能。(4)活动踏板的基本踏下动作由二段 踏动行程完成，例如可先用前脚后跟踏动，然后逐步转在前脚掌上发力，比较符合人面向正 前方向站立时的使用姿式和发力规律。因为，当人面向正前方向站立踏动时，人体的最佳姿 式是抬起的前脚为平放或斜直放，抬起的后脚为斜放或横放；而本实用新型在回位状态下， 其挠起的活动踏板更有利于前脚平放或斜直放。若采用现有技术中的平板式踏板，则在正 前方向站立时不易踏动发力，而且由于挠式踏板安装位较高，前、后踏板在使用中会过度倾 斜，也易使前脚疲劳和腰部疲劳。(5)本实用新型在踏动发力时，能使人体的腰、脚和手保持 较舒适的姿式，既利于踏力的发挥，也利于身体的锻炼。(6)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 实用新型基本解决了动力输出问题，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"。本实用新型同日提交了发明 专利申请。
以下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是动力压杆二段踏下行程示意图 图3-6是
图1的变形结构示意图 图7是可折叠拉杆结构示意图 图8是可伸縮拉杆结构示意图 图9是带滑槽拉杆结构示意图
图10是活动踏板上设置的连接预留孔示意图
图11是车支架上的限位挡块结构示意图
图12-14是本实用新型另一结构示意图
图15是本实用新型再一结构示意图
图16-19是本实用新型再一结构示意图 图20是扭簧连接方式示意图 图21是本实用新型再一结构示意图 图22是扭簧连接方式示意图 图23是本实用新型再一结构示意图 图24是扭簧连接方式示意图 图25是本实用新型再一结构示意图 图26是图25的A_A剖面示意图 图27是鞋套连接方式示意图 图28是鞋套结构示意图 图29-30是本实用新型再一结构示意图 图31-33是活动踏板与动力压杆之间的连接方式示意图 图34是回位踏板的安装高度示意图具体实施方式
实施例1 :挠板回位式单动力往复式变速踏板结构。 本实施例的往复式变速踏板结构为挠板回位式单动力往复式变速踏板结构，见图 1，它具有可活动连接在踏板车车支架1上的动力压杆2，动力压杆2实际上通过轴3活动连 接在车支架1上，动力压杆2的上端通过轴4活动连接有活动踏板5并使该活动踏板分为 限位端6与省力端7两部分，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 活动范围的活动连接构件8，该活动连接构件采用拉绳或拉链结构；动力压杆的回位机构A 由回位压杆9和回位压杆延伸部形成的回位踏板10构成，其中回位压杆9与动力压杆2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。其中， 如图2所示，向下踏动活动踏板省力端点时，活动踏板省力端点向下的行程(即省力端点在 踏力作用下从最高止点向下行至与动力压杆平行接触或紧贴时的行程)a与此时活动踏板 跟动力压杆连接轴4同步向下的行程b的比值，即a : b—般可以为l : 1.2-3.0，最佳比 为l : 1.7-2.3;动力压杆2的动力输入给与其连接的动力连杆11，动力连杆11再驱动棘 轮12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9向上延伸，并在延伸端 部上连接回位踏板10 ;图4的回位压杆9上通过轴活动连接有回位连杆14，回位连杆14的 另一端通过轴活动连接在回位踏板10上，活动踏板10的前端部又通过轴活动连接在凸起 的车支架1上；图5-6的回位踏板10的连接方式与图4稍有不同图5中的回位踏板10的 中前部与回位连杆14活动连接，回位连杆的后端部与车支架的后延伸支架15活动连接；图 6中的回位踏板10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14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。 在上述诸方案中，活动踏板限位端的前部与车支架之间的活动连接构件8除可以 采用拉绳或拉链之外，还可以采用可折叠拉杆(见图7)、可伸縮拉杆(见图8)或带滑槽拉 杆(见图9)结构。其中，活动踏板5上还可以设有多个与连接构件8和动力压杆2连接的 预留孔16 (见
图10)，以实现活动踏板限位端6与省力端7之间的比例和连接构件8与踏板 限位端之间的连接位置可调。当然，活动踏板省力端7也可以设计伸縮机构，以直接调节踏 板省力端的长度(见
图10)。此外，活动踏板限位端的前部与车支架之间的活动连接构件 8还可以由安装在车支架上的限位挡块17替代，在活动踏板限位端的前部上缘上可以增设 滚轮18，以减少阻力(见图ll)。 值得指出的是，本实施例的挠板回位式单动力往复式变速踏板结构可以采用与上 述相反的后踏前回位方式，见
图12-14。
图12中，回位压杆9的上部直接形成回位踏板10 结构；
图13中，回位踏板10活动连接在回位压杆9上；
图14中，回位踏板10活动连接在回 位压杆9上或通过连杆连接在回位压杆9上，但回位踏板10的前端活动连接在车支架1上。 再有，
图14结构还可以采用
图15结构所示的安装方式，这样可以改变动力输出的踏法，即 将
图14的后踏方式改为
图15的后蹬方式。 实施例2 :挠板回位式双动力往复式变速踏板结构。 本实施例的往复式变速踏板结构为挠板回位式双动力往复式变速踏板结构，见图 16-19。
图16中，动力压杆2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，其动力输出有独立的两套棘轮系统，也称为异轴双棘 轮结构；
图17与
图16的结构大致相同，但动力输出采用同轴双棘轮结构。
图18中，动力压 杆2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19，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，不过在图 18的结构中，可采前、后同时踏下的踏法；
图19与
图18的结构大致相同，但动力输出采用 同轴双棘轮结构，后动力压杆2上的动力连杆11设在动力压杆的前端延伸部上。
图18-19 的连接回位弹簧19可采用扭簧20取代(见图20)。 实际上，在实施例1所述的诸种挠板回位式往复式变速踏板结构中，多可在回位
压杆上加接一个输出动力的动力连杆而成为双动力往复式变速踏板结构。 实施例3 :弹力回位式单动力往复式变速踏板结构。 本实施例的往复式变速踏板结构为弹力回位式单动力往复式变速踏板结构，见图 21。图21中，动力压杆2的回位机构A采用拉簧21结构，也可采用图22所示的扭簧22结 构，当然图21-22也可采用压簧结构、图23所示的弹力绳结构或图25-26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 :弹力回位式左右双动力往复式变速踏板结构。 本实施例的往复式变速踏板结构为弹力回位式左右双动力往复式变速踏板结构， 见图23-29。图23中，左右两套动力压杆2上连接有弹力绳23，两条弹力绳23连为一体， 且挂套在车把上；当然，两条弹力绳也可采用两个扭簧24取代(见图24)。再有，左右两套 动力压杆2的回位机构也可采用设在动力压杆或活动踏板上的鞋勾25结构(见图25)或 鞋套26结构(见图27-28)。图29与图25结构相同，只是图29中设有座垫支架27 ;图30 与图25不同点在于在图30结构中，动力压杆2直接固接在棘轮外圈之上，从而省去了动 力连杆，同时设有导向轮28。不过，图23-30所表达的弹力回位式左右双动力往复式变速踏 板结构只能用于三轮或四轮踏板车上，即踏板车的后车轮应有二个(见图26)。 还需指出的是，上述实施例l-3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1-4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6的长度也可 以设计为与省力端7的长度基本相等(见图31)或者大于省力端7的长度(见图32);第 二，在实施例4的左右踏结构中，本实用新型可采用图33所示方式安装，这样在踏下踏板 时，活动踏板省力端点与动力压杆轴点4均沿顺时针方向转下；第三，在本实用新型带回位 踏板的结构中，回位踏板可以有一个高度差h， h值一般不超过16cm(见图34);第四，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； 第五，本实用新型除了可用于本说明书附图所示的带往复式连杆动力传动机构的踏板车之 外，还可以用于采用齿条齿轮结构、两端拉动的结构或滑动推杆结构等现有动力传动机构 的往复式踏板车中。本实用新型可与其他动力合并使用，如电动、燃油发动机动力；也可用 于室内的踏板健身车上。
权利要求一种用于踏板车的往复式变速踏板结构，它具有可活动连接在踏板车车支架(1)上的动力压杆(2)，其特征在于它还具有可使动力压杆的一端向上挠的动力压杆回位机构(A)，动力压杆(2)的上端通过轴(4)活动连接有活动踏板(5)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活动连接构件(8)。
2. 根据权利要求1所述往复式变速踏板结构，其特征在于踏动活动踏板省力端点时， 活动踏板省力端点的向下行程(a)与活动踏板跟动力压杆连接轴(4)的向下行程(b)的比 值(a : b)为1 : 1.2-3.0。
3. 根据权利要求1所述往复式变速踏板结构，其特征在于活动踏板限位端的前部与车 支架之间的活动连接构件(8)由其两端分别与活动踏板限位端的前部和车支架相连接的 拉绳、链条、可折叠拉杆或可伸縮拉杆构成。
4. 根据权利要求l所述往复式变速踏板结构，其特征在于活动踏板限位端的前部与车 支架之间的活动连接构件(8)由安装在车支架上的限位挡块构成，活动踏板限位端的前部 上缘可与限位挡块接触。
5. 根据权利要求1、2、3或4所述往复式变速踏板结构，其特征在于动力压杆回位机构 (A)由回位压杆(9)和随回位压杆连动的回位踏板(10)构成，回位压杆(10)与动力压杆 (2)构成能彼此一上、一下的挠板式结构。
6. 根据权利要求5所述往复式变速踏板结构，其特征在于回位压杆(9)、回位踏板(10) 与动力压杆(2)、活动踏板(5)的结构和连接方式相同，且在回位踏板限位端的前部与车支 架之间也设有能限制踏板活动范围的活动连接构件(8)。
7. 根据权利要求1、2、3或4所述往复式变速踏板结构，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。
8. 根据权利要求7所述往复式变速踏板结构，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活动连接构件为二套，并行安装在车支架上。
9. 根据权利要求1、2、3或4所述往复式变速踏板结构，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。
10. 根据权利要求9所述往复式变速踏板结构，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活动连接构件为二套，并行安装在车支架上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于踏板车的往复式变速踏板结构，它具有可活动连接在踏板车车支架(1)上的动力压杆(2)，其特征在于它还具有可使动力压杆的一端向上挠的动力压杆回位机构(A)，动力压杆(2)的上端通过轴(4)活动连接有活动踏板(5)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活动连接构件(8)。本实用新型用于二轮至四轮踏板车，踏动方式符合人体站立踏动姿式，易于平稳发力；同时，它具有低、中、高三级变速效果，输出的动力大。
文档编号B62M1/24GK201457661SQ200920078968
公开日2010年5月12日 申请日期2009年2月9日 优先权日2009年2月9日
发明者孙群 申请人:林苏钦