专利名称：改进的踏板车和踏板驱动组件的制作方法
技术领域：
本申请涉及利用一对往复运动的脚踏板来推进的骑手推进的车。更具体地涉及改进的踏板车和推进踏板车的驱动机构。
背景技术：
通常理解，骑手产生动力的踏板车典型地为两轮车，其具有通过车架彼此连接的前自由滚动的可转向轮和后自由滚动的不可转向轮，该车架包括定位于轮之间的骑手平台，骑手在该骑手平台上可以支撑自己。为了移动，骑手在下坡时可以滚动或顺势滑行，并且在平的或上升的地上时可以使用一只脚撑离地面而另一只脚搁置在平台上。为了开始滚动，骑手通常沿踏板车侧方奔跑以达到速度并跳上平台来利用一只脚推动方法骑行以维持运动。这些简单的滑行型踏板车已在年轻骑手中获得流行，因为它们通常易于骑行并且与滑板装置相比需要较少的骑行技能，滑板装置除了重量移位之外没有真正的转向机构，而重量移位需要骑手的技能、平衡性以及灵巧性来对装置转向。踏板车和滑板两者使用非常小的轮允许平台相对于地面非常低。这改善了这些自由滚动踏板车的稳定性。踏板车不易于维持速度并且在性能方面有些局限性。不像滑板那样可以以包括跳跃和前轮离地特技及其他特技在内的各种刺激的方式来使用，这些滑行踏板车的确更受限，并且在初始购买的兴奋度之后不久，孩子真会对该装置感到无聊和厌倦。踏板车的确不像滑板那样好玩，并且就性能而言无法与自行车相媲美，因此该装置被归类为一种时尚，其会随着时间的过去而失去孩子们的兴趣。近来，为了给予踏板车一些附加的吸引力，若干装置建议添加一个或两个踏板以有助于推进踏板车，诸如在US 7，487，987 B2中描述的踏板车。已制成、并且上市销售了被称为Pumgo 的这样一种三轮装置，但该装置非常慢并且提供非常少的娱乐性，仅有非常小的孩子们对骑行该装置感兴趣，事实上由于骑行无聊，只有少数的孩子们看上去对该装置兴奋。为了克服这种性能问题的缺乏，在本申请要求优先权的相关专利申请中公开了一种改进的踏板车概念。在那个发明中，公开了往复运动脚踏板踏板车的使用，其使用采用一对两连杆机构的驱动机构。该共同未决申请提供了一种具有自行车的潜在速度的踏板车， 无疑需要这种改进的性能来使得踏板车成为年轻和年长孩子们的理想产品。经过长期的研究和试验样机以及评估之后，以在此之前既未意识到又未被认可的技术特征和修改显著地改进了原始概念的开发。以下说明提供了对于原始基础设计概念的该最新改进，并且以具有优良的推进性能和比之前可能认为的更好的骑手稳定性而使得该改进的踏板车更加可靠。
发明内容
—种改进的两轮往复运动踏板驱动的踏板车具有包括附接于所述车架上的转向组件的车架、附接于附接在所述车架的所述转向组件的前轮轴的前转向轮、附接于接在所述车架的后部的后轮轴的后驱动轮以及用于使所述后驱动轮旋转的驱动机构。所述驱动机构具有一对往复运动脚踏板，一个脚踏板骑跨在所述车架的每侧、附接至并且延伸至所述车架上的前向近侧铰链附接位置。所述驱动机构还具有驱动链轮，其位于所述前向近侧铰链附接位置的后方并且附接至所述车架的底部支架组件的驱动轮轴；一对联动连接机构，其将每个脚踏板附接至所述驱动链轮的第一驱动轮轴，一对联动连接机构邻近于驱动链轮；以及另一对联动连接机构，其在所述车架的相对侧连接至所述驱动轮轴的端部。每对联动连接机构包括曲柄构件(link)和联接构件。在一种实施方式中，链条附接于所述驱动链轮并且向后延伸至后轮驱动链轮，所述后轮驱动链轮附接于所述后轮的后轮毂中的后驱动轮轴。在第二实施方式中，第一链条附接于所述驱动链轮并且向后延伸至第一中间链轮，所述第一中间链轮附接于第二底部支架上的中间轮轴，所述第二底部支架固定在位于所述驱动链轮与后驱动轮之间的所述车架上；第二中间链轮在所述车架的相对于所述第一中间链轮的相对侧附接于所述中间轮轴。第二驱动链条连接到所述第二中间链轮并且向后延伸至后轮驱动链轮，所述后轮驱动链轮附接于所述后轮的轮毂中的后驱动轮轴。所述脚踏板的往复运动驱动所述后轮。可将飞轮离合器机构安装在所述底部支架的其中一个或后轮毂上，以允许当所述脚踏板稳定于滑行的、非往复运动的位置时使得所述后轮进行飞轮空转。所述驱动机构形成具有曲柄构件、联接构件、踏板构件以及假想车架构件的四连杆机构。所述四连杆机构由中心之间的距离限定，其中所述曲柄构件尺寸Cl在所述驱动轮轴的中心与所述联接和曲柄附接的中心之间延伸，所述联接构件尺寸C2从所述联接构件和曲柄附接的中心延伸至脚踏板附接的中心，所述踏板构件尺寸P从所述联接构件和所述脚踏板附接的中心延伸至近侧铰链位置的中心，并且所述假想车架构件尺寸F 从所述近侧铰链位置的中心延伸至所述驱动轮轴的中心。所述曲柄尺寸Cl小于所述联接尺寸C2，并且通过所述脚踏板传递动力以驱动所述联接构件和曲柄构件，从而使所述驱动链轮和驱动轮轴旋转，对所述两轮往复运动踏板驱动的踏板车的改进的特征在于每个脚踏板具有短部和相交的长部，短部与长部在相交处形成弯曲部，其中所述短部与长部之间的内角θ为90度或更大角度，优选地在90与135度之间，最优选地约为1 度。所述脚踏板在所述联接上的附接位置处于、靠近或邻近于形成每个脚踏板的所述短部与长部的所述弯曲部的相交处。所述近侧铰链位置竖直地设置在等于或高于与所述驱动轮轴的中心距离“Y”处的所述车架上。所述踏板的所述短部从所述近侧铰链位置向所述脚踏板的长部的相交处延伸距离“Z”以形成弯曲部，其中所述弯曲部位于或低于所述车架定位。在使用中， 当一个脚踏板的长部处于脚踏板行程的底端时，其基本上是水平的，而另一踏板的长部处于行程的顶端并且倾斜至小于30度，优选地为观度的最大行程角度α。所述两轮往复运动踏板驱动的踏板车优选地具有所述联接尺寸C2的长度大于所述曲柄尺寸Cl的150%， 尺寸“Y”大于50mm，并且尺寸P小于尺寸F。优选地将邻近所述驱动链轮的所述曲柄构件销接到或者以其他方式旋转地固定到所述驱动链轮和驱动轮轴上。
图1示出了根据本发明第一实施方式制成的踏板车的透视图。图2是图1的踏板车的侧视图。图2A是图1的踏板车的俯视图。图3是踏板车的驱动机构组件的分解图。图4是组装后的驱动机构组件的透视图。图5是附接于踏板车的车架上的驱动机构的平面图。图6是附接于驱动机构上的脚踏板的透视图。图7是附接于车架上的脚踏板和驱动机构的透视图。图7A是图7的车架上的脚踏板和驱动机构的平面图。图8是示出具有附加中间底部支架的两链条驱动组件的本发明的第二实施方式的透视图。图9是图8的踏板车的侧视图。图9A是图8的踏板车的俯视图。图10是以自行车变速器附接到具有偏移机构的后轮毂上而变型的第二实施方式的平面图。图11是示出齿轮和轮胎尺寸以及预期的性能速度的表格。
具体实施例方式参见图1、图2以及图2A，例示了改进的踏板驱动踏板车10。如图1所示，踏板车 10具有车架11，车架11包括车把组件12，车把组件12包括车把握把15和轴12A，轴12A 延伸穿过并且紧固到踏板车10的车架11上的轮毂19。轴12A在轮毂19下方延伸成叉形部分14，叉形部分14紧固到踏板车10的前轮2上的轮轴3上。转向组件12允许转向前轮进行转向和转动。车架结构11从轮毂19向后延伸至轭架17，轭架17将后轮4连接到车架 11。如图5所示，车架11具有降低部分，该降低部分连接至轮毂19并且大致向下延伸至车架11的底部，主车架支撑杆13附接于车架11的底部。如图所示，在主支撑杆13在车架的降低部分9上的附接处，焊接有支撑角板8，支撑角板8在此位置提供附加的强度和刚度。 焊接到主支撑杆13上的是底部支架16，该底部支架16为驱动机构20组件提供安装位置。 如图2A所示，驱动机构20包括驱动链轮60。附接到驱动链轮60上的是驱动链条64，驱动链条64向后延伸回至后轮链轮59。链轮59附接到后轮4的轮轴5上，并且当操作该装置时，转动后轮4提供向前的推进力。如图1、图2以及图2A所示，附接到车架11的每侧上的是一对脚踏板22R和22L。 脚踏板22R和22L在位置50处附接到车架11上。在下文中将此位置50称为近侧铰链附接位置50。脚踏板22L是脚踏板22R的镜像。这些脚踏板以上下往复运动操作，并且连接至链轮60以提供向前的推进力。当踏板沿上下方向移动时，旋转链轮60移动链条64，链条 64转而移动后链轮59并推进后轮4。为了更好地理解驱动机构20，在图3中例示了分解图。该驱动机构20连接到轮轴18。轮轴18具有一对花键端19。在轮轴18上插入一对轴承87，如图所示，将这些轴承87 按压在轮轴上或滑移到轮轴上并且延伸至轮轴18的肩部。垫圈或衬套88显示为附接在每个轴承87的轴向外侧。然后紧接在衬套88旁放置肩部衬套92。将垫圈93附接在肩部衬套92上，然后将链轮60定位到肩部衬套92和垫圈93上。链轮60包括定位孔94，在花键开口 34与链轮60上的中心孔对准的情况下将曲柄构件31R定位到定位孔94上，并且将曲柄构件31R上的一体化突出部或销89配合到孔94中以将曲柄构件31R可靠地可旋转地锁定到链轮60上。然后将所有这些部件滑过轮轴18的花键端19并且将曲柄构件31R的开口 34按压到轮轴18的花键端19上。如进一步所示出，将垫圈91插入到曲柄构件31R上并且将螺纹紧固件90在花键部分19的螺纹开口处直接拧入到轮轴18中。如进一步所示出，然后将联接构件32在螺纹开口 35处附接到曲柄构件31R上。为了进行该组装，联接构件32 在下端具有插入到联接构件32的一侧的衬套42，将轴承43定位到相对侧的联接构件开口中，并且将带套筒的衬套46插入到轴承43中，穿过轴承43将螺纹紧固件44插入并螺纹接合到曲柄构件31R或31L的螺纹开口 35中，从而将联接构件32紧固到曲柄构件31R或31L 上。示出了处于构件32另一端的踏板附接构件位置，其中带螺纹套筒的元件82、垫圈83以及轴承43显示为被插入联接构件32的开口中，并且套筒84显示为以这样的方式滑过带套筒的部分82 卩，紧固件86然后可以螺纹接合部件82以确保部件的该组装。在紧固紧固件82之前，如稍后将所论述并且所示，踏板将被附接到套筒84上并且通过紧固件86而被保持在适当的位置。驱动机构部件的组装方法可以依次改变，然而，必须理解的是，轮轴18 必须具有至少一个端部，该端部在附接各种部件之前能够自由滑入车架的底部支架16中。如图所示，联接构件组件30L示出为具有与联接构件30R相同的部件，如图所示， 将联接构件32附接到曲柄构件31L上。如图所示，曲柄构件31L使轴承87、垫圈88附接到轮轴18的相对的花键端19，然后将曲柄构件31L组装到轮轴18的花键端19上，如图所示， 将垫圈91插入开口 34中，然后螺纹紧固件90用于将曲柄构件31L直接附接到轮轴18上。 在图4中例示了整个组件；该驱动机构20显示为被紧固在以虚线示出的底部支架16上。参见图5，驱动机构20显示为被安装到车架11的一部分上，其中尚未附接踏板。参见图6，脚踏板22L和22R显示为附接于驱动机构20上，并且当组装好时，形成踏板车10的主驱动机构20。脚踏板22L是脚踏板22R的镜像，如图7所示，脚踏板每个均具有平台洲，平台观可以包括脚部可以搁置在其上的主平面。在脚踏板平台观的后端，平台可以稍微向上弯曲或成角度形成脚后跟止动部分四，从而提供待支撑骑手的脚后跟的位置。这允许骑手易于估计其脚部相对于踏板平台观的位置。这还提供了用于将骑手所具有的踏板动力量最大化的最佳位置，以便在向下运动中驱动这些踏板时具有良好的机械杠杆率，从而推进踏板车10。脚踏板22L或22R包括长的主轴21，主轴21从脚踏板平台观的下侧向前延伸至联接接头25。联接接头25在一侧附接有主轴21，并且在相对侧连接有短的成角度部分23。 在短的成角度部分23的端部处为圆筒状轮毂27，该圆筒状轮毂27提供用于组装到车架11 上的附接位置。连接部分25正好位于主轴部分21与短的成角度部分23之间的相交处或弯曲处，并且提供用于组装到联接构件32上的加强的踏板附接位置M。该附接位置M将脚踏板22L或22R直接连接到驱动机构20上。当组装到车架11上时，如图7所示，显示了近侧铰链位置50，其中，螺纹紧固件将踏板22L或22R的轮毂27在车架11的降低部分9处
8直接连接到车架11上。返回来参见图2，如图所示当完成该组装时建立假想的四连杆驱动机构，如图所示，从近侧铰链位置50向弯曲部或附近的相交处延伸至加强的踏板附接位置M的距离为距离P。在车架11的近侧铰链位置50与驱动机构20的轮轴18的旋转轴线或中心之间建立假想的车架构件。该假想的车架构件距离示出为尺寸F。车架构件的两端被固定在原位并且除了相对于彼此旋转之外不进行移动。当踏板22L和22R上下往复运动时，联接构件 32和曲柄构件31L和31R随着链轮60 —起旋转。如图所示，联接构件32从踏板附接位置 M向后延伸至连接联接构件32与曲柄构件31L或31R的销位置。该尺寸被确定为C2。从联接构件销位置和曲柄附接延伸距离Cl示出为向后延伸至驱动轮轴18和链轮60。重要的是注意到，如图2所示，联接构件尺寸C2大致大于曲柄构件尺寸Cl。优选地联接构件尺寸 C2大约为尺寸Cl的150%，此外，注意到将脚踏板22L或22R附接到车架11上的近侧铰链位置50优选地在驱动轮轴18位置的上方竖直地延伸。在图2中将此竖直距离表示为Y。进一步参见图7A，通过在弯曲的成角度部分23附接于车架11上的降低部分9的情况下提供脚踏板22L和22R所能实现的是当脚踏板处于最底位置时，如图所示，可使脚踏板相对于地面大致是水平的。这使得处于底端行程的脚踏板处于相对于骑手而言最为舒适的位置。可以看出，脚踏板22L、22R对链轮60提供驱动力。如图7A所示，当一个脚踏板 22L处于最底位置时，相对的脚踏板22R显示为处于最大行程位置α。如图所示，最大行程位置具有大约四度的行程角度α。这意味着，当骑手在上下运动中使踏板22L或22R往复运动时，行程角度总是小于30度，并且这意味着向下的力被最大化，并且使骑手可以更容易地推进车10。如图进一步所示，由于骑手的脚部位于靠近倾斜的脚后跟定位部分四的事实，因此由于长主轴21相对于短杆23所实现的机械效益，从而大大地放大了向下的驱动力。这提供了显著的机械效益，从而使得曲柄构件31L、31R和联接构件32可以旋转来实现最大的杠杆力效益。这产生附加的转矩并且有助于骑手推进车的能力。如图所示，该改进的踏板车10采用的脚踏板机构的显著优势在于脚踏板22L和 22R可以位于车轮轮轴处或其下方，并且由于降低车架设计，踏板22L和22R的离地高度相对地与车轮尺寸无关。换句话说，延伸的短部23可以定位成使得处于底端行程位置的整个脚踏板将处在车架的位置处或其下方，并且如果期望的话，可以使处于底端行程位置的整个脚踏板大致处在车轮轮轴位置处或其下方。这意味着，车具有极低的重心，这给骑手提供附加的稳定性，这样由于骑手在操作车期间保持低重心的事实，他或她将能够以提高的稳定性来操纵踏板车。以上说明描述了具有连接到后轮链轮59的单个驱动链轮60以对车提供推进力的改进型踏板车10。在此组合中，踏板22L和22R的动作以及后轮4的运动与前驱动链轮60 和后链轮59的齿轮尺寸比相关，从而如果前链轮60大致大于后链轮59，则基于踏板22L或 22R的向下行程的前链轮60的旋转使后链轮59以倍增系数旋转。当通过踏板22L或22R 使前链轮60运动时，前链轮60将使后链轮59在角位移方面大致较快地旋转，从而使得后轮4成比例地快于在前链轮60处发生的旋转而运动。实现链轮之间的机械效益的能力基于选择不同尺寸的链轮的能力，以及产生前轮2与后轮4之间的不同传动比。第一实施方式提供了利用单个链条64实现具有足够车速性能的改进型踏板车装置的简单方法。参见图8、图9、图9A以及图10，例示了第二实施方式的踏板车10A。第二实施方式的踏板车IOA不仅采用第一链轮60和第一底部支架16，而且还采用中间链轮组件62，其中，如图所示，中间链轮组件62连接至中间小链轮61，中间小链轮61与第一驱动链轮60处于同一侧并且连接至第一驱动链条64。中间支架轮毂16A在中间支架轮毂16A的内部设置有轮轴18A，从而使得中间链轮61可以直接连接到车架11的相对侧上的中间链轮62。如图所示，链轮62通过第二链条66向后连接至后驱动链轮59。基本上，在两链条踏板车IOA 中使用了在单链条驱动踏板车10中所用的所有其他部件。在此两链条踏板车IOA中，可以实现附加的传动比倍增效益，其中，如图所示，第一驱动链轮60可以使小中间链轮61旋转， 然后小中间链轮61转而可以驱动较大的中间链轮62，较大的中间链轮62连接到第二链条 66，第二链条66然后连接到较小的后链轮59。当发生这种情况时，脚踏板22L和22R的推进力使得第一驱动链轮60旋转，第一驱动链轮60通过第一链条64使较小的中间链轮61 由于较小的齿轮尺寸而以大致较快的转速旋转，然后第二较大的中间链轮62以此较高的速度旋转，其然后又使得较小的后链轮59以甚至更高的速度旋转。结果，骑手以与第一实施方式的踏板车10中所用相同的行程可以在适当选择传动比的情况下，可以达到利用相同的行程和能量实现两倍以上的速度。如图11的表格中所示，针对不同的轮胎尺寸基于每分钟50的踏板行程，示出了对于不同齿轮齿数比而言的各种速度。如表格中所示，如果齿轮T2、T3、T4相同，则表格为具有单链条驱动64的踏板车10而工作。如果T2、T3、T4的比在这些齿轮中和在这些齿轮的其中一个中不同，则表明这是具有双驱动链条组件的踏板车10。此第二实施方式中的重要因素是四连杆系统关于车架的物理尺寸可以保持与第一实施方式中的相同。对于假想车架长度的尺寸F、对于近侧铰链位置50与踏板附接位置 24之间的距离P、联接构件的距离C2以及曲柄构件到轮轴18的距离Cl全部保持与第一实施方式中的相应尺寸相同。另外，如前所论述，近侧铰链位置50竖直地相对于轮轴18的距离也维持为距离Y。这些因素使得在踏板车IOA中所示的此双链条驱动组件中可以保持骑手满意的机械效益和杠杆率以及低的重心。在实施本发明的最佳方式中，尺寸F、P、C1以及C2分别被设定为175. 0 mm、155. 6 mm、38.4 mm以及63. 5 mm。确定这些尺寸提供了驱动机构的极其平滑的运动。此外，通过将这些尺寸四舍五入为175 mm、156 mm、38 mm以及64 mm，确定可实现令人满意的性能，其中将这些尺寸中的一个或多个在设定的士2mm之内进行调节；更优选地在士 Imm之内调节。当将Y设定为50mm士 4mm，优选地在士 2mm之内，并且将Z设定为与F相同的尺寸175mm士 4mm， 优选地在士2mm之内时，发现F、P、C1以及C2的这些尺寸位置运作良好。四连杆机构的尺寸定位的重要方面是联接构件32和曲柄构件31L或31R的适当旋转。如果未正确地定位位置，则驱动机构会锁死，其中将锁死现象理解为发生在上死点位置，从而引起构件束缚、使踏板停止运动。可能发生更糟糕的问题其中，联运机构可能实际上将旋转方向反向。在这种情况下，当构件与其正常或期望的运动反向地旋转时，踏板会突然强力向下。本发明通过适当地选择四连杆机构尺寸F、P、C1、C2可完全避免这些问题。尽管明白存在这些问题，但没有完全重视这些问题。模拟和预测四连杆机构系统的尺寸的计算机软件依赖于将轮轴18定为驱动位置，这样当人工地以该轮轴旋转时，对于此装置所预测的最佳位置完美地运作，但当如同实际的踏板车装置那样将驱动推进力移到位置M时， 这些软件最优解将无法适当地操作。确定每个构件尺寸和关系为C2比Cl大至少150%，并
10且近侧铰链位置完全是关键的。这意味着利用标准软件生成的解找到最优尺寸是不可预测的。通过选择构件尺寸和车架11上的附接位置可大大地提高本发明的性能。本发明中所找到的解在不引起先前存在于驱动机构设计中的锁死或反转问题的情况下，允许尺寸在正常的制造公差内稍微偏离。在每个实施方式中，对于踏板车10和踏板车10A，应当明白，将在踏板22L和22R 之间设置链条罩或链条盖(未示出)，以便为骑手提供附加的安全性。为了提供本发明的驱动机构20和联接到包括其独特的降低车架设计和低重心特征的车的驱动机构和车架结构的独特的踏板设计的清晰视图，未示出这些部件特征。如图8-9所示，可通过在后轮组件上使用变速器110，以便可以提供多种传动比， 使得骑手能够在增大速度时从低速挡换挡至高速挡，从而可以进一步改进踏板车10A。如图 10所示提供了附加到踏板车装置IOA上的这种替代性实施方式，以显示如何可以利用本发明结合自行车型变速器110的使用来实现更进一步提高的速度成果。如所提及的，每个实施方式可配备有自由滚转离合器，该离合器在底部支架16、16A或后轮毂里面内部地安装， 从而在任何那些位置，链条64、66均将被允许飞轮空转或滑行，以便于在车处于运动中时无需操作踏板，从而为车手提供滑行或放松模式。仅当以向下运动推动踏板时，才将由驱动机构驱动后轮4的向前运动，否则，在下坡时，可将车设定成使得骑手可以向山下滑行。应当明白，当这些车接近较高的速度性能时，它们可设置有车把制动器，车把制动器可以用在前轮或后轮上以如果需要的话减慢车速。可以提供这些及其他特征并且将这些及其他特征视为涵盖在本发明的范围之内。本文所描述的本发明针对踏板车，如本文中所使用的，踏板车是典型地具有两个轮的车，但也可具有三个轮，只是被设计以使骑手站在踏板上的那样。充气轮胎、固态橡胶或聚氨酯轮胎的使用未将装置从踏板车改变为自行车。然而，应当明白，为骑手添加车座的本发明将呈现踏板驱动自行车的外观，这样，使用具有车座的本发明也可被视为涵盖在本发明的范围内，但必须要理解的是，在站立时最易于实现后轮的最大驱动速度。根据本文所提供的说明可以对本发明进行变型。尽管为了举例说明本主题的发明而示出了某些典型的实施方式和细节，但对于熟悉本领域的那些技术人员将显而易见的是，可以在不背离本主题的发明的范围的情况下进行各种修改和变型。因此，应当明白，可以在所述的特定实施方式中进行修改，这些修改将处于由以下所附权利要求所限定的本发明的全部预期范围之内。
权利要求
1.一种改进的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，具有包括附接于所述车架上的转向组件的车架、附接于附接在所述车架的所述转向组件的前轮轴的前转向轮、附接于附接在所述车架的后部的后轮轴的后驱动轮以及用于使所述后驱动轮旋转的驱动机构，所述驱动机构具有一对往复运动脚踏板，一个脚踏板骑跨在所述车架的每侧、附接至并且延伸至所述车架上的前向近侧铰链附接位置，所述驱动机构还具有驱动链轮，其位于所述前向近侧铰链附接位置的后方并且附接至所述车架的底部支架组件的驱动轮轴上；一对联动连接机构，其将每个脚踏板附接至所述驱动链轮的所述驱动轮轴，一对联动连接机构邻近于驱动链轮；以及另一对联动连接机构，其在所述车架的相对侧连接至所述驱动轮轴的端部，每对联动连接机构包括曲柄构件和联接构件，链条附接于所述驱动链轮并且向后延伸至后轮驱动链轮，所述后轮驱动链轮附接于所述后轮的后轮毂中的后驱动轮轴，所述脚踏板的往复运动驱动所述后轮，对所述两轮往复运动踏板驱动的踏板车的改进的特征在于每个脚踏板具有短部和相交的长部，在所述相交处形成弯曲部，其中所述短部与长部之间的内角θ 为90度或更大角度，所述脚踏板在所述联接上的附接位置靠近或邻近于形成每个脚踏板的所述短部与长部的所述弯曲部的所述相交处，所述近侧铰链位置竖直地设置在等于或高于与所述驱动轮轴的中心距离“Y”处的所述车架上，所述踏板的短部从所述近侧铰链位置向所述脚踏板的长部的相交处延伸距离“Ζ”以形成所述弯曲部，其中所述弯曲部位于或低于所述车架定位。
2.根据权利要求1所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，在使用中，当一个脚踏板的长部处于脚踏板行程的底端时，其基本上是水平的，而另一踏板的长部处于行程的顶端并且倾斜至小于30度的最大行程角度α。
3.根据权利要求1所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，还包括安装在所述底部支架的其中一个或后轮毂上的飞轮离合器机构，以允许当所述脚踏板稳定于滑行的、非往复运动的位置时使得所述后轮进行飞轮空转。
4.根据权利要求1所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述驱动机构形成具有所述曲柄构件、所述联接构件、踏板构件以及假想车架构件的四连杆机构，所述四连杆机构由中心之间的距离限定，其中所述曲柄构件尺寸Cl在所述驱动轮轴的中心与所述联接和曲柄附接的中心之间延伸，所述联接构件尺寸C2从所述联接构件和曲柄附接的中心延伸至脚踏板附接的中心，所述踏板构件尺寸P从所述联接构件和所述脚踏板附接的中心延伸至近侧铰链位置的中心，并且所述假想车架构件尺寸F从所述近侧铰链位置的中心延伸至所述驱动轮轴的中心，其中所述曲柄尺寸Cl小于所述联接尺寸C2，并且通过所述脚踏板传递动力以驱动所述联接构件和曲柄构件，从而使所述驱动链轮旋转；所述曲柄尺寸Cl 的长度小于所述联接尺寸C2的150%。
5.根据权利要求1所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸“Y”大于 50mmo
6.根据权利要求4所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸P小于所述尺寸F。
7.根据权利要求3所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述最大行程角度 α为四度。
8.根据权利要求1所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，将邻近于所述驱动链轮的所述曲柄构件销接到或者以其他方式可旋转地固定到所述驱动链轮和驱动轮轴上。
9.根据权利要求1所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述内角θ形成在 90至135度范围内的角度。
10.根据权利要求4所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸Cl、C2、P 及 F 在尺寸 Cl = 38mm、C2 = 64mm、P = 156mm 及 F= 175mm 的士2mm 之内。
11.根据权利要求1所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸Y和Z在尺寸 Y = 57mm 禾口 Z = 156mm 的士4mm 之内。
12.—种改进的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，具有包括附接于所述车架上的转向组件的车架、附接于附接在所述车架的所述转向组件的前轮轴的前转向轮、附接于附接在所述车架的后部的后轮轴的后驱动轮以及用于使所述后驱动轮旋转的驱动机构，所述驱动机构具有一对往复运动脚踏板，一个脚踏板骑跨在所述车架的每侧、附接至并且延伸至所述车架上的前向近侧铰链附接位置，所述驱动机构还具有驱动链轮，其位于所述前向近侧铰链附接位置的后方并且附接至所述车架的底部支架组件的驱动轮轴上；一对联动连接机构，其将每个脚踏板附接至所述驱动链轮的所述驱动轮轴，一对联动连接机构邻近于驱动链轮；以及另一对联动连接机构，其在所述车架的相对侧连接至所述驱动轮轴的端部，每对联动连接机构包括曲柄构件和联接构件，第一链条附接于所述驱动链轮并且向后延伸至第一中间链轮，所述第一中间链轮附接于第二底部支架上的中间轮轴，所述第二底部支架固定在所述驱动链轮与后驱动轮之间的所述车架上；第二中间链轮在所述车架的相对于所述第一中间链轮的相对侧附接于所述中间轮轴，第二驱动链条连接到所述第二中间链轮并且向后延伸至后轮驱动链轮，所述后轮驱动链轮附接于所述后轮的轮毂中的后驱动轮轴，所述脚踏板的往复运动驱动所述后轮，对所述两轮往复运动踏板驱动的踏板车的改进的特征在于每个脚踏板具有短部和相交的长部，在所述相交处形成弯曲部，其中所述短部与长部之间的内角θ为90度或更大角度，所述脚踏板到所述联接的附接位置靠近或邻近于形成每个脚踏板的所述短部与长部的弯曲部的相交处，所述近侧铰链位置竖直地设置在等于或高于与所述驱动轮轴中心距离“Y”处的所述车架上，所述踏板的短部从所述近侧铰链位置向所述脚踏板的长部的相交处延伸距离“Ζ”以形成弯曲部，其中所述弯曲部位于或低于所述车架定位。
13.根据权利要求12所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，在使用中，当一个脚踏板的长部处于脚踏板行程的底端时，其基本上是水平的，而另一踏板的长部处于行程的顶端并且倾斜至小于30度的最大行程角度α。
14.根据权利要求12所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，还包括飞轮离合器机构，所述飞轮离合器机构安装在所述底部支架的其中一个或后轮毂上，以允许当所述脚踏板稳定于滑行的、非往复运动的位置时使得所述后轮进行飞轮空转。
15.根据权利要求12所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述驱动机构形成具有曲柄构件、联接构件、踏板构件以及假想车架构件的四连杆机构，所述四连杆机构由中心之间的距离限定，其中所述曲柄构件尺寸Cl在所述驱动轮轴的中心与所述联接和曲柄附接的中心之间延伸，所述联接构件尺寸C2从所述联接构件和曲柄附接的中心延伸至脚踏板附接的中心，所述踏板构件尺寸P从所述联接构件和所述脚踏板附接的中心延伸至近侧铰链位置的中心，并且所述假想车架构件尺寸F从所述近侧铰链位置的中心延伸至所述驱动轮轴的中心，其中所述曲柄尺寸Cl小于所述联接尺寸C2，并且通过所述脚踏板传递动力以驱动所述联接构件和曲柄构件，从而使所述驱动链轮旋转；并且其中所述曲柄尺寸 Cl的长度小于所述联接尺寸C2的150%。
16.根据权利要求12所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸“Y”大于 50mmo
17.根据权利要求15所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸P小于所述尺寸F。
18.根据权利要求14所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述最大行程角度α为29度。
19.根据权利要求12所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，将邻近于所述驱动链轮的所述曲柄构件销接到或者以其他方式旋转地固定到所述驱动链轮和驱动轮轴上。
20.根据权利要求12所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述内角θ形成在90至135度范围内的角度。
21.根据权利要求15所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸Cl、C2、 P 及 F 在尺寸 Cl = 38mm、C2 = 64mm、P = 156mm 及 F= 175mm 的士2mm 之内。
22.根据权利要求12所述的两轮往复运动踏板驱动的踏板车，其中，所述尺寸Y和Z在尺寸 Y = 57mm 禾口 Z = 156mm 的士4mm 之内。
全文摘要
一种改进的两轮往复运动踏板驱动的踏板车10具有包括附接于车架11上的转向组件的车架11、其附接于附接在车架11的转向组件12的前轮轴3的前转向轮2、附接于附接在车架11的后部的后轮轴18的后驱动轮4以及用于使后驱动轮4旋转的驱动机构20。驱动机构20具有骑跨在车架11的每侧、附接至并且延伸至车架11上的前向近侧铰链附接位置50的一对往复运动脚踏板22R、22L。每个脚踏板22R、22L具有短部23和相交的长部21，在相交处形成弯曲部，其中短部与长部之间的内角θ为90度或更大角度。脚踏板22L、22R在驱动机构20的联接32上的附接位置24处于或靠近形成每个脚踏板的短部与长部的弯曲部的相交处。近侧铰链位置50竖直地设置在等于或高于与驱动轮轴18的中心距离“Y”处的车架上。踏板22L或22R的短部23从近侧铰链位置50向脚踏板的长部21与短部23的相交处延伸距离“Z”以形成弯曲部，其中弯曲部位于或低于车架11定位。在使用中，当一个脚踏板的长部21处于脚踏板行程的底端时，其基本上是水平的，而另一踏板22L或22R的长部处于行程的顶端并且倾斜至小于30度，优选地为28度的最大行程角度α。
文档编号B62M9/121GK102216152SQ201080003203
公开日2011年10月12日 申请日期2010年9月2日 优先权日2009年9月4日
发明者D·R·卡布拉尔, G·M·伯格马克, N·A·斯科拉里 申请人:齐克有限责任公司