專利名稱：具有兩只同步反向踏板的腳踏車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于兩個反向同步轉(zhuǎn)動踏板的人力驅(qū)動車輛，該車輛可以是二輪或三輪或多輪，可用于運動、交通工具休閑或玩具。
背景技術(shù)：
自行車或蹬地滑板車是很常見的人力驅(qū)動車輛。有些帶腳踏板的滑板車試圖取代 常規(guī)的蹬地滑板車，但由于無法有效的驅(qū)動或機(jī)構(gòu)復(fù)雜龐大等，沒有實用價值。常規(guī)的自行車踏板是360°轉(zhuǎn)動的，兩踏板的轉(zhuǎn)動為同一方向，這種踏板驅(qū)動方式 適合于人座著驅(qū)動，不適合站著驅(qū)動，且踏板在最低和最高點有死點。這個死點在踏板慢速 運動時尤為明顯。自行車踏板的最大功率輸出點為水平前置角度。帶腳踏板的滑板車發(fā)明專利包括用彈簧復(fù)位的兩個踏板的滑板車(美國專 利號6，716，141B2)；美國專利號6，648，355B2，美國專利號6，648，353B1，美國專利號 6，402，173B1，美國專利號 3，954，282,3, 877，724 和 3，375，023。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的滑板車包括車架、一對踏板、車輪、車把手及聯(lián)接在車輪軸上的變速器。 變速器將踏板向下的力一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槭管囕嗈D(zhuǎn)動的力，另一部分的力轉(zhuǎn)變?yōu)槭沽硪粋€踏板 向上復(fù)位的力。本發(fā)明的功能和優(yōu)點包括改進(jìn)了人力車輛、諸如滑板車的驅(qū)動設(shè)計。各踏板軸的轉(zhuǎn)動角度小于180°。


圖1是三輪滑板車的透視圖；圖2是踏板復(fù)位和驅(qū)動部分的俯視圖；圖3是兩輪滑板車的透視圖；圖4是圖3中的踏板復(fù)位和驅(qū)動；圖5是一個簡化的側(cè)視圖，表明了用鏈條、傳動帶、纜繩或其他柔性傳動裝置組成 的踏板復(fù)位系統(tǒng)。
具體實施例方式本發(fā)明是關(guān)于滑板車和腳踏船等有兩個踏板的人力驅(qū)動裝置，以下所述的的幾個 實施例是關(guān)于滑板車的。該踏板復(fù)位和驅(qū)動裝置亦可用于其他人力驅(qū)動的玩具、車輛和其 他載人平臺。
圖1是本發(fā)明第一種實施例的透視圖。圖2是圖1中變速傳動系統(tǒng)的透視圖。該實施例包括了扶手172、扶手立竿175、前叉177、連桿170、前輪180、立耳168、平板162、踏 板平臺165和166、后輪155和157以及驅(qū)動系統(tǒng)(如圖2)。圖1和圖2中所示的為由兩個踏板101和102上下往復(fù)運動而驅(qū)動的滑板車。每 一個踏板101或102均可通過使用者的腳接受全部或部分使用者的體重作為驅(qū)動力。每個 踏板均在最高點和最低點間運動，踏板的最低點由踏板平臺165和166的強(qiáng)制限位來實現(xiàn)。該帶踏板的滑板車在后部有一個變速傳動系統(tǒng)將踏板101和102向下的力轉(zhuǎn)變?yōu)?后車輪的轉(zhuǎn)動。這個變速傳動系統(tǒng)可包括齒輪傳動、鏈條傳動、皮帶傳動或液壓傳動，或者 為一種以上這類傳動的綜合。當(dāng)踏板101被踩下時，曲柄103將通過曲柄軸105轉(zhuǎn)動鏈輪 107和齒輪109。齒輪109通過與齒輪110嚙合使曲柄軸106向相反的方向轉(zhuǎn)動，從而通過 曲柄104將踏板102向上升起。同時鏈輪107的轉(zhuǎn)動將拉動鏈條113進(jìn)而傳動飛輪115。 飛輪115通過其中的單向棘輪121使軸125轉(zhuǎn)動，軸125將進(jìn)一步轉(zhuǎn)動鏈輪130，從而拉動 鏈條132使鏈輪135和后輪軸140轉(zhuǎn)動。后輪軸140的傳動將通過單向棘輪151和152使 后輪155和157轉(zhuǎn)動。與此同時踩下踏板101將使其與鏈輪107和另一鏈輪108與踏板 102向相反的方向轉(zhuǎn)動。但飛輪116中的單向棘輪122此時將不會帶動軸125轉(zhuǎn)動。簡單 的說，踩下踏板101將轉(zhuǎn)動車輪155和157使車向前移動，同時使另一只踏板102向上同步 升起。當(dāng)踏板102被踩下時，車輪155和157將被轉(zhuǎn)動，同時踏板101將被同步升起。曲 柄軸103和104將在180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，且曲柄軸103和104始終是同步反向轉(zhuǎn)動的。在后 輪軸與后車輪之間各有一個單向棘輪使車能以慣性向前滑行，同時也能保證轉(zhuǎn)彎時左右兩 輪的速差。踩下踏板101和102將會使軸125向同一個方向轉(zhuǎn)動。在這里我們稱該第一根同 向轉(zhuǎn)動的軸為第一單向軸。第一單向軸可直接聯(lián)在驅(qū)動輪上，亦可通過一個或多個的軸產(chǎn) 生變速或變向效果。 圖3和圖4是本發(fā)明的第二個實施例的示意圖。該實施例是一個具有兩個上下運 動的踏板201和202驅(qū)動的兩輪自行車。每個踏板201或202均可通過使用者的腳接受全 部或部分使用者的體重作為驅(qū)動力。每個踏板均在最高點和最低點間運動。踏板的最低點 有一個緩沖限位裝置。帶踏板的自行車在后部有一個變速傳動系統(tǒng)，將踏板201和202向 下的力轉(zhuǎn)變?yōu)楹筝喌霓D(zhuǎn)動。這個變速傳動系統(tǒng)可包括齒輪傳動、鏈條傳動、皮帶傳動或液壓 傳動，或者為一種以上這類傳動的綜合，將踏板的向下運動轉(zhuǎn)化為車輪的轉(zhuǎn)動，并同時使另 一個踏板同步復(fù)位。當(dāng)踏板201被踩下時，曲柄203將通過曲柄軸205轉(zhuǎn)動鏈輪207和齒 輪209。齒輪209將通過與其嚙合的齒輪210把軸206反轉(zhuǎn)，從而由曲柄軸204把踏板202 升起。鏈輪207將帶動鏈條211轉(zhuǎn)動飛輪235。飛輪235進(jìn)一步轉(zhuǎn)動后輪252。與此同時 踩下踏板201將使鏈輪207同向轉(zhuǎn)動而鏈輪208反向運動。但飛輪236將不使鏈輪208的 反轉(zhuǎn)與后輪偶合。簡單地說，踩下踏板201將轉(zhuǎn)動后輪252并同時將踏板202同步升起。
當(dāng)踏板202被踩下時，曲柄204將通過曲柄軸206轉(zhuǎn)動鏈條208和齒輪210。齒輪 210通過與其嚙合的齒輪209將軸205反轉(zhuǎn)從而使踏板201向上升。鏈輪208的轉(zhuǎn)動將通 過鏈條212使飛輪236轉(zhuǎn)動。飛輪236進(jìn)一步帶動后車輪252轉(zhuǎn)動。同時踩下踏板202將 使鏈輪208同向轉(zhuǎn)動，鏈輪207反向轉(zhuǎn)動，但是飛輪235此時阻止了鏈輪207反向轉(zhuǎn)動車輪252。即踩下踏板202將轉(zhuǎn)動后輪252并將踏板201同步升起。踩下踏板201或202將轉(zhuǎn)動后輪軸234于同一方向。在此我們稱該第一根同向轉(zhuǎn) 動的軸為第一單向軸。即后輪軸234為該實施例的第一單向軸。各曲柄軸203和204將在180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。圖5表示圖1至圖4中的齒輪復(fù)位裝置亦可用鏈條、纜繩、傳動帶或其他柔性拉力 件作為踏板復(fù)位系統(tǒng)。此時齒輪將被鏈輪或皮帶輪等代替，柔性拉力件將反置于兩輪間，使 兩輪反向轉(zhuǎn)動。柔性拉力件311部分繞于輪309和310上。柔性拉力件311的兩端分別由 緊固件317和318固定在輪309和310上。輪309安裝在曲柄軸305上；輪310安裝在曲 柄軸306上。當(dāng)曲柄軸305上的踏板被踩下時，曲柄軸305帶動輪309同向轉(zhuǎn)動并拉動柔 性拉力件311進(jìn)而轉(zhuǎn)動輪310向相反方向轉(zhuǎn)動，即使曲柄軸306反向轉(zhuǎn)動。因此，當(dāng)曲柄軸 305上的踏板被踩 下時，曲柄軸306上的踏板將被升起，反之亦然。
權(quán)利要求
一種運動轉(zhuǎn)換裝置有效地把兩只踏板的反向運動轉(zhuǎn)化為車輛前進(jìn)的運動，這種運動轉(zhuǎn)換裝置包括聯(lián)接兩踏板之間的踏板反向復(fù)位機(jī)構(gòu)，即任一踏板的運動將引起另一個踏板的同步反向運動，這種復(fù)位裝置包括了至少一對相互偶合的轉(zhuǎn)動部件；驅(qū)動裝置包括至少一個聯(lián)接在踏板的曲柄上的轉(zhuǎn)輪，且該轉(zhuǎn)輪與至少一個飛輪聯(lián)接將踏板的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成第一根單一方向轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動；上述的踏板復(fù)位的轉(zhuǎn)動部件和驅(qū)動裝置上的轉(zhuǎn)動部件對稱地裝在各踏板的曲柄軸上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的轉(zhuǎn)動部件可以是兩個直接嚙合的齒 輪、兩個鏈輪或皮帶輪等由柔性拉緊件交叉安裝，這些齒輪、鏈輪或皮帶輪等均直接安裝在 各踏板的曲柄軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的轉(zhuǎn)動部件是指至少一個鏈輪、皮帶輪 或齒輪在每根曲柄軸上，在第一個踏板上的一個運動將導(dǎo)致第二個踏板的曲柄軸轉(zhuǎn)動，同 時也將帶動至少一個驅(qū)動輪讓車輛前進(jìn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的飛輪包含至少一個超越離合器或單向 棘輪使得第一只或第二只踏板的第二種方向的運動將不引起驅(qū)動輪的倒轉(zhuǎn)。
5.一種運動轉(zhuǎn)換裝置將兩個踏板的剪切般的反向運動轉(zhuǎn)變?yōu)槲ㄒ环较虻霓D(zhuǎn)動進(jìn)而驅(qū) 動人力車輛，該運動轉(zhuǎn)換裝置包括一個車架；至少一個車輪；一個在第一個曲柄上的第一踏板；一個在第二個曲柄上的第二踏板；一個驅(qū)動裝置將第一和第二踏板上的運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹辽僖粋€驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)動；一個踏板復(fù)位裝置，用于將所述第一和第二踏板上的運動轉(zhuǎn)變?yōu)樵诜聪虻牡诙较蛏?其它所述第一踏板和所述第二踏板的運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的兩個踏板分別聯(lián)接在兩個分開的不在 同一軸心上的曲柄上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的兩個踏板均有運動受限區(qū)，即連接踏 板的曲柄轉(zhuǎn)動角均小于180°。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的踏板復(fù)位裝置中包含了一個位于所述 第一踏板和所述第二踏板之間的反向轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，每個位于所述第一和第二方向上的所述第 一踏板和所述第二踏板的運動均會引起第一個踏板和第二個踏板的反向運動，所述反向轉(zhuǎn) 動機(jī)構(gòu)包括兩個直接嚙合的齒輪，每個所述齒輪分別安裝在兩個曲柄軸上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的第一個踏板和第二個踏板均分別有一 個飛輪或單向超越離合器在驅(qū)動系統(tǒng)中與其聯(lián)接，兩個踏板的運動均在驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生一個 單一方向的動能輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的驅(qū)動系統(tǒng)包括至少一個聯(lián)接在曲柄 軸的轉(zhuǎn)輪，該轉(zhuǎn)輪可以是鏈輪、齒輪或皮帶輪。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的運動轉(zhuǎn)換裝置，所述的曲柄軸上包括至少一個齒輪和一個 鏈輪或皮帶輪以達(dá)到踏板復(fù)位和驅(qū)動車輛的兩種功能。
12. —種踏板車包括 一個車架； 至少一個車輪；一個連接在第一個曲柄上的第一踏板； 一個連接在第二個曲柄上的第二踏板； 每個所述曲柄連接到一個曲柄軸上。一個連接在曲柄軸上的鏈輪，鏈輪與下一級軸上的兩個飛輪之一連接并在該軸上產(chǎn)生 單一方向的轉(zhuǎn)動，以提供一個驅(qū)動裝置；兩個曲柄軸上均有一齒輪并相互嚙合形成踏板的復(fù)位裝置； 每個曲柄軸均可在單一方向驅(qū)動車輪；所述第一單向軸直接驅(qū)動至少一個驅(qū)動輪以推動腳踏車，或在所述第一單向軸和所述 驅(qū)動輪之間設(shè)置其他傳動部件。
全文摘要
一種具有兩只同步反向踏板的腳踏車輛，該人力驅(qū)動車輛有效地將踏板的上下運動轉(zhuǎn)化為車輛的驅(qū)動力和另一只踏板的復(fù)位力。
文檔編號B62M1/24GK101835681SQ200880019471
公開日2010年9月15日 申請日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者嚴(yán)輝 申請人:嚴(yán)輝