專利名稱：腳踏增速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種腳踏增速裝置，可作為一種代步工具使用，也可廣泛用于人們的短途旅行、健身娛樂(lè)及競(jìng)賽等場(chǎng)所。
目前，現(xiàn)有的腳踏驅(qū)動(dòng)代步工具大致分兩類，一類是以自行車為典型代表的輪式機(jī)構(gòu)，它們的傳動(dòng)部分一般由鏈輪、鏈條結(jié)構(gòu)組成，通過(guò)大、小鏈輪與鏈條之間的嚙合增速傳動(dòng)，將腳踏時(shí)產(chǎn)生的力矩傳遞到大直徑的驅(qū)動(dòng)輪上，帶動(dòng)整個(gè)車輛運(yùn)動(dòng)，這種代步工具由于其使用方便、快捷、比步行速度大大提高，已成為大眾普遍使用的交通工具。但是，這一類的代步工具若隨身上下車攜帶或在旅途中需間斷使用時(shí)，將因其體積問(wèn)題而失去可能性；另一類是以目前青年人常用的滑板、旱冰鞋為代表的帶有滾輪的滑行工具，它們主要由機(jī)架及設(shè)在機(jī)架下的滾輪構(gòu)成，這種代步工具由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于攜帶，常用于娛樂(lè)場(chǎng)所，也有人用于短途滑行，但由于其中未設(shè)置動(dòng)力傳動(dòng)及加速裝置，從而又存在著對(duì)使用者用力程度有一定要求、力小時(shí)無(wú)法啟動(dòng)及速度較慢等不足。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種腳踏增速裝置，它既可利用腳踏動(dòng)力進(jìn)行有效的增速滑動(dòng)，又結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于隨身攜帶，使用起來(lái)省力、方便。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下結(jié)構(gòu)，它包括其上設(shè)有驅(qū)動(dòng)滾輪及從動(dòng)滾輪的支撐體，設(shè)在支撐體上并與支撐體鉸接相連的踏板，及設(shè)在踏板與驅(qū)動(dòng)滾輪之間、將踏動(dòng)踏板時(shí)的力矩傳遞到驅(qū)動(dòng)滾輪上并產(chǎn)生增速作用的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)滾輪內(nèi)安裝有棘輪，機(jī)械增速機(jī)構(gòu)的輸出端與安裝棘輪及驅(qū)動(dòng)滾輪的轉(zhuǎn)軸固連。
本實(shí)用新型的工作原理如下它采用腳踏驅(qū)動(dòng)、通過(guò)機(jī)械增速機(jī)構(gòu)增速、并通過(guò)滾輪滾動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)裝置運(yùn)動(dòng)的工作方式，使用時(shí)，將整個(gè)裝置置于地面(或支撐面)上，驅(qū)動(dòng)滾輪及從動(dòng)滾輪與地面(或支撐面)相接觸，使用者單腳或雙腳站立于代步裝置上，通過(guò)腳部與可沿一定軸線為中心繞支撐體轉(zhuǎn)動(dòng)的踏板相接觸，這樣，踏動(dòng)踏板，經(jīng)踏板與驅(qū)動(dòng)滾輪之間的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)的增速動(dòng)力傳動(dòng)，便可將踏動(dòng)踏板時(shí)的力矩首先傳遞到固定棘輪的轉(zhuǎn)軸上，再經(jīng)棘輪傳遞給驅(qū)動(dòng)滾輪，由驅(qū)動(dòng)滾輪帶動(dòng)從動(dòng)滾輪、整個(gè)裝置及載于其上的使用者一起沿地面(或支撐面)滑動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)滾輪中安裝棘輪傳遞動(dòng)力，可使驅(qū)動(dòng)滾輪單向受力，在踏動(dòng)踏板時(shí)傳遞扭矩，當(dāng)踏板抬起時(shí)或不蹬踏時(shí)不做功，僅起滾動(dòng)軸承作用，以保證代步裝置流暢地滑行。
本實(shí)用新型所述的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)可由一組以互相嚙合齒為特征的齒輪增速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，它包括與踏板固定相連的弧形齒條及設(shè)在弧形齒條與驅(qū)動(dòng)滾輪之間的齒輪組，通過(guò)齒條、齒輪及齒輪間的嚙合實(shí)現(xiàn)增速傳動(dòng)任務(wù)，齒輪組中的末端齒輪與棘輪固定在同一轉(zhuǎn)軸上，通過(guò)棘輪將齒輪組的輸出傳遞給驅(qū)動(dòng)滾輪。
本實(shí)用新型所述的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)也可采用一可產(chǎn)生增速作用的連桿、滑塊及齒條、齒輪組合機(jī)構(gòu)，它包括與踏板鉸接相連的連桿，對(duì)連桿運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限位的套筒，通過(guò)一楔形或弧形接觸面與連桿端部保持接觸、并可沿水平方向移動(dòng)的滑塊，滑塊上設(shè)有的水平齒條，與齒條相嚙合的齒輪，以及對(duì)滑塊水平移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)軌和保證滑塊可靠復(fù)位的復(fù)位彈簧等輔助部件。工作時(shí)，通過(guò)連桿、滑塊間的接觸滑動(dòng)將踏板的踏動(dòng)轉(zhuǎn)化成滑塊的水平運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)滑塊上設(shè)有的水平齒條及與之相嚙合的齒輪間的嚙合傳動(dòng)將滑塊的水平運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪與棘輪固定在同一轉(zhuǎn)軸上，通過(guò)齒輪進(jìn)行動(dòng)力輸出。
本實(shí)用新型所述的踏板的后部與支撐體之間還設(shè)置有彈簧保持相連，利用彈簧的拉力，以保證踏板可靠地張開(kāi)。
本實(shí)用新型由于采用將腳踏驅(qū)動(dòng)、機(jī)械增速、滑行機(jī)構(gòu)緊湊結(jié)合在一起的一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，從而不僅克服了一般滑行類代步裝置不能夠有效增速的缺點(diǎn)，在省力的同時(shí)大大提高了滑行速度，而且與通過(guò)鏈條、鏈輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行增速的輪式機(jī)構(gòu)相比，其體積大大減小，使用方便，并便于隨身攜帶。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例的主視圖；圖2
圖1的A-A剖面圖；圖3
圖1的B-B剖面圖；圖4
圖1的C-C剖面圖；圖5本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的主視圖；實(shí)施例
圖1～圖4為本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，作為本實(shí)用新型的一個(gè)具體應(yīng)用，本實(shí)施例采用仿旱冰鞋式設(shè)計(jì)，左右各一只，成對(duì)使用。每只代步裝置的基本構(gòu)成如
圖1所示，主要包括帶有驅(qū)動(dòng)滾輪5及從動(dòng)滾輪7的支撐體6，設(shè)在支撐體6上并通過(guò)鉸接方式與支撐體6相連的踏板1，及設(shè)在踏板1與驅(qū)動(dòng)滾輪5之間的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)。支撐體6由一對(duì)側(cè)板通過(guò)一組雙頭螺柱28、螺母27緊固連接而成，兩側(cè)板的前后兩端還分別通過(guò)定位雙頭螺柱9、螺母8進(jìn)行緊固定位。另外，兩側(cè)板間還分別安裝有驅(qū)動(dòng)滾輪5及一組從動(dòng)滾輪7，滾輪的結(jié)構(gòu)及安裝位置可分別見(jiàn)圖2、圖3所示。其中，圖2中，轉(zhuǎn)軸22位于兩側(cè)板間的一對(duì)軸孔上，驅(qū)動(dòng)滾輪5內(nèi)部裝有由現(xiàn)有自行車后軸飛輪加工而成的棘輪16，棘輪16安裝在轉(zhuǎn)軸22上，通過(guò)一錐銷23與轉(zhuǎn)軸22固連；圖3中，25為螺栓，26為螺母，以螺栓25為固定軸，從動(dòng)滾輪7通過(guò)滾動(dòng)軸承29、軸套24安裝在螺栓25上。踏板1置于支撐體6的上方，其后部設(shè)有底座12，底座12與踏板1之間通過(guò)螺栓31、螺母30固定相連，底座12還通過(guò)螺栓32、螺母34與由兩側(cè)板構(gòu)成的支撐體6鉸接相連，以保證踏板1可以螺栓32為中心繞支撐體6轉(zhuǎn)動(dòng)，33為墊圈，以上連接具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。本實(shí)施例機(jī)械增速部分采用齒輪增速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，為滿足普通使用者使用習(xí)慣及需要，保證適宜的滑動(dòng)速度，本實(shí)施例齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用二級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的增速比(驅(qū)動(dòng)滾輪線速度與踏動(dòng)踏板的線速度之比)取3～10，其具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)
圖1、圖2所示，包括通過(guò)螺栓13、螺母14與踏板1固連的弧形齒條2、與弧形齒條2相嚙合的齒輪19、與齒輪19固定在同一轉(zhuǎn)軸21上的齒輪18，及與齒輪18相嚙合的末端齒輪17，末端齒輪17與棘輪16固定在同一轉(zhuǎn)軸22上，20為錐銷。當(dāng)然，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的增速比也可根據(jù)使用者對(duì)滑行速度的不同需要而設(shè)置，只需改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)級(jí)數(shù)或傳動(dòng)比即可。從方向穩(wěn)定性、使用舒適性等方面考慮，本實(shí)施例采用一個(gè)驅(qū)動(dòng)滾輪、兩個(gè)從動(dòng)滾輪的平行布置、單排三輪式滾輪結(jié)構(gòu)。另外，試驗(yàn)表明，為保證代步裝置流暢滑行，踏板1下方弧形齒條2的張角可取10～30°。為保證踏板1能夠可靠地張開(kāi)，踏板1后部與兩側(cè)板之間還分別通過(guò)彈簧10相連。
本實(shí)施例使用方式與人們自然行走姿勢(shì)類似，使用者雙腳分別通過(guò)鞋體15與代步裝置中踏板1固定相連，靠前后腳“前蹬后踹”交替蹬踏配合，在增速機(jī)構(gòu)的作用下驅(qū)動(dòng)代步裝置并帶動(dòng)人體一起快速滑動(dòng)，鞋體15既可如
圖1所示通過(guò)一組螺栓4、螺母11與踏板1固定在一起，3為墊圈，也可采用鞋體、踏板不固定相連、使用時(shí)才將鞋體15與踏板1相連的鞋板分離結(jié)構(gòu)。
圖5所示為本實(shí)用新型的另一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖，除與上一實(shí)施例相同部分外，其機(jī)械增速部分采用一連桿、滑塊及齒條、齒輪組合機(jī)構(gòu)，它包括與踏板1鉸接相連的連桿36，對(duì)連桿運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限位的套筒35，通過(guò)一楔形或弧形接觸面與連桿36端部保持接觸并可沿水平方向滑動(dòng)的滑塊37，設(shè)在滑塊37上的水平齒條39，及與齒條39相嚙合的齒輪40，齒輪40與安裝在驅(qū)動(dòng)滾輪5內(nèi)的棘輪16固連在同一轉(zhuǎn)軸22上，套筒35與支撐體6鉸接相連，支撐體6上設(shè)有由一套筒構(gòu)成的導(dǎo)軌38，對(duì)滑塊37的水平移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向，支撐體6與滑塊37之間還設(shè)有復(fù)位彈簧42，可保證滑塊37在踏板1抬起時(shí)可靠地復(fù)位，41為銷軸，43為導(dǎo)槽。本裝置工作時(shí)，踏動(dòng)踏板1，便可通過(guò)連桿36、滑塊37間的接觸滑動(dòng)及齒條39、齒輪40間的嚙合傳動(dòng)將踏動(dòng)踏板1的力矩傳遞給齒輪40，再由齒輪40將其輸出傳遞給與之同軸相連的棘輪16，通過(guò)棘輪傳動(dòng)，將踏動(dòng)踏板1的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)滾輪5，帶動(dòng)整個(gè)裝置加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)踏板1抬起時(shí)，利用彈簧42的彈性，可保證滑塊37自動(dòng)復(fù)位。為保證增速效果，滑塊37上的楔形或弧形面的切線與水平面的夾角最好小于45°，通過(guò)改變滑塊37的鍥形或弧形接觸面的傾角，還可改變整個(gè)裝置的增速比。
除上述實(shí)施例采用的仿旱冰鞋式結(jié)構(gòu)、成對(duì)使用外，本實(shí)用新型也可采用滑板式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其基本結(jié)構(gòu)及使用方式與前述兩實(shí)施方式類似，唯一不同的是單個(gè)使用。另外，本實(shí)用新型中的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)也可采用其他一些實(shí)施方式，如將第一個(gè)實(shí)施例中的齒輪傳動(dòng)改為摩擦輪或采用如第二個(gè)實(shí)施所述將齒輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)等常規(guī)機(jī)械機(jī)構(gòu)組合起來(lái)使用等結(jié)構(gòu)變型，而不脫離本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1．一種腳踏增速裝置，其特征在于它包括其上設(shè)有驅(qū)動(dòng)滾輪(5)及從動(dòng)滾輪(7)的支撐體(6)，設(shè)在支撐體(6)上并與支撐體(6)鉸接相連的踏板(1)，及設(shè)在踏板(1)與驅(qū)動(dòng)滾輪(5)之間的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)滾輪(5)內(nèi)安裝有棘輪(16)，機(jī)械增速機(jī)構(gòu)的輸出端與安裝棘輪(16)及驅(qū)動(dòng)滾輪(5)的轉(zhuǎn)軸(22)固連。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踏增速裝置，其特征在于所述的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)采用一組以互相嚙合齒為特征的齒輪增速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它包括與踏板(1)固定相連的弧形齒條(2)，及設(shè)在弧形齒條(2)與驅(qū)動(dòng)滾輪(5)之間的齒輪組，齒輪組中的末端齒輪(17)與棘輪(16)固連在同一轉(zhuǎn)軸(22)上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踏增速裝置，其特征在于所述的機(jī)械增速機(jī)構(gòu)也可采用一可產(chǎn)生增速作用的連桿、滑塊及齒條、齒輪組合機(jī)構(gòu)，它包括與踏板(1)鉸接相連的連桿(36)，對(duì)連桿運(yùn)動(dòng)進(jìn)行限位的套筒(35)，通過(guò)一楔形或弧形接觸面與連桿(36)端部保持接觸、并可沿水平方向移動(dòng)的滑塊(37)，滑塊(37)上設(shè)有的水平齒條(39)，及與齒條(39)相嚙合的齒輪(40)，齒輪(40)與棘輪(16)固連在同一轉(zhuǎn)軸(22)上，套筒(35)與支撐體(6)鉸接相連，支撐體(6)上固連有對(duì)滑塊(37)水平移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)軌(38)，支撐體(6)與滑塊(37)之間還設(shè)有復(fù)位彈簧(42)。
4．根據(jù)權(quán)利要求2所述的腳踏增速裝置，其特征在于所述的弧形齒條(2)的張角取10～30°。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踏增速裝置，其特征在于所述的踏板(1)后部與支撐體(6)之間還通過(guò)彈簧(10)相連。
專利摘要一種腳踏增速裝置,可作為代步工具使用或用于健身娛樂(lè)等場(chǎng)所,它包括帶有驅(qū)動(dòng)滾輪及從動(dòng)滾輪的支撐體,與支撐體鉸接相連的踏板,及設(shè)在踏板與驅(qū)動(dòng)滾輪之間的機(jī)械增速機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)滾輪上安裝有棘輪,機(jī)械增速機(jī)構(gòu)的輸出端與安裝棘輪的轉(zhuǎn)軸固連。工作時(shí),使用者腳踏踏板,通過(guò)機(jī)械增速機(jī)構(gòu)的增速傳動(dòng)帶動(dòng)滾輪及整個(gè)裝置一起運(yùn)動(dòng)。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于隨身攜帶,使用起來(lái)省力、方便等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A63C17/12GK2342853SQ98200660
公開(kāi)日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1998年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月22日
發(fā)明者李論 申請(qǐng)人:李論