CN109562810B - 脚蹬踏板车的传动机构 - Google Patents

Abstract

一种用于脚蹬踏板车的传动机构，其在驱动轮的每侧上使用锁定滚柱离合器，当用户枢转其端部附接至传动线端部的摇板时，该传动机构能够使在可操作地与锁定滚柱离合器相关联的致动滑轮处的传动线拉力基本上均衡。

Description

脚蹬踏板车的传动机构

技术领域

本公开涉及脚蹬踏板车，并且更具体地涉及用于脚蹬踏板车的传动机构。

背景技术

脚蹬踏板车已经在世界各地使用了很多年，并且存在各种风格的脚蹬踏板车。概述性地说，脚蹬踏板车包括通常称为摇板的平台，其可枢转地附接至车架，并且通过用户使用他或她的脚来相对于车架枢转平台，使传动力通过传动机构提供至可枢转地附接至车架的车轮。

图1示出了现有技术脚踏踏板车10的具体形式。脚踏踏板车10包括由第一倾斜段14和第二倾斜段16形成的、呈简单桁架形式的车架12，其中第一倾斜段14和第二倾斜段16在其近端处连接，并且在其远端处通过水平构件18结合。现有技术脚踏踏板车10的车架12还包括前部构件20。第一轮22在前部构件20的远端处可旋转地安装至车架12的第一端或前端。第二轮24通过车轴25在形成倾斜构件16的一对撑杆16a、16b之间可旋转地安装至车架12的第二端或后端。更具体地，第一轮通过头管26附接至车架的第一端，头管26附接至前部构件20的远端，并且容纳转向轴28，转向轴28在其顶端处具有把手杆30。前叉32附接至转向轴28的底端，以及第一轮22容纳在前叉32的相对的腿状部之间，并通过车轴34可旋转地附接至前叉32。

在现有技术的脚踏踏板车10中，传动机构36设置成驱动第二轮24旋转。传动机构36包括摇板38，摇板38通过铰接件40在倾斜段14、倾斜段16的顶点处枢转地附接至车架12(参见图2)。摇板38包括在铰接件40的相对侧上的第一部分或前部分42和第二部分或后部分44。铰接件40位于摇板38的纵向中央处。摇板38的第一部分42的顶表面和第二部分44的顶表面配置成接收使用者的第一脚和第二脚，从而操作现有技术的脚踏踏板车10。第一单向离合器46可操作地与第二轮24的右侧相关联，从而在固定地附接至单向离合器46的致动滑轮48在第一方向上旋转时，使第二轮24沿驱动方向旋转，以及当附接至第一单向离合器46的致动滑轮在第二方向上旋转时，允许第二轮自由旋转或“惯性滑行”。同样，第二单向离合器50可操作地与第二轮24的左侧相关联，从而在附接至第二单向离合器50的致动滑轮52在第一方向上旋转时，使第二轮24沿驱动方向旋转，以及当附接至第二单向离合器50的致动滑轮52在第二方向上旋转时，允许第二轮24自由旋转。导向滑轮54在车架12的前端附近可旋转地安装至车架12，并且更具体地，导向滑轮54安装在倾斜段14上，并与附接至第一单向离合器46的致动滑轮48可操作地对齐，从而在导向滑轮54与致动滑轮48之间引导传动线56。张紧轮58通过呈螺旋弹簧形式的张紧弹簧60在车架的第一端附近附接至车架。传动线56在第一端62处附接至摇板38的靠近前部分42的远端的底部。然后，传动线56围绕导向滑轮54缠绕大约90°，并且围绕附接至第一单向离合器46的致动滑轮48缠绕大约180°。传动线56通过围绕张紧轮58缠绕180°延伸，然后围绕附接至第二单向离合器50的致动滑轮52缠绕约90°延伸，以及传动线56的第二端64在摇板38的第二端44的远端附近附接至摇板38的底部。在图2所示的现有技术实施方式中，传动线56包括第一链段66和第二链段68以及中间线缆部分70，其中，第一链段66通过围绕导向滑轮54在第一端62与附接至第一单向离合器46的致动滑轮48之间延伸，第二链段68在第二端64与附接至第二单向离合器50的致动滑轮52之间延伸，中间电缆部分70在第一链段66与第二链段68之间围绕张紧轮58延伸。在本实施方式中，导向滑轮54和两个致动滑轮48、致动滑轮52均具有径向延伸的齿状部，该齿状部配置成以本领域公知的方式接合相应的第一链段和第二链段的长度。其他实施方式可以包括作为具有导向滑轮54的齿状部的线缆的传动线56，并且用圆周凹槽代替致动滑轮48、致动滑轮52。

参照图3，在使用中，当用户致动摇板38以降低摇板的第二端或后端44时，摇板的第一端或前端42以及传动线62的相关第二端被向上拉动，以在第一方向上旋转致动滑轮48和附接至致动滑轮48的第一单向离合器46，从而使第二轮在驱动方向上旋转，以及在第二方向上旋转致动滑轮52和附接至致动滑轮52的第二单向旋转离合器50，从而允许第二轮自由旋转。参照图4，当用户致动摇板38以降低摇板38的第一端42时，摇板38的第二端44和传动线56的相关第二端64被向上拉起，以在第一方向上旋转致动滑轮52和附接至致动滑轮52的第二锁定滚柱离合器50，从而在驱动方向上旋转第二轮24，以及在第二方向上旋转致动滑轮48和附接至致动滑轮48的第一单向离合器46，从而允许第二轮24自由旋转。在摇板38不枢转的情况下，第一单向离合器和第二单向离合器均不在第一方向上接合，从而使第二轮沿驱动方向自由旋转。

本领域中已知的一种形式的单向离合器是在图5中示意性地示出的棘轮离合器71，其包括第一环形向外延伸凸缘72，凸缘72具有围绕凸缘72的内部凹槽延伸的多个齿形凹槽73。设置多个棘轮或指状物74(为简洁起见，图5中仅示出了一个)，其向外弹簧偏置(弹簧未示出)，以接合齿形凹槽73，并且棘轮或指状物74成形和定向成使得棘轮71可在一个方向75上自由旋转，而阻止其在相对的方向上旋转，因为指状物被偏置成接合凹槽。第7,914,027号美国专利中更详细地描述了这种棘轮结构，该美国专利的内容通过引用明确地并入本文。这种单向棘轮离合器具有等于棘齿间距的齿隙，其在使用中阻止驱动力立即致动。另外，这种单向棘轮式离合器在空转时会发出咔哒声。另外，这种单向棘轮离合器在自由转动期间受到磨损。

优选的单向离合器是锁定滚柱离合器，其可包括图6中示意性示出的传统锁定滚柱离合器76或图5中示意性地示出的锁定滚针离合器76a，锁定滚柱离合器76具有位于弹簧偏置的外壳78中(弹簧未示出)的滚柱77，以沿与锁定滚柱离合器76内的轴80相关的斜坡79驱动向上，锁定滚针离合器76a具有位于外壳78a内的斜面79a和与外壳78a内的轴80a或毂直接接触的滚柱77a，滚柱77a在斜面79a上方弹簧偏置(弹簧未示出)。任何形式的锁定滚柱离合器在沿驱动方向旋转时提供接近瞬时的旋转驱动，锁定滚柱离合器在空转时是静音的，并且在空转时经历很少的磨损。然而，在使用中，如图1至图4中所示，现有技术的脚踏踏板车10中采用的锁定滚柱离合器在传动机构的左侧需要稍微小的链条拉力，并且需要将更大的力施加至摇板38的前部以驱动第二锁定滚柱离合器50。

本发明旨在克服使用锁定滚柱离合器的现有技术的脚踏踏板车的传动机构的一个或多个问题。

发明内容

本公开的第一方面为用于脚蹬踏板车的传动机构，脚蹬踏板车包括车架，车架具有第一端和第二端，车架的第一端能够旋转地支承第一轮，以及车架的第二端能够旋转地支承第二轮。摇板在摇板的第一部分与第二部分之间摇板的纵向中央附近能够枢转地附接至车架，摇板具有顶表面和底表面，顶表面配置成在第一部分上接收用户的第一脚，以及在第二部分上接收用户的第二脚。张紧轮通过张力弹簧靠近车架第一端附接至车架。第一锁定滚柱离合器与第二轮的右侧操作地相关联，从而在与第一锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第一方向上旋转时，使第二轮在驱动方向上旋转，以及在与第一锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第二方向上旋转时，允许第二轮自由旋转。第二锁定滚柱离合器与第二轮的左侧操作地相关联，从而在与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第一方向上旋转时，使第二轮在驱动方向上旋转，以及在与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第二方向上旋转时，允许第二轮自由旋转。导向滑轮在摇板下方靠近车架的第一端附接至车架，并且与和第一锁定滚柱离合器操作性地相关联的致动滑轮操作地对齐。辅助滑轮在与第二锁定滚柱离合器操作地相关联且与第二锁定滚柱离合器操作地对齐的致动滑轮上方附接至车架。传动线在第一端处附接至摇板的在第一部分的远端附近的底部，然后，传动线与导向滑轮、与第一锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮、张紧轮、与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮、辅助滑轮操作地相关联，并且在第二端处附接至摇板的在第二部分的远端附近的底部。当摇板由用户致动以使摇板的第二端下降时，传动线的第一端被向上拉起，从而使与第一锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第一方向上旋转，使第二轮在驱动方向上旋转，并且使与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第二方向上旋转，从而允许第二轮的自由旋转。当摇板由用户致动以使摇板的第一端下降时，传动线的第二端被向上拉起，从而使与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第一方向上旋转，使第二轮在驱动方向上旋转，并使与第一锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第二方向上旋转，从而允许第二轮的自由旋转。

又一方面可包括：辅助滑轮在一个位置处附接至车架，在该位置，由摇板的作用在致动滑轮上的第一端和第二端拉着的传动线的长度基本上均衡，其中致动滑轮与第一锁定滚柱离合器和第二锁定滚柱离合器操作地相关联。

有利地，辅助滑轮可在一个位置处附接至车架，在该位置，引导传动线从与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮的轴线的前方方向拉动到与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮上。

又一方面可包括：当从脚蹬踏板车的左侧观察时，辅助滑轮的轴线相对于与第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮的轴线位于约12点钟处。

另外，辅助滑轮的外围与和第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮的外围紧密相邻。有利地，辅助滑轮可包括在径向延伸的齿状部的相对侧上径向延伸的凸缘，凸缘超过径向延伸的齿状部的远端，凸缘的远端限定辅助滑轮的外围。

传动机构可配置成使得当用户不使摇板枢转时，第二轮在驱动方向上自由旋转。

传动线可包括第一链段和第二链段以及中间线缆部分，第一链段围绕导向滑轮在第一端与和第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮之间延伸，第二链段围绕辅助滑轮在第二端与和第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮之间延伸，中间线缆部分在第一链段与第二链段之间围绕张紧轮和导向滑轮延伸，致动滑轮和辅助滑轮两者各自具有径向延伸的齿状部，该齿状部配置接合相应的第一链段和第二链段的链接部。

进一步地，驱动线拉绳的长度可通过摇板的作用在与第一锁定滚柱离合器和第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮上的第一端和第二端来均衡，这平衡了用户在使用中必须施加到摇板的每侧的力的大小。这改善了用户的感觉，无论摇板的前部分还是后部分被向下推，他或她均提供相同的力量。这还提供了施加到后轮的动力的均衡，无论摇板的前部分或后部分是否被压下。当使用者剧烈地枢转摇板时，使用根据各种实施方式的辅助滑轮还消除了跳链。这可进一步改善能量从摇板到驱动轮的有效传输。这样，可保护使用者的手指免于在滑轮与和驱动轮相关联的链条之间的无意夹紧。

在不背离本发明的范围的情况下，可以对所讨论的实施方式做出各种修改和添加。例如，虽然上述实施方式涉及特定特征，但是本发明的范围还包括具有不同特征组合的实施方式和不包括所有上述特征的实施方式。

附图说明

通过参考附图和说明书的其余部分，可实现对具体实施方式的本质和优点的进一步理解，在附图中，相同的附图标记用于指代类似的部件。在一些情况下，子标签与附图标记相关联，以表示多个类似部件中的一个。当参考附图标记而未指定现有子标签时，其旨在指代所有这样的多个类似部件。

图1是具有现有技术的传动机构的现有技术的脚蹬踏板车的立体图；

图2是图1的脚蹬踏板车的底部平面图，其更清楚地示出了脚蹬踏板车的传动机构；

图3是图1和图2的现有技术传动机构的示意性立体图，其从左侧示出了在用户向摇板的后部施加力的情况下的传动机构的传动线的路径；

图4是图1和图2的现有技术传动机构的示意性立体图，其从左侧示出了在用户向摇板的前部施加力的情况下的传动机构的传动线的路径；

图5是棘轮离合器的示意性正视图；

图6是传统的锁定滚柱离合器的示意性正视图；

图7是锁定滚针离合器的示意性正视图；

图8是从左侧观察的包括辅助滑轮的传动机构的实施方式的示意性立体图；以及

图9是图8中示出的实施方式的传动线的路径的立体图，其示出了包括第一链段和第二链段以及位于第一链段与第二链段之间的中间线缆部分的传动线。

具体实施方式

虽然上文已经概述了某些实施方式的各个方面和特征，但是以下详细描述更详细地说明了一些实施方式，以使得本领域技术人员能够实践这些实施方式。提供所描述的实施方式是处于说明性目的，并非旨在限制本发明的范围。

在以下描述中，出于说明性目的，阐述了许多具体细节，以提供对所描述的实施方式的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的其他实施方式可在没有这些具体细节中的一些的情况下来实践。本文中描述并要求保护若干实施方式，虽然各种特征归于不同的实施方式，但是应理解的是，关于一个实施方式所描述的特征也可与其他实施方式合并。然而，出于同样的原因，不应认为任何所描述或要求保护的实施方式的单个特征或多个特征对于本发明的每个实施方式均必不可少，因为本发明的其他实施方式可省略这种特征。

除非另有说明，否则本文中用于表示所使用的数量、尺寸等的所有数字在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。在本申请中，除非明确地另有说明，否则单数的使用包括复数，以及除非另有说明，否则术语“和”和“或”的使用意味着“和/或”。另外，应将术语“包括(including)”以及诸如“包括(includes)”和“包括(included)”的其他形式的使用视为非排他性的。另外，除非另有明确说明，否则诸如“元件”或“部件”的术语涵盖包括一个单元的元件和部件以及包括多于一个单元的元件和部件。

图8示意性地示出了根据本公开的传动机构的实施方式。传动机构大部分如以上参考现有技术的图1至图4所描述，但是包括辅助滑轮80，辅助滑轮80通过支架82在致动滑轮52上方附接至左后倾斜构件16a，致动滑轮52附接至第二单向离合器50，第二单向离合器50在图8的实施方式中是锁定滚柱离合器50a。参考图8和图9，辅助滑轮80的轴线84相对于第二锁定滚柱离合器50a的轴线86定位在大约12点钟。参考图9，辅助滑轮80在径向延伸的齿状部90的相对侧上具有一对径向凸缘88，并且径向凸缘88径向延伸超过径向延伸的齿状部90。径向凸缘88的外围形成辅助滑轮80的外围。如图8和图9中所示，辅助滑轮80的外围与附接至第二锁定滚柱离合器50a的致动滑轮52的外围紧密相邻。以这种方式，防止使用者的手指进入辅助滑轮80与第二锁定滚柱离合器50a之间。径向延伸的凸缘88既用于防止使用者的手指卡在辅助滑轮80中，又用于使第二链段68脱离滑轮齿状部的可能性最小。在该位置，辅助滑轮80用于使由摇板38的第一端和第二端拉动的传动线的长度基本均衡，从而致动附接至第一锁定离合器48a和第二锁定离合器50a的致动滑轮。另外，在该位置，传动线连接成从附接至第二锁定滚柱离合器50a的致动滑轮52的轴线的前方方向拉动附接至第二锁定滚柱离合器50a的致动滑轮52。以这种方式，链拉动的方向与第一锁定滚柱离合器48a上设置的拉动方向类似(参见图3和图8)。辅助滑轮的这个位置还使得在致动滑轮52周围缠绕超过90°的传动线。

图9还示出了制动器100的使制动功率最大化的位置。如图9中所示，制动器100包括制动臂102，制动臂102可枢转地连接至从撑杆16a和撑杆16b延伸的附接支架104。制动缆线106附接至制动臂102的第一端，并由制动杆108致动，从而张紧制动缆线106。这将制动靴110枢转成与第二轮24的运行表面112接触。弹簧112使制动臂102偏置，使制动靴110与运行表面112不接触。制动器100相对于第二轮24定位，使得车轮旋入制动靴110中，从而制动靴110朝向撑杆16a、撑杆16b驱动，并且导致向运行表面112施加增强的制动力。因此，与图1中所示进行定位的现有技术制动器相比，转动轮24的与制动靴110接触的运行表面112的效果提高了制动效率，其中，制动靴110a接触10轮的运行表面，而不会产生旋转轮朝向车架12驱动制动靴的情况或者在很大程度上影响制动力。

为了清楚和简明描述的目的，在本文中，特征被描述为相同或不同的实施方式的一部分，然而，应理解的是，本发明的范围可包括具有所描述的全部或一些特征的组合的实施方式。应理解的是，除了被描述为不同的部件之外，示出的实施方式具有相同或相似的部件。

对于本领域技术人员，许多变体将是显而易见的。所有变体应被理解为包括于所附权利要求中限定的本发明的范围内。

Claims (9)

1.用于脚蹬踏板车的传动机构，所述脚蹬踏板车包括车架，所述车架具有第一端和第二端，所述车架的第一端能够旋转地支承第一轮，以及所述车架的第二端能够旋转地支承第二轮，所述传动机构包括：

摇板，在所述摇板的第一部分与第二部分之间在所述摇板的纵向中央附近能够枢转地附接至所述车架，所述摇板具有顶表面和底表面，所述顶表面配置成在所述第一部分上接收用户的第一脚，以及在所述第二部分上接收用户的第二脚；

张紧轮，通过张力弹簧靠近所述车架的第一端附接至所述车架；

第一锁定滚柱离合器，与所述第二轮的右侧操作地相关联，以在与所述第一锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第一方向上旋转时，使所述第二轮在驱动方向上旋转，以及在与所述第一锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮在第二方向上旋转时，允许所述第二轮自由旋转；

第二锁定滚柱离合器，与所述第二轮的左侧操作地相关联，以在与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第一方向上旋转时，使所述第二轮在驱动方向上旋转，以及在与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮在第二方向上旋转时，允许所述第二轮自由旋转；

导向滑轮，在所述摇板下方靠近所述车架的第一端附接至所述车架，并且与和所述第一锁定滚柱离合器操作性地相关联的所述致动滑轮操作地对齐；

辅助滑轮，在与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮上方附接至所述车架，并且与和所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮操作地对齐；以及

传动线，在第一端处在所述第一部分的远端附近附接至所述摇板的底部，然后，所述传动线与所述导向滑轮、与所述第一锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮、所述张紧轮、与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮、所述辅助滑轮操作地相关联，并且在第二端处在所述第二部分的远端附近附接至所述摇板的底部，其中，当所述摇板由用户致动以使所述摇板的第二端下降时，所述传动线的第一端被向上拉起，从而使与所述第一锁定滚柱离合器操作地相关联的致动滑轮在第一方向上旋转，使所述第二轮在所述驱动方向上旋转，并且使与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮在所述第二方向上旋转，从而允许所述第二轮自由旋转，以及当所述摇板由用户制动以使所述摇板的第一端下降时，所述传动线的第二端被向上拉起，从而使与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮在所述第一方向上旋转，使所述第二轮在所述驱动方向上旋转，并使与所述第一锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮在所述第二方向上旋转，从而允许所述第二轮自由旋转。

2.根据权利要求1所述的传动机构，所述辅助滑轮在使由所述摇板的作用在与所述第一锁定滚柱离合器和所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮上的第一端和第二端拉着的传动线的长度均衡的位置处附接至所述车架。

3.根据权利要求1或2所述的传动机构，其中，所述辅助滑轮在引导所述传动线从与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮的轴线的前方方向拉动到与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮上的位置处附接至所述车架。

4.根据权利要求1或2所述的传动机构，其中，当从左侧观察时，所述辅助滑轮的轴线位于与所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮的轴线正上方处。

5.根据权利要求1或2所述的传动机构，其中，当从左侧观察时，所述辅助滑轮的外围与和所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮的外围紧密相邻。

6.根据权利要求5所述的传动机构，所述辅助滑轮包括在径向延伸的齿状部的相对侧上径向延伸的凸缘，所述凸缘超过所述径向延伸的齿状部的远端，所述凸缘的远端限定所述辅助滑轮的外围。

7.根据权利要求1或2所述的传动机构，其中，当用户不使所述摇板枢转时，所述第二轮在所述驱动方向上自由旋转。

8.根据权利要求1或2所述的传动机构，其中，所述传动线包括第一链段和第二链段以及中间线缆部分，所述第一链段围绕所述导向滑轮在所述传动线的第一端与和所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮之间延伸，所述第二链段围绕所述辅助滑轮在所述传动线的第二端与和所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮之间延伸，所述中间线缆部分在所述第一链段与所述第二链段之间围绕所述张紧轮和所述导向滑轮延伸，与所述第一锁定滚柱离合器和所述第二锁定滚柱离合器操作地相关联的所述致动滑轮和所述辅助滑轮两者各自具有径向延伸的齿状部，所述齿状部配置成接合相应的所述第一链段和所述第二链段的链接部。

9.一种脚蹬踏板车，包括根据权利要求1至8中任一项所述的传动机构。

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