[发明专利]用于手动推进多轮车的踏板驱动系统

说明书

【技术领域】

多轮车(multi-wheeled cycle)或者当今在市场上通常被称作滑板车(scooter)的典型地包括支撑在前轮和后轮上的平台，前轮可由被刚性固定的或可折叠的把手来操纵，有些后轮包括双后轮车轴。使用者通过仅将一只脚推按在路面或地面上，提供驱动推力，从而推进滑板车。最近这种标准的较小版型已经变得非常受欢迎。然而，即使在20世纪早期也存在许多滑板车，其已经试图将具有这种以上布置的踏板驱动装置用作对脚推力驱动的更为方便的替代选择，而相反地利用踏板发动力来对滑板车手动提供动力。这种踏板驱动的滑板车、交通工具是特定发明的领域。

【背景技术】

已经发明了许多用于滑板车的结构以利用各种驱动系统来推进滑板车，例如美国专利No.4,186,934描述了一种具有棘轮驱动的滑板车推进系统。即使在相当早期在设计踏板驱动装置上有许多尝试，其使用诸如美国专利1,750,187中的单个棘轮驱动结合被附接到倾斜的“跷跷板”型主驱动踏板上有槽的驱动臂。在美国专利6,270,102B1中能找到棘轮驱动，其包括与齿轮系相耦合的单向机构，该齿轮系将链条与链轮驱动链接至后轮。

另一巧妙的棘轮机构在踏板杆的端使用往复运动的棘轮齿条，如美国专利1,601,249中所示。在美国专利2,723,131中找到了另一个这种类型但其更加精心制作；并且在美国专利4,124,222和6,857,648中仍然类似地找到这种类型。在美国专利1,440,372中描述了一种双踏板设计，如本发明也可采用的一样，其使用扇形齿轮驱动和双轮后轴。使用类似结构和驱动的扇形棘轮齿轮的新近专利是在美国专利6,688,624中。美国专利2,436,199中的棘轮实际上处于链齿轮本身之内。又一版型的棘轮型驱动使用具有驱动链轮或齿轮的缆索或链条，所述驱动链轮或齿轮通常包括位于一端的弹簧以在踏板围绕链轮拉动链条或缆索之后缩回链条或缆索，从而“脉冲式驱动”车轮。这些类型在美国专利3,544,996和2,035,835中被找到。在美国专利4,379,566和7,044,488中公开了这种类型的更新近版型。这种类型的其他早期版型在美国专利1,653,889并且也在Bergen专利2,118,640和Whitehouse专利3,175,844中被找到，其使用缆索和/或链条加棘轮组合驱动，这与具有在美国专利5,368,321中所描述的更为精心制作机构的更新近美国专利5,192,089相同。一些更新近专利已经通过将较小且较短的多连杆机构(multi-linkage)用于单向棘轮并且添加后“脚蹬启动踏板(kick-pedal)”以撤离这种缆索和/或链条驱动从而对缆索和棘轮离合器机构进行改进，所述缆索和/或链条驱动如美国专利3,992,029、4,761,014；美国外观设计专利D582,991、6,796,570和7,487,987中所述一样在滑板车的后方使用前向脚蹬启动踏板和两个车轮。

包括美国专利6,716,141中使用的链条、缆索、弹簧加上单向棘轮在内的以上这些系统全部取决于单方向棘轮或单向驱动机构，其仅为将运动传递至驱动轮或数个驱动轮的低效方式。以上所论述的这些专利以及与它们相似的若干其他的棘轮型驱动机构不能且无法以连续摆线驱动方式来驱动车轮。由于随着踏板向下驱动使缆索或链条被完全伸展开，因此如同本发明中的连杆机构或曲柄棒型驱动那样，缆索在线性而非摆线的运动中从车轮上的单方向驱动运动绕出。这些系统中的明显缺点是：在踏板使用者试图在另一踏板的下一个向下行程上以新的现在较快的行程从先前的行程赶上滑板车的增加速度时，踏板使用者的运动“超限运转(over-running)”。

可以图示此线性而非摆线驱动运动的良好实例是老式的压板机玩具火花枪。一旦挤压扳机来使得飞轮火花石自旋从而以高速向内擦蹭打火石，则以正常速度扣动扳机的挤压力将无助于对速度起作用，直到车轮足够减速以添加将会再次追上石轮实际速度的旋转力或扭力的另一脉冲。因此，棘轮扳机或玩具火花枪仅提供“脉冲型”运动驱动，这与使用棘轮型超限运转离合器或者单向离合器或轴承的上述滑板车和自行车(cycle)中的功能相似。然后，正当缆索开始重绕在棘轮卷带盘和车轮上时在缆索最大伸长点的结束时刻，正好在该时刻，随着重绕阶段开始使驱动运动倒回，存在线性的、急剧的、非摆线的倒退，但仅在从动轮在每辆自行车产生初始的“较小扭矩”时刻的时刻，这种能量是使用者脚步在踏板上向下行程的多余运动，直到线性速度赶上从动轮的旋转运动为止。