发明的技术领域

本发明涉及一种滑板。

发明的背景

在传统的滑板中，总数为四个的轮子以一对在前、一对在后的方式 配置。所有轮子的直径都非常的小，以便在板的下面安装每对占有安装 在一倾斜枢轴上的单一轴的轮子，其中，该倾斜枢轴在使用者将体重移 至一侧时，通过内侧轮子彼此相向移动、而外侧轮子在滑板的未加重侧 而彼此远离移动的方式提供转向。因此，转向是通过所有四个轮子同时 提供的。传统滑板设计的缺陷在于小轮子对不规则表面相当敏感，从而 使其在除了非常平滑的表面上使用之外，相当不切实际且非常危险。已 经有人尝试过试图通过使滑板具有较大轮子的方式来克服这类问题。然 而，较大的轮子会造成一较高的板(产生不稳定性)或是一更宽的结构 (由于较大的轮子向外延伸通过板边缘)，而将使得滑板过于复杂和迟 钝。因此，传统滑板的设计从一开始起就被限制在只能在相当平滑的表 面上使用。

在试图破除传统滑板限制的尝试中，提出了多种新的设计。其中， Barachet提出了一种如机踏车一样将两个轮子沿着中央轴而排成一列的 (直列式)滑板，该设计包括有一自转向前轮、固定后轮、以及两块板， 其中第一块板位于两轮之间为前脚所使用，而第二块板则位于后轮后方 为后脚所使用。

Barachet的设计包括有一通过一叉部所保持的前轮，其中，该叉部 具有一个在该前轮中央前方的枢轴点。通过倾斜至该滑板的一侧，一个 前枢轴允许前轮在适当方向上转动，从而使该滑板转向。已经发现，在 前轮转动时，这些装置相当不稳定，并且相当难以驾驶。

目前已经发现这些不稳定的起因在于前轮叉部枢轴点高于轮子的 轴。这意味着，使用者的重量被作用在轮子的中点上方，造成了相当大 的不稳定性，并使得该装置不切实际，从而无法在商业上使用。

再者，已经发现，因为枢轴点在前轮轴的上方，当前轮转动时摆动 经过的弧相对于地面是下凹的。当使用者的重量作用在滑板上时，这对 于将轮子转至最外侧极点而言具有相当不良的影响。

Barachet设计的一种变型为由Kroher所提出的德国草地滑板。Kroher 对于Barachet的设计仅做了两个改变，即前轮枢轴点与轴处于同一水平 线上，以及单一后轮由两个并排布置的、分隔一小段距离的后轮所代替。 可以轻易看出，代替单一后轮的双后轮是尝试并提供滑板某种稳定度， 以使得滑板较容易操纵。然而，在要求通过双后轮提供侧向稳定度的同 时，直列双轮滑板中在理论上所提供的由一侧转动至另一侧的平顺转换 特征却失去了。

本发明的目的是探索解决上述全部或部分问题的方案。

发明概述

根据本发明的一个方面，提供了一种直列式滑板，其包括有一个纵 向延伸的框架，该框架位于直线排列的轮子之间，所述轮子被装设在轴 上，并且其中的一个轮子为最前方的转向轮，其特征在于，该框架在一 个低于该最前方的转向轮的轴并且位于该轴前方的位置处可枢转地连接 到该轮上。

较好的情况是，一个叉状元件连接至该最前方的转向轮上，并且， 框架的一个端部在该轮子或是每一个轮子的轴的下方位置处可枢转地连 接至该叉状元件上。

更好的情况是，该框架的一个前导端在该最前方的转向轮的轴前方 及下方位置处可枢转地连接至该叉状元件的一前导端上。

已发现，由于前轮摆荡经过其转动角度时所产生的凸状弧，使得前 叉部枢轴点低于最前方的转向轮的轴(以及在该轴前方)，从而在实际 上提供了稳定性。已发现，由于使用者重量的作用，使得该最前方的转 向轮自动地对中并且弄直，从而产生了稳定性及可控制性。

较好的情况是，该枢轴点不要太低，以致撞击到地面上的粗糙区域。 该枢轴点应尽可能在实际应用中保持得很低而不会产生过度的间隙问 题。然而，枢轴点从地面往上升起越多，本发明的滑板将变得越不稳定， 也越不容易控制。因此，在稳定性与地面间隙之间有一折衷。已发现， 该叉状元件较好是与水平方向呈介于10°至45°之间的角度布置，而 更好是以介于20°至25°之间的角度布置。该叉状元件角本身为从该 轮轴经由叉状元件的枢轴中心而向下至地面所画出的一条假想线。该枢 轴弧角度则垂直于该叉状元件角，并且为沿着该枢轴的轴线所画出的假 想线。

已经发现，在本发明中，相对较大的轮子尺寸(例如直径至少为300 毫米)的使用增加了系统的稳定性。在实践中已发现，较好的轮子直径 为介于400毫米至600毫米之间。

通过本发明的滑板所提供的稳定性，使得在骑乘中不需要辅助进行 轮子的对准弹开或返回。甚至在进行跳跃等动作(当没有使用者重量作 用在滑板上之时)，并使前轮摆荡离开中心的情况下，一旦重量重新作 用，则该前轮自动地变直并且稳定下来。再者，已发现，该叉状元件连 同连接至该叉状元件上的轮子应该能够自由地转动。因此，最好是将一 个或多个良好密封的滚珠轴承使用在枢轴机构中，以确保该枢轴总是能 够自由地转动。在其被设计成以承受来自数个方向的高负载并防止灰尘 进入时，封闭的深沟轴承提供了一种适当类型的良好示例。

已发现，不是使用一种具有平坦板的平直侧边框架，而最好是，框 架朝向前端而向外弯曲(以允许有充足的前轮转向)，朝向中间而向内 弯曲(其为最接近地面的最低区域)，并且朝向后部而稍微地向外弯曲， 以提供后脚位置的一适当宽度。再者，最宽点典型地为最高点，以在转 向期间提供充足的地面间隙，而最窄的点可以最接近地面。这种复杂的 三维曲线类型还提供了一种结构优良以及在美学上更令人愉悦的框架。

或者，也可以采用具有一种从枢轴以及地面向上延伸、直接越过邻 近轮子、并且向下回到板所具有的合理地面高度的单一框架管，其中， 该板向后延伸至其分开成两部分处，以支承后轮。

一刹车可以以一种典型机踏车的方式装设合并在内而作为另一个附 件，其中，刹车垫及致动器作用在后轮上。可以设想，使用者可以将一 刹车杆握在一只手中，该刹车杆通过一索缆而挠性地连结至煞车垫上。 通过这种方法，使用者可以以一种冲浪/滑雪板类型的姿态站立，而同时 因为索缆具有挠性，因此又可以自由地移动他们握着刹车杆的手，这一 点具有可防止本发明的滑板在未连结时跑掉的优点，并允许使用者故意 地用力刹住后轮，并且以较轻至中等程度的刹车而控制速度，以直直地 滑下陡峭的山坡。

另外，其它两种选择可以防止本发明的滑板在离开之后从一山坡滑 下。第一种选择是一种类似在冲浪中布吉者(boogie boarders)所使用 的腕带。它由一缠绕的弹性细绳所组成，并在每一端具有“维可牢搭链 (Velcro)”连结(一端用于腕部，而另一端则用于滑板的框架)。

第二种选择的目的是为了建立后脚制动刹车。在这种情况下，可以 设有一弹簧偏置按钮，其经由后脚所定位的板处向上升起。在该弹簧偏 置按钮的下方，为一具有一下部及一上部的板，其中该下部连接至按钮 上，而该上部则与后轮接触。在后脚的压力未作用在按钮上的情况下(在 并未骑乘时)，上部可以在后轮上保持压力。一旦使用者的后脚定位在 板的后部(并且在按钮上)时，该板的上部将使其压力从后轮上释放。 这也就是说，只要使用者的后脚定位在滑板上，后轮就可以自由地转动， 但是一旦使用者离开时，刹车将自动地作用，并且使滑板停止下来。

通过在骑乘时简单地使后脚稍微倾斜一点角度，以允许按钮可以在 脚下稍微地上升，并施予所需的刹车动力，这样，该刹车设计可以被作 为一改进的刹车。

一种可以使用的进一步附件是一种脚带形式，用以在骑乘根据本发 明提供的滑板时，向脚部提供更舒适的配合。该脚带可以由一斜角挠性 板形成，该板从框架向上延伸，并且为前脚向后延伸，以及为后脚向前 延伸。使用者简单地稍微转动他们的脚部，以在脚带下滑动，并且使其 脚部转回以进行释放。此系统是为了方便使用而设计的，而不会有滑入 及滑出传统脚带的困难，也不会有由缓慢释放而带来的危险。

然而，当执行例如跳跃操纵时，为了额外的脚部安全性，高水平的 滑行者可以使用在风浪板中所使用的传统脚带。

同样地，本发明的滑板可以设有一组可分离的把手杆。例如，通过 在前轮轴或是邻近叉状元件枢轴点处加入一个快速分离配件，机踏车类 型的把手杆是可以安装在滑板上。利用连接的把手杆，滑板可以如机踏 车一样使用，以使得使用者可以迅速到达至集合地点，并接着拆下把手 杆，从而在将把手重新连接上以返回家中之前可以使滑板滑下山坡。

本发明的滑板还可以连同风筝一起使用。通过握住一个连接至风筝 细绳一端的把手，滑板可以借助于风力而变成可移动物体，并可以实现 航向改变及Z字形类型的操作。

再者，本发明的滑板适合以马达经过非转向轮而给予动力。小型汽 油及电动马达可以被使用，以驱动该滑板在平坦表面上向前行进，甚至 是在无动力滚下之后通过动力使之回到山坡上。电动马达对此是相当方 便的，马达可以在下坡滑行时充电，并紧接着打开，以驱使滑板上到山 坡上，以减小电能消耗。

本发明的滑板可以在从平坦的柏油/沥青马路或例如公园、停车场以 及开放斜坡场地等草地及泥土表面状况下使用。

如本发明滑板的前轮可以自我转向一样，在本发明的另一个方面， 其后轮也可以按类似于前轮所需较严格转向半径的方式而枢转。同时， 作为另一种选择，可以将前轮固定而将后轮设为可枢转。

下面将通过示例，并参照所附的附图对本发明进行更加详细的说 明，其中：

附图的简要说明

图1为根据本发明的滑板的侧视图；

图2为图1中滑板的平面图；

图3为图1中滑板前轮的放大比例侧视图；

图4为图3中前轮的平面图；

图5为图1至图4中滑板的立体图，显示了当前轮扫过其转动范围 时，该前轮的凸形弧；

图6为图1中滑板后轮的放大比例侧视图，显示了一个处于运转状 态下的刹车；

图7为类似于图6的视图，显示了处于非操作状态下的刹车；

图8为图7中后轮的平面图；

图9为叉形枢轴的一实施例的侧视图，该叉形枢轴是可以使用在本 发明的滑板上；

图10为图9中叉形枢轴的平面图。

本发明的详细描述

在附图所示的图1至图4中，显示了一个根据本发明的滑板10，该 滑板10包括有一框架12、一前导轮14、以及一从动后轮16。该前导轮 14被装设成可绕轴15的轴线旋转，而后轮16被装设成可绕轴17的轴 线旋转。再者，如同将要在下文中所说明的那样，前导轮14为可横向 枢转运动而布置，而后轮16则横向固定。框架12具有一对分隔开的纵 向延伸的框架元件18，该框元件18从滑板10的前部延伸至后部。每个 框架元件18包括有一个如图2所示邻近该前导轮14的向外弯曲的前导 部分；一个中间部分，在其中，框架元件18向内弯曲，以便使其相互 靠近；以及一个邻近后轮16的后部，其中框架元件18纵向地向上弯曲 至一邻近前导轮14中点的位置，并接着向着框架12的中央向下弯曲， 然后接着向上弯曲至后轮16的轴17。邻近前导轮14的加宽部分使得该 前导14可以枢转经过一相当的角度。邻近后轮16的加宽部分使得板20 的后部足够地宽，以舒适地容纳脚部。还可以看到的是，较宽的框架部 分相对于框架的中间区域而言，具有相当高的地面间隙。

一个由两部分组成的板20跨过框架元件18被装设。板20的前导 部分为一平坦元件，而在其上装设有一具有L形的可将脚指套入的脚部 支承22。板20的后部采用一平板形式，具有一个后部向上延伸的脚部 止挡24。

轮子14设有一轮胎26，而轮子16则设有一轮胎28。

如可以从图1中所看到的那样，框架元件18向前延伸到轴15之外， 并且在邻近轮子14处被安置在轴15的下方。如图所示，框架元件18 通过一叉状元件30连接至轮子14上，其中叉状元件30绕着轮子14的 前部延伸并且向后延伸至轴15。叉状元件30固定连接至轴15上，并且 通过一枢轴32可枢转地连接至框架元件18的前导端。如同可以在图1 中所看到的，该枢转连接点位于轴15的下方，且也位于轴17的下方。

如同可以在图3中所看到的，从轴15经过枢轴32的中点的一直线 34与地面之间形成一角度36。该角度36即为将在下文讨论的叉状元件 角度。再者，一直线38通过该枢轴32并与直线34正交，其与地面之 间形成一角度40。该角度40即为将在下文中讨论的枢轴弧角度。

参照图4，叉状元件30以及包括有轮胎26的轮子14可通过枢轴32 在框架元件18之间前后自由摆荡。悬臂叉状组件30具有适当形状的侧 板100，该侧板作为框架元件18的止挡件，用以避免轮子14摆荡得太 远，并避免轮胎26接触至框架元件18。

在图5中显示了前轮14以及凸状曲线42，其中前轮14经由凸状曲 线42而移动。

如果枢轴32的中心处于轴的高度，而枢轴弧角度40与地面成90 度角(垂直)，则该轮子本身实际上将会水平环绕地扫过，从而画出一 个假想的大三维环形。

现在，如果如本发明那样，枢轴32的中心处于轴的高度的下方， 枢轴弧角度40与地面成例如45°角，则该轮子本身将会环绕扫过，并 在此示例中画出一个倾斜45°角的假想大三维环形。该环形的最高点被 发现处于框架元件18之间。因此，如果重量向下作用在该枢轴32上(亦 即使用者站在板子上)，则该悬臂叉部立即将自身的中央对准该环形的 最高点(凸状曲线42的顶部)。

在图6至图8中可以更清楚地看到一用于本发明的滑板10中的刹 车机构50的实施例。

如同可以在图6中所看到的，该刹车机构50包括有一“L”形元件 52，其通过一弹簧62而正常地弹性偏置，以使得一向上延伸的刹车元 件54得以抵住后轮16的轮胎28的外围。再者，元件52具有一大致上 水平的下部元件56，其被安置在板20的后部下方。下部元件56具有一 向上延伸的前导部分58，其通过板20中的一个孔伸出，并且连接至一 大致水平的按钮部分60上。当使用者一只脚放置在板20的后部上时， 该脚将压下按钮部分60，而按钮部分60则使该部分56以及该元件58 向下枢转。而这导致了刹车元件54从后轮16的轮胎28外围脱离，如 同图7以及图8中所显示的那样。

当使用者将其脚部从板20的后部移开时，该“L”形元件52回到 图6所示的位置，刹车作用力从而作用在该轮子16上。

在图9以及图10中显示了一种用于将摆荡臂叉将元件30安装至该 枢轴32上的安装装置。如同可以在图9中所看到的，叉状元件30可以 包括有一顶板80以及一平行底板82。

如同可以在图10中所看到的，板80以及82在轮子14的前方延伸 通过一弧84。

板80以及82通过侧板100固定连接，板80以及82与叉状组件则 通过一螺栓86而相互连接，其中该螺栓86穿过在板80以及82上对准 的孔，并与一螺帽88螺纹连接，用以将其保持在适当位置处。在板80 与82之间环绕着螺栓86的是一轴承箱90，它固定地连接至每一框架元 件18的前部，并容置有一上滚珠轴承92和一下滚珠轴承94。一突出的 连接轴衬96配合安装在轴承92中，而一突出的连接轴衬98则配合安 装在轴承94中。轴衬96以及98与螺栓86以及板80、82相邻。

通过图9以及图10中所显示的配置，螺栓86、板80以及82、轴 衬96以及98均可相对于轴承箱90以及框架轴向旋转，这是由于它们 可以通过滚珠轴承92以及94自由旋转的缘故。

在使用中，滑板10被骑乘，使用者将其脚部安放在靠近前轮的板20 上，将将后脚尽可能地抵住后脚部支承24并放在最靠近后轮的板上。 此：外，按钮部分60由后脚压下，以使刹车机构50脱离。

滑板10从而可以在一包括平坦的柏油路或是水泥路的多样化表面 上骑乘，尤其是在下坡、甚至是在例如草地等不平坦地面上骑乘。

叉状元件30在轴15的高度下方被连接至框架18上的配置确保了 前导轮14的自行对中，而滑板10则以一直立方式被骑乘，当使用者使 滑板10倾斜时，该滑板仅倾向于一侧或另一侧，以导致滑板10沿着一 弯曲路径而移动。因此，滑板10的移动方向通过使用者的重量偏移而 自动地控制，而不需要使用例如把手的分离转向机构或装置，以控制前 导轮14的枢转移动。对于熟悉本技术领域的人员而言，一些显而易见 的修改及变化将被认为是包含于本发明的范围之中。例如，尽管优选使 用双轮滑板，但可以设想，滑板也可以具有多于两个的轮子。例如，可 以有一对轮子装设在后轮的单一轴或轴线上，而不是在后部仅有一个单 一轮子。