專(zhuān)利名稱(chēng)：運(yùn)動(dòng)車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種運(yùn)動(dòng)車(chē)，特別是涉及一種踏板運(yùn)動(dòng)車(chē)的曲柄。
現(xiàn)代人由于生活忙碌以及生活空間愈來(lái)愈狹小，要保持適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)量，往往相當(dāng)困難。為了解決這種現(xiàn)象，有了各種各樣的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)器材問(wèn)世，此類(lèi)運(yùn)動(dòng)器材由于可在有限的室內(nèi)空間使用，且不受時(shí)間及氣候的影響，因而非常適合作為現(xiàn)代人進(jìn)行健身運(yùn)動(dòng)的器具。
踏板運(yùn)動(dòng)車(chē)即為一種普及的室內(nèi)健身器材，其基本上設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立的踏板供人體雙腳踩踏在上方，在人體雙腳作跑步或踩踏動(dòng)作的同時(shí)，該踏板輪流上下運(yùn)動(dòng)，而達(dá)到類(lèi)似室外跑步或滿(mǎn)跑的運(yùn)動(dòng)功能。
此類(lèi)運(yùn)動(dòng)車(chē)的基本動(dòng)作原理如圖1所示，其設(shè)有兩個(gè)獨(dú)立的第一踏板10及第二踏板20，人體的左腳L可踩放在第一踏板10上，而右腳R則踩置在第二踏板20上。上述第一及第二踏板10、20分別使前端接合連動(dòng)于反向的第一曲柄11及第二曲柄22，該曲柄11、22外端部分別以接點(diǎn)接合于一轉(zhuǎn)輪30的相對(duì)外周端點(diǎn)13、24。在此一運(yùn)動(dòng)車(chē)的曲柄結(jié)構(gòu)中，當(dāng)人體進(jìn)行原地跑動(dòng)或踩踏時(shí)，上述兩曲柄11、22將以轉(zhuǎn)輪30中心點(diǎn)O為軸心分別作圓周運(yùn)動(dòng)，并造成第一及第二踏板10、20一端不斷作升降動(dòng)作，而達(dá)到運(yùn)動(dòng)功能。
如圖1至圖3所示，由于第一及第二曲柄11、22均以設(shè)定的垂直長(zhǎng)度連接轉(zhuǎn)輪30的外圓周和轉(zhuǎn)輪30中心點(diǎn)O，其動(dòng)作長(zhǎng)度a大致與轉(zhuǎn)輪30的半徑r相當(dāng)。以其中的第一踏板10為例，圖1、2所示的上端點(diǎn)(即上死點(diǎn))位置為最耗力的位置，因在此處的施力方向與轉(zhuǎn)輪30中心軸為完全垂直狀態(tài)，其力臂接近零，所以無(wú)法產(chǎn)生所需的力矩。因此將第一踏板10由上端點(diǎn)13移動(dòng)至鄰近的周向位置13a時(shí)，為最費(fèi)力的階段。
此類(lèi)運(yùn)動(dòng)車(chē)使轉(zhuǎn)輪30處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的動(dòng)力來(lái)源主要為人體下壓的自重力量W及前推力P。以人體自重力量W為例，如圖1所示，在第一曲柄11移至轉(zhuǎn)輪30上端點(diǎn)13位置時(shí)，自重力量W作用于該點(diǎn)的力量當(dāng)假設(shè)在前后負(fù)重為平均狀態(tài)下時(shí)為1/2W，但此力量完全垂直于轉(zhuǎn)輪30中心軸，并沒(méi)有驅(qū)使轉(zhuǎn)輪30旋轉(zhuǎn)的切線(xiàn)力量，因?yàn)榇藭r(shí)的主要驅(qū)動(dòng)力為人體的水平作用力P。而假設(shè)在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，自重力量W及水平作用力P的合力為斜向力，其驅(qū)使轉(zhuǎn)輪30旋轉(zhuǎn)的水平分力f(垂直分力g無(wú)驅(qū)使轉(zhuǎn)輪30旋轉(zhuǎn)的作用)將極小，當(dāng)?shù)谝磺?1或第二曲柄22轉(zhuǎn)到如上所述的上端點(diǎn)及其鄰近區(qū)域時(shí)，其必需非常耗力的以人體施以水平作用力，由此可以想見(jiàn)其費(fèi)力程度。
如圖4所示，轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于如腳踏車(chē)之類(lèi)的器材上，其主鏈輪35的兩側(cè)也設(shè)有左右踏板15、25及其曲柄17、27。在圖4示的右踏板25轉(zhuǎn)至上端點(diǎn)時(shí)，由于該踏板15、25為活動(dòng)式，因此踩踏的力量P能以斜向力P’施加于主鏈輪35，即可防止如上述的上端點(diǎn)極為耗力的狀況。但如圖5所示，常見(jiàn)的這類(lèi)運(yùn)動(dòng)車(chē)由于兩踏板11、22為固定式，受到這一限制，該第一踏板11在一端位于上端點(diǎn)位置時(shí)，人體18的腿部181大腿及小腿部分必需以膝蓋部位182為軸心反向彎曲施以水平向作用力P，其不僅對(duì)運(yùn)動(dòng)者造成極大的體力負(fù)荷，同時(shí)更因運(yùn)動(dòng)途中不斷重復(fù)的對(duì)膝蓋部位182施以突然加重負(fù)荷，而容易造成無(wú)意的運(yùn)動(dòng)傷害。
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)車(chē)，使踏板與曲柄連動(dòng)端移至轉(zhuǎn)輪上端點(diǎn)時(shí)，能形成輕力推動(dòng)的狀態(tài)，以防止意外運(yùn)動(dòng)傷害。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種運(yùn)動(dòng)車(chē)，該運(yùn)動(dòng)車(chē)設(shè)有兩個(gè)供人體雙腳踩置的踏板，該踏板一端與一轉(zhuǎn)輪外周緣活動(dòng)接合，并連動(dòng)設(shè)于轉(zhuǎn)輪前后側(cè)的曲柄，曲柄另一端接合于轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn)；其特征在于該曲柄具有第一延伸段，該第一延伸段與轉(zhuǎn)輪垂直中心線(xiàn)具有一設(shè)定夾角，且由該第一延伸段端部以另一彎折段連接至轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn)。
其中，該曲柄第一延伸段與轉(zhuǎn)輪垂直中心線(xiàn)的夾角可以為九十度以?xún)?nèi)。
其中，該曲柄第一延伸段與其末端彎折段可以互呈垂直。
通過(guò)上述技術(shù)方案消除了現(xiàn)有運(yùn)動(dòng)車(chē)曲柄的缺陷，達(dá)到了上述目的。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，將曲柄設(shè)為彎折狀，使其第一延伸長(zhǎng)度與轉(zhuǎn)輪垂直中心線(xiàn)呈一設(shè)定夾角延伸，并在此第一延伸長(zhǎng)度末端設(shè)有一連接轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn)的彎折段，從而可因上述第一延伸長(zhǎng)度在自重力量下所產(chǎn)生的斜向垂直分力與第一延伸長(zhǎng)度中心至轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn)力臂長(zhǎng)度，而產(chǎn)生足以將曲柄一端推開(kāi)上端點(diǎn)的力矩，從而可在運(yùn)動(dòng)車(chē)踏板踩踏至高點(diǎn)時(shí)僅需施以輕力，能有效預(yù)防運(yùn)動(dòng)傷害。
現(xiàn)列舉具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的新穎性及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下
圖1是常用運(yùn)動(dòng)車(chē)曲柄結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作圖；圖2是圖1的單側(cè)結(jié)構(gòu)及其動(dòng)作圖；圖3是圖1及圖2的轉(zhuǎn)輪受力示意圖；圖4是常見(jiàn)的腳踏車(chē)主鏈輪及其踏板相關(guān)結(jié)構(gòu)、以及動(dòng)作圖；圖5是圖1的人體踩踏使用狀態(tài)圖；圖6是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)及動(dòng)作圖。
如圖6所示，以使用于如上所述的運(yùn)動(dòng)車(chē)而言，本實(shí)用新型同樣設(shè)有兩踏板100、200供分別以左腳L及右腳R踩踏，該踏板100、200一端分別活動(dòng)接合在位于一設(shè)定直徑的轉(zhuǎn)輪300的兩側(cè)。使此踏板100、200的接合端分別與曲柄110、220的另一端分別接合于轉(zhuǎn)輪300的中心點(diǎn)。
本實(shí)用新型的主要特征在于該曲柄110、220的垂直總長(zhǎng)度接近于轉(zhuǎn)輪300半徑r，使其以合適角度加以彎折。以如圖6示的較佳實(shí)施例的其中一曲柄110為例，其與踏板100的活動(dòng)接合端在和轉(zhuǎn)輪300垂直中心線(xiàn)Cv呈一設(shè)定角度θ方向以第一長(zhǎng)度110a延伸，再由其末端以另一彎折端110b延伸連接至轉(zhuǎn)輪300中心點(diǎn)。
此一改進(jìn)設(shè)計(jì)在曲柄110與踏板100的活動(dòng)接合端移至轉(zhuǎn)輪300上端點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)者的自重力量W作用于該點(diǎn)之上的力量若為W/2時(shí)，其將產(chǎn)生斜向垂直分力b及斜向水平分力c。以該圖6示的曲柄110彎折角度為例，第一斜向延伸長(zhǎng)度110a片體中心與轉(zhuǎn)輪300中心點(diǎn)O的垂直距離為d。上述斜向垂直分力b將形成一b×d的力矩。
以上述曲柄110第一斜向延伸長(zhǎng)度110a與轉(zhuǎn)輪300垂直中心線(xiàn)Cv的夾角θ為45度，且人體自重W為100公斤為例，則上述所產(chǎn)生的力矩約為∵b＝COS45°×W/2＝35(KG)∴M(力矩)＝35×d(設(shè)定長(zhǎng)度)＝35d(KG-CM)因此，人體站立于踏板100或200上所產(chǎn)生的力矩將由轉(zhuǎn)輪垂直中心線(xiàn)Cv與曲柄110第一延伸長(zhǎng)度110a的夾角θ，以及其與轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn)0的距離d所決定。通過(guò)θ與d的設(shè)定即可取得所需的上端點(diǎn)自重力矩配合人體重量，θ角可為九十度以?xún)?nèi)，并在30°～60°均屬適當(dāng)值，但在如圖示的45°為最理想。同時(shí)，在第一延伸長(zhǎng)度110a與彎折段110b互呈垂直即九十度時(shí)，可取得最大力臂d。
由于上述曲柄110、220的改進(jìn)設(shè)計(jì)，該曲柄110、220到達(dá)轉(zhuǎn)輪300上端時(shí)，應(yīng)運(yùn)動(dòng)者自重W所產(chǎn)生的力矩，將使整個(gè)轉(zhuǎn)輪300由上端點(diǎn)及其鄰近區(qū)域轉(zhuǎn)開(kāi)時(shí)變得非常省力，人體在踩動(dòng)狀態(tài)下，僅需施以極小的水平作用力P即可使轉(zhuǎn)輪300脫離上端點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)旋轉(zhuǎn)。運(yùn)動(dòng)者在踩踏至高點(diǎn)時(shí)僅需施以輕力，能有效防止此類(lèi)運(yùn)動(dòng)車(chē)可能造成的運(yùn)動(dòng)傷害。
以上所舉的實(shí)施例僅方便說(shuō)明，在不離開(kāi)本實(shí)用新型精神范圍內(nèi)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所作的各種簡(jiǎn)易變形與修飾，均仍應(yīng)包括在本實(shí)用新型權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種運(yùn)動(dòng)車(chē)，該運(yùn)動(dòng)車(chē)設(shè)有兩個(gè)供人體雙腳踩置的踏板，該踏板一端與一轉(zhuǎn)輪外周緣活動(dòng)接合，并連動(dòng)設(shè)于轉(zhuǎn)輪前后側(cè)的曲柄，曲柄另一端接合于轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn)；其特征在于該曲柄具有第一延伸段，該第一延伸段與轉(zhuǎn)輪垂直中心線(xiàn)具有一設(shè)定夾角，且由該第一延伸段端部以另一彎折段連接至轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)車(chē)，其特征在于該曲柄第一延伸段與轉(zhuǎn)輪垂直中心線(xiàn)的夾角為九十度以?xún)?nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)動(dòng)車(chē)，其特征在于該曲柄第一延伸段與其末端彎折段互呈垂直。
專(zhuān)利摘要一種運(yùn)動(dòng)車(chē),該運(yùn)動(dòng)車(chē)設(shè)有兩個(gè)供人體雙腳踩置的踏板,該踏板一端與一轉(zhuǎn)輪外周緣活動(dòng)接合,并連動(dòng)設(shè)于轉(zhuǎn)輪前后側(cè)的曲柄,并使曲柄另一端接合于轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn);上述曲柄具有第一延伸段,該第一延伸段與轉(zhuǎn)輪垂直中心線(xiàn)具有一設(shè)定夾角,且該第一延伸段端部以另一折段連接轉(zhuǎn)輪中心點(diǎn);從而可在運(yùn)動(dòng)車(chē)踏板踩踏至高點(diǎn)時(shí)僅需施以輕力,有效預(yù)防運(yùn)動(dòng)傷害。
文檔編號(hào)A63B26/00GK2492264SQ0122473
公開(kāi)日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2001年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月25日
發(fā)明者李圻榮 申請(qǐng)人:首朋企業(yè)股份有限公司