CN100581910C - 没有把手的脚推进的轮式运动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脚推进的轮式运动装置，它具有位于两个侧板(2；3)之间的轮子(1)，侧板(2；3)悬挂在轮子(1)的轴(X)上。脚踏板(5)位于轮子(1)的轴(X)的下面。位于轮子(1)的轴(X)的下面并向外凸出的脚踏板(5)连接到侧板(2；3)上。在合适使用装置(I；II)的过程中，侧板(2；3)越过站立在一个或两个脚踏板(5)上的用户(12)膝盖而凸出，从而提供了膝盖的支承表面(a)。本发明特征是：相对于运行方向在轮子(1)后面的确定距离(e)处在轮子(1)轨迹范围内有保证稳定防止翘起的结构，为了减轻膝盖的负载，侧板(3)构成为具有高度(L)，以保证形成用户(12)大腿的支承表面。

Description

没有把手的脚推进的轮式运动装置

技术领域

本发明涉及脚推进的轮式运动装置。

背景技术

人们花费空闲时间进行锻炼的普及装置是在轮子上滚转的各种脚推进结构，且它们中最流行的是坐在鞍座上用脚踏板推进的传统自行车，这已经在全世界使用几十年了。除了具有相对复杂结构和较大尺寸的自行车外，还已知多种其它更简单和更小的脚推进轮式业余爱好装置，它们用于类似体育运动的业余爱好活动，例如穿在用户脚上的四轮滑冰鞋或两轮单脚滑行车，该两轮单脚滑行车也有类似于自行车车把的车把和长的、狭窄的板，轮子安装在该板的前部和后部，用户用一只脚站在板上，同时用另一只脚推动单脚滑行车。另一种广泛使用的装置是滑板，该滑板有四个小直径的轮子，用户站在滑板上，并通过类似于推动单脚滑行车的运动来推进滑板，且在倾斜表面上，用户两只脚都站在滑板上，并通过他/她的身体来使滑板平衡地滚动。最后我们提及一种公知的脚推进的运动或业余爱好装置，它有带辐条的单个轮子，类似于自行车车轮，但是为了使用该装置个人需要有平衡技巧，很多人都没有这样的平衡技巧，因此该装置并没有成为众人广泛使用的物件，即使当它通过伺服马达而形成稳定形式时也没有广泛使用，这明显大大增加了制造成本。

对于上述滑板，必须指出尽管它们是相当流行的业余爱好装置，但是它们相当慢且没有很好的机动性，这是因为四个小直径轮子有相当高的阻力。还有，滑板还可能由于安全方面而受到批评，因为当用户由于某些其他原因而从运动装置上跌落或下来时，该装置例如在倾斜道路上滑走它可能滚下并引起事故。

2003年12月31日公开的No.WO2004/000635A1、国际专利申请No.PCT/HU2003/000043公开了一种脚推进轮式业余爱好和/或运动装置，其具有脚踏板和位于两个侧板之间的轮子，该侧板悬挂在轮子的轴上；位于轮子的轴的下面并向外凸出的脚踏板连接到侧板上；在合适使用装置时，侧板越过站立在一个或两个脚踏板上的用户的膝盖而凸出，从而保证用于膝盖的支承表面。

荷兰文献No.1019905涉及一种单轮脚踏车，该单轮脚踏车具有位于骑乘者两腿之间的车轮；以及车架，该车架具有脚踏和设置用于驾驶的把手，该把手设置在车架中手的高度处。固定连接设置在把手、轮轴和脚踏之间。车架的形状适合于骑乘者的形态。该单轮脚踏车用双腿之间的车轮直立而被骑行，并且身体经由把手而被支撑。

该装置使得推进和运动可以类似于使用滑板。装置的用户用一只脚站在脚踏板上，由此在装置上给予偏心负载，且他/她通过另一只脚推离地面而推动装置，并通过用脚交替重复这些动作而前进，也就是在两侧交替地站立在脚踏板上和推离地面。通过在膝盖-腿的底部-和一个侧板之间产生的摩擦力；即由于在站立和推动的交替作用过程中由偏心负载产生的力矩的水平作用力；将保证在轮子和站立在给予装置偏心负载的脚踏板上的用户脚之间的复合作用。

尽管该装置比滑板更快和更机动，但是有向前或向后翘起的危险，特别是当通过用力推进而使得运行速度达到很高的情况下，这需要用户有相当好的技巧。另一问题可能是，腿底部和膝盖的摩擦连接支承在侧板上将使得用户的膝盖上有较大的负载。

发明内容

本发明要解决的任务是对上述脚推进的轮式运动装置的改进，以便增加它的稳定性和安全性。

本发明基于认识到能够消除向前或向后翘起的危险，如果装置有稳定装置时，该稳定装置优选是直径明显小于轮子的卫星轮，其在轮子的后面面对着运行方向，或者在给定情况下甚至在轮子的前面、在轮子的轨迹中，安装在至少一个优选是两个侧板上，且当运行时连续或周期性地搁置在地面上。我们还认识到当侧板有大腿支承表面代替膝盖支承表面或者除了膝盖支承表面还有大腿支承表面时，在用户和侧板之间的连接可以更稳定。

根据上述认识，按照本发明，所述任务通过没有把手的脚推进的轮式运动装置来解决，该装置具有位于两个侧板之间的轮子，且侧板悬挂在轮子的轴上；位于轮子的轴的下面并向外凸出的脚踏板连接到侧板上；在合适使用装置的过程中，侧板越过站立在一个或两个脚踏板上的用户的膝盖而凸出，从而提供了用于膝盖的支承表面；且上述运动装置的特征在于：在装置后面相对于运行方向的确定距离处在轮子轨迹范围内有保证稳定防止翘起的结构；并且其中，所述结构包括卫星轮，该卫星轮的直径明显小于所述轮子的直径，所述结构相对于运行方向位于轮子后面，并连接至至少一个侧板。

实际上，保证稳定的结构连接到一个或多个悬臂状保持部件上，从而向后凸出，该悬臂状保持部件安装在侧板上或形成侧板的一部分。另外优选的是，卫星轮利用插入可旋转连接部件通过轮叉(wheel-fork)连接到属于侧板的保持部件上。通常，保证稳定的结构优选是卫星轮的最低点相对于轮子的最低点处在相同平面内或者在大约相同的平面内。

根据本发明的不同标准，在装置前面相对于运行方向的确定距离处在轮子轨迹范围内有保证稳定防止翘起的第二结构，优选是卫星轮。在这种情况下实际上在装置的正常运行状态时，保证稳定的第二结构优选是卫星轮其位于地面上确定距离处。

根据另一结构实例，侧板构成为具有高度，以保证形成用户大腿的支承表面；实际上侧板应当凸出超过轮子的最高点确定距离。

附图说明

下面将根据附图详细介绍本发明，附图包含运动装置的优选结构实例。附图中：

图1是装置的结构的侧视图；

图2是从图1中所示箭头A方向看的视图；

图3和4表示了装置的使用；

图5是装置的另一结构的侧视图。

具体实施方式

在图1和2中由附图标记I表示的整体的运动装置具有轮子1，该轮子的主要尺寸例如它的直径和轮缘宽度实际上与普通标准赛车车轮的尺寸相同。在轮子1的轴X(图中只由点划线或点表示)上，侧板2悬挂在两侧，并在顶部超过轮子1的最高点凸出，且终止于轮子1的最低点上方的确定距离h处，也就是当轮子1使用时高于轮子所置于的地面t确定距离h。应确定侧板2越过轮子1凸出的长度使其为用户12的膝盖内表面提供合适支承位置，该位置在图1中由充满小点的虚线环绕，且用参考字母a标记。上述下部距离h必须这样确定，即当使用装置I时，与侧板2构成为单件且在两侧从侧板2的下轮缘范围内向外凸出的脚踏板5位于尽可能靠近地面t，这样，从轴X测量的脚踏板5的距离H能够选择为尽可能大，因此脚踏板5恰好位于地面上方。距离H越大，装置I在使用时越稳定。由于该结构，如图2中所示，脚踏板5定位在轮子1平面的外部，实际上垂直于该平面。侧板2位于离轮子1的侧表面尽可能小的距离处。除了保证支承表面a，侧板2的功能是作为侧部盖而覆盖轮子1，从而部分防止轮子1与腿接触，这可能引起伤害，部分也提供腿的支承表面，以便保证它能够施加一些横向压力。

通过在侧板2顶部与覆盖轮子1的上部范围的弯曲连接肋4夹持和支承在一起，也增加了整个装置I的稳定性。侧板2这样构成，即面对着如图1中的箭头c所示的装置I的运行方向，侧板2在前部和后部也就是在两侧从外部看它们时有凹形弯曲部分2a，因此整个装置I变得更轻，且轮子的前部和后部并未被覆盖。显然，轮子1在底部也从侧板2之间凸出，并置于地面t上。

在图1和2的结构实例中，侧板2有相对于运行方向c向后凸出的托架保持部件8，斜向后和向下凸出的轮叉9通过插入连接部件11而安装在托架保持部件8上，该连接部件11能够绕垂直轴线旋转，且轮叉9通过轴y1来保持卫星轮6，该卫星轮6位于轮子1后面与轮子相同或实际上相同的轨迹上；由于可旋转连接部件11，它的运行方向在运行过程中自由变化，也就是它随着轮子1的方向变化而变化。在运行过程中，将很小的负载传递给后部卫星轮6，该卫星轮6能够与轮子一起在地面上连续滚转，它的作用并不是承载用户的重量，而是控制或稳定用户相对于由箭头c所示的运行方向-前进方向-向前或向后翘起。在轮子1和卫星轮6的运行边缘之间的最小距离，在图1中由参考字母e标记，必须确定为使它保证完全稳定防止翘起，同时它必然增加滚转阻力，因为轮子越小阻力越大，且阻力与臂长度成反比。

下面参考图3和4介绍图1和2的装置I的使用和工作原理。

在推进阶段(图3)和在自由运行阶段(图4)，装置I位于用户12的腿之间。当开始时，用户12使装置I处于他/她的腿之间，并在使用过程中使它在该处保持站立位置。在第一步骤中，用户12用一只脚站立在一个脚踏板5上，因此，支承表面a(图1)推靠在该腿的膝盖的内表面上，因为用户在轮子1上施加偏心负载(在轮子1平面的外部轮子的旁边)，因此，产生通过支承表面a而作用在膝盖上的水平力，于是它推动膝盖的内表面。这样，用户12在两个点与装置I稳定连接，即他/她的脚底与一个脚踏板5连接，而他/她的膝盖内侧与位于上述脚踏板5相同侧的一个侧板2连接。这两个连接足以安全地控制该装置。在图3的阶段中，用户12象单脚滑行车一样用他/她的不支靠在任何物体上的自由腿推进装置I，同时用他/她的另一条腿站立于一个脚踏板5上时前进(图1，箭头c)，该另一条腿通过他/她的膝盖内侧而支承他/她自身。当装置I足够快时，用户12使他/她的推进腿也站立在脚踏板5上，因此偏心负载结束，这是在轮子平面外部的两条腿的负载，因而当支承表面a不再推动膝盖的内侧时，水平力消失。这样，在图4所示的自由滚转阶段中，在膝盖和装置I之间的连接脱开(通过它的侧板)，但是因为用户用两条腿站在装置I上，因此用户再次保证于两点在两个脚踏板5上的充分连接，以便安全控制该装置I。卫星轮6使装置I准确地稳定和防止翘起。

根据图5的运动装置II与图1和2中所示的装置I在两个方面不同，保持了它的基本结构，因此，用于图1和2中的参考标号和标记也用于图5，以便标记相同元件。

一个区别是侧板3比侧板2更高，它们越过轮子1的最高点凸出确定距离m，换句话说，确定总高度L以便实现该状态，这样，除了分配给用户12膝盖的支承表面a外，它们还有用于支承大腿的支承表面b，这使得转向和前进甚至更稳定，且消除了膝盖的过大横向负载，因为它提供了与支承表面a膝盖支承表面相同原理的支承，而且还提供了在大腿内侧中心区域附近的支承。

另一区别是除了卫星轮6，装置II具有有相对于箭头c所示的运行方向另一侧上的第二前部卫星轮7，该卫星轮7也位于轮子1的轨迹中，且它也借助于轮叉13通过插入可旋转连接部件11而与侧板3的托架保持部件10的端部连接，该侧板3在顶部通过连接肋4a夹紧在一起。在空间上，卫星轮的轴y2在卫星轮6的轴y1上面延伸，且在装置II的正常推进和运行状态下，卫星轮7的最低点高于地面t距离f。卫星轮7的运行边缘离轮子1的运行边缘的最小距离由参考字母k标记；它的长度可以与距离e相同，例如几厘米。因此，在正常推进和运行状态下，卫星轮7并不与地面t接触(距离f的长度可以是几厘米)。在装置II的使用过程中，当用户12希望通过装置而后退时，前部卫星轮7有积极作用；这时，卫星轮6升高离开地面t，卫星轮7在地面t上滚转，从而保证装置II的稳定性，防止沿运行方向翘起。

本发明的优点是，装置的阻力较低，首先是由于轮子的较大直径，因而明显低于某些其它类似的运动装置例如滑板，因此，它能够比例如滑板更快速和更容易地推进，且它能够通过踝或臀部的很小运动而相当容易地进行控制。由于当用户离开装置时它立即向侧部倒下，停止滚转并仍然保持放在地面上，所以在这种情况下它与自由和独立地滚转的滑板相比更不容易引起事故。另一优点是，由于卫星轮或轮和提供了大腿支承表面的加高侧板，装置的稳定性比上面在背景技术部分中所述的类似特征的运动装置更稳定，因此，它在推进和运行阶段都更容易控制。消除了膝盖任何过大的负载。

显然，本发明并不局限于上面详述的结构实例，而是能够在不脱离由权利要求确定的保护范围的情况下以多种方式来实现。装置还可以由发动机驱动(辅助发动机)和/或它可以提供有座位。

Claims (8)

1.一种没有把手的脚推进的轮式运动装置，其具有：位于两个侧板(2；3)之间的轮子(1)，侧板(2；3)悬挂在轮子(1)的轴(X)上；

位于轮子(1)的轴(X)的下面并向外凸出的脚踏板(5)，连接到侧板(2；3)上；

在使用装置(I；II)的过程中，侧板(2；3)越过站立在一个或两个脚踏板(5)上的用户(12)的膝盖而凸出，从而提供了用于膝盖的支承表面(a)，其中，相对于运行方向在轮子(1)后面的确定距离(e)处在轮子(1)轨迹范围内有保证稳定防止翘起的结构；和

其中，所述结构包括卫星轮，该卫星轮的直径明显小于所述轮子的直径，所述结构相对于运行方向位于轮子后面，并连接至至少一个侧板。

2.根据权利要求1所述的没有把手的脚推进的轮式运动装置，其中：保证稳定的结构连接到一个或多个安装在侧板(2；3)上或形成侧板(2；3)的一部分的悬臂状保持部件(8)上，从而向后凸出。

3.根据权利要求1或2所述的没有把手的脚推进的轮式运动装置，其中：卫星轮(6)通过插入可旋转连接部件(8)经过轮叉(9)连接到属于侧板(2；3)的保持部件(8)上。

4.根据权利要求1所述的没有把手的脚推进的轮式运动装置，其中：保证稳定的结构的最低点与轮子(1)的最低点基本在相同平面内。

5.根据权利要求1所述的没有把手的脚推进的轮式运动装置，其中：相对于运行方向在装置(II)前面的确定距离(k)处、在轮子(1)轨迹范围内有保证稳定防止翘起的第二结构。

6.根据权利要求5所述的没有把手的脚推进的轮式运动装置，其中：在装置(II)的运行状态下，保证稳定的第二结构位于地面(t)上方确定距离(f)处。

7.根据权利要求1所述的没有把手的脚推进的轮式运动装置，其中：侧板(3)构成为具有高度(L)，以保证形成用户(12)的大腿的支承表面(b)。

8.根据权利要求7所述的没有把手的脚推进的轮式运动装置，其中：侧板(3)凸出超过轮子(1)的最高点确定距离(m)。

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