CN101108274B - 带侧向摆动的位置固定的踩踏板健身器材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种位置固定的踩踏板健身器材(1)，该健身器材以很大的精度模拟在常规的道路自行车上踩踏板同时站起来并侧向摆动自行车的实际锻炼。为此，该健身器材(1)包括：相对于地板基本不可运动的固定部分(2)，相对于固定部分(2)能侧向摆动并包括一副踏板(4)和座部(5)的可动部分(3)，以及另一倾斜部分即该器材(1)的把手(6)。把手(6)能够独立于可动部分(3)的摆动而摆动，即把手(6)能相对于所述一副踏板(4)和座部(5)作相对摆动运动。

Description

带侧向摆动的位置固定的踩踏板健身器材

技术领域

本发明涉及一种用于进行骑自行车锻炼的位置固定的健身器材，该锻炼模拟在实际条件下在常规自行车上进行的锻炼。

背景技术

在现有技术中，已知很多类型的踩踏板健身器材，它们允许使用者在位置固定的条件下进行踩踏板锻炼，该锻炼模拟在动态或常规自行车上的踩踏板锻炼。这些类型的踩踏板健身器材基本上可分成两大组。第一组可称为“适配器”踩踏板健身器材，并且其大体上包括这样一种结构，该结构能通过将常规自行车总体支承在辊子或者类似元件上而接纳并保持该常规自行车，以使得该健身器材允许常规自行车在位置固定的条件下使用。一般称作“位置固定的自行车”的第二组“位置固定的”踩踏板健身器材是一种设计成专门在位置固定的条件下使用的器材。换句话说，该器材不包括车轮或与常规自行车的动态操作相关的其它元件，而是一般包括支承在地板上并安装有座部的框架、踏板和把手。

该两组踩踏板器材都在发展，以使使用者在踩踏板器材上感觉到的锻炼条件尽可能地与使用者在常规自行车上感觉到的锻炼条件相同。在这方面，这两组踩踏板健身器材都经历的发展是引入侧向摆动的能力，以模拟骑车人在常规自行车上站起来踩踏板时(例如当攀登陡峰、冲刺等时)所感觉到的踩踏板条件。

就第二组踩踏板器材或位置固定的自行车来说，已通过不同的方式引入侧向摆动。

例如，一些位置固定的踩踏板健身器材通过使把手在横向的垂直平面上摆动来提供侧向摆动感觉。显然，这种设计不能完全重现实际的踩踏板条件，这主要有两个原因：当使用者站起来踩踏板时，只有把手摆动，而在实际条件下整个自行车都摆动；而且，这种健身器材不会促使使用者摆动把手来更舒服地踩踏板，相反，该健身器材本身稳定并且使用者能够站起来踩踏板而无需促使把手摆动，而在实际条件下，很难在不摆动把手和自行车其它部分的条件下站起来踩踏板。

其它位置固定的健身器材通过两个框架实现侧向摆动，两个框架中的一个固定并且支承在地面上，而两个框架中的另一个侧向摆动并且包括座部、踏板和把手。同样，这种类型的器材本身稳定。换句话说，该器材不会促使站起来踩踏板的使用者摆动把手和可摆动框架的其它部件。相反，使用者可在不使把手摆动的条件下踩踏板，并且可以任意使把手和其它部件摆动以更舒服地踩踏板。稳定性可通过引入弹簧来实现，该弹簧用于使可摆动框架保持垂直，以试图重现常规自行车的车轮提供的陀螺效应(在该效应中，当车轮转动时车轮会保持在一定位置，并且由于这种效应，可以骑自行车而不会跌落)。当可摆动框架离开其垂直支靠位置时，该可摆动框架开始相对于该垂直支靠位置以一频率振摆，该频率取决于健身器材的样式和使用者重量及身高。即使框架摆动和踩踏板不同步/协调，使用者仍可继续踩踏板。逻辑上，在实际条件下不会出现这种失调。因此，这种类型的健身器材不能最佳地模拟使用者在常规自行车上站起来踩踏板时所能感觉到的实际踩踏板条件。

本发明的目的在于设计一种位置固定的踩踏板健身器材，该器材尽可能可靠地模拟当骑车人站起来踩踏板时常规自行车的侧向摆动，同时确保使用者在训练时感觉到的稳定性和自信的感觉最大。此外，根据本发明的健身器材应尽可能准确地模拟由于车轮在转动时的陀螺效应而使骑车人感觉到的稳定性感觉。

发明内容

本发明的目的是提供一种位置固定的踩踏板健身器材，该器材高精度地模拟在常规自行车上的踩踏板锻炼，其中，使用者在站立在自行车上时踩踏板，从而使自行车侧向摆动。为此，该位置固定的踩踏板健身器材主要包括在其间能作相对运动的三个部分，而不是现有技术已知的设计中包括的两个部分。具体而言，根据本发明的位置固定的踩踏板健身器材包括固定到地板或类似物上的固定部分(优选地为该固定部分设置一定的重量，并且通过高稳定性的腿部将该固定部分支承在地板上)、能够相对于该固定部分侧向摆动的包括踏板和座部的可动部分、以及主要设有该健身器材的把手的其它摆动部分。把手能够独立于可动部分的摆动而摆动，即把手能相对于踏板和座部进行相对的摆动运动。

尽管还设想了其它实施例，但是优选实施例为，通过铰接连接部将可动部分连接至固定部分，并且通过铰接连接部将把手连接至可动部分。优选地，还存在一些将把手的摆动与可动部分的摆动关联起来的部件，以及抑制和限制把手相对于可动部分的摆动的其它机构。

因此，在根据本发明的健身器材中存在两种摆动：可动部分(座部和踏板)的侧向摆动，以及叠加在该可动部分的摆动上的把手摆动。把手摆动的幅度大于可动部分的摆动幅度，这正是一个当骑车人站起来踩踏板并促使侧向摆动时提高对常规自行车行为的精确模拟的特征。此外，可动部分的摆动和把手的摆动优选是相关联的。由于使用者的腿部作用在这些部件中的一个上，并且使用者的手臂作用在另一个上，因此使用者可完全控制健身器材，从而能够以与在实际道路条件下踩踏板时类似的方式保持他/她的平衡。

在实际道路条件下，当骑车人站立在自行车上时(通常发生在需要产生许多力量，例如，在陡坡上或在高速比赛或冲刺时)，这样踩踏板：当骑车人伸长一条腿以用该腿踩踏板时，该骑车人将通过向踩踏板的腿的相对侧倾斜把手、并且使自行车的和他/她自己的重心向该相对侧移动来以直觉迫使腿部力量平衡，从而由于连续的踩踏板动作将产生侧向摆动；在侧向摆动期间，骑车人利用把手的水平转动(在常规自行车上可进行这种水平转动，使得骑车人可改变前轮的方向)来获得稳定。已经证实，通过本发明的健身器材能够非常精确地重现当骑车人在设有能水平转动的把手的自行车上摆动时该骑车人所感觉到的感觉。由于本器材的把手可相对于包括座部和踏板的可动部分摆动，并且由于把手摆动的净幅度大于可动部分摆动的净幅度，因此可实现这种精度。

与实际踩踏板的情况类似，该健身器材促使使用者在站起来踩踏板时找到他/她的平衡。为了保持平衡，使用者很快意识到，能比较容易地沿与产生踩踏板力的脚相反的方向使健身器材摆动。不知不觉地，使用者感觉到在踩踏板时可容易地保持这种摆动。

根据本发明的位置固定的踩踏板健身器材包括阻止元件，这些阻止元件允许阻止所有摆动，从而该器材可用作常规的无摆动的位置固定的踩踏板健身器材。

附图说明

从附图中可以看到本发明的细节，这些附图对于本发明的范围不是限制性的：

图1示出本发明处于支靠位置的健身器材的实施例的透视图；

图2示出图1的健身器材，其中可动部分和把手向右侧摆动；

图3示出图1的健身器材，其中可动部分和把手向左侧摆动；

图4示出图1的健身器材的前视图；

图5示出图2的健身器材的前视图；

图6示出图3的健身器材的前视图。

具体实施方式

图1是本发明实施例的透视图，该实施例(中的健身器材)示出为处于支靠位置，即任何部件都不相对于地板摆动。该位置固定的踩踏板健身器材1包括具有稳定装置21的固定部分2。该固定部分2相对于地板不会进行任何运动。该健身器材1还包括可相对于固定部分2侧向摆动的可动部分3。该可动部分3包括健身器材1的踏板4和座部5。因此，两个元件4、5形成了该同一可动部分3的一部分，并且因此与该可动部分3的其它部分一起侧向摆动。

可动部分3相对于固定部分2，特别是相对于转动轴线22摆动。转动轴线22显著地位于曲柄轴23或踩踏轴线的下方，因此健身器材1不易于稳定，并且当使用者站起来踩踏板时，将会感觉到需要摆动健身器材1。在附图所示的优选实施例中，转动轴线22定位成较靠近地板，以便模拟常规自行车框架相对于由车轮与地面的接触点形成的线给出的转动轴线的摆动。

健身器材1的把手6可相对于固定部分2和/或可动部分3摆动，该把手在附图所示的情形下包括把手抓握区16、把手支承件17、和把手支承杆18。优选地，如图所示，把手6相对于可动部分3摆动，即，把手6通过铰接连接部7连接至可动部分3。因此，把手6相对于可动部分3的摆动被转换成把手6相对于固定部分2的侧向摆动。本发明还设想了其它实施例，其中把手6不直接相对于可动部分3摆动。在这些实施例中，把手6不是铰接连接至可动部分3，而是连接至其它元件，例如结合到固定部分2上的元件。但是，在任何情形下，把手6和可动部分3相对于固定部分2的各自的摆动将使把手6出现相对于踏板4和座部5的相对振摆或摆动。

把手6的铰接连接部7优选地定位成使得铰接连接部7的轴线相对于地板或水平面的倾角为15°-45°。30°的倾角被认为是特别有利的方案。借助于这些倾角，把手6在侧向平面上以比在水平面上更大的幅度摆动，从而使健身器材1能更容易操纵，并且能更准确地模拟把手的实际摆动。

从附图可以看出，由于可动部分3相对于固定部分2摆动，因此能够实现使把手6相对于固定部分2的摆动比可动部分3相对于固定部分2的摆动幅度更大的结果，可以理解，幅度是与垂直位置的偏差程度。这种结果有助于健身器材1模拟在常规自行车上摆动着踩踏板。在其它实施例中，把手6和可动部分3的摆动构造成可以实现相同的作用。

在特别有利的方案中，把手6与固定部分2和/或可动部分3之间的摆动取决于可动部分3相对于固定部分2的摆动。换句话说，把手6的摆动不完全独立于可动部分3的摆动，而是存在一些当然是以铰接的方式连接这两个部件3、6的元件，从而把手6的摆动可引起可动部分3的摆动。必须考虑的是，当在常规自行车上站起来踩踏板时，通过骑车人的手臂促使自行车摆动，该手臂作用在把手上以抵抗腿部的作用力，从而允许作用力被平衡，同时允许腿部在踏板上执行更有效和更有力的踩踏。在该方面，当沿与踩踏相反的方向使自行车倾斜时，骑车人确保通过手臂来执行用于使自行车运动所需的力中的一部分，从而在一定程度上放松腿部并将一部分负荷转移至骑车人身体的上部。因此，在根据本发明的健身器材1中，特别有利的是在使用者启动或者促使把手6倾斜时，包括座部5和踏板4的可动部分3的摆动将由此而产生。另一方面，通过被限制应该理解，把手6相对于可动部分3的平衡不应超过最大幅度，这与常规自行车类似；否则，健身器材1的使用者将感觉到不稳定性。

在一优选实施例中，使用铰接杆10来实现把手6相对于可动部分3的摆动的联系和限制，该铰接杆借助于一些相应的铰接连接部14、13连接在把手6和固定部分2之间。

此外，根据本发明的位置固定的踩踏板健身器材1可包括阻滞系统19，该阻滞系统部分地或者完全阻滞可动部分3和/或把手6，以相应地阻止或防止它们的摆动。在附图所示的情况下，阻滞系统19将可动部分3连接至固定部分2。由于可动部分3和把手6的倾斜是相关的，因此阻滞系统19设法不仅固定可动部分3，还固定把手6。

根据本发明的位置固定的踩踏板健身器材1优选地包括用于缓冲或抑制把手6与固定部分2和/或可动部分3之间的摆动的必要装置。这些必要装置将能避免使用者感觉到把手6相对于可动部分3太松弛地倾斜，因为过度的松弛将导致使用者感觉到不稳定性。因此，该抑制可允许所述器材模拟在实际条件下由于车轮的陀螺效应引起的转动惯性。

从附图可以看出，这些必要装置可以是运动阻尼器9，在所示情况下为双向液压缸形式的运动阻尼器，该运动阻尼器通过相应的铰接连接部12、15连接在把手6和可动部分3之间。但是，本发明还设想了其它实施例，例如两个单向液压缸形式的两个运动阻尼器9，或甚至不使用这种外部运动阻尼器9，而是使用具有适当摩擦力的铰接连接部7、8。此外，本发明还设想将运动阻尼器9不仅连接在把手6和可动部分3之间，而且还连接在把手6和固定部分2之间，连接在可动部分3和固定部分2之间，甚至设想包括连接相同或不同元件2、3、6等的各种运动阻尼器9。

图2示出前一附图中可动部分3和把手6向右倾斜之后的健身器材1，其中从使用健身器材1的使用者的角度来确定左右方向。特别地，可动部分3已相对于铰接连接部8侧向倾斜、把手6已相对于铰接连接部7侧向倾斜，该两个铰接连接部7、8表示成用于倾斜的转动轴线形式。类似地，图3示出了相反的情况，其中可动部分3和把手6向左倾斜。

图4-6示出图1-3的健身器材1的各前视图。在图4中，可动部分3和把手6示出为处于健身器材1的垂直方向，即，没有倾斜。在图5中，可动部分3和把手6向右摆动，可以看出，把手6向右摆动的角度大于可动部分3向右摆动的角度。类似地，图6示出向左变位的元件3、6。

在该三个附图中，可清楚地看到优选用于对可动部分3的摆动和把手6的摆动的联系、限制和抑制进行干涉的元件。首先，金属板11优选地连接至把手6。在附图所示的情况下，金属板11通过焊接或其它方法连接至把手6的把手支承杆18的端部。在这里呈L形的金属板11在阻尼器元件9和把手6之间设有铰接连接部12，并且在铰接杆10和把手6之间设有铰接连接部14。在附图所示的呈L形金属板的情况下，为了使可动部分3摆动(一定的幅度)，L的“长”侧即把手支承杆18和铰接连接部14之间的侧部越长，把手6需要摆动的(幅度)越小。因此，通过改变L的这个侧部的长度，可以使健身器材1适合于对这种带摆动的踩踏板具有不同熟练程度的使用者。第二，健身器材1优选地包括用于限制可动部分3相对于固定部分2的侧向摆动的侧向缓冲器20，以使可动部分3不会倾斜超过特定的最大角度。

根据本发明的健身器材1不具有任何用于使可动部分3和把手6返回至图1和4的垂直位置的装置。上述机构(阻尼器，限制机构等)用于以尽可能接近实际的方式将把手6、座部5和踏板4的相对运动关联起来，并且以不会根据这些元件4、5、6的倾斜角度而改变的方式来实现这种关联。这样，健身器材1的使用者可感觉到摆动元件3、4、5能稳定地保持在倾斜位置，即具有与由实际自行车的陀螺效应所产生的感觉相同感觉。在相反的方式中，在现有技术的使用弹簧来使摆动结构返回至垂直位置的健身器材中，弹簧的作用力根据摆动部分的倾斜角度而变化。因此，使用弹簧无法模拟使用者感觉到的与陀螺效应相关的感觉。

Claims (13)

1.一种供使用者进行体育锻炼的位置固定的踩踏板健身器材(1)，包括一副能相对于曲柄轴(23)转动的踏板(4)、座部(5)和把手(6)，其特征在于，该健身器材包括：

固定部分(2)，该固定部分相对于地板基本上不运动，

可动部分(3)，该可动部分包括所述一副踏板(4)和座部(5)，并且该可动部分可相对于固定部分(2)摆动，所述摆动相对于显著地位于曲柄轴(23)下方的转动轴线(22)进行，

其中，把手(6)可相对于将把手(6)连接至固定部分(2)和/或可动部分(3)的铰接连接部(7)摆动，从而表现为相对于踏板(4)和座部(5)作相对摆动运动，表现为把手(6)相对于固定部分(2)的摆动幅度基本大于可动部分(3)相对于固定部分(2)的摆动幅度。

2.根据权利要求1所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，转动轴线(22)定位成较靠近地板。

3.根据权利要求1所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，所述铰接连接部(7)将把手(6)连接至可动部分(3)。

4.根据权利要求1所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，把手(6)的所述铰接连接部(7)的轴线相对于地板的倾角在15°和45°之间。

5.根据权利要求4所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，把手(6)的铰接连接部(7)的轴线相对于地板的倾角为30°

6.根据权利要求1所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，该健身器材包括阻滞系统(19)，该阻滞系统可至少部分地阻滞可动部分(3)和/或把手(6)以阻止或防止可动部分和/或把手的摆动。

7.根据权利要求1所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，把手(6)与固定部分(2)和/或可动部分(3)之间的摆动、以及可动部分(3)相对于固定部分(2)的摆动彼此相关。

8.根据权利要求7所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，该健身器材包括至少一个通过相应的铰接连接部(14，13)连接在把手(6)和固定部分(2)之间的铰接杆(10)。

9.根据权利要求7所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，该健身器材包括可至少部分地阻滞可动部分(3)和/或把手(6)以阻止或防止该可动部分和/或把手的摆动的阻滞系统(19)，其中，阻滞系统(19)将可动部分(3)连接至固定部分(2)，对可动部分(3)摆动的部分或全部阻滞会阻滞把手(6)的摆动。

10.根据权利要求1所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，把手(6)与固定部分(2)和/或可动部分(3)之间的倾斜被抑制。

11.根据权利要求10所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，该健身器材包括至少一个通过相应的铰接连接部(12，15)连接在把手(6)和可动部分(3)之间的运动阻尼器(9)。

12.根据权利要求11所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，该健身器材包括至少一个通过相应的铰接连接部(14，13)连接在把手(6)和固定部分(2)之间的铰接杆(10)，并且该健身器材包括与把手(6)连接在一起的金属板(11)，其中，所述金属板(11)包括位于运动阻尼器(9)与把手(6)之间的铰接连接部(12)和位于铰接杆(10)与把手(6)之间的铰接连接部(14)。

13.根据权利要求1所述的位置固定的踩踏板健身器材(1)，其特征在于，通过至少一个与固定部分(2)连接在一起的侧向缓冲器(20)来限制可动部分(3)相对于固定部分(2)的侧向摆动。

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