CN105771214A - 适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，包括平衡装置和滚筒装置；平衡装置包括底座以及回转件，回转件的一端转动连接于底座上且另一端处于自由状态，回转件上设有用于限制自行车前轮左右滑动的滑动限位装置；滚筒装置包括机架以及转动连接于机架前后两端且沿左右水平方向设置的两个滚筒，机架和滚筒之间设置有一个以上的惯性轮，惯性轮与滚筒相连接传动。该模拟器能在过渡区时利用设置于机架和滚筒之间的惯性轮的惯性来带动滚筒转动，从而带动自行车后轮转动，以完成一个发力区向另一个发力区的平滑过渡，大大的降低滚筒的外径和质量，不仅降低自行车的骑行重心，使儿童、老人及初学者更具安全感，而且方便携带和收纳。

Description

适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器

技术领域

本发明涉及一种健身器材，特别涉及一种与自行车配套使用的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器。

背景技术

自行车在实际骑行过程中，其实是双脚在自行车左右脚踏板上交替用力的过程，即脚踏板以自行车中轴为圆心，围绕着四个区域(发力区、过渡区、发力区，过渡区)重复做着圆周运动，当从一个发力区向下一个发力区过渡时，就要靠自行车向前运动的惯性来完成平滑过渡。当把自行车放到骑行平衡模拟器上时，人和车都没有实际的前进速度，更不会有向前运动的惯性，这时就必须靠后轮的旋转惯性来模拟自行车向前运动的惯性，从而完成过渡区的平滑过渡。现有的产品为了尽可能模拟真实的骑行效果，滚筒必须具备足够的外径和足够的重量来满足对旋转惯性的要求。滚筒的外径大不仅会导致模拟器的重量大，携带不方便，而且外径大就会导致自行车后轮离地高度大、骑行重心高，对于儿童、老人和初学者来说就会产生恐惧心理，缺乏安全感。

发明内容

本发明的目的在于克服以上缺点，提供一种适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，该模拟器能在过渡区时利用设置于机架和滚筒之间的惯性轮的惯性来带动滚筒转动，从而带动自行车后轮转动，以完成一个发力区向另一个发力区的平滑过渡，大大的降低滚筒的外径和质量，不仅降低自行车的骑行重心，使儿童、老人及初学者更具安全感，而且方便携带和收纳。

本发明是这样实现的：一种适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，该模拟器包括用来放置自行车前轮的平衡装置和位于平衡装置后方的用来放置自行车后轮的滚筒装置；所述平衡装置包括底座以及转动连接于底座上的回转件，所述回转件的一端转动连接于底座上且另一端处于自由状态，所述回转件上设有用于限制自行车前轮左右滑动的滑动限位装置；所述滚筒装置包括机架以及转动连接于机架前后两端且沿左右水平方向设置的两个滚筒，所述机架和滚筒之间设置有一个以上的惯性轮，所述惯性轮与滚筒相连接传动。

为了能降低自行车骑行的重心且方便携带，所述滚筒的直径为16～55mm，所述滚筒的重量为100-5000g。

为了能适应儿童自行车且能降低骑行阻力，使骑行更顺畅，两个滚筒的轴距为100-145mm。

为了在过渡区时能更好地利用惯性轮的惯性带动滚筒转动，所述惯性轮的直径为30-165mm，所述惯性轮的重量为12-460g。

为了使惯性轮能更好地与滚筒进行连接传动，所述惯性轮转动连接于机架上，所述惯性轮上同轴固设有齿轮一，所述滚筒上同轴固设有与齿轮一相啮合传动的齿轮二。

为了进一步降低骑行的重心，所述底座上固设有回转轴，所述回转件的一端固设有与回转轴相匹配的回转轴套，所述回转轴套同轴转动套置于回转轴上。

为了提高回转件转动的灵活性，所述回转轴和回转轴套之间还设有回转轴承。

为了防止回转件与底座相互脱开，所述回转轴和回转轴套之间连接有防脱螺钉。

为了更好地限制回转件的回转角度，所述底座上设有用于限制回转件回转角度的回转限位装置。

为了使底座与地面接触更平稳，所述底座的下表面固定安装有胶垫。

较之现有技术而言，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，该模拟器能在过渡区时利用设置于机架和滚筒之间的惯性轮的惯性来带动滚筒转动，从而带动自行车后轮转动，以完成一个发力区向另一个发力区的平滑过渡，大大的降低滚筒的外径和质量，不仅降低自行车的骑行重心，使儿童、老人及初学者更具安全感，而且方便携带和收纳；

(2)本发明提供的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，回转轴套同轴转动套置于回转轴上，进一步降低骑行的重心；

(3)本发明提供的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，回转轴和回转轴套之间还设有回转轴承，大大提高了回转件转动的灵活性；

(4)本发明提供的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，回转轴和回转轴套之间连接有防脱螺钉，无论在携带还是使用过程中，回转件与底座都不会相互脱开；

(5)本发明提供的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，底座上设有用于限制回转件回转角度的回转限位装置，不仅能有效地限制回转件回转的角度，而且能有效地防止回转角度过大造成骑行者失衡，保证了运动的安全性；

(6)本发明提供的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，平衡装置与滚筒装置能根据自行车前后轮距的不同而进行调整，扩大了模拟器与不同规格尺寸自行车配合使用的范围；

(7)本发明提供的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，使用性能可靠，集趣味和健身于一体，易于推广应用。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器的三维结构示意图；

图2是图1中平衡装置的三维结构示意图；

图3是图2中平衡装置的爆炸视图；

图4是平衡装置另一种实施方式的结构示意图；

图5是图4中底座折叠状态的结构示意图；

图6是图1中滚筒装置的三维结构示意图；

图7是图6中滚筒装置的爆炸视图；

图8是滚筒装置另一种实施方式的三维结构示意图；

图9是图8中滚筒装置的爆炸视图；

图10是图1中自行车前轮向左转动时的三维结构示意图；

图11是图1中自行车前轮向右转动时的三维结构示意图；

图12是蹬自行车脚踏时四个区域(发力区、过渡区、发力区、过渡区)的结构示意图。

图中符号说明：1、平衡装置，1-1、底座，1-2、回转件，1-3、滑动限位装置，1-4、回转轴，1-5、回转轴套，1-6、回转轴承，1-7、防脱螺钉，1-8、回转限位装置，2、滚筒装置，2-1、机架，2-2、滚筒，2-3、惯性轮，2-4、齿轮一，2-5、齿轮二，3、自行车前轮，4、自行车后轮。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：

如图1－图12所示，为本发明提供的一种适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，该模拟器包括用来放置自行车前轮3的平衡装置1和位于平衡装置1后方的用来放置自行车后轮4的滚筒装置2；所述平衡装置1包括底座1-1以及转动连接于底座1-1上的回转件1-2，所述回转件1-2的一端转动连接于底座1-1上且另一端处于自由状态，所述回转件1-2上设有用于限制自行车前轮3左右滑动的滑动限位装置1-3；所述滚筒装置2包括机架2-1以及转动连接于机架2-1前后两端且沿左右水平方向设置的两个滚筒2-2，所述机架2-1和滚筒2-2之间设置有一个以上的惯性轮2-3，所述惯性轮2-3与滚筒2-2相连接传动。如图2所示，所述滑动限位装置1-3为设置于回转件1-2上的“V”型槽，自行车前轮3放置于“V”型槽内，滑动限位装置1-3不仅能限制自行车前轮3的左右滑动，而且能使回转件1-2随自行车前轮3的摆动而回转。滑动限位装置1-3的形状不只局限于本实施例的方式，只要能限制自行车前轮3左右滑动即可。

为了能降低自行车骑行的重心且方便携带，所述滚筒2-2的直径为16～55mm，所述滚筒2-2的重量为100-5000g。

为了能适应儿童自行车且能降低骑行阻力，使骑行更顺畅，两个滚筒2-2的轴距为100-145mm。

为了在过渡区时能更好地利用惯性轮的惯性带动滚筒转动，所述惯性轮2-3的直径为30-165mm，所述惯性轮2-3的重量为12-460g。

如图6、图7所示，为了使惯性轮能更好地与滚筒进行连接传动，机架2-1上转动连接有四个惯性轮2-3，每个惯性轮2-3上同轴固设有齿轮一2-4，所述滚筒2-2上同轴固设有与齿轮一2-4相啮合传动的齿轮二2-5。当然也可以采用其它传动方式，如链轮链条传动、皮带皮带轮传动、永磁传动等等，也可以根据需要采用多级传动。惯性轮2-3也可以固定设置在滚筒2-2两侧(如图8、图9所示)，也可以固定设置在滚筒2-2内。

如图2、3所示，为了进一步降低骑行的重心，所述底座1-1上固设有回转轴1-4，所述回转件1-2的一端固设有与回转轴1-4相匹配的回转轴套1-5，所述回转轴套1-5同轴转动套置于回转轴1-4上。所述平衡装置1也可以采用如图4所示的结构，底座1-1采用V型结构，V型的两端设有高度调节装置，这样更有利于降低自行车前轮距地面的高度,甚至可以调整到只有几毫米高，彻底消除初学者的恐惧心理,增强安全感,为这项运动的普及推广创造更有利的条件。V型底座1-1也可以折叠，如图5所示为折叠状态，折叠后方便携带和收纳。

为了提高回转件1-3转动的灵活性，如图3所示，所述回转轴1-4和回转轴套1-5之间还设有回转轴承1-6。

如图3所示，为了防止回转件与底座相互脱开，所述回转轴1-4和回转轴套1-5之间连接有防脱螺钉1-7。

如图2、3所示，为了更好地限制回转件的回转角度，所述底座1-1上设有用于限制回转件1-2回转角度的回转限位装置1-8。

为了使底座与地面接触更平稳，所述底座1-1的下表面固定安装有胶垫。当然也可以采用其它方式，如在底座1-1的下表面安装真空吸盘。

如图12所示，自行车在实际骑行过程中，其实是双脚在自行车左右脚踏板上交替用力的过程，即脚踏板以自行车中轴为圆心，围绕着四个区域(发力区A、过渡区B、发力区C，过渡区D)重复做着圆周运动，当从一个发力区向下一个发力区过渡时，就要靠自行车向前运动的惯性来完成平滑过渡。区域A为蹬左脚踏的发力区，区域C为蹬右脚踏的发力区。将自行车放置于模拟器上时就必须靠后轮的旋转惯性来模拟自行车向前运动的惯性，从而完成过渡区的平滑过渡。

该发明的工作原理为：如图1所示，当自行车骑行模拟器上的人没有扭动自行车车把时，回转件1-2处于底座1-1上的中间位置。如图10所示，当自行车骑行模拟器上的人向左扭动自行车车把时，放置在滑动限位装置1-3内的自行车前轮3就带动回转件1-2以回转件1-2和底座1-1的转动连接点为中心向左回转。自行车前轮3移向左侧后，在滚筒2-2上滚动的自行车后轮4便自动向左侧滚动。反之亦然，如图11所示，当自行车骑行模拟器上的人向右扭动自行车车把时，自行车前轮3和自行车后轮4均会向右移动。自行车轮向左、向右移动量的大小和移动速度的快慢与骑车人摆动自行车车把手角度的大小和骑行速度的快慢均成正比，从而实现了骑行平衡的模拟操作。当脚踏处于发力区时，后轮4能通过齿轮二2-5和齿轮一2-4带动惯性轮2-3高速旋转，当脚踏处于过渡区时，由于惯性轮2-3的惯性作用，惯性轮2-3又能通过齿轮一2-4和齿轮二2-5带动滚筒2-2转动，滚筒2-2带动自行车后轮4转动，从而完成一个发力区向另一个发力区的平滑过渡，本发明由于设置了惯性轮，从而能大大的降低滚筒的外径和质量，不仅降低自行车的骑行重心，使儿童、老人及初学者更具安全感，而且方便携带和收纳。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：该模拟器包括用来放置自行车前轮(3)的平衡装置(1)和位于平衡装置(1)后方的用来放置自行车后轮(4)的滚筒装置(2)；所述平衡装置(1)包括底座(1-1)以及转动连接于底座(1-1)上的回转件(1-2)，所述回转件(1-2)的一端转动连接于底座(1-1)上且另一端处于自由状态，所述回转件(1-2)上设有用于限制自行车前轮(3)左右滑动的滑动限位装置(1-3)；所述滚筒装置(2)包括机架(2-1)以及转动连接于机架(2-1)前后两端且沿左右水平方向设置的两个滚筒(2-2)，所述机架(2-1)和滚筒(2-2)之间设置有一个以上的惯性轮(2-3)，所述惯性轮(2-3)与滚筒(2-2)相连接传动。

2.根据权利要求1所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述滚筒(2-2)的直径为16～55mm，所述滚筒(2-2)的重量为100-5000g。

3.根据权利要求1所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：两个滚筒(2-2)的轴距为100-145mm。

4.根据权利要求1所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述惯性轮(2-3)的直径为30-165mm，所述惯性轮(2-3)的重量为12-460g。

5.根据权利要求1所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述惯性轮(2-3)转动连接于机架(2-1)上，所述惯性轮(2-3)上同轴固设有齿轮一(2-4)，所述滚筒(2-2)上同轴固设有与齿轮一相啮合传动的齿轮二(2-5)。

6.根据权利要求1所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述底座(1-1)上固设有回转轴(1-4)，所述回转件(1-2)的一端固设有与回转轴(1-4)相匹配的回转轴套(1-5)，所述回转轴套(1-5)同轴转动套置于回转轴(1-4)上。

7.根据权利要求6所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述回转轴(1-4)和回转轴套(1-5)之间还设有回转轴承(1-6)。

8.根据权利要求6所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述回转轴(1-4)和回转轴套(1-5)之间连接有防脱螺钉(1-7)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述底座(1-1)上设有用于限制回转件(1-2)回转角度的回转限位装置(1-8)。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的适用于儿童的回转式自行车骑行平衡模拟器，其特征在于：所述底座(1-1)的下表面固定安装有胶垫。