CN114653041A - 用于自行车前轮的支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种用于自行车的支撑装置，其包括支撑结构、支撑在支撑结构上并包括可移动元件和构造成保持自行车前叉的保持元件的固定组。支撑装置还包括固定组的升降装置，其中保持元件与可移动元件一体地平移。支撑装置还包括连接装置，该连接装置构造成用于将所述固定组可滑动地固定到支撑结构，以允许固定组沿横向于竖直方向的补偿方向相对于支撑结构移位。

Description

用于自行车前轮的支撑装置

技术领域

本发明涉及一种用于自行车前轮的支撑装置或者其他类似的训练装置，该支撑装置为能够与用于自行车后轮的滚轮支撑件结合使用的类型。

背景技术

在自行车领域，所谓的滚轮或训练器(即用于在封闭环境中训练的装置)的使用很普遍，通过该装置可以将自行车支撑在固定支撑件上并且能够在踩踏时产生可调节的制动作用。

关于这些装置，所需要的是能够重现与通常在道路和户外的实际骑车实践情况下实际发生的情形和条件愈加相似的情形和条件。

作为这种需求的一部分，已经开发了许多解决方案，旨在重现骑自行车者在户外训练期间可感受到的真实条件，并能够与骑自行车者的行为进行交互。

鉴于这种交互性，还开发了前轮支撑件，其能够模拟路面的坡度，将自行车向上或向下倾斜以模拟上坡或下坡直道。因此，该位置可能伴随着滚轮或训练器所提供的踏板阻力适当变化，这允许模拟上升或下降情形。

在国际专利申请WO 2019/018416中描述了这种类型支撑件的示例，该申请涉及一种用于自行车的训练装置，其包括基本竖直的引导元件和设计用于固定自行车前轮毂的承座。该承座能够通过由电动机驱动的皮带沿着引导元件滑动。因此，引导元件能够使承座在基本竖直的方向上滑动，从而升高和降低自行车的前端。

为了使自行车后轮的轴线与其前轮毂在承座上的固定点之间保持正确的距离，也可以使引导元件关于水平轴线而平行于轮轴摆动。

事实上，应当理解，在承座的竖直运动期间，上述距离会纯粹由于几何原因而发生变化，必须补偿这些变化以使得训练装置正确运行。

国际专利申请WO 2019/018416主要描述了用于执行这种补偿的两种不同的解决方案。

在第一实施方式中，引导元件的基座具有弯曲形状，以允许整个装置根据所需的补偿摆动。

另一方面，第二实施方式规定将引导元件安装在可通过销进行摆动的基座上。因此，同样地，利用该解决方案，引导元件可以随着承座的竖直运动而前后倾斜。

与这些已知解决方案相关的主要缺点之一与以下事实有关：由于为引导元件提供的摆动的存在，用户可能会感受到相对不稳定的感觉。

即使在自行车保持恒定倾斜时，例如当用户在训练期间从鞍座上起身以模拟冲刺或进行特定锻炼时，实际上在车把上也可以感觉到振动。

WO 2019/018416中描述的解决方案的另一缺点也与通过皮带进行的运动有关，皮带被证明随着时间的推移不是很可靠。

发明内容

因此，本发明的根本问题在于提供一种用于自行车前轮的支撑装置，其在结构上和功能上被设想为至少部分地消除参考所引用的现有技术所提及的一个或多个缺点。

另一个目的是提供一种用于前轮的支撑装置，其能够以适当的方式补偿当自行车向上或向下倾斜时前轮轮毂的支撑区域与后轮的轴线之间的距离变化。

本发明的另一个目的是提供一种用于前轮的支撑装置，其能够在训练练习期间为用户提供足够的稳定性。

本发明通过用于自行车前叉的支撑装置至少部分地解决了该问题并实现了这些目的，该支撑装置包括旨在搁置在支撑表面上的支撑结构、配置为保持前叉并支撑在支撑结构上的固定组。

支撑装置优选地包括：用于使固定组平移的装置，该装置被配置为在竖直方向上移动固定组；以及连接装置，该连接装置被配置为将所述固定组可滑动地约束到所述支撑结构，从而允许固定组沿着横向于(且优选垂直于)竖直方向的补偿方向C相对于支撑结构位移。

应当理解，使固定组相对于支撑结构可移动允许在滚轮或训练器上进行自行车训练期间补偿固定组相对于自行车后轴的位置的距离。

这样，可以进行自行车前部的向上或向下移位，从而模拟斜坡情况，同时由于固定组被可滑动地约束到放置在地面上的支撑结构，确保所述结构的最大稳定性。

在本发明的一些实施方式中，平移装置包括具有优选为竖直的延伸部的引导元件。优选地，这种引导元件具有细长柱状的形状。

这些特征允许形成坚固且同时紧凑的结构，适用于相对于中立位置提升/降低自行车的前叉，该中立位置与自行车在平坦地面上运动时通常具有的位置重合。

优选地，平移装置包括支撑基座。引导元件连接至该支撑基座。在一些实施方式中，支撑基座具有大致矩形的形状。优选地，支撑结构具有使得限定纵向方向的细长形状，补偿方向基本上平行于该纵向方向。

根据另一方面，连接装置包括一对导轨和在所述导轨中滑动的相应的承座。支撑结构可以包括导轨并且平移装置可以包括承座，或者反之。

这些特征允许以简单、坚固且因此经久可靠的方式实现固定组和支撑结构之间的滑动约束。

在一些实施方式中，每个所述轨道包括沿所述补偿方向布置在所述支撑结构的相对两端的第一部分和第二部分。

在一些实施方式中，滑块可优选地包括滚轮。例如，滚轮可以通过销钉可旋转地连接到支撑基座。优选地，轨道包括窗口，所述销穿过该窗口。

根据本发明的更进一步的方面，平移装置包括用于致动所述固定组的装置，该装置被配置为沿所述竖直方向平移所述固定组，其优选地包括螺杆和内螺纹套管，所述固定组连接到所述套管。优选地，致动装置包括套管相对于柱状引导元件的防旋转装置，从而实现可移动元件由于螺杆旋转而平移。

优选地，固定组包括保持装置，该保持装置被构造为使得限定所述前叉的锁定轴线，其在前叉固定到固定组时优选地与自行车的前轮轴重合。

在一些实施方式中，保持装置包括第一锁定元件和第二锁定元件，每个锁定元件被配置为锁定前叉的相应的臂，所述锁定元件沿所述锁定轴线对齐。优选地，补偿方向横向于所述锁定轴线。

凭借这些特征，可以有效锁定前叉，保证自行车在训练时的稳定性。

在一些实施方式中，保持装置以允许保持装置相对于优选平行于竖直方向的旋转轴线有限旋转的方式可旋转地支撑在固定组上。优选地，锁定轴线与补偿方向形成90°和60°之间的角度。

凭借这些特征，本发明的装置允许在训练期间进行自行车车把的旋转运动。因此，训练体验可能与真正的公路自行车特别相似。

根据另一方面，本发明还涉及上述支撑装置用于自行车训练的用途。

基于又一方面，本发明涉及一种自行车训练套件，包括上述支撑装置和后轮训练装置，例如滚轮或训练器。

有利地，用于前叉的支撑装置和用于后轮的训练装置被构造成使得由支撑装置限定的补偿方向与自行车的纵向延伸方向一致。

本发明的进一步优选特征更一般地由从属权利要求限定。

附图说明

从本发明的一些优选实施方式的详细描述中，这些特征和与其相关联的优点将变得更加明显，将参考附图以非限制性示例的方式示出，其中：

图1是根据本发明的支撑装置在用于与自行车滚轮相关的自行车训练期间的侧视图；

图2是本发明的支撑装置的局部截面示意图；

图3是图1的支撑装置的立体图；

图4、4A和4B是图1的支撑装置的侧视图和相应的纵向和横向截面图；

图5是图1的支撑装置的俯视图；

图6是图1的支撑装置的放大部分截面的立体图；以及

图7、7A和7B示出根据本发明的替代实施方式的支撑装置。

具体实施方式

首先参考图1，自行车前轮200的支撑装置作为整体用附图标记100表示。

本发明的支撑装置100可有利地与训练装置300(例如滚轮或训练器)结合使用，所述训练装置300包括支撑件301，自行车可通过支撑件301而在其后轮轴处得以支撑。训练装置300以允许模拟踩踏的方式配置。

为此，所述装置300有利地设置有制动器，例如磁力、风扇、液压或机电制动器，以阻碍用户的踩踏，这种阻碍是通过与链条啮合的一个或多个带齿小齿轮来传递或通过由后轮轮胎摩擦驱动的滚轮来传递。换言之，本发明的装置可以与装置300或其他类似系统一起形成训练套件。

从图中可以看出，根据下面更详细描述的方法，在训练期间，自行车的前叉201固定到支撑装置100。

现在还参考图2，支撑装置100包括支撑结构1，其旨在放置在基本平坦的支撑表面S上，例如进行训练的房间的地板上。

仍参考图1和图2，支撑装置100还包括配置成保持前叉201的固定组2。

如图3所示，在一些实施方式中，固定组2可包括以限定前叉201的锁定轴线B的方式配置的保持装置20。

优选地，保持装置20包括第一锁定元件21和第二锁定元件22，每个锁定元件以锁定前叉201的相应的臂的方式配置。

锁定元件21、22可以例如以销的形式制成，从而限定与由普通自行车轮毂的端部限定的固定结构类似的固定结构。

因此可以理解，当前叉201固定到固定组2时，锁定轴线B与自行车200的前轮轴线X重合。

再次参考图2，支撑装置1包括固定组2的平移装置3，其包括优选为细长柱状形状的引导元件30。

在一些实施方式中，固定组2可以在引导元件30上滑动，从而允许固定组2、特别是保持装置在竖直方向V上移位。

以此方式，自行车200的前端可被升高或降低，从而允许在训练期间将其放置在与在上坡或下坡道路上出现的位置类似的位置。

现在还参考图2和6，固定组2在竖直方向上的运动通过合适的致动装置5来进行。

优选地，这些致动装置5包括螺杆51和内螺纹套管52。该螺杆通过可与减速器54相关联的电动机53围绕优选地与竖直轴线V重合的轴线Z旋转。

固定组2连接到内螺纹套管52并且螺杆51的旋转决定固定组2沿螺杆的轴线Z的位移，固定组2本身沿引导元件30被可滑动地约束。

以这种方式，通过控制系统可以容易地控制固定组2的竖直位置、进而控制自行车前部的竖直位置，从而允许交互式训练解决方案的最佳实施。

在优选实施方式中，致动装置5容纳在形成引导元件30的柱内，电机53和减速器54定位在其基座处。

优选地，致动装置5包括套管52的、相对于柱状引导元件30而言的防旋转装置55，从而实现由螺杆51的旋转引起可移动元件21的平移。在一些实施方式中，该防旋转装置包括滑瓦56，该滑瓦56滑入形成于引导元件30中的相关座36。

再次参考图2，平移装置3可包括支撑基座31，其优选具有大致矩形的形状。

引导元件30有利地连接到该支撑基座31并且从其竖直延伸。

根据本发明的一个方面，支撑基座通过合适的连接装置4连接到支撑结构1，该连接装置允许基座31相对于支撑结构1沿着垂直于竖直方向V的补偿方向C滑动。

可以理解的是，基座31的滑动决定了固定组2的相应滑动，更通常地，连接装置也可以有不同的构造，只要它们适合于将固定组2可滑动地约束到支撑结构1，使得允许固定组2沿补偿方向C移位。

从图1可以看出，固定组2沿补偿方向C移位允许锁定轴线B相对于训练装置300靠近/远离。这样，随着自行车绕其后轴XP倾斜，可以保持训练装置300和支撑装置100之间的正确距离。

在一些实施方式中，自行车200可以固定到训练装置300，使得其可以作为整体围绕后轴XP旋转。这允许避免在向上或向下倾斜期间在自行车200和训练装置300之间的锁定区域处滑动。

还应当理解，虽然在图中所示的实施方式中补偿方向与平行于自行车纵向延伸部的水平方向基本重合，但是还可以提供补偿方向C相对于这些方向倾斜的实施方式，只要它不平行于自行车的竖直轴和后轴。

然而，优选地，补偿方向C基本上平行于支撑结构1的纵向延伸方向。

现在还参考图4A和4B，将描述连接装置4的可能实施方式。

特别地，在优选实施方式中，连接装置可以包括一对导轨41和相应的滑块42。优选地，在装置100的横向相对的两端形成有两对导轨和相应的滑块。

在一些实施方式中，导轨41形成在支撑结构1中，而滑块42支撑在升降装置3上。然而，显然也可以设想相反的解决方案。

优选地，滑块42呈在所述导轨41中滑动的杆的形式。

在一些实施方式中，每个轨道41可以包括沿补偿方向C布置在支撑结构1的相对两端的第一部分41A和第二部分41B。还可以提供返回元件43，其配置为使得在沿着所述补偿方向C在相应极限位置之间的中间位置推动升降装置3。

在例如图7、7A和7B所示的替代实施方式中，滑块42可以包括在所述导轨41中滑动的滚轮43。优选地，在装置100的纵向相对两端形成有两对导轨和相应的滑块。

例如，滚轮43可以通过销44可旋转地连接到支撑基座31。在这种情况下，轨道41有利地包括销44穿过的窗口45。

因此，滚轮43可以在导轨41内滑动，从而允许支撑结构1和基座31之间，或更通常地支撑结构1和固定组2之间的滑动连接。

再次参考图3，根据本发明的另一方面，保持装置20可以以允许保持装置20相对于旋转轴线S1(其优选平行于所述竖直方向V)进行有限旋转的方式被可旋转地支撑在固定组2上。

如图6所示，根据另一方面，保持元件20可以相对于可移动元件21可旋转，也可以相对于与锁定轴线B和主轴线S1垂直的副轴线S2可旋转。第二轴线S2优选是基本上水平的。

有利地，保持元件20还可以沿着锁定轴线B可平移。

如图5示意性所示，固定装置20在固定组2上的连接可以被构造成使得固定装置20可以旋转，以使锁定轴线B与所述补偿方向C形成可变角度α。优选地，这样的角度α可以在90°和60°之间，其中90°对应于前叉201的直线位置。这样，可以允许车把相对于其中心位置以大约±30°旋转。

因此应当理解，这样制造的支撑装置可以允许在训练课程中模拟自行车前部的状况，特别类似于在实际自行车练习期间发生的状况。这例如在希望以现实方式模拟向上或向下行进的情况下是合乎需要的。

同时，以稳定安全的方式支撑自行车，有利于用户的安全和舒适。

此外，旋转车把的能力，另外结合前轴的上下动作，有助于使训练体验更接近真实。

Claims (15)

1.一种用于包括前叉(201)的自行车(200)的支撑装置(100)，所述支撑装置(100)包括：支撑结构(1)，其旨在支撑在基本平坦的支撑表面(S)上；固定组(2)，其被构造成保持所述前叉(201)并支撑在所述支撑结构(1)上；所述固定组(2)的平移装置(3)，其配置成在竖直方向(V)上移动所述固定组；以及连接装置(4)，其配置为将所述固定组(2)可滑动地固定到所述支撑结构(1)，以允许所述固定组(2)相对于所述支撑结构沿着横向于所述竖直方向(V)的补偿方向(C)移动。

2.根据权利要求1所述的支撑装置(100)，其中所述平移装置(3)包括引导元件(30)，所述引导元件具有优选为竖直的延伸部。

3.根据权利要求2所述的支撑装置(100)，其中所述引导元件(30)呈细长柱状的形式。

4.根据权利要求3所述的支撑装置(100)，其中所述平移装置(3)包括支撑基座(31)，所述引导元件(30)优选地连接到所述支撑基座(31)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的支撑装置(100)，其中所述连接装置包括一对导轨(41)和能够在所述导轨(41)中滑动的相应滑块(42)，并且其中所述支撑结构(1)包括所述导轨(41)并且所述平移装置(3)包括所述滑块(42)，或者反之，所述支撑结构(1)包括所述滑块并且所述平移装置(3)包括所述导轨(41)。

6.根据权利要求5所述的支撑装置(100)，其中所述滑块(42)包括滚轮(43)，所述滚轮(43)优选地通过销(44)可旋转地连接到所述支撑基座(31)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的支撑装置(100)，其中所述平移移动装置(3)包括所述固定组(2)的致动装置(5)，所述致动装置(5)被配置为使所述固定组(2)沿竖直方向(V)平移移动。

8.根据前述权利要求所述的支撑装置(100)，其中所述致动装置(5)包括螺杆(51)和内螺纹套管(52)，所述固定组(2)连接到所述内螺纹套管(52)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的支撑装置(100)，其中所述固定组(2)包括保持装置(20)，所述保持装置(20)被配置为限定所述前叉(201)的锁定轴线(B)，在所述前叉(201)固定到所述固定组(2)时，所述锁定轴线(B)优选地与自行车(200)的前轮轴线(X)重合。

10.根据前述权利要求所述的支撑装置(100)，其中所述保持装置(20)包括第一锁定元件(21)和第二锁定元件(22)，第一锁定元件(21)和第二锁定元件(22)中的每个锁定元件被配置为锁定所述前叉(201)的相应的臂，所述锁定元件(21、22)沿所述锁定轴线(B)对齐。

11.根据权利要求9或10所述的支撑装置(100)，其中所述补偿方向横向于所述锁定轴线(B)。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的支撑装置(100)，其中所述保持装置(20)可旋转地支撑在所述固定组(2)上，以允许所述保持装置(20)相对于优选与所述竖直方向(V)平行的旋转轴线(S1)有限地旋转，其中所述锁定轴线(B)优选地与所述补偿方向(C)限定90°和60°之间的角度(α)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的支撑装置(100)，其中所述支撑结构(1)具有细长形式以限定纵向方向，所述补偿方向(C)基本上平行于所述纵向方向。

14.根据前述权利要求中任一项所述的支撑装置(100)用于自行车训练的用途，其中所述自行车的前叉固定到所述固定构件(2)，使得自行车(200)的前轮轴线(X)横向于所述补偿方向(C)。

15.一种用于自行车训练的套件，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的支撑装置(100)和用于自行车的训练装置(300)，所述训练装置包括用于所述自行车的后轴(301)的支撑件，所述支撑装置(100)和训练装置(300)构造成使得所述补偿方向与所述自行车的纵向延伸方向一致。

Images