CN1871050A - 用于具有成直线布置的支撑和滑动元件的运动用品的转向装置 - Google Patents

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CN1871050A CNA2004800308074A CN200480030807A CN1871050A CN 1871050 A CN1871050 A CN 1871050A CN A2004800308074 A CNA2004800308074 A CN A2004800308074A CN 200480030807 A CN200480030807 A CN 200480030807A CN 1871050 A CN1871050 A CN 1871050A
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Abstract

本发明涉及一种用于运动用品(1)的转向装置，该运动用品适于利用以成行布置方式设置的多个支撑和滑动元件(3)在支撑表面(2)上滑动；所述转向装置包括底架(5)，至少支架(6a)连接到该底架，所述支架(6a)适于克服弹性装置(17，18)的力绕轴线(7)相对于底架(5)摆动，该轴线相对于所述支撑表面(2)以倾斜一角度α并且基本位于所述底架(5)的纵向中心平面(4)上。支架(6a)适于以这样的方式支撑至少两个支撑和滑动元件(3)，使得各支撑轴(25，26)位于在相对于所述支架(6a)的枢转轴、即摇摆中心(27)的相对两侧上基本平行于所述支撑表面(2)，所述摇摆中心是相对于所述底架(5)而言的。

Description

用于具有成直线布置的支撑和滑动元件的运动用品的转向装置
技术领域
本发明涉及一种用于运动用品的转向装置，该运动用品适于利用设置成一行布置的，即沿着同一纵向轴线对准的多个支撑和滑动元件在支撑表面上滑动。这些运动用品，例如可由成一行的旱冰鞋、滑雪鞋、踏板车、雪橇、滑雪滑板车等构成，用于或者通过滚动而在地面上滑动，或者通过滑行而在雪面或者冰上滑动。
背景技术
这种运动用品所期望满足的一个重要的要求在于，当改变路线方向，即改变溜冰或滑动方向时，它们必须保证具有一定的引导和行进精度。对于例如街头曲棍球或冰球或花样滑冰这种涉及滑动路线连续和突然变化的体育运动而言，这点尤为重要。因此当使用这些用品时以尽可能小的曲率半径进行连续转弯的可能性成为一个问题，特别是当使用成一行布置的旱冰鞋和滑冰鞋时，该问题尤为突出。
在US 2,204,280中公开的技术方案旨在至少部分地解决上述技术问题，该专利要求1937年8月17日的瑞士优先权。该专利实际上涉及一种具有两个成一行的轮子的冰鞋，每一个轮子由相应的轮叉所支撑，对应其下部并且在通过轮轴的竖直平面的外侧，该轮叉以可枢转方式连接到相对于底架倾斜布置的支撑部件，以便使得该同一轮叉克服弹性元件的作用横向地摆动；这两个轮叉的枢转中心位于相对两侧上并且相对于相应的轮轴位于外部，从而使得当沿着直线路径行进时相互对准的这些轮子，在进行转弯动作时自动偏转到倾斜的位置。
该现有技术手段的一个主要缺点在于，冰鞋的稳定性差，并且由于前轮到后轮之间存在的距离，当试图实现连续的、流畅的转弯效果时，将遇到困难。实际上，虽然它们确实均具有它们自身的转向装置，但是这两个轮子彼此间隔太远，难以根据这种能够使得溜冰者以连续的、流畅的方式进行转弯的理想曲率设置它们自身。结果，溜冰者不得不对路线进行多个渐进式调整，以便能够遍历整个曲线，因此这是以非连续的方式进行和完成的。而且，再一次说，由于轮子之间的所述距离，当进行转弯机动操作时，由于每个轮子上作用有相当大的应力，轮叉会遭受振动，并且这种振动会显著引起冰鞋的不稳定性，结果发现恰好在涉及转弯即改变方向的这种关键阶段中，难以以适当的准确度引导和操纵冰鞋。
另一个缺点在于这样的事实，即上述现有技术方案的转向装置仅能与具有平坦轮面的轮子配合工作。实际上，方向改变是通过向一旁倾斜底架而实现的，由此引起支撑表面对轮子的反作用，这最终传递给将轮叉以枢转方式连接到支撑部件的销上，从而使得轮叉自身相对于对应的支撑部件旋转。
发明内容
因此本发明的主要目的在于通过提供一种用于运动用品的转向装置克服上述现有技术方案的缺点，该运动用品适于利用设置为成一行布置的，即沿着同一纵轴线对准的多个支撑和滑动元件在支撑表面上滑动，该转向装置在使用时安全可靠。
在上述的一般目的内，本发明的目的在于提供一种转向装置，其能够以流畅的和连续的方式改变方向，即转弯，同时在进行所述机动操作的整个期间保持该用品的全部稳定性及其控制。
本发明的另一个目标在于提供一种转向装置，该转向装置即便在目前市售的运动用品中，也能够以最优化的方式工作，就其支撑和滑动部件的数目和特征以及特点而论没有任何限制。特别是，本发明的转向装置在具有弯曲轮面的轮子作为支撑和滑动部件的那些用品中能够以最优的方式工作，所述用品是例如成一行的旱冰鞋和踏板车。
本发明又一个同等重要的目的在于以具有竞争力的成本提供一种转向装置，此外该转向装置还能够利用现有技术和设备进行制造。
根据本发明，这些目的和目标以及将在下面的描述中变得明白的其它目的在一种用于运动用品的转向装置中实现，该运动用品适于利用设置为成一行布置的，即沿着同一纵轴线对准的多个支撑和滑动元件在支撑表面上滑动，该转向装置包含有如所附权利要求1所述的特征。
附图说明
总之，从下面参考附图以非限定性实施例的方式给出的具体但并非唯一的实施例的描述，将更加容易理解根据本发明的转向装置的特征和优点，其中：
图1是用于成一行的旱冰鞋的根据本发明的转向装置的局部剖面侧视图；
图2是类似于图1所示的根据本发明转向装置的一个部件的分解图；
图3是沿着剖面III-III观察的图1所示意的转向装置的截面图；
图4是图3的截面图的分解图；
图5是图1所示的旱冰鞋在其第一操作位置的底视图；
图6是图1所示的旱冰鞋在其第二操作位置的底视图；
图7示出根据本发明的转向装置的第二实施例；
图8示出根据本发明的转向装置的第三实施例；
图9示出根据本发明的转向装置的第四实施例；
图10示出根据本发明的转向装置的第五实施例；
图10a示出图10的转向装置的一个细节；
图11为用于图10的转向装置的轮子布置的底视图。
具体实施方式
参考上面列出的附图，附图标记1用于总的表示适于利用沿着同一纵轴线4对齐的，或者换言之，以成一行布置的方式设置的多个支撑和滑动元件3在支撑表面2上滑动的运动用品。在附图中所示的具体实施例中，该运动用品由冰鞋1构成，该冰鞋设有至少三个、并且优选四个轮子3，所述的轮3用作冰鞋在其上能够支撑并且在由地面2形成的支撑表面上滑动的元件；轮3以成一行布置的方式设置并且具有弯曲的轮面。
冰鞋1包括以已知方式支撑设置在其上的鞋子(未示出)的底架5，其中至少设置成支撑至少一对轮子3的支架6a连接到所述底架。该支架6a以这样的方式连接到底架5，从而能够绕轴线7摆动，该轴线7相对于地面2以一定角度α倾斜并且基本位于如由纵轴线4形成的底架的纵向中心平面上。
参考附图中所示的具体实施例，底架5具有大致对应至少其端部8a的支撑部件9，该支撑部件设有第一通孔10并且至少具有相对于地面2倾斜一角度β的表面9，该角度β优选与角度α互余。
支架6a具有臂11用于将其连接到支撑部件9，所述臂设有第二通孔12并且具有表面11a，该表面面向表面9a并且具有与表面9a相对的形状，即与表面9a的形状互补。在各个彼此相对的侧面上，从该臂11延伸出第一和第二轮叉13、14，每个轮叉对应于各自的支撑轴25、26以可枢转方式支撑轮3。
连接装置，例如螺纹销15等通过第一孔10和第二孔12延伸，用于以可枢转方式将支架6a连接到支撑部件9；利用适当的锁紧装置，例如锁紧螺母或螺栓16将销15锁紧。
支架6a和支撑部件9的构造，连同相关连接装置的设置，能够保证支撑和滑动元件，在该实例中即为两个轮3以基本平行于在该实例中由地面形成的支撑表面2的方式，由支架6a支撑在相对于支架6a的枢转中心27的相对两侧上，该枢转中心是相对于底架5由销15和第二孔12形成的。
设置与臂11相互作用的适当的弹性装置17、18以便弹性地抵抗支架6a相对于底架5的摇摆运动。根据图3和4所示的优选实施例，上述弹性装置17、18安放于设置在支撑部件9中的各自的底座19、20内；它们还设有各自的小孔21、22用于使得从臂11延伸的对应突起23、24插入其中。以这种方式，这些弹性抵抗装置17、18的底座非常紧凑并且完全包含在支架6a内。以一种有利的方式，所述弹性装置17、18的弹性程度可利用适当的调节装置或者简单地通过利用具有所需要的不同弹性程度的其它装置替换所述弹性装置17、18而改变。
摇摆轴线7优选大致对应于支撑和滑动元件3的支撑轴25或者在其上方延伸，该支撑轴位于底架5中部附近。
上面给出的描述涉及一种包括单个支架6a的转向装置。但是，如图1、5和6所示的转向装置的优选实施例要求使用两个支架6a、6b，在一种布置中，它们设置成大致对应于底架5的端部8a、8b以对称方式彼此相对，其中每个这样的支架支撑一对轮3。
该转向装置的操作如下：当该用品，在此实例中即为冰鞋，沿着直线路径行进时，其中该支撑和滑动元件设置为沿着纵轴线4(图5)对准，从所保持的位置，利用使用者传递给该用品的向一边进行倾斜的效果来实现方向的改变；该运动使得支架6a，6b沿着相反的方向绕摇摆轴线7克服弹性装置17、18的作用相对于底架5进行旋转，正如图6清楚地示出的。以这种方式，支撑和滑动元件3能够沿着两条伴随而来的轴线设置其自身，由于相同支撑和滑动元件3的邻近性，可将该两轴线比作圆弧。这种布置使得以流畅的和连续的方式对方向进行改变成为可能，因而使用者能够在进行这种机动操作即改变方向的整个阶段中保持用品的稳定性及其控制。
因此从上面的描述可完全清楚根据本发明的成一行的旱冰鞋的有效实现前述目的和优点的能力：事实上，根据本发明的转向装置在使用中安全可靠，同时使用者能够以流畅的和连续的方式进行甚至即刻的、突然的方向改变并且在进行这种机动操作即改变方向的整个阶段中保持用品的完全稳定性及其控制。使用者通过沿着他/她所希望转弯的方向简单地倾斜该用品而实现了这些优点：这实际上引起作用力在支架6a、6b上的这种相互作用以使得它们旋转，即克服弹性装置17、18的作用绕轴线7以彼此相对的方式摆动：前部支架6a沿着弯曲方向旋转，而后部支架6b沿着相反的方向旋转，以这种方式大致形成一个圆弧，如图6所示，该圆弧基本对应于应该实现的曲线弧。而且，设有弯曲轮面28的轮3的构造使该同样的转向装置能够在实际中用于具有前述特征的、目前市售的所有运动用品中，该构造使得该用品能够倾斜，即考虑到根据本发明的转向装置能够正确操作，使该物品能够进入其所需要的倾斜姿态。
应当理解，在不同的应用中，在不脱离本发明范围的情况下，可以对上述转向装置进行多种改进和改变。
例如，图7、8和9所示的实施例涉及一种用于诸如旱冰鞋101、201、301的运动用品的如上所述的转向装置，该运动用品具有多个支撑和滑动元件，例如具有不同尺寸的轮子103、203、303。以下该描述将涉及用于成一行的旱冰鞋的根据本发明的转向装置，但是应该理解该转向装置同样适用于具有沿着直线设置的不同尺寸的多个支撑和滑动元件的任何运动用品。
更具体地说，图7示出一种用于包括四个轮子103的支撑和滑动元件的布置，其中前轮103a和第三轮103c的直径小于第二轮103b和后轮103d的直径；轮子103a和103b利用第一支架106a支撑在各自的第一支撑轴125a和126b上，正如已经在上面所述的，该支架以能够绕第一轴线107a摆动的方式连接到底架105；同样，轮子103c和103d利用第二支架106b支撑在各自的第二支撑轴125b和126b上，该支架以能够绕第二轴线线107b摆动的方式连接到底架105，该第二轴线107b相对于支撑表面102的倾斜方式与第一轴线107a的倾斜方式相反。为了使轮子103a和103b，以及轮子103c和103d，能够沿着相同的平面接触支撑表面102，连接第一支撑轴125a和126a的直线130a相对于支撑表面102稍微倾斜；由于该实施例的特定的轮子布置，连接第二支撑轴125b和126b的直线130b沿着与直线130a相同的方向倾斜。这种特定的轮子布置提高了冰鞋的加速度，特别是在起动时，这是由于提供了较小的前轮103a，该前轮以较高的旋转速度旋转并且具有较低的惯性。
在图8中示出的第三实施例涉及轮子的一种不同的布置，其中中心轮203b和203c的直径小于前轮203a和后轮203d的直径；在这种情况下，分别连接第一支撑轴225a、226a和第二支撑轴225b、226b的直线230a和230b相对于支撑表面202相反地倾斜以便使得所有的轮子能够沿着相同的平面接触支撑表面202。该布置为冰鞋提供了更加稳定的平衡性：实际上，由拇趾球(ball of the foot)相对于地面的高度所确定的平衡中心可被降低，因为位于拇趾球下面的更小的第二轮203b允许降低底架205的高度，并且特别是用于支撑鞋底的底板的高度，因此使得足部更加靠近地面。
图9示出轮子303的又一种布置，其中使得前轮303a和303b的直径小于后轮303c和303d的直径；由于这种布置，分别连接前轮303a、303b的第一支撑轴325a、326b和后轮303c、303d的第二支撑轴325b、326b的直线330a和330b被设置成平行于支撑表面302但是彼此相对于所述支撑表面302位于不同的高度处。该轮子布置增强了冰鞋的加速度特性，这是由于如上所述在冰鞋前部设置了较小的轮子303a，并且由于位于拇趾球下面的第二个较小的轮子303b能够降低冰鞋的平衡中心，因而提高了稳定性；此外，位于后部的较大的轮子303c和303d对于冰鞋的效率具有影响，能够将在较高的加速过程中所获得的速度保持为基本恒定的数值，而由滑冰者提供的动力相对较低。
再一个实施例示于图10至11，其中冰鞋401包括第一支架406a和第二支架406b，每个支架支撑至少一对轮子403；第一支架406a和第二支架406b大致对应于其端部408a、408b以这样的方式连接到底架405，使得能够绕各自的轴线407a和407b摆动，所述轴线相对于地面402以90°的角度设置并且基本位于如由纵轴线404形成的底架405的纵向中心平面上。
参考图10a，下面的描述涉及第二支架406b，但是也同样适用于第一支架406a。第二支架406b具有臂411，其设有通孔412以用于连接到底架405，该底架设有对应的通孔410；诸如螺纹销415等的连接装置延伸通过孔410和412从而以可枢转方式将支架406b连接到底架405；利用适当的锁紧装置，例如锁紧螺母或螺栓416，将所述的销415锁紧。
在各个彼此相对的侧面上，第一和第二轮叉413、414从臂411延伸，它们以可枢转方式对应于各个支撑轴425、426支撑轮子403。
轮子403具有不同的尺寸：实际上设置于冰鞋401前部和后部的轮子403a具有小于设置在底架405中部的轮403b的宽度。
设置与臂411相互作用的适当的弹性装置417以便弹性地抵抗第一支架406a和第二支架406b相对于底架5的摇摆运动。
图10至11所示的轮子布置能够实现方向的改变，这是由于中心轮403b的宽度较大：实际上，当冰鞋朝向地面横向倾斜时，较大的中心轮403b成为唯一与地面接触的轮子，因此迫使可摆动的支架406a和406b绕竖直轴线407a和407b沿着相反的方向摆动，从而实现了理想的弯曲曲线。
可以理解，在不脱离本发明范围的前提下，用于制造本发明转向装置的材料及其形状和尺寸每次均可加以选择，从而更加适当地满足具体要求或者适合于具体应用。

Claims (21)

1.一种用于运动用品(1，101，201，301，401)的转向装置，该运动用品适于利用成直线布置的多个支撑和滑动元件(3，103，203，303，403)在支撑表面(2，102，202，302，402)上滑动，所述转向装置包括底架(5，105，205，305，405)，至少用于支撑至少一个所述支撑和滑动元件(3，103，203，303，403)的支架(6a，6b，106a，106b，206a，206b，306a，306b，406a，406b)连接到该底架，所述支架(6a，6b，106a，106b，206a，206b，306a，306b，406a，406b)适于克服弹性装置(17，18，417)的作用，相对于所述底架(5，105，205，305，405)绕轴线(7，107a，107b，207a，207b，307a，307b，407a，407b)摆动，该轴线相对于所述支撑表面(2，102，202，302，402)倾斜一角度α并且基本位于所述底架(5，105，205，305，405)的纵向中心平面(4，404)上，其特征在于，至少两个所述的支撑和滑动元件(3，103，203，303，403)由所述支架(6a，6b，106a，106b，206a，206b，306a，306b，406a，406b)支撑在各自的支撑轴(25，26，125，126，225，226，325，326，425，426)处，所述的支撑轴以这样的方式设置，使得它们在相对于所述支架(6a，6b，106a，106b，206a，206b，306a，306b，406a，406b)的摇摆中心(27，127，227，327，427)的相对侧上基本平行于所述支撑表面(2，102，202，302，402)，所述摇摆中心(27，127，227，327，427)是相对于所述底架(5，105，205，305，405)而言的。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，大致与其端部(8a，8b)中的至少一个对应，所述底架(5，105，205，305)具有支撑部件(9)，该支撑部件至少设有表面(9a)，该表面相对于所述支撑表面(2，102，202，302)倾斜一角度β，所述角度β优选与所述角度α互余。
3.根据权利要求2所述的转向装置，其特征在于，所述支架(6a，6b，106a，106b，206a，206b，306a，306b)设有用于连接到所述支撑部件(9)的臂(11)，所述的臂具有面向所述支撑部件(9)的表面(9a)的表面(11a)，该表面(11a)的形状与表面(9a)的形状相对，即与表面(9a)的形状互补。
4.根据权利要求3所述的转向装置，其特征在于，从相对于所述臂(11)的相反侧延伸出第一和第二轮叉(13，14)，每个轮叉对应于所述支撑轴(25，26，125，126，225，226，325，326)支撑所述支撑和滑动元件(3，103，203，303)中的对应的一个。
5.根据前面任一项权利要求或其组合所述的转向装置，其特征在于，所述弹性装置(17，18)与所述的臂(11)相互作用，以便弹性地抵抗所述支架(6a，6b，106a，106b，206a，206b，306a，306b)的摇摆运动。
6.根据权利要求5所述的转向装置，其特征在于，所述弹性装置(17，18)放置于设置在所述支撑部件(9)中的相应底座(19，20)内，并且与从所述臂(11)延伸的对应突起(23，24)相互作用。
7.根据前面任一项权利要求或其组合所述的转向装置，其特征在于，所述摇摆轴线(7，107a，107b，207a，207b，307a，307b)相对于所述支撑表面(2，102，202，302)倾斜一角度，该角度在0°和90°之间，但是不包括0°和90°。
8.根据权利要求7所述的转向装置，其中，所述摇摆轴线(7，107a，107b，207a，207b，307a，307b)大致对应于邻近底架(5，105，205，305)中部的所述支撑和滑动元件(3，103，203，303)的支撑轴(25，125，225，325)延伸或者在所述支撑轴上方延伸。
9.根据前面任一项权利要求或其组合所述的转向装置，其特征在于，第一和第二支架(6a，6b，106a，106b，206a，206b，306a，306b，406a，406b)连接到所述底架(5，105，205，305，405)，所述支架大致对应于所述底架(5，105，205，305，405)的端部(8a，8b，408a，408b)设置，每个这种支架支撑一对所述的支撑和滑动元件(3，103，203，303，403)。
10.根据权利要求9所述的转向装置，其特征在于，所述第一和第二支架(6a，6b，206a，206b)设置成以对称方式彼此相对。
11.根据权利要求9所述的转向装置，其特征在于，所述支撑和滑动元件(3，103，203，303，403)由至少四个轮子构成。
12.根据权利要求11所述的转向装置，其特征在于，所述轮子(3，103，203，303，403)具有不同的尺寸。
13.根据权利要求9所述的转向装置，其特征在于，连接所述支撑和滑动元件(3，303，403)的支撑轴(25，26，325a，326a，325a，326b，425，426)的直线(30，330a，330b，430)设置成平行于支撑表面(2，302，402)。
14.根据权利要求12和13所述的转向装置，其特征在于，位于所述底架(305)前部的至少两个前轮(303a，303b)具有比位于所述底架(305)后部的至少两个后轮(303c，303d)小的直径，连接所述前轮(303a，303b)的支撑轴(325a，326a)的直线(330a)比连接所述后轮(303c，303d)的支撑轴(325b，326b)的直线(330b)距所述支撑表面(302)近。
15.根据权利要求12所述的转向装置，其特征在于，连接所述轮子(103，203)的支撑轴(125a，126a，225a，226b)的直线(130a，130b，230a，230b)设置成相对于支撑表面(102，202)倾斜。
16.根据权利要求12和15所述的转向装置，其特征在于，位于底架(105)前部的前轮(103a)和第三轮(103c)的直径小于第二轮(103b)和后轮(103d)的直径，所述直线(130a，130b)沿着相同方向倾斜。
17.根据权利要求12和15所述的转向装置，其特征在于，在所述底架(205)的中部位于中心的轮(203b，203c)的直径小于前轮(203a)和后轮(203d)直径，分别连接第一支撑轴(225a，226a)和第二支撑轴(225b，226b)的直线(230a，230b)相对于支撑表面(202)相反地倾斜。
18.根据权利要求12或13所述的转向装置，其特征在于，所述摇摆轴线(407a，407b)设置成相对于所述支撑表面(402)以90°的角度倾斜，并且基本位于所述底架(405)的纵向中心平面上。
19.根据权利要求18所述的转向装置，其特征在于，设置在所述底架(405)前部和后部的轮子(403a)的宽度小于设置在所述底架(405)的中部处的轮子(403b)的宽度。
20.一种适于利用沿着同一纵向轴线对准的多个支撑和滑动元件在支撑表面上滑动的运动用品，其特征在于，该运动用品包括根据权利要求1所述的转向装置。
21.根据权利要求20所述的运动用品，其特征在于，所述支撑和滑动元件包括轮子、冰刀、短型滑雪板等。
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