CN206604073U - 脚踏车训练机 - Google Patents

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CN206604073U CN201621159264.2U CN201621159264U CN206604073U CN 206604073 U CN206604073 U CN 206604073U CN 201621159264 U CN201621159264 U CN 201621159264U CN 206604073 U CN206604073 U CN 206604073U
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bicycle training
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H·M·霍金斯三世
A·P·勒尔
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Million Tiger Fitness LLC
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Abstract

本实用新型公开了一种脚踏车训练机,其包括:框架组件,所述框架组件支承一轮轴,一脚踏车的后轮适于连接至所述轮轴;以及飞轮组件,所述飞轮组件具有在所述框架组件上能够旋转地支承的飞轮构件以及相对于所述框架组件不可旋转的磁性制动组件,所述飞轮构件以其在所述轮轴转动时相对于所述磁性制动组件能够旋转的方式耦接至所述轮轴,其特征在于,一把手自所述框架组件延伸,在所述脚踏车训练机处于使用模式时,所述把手至少部分地处于高于所述飞轮组件的位置。

Description

脚踏车训练机
技术领域
本实用新型的形式涉及提供各种特征脚踏车训练机,该等特征包含可携性、可调平性、高度调节、功率量测及可控性(诸如经由智能装置或平板电脑),以及其他特征及优势。
背景技术
繁忙的日程、恶劣的天气、集中训练及其他因素使得从初学者到专业人士的脚踏车骑行者在室内训练。存在众多室内训练选择,包含运动脚踏车及训练机。运动脚踏车看上去类似于脚踏车但是没有车轮,且包含车座、把手、踏板、曲柄臂、驱动链轮及链条。相反,室内训练机为一种机构,其允许骑行者将其实际脚踏车安装至训练机,不论该实际脚踏车是否带有后轮,皆可于安装后在室内骑脚踏车。训练机提供阻力并支撑脚踏车,但在其他方面是比完整的运动脚踏车更为简单的机构。此类训练机有助于让使用者使用自己的脚踏车训练,且比完整的运动脚踏车小得多,且通常比完整的运动脚踏车更为便宜。
尽管非常有用,但已知训练机仍有许多弊端。例如,常常难以左右调平已知训练机。此外,骑略微倾斜的脚踏车并不舒服且可对脚踏车造成意外损坏。在另一实例中,许多骑行者偏好其脚踏车为前后水平的,以使得骑行者感觉就像正在平坦的表面上训练,而不是在倾斜或下倾的表面上训练。然而,大多数已知训练机无法在垂直方向上调节,因此骑行者在训练机下方置放木板、书本等等来抬高整个训练机,或在前轮下方置放木板、书本等等来抬高脚踏车的前端。类似地,许多训练机为针对具有特定车轮大小(诸如已知的26英寸车轮、相对较新但愈来愈受欢迎的29英寸登山脚踏车车轮,以及更近期的700c车轮大小)的脚踏车来设计的。然而,已知训练机意欲用于仅一种大小的脚踏车轮胎,且因此骑行者将需要有单独的训练机,或若例如使用者希望将26英寸的训练机用于29英寸的登山脚踏车,则骑行者将需要使用木板等等来抬高整个训练机。
尽管基于其相对较小的简单事实,许多训练机为可携式的。但是此类训练机很重,可能难以装载至汽车行李箱中,且可能在不使用时仍占用大量空间。然而,由于一些人可能希望在不使用时收纳其训练机,且一些人可能将其训练机带去比赛等等以便在比赛前进行热身并在比赛后收操,因此可携性很重要。最后,使用功率计的健身训练愈来愈受欢迎,尤其是针对骑脚踏车的人而言。功率计量测并显示骑行者用于踩踏的功率输出(通常以瓦特为单位来显示)。许多不同种类的功率计已经调适来在脚踏车、运动脚踏车及其他健身设备上使用。然而,许多此等设计过于复杂、易于出错和/或易于故障,且往往还较为昂贵。
由于上述的此等想法,本文所揭示的各种形式的训练机因此被考虑。
实用新型内容
本揭露内容的形式涉及一种脚踏车训练机,该脚踏车训练机提供优于已知设计的若干优势。训练机包含可在垂直方向上调节的后轮轴及链轮(脚踏车后齿轮),使用者在该后轮轴及链轮处将其脚踏车安装至训练机。一般而言,使用者自位于脚踏车的后部的勾爪(未图示) 移除其后轮,且随后将训练机的后轮轴及链轮连接至勾爪,连接方式与后轮被耦接至脚踏车的方式相同。另外,训练机经建构而具有可逆垫圈,该可逆垫圈允许安装具有不同宽度的后轮及附带的框架或轮毂间距的脚踏车,诸如登山脚踏车及公路脚踏车。
链轮耦接至带轮,该带轮驱动连接至飞轮或其他阻力机构的皮带,以使得当使用者在运动时,其踩踏运动驱动该飞轮。飞轮包含可控制的电磁制动。另外,在支架处量测由骑行者踩踏安装在训练机上的脚踏车而施予在飞轮上的转矩,该支架将飞轮的一部分与框架的固定部分互连。基于功率量测值、RPM、心率及其他因素,可控制磁性制动。训练机的控制以及众多可能特征(功率、RPM、地形、视讯、使用者概况、心率等等)的显示可经由专门装置或经由智能型手机、平板电脑等等来提供,该智能型手机、平板电脑等等运行经建构而与训练机通讯的应用程式。
在脚踏车训练机的一实施方式中,该训练机包含支撑轮轴的框架组件,脚踏车的后轮可连接至该轮轴。训练机进一步包含飞轮组件,该飞轮组件包括磁性制动组件及飞轮构件,其中该飞轮组件旋转地被支撑于该框架组件上。磁性制动组件由耦接在该制动组件与该框架组件之间的构件来旋转地固定。飞轮构件与轮轴耦接,以使得当骑行者在踩踏与轮轴连接的脚踏车时,飞轮相对于磁性制动组件旋转。训练机还包含安装在该构件上的应变计,该应变计检测当骑行者在踩踏时施予在该构件上的转矩。
本实用新型提供了一种脚踏车训练机,其包括:
一框架组件,其支撑一轮轴,来自于一脚踏车的一对勾爪可以被连接到该轮轴,用以可操作地将该脚踏车连接至该脚踏车训练机;
一飞轮组件,其包括一磁性制动组件及一飞轮构件,该飞轮组件旋转地被支撑在该框架组件上,该磁性制动组件由一转矩支架旋转地固定,该转矩支架被耦接在该制动组件与该框架组件之间,且该飞轮构件与该轮轴耦接,以使得当一骑行者在踩踏与该轮轴连接的一脚踏车时,该飞轮相对于被旋转地固定的该磁性制动组件旋转;
一应变计,其安装在该转矩支架上,该应变计检测当一骑行者在踩踏时施予在该构件上的转矩。
可选地,该框架组件为可垂直调整的。
可选地,该框架组件包括:
一主框架构件,其与一支架枢转地耦接,该主框架构件支撑该轮轴;
一中心框架构件,其自该主框架构件延伸;
一调整支架,其与该主框架构件枢转地连接且经建构来沿该中心框架构件的一长度与该中心框架构件可调节地连接;
藉此可藉由将该调整支架连接在该中心框架构件的不同位置处而调节该轮轴的垂直高度,从而将该主框架构件支撑在对应于该轮轴的不同高度的不同枢轴位置。
可选地,该框架组件包括:
一第一支脚及一第二支脚,该第一支脚与该第二支脚中的每一个为枢转地安装在该框架组件上,来朝向该中心框架构件向内枢转或自该中心框架构件向外枢转。
可选地,脚踏车训练机进一步包括一与该轮轴耦接的可逆垫圈,该可逆垫圈具有界定一第一宽度的一第一部分及界定一第二宽度的一第二部分,该第一宽度对应于一脚踏车的一第一勾爪间距且该第二宽度对应于一第二勾爪间距,该第二勾爪间距比该第一勾爪间距宽。
可选地,该框架组件进一步包括一安装支架,该安装支架包含一第一弓状表面,该第一支脚枢转地安装成与第一弓状表面相邻,该支架包括一第二弓状表面,该第二支脚枢转地安装成与第二弓状表面相邻;
一沿着该第一弓状表面的第一缺口以及一沿着该第二弓状表面的第二缺口,该第一缺口接收一第一弹簧负载销,用以将该第一支脚固定在一个向外枢转位置之中,该第二缺口接收一第二弹簧负载销,用以将该第二支脚固定在一个向外枢转位置之中。
可选地,该框架组件包括一主框架构件,其支撑该轮轴;
该磁性制动组件包含一与一管状构件耦接的板件,该管状构件与一飞轮轮轴同轴,该飞轮轮轴被可旋转地支撑在该主框架构件处:以及
耦接在该主框架构件与该板件之间的构件,从而该构件禁止该磁性制动组件绕着该飞轮轮轴旋转。
可选地,一销耦接在该主框架构件与该构件之间,该销被支撑在一位于该转矩支架的一孔口之内的衬套之中。
可选地,该应变计安装在该转矩支架上,用以测量张力或压缩。
可选地,该转矩支架界定出一颈部部位,该应变计安装在该颈部部位上,用以测量该构件的偏转。
可选地,该磁性制动组件为一电磁制动组件,其进一步包含安装在一芯体上的多个电磁构件,该多个电磁构件可以控制来产生一磁场,该磁场以磁性的方式与该飞轮构件耦合。
可选地,一第一带轮与该轮轴耦接,该第一带轮与一第二带轮互相连接,而该第二带轮与一可旋转地支撑该飞轮构件的飞轮轮轴相耦接,并且其中一链轮与该轮轴相耦接,藉此一来自于该脚踏车而与该链轮衔接的链条可以驱动该第一带轮,并且透在该第一带轮与该第二带轮之间的互相连接来驱动该飞轮构件。
本实用新型还提供了一种脚踏车训练机,其包括:
一框架组件,其支撑一轮轴,一脚踏车可以被操作地连接到该轮轴,用以驱动一支撑在该框架组件上的飞轮构件;
一磁性制动组件,其旋转地被支撑在该框架组件上,并且被固定到该框架组件,以使得当一骑行者踩踏一与该轮轴连接的脚踏车时,该飞轮构件可以相对于该旋转地固定的磁性制动组件转动:
一转矩测量装置,其被可操作地支撑在该磁性制动组件与该飞轮构件之间,用以检测当一骑行者在踩踏时施予在该构件上的转矩。
可选地,该转矩测量装置包含一被耦接在该制动组件与该框架组件之间的转矩支架,该转矩支架旋转地固定该磁性制动组件,该转矩测量装置进一步包含至少一个应变计,其安装在该转矩支架上,该应变计检测当一骑行者在踩踏时施予在该构件上的转矩。
可选地,该框架组件为可垂直调整的。
可选地,该框架组件包括:
一主框架构件,其与一支架枢转地耦接,该主框架构件支撑该轮轴:
一中心框架构件,其自该主框架构件延伸;
一调整支架,其与该主框架构件枢转地连接且经建构来沿该中心框架构件的一长度与该中心框架构件可调节地连接:
藉此可藉由将该调整支架连接在该中心框架构件的不同位置处而调节该轮轴的垂直高度,从而将该主框架构件支撑在对应于该轮轴的不同高度的不同枢轴位置。
可选地,该框架组件包括:
一第一支脚及一第二支脚,该第一支脚与该第二支脚中的每一个枢转地安装在该框架组件上,来朝向该中心框架构件向内枢转或自该中心框架构件向外枢转。
可选地,脚踏车训练机进一步包括:
一与该轮轴耦接的可逆垫圈,该可逆垫圈具有界定一第一宽度的一第一部分及界定一第二宽度的一第二部分,该第一宽度对应于一脚踏车的一第一勾爪间距且该第二宽度对应于一第二勾爪间距,该第二勾爪间距比该第一勾爪间距宽:以及
该框架组件中的一孔口,该孔口经组配来容纳该第一部分及该第二部分并界定一深度,该深度约为该第二较宽宽度。
根据本实用新型的一个方面,提供了一种脚踏车训练机,其包括:
框架组件,所述框架组件支承一轮轴,一脚踏车的后轮适于连接至所述轮轴;以及
飞轮组件,所述飞轮组件具有在所述框架组件上能够旋转地支承的飞轮构件以及相对于所述框架组件不可旋转的磁性制动组件,所述飞轮构件以其在所述轮轴转动时相对于所述磁性制动组件能够旋转的方式耦接至所述轮轴,
其特征在于,一把手自所述框架组件延伸,在所述脚踏车训练机处于使用模式时,所述把手至少部分地处于高于所述飞轮组件的位置。
可选地,所述飞轮组件设有安装附件,所述安装附件固定至所述框架组件,所述脚踏车训练机还包括用于显示所述脚踏车训练机的运行状况的发光装置,所述发光装置在所述安装附件上布置在其易于由人眼观察到的位置。
可选地,所述发光装置在所述安装附件的顶表面上设置。
可选地,所述把手与所述框架组件一体形成或者被紧固至所述框架组件。
可选地,所述把手是直的,并且具有与所述框架组件相连的一端以及与该端相反的自由端。
可选地,所述把手设有柔软的且防滑的表面。
可选地,在所述脚踏车训练机处于使用模式中时,所述把手与地面平行或者相对于地面呈一小角度。
可选地,所述发光装置包括至少两个LED灯。
可选地,所述脚踏车训练机的待显示的运行状况包括脚踏车训练机的电池充电、备用、蓝牙和/或无线连接状态、以及飞轮锁死状态。
可选地,所述把手位于所述飞轮组件与所述轮轴之间。
可选地,所述脚踏车训练机还包括温度传感器,所述温度传感器在所述飞轮组件内设置检测所述磁性制动组件的温度。
可选地,所述脚踏车训练机还包括转速测量装置,所述转速测量装置具有光学传感器以及至少一个标记,所述光学传感器以及所述至少一个标记在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间布置。
根据本实用新型的另一个方面,提供了一种脚踏车训练机,其包括:
框架组件,所述框架组件支承一轮轴,一脚踏车的后轮适于连接至所述轮轴;以及
飞轮组件,所述飞轮组件具有在所述框架组件上能够旋转地支承的飞轮构件以及相对于所述框架组件不可旋转的磁性制动组件,所述飞轮构件以其在所述轮轴转动时相对于所述磁性制动组件能够旋转的方式耦接至所述轮轴,
其特征在于,所述脚踏车训练机还包括用于显示所述脚踏车训练机的运行状况的发光装置,所述发光装置在所述框架组件上和/或在所述飞轮组件上布置在其易于由人眼观察到的位置。
可选地,所述飞轮组件设有安装附件,所述安装附件固定至所述框架组件,所述发光装置在所述安装附件上布置在其易于由人眼观察到的位置。
可选地,所述发光装置在所述安装附件的顶表面上设置。
可选地,所述发光装置包括至少两个LED灯。
可选地,所述脚踏车训练机的待显示的运行状况包括脚踏车训练机的电池充电、备用、蓝牙和/或无线连接状态、以及飞轮锁死状态。
可选地,所述脚踏车训练机还包括温度传感器,所述温度传感器在所述飞轮组件内设置检测所述磁性制动组件的温度。
可选地,所述脚踏车训练机还包括转速测量装置,所述转速测量装置具有光学传感器以及至少一个标记,所述光学传感器以及所述至少一个标记在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间布置。
根据本实用新型的另一个方面,提供了一种脚踏车训练机,其包括:
框架组件,所述框架组件支承一轮轴,一脚踏车的后轮适于连接至所述轮轴;以及
飞轮组件,所述飞轮组件具有在所述框架组件上能够旋转地支承的飞轮构件以及相对于所述框架组件不可旋转的磁性制动组件,所述飞轮构件以其在所述轮轴转动时相对于所述磁性制动组件能够旋转的方式耦接至所述轮轴,
其特征在于,所述脚踏车训练机还包括在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间设置的、通过测量所述飞轮构件的转速来确定施加到量测骑行者踩踏功率的功率测量装置。
可选地,所述功率测量装置包括光学传感器以及至少一个标记,所述光学传感器以及所述至少一个标记在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间布置。
可选地,所述光学传感器相对于所述磁性制动组件固定,并且所述标记相对于所述飞轮构件被固定。
可选地,所述光学传感器相对于所述飞轮构件固定,并且所述标记相对于所述磁性制动组件被固定。
根据本实用新型的另一个方面,提供了一种脚踏车训练机,所述脚踏车训练机包括:
框架组件,其支承一轮轴,脚踏车的后轮能够连接至所述轮轴;
飞轮组件,其包括磁性制动组件以及飞轮构件,所述飞轮构件旋转地支承在该框架组件上,所述磁性制动组件由一转矩构件而不可旋转,所述转矩构件耦接在所述制动组件与所述框架组件之间,且所述飞轮构件以骑士在踩踏与所述轮轴连接的脚踏车时所述飞轮相对于所述磁性制动组件旋转的方式与所述轮轴耦接;以及
应变计,所述应变计安装在所述转矩构件上,侦测当骑士在踩踏时施加在所述转矩构件上的转矩。
可选地,所述框架组件包括:
主框架构件,其与一支架枢转地耦接,所述主框架构件支承所述轮轴;
中心框架构件,其自所述主框架构件延伸;
一构件,其与所述主框架构件枢转地连接且被构造以沿所述中心框架构件的长度与所述中心框架构件可调地连接;
其中,所述构件能够连接在所述中心框架构件的不同位置处以调节所述轮轴的垂直高度,所述主框架构件能够支承在对应于所述轮轴的不同高度的不同的枢轴位置。
可选地,所述框架组件包括:
第一支脚和第二支脚,所述第一支脚与所述第二支脚中的每个被枢转地安装在所述框架组件上,朝向所述中心框架构件向内枢转或自所述中心框架构件向外枢转。
可选地,脚踏车训练机还包括与所述轮轴耦接的可逆垫圈,所述可逆垫圈具有界定第一宽度的第一部分以及界定第二宽度的第二部分,所述第一宽度对应于脚踏车的第一勾爪间距,且所述第二宽度对应于脚踏车的第二勾爪间距,所述第二勾爪间距比所述第一勾爪间距宽。
根据本实用新型的另一个方面,提供了一种脚踏车训练机,所述脚踏车训练机包括:
主框架构件,其与一支架枢转地耦接,所述主框架构件支承所述轮轴;
中心框架构件,其自所述主框架构件延伸;
一构件,其与所述主框架构件枢转地连接且被构造以沿所述中心框架构件的长度与所述中心框架构件可调地连接;
其中,所述构件能够连接在所述中心框架构件的不同位置处以调节所述轮轴的垂直高度,所述主框架构件能够支承在对应于所述轮轴的不同高度的不同的枢轴位置。
可选地,所述框架组件包括:
第一支脚和第二支脚,所述第一支脚与所述第二支脚中的每个被枢转地安装在所述框架组件上,朝向所述中心框架构件向内枢转或自所述中心框架构件向外枢转。
可选地,所述脚踏车训练机还包括与所述轮轴耦接的可逆垫圈,所述可逆垫圈具有界定第一宽度的第一部分以及界定第二宽度的第二部分,所述第一宽度对应于脚踏车的第一勾爪间距,且所述第二宽度对应于脚踏车的第二勾爪间距,所述第二勾爪间距比所述第一勾爪间距宽。
根据本实用新型的另一个方面,还提供了一种脚踏车训练机,所述脚踏车训练机包括:
框架组件,其支承一轮轴,脚踏车的后轮能够连接至所述轮轴;
与所述轮轴耦接的可逆垫圈,所述可逆垫圈具有界定第一宽度的第一部分以及界定第二宽度的第二部分,所述第一宽度对应于脚踏车的第一勾爪间距,且所述第二宽度对应于脚踏车的第二勾爪间距,所述第二勾爪间距比所述第一勾爪间距宽;以及
所述框架组件内的孔口,所述孔口具有容纳所述第一部分和所述第二部分的结构并且限定一深度,所述深度约为所述第二较宽的宽度。
本文还描述并列举其他实施方案。另外,尽管揭示了多个实施方案,但是根据以下详细描述,本案揭示的技术的其他实施方案对于本领域的技术人员将变得显而易见,该详细描述显示并描述本案揭示的技术的例示性实施方案。将了解的是,本案揭示的技术能够在各方面进行修改,其均不偏离本案揭示的技术的精神及范畴。因此,图式及详细描述应被视为本质上具有例示性且不具有限制性。
附图说明
在图式的参考图中例示出示例性实施例。本文所揭示的实施例及图意欲被视为具有例示性而非限制性。
图1为训练机的等角视图;
图1A为图1中所例示的训练机的一部分的缩放区域视图,其中使训练机的第一支脚为透明的,以便例示用来将该支脚锁定在折叠位置或使用位置的保持组件的内部部件;
图2为图1的训练机的前视图;
图2A为双面垫圈的等角视图,该双面垫圈可用来将不同大小及类型的脚踏车安装至训练机;
图3为图1的训练机的左侧视图;
图4为图1的训练机的后视图;
图5为图1的训练机的俯视图;
图6为图1的训练机的右侧视图;
图7为图1的训练机的仰视图;
图8为图1的训练机的右侧视图,其中飞轮组件的外部飞轮部分经移除来例示飞轮的内部部件,或曲柄臂及功率量测装置的视图,其中各种部件经隐藏来例示内部部件;
图9A为训练机的第一后等角视图,其中若干部件为隐藏的或透明的,来更好地例示飞轮组件的内部部件,该等内部部件相对于旋转的飞轮部分将电磁部件及其他部件固定在适当位置且还提供功率量测;
图9B为训练机的第二后等角视图,其中若干部件为隐藏的或透明的,来更好地例示飞轮组件的内部部件,该等内部部件相对于旋转的飞轮部分将电磁部件及其他部件固定在适当位置且还提供功率量测;
图10为训练机的右侧视图,其中若干部件为隐藏的或透明的,来更好地例示飞轮组件的内部部件,该等内部部件相对于旋转的飞轮部分将电磁部件及其他部件固定在适当位置且还提供功率量测;
图11为第二训练机的等角视图,该第二训练机符合本揭露内容的形式;
图12为图12中示出的训练机的左侧视图;
图13为图12中示出的训练机的前等角视图,图13的视图提供呈透明视图的飞轮,从而例示内部飞轮制动组件的各种部件;
图14为图12中示出的训练机的左侧视图,该视图包含呈透明视图的盖子,从而示出否则会隐藏在该盖子中的各种部件;
图15为图12中示出的训练机的右侧视图,该视图包含隐藏的或呈透明视图的各种飞轮组件部件,从而例示耦接磁性制动与框架的转矩支架;
图16为飞轮组件的后等角缩放视图,其中各种部件为隐藏的或透明的,来例示转矩构件及其与框架及飞轮组件的关系;
图17为飞轮组件的前等角缩放视图,其中各种部件为隐藏的或透明的,来例示转矩构件及其与框架及飞轮组件的关系;
图18为可部署于转矩构件上来量测该构件上的转矩的应变计的一实例的电气简图,该应变计可用来量测骑行者踩踏功率;以及
图19为获得转矩资料、计算功率资料及控制飞轮的磁性制动及其他所涉及的电气部件的方框图;
图20为根据本实用新型另一实施例的脚踏车训练机1000的示意性立体图;
图21为根据图20的脚踏车训练机1000的局部剖切视图;
图22为从另一侧看过去的根据图20的脚踏车训练机1000的飞轮组件的一部分的立体图;
图23为根据图20的脚踏车训练机1000的飞轮组件的另一部分的立体图;并且
图24为根据图20的脚踏车训练机1000上安装的把手的局部立体图。
具体实施方式
本说明书的形式涉及脚踏车训练机,该脚踏车训练机提供优于已知设计的若干优势。训练机包含可在垂直方向上调节的后轮轴及链轮 (脚踏车后齿轮),使用者在该后轮轴及链轮处将其脚踏车安装至训练机。一般而言,使用者自位于脚踏车的后部的勾爪移除其后轮(未图示),且随后将训练机的后轮轴及链轮连接至勾爪,连接方式与后轮将被耦接至脚踏车的方式相同。另外,训练机经组配有可逆垫圈,该可逆垫圈允许安装具有不同宽度的后轮及附带的框架或轮毂间距的脚踏车,诸如登山脚踏车及公路脚踏车。
链轮耦接至带轮,该带轮驱动连接至飞轮或其他阻力机构的皮带,以使得当使用者在运动时,其踩踏动作驱动该飞轮。该飞轮包含可控制的电磁制动。另外,在支架处量测由骑行者踩踏安装在训练机上的脚踏车而施予在飞轮上的转矩,该支架将飞轮的一部分与框架的固定部分互连。基于功率量测值、RPM、心率及其他因素,可控制磁性制动。训练机的控制以及众多可能特征(功率、RPM、地形、视讯、使用者概况、心率等等)的显示可经由专门装置或经由智能型手机、智能平板等等来提供,该智能型手机、智能平板等等运行经组配来与训练机通讯的应用程式。
更特定而言,且参考图1至图7,脚踏车训练机10包含中心支脚 12,其耦接至前部枢轴安装支架14且自前部枢轴安装支架14向后延伸。中心支脚12布置在第一带轮16下方且稍稍偏离训练机10的纵向中心线。一对支脚l8、20枢转地耦接至枢轴安装支架14且耦接于枢轴安装支架14的相对的两端。第一支脚18及第二支脚20经组配来朝向中心支脚12向内枢转以便储存及移动训练机10,并且当训练机10 在使用时向外且远离中心支脚12枢转。
在枢轴安装支架14的第一枢转连接及第二枢转连接的远端,第一衬垫22及第二衬垫24耦接于个别第一支脚18及第二支脚20中的每一个的外端。另外,狭长衬垫23耦接至枢轴安装支架14的底侧。每一衬垫22、24及支脚18、20以相同的方式工作,因此仅详细论述位于第一支脚18的外端的第一衬垫22。参考图3,第一衬垫22可调节地安装至第一支脚18来允许训练机10横切纵向中心线得到调平,并藉此将所安装的脚踏车维持在左右水平的定向。尽管其他替代方案是可能的,但是在图中所例示的实例中,第一支脚18界定螺纹孔口,且第一衬垫22与接合该孔口的螺纹构件耦接。调节轴环26与该螺纹构件耦接,以使得调节轴环26的旋转导致第一衬垫22相对于第一支脚 18在垂直方向上移动。
主框架构件28自枢轴安装支架14在垂直方向上延伸且向后延伸。主框架构件28枢转所在的平面定向成相对于支脚枢转所在的平面大约成直角。因此,在一可能的实施方案中,气泡水平仪30(在图2中示出)被安装在主框架构件28中的凹部中。气泡水平仪30安装为与支脚18,20枢转所在的平面平行。因此,当气泡水平仪30显示水平时,主框架构件28为垂直的或以其他方式垂直于支脚18、20所界定的平面。在此种定向中,安装至轮轴的任何脚踏车将为直立的,且不向左或向右倾斜。藉由此种整合的水平,即使在不平坦或倾斜的表面上,使用者可快速且容易地调节一个或两个支脚上的衬垫22、24并藉此调平训练机10。
参考图1A,在邻近每一枢轴处,前部枢轴安装支架14界定具有一对缺口32的上部弓状表面,该对缺口对应于支脚18、20的向内枢转构形以及支脚18、20的向外枢转(未图示)构形。保持组件34在邻近上部弓状表面及缺口32处与支脚耦接。保持组件34包含具有使用者可接合头部38的弹簧加载销36。销36支撑装配在缺口32中的轴环40。藉由抵着弹簧42压下销36,轴环40向下移动,进入界定于支脚18、20中的凹部且脱离个别缺口32。支脚可随后向内或向外枢转,且当使用者释放销36时,弹簧42向上轻推销36,从而导致轴环 40接合个别缺口32中的一个,从而将支脚18、20固定在所需的位置。
参考图1及图2,其中第一带轮16、轮轴44、链轮46、飞轮48 及其他部件由主框架构件28支撑,该主框架构件自枢轴安装支架14 向后且向上延伸。主框架构件28枢转地安装至枢轴安装支架14来调节脚踏车被支撑的高度。因此,主框架构件28可相对于图式中所例示的定向向上或向下枢转,从而在垂直方向上调节脚踏车的高度。
如在图1A中近距离看到,高度调节支架50耦接在主框架构件28 与中心支脚12之间,来将主框架构件28维持在所需的高度。更具体而言,在向后的末端处,高度调节支架50包含u形部分,该u形部分界定相对的构件,该等相对的构件布置在中心支脚12的任一侧。每一构件界定一孔口。中心支脚12沿其长度界定多个孔口52,该多个孔口组配来容纳销54,该销延伸穿过相对的构件孔口以及中心支脚12 中的多个孔口52中的一个。在所例示的实例中,与销的包含手柄部分的部分相对的孔口具有螺纹。类似地,销的与手柄相对的末端也具有螺纹。藉由用沿中心支脚12的多个孔口52中的一个高度调节支架50,使用者可升高或降低主框架构件28,藉此升高或降低轮轴44,脚踏车安装至该轮轴。
其他机构也可能用来将高度调节支架50固定至中心支脚12,以及用来抬高中心支脚12。例如,与主框架构件28枢转地耦接的套筒伸缩式垂直构件可能被用来调节主框架构件28的高度,且藉由固定套筒伸缩的量来将该高度固定在特定位置。高度调节支架50可能包含一个或一对弹出销37来相对于中心支脚中的孔口固定u形支架。
现在转而将脚踏车安装至训练机10,且参考图2A,训练机10可经转换来用于具有不同大小的车轮、链拉条、勾爪及/或轮轴间距的脚踏车,以适应典型登山脚踏车与公路脚踏车之间的宽度差异。一般而言,与登山脚踏车上的轮轴间距相比,公路脚踏车具有较窄的轮轴间距(及车轮与轮缘)。在一些实施方案中,诸如图2A中所示出,训练机10可包含可逆双面轮轴垫圈56,该轮轴垫圈允许使用者在不使用工具的情况下轻易在用于公路脚踏车与登山脚踏车或其他尺寸的脚踏车之间转换该训练机。训练机10包含可逆双面轮轴垫圈56,该双面垫圈位于轮轴44的末端(与链轮46相对),且可取决于安装在训练机上的脚踏车的类型来反转该双面垫圈。当训练机10正在使用时,快速释放轮轴(未图示)延伸穿过可逆双面轮轴垫圈56来将该可逆垫圈以及脚踏车固定在适当位置并固定在训练机10上。
仍参考图2A,可逆双面轮轴垫圈56包含邻近相对较短的第一垫圈区段60的相对圆柱形较长的第二垫圈区段58。垫圈区段58、60被轴环62分开,该轴环藉由限制可逆双面轮轴垫圈56被容纳于孔口67 中的深度来确保可逆双面轮轴垫圈56的正确定位,该孔口界定于主框架构件28中。自每一垫圈区段58、60延伸的为勾爪安装座64,该勾爪安装座经设定尺寸来容纳于脚踏车上的勾爪中。脚踏车勾爪可直接安装在勾爪安装座64上,两者均由快速释放轮轴固定至训练机10。如所示出,穿过可逆双面轮轴垫圈56界定孔口66,该孔口容纳快速释放轮轴。主框架构件28中的孔口67经设定大小来容纳较短及较长的垫圈区段58、60。框架中的孔口67的深度至少与垫圈区段58、60 中的较长者一样深。因此,较长及较短的第二和第一垫圈区段58、60 均装配在孔口67中。另外,藉由将垫圈区段58,60插入至框架中的孔口67中,将可逆双面轮轴垫圈56牢牢固定在脚踏车框架上。因此,当使用者安装脚踏车时,将可逆双面轮轴垫圈56牢牢固定在框架上,从而使脚踏车安装对于骑行者而言更为容易。在所示出的定向中,当可逆双面轮轴垫圈56插入至主框架的孔口67中时,较短的第一垫圈区段60自主框架构件28延伸且轴环62紧靠着主框架构件28。安装在训练机10上的公路脚踏车的勾爪被置放在自较短的第一垫圈区段 60延伸的勾爪安装座64上。为了安装登山脚踏车,反转可逆双面轮轴垫圈56以使得相对较短的第一垫圈区段60自主框架构件28延伸。类似地,轴环62紧靠着主框架壁,藉此确保可逆双面轮轴垫圈56被适当地定位,且登山脚踏车勾爪安装在自相对较长的第二垫圈区段58 延伸的勾爪安装座64上。
如上面所介绍,主框架构件28支撑飞轮组件68。不同于已知飞轮组件68,本组件特定而言经组配来允许功率量测。一般而言,训练机10藉由量测飞轮组件68的构件上的转矩来确定骑行者在踩踏时所耗费的功率的量。转矩可经由安装在该构件上的应变计70来量测,且该构件上的转矩可转换为瓦特数量测值,该瓦特数量测值反映骑行者所耗费的功率的量。
更特定而言,且参考图1、图8至图10及其他,现在更详细地论述飞轮组件68以及用于量测功率的部件。飞轮组件68包含相对较重的外部飞轮构件48,该外部飞轮构件经组配来相对于多个内部部件旋转,该多个内部部件相对于可旋转的外部飞轮构件48大致上为固定的。飞轮构件48与飞轮轮轴72耦接,该飞轮轮轴与主框架构件28连通且由主框架构件28旋转地支撑。飞轮轮轴72还包含第二带轮74,该第二飞轮带轮连同第一带轮16一起经由皮带76旋转。皮带76将该等带轮16、74互连且可包含齿状物,该等齿状物对应于第一带轮16及第二带轮74上的齿状物。在所描绘的布置中,使用者的踩踏力经由皮带自较大的第一带轮16转换至支撑在飞轮轮轴72上的第二带轮74,此又导致飞轮构件48旋转。
皮带张紧器组件78安装在主框架构件28上且用来将皮带76安装至带轮16、74且自带轮16、74移除皮带76,且也用来调节皮带76 的张力以便正常工作。皮带张紧器支架80大体上为L形且将张紧器轮支撑在支架的较长侧的末端上。皮带绕着张紧器轮82来定位,且藉由前后调节张紧器轮82,可增加或减小皮带76上的张力。在邻近张紧器轮82处,皮带张紧器支架80界定狭长孔口84,安装至主框架构件 28的锁定螺栓86经定位穿过该狭长孔口。当皮带张紧器支架80及张紧器轮82被定位在合适的前/后位置时,锁定螺栓86,藉此将皮带张紧器支架80及张紧器轮82锁定在适当位置。最后,在皮带张紧器支架80的较短部分上,调节螺钉88与主框架构件28的正面连接且穿过皮带张紧器支架80的较短部分中的螺纹调节孔口。当锁定螺栓86松开时,调节锁定螺钉86可用来前后移动皮带张紧器支架80。
飞轮构件48部分或全部使用金属材料或其他磁性材料制成。飞轮组件68的固定的内部部件可包含安装在芯体92上的多个电磁构件 105,且提供磁性飞轮制动。在一些布置中,磁性制动可为电脑控制的,藉此动态地调节制动力来模拟任何可能的骑车概况。在所例示的实例中,芯体92界定六个T形部分94,该等T形部分自环形主体96辐射状地延伸。诸如铜线的导体98缠绕在T形部分94的颈部上,该颈部介于T形的上部分与环形芯体92之间。导线可为连续的,以使得一致的电流在每一T形部分94、芯体92周围流动;在芯体92周围均匀地产生一致的电磁力。T形部分94与缠绕的导线可共同产生磁场,该磁场与飞轮构件48磁性耦接。训练机包含处理器100及相关联的电子元件,其允许控制流过导线的电流,藉此自T形部分94感应出可控制的磁场。由于飞轮构件48为磁性的,因此,藉由改变磁场的强度,也可改变抵抗飞轮48的旋转的制动力的量。
现在更为具体地转至藉以量测功率的机构,飞轮组件68的各种旋转地固定的部分直接地或间接地连接至邻近主框架构件28的安装板102。安装板102旋转地安装至由主框架构件28支撑的管状构件104。飞轮轮轴72延伸穿过安装板102的中心;因此,飞轮构件48与安装板102同轴。尽管安装板102旋转地安装,但是其藉由转矩支架106 旋转地固定,该转矩支架连接在主框架构件28与安装板102之间。一般而言,应变计70安装在转矩支架106上。由于转矩支架l06将主框架构件28耦接至安装板102,因此当旋转力在飞轮构件48与旋转地固定的部件(例如磁铁)105之间转移时,该等力在转矩支架106上施加转矩,该转矩由应变计70检测。在没有转矩支架106的情况下,整个飞轮组件68将绕飞轮轮轴72旋转,而不是唯有固定至飞轮轮轴 72的外部飞轮构件48将绕其旋转。因此,由骑行者施加的踩踏力经由飞轮组件68转换且于转矩支架106处量测,该转矩支架抵抗施加在飞轮48上的旋转转矩。
更具体而言,且主要参考图9A、图9B及图10,转矩支架l06为弓状且大体上沿安装板102的匹配半径界定一半径。转矩支架106的每一端之间的中间部分经加工,且该中间部分上安装有应变计组件 120。转矩支架106的一端界定被销108延伸穿过的孔口,该销108与主框架构件28固定。衬套109可与转矩支架孔口一起支撑销108。衬套109也可包含在主框架构件28中,在任一状况中,销108的至少一端在衬套中浮动。因此,销108抵抗飞轮48的旋转。然而,尽管销 108可在无任何衬套109的情况下固定,但是藉由使用一个或多个衬套109或其他等效机构,不会对销108造成不良的应力或应变。在转矩支架l06的相对端,转矩支架106由螺栓101固定至安装板102,或以其他方式固定至安装板102。因此,安装板102经由以下各者的组合来旋转地固定:固定至主框架构件28的销108、与销108连接的转矩支架106,以及与安装板102耦接的转矩支架106。因此,当使用者旋转安装有飞轮轮轴72的飞轮48时,旋转力被转换至飞轮安装板102。转矩支架106偏转或以其他方式受到张力或压缩,该转矩支架为抵抗旋转力的唯一构件。应变计组件120检测该偏转,且该偏转被转换为功率量测值。转矩支架106可定位在飞轮48与训练机10的一些固定的部分之间的其他替代位置。
在一特定实施方案中,显示器110与处理器100无线地耦接,该处理器接收应变计70的量测值并计算功率。显示器110可无线地接收功率资料并显示功率值。无线的显示器110可安装在任何需要的位置,诸如把手上。显示器110还可并入腕表或码表(cyclingcomputer)中。还可将功率资料传输至其他装置,诸如智能型手机、平板电脑、膝上型电脑及其他计算装置,以便即时显示及/或储存。
在本文示出的示例性实施方案中,功率量测装置112安装在飞轮48的支架组件部分的内壁上。另一选择为,功率量测装置112以及其他电子元件可安装在位于主框架构件28的顶部的末端罩盖114中。功率量测装置112可包含外壳116,各种功率量测及其他电子元件提供于该外壳内,其中包含惠斯登电桥(Wheatstone bridge)电路118,该电路与转矩支架106上的应变计组件120连接且产生与施加至转矩支架 106的转矩成比例的输出电压。将该输出诸如经由导线或无线地发送至处理器100,该处理器安装在末端罩盖114内或作为功率量测装置 112的一部分或其他。在各种可能的其他实施方案中,外壳116及/或应变计组件120也可固定至转矩支架106的其他部分。应变计组件120 可涉及一个或多个(诸如四个)离散的应变计70。当压缩张力被施加至应变计70时,阻力改变。当连接在惠斯登桥电路118或其他电路中时,产生与转矩支架106上的转矩成比例的电压值或其他值。
一个或多个应变计70可提供于转矩支架106的凹陷部分内。一般而言,在对应的不同力的作用下,转矩支架106将被拉伸至不同程度。应变计70相应地伸长,且将该伸长量测并转换为功率量测值。在一特定实施方案中,应变计70胶粘至转矩支架106的光滑的平坦部分,诸如经加工的凹部122。尽管已示出经加工的或以其他方式提供的经加工的凹部122,但是功率量测设备可应用于几乎未经预处理或未经预处理的支架。经加工的凹部122帮助保护应变计受到无意接触,并放大应变量测值。经加工的凹部122具有光滑的平坦底部,应变计70固定于该底部上。为辅助转矩支架l06之间的一致性并藉此辅助制造,可使用模板来将应变计70应用于经加工的凹部122内的表面。另一选择为,可将应变计70以所需的构形预安装于基板上,且将该基板安装至该表面。经加工的凹部122的侧壁也提供便捷的方式来定位外壳 116。
图11至图17例示出符合本揭露内容的形式的替代训练机10。训练机10工作及操作的方式大体上与图1至图10中所例示的实施例的方式相同,且下文论述一些改变。总体而言,训练机10具有位于装置 10的前部的枢轴安装支架14。第一支脚18及第二支脚20各自枢转地安装至枢轴安装支架14。支脚18、20可向外折叠以便使用(如图示) 或向内折叠以便运输及储存。保持组件34定位成邻近每一枢轴来将个别支脚固定在任一位置。
主框架构件28自枢轴安装支架14向上且向后延伸。在邻近主框架构件28处,中心支脚12自主框架构件28向后延伸。第一带轮16 定位在中心支脚12上方且大体上与该中心支脚在同一平面中,该带轮旋转地安装至主框架构件28,且轮轴44及链轮46耦接至该带轮。因此,当脚踏车安装在轮轴44上且其链条置放在链轮46周围时,该脚踏车大体上沿训练机10的中心定位,该中心位于主框架构件28与中心支脚12之间。
为调节主框架构件28的高度并藉此调节与训练机10连接的任何脚踏车的后部的高度,高度调节支架50与主框架构件28枢转地安装且与中心支脚12可调节地连接。更特定而言,高度调节支架50可销接于沿中心支脚12的长度的各个位置,该支架越向前销接,则主框架构件28越高,高度支架50越向后销接,则主框架构件28越低。
训练机10可包含与主构件的前壁耦接的手柄构件124。使用者可使用手柄124来运输或以其他方式提起并移动训练机10。在所示出的实例中,手柄124在该手柄的任一端栓接至主框架构件28。其他手柄形式是可能的,诸如:T形构件;L形构件,其仅在一端栓接至主框架;一对较小手柄,其位于主构件的任一侧上,而不是主构件的面向前的壁上(如所示);一对球形突出部,其自主构件的两侧及/或主框架构件28的正面延伸;及其他。
大体上为三角形的盖子126定位在皮带76、皮带张紧器78、飞轮轮轴72、第二带轮74及其他邻近的部件上,位于第一带轮16与飞轮轮轴72处的第二带轮74之间。盖子126可由栓接在一起的左侧128 与右侧130组成。在一实例中,左侧128(在图11中示出)可被移除来提供至被覆盖的部件的通道。如在图12中看出,飞轮组件68可另外包含覆盖组件68的内部部件的盖子127。图14例示出呈透明视图的盖子126,藉此例示出哪些部件被覆盖。
现具体参考图15至图17,转矩支架106耦接在飞轮安装板l02与主框架构件28之间。应变计70安装在转矩支架106上。应变计70定位在具有4个栅极的全电桥电路134中,其中应变计70布置成彼此成 90度。四个栅极构成正方形且转动90度至邻近的应变计70。应变计 70中的两个为上下匹配且应变计70中的另两个为左右匹配,且此等匹配对在彼此相对的拐角上。其对转矩支架106上的偏转进行量测。为藉由允许制动(抵抗飞轮的旋转的电磁部件)绕与飞轮48相同的轴线旋转来量测力。应变计构件(转矩构件)106停止该旋转,且施加至该转矩支架106的力得以量测。由于运动限制而产生的此力表示转矩。
转矩支架106在一端界定孔口,销108延伸穿过该孔口,进入主框架构件28。也可按压衬套109,使其进入该孔口,其中销108延伸穿过衬套109。两个螺栓将转矩支架106固定至安装板102。转矩支架 106在两端之间缩颈。转矩支架106的偏转因此集中在颈部111。因此,应变计70可定位在缩颈区域的平坦表面上,如图17中最佳地示出。
图18例示出应变计70的一实例。与上述应变计不同但类似地工作的每一离散应变计70(在图18的每一四分部中示出)包含连接在惠斯登桥电路118中的引线。使用更多或更少的应变计70的其他电路布置是可能的,诸如四分之一电桥或半电桥组态。将输入电压施加至惠斯登桥电路118,且电路的输出电压与施加至转矩支架106的弯曲力 (转矩)成比例。可将该输出电压施加至某种形式的调节与放大电路系统,诸如将提供输出电压至处理器100的差动放大器及滤波器。进一步可能使用类比转数位转换器来转换并调节信号。在2012年1月 23日申请的题为“用于功率量测的设备、系统及方法”的US第 13/356,487号申请案中揭示一种量测功率的方法以及其他特征,特此以引用方式将该申请案并人本文中。
参考图18,存在垂直地定位在应变计组件120的顶部的两个应变计70,以及水平地布置在应变计组件120的底部的两个应变计70。上部垂直应变计70主要检测转矩支架106的偏转。
现还参考图19,其中诸如经由光学感测器136以及第一带轮16 上的交替的黑白图案在第一带轮16处量测后轮的每分钟转数(RPM)。光学感测器136在图案旋转时藉由感测器检测图案,并藉此产生指示RPM的信号。第一带轮16与飞轮48之间存在8:1的齿轮比,因此,藉由知晓带轮RPM,即可导出飞轮RPM。另一选择为,可直接量测飞轮RPM。所量测的转矩乘以飞轮RPM得出功率值,此可由处理器100 计算。
“功率”是对骑行者的力量的最常见量测。藉由将所量测的转矩乘以弧度/秒值(RPM),计算出功率。在一实例中,将转矩量测值及 RPM量测值传输至处理器100,且计算出功率。可随后使用由 Dynastream Innovations公司开发的ANT+协议将功率值无线地传输至第二处理器138,该第二处理器与提供使用者界面140的显示器110 耦接。传输器可为与在外壳116内位于主框架构件28的顶部的处理器 100耦接的离散部件。ANT协议在其当前反复中是单向的。因此,可使用无线ANT协议来传输功率量测值及其他资料。
也可采用其他协议及无线传轮机构。在一具体实例中,处理器100 经组配来经由蓝牙连接进行通讯。例如,经由蓝牙连接进行通讯的智能型手机、平板电脑或其他装置可自处理器100接收资料,诸如功率资料及RPM资料,且也可传输控制资料至处理器100。例如,运行脚踏车训练应用程式的智能型手机可提供若干设定。在一实例中,经由使用者界面140进行互动的骑行者可针对特定的训练骑车选择功率等级。该功率等级与功率曲线相关联,该功率曲线与训练机的RPM量测值相关联。当骑行者使用训练机10时,RPM及功率量测值被传输至计算装置,且应用程式将该等值与该功率等级进行比较并基于该比较来传输制动控制信号。因此,例如,若骑行者产生的功率超过设定所要求的功率,则应用程式将发送显示信号来变更节奏(RPM)及/或发送由处理器100使用的信号来减小施加至飞轮48的制动力,其中任一变更或两者导致骑行者的功率输出被减小。应用程式将继续对资料取样,并提供控制信号以供骑行者维持设定等级。
在另一实例中,训练机可经程式设计来维持设定功率值。因此,当骑行者超出设定功率值时,自第一处理器100至第二处理器138的控制信号增加磁性制动。相反地,当骑行者低于设定功率值时,第一处理器100命令第二处理器138降低制动功率。此等实例及其他实例用途可藉由针对该装置开发出的应用程式或其他应用软体来实现。因此,主装置(第一处理器及记忆体)可提供应用程式设计界面(API) 140,连接至该API的装置(诸如运行应用程式的智能型手机及平板电脑)可传输资料、命令及其他资讯至该装置,以便控制训练机10的功率以及其他属性。由于已知训练机10不具有整合的转矩及功率量测能力与机构来自动地控制电磁制动,因此该装置开辟无数机会来自订训练机的控制,提供基于功率的健身训练,互动或模拟已记录的实际骑车,模拟爬坡及下坡,使训练机10与图形资讯(诸如速度变更、高度变更、风力变更、骑行者重量及脚踏车重量等等)相协调。
图20示意性示出了根据本实用新型的另一个可选实施例的脚踏车训练机1000。脚踏车训练机1000包含中心支脚12,其耦接至前部枢轴安装支架14且自前部枢轴安装支架14向后延伸。中心支脚12布置在第一带轮16下方且稍稍偏离训练机10的纵向中心线。一对支脚枢转地耦接至枢轴安装支架14且耦接于枢轴安装支架14的相对的两端。第一支脚及第二支脚经组配来朝向中心支脚12向内枢转以便储存及脚踏车训练机1000,并且当训练机10在使用时向外且远离中心支脚12枢转。第一带轮16、轮轴44、链轮46、飞轮构件248及其他部件由主框架构件28支撑,该主框架构件自枢轴安装支架14向后且向上延伸。主框架构件28枢转地安装至枢轴安装支架14来调节脚踏车被支撑的高度。因此,主框架构件28可相对于图式中所例示的定向向上或向下枢转,从而在垂直方向上调节脚踏车的高度。
应当清楚的是脚踏车训练机1000能够以与脚踏车训练机10大部分类似的方式被构造,因此以下仅介绍二者之间的差别部分。
在脚踏车训练机1000中,飞轮组件268包括飞轮构件248以及磁性制动组件。飞轮构件248部分或全部使用金属材料或其他磁性材料制成。如图22所示,飞轮组件268的固定的内部部件可包含安装在芯体192上的多个电磁构件,且提供磁性飞轮制动。在一些布置中,磁性制动可为电脑控制的,藉此动态地调节制动力来模拟任何可能的骑车概况。在所例示的实例中,芯体192界定六个T形部分,该等T形部分自芯体的环形主体辐射状地延伸。诸如铜线的导体缠绕在T形部分的颈部上,该颈部介于T形的上部分与环形芯体192之间。导线可为连续的,以使得一致的电流在每一T形部分、芯体192周围流动;在芯体192周围均匀地产生一致的电磁力。T形部分与缠绕的导线可共同产生磁场,该磁场与飞轮构件248磁性耦接。该飞轮组件248能够与飞轮组件48类似地起作用。
主框架构件28固定地设置有一安装支架600。例如,该安装支架 600具有一筒形部分,该筒形部分能够以过盈配合的方式装配到主框架构件28的一安装孔内,使得安装支架600相对于主框架构件28无法旋转且固定不动。本领域技术人员应当清楚其它合适的固定方式例如螺钉、螺栓连接或铆接等也可以用于将安装支架600固定至主框架构件28。在安装支架600上设有三个安装孔,用于与芯体192上的安装孔对正,从而在其中螺合螺栓将芯体192无法相对旋转地固定至安装支架600。这样,芯体192将相对于主框架构件28无法旋转。
飞轮248能够以与飞轮48类似的方式被安装或组装。飞轮组件 268还设有安装附件202,该安装附件202例如利用螺钉被固定在主框架构件28上。在安装附件202上固定有一印刷电路板500。相关的电子元器件例如第一处理器100至第二处理器138等可以在所述印刷电路板500上布置。此外,在该印刷电路板500上还设置有诸如LED灯 510的发光装置。所述发光装置在处理器的控制下(例如以与图19类似的方式)能够用于展示脚踏车训练机的运行状况,例如用于展示脚踏车训练机的电池充电、备用、蓝牙和/或无线连接状态、飞轮锁死状态等。
在所示的实施例中,发光装置为两个LED灯510,但是更多个LED 灯也是可行的。此外,发光装置设置成其在安装附件202的顶表面上露出,以便使用者可以方便看到。本领域技术人员应当清楚发光装置可以设置在脚踏车训练机上任何便于使用者看到的地方,例如设置在主框架构件28和/或飞轮组件268的任何合适位置上。
此外,在飞轮组件268内还设置有一温度传感器520,其靠近芯体192布置,以便可以在脚踏车训练机运行的过程中实时地检测飞轮组件268内部、特别是芯体192的温度,防止过热的情况出现。该温度床安琪520例如可以经由一电缆与印刷电路板500相连。
此外,在飞轮组件268内还设置有一光学传感器540,其例如被紧固在安装附件202上。在飞轮48的与安装附件202相对的那侧上,设置有至少一个、例如四个标记530。在飞轮48旋转时,这些标记530 可以依次经过光学传感器540。通过光学传感器540在规定时间内记录标记530的经过次数,可以推断出飞轮48的转速,并间接计算出脚踏车后轮的转速、每分钟转数,由此推导出骑行者产生的功率。本领域技术人员应当清楚光学传感器540与标记530的位置也可以互换。光学传感器与标记构成了一转矩/转速测量装置,用于测量飞轮的转速,并以此推导出骑行者产生的功率。
如图20和24所示,脚踏车训练机1000设有把手204。该把手204 自主框架构件28延伸。可选地,该把手204与主框架构件28一体形成或者经由螺钉被紧固至主框架构件28。该把手204可以为任意形状,在所示的实施例中为直把手。把手204设置在便于由人手抓握抬起处于使用模式中的脚踏车训练机1000的位置。在本实用新型的上下文中,脚踏车训练机的使用模式指的是其被放置在地面上以备使用的模式。
把手204具有一个与主框架构件28的端部以及相反的自由端部。优选地,在脚踏车训练机1000的使用模式中,把手204位于高于飞轮组件268的位置上,从而便于人手抓握。此外,如图所示,把手204 位于飞轮组件268与轮轴44之间。
把手204设有柔软且防滑的表面,提供舒适的手感以及便于抓持。优选地,在脚踏车训练机1000的使用模式中,把手204与地面大致平行或稍微呈一小角度,例如小于锐角的角度。
尽管上文已以一定程度的特殊性描述各种代表性实施例,但本领域的技术人员可在不偏离说明书中所阐述的本实用新型主题的精神及范畴的情况下对所揭示的实施例做出众多修改。所有方向性参考(例如:上部、下部、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、顺时针及逆时针)仅用于识别目的,来帮助读者理解本实用新型的实施例,且并不产生限制,尤其是对位置、定向或本实用新型的用途的限制,除非申请专利范围中特别阐述。连接词参考(例如:附接、耦接、连接等等)应宽泛地理解,且可包含元件的连接之间的中间构件及元件之间的相对移动。因此,连接词参考并不一定推论出两个元件是直接连接且彼此形成固定的关系。
在一些情况中,参考具有特定特征及/或连接至另一零部件的“末端”来描述部件。然而,本领域的技术人员将认识到,本实用新型并不限于在超出其与其他零部件的连接点处立即终止的部件。因此,应以如下方式宽泛地解释“末端”一词,其包含与特定元件、联结件、部件、构件等等的邻近终端、在该终端之后、在该终端之前或以其他方式靠近该终端的区域。在本文直接或间接阐述的方法论中,各种步骤及操作是按一种可能的操作次序来描述,但是本领域的技术人员将认识到,可在不偏离本实用新型的精神及范畴的情况下重新排列、替换或删除步骤及操作。意欲以上描述中所含有的或附图中所示出的所有内容应解释为仅具有例示性且不具有限制性。可在不偏离所附申请专利范围中界定的本实用新型的精神的情况下对细节或结构做出变更。
(附图标记列表)
10 训练机
12 中心支脚
14 枢轴安装支架
16 第一带轮
18 第一支脚
20 第二支脚
22 第一衬垫
23 狭长衬垫
24 第二衬垫
26 调节轴环
28 主框架构件
30 气泡水平仪
32 缺口
34 保持组件
36 第一枢轴销/销
38 使用者可接合头部
39 保持组件
40 轴环
42 弹簧
44 轮轴
46 链轮
48 飞轮/飞轮构件
50 高度调节支架
52 调节孔口/孔口
54 销
56 可逆双面轮轴衬垫
58 较长的第二垫圈区段
60 较短的第一垫圈区段
62 轴环
64 勾爪安装座
66 孔口
67 孔口
68 飞轮组件
70 应变计
72 飞轮轮轴
74 第二带轮
76 皮带
78 皮带张紧器组件
80 皮带张紧器支架
82 张紧器轮
84 狭长孔口
86 锁定螺栓
88 调节螺钉
92 芯体
94 T形部分
98 导体
100 处理器
101 螺栓
102 安装板
104 管状构件
105 磁铁/电磁构件
106 转矩支架
108 销
109 衬套
110 显示器
111 颈部
112 功率量测装置
114 末端罩盖
116 外壳
118 惠斯登桥电路
120 应变计组件
122 经加工的凹部
124 手柄俘柄构件
126 盖子
127 盖子
136 光学感测器
138 处理器
140 使用者界面/应用程式设计界面
192 芯体
202 安装附件
204 把手
500 印刷电路板
510 LED灯
520 温度传感器
530 标记
540 光学传感器
600 安装支架
1000 脚踏车训练机。

Claims (36)

1.一种脚踏车训练机,其包括:
框架组件,所述框架组件支承一轮轴,一脚踏车的后轮适于连接至所述轮轴;以及
飞轮组件,所述飞轮组件具有在所述框架组件上能够旋转地支承的飞轮构件以及相对于所述框架组件不可旋转的磁性制动组件,所述飞轮构件以其在所述轮轴转动时相对于所述磁性制动组件能够旋转的方式耦接至所述轮轴,
其特征在于,一把手自所述框架组件延伸,在所述脚踏车训练机处于使用模式时,所述把手至少部分地处于高于所述飞轮组件的位置。
2.根据权利要求1所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述飞轮组件设有安装附件,所述安装附件固定至所述框架组件,所述脚踏车训练机还包括用于显示所述脚踏车训练机的运行状况的发光装置,所述发光装置在所述安装附件上布置在其易于由人眼观察到的位置。
3.根据权利要求2所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述发光装置在所述安装附件的顶表面上设置。
4.根据权利要求1至3任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述把手与所述框架组件一体形成或者被紧固至所述框架组件。
5.根据权利要求1至3任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述把手是直的,并且具有与所述框架组件相连的一端以及与该端相反的自由端。
6.根据权利要求1至3任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述把手设有柔软的且防滑的表面。
7.根据权利要求5所述的脚踏车训练机,其特征在于,在所述脚踏车训练机处于使用模式中时,所述把手与地面平行或者相对于地面呈一小角度。
8.根据权利要求2或3所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述发光装置包括至少两个LED灯。
9.根据权利要求1至3任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机的待显示的运行状况包括脚踏车训练机的电池充电、备用、蓝牙和/或无线连接状态、以及飞轮锁死状态。
10.根据权利要求1至3任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述把手位于所述飞轮组件与所述轮轴之间。
11.根据权利要求1至3任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机还包括温度传感器,所述温度传感器在所述飞轮组件内设置检测所述磁性制动组件的温度。
12.根据权利要求1至3任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机还包括转速测量装置,所述转速测量装置具有光学传感器以及至少一个标记,所述光学传感器以及所述标记在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间布置。
13.根据权利要求6所述的脚踏车训练机,其特征在于,在所述脚踏车训练机处于使用模式中时,所述把手与地面平行或者相对于地面呈一小角度。
14.一种脚踏车训练机,其包括:
框架组件,所述框架组件支承一轮轴,一脚踏车的后轮适于连接至所述轮轴;以及
飞轮组件,所述飞轮组件具有在所述框架组件上能够旋转地支承的飞轮构件以及相对于所述框架组件不可旋转的磁性制动组件,所述飞轮构件以其在所述轮轴转动时相对于所述磁性制动组件能够旋转的方式耦接至所述轮轴,
其特征在于,所述脚踏车训练机还包括用于显示所述脚踏车训练机的运行状况的发光装置,所述发光装置在所述框架组件上和/或在所述飞轮组件上布置在其易于由人眼观察到的位置。
15.根据权利要求14所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述飞轮组件设有安装附件,所述安装附件固定至所述框架组件,所述发光装置在所述安装附件上布置在其易于由人眼观察到的位置。
16.根据权利要求15所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述发光装置在所述安装附件的顶表面上设置。
17.根据权利要求14至16任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述发光装置包括至少两个LED灯。
18.根据权利要求14至16任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机的待显示的运行状况包括脚踏车训练机的电池充电、备用、蓝牙和/或无线连接状态、以及飞轮锁死状态。
19.根据权利要求14至16任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机还包括温度传感器,所述温度传感器在所述飞轮组件内设置检测所述磁性制动组件的温度。
20.根据权利要求14至16任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机还包括转速测量装置,所述转速测量装置具有光学传感器以及至少一个标记,所述光学传感器以及所述标记在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间布置。
21.根据权利要求17所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机的待显示的运行状况包括脚踏车训练机的电池充电、备用、蓝牙和/或无线连接状态、以及飞轮锁死状态。
22.根据权利要求17所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机还包括温度传感器,所述温度传感器在所述飞轮组件内设置检测所述磁性制动组件的温度。
23.根据权利要求17所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机还包括转速测量装置,所述转速测量装置具有光学传感器以及至少一个标记,所述光学传感器以及所述标记在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间布置。
24.一种脚踏车训练机,其包括:
框架组件,所述框架组件支承一轮轴,一脚踏车的后轮适于连接至所述轮轴;以及
飞轮组件,所述飞轮组件具有在所述框架组件上能够旋转地支承的飞轮构件以及相对于所述框架组件不可旋转的磁性制动组件,所述飞轮构件以其在所述轮轴转动时相对于所述磁性制动组件能够旋转的方式耦接至所述轮轴,
其特征在于,所述脚踏车训练机还包括在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间设置的、通过测量所述飞轮构件的转速来确定施加到量测骑行者踩踏功率的功率测量装置。
25.根据权利要求24所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述功率测量装置包括光学传感器以及至少一个标记,所述光学传感器以及所述至少一个标记在所述飞轮组件的飞轮构件与磁性制动组件之间布置。
26.根据权利要求25所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述光学传感器相对于所述磁性制动组件固定,并且所述标记相对于所述飞轮构件被固定。
27.根据权利要求25所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述光学传感器相对于所述飞轮构件固定,并且所述标记相对于所述磁性制动组件被固定。
28.根据权利要求24至27任一所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机还包括温度传感器,所述温度传感器在所述飞轮组件内设置检测所述磁性制动组件的温度。
29.一种脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机包括:
框架组件,其支承一轮轴,脚踏车的后轮能够连接至所述轮轴;
飞轮组件,其包括磁性制动组件以及飞轮构件,所述飞轮构件旋转地支承在该框架组件上,所述磁性制动组件由一转矩构件而不可旋转,所述转矩构件耦接在所述制动组件与所述框架组件之间,且所述飞轮构件以骑士在踩踏与所述轮轴连接的脚踏车时所述飞轮相对于所述磁性制动组件旋转的方式与所述轮轴耦接;以及
应变计,所述应变计安装在所述转矩构件上,侦测当骑士在踩踏时施加在所述转矩构件上的转矩。
30.根据权利要求29所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述框架组件包括:
主框架构件,其与一支架枢转地耦接,所述主框架构件支承所述轮轴;
中心框架构件,其自所述主框架构件延伸;
一构件,其与所述主框架构件枢转地连接且被构造以沿所述中心框架构件的长度与所述中心框架构件可调地连接;
其中,所述构件能够连接在所述中心框架构件的不同位置处以调节所述轮轴的垂直高度,所述主框架构件能够支承在对应于所述轮轴的不同高度的不同的枢轴位置。
31.根据权利要求30所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述框架组件包括:
第一支脚和第二支脚,所述第一支脚与所述第二支脚中的每个被枢转地安装在所述框架组件上,朝向所述中心框架构件向内枢转或自所述中心框架构件向外枢转。
32.根据权利要求29所述的脚踏车训练机,其特征在于,还包括与所述轮轴耦接的可逆垫圈,所述可逆垫圈具有界定第一宽度的第一部分以及界定第二宽度的第二部分,所述第一宽度对应于脚踏车的第一勾爪间距,且所述第二宽度对应于脚踏车的第二勾爪间距,所述第二勾爪间距比所述第一勾爪间距宽。
33.一种脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机包括:
主框架构件,其与一支架枢转地耦接,所述主框架构件支承一轮轴;
中心框架构件,其自所述主框架构件延伸;
一构件,其与所述主框架构件枢转地连接且被构造以沿所述中心框架构件的长度与所述中心框架构件可调地连接;
其中,所述构件能够连接在所述中心框架构件的不同位置处以调节所述轮轴的垂直高度,所述主框架构件能够支承在对应于所述轮轴的不同高度的不同的枢轴位置。
34.根据权利要求33所述的脚踏车训练机,其特征在于,所述框架组件包括:
第一支脚和第二支脚,所述第一支脚与所述第二支脚中的每个被枢转地安装在所述框架组件上,朝向所述中心框架构件向内枢转或自所述中心框架构件向外枢转。
35.根据权利要求34所述的脚踏车训练机,其特征在于,还包括与所述轮轴耦接的可逆垫圈,所述可逆垫圈具有界定第一宽度的第一部分以及界定第二宽度的第二部分,所述第一宽度对应于脚踏车的第一勾爪间距,且所述第二宽度对应于脚踏车的第二勾爪间距,所述第二勾爪间距比所述第一勾爪间距宽。
36.一种脚踏车训练机,其特征在于,所述脚踏车训练机包括:
框架组件,其支承一轮轴,脚踏车的后轮能够连接至所述轮轴;
与所述轮轴耦接的可逆垫圈,所述可逆垫圈具有界定第一宽度的第一部分以及界定第二宽度的第二部分,所述第一宽度对应于脚踏车的第一勾爪间距,且所述第二宽度对应于脚踏车的第二勾爪间距,所述第二勾爪间距比所述第一勾爪间距宽;以及
所述框架组件内的孔口,所述孔口具有容纳所述第一部分和所述第二部分的结构并且限定一深度,所述深度约为所述第二宽度。
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