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In Bezug genommene Anmeldungen
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Die
Anmeldung beansprucht die Priorität der
taiwanesischen Anmeldung mit der Nummer 98119552 ,
die am 11 Juni 2009 eingereicht wurde und die hiermit durch Verweis
mit aufgenommen wird.
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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Trainingsvorrichtungen.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen
Fahrrad-Trainer.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Die
in der höchst wettbewerbsfähigen Gesellschaft
des 21. Jahrhunderts lebenden Menschen sind oft sehr mit der Arbeit
beschäftigt und übersehen die Wichtigkeit der
Gesundheit. Um einige Übungen in ihrem täglichen
Leben zu machen, stellen sich einige Leute einen Fahrrad-Trainer
ins Haus. Der Fahrrad-Trainer kann ein Fahrrad sicher halten und
ermöglicht es ein Fahrrad zu fahren ohne sich vorwärts zu
bewegen. Deshalb können die Menschen trainieren, indem
sie zuhause ohne räumliche Beschränkung Fahrrad
fahren.
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Im
Allgemeinen umfasst der Fahrrad-Trainer ein Widerstandssystem. Eine
Art des Widerstandssystems umfasst einen Lüfter, der eine
Vielzahl von Schaufeln umfasst. Jede Schaufel ist fest mit einer anderen
verbunden. Die Schaufel kann den Widerstand durch die Umdrehungsgeschwindigkeit
des Lüfters erhöhen, so dass die Simulation wenig
mit der Realität zu tun hat. Die andere Art des Widerstandssystems
verwendet einen äußeren Magnetismus um den Widerstand
zu verändern. Aber die Vorrichtung des magnetischen Widerstandssystems
ist nach wie vor kompliziert.
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Kurzfassung
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Gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, ist ein Fahrrad-Trainer
offenbart. Der Fahrrad-Trainer umfasst einen Stützrahmen,
eine Rolle, einen Läufer und zumindest eine Schaufel. Der
Stützrahmen lagert zumindest einen Fahrradreifen. Die Rolle
ist mit dem Stützrahmen durch ein Schaftteil verbunden.
Die Rolle wird durch den Fahrradreifen angetrieben. Der Läufer
ist mit der Rolle koaxial über den Schaft verbunden. Die
Schaufel ist schwenkbar mit dem Rand der Rolle verbunden.
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Beide,
die vorangegangenen allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte
Beschreibung, sind beispielhaft zu verstehen und beabsichtigen die
beanspruchte Offenbarung näher zu erläutern.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Offenbarung kann durch das Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung
der Ausführungsform mit Verweis auf die nachfolgenden beigefügten
Zeichnungen besser verstanden werden:
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1 ist
eine Vorderansicht eines Fahrrad-Trainers gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2A ist
ein Querschnitt entlang der Linie 2A-2A, wobei die Vorrichtung im
Gehäuse in der Ruhestellung ist;
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2B ist
ein Querschnitt wie 2A, wobei die Vorrichtung im
Gehäuse im Einsatz ist;
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3 ist
eine dreidimensionale Ansicht eines Fahrrad-Trainers gemäß eines
Teils einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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4 ist
eine dreidimensionale Ansicht eines Fahrrad-Trainers gemäß eines
Teils einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden
Offenbarung; und
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5 ist
eine Draufsicht auf einen Fahrrad-Trainers gemäß eines
Teils einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden
Offenbarung, wobei ein Teil der Draufsicht ein Querschnitt ist.
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Detaillierte Beschreibung
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E
wird nunmehr im Detail auf die vorliegenden Ausführungsformen
der Offenbarung Bezug genommen, wobei Beispiele davon in den beigefügten Zeichnungen
abgebildet sind.
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Wo
immer es möglich ist, werden die gleichen Bezugsnummern
in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um sich auf die
gleichen oder ähnliche Teile zu beziehen.
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1 ist
eine Vorderansicht eines Fahrrad-Trainers gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Fahrrad-Trainer
umfasst einen Stützrahmen 100, eine Rolle 110,
einen Läufer 120, eine Vielzahl von Schaufeln 130 und
ein Gehäuse 140.
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Der
Stützrahmen 100 umfasst ein Klemmenpaar 101.
Die Klemmen 101 können ein Fahrradrad 150 einklemmen,
so dass das Fahrradrad 150 sicher gelagert gehalten wird.
Die Klemme 101 ist mit einem Schnellentriegelungselement 102 verbinden.
Ein Benutzer kann mit dem Schnellentriegelungselement 102 das
Fahrradrad leicht am Fahrrad-Trainer einrichten oder abnehmen.
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Die
Rolle 110 ist mit einem Verbindungsrahmen 112 über
ein Schaftteil 111 verbunden, wobei der Verbindungsrahmen 112 mit
dem Stützrahmen 100 verbunden ist. Deshalb ist
die Rolle 110 mit dem Stützrahmen 100 über
ein Schaftteil 111 und einen Verbindungsrahmen 112 verbunden.
Nachdem der Benutzer das Fahrradrad 150 auf dem Stützrahmen 100 eingerichtet
hat, berührt das Fahrradrad 150 die Rolle 110 und
ist gegen die Rolle 110 gelagertt. Wenn der Benutzer danach
beginnt in die Pedale des Fahrrads zu treten, wird die Rolle 110 durch
das Fahrradrad 150 angetrieben.
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Der
Läufer 120 ist koaxial mit der Rolle 110 über
ein Schaftteil 111 verbunden. Wenn die Rolle 110 vom
Fahrradrad 150 angetrieben wird, wird tatsächlich
der Läufer 120 simultan angetrieben.
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Die
Vielzahl der Schaufeln 130 ist schwenkbar mit den Rändern
des Läufers 120 verbunden. Wenn der Läufer 120 koaxial
mit der Rolle 110 verbunden ist, um sich synchron zu drehen,
drehen sich die Schaufeln 130 ebenso synchron mit diesen. Wenn
die Drehgeschwindigkeit des Läufers 120 erhöht
wird, schwingen die schwenkbaren Enden der Schaufeln 130,
die schwenkbar am Läufer 120 befestigt sind, vom
Schaftteil 111 nach außen, so dass sich die geradlinige
Entfernung zwischen den gegenüberliegenden Enden der Schaufeln 130 und
dem Zentrum des Läufers 120 erhöhen wird,
wenn sich der Läufer 120 schneller dreht. Daher
wird der Widerstand des Mediums erhöht und der Benutzer
muss sich stark anstrengen, um das Fahrrad anzutreiben, so dass
das Läufer 120 mit der Rolle 110 koaxial
verbunden werden kann, um sich synchron zu drehen.
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Das
Gehäuse 140 umfasst den Läufer 120 und
die Schaufeln 130. Wenn die Schaufeln 130 mit dem
Läufer 120 verbunden sind, um sich zu drehen, erzeugt
das Medium im Gehäuse 140 einen Widerstand an
den Schaufeln 130, wobei die Richtung des Widerstands entgegengesetzt
zur Richtung der Drehbewegung der Schaufeln 130 ist. Deshalb
benötigt man mehr Bewegungskraft, um die Rolle 110 und den
Läufer 120 anzutreiben.
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Es
wird auf 2A für eine Querschnittsansicht
entlang der Linie 2A-2A verwiesen, wobei die Vorrichtung im Gehäuse
in der Ruhestellung ist.
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Das
Gehäuse 140 umfasst den Läufer 120 und
die Schaufeln 130. Das Gehäuse 140 ist
mit Dämpfungsflüssigkeit 200 gefüllt.
Der Läufer 120 ist plattenförmig. Der
Läufer 120 umfasst eine Vielzahl von Schwenkteilen 210.
Die Schwenkteile 210 sind am Rand des Läufers 120 befestigt
und die Schaufeln 130 sind schwenkbar damit verbunden.
Wenn der Läufer 120 in der Ruhestellung ist, sind
die Schaufeln 130 in Ruhestellung.
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2B ist
ein Querschnitt wie 2A, wobei die Vorrichtung im
Gehäuse im Einsatz ist.
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In 1 und 2B ist,
wenn die Rolle 110 durch den Fahrradreifen 150 angetrieben
wird, der Läufer 120 im Gehäuse 140 über
ein Schaftteil 111 mit der Rolle 110 verbunden,
um sich zu drehen. Die Schaufeln 130, die schwenkbar mit
dem Rand des Läufers 120 verbunden sind, sind
ebenfalls mit dem Läufer 120 verbunden, um sich
zu drehen. Wenn sich der Läufer 120 dreht, schwingt
jede Schaufel 130 vom Zentrum des Läufers 120 als
Reaktion auf die Zentrifugalkraft nach außen, die durch
die Drehbewegung des Läufers 120 erzeugt wurde.
Wenn jedoch die Schaufeln 130 nach außen schwingen,
gibt es einen Widerstand der Dämpfungsflüssigkeit 200, der
auf die Schaufeln 130 ausgeübt wird. Die Richtung
des Widerstandes ist entgegengesetzt zur Richtung der Drehbewegung
der Schaufeln 130. Also wird der Widerstand erhöht,
sobald die Schaufeln 130 nach außen schwingen
und der Benutzer muss härter in die Pedale treten. Dies
erhöht die Realität der Simulation.
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Der
senkrechte Abstand zwischen dem Gehäuse 140 und
dem Rand des Läufers 120 ist länger als
die Länge der Schaufeln 130. Folglich berühren die
Schaufeln 130 nicht das Gehäuse, sobald die Schaufeln 130 nahe
an die Maximalreichweite nach außen schwingen. Weiterhin
können in einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Offenbarung die Schwenkteile 210 innerhalb
eines Bereichs voreingestellt sein, so dass die Schaufeln 130 innerhalb
des voreingestellten Bereichs schwingen.
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3 ist
eine dreidimensionale Ansicht eines Fahrrad-Trainers gemäß eines
Teils einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Verglichen
mit der Ausführungsform in 1, umfasst
die Ausführungsform in 3 weiterhin
ein elastisches Element 300, das eine Rückstellkraft
zur Verfügung stellt, um die Vielzahl von Schaufeln 130 zu
halten. Das elastische Element 300 umgibt den Läufer 120 und
bereift elastisch die Vielzahl von Schaufeln 130. Jede
Schaufel 130 umfasst ein Verbindungsteil 301.
Das Verbindungsteil 301 ist mit dem elastischen Element 300 verbunden.
In 3 ist das Verbindungsteil 301 eine Aussparung,
um das elastische Element 300 zu halten. Folglich sind
die Schaufeln 130 in der Ruhestellung. Wenn die Schaufeln 130 mit
dem Läufer 120 verbunden werden, um sich zu drehen,
gibt es eine Beschränkung durch das elastische Element 300,
so dass jede Schaufel 130 gleichmäßig
vom Zentrum des Läufers 120 nach außen
schwingt. So kann das elastische Element 300 verhindern,
dass jede der Schaufeln 130 unterschiedliche Schwingwinkel
hat, daher wird eine instabile Situation verhindert, wenn der Benutzer
das Fahrrad fährt. Es verhindert nicht nur, das sich der Benutzer
die Beine verletzt, sondern vermeidet ebenso, dass der Fahrradreifen
und der Fahrrad-Trainer beschädigt werden.
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Wenn
eine Vielzahl von Schaufeln 130 vom Zentrum des Läufers 120 nach
außen schwingt, stellt das elastische Element 300 eine
Rückstellkraft zur Verfügung, die entgegengesetzt
zur Drehbewegung der Schaufeln 130 ist. Eine elastische
Grenze des elastischen Elements 300 kann die maximale Schwingweite
der Schaufeln 130 beschränken. Deshalb wird der
Widerstand, den der Benutzer überwinden muss, durch die
Elastizität des elastischen Elements 300 erhöht.
Außerdem kann, wenn die Länge der Schaufeln 130 kürzer
ist, als der Abstand zwischen dem Gehäuse 140 und
dem Läufer 120, das Schwenkteil 210 des
Läufers 130 den Schwingwinkel der Schaufeln 130 beschränken.
Falls der Winkel größer als 90° ist,
wird der Widerstand, der durch das Medium im Gehäuse 140 zur
Verfügung gestellt, verringert. Deshalb können
in einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Offenbarung das Schwenkteil 210 und das elastische Element 300 gewählt
werden, um den Schwingwinkel auf einen Wert kleiner 90° zu
beschränken.
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4 ist
eine dreidimensionale Ansicht eines Fahrrad-Trainers gemäß eines
Teils einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Jede
Schaufel 130 umfasst ein Verbindungsteil 401 und
das Verbindungsteil 401 ist ein Loch, um das elastische
Element 300 zu halten. Das elastische Element 300 ist
stabil im Loch positioniert und bereift die Schaufeln 130.
Deshalb können die Schaufeln 130 stabil beschränkt
werden.
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Mit
Verweis auf 5 ist eine Draufsicht eines
Fahrrad-Trainers gemäß eines Teils einer anderen
Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt, wobei
ein Teil der Draufsicht ein Querschnitt ist, der den Innenbereich
des Schwenkteils 510 zeigt.
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Der
Läufer 120 umfasst eine Vielzahl von vorstehenden
Teilen 500 und eine Vielzahl von Schwenkteilen 510.
Die Schaufeln 520 sind jeweils schwenkbar mit den Schwenkteilen 510 über
einen drehenden Schaft 521 verbunden. Die Schaufeln 520 können
sich mit dem Läufer 120 drehen. Der Winkel mit
dem die Schaufeln 520 vom Zentrum des Läufers 120 nach
außen schwingen, wird durch das Medium im Gehäuse 140 (1)
beschränkt. Der oben erwähnte Winkel wird ebenso
durch das Schwenkende der Schaufel 520 und das Widerstandsteil 530 auf dem
Rand des Läufers 120 beschränkt. Das
Widerstandsteil 530 kann das Ende der Schaufel 520 stützen,
um so den maximalen Winkel zwischen dem Rand des Läufers 120 (oder
dem Widerstandsteil) und der Schaufel 520 begrenzen. Außerdem
bereift das elastische Element 300 die Schaufeln 520 elastisch.
Es kann den Widerstand erhöhen, um die Schaufel 520 zu
bremsen. Deshalb wird die Realität der Simulation erhöht.
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Gemäß den
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung gibt es
einige Vorteile.
- 1. Wenn der Benutzer in die
Pedale des Fahrrads tritt, treibt das Fahrradrad 150 die
Rolle 110 an. Die Rolle 110 ist mit dem Läufer 120 verbinden, um
sich zu drehen. Es gibt eine Zentrifugalkraft, die eine nach außen
vom Zentrum der Drehung weg gerichtete Kraft ist. Die Schaufeln 130 und 520 werden
durch die Zentrifugalkraft angetrieben, um vom Zentrum des Läufers 120 nach
außen zu schwingen, daher wird der Widerstand erhöht,
wenn der Benutzer in die Pedale des Fahrrad-Trainers tritt. Die
Variation des Widerstands kann als glatte Parabel dargestellt werden.
Deshalb verbessert es nicht nur das Realitätsempfinden,
sondern veranlasst den Benutzer auch mit sukzessive steigendem Widerstand
in die Pedale des Fahrrad-Trainers zu treten. Es kann Verletzungen
des Benutzers verhindern, die daraus resultieren, dass zu fest in
die Pedale des Fahrrads getreten wird.
- 2. Das elastische Element 300 kann jede der Schaufeln 130 vom
Zentrum des Läufers ausgeglichen und gleichmäßig
nach außen schwingen lassen, daher wird die Stabilität
des Fahrrad-Trainers verbessert, wenn durch den Benutzer in die Pedale
getreten wird. Aufgrund des vorher beschriebenen Mechanismus, wurde
die Ungleichheit zwischen jeder Schaufel 130 beseitigt.
Deshalb kann der Mechanismus gemäß der vorliegenden
Offenbarung bemerkenswert die Fehlerrate der Schaufeln 130,
des Läufers 120 und der Rolle 110 verringern,
und so die Stabilität erhöhen, wenn in die Pedale
des Fahrrad-Trainers getreten wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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