DK171910B1 - Cykeltræningsapparat med belastningsindretning - Google Patents

Description

DK 171910 B1 CYKELTRÆNINGSAPPARAT MED BELASTNINGSINDRETNING Baggrund for opfindelsen.

5 Den foreliggende opfindelse vedrører cykeltræningsappara ter, og især et cykeltræningsapparat, hvormed der kan trænes indendørs med simulering af virkelig, udendørs kørsel.

Beskrivelse af den kendte teknik.

10

Der er udviklet forskellige cykeltræningsapparater, som anvendes til cykeltræning i et rum, simulerende virkelig udendørs kørsel, ved hvilke apparater en cykel uden forhjul fastgøres, og cyklens baghjul er i kontakt med en roterende 15 rulle, som udsættes for en belastning.

Fig. 17 er et skematisk billede af et sådant cykeltræningsapparat beskrevet i US patentskrift nr. 4,441,705, og fig.

18 er et snitbillede langs linien XVIII-XVIII i fig. 17.

20

Idet der henvises til disse figurer beskrives cykeltræ-ningsapparatets opbygning og funktion.

En cykel, fra hvilken forhjulet er fjernet, er fast under-25 støttet af en forråmme 152 og en støtte 156 ved hjælp af en forgaffel 16 og et samlestykke 154. Forrammen 152 er forbundet til en understøtning 150, som er en hovedramme i cykel træningsapparatet, og en højdejusteringsdel 158, ind i hvilken støtten 156 er sat, er fastgjort til understøtnin-30 gen 150. Et stabiliseringselement 151 i form af et rør vinkelret på rammen 150 til at stabilisere cykeltræningsappa-ratet er forbundet til enden af understøtningen 150. En belastningsindretning 1, på hvilken et baghjul 10 er sat, er forbundet til en del af understøtningen 150 nær ved stabi-35 liseringselementet 151 ved hjælp af et sæt justeringsbolte og skruer 164. Belastningsindretningen 1 omfatter en rulle DK 171910 B1 2 26 med høj friktionskoefficient, som skal være i kontakt med et dæk 44 på baghjulet 10, en roterende aksel 162 fast forbundet med rullen 26 og drejeligt lejret i en støtteramme 30, et blæserhjul 50 fastgjort til en ende af den dre-5 jelige aksel 162, og et justersvinghjul 166 fastgjort til den anden ende af den roterende aksel 162. Blæserhjulet 50 er dækket af et hus 51, som har en åbning forbundet med et luftrør 160 med den øverste ende ved et håndtag på cyklen.

10 Når træningsapparatet skal bruges, justeres højden af støtten 156 ved hjælp af højdejusteringsdelen 158 til størrelsen af den cykel, der skal fastgøres, og samlestykket 154 fastgøres til støtten 156. Så justeres skruer og møtrikker 164 for at bevæge støtterammen 30 fremad eller tilbage, så 15 dækket 44 kommer i kontakt med rullen 26, derefter fastgøres belastningsindretningen 1 ved at spænde justerskruer og justerbolte 164. Efter justeringen og fastspændingen af cyklen sidder brugeren på cyklen og udfører cykeltræning med pedalerne 14 på samme måde som ved rigtig kørsel på en 20 cykel. Pedalbevægelsen drejer baghjulet 10 og drejer rullen 26 via dækket 44. Rullens 26 rotation drejer samtidig blæserhjulet 50 og juster svinghjulet 166 via akslen 162. Ju-stersvinghjulet 166 tjener til at give brugeren en køremod-stand som ved virkelig kørsel, og svinghjulet kan når som 25 helst udskiftes med et andet svinghjul med en anden størrelse eller vægt. Blæserhjulet 50 tjener til at give brugeren luftmodstand som ved virkelig kørsel, og det yder en modstand til den roterende aksel 162 svarende til rullens 26 rotation, det vil sige en virkelig kørehastighed. En 30 luftmængde, der frembringes af blæserhjulets 50 rotation, bringes til at blæse forfra mod brugeren af træningsapparatet gennem luftrøret 160 for at frembringe en virkning som ved udendørs kørsel med en cykel.

35 Ved det ovenfor beskrevne cykeltræningsapparat er det vanskeligt nøjagtigt at simulere den virkelige køremodstand.

DK 171910 B1 3

Selvom justersvinghjulet 166 og blæserhjulet 50 er anbragt for at simulere køremodstanden og luftmodstanden ved virkelig kørsel med en cykel, fungerer disse indretninger kun 5 forudsat, at der er den rigtige kontakt mellem dækket 44 og rullen 26. Imidlertid afhænger justering af kontakten af indstilling ved brug af højdeindstillingsdelen 158 og ju-sterboltene og -skruerne 164, og derfor kan der ikke forventes en nøjagtig justering af kontaktkraften. Den mod-10 stand, der påføres den roterende aksel 162 ved hjælp af ju-stersvinghjulet 166 og blæserhjulet 50, kan ikke overføres nøjagtigt til pedalernes 14 krankaksel via rullen 26 under dækket 44, og der kan således ikke på tilfredsstillende måde gives brugeren en nøjagtig stabil arbejdsbelastning.

15

Kort beskrevet omhandler US patentskrift nr. 4,441,705 et cykeltræningsapparat, som roterbart understøtter et drivhjul på en cykel og roterer drivhjulet ved pedalbevægelse, hvilket apparat har: 20

En roterbar rulle og stillingsjusteringsmiddel til at indstille rullen til en forud fastsat stilling i forhold til drivhjulet.

25 Formålet med opfindelsen

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at frembringe et cykeltræningsapparat, som er i stand til nøjagtigt at simulere virkelig kørsel med en cykel, herunder 30 nøjagtigt at simulere effekten til overvindelse af køre-modstand ved rigtig kørsel.

Kort beskrivelse af opfindelsen.

35 Dette formål opnås med et cykeltræningsapparat af den oven for anførte art, hvilket cykeltræningsapparat ifølge opfin- DK 171910 B1 4 delsen er særegent ved at omfatte:

Trykmiddel til konstant at trykke rullen i retning mod drivhjulet for at bringe den i kontakt dermed, 5 bevægelsesstopmiddel til at gå i indgreb med trykmidlet for at blokere rullens bevægelse i retning mod drivhjulet, og frigørelsesmiddel til at bringe bevægelsesstopmidlet ud af 10 indgreb med trykmidlet, hvilket stillingsjusteringsmiddel er indrettet til justere rullen til dens forud fastsatte stilling, medens rullens bevægelse er blokeret af bevægelsesstopmidlet, 15 hvorved frigørelsesmidlet kan frigøre bevægelsesstopmidlet fra trykmidlet og forårsage, at rullen kommer i roterbar kontakt med drivhjulet.

20 Den tekniske virkning

Ved det således opbyggede cykeltræningsapparat bringes rullen i kontakt med drivhjulet af trykmidlet, efter at den er justeret ind i den forud fastsatte position i forhold til 25 drivhjulet, og derfor er det muligt at sikre en konstant nøjagtig trykkraft mellem drivhjulet og rullen.

De uselvstændige krav omhandler fordelagtige udførelsesformer for den foreliggende opfindelse.

30

Figurfortegnelse

Cykeltræningsapparatet ifølge den foreliggende opfindelse vil blive forklaret nærmere i den følgende detaljerede be-35 skrivelse af opfindelsen i forbindelse med de ledsagende tegninger, hvor: DK 171910 B1 5

Fig. 1 er et perspektivbillede af et hovedstel til et cykeltræningsapparat ifølge en udformning af nærværende opfindelse, 5 fig. 2 er et skematisk billede fra siden af cykeltræ-ningsapparatet ifølge fig. 1, på hvilket der er sat en cykel, 10 fig- 3A og 3B er snit langs linien III-III i fig. 1, fig. 4 er et billede fra siden ifølge IV-IV i fig. 1, fig. 5 er et billede fra siden ifølge V-V i fig. 1, 15 fig. 6 er et snit langs linien VI-VI i fig. 5, fig. 7 er et skematisk snit i en impulsgenerator og en afskåret skive vist i fig. 6, 20 fig. 8 er et snit langs linien VIII-VIII i fig. 7, fig. 9 er et billede fra siden af et display og en belastningsvælger i fig. 2, 25 fig. 10 er et snit langs linien X-X i fig. 9, fig. 11 er et skematisk blokdiagram, der viser den elek triske konstruktion til et cykeltræningsapparat 30 ifølge en udformning af opfindelsen, fig. 12 er et skematisk blokdiagram, der viser forskellige funktionsforløb ved cykeltræningsapparatet ifølge opfindelsen, fig. 13 er kurver, der viser forholdet mellem effekt og 35 DK 171910 B1 6 kørehastighed ved cykeltræningsapparatet ifølge opfindelsen, fig. 14 er kurver, der viser forholdet mellem effekt og 5 kørehastighed ved bestemte stigningsvinkler ved cykeltræningsapparatet ifølge opfindelsen, fig. 15 er en kurve, der viser forholdet mellem stigningsprocenten og faktisk drejningsmoment på rul-10 leakslen ved cykeltræningsapparatet ifølge opfin delsen, fig. 16 er kurver, der viser forholdet mellem trykkraft udøvet på dækket og effekt i forhold til rulnings-15 modstand mellem rulle og dæk ved cykeltræningsap paratet ifølge en udformning af opfindelsen, fig. 17 er et billede fra siden af et sædvanligt cykeltræningsapparat, og 20 fig. 18 er et snit langs linien XVIII-XV1II i fig. 17.

Beskrivelse af den foretrukne udformning.

25 Først beskrives udkastet til og teorien for et cykeltræningsapparat ifølge nærværende opfindelse, og derefter konstruktion og anvendelse for en udformning af nærværende opfindelse .

30 Ved cykeltræningsapparatet ifølge nærværende opfindelse udøves der på drivhjulet på en cykel, der er monteret på træ-ningsapparatet, en belastning, som nøjagtigt simulerer kø-remodstanden på en plan vej eller en stigningsmodstand på en skråning baseret på rulningsmodstand og luftmodstand ved 35 rigtig kørsel, så brugeren kan udøve træning indendørs svarende til virkelig kørsel på en cykel.

DK 171910 B1 7 I almindelighed udtrykkes den samlede køremodstand (R) for en cykel ved virkelig kørsel som følger: 5 R = Rr + Ra + Rs, hvor

Rr : rulningsmodstand Ra : luftmodstand

Rs : stigningsmodstand på skråning.

10 I praksis kommer der yderligere en accelerationsmodstand, men det er vanskeligt at anslå en modstand for voksende i-nerti baseret på hastighedsændringer for accelerationen.

15 Rulningsmodstanden (Rr) er en modstand ved kontaktfladen mellem cykel og vejbane, og den udtrykkes som følger:

Rr » W x μ (kgf), hvor 20 W : Brugerens vægt + cyklens vægt (kgf) μ : Dækkets rulningsmodstandskoefficient.

Luftmodstanden (Ra) er en modstand, der forårsages af luften i forhold til brugeren og cyklen under kørslen, og den 25 udtrykkes som følger:

Ra = Cd x A x Φν2/2 (kgf), hvor

Cd : modstandskoefficient 30 A : frontareal for bruger og cykel (m2).

Φ : luftens vægtfylde (0,125 kg x m~4 x s2) v : kørehastighed (v x s-1).

Følgelig udtrykkes effekten PI ved rulningsmodstand på plan 35 vej som følger: DK 171910 B1 8 PI = (Rr +Ra)xgxv(watt), hvor g : tyngdeaccelerationen (9,8 m x s'2).

5 Fig. 13 er kurver, der viser forholdet mellem effekten PI

og kørehastighed v. I disse kurver viser de optrukne linier værdier for effekt i forhold til rulningsmodstand, effekt i forhold til luftmodstand og effekt i forhold til rulningsmodstand på plan vej beregnet ved den ovenfor angivne lig-10 ning og ved følgende antagelser:

Rulningsmodstandskoefficienten på plan vej er μ = 0,012, den samlede vægt som gennemsnitssværdi af en almindelig sportscykel og bruger er W = 81,6 kgf (180 lbf), frontarea-15 let A = 0,36 m2 med brugeren hældende fremad, og luftmodstandskoefficienten i denne stilling er Cd = 0,88.

Punkterne · repræsenterer målte værdier for effekt baseret på rullens rulningsmodstand, punkterne o repræsenterer mål-20 te værdier for effekt baseret på luftmodstand, og punkterne ® repræsenterer værdier, der er fremkommet ved sammenlægning af de målte værdier for effekt baseret på luftmodstand og de målte værdier af effekt baseret på rulningsmodstand.

25 Den samlede modstand (R) ved kørsel på en skråning udtrykkes som følger: R = Rr + Ra, hvor 30 Rr + Ra: køremodstand på plan vej Rs: stigningsmodstand Rs = W x sin Θ (kgf) Θ: skråningens stigningsvinkel.

35 Derfor er effekten Ps i forhold til stigningsmodstanden følgende: 9 DK 171910 Bl

Ps = Rs x g x v (watt).

Fig. 14 er kurver, der viser forholdet mellem effekten Ps 5 og kørselshastigheden v for cyklen for hver bestemt stigning. I disse kurver viser de optrukne linier beregnede værdier for effekt i forhold til stigningsmodstand ved W = 81,6 kgf for de respektive stigningsvinkler.

10 Punkterne · repræsenterer målte værdier, som simulerer effekten ved de forskellige stigningsvinkler ved at ændre en magnetposition for at simulere de ovenfor nævnte beregnede værdier.

15 Hver af de målte viste værdier er en værdi, der fås ved subtraktion af effekten til overvindelse af rullens rulningsmodstand fra effekten til overvindelse af rullens rulningsmodstand under påvirkning af magneten.

20 Følgelig udtrykkes den totale effekt ved kørsel på en skråning som følger:

Pa = (Rr + Ra + Rs) x g x v (watt).

25 For nøjagtigt at simulere den totale kørselsmodstand ved rigtig kørsel, som beskrevet ovenfor, er cykeltræningsappa-ratet ifølge nærværende opfindelse konstrueret på følgende måde. Rulningsmodstand frembringes af en drejelig rulle i kontakt med baghjulet. Luftmodstand frembringes af en før- 30 ste belastningsindretning, det vil sige et blæserhjul forbundet til den ene ende af den drejelige rulles aksel, og stigningsmodstanden frembringes af en anden belastningsindretning anbragt på den anden ende af rulleakslen, det vil sige en skiveformet leder som hvirvelstrømsbelastningsind- 35 retning og en magnet anbragt vendende mod modsatte sider af lederen. Blæserhjulet har en form, som gør det muligt, at DK 171910 B1 10 drejningsmomentet, der overføres fra baghjulet til krankakslen ved drejning af baghjulet i kontakt med rullen, kan komme op på den målte værdi vist i fig. 13, som er lig den virkelige værdi. Endvidere gør styring af den fluks-mængde, 5 der frembringes af magneten og påføres lederen, det muligt for effekt målt på samme måde at blive lig en beregnet værdi simuleret som vist i fig. 14 svarende til en stigning.

For at beregne en tilsvarende hastighed ved rigtig kørsel 10 på en cykel er det endvidere nødvendigt at tage hensyn til slip, der forårsages mellem baghjulet og rullen.

Fig. 15 er en kurve, der viser forholdet mellem slipprocenten og det faktiske drejningsmoment på rulleakslen.

15

Ved denne kurve er det faktiske drejningsmoment på rulleakslen (TQ) beregnet ved følgende ligning: TQ = krankakseldrejningsmoment x omdrejningstal på krank-20 akslen/omdrejningstal på rulleakslen.

Den påførte kraft N på rullen er i dette tilfælde 24 kgf.

Eftersom rulningsmodstanden fremkommer ved den roterende 25 rulle i kontakt med baghjulet, som beskrevet ovenfor, er det vigtigt at bestemme den kraft, der påføres på rullen, nemlig trykkraften, der udøves på dækket for nøjagtig bestemmelse af modstanden.

30 Fig. 16 er kurver, der viser trykkraften, der påføres dækket, og effekten til at overvinde rulningsmodstanden mellem rullen og dækket, hvor trykket i dækket er 6 atm.

I disse kurver er abscissen trykkraften, der påføres dæk- 35 ket, og ordinaten er effekt, hvorved sammenhængen for hver angivet hastighed for cyklen er vist. Trykkraften, der ud- 11 DK 171910 Bl øves på dækket ved dette træningsapparat, er sat til 24 kgf, så effekten i forhold til rulningsmodstanden ved rigtig kørsel vist i fig. 13 er givet af den roterende rulle. Selvom rulningsmodstanden kan forventes at variere afhængig 5 af vejoverfladens tilstand, er det altså altid muligt at simulere effekt med en tilsvarende værdi ved at indstille rullens trykkraft mod dækket konstant på en forudbestemt værdi, idet det antages, at effekten er baseret på en forudbestemt rulningsmodstand ved rigtig kørsel.

10

Nu beskrives mere detaljeret opbygningen af en udformning af nærværende opfindelse.

Fig. 1 er et perspektivbillede af hovedstellet til et cy-15 keltræningsapparat ifølge udformningen, og fig. 2 er et skematisk billede fra siden, hvor en cykel er monteret på cykeltræningsapparatet.

Idet der henvises til disse figurer, er en forramme 20 og 20 en bagramme 22 forbundet med rør 5 til justering af akselafstanden passende til længden af en cykelaksels afstand ved hjælp af justerskruer 18. En forreste stander 6 til at stabilisere cykeltræningsapparatet er forbundet til forrammen 20, og denne stander 6 er anbragt på et gulv 11. Endvi-25 dere er en holder 7 til at fastholde forgaflen på en cykel og en displayholder 8 til at bære et display 9 fastgjort til forrammen 20. På den anden side er en bageste stander 4 med en holder 3 foroven til at fastgøre navakslen på baghjulet 10 fastgjort til bagrammen 22. En belastningsindret-30 ning 1, på hvilken baghjulet 10 anbringes, er forbundet til enden af bagrammen 22 ved hjælp af en stander 2 for belastningsindretningen. Ved at anvende det således opbyggede cykeltræningsapparat kan brugeren udøve træning indendørs og simulere rigtig kørsel ved at rotere baghjulet via en pe-35 dalarm 12 ved brug af pedalerne 14.

DK 171910 B1 12

Fig. 3A og 3B er snit langs linien III-III i fig. 1, hvor der er monteret en cykel. Fig. 3A viser tilstanden før rullen trykker på baghjulets dæk, og fig. 3B viser tilstanden, når rullen presser på dækket.

5

Konstruktionen, der er vist på disse figurer, vil blive beskrevet i det følgende.

Standeren 2 for belastningsindretning har en form, der kan 10 indsættes frit i bagrammen 22, og en justerbolt 46 til at fastspænde belastningsindretningens stander 2 i en valgfri position, er fastgjort til bagrammen 22. Afstandsstykker 42a og 42b til stabil kontakt med gulvet 11 er indsat henholdsvis i bagrammen 22 og i belastningsindretningens stan-15 der 2. En fastgørelsesplade 32, til hvilken der er forbundet en skruefjeder 34 findes på belastningsindretningens stander 2. En bæredel 29 til drejeligt at bære en fastgørelsesaksel 28 er forbundet til den ene ende af pladen 32, og en bæredel 41 til drejeligt at støtte en fastgørelses-20 aksel 40 er forbundet til den anden ende af pladen 32. En rulleaksel 24, der er udformet i et med rullen 26, der er i kontakt med baghjulsdækket 44, er lejret drejeligt i et par støtterammer 30 anbragt på begge sider af baghjulsdækket 44. De to støtterammer 30 kan drejes omkring fastgørelses-25 akslen 24, og skruefjederen 34 står i kontakt med undersiden på en tværplade 31, som forbinder de to støtterammer 30. En indgrebsdel 37 fastgjort til pladen 31, og med en ende forbundet til en pedal 36, griber ind med et pedalstop 38, der er drejeligt omkring fastgørelsesakslen 40.

30

Idet der henvises fra fig. 1 til 3A og 3B beskrives nu montering af en cykel og justering af en belastningsindretning.

35 Først løsnes justerskruerne 18, så længden af justerrøret 5 kan justeres til længden af cyklens akselafstand. Så spæn- DK 171910 B1 13 des justerskruerne 18, og cyklens forgaffel 16 og baghjulsnavet fastgøres ved hjælp af forgaffelholderen 7 og holderen 3 for baghjulsnavet. Når cyklen er monteret, løsnes bolten i boltehullet 46, så belastningsindretningens stan-5 der 2 kan bevæges i forhold til bagrammen 22 til en af stand, i hvilken fjederen 34 er sammentrykket, det vil sige i en tilstand, i hvilken en krogdel af pedalstoppet 38 indgriber med indgrebsdelen 37 som følge af nedtrykning af pedalen 36. Så bevæges rulleakslen 24 sammen med belast-10 ningsindretningens stander 22 i retning mod kontakt med baghjulsdækket 44, og rulleakslen 24 indstilles i en position, i hvilken rullen 26 kontakter baghjulsdækket 44. I denne position spændes justerskruen i skruehullet 46, så belastningsindretningens stander 2 fastspændes til bagram-15 men 22. Når pedalstoppet 38 derefter frigives fra indgrebsdelen 37, påvirker fjederkraften i den sammentrykkede fjeder 34 pladen 31, så rullen 26 presses mod baghjulsdækket 44 via støtterammerne 30 og rulleakslen 24.

20 Denne tilstand er vist i fig. 3B, hvor skruefjederens elastiske kraft er indstillet, så den forårsager en nedtrykning af baghjulsdækket 44 på nedtrykningsstedet 48 på 6 mm, det vil sige at trykkraften, der udøves på dækket, er 24 kgf.

25

Fig. 4 er et billede af belastningsindretningen set fra siden IV-IV i fig. 1, hvor et dæksel er fjernet fra indretningen.

30 I fig. 4 er et blæserhjul 50 anbragt på enden af rulleakslen 24, og det har en form svarende til effekten til modvirkning af luftmodstanden, som tidligere nævnt.

Fig. 5 er et billede af belastningsindretningen set fra si- 35 den V-V i fig. 1, hvor dækslet også er fjernet fra indret ningen. Fig. 6 er et snit langs linien VI-VI i fig. 5.

DK 171910 B1 14

Idet der henvises til disse figurer, er der anbragt en kobberskive 52 på rulleakslen 24 modsat den ende, på hvilken blæseren 50 er anbragt, ved hjælp af et fastgørelsesnav 76, 5 hvorpå der er udformet køleribber 54. En permanent magnet 56 med en fordybning, hvor en del af skiven 52 rager ind, er forbundet til en fastgørelsesplade 62. Pladen 62 kan drejes omkring en aksel 58, til hvilken der er forbundet en torsionsskruefjeder 64. På den anden side er en wire 66, 10 som er ført gennem et wirerør 72, indsat glidende i en stilleskrue 70, der er fastgjort til en støtteramme 60, og den yderste ende af wiren 66 er fastgjort med en stilleskrue 68 fastgjort til pladen 62. Wirerøret 72 sammen med wiren 66 forløber til en belastningsvælger (der beskrives 15 senere) anbragt nær displayet 9 vist i fig. 2, hvor wiren trækkes eller skubbes tilbage, så wirens 66 bevægelse overføres til wirens 66 yderende. Pladen 62 drejes omkring akslen 58 ved hjælp af stilleskruen 68, så den permanente magnet 56 bevæger sig fra stillingen vist med punkterede li-20 nier til stillingen vist med fuldt optrukne linier. Eftersom den permanente magnet 56 konstant frembringer et magnetfelt i en retning, der gennemtrænger kobberskiven 52, frembringes der hvirvelstrømme i kobberskiven 52. Disse hvirvelstrømme virker som en kraft, der bremser roterende 25 bevægelse af kobberskiven 52, og dermed en bremsende kraft, og rotationsmodstanden kan ændres ved at ændre den permanente magnets 56 stilling. Arealet af det magnetfelt, der forårsages af den permanente magnet, det vil sige overlapningsarealet med kobberskiven, indstilles, så rotationsmod-30 standen svarer til den ovennævnte stigningsmodstand.

Endvidere er en afskåret skive 80 forbundet til kobberskivens fastgørelsesnav ved siden af rullen 26, og en impulsgenerator 76 er fastgjort til støtterammen 30 vendende mod 35 de modsatte sider af den afskårne skive 80. Eftersom rullen 26 roteres sammen med rulleakslen 24 ved hjælp af en bolt i DK 171910 B1 15 et fastgørelseshul 74, giver drejningen af rullen 26 anledning til en samtidig drejning af den afskårne skive 80 via rulleakslen 24 og kobberskivens fastgørelsesnav 76.

5 Fig. 7 er et skematisk snitbillede, der især viser den ovenomtalte impulsgenerator og den afskårne skive, og fig.

8 er et snit langs linien VII1-VIII i fig. 7.

Idet der henvises til disse figurer, er den afskårne skive 10 80 en skive, der har to forskellige radier RI og R2, og im pulsgeneratoren består af en lysemitterende diode 86 og en fototransistor 84, som er anbragte, så de kun står ud for en del af omkredskanten med den store radius RI og er indeholdt i et følerhus 82. Hver gang skiven 80 gør en omdrej-15 ning, sker der følgelig en opfangning i fototransistoren 84 af lys, som er udsendt fra den lysemi tterende diode 86. Følgelig kan omdrejningstallet for skiven 80, det vil sige omdrejningstallet for rullen 26, detekteres ved hjælp af et lysmodtagersignal fra fotodioden 84.

20

Fig. 9 er et billede fra siden af et display og en belastningsvælger, og fig. 10 er et snitbillede langs linien X-X i fig. 9, som især viser et snit i belastningsregulatoren.

25 Idet der henvises til disse figurer er et vælgerhåndtag 90, der rager udad, fastgjort til en opslidset plade 92, som kan drejes om en fastgørelsesaksel 98.

Den slidsede plade 92 har tre slidser 94 med forskellig af-30 stand fra akslen 98 eller forskellige åbningsstillinger. En følerdel 96, der omfatter tre par lysemitterende dioder 100 og fototransistorer 98 svarende til de respektive dele af de tre slidser 94 er indeholdt i belastningsvælgeren. Vælgerhåndtaget 90 kan stilles i otte positioner omkring fast-35 gørelsesakslen 97, og wiren (ikke vist) er forbundet til den slidsede plade 92, så wiren 66, der er vist i fig. 5, DK 171910 B1 16 kan bevæges ifølge vælgerhåndtagets 90 indstilling. Mønsteret for modtagelse af lys i de tre fototransistorer 98 udsendt af de tre ly semitterende dioder 100 ændres af de tre forskellige slidser 94 afhængig af vælgerhåndtagets 90 5 stilling. Detektering af det modtagne lysmønster i fotodio derne 98 gør det muligt at bestemme vælgerhåndtagets 90 stilling, det vil sige at afgøre, hvilken stigningsvinkel der er indstillet ved simulering af stigningsmodstand.

10 Fig. 11 er et skematisk blokdiagram, der viser den elektriske konstruktion.

Idet der henvises til fig. 11, er en brummer 110 forbundet mellem en strømkilde 102 og en jordforbindelse gennem en 15 transistor 108, og transistoren 108 har sin basis forbundet til en (central behandlingsenhed) CPU 104 gennem en modstand. Forskellige indstillede data, arbejdsprogrammer og lignende er lagret i CPU'en 104, så forskellige aritmetiske beregninger kan udføres, eller der kan frembringes forskel-20 lige outputs alt efter belastningsforholdene for belastningsindretningen. Summeren 110 udsender lyd styret af transistoren 108 som reaktion på et udgangssignal fra CPU'en 104 under forskellige forløb eller ved afslutningen af en indstillet periode for at advisere brugeren. Den lys-25 emitterende diode 86 er forbundet til et knudepunkt NI og CPU'en 104 gennem modstande, og fototransistorer 84 over for den lysemitterende diode 86 med skiven 80 anbragt derimellem er forbundet mellem CPU'en 104 og jordforbindelsen.

De lysemitterende dioder 100a til 100c er forbundet hen-30 holdsvis mellem knudepunkter N2 og N4 og CPU'en 104 gennem modstande, og fototransistorerne 98a til 98c over for de lysemitterende dioder 100a til 100c med den slidsede plade 92 med slidsen 94 derimellem er forbundet mellem CPU'en 104 og jordforbindelsen. CPU'en 104 er forbundet med et LCD pa-35 nel 196 for at vise træningsindstillinger, forløbet tid eller lignende, og en gruppe kontakter 112 til at indgive DK 171910 B1 17 forskellige data med reference til displayet på LCD panelet 106.

I nærværende udformning er strømkilden 102, summeren 110, 5 CPU*en 104, LCD panelet 106 og kontaktgruppen 112 beskrevet ovenfor alle inkorporeret i displayindretningen 9.

Fig. 12 er et skematisk blokdiagram, der viser forskellige operationsforløb baseret på konstruktionen i fig. 11.

10

Operationsforløbene beskrives med henvisning til fig. 12.

Når en bestemt kontakt i kontaktgruppen 112 aktiveres ved brugen af træningsapparatet, sættes systemet i gang, og der 15 frembringes et tidssignal (trin SI). Så startes træningen. Rullens omdrejningshastighed findes (trin S3) på basis af impulssignalet, der frembringes af impulsgeneratoren 78 (trin S2), og effekten Wf til at overvinde belastningen fra trykket på rullen og belastningen, der stammer fra blæser-20 hjulet 50, findes på basis af omdrejningshastigheden N (trin S4). På den anden side frembringes i belastningsvælgeren 88 (trin S5) et signal på basis af mønsteret for det modtagne lys i de tre fototransistorer 98 og et niveau L for hvirvelstrømmen bestemmes (trin S6). Effekten Wc til 25 overvindelse af hvirvelstrømsbelastningen findes på basis af rullens omdrejningshastighed N og hvirvelstrømsniveauet L (trin S7), og effekten W til overvindelse af den samlede belastning findes på basis af effekten Wc og den tidligere fundne effekt Wf (trin S8). Denne effekt vises som watt på 30 LCD panelet 106 på displayindretningen 9 (trin S9). Endvidere findes drejningsmomentet TQ på rullen på basis af om-drej ningshastigheden N og den samlede effekt W (trin S10), og en slipprocent S, der forårsages mellem rullen og baghu-let, findes på basis af momentet TQ (trin Sil). På den an-35 den side beregnes en omkredshastighed V for rullen ud fra rullens omdrejningshastighed N (trin S12), og en faktisk kørehastighed Va med hensyntagen til slippet findes ved at korrigere med slipprocenten S (trin S13), hvorved den fak tiske kørehastighed vises på LCD panelet (trin S14).

DK 171910 B1 18 5 Brugeren kan altså udøve cykeltræning indendørs og simulere virkelig kørsel ved at henholde sig til watt-udvisning og den faktiske kørehastighed, der vises på LCD panelet.

Selvom rullens tryk mod dækket frembringes af skruefjederen 10 i den ovenfor beskrevne udformning, er det klart, at andre midler kan anvendes til at frembringe kraften, for så vidt den overholder en vis værdi.

Selvom vinden, der frembringes af blæseren, ikke udnyttes i 15 den ovenfor beskrevne udformning, kan det være formålstjenligt at rette denne vind mod brugeren, som tidligere kendt, for at simulere rigtig kørsel.

Selvom pedalstoppet udløses, når der er kontakt mellem rul-20 len og dækket som position for aktivering af rullen mod bagdækket, er det klart, at pedalstoppet kan udløses i en anden position forudsat, at rullen og dækket er i en bestemt position i forhold til hinanden, og skruefjederens fjederkraft kan bringes til at svare hertil.

25

Som beskrevet i det foregående kan en konstant og nøjagtig kontaktkraft mellem drivhjulet og rullen sikres ved nærværende opfindelse, og det er let at frembringe en nøjagtig belastning for at simulere rigtig kørsel. Der er således 30 frembragt et cykeltræningsapparat med høj simuleringsnøjag-tighed.

Selvom nærværende opfindelse er blevet beskrevet og illu streret detaljeret, er det klart, at dette er gjort som il- 35 lustration og som eksempel.

Claims (7)

1. Cykeltræningsapparat, som roterbart understøtter et drivhjul (10) på en cykel og roterer drivhjulet ved pedal- 5 bevægelse, hvilket apparat har: En roterbar rulle (26) og stillingsjusteringsmiddel (2, 3, 4, 22, 46) til at indstille rullen til en forud fastsat stilling i forhold til drivhjulet, kendetegnet 10 ved at omfatte: Trykmiddel (24, 28, 30, 31, 32, 34) til konstant at trykke rullen i retning mod drivhjulet for at bringe den i kontakt dermed, 15 bevægelsesstopmiddel (37, 38, 40) til at gå i indgreb med trykmidlet for at blokere rullens bevægelse i retning mod drivhjulet, og 20 frigørelsesmiddel (38) til at bringe bevægelsesstopmidlet ud af indgreb med trykmidlet, hvilket stillingsjusteringsmiddel er indrettet til justere rullen til dens forud fastsatte stilling, medens rullens 25 bevægelse er blokeret af bevægelsesstopmidlet, hvorved frigørelsesmidlet kan frigøre bevægelsesstopmidlet fra trykmidlet og forårsage, at rullen kommer i roterbar kontakt med drivhjulet. 30

2. Cykeltræningsapparatet ifølge krav 1, kendetegnet ved, at trykmidlet omfatter: En rulleaksel (24) indsat i rullen og anvendt ud i et her-35 med som et sammenhængende legeme. 20 DK 171910 B1 et par støtterammer til at bære rulleakslen roterbart, en fastgørelsesaksel (28) forbundet, så den går igennem støtterammeparret, 5 en fastgørelsesplade (32), til hvilken fastgørelsesakslen er forbundet, en tværplade (31) anbragt på støtterammeparret, og 10 en skruefjeder anbragt mellem fastgørelsespladen og tværpladen, hvorved støtterammeparret er roterbart omkring fastgørel-15 sesakslen.

3. Cykeltræningsapparatet ifølge krav 2, kendetegnet ved, at bevægelsesstopmidlet omfatter:

20 En indgrebsdel (37) forbundet til tværpladen, et krogformet stop (38) til at gå i indgreb med indgrebsdelen i en tilstand, hvor skruefjederen er sammentrykket ved hjælp af tværpladen, og 25 en aksel (40) for stoppet, hvilken aksel er forbundet til fastgørelsespladen, hvorved stoppet er i en stilling, i hvilken skruefjederen 30 er i kontakt med indgrebsdelen, der kan roteres omkring stoppets aksel.

4. Cykeltræningsapparatet ifølge krav 2, kendetegnet ved, at stillingsjusteringsmidlet omfatter: Et bærestel (3,4) til at støtte drivhjulet roterbart, 35 DK 171910 B1 21 en stang (2), som er forbundet til fastgørelsespladen, og som kan indsættes i en del (22) af bærestellet, og 5 en indstillingsskruedel (46) til at blokere stangens bevægelse i forhold til bærestellet, når stangen er indsat i bærestellet.

5. Cykeltræningsapparatet ifølge krav 1, kendeteg-10 net ved, at effekten af pedalbevægelse til overvindelse af en rotationsmodstand, som er påført drivhjulet via rullen ved trykkraften fra trykmidlet, er lig med effekten af pedalbevægelse til overvindelse af en rulningsmodstand for et hjul ved virkelig kørsel med en cykel. 15

6. Cykeltræningsapparatet ifølge krav 5, kendetegnet ved, at apparatet yderligere omfatter: En første belastningsindretning (50) svarende til luftmod-20 standen ved virkelig kørsel og en anden belastningsindretning (52, 56, 90) svarende til en vej stigning under virkelig kørsel, hvor den første belastningsindretning er et blæserhjul som 25 er fastgjort til den ene ende af rulleakslen og roterer sammen med rulleakslen, idet effekten til pedalbevægelse til overvindelse af drejningsmodstand, der er påført drivhjulet via rullen og rulleakslen forårsaget af anbringelsen af blæserhjulet, er lig med effekten til pedalbevægelse til 30 overvindelse af luftmodstanden ved virkelig kørsel med en cykel, hvorved den anden belastningsindretning omfatter en skiveformet leder (52) fastgjort til den anden ende af rulleaks-35 len og roterende sammen med rulleakslen, en på modsatte sider af lederen anbragt og mod denne vendende magnet (56), DK 171910 B1 22 som frembringer en magnetfluks, der gennemtrænger lederen for at frembringe bremsemoment til at afbremse lederens rotation, og en magnetfluksregulator (90) til at regulere bremsemomentet ved at ændre størrelsen af den magnetiske 5 fluks, og effekten for pedalbevægelsen til overvindelse af drejningsmodstand, der er påført drivhjulet via lederen, rulleakslen og rullen baseret på bremsemomentet, er lig med effekten for pedalbevægelse til overvindelse af stigningsmodstand ved virkelig kørsel med en cykel på en skråning. 10

7. Cykeltræningsapparat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at apparatet yderligere omfatter en impulsgenerator (78) til at frembringe et impulssignal med en frekvens proportional med rullens rotationshastighed, hvorved 15 drejningsmomentet, der påføres rullen, findes ud fra effekten, nemlig den effekt, der kræves for at overvinde rulningsmodstanden, luftmodstanden og stigningsmodstanden, som de antages at være ved virkelig kørsel og faktisk er givet 20 ved rullens rotationstal, som detekteres af impulssignalet fra impulsgeneratoren, slipfaktoren ved kontaktfladen mellem drivhjulet og rullen korrigeres ud fra den fundne værdi for drejningsmomentet, 25 og en kørehastighed, der findes ud fra drivhjulets rotationshastighed, 30 vises på et display.