專利名稱：具有低矮外形的折疊式電動踏車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運動器械領(lǐng)域。特別是，本發(fā)明涉及電動折疊踏車領(lǐng)域。
踏車是運動器械的流行形式。為了滿足對踏車的高需求，生產(chǎn)了各種類型的踏車。折疊踏車在最近幾年特別流行，因為折疊踏車在儲存時能夠壓縮到很小的空間。這種踏車有效地利用了房間或練習(xí)館的空間。然而，即使是折疊踏車當(dāng)它放置在已有的家具下或放置在辦公室、家庭、練習(xí)館中一個很小的空間時也不總是很方便。
電動踏車，它的特征在于用一個電動裝置來驅(qū)動一個皮帶，在最近幾年也變得很流行，因為它們可以使用戶在一個預(yù)定的想要的速度下鍛煉。然而，由于這種踏車的踏板內(nèi)的馬達(dá)和其他部件的尺寸，典型的電動踏車趨向具有一個高的外形一即使當(dāng)它的扶手可以相對于踏板折疊時。馬達(dá)和相關(guān)部件的尺寸主要是由于飛輪的直徑很大，當(dāng)用戶在踏車上走動時，使用飛輪來得到想要的慣性。大尺寸的飛輪會阻止踏車被方便地移動到家具下面或移動到用戶的家庭、辦公室、或練習(xí)館的一個很小的空間中。
此外，踏車很難移動到一個想要的空間中。即使具有輪的踏車必須上下倒置然后旋轉(zhuǎn)一個角度才能放入想要儲存的地方。這種踏車典型的特征在于具有一個繞獨立軸旋轉(zhuǎn)的固定輪，因此使得踏車很難移動，例如從一邊到另一邊。本領(lǐng)域的另一個問題涉及到使一個具有扶手的踏車得到想要的、預(yù)定的位置很難。
本領(lǐng)域的另一個問題涉及到在用戶控制臺和踏車的馬達(dá)之間使用的配線很麻煩。這種配線可能會被意外的切斷，例如操作不小心，并且經(jīng)常需要生產(chǎn)者在各個移動部件之間穿線，例如在踏車的扶手和踏板之間。
因為這種踏車是一個電動的折疊踏車，所以這種矮型的動力性特別有優(yōu)勢。因此，可以在同一個裝置中即可獲得電動皮帶和矮型折疊扶手的各種優(yōu)點。公開了各種不同的馬達(dá)組件，它可以幫助用戶得到想要的慣性勢能，而且飛輪具有相對小的直徑，借此來減小折疊踏車的高度。
為了提高用戶移動踏車的能力，踏車可以在滑動部件上滑動或繞軸心輪旋轉(zhuǎn)，該軸心輪的軸心在一個垂直軸上并且繞一個水平的導(dǎo)向軸轉(zhuǎn)動。因此，踏車可以在前后、兩邊或各種方向滑動或轉(zhuǎn)動，而踏板保持折疊并且主要處于水平方向。
另外，為了提高用戶移動踏車的能力，可以在踏板和/或扶手上安裝把手，使用戶可以在移動的過程中方便地抓住踏車。把手可以包含許多不同的部件，例如連接在踏板上的帶子，(例如踏板的最近端)，連接在踏板上的把手，位于踏板內(nèi)具有一種可被握住的外形的凹槽，和各種其他的把手實施例。
作為本發(fā)明的另一個獨特的優(yōu)點，揭示了一種扶手定位裝置，包含一個沖擊件，它允許用戶選擇性地把扶手移動到一個想要的位置，通過觸動一個釋放裝置把扶手移動到另一個位置。沖擊件可以可靠的保證扶手位于完全直立的位置、折疊的位置和在其間的各種位置。
所揭示的用戶控制臺允許用戶在用戶控制臺、踏車的皮帶馬達(dá)、傾斜馬達(dá)和踏車的其他部件之間實現(xiàn)無線通訊。當(dāng)踏車處于折疊的位置時，用戶控制臺被折疊了。
本發(fā)明的其他優(yōu)點將在下面的描述中闡述，并且從描述中它的各個部分將會更清楚，或者通過本發(fā)明的實施而掌握。通過指導(dǎo)并結(jié)合附錄的權(quán)利要求特別指出的，可以認(rèn)識并得到本發(fā)明的優(yōu)點。從下面的描述和附錄的權(quán)利要求中，本發(fā)明的這些和其他特征會變得更加充分明顯，或者按照后面闡述的本發(fā)明的實施也會理解這些特征。
圖2表明了

圖1所示的踏車處于折疊的位置的一個例子，在圖1所示的實施例中增加了一個可選的末梢軸心輪。
圖2a表明了圖2所示的樞轉(zhuǎn)小腳輪的一個例子，它允許輪繞垂直軸轉(zhuǎn)動和繞水平軸旋轉(zhuǎn)。
圖3表明了圖1所示踏車的一個例子的俯視圖，它的前板被去掉了，踏車的皮帶以虛線顯示。
圖4表明了圖1所示踏車的一個例子的局部剖視透視圖，它在圖1所示的實施例中增加了一個可選的末梢固定輪。
圖5和圖6分別以收縮的和展開的視圖表明了本發(fā)明的扶手定位裝置的一個例子。
圖7表明了圖1所示踏車踏板的一個最近角的下表面視圖，顯示了一個位于支撐面上的用來滑動踏車的滑動裝置。
圖8表明了本發(fā)明的一個可逆轉(zhuǎn)滑動裝置的視圖，它可以選擇性地附加在圖1所示的踏車踏板的下表面，該滑動裝置具有一個光滑的聚合物邊和一個相對的氈邊。也顯示了一個滑動裝置的裝配，其中滑動裝置是選擇性安裝的。
圖9表明了本發(fā)明的一個傾斜機構(gòu)的例子，它旋轉(zhuǎn)地安裝在圖1所示踏車的踏板上。
圖10表明了本發(fā)明扶手的一個例子，它旋轉(zhuǎn)地安裝在圖1所示踏車的踏板上。
圖11-13示出了本發(fā)明馬達(dá)組件的另一個例子，馬達(dá)組件包含一個馬達(dá)和一個連接在飛輪上的小飛輪。
圖14是一個框圖，表明了在用戶控制臺(例如圖1的控制臺)和無線電通訊網(wǎng)絡(luò)控制器之間的數(shù)據(jù)流。
優(yōu)選實施例詳述現(xiàn)在參考圖1-2，示出本發(fā)明的一個矮型的、折疊的、選擇性傾斜的電動踏車10。踏車10支持用戶在跑步或行走模式下在其上走動。踏車10包含一個選擇性傾斜的踏板12和一個折疊扶手14。用戶控制臺16旋轉(zhuǎn)地安裝在扶手14上。
踏車10具有各種不同的優(yōu)點。折疊扶手14可以相對于踏板12從圖1所示的操作位置折疊到圖2所示的矮型折疊位置。通過把踏車折疊到這樣一種緊湊的形式，踏車10可以輕易的放置在床下面或家庭、辦公室或練習(xí)館的其他家具下面。
作為踏車10的其他優(yōu)點，用戶控制臺16與踏車馬達(dá)、傾斜馬達(dá)和操作踏車10中的移動部件的其他部件之間的通訊是無線的。因此，為了操作踏板12而從控制臺16伸展到踏板12的線不需要了。
作為踏車10的另一個優(yōu)點，用戶控制臺16可以選擇性地繞扶手14旋轉(zhuǎn)，這樣控制臺16可以被置于任何想要的位置，并且當(dāng)踏車10處于折疊的位置時它可以被攤平，如圖2所示。
作為踏車10的另一個優(yōu)點，扶手14的把手18a、18b安裝在扶手14上，可用來選擇性地把踏車10移動到家具下面或一個緊湊的空間中。把手18a、18b也可以用來升高或降低扶手14。
作為踏車10的另一個優(yōu)點，把手20a、20b安裝在踏板12上，借此在踏車10的移動過程中幫助把它移動到一個想要的位置，特別是當(dāng)踏車10處于折疊模式時。作為踏車10的另一個優(yōu)點，其特征是具有斜腿22a、22b，選擇性地升高了踏板12使其直接離開支撐面。
其他的優(yōu)點包括一個獨特的扶手定位裝置，其中包括一個沖擊件用來選擇性地把扶手14保持在一個想要的位置，將在下文詳述，和獨特的方法來移動踏車10到一個想要的位置，例如滑動裝置、軸心輪和固定輪和它們的組合。這些中的每一個將在下文更詳細(xì)地討論。另外，揭示了一個用于矮型踏車10的獨特馬達(dá)，它可以使矮型踏車10移動到一個想要的家具下面或到達(dá)一個想要的空間。
現(xiàn)在繼續(xù)參考圖1，踏板12具有一個最近端24，一個末梢端26，和一個位于其間的中間部分28。踏板12包含一個框架30和第一和第二側(cè)邊支撐軌32a、32b，它們連接在框架30的對邊上。一個外殼34連接在框架30上用來覆蓋踏板馬達(dá)和傾斜馬達(dá)。踏板14置于支撐面上并且選擇性地相對于支撐面傾斜。輥子36a、36b(圖3)可移動地安裝在踏板框架30的相對端，環(huán)形的踏車皮帶38可移動地繞在輥子36a、36b之間。
圖1也表明把手20a和20b被連接在框架30的最近端24上。把手20a、20b使用戶可以方便地移動踏車10，特別是當(dāng)踏車10處于折疊的位置時。把手20a、20b每個都包含一個手握件21a、21b使用戶可以抓緊它們。連接在踏板12上的把手的其他實施例包括一個或多個連接在踏板上的帶子，一個或多個連接在踏板上的凸起。踏板可以具有一種外形，在其中有一個凹槽，這種外形可以被用戶抓緊。用戶伸到凹槽內(nèi)部來抓緊這個外形，它可以是一個把手或一個可抓緊的凸起或表面。
把手20a、20b在下表面配置了一個滑塊33(圖7)?；瑝K33可以在支撐面上滑動。因此，踏車10可以沿支撐面滑動，而不需要踏車10轉(zhuǎn)動?；瑒犹ぼ?0是移動踏車的一個方便的方法，并且，例如，當(dāng)把矮型踏車壓到一個家具下面時踏板有用。本發(fā)明的滑塊可選地安裝，與踏板框架上的把手獨立，不是把手裝置20a或20b的一部分。然而，因為把手20a、20b每個都包含一個手握件和一個滑塊，不論如何它們都是有好處的。本發(fā)明的滑塊安裝在踏板的下表面，這樣它們可以接觸支撐面。
本發(fā)明的滑塊可以包含一種光滑的聚合材料，例如可以輕易地在地毯表面和/或氈材料上滑動的尼龍或PVC，它們可以輕易地在木表面上滑動。一個在邊上包含氈和光滑的聚合材料的可逆滑塊可以使用在本發(fā)明中，如下面的討論。
這種滑塊可以安裝在踏板12的遠(yuǎn)角和踏板12的近角上。第一和第二滑塊可以選擇性地安裝在踏車12的遠(yuǎn)端，而一個獨立的滑塊安裝在踏板12的近端。另外，獨立的滑塊可以選擇性地安裝在踏板12的遠(yuǎn)端，而第一和第二滑塊安裝在踏板12的近端。各種其他的組合都是可能的，這樣一個或多個滑塊被安裝在踏板12的下表面，允許踏板12沿想要的表面滑動。這樣的滑塊可以被安裝在踏板12的一個或多個角上，或踏板12的中間部分或踏板12上的各種不同位置。
這種滑塊的一個主要優(yōu)點是它們可以使踏車10移動，而踏車10是平的或大致平的，而不需要用戶在把踏車10從一個地方移動到另一個地方前翹起踏車。
如圖1和2所示的實施例，扶手14(在圖10中描述)旋轉(zhuǎn)地安裝在框架30上。如圖1、2和10所示，扶手14包含第一和第二直立部件40a、40b，一個連接在其間的上交叉部件42，一個連接在其間的下交叉部件92(圖3)，和一個安裝在下交叉部件上的支架106(圖3)。然而，本發(fā)明的扶手可以是允許扶手旋轉(zhuǎn)地安裝在本發(fā)明的踏板上的各種形式。例如，扶手可以包含一個獨立的軌道，它旋轉(zhuǎn)地安裝在踏板上。
繼續(xù)參考圖1，用戶控制臺16旋轉(zhuǎn)地安裝在扶手的上交叉部件42上?？刂婆_16包含一個主體部分44和從它后面延伸出來的第一和第二臂46a、46b。臂46a、46b每個都具有一個穿過它們的縫47。臂46a、46b被安裝在上交叉部件42上，同時上交叉部件42從臂46a、46b的縫47中伸出。
臂46a、46b的縫47是被規(guī)定公差的，這樣控制臺16可以被選擇地、旋轉(zhuǎn)地安裝到它想要的位置并且保持在這個位置，直到用戶再次移動它?？刂婆_16可以繞上交叉部件42旋轉(zhuǎn)360度?？刂婆_16可以被向前或向后旋轉(zhuǎn)，選擇性地放置在如圖2所示的折疊位置?？刂婆_16可以包含一種聚合材料，例如ABS塑料。
圖2表明了踏車10上的各種不同部件。顯示的扶手14在圖1處于可操作位置，在圖2中處于折疊位置。在圖2所示的控制臺16處于折疊位置。顯示的踏板12在圖1中處于傾斜位置，在圖2中處于下降位置。
在一個實施例中，在圖2所示的折疊位置，踏車10的高度在它的最高點小于8英寸。在另一個實施例中，在圖2所述的折疊位置，踏車10的高度在它的最高點小于7英寸。在另一個實施例中，在圖2所述的折疊位置，踏車10的高度在它的最高點小于6英寸。在另一個實施例中，在圖2所述的折疊位置，踏車10的高度在它的最高點小于5英寸。
踏車10的尺寸比例是踏車10的主要優(yōu)點，使得它可以被移動，例如滑動或滾動到各種不同的家具下面，例如家庭、辦公室或練習(xí)館中的床、桌子和其他物體或空間下。
在圖2和2a所示的實施例中，踏車10進(jìn)一步包含安裝在框架30上的旋轉(zhuǎn)的小角輪裝置50。裝置50的特征在于輪51可以繞水平的導(dǎo)向軸52a滾動和繞垂直的導(dǎo)向軸54a旋轉(zhuǎn)。例如，在圖2和2a的實施例中，輪51繞一個水平的導(dǎo)向銷52滾動并且繞一個垂直的導(dǎo)向銷54旋轉(zhuǎn)。因此，輪可以在前后、兩邊、斜線上移動。因此，踏車10可以繞各種不同的方向滾動。當(dāng)踏車10位于床或其他家具底下時，這一點特別有用。這種小腳輪裝置50可以被安裝在踏板12的一個或多個角上(例如踏板12的近角和遠(yuǎn)角)或踏板12的中間部分或踏板12的各種不同位置。
因此，有可能使用一個或多個滑塊來滑動踏車10，如圖1所示，或有可能使用一個或多個小腳輪裝置50來滾動踏車10，如圖2所示。在另一個實施例中，踏車10的特征在于在踏車的一部分安裝了一個或多個小腳輪裝置50，在踏車10的另一部分安裝了一個或多個滑塊。例如，有可能在踏車10的末梢部分安裝一個或多個滑塊，而在踏車10的近端部分安裝一個或多個小腳輪裝置50，反之亦然。有可能在踏車10上(例如在遠(yuǎn)端26)選擇性地安裝一個或多個固定輪裝置53，它僅僅可以繞一個水平軸旋轉(zhuǎn)(例如如圖4所示的)，結(jié)合一個或多個小腳輪50和/或滑塊。
從圖2的折疊位置可以看到，它便于用戶抓緊把手20a、20b并且選擇性地把踏車10滾動和/或滑動到床底下或其他家具底下。通過使用踏板12下表面的小腳輪50和/或使用滑塊，可以產(chǎn)生滾動或滑動。即使不把踏車10固定在一個角度，踏板12也可以滑動或滾動。
結(jié)合圖1和圖2所示，踏板12可以選擇性地在圖2所示的中立位置和圖1所示的傾斜位置之間移動。本發(fā)明的傾斜機構(gòu)將會在下文另外描述。
現(xiàn)在參考圖3和4，踏車10的各種特征將要詳細(xì)的討論，包括(i)踏板框架30；(ii)踏板馬達(dá)組件59；(iii)踏板傾斜裝置79；和(iv)扶手定位裝置99。
框架30包含第一和第二壁部件70a、70b，它們從踏板12的近端24和遠(yuǎn)端26伸出?？蚣?0進(jìn)一步包含從第一和第二壁部件70a、70b之間伸出的第一交叉部件72，和從壁部件70a、70b之間伸出的第二交叉部件74。從交叉部件72和74之間伸出第一盤76和第二盤78。因此第一盤76和第二盤78從第一和第二交叉部件72、76之間伸出。馬達(dá)組件59的馬達(dá)60連接著第一盤76，傾斜裝置79的支架84(圖4)連接著第二盤78。
踏板馬達(dá)組件59包含(i)一個安裝在框架30上的馬達(dá)60；(ii)一個安裝在輥子36b上的滑輪64；(iii)安裝在馬達(dá)60和滑輪64之間的驅(qū)動皮帶62；(iv)一個驅(qū)動軸和(v)一個安裝在驅(qū)動軸68上的飛輪。馬達(dá)60的轉(zhuǎn)動帶動輥子36b，從而轉(zhuǎn)動環(huán)形的皮帶38。
雖然所示的飛輪70安裝在驅(qū)動軸68上，但是有可能把飛輪70定向到各種不同的位置，將在下文詳細(xì)討論。此外，可以對圖3和4所示的飛輪70進(jìn)行各種改動。例如，為了減少單個飛輪的直徑，而且要保持相同的或更大的慣性勢能，有可能使用第一和第二飛輪(或第三、第四等)，它們具有比單個飛輪更小的直徑，可以共同提供相同的或更大的慣性勢能。
現(xiàn)在繼續(xù)參考圖3和4，踏車10進(jìn)一步包含踏板傾斜裝置79。踏板傾斜裝置79包含一個旋轉(zhuǎn)地安裝在框架30和傾斜機構(gòu)88(如圖9所示)之間的傾斜馬達(dá)80。傾斜馬達(dá)80在它的近端82處旋轉(zhuǎn)地安裝在支架84(安裝在盤78上)上，它的遠(yuǎn)端86安裝在傾斜機構(gòu)88的支架91上。支架91連接在交叉桿90上。
傾斜機構(gòu)88包含一個交叉桿90、從其上伸出的支腳22a、22b、和支架91。交叉桿90旋轉(zhuǎn)地安裝在踏板12的框架30的相對壁部件70a、70b上。在支腳22a、22b上最好有輪子，并且在支撐面上滾動。
傾斜馬達(dá)80是一個線性拉伸裝置的例子，該裝置的第一部件83可以選擇性地相對于第二部件85移動。具有一個相對于第二部件可選擇性地移動并且可以被使用在本發(fā)明中來移動一個傾斜裝置的線性拉伸裝置的例子包括一個推桿例如液壓的或氣壓的推桿，一個具有螺母或內(nèi)螺紋的螺桿，一個線性傳動裝置，一個拉伸馬達(dá)，一個活塞，一個沖擊件，另一個壓縮裝置，和任何其他的具有可以相對于第二部件選擇性地線性拉伸的第一部件的裝置。
當(dāng)啟動傾斜馬達(dá)80時傾斜機構(gòu)88選擇性地移動。當(dāng)傾斜馬達(dá)80處于圖4所示的緊湊位置時，支腳22a、22b被降低，以此來傾斜踏板12。當(dāng)傾斜馬達(dá)80處于拉伸的位置時，支腳22a、22b被升高。
繼續(xù)參考圖3和4，圖中顯示了一個扶手定位裝置99。如上所述，扶手14旋轉(zhuǎn)地安裝在框架30上。如圖3-4所示的扶手14的一個低交叉部件92旋轉(zhuǎn)地安裝在框架30上。低交叉桿92通過利用安裝在框架30上的第一和第二支架110a、110b旋轉(zhuǎn)地安裝在框架30上。扶手定位裝置99是保持扶手14位于一個想要的位置的各種手段中的一個例子。
扶手定位裝置99包含一個具有桶102的沖擊件(shock)100和一個可移動地安裝在其上的拉伸桿104。桿104可以選擇性地滑入或滑出桶102。沖擊件100的近端旋轉(zhuǎn)地安裝在框架30的交叉部件72上，遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)地安裝扶手14的低交叉部件92上。如圖3所示，支架106從低交叉部件92伸出，沖擊件100旋轉(zhuǎn)地安裝在其上。
在一個實施例中，沖擊件100包含一個氣體沖擊件，它把桿104向外壓，除非由用戶產(chǎn)生的力把桿104壓入桶102。然而，沖擊件100也可以包含一個彈簧或一種彈性材料，它把桿104向外壓，除非用戶把桿104向內(nèi)壓。沖擊件100將參考圖5和6進(jìn)一步的詳細(xì)討論。其他的線性拉伸裝置，例如上面討論的，都可以用來選擇性地定位扶手14，而不限于沖擊件100。
沖擊件100在圖5中處于壓縮的位置，在圖6中處于拉伸的位置。在圖5所示的壓縮位置，扶手14位于一個高的可操作的位置，而在圖6中，當(dāng)沖擊件被拉伸時，扶手14處于一個低的位置。
如圖5和6所示，沖擊件100進(jìn)一步包含一個可移動的觸發(fā)器116，旋轉(zhuǎn)地安裝在桿104上。通過移動觸發(fā)器116來觸動安裝在桿104上的活動銷118，沖擊件100被置于移動模式并且桿104可以移動了。因此，通過使用安裝在觸發(fā)器116上的把手120，用戶觸動觸發(fā)器116，而觸發(fā)器116觸動了活動銷118。銷118的壓縮觸動沖擊件100進(jìn)入移動模式。當(dāng)沖擊件100處于移動模式時，用戶可以選擇性地把扶手14從折疊位置移動到可操作位置，反之亦然。通過使用把手120、另一個把手或各種不同的機構(gòu)，用戶可以觸動觸發(fā)器116從而觸動活動銷118。
作為使用沖擊件100的一個優(yōu)點，用戶可以把扶手移動到一個完全直立的位置、一個折疊的位置或它們之間的各種不同位置。沖擊件100可以把扶手14可靠地保持在一個想要的位置，直到活動銷118被觸動，之后用戶可以移動扶手了。
參考圖7，它的特征在于把手21a的下表面放置在踏板12的一個角上，滑塊33安裝在踏板12的下表面。一個與把手獨立的滑塊可以選擇性地安裝在本發(fā)明的踏板上。
在圖8的實施例中，顯示了一個可逆的滑塊裝置121?；瑝K121可以安裝在踏板12下表面的任何部分。在一個實施例中，第一和第二滑塊部件121安裝在踏板12的遠(yuǎn)端和/或近端?；瑝K121包含一個光滑的聚合物表面122a用來在地毯上滑動，和一個氈表面122b或一個包含另一種柔軟的可變形的材料用來在木板上滑動?；瑝K121可以選擇性地用螺釘擰在踏板12上。
然而，滑塊121可以選擇性地安裝在一個固定在踏板12上的滑塊固定件123上，滑塊121上的凹槽可以選擇性地嵌在滑塊固定件123的脊線上。滑塊121可以用邊122a或122b選擇性地安裝在滑塊固定件123上?；瑝K121和固定件123共同構(gòu)成一個可逆的滑動裝置?？梢栽谔ぐ?2的下表面例如踏板12的近端和/或遠(yuǎn)端的角上安裝許多這樣的裝置。
固定件123可以通過各種不同的方法安裝在踏板上，例如通過粘結(jié)劑、螺絲、螺釘、或其他連接方法。
現(xiàn)在參考圖11-13，可以在本發(fā)明中使用各種不同的馬達(dá)組件。在圖10的馬達(dá)組件中，馬達(dá)124通過使用一個驅(qū)動皮帶可移動地安裝在飛輪120上。飛輪120連接著踏板上的一個輥子119，在它上面繞著一個可以移動的螺絲。通過把飛輪120從馬達(dá)124分離，如圖11所示，飛輪120有可能得到更快的速度，也就得到一個更大的慣性勢能。例如，可以在馬達(dá)124和飛輪120之間使用一個齒輪減速裝置，例如在馬達(dá)上安裝一個大的角輪，在飛輪124上安裝一個小的角輪。因此，通過分離馬達(dá)124和飛輪120，有可能得到一個想要的慣性勢能，只不過使用一個減小了直徑的飛輪120。因此，為了降低折疊踏車的總體高度而不降低慣性勢能，可以在本發(fā)明的矮型踏車中使用圖11所示的馬達(dá)組件。
圖12和13的馬達(dá)組件也可以使用在本發(fā)明中來降低折疊踏車的總體高度而不降低慣性勢能。在圖12的實施例中，馬達(dá)組件130包含一個馬達(dá)134，它可移動地連接著一個輥子136，例如踏板的一個輥子136，輥子可移動地連接著從輥子136上分離出來的飛輪132。這個實施例也允許齒輪減速，它允許飛輪132具有增加的速度和增加的慣性勢能。
在圖13所示的雙重飛輪的實施例中，馬達(dá)組件140包含第一和第二飛輪142、144，它們安裝在馬達(dá)146的驅(qū)動軸的兩邊，驅(qū)動軸連接著踏板的輥子148。然而在另一個實施例中，飛輪位于驅(qū)動軸148的同一邊。通過使用一組飛輪142、144，每個獨立的飛輪可以具有更小的直徑而不會犧牲想要的慣性勢能。
因此，為了得到想要的慣性勢能而不在想要的高度上增加踏車的高度，可以在本發(fā)明的矮型踏車中使用圖11-13所示的馬達(dá)組件。作為另一個可能的用于增加慣性的機構(gòu)，有可能使用一個控制器來控制踏板馬達(dá)，它使馬達(dá)在一定的時間內(nèi)給飛輪和/或移動皮帶一個能量脈沖，借此補償由用戶的移動而導(dǎo)致的任何的皮帶的減速。
本發(fā)明的踏車10非常適合放置在各種不同的家具下面或放入用戶家庭中的各種不同空間中。因此，本發(fā)明也涉及到一種用來儲存踏車的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包含踏車10或這里揭示的其他踏車。在另一個實施例中，該系統(tǒng)包含升高家具例如床的方法，如果需要額外的空隙。用來升高家具的方法，如果需要額外的高度，可以包含小腳輪或墊塊或一些其它的物體，其中家具放置在其上。
在用來儲存踏車的系統(tǒng)的另一個實施例中，家具上有一個軌道、框架或凹槽可以在其中接受踏車。例如，一張床或柜或抽屜可以放置在地上，并且在其中具有一個凹槽來接受踏車。例如凹槽在其內(nèi)部可以有軌道，踏車可以在其上滑動或滾動。家具上的門可以選擇性地打開或關(guān)閉。因此，踏車可以滑動、滾動來放置在家具中，之后把門關(guān)閉，使踏車以一種令人滿意的狀態(tài)保持在家具中。
下面參考圖13，該框圖表明了在用戶控制臺202(例如圖1所示的控制臺16)和一個控制器之間通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流。在本發(fā)明的一個實施例中，踏車10包含一個在電子的用戶控制臺202和控制器208之間的無線數(shù)據(jù)和控制網(wǎng)絡(luò)200?？刂婆_202可以用電路通過雙向高速數(shù)據(jù)總線210連接到控制臺收發(fā)器204上。
控制臺收發(fā)器204通過小范圍的無線通訊網(wǎng)絡(luò)212與踏板收發(fā)器206實現(xiàn)無線通訊。踏板收發(fā)器206使用電路通過高速控制和反饋總線214與控制器208相連。在一個實施例中，控制器208控制環(huán)形皮帶馬達(dá)和傾斜馬達(dá)。控制器208可以解譯從運動器械和用戶控制臺202傳來的反饋信號，為上面提到的馬達(dá)、剎車系統(tǒng)、監(jiān)視器和與踏車相關(guān)的移動部件生成控制信號。從運動器械的部件和用戶控制臺202接收到的控制信號可以用控制器編譯成控制功能。控制器208和踏板收發(fā)器206可以安裝在例如外殼34下面。
通過使用控制臺202，用戶可以控制踏板的傾斜/下降量、環(huán)形皮帶的速度和與運動設(shè)備相關(guān)的各種其他特征。運動系統(tǒng)的其他特征包括把各種輸入鍵盤整合在用戶控制臺202上，用來設(shè)置級別和速度。
用戶控制臺202可以包含一個顯示裝置和一個控制界面。在顯示裝置的一個實施例中，包含各種測驗診斷面板。這個測驗診斷面板可以在所述的用戶控制臺202的至少一個面板上顯示測驗信息。這些測驗信息至少包含其中的一個例如環(huán)形皮帶的速度、測驗完成的百分?jǐn)?shù)、走過的距離、相對的測驗片斷的難度、保持的測驗片斷的長度、選擇的測驗路線、測驗?zāi)０宓男畔?。控制界面是用來接收測驗相關(guān)的控制輸入的界面裝置的一個例子，例如鍵盤。
在用戶控制臺的另一個實施例中，控制臺的顯示裝置置于運動器械的遠(yuǎn)處。例如，顯示裝置可以包含一個壁掛式的或手持式的修飾器。用戶控制臺202的控制界面可以包含多個獨立調(diào)節(jié)鍵盤，來與可調(diào)節(jié)的運動器械交互。例如，通過具有預(yù)定百分比級別值的快速接觸鍵和把裝置自動調(diào)節(jié)到選擇的等級，級別調(diào)節(jié)鍵盤允許用戶選擇可調(diào)節(jié)的運動器械上可操作部件到一個想要的級別。
特別是，級別調(diào)節(jié)鍵盤可以具有一些預(yù)定的百分比級別鍵，例如5％、0％、10％、20％、30％、40％、50％和60％，各種不同的級別都是可行的。當(dāng)從用戶控制臺202接收到的用戶輸入時，控制器208可以根據(jù)所連接的運動器械增加級別或阻力。相似的，傾斜和降低界面按鈕，包括在級別調(diào)節(jié)鍵盤中，允許用戶以預(yù)定的級別間隔，例如1％的級別間隔，來增加或減少級別。
用戶控制臺202上的開始界面按鈕允許用戶開始測驗一次選擇的或以前儲存的測驗片斷。停止/暫停界面按鈕允許用戶停止或暫停測驗并保存用戶的測驗位置以備將來使用。用戶控制臺202上的速度調(diào)節(jié)鍵盤允許用戶調(diào)節(jié)運動器械的速度。特別是，速度調(diào)節(jié)鍵盤具有一些預(yù)定鍵，例如0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0、5.0和6.0mph。除了前面提到的預(yù)定速度值，增加和減少按鈕可以以1/10的間隔增加或減少可調(diào)節(jié)運動器械的可操作部件(環(huán)形皮帶)的速度。在一個踏車的配置中，踏板將按照用戶控制臺202的輸入逐漸地增加皮帶速度。一個增量調(diào)節(jié)鍵盤包含一個增加和減小輸入鍵和最后確定輸入鍵。一個實施例允許用戶通過這個鍵盤輸入他們的年齡，這樣運動系統(tǒng)可以自定義測驗和監(jiān)測系統(tǒng)。另一個實施例允許用戶使用這個鍵盤輸入一個或多個下面的測驗參數(shù)練習(xí)者的年齡、測驗片斷的長度、測驗片斷的距離、測驗片斷的最大速度、最大的脈搏、目標(biāo)心率、最大的級別、燃燒的熱量、最大心率。這些鍵也可以與測驗面板一起使用來專門選擇一個測驗片斷，在當(dāng)前的測驗?zāi)０逯凶饕恍┱{(diào)節(jié)，甚至選擇不同的測驗。
一旦用戶在用戶控制臺202上選擇了想要的控制設(shè)置，信息通過高速數(shù)據(jù)總線210傳送到控制臺收發(fā)器204?？刂婆_收發(fā)器204通過一個小范圍的無線通訊網(wǎng)絡(luò)212與踏板收發(fā)器206無線通訊。而大范圍的無線標(biāo)準(zhǔn)例如蜂窩式和數(shù)字式也是可行的并要很好定義，近期使用近距離甚至協(xié)同定位的控制臺202和控制器208裝置需要使用小范圍的無線標(biāo)準(zhǔn)。一種這樣的小范圍無線標(biāo)準(zhǔn)是由電子工業(yè)初步采用的稱為“藍(lán)牙”的標(biāo)準(zhǔn)。
藍(lán)牙，僅僅是小范圍無線標(biāo)準(zhǔn)的一個例子，實際上是特殊的電腦芯片和軟件的結(jié)合。藍(lán)牙是一種技術(shù)規(guī)范的代號，可用于在移動電腦、移動電話、和其他便攜式裝置之間建立小型波形系數(shù)、低成本、小范圍的無線電連接。這些小范圍無線標(biāo)準(zhǔn)，例如藍(lán)牙，利用無線電波來傳送信息，連接配件可以遠(yuǎn)離30英尺，甚至這些裝置位于不同的眼睛看不到的房間中。藍(lán)牙，例如，也可以通過最高達(dá)到每秒1兆字節(jié)的傳輸速度，是普通調(diào)制解調(diào)器的17倍。這些標(biāo)準(zhǔn)可以使用戶容易的簡單的連接各種數(shù)字、計算和通訊裝置，而不需要購買、攜帶或連接電纜。它們?yōu)榭焖賹ｉT的連接提供了機會和使設(shè)備之間自動的無意識的連接成為可能。事實上它們消除了購買額外的專用電纜來連接個人設(shè)備的需要。因為這些標(biāo)準(zhǔn)可以用于各種目的，所以它們也有潛力來用單獨的無線電連接代替多用電纜連接。考慮到這種潛力，通訊中心使用小范圍的無線通訊是很重要的。不幸的是，小范圍無線接口芯片會大大提高裝置的成本，它對于低成本、低利潤裝置例如電腦的鼠標(biāo)、咖啡壺、甚至移動電話來說太昂貴了，它的生產(chǎn)者常常放棄部分維修服務(wù)。另外，藍(lán)牙的小范圍無線標(biāo)準(zhǔn)大約是30英尺，對所有的家用電器來說太短了，但是對運動器械所需的在控制臺202/控制器228和其他無線設(shè)備例如心臟監(jiān)控器或iFit.com連接之間的無線通訊非常適合。目前，按照小范圍無線規(guī)范的藍(lán)牙連接可以具有離收發(fā)器大約10米的操作范圍。
其他的用于小范圍無線通訊網(wǎng)絡(luò)212的可以接受的無線協(xié)議包括RF、IR、802.11RF、900MHz和其他的可接受的小范圍無線協(xié)議。總之，無線通訊網(wǎng)絡(luò)可以包括可以解譯無線頻段傳輸?shù)陌l(fā)射器和接收器、光學(xué)發(fā)射、電磁波或其他的無線傳輸介質(zhì)。小范圍無線通訊網(wǎng)絡(luò)212的小范圍無線功能也允許運動器械通過藍(lán)牙、802.11RF、紅外線、RF或其他小范圍無線周邊設(shè)備來擴充。
控制器208可以是一個微型控制器、中央處理器(CPU)、狀態(tài)機、可編程的邏輯陣列、或邏輯電路網(wǎng)絡(luò)、ASIC處理器、基于軟件的控制器、這些部件的結(jié)合、或各種其他的控制器。每個這樣的控制器實例都是至少部分基于從接口裝置接收到的控制輸入的電子計算操作信息的處理方法的實例?？刂破鲝奶ぼ嚭蜏y驗?zāi)０褰邮辗答佇盘柌逊答佇盘栟D(zhuǎn)化成顯示裝置和運動器械的控制信號。控制器的數(shù)據(jù)可以儲存在寄存器或記憶模塊中。在一個實施例中，控制器包括一個與用戶控制臺的顯示裝置一起使用的臨時儲存介質(zhì)。臨時儲存介質(zhì)為每個顯示的值例如環(huán)形片斷的速度、脈搏、心率、平均脈搏和心率、目標(biāo)心率、燃燒的熱量和在測驗片斷中要燃燒的目標(biāo)熱量、測驗片斷的長度、和其他的顯示數(shù)字通過一個緩沖區(qū)。這個多緩沖系統(tǒng)允許對用戶的測驗數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的控制和快速的刷新。
本發(fā)明可以以其他的具體形式來實施但都不脫離它的實質(zhì)和本質(zhì)特征。詳細(xì)描述的實施例的各個方面僅僅可以被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍是所附的權(quán)利要求中指出的而不是前面描述的。在與權(quán)利要求等價范圍內(nèi)的所有變化都將落在該范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種踏車，具有一個電動踏板和一個折疊扶手，扶手可以相對于踏板折疊，這樣當(dāng)扶手處于折疊的位置時，踏車可以得到一個低的外形，該踏車包含一個踏板，踏板包含第一和第二輥子和可移動地繞在第一和第二輥子上的環(huán)形皮帶；一個安裝在踏板上的馬達(dá)，馬達(dá)也可以移動地連接到第一輥子上，這樣馬達(dá)可以選擇性地轉(zhuǎn)動第一輥子，借此來移動皮帶；以及一個以樞軸方式連接到踏板上的扶手，扶手可以選擇性地相對于踏板折疊，這樣當(dāng)扶手處于折疊的位置時，踏車的高度約小于8英寸。
2.如權(quán)利要求1所述的踏車，其特征在于，踏板可以選擇性地傾斜。
3.如權(quán)利要求2所述的踏車，其特征在于，當(dāng)扶手處于折疊位置并且踏板處于中立位置時，踏車的高度約小于7英寸。
4.如權(quán)利要求2所述的踏車，其特征在于，當(dāng)扶手處于折疊位置并且踏板處于中立位置時，踏車的高度約小于6英寸。
5.如權(quán)利要求1所述的踏車，其特征在于，踏車包含一個具有第一和第二飛輪的馬達(dá)組件。
6.如權(quán)利要求1所述的踏車，其特征在于，踏車包含一個具有馬達(dá)和飛輪的馬達(dá)組件，馬達(dá)可移動地連接著飛輪，其中飛輪連接著一個從馬達(dá)的驅(qū)動軸上分離出來的旋轉(zhuǎn)部件。
7.如權(quán)利要求6所述的踏車，其特征在于，飛輪連接著踏板的一個輥子，并且一條驅(qū)動皮帶可移動地連接著飛輪和馬達(dá)。
8.如權(quán)利要求1所述的踏車，其特征在于，踏車包含一個以樞軸方式安裝在扶手上的用戶控制臺。
9.如權(quán)利要求8所述的踏車，其特征在于，控制臺與馬達(dá)之間采用無線通訊。
10.如權(quán)利要求8所述的踏車，其特征在于，控制臺與一個控制器無線通訊，控制器與(i)上述馬達(dá)以及(ii)一個傾斜馬達(dá)其中一個用電路連接。
11.如權(quán)利要求8所述的踏車，其特征在于，無線通訊選自(i)紅外線通訊；(ii)無線頻段通訊；(iii)數(shù)字無線通訊；(iv)模擬通訊；(iv)802.11RF；(v)藍(lán)牙通訊；(vi)電磁波。
12.如權(quán)利要求1所述的踏車，進(jìn)一步包含至少一個安裝在踏車下表面上的滑塊，滑塊被裝配成在安裝踏車的支撐面上滑動。
13.如權(quán)利要求12所述的踏車，其特征在于，滑塊包含一種聚合材料。
14.如權(quán)利要求12所述的踏車，進(jìn)一步包含一個安裝在踏車上的輪子，該輪子可以選擇性地繞一個水平軸旋轉(zhuǎn)以及繞一個垂直軸樞軸轉(zhuǎn)動。
15.如權(quán)利要求12所述的踏車，進(jìn)一步包含一個可以繞水平軸旋轉(zhuǎn)的固定輪。
16.如權(quán)利要求12所述的踏車，其特征在于，滑塊包含一個可逆滑塊，它選擇性地安裝在踏車上，該滑塊在一側(cè)具有一個光滑的聚合物表面，在相對側(cè)具有一種柔軟的可變形的材料。
17.如權(quán)利要求1所述的踏車，進(jìn)一步包含一個安裝在踏板上的輪子，它可以選擇性地繞水平軸旋轉(zhuǎn)以及繞垂直軸樞軸轉(zhuǎn)動。
18.如權(quán)利要求1所述的踏車，進(jìn)一步包含一對安裝在踏板下表面的輪子，它們可以選擇性地繞水平軸旋轉(zhuǎn)以及繞垂直軸樞軸轉(zhuǎn)動；以及至少一個安裝在踏車下表面的滑塊。
19.如權(quán)利要求1所述的踏車，進(jìn)一步包含把扶手保存在希望位置的裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的踏車，其特征在于，把扶手保存在希望位置的裝置包含一個沖擊件。
21.如權(quán)利要求20所述的踏車，其特征在于，沖擊件包含一個氣動沖擊件。
22.如權(quán)利要求20所述的踏車，其特征在于，用戶可以選擇性地觸動沖擊件來把扶手移動到希望的位置。
23.如權(quán)利要求1所述的踏車，進(jìn)一步包含至少一個安裝在踏板上的把手用來選擇性地移動踏板。
24.如權(quán)利要求23所述的踏車，其特征在于，把手選自帶子、在踏車中形成一個凹槽的結(jié)構(gòu)、和一個把手。
25.如權(quán)利要求23所述的踏車，其特征在于，把手包含一個手握件和一個滑塊。
26.如權(quán)利要求1所述的踏車，進(jìn)一步包含一個在扶手和框架之間延伸的沖擊件裝置，沖擊件裝置包含一個沖擊件；一個與扶手和框架連接的觸發(fā)器，觸發(fā)器可以選擇性地觸動沖擊件。
27.一種踏車，具有一個電動踏板和一個折疊扶手，扶手可以相對于踏板折疊，這樣當(dāng)扶手處于折疊的位置時，踏車可以得到一個低的外形，該踏車包含一個踏板，踏板包含第一和第二輥子和可移動地繞在第一和第二輥子上的環(huán)形皮帶；一個安裝在踏板上的馬達(dá)，馬達(dá)也可以移動地連接到第一輥子上，這樣馬達(dá)可以選擇性地轉(zhuǎn)動第一輥子，借此來移動皮帶；連接著馬達(dá)的第一和第二飛輪；以及一個以樞軸方式連接到踏板上的扶手，扶手可以選擇性地相對于踏板折疊，這樣當(dāng)扶手處于折疊的位置時，踏車的高度約小于8英寸。
28.如權(quán)利要求27所述的踏車，其特征在于，第一和第二飛輪連接于從馬達(dá)對面伸出的驅(qū)動軸上。
29.一種踏車，具有一個電動踏板和一個折疊扶手，扶手可以相對于踏板折疊，這樣當(dāng)扶手處于折疊的位置時，踏車可以得到一個低的外形，該踏車包含一個踏板，踏板包含第一和第二輥子和可移動地繞在第一和第二輥子上的環(huán)形皮帶；一個安裝在踏板上的馬達(dá)，馬達(dá)也可以移動地連接到第一輥子上，這樣馬達(dá)可以選擇性地轉(zhuǎn)動第一輥子，借此來移動皮帶；一個以樞軸方式連接到踏板上的扶手，扶手可以選擇性地相對于踏板折疊，這樣當(dāng)扶手處于折疊的位置時，踏車的高度約小于8英寸；和一個安裝在踏板下表面上的滑塊。
全文摘要
一種踏車(10)，具有一個電動踏板(12)和一個可以相對于踏板折疊的折疊扶手(14)，這樣當(dāng)扶手(14)處于折疊位置時，踏車(10)得到一個低的外形。踏車(10)包括(i)一個踏板(12)；(ii)一個安裝在踏板上的馬達(dá)，馬達(dá)也可以移動地安裝第一輥子上，這樣馬達(dá)可以選擇性地旋轉(zhuǎn)第一輥子，借此來使皮帶轉(zhuǎn)動；(iii)一個旋轉(zhuǎn)地安裝踏板上的扶手，扶手可以選擇性地相對于踏板折疊。在一個優(yōu)選實施例中，當(dāng)扶手處于折疊位置時，踏車的高度小于8英寸。
文檔編號A63B21/22GK1404407SQ01805220
公開日2003年3月19日 申請日期2001年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月16日
發(fā)明者羅迪L·哈默, 理查德·埃爾登·弗里, 威廉T·戴爾鮑特, 斯科特·沃特森, 杰里米·巴特勒 申請人:艾肯Ip有限公司