專利名稱：緊湊踏板組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種踩踏裝置，特別地，涉及一種適合用戶的立姿的踩踏裝置。
更具體地講，本發(fā)明的領(lǐng)域是由用戶的腳的壓力驅(qū)動的輪式車輛的領(lǐng)域、或靜態(tài)運動訓(xùn)練裝置的領(lǐng)域，特別地是在再現(xiàn)類似于走或跑的自然移動的同時允許用戶踩踏的訓(xùn)練裝置或車輛的領(lǐng)域。在本文件的其余部分，詞語“腳踏車(cycle)”將會用于表示由用戶的腳的壓力驅(qū)動的任何輪式車輛、或者任何靜態(tài)運動訓(xùn)練設(shè)備。
背景技術(shù)：
文檔WO 2007036 616描述了一種適合用戶的立姿的踩踏裝置。然而，這個文檔中描述的某些踏板組件實施例具有顯著的空間要求的缺點。
本發(fā)明的目的在于提出一種更緊湊的踩踏裝置。

發(fā)明內(nèi)容
這個目的通過一種踩踏裝置來實現(xiàn)，該踩踏裝置包括一種穿過框架的驅(qū)動軸桿/ 主動軸(drive shaft)、一種右踏板、一種左踏板和一種傳動機構(gòu)，對于每個踏板而言，該傳動機構(gòu)包括
-驅(qū)動曲柄，與驅(qū)動軸桿接合， -聯(lián)接曲柄，
-傳動樞軸，連接所述驅(qū)動曲柄和所述聯(lián)接曲柄，
-在所述驅(qū)動軸桿的旋轉(zhuǎn)期間改變介于所述傳動樞軸的軸線和驅(qū)動軸桿的軸線之間的距離的器件，
-第一和第二引導(dǎo)曲柄，每個引導(dǎo)曲柄鉸接到所述框架，和
-兩個踏板樞軸，每個踏板樞軸把踏板連接到所述兩個引導(dǎo)曲柄之一，其特征在于，對于每個踏板，聯(lián)接曲柄與第一引導(dǎo)曲柄集成為一體的。
在這個文檔中，樞軸的軸線是連接到這個樞軸上的至少一個部分能夠圍繞著進行轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)的軸線，并且軸桿的軸線是這個軸桿能夠圍繞著進行轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)的軸線。
根據(jù)本發(fā)明的踩踏裝置還能夠(針對每個踏板)包括穩(wěn)定住第一和第二引導(dǎo)曲柄的器件。對于每個踏板，所述穩(wěn)定器件能夠包括一種包含聯(lián)接曲柄的可變形平行四邊形。對于每個踏板，所述穩(wěn)定器件的可變形平行四邊形還能夠包括傳動樞軸、鏈接連接桿、穩(wěn)定樞軸、穩(wěn)定曲柄，所述傳動樞軸把所述聯(lián)接曲柄連接到所述鏈接連接桿，所述穩(wěn)定樞軸把所述鏈接連接桿連接到所述穩(wěn)定曲柄。對于每個踏板，所述穩(wěn)定曲柄能夠與所述第二引導(dǎo)曲柄集成為一體。對于每個踏板，聯(lián)接曲柄和第一引導(dǎo)曲柄能夠形成第一恒定角度，穩(wěn)定曲柄和第二引導(dǎo)曲柄能夠形成第二恒定角度，所述第一恒定角度和第二恒定角度能夠近似相等。 對于每個踏板，所述第一恒定角度和第二恒定角度能夠近似等于九十度。
此外，對于每個踏板，包括聯(lián)接曲柄的可變形平行四邊形的最小穩(wěn)定性位置能夠與包括第一和第二引導(dǎo)曲柄的可變形平行四邊形的最大穩(wěn)定性位置一致。類似地，對于每個踏板，包括聯(lián)接曲柄的可變形平行四邊形的最大穩(wěn)定性位置能夠與包括第一和第二引導(dǎo)曲柄的可變形平行四邊形的最小穩(wěn)定性位置一致。
所述框架能夠包括殼體，該殼體包圍著驅(qū)動軸桿、驅(qū)動曲柄、聯(lián)接曲柄、鏈接連接桿和穩(wěn)定曲柄，引導(dǎo)曲柄和踏板能夠位于所述框架的殼體外面。
對于每個踏板，所述穩(wěn)定曲柄的長度能夠近似等于所述第一和第二引導(dǎo)曲柄的長度除以一個比率，該比率在3和4之間。
對于每個踏板，所述聯(lián)接曲柄的長度能夠近似等于所述第一和第二引導(dǎo)曲柄的長度除以一個比率，該比率在3和4之間。
另外，對于每個踏板，與到第二框架樞軸的軸線的接近程度相比，驅(qū)動軸桿的軸線能夠更接近第一框架樞軸的軸線，所述第一引導(dǎo)曲柄通過第一框架樞軸鉸接到所述框架， 所述第二引導(dǎo)曲柄通過第二框架樞軸鉸接到所述框架。
此外，對于每個踏板，驅(qū)動軸桿的軸線能夠不同于第一框架樞軸的軸線、并且能夠不同于第二框架樞軸的軸線，所述第一引導(dǎo)曲柄通過第一框架樞軸鉸接到所述框架，所述第二引導(dǎo)曲柄通過第二框架樞軸鉸接到所述框架。
在第一變型中，所述改變距離的器件能夠針對每個踏板包括 -槽，沿著驅(qū)動曲柄，和
-輥子，通過在所述槽中滾動而自由移動、并且連接到傳動樞軸。
在另一變型中，所述改變距離的器件能夠包括改變所述驅(qū)動曲柄的有效長度的器件，諸如滑動件。
能夠布置所述傳動機構(gòu)，以便把驅(qū)動軸桿圍繞它的軸線的旋轉(zhuǎn)與右踏板和左踏板的時移運動聯(lián)系在一起。另外，能夠布置所述傳動機構(gòu)，以便對于驅(qū)動軸桿圍繞它的軸線的恒定速度的旋轉(zhuǎn)，踏板的速度能夠是周期性的、且具有近似等于右踏板和左踏板之間的時移的兩倍的周期。
此外，能夠布置所述傳動機構(gòu)，以便把每個踏板的運動限制于一種閉合曲線軌跡， 所述閉合曲線軌跡在踏板處于相同高度的平面的任一側(cè)上具有頂部和底部。能夠布置所述傳動機構(gòu)，以便對于每個踏板針對驅(qū)動軸桿圍繞它的軸線的恒定速度的旋轉(zhuǎn)，限定一種與所述底部中相比在所述頂部中更高的平均速度，從而所述踏板的相同高度的平面低于所述閉合軌跡的中間高度。類似地，能夠布置所述傳動機構(gòu)，以便對于驅(qū)動軸桿圍繞它的軸線的恒定速度的旋轉(zhuǎn)，每個踏板的速度在所述頂部中處于它的最大值、并且在所述底部中處于它的最小值，并且每個踏板的最大速度與最小速度之比能夠大約在二和三之間。
沿垂直于水平軸線的豎直軸線來限定每個踏板的高度。在這個文檔中，應(yīng)該理解， 豎直軸線不一定總平行于重力。事實上，踏板的取向能夠相對于框架而被維持為固定的，這個豎直軸線能夠垂直于擱置這個框架的地面、而不管該地面相對于重力的傾斜角如何。
最后，根據(jù)本發(fā)明的踩踏裝置能夠被包括在靜態(tài)運動訓(xùn)練裝置或車輛中，優(yōu)選地， 為以立姿站在踏板上的用戶提供所述裝置或車輛。


通過參照并非限制性的實現(xiàn)方式的詳細描述和附圖，本發(fā)明的其它優(yōu)點和特性將會變得清楚，其中
5圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的總體示圖，
圖2到9是根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實施例的側(cè)面圖，當(dāng)該裝置的驅(qū)動軸桿旋轉(zhuǎn)時這些示圖彼此跟隨。
圖6對應(yīng)于圖1的側(cè)面圖，圖3是放大圖以用于更好地觀察細節(jié)。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照圖1到9來描述根據(jù)本發(fā)明的踩踏裝置(100)(或踏板組件)的優(yōu)選實施例。踩踏裝置(100)包括驅(qū)動軸桿2，驅(qū)動軸桿2近似垂直于由水平軸線21和豎直軸線71形成的圖2-9的平面，這兩個軸線彼此垂直。這些軸線21、71未在圖1中示出。裝置 100還包括右踏板30和左踏板80。驅(qū)動軸桿2穿過未示出的框架的中心部分，并且自由地圍繞它的軸線9相對于該框架轉(zhuǎn)動。對于這個實施例，水平軸線21定義為平行于踏板的方向，所述踏板的取向(即，用戶的腳擱在踏板30或80上所沿著的平面的取向/方位)相對于所述框架被維持為固定的，垂直軸線不一定總平行于重力。垂直軸線71充當(dāng)用于一種定義任何物體(諸如，踏板)高度的豎直坐標(biāo)的支持。驅(qū)動軸桿2經(jīng)由一種板支撐件7而與這樣一種部件集成在一起所述部件諸如冠狀齒輪或光滑環(huán)、在這些附圖中未示出，且所述部件位于框架里面，并使得可以將經(jīng)鏈、帶或軸桿把由驅(qū)動軸桿2的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的驅(qū)動功率或驅(qū)動力傳遞到消耗這種功率/力的任何裝置(諸如，車輛的后輪)、或傳遞到一種用于耗散來自靜態(tài)運動訓(xùn)練裝置的能量的系統(tǒng)。裝置100被包括在為以立姿站在踏板30、80上的用戶提供的未示出的這種車輛或這種靜態(tài)運動訓(xùn)練裝置中。
驅(qū)動軸桿在由軸線21和71形成的平面的右側(cè)上與一種右驅(qū)動曲柄3相接合、并且在這個平面的左側(cè)上與一種左驅(qū)動曲柄53相接合。這兩個驅(qū)動曲柄3、53近似垂直于驅(qū)動軸桿2，并且在它們之間形成了一種近似等于一百八十度的角度。因此，驅(qū)動軸桿2的旋轉(zhuǎn)與驅(qū)動曲柄3、53的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合。
各個右驅(qū)動曲柄3或左驅(qū)動曲柄53經(jīng)由一種具有近似平行于驅(qū)動軸桿2軸線的相應(yīng)右傳動樞軸6或左傳動樞軸56、而連接到相應(yīng)的右聯(lián)接曲柄27或左聯(lián)接曲柄77。在圖 1中僅可見左聯(lián)接曲柄77。這兩個聯(lián)接曲柄27、57近似垂直于驅(qū)動軸桿2。這個實施例還包括了在驅(qū)動軸桿2的旋轉(zhuǎn)期間改變介于各個右傳動樞軸6或左傳動樞軸56的軸線與驅(qū)動軸桿2的軸線之間的距離的各個右器件4、5和左器件M、55。這些改變所述距離的器件包括各個右縱向凹槽4或左縱向凹槽M，在右縱向凹槽4或左縱向凹槽M中，各個右輥子 5或左輥子55滾動。這個右縱向凹槽4或左縱向凹槽M沿著各個右驅(qū)動曲柄3或左驅(qū)動曲柄53在右驅(qū)動曲柄3或左驅(qū)動曲柄53里面被產(chǎn)生出來、并且略微寬于各個右輥子5或左輥子55的直徑，從而使得實現(xiàn)了該輥子自由地沿各個右槽4或左槽M的長度移動(這是通過這個輥子在這個縱向凹槽的兩個表面中的每個表面上滾動或停留、但不擦觸碰在另一面上而實現(xiàn)的)。每個輥子具有一種可以為凸或凹的表面滾動帶，在這種情況下，相關(guān)聯(lián)的縱向凹槽的兩個表面具有與輥子的形狀互補的形狀、從而使得介于縱向凹槽的兩個表面之一與輥子之間的接觸表面總是凸或凹曲線，因此輥子不能離開縱向凹槽。各個右輥子5或左輥子55連接到各個右傳動樞軸6或左傳動樞軸56，并且自由地圍繞各個右傳動樞軸6或左傳動樞軸56的軸線轉(zhuǎn)動。經(jīng)由球窩接頭(未示出)能夠?qū)崿F(xiàn)各個輥子5或55與各個傳動樞軸6或56之間的連接，該球窩接頭即使在這個傳動樞軸的軸線不完全垂直于各個驅(qū)動曲柄3或53的情況下也允許各個輥子5或55和各個傳動樞軸6或56相對于彼此轉(zhuǎn)動。
各個右踏板30或左踏板80自由地圍繞各個第一右踏板樞軸觀或左踏板樞軸78 的軸線轉(zhuǎn)動、以及圍繞各個第二右踏板樞軸四或左踏板樞軸79的軸線轉(zhuǎn)動。踏板樞軸觀、 29,78,79的軸線近似平行于驅(qū)動軸桿。與驅(qū)動軸桿2分開的各個第一右引導(dǎo)曲柄31或左引導(dǎo)曲柄81通過各個第一右框架樞軸33或左框架樞軸83鉸接到框架、并且自由地圍繞各個第一右框架樞軸33或左框架樞軸83的軸線轉(zhuǎn)動?？蚣軜休S33和83的軸線合并在一起， 框架樞軸83僅在圖1中可見。各個第一右框架樞軸33或左框架樞軸83與框架集成為一體的、并具有近似平行于驅(qū)動軸桿的軸線。各個第一右引導(dǎo)曲柄31或左引導(dǎo)曲柄81與各個第一右踏板樞軸觀或左踏板樞軸78集成為一體的、并且近似垂直于驅(qū)動軸桿2的軸線。 各個第一踏板樞軸觀或78把各個踏板30或80連接到各個第一引導(dǎo)曲柄31或81。各個右聯(lián)接曲柄27或左聯(lián)接曲柄77與各個第一右引導(dǎo)曲柄31或左引導(dǎo)曲柄81集成為一體的、 并與各個右傳動樞軸6或左傳動樞軸56集成為一體的。與驅(qū)動軸桿2分開的各個第二右引導(dǎo)曲柄32或左引導(dǎo)曲柄82通過各個第二右框架樞軸35或左框架樞軸85鉸接到框架、 并且自由地圍繞各個第二右框架樞軸35或左框架樞軸85的軸線轉(zhuǎn)動?？蚣軜休S35和85 的軸線合并在一起，框架樞軸85僅在圖1中可見。各個第二右框架樞軸35或左框架樞軸 85與框架集成為一體的、并具有近似地與驅(qū)動軸桿的軸線平行的軸線。各個第二右引導(dǎo)曲柄32或左引導(dǎo)曲柄82與各個第二右踏板樞軸四或左踏板樞軸79集成為一體的、并且近似地垂直于驅(qū)動軸桿2。各個第二踏板樞軸四或79把各個踏板30或80連接到各個第二右引導(dǎo)曲柄32或82。不管框架的取向相對于用戶的重量的方向如何，踏板通過引導(dǎo)曲柄而被維持著相對于框架的取向固定。
對于每個踏板30或80，驅(qū)動軸桿2的軸線9不同于各個第一框架樞軸33或83的軸線、并且不同于各個第二框架樞軸35或85的軸線。此外，第一框架樞軸33和83具有共同的軸線，第二框架樞軸35和85具有共同的軸線。
驅(qū)動曲柄3、53的作用是把動力傳遞到驅(qū)動軸桿。引導(dǎo)曲柄32、82的作用是按照圓形移動引導(dǎo)踏板。引導(dǎo)曲柄31、81的作用是既按照圓形移動引導(dǎo)踏板、又經(jīng)由驅(qū)動曲柄 3、53把來自踏板的原動力傳遞到驅(qū)動軸桿2。聯(lián)接曲柄27、77的作用是聯(lián)接驅(qū)動曲柄3、 53和引導(dǎo)曲柄31、32、81、82，并把原動力傳遞到驅(qū)動曲柄?？v向凹槽的作用是改變介于傳動樞軸6、56的軸線與驅(qū)動軸桿2的軸線之間的距離。從以下將會看出，每個聯(lián)接曲柄27、 77還具有穩(wěn)定作用。
當(dāng)在圖2到9的過程中驅(qū)動軸桿2順時針轉(zhuǎn)動稍微超過半圈時，圖2到9中顯示的踏板組件的連續(xù)狀態(tài)彼此跟隨。應(yīng)該注意的是，右驅(qū)動曲柄3和左驅(qū)動曲柄53永遠不與引導(dǎo)曲柄31、32、81、82對齊。
由兩個右引導(dǎo)曲柄31和32、兩個右框架樞軸33和35、兩個右踏板樞軸28和四以及右踏板30構(gòu)成的可變形平行四邊形具有與以下情況對應(yīng)的不穩(wěn)定位置(像任何可變形平行四邊形)其中，右框架樞軸33、35的軸線和右踏板樞軸觀、29的軸線近似對齊，如圖4中所示。
類似地，由兩個左引導(dǎo)曲柄81和82、兩個左框架樞軸83和85、兩個左踏板樞軸78 和79以及左踏板80構(gòu)成的可變形平行四邊形具有與以下情況對應(yīng)的不穩(wěn)定位置(像任何可變形平行四邊形)其中，左框架樞軸83、85的軸線和左踏板樞軸78、79的軸線對齊，如圖6和9中所示。
裝置100還包括穩(wěn)定所述引導(dǎo)曲柄31、32、81、82的器件。這些穩(wěn)定器件包括右聯(lián)接曲柄27和左聯(lián)接曲柄77、右傳動樞軸6和左傳動樞軸56、右鏈接連接桿62、左鏈接連接桿63、右穩(wěn)定樞軸74和左穩(wěn)定樞軸75、右穩(wěn)定曲柄67和左穩(wěn)定曲柄68。右穩(wěn)定曲柄67 和左穩(wěn)定曲柄68以及右鏈接連接桿62和左鏈接連接桿63近似垂直于驅(qū)動軸桿2的軸線。
各個右穩(wěn)定曲柄67或左穩(wěn)定曲柄68連接到各個第二右引導(dǎo)曲柄32或左引導(dǎo)曲柄82、并與各個右第二引導(dǎo)曲柄32或左引導(dǎo)曲柄82集成為一體的，近似垂直于驅(qū)動軸桿2 的軸線，并且與各個右穩(wěn)定樞軸74或左穩(wěn)定樞軸75集成為一體的，所述右穩(wěn)定樞軸74或左穩(wěn)定樞軸75的軸線近似平行于驅(qū)動軸桿2的軸線。各個右穩(wěn)定樞軸74或左穩(wěn)定樞軸75 把各個右鏈接連接桿62或左鏈接連接桿63連接到各個右穩(wěn)定曲柄67或左穩(wěn)定曲柄68。 各個右傳動樞軸6或左傳動樞軸56把各個右聯(lián)接曲柄27或左聯(lián)接曲柄77連接到各個右鏈接連接桿62或左鏈接連接桿63。各個右鏈接連接桿62或左鏈接連接桿63自由地圍繞各個右傳動樞軸6或左傳動樞軸56的軸線轉(zhuǎn)動，以及圍繞各個右穩(wěn)定樞軸74或左穩(wěn)定樞軸75的軸線轉(zhuǎn)動。因此，右穩(wěn)定器件27、6、62、74、67和左穩(wěn)定器件77、56、63、75、68形成了兩個可變形平行四邊形，這兩個可變形平行四邊形穩(wěn)定所有各個右引導(dǎo)曲柄31、81和左引導(dǎo)曲柄32、82。
各個右聯(lián)接曲柄27或左聯(lián)接曲柄77與各個第一右引導(dǎo)曲柄31或左引導(dǎo)曲柄81 集成為一體的，從而使得各個右聯(lián)接曲柄27或左聯(lián)接曲柄77與各個第一右引導(dǎo)曲柄31或左引導(dǎo)曲柄81形成近似等于90度的恒定角度12。換句話說，一種把各個右傳動樞軸6或左傳動樞軸56的軸線連接到各個第一右框架樞軸33或左框架樞軸83的軸線的直線、以及一種把各個第一右框架樞軸33或左框架樞軸83的軸線連接到各個第一右踏板樞軸觀或左踏板樞軸78的軸線的直線形成了一種近似等于90度的恒定角度12。
類似地，各個右穩(wěn)定曲柄67或左穩(wěn)定曲柄68與各個第二右引導(dǎo)曲柄32或左引導(dǎo)曲柄82集成為一體的，從而使得各個右穩(wěn)定曲柄67或左穩(wěn)定曲柄68與各個第二右引導(dǎo)曲柄32或左引導(dǎo)曲柄82形成了一種近似等于90度的恒定角度13。換句話說，一種把各個右穩(wěn)定樞軸74或左穩(wěn)定樞軸75的軸線連接到各個第二右框架樞軸35或左框架樞軸85的軸線的直線、以及一種把各個第二右框架樞軸35或左框架樞軸85的軸線連接到各個第二右踏板樞軸四或左踏板樞軸79的軸線的直線形成了一種近似等于90度的恒定角度。
因此
-當(dāng)包括右聯(lián)接曲柄27、右傳動樞軸6、右鏈接連接桿62、右穩(wěn)定樞軸74和右穩(wěn)定曲柄 67的所述可變形平行四邊形處于最大穩(wěn)定性位置時，包括兩個右引導(dǎo)曲柄31和32、兩個右框架樞軸33和35、兩個右踏板樞軸觀和四以及右踏板30的可變形平行四邊形處于最小穩(wěn)定性位置，如圖4中所示。
-當(dāng)包括右聯(lián)接曲柄27、右傳動樞軸6、右鏈接連接桿62、右穩(wěn)定樞軸74和右穩(wěn)定曲柄67的所述可變形平行四邊形處于最小穩(wěn)定性位置時，包括兩個右引導(dǎo)曲柄31和32、兩個右框架樞軸33和35、兩個右踏板樞軸觀和四以及右踏板30的可變形平行四邊形處于最大穩(wěn)定性位置，如圖8中所示。
-當(dāng)包括左聯(lián)接曲柄77、左傳動樞軸56、左鏈接連接桿63、左穩(wěn)定樞軸75和左穩(wěn)定曲柄68的可變形平行四邊形處于最大穩(wěn)定性位置時，包括兩個左引導(dǎo)曲柄81和82、兩個左框架樞軸83和85、兩個左踏板樞軸78和79以及左踏板80的可變形平行四邊形處于最小穩(wěn)定性位置，如圖6和9中所示。
-當(dāng)包括左聯(lián)接曲柄77、左傳動樞軸56、左鏈接連接桿63、左穩(wěn)定樞軸75和左穩(wěn)定曲柄68的可變形平行四邊形處于最小穩(wěn)定性位置時，包括兩個左引導(dǎo)曲柄81和82、兩個左框架樞軸83和85、兩個左踏板樞軸78和79以及左踏板80的可變形平行四邊形處于最大穩(wěn)定性位置，如圖2中所示。
驅(qū)動軸桿2的軸線9不同于第一框架樞軸33、83的軸線，并且不同于第二框架樞軸35、85的軸線。
如圖1到9中所示，框架樞軸33、35、83和85的軸線都近似地被包含在同一對齊平面15中，該平面還包括水平方向21。這個平面15垂直于由軸線21和71形成的平面。 應(yīng)該注意的是，驅(qū)動軸桿2的軸線9相對于這個平面15稍微向下偏移(即，朝著踏板位于相同高度的平面17)。介于一種將驅(qū)動軸桿2的軸線9和第一框架樞軸33或83的軸線相連接的直線與一種將第一框架樞軸33或83的軸線和第二框架樞軸35或85的軸線相連接的直線之間的偏移角度14是在0°和20°之間，并且更精確地近似等于10°。這個角位移使得可以使一個踏板的上止點相對于另一踏板的下止點偏移。
在這個文檔中，踏板的“上止點”是指這個踏板在它的軌跡期間沿豎直軸線71的最高位置，且踏板的“下止點”是指這個踏板在它的軌跡期間沿豎直軸線71的最低位置。
此外，應(yīng)該注意的是，與驅(qū)動軸桿的軸線到第二框架樞軸35、85的軸線的距離相比，驅(qū)動軸桿的軸線更靠近第一框架樞軸33、83的軸線，通常近5到30倍甚至更多。這種不對稱使得踏板組件100非常緊湊，因為它使驅(qū)動軸桿2更靠近傳動樞軸6、56。
最后，未示出的框架包括金屬殼，該金屬殼包圍并圍封住了驅(qū)動軸桿2，驅(qū)動曲柄 3、53，輥子5、55，板支撐件7，聯(lián)接曲柄27、77，鏈接連接桿62、63和穩(wěn)定曲柄67、68，從而使得僅所述引導(dǎo)曲柄31、32、81、82和所述踏板30、80位于框架的金屬殼外面。
構(gòu)成踏板組件100的不同元件的典型尺寸如下
-每個引導(dǎo)曲柄31、32、81、82的長度(S卩，介于各個框架樞軸33、83、83、85的軸線與各個踏板樞軸觀、29、78、79的軸線之間的距離)在120 mm(對于兒童)和190 mm(對于非常高的成人)之間，并且更精確地近似等于170 mm；
-每個聯(lián)接曲柄27、77以及每個穩(wěn)定曲柄67、68的長度(即，介于各個框架樞軸33、 83、83、85的軸線與各個樞軸6、74、56、75的軸線之間的距離)近似等于每個引導(dǎo)曲柄的長度除以小型化比率(該小型化比率在3和4之間)；對于等于170 mm的每個引導(dǎo)曲柄的長度和等于3. 4的小型化比率，每個曲柄27、77、67、68的長度近似等于50 mm ；
-介于各個樞軸33、83的軸線與各個樞軸35、85的軸線之間的距離大于每個引導(dǎo)曲柄的長度，并且近似等于220 mm；
-每個鏈接連接桿62或63的長度(即，介于各個樞軸6或56的軸線與各個樞軸74或 75的軸線之間的距離)近似地等于介于各個樞軸33或83的軸線與各個樞軸35或85的軸線之間的距離，且因此近似等于220 mm；
-每個踏板的長度(即，介于各個踏板樞軸四或79的軸線與各個踏板樞軸28或78的軸線之間的距離)近似等于介于樞軸33和35的軸線之間的距離、或等于介于樞軸83和85 的軸線之間的距離，因此近似等于220 mm；-介于驅(qū)動軸桿2的軸線與第一框架樞軸33、83的軸線之間的距離近似等于21 mm, -介于驅(qū)動軸桿2的軸線與傳動樞軸6或56的軸線之間的最大距離MAX等于每個曲柄27、77、67、68的長度加上介于驅(qū)動軸桿2的軸線與第一框架樞軸33、83的軸線之間的距離，即71 mm,
-介于驅(qū)動軸桿2的軸線與傳動樞軸6或56的軸線之間的最小距離MIN等于每個曲柄27、77、67、68的長度減去介于驅(qū)動軸桿2的軸線與第一框架樞軸33、83的軸線之間的距離，即㈨mm,
-介于驅(qū)動軸桿2的軸線與第一框架樞軸33、83的軸線之間的距離沿水平軸線21的投影近似等于20. 7 mm,且
-介于驅(qū)動軸桿2的軸線與第二框架樞軸35、85的軸線之間的距離沿水平軸線21的投影近似等于199. 3 mm。
在驅(qū)動軸桿2圍繞它的軸線的角旋轉(zhuǎn)速度恒定的特定情況下，踏板的最大速度與該踏板的最小速度之比是在二和三之間，以便所述踏板的移動類似于跑步運動、并等于MAX 除以MIN。這里，這個比值大約為2.45。
沿豎直軸線71為每個踏板定義了高度。豎直軸線71垂直于水平軸線。水平軸線平行于踏板的平面，還平行于一條連接著框架樞軸33、35的軸線或框架樞軸83、85的軸線的直線，一條連接著踏板樞軸觀、四的軸線或踏板樞軸78、79的軸線的直線，一條把傳動樞軸6的軸線連接到穩(wěn)定樞軸74的軸線、或者還把傳動樞軸56的軸線連接到穩(wěn)定樞軸75的軸線的直線。
對于每個右踏板30或左踏板80，各個驅(qū)動曲柄3或53、各個聯(lián)接曲柄27或77、各個傳動樞軸6或56、各個輥子5或55、各個凹槽4或M、各個引導(dǎo)曲柄31、32或81、82、各個框架樞軸33、35或83、85以及踏板樞軸觀、四或78、79屬于傳動機構(gòu)。
布置該傳動機構(gòu)，以便把驅(qū)動軸桿2圍繞它的軸線9的旋轉(zhuǎn)與根據(jù)某一時移的右踏板30和左踏板80的時移運動聯(lián)系在一起。此外，布置該傳動機構(gòu)，以便使得對于驅(qū)動軸桿2圍繞它的軸線9的恒定速度的旋轉(zhuǎn)而言，踏板的速度是周期性的，具有近似等于右踏板30和左踏板80的時移的兩倍的周期。
此外，布置該傳動機構(gòu)，以便把每個踏板的運動限制于一種閉合曲線軌跡18，閉合曲線軌跡18在踏板處于相同高度的平面17的任一側(cè)上具有頂部19 (在圖5中由虛線示出)和底部20(在圖5中由實線示出)。這個平面17垂直于由軸線21和71形成的平面， 并且示出于圖5中。
因此，在驅(qū)動軸桿2的旋轉(zhuǎn)期間，右踏板30和左踏板80近似地描繪出與圓18相同的曲線。閉合曲線軌跡18是圓，因此它具有近似相同的水平尺寸和豎直尺寸。圖5中顯示的圓18代表了在第一框架樞軸33的軸線上定心的第一右踏板樞軸觀的軸線的軌跡，還代表了在第一框架樞軸83的軸線上定心的第一左踏板樞軸78的軸線的軌跡。圓18上的第一右踏板樞軸28的位置對應(yīng)于圓18上的第一左踏板樞軸78的單個位置。
布置該傳動機構(gòu)，以便使得介于一種把第一右踏板樞軸觀連接到圓18的中心33、 83的線段與一種把第一左踏板樞軸78連接到該圓的中心33、83的線段之間的角度16在踏板的運動期間改變，并且當(dāng)踏板近似處于相同高度(這種特定情況示出于圖5中)時經(jīng)過它的最小值。與常規(guī)踏板組件相比，基于根據(jù)本發(fā)明的踩踏裝置的實施例，這種角度變化允
10許減小處于立姿的用戶的重心的振幅。因此，用戶的腿的運動類似于走路或跑步的運動。
布置該傳動機構(gòu)，以便對于每個踏板、針對驅(qū)動軸桿2圍繞它的軸線9的恒定速度的旋轉(zhuǎn)，與底部20中的情況相比在頂部19中限定一種更高的平均速度，從而使得踏板的相同高度的平面17低于軌跡18的中間高度。
最后，布置該傳動機構(gòu)，以便針對驅(qū)動軸桿2圍繞它的軸線9的恒定速度的旋轉(zhuǎn)， 每個踏板的速度在頂部19中處于它的最大值、并且在底部20中處于它的最小值，并且每個踏板的最大速度與最小速度之比大約在二和三之間。
參照圖7，在驅(qū)動軸桿2圍繞它的軸線的角旋轉(zhuǎn)速度恒定的特定情況下
-一個踏板達到它的最小速度，而這是當(dāng)另一踏板達到它的最大速度時(即，當(dāng)角度16 近似等于180度時)實現(xiàn)的；對于驅(qū)動軸桿的一圈，存在著使角度16等于180度的兩個位置；
-當(dāng)接近此踏板的上止點時、這個踏板的速度處于它的最大值，如圖7的左踏板的情況所示，這限制了上止點的影響，且意味著在這個位置這個踏板的桿臂相對于驅(qū)動軸桿而言其自身也處于它的最大值，和
-當(dāng)接近踏板的下止點時、這個踏板的速度處于它的最小值，如圖7的右踏板的情況所示，這限制了與用戶的重心的運動相關(guān)聯(lián)的動能在下止點處的耗散，且意味著在這個位置這個踏板的桿臂相對于驅(qū)動軸桿而言其自身也處于它的最小值。
與每個踏板的最低位置的情況相比，軌跡18上的每個踏板的最高位置與相同高度的平面17相隔更遠；換句話說，踏板的相同高度的平面17位于踏板的軌跡的中間高度下方。
參照圖2，當(dāng)踏板到達它的下止點時，另一踏板已經(jīng)經(jīng)過它的上止點。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于剛剛描述的例子，并且在不超過本發(fā)明的范圍的情況下能夠?qū)@些例子進行很多調(diào)整。特別地，關(guān)于改變介于根據(jù)本發(fā)明的踏板組件的傳動樞軸6、56 的軸線和驅(qū)動軸桿2的軸線之間的距離的方式，能夠設(shè)想很多變化。在前面的描述中，給出了驅(qū)動曲柄的例子，該例子包括滑動件或縱向凹槽，支承傳動樞軸的輥子在所述滑動件或縱向凹槽里面滑動。還可以設(shè)想這樣的情況每個驅(qū)動曲柄3、53包括兩個部分，一個部分在另一部分中滑動從而這些驅(qū)動曲柄的有效長度改變，從而使得介于傳動樞軸6、56的軸線和驅(qū)動軸桿2的軸線之間的距離改變。
最后，在前面描述的例子中，當(dāng)一個踏板到達它的下止點時，另一踏板已經(jīng)經(jīng)過它的上止點。在其它實施例中，一個踏板到達它的上止點，另一踏板同時到達它的下止點，踏板的速度正好在這個踏板的上止點的水平高度處于它的最大值，踏板的速度正好在這個踏板的下止點的水平高度處于它的最小值。
權(quán)利要求
1.一種踩踏裝置，包括穿過框架的一種驅(qū)動軸桿(2)、一種右踏板(30)、一種左踏板 (80)和一種傳動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)針對每個踏板(30，80)包括-驅(qū)動曲柄(3，53)，與驅(qū)動軸桿(2)集成為一體的，-聯(lián)接曲柄(27，77)，-傳動樞軸(6，56)，連接著所述驅(qū)動曲柄和所述聯(lián)接曲柄，-器件G，5，54，55)，在所述驅(qū)動軸桿的旋轉(zhuǎn)期間改變介于所述傳動樞軸(6，56)的軸線與驅(qū)動軸桿O)的軸線之間的距離，-第一和第二引導(dǎo)曲柄(31，32，81，82)，每個引導(dǎo)曲柄鉸接到所述框架，-兩個踏板樞軸08，29，78，79)，每個踏板樞軸把踏板(30，80)連接到所述兩個引導(dǎo)曲柄之一，其特征在于，對于每個踏板，聯(lián)接曲柄07，77)與第一引導(dǎo)曲柄(31，81)集成為一體的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踩踏裝置，其特征在于，它還針對每個踏板而言包括用于穩(wěn)定所述第一和第二引導(dǎo)曲柄(31，32，81，82)的穩(wěn)定器件(33，27，6，62，74，67，35，83，77，56 ，63，75，68，85)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，所述穩(wěn)定器件包括一種包含聯(lián)接曲柄07，77)的可變形平行四邊形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，所述穩(wěn)定器件的可變形平行四邊形還包括傳動樞軸(6，56)、鏈接連接桿(62，63)、穩(wěn)定樞軸(74，75)、穩(wěn)定曲柄(67，68)，所述傳動樞軸把所述聯(lián)接曲柄連接到所述鏈接連接桿，所述穩(wěn)定樞軸把所述鏈接連接桿連接到所述穩(wěn)定曲柄。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，所述穩(wěn)定曲柄與所述第二引導(dǎo)曲柄集成為一體的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，聯(lián)接曲柄(27，77) 和第一引導(dǎo)曲柄(31，81)形成第一恒定角度(12)，穩(wěn)定曲柄(67，68)和第二引導(dǎo)曲柄 (32, 82)形成第二恒定角度(13)，所述第一恒定角度和第二恒定角度近似相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，所述第一恒定角度和第二恒定角度近似等于九十度。
8.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，一種包括聯(lián)接曲柄07，77)的可變形平行四邊形的最小穩(wěn)定性位置與一種包括第一和第二引導(dǎo)曲柄(31，32，81，82)的可變形平行四邊形的最大穩(wěn)定性位置一致。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，一種包括聯(lián)接曲柄07，77)的可變形平行四邊形的最大穩(wěn)定性位置與一種包括第一和第二引導(dǎo)曲柄(31，32，81，82)的可變形平行四邊形的最小穩(wěn)定性位置一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至9中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，所述框架包括殼體， 該殼體包圍著驅(qū)動軸桿( 、驅(qū)動曲柄(3，53)、聯(lián)接曲柄饑77)、鏈接連接桿(62，63)和穩(wěn)定曲柄(67，68)，引導(dǎo)曲柄(31，32，81，82)和踏板(30, 80)位于所述框架的殼體外面。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，所述穩(wěn)定曲柄的長度近似等于所述第一和第二引導(dǎo)曲柄的長度除以一個比率，該比率在3和4之間。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，所述聯(lián)接曲柄的長度近似等于所述第一和第二引導(dǎo)曲柄的長度除以一個比率，該比率在3和4之間。
13.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，與到第二框架樞軸(35，85)的軸線的距離相比，驅(qū)動軸桿O)的軸線(9)更接近第一框架樞軸 (33，83)的軸線，所述第一引導(dǎo)曲柄通過第一框架樞軸(33，8 鉸接到所述框架，所述第二引導(dǎo)曲柄通過第二框架樞軸(35，8 鉸接到所述框架。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，對于每個踏板，驅(qū)動軸桿(2)的軸線(9)不同于第一框架樞軸(33，83)的軸線、并且不同于第二框架樞軸(35，85) 的軸線，所述第一引導(dǎo)曲柄通過第一框架樞軸(33，8 鉸接到所述框架，所述第二引導(dǎo)曲柄通過第二框架樞軸(35，8 鉸接到所述框架。
15.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，所述改變距離的器件針對每個踏板包括-凹槽(4，54)，沿著驅(qū)動曲柄(3，53)，和-輥子(5，55)，通過在所述凹槽中滾動而自由移動，并且連接到傳動樞軸(6，56)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，所述改變距離的器件包括改變所述驅(qū)動曲柄的有效長度的裝置，諸如滑動件。
17.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，布置所述傳動機構(gòu)，以便把驅(qū)動軸桿O)圍繞它的軸線(9)的旋轉(zhuǎn)與右踏板(30)和左踏板(80)的時移運動聯(lián)系在一起。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的踩踏裝置，其特征在于，布置所述傳動機構(gòu)，以便使得對于驅(qū)動軸桿( 圍繞它的軸線(9)的恒定速度的旋轉(zhuǎn)，踏板的速度是周期性的、且具有近似等于介于右踏板(30)與左踏板(80)之間的時移兩倍的周期。
19.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，布置所述傳動機構(gòu)，以便把每個踏板的運動限制于閉合曲線軌跡(18)，閉合曲線軌跡(18)在踏板處于相同高度的平面(17)的任一側(cè)上具有頂部(19)和底部(20)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的踩踏裝置，其特征在于，布置所述傳動機構(gòu)，以便對于每個踏板針對驅(qū)動軸桿⑵圍繞它的軸線(9)的恒定速度的旋轉(zhuǎn)，與所述底部相比，在所述頂部中定義更高的平均速度，從而使得所述踏板的相同高度的平面低于所述閉合軌跡的中間尚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的踩踏裝置，其特征在于，布置所述傳動機構(gòu)，以便對于驅(qū)動軸桿O)圍繞它的軸線(9)的恒定速度的旋轉(zhuǎn)，每個踏板的速度在所述頂部中處于它的最大值、并且在所述底部中處于它的最小值，并且每個踏板的最大速度與最小速度之比大約在二和三之間。
22.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項所述的踩踏裝置，其特征在于，該踩踏裝置被包括在靜態(tài)運動訓(xùn)練裝置中、或為以立姿站在踏板(30，80)上的用戶提供的車輛中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種踩踏單元裝置，包括穿過框架的驅(qū)動軸桿(2)、右踏板(30)、左踏板(80)和傳動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)針對每個踏板(30,80)包括驅(qū)動曲柄(3,53)，固定于驅(qū)動軸桿(2)；聯(lián)接曲柄(27,77)；傳動樞軸(56)，連接所述驅(qū)動曲柄和所述聯(lián)接曲柄；裝置(4,54,55)，在所述驅(qū)動軸桿的旋轉(zhuǎn)期間改變所述傳動樞軸(56)的軸線和驅(qū)動軸桿(2)的軸線之間的距離；第一和第二引導(dǎo)曲柄(31,32,81,82)，每個引導(dǎo)曲柄連接到所述框架；兩個踏板樞軸(28,29,78,79)，每個踏板樞軸把踏板(30,80)連接到所述兩個引導(dǎo)曲柄之一。該踩踏單元裝置的特征在于，對于每個踏板，聯(lián)接曲柄(27,77)固定于第一引導(dǎo)曲柄(31,81)。因此，所獲得的裝置非常緊湊。每個聯(lián)接曲柄還能夠具有穩(wěn)定功能。
文檔編號B62M1/24GK102186719SQ200980141528
公開日2011年9月14日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者J-M·戈比亞爾 申請人:德里姆斯萊德公司