專利名稱：座定式運(yùn)動腳踏車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種座定式運(yùn)動腳踏車，特別是指一種具有多種人體工學(xué)功效的座定式運(yùn)動腳踏車。
背景技術(shù)：
近年來室內(nèi)運(yùn)動越來越受到大眾的歡迎，其中，座定式運(yùn)動腳踏車即為一種十分普及的室內(nèi)運(yùn)動器材。目前市面上常見的座定式運(yùn)動腳踏車可大致區(qū)分為直立式(upright)及斜躺式(recumbent)兩種。
如圖1所示，為一種斜躺式腳踏車10，斜躺式腳踏車10包含一椅背11及具有一幾何中心13A的一座椅12，座椅12通常裝設(shè)于一骨架16上，骨架16可在一傾斜七度左右的導(dǎo)軌14上移動。斜躺式腳踏車10具有一對曲柄18及踏板19，曲柄18及踏板19皆可繞一曲柄軸旋轉(zhuǎn)。斜躺式腳踏車10設(shè)有一把手17，可供使用者在踩動高阻力狀態(tài)下的踏板19時(shí)捉握。把手17更可包含一心跳握把，以監(jiān)測使用者的心跳情形。
斜躺式腳踏車10具有一缺點(diǎn)，當(dāng)使用者想要同時(shí)舒適地倚靠著椅背11并且握著把手17時(shí)，使用者的膝蓋可能會碰觸到把手17。如果想避免此問題，使用者可將座椅12向后移動至一適當(dāng)位置，使其雙腳在運(yùn)動周期中的某段時(shí)間(即踏板19向下、向后運(yùn)動時(shí))可以適當(dāng)伸展。然而，在使用者雙腳可以適當(dāng)伸展的狀態(tài)下，前述碰觸問題雖可以避免，但卻會產(chǎn)生使用者無法適當(dāng)捉握把手17的另一問題(如圖2所示)。解決此問題的方法之一，為使用者向前彎腰以握住把手17，但若時(shí)間一長，使用者可能因?yàn)橄蚯皬澭淖藙荻鴮?dǎo)致背部肌肉不適。
圖3顯示使用者為了能夠舒適地握住把手17，而將座椅12向前移動。但如此一來，使用者的雙腳就無法舒適地伸展。斜躺式腳踏車10的另一缺點(diǎn)在于，幾何中心13A及曲柄軸之間的垂直距離105遠(yuǎn)小于使用者的膝蓋高度，導(dǎo)致使用者可能會因?yàn)橄ドw及大腿提得太高，而使得大腿壓迫腹部，特別是具有肥胖問題的使用者更容易發(fā)生此情形。
如圖4所示，為一種直立式腳踏車20，直立式腳踏車20包含具有一幾何中心23A的一座椅22，座椅22通常裝設(shè)于一骨架26上，骨架26傾斜七十三度左右，并且以可活動的方式設(shè)在一支撐座24上。直立式腳踏車20具有一對曲柄28及踏板29，曲柄28及踏板29皆可繞一曲柄軸旋轉(zhuǎn)。直立式腳踏車20設(shè)有一把手27供使用者捉握。正常操作姿勢為使用者向前彎腰，而使用者的背部及手臂會相對地承受負(fù)荷?；谏鲜隼碛?，運(yùn)動腳踏車必須具備若干人體工學(xué)設(shè)計(jì)，讓使用者得以舒適及容易地操作。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種座定式運(yùn)動腳踏車，其座椅位置適當(dāng)，并可快速、簡易、方便地調(diào)整座椅。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供的一種座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于包含一基座，安置在一平面上；一座椅，設(shè)于所述基座，并且可相對所述基座在一最低位置與一最高位置之間移動，且其移動時(shí)的路徑相對于所述平面的角度介于三十度至六十度之間；一第一及一第二踏板，設(shè)置于所述基座，可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并用以供使用者的雙腳踏動。
上述本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述路徑相對于所述平面的角度介于三十五度至五十五度之間。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述路徑相對于所述平面的角度介于四十度至五十度之間。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，還包含有一導(dǎo)軌，設(shè)于所述基座上，所述導(dǎo)軌具有一低端與一高端，所述低端與所述高端界定所述路徑，所述路徑大致呈直線。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述座椅具有一幾何中心，所述幾何中心與所述轉(zhuǎn)軸之間的高度差距定義為一垂直高度，且所述垂直高度大致等于使用者的膝蓋高度。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，當(dāng)所述座椅位于所述最低位置與所述最高位置之間的一中間位置時(shí)，所述垂直高度介于四十五厘米至六十厘米之間。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，當(dāng)所述座椅位于所述最低位置時(shí)，所述垂直高度為四十五厘米。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，當(dāng)所述座椅位于所述最高位置時(shí)，所述垂直高度為六十厘米。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，還包含設(shè)置于所述基座與所述座椅之間的一輔助組件，所述輔助組件為所述座椅提供一上升助力。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述輔助組件包含一彈簧。
以上所述本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述輔助組件包含一汽壓缸。
本發(fā)明另一技術(shù)方案所提供的一種座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于包含一基座，安置于一平面上；一座椅，設(shè)于所述基座，所述座椅可相對所述基座在一最低位置與一最高位置之間移動，直接連接所述二位置的最短距離定義為一直線距離，所述直線距離投影在水平軸上的長度定義為一水平距離，所述直線距離投影在垂直軸上的長度定義為一垂直距離，所述水平距離與所述垂直距離的長度差距定義為一差異距離，其中，所述差異距離約為所述直線距離的六分之一至九分之四；一第一及第二踏板，設(shè)于所述基座，可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并用以供使用者的雙腳踏動。
上述本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，所述差異距離為所述直線距離的九分之二至八分之三。
以上所述本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，所述差異距離為所述直線距離的三分之一。
以上所述本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，還包含一導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌相對所述平面傾斜四十五度左右，且所述導(dǎo)軌引導(dǎo)所述座椅移動。
本發(fā)明第三技術(shù)方案所提供的一種座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于包含一基座，安置于一地面上；一座椅，設(shè)于所述基座，所述座椅可相對所述基座在一最低位置與一最高位置之間移動，所述座椅具有一幾何中心，所述幾何中心界定一垂直高度，所述垂直高度為所述幾何中心與使用者運(yùn)動前所站立的一參考平面之間的高度；所述幾何中心及所述參考平面的位置界定一參考扇形，所述參考扇形以所述幾何中心為圓心，并以所述垂直高度為半徑；一第一及一第二踏板，設(shè)于所述基座，可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并用以供使用者的雙腳踏動；所述第一及第二踏板沿一封閉路徑旋轉(zhuǎn)，所述封閉路徑具有一向下向后區(qū)段，其中，所述第一及第二踏板大致沿所述參考扇形的圓周移動。
上述本發(fā)明第三技術(shù)方案中，當(dāng)所述第一及第二踏板沿所述封閉路徑的向下向后區(qū)段旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一及第二踏板的至少一部分在所述第一參考扇形的圓周外側(cè)移動。
以上所述本發(fā)明第三技術(shù)方案中，還包含一導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌相對所述地面傾斜四十五度左右，且所述導(dǎo)軌引導(dǎo)所述座椅移動。
本發(fā)明還提供了一種調(diào)整座定式運(yùn)動腳踏車的座椅位置的方法，其特征在于包含以下步驟(a)使用者雙腳伸直跨立于一座椅上方；(b)使用者將雙腳張開至約與肩同寬；(c)使用者的腳底貼合于一參考平面上；(d)使用者將所述座椅向上調(diào)整，直到所述座椅的一頂面抵住使用者的恥骨，將所述座椅調(diào)整至適合使用者的位置。
上述調(diào)整座定式運(yùn)動腳踏車的座椅位置的方法中，還包含有以下步驟(e)使用者坐至所述座椅的頂面；(f)操作所述座定式運(yùn)動腳踏車。
采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有下列目的及優(yōu)點(diǎn)(a)提供一種具有多項(xiàng)人體工學(xué)優(yōu)點(diǎn)的座定式運(yùn)動腳踏車。(b)提供一種可快速、簡易、方便地調(diào)整座椅的座定式運(yùn)動腳踏車。(c)提供一種座椅位置適切，利于使用者充分運(yùn)動腿部肌肉的座定式運(yùn)動腳踏車。(d)提供一種可舒適地捉握心跳握把或觸控控制儀表，而不使背部肌肉承受負(fù)荷的座定式運(yùn)動腳踏車。(e)提供一種減輕使用者腹部壓迫的座定式運(yùn)動腳踏車。(f)提供一種使用者的大腿后肌及大腿前肌得以均衡運(yùn)動的座定式運(yùn)動腳踏車。(g)提供一種調(diào)整座椅位置時(shí)，具有向上助力的座定式運(yùn)動腳踏車。


圖1是一種習(xí)知的斜躺式腳踏車的側(cè)視圖；圖2是圖1的斜躺式腳踏車的側(cè)視圖，但其中的座椅位置不同；圖3是圖1的斜躺式腳踏車的側(cè)視圖，圖中顯示部分人體工學(xué)關(guān)系；圖4是一種習(xí)知的直立式腳踏車的側(cè)視圖；圖5是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的運(yùn)動腳踏車的側(cè)視圖，圖中顯示細(xì)部結(jié)構(gòu)；圖6是圖5的運(yùn)動腳踏車具有外殼的立體圖；圖7是圖5的運(yùn)動腳踏車的彈簧組立體分解圖；圖8是本發(fā)明另一較佳實(shí)施例的運(yùn)動腳踏車的側(cè)視圖，其中以汽壓缸取代前述彈簧組；圖9是圖5的運(yùn)動腳踏車的側(cè)視圖，圖中顯示第一使用者的部分人體工學(xué)關(guān)系；圖10是圖5的運(yùn)動腳踏車的側(cè)視圖，圖中顯示第二使用者的部分人體工學(xué)關(guān)系；圖11是顯示第一使用者操作狀態(tài)的圖5的運(yùn)動腳踏車側(cè)視圖；圖12是顯示第二使用者操作狀態(tài)的圖5的運(yùn)動腳踏車側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的附圖中，相同或相似的零件以相同的數(shù)字標(biāo)示。以下的詳細(xì)說明為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，然而，對熟習(xí)此項(xiàng)技藝者而言，本發(fā)明還可采用其它多種顯而易知的等效實(shí)施方式，這些實(shí)施方式均應(yīng)被本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
如圖5、圖6所示的本發(fā)明一較佳實(shí)施例所提供的座定式運(yùn)動腳踏車(注以下有時(shí)簡稱為運(yùn)動腳踏車或腳踏車)30，其中，圖5是顯示圖6的運(yùn)動腳踏車30取除外殼38、39之后的細(xì)部結(jié)構(gòu)。腳踏車30包含安置于地面上的一基座31、由基座31前半部向上延伸的一前方支架34，以及由基座31后半部向上延伸的一后方支架33。若干支腳32由基座31側(cè)向往外延伸，一般而言，支腳32的功用在于使用者操作時(shí)若有些微側(cè)傾動作，支腳32可增強(qiáng)腳踏車30的穩(wěn)定性。運(yùn)動腳踏車30的后方支架33上還設(shè)有一座椅支撐組60，用以支撐一座椅組40。座椅組40以可活動的方式設(shè)在座椅支撐組60上，在此實(shí)施例中，座椅組40可被座椅支撐組60引導(dǎo)，沿著相對地面傾斜約45度的一路徑移動。由此，本發(fā)明的運(yùn)動腳踏車30即可獲得若干人體工學(xué)方面的優(yōu)點(diǎn)。
如圖5所示，腳踏車30還包含一阻力組件70，阻力組件70裝設(shè)于基座31的前半部。阻力組件70包含一對曲柄72，曲柄72裝設(shè)于前方支架34，且界定一轉(zhuǎn)軸72B，曲柄72可繞轉(zhuǎn)軸72B轉(zhuǎn)動。第一及第二踏板71、71B(如圖9所示)分別連接于曲柄72。通常第一及第二踏板71、71B分別裝設(shè)于曲柄72的末端，因此，當(dāng)曲柄72繞轉(zhuǎn)軸72B轉(zhuǎn)動時(shí)，第一及第二踏板71、71B會沿著一環(huán)繞轉(zhuǎn)軸72B的弧形封閉路徑轉(zhuǎn)動。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，該封閉路徑可能是一橢圓形或其它形狀的弧曲路徑。一般而言，本發(fā)明的弧形封閉路徑可分成四個(gè)區(qū)段，例如圖5中的第一踏板71即位于弧形封閉路徑的向前向上區(qū)段。阻力組件70更包含有一第一皮帶輪73，連接于轉(zhuǎn)軸72B，與曲柄72同步旋轉(zhuǎn)。一第二皮帶輪76，樞設(shè)于基座31的前半部。一第一皮帶74，連接第一皮帶輪73與第二皮帶輪76。一阻力件78，設(shè)于基座31的前半部。一第二皮帶77，連接第二皮帶輪76及阻力件78。阻力件78通常為渦電流煞車器、發(fā)電機(jī)或摩擦煞車器。
當(dāng)使用者踩動第一及第二踏板71、71B使其沿前述弧形封閉路徑繞轉(zhuǎn)時(shí)，曲柄72及第一皮帶輪73會以轉(zhuǎn)軸72B為軸心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。接著，第一皮帶輪73經(jīng)由第一皮帶74驅(qū)動第二皮帶輪76，第二皮帶輪76再經(jīng)由第二皮帶77驅(qū)動阻力件78。通常阻力件78的阻力等級可被調(diào)整。由于阻力組件70的各組件相連接，故阻力件78的阻力可經(jīng)由第一及第二踏板71、71B傳遞至使用者。當(dāng)操作阻力組件70時(shí)，轉(zhuǎn)軸72B的位置對于使用者雙腳的人體工學(xué)姿勢及運(yùn)動，有相當(dāng)重要的影響。轉(zhuǎn)軸72B位于適當(dāng)位置可達(dá)到多種人體工學(xué)方面的功效，例如協(xié)調(diào)的肌肉運(yùn)動或降低干涉問題等。
圖5所示的腳踏車30包含一接合在基座31前端的立柱36，立柱36具有一頂端及一下端，其中下端可經(jīng)由焊接或利用螺栓固接于基座31。腳踏車30還包含一設(shè)在立柱36頂端的控制儀表37，控制儀表37的用途之一在于接收來自使用者的操作信息，例如使用者希望的阻力等級或操作時(shí)間。腳踏車30也可依需要選擇性地在立柱36頂端裝設(shè)一把手組件90。把手組件90具有連接在立柱36頂端的一把手92，以及裝設(shè)在把手92端部的一組心跳握把91。
把手組件90具有多種功能，其中之一為把手組件90的心跳握把91，其可接收使用者的心跳速率訊號。使用者的心跳訊號是某些運(yùn)動程序(exercise program)所需的操作信息之一。某些實(shí)施例中，把手組件90可具有控制鈕，例如阻力等級控制鈕，以便使用者在握住把手組件90的同時(shí)也可輸入阻力等級信息。把手組件90的另一功能是在高阻力等級時(shí)，使用者可握住把手組件90，以施力于第一及第二踏板71、71B。其原因?yàn)槭褂谜弑仨毥Y(jié)合腿部肌肉、腹部、背部及手臂的力量以克服阻力組件70的高等級阻力。若使用者不握住把手組件90或把手92，僅利用腿部肌肉克服此高等級阻力，將會讓雙腿迅速疲勞。對于熟悉此技藝的人士，不難理解控制儀表37、心跳握把91或把手組件90的阻力等級控制鈕，都可視為接收使用者輸入操作信息至運(yùn)動腳踏車30的信息接收組件。
再如圖5所示，座椅支撐組60包含一導(dǎo)軌61，導(dǎo)軌61通過后方支架33設(shè)于基座31后半部。熟悉此技藝的人士可知，此處的導(dǎo)軌61僅為用于支撐座椅組40的支撐結(jié)構(gòu)的其中一種，其它實(shí)施形式的支撐結(jié)構(gòu)，例如習(xí)知的四連桿機(jī)構(gòu)，也屬本發(fā)明的范圍。在本實(shí)施例中，導(dǎo)軌61相對地面傾斜一預(yù)定角度α，此預(yù)定角度α約為45度。當(dāng)使用者將座椅組40沿導(dǎo)軌61從最低位置調(diào)整至最高位置時(shí)，導(dǎo)軌61可導(dǎo)引座椅組40沿一路徑移動。在較佳實(shí)施例中，座椅組40的路徑大體上是一連結(jié)導(dǎo)軌61低端與高端的直線。因?yàn)閷?dǎo)軌61相對地面傾斜約45度，故座椅組40的路徑也相對地面傾斜約45度。
座椅支撐組60進(jìn)一步包含有一彈簧組64，彈簧組64裝設(shè)于基座31后半部。在本實(shí)施例中，彈簧組64裝設(shè)于后方支架33上。彈簧組64通過一連接件62(本實(shí)施例為一線繩)與按需要選擇使用的導(dǎo)向滑輪63連接至座椅組40。操作時(shí)，當(dāng)座椅組40沿導(dǎo)軌61由較高位置移往較低位置時(shí)，彈簧組64可儲存能量。當(dāng)使用者要將座椅組40由較低位置調(diào)往較高位置時(shí)，儲存在彈簧組64的能量會被釋放，提供一上升助力協(xié)助使用者將座椅組40沿導(dǎo)軌61由較低位置移往較高位置。由于導(dǎo)軌61相對地面傾斜約45度，當(dāng)使用者將座椅組40由較低位置調(diào)往較高位置時(shí)，座椅組40的重量多少會造成一些阻礙。將座椅組40由較低位置調(diào)往較高位置時(shí)，儲存于彈簧組64的能量可協(xié)助克服座椅組40的重量問題。
如圖8所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例所提供的座定式運(yùn)動腳踏車30B，與圖5的運(yùn)動腳踏車30相較，本實(shí)施例的運(yùn)動腳踏車30B的主要差異在于以一汽壓缸66取代彈簧組64。汽壓缸66的一端連接于后方支架33，另一端連接于座椅組40。汽壓缸66的功能類似圖5所示的彈簧組64，兩者均為提供一上升助力，協(xié)助使用者將座椅組40沿導(dǎo)軌61由較低位置調(diào)往較高位置。熟悉此技藝的人士可知，汽壓缸66內(nèi)部可能還包含用以儲存能量的彈性物質(zhì)，此彈性物質(zhì)可為氣體、線性彈簧、橡膠或其它等效物體。
如圖7所示的彈簧組64的立體分解圖。相對二托架641上分別設(shè)置一嵌有軸承643的殼片642，二軸承643共同支撐著一連結(jié)有卷線軸644的軸桿646，使得軸桿646與卷線軸644可同步旋轉(zhuǎn)。一彈簧承座647裝設(shè)于其中一托架641外側(cè)，且一彈簧648容置于彈簧承座647內(nèi)。一外蓋649與彈簧承座647接合，將彈簧648包圍于其中。需注意的是，彈簧648的一端固接于彈簧承座647，另一端連接軸桿646。由于收納連接件62的卷線軸644可與軸桿646同步轉(zhuǎn)動，因此當(dāng)卷線軸644轉(zhuǎn)動時(shí)，彈簧648可儲存或釋放彈力位能。即，當(dāng)使用者將座椅組40在最高與最低位置之間調(diào)整時(shí)，彈簧648可儲存或釋放彈力位能。在某些較為簡易的實(shí)施例中，座椅組40與基座31后半部之間可直接連結(jié)一輔助組件，例如一線性彈簧或一彈性繩，以為座椅組40提供一上升助力。
如圖5所示，座椅組40包含一座椅42，座椅42裝設(shè)于導(dǎo)軌61上，并且可沿著導(dǎo)軌61的路徑在其最低位置與最高位置之間位移。在較佳實(shí)施例中，座椅42的路徑大致就是連結(jié)導(dǎo)軌61低端與高端的直線。因?yàn)閷?dǎo)軌61相對地面傾斜約45度，故座椅42的路徑也相對地面傾斜約45度。座椅42可進(jìn)一步包含一架體46，架體46可滑動地裝設(shè)于導(dǎo)軌61上。座椅組40還包含一樞設(shè)在架體46的定位手把47，以便在使用者調(diào)整座椅42位置時(shí)將座椅鎖固或解掣。座椅組40也可包含與座椅42連接的一背墊41，背墊41大致與地面垂直。在較佳實(shí)施例中，座椅42的頂面大致與地面平行。
由座椅42及背墊41的角度，使用者可在舒適的姿勢下操作腳踏車30，即，如圖11及圖12所示，使用者的腰部可舒適地保持于一自然姿勢，此腰部自然姿勢具有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，其中一個(gè)為在長時(shí)間操作時(shí)，使用者的腰部無須向前或向后彎曲，因此背部肌肉不致處于拉伸狀態(tài)。另一優(yōu)點(diǎn)為使用者無須將軀體或頭部如圖1或圖2中所示般向前彎曲，以監(jiān)視或操作運(yùn)動參數(shù)。換句話說，由于座椅42及背墊41的角度，使用者的頸部肌肉也可處于一自然姿勢。因立柱36頂端遠(yuǎn)離座椅42，故把手組件90及控制儀表37也遠(yuǎn)離座椅42。在較佳實(shí)施例中，把手組件90或控制儀表37位于阻力組件70的轉(zhuǎn)軸72B正上方，并且落入曲柄72筆直朝上時(shí)的徑向延伸范圍內(nèi)。由于把手組件90或控制儀表37與座椅42之間的距離，以及導(dǎo)軌61相對于地面的傾斜角度，都是經(jīng)過測算后所選定，因此，如圖11及圖12所示，使用者的雙手可以舒適地伸及把手組件90及控制儀表37。
如圖9、圖10所示，圖中較詳細(xì)地繪出腳踏車30的其中一項(xiàng)人體工學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。圖9中顯示適合于座椅42最低位置的一第一使用者U1，第一使用者U1表示能適當(dāng)操作腳踏車30的最矮人士。運(yùn)動器材領(lǐng)域經(jīng)常采用身高統(tǒng)計(jì)作為設(shè)計(jì)參考，例如，18歲至79歲女性身高最矮的百分之五的平均身高約為150厘米，則150厘米就可作為設(shè)定身高最矮的第一使用者U1時(shí)的參考值。圖10中顯示適合于座椅42最高位置的一第二使用者U2。第二使用者U2的設(shè)計(jì)參考值為188厘米，此值為18歲至79歲的男性中，百分之九十五的平均身高。
如圖9所示，一參考平面117供第一使用者U1站立，此實(shí)施例中，參考平面117可為地面，其它實(shí)施例中，參考平面117可為比地面高的腳踏平臺。座椅42具有一幾何中心43A與一第一垂直高度116B，此第一垂直高度1 16B定義為幾何中心43A至參考平面117的垂直距離。幾何中心43A位于座椅42頂面的中心。幾何中心43A及第一垂直高度116B界定出一第一參考扇形116，幾何中心43A為此第一參考扇形116的圓心，而第一垂直高度116B為此第一參考扇形116的半徑。第一及第二踏板71、71B的弧形封閉路徑可分為四個(gè)區(qū)段，圖9中標(biāo)示出其中的向下向后區(qū)段。如圖9所示，第一踏板71正開始沿向下向后區(qū)段114移動。在沿向下向后區(qū)段114移動的過程中，第一踏板71大致上沿著第一參考扇形116的圓周移動，此種移動模式使座椅42的位置調(diào)整更為快速、簡易而方便。因此，本發(fā)明可快速、簡易地將座椅42調(diào)整至適合第一使用者U1的位置。
如圖9所示，當(dāng)踏板沿封閉路徑的向下向后區(qū)段114旋轉(zhuǎn)時(shí)，每一曲柄72界定出一區(qū)塊(注本實(shí)施例為一四分之一圓的扇形面，對應(yīng)于圖中標(biāo)示114的圓弧)。第一參考扇形116的圓周(即第一參考扇形116的半徑外端所構(gòu)成的緣線)與曲柄72所界定的前述區(qū)塊交迭。
習(xí)知技藝中，在調(diào)整斜躺式腳踏車10與直立式腳踏車20的座椅位置時(shí)，使用者通常不知道該如何簡單迅速地將座椅調(diào)整至運(yùn)動的最佳位置，因而必須反復(fù)嘗試以調(diào)整至最佳位置。若座椅不是處于一適當(dāng)位置，使用者的雙腿可能無法適當(dāng)?shù)厣煺?，使得腿部肌肉無法完全地運(yùn)動。同時(shí)，錯(cuò)誤的座椅位置可能導(dǎo)致使用者膝蓋或下背部的疼痛及壓迫。如圖9所示，本發(fā)明提供了一種快速、簡易與方便調(diào)整座椅42的方法。首先，第一使用者U1雙腿伸直跨立于座椅42上方，雙腳張開約與肩同寬。其次，第一使用者U1調(diào)整座椅42，使座椅42頂面貼抵其臀部或恥骨，此時(shí)，使用者U1的腳底仍平貼于參考平面117。然后，利用定位手把47將座椅42鎖固在一新位置。
座椅42現(xiàn)處于可供使用者坐下的適當(dāng)位置，同時(shí)，座椅42目前也處于適合操作腳踏車的位置，其中，當(dāng)?shù)谝皇褂谜遀1將雙腳踩踏在第一及第二踏板71、71B上，且背部抵靠背墊41時(shí)，在向下向后區(qū)段114的至少一部分過程中，第一使用者U1的膝蓋可能稍微彎曲。第一垂直高度116B或第一參考扇形116的半徑大致等于第一使用者U1在腿部適當(dāng)伸展時(shí)的雙腿長度。由于在向下向后區(qū)段114中，第一及第二踏板71、71B大致沿第一參考扇形116的圓周移動，因此第一使用者U1的雙腿在向下向后區(qū)段114的至少一部分可適當(dāng)伸展。如此一來，在快速、簡單與方便地調(diào)整座椅42位置之后，第一使用者U1可適當(dāng)伸展雙腿，并使腿部肌肉得以完全運(yùn)動，而膝蓋或下背部不會有任何疼痛。相反地，若座椅42位置過低，膝蓋會承受一額外壓力而導(dǎo)致膝蓋疼痛。若座椅42位置過高，第一使用者U1每一次踩踏時(shí)，雙腳皆需過度伸展，使得下背部需要扭動而導(dǎo)致下背部的疼痛。由此可知，想要長時(shí)間舒適地操作座定式運(yùn)動腳踏車，理想的座椅位置頗為重要。
圖10顯示對第二使用者U2而言，快速、簡單、便利調(diào)整座椅42的方式。座椅42的調(diào)整方式與圖9中第一使用者U1的調(diào)整方式相同。如圖12所示，當(dāng)座椅42從最低位置調(diào)整至最高位置時(shí)，會產(chǎn)生一水平距離111及一垂直距離113。在較佳實(shí)施例中，導(dǎo)軌61相對地面傾斜約45度，故水平距離111與垂直距離113大致相等。水平距離111代表座椅42相對于轉(zhuǎn)軸72B的向后移動量，而垂直距離113代表座椅42的幾何中心43A相對于參考平面117的向上移動量。換言之，圖10中的座椅幾何中心43A相對于參考平面117的高度(以下稱第二垂直高度115B)，大于圖9中的座椅幾何中心43A相對于參考平面117的高度(以下稱第一垂直高度116B)，而其間的差距便是垂直距離113。如圖10所示，幾何中心43A及第二垂直高度115B界定一第二參考扇形115，在向下向后區(qū)段114中，第一及第二踏板71、71B仍大致沿第二參考扇形115的圓周移動，在向下向后區(qū)段114的至少一部分中，第二使用者U2的雙腿可適當(dāng)伸展。在快速、簡單與方便地調(diào)整座椅42位置之后，第二使用者U2也可適當(dāng)伸展雙腿，并使腿部肌肉得以完全運(yùn)動。
如圖10所示，當(dāng)每一踏板各自沿封閉路徑的向下向后區(qū)段114轉(zhuǎn)動時(shí)，每一曲柄72界定出一區(qū)塊(注本實(shí)施例為一四分之一圓的扇形面，對應(yīng)于圖中標(biāo)示114的圓弧)。第二參考扇形115的圓周與曲柄72所界定的前述區(qū)塊交迭。
如圖9、圖10所示，在向下向后區(qū)段114中，第一及第二踏板71、71B大致沿第一與第二參考扇形116、115的圓周移動。更詳而言之，在向下向后區(qū)段114的至少一部分中，第一及第二踏板71、71B的至少一部分在第一與第二參考扇形116、115的圓周外側(cè)移動。因?yàn)檗D(zhuǎn)軸72B位于第一及第二參考扇形116、115內(nèi)，且在向下向后區(qū)段114過程中，第一及第二踏板71、71B的至少一部分在第一與第二參考扇形116、115的圓周外側(cè)移動，因此第一及第二使用者U1、U2在快速、簡易與方便地調(diào)整座椅42位置之后，可適當(dāng)?shù)厣煺闺p腿，并使腿部肌肉得以完全運(yùn)動。
如圖11、圖12所示，圖中顯示腳踏車30的另一人體工學(xué)優(yōu)點(diǎn)。圖11顯示第一使用者U1在最低位置操作腳踏車30，其可輕易握住心跳握把91或觸控控制儀表37，而不需向前彎腰。由于第一使用者U1無須向前或向后彎腰，因此第一使用者U1的軀體及頭部可維持一直立姿勢，也就是說第一使用者U1的背部與頸部肌肉處于自然姿勢。第一使用者U1可以舒適地握住心跳握把91或觸控控制儀表37，不致讓某些肌肉承受壓力。圖12顯示第二使用者U2在最高位置操作腳踏車30，因?yàn)橄啾扔诹?xí)知的斜躺式腳踏車10，本發(fā)明中的導(dǎo)軌61傾斜的預(yù)定角度較大，所以座椅42向后移動的距離相對較短，使得第二使用者U2也可舒適地握住心跳握把91或觸控控制儀表37，不致讓某些肌肉承受壓力。
接著說明導(dǎo)軌61采用前述預(yù)定角度的若干優(yōu)點(diǎn)。圖12中顯示水平距離111與垂直距離113的詳細(xì)關(guān)系，當(dāng)座椅42沿導(dǎo)軌61從最低位置移至最高位置時(shí)，即產(chǎn)生直接連接該二位置的一直線距離110。水平距離111為直線距離110投影在水平軸上的長度，而垂直距離113為直線距離110投影在垂直軸上的長度。在較佳實(shí)施例中，導(dǎo)軌61相對地面傾斜約45度，因此，水平距離111大致等于垂直距離113。由于導(dǎo)軌61傾斜前述預(yù)定角度，使得直線距離110大于水平距離111，其間的長度差距在此定義為一差異距離112。在圖2的習(xí)知斜躺式腳踏車10中，導(dǎo)軌14相對地面傾斜約7度，當(dāng)一較高的使用者將座椅12向后移動時(shí)，由于導(dǎo)軌14傾斜的角度較小，使得定義同上的差異距離也較小，換言之，座椅12向后位移量太大，以至于較高使用者在操作斜躺式腳踏車10時(shí)無法適當(dāng)?shù)匚兆“咽?7。
由于本發(fā)明中的導(dǎo)軌61的預(yù)定角度的緣故，本發(fā)明的差異距離112變得較為顯著，如圖12所示，座椅42向后移動的距離不會像習(xí)知斜躺式腳踏車10那么大，因此，適合最低位置的第一使用者U1與適合最高位置的第二使用者U2，均無須傾身向前，即可舒適地握住心跳握把91或觸控控制儀表37。本發(fā)明的人體工學(xué)優(yōu)點(diǎn)解決了習(xí)知斜躺式腳踏車10長期存在的問題當(dāng)較高的使用者要捉握把手17或設(shè)定阻力等級等運(yùn)作參數(shù)時(shí)，必須經(jīng)常向前彎腰。在本發(fā)明中，由于導(dǎo)軌61的預(yù)定角度的緣故，垂直距離113也變得明顯。由于座椅42位于最高位置時(shí)的第二垂直高度115B為隨垂直距離113的大小而增減，因此本發(fā)明的第二垂直高度115B較大，故第二參考扇形115的范圍增大，在向下向后區(qū)段114過程中，第一及第二踏板71、71B仍大致沿第二參考扇形115的圓周移動。由此，無論是對于適合最低位置的第一使用者U1或適合最高位置的第二使用者U2而言，本發(fā)明上述快速、簡易、方便的座椅42的位置調(diào)整方式均能適用。
習(xí)知技藝中，由于踏板19、把手17及座椅12之間的關(guān)系，斜躺式腳踏車10具有長期存在的缺點(diǎn)等待改善。首先，使用者的膝蓋抬得過高，以至于使用者的膝蓋與把手17之間具有干涉的問題(如圖1所示)。其次，因?yàn)槭褂谜呦ドw抬得過高，大腿太靠近腹部，導(dǎo)致使用者(特別是具有肥胖問題的使用者)腹部受到壓迫。習(xí)知斜躺式腳踏車10及直立式腳踏車20的另一缺點(diǎn)在于使用者大腿后肌與大腿前肌的肌肉運(yùn)動量不平均在使用斜躺式腳踏車10的大部分時(shí)間，因?yàn)槭褂谜呦ドw提起過高，大腿在髖關(guān)節(jié)上方移動，故斜躺式腳踏車10的使用者的大腿后肌可能運(yùn)動過量。在使用直立式腳踏車20的大部分時(shí)間，因使用者大腿在髖關(guān)節(jié)下方移動，故直立式腳踏車20使用者的大腿前肌可能運(yùn)動過量。
如圖11所示，圖中顯示本較佳實(shí)施例中的一第三垂直高度108，第三垂直高度108定義為轉(zhuǎn)軸72B與幾何中心43A之間的高度差距。當(dāng)座椅42位于最低位置時(shí)，第三垂直高度108大致等于第一使用者U1的膝蓋高度。使用者的膝蓋高度指使用者的膝蓋與腳底之間的垂直高度。具體而言，在18歲至79歲的女性中，身高最矮的百分之五的平均膝蓋高度大約為45厘米，因此，第一使用者U1的膝蓋高度設(shè)定為45厘米。當(dāng)座椅42移至最高位置，如圖12所示，由于導(dǎo)軌61的預(yù)定角度，第三垂直高度108增加了垂直距離113，使得當(dāng)座椅42于最高位置時(shí)，第三垂直高度108也大致等于第二使用者U2的膝蓋高度。具體而言，在18歲至79歲的男性中，百分之九十五的平均膝蓋高度約為60厘米，因此，第二使用者U2的膝蓋高度設(shè)定為60厘米。即使導(dǎo)軌61增長或縮短，導(dǎo)致座椅42的最高位置或最低位置變動，也屬于本發(fā)明的范圍。在座椅42的最高位置及最低位置之間具有一中間位置，座椅42位于中間位置時(shí)的第三垂直高度108介于45至60厘米之間。
在操作中，當(dāng)腳踏車30的第三垂直高度108大致等于使用者膝蓋高度時(shí)，可產(chǎn)生許多人體工學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。如圖11所示，當(dāng)?shù)谝惶ぐ?1位于向下向后區(qū)段(114、標(biāo)示于圖9中)的起點(diǎn)，第一使用者U1的右膝蓋大致位于幾何中心43A的高度。在第一及第二踏板71、71B弧形封閉路徑的上升區(qū)段過程中，第一使用者U1的膝蓋提高不會超過幾何中心43A太多，且在封閉路徑中，第一使用者U1的膝蓋以幾何中心43A的高度為基準(zhǔn)作繞圈運(yùn)動。優(yōu)點(diǎn)之一是由于第一使用者U1的膝蓋不需提得太高，因此膝蓋與把手92不至于產(chǎn)生干涉。另一優(yōu)點(diǎn)是因大腿移動時(shí)不需太接近腹部，故第一使用者U1的腹部不致受到壓迫。本發(fā)明的第三垂直高度108的另一優(yōu)點(diǎn)為肌肉得以均衡地運(yùn)動在封閉路徑上升區(qū)段的至少一部分中，第一使用者U1的膝蓋位于幾何中心43A的上方。相反地，在封閉路徑下降區(qū)段的至少一部分中，第一使用者U1的膝蓋位于幾何中心43A的下方。因?yàn)樵诘谝患暗诙ぐ?1、71B的封閉路徑中，第一使用者U1的膝蓋以幾何中心43的高度為基準(zhǔn)作繞圈運(yùn)動，因此第一使用者U1的大腿后肌與大腿前肌得以均衡地運(yùn)動。
因?yàn)槟_踏車30的導(dǎo)軌61傾斜前述預(yù)定角度，所以當(dāng)座椅42位于最高位置時(shí)，第三垂直高度108也大致等于第二使用者U2的膝蓋高度。換言之，第二使用者U2的膝蓋也以幾何中心43A的高度為基準(zhǔn)作繞圈運(yùn)動，且不需抬得太高，使第二使用者U2也能享有本發(fā)明第三垂直高度108的上述優(yōu)點(diǎn)。
如圖12所示的較佳實(shí)施例中，導(dǎo)軌61相對地面傾斜約45度，因此差異距離112與垂直距離113變得顯著，如前所述，顯著的差異距離112與垂直距離113能產(chǎn)生許多人體工學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。只要能產(chǎn)生顯著的差異距離及垂直距離，導(dǎo)軌61傾斜各種不同的預(yù)定角度，也能產(chǎn)生上述人體工學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。預(yù)定角度、差異距離、垂直距離三者的關(guān)系如下

上表中的「預(yù)定角度」是在各不同實(shí)施例中導(dǎo)軌61與地面的夾角。「差異距離比率」等于前述差異距離除以前述直線距離，較高的差異距離比率表示對應(yīng)的差異距離較為明顯。例如，在較佳實(shí)施例中，預(yù)定角度為45度，且差異距離比率為0.29，約為三分之一，上述較佳實(shí)施例中的直線距離110為250mm，因此差異距離112約為73mm，這么顯著的差異距離足以實(shí)現(xiàn)前述的人體工學(xué)優(yōu)點(diǎn)。在另一較佳實(shí)施例中，預(yù)定角度為30度，對應(yīng)的差異距離比率為0.13，約為八分之一。表中第三欄的「垂直距離比率」等于垂直距離除以直線距離，欄內(nèi)數(shù)據(jù)的表示方式如同第二欄的差異距離比率。
雖然上表的角度約為30度至60度，但在其它實(shí)施例中，角度可以在35度至55度左右，甚至介于40度至50度之間。本實(shí)施例的角度約為45度。
如圖9～圖12所示，本發(fā)明的腳踏車30的一般操作程序如下首先，使用者跨立在座椅42上方，雙腳張開與肩膀?qū)挾认嗤?。其次，使用者調(diào)整座椅42，使座椅42頂面貼抵其臀部或恥骨，此時(shí)，使用者U1的腳底仍平貼參考平面117。然后，利用定位手把47將座椅42鎖固于一新位置。座椅42現(xiàn)處于可供使用者坐下的適當(dāng)位置，同時(shí)，座椅42目前也處于適合操作腳踏車的位置?，F(xiàn)在使用者坐在座椅42的頂面，且背部接觸背墊41。使用者將雙腳放置于第一及第二踏板71、71B，并開始操作腳踏車30。使用者通過控制儀表37將阻力等級或操作時(shí)間等操作信息輸入至腳踏車30。接下來，使用者可握住把手組件90以監(jiān)測心跳速率，或是在高等級阻力狀態(tài)下，通過拉住把手組件90來獲得施力支撐。
綜合以上說明可知，本發(fā)明所提供的座定式運(yùn)動腳踏車至少具有下列優(yōu)點(diǎn)(a)讓使用者能夠迅速簡便地將座椅調(diào)整至適當(dāng)位置。(b)通過適當(dāng)?shù)淖挝恢米屖褂谜叩耐炔考∪猥@得充分運(yùn)動。(c)讓使用者能夠自然舒適地捉握心跳握把91或觸控控制儀表30，使其背部肌肉不致承受壓力。(d)能消除或減輕使用者腹部受到壓迫的狀況；(e)讓使用者的大腿后肌及大腿前肌得以均衡地運(yùn)動；(f)在使用者要將座椅往上調(diào)整時(shí)提供一上升助力。
本發(fā)明并不限定將所有的有利特征及優(yōu)點(diǎn)加入每一實(shí)施例中。雖然本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，已詳細(xì)敘述其細(xì)節(jié)，但仍可能有其它實(shí)施例。例如，本發(fā)明可包含用支撐座椅的一習(xí)知四連桿機(jī)構(gòu)，此座椅支撐機(jī)構(gòu)也屬于本發(fā)明范圍。因此，本發(fā)明權(quán)利要求范圍的意涵與范圍，并不受前述實(shí)施例的描述所局限。
權(quán)利要求
1.一種座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于包含一基座，安置在一平面上；一座椅，設(shè)于所述基座，并且可相對所述基座在一最低位置與一最高位置之間移動，且其移動時(shí)的路徑相對于所述平面的角度介于三十度至六十度之間；一第一及一第二踏板，設(shè)置于所述基座，可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并用以供使用者的雙腳踏動。
2.如權(quán)利要求1所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于所述路徑相對于所述平面的角度介于三十五度至五十五度之間。
3.如權(quán)利要求1所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于所述路徑相對于所述平面的角度介于四十度至五十度之間。
4.如權(quán)利要求1所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于還包含有一導(dǎo)軌，設(shè)于所述基座上，所述導(dǎo)軌具有一低端與一高端，所述低端與所述高端界定所述路徑，所述路徑大致呈直線。
5.如權(quán)利要求1所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于所述座椅具有一幾何中心，所述幾何中心與所述轉(zhuǎn)軸之間的高度差距定義為一垂直高度，且所述垂直高度大致等于使用者的膝蓋高度。
6.如權(quán)利要求5所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于當(dāng)所述座椅位于所述最低位置與所述最高位置之間的一中間位置時(shí)，所述垂直高度介于四十五厘米至六十厘米之間。
7.如權(quán)利要求5所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于當(dāng)所述座椅位于所述最低位置時(shí)，所述垂直高度為四十五厘米。
8.如權(quán)利要求5所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于當(dāng)所述座椅位于所述最高位置時(shí)，所述垂直高度為六十厘米。
9.如權(quán)利要求1所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于還包含設(shè)置于所述基座與所述座椅之間的一輔助組件，所述輔助組件為所述座椅提供一上升助力。
10.如權(quán)利要求9所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于所述輔助組件包含一彈簧。
11.如權(quán)利要求9所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于所述輔助組件包含一汽壓缸。
12.一種座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于包含一基座，安置于一平面上；一座椅，設(shè)于所述基座，所述座椅可相對所述基座在一最低位置與一最高位置之間移動，直接連接所述二位置的最短距離定義為一直線距離，所述直線距離投影在水平軸上的長度定義為一水平距離，所述直線距離投影在垂直軸上的長度定義為一垂直距離，所述水平距離與所述垂直距離的長度差距定義為一差異距離，其中，所述差異距離約為所述直線距離的六分之一至九分之四；一第一及第二踏板，設(shè)于所述基座，可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并用以供使用者的雙腳踏動。
13.如權(quán)利要求12所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于所述差異距離為所述直線距離的九分之二至八分之三。
14.如權(quán)利要求12所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于所述差異距離為所述直線距離的三分之一。
15.如權(quán)利要求12所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于還包含一導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌相對所述平面傾斜四十五度左右，且所述導(dǎo)軌引導(dǎo)所述座椅移動。
16.一種座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于包含一基座，安置于一地面上；一座椅，設(shè)于所述基座，所述座椅可相對所述基座在一最低位置與一最高位置之間移動，所述座椅具有一幾何中心，所述幾何中心界定一垂直高度，所述垂直高度為所述幾何中心與使用者運(yùn)動前所站立的一參考平面之間的高度；所述幾何中心及所述參考平面的位置界定一參考扇形，所述參考扇形以所述幾何中心為圓心，并以所述垂直高度為半徑；一第一及一第二踏板，設(shè)于所述基座，可繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并用以供使用者的雙腳踏動；所述第一及第二踏板沿一封閉路徑旋轉(zhuǎn)，所述封閉路徑具有一向下向后區(qū)段，其中，所述第一及第二踏板大致沿所述參考扇形的圓周移動。
17.如權(quán)利要求16所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于當(dāng)所述第一及第二踏板沿所述封閉路徑的向下向后區(qū)段旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一及第二踏板的至少一部分在所述第一參考扇形的圓周外側(cè)移動。
18.如權(quán)利要求16所述的座定式運(yùn)動腳踏車，其特征在于還包含一導(dǎo)軌，所述導(dǎo)軌相對所述地面傾斜四十五度左右，且所述導(dǎo)軌引導(dǎo)所述座椅移動。
19.一種調(diào)整座定式運(yùn)動腳踏車的座椅位置的方法，其特征在于包含以下步驟(a)使用者雙腳伸直跨立于一座椅上方；(b)使用者將雙腳張開至約與肩同寬；(c)使用者的腳底貼合于一參考平面上；(d)使用者將所述座椅向上調(diào)整，直到所述座椅的一頂面抵住使用者的恥骨，將所述座椅調(diào)整至適合使用者的位置。
20.如權(quán)利要求19所述的調(diào)整座定式運(yùn)動腳踏車的座椅位置的方法，其特征在于包含有以下步驟(e)使用者坐至所述座椅的頂面；(f)操作所述座定式運(yùn)動腳踏車。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種座定式運(yùn)動腳踏車。該運(yùn)動腳踏車包含一基座、一座椅支撐組及一座椅組，座椅組設(shè)于座椅支撐組上，并可沿傾斜一預(yù)定角度的一路徑移動。該運(yùn)動腳踏車還包含有連接于座椅組的一輔助組件，可在調(diào)整座椅位置時(shí)提供一上升助力。本發(fā)明所提供的運(yùn)動腳踏車，可讓使用者快速、簡易及方便地調(diào)整座椅位置，而且使用者可舒適地握住一心跳握把或觸控一控制儀表，同時(shí)可減輕使用者的腹部壓迫，另外，此運(yùn)動腳踏車也提供一上升助力協(xié)助調(diào)整座椅位置。
文檔編號A63B22/08GK1958101SQ20061009868
公開日2007年5月9日 申請日期2006年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者王永發(fā), 內(nèi)森·派勒, 德瑞克·尼爾森 申請人:喬山健康科技股份有限公司