專利名稱:運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置以及具有該裝置的腳踏車和訓(xùn)練器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置以及具有該裝置的腳踏車和訓(xùn)練器。所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置包括上部連接單元、下部連接單元、把手、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)軸。上部連接單元包括第一上部連接件和第二上部連接件，第一上部連接件的第二端繞其第一端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二上部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件的第二端，從而第二上部連接件的第一端可連同第一上部連接件的第二端一起繞第二上部連接件的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)。在第一和第二上部連接件之一上設(shè)置了坐墊。在上部連接單元之下設(shè)置了下部連接單元，其包括第一下部連接件和第二下部連接件，第一下部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件的第一端，從而第一下部連接件的第二端可繞其第一端轉(zhuǎn)動(dòng)，且第二下部連接件的第二端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第二上部連接件的第二端。第二下部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一下部連接件的第二端， 從而第二下部連接件的第一端可連同第一下部連接件的第二端一起繞第二下部連接件的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)。所述把手連接至鄰近所述上部和下部連接單元的第二端設(shè)置的豎向支撐件的上端。所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器將伸展(extending)和壓縮(contracting)所述上部和下部連接單元所產(chǎn)生的角運(yùn)動(dòng)(angular motion)或線性運(yùn)動(dòng)(linear motion)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) (rotationalmotion) 0所述轉(zhuǎn)軸配設(shè)有套裝在所述轉(zhuǎn)軸上的單向軸承。所述單向軸承與所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器嚙合，從而將所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，以轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)軸。
背景技術(shù)：
通常，健康作為追求幸福生活所必不可少的前提越來越受到公眾的關(guān)注，因而用以保持健康的健身運(yùn)動(dòng)也受到廣泛歡迎。
換而言之，作為通往快樂生活的一種途徑，身體健康受到了越來越多的關(guān)注。
近來，由于缺少時(shí)間，許多人在健身俱樂部中使用各種訓(xùn)練器，以專業(yè)和系統(tǒng)的方式鍛煉來鍛煉身體。室內(nèi)訓(xùn)練腳踏車正是一種廣泛使用的這類訓(xùn)練器，因?yàn)槠湎鄬?duì)小巧因而甚至易于在少量的空間內(nèi)使用。
然而，當(dāng)使用豎向放置并固定在支持表面上的室內(nèi)訓(xùn)練腳踏車時(shí)，使用者僅通過用他/她的腿轉(zhuǎn)動(dòng)踏板的方式來鍛煉。因此，需要一種讓使用者能夠更有效地進(jìn)行腰部和腿部鍛煉的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
因此，本發(fā)明以現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題為目標(biāo)，并且本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置和具有該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的腳踏車或訓(xùn)練器，該運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)造為使坐在設(shè)置于上部連接單元上的坐墊上的使用者，能夠利用他/她的體重和設(shè)置在所述下部連接單元的兩側(cè)的踏板，來反復(fù)地進(jìn)行伸展和壓縮上部和下部連接單元的運(yùn)動(dòng)，從而讓使用者能夠更有效地進(jìn)行腰部和腿部的鍛煉。[0008]問題的解決方案
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包括上部連接單元、下部連接單元、把手、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)軸。上部連接單元包括第一上部連接件和第二上部連接件， 第一上部連接件的第二端繞其第一端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二上部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件的第二端，從而第二上部連接件的第一端可連同第一上部連接件的第二端一起繞第二上部連接件的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)。在第一和第二上部連接件之一上設(shè)置了坐墊。在上部連接單元之下設(shè)置了下部連接單元，其包括第一下部連接件和第二下部連接件，第一下部 連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件的第一端，從而第一下部連接件的第二端可繞其第一端轉(zhuǎn)動(dòng)，且第二下部連接件的第二端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第二上部連接件的第二端。第二下部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一下部連接件的第二端，從而第二下部連接件的第一端可連同第一下部連接件的第二端一起繞第二下部連接件的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)。所述把手連接至鄰近所述上部和下部連接單元的第二端設(shè)置的豎向支撐件的上端。所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器將伸展和壓縮所述上部和下部連接單元所產(chǎn)生的角運(yùn)動(dòng)或線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述轉(zhuǎn)軸配設(shè)有套裝在所述轉(zhuǎn)軸上的單向軸承。所述單向軸承與所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器嚙合，從而將所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，以轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)軸。
所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器可包括活動(dòng)桿和轉(zhuǎn)動(dòng)板，活動(dòng)桿的下端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至所述第一下部連接件的左側(cè)或右側(cè)，從而所述活動(dòng)桿的上端可繞其下端轉(zhuǎn)動(dòng)；且轉(zhuǎn)動(dòng)板的中央部分轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至所述第一上部連接件的左側(cè)或右側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)板在其第一端與套裝在所述轉(zhuǎn)軸上的單向軸承嚙合，從轉(zhuǎn)動(dòng)板的第二端延伸出連接桿，該連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至所述活動(dòng)桿的上端。根據(jù)所述上部和下部連接單元的伸展和壓縮，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板可上下轉(zhuǎn)動(dòng)，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)力可經(jīng)由所述單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)抽，從而當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或者壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
可選擇地，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器可包括固定桿和轉(zhuǎn)換單元，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至固定桿的第一端，從而所述轉(zhuǎn)軸位于鄰近所述第一上部連接件的第一端以及所述第一下部連接件的第一端的位置；且所述第二上部連接件的第二端和所述第二下部連接件的第二端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至固定桿的第二端；所述轉(zhuǎn)換單元具有活動(dòng)支架和齒條，所述活動(dòng)支架連接至所述固定桿的第一端從而可沿縱向移動(dòng)，該活動(dòng)支架鄰近所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端設(shè)置，其中所述第一上部連接件的第一端和所述第一下部連接件的第一端分別連接至所述活動(dòng)支架一端的上表面和下表面從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，所述齒條設(shè)置在所述活動(dòng)支架的上板或下板的內(nèi)表面上，該齒條與套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端上的單向軸承嚙合，從而通過伸展和壓縮所述上部連接單元和所述下部連接單元使所述齒條做線性運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述轉(zhuǎn)換單元的齒條可設(shè)置在所述活動(dòng)支架的上板或下板的內(nèi)表面上，從而可沿所述活動(dòng)支架的橫向移動(dòng)，使得所述齒條選擇性地與可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端上的單向軸承嚙合。
此外，所述齒條的第一側(cè)的高度可高于其第二側(cè)的高度，并且在所述齒條的第一和第二側(cè)之間可形成具有預(yù)定深度的凹部，該凹部沿所述齒條的縱向延伸預(yù)定的長(zhǎng)度。所述單向軸承可包括與所述齒條的第一側(cè)嚙合的第一單向軸承；和位于第一單向軸承內(nèi)側(cè)的第二單向軸承，第二單向軸承與所述齒條的第二側(cè)嚙合，其中第二單向軸承的直徑大于第一單向軸承的直徑，從而可以控制所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。
所述單向軸承可包括套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一端上的第三單向軸承，和套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第二端上的第四單向軸承。所述轉(zhuǎn)換單元可包括設(shè)置在所述固定桿的第一端上、從而可沿所述固定桿的縱向移動(dòng)的第一和第二活動(dòng)支架，所述第一和第二活動(dòng)支架分別鄰近所述轉(zhuǎn)軸的第一和第二端設(shè)置，其中所述第一上部連接件的第一端和所述第一下部連接件的第一端連接至所述第一和第二活動(dòng)支架的上表面和下表面從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；并且第一和第二齒條分別設(shè)置在所述第一活動(dòng)支架的下板的內(nèi)表面和所述第二活動(dòng)支架的上板的內(nèi)表面上，所述第一和第二齒條分別與所述第三單向軸承的下部和所述第四單向軸承的上部嚙合。因而，當(dāng)所述上部連接單元和下部連接單元被伸展和壓縮時(shí)，所述第一和第二齒條連同所述第一和第二活動(dòng)支架一起做線性運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述上部連接單元和下部連接單元均被伸展和壓縮時(shí)，所述第一和第二齒條的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述第三和第四單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，使得所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述單向軸承可包括套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端上的第五和第六單向軸承，第五和第六單向軸承具有相同的直徑；套裝在所述轉(zhuǎn)軸上、位于第五和第六單向軸承之間的第七單向軸承，第七單向軸承的直徑小于第五或第六單向軸承的直徑；和套裝在所述轉(zhuǎn)軸上、位于第六單向軸承和所述固定桿的第一端之間的第八單向軸承，第八單向軸承的直徑與第七單向軸承的直徑相同，其中所述第五、第六、第七和第八單向軸承彼此間隔固定 (regular)的間距。所述轉(zhuǎn)換單元可包括連接至所述固定桿的第一端從而可沿縱向滑動(dòng)的活動(dòng)支架，該活動(dòng)支架鄰近所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端設(shè)置，其中所述第一上部連接件的第一端和所述第一下部連接件的第一端分別連接至所述活動(dòng)支架末端的上表面和下表面從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；在所述活動(dòng)支架的上板和下板的內(nèi)表面上設(shè)置了第一、第二、第三和第四彈性構(gòu)件；在所述第一和第二彈性構(gòu)件的下端與第六和第八單向軸承的上部之間設(shè)置了第三和第四齒條，第一和第二彈性構(gòu)件的彈性力使第三和第四齒條與第六和第八單向軸承的上部嚙合，第三和第四齒條具有不同的高度；在第三和第四彈性構(gòu)件的上端與第五和第七單向軸承的下部之間設(shè)置了第五和第六齒條，第三和第四彈性構(gòu)件的彈性力使第五和第六齒條與第五和第七單向軸承的下部嚙合，第五和第六齒條具有不同的高度；在第三和第四齒條的上端與所述活動(dòng)支架的上板內(nèi)表面之間設(shè)置了第一橫向活動(dòng)塊，從而其可沿所述活動(dòng)支架的橫向移動(dòng)，第一橫向活動(dòng)塊控制了第三或第四齒條與第六或第八單向軸承嚙合的強(qiáng)度；并且在第五和第六齒條的下端與所述活動(dòng)支架的下板內(nèi)表面之間設(shè)置了第二橫向活動(dòng)塊，從而其可沿所述活動(dòng)支架的橫向移動(dòng)，第二橫向活動(dòng)塊控制了第五或第六齒條與第五或第七單向軸承嚙合的強(qiáng)度。當(dāng)所述上部連接單元和所述下部連接單元被伸展和壓縮時(shí)，所述第三、第四、第五和第六齒條連同所述活動(dòng)支架一起做線性運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述上部連接單元和所述下部連接單元均被伸展和壓縮時(shí)，所述第三、第四、第五或第六齒條的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述第五、第六、第七或第八單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，使得所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了包括所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置、和與所述豎向支撐件及所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)軸連接的前輪和后輪的腳踏車。
所述腳踏車還可包括轉(zhuǎn)動(dòng)所述前輪或后輪的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；以及給所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供電的蓄電池。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了包括所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的訓(xùn)練器。本發(fā)明的有益效果
在本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置中，坐在設(shè)置在上部連接單元上的坐墊上的使用者，利用他/她的重量和設(shè)置在所述下部連接單元兩側(cè)的踏板，反復(fù)地進(jìn)行伸展和壓縮上部和下部連接單元的運(yùn)動(dòng)。因此，使用者能夠更有效地進(jìn)行腰部和腿部的鍛煉。
此外，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置可以構(gòu)造為通過所述上部和下部連接單元的伸展和壓縮，使所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)動(dòng)板在預(yù)定的角度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由單向軸承傳遞至轉(zhuǎn)軸，使得所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸能正向轉(zhuǎn)動(dòng)。 此外，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器能夠更容易地將所述上部和下部連接單元伸展和壓縮產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
同時(shí)，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置可以構(gòu)造為當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展和壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)換單元的齒條連同活動(dòng)支架一起沿縱向做線性運(yùn)動(dòng)，該活動(dòng)支架在鄰近所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端的位置處滑動(dòng)連接至固定桿的第一端。在這種情況下，所述齒條的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，使得當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸能夠更容易地正向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器能夠更容易地將伸展和壓縮所述上部和下部連接單元產(chǎn)生的齒條的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
此外，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置可構(gòu)造為使所述轉(zhuǎn)換單元的齒條可沿所述活動(dòng)支架的橫向在所述活動(dòng)支架的上板或下板的內(nèi)表面上運(yùn)動(dòng)。在這種情況下，如果必要，使用者可將所述齒條與所述單向軸承分離，并反向轉(zhuǎn)動(dòng)與后輪連接的轉(zhuǎn)軸。
此外，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置可構(gòu)造為使所述齒條的第一側(cè)的高度高于其第二側(cè)的高度，并且所述齒條可沿橫向在所述活動(dòng)支架的上板或下板的內(nèi)表面上運(yùn)動(dòng)，以和套裝在所述轉(zhuǎn)軸一端上、并具有不同直徑的第一和第二單向軸承之一嚙合。因此，能夠很容易地控制所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。
此外，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置可構(gòu)造為當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展和壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)換單元的第一和第二齒條連同第一和第二活動(dòng)支架一起沿縱向做線性運(yùn)動(dòng)，第一和第二活動(dòng)支架在鄰近所述轉(zhuǎn)軸的兩端的位置處滑動(dòng)連接至所述固定桿的第一端。所述第一和第二齒條的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由第三和第四單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，使得當(dāng)所述上部和下部連接單元不僅在被伸展時(shí)而且在被壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸均能正向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展和壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸能夠更容易地正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
此外，本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置可構(gòu)造為第五、第六、第七和第八單向軸承套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端上，并且所述轉(zhuǎn)換單元的第三和第四齒條與第六和第八單向軸承的上部嚙合，且第五和第六齒條與第五和第七單向軸承的下部嚙合。在這種情況下，所述第三、第四、第五和第六齒條連同所述活動(dòng)支架一起做線性運(yùn)動(dòng)，所述活動(dòng)支架在鄰近所述轉(zhuǎn)軸的相應(yīng)端的位置處連接至所述固定桿的第一端從而可沿縱向相對(duì)所述固定桿滑動(dòng)。所述第三、第四、第五和第六齒條的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述第五、第六、第七和第八單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸。因而，當(dāng)所述上部和下部連接單元不僅在被伸展時(shí)而且在被壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸均能正向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，使用者能夠通過反復(fù)實(shí)施所述上部和下部連接單元的伸展和壓縮操作的方式，更加容易地轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)軸。特別地，能夠利用第一和第二橫向活動(dòng)塊更加容易地控制所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。
同時(shí)，在本發(fā)明中，通過分別將前輪和后輪連接至所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的豎向支撐件和轉(zhuǎn)軸，可提供能向前或向后運(yùn)動(dòng)的腳踏車。在這種情況下，使用者能夠在使腳踏車前進(jìn)的同時(shí)鍛煉他/她的腰部和腿部。
此時(shí)，具有運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的腳踏車可配設(shè)自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)所述前輪或后輪的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。 在這種情況下，騎行所述腳踏車的使用者能夠方便地移動(dòng)，而無需實(shí)施伸展和壓縮所述上部和下部連接單元的操作。
此外，本發(fā)明提供了使用所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的訓(xùn)練器，如室內(nèi)訓(xùn)練腳踏車。在這種情況下，通過調(diào)節(jié)所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載的方式，使用者能夠更有效地進(jìn)行他/她的腰部和腿部的鍛煉。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的立體圖；
圖2和3是伸展和壓縮圖1所示運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的上部和下部連接單元的操作的側(cè)視圖；
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的立體圖；
圖5是沿圖4的A-A線得到的剖視圖；
圖6和7是伸展和壓縮圖4所示運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的上部和下部連接單元的操作的側(cè)視圖；
圖8和9是圖5所示齒條在活動(dòng)支架內(nèi)沿橫向滑動(dòng)的操作的剖視圖；
圖10是本發(fā)明一變型的設(shè)置在轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的轉(zhuǎn)換單元的立體圖；
圖11是沿圖10的B-B線得到的剖視圖；
圖12是本發(fā)明另一變體變型的轉(zhuǎn)換單元的視圖，該轉(zhuǎn)換單元具有能沿橫向移動(dòng)的橫向活動(dòng)塊；
圖13和14是具有本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的腳踏車的立體圖；以及
圖15和16是具有本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的訓(xùn)練器的立體圖。
最佳實(shí)施方式
在下文中，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行具體描述。當(dāng)然，本發(fā)明的范圍并不局限于以下實(shí)施方式，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解在不背離本發(fā)明技術(shù)精髓的前提下，可以做出各種更改、增加和替換。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3的立體圖。
如圖1所示，本發(fā)明第一實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3包括上部連接單元10、下部連接單元30、把手50、轉(zhuǎn)軸90和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70。
上部連接單元10被使用者伸展和壓縮。上部連接單元10包括第一上部連接件 101和第二上部連接件107，第一上部連接件101的第二端繞其第一端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二上部連接件107的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件101的第二端，從而第二上部連接件107 的第一端可連同第一上部連接件101的第二端一起繞第二上部連接件107的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，在第一和第二上部連接件101和107之一上設(shè)置了供使用者坐于其上的坐墊 103。[0045]例如，如圖1所示，坐 墊103設(shè)置在第二上部連接件107上。此時(shí)，為了根據(jù)使用者的體型調(diào)整坐墊103的位置，通常將設(shè)置在坐墊103下的支撐軸(圖2中的105)螺接到第二上部連接件107上形成的彼此間隔固定間距的多個(gè)螺孔109之一內(nèi)。
如圖1所示，下部連接單元30也被使用者以與上部連接單元10相同的方式伸展和壓縮，并且位于上部連接單元10之下。下部連接單元30包括第一下部連接件301和第二下部連接件303。第一下部連接件301的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件101的第一端，從而第一下部連接件301的第二端可繞其第一端轉(zhuǎn)動(dòng)。第二下部連接件303的第二端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第二上部連接件107的第二端，并且第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一下部連接件301的第二端，從而第二下部連接件303的第一端可連同第一下部連接件301的第二端一起繞第二下部連接件303的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)。踏板305供使用者將他/她的腳放于其上，并且緊固至第一和第二下部連接件301和303之一的兩側(cè)。
坐在坐墊103上的使用者用雙手握住把手50。例如，如圖1所示，把手50設(shè)置在豎向支撐件501的上端上，豎向支撐件501鄰近上部連接單元10的第二上部連接件107的第二端和下部連接單元30的第二下部連接件303的第二端設(shè)置。
如圖1所示，為了使把手50能夠向左和向右轉(zhuǎn)動(dòng)，豎向支撐件501可轉(zhuǎn)動(dòng)地插入延長(zhǎng)桿503的端部，延長(zhǎng)桿503從第二上部連接件107的第二端延伸出預(yù)定的長(zhǎng)度。
運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70將伸展和壓縮上部和下部連接單元10和30產(chǎn)生的角運(yùn)動(dòng)或線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在該實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70設(shè)置在上部連接單元10和所述下部連接單元30的左側(cè)或右側(cè)，或者它們的兩側(cè)，并且將伸展和壓縮上部和下部連接單元10 和30產(chǎn)生的角運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
可選擇地，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70可連接至上部和下部連接單元10和30的第一端，并將伸展和壓縮上部和下部連接單元10和30產(chǎn)生的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了方便說明， 下文將對(duì)這一點(diǎn)作更具體地描述。
運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70的轉(zhuǎn)換操作所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使轉(zhuǎn)軸90轉(zhuǎn)動(dòng)。在該實(shí)施方式中， 轉(zhuǎn)軸90轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至上部連接單元10的第一上部連接件101的第一端，和下部連接單元30 的第一下部連接件301的第一端。
可選擇地，轉(zhuǎn)軸90可位于鄰近上部連接單元10的第一上部連接件101的第一端和下部連接單元30的第一下部連接件301的第一端的位置。
此外，與運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70嚙合的單向軸承901套裝在轉(zhuǎn)軸90上，或位于上部和下部連接單元10和30的左側(cè)或右側(cè)，或位于上部和下部連接單元10和30的相對(duì)側(cè)的每一側(cè)。
單向軸承901是具有僅能向一個(gè)方向傳遞動(dòng)力的結(jié)構(gòu)的軸連接 (shaftcoupling)，也稱為單向聯(lián)軸器(clutch)。單向軸承901將往復(fù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(在齒條與小齒輪或曲柄與拉桿(lever)之間)轉(zhuǎn)換為單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并阻止反向轉(zhuǎn)動(dòng)和不希望的轉(zhuǎn)動(dòng)。
單向軸承901是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)施的公知技術(shù)；因此省略了進(jìn)一步的說明。
圖2和3是圖1所示上部和下部連接單元10和30的伸展和壓縮操作的側(cè)視圖。
具體而言，如圖2和3所示，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70包括活動(dòng)桿701和轉(zhuǎn)動(dòng)板705。活動(dòng)桿701的下端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一下部連接件301的左側(cè)或右側(cè)，從而活動(dòng)桿701的上端可繞其下端轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)板705的中央部分轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件101的左側(cè)或右側(cè)。轉(zhuǎn)動(dòng)板705的第一端與套裝在轉(zhuǎn)軸90上的單向軸承901嚙合。從轉(zhuǎn)動(dòng)板705的第二端延伸出連接桿703。連接桿703轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至活動(dòng)桿701的上端
如圖2和3所示，根據(jù)上部和下部連接單元10和30的伸展和壓縮，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70 的轉(zhuǎn)動(dòng)板705在豎向方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)板705的轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由單向軸承901傳遞至轉(zhuǎn)軸90， 從而當(dāng)上部和下部連接單元10和30被伸展或壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90正向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于上述結(jié)構(gòu)， 當(dāng)上部和下部連接單元10和30被伸展或壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90更加容易正向轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70更容易將上部和下部連接單元10和30的角運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸90的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圖4是本發(fā)明第二實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3的立體圖。圖5是沿圖4中的A-A 線得到的剖視圖。
與第一實(shí)施方式的方式相同，本發(fā)明第二實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3包括上部連接單元10、下部連接單元30、把手50、運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70和轉(zhuǎn)軸90。
在第二實(shí)施方式中，如圖4所示，把手50設(shè)置在連接至固定桿710第二端的豎向支撐件501的上端，從而可以向左右轉(zhuǎn)動(dòng)，使得把手50位于鄰近上部連接單元10的第二上部連接件107的第二端和下部連接單元30的第二下部連接件303的第二端的位置。
此外，如圖4和5所示，第二實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70包括固定桿710和轉(zhuǎn)換單元730。第二上部連接件107的第二端和第二下部連接件303的第二端分別連接至固定桿 710第二端的上表面和下表面，從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，轉(zhuǎn)軸90轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至固定桿710的第一端，從而轉(zhuǎn)軸90位于鄰近第一上部連接件101的第一端和第一下部連接件301的第一端的位置。轉(zhuǎn)換單元730包括活動(dòng)支架731和齒條733?；顒?dòng)支架731連接至固定桿710的第一端，從而可沿縱向移動(dòng)，并且位于鄰近轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端的位置。第一上部連接件101的第一端和第一下部連接件301的第一端分別連接至活動(dòng)支架731 —端的上表面和下表面，從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。齒條733位于活動(dòng)支架731的上板或下板的內(nèi)表面上，并且與套裝在轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端上的單向軸承901嚙合。當(dāng)上部連接單元10和所述下部連接單元30被伸展和壓縮時(shí)，齒條733做線性運(yùn)動(dòng)。因此，當(dāng)上部連接單元10和所述下部連接單元30被伸展和壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
在固定桿710的第一端的上表面和下表面上形成有導(dǎo)向槽711。每一導(dǎo)向槽711 具有預(yù)定的深度，并沿固定桿710的縱向延伸了預(yù)定的長(zhǎng)度。沿導(dǎo)向槽711移動(dòng)的活動(dòng)輪 735轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至轉(zhuǎn)換單元730的活動(dòng)支架731的兩端。
圖6和7是伸展和壓縮圖4所示上部和下部連接單元10和30的操作的側(cè)視圖。
具體而言，如圖6和7所示，當(dāng)上部連接單元10和下部連接單元30被伸展和壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)換單元730的齒條733連同活動(dòng)支架731 —起沿縱向做線性運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)支架731在鄰近轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端的位置處滑動(dòng)連接至固定桿710的第一端。齒條733的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由單向軸承901傳遞至轉(zhuǎn)軸90，從而當(dāng)上部連接單元10和下部連接單元30被伸展或壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90正向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)上部和下部連接單元10和30被伸展或壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90更容易做正向轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器70更容易將伸展和壓縮上部和下部連接單元10和30產(chǎn)生的齒條733的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)軸90的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圖8和9是圖5所示齒條733沿橫向在活動(dòng)支架731內(nèi)滑動(dòng)的操作的剖視圖。
轉(zhuǎn)換單元730的齒條733設(shè)置在活動(dòng)支架731的上板或下板的內(nèi)表面上，從而可沿橫向移動(dòng)。優(yōu)選地，齒條733構(gòu)造為使其選擇性地嚙合可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端上的單向軸承901。
具體而言，如圖8a和8b所示，轉(zhuǎn)換單元730的齒條733可構(gòu)造為使其受導(dǎo)線110 和彈性構(gòu)件130的作用，沿橫向在活動(dòng)支架731內(nèi)移動(dòng)。此時(shí)，導(dǎo)線110 —端連接至齒條 733的第一表面，且第二端連接至設(shè)置在把手50上的獨(dú)立的控制柄(未示出)。彈性構(gòu)件 130包括水平設(shè)置在活動(dòng)支架731的上板或下板上的彈簧等等。彈性構(gòu)件130的第一端連接至齒條733的第一表面，且第二端連接至活動(dòng)支架731的內(nèi)表面。
因此，當(dāng)使用者拉動(dòng)所述控制柄時(shí)，導(dǎo)線110被拉向把手50。因而，如圖8b所示， 彈性構(gòu)件130被拉伸，且齒條733同時(shí)向左移動(dòng)并與單向軸承901嚙合。
當(dāng)使用者釋放所述控制柄時(shí)，彈性構(gòu)件130被壓縮，從而彈性構(gòu)件130的彈性力使齒條733向右移動(dòng)，如圖8a所示。因而，齒條733與單向軸承901分離。
特別是，當(dāng)處于轉(zhuǎn)換單元730的齒條733與單向軸承901分離的狀態(tài)時(shí)，如果需要，使用者可以反向轉(zhuǎn)動(dòng)與后輪連接的轉(zhuǎn)軸90，下文將對(duì)其做進(jìn)一步說明。
同時(shí)，如圖9所示，設(shè)置在活動(dòng)支架731的上板或下板的內(nèi)表面上，從而可沿橫向移動(dòng)的齒條733可構(gòu)造為使齒條733的第一側(cè)的高度hi大于第二側(cè)的高度h2，并且在齒條 733的第一側(cè)和第二側(cè)之間形成了具有預(yù)定深度的凹部733a，且凹部733a沿著齒條733的縱向延伸了預(yù)定的長(zhǎng)度。在這種情況下，套裝在轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端上的單向軸承901 包括與齒條73的第一側(cè)嚙合的第一單向軸承910，和位于第一單向軸承910內(nèi)側(cè)、并與齒條 733的第二側(cè)嚙合的第二單向軸承911。第二單向軸承911的直徑大于第一單向軸承910 的直徑。在圖9所示結(jié)構(gòu)的情況下，可以控制轉(zhuǎn)軸90的轉(zhuǎn)速。
具體而言，如圖9a、9b和9c所示，根據(jù)使用者拉動(dòng)所述控制柄(未示出)的程度， 齒條733的第一或第二側(cè)可與第一或第二單向軸承910或911嚙合，或者齒條733可與單向軸承901分離。
此時(shí)，由于第二單向軸承911的直徑d2大于第一單向軸承910的直徑的dl，因此齒條733的第二側(cè)與第二單向軸承911嚙合時(shí)轉(zhuǎn)軸90的轉(zhuǎn)速t2小于齒條733的第一側(cè)與第一單向軸承910嚙合時(shí)轉(zhuǎn)軸90的轉(zhuǎn)速tl (tl > t2)。
如此，在圖9的結(jié)構(gòu)中，齒條733構(gòu)造為使其第一側(cè)的高度hi高于其第二側(cè)的高度h2。齒條733沿橫向在活動(dòng)支架731的上板或下板上移動(dòng)，并與第一和第二單向軸承910 和911之一嚙合，第一和第二單向軸承910和911套裝在轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端上并具有不同的直徑。因此，能夠很容易控制轉(zhuǎn)軸90的轉(zhuǎn)速。
此外，如圖9a所示，當(dāng)使用者完全釋放所述控制柄(未示出)時(shí)，齒條733與第一和第二單向軸承910和911完全分離。在這種狀態(tài)下，如果需要，使用者可以反向轉(zhuǎn)動(dòng)與后輪連接的轉(zhuǎn)軸90。
圖10是本發(fā)明一變型的設(shè)置在轉(zhuǎn)軸90兩側(cè)的轉(zhuǎn)換單元730的立體圖。圖11是沿圖10的線B-B取得的剖視圖。
如圖10和11中所示，轉(zhuǎn)換單元730可包括第一和第二活動(dòng)支架735和737，以及第一和第二齒條750和751。第一和第二活動(dòng)支架735和737設(shè)置在固定桿710的第一端， 從而可沿固定桿710的縱向移動(dòng)，并且分別位于鄰近轉(zhuǎn)軸90的兩端的位置。第一上部連接件101的第一端和第一下部連接件301的第一端連接至第一和第二活動(dòng)支架735和737的上部和下部表面，從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。第一和第二齒條750和751分別設(shè)置在第一活動(dòng)支架 735下板的內(nèi)表面和第二活動(dòng)支架737上板的內(nèi)表面上。此外，第一和第二齒條750和751 分別嚙合套裝在轉(zhuǎn)軸90第一端上的第三單向軸承930的下部，和套裝在轉(zhuǎn)軸90第二端上的第四單向軸承931的上部。當(dāng)上部連接單元10和下部連接單元30被伸展和壓縮時(shí)，第一和第二齒條750和751連同第一和第二活動(dòng)支架735和737 —起做線性運(yùn)動(dòng)。因此，不僅在上部連接單元10和下部連接單元30被伸展時(shí)而且在被壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90均能正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
此時(shí)，受導(dǎo)線110和彈性構(gòu)件13 0的作用，第一和第二齒條750和751分別沿橫向在第一活動(dòng)支架735下板的內(nèi)表面，和第二活動(dòng)支架737上板的內(nèi)表面上，以和圖8中所示結(jié)構(gòu)相同的方式移動(dòng)。
如此，當(dāng)上部連接單元10和下部連接單元30被伸展和壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)換單元730的第一和第二齒條750和751連同第一和第二活動(dòng)支架735和737 —起沿縱向做線性運(yùn)動(dòng)，第一和第二活動(dòng)支架735和737在鄰近轉(zhuǎn)軸90兩端的位置處滑動(dòng)連接至固定桿710的第一端。第一和第二齒條750和751的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由第三和第四單向軸承930和931傳遞至轉(zhuǎn)軸90，從而不僅在上部連接單元10和下部連接單元30被伸展時(shí)而且在被壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90 均能正向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)上部和下部連接單元10和30被伸展和壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90 更容易正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖12是本發(fā)明另一變型的轉(zhuǎn)換單元730的視圖，該轉(zhuǎn)換單元730具有能沿橫向移動(dòng)的橫向活動(dòng)塊970。
如圖12所示，具有相同直徑的第五和第六單向軸承950和951套裝在轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端。具有小于第五和第六單向軸承950和951的直徑的第七單向軸承953套裝在轉(zhuǎn)軸90上，且位于第五和第六單向軸承950和951之間。具有與第七單向軸承953相同的直徑的第八單向軸承955套裝在轉(zhuǎn)軸90上，且位于第六單向軸承951和固定桿710的第一端之間。第五、第六、第七和第八單向軸承950、951、953和955彼此間隔固定的間距。轉(zhuǎn)換單元730包括活動(dòng)支架731 ；第一、第二、第三和第四彈性構(gòu)件151、153、155和157 ；第三、 第四、第五和第六齒條770、771、790和791 ；以及第一和第二橫向活動(dòng)塊793和795?；顒?dòng)支架731連接至固定桿710的第一端從而可沿縱向滑動(dòng)，并位于鄰近轉(zhuǎn)軸90的第一或第二端的位置。第一上部連接件101的第一端和第一下部連接件301的第一端分別轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至活動(dòng)支架731的上表面和下表面。在活動(dòng)支架731的上板和下板的內(nèi)表面上設(shè)置了第一、 第二、第三和第四彈性構(gòu)件151、153、155和157。在第一和第二彈性構(gòu)件151和153的下端與第六和第八單向軸承951和955之間設(shè)置了第三和第四齒條770和771。第一和第二彈性構(gòu)件151和153的彈性力使第三和第四齒條770和771與第六和第八單向軸承951和 955的上部嚙合。第三和第四齒條770和771具有不同的高度。在第三和第四彈性構(gòu)件155 和157的上端與第五和第七單向軸承950和953的之間設(shè)置了第五和第六齒條790和791。 第三和第四彈性構(gòu)件155和157的彈性力使第五和第六齒條790和791與第五和第七單向軸承950和953的下部嚙合。第五和第六齒條790和791具有不同的高度。在第三和第四齒條770和771的上端與活動(dòng)支架731的上板內(nèi)表面之間設(shè)置了第一橫向活動(dòng)塊793，從而其可沿橫向移動(dòng)。第一橫向活動(dòng)塊793控制了第三或第四齒條770或771與第六或第八單向軸承951或955嚙合的強(qiáng)度。在第五和第六齒條790和791的下端與活動(dòng)支架731的下板內(nèi)表面之間設(shè)置了第二橫向活動(dòng)塊795，從而其可沿橫向移動(dòng)。第二橫向活動(dòng)塊795控制了第五或第六齒條790或791與第五或第七單向軸承950或953嚙合的強(qiáng)度。當(dāng)上部連接單元10和下部連接單元30被伸展和壓縮時(shí)，第三、第四、第五和第六齒條770、771、790和 791連同活動(dòng)支架731 —起做線性運(yùn)動(dòng)。在圖12所示結(jié)構(gòu)的情況下，不僅在上部連接單元 10和下部連接單元30被伸展時(shí)并且在被壓縮時(shí)，第三、第四、第五或第六齒條770、771、790 或791的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由第五、第六、第七或第八單向軸承950、951、953或955傳遞至所述轉(zhuǎn)軸90，使得轉(zhuǎn)軸90持續(xù)正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
如此，第三、第四、第五和第六齒條770、771、790和791連同活動(dòng)支架731 —起做線性運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)支架731在鄰近轉(zhuǎn)軸90的相應(yīng)端的位置處連接至固定桿710的第一端，從而可沿縱向相對(duì)于固定桿710滑動(dòng)。第三、第四、第五和第六齒條770、771、790和791的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由第五、第六、第七和第八單向軸承950、951、953和955傳遞至轉(zhuǎn)軸90。因此，不僅在上部連接單元10和下部連接單元30被伸展時(shí)并且在被壓縮時(shí)，轉(zhuǎn)軸90均可正向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，使用者更容易通過反復(fù)實(shí)施伸展和壓縮上部連接單元10和下部連接單元30的操作的方式轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸90。特別是，更容易利用第一和第二橫向活動(dòng)塊793和795控制轉(zhuǎn)軸 90的轉(zhuǎn)速。
具體而言，受導(dǎo)線150和彈性構(gòu)件170的作用，第一和第二橫向活動(dòng)塊793和795 可沿橫向在活動(dòng)支架731內(nèi)移動(dòng)。此時(shí)，導(dǎo)線150的第一端連接至相應(yīng)的第一和第二齒條 793和795的第一表面，且第二端連接至設(shè)置在把手50上的獨(dú)立的控制柄(未示出)。每一彈性構(gòu)件170包括第一端連接至設(shè)置在活動(dòng)支架731的上板和下板中每一者上的豎向突起的彈簧等等。此外，彈性構(gòu)件170的第二端連接至相應(yīng)的橫向活動(dòng)塊793、795的第二側(cè)。
換而言之，根據(jù)所述控制柄拉動(dòng)導(dǎo)線150的程度和彈性構(gòu)件170的彈性力，第一和第二橫向活動(dòng)塊793和795沿橫向移動(dòng)。
例如，如圖12所示，當(dāng)受相應(yīng)導(dǎo)線150和相應(yīng)彈性構(gòu)件170的作用，第一橫向活動(dòng)塊793移動(dòng)到第三 齒條770上端與活動(dòng)支架731上板之間的空間時(shí)，第二橫向活動(dòng)塊795移動(dòng)到第五齒條790下端與活動(dòng)支架731下板之間的空間，受第一和第二橫向活動(dòng)塊793和 795的作用，第三和第五齒條770和790更強(qiáng)力地嚙合第六單向軸承951和第五單向軸承 950。在這種狀態(tài)下，當(dāng)?shù)谌偷谖妪X條770和790連同活動(dòng)支架731 —起做線性運(yùn)動(dòng)時(shí)， 力從第三和第五齒條770和790經(jīng)由第五和第六單向軸承950和951傳遞至轉(zhuǎn)軸90。從而，轉(zhuǎn)軸90做正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
此時(shí)，第四和第六齒條771和791處于與第八單向軸承955上部和第七單向軸承 953下部以相對(duì)較小的力嚙合的狀態(tài)，該力僅利用了第二和第四彈性構(gòu)件153和157的彈性力。因此，當(dāng)?shù)谌偷谖妪X條770和790連同活動(dòng)支架731 —起做線性運(yùn)動(dòng)時(shí)，第四和第六齒條771和791在與第八和第七單向軸承955和953接合的同時(shí)做著上下運(yùn)動(dòng)。
換而言之，第四和第六齒條771和791不能通過第八和第七單向軸承955和953 使轉(zhuǎn)軸90做正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
在具有上述構(gòu)造的本發(fā)明運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3中，使用者坐在設(shè)置在上部連接單元10 上的坐墊103上，隨后利用他/她的重量和設(shè)置在下部連接單元30兩側(cè)的踏板305，反復(fù)進(jìn)行伸展和壓縮上部和下部連接單元10和30的運(yùn)動(dòng)。因此，使用者可以有效地進(jìn)行腰部和腿部的鍛煉。
圖13和14是具有本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3的腳踏車5的立體圖。[0091]在第一和第二實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3中，前輪51轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至豎向支撐件501 的下端，且后輪53套裝在轉(zhuǎn)軸90的中間部分或者兩端中的每一端。因此，如圖13和14所示，本發(fā)明提供了受使用者作用向前或向后移動(dòng)的腳踏車5。
如此，通過將前輪51和后輪53連接至豎向支撐件501和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3的轉(zhuǎn)軸 90，可提供能向前或向后移動(dòng)的腳踏車5。特別地，使用者能在使腳踏車5向前移動(dòng)的同時(shí)， 進(jìn)行腰部和腿部的鍛煉。
同時(shí)，雖然未顯示在圖中，本發(fā)明的腳踏車5可進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和蓄電池，在控制單元的控制下驅(qū)動(dòng)馬達(dá)可雙向轉(zhuǎn)動(dòng)前輪51或后輪53，而蓄電池給驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供電。
在這種情況下，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連接至設(shè)置在前輪51的軸510上或轉(zhuǎn)軸90上，其中前輪 51設(shè)置在豎向支撐件501的下端，后輪53緊固在轉(zhuǎn)軸90上。
例如，可使用公知的輪轂(hub)馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，但不限于輪轂馬達(dá)。
蓄電池通過螺栓可拆卸地緊固到固定桿710上。
由于前輪51或后輪53可自動(dòng)向前或向后轉(zhuǎn)動(dòng)，騎行腳踏車5的使用者可方便地移動(dòng)，而無需實(shí)施伸展和壓縮上部和下部連接單元10和30的操作。
圖15和16是具有本發(fā)明運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3的訓(xùn)練器7的立體圖。
本發(fā)明可提供使用第一或第二實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3的訓(xùn)練器7，例如室內(nèi)訓(xùn)練腳踏車。
具體而言，如圖15和16所示，第一和第二實(shí)施方式的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3可緊固至置于支撐地面上的獨(dú)立的底座300。
此時(shí)，雖然未顯示在圖中，在底座300上可設(shè)置加載裝置，以通過將摩擦力應(yīng)用到轉(zhuǎn)軸90的方式控制應(yīng)用到轉(zhuǎn)軸90的負(fù)載。
所述加載裝置可通過使用重力的重力施加法、使用粘性流體阻力的液壓缸、給輪子施加摩擦力的制動(dòng)器或者磁性方法來實(shí)現(xiàn)，其中磁性方法利用了當(dāng)磁性體靠近旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理。這是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)施的公知技術(shù)，因此省略了進(jìn)一步的說明。
在包括本發(fā)明運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置3的諸如室內(nèi)訓(xùn)練腳踏車的訓(xùn)練器7的情況下，使用者能夠更有效地通過調(diào)整轉(zhuǎn)軸90的轉(zhuǎn)動(dòng)負(fù)載的方式進(jìn)行腰部和腿部的鍛煉。
工業(yè)應(yīng)用性
如上所述，在本發(fā)明中，坐在設(shè)置在上部連接單元上的坐墊上的使用者，利用他/ 她的重量和設(shè)置在下部連接單元兩側(cè)的踏板，反復(fù)實(shí)施伸展和壓縮上部和下部連接單元的運(yùn)動(dòng)。因此，使用者能夠更有效地進(jìn)行腰部和腿部的鍛煉。
雖然，為了說明的目的對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不背離所附權(quán)利要求
中公開的本發(fā)明的范圍和精髓的前提下，可以做出各種更改、增加和替換。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，包括上部連接單元，其包括第一上部連接件和第二上部連接件，第一上部連接件的第二端繞其第一端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，而第二上部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件的第二端， 從而第二上部連接件的第一端可連同第一上部連接件的第二端一起繞第二上部連接件的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)，在第一和第二上部連接件之一上設(shè)置了坐墊；下部連接單元，設(shè)置在上部連接單元之下，其包括第一下部連接件和第二下部連接件， 第一下部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一上部連接件的第一端，從而第一下部連接件的第二端可繞其第一端轉(zhuǎn)動(dòng)，且第二下部連接件的第二端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第二上部連接件的第二端，第二下部連接件的第一端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至第一下部連接件的第二端，從而第二下部連接件的第一端可連同第一下部連接件的第二端一起繞第二下部連接件的第二端上下轉(zhuǎn)動(dòng)；把手，連接至與所述上部和下部連接單元的第二端鄰近設(shè)置的豎向支撐件的上端；運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，將伸展和壓縮所述上部和下部連接單元所產(chǎn)生的角運(yùn)動(dòng)或線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)軸，配設(shè)有套裝在所述轉(zhuǎn)軸上的單向軸承，所述單向軸承與所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器嚙合，從而所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，以轉(zhuǎn)動(dòng)該轉(zhuǎn)軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器包括活動(dòng)桿，所述活動(dòng)桿的下端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至所述第一下部連接件的左側(cè)或右側(cè)，從而所述活動(dòng)桿的上端可繞其下端轉(zhuǎn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)板，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板的中央部分轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至所述第一上部連接件的左側(cè)或右側(cè)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板在其第一端與套裝在所述轉(zhuǎn)軸上的單向軸承嚙合，從所述轉(zhuǎn)動(dòng)板的第二端延伸出連接桿，該連接桿轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至所述活動(dòng)桿的上端，其中，根據(jù)所述上部和下部連接單元的伸展和壓縮，所述轉(zhuǎn)動(dòng)板可上下轉(zhuǎn)動(dòng)，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)板的旋轉(zhuǎn)力可經(jīng)由所述單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)抽，從而當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或者壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器包括固定桿，其具有第一端和第二端，其中，所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至固定桿的第一端，從而所述轉(zhuǎn)軸位于鄰近所述第一上部連接件的第一端以及所述第一下部連接件的第一端的位置； 所述第二上部連接件的第二端和所述第二下部連接件的第二端轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)合至固定桿的第二端；轉(zhuǎn)換單元，其包括活動(dòng)支架和齒條，所述活動(dòng)支架連接至所述固定桿的第一端從而可沿縱向移動(dòng)，該活動(dòng)支架鄰近所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端設(shè)置，其中所述第一上部連接件的第一端和所述第一下部連接件的第一端分別連接至所述活動(dòng)支架一端的上表面和下表面從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；所述齒條設(shè)置在所述活動(dòng)支架的上板或下板的內(nèi)表面上，該齒條與套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端上的單向軸承嚙合，從而通過伸展和壓縮所述上部連接單元和所述下部連接單元使所述齒條做線性運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述上部和下部連接單元被伸展或壓縮時(shí)，所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換單元的齒條設(shè)置在所述活動(dòng)支架的上板或下板的內(nèi)表面上，從而可沿所述活動(dòng)支架的橫向移動(dòng)，使得所述齒條選擇性地與可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端上的單向軸承嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述齒條的第一側(cè)的高度高于其第二側(cè)的高度，并且在所述齒條的第一和第二側(cè)之間形成了具有預(yù)定深度的凹部，該凹部沿所述齒條的縱向延伸預(yù)定的長(zhǎng)度，并且所述單向軸承包括與所述齒條的第一側(cè)嚙合的第一單向軸承和位于第一單向軸承內(nèi)側(cè)的第二單向軸承，第二單向軸承與所述齒條的第二側(cè)嚙合，其中第二單向軸承的直徑大于第一單向軸承的直徑，從而可以控制所述轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述單向軸承包括套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一端上的第三單向軸承，和套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第二端上的第四單向軸承，且所述轉(zhuǎn)換單元包括第一和第二活動(dòng)支架，其設(shè)置在所述固定桿的第一端上、從而可沿所述固定桿的縱向移動(dòng)，所述第一和第二活動(dòng)支架分別鄰近所述轉(zhuǎn)軸的第一和第二端設(shè)置，其中所述第一上部連接件的第一端和所述第一下部連接件的第一端連接至所述第一和第二活動(dòng)支架的上表面和下表面從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；和第一和第二齒條，該第一和第二齒條分別設(shè)置在所述第一活動(dòng)支架的下板的內(nèi)表面和所述第二活動(dòng)支架的上板的內(nèi)表面上，所述第一和第二齒條分別與所述第三單向軸承的下部和所述第四單向軸承的上部嚙合，從而當(dāng)所述上部連接單元和下部連接單元被伸展和壓縮時(shí)，所述第一和第二齒條連同所述第一和第二活動(dòng)支架一起做線性運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述上部連接單元和下部連接單元均被伸展和壓縮時(shí)，所述第一和第二齒條的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述第三和第四單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，使得所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于，所述單向軸承包括套裝在所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端上的第五和第六單向軸承，第五和第六單向軸承具有相同的直徑；套裝在所述轉(zhuǎn)軸上、位于第五和第六單向軸承之間的第七單向軸承，第七單向軸承的直徑小于第五或第六單向軸承的直徑；和套裝在所述轉(zhuǎn)軸上、位于第六單向軸承和所述固定桿的第一端之間的第八單向軸承，第八單向軸承的直徑與第七單向軸承的直徑相同，其中所述第五、第六、第七和第八單向軸承彼此間隔固定的間距，且所述轉(zhuǎn)換單元包括活動(dòng)支架，其連接至所述固定桿的第一端從而可沿縱向滑動(dòng)，該活動(dòng)支架鄰近所述轉(zhuǎn)軸的第一或第二端設(shè)置，其中所述第一上部連接件的第一端和所述第一下部連接件的第一端分別連接至所述活動(dòng)支架端部的上表面和下表面從而可進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)；第一、第二、第三和第四彈性構(gòu)件，其設(shè)置在所述活動(dòng)支架的上板和下板的內(nèi)表面上構(gòu)件；第三和第四齒條，其設(shè)置在所述第一和第二彈性構(gòu)件的下端與第六和第八單向軸承的上部之間，第一和第二彈性構(gòu)件的彈性力使第三和第四齒條與第六和第八單向軸承的上部嚙合，第三和第四齒條具有不同的高度；第五和第六齒條，其設(shè)置在第三和第四彈性構(gòu)件的上端與第五和第七單向軸承的下部之間，第三和第四彈性構(gòu)件的彈性力使第五和第六齒條與第五和第七單向軸承的下部嚙合，第五和第六齒條具有不同的高度；第一橫向活動(dòng)塊，其設(shè)置在第三和第四齒條的上端與所述活動(dòng)支架的上板內(nèi)表面之間，從而其可沿所述活動(dòng)支架的橫向移動(dòng)，第一橫向活動(dòng)塊控制了第三或第四齒條與第六或第八單向軸承嚙合的強(qiáng)度；以及第二橫向活動(dòng)塊，其設(shè)置在第五和第六齒條的下端與所述活動(dòng)支架的下板內(nèi)表面之間，從而其可沿所述活動(dòng)支架的橫向移動(dòng)，第二橫向活動(dòng)塊控制了第五或第六齒條與第五或第七單向軸承嚙合的強(qiáng)度，其中當(dāng)所述上部連接單元和所述下部連接單元被伸展和壓縮時(shí)，所述第三、第四、第五和第六齒條連同所述活動(dòng)支架一起做線性運(yùn)動(dòng)，從而當(dāng)所述上部連接單元和所述下部連接單元均被伸展和壓縮時(shí)，所述第三、第四、第五或第六齒條的線性運(yùn)動(dòng)經(jīng)由所述第五、第六、 第七或第八單向軸承傳遞至所述轉(zhuǎn)軸，使得所述轉(zhuǎn)軸正向轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.一種腳踏車，其特征在于，包括權(quán)利要求
1-7中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置；和與所述豎向支撐件及所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)軸連接的前輪和后輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的腳踏車，其特征在于，還包括轉(zhuǎn)動(dòng)所述前輪或后輪的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；以及給所述驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供電的蓄電池。
10.一種訓(xùn)練器，其特征在于，包括權(quán)利要求
1-7中任一項(xiàng)所述的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置。
專利摘要
本實(shí)用新型提供了一種運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置和具有該裝置的腳踏車和訓(xùn)練器。所述運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置構(gòu)造為坐在設(shè)置在上部連接單元(10)上的坐墊上的使用者，利用他/她的重量和設(shè)置在下部連接單元兩側(cè)上的踏板，反復(fù)實(shí)施伸展和壓縮上部和下部連接單元(10)和(30)的運(yùn)動(dòng)。因此，使用者能夠更有效地實(shí)施腰部和腿部的鍛煉。
文檔編號(hào)A63B22/08GKCN201988108 U發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200990100011
公開日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年10月21日
發(fā)明者林栽實(shí) 申請(qǐng)人:北京三京汽車配件有限公司, 林栽實(shí)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan