专利名称：运动车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种运动车，特别是涉及一种踏板运动车的曲柄。
现代人由于生活忙碌以及生活空间愈来愈狭小，要保持适当的运动量，往往相当困难。为了解决这种现象，有了各种各样的室内运动器材问世，此类运动器材由于可在有限的室内空间使用，且不受时间及气候的影响，因而非常适合作为现代人进行健身运动的器具。
踏板运动车即为一种普及的室内健身器材，其基本上设有两个独立的踏板供人体双脚踩踏在上方，在人体双脚作跑步或踩踏动作的同时，该踏板轮流上下运动，而达到类似室外跑步或满跑的运动功能。
此类运动车的基本动作原理如图1所示，其设有两个独立的第一踏板10及第二踏板20，人体的左脚L可踩放在第一踏板10上，而右脚R则踩置在第二踏板20上。上述第一及第二踏板10、20分别使前端接合连动于反向的第一曲柄11及第二曲柄22，该曲柄11、22外端部分别以接点接合于一转轮30的相对外周端点13、24。在此一运动车的曲柄结构中，当人体进行原地跑动或踩踏时，上述两曲柄11、22将以转轮30中心点O为轴心分别作圆周运动，并造成第一及第二踏板10、20一端不断作升降动作，而达到运动功能。
如图1至图3所示，由于第一及第二曲柄11、22均以设定的垂直长度连接转轮30的外圆周和转轮30中心点O，其动作长度a大致与转轮30的半径r相当。以其中的第一踏板10为例，图1、2所示的上端点(即上死点)位置为最耗力的位置，因在此处的施力方向与转轮30中心轴为完全垂直状态，其力臂接近零，所以无法产生所需的力矩。因此将第一踏板10由上端点13移动至邻近的周向位置13a时，为最费力的阶段。
此类运动车使转轮30处于运动状态的动力来源主要为人体下压的自重力量W及前推力P。以人体自重力量W为例，如图1所示，在第一曲柄11移至转轮30上端点13位置时，自重力量W作用于该点的力量当假设在前后负重为平均状态下时为1/2W，但此力量完全垂直于转轮30中心轴，并没有驱使转轮30旋转的切线力量，因为此时的主要驱动力为人体的水平作用力P。而假设在运动状态下，自重力量W及水平作用力P的合力为斜向力，其驱使转轮30旋转的水平分力f(垂直分力g无驱使转轮30旋转的作用)将极小，当第一曲柄11或第二曲柄22转到如上所述的上端点及其邻近区域时，其必需非常耗力的以人体施以水平作用力，由此可以想见其费力程度。
如图4所示，转动结构常见于如脚踏车之类的器材上，其主链轮35的两侧也设有左右踏板15、25及其曲柄17、27。在图4示的右踏板25转至上端点时，由于该踏板15、25为活动式，因此踩踏的力量P能以斜向力P’施加于主链轮35，即可防止如上述的上端点极为耗力的状况。但如图5所示，常见的这类运动车由于两踏板11、22为固定式，受到这一限制，该第一踏板11在一端位于上端点位置时，人体18的腿部181大腿及小腿部分必需以膝盖部位182为轴心反向弯曲施以水平向作用力P，其不仅对运动者造成极大的体力负荷，同时更因运动途中不断重复的对膝盖部位182施以突然加重负荷，而容易造成无意的运动伤害。
本实用新型的目的是提供一种改进的运动车，使踏板与曲柄连动端移至转轮上端点时，能形成轻力推动的状态，以防止意外运动伤害。
为达到上述目的，本实用新型是通过下述技术方案实现的一种运动车，该运动车设有两个供人体双脚踩置的踏板，该踏板一端与一转轮外周缘活动接合，并连动设于转轮前后侧的曲柄，曲柄另一端接合于转轮中心点；其特征在于该曲柄具有第一延伸段，该第一延伸段与转轮垂直中心线具有一设定夹角，且由该第一延伸段端部以另一弯折段连接至转轮中心点。
其中，该曲柄第一延伸段与转轮垂直中心线的夹角可以为九十度以内。
其中，该曲柄第一延伸段与其末端弯折段可以互呈垂直。
通过上述技术方案消除了现有运动车曲柄的缺陷，达到了上述目的。本实用新型与现有技术相比，将曲柄设为弯折状，使其第一延伸长度与转轮垂直中心线呈一设定夹角延伸，并在此第一延伸长度末端设有一连接转轮中心点的弯折段，从而可因上述第一延伸长度在自重力量下所产生的斜向垂直分力与第一延伸长度中心至转轮中心点力臂长度，而产生足以将曲柄一端推开上端点的力矩，从而可在运动车踏板踩踏至高点时仅需施以轻力，能有效预防运动伤害。
现列举具体实施例，对本实用新型的新颖性及其结构特点，配合附图详细说明如下
图1是常用运动车曲柄结构及其动作图；图2是图1的单侧结构及其动作图；图3是图1及图2的转轮受力示意图；图4是常见的脚踏车主链轮及其踏板相关结构、以及动作图；图5是图1的人体踩踏使用状态图；图6是本实用新型较佳实施例结构及动作图。
如图6所示，以使用于如上所述的运动车而言，本实用新型同样设有两踏板100、200供分别以左脚L及右脚R踩踏，该踏板100、200一端分别活动接合在位于一设定直径的转轮300的两侧。使此踏板100、200的接合端分别与曲柄110、220的另一端分别接合于转轮300的中心点。
本实用新型的主要特征在于该曲柄110、220的垂直总长度接近于转轮300半径r，使其以合适角度加以弯折。以如图6示的较佳实施例的其中一曲柄110为例，其与踏板100的活动接合端在和转轮300垂直中心线Cv呈一设定角度θ方向以第一长度110a延伸，再由其末端以另一弯折端110b延伸连接至转轮300中心点。
此一改进设计在曲柄110与踏板100的活动接合端移至转轮300上端点时，运动者的自重力量W作用于该点之上的力量若为W/2时，其将产生斜向垂直分力b及斜向水平分力c。以该图6示的曲柄110弯折角度为例，第一斜向延伸长度110a片体中心与转轮300中心点O的垂直距离为d。上述斜向垂直分力b将形成一b×d的力矩。
以上述曲柄110第一斜向延伸长度110a与转轮300垂直中心线Cv的夹角θ为45度，且人体自重W为100公斤为例，则上述所产生的力矩约为∵b＝COS45°×W/2＝35(KG)∴M(力矩)＝35×d(设定长度)＝35d(KG-CM)因此，人体站立于踏板100或200上所产生的力矩将由转轮垂直中心线Cv与曲柄110第一延伸长度110a的夹角θ，以及其与转轮中心点0的距离d所决定。通过θ与d的设定即可取得所需的上端点自重力矩配合人体重量，θ角可为九十度以内，并在30°～60°均属适当值，但在如图示的45°为最理想。同时，在第一延伸长度110a与弯折段110b互呈垂直即九十度时，可取得最大力臂d。
由于上述曲柄110、220的改进设计，该曲柄110、220到达转轮300上端时，应运动者自重W所产生的力矩，将使整个转轮300由上端点及其邻近区域转开时变得非常省力，人体在踩动状态下，仅需施以极小的水平作用力P即可使转轮300脱离上端点进行持续旋转。运动者在踩踏至高点时仅需施以轻力，能有效防止此类运动车可能造成的运动伤害。
以上所举的实施例仅方便说明，在不离开本实用新型精神范围内，本领域普通技术人员所作的各种简易变形与修饰，均仍应包括在本实用新型权利保护范围内。
权利要求1.一种运动车，该运动车设有两个供人体双脚踩置的踏板，该踏板一端与一转轮外周缘活动接合，并连动设于转轮前后侧的曲柄，曲柄另一端接合于转轮中心点；其特征在于该曲柄具有第一延伸段，该第一延伸段与转轮垂直中心线具有一设定夹角，且由该第一延伸段端部以另一弯折段连接至转轮中心点。
2.根据权利要求1所述的运动车，其特征在于该曲柄第一延伸段与转轮垂直中心线的夹角为九十度以内。
3.根据权利要求1所述的运动车，其特征在于该曲柄第一延伸段与其末端弯折段互呈垂直。
专利摘要一种运动车,该运动车设有两个供人体双脚踩置的踏板,该踏板一端与一转轮外周缘活动接合,并连动设于转轮前后侧的曲柄,并使曲柄另一端接合于转轮中心点;上述曲柄具有第一延伸段,该第一延伸段与转轮垂直中心线具有一设定夹角,且该第一延伸段端部以另一折段连接转轮中心点;从而可在运动车踏板踩踏至高点时仅需施以轻力,有效预防运动伤害。
文档编号A63B26/00GK2492264SQ0122473
公开日2002年5月22日 申请日期2001年5月25日 优先权日2001年5月25日
发明者李圻荣 申请人:首朋企业股份有限公司