可移动地支撑的锻炼器材的制作方法

可移动地支撑的锻炼器材
1.对相关申请的引用
2.本技术是美国申请15/999,259的部分延续案，该美国申请15/999,259要求于2017年8月17日提交的美国临时申请62/546,728和于2018年3月1日提交的美国临时申请62/637,003的权益,这些申请的完整公开内容通过引用结合在此。


背景技术：

3.各种类型的室内锻炼器材是为模仿或模拟通常在室外环境中进行的锻炼活动而设计的。例如，固定跑步机允许用户在室内而不是在室外行走或跑步。类似地，固定自行车允许用户在室内而不是在室外体验自行车运动。作为后者的一个例子，可将常规自行车安装到室内自行车训练器上，这允许用户将通常在室外使用的自行车改装为在室内环境中使用。
4.虽然在室内环境中使用锻炼器材锻炼时不能精确地复制实际的室外条件，但是可配置或控制锻炼器材来模拟室外条件。例如，在跑步机的情况下，可调整跑步机带的倾斜度来模拟上坡或下坡跑步或行走。固定自行车和自行车训练器通常是直立和水平布置的，它们设计为包括允许固定自行车或自行车和训练器的组合左右倾斜和向上或向下调节倾斜角度的特征。


技术实现要素：

5.本发明的一个目的是使用户在室内环境中使用锻炼器材时能够更真实地体验发生在室外环境中的运动。本发明的另一个目的是使锻炼器材可沿不同方向或在不同平面内运动，以增强用户在使用该锻炼器材时的体验。本发明的另一个目的是提供一种用于锻炼器材的支撑系统，该支撑系统允许锻炼器材沿不同方向运动，以增强用户的体验，并且该支撑系统可在原始制造期间结合在锻炼器材中，或者可与现有的锻炼器材一起使用。
6.根据本发明的第一方面，一种锻炼器材包括配置为支撑用户的框架、可移动地安装到框架上以使用户能够在锻炼期间施加输入力的用户输入装置、以及与框架接合的支撑装置。所述支撑装置将框架支撑在一个支撑表面上方，并配置为响应于用户向框架施加的输入力而使框架沿纵轴前后运动。所述支撑装置还可配置为使框架围绕主要沿前后方向延伸的倾斜轴线倾斜运动。在一个实施例中，所述框架和所述可移动输入装置可以是自行车型装置的形式。
7.可设置中位偏置装置，以使框架朝前后中位和倾斜中位偏置。该中位偏置装置可包括用于使框架朝前后中位偏置的第一偏置装置和用于使框架朝倾斜中位偏置的第二偏置装置。
8.框架可通过一对滚轮与一对支撑构件的接合而与支撑装置接合，支撑构件和滚轮配合以实现框架相对于支撑装置的前后运动。在一个版本中，所述一对支撑构件与框架互连，并且所述一对滚轮与支撑装置互连。每个滚轮可以是带槽滚轮的形式，并且支撑构件与带槽滚轮之间的相对轴向前后运动导致框架沿前后方向的运动，支撑构件与带槽滚轮之间
的相对枢转运动导致框架围绕倾斜轴线的倾斜运动。
9.所述一对支撑构件可以是朝由框架限定的前端布置的前支撑构件和朝由框架限定的后端布置的后支撑构件的形式。后支撑构件可位于相对于支撑表面比前支撑构件低的高度，以在操作自行车时更接近类似于道路的感觉。
10.第一偏置装置可以是支撑构件的弧形构造的形式，该弧形构造实现框架在重力作用下朝前后中位偏置。
11.支撑装置可以是底座的形式，并且第二偏置装置包括互连在底座与框架之间的倾斜中位偏置装置，该倾斜中位偏置装置向框架施加相反的指向侧向的偏置力，该偏置力朝倾斜中位压迫框架。所述底座可包括一对侧向间隔开的支柱，所述倾斜中位偏置装置可包括与框架互连并位于所述一对支柱之间的置中导引构件。一对柔性细长偏置构件与置中导引构件和与每个支柱相关联的偏置装置相互连接，并从置中导引构件沿侧向相反的方向延伸。每个柔性细长偏置构件与所述偏置装置之一互连，从而由偏置装置施加的偏置力使置中导引构件朝与框架的倾斜中位对应的中位偏置。在一种形式中，置中导引构件限定轴向延伸的内部通道，并且柔性细长偏置构件与往复运动组件互连，该往复运动组件可在置中导引构件的内部通道内运动，以适应框架相对于底座的前后运动。每个偏置装置可以是一个或多个互连在支柱之一与柔性细长偏置构件之一之间的弹簧的形式。
12.根据另一个方面，一种锻炼自行车包括：配置为布置在一个支撑表面上的底座、配置为支撑用户并包括踏板型用户力输入装置的框架、以及置于底座与框架之间用于在使用期间实现框架相对于底座的运动的可移动支撑装置。所述可移动支撑装置配置为实现框架相对于底座的轴向前后运动以及框架相对于底座的左右倾斜运动。在底座与框架之间布置有轴向置中装置，以使框架朝轴向前后中位偏置，在底座与框架之间布置有倾斜置中装置，以使框架朝倾斜中位偏置。所述可移动支撑装置包括与一对轴向间隔开的滚轮接合的一对轴向间隔开的支撑构件，并且支撑构件与滚轮之间的相对轴向运动导致框架相对于底座的轴向前后运动。支撑构件与滚轮之间的相对枢转运动导致框架相对于底座的左右倾斜运动。每个支撑构件可具有实现框架在重力作用下沿轴向前后方向相对于底座偏置的弧形构造。框架相对于底座的左右倾斜运动是围绕前倾斜轴和后倾斜轴发生的。前倾斜轴可位于相对于支撑表面比后倾斜轴高的高度。所述倾斜置中装置配置为在前倾斜轴线下方和后倾斜轴线下方的位置在框架上施加相反方向的侧向力，该侧向力倾向于朝倾斜中位压迫框架。
13.通过阅读下文的详细说明和附图，本发明的其它方面、特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。但是应理解，详细说明和具体示例虽然示出了本发明的某些实施例，却是以示例性而非限制性方式给出的。在不脱离本发明的精神的情况下，可在本发明的范围内做出许多改变和修改，本发明涵盖所有这样的修改。
附图说明
14.通过参考在附图中示出并构成本说明书的一部分的示例性而非限制性的实施例，本发明的优点和特征的清晰概念以及本发明提供的典型机构的构造和操作将变得更加显而易见，在附图中，相似的附图标记表示可能在多个视图中示出的相似元件，其中：
15.图1是本发明的用于锻炼器材的可移动支架的一个实施例的等距视图，其中该锻
炼器材是安装到自行车训练器上的自行车的形式；
16.图2是图1的可移动锻炼器材支架以及自行车和训练器的组合的侧视立面图；
17.图3是一个与图2类似的视图，示出了没有自行车和训练器的组合时的可移动锻炼器材支架；
18.图4是图1
‑
3的可移动锻炼器材支架的端视立面图，示出了支架沿第一方向的倾斜运动；
19.图5是图1
‑
4的可移动锻炼器材支架的端视立面图，示出了支架沿与第一方向相反的第二方向的倾斜运动；
20.图6是图1
‑
5的可移动锻炼器材支架的仰视平面图；
21.图7是图1
‑
6的可移动锻炼器材支架的俯视平面图；
22.图8是构成图1
‑
7的可移动锻炼器材支架的一部分的底座和框架的等距视图；
23.图9是图8的可移动锻炼器材支架的底座和框架的侧视立面图；
24.图10是一个与图9类似的视图，示出了框架相对于底座沿第一方向的轴向或前后运动；
25.图11是一个与图9和图10类似的视图，示出了框架相对于底座沿与第一方向相反的第二方向的轴向或前后运动；
26.图12是图8的可移动锻炼器材支架的底座和框架的俯视平面图；
27.图13是图1
‑
7的可移动锻炼器材支架的下侧的等距视图；
28.图14是图13的由14
‑
14线表示的部分的放大局部等距视图；
29.图15和图16分别是与图9和图10类似的视图，示出了可移动锻炼器材支架的底座和框架部分，其中可移动锻炼器材支架的平台部分已被移除；
30.图17是沿着图14的17
‑
17线截取的局部截面图；
31.图18是以图8的18
‑
18线为基准局部剖切的侧视立面图，示出了结合到图1
‑
8的可移动锻炼器材支架中的偏置装置的一个实施例；
32.图19是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图，示出了可移动锻炼器材支架处于正在工作的使用形态；
33.图20是图19的可移动锻炼器材支架的端视立面图；
34.图21是沿着图20的21
‑
21线截取的纵向截面图；
35.图22是一个与图18类似的局部截面图，示出了结合到图19的可移动锻炼器材支架中的倾斜偏置装置；
36.图23是图19
‑
22的可移动锻炼器材支架的等距视图，示出了可移动锻炼器材支架处于非工作的折叠形态；
37.图24是图19
‑
23的折叠的可移动锻炼器材支架的侧视立面图；
38.图24a是与图19
‑
25所示的实施例类似的可移动锻炼器材支架的一个实施例的等距视图，示出了置于锻炼器材支架上的自行车和训练器；
39.图24b是图24a的可移动锻炼器材支架的侧视立面图；
40.图24c是图24a的可移动锻炼器材支架的纵向截面图；
41.图24d是示出图24a的可移动锻炼器材支架的一部分和结合在其中的联接机构的局部等距视图，其中联接机构被示为处于缩回或非工作位置；
42.图24e是一个与图24d类似的视图，示出了处于伸长或工作位置的联接机构；
43.图24f是沿着图24d的24f
‑
24f线截取的局部截面图；
44.图24g是沿着图24e的24g
‑
24g线截取的局部截面图；
45.图24h是结合到图24d
‑
24g的联接机构中的可移动联接构件的等距视图；
46.图24i是沿着图24h的24i
‑
24i线截取的截面图；
47.图24j是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
48.图24k是图24j的可移动锻炼器材支架的前视立面图；
49.图24l是图24j的可移动锻炼器材支架的侧视立面图；
50.图24m是图24j的可移动锻炼器材支架的纵向截面图；
51.图25是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
52.图26是示出图25的可移动锻炼器材支架的后部的局部等距视图；
53.图27是沿着图26的27
‑
27线截取的截面图；
54.图28是沿着图26的28
‑
28线截取的局部截面图；
55.图29是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
56.图30是图29的可移动锻炼器材支架的后视立面图；
57.图31是一个与图30类似的视图，示出了用于实现锻炼器材围绕倾斜轴线的运动的一个替代实施例；
58.图32是一个与图30和31类似的视图，示出了图29
‑
31的实施例中的锻炼器材的倾斜运动；
59.图33是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
60.图34是示出本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的部件的分解等距视图；
61.图35是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
62.图36是图35的可移动锻炼器材支架的俯视平面图；
63.图37是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
64.图38是一个与图37类似的视图，示出了固定到可移动锻炼器材支架上的自行车和训练器；
65.图39是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
66.图40是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
67.图41是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
68.图42是图41的可移动锻炼器材支架的前视立面图；
69.图43是图41和42的可移动锻炼器材支架的侧视立面图；
70.图44是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的等距视图；
71.图45是图44的可移动锻炼器材支架的侧视立面图；
72.图46是图44和45的可移动锻炼器材支架的俯视平面图；
73.图47是结合有本发明的可移动支架的固定自行车形式的锻炼器材的等距视图；
74.图48是图47的锻炼器材的后视立面图；
75.图49是图47和48的锻炼器材的侧视立面图；
76.图50是结合有本发明的可移动支架的自行车训练器的等距视图；
77.图51是图50的自行车训练器的后视立面图；
78.图52是图50和51的自行车训练器的侧视立面图；
79.图53是本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例的侧视立面图；
80.图54是图53的可移动锻炼器材支架的等距视图；
81.图55是沿着图53的55
‑
55线截取的截面图；
82.图56是一个与图55类似的视图，示出了可移动锻炼器材支架的倾斜运动；
83.图57是沿着图55的57
‑
57线截取的截面图；
84.图58是结合有本发明的可移动支架的固定自行车的等距视图；
85.图59是图58的可移动锻炼器材支架和固定自行车的局部剖切的侧视立面图；
86.图60是图58和59的可移动锻炼器材支架和固定自行车的前视立面图；
87.图61是沿着图60的线61
‑
61截取的截面图；
88.图62是图59的可移动锻炼器材支架和固定自行车的局部剖切的等距视图；
89.图63是图58的可移动锻炼器材支架和固定自行车的局部剖切的放大局部侧视立面图；
90.图64是图60的可移动锻炼器材支架和固定自行车的局部前视截面图；
91.图65是图58的可移动锻炼器材支架和固定自行车的局部后视立面图；
92.图66是由图61的66
‑
66线表示的部分的局部放大等距视图；
93.图67是由图61的67
‑
67线表示的部分的局部放大等距视图；
94.图68是由图61的68
‑
68线表示的部分的局部放大等距视图；
95.图69是沿着图68的69
‑
69线截取的截面图；
96.图70是图68
‑
69的置中机构组件的放大左视等距视图；
97.图71是图68
‑
70的置中机构组件的放大右视等距视图；
98.图72是图58
‑
60的可移动锻炼器材支架和固定自行车的侧视立面图，示出了支架沿向前方向的运动；
99.图73是图58
‑
60和72的可移动锻炼器材支架和固定自行车的侧视立面图，示出了支架沿向后方向的运动；
100.图74是图58
‑
60和72
‑
73的可移动锻炼器材支架和固定自行车的前视立面图，示出了支架沿第一方向的倾斜运动；和
101.图75是图58
‑
60和72
‑
74的可移动锻炼器材支架和固定自行车的前视立面图，示出了支架沿第二方向的倾斜运动。
102.在说明附图所示出的本发明的实施例时，为了清楚起见，将采用特定的术语。但是，这并不意味着本发明限于如此选择的特定术语，并且应理解，每个特定术语包括以类似方式操作以实现类似目的的所有技术等同形式。例如，经常使用词语“连接”、“附接”或与其类似的术语。它们不限于直接连接或附接，而是包括被本领域技术人员认为是等同的与其它元件的连接或附接。
具体实施方式
103.下面将参照在以下说明中详细说明的非限制性实施例更全面地说明本文所公开的主题的各种特征和有利细节。
104.请参考以下说明，其中在整个公开内容中，相似的附图标记表示相似的部件。本发明的可移动锻炼器材支架的第一实施例在图1
‑
18中一般由附图标记100表示。在此实施例中，可移动锻炼器材支架100是与锻炼器材分开的，但适于支撑该锻炼器材。在所示的实施例中，该锻炼器材是与自行车训练器t接合的自行车b的形式。自行车训练器t被示为较常规的训练器，它与自行车b的后轮接合，并且在用户按已知的方式向自行车b的踏板施加输入力时提供阻力。这种类型的训练器很常见，例如由美国威斯康辛州麦迪逊市的saris cycling group,inc.生产的cycleops牌训练器。但是应理解，可采用任何其它类型的自行车训练器，例如直接驱动式训练器。还应理解，由可移动锻炼器材支架100支撑的锻炼器材不限于自行车和训练器组合等器材，可采用在操作期间用户对其施加重复或循环的力的任何类型的固定锻炼器材。
105.可移动锻炼器材支架100通常包括适于置于一个支撑表面(例如地板、平台104和框架106)上的底座102。自行车b和训练器t置于由平台104限定的朝上的表面上。平台104固定到框架106上，并且框架106以将在下文中说明的方式可移动地安装到底座102上。框架106可响应于用户在使用期间施加到自行车b的踏板上的输入力相对于底座102运动，这也将在下文中说明。在第一运动方向上，如图4和5所示，平台104和框架106可围绕纵向倾斜轴线沿顺时针和逆时针方向运动，这使得自行车b、训练器t和用户能够响应于用户施加到自行车b的踏板上的输入力而左右运动。
106.如图6和图8所示，底座102可由以大致矩形的构造固定在一起的管状金属构件形成，当然，也可采用其它令人满意的材料和构造。在所示的实施例中，底座102包括一对侧构件108a、108b和一对端部构件110a、110b。一个托架112a安装到端部构件110a上，一个托架112b安装到端部构件110b上。托架112a可旋转地支撑带槽滚轮114a，托架112b可旋转地支撑带槽滚轮114b。
107.一个台阶116固定到底座的侧构件108a、108b之一上。在所示的实施例中，台阶116包括在下端固定至底座的侧构件108b的立柱118、以及固定至立柱118的上端的大致水平的台阶构件120。台阶116稳固地固定到底座102上，并适于在用户登上自行车b和从自行车b上下来时在平台104上方支撑用户的重量。
108.在所示的实施例中，框架106包括置于底座102上并延伸到超出底座102的端部的位置的纵向框架构件122。一系列平台安装构件位于纵向框架构件122上方并固定到其上。典型情况下，平台安装构件可包括前横向平台安装构件124、中间横向平台安装构件126和后横向平台安装构件128。包括一对侧副框架构件130a、130b和一个端部副框架构件132的后副框架固定到后横向平台安装构件128上，并从其向后延伸。一对倾斜偏置托架组件134a、134b可枢转地安装到侧副框架构件130a、130b上，这对倾斜偏置托架组件134a、134b的构造和操作将在后文中说明。
109.平台104覆盖并固定到框架106的平台安装构件124、126、128、130a、130b和132上。平台104可具有限定朝上的顶面的大致平坦的平面构造，自行车b和训练器t可置于该顶面上。根据需要，平台104可包括一系列孔或孔口，这些孔或孔口可接收可用于将自行车b和训练器t固定就位的紧固件、绑带等。适当的紧固件适于穿过平台安装构件124、126、128、130a、130b和132中的开口延伸，并与平台104接合，以将平台104固定到框架106上。平台104可具有任何期望的构造，在所示的实施例中，平台104具有较宽的后区域以容纳训练器t，并
具有较窄的前区域，自行车b的前轮置于该前区域上。
110.纵向框架构件122分别设有后接合区域136a和前接合区域136b。后接合区域136a和前接合区域136b分别靠在后带槽滚轮114a和前带槽滚轮114b上并由它们支撑，以允许框架106和平台104以及支撑在其上的自行车b和训练器t响应于用户施加到自行车b的踏板上的输入力而相对于底座102沿轴向或前后方向运动。后接合区域136a和前接合区域136b的构造相同，并且具有弧形构造，在框架106相对于底座102沿轴向或前后方向运动时，该弧形构造实现框架106的向上和向下运动。在此方面，如图9所示，由于接合区域136a、136b的弧形构造，框架106在重力作用下向轴向中位偏置。框架106可对平台104和框架106响应于用户对自行车b的踏板施加的输入力而受到的力做出反应，从而可相对于底座102向后和向上运动，如图10所示，并可相对于底座102向前和向上运动，如图11所示。半圆形保持托架138a、138b分别固定到后端构件110a和前端构件110b上，并且分别在纵向框架构件122的后端区域和前端区域上延伸。保持托架138a、138b用于限制纵向框架构件122相对于底座102的向上运动，以确保后接合区域136a和前接合区域136b分别保持与后带槽滚轮114a和前带槽滚轮114b接合。
111.如前文所述，后接合区域136a和前接合区域136b的构造相同。下面将参照图14说明后接合区域136a的细节，应理解，这种说明同样适用于前接合区域136b的细节。在所示的实施例中，如图14所详示，后接合区域136a包括固定到纵向框架构件122的朝下的轨道构件140a上。在所示的实施例中，轨道构件140a具有弧形构造，并且接合在纵向框架构件122的相应形状的切口区域内。典型情况下，纵向框架构件122可由具有大致圆形横截面的管状构件形成，并且可对管状构件的壁进行切割，以形成接收弧形轨道构件140a的凹部。纵向框架构件122和轨道构件140a均可由金属材料形成，并且轨道构件140a可通过焊接固定在纵向框架构件122的凹部内。但是应理解，纵向框架构件122和轨道构件140a可由任何所需的材料形成，并且轨道构件140a可按任何所需的方式固定到纵向框架构件122上。
112.轨道构件140a包括一对侧区域142、144和位于侧区域142、144之间的中央压筋区域146。典型情况下，侧区域142、144的横截面可较平坦，而中央压筋区域146可具有凸形或向外弧形的构造。这种构造在图17中示出，图17示出了中央压筋区域146可具有大致半圆形的构造。
113.图17还示出了带槽滚轮114a及其与轨道构件140a的半圆形中央压筋区域146的接合。如图17所示，带槽滚轮114a位于由托架112a限定的一对直立构件之间，并且可围绕在托架112a的直立构件之间延伸并固定到其上的轴旋转。带槽滚轮114a包括一对滚轮轴承组件150，轴148穿过这对滚轮轴承组件150延伸，并且这对滚轮轴承组件150与限定凹槽154的带槽滚轮114a的外壳部分152接合。凹槽154的半径略大于轨道构件140a的中央压筋区域146的半径，从而中央压筋区域146嵌套在凹槽154内。中央压筋区域146在凹槽154内的接合提供了双重功能，即，在带槽滚轮114a旋转时允许轨道构件140a的轴向运动，从而允许纵向框架构件122相对于底座102轴向运动，同时允许纵向框架构件122相对于带槽滚轮114a枢转。应理解，带槽滚轮114a上的轨道构件140a的轴向运动实现了平台104相对于底座102的轴向或前后运动，并且轨道构件140a的中央压筋区域146在带槽滚轮114a的凹槽154内的枢转运动实现了框架构件122的倾斜运动，从而实现了平台104相对于底座102的倾斜运动。中央压筋区域146在凹槽154内的接合还起到限制轨道140a相对于滚轮114a的横向或侧向运动的
作用，这确保了纵向框架构件122的横向或侧向位置，从而确保了框架106和平台104相对于底座102的横向或侧向位置。
114.图18示出了倾斜偏置托架组件134b，它与倾斜偏置托架组件134a一起用于使框架106以及平台104向中间倾斜位置偏置。以下的倾斜偏置托架组件134b的说明同样适用于倾斜偏置托架组件134a。
115.如图18所示，倾斜偏置托架组件134b包括托架构件160，该托架构件160在其上端通过销162可枢转地固定到侧副框架构件130b上。轮或滚轮164可旋转地安装到托架构件160的下端上，并置于框架侧构件108b的朝向的表面上。一个偏置部件与托架构件160接合，以使托架构件160朝框架侧构件108b向下偏置。该偏置部件可以是扭簧、压缩弹簧或用于在托架构件108b上施加向下偏置力的任何其它令人满意的机构或装置的形式。在所示的实施例中，所述弹簧是泡沫块165的形式，被示为处于压缩状态，在侧框架构件130b上施加向上的偏置力，并施加使滚轮164抵靠在底座侧构件108b上的向下的偏置力。通过这种方式，滚轮164被偏置在框架侧构件108b的朝上的表面上。
116.一个螺纹套管166固定到侧副框架构件130b，并且一个调节螺钉168与套管166螺纹接合。调节螺钉168在其上端具有头部，可通过平台104中的开口操作该头部，调节螺钉168的下端抵靠由附图标记170表示的预加载托架。调节螺钉168的旋转用于调节框架106和平台104相对于底座102的旋转位置。通过这种方式，可有选择性地转动倾斜偏置托架组件134a、134b的调节螺钉168，以将平台104置于水平取向。
117.在使用时，器材支架100的可移动锻炼平台104和框架106在用户使用自行车期间沿轴向的前后方向运动并左右倾斜，以向用户提供更接近真实世界条件的体验。在此方面，在施加到自行车b的踏板上的力不平衡时，即，当平台104在任何时间点经受自行车b的一侧的净向下力时，平台104会通过轨道构件(例如140)的中央压筋区域(例如146)在滚轮114a、114b的凹槽(例如154)内的枢转运动而沿向下力的方向倾斜。同时，当施加到自行车b的踏板上的力导致向平台104传递水平的轴向力时，平台104会通过带槽滚轮(例如114a)上的轨道构件(例如140a)的轴向运动而沿轴向或前后方向向前或向后运动。接合区域136a、136b的轨道构件(例如140a)的弧形构造实现了平台104在重力作用下朝轴向中位偏置，在该位置，滚轮114a、114b分别位于接合区域136a、136b的最上侧的中央部分内。在平台104和框架106的这种轴向或前后运动期间，倾斜偏置托架组件134a、134b的滚轮(例如164)沿着底座侧构件108a、108b的朝上的表面向轴向或前后方向运动。倾斜偏置托架组件134a、134b的弹簧偏置部件分别用于使倾斜偏置托架组件134a、134b的滚轮(例如164)保持与底座侧构件108a、108b的朝上的表面接触。通过这种方式，倾斜偏置托架组件134a、134b在框架构件122相对于底座102轴向运动时用于在纵向框架构件122的任何一侧上的平台104的下侧施加向上的偏置力，以使平台104向中性倾斜位置偏置，同时弧形接合区域136a、136b在平台104的左右倾斜运动期间使平台104向轴向中位偏置。
118.图19
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24示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由附图标记200表示。在此实施例中，可移动锻炼器材支架200包括可折叠的底座部分202和可折叠的平台部分204。
119.可折叠的底座部分202包括前底座部分206、后底座部分208、以及位于前底座部分206与后底座部分208之间的中间底座部分210。一个前铰链212通过前铰链销213将前底座
部分206可枢转地连接至中间底座部分210的前部，一个后铰链214通过后铰链销215将后底座部分208可枢转地连接至中间底座部分210的后部。前铰链212和后铰链214可根据需要分别具有任何常规的铰链构造，并且使得前底座部分206和中间底座部分210能够围绕前铰链销213相对于彼此枢转，使得后底座部分208和中间底座部分210能够围绕后铰链销215相对于彼此枢转。
120.底座部分202的前底座部分206包括居中的前托架216，一个前带槽滚轮218可旋转地安装到该前托架216上。类似地，底座部分202的后底座部分208包括居中的后托架220，后带槽滚轮222可旋转地安装到该后托架220上。此外，后底座部分208包括分别位于后底座部分208的每个侧边附近的一对朝上的轨道224。前底座部分206还包括一对台阶225，这对台阶225配置为在用户登上锻炼器材(例如自行车b)或从锻炼器材上下来时支撑用户的重量。
121.平台部分204包括前平台部分226和后平台部分228。前平台部分226配置为配装在前底座部分206的台阶225之间。一个包括铰链销231的铰链230可枢转地连接前平台部分226的后部和后平台部分228的前部，以使前平台部分226和后平台部分228能够相对于彼此枢转。前平台部分226可包括可选的车轮支架232，该车轮支架232配置为在置于可移动锻炼器材支架200上时位于自行车(例如自行车b)的前轮下。车轮支架232可在形成于前平台部分226中的导轨或狭槽234内移动，以适应不同类型和尺寸的自行车，并允许调节自行车在平台部分204上的位置。在后平台部分228中可形成有一系列导轨或狭槽236。在狭槽236内可以可移动地安装有固定带(例如由238表示)。固定带238可用于将自行车训练器(例如训练器t)固定在后平台部分228的朝上的表面上的适当位置。
122.平台部分204在其下侧包括分别固定到前平台部分226和后平台部分228上的居中的前弧形轨道240和后弧形轨道242。轨道240、242具有与前述的轨道构件140类似的结构，具有沿着轨道长度在前后方向上延伸的中央压筋区域。同样如前文所述，轨道240、242的中央压筋区域分别接合在滚轮218、222的凹槽内。
123.在此实施例中，前平台部分226形成有一对轨道安装凸台244、246，并且前轨道240在前轨道安装凸台244、246之间延伸并安装到其上。类似地，后平台部分228形成有一对轨道安装凸台248、250，并且后轨道242在后轨道安装凸台248、250之间延伸并安装到其上。典型情况下，凸台244和246可与前平台部分226的材料一体形成，例如通过模制操作形成。类似地，凸台248和250可与后平台部分228的材料一体形成，例如通过模制操作形成。但是应理解，凸台可单独形成，并且可按任何令人满意的方式固定到平台部分204上。
124.此外，一对倾斜偏置托架组件(例如由252表示)分别安装在后平台部分228的两侧。如图22所示，每个倾斜偏置托架组件252包括通过销256可枢转地安装至后平台部分228的下侧的托架构件254。一个滚轮258可旋转地安装至托架构件254的端部，并与后底座部分208上的轨道224接合。如先前对于倾斜偏置托架组件134a所述，偏置部件与托架构件254接合，以使托架构件254朝框架侧构件的后底座部分208向下偏置。该偏置部件可以是扭簧、压缩弹簧或用于在托架构件254上施加向下偏置力的任何其它令人满意的机构或装置的形式。在所示的实施例中，所述弹簧为泡沫块259的形式，被示为处于压缩状态，在后平台部分228的下侧施加向上的偏置力，并施加迫使滚轮258压靠在轨道224上的向下的偏置力。通过这种方式，滚轮258被偏压在轨道224的朝上的表面上。
125.后平台部分228在其后端包括可侧向移动的配重装置。该配重装置包括横跨后平
台部分228的后端的导轨260、以及位于导轨260下方的配重构件262。配重构件262可在形成在导轨260下方的后平台部分228的后端内的侧向延伸通道内移动。一个配重定位构件固定到配重构件262上，该配重定位构件可以是按钮264形式。按钮264具有延伸导轨260的连接器部分。通过这种布置形式，按钮264可沿着导轨260移动，以将配重构件262置于相对于平台部分204的任何所需的侧向位置。因此，配重构件262的位置可以变化，以适应支撑在平台部分204上的锻炼器材相对于平台部分204的纵向或前后轴线的重量分布的任何不均匀性。这种不均匀性例如可能是由自行车b与具有相对于平台部分204的纵向轴线偏心的较重飞轮的训练器t的接合引起的。
126.可移动锻炼器材支架200的操作通常与前面参照图1
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18所述的可移动锻炼器材支架100的操作相同。也就是说，锻炼器材支架200在用户使用自行车b期间沿轴向的前后方向运动并左右倾斜，以向用户提供更接近真实世界条件的体验。平台部分204会通过轨道构件240、242的中央压筋区域分别在滚轮218、222的凹槽内的枢转运动而沿向下的力的方向倾斜。同时，在向平台部分204传递轴向水平力时，平台部分204会分别通过带槽滚轮218、222上的轨道构件240、242的轴向运动而沿轴向或前后方向向前或向后运动。轨道构件240、242的弧形构造实现了平台部分204在重力作用下朝轴向中位偏置，在该位置，滚轮218、222分别位于轨道构件240、242的最上侧的中央部分。在平台部分204的这种轴向或前后运动期间，倾斜偏置托架组件252的滚轮(例如258)沿着轨道(例如224)的朝上的表面在轴向或前后方向上运动。倾斜偏置托架组件252的弹簧偏置部件用于使倾斜偏置托架组件252的滚轮(例如258)保持与轨道224的朝上的表面接触。通过这种方式，倾斜偏置托架组件252用于在平台部分204的纵向轴线的任何一侧的平台部分204的下侧施加向上的偏置力，以在平台部分204相对于底座部分202轴向运动时使平台部分204向倾斜中位偏置，同时轨道240、242的弧形构造在平台部分204的左右倾斜运动期间使平台部分204向轴向中位偏置。轨道224的弧形形状使倾斜偏置不受平台部分204的前后运动的影响，以在平台部分204的整个运动范围内提供一致的倾斜偏置力。
127.可移动锻炼器材支架200的构造和形态提供了一个附加的特征，如图23和24所示。在此方面，当可移动锻炼器材支架200未被使用时(例如在运输或存储期间)，它可折叠成较紧凑的非工作形态。为此，分别使前平台部分226和后平台部分228在铰链230处一起枢转。中间底座部分210的宽度分别略大于前平台部分226和后平台部分228的折叠后宽度，从而前底座部分206可向上折叠到邻近前平台部分226的位置，后底座部分208可向上折叠到邻近后平台部分228的位置。可采用适当的闩锁机构来有选择性地将可移动锻炼器材支架200保持在折叠位置。
128.图1
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24所示的实施例示出了自行车b的前轮与固定到平台的前区域上的槽或升降结构接合并支撑在其上。但是应理解，可根据需要以任何其它方式支撑自行车b的前部，例如但不限于使用叉架以已知的方式支撑。
129.图24a
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24c示出了本发明的可移动锻炼器材支架的一个实施例，该可移动锻炼器材支架一般由附图标记700表示，它总体上与图19
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24的实施例类似。自行车b和训练器t被示为支撑在可移动锻炼器材支架700上。虽然附图以轮式训练器的形式示出了训练器t，但是应理解，可采用任何其它类型的训练器，例如直接驱动式训练器。一个前轮支架702置于可移动锻炼器材支架700的前平台部分上，用于支撑自行车b的前轮。
130.可移动锻炼器材支架700的底座部分和平台部分在结构和操作上与参照图19
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24所示和所述的可移动锻炼器材支架200的底座部分202和平台部分204类似。可移动锻炼器材支架700的示意图示出了可结合到可移动锻炼器材支架200、700中的附加特征。
131.如图24c所示，可移动锻炼器材支架700具有底座部分704和平台部分706。带槽滚轮(例如708)可旋转地安装到底座部分704上，弧形压筋轨道(例如由710表示)固定到平台部分706上，并与带槽滚轮708接合，以实现平台部分706相对于底座部分704的轴向前后运动。具有滚轮(例如714)的倾斜偏置托架组件例如712设置在平台部分706上，用于使平台部分706朝倾斜中位偏置。倾斜托架滚轮714与底座部分704上的轨道(例如716)接合，并可沿其运动。
132.底座部分704的轨道716具有与平台部分706的轨道710相匹配的曲率和构造，但是是朝上而不是朝下的。也就是说，每个轨道710的接合面朝下，而每个轨道716的接合面朝上。此外，每个轨道716相对于其相关轨道710沿轴向偏移一段距离，该距离与滚轮708和滚轮714之间的中心距对应。采用这种布置形式，由附图标记718表示的弹簧施加在倾斜偏置托架组件712上的倾斜偏置力不受平台部分706相对于底座部分704的轴向位置的影响。可理解的是，若倾斜托架组件712的滚轮714沿着底座部分704上的不同构造的表面(例如平坦表面)运动，则在平台部分706相对于底座部分704的轴向运动期间，由弹簧718施加的偏置力会不断变化。如图24c所示的轨道710和轨道716的构造避免了这个问题。
133.此实施例示出了用于抵消锻炼器材相对于平台的任何轴向不平衡的配重装置的一个替代版本。在此版本中，配重719由通过可伸出和缩回的螺钉固定在一起的上配重部分和下配重部分组成，该螺钉可使用旋钮720操作。每个配重部分设有横向通道，限定在后平台部分706的后表面处的上下唇部721容纳在该横向通道内。唇部721横跨平台部分706的宽度。通过使用旋钮720松开配重螺钉，可将配重719沿着平台部分706的宽度移动到任何所需的位置。当配重719处于所需的位置时，使用旋钮720拧紧螺钉以使配重部分一起移动，这会将配重部分夹紧到唇部721上，并将其保持在所需的位置。
134.图24d
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24g示出了可结合到可移动锻炼器材支架(例如200、700)中的闩锁或联接装置形式的另一个特征。如前文所述，可移动锻炼器材支架可包括前平台部分722和后平台部分724，这两个平台部分通过铰链726可折叠地连接。设有一个联接机构(一般由728表示)，以分别有选择性地将前平台部分722和后平台部分724固定在一起，以将这些平台部分保持在展开的工作形态。联接机构(例如728)可设置在可移动锻炼器材支架的任一侧或两侧。
135.联接机构728包括可滑动地设置在从前平台部分722的端面向内延伸的通道732内的联接器轴730。形成在前平台部分722的壁的长度的一部分内形成一个狭槽734，该狭槽形成通道732。一个手柄或旋钮736相对于前平台部分722的壁位于外部，并且一个螺纹杆从旋钮736向内延伸，并与形成在联接器轴730的侧区域中的横向螺纹通道738接合。旋钮736可用于在狭槽734内轴向移动联接器轴730，联接器轴730的移动范围由所述杆与狭槽734的端部的接合控制。
136.一个接收器通道740从后平台部分724的端面向内延伸，并且在前平台部分722和后平台部分724展开时大致与通道732对准。接收器通道740的横截面与联接器轴730的横截面相似，但略大于联接器轴730的横截面。
137.采用这种布置形式，当平台部分722、724首次展开时，联接器轴通道732和接收器通道740大致彼此对准，如图24f所示。然后，用户握住旋钮736并向后推进联接器轴730，以将联接器轴730移动到接收器通道740中。联接器轴730由此用于防止前平台部分722和后平台部分724从展开的操作位置移开。同时，由于连接的平台部分722、724在重力作用下朝水平位置偏置，因此联接器轴730进入接收器通道740的移动分别实现前平台部分722和后平台部分724在可移动锻炼器材支架的底座上的自动调平。
138.图24h和24i示出了联接器轴730的典型构造。在此实施例中，联接器轴730包括一对联接器轴部分742、744，它们通过连接至旋钮736并从旋钮736延伸的螺纹轴(由746表示)彼此接合。轴746穿过联接器轴部分742内的开槽通道748，并且轴746的螺纹端部固定在联接器轴部分744中的螺纹通道750内。联接器轴部分742、744分别设有互补的倾斜接合面752、754。旋钮736限定肩部756，从而当旋钮736被转动以推进螺纹轴746时，肩部756与联接器轴部分742的表面在开槽通道748的入口处的接合导致联接器轴部分742的接合面752在联接器轴部分744的接合面754上侧向向上滑动。由于通道732、740仅略大于联接器轴730的横截面，因此联接器轴部分的这种移动起到将联接器轴部分742、744的表面与通道732、740的壁牢固接合的作用，以将联接器轴730分别与前平台部分722和后平台部分724牢固接合，并防止联接器轴730因平台部分722、724的震动或相对移动而移动。
139.图24j
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24m示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由附图标记760表示。自行车b和训练器t被示为支撑在可移动锻炼器材支架760上。虽然附图以轮式训练器的形式示出了训练器t，但是应理解，可采用任何其它类型的训练器，例如直接驱动式训练器。
140.在此实施例中，可移动锻炼器材支架760包括后部762和前部764。后部762包括底座768和平台770。底座768包括一对轴向对准的滚轮772，平台770包括与滚轮772接合的一对朝下的压筋轨道774。滚轮772和轨道774具有与前述滚轮和轨道大致相同的构造和功能，实现平台770相对于底座768的轴向前后运动和倾斜运动。倾斜偏置托架组件(由776表示)设置在平台770上，并与底座768接合，以使平台770向倾斜中位偏置，如前文所述。
141.在此实施例中，可移动锻炼器材支架760的前部764是固定不动的。一个前轮支架778位于自行车b的前轮下方，一对台阶780设置在车轮支架778的两侧。前轮支架778包括朝上的狭槽或通道782。通道782配置为接收自行车b的前轮，使得自行车的前轮能够响应于操作期间施加到自行车b上的轴向力而沿前后方向轴向运动。当自行车b在操作期间受到横向或侧向力时，自行车b的前轮的底部在通道782内旋转，以使自行车b能够倾翻或倾斜。采用这种布置形式，由于自行车b后部的平台770的轴向和倾斜运动以及自行车b的前轮在车轮支架778的通道782内的常规(但寻迹的)滚动和倾斜，可移动锻炼器材支架760具有某种混合运动系统。
142.图25
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28示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由附图标记270表示。在此实施例中，可移动锻炼器材支架270被示为支撑自行车b和训练器t(在此情况下是直接驱动式训练器)，当然，应理解，可采用任何其它类型的锻炼器材。
143.可移动锻炼器材支架270总体包括前部272和后部274，这两部分通过连接器构件276连接在一起。前部272具有大致为矩形的构造，包括一对侧壁278、280和一对端壁282、
284。侧壁278、280设有弧形狭槽286。前横向构件288在侧壁278、280之间延伸。每个前横向构件288包括位于每一端的滚轮290，该滚轮位于狭槽286之一内。类似地，后部274具有大致为矩形的构造，包括一对侧壁292、294和一对端壁296、298。侧壁292、294设有弧形狭槽300。后横向构件302在侧壁292、294之间延伸。每个后横向构件302包括位于每一端的滚轮304，该滚轮位于狭槽300之一内。
144.前轮支架306在前横向构件288之间延伸并固定到其上。前轮支架306可具有固定到其上的车轮接合槽308，该车轮接合槽适于接收自行车b的前轮，以将该前轮相对于前部272保持就位。类似地，请参考图26，后支撑构件310在后横向构件302之间延伸并固定到其上。一个下弹性垫或缓冲构件312固定在后支撑构件310与后横向构件302的面对表面之间。一个上弹性垫或缓冲构件314固定到后支撑构件310的上表面上。一对台阶316可设置在后部274上，以帮助用户登上自行车b和从自行车b上下来。
145.训练器t可设有安装板318或固定到安装板318上，而该安装板318又固定到后支撑构件310的上表面上。后支撑构件310和前、后缓冲构件312、314沿着由可移动锻炼器材支架270限定的纵向轴线延伸，并且缓冲构件312、314使得训练器t和自行车b能够围绕与可移动锻炼器材支架270的纵向轴线平行的轴线倾斜或倾翻。缓冲构件312、314由坚硬但有弹性的材料形成，它倾向于使安装板318朝水平位置偏置。通过这种方式，训练器t和自行车b被朝竖直位置偏置。如前文所述，在自行车b的使用期间，当可移动锻炼器材支架270的一侧相对于另一侧受到向下或向上的净力时，训练器t和自行车b会发生倾翻或倾斜。同时，当水平力施加到自行车b和训练器t上时，这种力分别通过前支撑构件306和后支撑构件310传递至可移动锻炼器材支架270的前部和后部272、274。这种力导致前滚轮290在狭槽286内运动，并导致滚轮304在狭槽300内运动，以允许自行车b和训练器t沿前后方向运动。狭槽286、300的弧形并朝上的凸形构造分别使滚轮290、304在重力作用下向它们在狭槽286、300内的最低位置偏置，以使自行车b和训练器t向轴向中位偏置。
146.在图29和30中示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例(由附图标记320表示)。在此实施例中，可移动锻炼器材支架320具有由前底座部分322和后底座部分324组成的两件式底座。底座部分322、324大致为c形，并且彼此面对。但是应理解，底座部分322、324可结合在一起以形成单件式底座。前底座部分322包括前横向构件326和一对向后延伸的侧构件328，这些侧构件328分别从前横向构件326的每一端延伸。类似地，后底座部分324包括后横向构件330和一对向前延伸的侧构件332，这些侧构件332分别从后横向构件330的每一端延伸。在侧构件328、332之中的每一个上设有一个向内延伸的滚轮(由334表示)。
147.在此实施例中，自行车b和训练器t被固定到框架组件(一般由336表示)上，该框架组件包括前框架构件338、后框架构件340和中央轴向构件342。自行车b的前轮在前框架构件338处固定到中央轴向构件342上，训练器t支撑在后框架构件340上，后框架构件340是训练器t下方的平台的形式，并且训练器t固定到该平台上。前框架构件338在其两端处固定到一对前侧支撑构件344上，后框架构件340在其两端处固定到一对后侧支撑构件346上。在每个前侧支撑构件344的下侧形成有朝下的弧形接合面(由348表示)，并且在每个后侧支撑构件346的下侧形成有类似构造的朝下的弧形接合面350。弧形接合面348、350置于固定至底座侧构件328、333的滚轮(例如334)上。滚轮334在重力作用下倾向于保持在弧形接合面
348、350的最上侧的中央区域内，以将框架组件336置于降低的轴向中位，从而将自行车b和训练器t置于降低的轴向中位。
148.如图30所示，后横向构件330的下侧设有一对朝下的横向延伸的弧形接合面352a、352b。一个滚轮支架354置于支撑表面(例如地板)上，并且一对侧向间隔开的滚轮356a、356b以任何适当的方式可旋转地安装到滚轮支架354上。弧形接合面352a、352b分别位于滚轮356a、356b上。滚轮356a、356b在重力作用下倾向于分别保持在弧形接合面352a、352b的最上侧的中央区域内，以将框架组件336置于居中的侧向竖直中位，从而将自行车b和训练器t置于居中的横向竖直中位。类似的一对朝下的横向延伸的弧形接合面设置在前横向构件326的下侧，并且一个与滚轮支架354类似的承载侧向间隔开的滚轮的滚轮支架设置在一对前弧形接合面下方的支撑表面(例如地板)上。
149.在此版本中，在用户使用自行车b期间，锻炼器材支架320沿轴向的前后方向和左右方向运动，以向用户提供更接近真实世界条件的体验。在自行车b和训练器t的使用期间，当水平侧向或横向力施加到框架组件336上时，框架组件336和前后底座部分322、324会在滚轮(例如356a、356b)上侧向运动。类似地，当水平轴向力传递至框架组件336时，框架组件336会通过滚轮334上的接合面348、350的轴向运动而沿轴向或前后方向向前或向后运动。接合面的弧形构造实现了框架组件336在重力作用下朝轴向中位和侧向中位偏置。
150.图31和32示出了可结合到本发明的可移动锻炼器材支架中的倾翻或倾斜功能。典型情况下，图31和32中示出的倾翻或倾斜功能可与结合了在前文中结合图29和30所示的实施例示出和说明的轴向或前后运动功能的底座和框架结合使用。如图31和32所示，自行车b可与具有侧向延伸的撑杆构件或外伸支架360的训练器t接合，滚轮362朝撑杆构件360的外端固定。底座或框架包括一对朝上的弧形接合面364，滚轮362由接合面364支撑。在此版本中，如图31所示的处于静止位置的滚轮364位于接合面364的中央区域之外。通过这种方式，虽然接合面实现了训练器t和自行车b在重力作用下朝降低的位置偏置，但是若滚轮362通常停留在接合面364的最低中央区域中，则不会达到最低位置。因此，当在自行车b和训练器t的轴向中线的另一侧向自行车b和训练器t施加净向下力时，实现了倾翻或倾斜功能，如图32所示。在此能够看出，接合面364的半径可设置为使得自行车b和训练器t的倾翻或倾斜运动轴线的中心可置于相对于用户在自行车b上的位置较高的位置，例如高于用户的重心。与其它具有侧向或倾斜运动的训练器相比，这在侧向运动期间为用户提供了较稳定和安全的感觉。
151.图33示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由368表示。在此实施例中，自行车b和训练器t固定到平台组件370上，该平台组件370包括前平台部分372、后平台部分374、以及在前平台部分372与后平台部分374之间延伸并固定至前平台部分372和后平台部分374的中央轴向构件376。一对前滚轮378分别安装到前平台部分372的两侧，一对后滚轮380分别安装到后平台部分374的两侧。
152.平台组件370支撑在大致为矩形的框架382上，该框架382包括一对侧框架构件384和一对端部框架构件386。侧框架构件384分别设有朝上的前弧形接合面388和朝上的后弧形接合面390。平台组件370的前滚轮378置于朝上的前弧形接合面388内并靠在其上，平台组件370的后滚轮380置于朝上的后弧形接合面390内并靠在其上。
153.前端框架构件386包括一对向前延伸的滚轮392，后端框架构件386包括一对向后
延伸的滚轮394。前支撑构件396邻近前端框架构件386并位于其前方，类似地，后支撑构件398邻近后框架构件386并位于其后方。前支撑构件396包括一对朝上的弧形接合面400，后支架398包括一对朝上的弧形接合面402。前滚轮392位于朝上的前弧形接合面400内并靠在其上，后滚轮394位于朝上的后接合面402内并靠在其上。
154.可以理解的是，侧框架构件384的前接合面388和后接合面390沿轴向或前后方向延伸，并且前滚轮392和后滚轮394分别可围绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线一般是平行于轴向的，但不一定必须是平行于轴向的。前支撑构件396和后支撑构件398的前接合面400、402分别沿横向延伸，所述横向可垂直于轴向或前后方向，或者可以是有一定弧度的，并且前滚轮378和后滚轮380可分别围绕旋转轴线旋转，所述旋转轴线一般是平行于横向的，但不一定必须是平行于横向的。采用这种布置形式，前滚轮378和后滚轮380分别在前接合面388和后接合面390内沿前接合面388和后接合面390的运动允许自行车b和训练器t响应于平台组件370在自行车b的使用期间经受的轴向力而沿前后轴向或纵向运动。前滚轮392和后滚轮394分别在前接合面400和后接合面402内沿前接合面400和后接合面402的同时运动实现了自行车b和训练器t响应于平台组件370在自行车b的使用期间所经受的横向力而进行侧向或横向运动。接合面388和390的曲率实现了在重力作用下朝轴向中位偏置，而接合面400、402的曲率同样实现了在重力作用下朝侧向中位偏置。
155.图34示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由406表示。在此实施例中，自行车b(未示出)和训练器t由平台组件408承载，该平台组件408包括前平台部分410、后平台部分412、以及在前平台部分410与后平台部分412之间延伸并固定至前平台部分410和后平台部分412的轴向连接器构件414。一对前滚轮416从前平台部分410向前延伸，一对后滚轮418从后平台部分412向后延伸。前滚轮416和后滚轮418可分别围绕平行于平台组件408的纵向轴线的旋转轴线旋转。
156.平台组件408置于框架组件420上，该框架组件420包括一对侧构件422和一对端部构件424。框架侧构件422设有一对前滚轮426和一对后滚轮428。每个端部框架构件424包括一对朝上的弧形接合面430。接合面430相对于平台组件408的轴向或纵向轴线沿横向延伸。滚轮426、428可围绕各自的旋转轴线旋转，所述旋转轴线也相对于平台组件408的轴向或纵向轴线沿横向延伸。
157.框架组件420与底座组件432接合并由其支撑，该底座组件432包括一对侧构件434和一对端部构件436。底座侧构件434具有弧形前接合槽438和弧形后接合槽440。前接合槽438和后接合槽440沿与平台组件408的纵向轴线平行的方向延伸。
158.框架组件420和底座组件432大致为矩形构造，框架组件420的占地面积小于底座组件432的占地面积。通过这种方式，框架组件420可嵌套在底座组件432的开放内部中。在如此布置时，框架组件420的前滚轮426位于底座组件432的前狭槽438内并可沿其运动，同样，框架组件420的后滚轮428位于后狭槽440内并可沿其运动。
159.采用这种布置形式，前滚轮416和后滚轮418分别在前后接合面430内沿前后接合面430的运动允许自行车b和训练器t响应于平台组件408在自行车b的使用期间经受的横向或侧向力而沿横向或侧向运动。前滚轮426和后滚轮428分别在前狭槽438和后狭槽440内沿前狭槽438和后狭槽440的同时运动实现了自行车b和训练器t响应于平台组件408在自行车b的使用期间所经受的轴向力而进行前后轴向或纵向运动。狭槽438和440的接合面的曲率
实现了在重力作用下朝轴向中位偏置，而接合面430的曲率同样实现了在重力作用下朝侧向中位偏置。
160.图35和36示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架以附图标记444示出。在此实施例中，自行车b和训练器t被固定并支撑在平台组件446上，该平台组件446包括轴向延伸的中央支架或平台构件448。平台构件448的前端固定到前平台构件450上，平台构件448的后端固定到后平台构件452上。一对前滚轮454固定到前平台构件450上并从其向前延伸，一对后滚轮456固定到后平台构件452上并从其向后延伸。
161.平台组件446置于框架组件458上，该框架组件包括一对侧构件460和一对端部构件424。框架端部构件462设有侧向或横向延伸的弧形接合面，在前端构件462的情况下，该弧形接合面为朝上的弧形接合面464的形式，在后端构件462的情况下，该弧形接合面为弧形狭槽466的形式。平台组件446的前滚轮454和后滚轮456位于前接合面464内并由其支撑，平台组件446的后滚轮456位于狭槽466内并由其支撑。与在先前说明的实施例中一样，接合面464和狭槽466相对于自行车b的纵向轴线沿侧向或横向延伸，并且滚轮454、456可围绕与所述侧向或横向垂直(即，平行于自行车b的轴向或纵向轴线)的旋转轴线旋转。框架组件458还包括可分别固定到框架前端构件462的两端的一对向外延伸的前滚轮468和可分别固定到框架后端构件462的两端的一对向外延伸的后滚轮470。
162.框架组件458置于底座组件472上并由其支撑。框架组件458和底座组件472均具有大致为矩形的构造，框架组件458的占地面积略小于底座组件472的占地面积，从而框架组件458可容纳在底座组件472的内部中。底座组件468包括一对侧构件474和一对端部构件476、以及一对前支撑构件478和一对后支撑构件480。每个前支撑构件478包括朝上的弧形接合面482，每个后支撑构件480包括朝上的弧形接合面484。当框架组件458位于底座组件472的内部时，前滚轮468位于朝上的弧形前接合面482内并由其支撑，同样，后滚轮470位于朝上的弧形后接合面484内并由其支撑。与在先前说明的实施例中一样，接合面482、484沿着与自行车b的纵向轴线平行的轴向或纵向延伸，并且滚轮468、470可围绕垂直于(即，横向于)自行车b的纵向轴线的旋转轴线旋转。
163.采用这种构造，前滚轮454在前接合面464内沿着前接合面464的运动以及后滚轮456在后狭槽466内沿着后狭槽466的运动允许自行车b和训练器t响应于平台组件446在自行车b的使用期间经受的横向或侧向力而沿横向或侧向运动。前滚轮468和后滚轮470分别在前接合面482和后接合面484内沿着前接合面482和后接合面484的同时运动，实现了自行车b和训练器t响应于平台组件446在自行车b的使用期间经受的轴向力而沿前后的轴向或纵向运动。接合面482、484的曲率实现了在重力作用下朝轴向中位偏置，而接合面464和狭槽466的曲率同样实现了在重力作用下朝侧向中位偏置。
164.图37和38示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由附图标记484表示。在此实施例中，自行车b和训练器t被固定并支撑在承载组件486上，该承载组件486包括轴向延伸的中央支架或承载构件448。承载构件488的前端固定到前横向构件490上，承载构件488的后端固定到后横向构件492上。自行车b的前轮可通过车轮支架494固定到中央承载构件488上。训练器t可通过一对横向延伸的训练器安装构件496、498固定到中央承载构件488的后部区域上。前横向构件490和后横向构件492的每一端
均具有从其向外延伸的滚轮(与前述实施例中的滚轮468、470类似)。
165.载体组件486安装到底座组件500上，该底座组件500可包括一对侧构件502和一对端部构件504。底座组件500还包括一对前支撑构件506和一对后支撑构件508。前支撑构件和后支撑构件之中的每一个均设有弧形接合槽(例如由510表示)，固定到前横向构件490和后横向构件492的端部的向外延伸的滚轮容纳在所述接合槽中。狭槽510沿与自行车b的纵向轴线平行的方向延伸，并且前横向构件490和后横向构件492的端部的滚轮可围绕与所述纵向轴线垂直的旋转轴线旋转。
166.采用这种构造，滚轮在狭槽510内沿着狭槽510的运动实现了自行车b和训练器t响应于承载组件486在自行车b的使用期间受到的轴向力而沿前后的轴向或纵向运动。狭槽510的曲率实现了在重力作用下向轴向中位偏置。在此实施例中，在中央承载构件488和前后横向构件490、492的端部之间分别设有倾斜或倾翻装置。典型情况下，该倾斜或倾翻装置可具有与前面参照图25
‑
28所述的形式类似的形式，当然，应理解，可采用任何其它令人满意的装置。
167.图39示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由514表示。在此实施例中，自行车b和训练器t被固定并支撑在承载组件516上，该承载组件516包括轴向延伸的中央支架或承载构件518。使用一个复合连杆系统将载体组件516可移动地安装到底座(由520表示)上。该连杆系统包括一对前连杆构件522和一对后连杆构件524。前连杆构件522和后连杆构件524分别从底座520的上表面向上延伸，并且可枢转地安装到底座520上。连杆构件522、524的下端与底座520之间的枢转连接使得连杆构件522、524能够围绕与自行车b的纵向轴线平行的枢转轴线沿横向或侧向运动。一个前悬挂连杆构件526固定到中央承载构件518的前端并从其向上延伸，类似地，一个后悬挂连杆构件528固定到中央承载构件518的后端并从其向上延伸。前悬挂连杆构件526的上端可枢转地安装到前连杆构件522上并在其之间延伸。同样，后悬挂连杆构件528的上端可枢转地安装到后连杆构件524上并在其之间延伸。悬挂连杆构件526、528的上端的枢转连接实现了前后悬挂连杆构件526、528围绕垂直于自行车b的纵向轴线的枢转轴线沿前后方向或轴向枢转运动。采用这种构造，承载组件516在自行车b和训练器t的使用期间受到的轴向力导致承载组件516沿前后方向向前和向后摆动。同时，由于连杆构件522、524相对于底座520的侧向或横向枢转运动，承载组件516在自行车b和训练器t的使用期间受到的侧向或横向力导致承载组件516沿侧向或横向运动。
168.图40示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由532表示。在此实施例中，自行车b和训练器t被固定并支撑在承载组件534上，该承载组件536包括轴向延伸的中央支架或承载构件448。承载组件534由框架组件538支撑，而框架组件538又与底座组件540接合。
169.框架组件538可具有大致为矩形的构造，包括一对侧框架构件542和一对端部框架构件544。一对间隔开的直立构件546固定到每个端部框架构件544上并从其向上延伸。一个横向构件548在每对直立构件546之间延伸并固定到其上。
170.一对悬挂连杆550在其上端处可枢转地安装到每个横向构件548上。每个悬挂连杆550在其下端处可枢转地连接至固定到中央承载构件536的每一端的横向连杆安装杆(例如552)。悬挂连杆550的枢转连接允许连杆552围绕与自行车b的纵向轴线平行的枢转轴线沿
侧向或横向运动。
171.在框架组件538与底座组件540之间布置有可移动的安装装置。框架组件538和底座组件548之间的可移动安装装置可具有任何所需的构造(例如在前文中参照图34
‑
39说明的构造)，以允许框架组件538沿与自行车b的纵向轴线平行的前后方向或轴向运动。
172.采用这种构造，承载组件534在自行车b的使用期间受到的侧向或横向力导致承载组件534通过悬挂连杆550的枢转连接沿横向或侧向摆动。同时，当承载组件534在自行车b的操作期间受到轴向或纵向力时，框架组件538与底座组件540之间的可轴向移动的安装装置允许承载组件534沿前后方向或轴向运动，从而允许自行车b和训练器t沿前后方向或轴向运动。
173.图41
‑
43示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由附图标记556表示。在此实施例中，自行车b和训练器t被固定并支撑在承载组件558上，该承载组件558包括轴向延伸的中央支架或承载构件560。承载组件558由一对端部框架组件562支撑，所述端部框架组件562又与底座组件564接合。
174.每个框架组件562具有大致为矩形的构造，包括顶部构件566、底部构件568和一对侧构件570。一对悬挂连杆572在其上端处可枢转地安装到每个顶部框架构件566上。每个悬挂连杆572在其下端处可枢转地连接至中央承载构件560的一端。悬挂连杆572的枢转连接允许连杆572围绕与自行车b的纵向轴线平行的枢转轴线沿侧向或横向运动。
175.底座564也具有大致为矩形的构造，包括一对底座侧构件574和一对底座端部构件576。一个直立构件578从底座564的每个角延伸。一系列悬挂连杆580可枢转地安装在框架组件562与直立构件578之间。每个悬挂连杆580在其上端处可枢转地安装到直立构件578之一上，并且在其下端处可枢转地安装到框架组件的底部构件568的一端上。悬挂连杆580的枢转连接允许连杆580围绕横向于自行车b的纵向轴线的枢转轴线运动。
176.采用这种构造，承载组件558在自行车b的使用期间受到的侧向或横向力导致承载组件558通过悬挂连杆572的枢转连接沿横向或侧向摆动。同时，承载组件558在自行车b的使用期间受到的轴向或纵向力导致承载组件558通过悬挂连杆580的枢转连接沿前后方向或轴向摆动。
177.图44
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46示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架由附图标记584表示。在此实施例中，自行车b和训练器t被固定并支撑在承载组件586上，该承载组件586包括轴向延伸的中央支架或承载构件588。中央承载构件588的每一端分别固定有横向连杆安装构件590。
178.可移动锻炼器材支架584还包括底座组件592，在所示的实施例中，该底座组件592通常为矩形构造，并包括一对底座侧构件594和一对底座端部构件596。在此实施例中，承载组件586位于底座组件592上方，并通过连杆装置悬挂在底座组件592上，该连杆装置包括前连杆和后连杆(由598表示)。每个连杆598包括一对侧连杆构件600和一个横向中央连杆构件602。侧连杆构件600通过通用枢转接头604可枢转地安装到底座组件592上，例如安装在由底座侧构件594和底座端部构件596限定的底座组件592的角部处。类似地，一个通用枢转接头604连接在每个侧连杆构件600的上端与每个中央连杆构件602的相邻端之间。承载组件586通过悬挂连杆606悬挂在中央连杆构件602下方，每个悬挂连杆在其上端处连接至一个通用枢转接头604，在其下端处连接至一个横向连杆安装构件590。
179.采用这种构造，承载组件586在自行车b的使用期间受到的侧向或横向力导致承载组件586通过悬挂连杆606至通用枢转接头604的枢转连接沿侧向或横向摆动。同时，承载组件586在自行车b的使用期间受到的轴向或纵向力导致承载组件586通过通用枢转接头604至底座组件592的枢转连接沿前后方向或轴向摆动。此外，如图46所示，承载组件586所承受的横向力的任何差异均使承载构件588能够围绕竖直或垂直轴线扭转。
180.图47
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49示出了本发明的一个实施例，其中可移动支架可直接结合到锻炼器材的框架或支撑结构中。在此实施例中，锻炼器材是锻炼自行车(一般由610表示)的形式，当然，应理解，锻炼器材可以是任何其它类型的锻炼器材。锻炼自行车610总体包括框架组件612和底座组件614。框架组件612可包括可调节地安装有车把组件618的前上框架构件616、以及可调节地安装有鞍座或座椅622的后上框架构件622。前上框架构件616可通过可伸缩地置于前支撑管624内的支柱竖向运动，同样，后上框架构件620可通过可伸缩地置于后支撑管626内的支柱竖向运动。所述锻炼自行车还可包括驱动齿轮628，该驱动齿轮可旋转地支撑在后支撑构件630上。驱动齿轮628可按已知的方式响应于施加到一组踏板的用户输入力而旋转。锻炼自行车610还可包括由驱动齿轮628按已知方式驱动的可旋转飞轮631。
181.前支撑管624、后支撑管626和后支撑构件630的下端安装到轴向延伸的底部框架构件632并从其向上延伸，该底部框架构件632构成框架组件612的一部分。底部框架构件632沿着锻炼自行车610的纵向轴线延伸，并将框架组件612支撑在底座组件614上方。在所示的实施例中，底部框架构件632是轴向延伸的管状构件的形式，但是应理解，可采用任何其它令人满意的结构构件。底部框架构件632的长度超过其上方的框架组件612的部件，并且包括分别由634a、634b表示的前接合区域和后接合区域，在该前接合区域和后接合区域处，底部框架构件632与底座组件614接合并支撑在底座组件614上方。在所示的实施例中，前接合区域634a位于可布置车把组件618的最前位置的前方，后接合区域634b位于可布置鞍座622的最后位置的后方。
182.一个弧形压筋轨道构件636a在前接合区域634a处固定到底部框架构件632的下侧。类似地，一个弧形压筋轨道构件636b在后接合区域634b处固定到底部框架构件632的下侧。弧形压筋轨道构件636a、636b的构造和形态与前文中参照图19
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24所示的本发明的实施例说明的轨道240、242的构造和形态类似。典型情况下，底部框架构件632的安装有弧形压筋轨道构件636a、636b的部分可具有弧形曲率，该弧形曲率的半径与轨道636a、636b的半径相匹配，当然，底部框架构件632可形成为没有此类弯曲部分或其它此类结构。
183.一对外伸支架或稳定器638固定到框架组件612上。稳定器638从框架组件612沿相反方向向外延伸，并且可按任何令人满意的方式固定到框架组件612上。
184.底座组件614包括轴向延伸的中央底座构件640，该中央底座构件640适于置于一个支撑表面(例如地板)上。中央底座构件640位于框架组件612的底部框架构件632下侧。一个前托架642a安装至中央底座构件640的前端，一个后托架642b安装至中央底座构件640的后端。在前托架642a和后托架642b之中的每一个上分别可旋转地安装有一个带槽滚轮。安装到后托架642b上的带槽滚轮在图47中由644b表示，并且一个类似构造的带槽滚轮可旋转地安装到前托架642a上。带槽滚轮(例如644b)的构造与之前参照图1
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24所示的本发明的实施例所示和所述的带槽滚轮的构造类似，并且配置为接收固定到底部框架构件632下侧的轨道构件636a、636b的中央压筋区域。
185.采用这种构造，如前文所述，轨道构件636a、636b和带槽滚轮(例如644b)允许底部框架构件632相对于底座构件640轴向或前后运动，并允许底部框架构件632在滚轮(例如644b)的槽内的轨道构件634a、634b的中央压筋区域上枢转运动。通过这种方式，底部框架构件632在锻炼自行车610的使用期间受到的纵向或轴向力通过轨道构件634a、634b在带槽滚轮(例如644b)内的运动导致底部框架构件632相对于底座组件614向前或向后平移，从而导致框架组件612的轴向或前后运动。轨道构件634a、634b的弧形构造实现了框架组件612在重力作用下朝轴向中位偏置，如前文所述。
186.每个稳定器638置于一块板646上，板646固定到中央底座构件640上，并从中央底座构件640沿相反方向向外延伸。每个稳定器638的外端位于由稳定器导引件648限定的通道内，并且每个稳定器导引件648固定至一个板646的外端。由稳定器导引件648限定的通道的长度大于稳定器638的长度，从而在稳定器638前后运动期间稳定器638可在稳定器导引件648的通道内前后运动。在每个稳定器638与其下面的板646之间布置有一个倾斜偏置装置。典型情况下，该倾斜偏置装置可具有如先前参照图1
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18所示和所述的倾斜偏置托架组件134a、134b或参照图19
‑
24所示和所述的倾斜偏置托架组件252所述的构造。同样如前文所述，倾斜偏置装置作用在稳定器638上，以使锻炼自行车610的框架组件612向竖直的倾斜中位偏置。虽然示出了一对外伸支架或稳定器638，但是应理解，可使用单个外伸支架或稳定器，或者倾斜偏置机构可结合到锻炼自行车610的任何其它结构中，以使锻炼自行车610朝竖直位置偏置。
187.图50
‑
52示出了本发明的一个实施例，其中自行车b与包括本发明的可移动特征的训练器652接合并由训练器652支撑。在此实施例中，可移动支架直接结合到训练器652的结构中。训练器652被示为直接驱动训练器的形式，当然，应理解，也可采用轮式训练器。训练器652包括飞轮654，该飞轮654以已知的方式适于响应于通过自行车b的踏板的旋转而实现的对训练器652的动力输入而旋转。可采用一个阻力提供装置(例如电磁控制的阻力机构)来有选择性地阻止飞轮654的旋转。飞轮654可包含在适当的外壳或其它壳体内。
188.训练器654包括支撑飞轮654的中央安装部分656、以及从中央安装部分656沿相反方向向外延伸的一对稳定器658。中央底部支撑构件660从中央安装部分656的前端向前延伸。中央底部支撑构件660可设有车轮安装架662，自行车b的前轮支撑在该车轮安装架662上。中央底部支撑构件660的前端包括前接合区域664，该前接合区域664包括具有如前文所述的结构和形态的弧形压筋轨道构件666。一个类似的弧形压筋轨道构件在底部支撑构件660的后端与中央安装部分656互连并位于其下侧。
189.训练器652还包括底座组件668，底部支撑构件660位于该底座组件668上。底座组件668包括位于底部支撑构件660下侧的中央轴向底座构件670。底座组件668还包括从底座构件670的后端沿相反方向向外延伸的一对板672。如前文所述，板672位于稳定器658下面，在每个板672的外端固定有一个稳定器导引件674。同样如前文所述，每个稳定器658的端部位于由稳定器导引件674限定的导引通道内，并且可在其中沿前后方向运动。底座组件668还包括位于底部支撑构件660的每个接合区域处的一对托架。所述托架之中的前托架由676表示，并且一个类似构造的后托架固定到底座构件670的后端。在每个托架(例如676)上可旋转地安装有一个带槽滚轮(由678表示)。
190.与前文所述的方式类似，在使用期间施加到自行车b上并由安装部分656和底部支
撑构件660承受的任何轴向或纵向力通过带槽滚轮(例如678)上的轨道构件(例如666)的运动导致底部支撑构件660相对于底座组件668的轴向前后运动。同样，轨道构件(例如666)的弯曲构造实现了支撑构件660在重力作用下的偏置，从而使自行车b向轴向中位偏置。在使用期间施加到自行车b上的任何横向或侧向力都会导致底部支撑构件662通过支撑轨道的滚轮(例如678)上的每个轨道(例如666)的中央压筋区域的旋转而相对于底座组件668倾斜。底部支撑构件660的这种倾翻或倾斜运动传递至自行车b，并被用户体验到。如前文所述，在每个稳定器658与其下面的板672之间布置有一个倾斜偏置装置，以使自行车b朝竖直或倾斜中位偏置。同样，虽然示出了一对外伸支架或稳定器658，但是应理解，可使用单个外伸支架或稳定器，或者倾斜偏置机构可结合到训练器652的任何其它结构中，以使训练器652朝竖直位置偏置。
191.图53
‑
57示出了本发明的可移动锻炼器材支架的另一个实施例，该可移动锻炼器材支架一般由786表示，自行车b和训练器(未示出)可支撑在该可移动锻炼器材支架上。与在前文说明的实施例中一样，自行车b所接合的训练器可以是已知形式的轮式训练器或直接驱动式训练器。
192.可移动锻炼器材支架786的总体组成和构造与前文中参照图19
‑
24所示的可移动锻炼器材支架200和图24a
‑
24i所示的可移动锻炼器材支架700所述的组成和构造类似。在此方面，可移动锻炼器材支架786总体包括底座部分788和平台部分790。如前文所述，平台部分790可响应于自行车b的操作对可移动锻炼器材支架76施加的纵向力相对于底座部分788沿轴向的前后方向运动。平台部分790还响应于向自行车b施加的相对于支架786中的可移动锻炼器材的纵向轴线偏心的力而左右倾斜。但是，可移动锻炼器材支架786与前述实施例的不同之处在于，结合在可移动锻炼器材支架(例如200、700)中的倾斜偏置托架组件被位于可移动锻炼器材支架76两侧的一对气缸组件792代替。气缸组件792位于平台部分790的后部与下面的底座部分788的后部之间，并且在所示的实施例中固定至平台部分790的后部并由平台部分790的后部承载。每个气缸组件792包括缸体794和可伸缩的杆796。每个杆796的端部固定有一个滚轮798，并且滚轮798与底座部分788的后部上的接合面或轨道800接合，如前文所述。气缸组件792可以是液压缸的形式，当然，应理解，也可采用气压缸、步进电机或任何其它线性或旋转致动器。气缸组件792液压联接在一起，使得气缸组件792响应于施加到自行车b上或由可移动锻炼器材支架786承受的横向或纵向偏心力以相同的速度彼此相反地上下运动。因此，气缸组件792控制平台部分790相对于底座部分788的左右倾斜运动，并且缸杆796以已知的方式向外偏置，以实现倾向于使力的总和在竖直方向上更靠近或穿过倾斜轴线的倾斜偏置。
193.一个力传感器802布置在每个缸体794的顶部，并抵靠平台部分790的下侧。每个力传感器802与液压控制器互连，该液压控制器又与每个气缸组件792互连。采用这种布置形式，当施加到自行车b的第一侧的向下力超过施加到自行车b的第二侧的向上力时(如图56中的f所示)，传感器802会确定更大的力被施加到自行车b的第一侧。液压控制器中的算法然后根据力f的大小计算平台部分790的所需倾斜度，并且控制器指令气缸致动器操作自行车b的第一侧的气缸组件792以伸长气缸杆796，并且根据力f的大小使自行车b的第一侧的平台部分790向上移动所需的量。通过以这种方式克服踏板力f使自行车b向上倾斜，力的中心朝枢转轴线往回移动以稳定系统，这模拟了自行车在室外条件下的真实操作期间所经历
的条件。
194.气缸组件792或其它致动器的响应速度可与骑车者的虚拟速度相关联。此外，所述系统可由内部或独立的计算机通过有线或无线信号控制。
195.因此，应理解，本发明提供了一种用于锻炼器材的可移动支撑装置，该可移动支撑装置首先实现了锻炼器材的轴向前后运动，以在锻炼器材的操作期间提供真实感。锻炼器材的轴向运动可与侧向或倾斜运动相结合，以进一步增强用户在操作期间体验的真实感。该可移动支架可与锻炼器材分开，从而锻炼器材是独立于可移动支架的，并置于其上。或者，可移动支架可结合到锻炼器材本身的结构中。
196.在图58
‑
75中示出了可移动支架结合到锻炼器材本身的结构中的另一个实施例，其中可移动地支撑的锻炼器材(一般由804表示)包括可移动地支撑在底座808上的固定自行车型锻炼器材806(以下称为自行车806)。应理解，结合到可移动地支撑的锻炼器材804中的锻炼设备不限于诸如固定自行车等设备，可采用用户在操作期间可对其施加重复或循环的力的任何类型的固定锻炼设备。
197.在一个代表性的实施例中，可移动地支撑的锻炼器材804的底座808适于置于一个支撑表面(例如地板)上，并且包括纵向延伸的中央下支撑构件810和横向延伸的前支撑构件811，这些支撑构件配合以形成底座808的大致t形的下支架。一对向内倾斜的前支柱812、814从前支撑构件811的两端向上延伸，并且以将在下文中说明的方式配合以形成自行车806的前支架。一个后支柱816从中央下支撑构件810的后端向上延伸，并以也将在下文中说明的方式形成自行车806的后支架。一对可折叠的外伸支架818可枢转地安装到后托架820上，该后托架820在中央下支撑构件810和后支柱816的互连处固定到底座810的后部上。外伸支架818可在如图所示的工作伸出位置与缩回或向内位置之间运动，在工作伸出位置，外伸支架818为可移动地支撑的锻炼器材804提供横向稳定性，在缩回或向内位置，外伸支架818处于中央下支撑构件810附近，以减少锻炼器材804的占地面积，以便运输和存储。但是，应理解，所述的底座808的结构细节(包括可移动的外伸支架818)是可用于在使用期间为自行车806提供稳定支撑的任何数量和构造的支撑部件的示例。
198.可移动地支撑在底座808上的自行车806一般包括安装用户支架和输入部件的框架组件。在所示的实施例中，用户支架和输入部件包括鞍座或座椅822、车把824和踏板型输入装置826。鞍座822由座管828支撑，该座管828构成自行车806的框架组件的一部分。鞍座822的位置可使用高度调节构件830和前后纵向调节构件832按已知的方式调节，高度调节构件830与座管828可伸缩地接合，前后纵向调节构件832固定到高度调节构件830的上端，鞍座822可调节地固定到前后纵向调节构件832上。类似地，车把824由头管834支撑，该头管834构成自行车806的框架组件的一部分。车把824的位置可使用高度调节构件836和前后纵向调节构件838按已知的方式调节，高度调节构件836与头管836可伸缩地接合，前后纵向调节构件838固定到高度调节构件836的上端，车把824可调节地固定到前后纵向调节构件838上。踏板型输入装置826包括用户的脚可踩踏的一组踏板(未示出)、以及一对曲柄臂840，这对曲柄臂840在操作期间向安装在自行车806的框架上的阻力机构(一般由842表示)传递扭矩。典型情况下，曲柄臂840连接至输入环或齿轮，并且一个驱动构件(例如链条或皮带)响应于用户施加的踩踏力而使与阻力机构相关联的飞轮旋转。阻力机构842可以是提供抵抗用户施加的踩踏力的可调节阻力的任何适当类型的阻力机构。例子包括但不限于流体型、
机械型、磁力型、电动型或机电型阻力机构，当然，可采用任何类型的阻力机构。
199.除了座管828和头管834之外，自行车806的框架还分别包括顶部和底部框架构件844、846，它们在座管828与头管834之间延伸并相互连接。在所示的实施例中，阻力机构842在分别由座管828、头管834以及顶部和底部框架构件844、846限定的区域内固定到自行车806的框架上，当然，可采用任何其它令人满意的构造。
200.自行车806还包括从头管834向前延伸的前支撑组件848和从座管828向后延伸的后支撑组件850。前支撑组件848包括弧形上支撑构件852、从上支撑构件852的前端向下延伸的前撑杆构件854、以及在前撑杆构件854的下端与头管834的下端之间延伸的置中导引构件856。弧形上支撑构件852由前支柱812、814的上端以将在下文中说明的方式可移动地支撑。如后文所述，置中导引构件856有助于在操作期间使自行车806朝竖直位置偏置。后支撑组件850包括弧形下支撑构件858，该弧形下支撑构件由后支柱816的上端以将在下文中说明的方式支撑。后支撑组件850还包括上撑杆构件860，该上撑杆构件在弧形下支撑构件858的后端与座管828之间延伸。
201.自行车806以模拟室外环境中骑自行车的方式支撑在底座808上。具体而言，自行车806能够相对于底座808沿纵向的前后方向运动，以及以倾斜或左右方式运动。前后置中装置和倾斜置中装置分别使自行车806相对于底座808朝前后和倾斜中位偏置。
202.如图58、61、62和64所示，一个托架862固定在前支柱812、814的上端之间。一个前带槽滚轮864可旋转地安装在由托架862限定的朝上的通道内。自行车前支架组件848的弧形上支撑构件852与前带槽滚轮864接合。采用这种构造，上支撑构件852能够在前带槽滚轮864上沿前后方向平移。上支撑构件852的外半径使得上支撑构件可容纳在前带槽滚轮864的凹槽中，这使得弧形上支撑构件852能够在前带槽滚轮864上运动。如图65所示，后带槽滚轮866以大致类似的方式可旋转地安装至后支柱816的上端。自行车后支撑组件850的弧形下支撑构件858与后带槽滚轮866接合。采用这种构造，下支撑构件858能够在后带槽滚轮866上沿前后方向平移。下支撑构件858的外半径使得上支撑构件可容纳在后带槽滚轮866的凹槽中，这使得弧形下支撑构件858能够在后带槽滚轮866上运动。一个保持托架868用于使弧形下支撑构件858保持与后带槽滚轮866接合。
203.在俯视立面图中能够看出，自行车前支撑组件848的弧形上支撑构件852和自行车后支撑组件850的弧形下支撑构件858具有相匹配的弯曲构造，即，每个都有相似的曲率半径。弧形上支撑构件852的曲率和弧形下支撑构件858的曲率用于实现自行车806在重力作用下相对于底座808朝降低的位置偏置。在使用期间施加到自行车806上的任何轴向前后力以类似于前文所述的方式导致弧形上支撑构件852和弧形下支撑构件858分别在前带槽滚轮864和后带槽滚轮866上向前和向后运动。在这种运动期间，由于弧形上支撑构件852和弧形下支撑构件858的曲率，自行车806相对于底座808略微升高。在向自行车806施加的轴向前后力不存在时，弧形上支撑构件852和弧形下支撑构件858导致自行车806返回到相对于底座808的降低的平衡位置。同样如前文所述，弧形上支撑构件852与前带槽滚轮864的凹槽的匹配半径以及弧形下支撑构件858与后带槽滚轮866的凹槽的匹配半径允许自行车806在使用期间当倾斜力施加到自行车806上时左右倾斜。
204.如前文所述，置中导引构件856构成倾斜置中装置(一般由870表示)的一部分，该倾斜置中装置可操作以使自行车806相对于底座808向倾斜中位偏置。
205.请参考图64和68
‑
71，典型情况下，置中导引构件856可以是具有上壁、下壁和一对侧壁的管状构件的形式，这些壁配合以限定内部通道872。在置中导引构件856的侧壁中形成有轴向延伸的狭槽874a、874b。应理解，虽然置中导引构件856被示为具有带槽侧壁的管状构件，但是可采用任何其它令人满意且功能相似的构造。
206.倾斜置中装置870还包括往复运动组件876，该往复运动组件876构造并布置为在置中导引构件856的内部通道872内轴向前后运动。一对置中缆索878a、878b分别通过置中导引构件856侧壁中的狭槽874a、874b连接至往复运动组件876并从往复运动组件876向外沿相反方向延伸。
207.如图59和62
‑
64所示，前支柱812、814之中的每一个具有中空内部。在所示的实施例中，前支柱812由通道构件880组成，盖882(图58)可与通道构件880的壁接合，以限定支柱812的内部。类似地，前支柱814由通道构件884组成，盖886可与通道构件884的壁接合，以限定支柱814的内部。同样，虽然前支柱812、814被示为具有可移除盖的通道构件，但是应理解，可采用任何其它令人满意且功能相似的构造。
208.一个v形滚轮888a可旋转地安装到轴890a上，该轴890a在前支柱812的通道构件880的相对侧壁之间延伸并安装到其上。在通道构件880的后壁中在邻近滚轮888a的位置形成有狭槽892a。置中缆索878a穿过狭槽892a，并与v形滚轮888a接合。置中缆索878a的与往复运动组件876相对的端部与偏置装置接合。在所示的实施例中，该偏置装置包括一对弹簧893a，每个弹簧在其上端固定到安装在前支柱812的通道构件880的上端内的适当的安装托架或类似部件上。每个弹簧893aa的下端与板894a接合，而板894a又通过连杆895a固定至置中缆索878a的端部。
209.类似地，一个v形滚轮888b可旋转地安装到轴890b上，该轴890b在前支柱814的通道构件884的相对侧壁之间延伸并安装到其上。在通道构件884的后壁中在邻近滚轮888b的位置形成有狭槽892b。置中缆索878b穿过狭槽892b，并与v形滚轮888b接合。置中缆索878b的与往复运动组件876相对的端部与一对弹簧893b形式的类似偏置装置接合，每个弹簧893b在其上部固定到安装在前支柱814的通道构件884的上端内的安装托架或类似部件上。每个弹簧893b的下端与板894b接合，而板894b又通过连杆895b固定到置中缆索878b的端部。
210.虽然偏置装置被示为一对弹簧，但是应理解，可使用任何数量的弹簧，并且偏置装置可以是可在缆索(例如缆索878a、878b)上施加弹性置中力的任何适当类型的偏置装置或构件，不限于弹簧。
211.图68
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71示出了往复运动组件876的典型结构细节。在所示的实施例中，往复运动组件876包括限定一系列壁的主体896，一系列轮或滚轮安装在所述一系列壁上。所述轮或滚轮包括一对上水平轮898、一对下水平轮900和一对竖直轮902。另一组水平轮904可旋转地安装到臂906的端部，所述臂906在其内端处通过在往复运动组件主体896的一对壁之间延伸的轴908可枢转地固定。所述臂906向外偏置，例如通过迫使臂906沿顺时针方向移动的扭转弹簧、缆索878a中的张力、压缩弹簧等(未示出)实现(参考图69)。
212.往复运动组件876置于置中导引构件856的内部通道872内，从而竖直轮902与置中导引构件856的底壁接合并可沿其运动。水平轮898和900横跨导引构件侧壁中的狭槽874b与置中导引构件856的侧壁接合。由于臂906相对于往复运动组件896向外偏置，水平轮904
与置中导引构件856的相对侧壁接合。水平轮904横跨置中导引构件856的侧壁中的与水平轮904接合的狭槽874a。置中缆索878a的内端通过与臂906外端处的轴910接合而连接至往复运动组件876。置中缆索878b的内端通过适当的配件与往复运动组件主体896的壁接合。如前文所述，置中缆索878a可在狭槽874a内沿轴向运动，同样置中缆索878b可在狭槽874b内沿轴向运动。
213.在自行车806的操作期间，自行车806相对于底座808的前后运动导致往复运动组件876在置中导引构件856的通道872内的轴向运动。往复运动组件876的这种轴向的前后运动导致向置中缆索878a、878b的外端施加向下的力，该向下的力倾向于分别拉伸弹簧893a、893b。由弹簧893a、893b施加的力分别向置中缆索878a、878b施加张力，以帮助使自行车806向轴向中位偏置，作为由弧形上支撑构件852和弧形下支撑构件858的弯曲构造引起的自行车806在重力作用下向轴向中位偏置的补充。
214.当自行车806在使用期间受到倾斜力时，自行车806可在带槽滚轮864、866上左右摇摆或倾翻。例如，请参考图64，当自行车806倾斜使得其上部区域沿逆时针方向旋转时，置中导引构件856沿逆时针方向运动，从而在弹簧893a上施加向下的力，由于弹簧893a的弹性，该向下的力迫使置中导引构件856朝中位返回。置中导引构件856在置中弹簧893a的影响下朝中位返回的这种运动被在置中导引构件856朝支柱814运动期间变得松弛的置中弹簧893b的伴随的伸长所缓冲。类似地，当自行车806倾斜使得其上部区域沿顺时针方向旋转时，置中导引构件856沿顺时针方向运动，从而在弹簧893b上施加向下的力，由于弹簧893b的弹性，该向下的力迫使置中导引构件856朝中位返回。置中导引构件856在置中弹簧893b的影响下朝中位返回的这种运动被在置中导引构件856朝支柱812运动期间变得松弛的置中弹簧893a的伴随的伸长所缓冲。
215.置中导引构件的狭槽874a、874b分别适应置中缆索878a、878b在往复运动组件876的前后运动期间的运动，并且支柱通道构件880、884的壁中的狭槽892a、892b的构造分别适应邻近v形滚轮888a、888b的置中缆索878a、878b这种运动。通过这种方式，在自行车806的操作期间，自行车806被朝轴向的前后中位和倾斜中位同时偏置。
216.图72
‑
75示出了自行车806在操作期间相对于底座808的运动范围。例如，图72示出了自行车806相对于底座8089的向前运动。在该位置，弧形上支架852在前带槽滚轮864上向前运动，弧形下支架858在后带槽滚轮866上向前运动，这使自行车806相对于底座808上升到高于其竖直平衡位置。往复运动组件876被移动到置中导引构件856的通道872内的向后位置。当趋向于使自行车806朝图72的向前位置移动的力被释放时，先前提到的偏置力趋向于使自行车806返回到前后方向的中位。当趋向于使自行车806在底座808上向后运动的力施加到自行车806上时，自行车806可朝如图73所示的向后位置运动。在该位置，弧形上支架852在前带槽滚轮864上向后运动，弧形下支架858在后带槽滚轮866上向后运动，这又使自行车806相对于底座808上升到高于其竖直平衡位置。往复运动组件876被移动到置中导引构件856的通道872内的向前位置。当趋向于使自行车806朝图72的向后位置移动的力被释放时，先前提到的偏置力趋向于使自行车806返回到前后方向的中位。图74和75示出了自行车806相对于底座808的倾斜位置，其中图74示出了逆时针倾斜位置，图75示出了顺时针倾斜位置。如前文所述，在这种运动期间，倾斜置中装置870起到迫使自行车806朝倾斜中位移动的作用。应理解，如图所示，自行车806相对于底座808的前后和倾斜运动可同时发生，从
而在任何给定的时间，自行车806可受到前后置中力和倾斜置中力，以在自行车806的操作期间为用户提供稳定性。
217.在所示的实施例中，自行车806的后部的倾斜轴线(即，在后带槽滚轮866处)位于比自行车806的前部的倾斜轴线(即，在前带槽滚轮864处)低的高度。已经发现，这种构造能精确地模拟室外骑行条件。也就是说，自行车806的前部和后部的倾斜轴线都高于地面，前部倾斜轴线高于后部倾斜轴线。这模拟了户外骑行条件，因为在户外骑行时，自行车后部的倾斜或枢转轴线通常位于比自行车的前转向轮的倾斜或枢转轴线低的位置。
218.与上述可移动锻炼器材支架结合使用的直接驱动式训练器与以前的系统相比具有多种优点。例如，在过去，为了降低对用户舒适性有显著影响的峰值鞍座压力，以前的自行车训练器要么1)需要一个很大的飞轮型训练器单元来缓和骑车者的踏板行程，要么2)将运动结合到训练器中，例如允许左右或前后倾斜运动。为了缓和骑车者的踏板行程，所示的直接驱动式训练器单元可根据踏板行程的位置快速改变阻力，在用户踏板行程的高扭矩部分产生较大的阻力，而在用户踏板自行车的死点产生较小的阻力。可根据传感器读数来调节阻力的大小，例如，使用基于加速度计的节奏传感器、簧片开关传感器、位置传感器、以及本领域普通技术人员已知的其它传感器。根据传感器读数，可快速增大和减小阻力，以便在每个踏板行程内完全逆转。这些阻力变化可根据若干因素来计算，包括扭矩的增大或减小、速度的增大或减小、冗余的正加速度或负加速度、瞬时功率的增大或减小、或功率的导数。类似地，可根据这些因素的任意组合来计算阻力。例如，可使用电磁线圈来实现阻力调节，当然，可类似地使用电机控制器，包括驱动器和制动器。但是，可类似地采用任何数量的产生阻力的其它方法。例如，这些系统可包括将产生的电力储存到电阻器中的系统、通过涡流电阻耗散动力的系统、以及基于摩擦的系统。
219.以前，上述两种方案彼此不相容，这主要是因为与大尺寸飞轮型训练器单元相关的重量导致显著的陀螺稳定性，这使得在训练器系统的使用期间很难模拟真实的运动。但是，通过利用上述实施例，可移动的直接驱动式自行车训练器系统既能产生与使用沉重的飞轮型训练器单元相关的平缓踏板行程，也允许系统以前后和左右运动的形式进行真实的运动。
220.应理解，本文中所公开和限定的本发明涵盖两种或更多的上述特征或能够根据正文和/或附图明显得出的特征的所有其它组合。所有此类不同的组合都构成本发明的各种变化方面。本文所述的实施例说明了实施本发明的最佳方式，并能使所述领域的其他技术人员利用本发明。
221.各种增添、修改和重新组合应视为在特别指出并明确要求保护本发明的主题的以下权利要求的范围之内，并且以下权利要求旨在涵盖所有此类增添、修改和重新组合。