CN1134364C - 脚蹬装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脚蹬装置，该装置用来转动地连接到诸如自行车等体育器械的脚蹬曲柄上，所说脚蹬装置包括一个转动连接到脚蹬转轴(3)上的第一踏板，所说脚蹬转轴的自由端紧固地连接到所说曲柄臂(8)上，且所说第一踏板具有一个用来执行通常体育锻炼的第一踏板接合面。所说装置上设置了一个第二踏板(1)，其绕一条轴线倾斜地连接到第一踏板上，其中的轴线横向穿过所说脚蹬转轴的纵向轴线，且平行于所说第一踏板面，并大致位于第一踏板面内端与外端的中间位置处。所说第二踏板的接合面(6)背对所说第一踏板的接合面，并与所说横向延伸轴线具有一定间隔距离，且所说第二踏板能相对于所说第一踏板向两侧倾斜一个锐角角度，例如为0到35之间的锐角。

Description

脚蹬装置

本发明涉及一种脚蹬装置，该装置用来转动地连接到诸如自行车等体育器械的脚蹬曲柄上，所说脚蹬装置包括一个转动连接到脚蹬转轴上的第一踏板，所说脚蹬轴的自由端紧固地连接到所说曲柄的曲柄臂上，且所说第一踏板具有一个用来执行通常体育锻炼的第一踏板接合面。

可从欧洲专利EP-A-0130152文献了解所说的这种脚蹬装置。

在日常生活—尤其是在体育运动中，踝部损伤占了身体损伤中的很大比例。但在目前，既没有足够有效的可选措施来防止出现踝部损伤，也没有能在发生损伤后足以进行刺激或功能恢复的很理想的康复措施。目前的趋势表明人类的踝部以及肌肉组织变得越来越弱。原因可能是多方面的，但其中一种观点认为是人类越来越多地在平坦面上活动、而不像很多年以前人类更多地是在不平坦的地形上活动所致。另外，现在的人类更多的时候是在室内活动。从许多孩子的行为可清楚地看到渐于不活动的趋势，现在的孩子除了在个人计算机和电视前花费更多的时间之外，比前几代要更多地督促去进行活动。

从挪威的国家公众健康研究会得到的数据表明：仅在挪威，每年就有20万人发生踝部损伤，大约占总的门诊患者或进行理疗患者总数的三分之一。在所报告的情况中，约有20％的患者在扭伤后还会出现慢性持续踝部不稳。但这些有问题的患者中只有一半能确诊为踝部不稳。这也就意味着只有自觉不稳症状的那一半患者就不能确诊为组织结构欠稳。有人推测这种情况可能是由于关节的感觉下降、或者是由于肌肉的控制能力降低、或者是这两方面原因的组合导致的。有几个报告已经表明在发生扭伤的人群和那些患有慢性踝部不稳的患者中存在肌肉组织变弱的现象，而另一些报告却不能证明它们之间存在任何联系。在跳跃、奔跑或翻转后着地时通常发生的是内翻损伤，其占总的踝部损伤的85％。在这样的损伤机理条件下，外侧韧带最易受到损伤。通常，距腓前韧带最易发生损伤—第一度、其次是跟腓韧带—第二度、最后是距腓后韧带—第三度。约有50％的损伤只影响距腓前韧带；有20％的踝部损伤中出现了跟腓韧带的损伤；且只有1％的外侧拉伤情况中所有的三条韧带都出现了拉伤。通过踝部关节窥镜观察进行的研究表明：有66％的踝部韧带损伤还同时伴随着软骨损伤，且这样的患者在随后的一年后，更多地报告出现了不适。这样的伤害通常是在后来受挤压力造成的，例如是在落地时产生的。还可发生更严重的损伤—内踝骨折。组合旋后损伤也能造成通常的踝部骨折。因而，踝部损伤是情况很复杂的，在踝部损伤中，踝部附近的关节的软骨、骨骼、韧带和其它的稳定软组织可发生多种不同类型的损伤。已经表明：皮肤具有本体感受特性，因而，其对踝部的功能和稳定是很重要的。

通常，踝部扭伤损伤是通过将包在敷布中的受伤踝部进行抬高和冷敷来进行治疗的。在某些情况中，在受伤后的头几天中，还必须要用拐杖和止痛剂。通常对这样的损伤还要使用消炎药。诸如绷带、物理治疗和逐渐增加负载的功能治疗能产生良好的预后治疗效果。日常的锻炼是自行车练***衡锻炼和本体感受锻炼，例如可在一条或两条腿上绑支平衡板。

因而，可以理解：踝部损伤是很复杂的，并需要相当长的时间来治愈，且由踝部损伤造成的踝部部位水肿也需要很长的时间才能消散。如公知的那样，踝部损伤还会使得踝部部位的血液循环受到严重影响，在某些情况中，这会使治愈的时间拖得很长。在某些情况中，水肿需要数年才能消散。

因而，很长时期以来，人们一直希望能有一种锻炼装置，其不但能促进在足部和踝部的血液循环，而且能增强踝部区域的肌肉组织，这样就能提高踝部区域抵抗发生扭伤的能力，而扭伤是会造成踝部损伤的。

在现有技术中，可参考法国专利公开文件2661651、美国专利4599915、美国专利5161430和挪威专利303869中公开的脚蹬装置。

法国专利公开文件2661651涉及一种自行车脚蹬，其不但能在垂直面内、而且能在水平面内翻转，从而甚至当脚蹬使用者的鞋卡到脚蹬中时也能避免发生伤害。这种脚蹬装置的主要缺点是它对于脚蹬使用者来说是摇摆不定的。该装置在垂直方向上的倾斜可通过一个楔形装置来进行调节，该楔形装置限定了倾斜度的范围。

该脚蹬装置的用途是特定的，并只能用在既能在垂直面、又能在水平面内进行翻转的应用中。将这样的脚蹬装置用作普通的脚蹬是不可能的。

美国专利4599915涉及一种可调脚蹬。该可调脚蹬包括一个安装在转轴上的、用来支撑脚的蹬板，以及如下的一个或多个结构：用来沿一条径向轴线定位蹬板的装置，其中的径向轴线基本垂直于转轴的轴线，以便于抬高脚的位置；能使蹬板绕一条径向轴线倾斜的装置，其中的该径向轴线基本上与转轴的轴线方向平行，以使得脚能处于内翻和外翻位置；以及能使蹬板绕径向轴线回转的装置，这将使得脚部能处于内束和外展的状态。一旦该蹬板被正确地调整好之后，就将其夹紧，而角位置就保持在所调整好的位置。

美国专利5161430涉及一种脚蹬半径调节装置，其包括一个构架，其通过一个螺钉安装到现有的自行车或类似锻炼器械的曲柄臂上的，其中的螺钉穿过现有曲柄臂脚蹬上的安装孔，并连接到调节构架上，该装置通过一个支架安装到绕曲柄臂的调节构架上。构架的接触侧开有与脚蹬曲柄臂对齐的沟槽。脚蹬被连接到调节构架的一个滑块上，其利用一个手动T型拉销调节到调节构架上多个预先设定的已知半径位置上。在另一实施例中，该T型销是通过其与滑块之间的磁吸力进行定位的。该装置中的脚蹬是一个普通的脚蹬，没有任何用来使脚蹬相对于曲柄臂倾斜的装置。

挪威专利303869涉及一种可增强踝部的自行车脚蹬，该脚蹬以可调的方式或者是自由地或者是锁止地连接到一个连接件上，以便于脚蹬在使用过程中能设定其相对于连接到曲柄臂上的脚蹬转轴的角运动。该连接件可位于脚蹬的中点处，或者位于脚蹬靠近曲柄臂的那一端部。脚蹬转轴高度可调地、通过一个长条孔锁止到曲柄臂纵向尺寸上几个位置处。但是，该专利并没有公开可以倾斜的脚蹬装置，但仍然可以用作通常的脚蹬装置。

为了进一步地阐明现有技术，还可以参考美国专利4973046，其公开了一种略与美国专利4599917近似的结构。

因而，本发明的目的是设计一种脚蹬装置，该装置可使脚蹬装置的使用者在练***行于所说第一踏板面，且大致位于第一踏板面内端与外端的中间位置处，其中所说第二踏板具有第二踏板接合面，其背对所说第一踏板接合面，并与所说横向延伸轴线具有一定间隔距离，且其中所说第二踏板能相对于所说第一踏板向两侧倾斜一个锐角角度。

根据该脚蹬装置的一种实施方式，所说锐角的角度在0到35度之间，最好是在0到20度之间。在一个具体的实施例中，所说锐角的角度不应超出15度。

另外，设置了弹性装置，以使得所说第一和第二踏板能相互作用而产生一个倾斜抗力，该弹性装置可以是设置在所说第一踏板上、与所说第二踏板接合的弹簧装置。

同时，在所说的脚蹬装置上，当所说第一踏板接合面与使用该脚蹬装置用户的脚相接合时，所说弹性装置使所说第二踏板接合面处于平行于所说第一踏板接合面的位置。

因而，本发明首先是展示了一种用来防止和康复锻炼踝部关节不稳的备选、且在医疗上来讲是独特的方案，且从长期来看，对使用该练习或锻炼器械的用户来讲，还具有其它独有的优点：既能防止损伤、也能促进机能。通过将本发明应用在普通的自行车上，甚至是在所谓的山地自行车上，则由于人体能随着自行车和其所行驶的路面的变化而大幅度地移动，可获得提高了的“自行车型感受”。

因而，本发明独有的特征在于：脚蹬装置在一侧具有一个可倾斜的脚蹬面，而在相背的另一侧则是一个普通的脚蹬面，因而只要将脚蹬简单地转过180度，就形成了一个多功能脚蹬。由此，用户能容易地确定是要采用可倾斜脚蹬还是要用普通型脚蹬。

下面将参照附图对本发明进行描述，该附图中是本发明一个典型的、非限定性的实施例。在附图中：

图1是根据本发明的脚蹬装置的侧视图；

图2是对根据本发明的装置的侧面局部剖视图；

图3是该装置的俯视图，图中该装置为半剖状态；

图4a是该装置局部剖开的端部视图；

图4b是类似于图1的侧视图。

根据本发明的脚蹬装置具有一个第一踏板体2，其带有一个普通的脚蹬转轴3，所说的第一踏板体2可转动地连接到该转轴3上。如所公知的那样，该脚蹬转轴3可转动地安装在脚蹬体2中。脚蹬转轴3的自由端连接到曲柄臂8上，在图1中只表示出了该曲柄臂的一部分。转轴3和曲柄臂8之间的连接是普通的，例如是通过螺纹连接。

如图3和图4a中元件5a和5b所示，脚蹬体2上具有平行于脚蹬转轴的摩擦元件5。脚蹬体2和元件5a和5b是该脚蹬装置上的普通部件。在该脚蹬装置的另一侧，安装了一个可倾斜的踏板1，其通过铰接件4a和4b连接到脚蹬体2上，其中的铰接件4a和4b分别穿过元件5b和5a。铰接件4a和4b的合适形状是延伸到脚蹬体2中的枢销，并通过螺纹连接安装到元件5b和5a上。铰接件4a和4b与脚蹬转轴3处于同一平面，并与此成90度角。

如图2所示，所示实施例中的可倾斜踏板1能绕一条枢轴向两个方向倾斜一个角度α，该角度约为15度，其中枢轴延伸穿过铰接件4a和4b的中心。但该角度是可以改变的，这取决于铰接件4a、4b中心与踏板1的蹬板或踏面6底部之间的距离X。该距离X取决于执行本发明时事先确定的应用场合。该倾斜踏板1在其自然状态下，通过弹性装置7被定在与脚蹬体2、以及其上元件5a和5b基本平行的位置上，其中的弹性元件7最好是一个弹簧7。由弹簧7产生的弹性力的大小确定为只需将脚蹬装置的可倾斜部件1偏转向到图1所示的自然位置就可以了，而必须不能在脚蹬工作时对倾斜动作有显著的抗力作用。但是，在需要让进行脚蹬装置练习的使用者产生对抗踏板1倾斜运动的情况中，很显然，弹性装置或弹簧7要设计能产生这样的偏转抗力，其中的倾斜运动是指踏板1绕穿过枢销4a、4b的倾斜轴向一侧或另一侧的摆动。尽管在图中，所示的弹簧是连接到脚蹬2上，且其端部被连接到该装置的可倾斜脚蹬部件上，但可以想象有其它的方式来通过弹性装置来产生这样的弹力，例如通过在两个脚蹬部件1和2之间设置弹性装置或弹簧装置来实现，例如在蹬板6的下侧与脚蹬体2的相对面之间布置弹性装置。

在附图中，表示了一种这样的技术方案：其能使处于其静态位置的可倾斜踏板体的蹬板转到一个相对于地面的垂直位置、和使用脚蹬体2的普通工作位置。这可以通过在水平面内，将脚蹬转轴定位在与脚蹬体中点存在小偏移的位置上来实现，从图3中可清楚地看到观察到这样的情形。通过对转轴的这样偏移定位，脚蹬使用者就更易于选择使用脚蹬装置的那一面，其所要作的只是绕脚蹬转轴3将脚蹬装置转过90度就可以了，从而可利用脚蹬体2、以及其元件5a和5b、或可倾斜脚蹬部件1两侧的接合面。

Claims (5)

1.一种用于体育器械的脚蹬装置，该脚蹬装置可绕着轴向延伸通过一脚蹬轴(3)的一转动轴线转动，该脚蹬轴(3)连接到一脚蹬曲柄臂(8)上，和该脚蹬装置包括：

一个可绕着该转动轴线转动的第一踏板(2)，该第一踏板(2)用于实现通常的体育锻炼，和

一个第二踏板(1)，其绕着一倾斜轴线通过枢轴的连接(4a，4b)而倾斜地连接到第一踏板(2)上，该倾斜轴线沿该转动轴线横向延伸，该第二踏板(1)可相对于该第一踏板(2)向一侧或另外一侧倾斜一个锐角角度(α)，并且与弹性装置(7)相互抵抗，其特征在于：

该第一踏板(2)位于该第二踏板(1)的圆周的内侧，该第二踏板(1)部分地包围该第一踏板(2)，

该倾斜轴线横向延伸通过该转动轴线，

该弹性装置为至少一个弹簧，其设置用以使得所说第一踏板(2)和第二踏板(1)之间能相互接合，从而当不加载时使该第二踏板(1)保持在一自然位置，该弹簧(7)可连接到该倾斜轴线附近的该第一踏板(2)，并且带有从其中延伸的用于与该第二踏板(1)在该倾斜轴线的两侧的部分接合的弹簧腿。

2.根据权利要求1所述的脚蹬装置，其特征在于：所说锐角的角度在0到35度之间。

3.根据权利要求1所述的脚蹬装置，其特征在于：所说锐角的角度优选地在0到20度之间。

4.根据权利要求1所述的脚蹬装置，其特征在于：所说弹簧(7)的尺寸在所说自然位置时可使该第二踏板(1)基本上平行于该第一踏板(2)。

5.根据上述权利要求1至4任何一项所述的脚蹬装置，其特征在于：所述脚蹬装置安装在构成所述体育锻炼器械的自行车上。

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