运动单车的调节车架结构和用于孕产妇锻炼的运动单车的制作方法

1.本实用新型涉及运动器械，具体为一种运动单车的电动调节车架结构。


背景技术：

2.运动单车是一种结合了音乐、视觉效果等独特的充满活力的室内自行车训练课程。其在克服了室外行驶的缺点后，使得这项运动在简单易学之余，成为一项能够使全身得到锻炼的有氧运动。
3.目前，由于使用单车的人群因性别、身高、形体之间有差距，一般需要对单车的座垫高度、把手和座垫间距以及把手的间距进行调整，才能完全适应于每个单独的锻炼个体。
4.常见的调整方式多为手动调节结构，如cn201618355u于2010年11月3日公开的动感单车的升降装置，及cn211724527u于2020年10月23日公开的一种电磁控动感单车。即通过转把等工具将扶手、座垫位置进行固定，手动调节成本低，但是其缺点为调节过程较为繁琐，使用者必须下车手动调整座垫、扶手高度。
5.因此，公众对于更高端运动单车的需求也有所增加，即针对扶手、座垫、间距的电动智能化调节方向，优化单车的调节过程。
6.经申请人检索，公开号cn212880799u于2021年4月8日公开了一篇名为一种电动调节健身自行车的实用新型专利，参见其附图3，其通过在扶手13、座垫24位置增设气缸16，利用气缸16调节扶手13和座垫24高度，其次通过双轴电机21驱动丝杆22旋转，从而带动伸缩杆23朝向两端进行活动，上述文献中的方案基本实现了扶手、座垫和前后间距的调节目的。
7.但是同样的，申请人在实施该方案时，发现其存在以下缺陷：
8.1、间距调节时，由于使用者坐在座垫24上双手支靠在扶手13上，伸缩杆23与横架4之间接触面积较大，在前后受力后，导致横架4与伸缩杆23之间摩擦阻力较大，增加电机21负载，电机21要承受使用者所有重量带来的摩擦阻力。
9.2、其次，前后扭力施加在扶手13和座垫24上，导致前后伸缩杆23与丝杆22之间形成轻微扭转量，即电机21的输出轴被下压，容易导致丝杆的螺纹形变，负载变化有所波动。
10.3、由于该方案中利用气缸进行伸缩，气缸在调节时无法有精确的行程，同时需要加配压缩机等装置增加了成本。
11.因此，如何提供一个结构稳定不易损坏的电动调节机构，且对于扶手、座垫高度和距离能够精确的电动调整，是目前亟待解决的问题。
12.同时，由于产妇临产后特别是进入第一产程活跃期持续运动需要有一定的活动空间，目前国内医院产科病房开始引入一些用于孕产妇使用的运动单车（参见公开号cn206444079u，公开日为2017-08-29，一种胎位调整运动单车），用于供产妇使用，为产妇提供有效的骨盆和下肢运动，促进自然分娩率、减轻分娩痛、增加产妇舒适度、降低会阴侧切率、减轻会阴裂伤的程度、降低阴道难产分娩和剖宫产率，保障母婴安康。
13.由于孕产妇本身活动受限且体重较大，因此扶手、座垫能够电动调节，对于孕产妇、陪护家属和助产士来说，都是相对较为必要。


技术实现要素：

14.本实用新型的目的是为了提供一种运动单车的电动调节车架结构，通过改动车架的结构并配以电动驱动器，使用者即可通过按钮或触摸屏对座垫高度、扶手高度、座垫扶手间距进行电动调节，其中间距驱动器仅需要对承重较少的扶手部分进行前后调节，最大限度降低驱动器负载，延长驱动器使用寿命，同时让调节过程更为顺畅。
15.为了实现上述发明目的，本实用新型公开了以下技术方案：
16.方案1：一种运动单车的调节车架结构，包括扶手调节机构、间距调节机构、座垫调节机构和车底座，所述间距调节机构包括直线滑动结构和间距驱动器，所述直线滑动结构设置在车底座和手调节机构之间，用于降低扶手调节机构滑动摩擦并对其移动方向进行导向，所述间距驱动器固定于车底座上，扶手调节机构包括扶手底座，间距驱动器的输出端连接至扶手底座或直线滑动结构的活动部件上，间距驱动器带动整个扶手调节机构沿滑轨前后伸缩活动。
17.与现有技术相比，采用了上述技术方案的运动单车的电动调节车架结构，具有如下有益效果：
18.一、在本实用新型中，由于间距调节驱动器仅需要对扶手调节机构进行位置调整，座垫调节机构不需要间距调节驱动器控制活动，因此间距调节时驱动器受力小负载小，驱动器使用寿命可延长。
19.具体原因如下：当使用者坐在坐垫上时，所有的重量基本上全部分散到座垫位置（即座垫调节机构上），而扶手调节机构所受的重量则相对极少（因为需要手部按动调节按钮），因此落在扶手调节机构上的重量较少，使得滑套和滑轨的阻力极小，驱动器负载也极小，降低其损坏概率。
20.二、滑套与滑轨配合，进一步降低摩擦，最大限度降低了因扶手受压时的摩擦阻力，降低驱动器负载。
21.三、由于滑套与滑轨的设置，滑套活动路径受限，使得间距驱动器的受力均在其输出轴的施力方向上，间距驱动器未受到其他方向上阻力，驱动器工作时负载相对稳定。
22.四、上述调节过程均通过驱动器实现，无需使用者下车手动调节，人在运动单车上即可完成前后调整、座垫高度调整和扶手高度调整的目的。
23.上述运动单车的电动调节车架结构除了适用于健身房内固定式的动感单车，也适用于针对孕产妇帮助调整异常胎位利于后续分娩的运动单车、术后患者康复用的运动单车，也适用于普通的脚踏车座垫高度、扶手高度、扶手座垫间距的电动调节目的，不单单仅局限于本专利附图内的运动单车。
24.参见图2和图3，所述扶手调节机构还包括扶手驱动器、前接杆、前套管和前杆，前接杆下端固定于扶手底座，前套管固定于前接杆上端，前杆套设于前套管中部并可沿前套管伸缩活动，所述前套管、前接杆和扶手底座共同构成三角空腔，三角结构相对较为稳定，使整个扶手调节机构可以承受更大压力，提高其结构强度，同时三角空腔预留出一定的空间，以容纳扶手驱动器。
25.同时前杆和扶手驱动器的活动方向倾斜朝向使用者后侧，前接杆朝向使用者前上方倾斜，当使用者手部施压（尤其是双肘支靠、趴伏等动作）时，大部分重量位于前接杆后侧，大部分重量由前接杆承担，驱动器受压较低。
26.所述座垫调节机构还包括座垫驱动器、后接杆、后套管和后杆，后接杆下端固定于车底座，后套管固定于后接杆上端，后杆套设于后套管中部并可沿后套管伸缩活动，所述后套管、后接杆和车底座共同构成三角空腔，所述座垫驱动器设置于该三角空腔内，座垫调节机构与扶手调节机构结构相同，有益效果也相近，在座垫调节机构中使用者身体的大部分重量由后接杆承担。
27.扶手驱动器、座垫驱动器和间距驱动器为由电力驱动且直线活动的驱动装置，驱动装置可以为电动推杆电机、直线电机、丝杆螺母、直线导轨桁架滑台模组等其他可直线活动的机构。其中优选扶手驱动器、座垫驱动器和间距驱动器为电动推杆电机，采用电动推杆电机，相比于丝杆等结构，可以最大限度简化直线升降时的结构设计，降低空间占用率，同时也降低成本；同时本实用新型中的推杆电机是电机连接减速机构，再连接丝杠，升降机构采用丝杠，相比正常女性体重，孕产妇体重普遍较重，为了稳定和安全考虑，大推力的推杆电机能够在轴向应对足够大的力。
28.优选的，所述车底座包括底撑杆、下座杆、后接杆和上座杆，底撑杆水平摆放且固定在下座杆两端，下座杆、侧座杆和上座杆依次连接构成矩形框，间距驱动器固定于矩形框内侧且位于上座杆下方。车底座构成运动单车的主要车架结构，将间距驱动器设置在上座杆下端，滑轨设置在上座杆上表面，间距驱动器设置在下方，二者错开后不需要过于狭长的安装空间，可以有效提高空间利用率。
29.其中，直线滑动结构可以有多种形式的降低摩擦并进行导向的结构，如线性滑块、线性导轨等位移结构。优选本技术中直线滑动结构包括滑轨、滑套，滑轨固定于车底座上，滑套固定于扶手底座上，所述滑套于滑轨上滑动。
30.方案2：
31.一种用于孕产妇锻炼的运动单车，包括上述调节车架结构和踏板调节机构，所述踏板调节机构包括踏板驱动器和脚踏板，所述踏板驱动器的输出端连接脚踏板用于带动脚踏板沿中心位置向内或向外旋转。
32.与现有技术相比，采用了上述技术方案的用于孕产妇锻炼的运动单车，具有如下有益效果：
33.由于孕产妇使用运动单车进行锻炼时，基本上是通过脚掌的方向对盆骨进行调节，当脚部采用外八进行踩踏单车运动时，可以缩紧骨盆出口增大骨盆入口的各个径线，适用产妇临产后第一产程的潜伏期，内八可以缩紧骨盆入口增大骨盆出口的各个径线，适用产妇临产后第一产程的活跃期和第二产程；通过调整脚部踩踏的角度，达到调整骨盆各经线和增加骨盆容量的目的。因此在踏板上增设驱动器，利用驱动器的电动旋转的方式对踏板角度进行适应性调节，相比于陪护人员手动调节，可以大幅缩减陪护工作量。
34.脚踏板还设有用于脚掌固定和限位的限位机构，目前本案中所使用的机构可以采用背景技术中提到的公开号为cn206444079u专利中提及的限位机构，也可以采用其他近似结构。
35.优选本实用新型中的限位机构包括至少一处限位板，限位板设置于脚踏板表面，所述限位板对应使用者脚部内侧或/和外侧，即限位板可以单独的设置在脚掌的内侧或外侧，或者在脚掌两侧均设置限位板，在本方案中限位板主要是为了让孕产妇的脚掌能够跟随踏板一起旋转到预设角度，避免踏板旋转而使用者脚掌方向角度未调整的情况发生。
附图说明
36.图1为本实用新型运动单车的电动调节车架结构实施例1的结构示意图。
37.图2为实施例1中电动调节车架结构的结构示意图。
38.图3为实施例1中电动调节车架结构的结构示意图。
39.图4为实施例2中踏板调节机构的结构示意图。
40.图5为实施例2中踏板调节机构的结构示意图。
41.附图标记：1、扶手调节机构；10、扶手驱动器；11、扶手底座；12、前接杆；13、前套管；14、前杆；2、车底座；21、底撑杆；22、下座杆；23、侧座杆；24、上座杆；3、座垫调节机构；30、座垫驱动器；32、后接杆；33、后套管；34、后杆；40、间距驱动器；41、滑轨；42、滑套；5、踏板调节机构；50、踏板驱动器；51、脚踏板；52、限位板。
具体实施方式
42.下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
43.实施例1：
44.如图1至3所示的运动单车的电动调节车架结构，包括扶手调节机构1、间距调节机构、座垫调节机构3和车底座2。
45.扶手调节机构1包括扶手驱动器10、扶手底座11、前接杆12、前套管13和前杆14，前接杆12下端固定于扶手底座11，前套管13固定于前接杆12上端，前杆14套设于前套管13中部并可沿前套管13伸缩活动，前套管13、前接杆12和扶手底座11共同构成三角空腔，通过形成三角空间结构，使得扶手调节机构可以承受较大的压力，结构强度有所提高，扶手驱动器10设置于该三角空腔内。
46.参见图3，前杆14和扶手驱动器10的活动方向倾斜朝向使用者后侧，前接杆12朝向使用者前上方倾斜，当使用者手部施压（尤其是双肘支靠、趴伏等动作）时，大部分重量位于前接杆12后侧，大部分重量由前接杆12承担，驱动器10受压较低。
47.座垫调节机构3包括座垫驱动器30、后接杆32、后套管33和后杆34，后接杆32下端固定于车底座2，后套管33固定于后接杆32上端，后杆34套设于后套管33中部并可沿后套管33伸缩活动，后套管33、后接杆32和车底座2共同构成三角空腔，座垫驱动器30设置于该三角空腔内。
48.间距调节机构包括滑轨41、滑套42和间距驱动器40，滑轨41和间距驱动器40均固定于车底座2上，滑套42固定于扶手底座11上，滑套42于滑轨41上滑动，间距驱动器40的输出端连接至扶手底座11上，间距驱动器40带动整个扶手调节机构1沿滑轨41前后伸缩活动。
49.由于在间距调整时，目前是通过手指控制平面/按钮进行调节，手掌离开扶手后，使用者大部分重量将分散至座垫上，使得整个扶手调节机构1不再受压，而使用者的体重则施加在车底座2上，因此间距驱动器40前后调节时仅需要对扶手调节机构1进行调节，动力需求较小，负载低。
50.车底座2包括底撑杆21、下座杆22、后接杆32和上座杆24，底撑杆21水平摆放且固定在下座杆22两端，下座杆22、侧座杆23和上座杆24依次连接构成矩形框，间距驱动器40固定于矩形框内侧且位于上座杆24下方，滑轨41固定于上座杆24上表面，通过将滑轨41和驱动器40分开安装在上座杆24的上下表面，以增加安装厚度的方式取代增加安装长度，避免
间距调节机构过于狭长。
51.上述扶手驱动器10、座垫驱动器30和间距驱动器40为电动推杆电机，采用电动推杆电机，相比于丝杆等结构，可以最大限度简化直线升降时的结构设计，降低空间占用率，同时也降低成本。
52.本实施例中针对座垫高度、扶手高度、座垫扶手间距的电动调节方案，适用于普通的运动单车（即健身房所实用的动感单车），也适用于专门为孕产妇、其他患者等作为康复器械使用。
53.还可以参照本实施例中的电动调节车架结构，将其改动设计至脚踏车、电动助力车、摩托车、三轮车等其他运动器械上，或包含该结构的载具（沙滩摩托、水上摩托等）座椅上。
54.实施例2：
55.本实施例是基于实施例1，对其踏板进行进一步设计。本实施例公开了一种用于孕产妇锻炼的运动单车，包括实施例1中的电动调节车架结构和踏板调节机构5。
56.由于孕产妇在锻炼时，脚掌的方向（外八/内八）决定了锻炼的目的，因此在本实施例中主要对踏板的旋转进行电动调节。参见图5，踏板调节机构5包括踏板驱动器50和脚踏板51，踏板驱动器50的输出端连接脚踏板51用于带动脚踏板51沿中心位置向内或向外旋转。
57.如图4所示，脚踏板51表面还设有两处限位板52，限位板52对应使用者脚掌内侧和外侧，其中内侧的限位板52长度大于外侧限位板52，外侧限位板52相对较短且位置对应脚掌前端，由于孕产妇在踩踏时，多半为前脚掌接触踏板，因此主要对前脚掌进行限位即可达到脚掌角度限制的目的，以确保运动效果和动作质量。
58.以上所述是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。