專利名稱：一種可用在溜冰鞋器械上的可轉換的輪裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及運動器材中的溜冰鞋，特別是涉及帶有滾輪的那種溜冰鞋。
帶有滾輪的溜冰鞋被用來從事體育運動、健身操練以及休閑娛樂活動。已知有多種滾輪被用在傳統(tǒng)的四輪(方形)溜冰鞋、直排溜冰鞋及滑板上面。這些溜冰鞋器械中滾輪的構造通常都有固定的輪子，并具有相對于固定在溜冰鞋器械上的某參考物的固定方向。有的溜冰鞋器械包括有腳或鞋套匣。這些溜冰鞋的輪支撐部分典型的都是用一個支撐滾輪軸桿的固定框架所構成。各種溜冰鞋器械均有其獨特并特別的框架構造，以便于接受其輪子的安排。
有多種已知的溜冰鞋器械企圖為溜冰鞋提供一些具有靈活性的輪子安排，其中一種已知器械是一種可轉換的跑步用鞋/滾輪溜冰鞋。另一種已知的器械是一種鞋子組合件，它包括有一個帶有凸緣的梁，并具有一個可以承載一滾輪溜冰架的溝槽，或者一個適于冰上溜冰用的長扁平片。另一種已知的器械是一種滾輪溜冰鞋，它具有三種控制模式，其中一種是前輪可以自由轉動，第二種是前輪可以向一個方向轉動，第三種是前輪被限制而不能轉動。另一種已知的變通器械是能夠交換地使用長扁平冰刀片和直排式滾輪的一種結構。另一種已知的器械是可以用不同方式將滾輪配置在鞋子上面的溜冰鞋器械。再一種已知的器械是一種可調整的溜冰鞋器械，借助一個位于導引軌道上的栓子，使溜冰鞋適于接納不同使用者的尺寸大小。又一種已知的器械是可轉換的溜冰鞋器械，利用一個可貼附的板和多個不同的附件，以提供對該溜冰鞋的不同用法。
以上全部所參考的已知溜冰鞋器械以各種不同形式顯示了各種不同的溜冰鞋器械的彈性組合。但是，它們均未能實現(xiàn)一種真正方便的可轉換的溜冰鞋器械，也就是說，它們均未實現(xiàn)可成功地轉換溜冰鞋上的滾輪、而無需添加或取下任何溜冰鞋部件的目的。
美國專利No.5，524，911描述了本發(fā)明人早先發(fā)明的可轉換的串列式和平行式溜冰鞋，這是歷史性的第一次發(fā)明，真正能實現(xiàn)既方便又可轉換的串列式和平行式溜冰鞋配置，而無需添加或取下或重組任何溜冰鞋部件。該發(fā)明涉及一種溜冰鞋，它可以從一種全部滾輪在同一平面上的串列式輪配置轉換到一種平行式或四方形輪配置，且反之亦然。該溜冰鞋包括有一個腳或鞋套匣，一個輪底架，一個輪支撐，至少兩個輪子，以及將輪底架固定在中心點的連桿，可允許輪子借助輪底架樞紐性地從串列式輪配置轉換到平行式輪配置，且反之亦然。腳套匣包括有柱子，可將輪底架固緊，借助一螺母與柱子上的螺紋的嚙合，可以旋轉性地將輪底架相對于腳套匣固緊，而具有事先決定好的長度的連桿則可以不管輪底架的角度位置如何，均可以保持輪子相對于腳套匣的角度位置。
美國專利No.5，775，705描述了本發(fā)明人早先更進一步的發(fā)明步驟，用以根據以上所述美國專利No.5，524，911中所揭示的發(fā)明，去構筑各種不同的串列式和平行式可轉換的溜冰鞋。該發(fā)明涉及一種可以從一種全部滾輪在同一平面上的串列式輪配置轉換到一種平行式或四方形輪配置的溜冰鞋，且反之亦然。該溜冰鞋包括有一個腳或鞋套匣，一個輪底架，一個輪支撐，至少兩個輪子，以及將輪底架固緊在中心點、并允許輪子借助輪底架樞紐性地從串列式輪配置轉換到平行式輪配置的定位機構。該發(fā)明的定位機構包括有連桿，軛狀臂，齒輪組，以及裝在外面的棒和板。一個位于套匣底面上的柱桿可包括一段螺紋，以便和一個螺母嚙合，從而可以旋轉性地將輪底架的位置固定；或者，該柱桿可包括有一段徑向擴大的部分，并支撐一彈簧，用以將輪底架借助彈性傾側力推向柱桿。還設有一個制動器，可以由使用者控制將該溜冰鞋慢下來或停下來。
有監(jiān)于此，目前所需要的是一種可適用于各種不同滾輪溜冰器械的推廣的、改良的可轉換的輪裝置。尤其需要一種帶有可轉換輪配置的結構，它只需利用溜冰鞋上既有的部件即可進行簡單的重新定位，而無需添加或取下任何溜冰鞋部件。更進一步的需要則涉及一種可適用于包括傳統(tǒng)的四輪溜冰鞋、串列式溜冰鞋和滑板等溜冰鞋器械的結構。這樣一種結構同時也需要能夠廉價有效地和現(xiàn)有溜冰鞋一樣達到商品化。
本發(fā)明揭示一種可用在溜冰鞋器械上的可轉換的輪裝置，其包括有一對輪子，每個輪子包含有一個由該輪子所定義出的虛心，以及一個和其軸桿相垂直的轉動平面，該虛心和該轉動平面處于同一平面上(共面)，該虛心和輪子體積所占空間的中心大體一致；一對輪支撐，每個輪支撐和與其相對應的一個輪子嚙合。每個輪支撐包括至少一個樞紐元件，以控制輪支撐相對于一個與樞紐元件的樞軸平行的虛軸的轉動。該虛軸為一個與樞紐元件的樞軸相平行、且對輪子的轉動方向有決定性的軸。該一對輪子的轉動平面的方向由附著于底座元件上的定位特征所控制，或者由彈簧等傾側機構所控制，兩者都適于和一個與輪子相接觸的摩擦表面一起來完成其功用；一個聯(lián)接器，聯(lián)接一對輪支撐，可以很容易地做到將各個樞紐元件同時定位。各個樞紐元件的樞軸位于一個和其相對應的虛軸相偏離、并相距一個可測量的大于零的距離的位置處。
本發(fā)明的各虛軸與各對應輪子的虛心相距一段顯著的且大于零的距離，以達到有效而快速地改變輪子的轉動方向的目的。對于所有輪子及聯(lián)結器都可相對于一個摩擦表面自由轉動其方向的自由旋轉式輪配置來說，其虛軸越接近虛心越可取。對樞紐元件的同時定位，將導致對輪支撐及附著在其上的輪子的同時定位，這涉及輪支撐相對于與其相對應的虛軸的轉動，以及所導致的輪子轉動平面相對于與其相對應的虛軸的轉動。
每個輪支撐可以包括一個單一的樞紐元件，或者一對樞紐元件，所述樞紐元件的樞軸均與相對應的虛軸平行。在一個輪支撐上聯(lián)結有一對樞紐元件的情況下，樞紐元件的樞軸大約位于跨過所述虛軸的相對兩側。
既然溜冰鞋器械總是涉及某種與輪子接觸的摩擦表面，很自然地，摩擦表面可作為一種控制一對輪子的轉動平面的方向的手段，以提供穩(wěn)定性。為進一步控制輪子的轉動平面的方向，可采用一個具有分開布置的如凹漕或凸起或其他相當結構等定位特征的一個底座元件；也可采用一種傾側機構，例如彈簧或者有彈性的聚合塑料，這種傾側機構可以提供將輪子從一種配置轉換到另一種配置之后，再回到原位或者將之固緊在所期望的位置上所需要的回復力。
為聯(lián)結一對輪支撐，較可取的是，用一個其總長與最小厚度的比值大于三的聯(lián)結器；短而粗的聯(lián)結器雖然也可以用，但將傾向與占據太多的空間，這種空間在傳統(tǒng)的溜冰鞋器械中是無法得到的。
本發(fā)明在作為串列式和平行式可轉換輪裝置的情況下，對一對樞紐元件的同時定位涉及一對輪支撐相對于聯(lián)結器的轉動，而輪子的轉動平面則同時保持平行于一事先決定的方向。
本發(fā)明的聯(lián)結器還可包括這樣一種安排，以使聯(lián)結器可圍繞一個位于其兩端之間并處在由該兩端之間所定義的一條直線附近的一個軸轉動。該聯(lián)結器也可包括這樣一種安排，以使其能夠附著于一個溜冰鞋器械的底座元件，并使各聯(lián)結器可相對于該底座轉動。
本發(fā)明的輪支撐的樞紐元件也可包括這樣一種安排，以使其能夠附著于一個溜冰鞋器械的底座元件上，并使樞紐元件可以被約束而相對于一個依附于底座元件的虛軸轉動。
本發(fā)明首先為溜冰鞋器械提供了一種推廣、改良的可轉換的輪裝置，它可以從一種串列式輪配置轉換到一種平行式輪配置，且反之亦然。本發(fā)明利用相同的推廣運作原理，又進一步提供了一種可轉換的輪裝置，它可以用在溜冰鞋器械上，可將一傳統(tǒng)的四輪溜冰鞋轉換成一種創(chuàng)新的溜冰鞋配置，從而允許輪子轉動及模仿典型花式冰刀溜冰鞋器械所獨有的轉彎和旋轉動作。換言之，本發(fā)明提供了一種不用到冰宮溜冰場去，就能表演所有花式溜冰活動的滾輪溜冰鞋。
同樣，類似的推廣、改良的可轉換的輪裝置也可用在滑板上，以達到同樣的串列式和平行式輪配置轉換的目的，以及同樣的花式溜冰活動的目的。唯一的不同是，典型的滑板通常只由一塊大板作底，而滾輪溜冰則有一雙溜冰鞋。
本發(fā)明提供了一種推廣的、改良的可轉換溜冰鞋，它可以從一種全部滾輪在同一平面上的串列式輪配置轉換到一種平行式輪配置，且反之亦然。通過一簡單的操作，輪裝置可以手動轉換，而且僅需將溜冰鞋上的已有設備重新定位即可。
串列式或四輪溜冰鞋兩者都可用來達到體育運動和休閑活動的目的。傳統(tǒng)性的四輪溜冰鞋長久以來已大眾化地流行，而串列式溜冰鞋的商品化和普及化則是不久以前的事。四輪溜冰鞋尤其適于像滑溜場這樣的地方。另一方面，串列式溜冰鞋則在戶外使用上占有優(yōu)勢。一般來說，這兩種型式的溜冰鞋的使用及場所各具特色。一個滑溜者選擇串列式或四輪溜冰鞋，往往取決于滑溜者所欲從事的活動類型。因此，一個熱衷于滑溜的人必需具備不只一雙溜冰鞋，以實現(xiàn)能進行所有滑溜活動的愿望。該滑溜者因此必需承擔購買多雙溜冰鞋的費用，以及隨滑溜者在不同時間所欲從事的活動不同而需要隨身攜帶并更換溜冰鞋所造成的不方便。
更重要的是，串列式滾輪溜冰鞋會對腳踝及小腿帶來相當的扭力，如果能在使用中必要時隨個人需要，及時將串列式滾輪溜冰鞋輪配置轉換成平行式或四輪溜冰鞋輪配置，則可以減少及避免其可能造成的不適，并增加滑溜者所欲達到的體育運動、健身操練以及休閑娛樂活動的效果。
本發(fā)明采用一種輪支撐，它適于裝在附著于滑板底面的底座元件上，或者安裝在一個溜冰鞋器械的腳或鞋套匣中。輪支撐將輪子定位并可圍繞一虛軸轉動，各虛軸與樞紐元件的樞軸平行。一個聯(lián)結機構將由一對輪支撐所支撐的兩個輪子相聯(lián)結，各樞紐元件可以在至少兩個位置之間轉動，而輪子借助聯(lián)結機構與樞紐元件相連，以確保輪子的同時定位。
各聯(lián)結機構(也即聯(lián)結器)相對于對應的樞紐元件及輪子有一個預先定好的位置，以使得通過樞紐元件的定位，輪子相對于樞紐元件的角度位置也可以被確定。因此，聯(lián)結器可以構造成使輪子總是和一預先定好的方向平行，或者輪子可以相對于預先定好的方向轉到各種不同的角度。
借助聯(lián)結器的轉動，輪子可被置于一個串列式安排，而使輪子的轉動平面共同向外延伸，以及可被置于一個平行式安排，而使輪子互相平行且共軸。借助輪支撐的轉動，輪子可被轉動，從而允許溜冰鞋如所期望的那樣進行轉向或旋轉。各種不同的腳或鞋套匣可以和本發(fā)明的改進的、可轉換的輪配置配合使用。輪支撐與樞紐元件及底座元件共同對腳或鞋套匣提供支持。
在本發(fā)明的一種構造中，各輪支撐上具有一對樞紐元件，而每個輪支撐支持一個輪子，這樣，允許一對串列式配置的輪子被使用，并隨時可以變成肩并肩的平行式輪配置。一個有效的改變方法是，將與底座元件相嚙合的聯(lián)結器降低，轉動它，然后放手。這一點與數種定位特征共同運作時，可以確保某一期望的特定輪子方向被對準。另一種方法涉及使用一傾側機構，用于釋放并固緊聯(lián)結器。本發(fā)明的另一特征涉及一種附著于底座元件上的對準定位特征，其能夠將輪子的轉動平面相對于底座元件的取向固定，且可以定義出輪子相對于底座的多個可對準位置。
本發(fā)明的另一種構造型式包括一個推廣的、改良的輪裝置，它具有一對輪子，且各輪子和一相對應的附著于一樞紐元件上且可旋轉地支撐著該輪子的輪支撐嚙合?；ㄊ搅锉鶗r所需要的向前或向后溜行的反作用力，可通過這樣安排一對輪子而得到，即，使得當兩個輪子都被平行于滑溜方向的力推動時，一對輪子相對于其虛軸所產生的力矩正好可防止輪支撐的轉向或旋轉。輪子可由控制機構操縱其方向，以致于允許輪子從一個與預定方向平行的方向轉向到一個指向滑溜者滑行的方向。在這種安排下，各樞紐元件附著于一底座元件，而且適于使輪子的轉動平面相對于輪子所對應的虛軸轉動。這樣一種溜冰鞋器械更進一步包括一傾側機構，用以提供一回復力，用于控制輪子的方向，以使輪子在一個轉向或旋轉的動作之后，傾向于回到其預先所決定好的方向上。
聯(lián)結器可以包括有數段不同尺寸的部分，而不必有特別限定的樣式或形狀，但是，預定的長度對寬度之比最好是使聯(lián)結器的總長度與其最小厚度之比大于三。
有一種方向控制機構，它包括利用一個與輪子直接接觸的摩擦表面。滑溜者可以通過將輪子沿著擦擦表面拖拽轉向，而控制輪子的轉動平面的方向。聯(lián)結器有一個事先定好的長度，它也參與控制，從而根據滑溜者的期望，決定輪子相對于樞紐元件的角度位置，而不管輪子的起初方位如何。
本發(fā)明可以輕易地安排包括一典型溜冰鞋器械用的制動器。本發(fā)明可以輕易地采用傳動帶，齒輪組，軛狀臂，或其它機械聯(lián)結方法等構造，從而達到聯(lián)結一對輪子以及使輪子的轉動平面同時轉動的相同目的。采用這種定位機構的細節(jié)已在頒發(fā)給本發(fā)明人的美國專利No.5，775，705中作了說明，其公開內容結合在此作為參考。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是提供了一種簡化的、推廣的、改良的可轉換的輪裝置，它可以用在如傳統(tǒng)的四方溜冰鞋，串列式溜冰鞋，以及滑板等溜冰鞋器械上。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是本發(fā)明的輪裝置可以輕易地且快述地從串列式輪配置轉換到平行式輪配置，且反之易然；或者，從一個朝向溜冰鞋器械的底座元件縱向的輪子取向轉變到一個滑溜者所選擇的角度方向。
本發(fā)明很重要的一個優(yōu)點是其可轉換的輪裝置可以在數種不同的輪配置之間轉換，而無需拆除或添加任何部件。
本發(fā)明再有一個優(yōu)點是本創(chuàng)新的可轉換的輪裝置可以用在不同輪配置溜冰鞋所適用的多種情況及場合，而不必購買不同的溜冰鞋。
本發(fā)明再有一個優(yōu)點是本發(fā)明中的滾輪及支撐系統(tǒng)，不論腳或鞋套匣的樣式如何，或者溜冰鞋器械的底架和框架的樣式如何，都可照常使用。
本發(fā)明還有一個優(yōu)點是本發(fā)明中的溜冰鞋根據適于將輪子向不同方向轉向的方式而構造，從而能夠做轉彎和旋轉的溜冰活動，這在以往只有冰刀式溜冰鞋才能做到。
下面結合附圖，通過對優(yōu)選實施例的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它特征及目的、優(yōu)點將變得更加清楚及更便于理解。


圖1是本發(fā)明可轉換的輪裝置的一個展開透視圖，可以用在一個具有串列式和平行式溜冰鞋轉換能力的器械上，圖中可見一個輪子，一對樞紐元件及一對聯(lián)結器；圖2是一個截面圖，顯示一種聯(lián)結器，其具有不同截面厚度的形式；圖3是定位特征的仰視圖，它帶有兩個被約束在一個平行位置上的聯(lián)結器；圖4是本發(fā)明可轉換的輪裝置的一個展開透視圖，適用于一個具有按照滑溜者的選擇將輪子轉向或旋轉的能力的溜冰鞋器械，圖中可見一個輪子，一個樞紐元件，一個聯(lián)結器，及一個彈簧式傾側機構；圖5A是本發(fā)明可轉換的輪裝置的一個展開透視圖，可以用在一個具有串列式和平行式溜冰鞋轉換能力的器械上，圖中可見一對輪子及相對應的樞紐元件及聯(lián)結器，以及一個可附著于聯(lián)結器上的底座元件。
圖5B是本發(fā)明可轉換的輪裝置的一個展開透視圖，可以用在一個具有串列式和平行式溜冰鞋轉換能力的器械上，從圖中可以看出，它和圖5A相似，只是輪子處在一個串列式位置；圖6是圖5A和圖5B所示輪組件的轉動狀況的一系列俯視圖；圖7是本發(fā)明可轉換的輪裝置的一個展開透視圖，可以用在一個具有一對適于轉向和旋轉的輪子的溜冰鞋器械上；圖8是本發(fā)明溜冰鞋器械的具體實施例的一系列俯視圖，圖中可見輪子轉動平面的轉向；圖9是類似于圖8的一系列俯視圖，其中，輪子的起始方位不同，并帶有一附加的彈簧傾側機構；圖10是本發(fā)明可轉換的輪裝置的一系列俯視圖，可用在一個具有轉向和旋轉能力的溜冰鞋器械上，示出了各輪子的樞紐元件相對于所對應的樞軸受到約束；圖11是類似于圖10的一系列俯視圖，所不同的是輪子的起初方位；圖12是本發(fā)明可轉換的輪裝置的一系列俯視圖，可適用于具有無限度的轉向和旋轉自由的溜冰鞋器械上；圖13是類似于圖12的一系列俯視圖，所不同的是輪子的起始方位；
圖14A和圖14B是兩個平面圖，顯示了兩種用以構造定位特征以固定輪子取向的方法；圖15A是具有一對輪支撐的滑板的俯視圖；圖15B是沿著圖15A的15B-15B線的側視圖，可見一對輪子處于平行式輪子配置位置；圖15C是沿著圖15A的15C-15C線的側視圖，可見一對輪子處于串列式輪子配置位置；圖16A是一個具有串列式和平行式溜冰鞋輪裝置的俯視圖，可見其樞紐元件的構造特性；圖16B是一個具有串列式和平行式溜冰鞋輪裝置的零部件圖，可見圖16A所示器械的詳細組成；在以上各圖中，相對應的參考標號指示相對應的部件。雖然各圖代表并描繪了本發(fā)明的各具體實施例，但各圖未必按比例繪制，且有些特征或許稍有些夸張，以便能更清楚地顯示及說明。這些舉例示范在此僅顯示并表明本發(fā)明的一些優(yōu)先選用的具體實施例，且僅為一些特定的型式，因而，這些舉例說明決不可解釋為以任何方式對本發(fā)明范圍的限制。
以下揭示的是優(yōu)先選用的具體實施例，它們并非徹底無遺，也無意限制本發(fā)明以下詳細敘述所揭示的精確形式。相反，這些具體實施例的選定和敘述是為了使本領域的技術人員可以利用其中的教導及暗示。
本發(fā)明某些圖示中所揭示的溜冰鞋輪配置使用了一對輪支撐及一對輪子，某些圖示中則使用了兩對輪支撐及兩對輪子。也就是說，本發(fā)明所定義的溜冰鞋實際上可有任何輪子配置方式，譬如，2×1平行式和1×2串列式的組合，或者2×3平行式和1×6串列式的組合，或者甚至每個溜冰鞋器械具有奇數個輪的組合，如1+2×1平行式和1×3串列式輪配置。由此可見，在本發(fā)明的范疇之內，可有其它數目的輪子及其組合。
本發(fā)明涉及一個滾輪的定位機構，其中滾輪保持著大致平行于溜冰鞋縱向的取向，但允許有非平行的取向，以容易向前運動及對滾輪所附著的器械的操作。本發(fā)明允許輪子可轉換地移動，且可用在各種不同的可安裝滾輪的結構上。本發(fā)明的聯(lián)結器是和輪子相關聯(lián)的，從而使期望的方向得以保持。參考本發(fā)明人早先的工作可以進一步窺知本發(fā)明的安排，圖中所列舉的輪配置顯示了本發(fā)明的多樣性應用。
虛軸和聯(lián)結器的軸都可以被約束著相對一個與一對輪子相關聯(lián)的底座元件轉動，或者，它們也可以自由地改變其相對于該底座元件的空間位置。因此，這種約束的選擇及組合便成了本發(fā)明的推廣的、可轉換的輪裝置的控制辦法。為實現(xiàn)一種完全自由轉動的溜冰鞋輪配置，必需將聯(lián)結器的軸約束。為達到一種花式溜冰的溜冰鞋輪配置，一對輪子的兩個虛軸都必需受到約束。為實現(xiàn)串列式和平行式溜冰鞋輪配置，兩個聯(lián)結器的軸都必需受到約束。以下表1將這些用以約束該推廣的、可轉換的輪裝置，以達到不同的溜冰鞋輪配置的不同方法加以歸納。
表1推廣的、可轉換的輪裝置的控制方法
圖1到圖4顯示了一個輪支撐結構，它包括有底座元件60，聯(lián)結器75，樞紐元件40，輪支撐35，以及傾側機構70。輪子的虛心30被定義為輪子10所占據的體積空間的中心，虛軸45被定義為一個與樞紐元件40的樞軸平行并對輪子10的轉動方向有決定性的軸。
既然向前或向后推動的力是由輪子的反作用力所產生的，為使花式溜冰鞋的輪配置可以適當地工作，當沒有意思要轉彎或旋轉時，需要有一個平衡力矩來防止輪支撐的轉向。這是通過把各虛軸置于一個與相對應的虛心保持一個大于零的距離的位置上的方式實現(xiàn)的。因為大多數溜冰鞋的輪子尺寸都在50mm到80mm(直徑)之間，所以，對這種大于零的距離或偏離距離的一個合理而有效的選擇是在5mm左右。
一個小于5mm的距離可能無法產生一個足夠大的力矩，以達到轉向和旋轉的目的，同樣重要的考慮是，在虛心和虛軸之間這樣一個大于零的距離或偏離距離，應可使一對輪子所產生的力矩大小能夠輕易且順利地完成轉向或旋轉運動。同樣的理解可以用到一樞軸和相對應的虛軸之間的關系上。
以下詳細描述本發(fā)明的多種變化形式。在適用于可在串列式和平行式配置之間轉換的結構中，在整個轉換過程中，輪子的轉動平面保持彼此互相平行。在適用于可將輪子向不同方向轉向和旋轉的結構中，輪子的轉動平面被允許可相對于預先決定的方向轉動。
要獲得圖5A，圖5B和圖6所示的串列式溜冰鞋輪配置，將聯(lián)結器轉動到一個與串列式取向平行的方位上。當聯(lián)結器轉動時，樞紐元件繞著樞軸樞轉的同時即將輪子樞轉到串列式方位上。再者，可選擇的是，底座元件可以包括一凹槽或其他類似的結構特征，以便和聯(lián)結器嚙合，在達到期望中的溜冰鞋配置后，可將其固定在一特定的位置。
要獲得圖7，圖8和圖9所示的花式溜冰鞋輪配置，各樞紐元件可以附著于一個底座元件上，并且可以相對于該底座元件繞著相對應的虛軸旋轉。聯(lián)結器則適于和樞紐元件一起轉動到一個與其原始方向平行的新位置。當各個輪子對著一摩擦表面被轉向時，輪支撐對著虛軸樞轉的同時將樞紐元件和聯(lián)結器樞轉到一新的位置，從而使輪子達到一個滑溜者的動作所期望的新的方向。
圖1顯示了輪子10及輪支撐35及一對與一對聯(lián)結器75相關聯(lián)的樞紐元件40A和40B。
圖2顯示聯(lián)結器75的一般輪廓和外形。
圖3顯示了利用一系列附著于底座元件上的定位特征進行定位的方法，這些特征可以簡單地為如65A所示的凹槽65A或凸起65B，或為更精心制作的能夠實現(xiàn)該定位目地的其它機械形狀。
圖4所顯示的具體實施例和圖1所描述的具體實施例類似，只是相對于樞紐元件40只用了一個聯(lián)結器75。另外，底座元件110有一樞紐開孔，以接受樞紐120，并可以約束樞紐元件40相對于虛軸的轉動。這一點與圖1中虛軸未被約束著而相對于底座元件繞自己的軸旋轉的情況相對照。
圖5A描述了一個可轉換的平行式/串列式溜冰鞋組件的輪配置。
圖5B所示的具體實施例和圖5A所示的具體實施例類似，所不同的是輪子10對準在一個串列式輪配置位置。要獲得這種結構，可以有選擇性地利用一個底座元件，使根據本發(fā)明的各輪支撐使用兩對聯(lián)結器及兩對樞紐元件。
圖6顯示一正在進行中的可轉換的平行式/串列式溜冰鞋輪組件的俯視圖。當各個輪支撐的樞紐元件相對于聯(lián)結器的軸轉動時，樞紐元件和輪支撐一起轉動。這樣的轉動可以利用將一對聯(lián)結器和底座元件通過定位特征嚙合在一起的狀況暫時分開、而當已經達到所期望的位置時將其釋放的方式進行。傾側機構如彈簧或有彈性的塑料墊也可以用來提供聯(lián)結器重新歸位的回復力。在整個轉動過程中，一對輪子的轉動平面保持與一預先決定的方向平行。
圖7顯示本發(fā)明的一對滾輪的透視圖，各輪分別與一個相對應的樞紐元件，一個相對應的輪支撐，一個相對應的聯(lián)結器，一個傾側機構相連接。圖7也同時含蓄地暗示一個滑溜者如何通過將輪子在一摩擦表面上轉向，從而按著他或她的選擇轉動到所要求的方向。一對輪子10的構造是這樣的，以保持在轉彎的時候，樞紐元件40的定位作用和其對輪子10的方向的改變是同時發(fā)生的。而傾側機構70則允許輪子10在一旦轉向或旋轉動作被完成之后，可以回到原先所預定的方向上。
圖8和圖9更詳細地描述了根據本發(fā)明，一個用兩對輪子所組成的溜冰鞋器械在轉向時的進展狀況。
圖8顯示了輪子相對于聯(lián)結器同時轉動，并導致輪子被轉到一傾斜的角度位置，然后又轉到一個與原始位置成九十度的位置，最后則轉回到其原始位置的情況。
圖10和圖11為兩個俯視圖，描述了兩種根據本發(fā)明可以轉動輪子的轉動平面的聯(lián)結器和一對輪子的聯(lián)結方法。圖10顯示了由一對輪子和聯(lián)結器從反對稱位置開始，而結束于一對輪子已轉動九十度并且從其相對應的樞紐元件向外延伸的位置。
圖11所示為由一對輪子互相平行并且和一條連接兩樞紐元件的樞軸的直線垂直的位置開始。由這些圖示可見，輪子是如何轉動而達到其轉動平面與其原始方位相垂直的位置上的。
由圖10和圖11兩者的示范可見如何有選擇地將一對輪子沿順時針方向或逆時針方向轉動。因此，輪子有足夠的自由可以完成在花式溜冰中常見的轉向和旋轉動作。
圖12和圖13顯示一種將一對輪子及其相對應的樞紐元件以及聯(lián)結器組合起來的辦法。聯(lián)結器可以附著于一個溜冰鞋器械的一個底座元件上，并且適于相對于軸85旋轉，該軸位于聯(lián)結器兩端所成直線的附近。這樣的一個輪組件有更大的轉向和旋轉自由。雖然輪子的定位是同時進行的，但輪子的轉動平面的方向則未必保持互相平行。
圖14A和圖14B顯示了兩種構造本發(fā)明的定位特征的方法，用以通過約束一平行式和串列式輪組件的一對聯(lián)結器，從而固定一對輪子的位置。
根據本發(fā)明的聯(lián)結器并未限定有任何特殊幾何形狀，樞軸、虛軸以及聯(lián)結器的轉動軸，全都可以被置于輪子組件所定義出的空間范圍附近任何合理的地方。對于任何部件或其轉動軸也沒有對稱度的要求。如將所有的轉動軸放在各相應部件的幾何中心，則可以構成本發(fā)明實施例的一個特例。
雖然本發(fā)明是以一種優(yōu)選設計的方式進行敘述說明的，但可在本揭示的精神和范圍內可作進一步的修改。因此，本申請意圖涵蓋任何利用本發(fā)明的一般原則的變化、使用或更改、替換。并且，本申請意圖涵蓋任何由本說明書出發(fā)，但在本發(fā)明相關技術的已知或慣常作法范圍內的變化。
權利要求
1．一種可用在溜冰鞋器械上的可轉換的輪裝置，其包括一對輪子，每個所述輪子具有一個軸桿，并定義出一個虛心及一個轉動平面，所述轉動平面和所述虛心大致處于同一平面上，且大致上和所述軸桿相垂直；一對輪支撐，每個所述輪支撐與所述一對輪子中的一個相嚙合，并定義出一個虛軸，每個所述輪支撐包括至少一個樞紐元件，并定義出一個樞軸，所述樞紐元件附著于所述輪支撐，以控制所述輪支撐相對于所述虛軸的轉動，該虛軸與所述樞軸平行，至少一個所述樞紐元件的樞軸和與其相對應的虛軸相偏離；一個聯(lián)結器，其聯(lián)結于各所述輪支撐的所述樞紐元件之一上，所述聯(lián)結器能夠使所述轉動平面同時轉動，且在其轉換過程中，所述一對輪子的轉動平面保持大致上彼此平行。
2．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，各所述虛軸位于距與其相對應的輪子的虛心至少5mm以外的地方。
3．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述樞軸之一位于距其相對應的輪子的虛軸至少5mm以外的地方。
4．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述樞紐元件的同時定位涉及所述一對輪支撐相對于與其相對應的虛軸的轉動，并導致所述一對輪子的轉動平面相對于所述相對應的虛軸的轉動。
5．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，各所述輪支撐包括有一對樞紐元件，其樞軸大致上和相對應的虛軸平行。
6．根據權利要求5所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述一對樞紐元件大約位于跨過所述虛軸的相對兩側。
7．根據權利要求5所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述一對樞紐元件之一具有一個樞軸，其恰好與一條平行于一虛軸并在一虛心附近的直線相重合。
8．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，其更進一步包括有借助一個與所述一對輪子相接觸的表面來控制所述一對輪子的轉動平面的方向的構件。
9．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，其更進一步包括有借助一個具有多個清楚分開的定位特征來控制所述一對輪子的轉動平面的方向的構件。
10．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述聯(lián)結器的總長度與其最小厚度的比值大于三。
11．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，其更進一步包括有借助一個傾側機構來控制所述一對輪子的轉動平面的方向的構件。
12．根據權利要求11所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述傾側機構附著于所述聯(lián)結器以及一個與所述輪支撐有關的底座元件之一上。
13．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述一對樞紐元件的所述同時定位涉及所述一對輪支撐相對于所述聯(lián)結器的轉動，而同時又保持所述一對輪子的轉動平面與一個事先所選定的方向平行。
14．根據權利要求13所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述聯(lián)結器更進一步包括有一個轉動樞紐，以可以相對于一個位于其兩端之間并處在其兩端之間所定義的一直線附近的一個軸轉動所述聯(lián)結器。
15．根據權利要求13所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述聯(lián)結器更進一步包括有一個轉動樞紐，可以使所述聯(lián)結器附著于一溜冰鞋器械的底部。
16．根據權利要求1所述的可轉換的輪裝置，其特征在于，所述樞紐元件更進一步地包括有一個轉動樞紐，可以使所述樞紐元件附著于一溜冰鞋器械的底部。
17．一種可用在溜冰鞋器械上的可轉換的輪裝置，其包括一對輪子，每個所述輪子具有一個軸桿，并定義出一個虛心及一個轉動平面，所述轉動平面和所述虛心大致處于同一平面上，且大致上和所述軸桿相垂直；一對輪支撐，每個所述輪支撐與所述一對輪子中的一個相嚙合，并定義出一個虛軸，每個所述輪支撐包括至少一個樞紐元件，并定義出一個樞軸，所述樞紐元件附著于所述輪支撐，以控制所述輪支撐相對于所述虛軸的轉動，該虛軸與所述樞軸平行，至少一個所述樞紐元件的樞軸和與其相對應的虛軸相偏離；一個聯(lián)結器，其聯(lián)結于各所述輪支撐的所述樞紐元件之一上，所述聯(lián)結器能夠同時決定所述樞紐元件的位置。
18．一種可用在溜冰鞋器械上的可轉換的輪裝置，其包括一對輪子，每個所述輪子具有一個軸桿，并定義出一個虛心及一個轉動平面，所述轉動平面和所述虛心大致處于同一平面上，且大致上和所述軸桿相垂直；一對輪支撐，每個所述輪支撐與所述一對輪子中的一個相嚙合，并定義出一個虛軸，每個所述輪支撐包括至少一個樞紐元件，并定義出一個樞軸，所述樞紐元件附著于所述輪支撐，以控制所述輪支撐相對于所述虛軸的轉動，該虛軸與所述樞軸平行，至少一個所述樞紐元件的樞軸和與其相對應的虛軸相偏離；一個聯(lián)結器，其聯(lián)結于各所述輪支撐的所述樞紐元件之一上，所述聯(lián)結器能夠使所述一對輪子的轉動平面一直保持大致上與一個預先所選定的方向平行。
全文摘要
一種可用在溜冰鞋器械上的可轉換的輪裝置,包括一對輪子,一對輪支撐,以及一個聯(lián)結器。輪支撐和相對應的輪子嚙合,各輪支撐包括一個樞紐元件并定義出一個樞軸,至少一個樞軸的位置與相對應的虛軸相隔一段非零距離。聯(lián)結器附著于輪支撐的樞紐元件之一上,并能同時將樞紐元件定位。一對輪子的轉動平面的方向可由附著于底座上的定位特征及一傾側機構控制。通過選擇聯(lián)結器以及對輪裝置各軸的約束,可獲得多種不同的溜冰鞋輪配置。
文檔編號A63C17/04GK1284393SQ00109270
公開日2001年2月21日 申請日期2000年6月15日 優(yōu)先權日1999年7月1日
發(fā)明者吉米·柯啟明 申請人:吉米·柯啟明