專利名稱：互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及平衡訓練機械，特別涉及一種主要應(yīng)用于具有運動或復健功 能的訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊。
背景技術(shù)：
己知具有搖擺物件的訓練裝置，如US56136卯，US4509743兩案。US56136卯，涉及平衡訓練機， 一平衡板設(shè)在一基才反頂部，平衡板與基板之 間具有球面接收部及球面凸出部相結(jié)合，兩個曲弧線表面具有低摩擦力，基板上 設(shè)有數(shù)個的位移感應(yīng)器用以感應(yīng)平衡板的方向，感應(yīng)器連4妻至一電腦，電腦通過 一適合的軟件將平衡板的角度以利于使用者觀看的方式顯示在一顯示器。US4509743,包括一基座，其上以數(shù)個圓周排列的彈簧支持一踏板，因而允 許踏板全方位的相對基座傾斜。驅(qū)動器使所述的踏板執(zhí)行連續(xù)且不規(guī)則的傾斜活 動，使用者站立在踏板，憑借踏板的傾斜活動來訓練平衡能力。以上兩個先前案都是一種供使用者站立在搖擺物件上而訓練個人平衡能力的 訓練裝置。因此本案針對具有搖擺物件的運動或復健訓練裝置，提出一種被搖擺 物件所控制的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊。發(fā)明內(nèi)容本案的主要目的是在提供一種互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其可應(yīng)用 在具有搖擺物件的運動或復健等訓練裝置，所述的轉(zhuǎn)軸模塊使所述的訓練裝置的 搖擺物件受使用者的控制而產(chǎn)生傾斜及復回運動。本案的另一目的是將上述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊連接至一互動設(shè) 備，訓練裝置可將其所屬的搖擺物件的傾斜角度、傾斜方向等訊號傳輸(有線傳輸 或無線傳輸)至所述的互動設(shè)備，所述的互動設(shè)備以適合的軟件接收并處理所述的 訊號，所述的軟件并同時將一互動畫面顯示在一顯示器供使用者觀看，關(guān)于所述 的搖擺物件的傾斜角度及傾斜方向的訊號可經(jīng)由所述的軟件的處理而成為所述的互動畫面中的 一標的物，使用者可根據(jù)所述的互動畫面所提供的情境來控制所述 的搖擺物件，因而使操作及使用過程充滿趣味性。上述軟件及互動畫面的功能可 以是游戲娛樂、運動健身或評估訓練結(jié)果。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于，包括 一轉(zhuǎn)軸固定座；一主要軸柱，所述的主要軸柱以頂端固接在一訓練裝置的 一搖擺物件的底面； 一第一轉(zhuǎn)軸組及一第二轉(zhuǎn)軸組，兩者呈直角相交定位于所述的轉(zhuǎn)軸固定座，并且被所述的主要軸柱控制而依其本身的軸心做正、反的軸轉(zhuǎn)；一第一感應(yīng)單元及一第二感應(yīng)單元，分別固定在所述的轉(zhuǎn)軸固定座上，并分別相對所述的第 一 轉(zhuǎn)軸組及所述的第二轉(zhuǎn)軸組的其中 一 軸端，分別感測所述的第一轉(zhuǎn)軸組及第二轉(zhuǎn)軸組的轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)動角度，并產(chǎn)生訊號，所述的訊號傳輸至一互動設(shè)備。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，采用上述技術(shù)方案的本實用新型具有的優(yōu)點在于所述 的轉(zhuǎn)軸模塊使所述的訓練裝置的搖擺物件受使用者的控制而產(chǎn)生傾斜及復回運動。


圖1是本實用新型平衡訓練裝置的立體外觀圖；圖2是圖1中箭頭2的視覺方向所表示的平衡訓練裝置的平面圖；圖3是平衡訓練裝置的平衡板及本案轉(zhuǎn)軸模塊的分解圖；圖4是平衡訓練裝置的搖擺物件支持單元及本案轉(zhuǎn)軸模塊的分解圖；圖5是本案轉(zhuǎn)軸模塊的立體分解圖；圖6是本案轉(zhuǎn)軸模塊的第一轉(zhuǎn)軸組、第二轉(zhuǎn)軸組、主要軸柱及其相關(guān)部件的 立體分解圖；圖7是圖4中7-7剖面圖；圖8是依據(jù)圖7表現(xiàn)平衡訓練裝置的平衡板搖動狀態(tài)； 圖9是圖4中9-9剖面圖；圖IO是依據(jù)圖9表現(xiàn)平衡訓練裝置的平衡板搖動狀態(tài)。
具體實施方式
為便于說明本案在上述發(fā)明內(nèi)容一欄中所表示的中心思想，茲以具體實施例 表達。實施例中各種不同物件及其變形量或位移量是按適于例舉說明的比例，而 非按實際元件的比例予以繪制，合先敘明。圖1表示一互動式平衡訓練裝置的外觀，包括 一平衡訓練裝置的實體面，所述的實體面是一底座40; —設(shè)立在所述的底座40上的搖擺物件，所述的搖擺 物件是一可供使用者踩踏的平衡板43; —扶手44連接于所述的底座40;以及一 互動設(shè)備45架設(shè)在所述的底座40。所述的互動設(shè)備45的硬體包括一顯示器451 及一電腦452，電腦452設(shè)在所述的底座40,顯示器451架接在所述的^夫手44。 使用者站立在所述的平衡板43上，并可扶持所述的扶手44。如圖2,所述的底座40設(shè)一搖擺物件支持單元41支持著所述的平衡板43的 底部之中央部位。所述的搖擺物件支持單元41是一個具有彈性的物件，其可使所 述的平衡板43在靜態(tài)時保持平衡，在受一向下的偏力時往受力方向傾斜，在所述 的向下的偏力消失時提供反彈力回饋所述的平衡板43;所述的底座40上表面在 所述的搖擺物件支持單元41的周邊設(shè)有數(shù)個傾斜角度限制元件42對應(yīng)所述的平 衡板43的底部。傾斜角度限制元件42的功能在于限制所述的平衡板43的傾斜角 度，因此當所述的平衡板43在靜態(tài)平衡時不會接觸任何一個傾斜角度限制元件 42,只有在傾斜達一預定角度時被相對位置的一個或兩個傾斜角度限制元件42 擋止。圖3,所述的底座40上設(shè)有環(huán)狀的搖擺物件支持單元41,所述的搖擺物件支 持單元41的頂部固接所述的平衡板43的底部。所述的搖擺物件支持單元41的內(nèi) 部空間的底座40上設(shè)一轉(zhuǎn)軸模塊10,所述的轉(zhuǎn)軸模塊10以一主要軸柱11的頂 端固接在所述的平衡板43的底部。圖4、圖5及圖6是以立體分解圖表示上述轉(zhuǎn)軸模塊10,包括一主要軸柱11，以及被所述的主要軸柱11所控制的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn) 軸組13;所述的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn)軸組13呈直角相交而定位于一轉(zhuǎn)軸固定 座20中?？蓳u擺的主要軸柱11可使所述的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn)軸組13以其 本身的軸心為圓心做正、反的軸轉(zhuǎn)。一第一感應(yīng)單元30及第二感應(yīng)單元31,分別固定在所述的轉(zhuǎn)軸固定座20并 分別相對所述的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn)軸組13的其中一軸端，分別感測所述的所述的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn)軸組13的轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)動角度，并產(chǎn)生訊號，所 述的訊號經(jīng)由特定系統(tǒng)電路或程式加以轉(zhuǎn)換傳輸(有線傳輸或無線傳輸)至上述互動設(shè)備45的電腦452。上述第一轉(zhuǎn)軸組12是以其中心軸體121的兩端施配防磨耗元件而定位于所述 的轉(zhuǎn)軸固定座20的下固定座21的第一軸槽組22中，所述的主要軸柱11以其底 端利用一樞軸23與所述的中心軸體121活動樞接，據(jù)此，所述的主要軸柱11能 以所述的樞軸23為圓心而構(gòu)成第一搖動方向，也能以所述的中心軸體121為圓心 而構(gòu)成第二搖動方向。上述轉(zhuǎn)軸模塊IO的第二轉(zhuǎn)軸組13包括了位于于所述的主要軸柱11外部的連 動件14,所述的連動件14在相對所述的主要軸柱11的第一搖動方向提供一對觸 碰桿141， 二觸碰桿141的兩端各以一搖板142跨接，所述的二搖板142各樞接 一轉(zhuǎn)軸15，所述的轉(zhuǎn)軸15施配防磨耗元件而定位于所述的下固定座21的第二軸 槽組24中。據(jù)此，當上述主要軸柱11產(chǎn)生第一搖動方向時可觸壓其中一觸碰桿 141,而使搖板142以所述的轉(zhuǎn)軸15為圓心而產(chǎn)生相對方向的傾斜，所述的轉(zhuǎn)軸 15因此^皮驅(qū)動而軸轉(zhuǎn)。上述關(guān)于主要軸柱11的第一及第二搖動方向，僅是便于表達所述的第一及第 二轉(zhuǎn)軸組12、 13的動作狀態(tài)，并非所述的主要軸柱11僅能為所述的二方向的搖 動。事實上，由本案的實例可推知，所述的主要軸柱11是可做360度的搖動，而 任一個搖動方向均可使第一感應(yīng)單元30/及或第二感應(yīng)單元31產(chǎn)生關(guān)于轉(zhuǎn)動方向 '及轉(zhuǎn)動角度的訊號。關(guān)于本案的感應(yīng)單元30, 31其是可以相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)達成感 應(yīng)所述的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn)軸組13轉(zhuǎn)動角度及方向的目的，在圖式中是以 可變電阻模塊實現(xiàn)所述的感應(yīng)單元30, 31。上述轉(zhuǎn)軸固定座20除了包含上述的下固定座21的外，更包括一與所述的下 固定座21軸向相對結(jié)合的上固定座25。所述的上固定座25底端設(shè)第一、第二軸 槽組26、 27,以便與所述的下固定座的第一、第二軸槽組22、 24對應(yīng)，共同定 位上述的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn)軸組13。茲以圖7至圖IO說明平衡訓練裝置采用本案雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊而可產(chǎn)生的動作 狀態(tài)。圖7、圖9表現(xiàn)平衡訓練裝置在一靜止狀態(tài)，主要以所述的搖擺物件支持單 元41維持所述的平衡板43保持靜平衡，所述的主要軸柱11為直立靜止，所述的第一轉(zhuǎn)軸組12及第二轉(zhuǎn)軸組13不具任何的轉(zhuǎn)動角度。圖8、圖10表現(xiàn)當所述的平衡板43因使用者的踩踏及重心改變而發(fā)生相對 于底座40的傾斜動作，所述的主要軸柱11被所述的平衡板43搖動的狀態(tài)。限于 二惟平面的關(guān)系，吾等以所述的主要軸柱ll的第一搖動方向及第二搖動方向表現(xiàn) 所述的搖動狀態(tài)。需特別陳述者，所述的主要軸柱11并非僅能為所述的二方向的 搖動，而是可做360度的搖動，任一個搖動方向均可使上述的一個或二個感應(yīng)單 元30， 31產(chǎn)生關(guān)于轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)動角度的訊號。在圖8中，所述的主要軸柱11為第一搖動方向，壓動所述的觸碰桿141，致 使搖板142往相對的受力方向傾斜，第二轉(zhuǎn)軸組13所屬的轉(zhuǎn)軸15因而軸轉(zhuǎn)預定 角度，第二感應(yīng)單元31感測轉(zhuǎn)動方向及角度并輸出處理后的訊號予所述的互動設(shè) 備45的電腦451。在圖9中，所述的主要軸柱11為第二搖動方向，所述的主要軸柱ll使所述 的第一轉(zhuǎn)軸組12發(fā)生軸轉(zhuǎn)預定角度，第一感應(yīng)單元30感測轉(zhuǎn)動方向及角度并輸 出處理后的訊號予所述的互動設(shè)備45的電腦452。當所述的主要軸柱11產(chǎn)生介在上述第一及第二搖動方向之間的其他搖動方 向時，可推知上述的第一轉(zhuǎn)軸組12的中心軸體121及第二轉(zhuǎn)軸組13所屬的轉(zhuǎn)軸 15將同時被軸轉(zhuǎn)預定角度，所述的第一感應(yīng)單元30及第二感應(yīng)單元31感測轉(zhuǎn)動 方向及角度并輸出處理后訊號傳輸(有線傳輸或無線傳輸)予所述的互動設(shè)備45的 電腦451。電腦451以適合的軟件接收并處理所述的訊號，軟件并同時將一互動 畫面顯示在所述的顯示器451供使用者觀看，關(guān)于所述的平衡板43的傾斜角度及 傾斜方向的訊號可經(jīng)由所述的軟件的處理而成為所述的互動畫面中的一標的物， 使用者可根據(jù)所述的互動畫面所提供的情境來控制所述的平衡板43 ，因而使操作 及使用過程充滿趣味性。上述軟件及互動畫面的功能可以是游戲娛樂、運動健身 或評估訓練結(jié)果。以上說明對本實用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、 變化或等效，但都將落入本實用新型的權(quán)利要求可限定的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于，包括一轉(zhuǎn)軸固定座(20)；一主要軸柱(11)，所述的主要軸柱(11)以頂端固接在一訓練裝置的一搖擺物件(43)的底面；一第一轉(zhuǎn)軸組(12)及一第二轉(zhuǎn)軸組(13)，兩者呈直角相交定位于所述的轉(zhuǎn)軸固定座(20)，并且被所述的主要軸柱(11)控制而依其本身的軸心做正、反的軸轉(zhuǎn)；一第一感應(yīng)單元(30)及一第二感應(yīng)單元(31)，分別固定在所述的轉(zhuǎn)軸固定座(20)上，并分別相對所述的第一轉(zhuǎn)軸組(12)及所述的第二轉(zhuǎn)軸組(13)的其中一軸端，分別感測所述的第一轉(zhuǎn)軸組(12)及第二轉(zhuǎn)軸組(13)的轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)動角度，并產(chǎn)生訊號，所述的訊號傳輸至一互動設(shè)備(45)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于上 述主要軸柱(11)的底端以一樞軸(23)與所述的第一轉(zhuǎn)軸組(12)的中心軸體(121 )活動樞接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于上 述第二轉(zhuǎn)軸組(13)包括框圍在所述的主要軸柱(11 )外部的連動件(14),以 及由所述的連動件(14)所驅(qū)動的轉(zhuǎn)軸(15)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于所 述的連動件(14)包括一對平行的、接觸在所述的主要軸柱(11)外部的觸碰桿(141 ),所述的二觸碰桿(141 )的兩端各以一搖板(142)跨接，所述的二搖板 (142 )各驅(qū)動一上述的轉(zhuǎn)軸(15 )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于所 述的轉(zhuǎn)軸固定座(20)包含一下固定座(21)以及一與下固定座(21)軸向相對 結(jié)合的上固定座(25);所述的上固定座(25)及所述的下固定座(21)的相對 部面設(shè)有一第一軸槽組(22、 26)及一第二軸槽組(24、 27)，分別定位上述中 心軸體(121)的兩端以及所述的二轉(zhuǎn)軸(15)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于上 述的第一感應(yīng)單元(30)及第二感應(yīng)單元(31 )分別感應(yīng)所述的中心軸體(121 ) 及轉(zhuǎn)軸(15)的轉(zhuǎn)動方向及角度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于上述的互動設(shè)備(45)至少包括一電腦(452 )與一顯示器(451 );所述的電腦(452 ) 接收并處理所述的第一感應(yīng)單元(30)及第二感應(yīng)單元(31)所輸出的訊號，并 將一互動畫面顯示在所述的顯示器(451)上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于所 述的轉(zhuǎn)軸固定座(20)固定在一訓練裝置的實體面(40)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于一 具有受壓變形儲能及釋能復回能力的搖擺物件支持單元(41)，設(shè)在所述的訓練 裝置的實體面(40)上，并且支持在所述的搖擺物件(43)的底面。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，其特征在于所 述的搖擺物件支持單元(41)是一環(huán)狀結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型是一種互動式訓練裝置的雙軸式轉(zhuǎn)軸模塊，包括轉(zhuǎn)軸固定座、主要軸柱、第一轉(zhuǎn)軸組及第二轉(zhuǎn)軸組，第一轉(zhuǎn)軸組與第二轉(zhuǎn)軸組呈直角相交定位于轉(zhuǎn)軸固定座，并且被主要軸柱控制而依其本身的軸心做正、反的軸轉(zhuǎn)；第一感應(yīng)單元及第二感應(yīng)單元分別感測所述的第一轉(zhuǎn)軸組及第二轉(zhuǎn)軸組的轉(zhuǎn)動方向及轉(zhuǎn)動角度，并產(chǎn)生訊號，所述的訊號傳輸至一互動設(shè)備。所述的轉(zhuǎn)軸模塊使所述的訓練裝置的搖擺物件受使用者的控制而產(chǎn)生傾斜及復回運動。
文檔編號A63B22/16GK201120075SQ20072030589
公開日2008年9月24日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月22日
發(fā)明者張家昌, 陳中杰, 陳維隆 申請人:財團法人自行車暨健康科技工業(yè)研究發(fā)展中心