本發(fā)明涉及游泳裝備和潛水裝備行業(yè),特別涉及一種用于游泳的輔助裝置系統(tǒng),用于游泳運動、潛水運動,既可以高速快游,也可以低速漫游,特別適合于水中長距離巡游。
背景技術(shù):
當(dāng)代社會,游泳運動和潛水運動越來越普及,各種游泳裝備、潛水裝備層出不窮,絕大多數(shù)的游泳裝備和潛水裝備都是以腳蹼為前進的主要推進工具,常見的有雙腳雙蹼和雙腳單蹼,雙腳雙蹼是游泳者的雙腳各穿一只腳蹼,游泳者通過雙腿交替打水產(chǎn)生前進的推動力,雙腳單蹼是游泳者的雙腳共穿一只腳蹼,游泳者通過雙腿同步打水產(chǎn)生前進的推動力。
無論是雙腳雙蹼還是雙腳單蹼,均有其最適合的單一打水頻率,游泳者只有以該打水頻率打水,才能獲得最佳的推進力;當(dāng)游泳者希望改變游速,比如以更高的頻率打水高速快游或者以較低的頻率打水低速漫游時,推進的效率均會下降,尤其是當(dāng)游泳者以較高的頻率打水時,不僅推進效率不高,而且還會很快產(chǎn)生疲勞感。
現(xiàn)有的絕大多數(shù)的游泳裝備和潛水裝備都難以徹底解決人體適應(yīng)陸地行走的天然結(jié)構(gòu)與在水中自由游動這樣一對矛盾;自從人類的遠古祖先離開海洋來到陸地生活以后,身體結(jié)構(gòu)慢慢發(fā)生變化,原來適應(yīng)在海洋中游動的結(jié)構(gòu)逐漸退化、消失,取而代之的是適應(yīng)陸地行走的結(jié)構(gòu),因此,當(dāng)人類再次回到水中從事游泳運動時,已不能再象魚一樣擺動尾鰭、自在游動。
人類不適應(yīng)水中游動的主要運動結(jié)構(gòu)缺陷是人體腿部的主要骨骼、關(guān)節(jié)和肌肉都是為適應(yīng)人類單向向前的行走、奔跑的運動功能而存在的,即人類行走或奔跑主要是向著前方,很少需要向著后方行走或奔跑,人類的腿部骨骼肌絕大部分生長在腿部骨骼的單側(cè)而非對稱生長,踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)均只能單向彎折而不能雙向?qū)ΨQ彎折,因此,當(dāng)人類模仿魚類擺動尾鰭那樣擺動雙腿時,實質(zhì)上還是做的單側(cè)運動而非對稱運動,擺腿姿勢顯得極不協(xié)調(diào),前進效率非常低,游動的時間稍長就會感到疲勞。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對當(dāng)今現(xiàn)有的游泳裝備和潛水裝備的主要推進工具雙腳雙蹼、雙腳單蹼所沒有較好地解決的人體不適應(yīng)在水中高效游動的天然運動結(jié)構(gòu)缺陷,及難以實現(xiàn)在高速快游和低速漫游兩種狀態(tài)下均能獲得較高的推進效率的不足之處,本發(fā)明人對海豚、鯨類等重返海洋生活的哺乳動物擺動尾鰭的過程進行仔細觀察、研究,并與人類在水中模仿海豚、鯨類擺動雙腿游動的姿勢相對比,比較二者之間的差異,對于產(chǎn)生差異的原因再進行具體分析,結(jié)合人體運動結(jié)構(gòu)特點,通過科學(xué)合理地運用人體工學(xué),提供出一種用于游泳的輔助裝置系統(tǒng),包括可變尾鰭裝置部分、平衡施力裝置部分,兩部分彼此聯(lián)動,達到既可以以較高的頻率打水高速快游,也可以以較低的頻率打水低速漫游,無論在何種頻率下打水,游泳者均可以雙向同步施力較為平衡對等地擺腿,擺腿幅度較為平衡對稱,有效降低擺腿動作的內(nèi)耗,提高有用功的比重,并具有隨速變化特性,進而提升游泳和潛水的前進效率和游速,最大限度地發(fā)揮游泳者在水中的行進潛能,從而達到可以任意變換巡游速度的效果,進而達到長距離連續(xù)巡游的目的;另外,游泳者通過變速巡游,還可以有效降低長距離巡游時產(chǎn)生的疲勞感。
本發(fā)明具體采用如下技術(shù)方案:
一種用于游泳的輔助裝置系統(tǒng),包括可變尾鰭裝置部分、平衡施力裝置部分,可變尾鰭裝置部分包括主尾鰭、副尾鰭,平衡施力裝置部分包括小腿桿體、大腿桿體,主尾鰭側(cè)面設(shè)置至少一個副尾鰭,主尾鰭和副尾鰭相互平行地聯(lián)接在一起,主尾鰭加上副尾鰭的鰭展寬度可變,所述小腿桿體平行于游泳者小腿布置,并與游泳者至少一條小腿固定,小腿桿體朝向游泳者大腿的一端聯(lián)接有大腿桿體,大腿桿體平行于游泳者大腿布置,并與游泳者至少一條大腿固定,所述小腿桿體包括小腿主桿體、小腿向大腿側(cè)加長桿、小腿向腳側(cè)加長桿,所述大腿桿體包括大腿主桿體、大腿向小腿側(cè)加長桿,所述小腿桿體與大腿桿體的聯(lián)接方式為鉸接方式,小腿桿體與大腿桿體的聯(lián)接處設(shè)有與游泳者膝關(guān)節(jié)同步彎折的膝部鉸接結(jié)構(gòu),所述膝部鉸接結(jié)構(gòu)包括膝部鉸接軸、膝部鉸接軸端螺母,所述小腿桿體與大腿桿體之間設(shè)有幫助彎折的膝關(guān)節(jié)回位的至少一個膝部彈性元件,所述膝部彈性元件與膝部導(dǎo)向輪、膝部連接繩索、膝部固定樁共同組成膝部彈性儲能裝置,膝部鉸接結(jié)構(gòu)附近至少設(shè)有一個膝部彈性儲能裝置,當(dāng)膝部鉸接結(jié)構(gòu)彎折后回位時,膝部彈性儲能裝置釋放能量,幫助膝部鉸接結(jié)構(gòu)回位,所述平衡施力裝置部分沿小腿桿體的方向與可變尾鰭裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu)。
所述鰭展寬度是指主尾鰭加上副尾鰭的橫向展開寬度,類同于鳥類的翼展寬度。
所述副尾鰭通過主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)與主尾鰭相聯(lián)接,副尾鰭以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動,所述主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)包括主副鰭鉸接螺栓軸、主副鰭鉸接軸端螺母。
所述主尾鰭和副尾鰭相聯(lián)接的方式包括但不限于鉸接聯(lián)接方式、滑動配合聯(lián)接方式,所述滑動配合聯(lián)接方式即主尾鰭和副尾鰭彼此之間互為滑動軌道地聯(lián)接在一起,上述兩種聯(lián)接方式均能夠?qū)崿F(xiàn)相類似的功能,即主尾鰭和副尾鰭彼此之間可以相對轉(zhuǎn)動或相對移動,相應(yīng)的所述主尾鰭和副尾鰭之間的滑動軌道為曲線軌道或直線軌道。
所述主尾鰭和副尾鰭之間設(shè)有主副鰭彈性元件,主副鰭彈性元件在主尾鰭和副尾鰭之間施加彈性力,主副鰭彈性元件與設(shè)在主尾鰭上的主尾鰭固定樁、設(shè)在副尾鰭上的副尾鰭固定螺桿、固定螺桿鎖緊螺母共同組成主副鰭彈性裝置。
所述主副鰭彈性元件包括但不限于彈簧、氣彈簧、橡皮筋,其彈性系數(shù)k為常量或隨其變形量變化而變化。彈簧的具體類型包括但不限于拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭簧、碟簧、彈片。
當(dāng)游泳者高速擺動所述可變尾鰭裝置部分時,副尾鰭在慣性力和水流向后的沖刷力的共同作用下克服主副鰭彈性裝置的彈力,向主尾鰭靠攏,主尾鰭加上副尾鰭的鰭展寬度變小,當(dāng)游泳者低速擺動所述可變尾鰭裝置部分時,副尾鰭所受到的慣性力和水流向后的沖刷力不足以克服主副鰭彈性裝置的彈力,副尾鰭在主副鰭彈性裝置的彈力作用下處于撐開狀態(tài),主尾鰭加上副尾鰭的鰭展寬度達到最大狀態(tài),即所述用于游泳或潛水的可變尾鰭裝置的可變尾鰭裝置部分具有隨速變化特性。
在左、右副尾鰭2鰭展最大寬度位置的附近可設(shè)置菱形配重塊或橢圓形配重塊,以放大由于游泳者擺腿速度增加所導(dǎo)致的慣性力增大,進而增大對彈片式的主副鰭彈性元件401施加的作用力,最終達到副尾鰭2以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動的角度隨游泳者擺腿速度增加而明顯增大的效果,從而獲得更加敏感的隨速變化特性;所述副尾鰭2也可以選用比重較大的材料直接制做,比重較大的材料包括但不限于鋼、銅、鉛。
本發(fā)明中,所述主尾鰭和副尾鰭均可采用內(nèi)部為骨架,外部包裹蒙皮的結(jié)構(gòu)形式,骨架可選用剛性材料,具體而言包括但不限于工程塑料、玻璃鋼、碳纖維、鋼、鋁合金、鈦合金、玻璃、陶瓷、木材,蒙皮可選用彈性材料,具體而言包括但不限于高彈橡膠、硅橡膠、塑料、柔性聚氨酯;所述主尾鰭和副尾鰭也可以做成前后段的形式,前段為剛性材料,后段為彈性材料,前后段為一體式結(jié)構(gòu)。
所述主尾鰭和副尾鰭的骨架結(jié)構(gòu)剛度可做成階梯剛度或漸變剛度形式,即沿著游泳者前進的方向自前向后骨架的剛度逐漸降低,與自然界中魚類的尾鰭骨架結(jié)構(gòu)相類似,骨架的末梢做成分叉的形狀,以彌補由于剛度降低造成的支撐性和作用面積的下降,從而最大限度地提升擺腿的推進效率。
所述主尾鰭和副尾鰭二者之一也可以為無蒙皮結(jié)構(gòu),即完全用玻璃鋼、碳纖維、鋼、鋁合金、鈦合金、玻璃、陶瓷、木材、工程塑料、高彈橡膠或聚氨酯直接制成,所述主尾鰭1和副尾鰭2可以用同種材料制成,也可以用不同種材料制成。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進:
所述主尾鰭和副尾鰭之間設(shè)有可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),所述可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括可變尾鰭調(diào)力螺桿、設(shè)在可變尾鰭調(diào)力螺桿內(nèi)的的可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)接頭,可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)接頭可以在可變尾鰭調(diào)力螺桿相應(yīng)的孔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),用以調(diào)節(jié)主副鰭彈性元件的彈力大??;主副鰭彈性裝置附加可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)時,用可變尾鰭調(diào)力螺桿和可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)接頭替換副尾鰭固定螺桿。
所述主尾鰭和副尾鰭之間設(shè)有主副鰭鎖止結(jié)構(gòu),所述主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)可將主尾鰭與副尾鰭相互鎖止,鎖止后副尾鰭不能再以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動,主尾鰭和副尾鰭成為夾角固定的剛性聯(lián)接,所述主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)包括主副鰭鎖止螺栓、主副鰭鎖止螺母;主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)有鎖止狀態(tài)和解鎖狀態(tài)兩種狀態(tài),鎖止后副尾鰭不能以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動,解鎖后副尾鰭又能夠以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動。
所述主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式包括但不限于鎖止螺栓加鎖止螺母的結(jié)構(gòu)形式、彈性定位銷的結(jié)構(gòu)形式,所述彈性定位銷即彈性鎖銷。
所述小腿桿體朝向游泳者腳部的一端聯(lián)接有平衡施力裝置部分的腳部桿體,所述腳部桿體與游泳者的至少一只腳固定,所述腳部桿體包括腳部主桿體、設(shè)在腳部主桿體兩端的腳部向小腿側(cè)加長桿和腳部向腳底側(cè)伸縮桿;所述小腿桿體與腳部桿體的聯(lián)接方式為鉸接方式,當(dāng)所述小腿桿體與腳部桿體采用鉸接方式相聯(lián)接時,在小腿桿體與腳部桿體的聯(lián)接處設(shè)有與游泳者踝關(guān)節(jié)同步彎折的踝部鉸接結(jié)構(gòu),所述踝部鉸接結(jié)構(gòu)包括踝部鉸接軸、踝部鉸接軸端螺母;所述小腿桿體與腳部桿體之間設(shè)有幫助彎折的踝關(guān)節(jié)回位的至少一個踝部彈性元件,所述踝部彈性元件與踝部導(dǎo)向輪、踝部連接繩索、踝部固定樁共同組成踝部彈性儲能裝置,踝部鉸接結(jié)構(gòu)附近至少設(shè)有一個踝部彈性儲能裝置,當(dāng)踝部鉸接結(jié)構(gòu)彎折后回位時,踝部彈性儲能裝置釋放能量,幫助踝部鉸接結(jié)構(gòu)回位。
所述腳部桿體側(cè)面設(shè)有固定游泳者腳的腳部固定結(jié)構(gòu),所述腳部固定結(jié)構(gòu)包括但不限于固定行走游泳兩用鞋的腳部聯(lián)接板結(jié)構(gòu)、一體式鞋型結(jié)構(gòu)、直接卡入普通鞋的雪橇卡鞋器結(jié)構(gòu),所述一體式鞋型結(jié)構(gòu)游泳者的腳可以直接穿入其中;腳部固定結(jié)構(gòu)與腳部桿體的聯(lián)接方式包括但不限于鉸接方式聯(lián)接;當(dāng)腳部固定結(jié)構(gòu)與腳部桿體的聯(lián)接方式鉸接方式時,所述腳部固定結(jié)構(gòu)包括腳部聯(lián)接板軸端螺母和通過腳部聯(lián)接板軸端螺母鉸接在腳部主桿體上的腳部聯(lián)接板。
所述腳部桿體上可附加至少一個伸縮桿鎖止結(jié)構(gòu),鎖止后將腳部向腳底側(cè)伸縮桿伸出部分固定。
所述腳部固定結(jié)構(gòu)底部設(shè)有調(diào)整腳部向腳底側(cè)伸縮桿伸出腳部主桿體以外的長度的拉臂結(jié)構(gòu)或推臂結(jié)構(gòu),游泳者可通過所述拉臂結(jié)構(gòu)或推臂結(jié)構(gòu)控制可變尾鰭或腳蹼伸出的長度。
所述拉臂結(jié)構(gòu)包括通過腳底側(cè)鉸接軸和腳底側(cè)鉸接軸端螺母鉸接在腳部聯(lián)接板上的腳底側(cè)拉臂t型套、通過伸縮桿側(cè)鉸接軸端螺母鉸接在腳部向腳底側(cè)伸縮桿上的伸縮桿側(cè)拉臂t型套、通過拉臂鎖緊螺母聯(lián)接在伸縮桿側(cè)拉臂t型套和腳底側(cè)拉臂t型套之間的拉臂;所述推臂結(jié)構(gòu)與拉臂結(jié)構(gòu)的組成零件完全相同,只是將拉臂結(jié)構(gòu)與腳部聯(lián)接板之間的鉸接點從腳部聯(lián)接板底部的后端移到了腳部聯(lián)接板底部的前端。
游泳者在游泳過程中,通過轉(zhuǎn)動腳踝,即勾腳或伸直腳背的動作,腳部聯(lián)接板帶動拉臂結(jié)構(gòu),進而帶動腳部向腳底側(cè)伸縮桿作伸、縮動作,從而控制腳部向腳底側(cè)伸縮桿伸出腳部主桿體以外的長度,進而控制可變尾鰭伸出的長度,以適應(yīng)高速巡游和低速巡游兩種不同的游泳速度的需要;拉臂為正反絲雙頭螺桿,便于游泳者根據(jù)自己的腿、腳尺寸調(diào)整拉臂的長度,調(diào)整好后將拉臂兩端的拉臂鎖緊螺母鎖緊。
所述腳部桿體的中心軸線與可變尾鰭的中心軸線可以同軸,即腳部桿體與可變尾鰭成一字形布置,也可以不同軸,即腳部桿體軸線與可變尾鰭中心軸線成l形布置或成之字形布置,l形布置即成鈍角布置,所述l形即呈鈍角形狀,鈍角包括小于180度的鈍角,也包括大于180度的鈍角。
所述大腿桿體朝向游泳者軀干部的一端聯(lián)接有平衡施力裝置部分的軀干桿體,所述軀干桿體與游泳者的軀干固定,所述軀干桿體包括軀干主桿體、軀干向大腿側(cè)加長桿;所述軀干桿體與大腿桿體的聯(lián)接方式為鉸接方式,當(dāng)所述軀干桿體與大腿桿體采用鉸接方式相聯(lián)接時,在軀干桿體與大腿桿體的聯(lián)接處設(shè)有與游泳者髖關(guān)節(jié)同步彎折的髖部鉸接結(jié)構(gòu),所述髖部鉸接結(jié)構(gòu)包括髖部鉸接軸、髖部鉸接軸端螺母;所述軀干桿體與大腿桿體之間設(shè)有幫助彎折的髖關(guān)節(jié)回位的至少一個髖部彈性元件,所述髖部彈性元件與髖部導(dǎo)向輪、髖部連接繩索、髖部固定樁共同組成髖部彈性儲能裝置,髖部鉸接結(jié)構(gòu)附近設(shè)有至少一個髖部彈性儲能裝置,當(dāng)髖部鉸接結(jié)構(gòu)彎折后回位時,髖部彈性儲能裝置釋放能量,幫助髖部鉸接結(jié)構(gòu)回位。
所述小腿桿體、大腿桿體、腳部桿體、軀干桿體的制作材料包括但不限于工程塑料、玻璃鋼、碳纖維、薄壁鋼、鋁合金、鈦合金、陶瓷、竹、木材,輕質(zhì)且高強度,以滿足長時間、大負荷工作的要求。
所述兩個膝部彈性元件與分別聯(lián)接一個膝部彈性元件且各自固定在大腿桿體和小腿桿體上的兩個膝部固定樁、設(shè)置在大腿桿體和小腿桿體鉸接處的膝部導(dǎo)向輪、聯(lián)接在兩個膝部彈性元件之間且繞過膝部導(dǎo)向輪的膝部連接繩索共同組成膝部彈性儲能裝置。
所述兩個踝部彈性元件與分別聯(lián)接一個踝部彈性元件且各自固定在腳部桿體和小腿桿體上的兩個踝部固定樁、設(shè)置在腳部桿體和小腿桿體鉸接處的踝部導(dǎo)向輪、聯(lián)接在兩個踝部彈性元件之間且繞過踝部導(dǎo)向輪的踝部連接繩索共同組成踝部彈性儲能裝置。
所述兩個髖部彈性元件與分別聯(lián)接一個髖部彈性元件且各自固定在大腿桿體和軀干桿體上的兩個髖部固定樁、設(shè)置在大腿桿體和軀干桿體鉸接處的髖部導(dǎo)向輪、聯(lián)接在兩個髖部彈性元件之間且繞過髖部導(dǎo)向輪的髖部連接繩索共同組成髖部彈性儲能裝置。
針對人類的腿部骨骼肌絕大部分生長在腿部骨骼的單側(cè)而非對稱生長,踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)均只能單向彎折而不能雙向彎折的特點,通過所述膝部彈性儲能裝置、踝部彈性儲能裝置、髖部彈性儲能裝置,在游泳或潛水的雙向同步擺腿施力過程中,所述各關(guān)節(jié)處的彈性儲能裝置,均完成一個周期的儲存、釋放能量的過程,從而將施力不對等的單向擺腿動作轉(zhuǎn)化成施力較為平衡對等的雙向同步擺腿動作,擺腿幅度更加平衡對稱,擺腿姿勢更加協(xié)調(diào),有效提高有用功的比重,降低擺腿動作的內(nèi)耗,從而大大提高游泳或潛水的前進效率和游速,并有效降低長時間游泳和或潛水時產(chǎn)生的疲勞感。
所述膝部彈性元件、踝部彈性元件、髖部彈性元件包括但不限于彈簧、氣彈簧、橡皮筋,其各自的彈性系數(shù)k為常量或隨其變形量變化而變化;所述彈簧的具體類型包括但不限于拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭簧、板簧、碟簧、簧片。
所述膝部彈性元件、踝部彈性元件、髖部彈性元件也可以為功能相似的前側(cè)面與后側(cè)面不等彈力泳衣,即泳衣用具有彈力的橡膠、塑料、硅膠或彈力布制成,且泳衣的膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)處的前側(cè)面與后側(cè)面的彈力不相等,一側(cè)的彈力較大,與其相對的另一側(cè)的彈力較?。凰銮皞?cè)面與后側(cè)面不等彈力泳衣等效于跨接并綁定于所在關(guān)節(jié)兩側(cè)且自身具有彈性的桿體,所述自身具有彈性的桿體當(dāng)所在關(guān)節(jié)彎折時儲存彈性勢能,當(dāng)所在關(guān)節(jié)回位時釋放彈性勢能,幫助所在關(guān)節(jié)回位。
所述膝部彈性元件、踝部彈性元件、髖部彈性元件三者之中至少有一者配有調(diào)節(jié)彈性元件彈力大小的平衡施力彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),所述平衡施力彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括平衡施力調(diào)力螺桿、平衡施力自由旋轉(zhuǎn)接頭、調(diào)力鎖緊螺母、固定樁鎖緊螺母,平衡施力自由旋轉(zhuǎn)接頭可以在平衡施力調(diào)力螺桿相應(yīng)的孔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),以便于游泳者根據(jù)自己的肌肉力量大小和巡游距離長短調(diào)整各關(guān)節(jié)處的彈性儲能裝置的彈力大小。
所述膝部鉸接結(jié)構(gòu)裝有至少一個可將膝部鉸接結(jié)構(gòu)鎖止的膝部鎖止結(jié)構(gòu),鎖止后形成大腿桿體與小腿桿體夾角固定的剛性聯(lián)接方式,所述膝部鎖止結(jié)構(gòu)包括膝部鎖止螺栓、膝部鎖止螺母。
所述踝部鉸接結(jié)構(gòu)裝有至少一個可將踝部鉸接結(jié)構(gòu)鎖止的踝部鎖止結(jié)構(gòu),鎖止后形成腳部桿體與小腿桿體夾角固定的剛性聯(lián)接方式,所述踝部鎖止結(jié)構(gòu)包括踝部鎖止螺栓、踝部鎖止螺母。
所述髖部鉸接結(jié)構(gòu)裝有至少一個可將髖部鉸接結(jié)構(gòu)鎖止的髖部鎖止結(jié)構(gòu),鎖止后形成軀干桿體與大腿桿體夾角固定的剛性聯(lián)接方式,所述髖部鎖止結(jié)構(gòu)包括髖部鎖止螺栓、髖部鎖止螺母。
本發(fā)明中,所述膝部鎖止結(jié)構(gòu)、踝部鎖止結(jié)構(gòu)、髖部鎖止結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式均包括但不限于側(cè)置鎖止螺栓加側(cè)置鎖止螺母的結(jié)構(gòu)形式、側(cè)置彈性定位銷的結(jié)構(gòu)形式,所述彈性定位銷即彈性鎖銷;所述膝部鎖止結(jié)構(gòu)、踝部鎖止結(jié)構(gòu)、髖部鎖止結(jié)構(gòu)均有鎖止狀態(tài)、解鎖狀態(tài)兩種狀態(tài),在鎖止狀態(tài)下,所述各鎖止結(jié)構(gòu)對應(yīng)的鉸接結(jié)構(gòu)不能自由轉(zhuǎn)動,在解鎖狀態(tài)下,所述各鎖止結(jié)構(gòu)對應(yīng)的鉸接結(jié)構(gòu)可以自由轉(zhuǎn)動。
所述小腿桿體通過小腿捆綁結(jié)構(gòu)與游泳者至少一條小腿固定,所述大腿桿體通過大腿捆綁結(jié)構(gòu)與游泳者至少一條大腿固定,所述腳部桿體通過腳部捆綁結(jié)構(gòu)與游泳者至少一只腳固定,所述軀干桿體通過軀干捆綁結(jié)構(gòu)與游泳者軀干固定。
所述小腿桿體與游泳者小腿固定、大腿桿體與游泳者大腿固定、腳部桿體與游泳者腳部固定、軀干桿體與游泳者軀干固定的具體方式均可采用帶有帶有粘扣的彈性或帶皮帶扣的寬皮帶分別做成小腿捆綁結(jié)構(gòu)、大腿捆綁結(jié)構(gòu)、腳部捆綁結(jié)構(gòu)、軀干捆綁結(jié)構(gòu),所述粘扣即魔術(shù)扣。
所述小腿捆綁結(jié)構(gòu)包括固定在小腿桿體上的且與小腿相適應(yīng)的小腿捆綁本體、設(shè)在小腿捆綁本體上的小腿捆綁彈性帶、設(shè)在小腿捆綁彈性帶內(nèi)側(cè)的小腿捆綁緩沖襯墊、包裹在小腿捆綁緩沖襯墊上的小腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布。
所述大腿捆綁結(jié)構(gòu)包括固定在大腿桿體上的且與大腿相適應(yīng)的大腿捆綁本體、設(shè)在大腿捆綁本體上的大腿捆綁彈性帶、設(shè)在大腿捆綁彈性帶內(nèi)側(cè)的大腿捆綁緩沖襯墊、包裹在大腿捆綁緩沖襯墊上的大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布。
所述腳部捆綁結(jié)構(gòu)包括固定在腳部桿體上的且與腳部相適應(yīng)的腳部捆綁本體、設(shè)在腳部捆綁本體上的腳部捆綁彈性帶、設(shè)在腳部捆綁彈性帶內(nèi)側(cè)的腳部捆綁緩沖襯墊、包裹在腳部捆綁緩沖襯墊上的腳部捆綁緩沖襯墊包裹絨布。
所述軀干捆綁結(jié)構(gòu)包括固定在軀干桿體上的且與軀干相適應(yīng)的軀干捆綁本體、設(shè)在軀干捆綁本體上的軀干捆綁彈性帶、設(shè)在軀干捆綁彈性帶內(nèi)側(cè)的軀干捆綁緩沖襯墊、包裹在軀干捆綁緩沖襯墊上的軀干捆綁緩沖襯墊包裹絨布。
通常情況下,將小腿桿體布置于游泳者的兩條小腿之間、大腿桿體布置于游泳者的兩條大腿之間,然后分別用至少1組的彈性帶或?qū)捚M向加以捆綁,最后用粘扣或皮帶扣以適當(dāng)?shù)乃删o度鎖定;小腿桿體、大腿桿體、彈性帶或?qū)捚c游泳者小腿、大腿接觸的部位內(nèi)襯材質(zhì)柔軟的腿部緩沖襯墊,用于制作腿部緩沖襯墊的材料包括但不限于硅膠、軟橡膠、海綿、軟塑料,并可在所述腿部緩沖襯墊與游泳者皮膚接觸的部位包裹絨布,以防止長時間捆綁雙腿可能產(chǎn)生的損傷并增加舒適感;小腿桿體、大腿桿體、彈性帶或?qū)捚Ь谛⊥壤壉倔w或大腿捆綁本體,制作所述小腿捆綁本體或大腿捆綁本體的材料包括但不限于塑料、橡膠。
通常情況下,將腳部桿體布置于游泳者的雙腳之間,然后用至少1組的彈性帶或?qū)捚M向加以捆綁,最后用粘扣或皮帶扣以適當(dāng)?shù)乃删o度鎖定;腳部桿體、彈性帶或?qū)捚c游泳者腳部接觸的部位內(nèi)襯材質(zhì)柔軟的腳部緩沖襯墊,用于制作腳部緩沖襯墊的材料包括但不限于硅膠、軟橡膠、海綿、軟塑料,并可在所述腳部緩沖襯墊與游泳者皮膚接觸的部位包裹絨布,以防止長時間捆綁雙腳可能產(chǎn)生的損傷并增加舒適感;腳部桿體、彈性帶或?qū)捚Ь谀_部捆綁本體,制作所述腳部捆綁本體的材料包括但不限于塑料、橡膠。
通常情況下,將軀干桿體布置于游泳者的軀干前后或軀干兩側(cè),然后用至少1組的彈性帶或?qū)捚M向加以捆綁,最后用粘扣或皮帶扣以適當(dāng)?shù)乃删o度鎖定;軀干桿體、彈性帶或?qū)捚c游泳者軀干接觸的部位內(nèi)襯材質(zhì)柔軟的軀干部緩沖襯墊,用于制作軀干部緩沖襯墊的材料包括但不限于硅膠、軟橡膠、海綿、軟塑料,并可在所述軀干部緩沖襯墊與游泳者皮膚接觸的部位包裹絨布,以防止長時間捆綁軀干可能產(chǎn)生的損傷并增加舒適感;軀干桿體、彈性帶或?qū)捚Ь谲|干部捆綁本體,制作所述軀干部捆綁本體的材料包括但不限于塑料、橡膠。
所述小腿捆綁結(jié)構(gòu)、大腿捆綁結(jié)構(gòu)、腳部捆綁結(jié)構(gòu)、軀干捆綁結(jié)構(gòu)中的寬皮帶可以替換為制作運動護踝、運動護膝的加強布。
所述小腿捆綁結(jié)構(gòu)、大腿捆綁結(jié)構(gòu)、腳部捆綁結(jié)構(gòu)、軀干捆綁結(jié)構(gòu)還可進一步擴展捆綁范圍,即做成踝部捆綁結(jié)構(gòu)、膝部捆綁結(jié)構(gòu)、髖部捆綁結(jié)構(gòu),所述踝部捆綁結(jié)構(gòu)可用運動護踝與小腿桿體或腳部桿體相固定制成,所述膝部部捆綁結(jié)構(gòu)可用運動護膝與小腿桿體或大腿桿體相固定制成,所述髖部捆綁結(jié)構(gòu)可用運動護髖與大腿桿體或軀干部桿體相固定制成,所述運動護髖是參照運動護踝、運動護膝的制作材料及捆綁方式制作而成。
所述平衡施力裝置部分的腳部桿體兩端之中除聯(lián)接小腿桿體一端之外的另一端與可變尾鰭裝置部分聯(lián)接,將所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu);所述腳部桿體與可變尾鰭裝置部分的聯(lián)接方式包括但不限于螺紋式聯(lián)接加并緊螺母的結(jié)構(gòu)方式。
所述副尾鰭(2)與膝部彈性元件(1001)之間以主動施力或被動受力的相互關(guān)系通過至少一個聯(lián)動元件彼此聯(lián)動,從而實現(xiàn)所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動。
所述副尾鰭與膝部彈性元件二者之間的聯(lián)動元件包括但不限于純機械類型聯(lián)動元件、機械類型聯(lián)動元件加聯(lián)動控制模塊組合而成的聯(lián)動元件組件,純機械類型聯(lián)動元件包括但不限于只能承受拉力的柔性繩索、既能承受拉力也能承受壓力的剛性桿,所述只能承受拉力的柔性繩索為受拉型的聯(lián)動元件,既能承受拉力也能承受壓力的剛性桿為拉壓雙向型的聯(lián)動元件,所述聯(lián)動控制模塊包括聯(lián)動傳感器、聯(lián)動控制電路板、聯(lián)動控制動力源、聯(lián)動執(zhí)行部件,所述聯(lián)動傳感器包括但不限于感受位移信號的位移傳感器、感受拉應(yīng)力或壓應(yīng)力大小的應(yīng)力傳感器,聯(lián)動控制動力源包括但不限于電能驅(qū)動的電動機,聯(lián)動執(zhí)行部件包括但不限于將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動的絲杠傳動機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、多連桿機構(gòu)。
對于所述純機械類型聯(lián)動元件,副尾鰭與膝部彈性元件彼此之間的主動施力或被動受力的相互關(guān)系包括兩種情況:當(dāng)膝部彈性元件向副尾鰭施加的力大于副尾鰭向膝部彈性元件施加的力時,游泳者雙向擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng),膝部彈性元件通過聯(lián)動元件帶動副尾鰭轉(zhuǎn)動;當(dāng)膝部彈性元件向副尾鰭施加的力小于副尾鰭向膝部彈性元件施加的力時,游泳者雙向擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng),副尾鰭所受到的慣性力和水流向后的沖刷力通過聯(lián)動元件改變膝部彈性元件的受力狀態(tài),從而改變膝部鉸接結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)或運動狀態(tài),同時副尾鰭自身向主尾鰭靠攏,最終使得所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)具有更加優(yōu)化的隨速變化特性;副尾鰭和膝部彈性元件雙方向?qū)Ψ绞┘拥牧Φ拇笮Ρ葲Q定了雙方之中,誰是主動施力一方,誰是被動受力一方。
對于所述機械類型聯(lián)動元件加聯(lián)動控制模塊組合而成的聯(lián)動元件組件,副尾鰭與膝部彈性元件彼此之間的主動施力或被動受力的相互關(guān)系也包括兩種情況:當(dāng)所述聯(lián)動傳感器關(guān)聯(lián)于膝部彈性元件、所述聯(lián)動執(zhí)行部件關(guān)聯(lián)于副尾鰭時,膝部彈性元件為主動施力一方,副尾鰭為被動受力一方;當(dāng)所述聯(lián)動傳感器關(guān)聯(lián)于副尾鰭、所述聯(lián)動執(zhí)行部件關(guān)聯(lián)于膝部彈性元件時,副尾鰭為主動施力一方,膝部彈性元件為被動受力一方。
所述聯(lián)動傳感器接收來自膝部彈性元件和副尾鰭雙方之中的主動施力一方的位移信號或應(yīng)力大小信號并將其輸入聯(lián)動控制電路板,聯(lián)動控制電路板根據(jù)來自聯(lián)動傳感器的所述輸入信號計算出相應(yīng)的輸出信號值并通過聯(lián)動控制動力源驅(qū)動聯(lián)動執(zhí)行部件作出相應(yīng)于所述輸出信號值的動作量,從而通過聯(lián)動執(zhí)行部件使膝部彈性元件和副尾鰭雙方之中的被動受力一方的受力狀態(tài)或運動狀態(tài)作出相應(yīng)的改變,最終使得所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)具有更加優(yōu)化的隨速變化特性;所述純機械類型的聯(lián)動元件、機械類型的聯(lián)動元件加聯(lián)動控制模塊組合而成的聯(lián)動元件組件均可內(nèi)藏布置于所述各桿體或主尾鰭之中。
所述可變尾鰭裝置部分通過設(shè)有的可變尾鰭側(cè)接頭與平衡施力裝置部分設(shè)有的平衡施力側(cè)接頭對接為一體,將可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu),所述可變尾鰭側(cè)接頭包括可變尾鰭側(cè)外接頭、穿過可變尾鰭側(cè)外接頭的可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件、與可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件聯(lián)接的可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭,可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件的另一端與副尾鰭聯(lián)接,所述平衡施力側(cè)接頭包括平衡施力側(cè)外接頭、穿過平衡施力側(cè)外接頭的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件、與平衡施力側(cè)聯(lián)動元件連接的平衡施力側(cè)內(nèi)接頭,可變尾鰭側(cè)接頭中的可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭和平衡施力側(cè)接頭中的平衡施力側(cè)內(nèi)接頭對接為一體,將可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件與平衡施力側(cè)聯(lián)動元件聯(lián)接為一體,從而實現(xiàn)所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動。
所述膝部固定樁替換為屬于純機械類型聯(lián)動元件的杠桿臂結(jié)構(gòu)中的杠桿臂,所述杠桿臂兩端分別與膝部彈性元件、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件聯(lián)接,所述杠桿臂鉸接點位于膝部鉸接結(jié)構(gòu)附近的大腿桿體一側(cè)或小腿桿體一側(cè),所述杠桿臂結(jié)構(gòu)包括杠桿臂鉸接軸、杠桿臂鉸接軸端螺母、與杠桿臂鉸接軸鉸接的杠桿臂;當(dāng)所述平衡施力側(cè)聯(lián)動元件掛接于杠桿臂上距離杠桿臂鉸接點較近的安裝孔時,膝部彈性元件向副尾鰭施加的力大于副尾鰭向膝部彈性元件施加的力,膝部彈性元件為主動施力一方,副尾鰭為被動受力一方,當(dāng)所述平衡施力側(cè)聯(lián)動元件掛接于杠桿臂上距離杠桿臂鉸接點較遠的安裝孔時,膝部彈性元件向副尾鰭施加的力小于副尾鰭向膝部彈性元件施加的力,副尾鰭為主動施力一方,膝部彈性元件為被動受力一方。
參照與純機械類型聯(lián)動元件的聯(lián)接方式,所述杠桿臂結(jié)構(gòu)中的杠桿臂還可以與機械類型聯(lián)動元件加聯(lián)動控制模塊組合而成的聯(lián)動元件組件的聯(lián)動執(zhí)行部件相聯(lián)接,從而實現(xiàn)可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動。
所述副尾鰭與踝部彈性元件之間以主動施力或被動受力的相互關(guān)系通過至少一個聯(lián)動元件彼此聯(lián)動,即參照副尾鰭與膝部彈性元件相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)將副尾鰭與踝部彈性元件相關(guān)聯(lián),相關(guān)的零部件做對應(yīng)的調(diào)整,以進一步優(yōu)化所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的隨速特性。
所述副尾鰭與髖部彈性元件之間以主動施力或被動受力的相互關(guān)系通過至少一個聯(lián)動元件彼此聯(lián)動,即參照副尾鰭與膝部彈性元件相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)將副尾鰭與髖部彈性元件相關(guān)聯(lián),相關(guān)的零部件做對應(yīng)的調(diào)整,以進一步優(yōu)化所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的隨速特性。
所述膝部彈性元件、踝部彈性元件、髖部彈性元件三者之中至少有一者與主動施力或被動受力的副尾鰭通過彼此之間的至少一個聯(lián)動元件相聯(lián)動。
本發(fā)明中,所述平衡施力裝置部分外部可包覆筒形泳褲,所述筒形泳褲包覆范圍上至游泳者軀干,下至游泳者腳部,將所述平衡施力裝置部分整體包覆住,僅露出可變尾鰭,可以有效降低游泳者行進的阻力。
本發(fā)明中,所述小腿桿體及腳部桿體與可變尾鰭裝置部分的聯(lián)接方式替代為大腿桿體通過直聯(lián)型小腿桿體與可變尾鰭裝置部分直接相連,省掉腳部桿體的中間環(huán)節(jié),所述直聯(lián)型小腿桿體包括直聯(lián)型小腿主桿體、直聯(lián)型小腿向大腿側(cè)加長桿、直聯(lián)型小腿向腳側(cè)加長桿。
所述腳部捆綁結(jié)構(gòu)、踝部捆綁結(jié)構(gòu)即分別參照小腿捆綁結(jié)構(gòu)、膝部捆綁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式并依照游泳者的腳部、踝關(guān)節(jié)的具體形狀和尺寸做出相應(yīng)的調(diào)整而獲得。
所述軀干桿體、髖部鉸接結(jié)構(gòu)、髖部彈性儲能裝置、髖部鎖止結(jié)構(gòu)、軀干捆綁結(jié)構(gòu)、髖部捆綁結(jié)構(gòu)即分別參照大腿桿體、膝部鉸接結(jié)構(gòu)、膝部部彈性儲能裝置、膝部鎖止結(jié)構(gòu)、大腿捆綁結(jié)構(gòu)、膝部捆綁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式并依照游泳者的軀干部、髖關(guān)節(jié)的具體形狀和尺寸做出相應(yīng)的調(diào)整而獲得。
所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)通常情況下可單套使用,在游泳者的雙腳或雙腿上共同固定一套所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)。
所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)也可以成對使用,在游泳者的雙腳或雙腿上各固定一套所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)。
本發(fā)明的優(yōu)點在于:
1、本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分,具有隨速變化特性,無論游泳者在何種頻率下打水,均能獲得較高的推進效率,最大限度地發(fā)揮游泳者在水中的行進潛能。
2、本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分,游泳者通過變速巡游,可以有效降低長距離巡游時產(chǎn)生的疲勞感,進而可以實現(xiàn)水中長距離連續(xù)巡游。
3、通過本發(fā)明的機械類型聯(lián)動元件加聯(lián)動控制模塊組合而成的聯(lián)動元件組件,可實現(xiàn)所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的隨速特性的可編程化和控制控制。
4、本發(fā)明的主尾鰭和副尾鰭之間可附加調(diào)節(jié)主副鰭彈性元件彈力大小的可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),以便于游泳者根據(jù)自己的肌肉力量大小和巡游距離長短調(diào)整主副鰭彈性元件的的彈力大小。
5、本發(fā)明的主尾鰭和副尾鰭之間還可附加主副鰭鎖止結(jié)構(gòu),所述主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)可將主尾鰭與副尾鰭相互鎖止,鎖止后副尾鰭不能再以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動,主尾鰭和副尾鰭成為夾角固定的剛性聯(lián)接。
5、本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭與游泳者小腿或腳部相固定部分,即可變尾鰭固定桿的空間形狀包括但不限于一字形、l形、之字形,方便游泳者自由選擇,以最大限度地與游泳者游泳或潛水時的游動體態(tài)特征相一致,從而獲得最大的推進效率。
6、本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的平衡施力裝置部分針對人類為適應(yīng)陸地行走或奔跑而進化出的天然運動結(jié)構(gòu)無法適應(yīng)水中游動的主要運動結(jié)構(gòu)缺陷,即當(dāng)人類模仿海豚、鯨類擺動雙腿游動時,不能做到真正意義上的雙向?qū)ΨQ擺腿,通過該平衡施力裝置部分,結(jié)合人體運動結(jié)構(gòu)特點,科學(xué)合理地運用人體工學(xué),最大限度地發(fā)揮游泳者在水中的行進潛能,進而達到長距離連續(xù)巡游的目的。
7、本發(fā)明的平衡施力裝置部分的腳部固定結(jié)構(gòu)可將行走、游泳兩用鞋直接固定在腳部聯(lián)接板上或者用雪橇卡鞋器將普通鞋直接卡在聯(lián)接板上,穿戴簡潔、方便、舒適。
8、本發(fā)明的平衡施力裝置部分的各桿體均可采用大管套小管的可伸縮、可加長結(jié)構(gòu),并可附加鎖止結(jié)構(gòu),便于調(diào)整長度,以適合不同身高的游泳者的需要。
9、本發(fā)明通過腳部固定結(jié)構(gòu)底部的拉臂結(jié)構(gòu)或推臂結(jié)構(gòu)可隨時調(diào)整可變尾鰭伸出的長度,游泳者在游泳過程中,通過轉(zhuǎn)動腳踝,即勾腳或伸直腳背的動作,隨時控制可變尾鰭伸出的長度,以適應(yīng)高速巡游和低速巡游兩種不同的游泳速度的需要。
10、本發(fā)明的平衡施力裝置部分的各鉸接結(jié)構(gòu)附近的彈性儲能裝置均可附加平衡施力彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu),以便于游泳者根據(jù)自己的肌肉力量大小和巡游距離長短調(diào)整各彈性儲能裝置的彈力大小。
11、本發(fā)明的平衡施力裝置部分的各關(guān)節(jié)處的鉸接結(jié)構(gòu)均可附加鎖止結(jié)構(gòu),將被鎖止的部分轉(zhuǎn)化為夾角固定的剛性聯(lián)接,以便于游泳者改變擺腿動作的具體姿態(tài),并結(jié)合游泳者自身各部分肌肉的強弱特點,調(diào)試出最適合自己的擺腿動作姿態(tài);通常情況下,漫游主要靠腰關(guān)節(jié)組往復(fù)彎曲,快游主要靠膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)往復(fù)彎曲。
12、本發(fā)明的膝部彈性元件、踝部彈性元件、髖部彈性元件三者之中至少有一者與副尾鰭通過彼此之間的至少一個聯(lián)動元件相關(guān)聯(lián),可實現(xiàn)所述彈性元件所在的關(guān)節(jié)處的鉸接結(jié)構(gòu)與副尾鰭之間的彼此聯(lián)動或彼此影響,從而實現(xiàn)可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動,進而使得所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)具有更加優(yōu)化的隨速變化特性。
13、本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的平衡施力裝置部分外部可包覆筒形泳褲,所述筒形游泳褲上至游泳者軀干,下至可變尾鰭,將所述平衡施力裝置部分整體包覆住,僅露出可變尾鰭,可以有效降低游泳者行進的阻力。
14、本發(fā)明的平衡施力裝置部分的大腿桿體還可通過直聯(lián)型小腿桿體與可變尾鰭直接相連,省掉腳部桿體的中間環(huán)節(jié)。
15、本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)通常情況下可單套使用,在游泳者的雙腳或雙腿上共同固定一套所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng);也可以成對使用,在游泳者的雙腳或雙腿上各固定一套所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)。
16、本發(fā)明結(jié)構(gòu)輕巧,工作可靠,相應(yīng)的制作工藝簡單,成本低廉,便于大規(guī)模生產(chǎn)和普及使用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的主尾鰭和副尾鰭的組合結(jié)構(gòu)且副尾鰭呈展開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的主尾鰭和副尾鰭的組合結(jié)構(gòu)且副尾鰭呈收攏狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的主尾鰭和副尾鰭之間的主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明沿副尾鰭旋轉(zhuǎn)平面剖切后顯示的內(nèi)部的主副鰭彈性裝置局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明沿副尾鰭旋轉(zhuǎn)平面剖切后顯示的內(nèi)部的可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明的主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。
圖7為本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭與小腿或腳部相固定部分的空間形狀做成一字形的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭與小腿或腳部相固定部分的空間形狀做成l形的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為本發(fā)明的用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭與小腿或腳部相固定部分的空間形狀做成之字形的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10為本發(fā)明的裝有可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的可變尾鰭裝置部分的局部剖切結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11為本發(fā)明的主尾鰭、光滑曲面型的副尾鰭、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)組合在一起的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12為本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分的主副鰭彈性元件為彈片式且副尾鰭呈展開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13為本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分的主副鰭彈性元件為彈片式且副尾鰭呈收攏狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為本發(fā)明的平衡施力裝置部分的小腿桿體、大腿桿體、膝部鉸接結(jié)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15為本發(fā)明的小腿桿體和大腿桿體之間的膝部鉸接結(jié)構(gòu)、膝部彈性儲能裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16為本發(fā)明的小腿桿體和大腿桿體之間的膝部鎖止結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17為本發(fā)明的小腿桿體和腳部桿體以及二者之間的的踝部鉸接結(jié)構(gòu)、踝部彈性儲能裝置、踝部鎖止結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18為本發(fā)明的腳部固定結(jié)構(gòu)示意圖。
圖19為本發(fā)明的腳部固定結(jié)構(gòu)、拉臂結(jié)構(gòu)和含有伸縮桿的腳部桿體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖20為本發(fā)明的小腿桿體、大腿桿體、腳部桿體、可變尾鰭組合在一起的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖21為本發(fā)明省掉腳部桿體中間環(huán)節(jié)后小腿桿體與可變尾鰭直接相連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖22為本發(fā)明的小腿桿體上的小腿捆綁結(jié)構(gòu)示意圖。
圖23為本發(fā)明的小腿桿體上的小腿捆綁結(jié)構(gòu)、大腿桿體上的大腿捆綁結(jié)構(gòu)示意圖。
圖24為本發(fā)明的小腿桿體、大腿桿體、腳部桿體、小腿捆綁結(jié)構(gòu)、大腿捆綁結(jié)構(gòu)、可變尾鰭組合在一起的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖25為本發(fā)明的膝部彈性儲能裝置的平衡施力彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖26為本發(fā)明的帶有可變尾鰭側(cè)接頭的可變尾鰭裝置部分且主副鰭彈性元件為彈片式、可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件為柔性繩索的沿副尾鰭旋轉(zhuǎn)平面局部剖切后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖27為本發(fā)明的帶有可變尾鰭側(cè)接頭的可變尾鰭裝置部分且主副鰭彈性元件為彈簧式、可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件為剛性桿的沿副尾鰭旋轉(zhuǎn)平面局部剖切后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖28為本發(fā)明的可對接在一起且聯(lián)動元件均為柔性繩索的可變尾鰭側(cè)接頭和平衡施力側(cè)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖29為本發(fā)明的可對接在一起且聯(lián)動元件均為剛性桿的可變尾鰭側(cè)接頭和平衡施力側(cè)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖30為本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于大腿桿體一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖31為本發(fā)明的沿小腿桿體和大腿桿體中軸線剖切且柔性繩索的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件掛接于杠桿臂上距離杠桿臂鉸接點較遠的安裝孔的杠桿臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖32為本發(fā)明的沿小腿桿體和大腿桿體中軸線剖切且柔性繩索的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件掛接于杠桿臂上距離杠桿臂鉸接點較近的安裝孔的杠桿臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖33為本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于小腿桿體一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖34為本發(fā)明的沿小腿桿體和大腿桿體中軸線剖切且剛性桿的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件掛接于杠桿臂上距離杠桿臂鉸接點較遠的安裝孔的杠桿臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖35為本發(fā)明的沿小腿桿體和大腿桿體中軸線剖切且剛性桿的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件掛接于杠桿臂上距離杠桿臂鉸接點較近的安裝孔的杠桿臂結(jié)構(gòu)示意圖。
圖36為本發(fā)明的可組合在一起且聯(lián)動元件均為受拉型的柔性繩索、主副鰭彈性元件為彈片式的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖37為本發(fā)明的可組合在一起且聯(lián)動元件均為拉壓雙向型的剛性桿、主副鰭彈性元件為彈簧式的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、主尾鰭;2、副尾鰭;3、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu);301、主副鰭鉸接螺栓軸;302、主副鰭鉸接軸端螺母;4、主副鰭彈性裝置;401、主副鰭彈性元件;402、主尾鰭固定樁;403、副尾鰭固定螺桿;404、固定螺桿鎖緊螺母;5、可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu);501、可變尾鰭調(diào)力螺桿;502、可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)接頭;6、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu);601、主副鰭鎖止螺栓;602、主副鰭鎖止螺母;7、小腿桿體;701、小腿主桿體;702、小腿向大腿側(cè)加長桿;703、小腿向腳側(cè)加長桿;8、大腿桿體;801、大腿主桿體;802、大腿向小腿側(cè)加長桿;9、膝部鉸接結(jié)構(gòu);901、膝部鉸接軸;902、膝部鉸接軸端螺母;10、膝部彈性儲能裝置;1001、膝部彈性元件;1002、膝部導(dǎo)向輪;1003、膝部連接繩索;1004、膝部固定樁;11、膝部鎖止結(jié)構(gòu);1101、膝部鎖止螺栓;1102、膝部鎖止螺母;12、腳部桿體;1201、腳部主桿體;1202、腳部向小腿側(cè)加長桿;1203、腳部向腳底側(cè)伸縮桿;13、踝部鉸接結(jié)構(gòu);1301、踝部鉸接軸;1302、踝部鉸接軸端螺母;14、踝部彈性儲能裝置;1401、踝部彈性元件;1402、踝部導(dǎo)向輪;1403、踝部連接繩索;1404、踝部固定樁;15、踝部鎖止結(jié)構(gòu);1501、踝部鎖止螺栓;1502、踝部鎖止螺母;16、腳部固定結(jié)構(gòu);1601、腳部聯(lián)接板;1602、腳部聯(lián)接板軸端螺母;17、拉臂結(jié)構(gòu);1701、拉臂;1702、拉臂鎖緊螺母;1703、腳底側(cè)拉臂t型套;1704、腳底側(cè)鉸接軸;1705、腳底側(cè)鉸接軸端螺母;1706、伸縮桿側(cè)拉臂t型套;1707、伸縮桿側(cè)鉸接軸端螺母;18、直聯(lián)型小腿桿體;1801、直聯(lián)型小腿主桿體;1802、直聯(lián)型小腿向大腿側(cè)加長桿;1803、直聯(lián)型小腿向腳側(cè)加長桿;19、小腿捆綁結(jié)構(gòu);1901、小腿捆綁本體;1902、小腿捆綁彈性帶;1903、小腿捆綁緩沖襯墊;1904、小腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布;20、大腿捆綁結(jié)構(gòu);2001、大腿捆綁本體;2002、大腿捆綁彈性帶;2003、大腿捆綁緩沖襯墊;2004、大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布;21、平衡施力彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu);2101、平衡施力調(diào)力螺桿;2102、平衡施力自由旋轉(zhuǎn)接頭;2103、調(diào)力鎖緊螺母;2104、固定樁鎖緊螺母;22、可變尾鰭側(cè)接頭;2201、可變尾鰭側(cè)外接頭;2202、可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭;2203、可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件;23、平衡施力側(cè)接頭;2301、平衡施力側(cè)外接頭;2302、平衡施力側(cè)內(nèi)接頭;2303、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件;24、杠桿臂結(jié)構(gòu);2401、杠桿臂鉸接軸;2402、杠桿臂鉸接軸端螺母;2403、杠桿臂;25、可變尾鰭固定桿。
其中屬于可變尾鰭裝置部分的有:1、主尾鰭;2、副尾鰭;3、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu);301、主副鰭鉸接螺栓軸;302、主副鰭鉸接軸端螺母;4、主副鰭彈性裝置;401、主副鰭彈性元件;402、主尾鰭固定樁;403、副尾鰭固定螺桿;404、固定螺桿鎖緊螺母;5、可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu);501、可變尾鰭調(diào)力螺桿;502、可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)接頭;6、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu);601、主副鰭鎖止螺栓;602、主副鰭鎖止螺母;22、可變尾鰭側(cè)接頭;2201、可變尾鰭側(cè)外接頭;2202、可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭;2203、可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件;25、可變尾鰭固定桿。
其中屬于平衡施力裝置部分的有:7、小腿桿體;701、小腿主桿體;702、小腿向大腿側(cè)加長桿;703、小腿向腳側(cè)加長桿;8、大腿桿體;801、大腿主桿體;802、大腿向小腿側(cè)加長桿;9、膝部鉸接結(jié)構(gòu);901、膝部鉸接軸;902、膝部鉸接軸端螺母;10、膝部彈性儲能裝置;1001、膝部彈性元件;1002、膝部導(dǎo)向輪;1003、膝部連接繩索;1004、膝部固定樁;11、膝部鎖止結(jié)構(gòu);1101、膝部鎖止螺栓;1102、膝部鎖止螺母;12、腳部桿體;1201、腳部主桿體;1202、腳部向小腿側(cè)加長桿;1203、腳部向腳底側(cè)伸縮桿;13、踝部鉸接結(jié)構(gòu);1301、踝部鉸接軸;1302、踝部鉸接軸端螺母;14、踝部彈性儲能裝置;1401、踝部彈性元件;1402、踝部導(dǎo)向輪;1403、踝部連接繩索;1404、踝部固定樁;15、踝部鎖止結(jié)構(gòu);1501、踝部鎖止螺栓;1502、踝部鎖止螺母;16、腳部固定結(jié)構(gòu);1601、腳部聯(lián)接板;1602、腳部聯(lián)接板軸端螺母;17、拉臂結(jié)構(gòu);1701、拉臂;1702、拉臂鎖緊螺母;1703、腳底側(cè)拉臂t型套;1704、腳底側(cè)鉸接軸;1705、腳底側(cè)鉸接軸端螺母;1706、伸縮桿側(cè)拉臂t型套;1707、伸縮桿側(cè)鉸接軸端螺母;18、直聯(lián)型小腿桿體;1801、直聯(lián)型小腿主桿體;1802、直聯(lián)型小腿向大腿側(cè)加長桿;1803、直聯(lián)型小腿向腳側(cè)加長桿;19、小腿捆綁結(jié)構(gòu);1901、小腿捆綁本體;1902、小腿捆綁彈性帶;1903、小腿捆綁緩沖襯墊;1904、小腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布;20、大腿捆綁結(jié)構(gòu);2001、大腿捆綁本體;2002、大腿捆綁彈性帶;2003、大腿捆綁緩沖襯墊;2004、大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布;21、平衡施力彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu);2101、平衡施力調(diào)力螺桿;2102、平衡施力自由旋轉(zhuǎn)接頭;2103、調(diào)力鎖緊螺母;2104、固定樁鎖緊螺母;23、平衡施力側(cè)接頭;2301、平衡施力側(cè)外接頭;2302、平衡施力側(cè)內(nèi)接頭;2303、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件;24、杠桿臂結(jié)構(gòu);2401、杠桿臂鉸接軸;2402、杠桿臂鉸接軸端螺母;2403、杠桿臂。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明:
如圖1、圖2所示,本發(fā)明的一種用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分,包括主尾鰭1、副尾鰭2,主尾鰭1側(cè)面鉸接有至少一個副尾鰭2,主尾鰭1和副尾鰭2相互平行,主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度可變;圖1為本發(fā)明的主尾鰭1和副尾鰭2的組合結(jié)構(gòu)且副尾鰭2呈現(xiàn)展開的狀態(tài),圖2為本發(fā)明的主尾鰭1和副尾鰭2的組合結(jié)構(gòu)且副尾鰭2呈現(xiàn)收攏的狀態(tài)。
如圖3所示,本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分的主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3,包括主副鰭鉸接螺栓軸301、主副鰭鉸接軸端螺母302。
副尾鰭2通過主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3與主尾鰭1相聯(lián)接,副尾鰭2以主副鰭鉸接螺栓軸301為轉(zhuǎn)軸中心可轉(zhuǎn)動。
如圖4所示,本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分的主副鰭彈性裝置4,包括設(shè)在主尾鰭1上的主尾鰭固定樁402、設(shè)在副尾鰭2上的副尾鰭固定螺桿403和固定螺桿鎖緊螺母404、設(shè)在主尾鰭固定樁402和副尾鰭固定螺桿403之間的主副鰭彈性元件401。
所述主副鰭彈性元件401在主尾鰭1和副尾鰭2之間施加彈性力,主副鰭彈性元件的彈性系數(shù)k為常量或隨其變形量變化而變化。
當(dāng)游泳者高速擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分時,副尾鰭2在慣性力和水流向后的沖刷力的共同作用下克服主副鰭彈性裝置4的彈力,向主尾鰭1靠攏,主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度變小,當(dāng)游泳者低速擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分時,副尾鰭2所受到的慣性力和水流向后的沖刷力不足以克服主副鰭彈性裝置4的彈力,副尾鰭2在主副鰭彈性裝置4的彈力作用下處于撐開狀態(tài),主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度達到最大狀態(tài),即所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分具有隨速變化特性。
如圖5所示,本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分的可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5,包括可變尾鰭調(diào)力螺桿501、設(shè)在可變尾鰭調(diào)力螺桿501內(nèi)的的可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)接頭502,可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)頭502可在可變尾鰭調(diào)力螺桿501相應(yīng)的孔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),以方便調(diào)節(jié)主副鰭彈性元件401彈力的大小。
所述主尾鰭1和副尾鰭2之間附加可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5,其作用是滿足游泳者根據(jù)自己的肌肉力量大小和巡游距離長短調(diào)整主副鰭彈性元件401的的彈力大小的需要;附加可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5時,用可變尾鰭調(diào)力螺桿501和可變尾鰭自由旋轉(zhuǎn)接頭502替換副尾鰭固定螺桿403。
如圖6所示,本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分可設(shè)置主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)6,包括主副鰭鎖止螺栓601、主副鰭鎖止螺母602。
附加在主尾鰭1和副尾鰭2之間的主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)6可將主尾鰭1與副尾鰭2相互鎖止,鎖止后副尾鰭2不能再以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動,主尾鰭1和副尾鰭2成為夾角固定的剛性聯(lián)接。
如圖7、圖8、圖9所示,本發(fā)明的可變尾鰭與小腿或腳部相固定部分,即可變尾鰭固定桿25的空間形狀分別做成一字形、l形、之字形的空間形狀,方便游泳者自由選擇,以最大限度地與游泳者游泳或潛水時的游動體態(tài)特征相一致,從而獲得最大的推進效率。
如圖10所示,本發(fā)明的裝有可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5的可變尾鰭裝置部分,主要包括主尾鰭1、副尾鰭2、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3、主副鰭彈性裝置4、可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5且組合在一起的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
如圖11所示,本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分,主要包括主尾鰭1、副尾鰭2、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3、主副鰭彈性裝置4、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)6且組合在一起的結(jié)構(gòu)狀態(tài),圖中的副尾鰭2具有光滑、圓潤的的低流阻曲面。
圖12為本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分中主副鰭彈性元件401的不同形式,主副鰭彈性元件401為彈片式且副尾鰭2呈展開的狀態(tài)。
當(dāng)游泳者低速擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分時,副尾鰭2所受到的慣性力和水流向后的沖刷力不足以克服彈片式的主副鰭彈性元件401的彈力,副尾鰭2在彈片式的主副鰭彈性元件401的彈力作用下處于撐開狀態(tài),主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度達到最大狀態(tài)。
圖13為本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分中彈片式的主副鰭彈性元件401,與圖12所示結(jié)構(gòu)不同之處在于,副尾鰭2呈收攏的狀態(tài)。
當(dāng)游泳者高速擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分時,副尾鰭2在慣性力和水流向后的沖刷力的共同作用下克服彈片式的主副鰭彈性元件401的彈力,向主尾鰭1靠攏,主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度變小。
所述彈片式的主副鰭彈性元件401可以用金屬材料制作,也可以用具有彈性的非金屬材料制作。
如圖14所示,本發(fā)明的一種用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的平衡施力裝置部分,包括小腿桿體7、大腿桿體8、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9;小腿桿體7包括小腿主桿體701、小腿向大腿側(cè)加長桿702、小腿向腳側(cè)加長桿703;大腿桿體8包括大腿主桿體801、大腿向小腿側(cè)加長桿802;膝部鉸接結(jié)構(gòu)9包括膝部鉸接軸901、膝部鉸接軸端螺母902。
如圖15所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分,除了小腿桿體7、大腿桿體8、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9之外,還設(shè)有膝部彈性儲能裝置10;所述膝部彈性儲能裝置10包括兩個膝部彈性元件1001、分別聯(lián)接一個膝部彈性元件1001且各自固定在大腿桿體8和小腿桿體7上的兩個膝部固定樁1004、設(shè)在大腿桿體8和小腿桿體7鉸接處的膝部導(dǎo)向輪1002、聯(lián)接在兩個膝部彈性元件1001之間且繞過膝部導(dǎo)向輪1002的膝部連接繩索1003。
如圖16所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分的膝部鎖止結(jié)構(gòu)11,包括膝部鎖止螺栓1101、膝部鎖止螺母1102。
所述膝部鉸接結(jié)構(gòu)9可附加至少一個膝部鎖止結(jié)構(gòu)11,鎖止后形成大腿桿體8與小腿桿體7夾角固定的剛性聯(lián)接方式。
如圖17所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分,包括小腿桿體7和腳部桿體12以及二者之間的的踝部鉸接結(jié)構(gòu)13、踝部彈性儲能裝置14、踝部鎖止結(jié)構(gòu)15;腳部桿體12包括腳部主桿體1201、設(shè)在腳部主桿體1201兩端的腳部向小腿側(cè)加長桿1202和腳部向腳底側(cè)伸縮桿1203;踝部鉸接結(jié)構(gòu)13包括踝部鉸接軸1301、踝部鉸接軸端螺母1302;踝部彈性儲能裝置14包括所述踝部彈性元件1401、固定在腳部桿體12和小腿桿體7上的膝部固定樁1404、設(shè)在腳部桿體12和小腿桿體7鉸接處的踝部導(dǎo)向輪1402、聯(lián)接在兩個踝部彈性元件1401之間且繞過踝部導(dǎo)向輪1402的踝部連接繩索1403;踝部鎖止結(jié)構(gòu)15包括踝部鎖止螺栓1501、踝部鎖止螺母1502。
所述小腿桿體7朝向游泳者腳部的一端聯(lián)接有腳部桿體12,所述腳部桿體12與游泳者的至少一只腳相固定。
所述小腿桿體7與腳部桿體12的聯(lián)接方式為鉸接方式,在小腿桿體7與腳部桿體12的聯(lián)接處設(shè)有踝部鉸接結(jié)構(gòu)13,所述踝部鉸接結(jié)構(gòu)13可與游泳者踝關(guān)節(jié)同步彎折;所述小腿桿體7與腳部桿體12之間裝有幫助彎折的踝關(guān)節(jié)回位的至少一個踝部彈性元件1401。
所述踝部鉸接結(jié)構(gòu)13可附加至少一個踝部鎖止結(jié)構(gòu)15,鎖止后形成腳部桿體12與小腿桿體7夾角固定的剛性聯(lián)接方式。
如圖18所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分的腳部固定結(jié)構(gòu)16,包括腳部聯(lián)接板軸端螺母1602和通過腳部聯(lián)接板軸端螺母1602鉸接在腳部主桿體1201上的腳部聯(lián)接板1601。
如圖19所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分的拉臂結(jié)構(gòu)17,包括通過腳底側(cè)鉸接軸1704和腳底側(cè)鉸接軸端螺母1705鉸接在腳部聯(lián)接板1601上的腳底側(cè)拉臂t型套1703、通過伸縮桿側(cè)鉸接軸端螺母1707鉸接在腳部向腳底側(cè)伸縮桿1203上的伸縮桿側(cè)拉臂t型套1706、通過拉臂鎖緊螺母1702聯(lián)接在伸縮桿側(cè)拉臂t型套1706和腳底側(cè)拉臂t型套1703之間的拉臂1701;所述推臂結(jié)構(gòu)與拉臂結(jié)構(gòu)17的組成零件完全相同,只是將拉臂結(jié)構(gòu)17與腳部聯(lián)接板1601之間的鉸接點從腳部聯(lián)接板1601下部的后端移到了腳部聯(lián)接板1601下部的前端。
游泳者在游泳過程中,通過轉(zhuǎn)動腳踝,即勾腳或伸直腳背的動作,腳部聯(lián)接板1601帶動拉臂結(jié)構(gòu)17,從而帶動腳部向腳底側(cè)伸縮桿1203作伸、縮動作,進而控制可變尾鰭伸出的長度,以適應(yīng)高速巡游和低速巡游兩種不同的游泳速度的需要;拉臂1601為正反絲雙頭螺桿,便于游泳者根據(jù)自己的腿、腳尺寸調(diào)整拉臂1701的長度,調(diào)整好后將拉臂1701兩端的拉臂鎖緊螺母1702鎖緊。
如圖20所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分,主要包括小腿桿體7、大腿桿體8、腳部桿體12、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、膝部彈性儲能裝置10、踝部鉸接結(jié)構(gòu)13、踝部彈性儲能裝置14、腳部固定結(jié)構(gòu)16、拉臂結(jié)構(gòu)17、可變尾鰭且組合在一起的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
所述平衡施力裝置部分的腳部桿體12兩端之中除聯(lián)接小腿桿體7一端之外的另一端與可變尾鰭裝置部分聯(lián)接,將所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu);所述腳部桿體與可變尾鰭裝置部分的聯(lián)接方式包括但不限于螺紋式聯(lián)接加并緊螺母的結(jié)構(gòu)方式。
如圖21所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分的直聯(lián)型小腿桿體18,包括直聯(lián)型小腿主桿體1801、直聯(lián)型小腿向大腿側(cè)加長桿1802、直聯(lián)型小腿向腳側(cè)加長桿1803。
本發(fā)明中,所述小腿桿體7及腳部桿體12與可變尾鰭的聯(lián)接方式可替代為大腿桿體8通過直聯(lián)型小腿桿體18與可變尾鰭直接相連,省掉腳部桿體12的中間環(huán)節(jié)。
所述平衡施力裝置部分的直聯(lián)型小腿桿體18兩端之中除聯(lián)接大腿桿體8一端之外的另一端與可變尾鰭裝置部分聯(lián)接,將所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu);所述腳部桿體與可變尾鰭裝置部分的聯(lián)接方式包括但不限于螺紋式聯(lián)接加并緊螺母的結(jié)構(gòu)方式。
如圖22所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分的小腿捆綁結(jié)構(gòu)19。
如圖23所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分的大腿捆綁結(jié)構(gòu)20。
所述小腿桿體7通過小腿捆綁結(jié)構(gòu)19與游泳者至少一條小腿固定,大腿桿體8通過大腿捆綁結(jié)構(gòu)20與游泳者至少一條大腿固定。
所述小腿桿體7與游泳者小腿固定、大腿桿體8與游泳者大腿固定的具體方式均可采用帶有帶有粘扣的彈性或帶皮帶扣的寬皮帶分別做成小腿捆綁結(jié)構(gòu)19、大腿捆綁結(jié)構(gòu)20,所述粘扣即魔術(shù)扣。
所述小腿捆綁結(jié)構(gòu)19包括固定在小腿桿體7上的且與小腿相適應(yīng)的小腿捆綁本體1901、設(shè)在小腿捆綁本體1901上的小腿捆綁彈性帶1902、設(shè)在小腿捆綁彈性帶1902內(nèi)側(cè)的小腿捆綁緩沖襯墊1903、包裹在小腿捆綁緩沖襯墊1903上的小腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布1904。
所述大腿捆綁結(jié)構(gòu)20包括固定在大腿桿體8上的且與大腿相適應(yīng)的大腿捆綁本體2001、設(shè)在大腿捆綁本體2001上的大腿捆綁彈性帶2002、設(shè)在大腿捆綁彈性帶2002內(nèi)側(cè)的大腿捆綁緩沖襯墊2003、包裹在大腿捆綁緩沖襯墊2003上的大腿捆綁緩沖襯墊包裹絨布2004。
通常情況下,將小腿桿體7布置于游泳者的兩條小腿之間、大腿桿體8布置于游泳者的兩條大腿之間,然后分別用至少1組的彈性帶或?qū)捚M向加以捆綁,最后用粘扣或皮帶扣以適當(dāng)?shù)乃删o度鎖定;小腿桿體7、大腿桿體8、彈性帶或?qū)捚c游泳者小腿、大腿接觸的部位內(nèi)襯材質(zhì)柔軟的腿部緩沖襯墊,用于制作腿部緩沖襯墊的材料包括但不限于硅膠、軟橡膠、海綿、軟塑料,并可在所述腿部緩沖襯墊與游泳者皮膚接觸的部位包裹絨布,以防止長時間捆綁雙腿可能產(chǎn)生的損傷并增加舒適感;小腿桿體7、大腿桿體8、彈性帶或?qū)捚Ь谛⊥壤壉倔w1901或大腿捆綁本體2001,制作所述小腿捆綁本體1901或大腿捆綁本體2001的材料包括但不限于塑料、橡膠。
如圖24所示,本發(fā)明的一種用于游泳的平衡施力裝置,主要包括小腿桿體7、大腿桿體8、腳部桿體12、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、膝部彈性儲能裝置10、踝部鉸接結(jié)構(gòu)13、踝部彈性儲能裝置14、腳部固定結(jié)構(gòu)16、拉臂結(jié)構(gòu)17、小腿捆綁結(jié)構(gòu)19、大腿捆綁結(jié)構(gòu)20、可變尾鰭且組合在一起的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。
所述平衡施力裝置部分的腳部桿體12兩端之中除聯(lián)接小腿桿體7一端之外的另一端與可變尾鰭裝置部分聯(lián)接,將所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu);所述腳部桿體與可變尾鰭裝置部分的聯(lián)接方式包括但不限于螺紋式聯(lián)接加并緊螺母的結(jié)構(gòu)方式。
如圖25所示,本發(fā)明的平衡施力裝置部分的平衡施力彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)21,包括平衡施力調(diào)力螺桿2101、平衡施力自由旋轉(zhuǎn)接頭2102、調(diào)力鎖緊螺母2103、固定樁鎖緊螺母2104。
所述膝部彈性儲能裝置10、踝部彈性儲能裝置14、髖部彈性儲能裝置中各自的彈性元件與固定樁之間均可附加一套彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)21,用以調(diào)節(jié)各彈性元件的初始彈力值,即各彈性儲能裝置所在關(guān)節(jié)的彎折量為0時的彈力值,例如,當(dāng)各彈性元件采用拉伸彈簧時,在各彈性儲能裝置的固定樁上沿拉伸彈簧的軸線方向加工出螺紋孔,將各平衡施力調(diào)力螺桿2101的一端擰入螺紋孔中,另一端通過平衡施力自由旋轉(zhuǎn)接頭2102與拉伸彈簧相連,平衡施力調(diào)力螺桿2101旋入固定樁的旋入量越大,掛接拉伸彈簧后的初始彈力值越大,反之則越小,調(diào)定好初始彈力值之后,將各平衡施力調(diào)力螺桿2101的調(diào)力鎖緊螺母2103鎖緊,最后將固定樁鎖緊螺母2104鎖緊;平衡施力自由旋轉(zhuǎn)接頭2102可以在平衡施力調(diào)力螺桿2101相應(yīng)的孔內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),以方便調(diào)節(jié)各關(guān)節(jié)處的彈性元件的彈力大小。
如圖26所示,本發(fā)明的帶有可變尾鰭側(cè)接頭22的可變尾鰭裝置部分,可變尾鰭側(cè)接頭22包括可變尾鰭側(cè)外接頭2201、與可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203連接的可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭2202、穿過可變尾鰭側(cè)外接頭2201的可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203,可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203的另一端通過固定于主尾鰭上的左右兩個定滑輪分別與左、右副尾鰭2聯(lián)接,可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203為僅能夠承受拉力的柔性繩索;主副鰭彈性元件401為彈片式,相應(yīng)的在左、右副尾鰭2鰭展最大寬度位置的附近均設(shè)有放大慣性力效應(yīng)的菱形配重塊或橢圓形配重塊。
如圖27所示,本發(fā)明的另一種帶有可變尾鰭側(cè)接頭22的可變尾鰭裝置部分,與圖25所示結(jié)構(gòu)不同之處在于,可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203為既能承受拉力也能承受壓力的剛性桿;主副鰭彈性元件401為彈簧式,相應(yīng)的在左、右副尾鰭2鰭展最大寬度位置的附近也均設(shè)有放大慣性力效應(yīng)的菱形配重塊或橢圓形配重塊;左、右兩個副尾鰭2相互以齒面咬合,以保證轉(zhuǎn)動的同步性。
如圖28所示,本發(fā)明的可對接在一起的可變尾鰭側(cè)接頭22和平衡施力側(cè)接頭23,將所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu),所述可變尾鰭側(cè)接頭22包括可變尾鰭側(cè)外接頭2201、穿過可變尾鰭側(cè)外接頭2201的可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203、與可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203連接的可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭2202,可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203的另一端與副尾鰭2聯(lián)接,所述平衡施力側(cè)接頭23包括平衡施力側(cè)外接頭2301、穿過平衡施力側(cè)外接頭2301的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303、與平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303連接的平衡施力側(cè)內(nèi)接頭2302,可變尾鰭側(cè)接頭22中的可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭2202和平衡施力側(cè)接頭23中的平衡施力側(cè)內(nèi)接頭2302對接為一體,將可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203與平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303聯(lián)接為一體,從而實現(xiàn)所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動;可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203和平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303均為受拉型的聯(lián)動元件,即僅能夠承受拉力的柔性繩索。
如圖29所示,本發(fā)明的另一種可對接在一起的可變尾鰭側(cè)接頭22和平衡施力側(cè)接頭23,與圖27所示結(jié)構(gòu)之處在于,可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203和平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303均為拉壓雙向型的聯(lián)動元件,即既能承受拉力也能承受壓力的的剛性桿。
如圖30所示,本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于大腿桿體8一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)9附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)24,包括杠桿臂鉸接軸2401、杠桿臂鉸接軸端螺母2402、與杠桿臂鉸接軸2401鉸接的杠桿臂2403。
如圖31所示,本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于大腿桿體8一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)9附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)24,平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303為僅能夠承受拉力的柔性繩索,所述柔性繩索繞過膝部鉸接結(jié)構(gòu)9中心的小定滑輪掛接于杠桿臂2403上距離杠桿臂鉸接點較遠的安裝孔。
如圖32所示,本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于大腿桿體8一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)9附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)24,平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303為僅能夠承受拉力的柔性繩索,與圖30所示結(jié)構(gòu)不同之處在于,所述柔性繩索繞過膝部鉸接結(jié)構(gòu)9中心的小定滑輪掛接于杠桿臂2403上距離杠桿臂鉸接點較近的安裝孔。
如圖33所示,本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于小腿桿體7一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)9附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)24,同樣包括杠桿臂鉸接軸2401、杠桿臂鉸接軸端螺母2402、與杠桿臂鉸接軸2401鉸接的杠桿臂2403。
如圖34所示,本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于小腿桿體7一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)9附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)24,平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303為既能承受拉力也能承受壓力的剛性桿,所述剛性桿掛接于杠桿臂2403上距離杠桿臂鉸接點較遠的安裝孔。
如圖35所示,本發(fā)明的杠桿臂鉸接點位于小腿桿體7一側(cè)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)9附近的杠桿臂結(jié)構(gòu)24,平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303為既能承受拉力也能承受壓力的剛性桿,與圖33所示結(jié)構(gòu)不同之處在于,所述剛性桿掛接于杠桿臂2403上距離杠桿臂鉸接點較近的安裝孔。
圖36為本發(fā)明的可組合在一起的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分,可變尾鰭裝置部分主要包括主尾鰭1、副尾鰭2、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3、主副鰭彈性裝置4、可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)6,平衡施力裝置部分主要包括小腿桿體7、大腿桿體8、腳部桿體12、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、膝部彈性儲能裝置10、踝部鉸接結(jié)構(gòu)13、踝部彈性儲能裝置14、腳部固定結(jié)構(gòu)16、拉臂結(jié)構(gòu)17、小腿捆綁結(jié)構(gòu)19、大腿捆綁結(jié)構(gòu)20;主副鰭彈性元件401為彈簧式,可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分之間的聯(lián)動元件為柔性繩索。
圖37為本發(fā)明的可組合在一起的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分,可變尾鰭裝置部分主要包括主尾鰭1、副尾鰭2、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3、主副鰭彈性裝置4、可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)6,平衡施力裝置部分主要包括小腿桿體7、大腿桿體8、腳部桿體12、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、膝部彈性儲能裝置10、踝部鉸接結(jié)構(gòu)13、踝部彈性儲能裝置14、腳部固定結(jié)構(gòu)16、拉臂結(jié)構(gòu)17、小腿捆綁結(jié)構(gòu)19、大腿捆綁結(jié)構(gòu)20;與圖35所示結(jié)構(gòu)不同之處在于,所述主副鰭彈性元件401為彈片式,可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分之間的聯(lián)動元件為剛性桿。
本發(fā)明的具體實施例如下:
實施例一:如圖26、圖28、圖31、圖36所示,本發(fā)明的可組合在一起的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分,可變尾鰭裝置部分主要包括主尾鰭1、副尾鰭2、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)6、主副鰭彈性元件401,平衡施力裝置部分主要包括小腿桿體7、大腿桿體8、腳部桿體12、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、膝部彈性儲能裝置10、踝部鉸接結(jié)構(gòu)13、踝部彈性儲能裝置14、腳部固定結(jié)構(gòu)16、拉臂結(jié)構(gòu)17、小腿捆綁結(jié)構(gòu)19、大腿捆綁結(jié)構(gòu)20、杠桿臂結(jié)構(gòu)24;主副鰭彈性元件401為彈片式,可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分通過僅能夠承受拉力的柔性繩索實現(xiàn)彼此聯(lián)動。
圖28中的可變尾鰭側(cè)外接頭2201與平衡施力側(cè)外接頭2301對接,將所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu);可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭2202與平衡施力側(cè)內(nèi)接頭2302對接,將兩側(cè)的可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203與平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303聯(lián)接為一體,從而實現(xiàn)所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動。
圖26、圖28、圖31、圖36中的可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303均為只能承受拉力的柔性繩索,通過設(shè)置于主尾鰭1上的左、右兩個定滑輪分別與左、右兩個副尾鰭2建立聯(lián)接。
本實施例中,如圖31所示,杠桿臂鉸接點位于大腿桿體8一側(cè),用杠桿臂結(jié)構(gòu)24的杠桿臂2403替換該處的膝部固定樁1004,柔性的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303繞過膝部鉸接結(jié)構(gòu)9中心的小定滑輪掛接于杠桿臂2403上距離杠桿臂鉸接點較遠的安裝孔。
當(dāng)游泳者高速擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)時,副尾鰭2在慣性力和水流向后的沖刷力的共同作用下克服彈片式的主副鰭彈性元件401的彈力,向主尾鰭1靠攏,主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度變小,與此同時,左、右副尾鰭2分別通過各自一側(cè)的定滑輪拉動可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303向游泳者腳部方向移動,進而帶動杠桿臂2403轉(zhuǎn)動,從而使膝部彈性元件1001受到拉伸,最終改變膝部鉸接結(jié)構(gòu)9的受力狀態(tài)或運動狀態(tài),即使得所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)具有更加優(yōu)化的隨速變化特性。
在左、右副尾鰭2鰭展最大寬度位置的附近均設(shè)有菱形配重塊或橢圓形配重塊,以放大由于游泳者擺腿速度增加所導(dǎo)致的慣性力增大,進而增大對彈片式的主副鰭彈性元件401施加的作用力,最終達到副尾鰭2以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動的角度隨游泳者擺腿速度增加而明顯增大的效果,從而獲得更加敏感的隨速變化特性;所述副尾鰭2也可以選用比重較大的材料直接制做,比重較大的材料包括但不限于鋼、銅、鉛。
實施例二:如圖27、圖29、圖34、圖37所示,本發(fā)明的可組合在一起的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分,可變尾鰭裝置部分主要包括主尾鰭1、副尾鰭2、主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3、主副鰭彈性裝置4、可變尾鰭彈力調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)5、主副鰭鎖止結(jié)構(gòu)6,平衡施力裝置部分主要包括小腿桿體7、大腿桿體8、腳部桿體12、膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、膝部彈性儲能裝置10、踝部鉸接結(jié)構(gòu)13、踝部彈性儲能裝置14、腳部固定結(jié)構(gòu)16、拉臂結(jié)構(gòu)17、小腿捆綁結(jié)構(gòu)19、大腿捆綁結(jié)構(gòu)20、杠桿臂結(jié)構(gòu)24;與實施例一所示結(jié)構(gòu)不同之處在于,主副鰭彈性元件401為彈簧式,可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分通過既能承受拉力也能承受壓力的剛性桿實現(xiàn)彼此聯(lián)動。
圖29中的可變尾鰭側(cè)外接頭2201與平衡施力側(cè)外接頭2301對接,將所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分聯(lián)接為一體式結(jié)構(gòu);可變尾鰭側(cè)內(nèi)接頭2202與平衡施力側(cè)內(nèi)接頭2302對接,將兩側(cè)的可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203與平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303聯(lián)接為一體,從而實現(xiàn)所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動。
圖27、圖29、圖34、圖37中的可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303均為既能承受拉力也能承受壓力的剛性桿,通過中間連桿分別與左、右兩個副尾鰭2建立聯(lián)接。
本實施例中,如圖34所示,杠桿臂鉸接點位于小腿桿體7一側(cè),用杠桿臂結(jié)構(gòu)24的杠桿臂2403替換該處的膝部固定樁1004,剛性的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303掛接于杠桿臂2403上距離杠桿臂鉸接點較遠的安裝孔。
當(dāng)游泳者高速擺動所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)時,副尾鰭2在慣性力和水流向后的沖刷力的共同作用下克服彈簧式的主副鰭彈性元件401的彈力,向主尾鰭1靠攏,主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度變小,與此同時,左、右副尾鰭2分別通過各自的中間連桿推動可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303向游泳者頭部方向移動,進而帶動杠桿臂2403轉(zhuǎn)動,從而使膝部彈性元件1001受到拉伸,最終改變膝部鉸接結(jié)構(gòu)9的受力狀態(tài)或運動狀態(tài),即使得所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)具有更加優(yōu)化的隨速變化特性。
左、右兩個副尾鰭2相互以齒面咬合,以保證轉(zhuǎn)動的同步性;在左、右副尾鰭2鰭展最大寬度位置的附近均設(shè)有菱形配重塊或橢圓形配重塊,以放大由于游泳者擺腿速度增加所導(dǎo)致的慣性力增大,進而增大對彈簧式的主副鰭彈性元件401施加的作用力,最終達到副尾鰭2以主副鰭鉸接點為轉(zhuǎn)軸中心轉(zhuǎn)動的角度隨游泳者擺腿速度增加而明顯增大的效果,從而獲得更加敏感的隨速變化特性;所述副尾鰭2也可以選用比重較大的材料直接制做,比重較大的材料包括但不限于鋼、銅、鉛。
本實施例中,可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303均為拉壓雙向型的剛性桿,副尾鰭2與膝部彈性元件1001雙方向?qū)Ψ绞┘拥牧Φ拇笮Ρ葲Q定了雙方之中,誰是主動施力一方,誰是被動受力一方;當(dāng)剛性的平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303掛接于杠桿臂2403上距離杠桿臂鉸接點較近的安裝孔時,如圖35所示,膝部彈性元件1001向副尾鰭2施加的力大于副尾鰭2向膝部彈性元件1001施加的力,膝部彈性元件1001為主動施力一方,副尾鰭2為被動受力一方,此時,游泳者做雙向同步擺腿動作,膝部彈性元件1001的彈性力通過杠桿臂2403、平衡施力側(cè)聯(lián)動元件2303、可變尾鰭側(cè)聯(lián)動元件2203、中間連桿傳遞到左、右兩個副尾鰭2,使其克服各自的慣性力和水流向后的沖刷力向兩側(cè)撐開,主尾鰭1加上副尾鰭2的鰭展寬度變大。
實施例三:本發(fā)明的可變尾鰭裝置部分和平衡施力裝置部分通過副尾鰭2與膝部彈性元件1001二者之間的機械類型的聯(lián)動元件加聯(lián)動控制模塊組合而成的聯(lián)動元件組件實現(xiàn)彼此聯(lián)動,從而實現(xiàn)所述可變尾鰭裝置部分與平衡施力裝置部分的彼此聯(lián)動。
所述聯(lián)動控制模塊包括聯(lián)動傳感器、聯(lián)動控制電路板、聯(lián)動控制動力源、聯(lián)動執(zhí)行部件,所述聯(lián)動傳感器包括但不限于感受位移變化信號的位移傳感器、感受拉應(yīng)力或壓應(yīng)力大小的應(yīng)力傳感器,聯(lián)動控制動力源包括但不限于電能驅(qū)動的電動機,聯(lián)動執(zhí)行部件包括但不限于將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動的絲杠傳動機構(gòu)、曲柄滑塊機構(gòu)、齒輪齒條機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、多連桿機構(gòu)。
副尾鰭2與膝部彈性元件1001彼此之間的主動施力或被動受力的相互關(guān)系也包括兩種情況:當(dāng)所述聯(lián)動傳感器關(guān)聯(lián)于膝部彈性元件1001、所述聯(lián)動執(zhí)行部件關(guān)聯(lián)于副尾鰭2時,膝部彈性元件1001為主動施力一方,副尾鰭2為被動受力一方;當(dāng)所述聯(lián)動傳感器關(guān)聯(lián)于副尾鰭2、所述聯(lián)動執(zhí)行部件關(guān)聯(lián)于膝部彈性元件1001時,副尾鰭2為主動施力一方,膝部彈性元件1001為被動受力一方。
所述聯(lián)動傳感器接收來自膝部彈性元件1001和副尾鰭2雙方之中的主動施力一方的位移信號或應(yīng)力大小信號并將其輸入聯(lián)動控制電路板,聯(lián)動控制電路板根據(jù)來自聯(lián)動傳感器的所述輸入信號計算出相應(yīng)的輸出信號值并通過聯(lián)動控制動力源驅(qū)動聯(lián)動執(zhí)行部件作出相應(yīng)于所述輸出信號值的動作量,從而通過聯(lián)動執(zhí)行部件使膝部彈性元件1001和副尾鰭2雙方之中的被動受力一方的受力狀態(tài)或運動狀態(tài)作出相應(yīng)的改變,最終使得所述用于游泳的輔助裝置系統(tǒng)具有更加優(yōu)化的隨速變化特性;所述純機械類型的聯(lián)動元件、機械類型的聯(lián)動元件加聯(lián)動控制模塊組合而成的聯(lián)動元件組件均可內(nèi)藏布置于所述各桿體或主尾鰭之中。
以上所舉實施例為本發(fā)明的較佳實施方式,僅用來方便說明本發(fā)明,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,例如,對于可變尾鰭裝置部分而言,在所述左、右副尾鰭2的兩外側(cè)各設(shè)置一個較小的側(cè)尾鰭,所述副尾鰭2與較小的側(cè)尾鰭之間均通過所述主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3相聯(lián)接,副尾鰭2與較小的側(cè)尾鰭之間設(shè)有所述主副鰭彈性元件401,在所述左、右較小的側(cè)尾鰭的兩外側(cè)還可再各設(shè)置一個更小的側(cè)尾鰭,所述較小的側(cè)尾鰭與更小的側(cè)尾鰭之間均通過所述主副鰭鉸接結(jié)構(gòu)3相聯(lián)接,較小的側(cè)尾鰭與更小的側(cè)尾鰭之間設(shè)有所述主副鰭彈性元件401,依此類推;再例如,對于平衡施力裝置部分而言,游泳者可以在兩條腿上各穿戴一套所述的平衡施力裝置部分,相應(yīng)的各桿體、各關(guān)節(jié)處的鉸接結(jié)構(gòu)、各彈性元件、各捆綁結(jié)構(gòu)均做成下肢外骨骼的結(jié)構(gòu)形式,分置于游泳者的兩條腿的兩外側(cè)并與游泳者的各關(guān)節(jié)同步彎折,相應(yīng)的膝部鉸接結(jié)構(gòu)9和踝部鉸接結(jié)構(gòu)13均為左右兩個,髖部鉸接結(jié)構(gòu)則為一個,左右兩個膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、左右兩個踝部鉸接結(jié)構(gòu)13均具有磁性,可以左右成對吸合為一體并通過定位銷或彈性鎖銷相互定位或相互鎖定,吸合后即成為下肢外骨骼形式的平衡施力裝置部分,相應(yīng)的所述腳部桿體12末端連接可變尾鰭或雙腳單蹼,當(dāng)左右兩個膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、左右兩個踝部鉸接結(jié)構(gòu)13均呈分開狀態(tài)時,相應(yīng)的所述分開的腳部桿體12末端各連接一個單腳單蹼,當(dāng)左右兩個膝部鉸接結(jié)構(gòu)9、左右兩個踝部鉸接結(jié)構(gòu)13均呈分開狀態(tài)且游泳者處于站立狀態(tài)時,所述下肢外骨骼形式的平衡施力裝置部分還可作為行走助力外骨骼使用,為便于穿戴,可將各桿體做成快裝型桿體,相應(yīng)的各快裝型桿體與各鉸接結(jié)構(gòu)均做成分體式結(jié)構(gòu),所述各快裝型桿體均可與穿戴在游泳者各關(guān)節(jié)上的各獨立的鉸接結(jié)構(gòu)相分離,即各快裝型桿體均可直接從各關(guān)節(jié)處的鉸接結(jié)構(gòu)上取下,相應(yīng)的所述各快裝型桿體的固定方式包括但不限于磁力吸合方式、彈性鎖銷鎖定方式,所述快裝型桿體的定位方式包括但不限于定位銷定位方式;任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者,在不脫離本發(fā)明所提技術(shù)特征的范圍內(nèi),利用本發(fā)明所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部改動或修飾的等效實施例,并且未脫離本發(fā)明的技術(shù)特征內(nèi)容,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)特征的范圍內(nèi)。