[發(fā)明專利]二級緩沖式跨欄架

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210544080.8
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102961880A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王萍;陳偉健;張亞恒;郝龍焱;吳康海
• 申請（專利權(quán)）人: 王萍;陳偉健
• 主分類號: A63K3/04
• 分類號: A63K3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及體育運動器械領(lǐng)域，具體涉及跨欄跑項目的器材——跨欄架。

背景技術(shù)

目前世界上廣泛使用的跨欄跑欄架是“L”形跨欄架，為保證競賽的公平性，國際田聯(lián)在《田徑競賽規(guī)則2012-2013》中明確規(guī)定：推倒力的量值范圍為3.6～4.0kg。但是，該阻力對于快速奔跑中的運動員來說十分危險，打欄瞬間的作用時間短于人類的反應(yīng)潛伏期100～120ms，因此，當(dāng)發(fā)生打欄時運動員將難以快速做出反應(yīng)，容易發(fā)生意外傷害事故。而其它相對較為安全的訓(xùn)練用跨欄架，如自動復(fù)位安全跨欄架、折疊式安全跨欄架等，因為無法保證運動員不因打欄而獲利，背離了競賽的公平原則，因此無法用于正規(guī)的比賽。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對目前跨欄跑運動中跨欄架存在的安全問題和競賽公平問題難以同時解決的矛盾局面，提出一種采用二級緩沖模式和基于“維持擺動物體垂直高度恒定方法”的底座前擺抬升裝置的跨欄架——二級緩沖式跨欄架。該跨欄架旨在保證競賽的公平、訓(xùn)練的安全，在一定程度上減少了運動員因打欄而造成的傷害。

■技術(shù)方案

二級緩沖式跨欄架，包括底座，底座抬升裝置，底座連桿，前擺阻力彈簧，支撐立柱，支撐立柱旋轉(zhuǎn)軸，滑動立柱，開門式擋板，擋板阻力彈簧，擋板轉(zhuǎn)軸，滑動長孔，擋板門吸裝置。其中，開門式擋板為兩塊可分離的擋板，兩擋板相互連接的內(nèi)端依靠擋板門吸裝置連接，門吸裝置具有一定的咬合力，可以是磁性吸力或其他物理咬合力；兩擋板外端通過旋轉(zhuǎn)軸與滑動立柱上端相連，可垂直于滑動立柱作旋轉(zhuǎn)運動，擋板外端和滑動立柱之間以一擋板阻力彈簧相連；滑動立柱中下端位置有一滑動長孔，它與支撐立柱上端延伸出來的軸銷相連，并上下旋轉(zhuǎn)滑動；滑動立柱下端有一固定滑輪，在底座抬升裝置的曲面上運動；底座阻力彈簧兩端分別與滑動立柱下端、底座前端連接；支撐立柱下端固定連接于底座上，與底座抬升裝置毗鄰。

所述的開門式擋板是指擋板為分離的兩塊，分別圍繞滑動立柱向前方在一平面內(nèi)外旋打開，開啟的角度范圍為0～90°。工作過程：初始狀態(tài)時，兩擋板通過門吸裝置閉合連接，角度為0°，此時，擋板阻力彈簧呈長度最短的初始狀態(tài)。當(dāng)擋板受到從后向前的一定量值的外力作用時，門吸裝置開啟，同時兩擋板分別繞兩端的滑動立柱向前外旋打開，期間將受到擋板阻力彈簧的持續(xù)阻力作用。當(dāng)外力作用消失時，在擋板阻力彈簧的形變恢復(fù)力的牽引下?lián)醢寤貜?fù)原位，重回0°，同時門吸裝置重新閉合。

所述的門吸裝置的相互咬合的兩部分分別固定于兩擋板上，通過一定量值的咬合力以實現(xiàn)擋板閉合連接。該咬合力可以是磁性吸力、機械摩擦力或其他物理咬合力。當(dāng)受到一定量值的外力作用時門吸裝置將開啟。

所述的底座抬升裝置是基于“維持擺動物體垂直高度恒定方法”的固定在底座上的一具有特定弧度的軌道槽。在初始狀態(tài)時，設(shè)滑動立柱下端到支撐立柱軸的長度為r、滑動立柱上端到支撐立柱軸的長度為R、滑動立柱與垂直面之間夾角為θ，則抬升高度L為：L＝(r+R)(1-cosθ)。底座抬升裝置與支撐立柱、滑動立柱和滑動立柱的滑輪共同構(gòu)成二級緩沖式跨欄架的“前擺抬升裝置”系統(tǒng)。工作過程：初始狀態(tài)時滑動立柱下端滑輪處于底座抬升裝置的最低處；底座阻力彈簧未發(fā)生形變，處于初始狀態(tài)；當(dāng)跨欄架受到由后向前的外力作用時，滑動立柱下端以支撐立柱軸銷為支點旋轉(zhuǎn)，并向后上方滑動；同時，下端滑輪反向擺動，并在底座抬升裝置的曲面軌道槽中由前下方向后上方抬升，使得跨欄架擋板在擺動結(jié)束前始終保持在同一高度。當(dāng)滑動立柱擺動到一定角度時則停止擺動。

■原理說明

(一)所述的二級緩沖是第一級緩沖(由滑動立柱在前擺過程中底座阻力彈簧給予的阻力)和第二級緩沖(擋板門吸裝置開啟后擋板外旋打開過程中擋板阻力彈簧給予的阻力)的組合作用。該系統(tǒng)稱為二級緩沖系統(tǒng)。相對于“L”型跨欄架，該系統(tǒng)利用二級緩沖過程中作用時間的增加與作用距離的適當(dāng)延長，使運動員發(fā)生打欄時受到的阻力分散，打欄瞬間作用時間趨向于更為安全的100～120ms或以上，從而降低意外傷害事故的發(fā)生率，提高跨欄架的安全性能。

阻力大小說明：阻力可根據(jù)競賽要求調(diào)整。例如，可分布為：1、滑動立柱前擺過程0～3.6kg；2、開門式擋板打開0～0.4kg；3、擋板門吸裝置開啟閾值3.6kg。

工作流程：運動員打欄→滑動立柱前擺→擋板門吸裝置開啟→開門式擋板打開→運動員通過跨欄架→跨欄架回復(fù)初始狀態(tài)。