专利名称:膝部支撑装置的制作方法
本发明涉及一种膝部支撑装置，它可与马鞍、摩托车或自行车的座位、或坐椅等结合使用。
现有的摩托车，自行车及马鞍的供人骑坐的装置，均是无靠背的坐位，因此，较长时间的骑坐使人容易疲倦。使用本发明的膝部支撑装置可以使身体不同部位的肌肉在不同的时间放松，并可以自动地调节身体的重心前移，从而促使血液循环。
本发明的目的就是提供一种用于马鞍、摩托车等坐位的膝部支撑装置，它包括一对左右突出的支膝软垫支撑住骑坐人的膝部，支膝软垫可相对于支撑结构调节，以而适应不同身材的骑手。
支膝软垫通过螺栓或类似装置固定在支撑结构上，并且可以调节。软垫材料可采用橡胶或塑料材料。当发生意外时，由膝部支撑缓冲并分散惯性力对人的碰撞，减轻伤亡程度。
膝部支撑装置，可使人体重的1/4～2/5由膝部来支撑，这样便可减轻臂部的压力，在膝部支撑下，人体作用于坐面板的力向前下方倾斜，分解成水平方向的膝部支撑力及垂直方向臂部支撑力。改变了人体下肢肌肉的受力情况，因此能降低疲劳程度，使人觉得舒适。
当使用本发明的膝部支撑装置时，膝部被顶住，人体重心自然向前移，脊柱及颈骨就伸直了，呼吸变得较畅顺，很多血液流到大脑，使人感觉自然舒适。
在坐垫及支膝垫中设置强力医用磁石，可促进局部微血管的血液循环，降低疲劳，提高效率。
膝部支撑装置并不影响人采取常规坐法，骑手可以自由采用任一种形式，因此，可使人体下肢的肌肉，在变更坐姿时得到放松。
当把本发明的膝部支撑装置应用于摩托车或自行车上时，座位可支撑在金属结构上，膝部支撑装置可由从金属结构上径向伸出两个臂。而当用于马等动物时，在座位上设有一条带，两臂从支撑件向外伸出。
下面将结合附图对发明的实施例作更详细的叙述其中图1是摩托车膝部支撑架的示意图;
图2是摩托车膝部支撑架的结构图;
图3是自行车膝部支撑曲柄摇杆机构的示意图;
图4是自行车膝部支撑曲柄摇杆机构的原理图;
图5是膝部支撑式马鞍装在马背上的示意图;
图6是膝部支撑式马鞍的顶面图示;
图7是膝部支撑式马鞍的另一种形式的侧视图;
图8是图7所示马鞍的顶面图示;
图9是膝部支撑式马鞍应用情况的图示。
首先参照图1，将摩托车膝部支撑架用螺栓安装在前支架管上，使骑手的双膝舒适地支撑在软垫的左右两旁。在图2中，1为车架联接杆，2为十字垫铁，3为环首螺栓，4、5为压铁。用环首螺栓3及压铁4、5将联接杆1固定在摩托车前支架杆上。联接杆1的左右两边有可调套长度、宽度和角度的管杆10，它是由90°双向夹8的螺栓松紧来实现其调整的。左右管杆10装有可沿铆轴17转动及可伸入管杆压紧弹簧的支膝杆13及其上的支撑板18和支膝板橡胶垫19。
使用本发明的膝部支撑装置，使骑手的身体增加的两个膝部支点，更能保持身体的平衡，尤其是当意外发生时，惯性及碰撞产生的冲力，大部分透过膝部支点传递到膝架上，再由架内的弹簧缓冲吸收。这样，便可减轻碰撞造成的伤害。
当使用本发明的膝部支撑装置时，人的下肢的肌肉受力方向及大小与普通坐法完全不同。膝部支撑装置的设置并不影响骑手的任何操作动作，对行车的控制不构成任何影响，该装置的宽度不超过原车宽度，因而不影响正常行车和泊车。膝部支撑装置的重量不超过8磅，在原车设计负荷以下。由于用螺栓紧固，支撑装置的安装不影响原车的机械强度及结构。而支撑装置本身的机械强度及结构要求达到行车标准。膝部有了支点，骑车人的身体可以伏得低些，以减小风阻，提高车速。
现参照图3，膝部支撑装置装在自行车上，在自行车坐垫下装有铰轴A，在其左右铰装可调整长度的铰杆a、b，再将b杆另一端铰接在单车曲柄顶端的踏板轴c上。构成一个可根据人体的大腿、小腿长度调整的曲柄摇杆机构。
在该机构的铰点B上，设置一对支撑人体膝部的软垫d，使软垫在曲柄摇杆机构跟随人体下肢运动时，始终支撑住膝部，即保持紧贴膝部状态。此膝部支撑软垫，在不使用车时，又能90°折叠而不外伸。曲柄摇杆机构用铝合金或钢制作，膝部支撑用塑料、金属或橡胶材料制作。
在图4中，示出图3中结构的原理，传统自行车的曲柄，在脚踏回转时，由于上、下固定位置A，C的存在，加上人体下肢出力方向的限制，仅有不到一半圆弧的位置做功。其余半圆弧的运动，需要耗功才能转动。因些，效率较低。设置膝支撑曲柄摇杆后，大大改善了下肢肌肉的受力情况在曲柄由脚踏转过a b c弧时，由于膝部在B铰点向下压，此压力通过杆BC传到踏板上，因而将大腿、小腿及脚部加在曲柄上的力组合成一协调的力矩，使踏板转动。此力矩大过单独由脚踏产生的力矩很多，有利于驱动自行车前进。当踏板经过下固定点c，绕过原耗功区c d a弧时，人体大腿向上抬、小腿向上项，组合成一力矩透过紧贴膝部的支撑软垫d及杆BC传到曲柄上，使其沿原方向转动，变耗功为做功。
根据上述原理，在自行车上装设这种机构，可减轻人的体力消耗，大幅度地提高效率，在速度方面，可达较高水平。膝部有了支撑，使骑车人的脊柱及胫骨就自然挺直，使呼吸更为顺畅。如有意外，该机构又能分散并抵消一部分碰撞力，减轻人的伤害程度。上述这种膝部支撑曲杆摇柄机构的安装，不影响骑车的各种动作，如上车、下车、转弯、刹车和停车等。由于几何尺寸不超过原车的范围，故亦不影响泊车。上述的膝部支撑曲柄摇杆机构，也同样适用于三轮车等类似车辆。
在图5和图6中，膝部支撑软垫6由心轴5，支膝座3及皮带扣8用皮带固定在马鞍的左右两边。支膝软座可以在心轴上转动以适应膝部的运动。在支膝软垫的两边，装有扣脱方便的皮带10，用以扣住膝下的小腿。整个支膝部分由支膝支撑皮带11及横向带14固定在马鞍和马背上。传统的鞍登17用皮带13吊挂在鞍垫上，长度可以调整。
现再参照图7和8，高强度合金铝或高强度塑料制作的支膝铰杆1用伸缩带9及铰杆或皮带2安装在马背两边。膝部支撑部分配合人体膝部的形状在支膝铰接1的顶端。杆中部有片状腿勾，下铰点处有自行车式脚踏，此脚踏在不用时可90°翻转并贴在鞍的左右两边。膝部支点及脚踏由于伸缩带的吊挂，可跟随人体相应部分活动。
从图9中可看出，膝部支撑架支撑住骑师膝部的同时又勾住膝下小腿的情况。由于脚踏部分的力及膝部力的合力接近马匹的重心，并保持不变，有利于马的奔腾跳跃。并且由于膝部的支点，使骑师身体前伏，减小了风阻。
从安全的角度来看，当意外发出时，膝部支撑软垫上的皮带腿勾迫使骑师很随马匹一起动作，抵住了向上抛向前摔的惯性力。
此种鞍具依上述原理;经特殊制造后，还可适用于其他动物的骑坐，例如骆驼、象、牛等。
本发明通过上述的实例及相对应的附图进行了叙述，对于本技术领域：
的人员来说，变成显而易见，任何在本发明构思上的改进，均不会超出本发明的保护范围。
权利要求
1.一种膝部支撑装置，包括支撑架等，其特征在于支撑架的左右两边均有膝部支撑软垫支撑住骑手的膝部，支撑软垫由弹性材料制成，支撑垫由支撑杆支撑并且可以相对于支撑结构调整支撑杆的长度、亮度和角度。
2.根据权利要求
1的膝部支撑装置，其特征在于膝部支撑架均装有压簧支撑，如遇过大压力，弹簧可起缓冲作用。
3.根据权利要求
1的膝部支撑装置，其特征在于当用于自行车时，是一种膝部支撑曲柄摇杆机构，它包括装在坐垫上的固定铰点，可动铰点安装在脚踏轴内侧，中间铰点处安装有左右突出用以支撑骑车人膝部的软垫。
4.根据权利要求
3的膝部支撑装置，其特征在于膝部支撑软垫可跟随人体膝部的活动而活动。
5.根据权利要求
3的膝部支撑装置，其特征在于构成该机构的铰杆根据人体的大腿、小腿长度进行调整，使中间铰点处的支膝软垫在人体下肢运动时，始终保持与人体膝部接触。
6.根据权利要求
3的膝部支撑装置，其特征在于膝部支撑部分可以折叠，贴靠在铰杆外侧。
7.根据权利要求
1的膝部支撑装置，其特征在于当用在马鞍上时，在马鞍前部左右突出有膝部支撑软垫，支撑部的支撑架可根据人体下肢的不同尺寸及需要而调整长度、高度及角度。
8.根据权利要求
7的膝部支撑装置，其特征在于支膝垫左右安装扣住人体膝下小腿的皮带，支撑软垫下侧设有勾住膝下小腿的腿勾，其马登采用单车式脚踏代替传统的马踏。
9.根据权利要求
1的膝部支撑装置，其特征在于使用于摩托车、自行车、马鞍等的膝部支撑装置的支膝软垫均装有强力医用磁铁。
10.根据权利要求
1的膝部支撑装置，其特征在于膝部支撑适用于一切具有坐位的活动。
专利摘要
一种膝部支撑装置，包括在支撑架左右两侧伸出支撑件，支撑软垫保持与人体的膝部接触并支撑在支撑杆的一端，而另一端装有弹簧，起到缓冲作用，支撑软垫由弹性材料制成，并在其内设有强力医用磁铁，该装置特别适用于摩托车、自行车、骑马等活动。
文档编号A63K3/00GK86106509SQ86106509
公开日1988年4月6日 申请日期1986年9月27日
发明者余锡福, 杨耀龙 申请人:余锡福, 杨耀龙导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan