专利名称：一种可用在溜冰鞋器械上的可转换的轮装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及运动器材中的溜冰鞋，特别是涉及带有滚轮的那种溜冰鞋。
带有滚轮的溜冰鞋被用来从事体育运动、健身操练以及休闲娱乐活动。已知有多种滚轮被用在传统的四轮(方形)溜冰鞋、直排溜冰鞋及滑板上面。这些溜冰鞋器械中滚轮的构造通常都有固定的轮子，并具有相对于固定在溜冰鞋器械上的某参考物的固定方向。有的溜冰鞋器械包括有脚或鞋套匣。这些溜冰鞋的轮支撑部分典型的都是用一个支撑滚轮轴杆的固定框架所构成。各种溜冰鞋器械均有其独特并特别的框架构造，以便于接受其轮子的安排。
有多种已知的溜冰鞋器械企图为溜冰鞋提供一些具有灵活性的轮子安排，其中一种已知器械是一种可转换的跑步用鞋/滚轮溜冰鞋。另一种已知的器械是一种鞋子组合件，它包括有一个带有凸缘的梁，并具有一个可以承载一滚轮溜冰架的沟槽，或者一个适于冰上溜冰用的长扁平片。另一种已知的器械是一种滚轮溜冰鞋，它具有三种控制模式，其中一种是前轮可以自由转动，第二种是前轮可以向一个方向转动，第三种是前轮被限制而不能转动。另一种已知的变通器械是能够交换地使用长扁平冰刀片和直排式滚轮的一种结构。另一种已知的器械是可以用不同方式将滚轮配置在鞋子上面的溜冰鞋器械。再一种已知的器械是一种可调整的溜冰鞋器械，借助一个位于导引轨道上的栓子，使溜冰鞋适于接纳不同使用者的尺寸大小。又一种已知的器械是可转换的溜冰鞋器械，利用一个可贴附的板和多个不同的附件，以提供对该溜冰鞋的不同用法。
以上全部所参考的已知溜冰鞋器械以各种不同形式显示了各种不同的溜冰鞋器械的弹性组合。但是，它们均未能实现一种真正方便的可转换的溜冰鞋器械，也就是说，它们均未实现可成功地转换溜冰鞋上的滚轮、而无需添加或取下任何溜冰鞋部件的目的。
美国专利No.5，524，911描述了本发明人早先发明的可转换的串列式和平行式溜冰鞋，这是历史性的第一次发明，真正能实现既方便又可转换的串列式和平行式溜冰鞋配置，而无需添加或取下或重组任何溜冰鞋部件。该发明涉及一种溜冰鞋，它可以从一种全部滚轮在同一平面上的串列式轮配置转换到一种平行式或四方形轮配置，且反之亦然。该溜冰鞋包括有一个脚或鞋套匣，一个轮底架，一个轮支撑，至少两个轮子，以及将轮底架固定在中心点的连杆，可允许轮子借助轮底架枢纽性地从串列式轮配置转换到平行式轮配置，且反之亦然。脚套匣包括有柱子，可将轮底架固紧，借助一螺母与柱子上的螺纹的啮合，可以旋转性地将轮底架相对于脚套匣固紧，而具有事先决定好的长度的连杆则可以不管轮底架的角度位置如何，均可以保持轮子相对于脚套匣的角度位置。
美国专利No.5，775，705描述了本发明人早先更进一步的发明步骤，用以根据以上所述美国专利No.5，524，911中所揭示的发明，去构筑各种不同的串列式和平行式可转换的溜冰鞋。该发明涉及一种可以从一种全部滚轮在同一平面上的串列式轮配置转换到一种平行式或四方形轮配置的溜冰鞋，且反之亦然。该溜冰鞋包括有一个脚或鞋套匣，一个轮底架，一个轮支撑，至少两个轮子，以及将轮底架固紧在中心点、并允许轮子借助轮底架枢纽性地从串列式轮配置转换到平行式轮配置的定位机构。该发明的定位机构包括有连杆，轭状臂，齿轮组，以及装在外面的棒和板。一个位于套匣底面上的柱杆可包括一段螺纹，以便和一个螺母啮合，从而可以旋转性地将轮底架的位置固定；或者，该柱杆可包括有一段径向扩大的部分，并支撑一弹簧，用以将轮底架借助弹性倾侧力推向柱杆。还设有一个制动器，可以由使用者控制将该溜冰鞋慢下来或停下来。
有监于此，目前所需要的是一种可适用于各种不同滚轮溜冰器械的推广的、改良的可转换的轮装置。尤其需要一种带有可转换轮配置的结构，它只需利用溜冰鞋上既有的部件即可进行简单的重新定位，而无需添加或取下任何溜冰鞋部件。更进一步的需要则涉及一种可适用于包括传统的四轮溜冰鞋、串列式溜冰鞋和滑板等溜冰鞋器械的结构。这样一种结构同时也需要能够廉价有效地和现有溜冰鞋一样达到商品化。
本发明揭示一种可用在溜冰鞋器械上的可转换的轮装置，其包括有一对轮子，每个轮子包含有一个由该轮子所定义出的虚心，以及一个和其轴杆相垂直的转动平面，该虚心和该转动平面处于同一平面上(共面)，该虚心和轮子体积所占空间的中心大体一致；一对轮支撑，每个轮支撑和与其相对应的一个轮子啮合。每个轮支撑包括至少一个枢纽元件，以控制轮支撑相对于一个与枢纽元件的枢轴平行的虚轴的转动。该虚轴为一个与枢纽元件的枢轴相平行、且对轮子的转动方向有决定性的轴。该一对轮子的转动平面的方向由附着于底座元件上的定位特征所控制，或者由弹簧等倾侧机构所控制，两者都适于和一个与轮子相接触的摩擦表面一起来完成其功用；一个联接器，联接一对轮支撑，可以很容易地做到将各个枢纽元件同时定位。各个枢纽元件的枢轴位于一个和其相对应的虚轴相偏离、并相距一个可测量的大于零的距离的位置处。
本发明的各虚轴与各对应轮子的虚心相距一段显著的且大于零的距离，以达到有效而快速地改变轮子的转动方向的目的。对于所有轮子及联结器都可相对于一个摩擦表面自由转动其方向的自由旋转式轮配置来说，其虚轴越接近虚心越可取。对枢纽元件的同时定位，将导致对轮支撑及附着在其上的轮子的同时定位，这涉及轮支撑相对于与其相对应的虚轴的转动，以及所导致的轮子转动平面相对于与其相对应的虚轴的转动。
每个轮支撑可以包括一个单一的枢纽元件，或者一对枢纽元件，所述枢纽元件的枢轴均与相对应的虚轴平行。在一个轮支撑上联结有一对枢纽元件的情况下，枢纽元件的枢轴大约位于跨过所述虚轴的相对两侧。
既然溜冰鞋器械总是涉及某种与轮子接触的摩擦表面，很自然地，摩擦表面可作为一种控制一对轮子的转动平面的方向的手段，以提供稳定性。为进一步控制轮子的转动平面的方向，可采用一个具有分开布置的如凹漕或凸起或其他相当结构等定位特征的一个底座元件；也可采用一种倾侧机构，例如弹簧或者有弹性的聚合塑料，这种倾侧机构可以提供将轮子从一种配置转换到另一种配置之后，再回到原位或者将之固紧在所期望的位置上所需要的回复力。
为联结一对轮支撑，较可取的是，用一个其总长与最小厚度的比值大于三的联结器；短而粗的联结器虽然也可以用，但将倾向与占据太多的空间，这种空间在传统的溜冰鞋器械中是无法得到的。
本发明在作为串列式和平行式可转换轮装置的情况下，对一对枢纽元件的同时定位涉及一对轮支撑相对于联结器的转动，而轮子的转动平面则同时保持平行于一事先决定的方向。
本发明的联结器还可包括这样一种安排，以使联结器可围绕一个位于其两端之间并处在由该两端之间所定义的一条直线附近的一个轴转动。该联结器也可包括这样一种安排，以使其能够附着于一个溜冰鞋器械的底座元件，并使各联结器可相对于该底座转动。
本发明的轮支撑的枢纽元件也可包括这样一种安排，以使其能够附着于一个溜冰鞋器械的底座元件上，并使枢纽元件可以被约束而相对于一个依附于底座元件的虚轴转动。
本发明首先为溜冰鞋器械提供了一种推广、改良的可转换的轮装置，它可以从一种串列式轮配置转换到一种平行式轮配置，且反之亦然。本发明利用相同的推广运作原理，又进一步提供了一种可转换的轮装置，它可以用在溜冰鞋器械上，可将一传统的四轮溜冰鞋转换成一种创新的溜冰鞋配置，从而允许轮子转动及模仿典型花式冰刀溜冰鞋器械所独有的转弯和旋转动作。换言之，本发明提供了一种不用到冰宫溜冰场去，就能表演所有花式溜冰活动的滚轮溜冰鞋。
同样，类似的推广、改良的可转换的轮装置也可用在滑板上，以达到同样的串列式和平行式轮配置转换的目的，以及同样的花式溜冰活动的目的。唯一的不同是，典型的滑板通常只由一块大板作底，而滚轮溜冰则有一双溜冰鞋。
本发明提供了一种推广的、改良的可转换溜冰鞋，它可以从一种全部滚轮在同一平面上的串列式轮配置转换到一种平行式轮配置，且反之亦然。通过一简单的操作，轮装置可以手动转换，而且仅需将溜冰鞋上的已有设备重新定位即可。
串列式或四轮溜冰鞋两者都可用来达到体育运动和休闲活动的目的。传统性的四轮溜冰鞋长久以来已大众化地流行，而串列式溜冰鞋的商品化和普及化则是不久以前的事。四轮溜冰鞋尤其适于像滑溜场这样的地方。另一方面，串列式溜冰鞋则在户外使用上占有优势。一般来说，这两种型式的溜冰鞋的使用及场所各具特色。一个滑溜者选择串列式或四轮溜冰鞋，往往取决于滑溜者所欲从事的活动类型。因此，一个热衷于滑溜的人必需具备不只一双溜冰鞋，以实现能进行所有滑溜活动的愿望。该滑溜者因此必需承担购买多双溜冰鞋的费用，以及随滑溜者在不同时间所欲从事的活动不同而需要随身携带并更换溜冰鞋所造成的不方便。
更重要的是，串列式滚轮溜冰鞋会对脚踝及小腿带来相当的扭力，如果能在使用中必要时随个人需要，及时将串列式滚轮溜冰鞋轮配置转换成平行式或四轮溜冰鞋轮配置，则可以减少及避免其可能造成的不适，并增加滑溜者所欲达到的体育运动、健身操练以及休闲娱乐活动的效果。
本发明采用一种轮支撑，它适于装在附着于滑板底面的底座元件上，或者安装在一个溜冰鞋器械的脚或鞋套匣中。轮支撑将轮子定位并可围绕一虚轴转动，各虚轴与枢纽元件的枢轴平行。一个联结机构将由一对轮支撑所支撑的两个轮子相联结，各枢纽元件可以在至少两个位置之间转动，而轮子借助联结机构与枢纽元件相连，以确保轮子的同时定位。
各联结机构(也即联结器)相对于对应的枢纽元件及轮子有一个预先定好的位置，以使得通过枢纽元件的定位，轮子相对于枢纽元件的角度位置也可以被确定。因此，联结器可以构造成使轮子总是和一预先定好的方向平行，或者轮子可以相对于预先定好的方向转到各种不同的角度。
借助联结器的转动，轮子可被置于一个串列式安排，而使轮子的转动平面共同向外延伸，以及可被置于一个平行式安排，而使轮子互相平行且共轴。借助轮支撑的转动，轮子可被转动，从而允许溜冰鞋如所期望的那样进行转向或旋转。各种不同的脚或鞋套匣可以和本发明的改进的、可转换的轮配置配合使用。轮支撑与枢纽元件及底座元件共同对脚或鞋套匣提供支持。
在本发明的一种构造中，各轮支撑上具有一对枢纽元件，而每个轮支撑支持一个轮子，这样，允许一对串列式配置的轮子被使用，并随时可以变成肩并肩的平行式轮配置。一个有效的改变方法是，将与底座元件相啮合的联结器降低，转动它，然后放手。这一点与数种定位特征共同运作时，可以确保某一期望的特定轮子方向被对准。另一种方法涉及使用一倾侧机构，用于释放并固紧联结器。本发明的另一特征涉及一种附着于底座元件上的对准定位特征，其能够将轮子的转动平面相对于底座元件的取向固定，且可以定义出轮子相对于底座的多个可对准位置。
本发明的另一种构造型式包括一个推广的、改良的轮装置，它具有一对轮子，且各轮子和一相对应的附着于一枢纽元件上且可旋转地支撑着该轮子的轮支撑啮合。花式溜冰时所需要的向前或向后溜行的反作用力，可通过这样安排一对轮子而得到，即，使得当两个轮子都被平行于滑溜方向的力推动时，一对轮子相对于其虚轴所产生的力矩正好可防止轮支撑的转向或旋转。轮子可由控制机构操纵其方向，以致于允许轮子从一个与预定方向平行的方向转向到一个指向滑溜者滑行的方向。在这种安排下，各枢纽元件附着于一底座元件，而且适于使轮子的转动平面相对于轮子所对应的虚轴转动。这样一种溜冰鞋器械更进一步包括一倾侧机构，用以提供一回复力，用于控制轮子的方向，以使轮子在一个转向或旋转的动作之后，倾向于回到其预先所决定好的方向上。
联结器可以包括有数段不同尺寸的部分，而不必有特别限定的样式或形状，但是，预定的长度对宽度之比最好是使联结器的总长度与其最小厚度之比大于三。
有一种方向控制机构，它包括利用一个与轮子直接接触的摩擦表面。滑溜者可以通过将轮子沿着擦擦表面拖拽转向，而控制轮子的转动平面的方向。联结器有一个事先定好的长度，它也参与控制，从而根据滑溜者的期望，决定轮子相对于枢纽元件的角度位置，而不管轮子的起初方位如何。
本发明可以轻易地安排包括一典型溜冰鞋器械用的制动器。本发明可以轻易地采用传动带，齿轮组，轭状臂，或其它机械联结方法等构造，从而达到联结一对轮子以及使轮子的转动平面同时转动的相同目的。采用这种定位机构的细节已在颁发给本发明人的美国专利No.5，775，705中作了说明，其公开内容结合在此作为参考。
本发明的一个优点是提供了一种简化的、推广的、改良的可转换的轮装置，它可以用在如传统的四方溜冰鞋，串列式溜冰鞋，以及滑板等溜冰鞋器械上。
本发明的另一个优点是本发明的轮装置可以轻易地且快述地从串列式轮配置转换到平行式轮配置，且反之易然；或者，从一个朝向溜冰鞋器械的底座元件纵向的轮子取向转变到一个滑溜者所选择的角度方向。
本发明很重要的一个优点是其可转换的轮装置可以在数种不同的轮配置之间转换，而无需拆除或添加任何部件。
本发明再有一个优点是本创新的可转换的轮装置可以用在不同轮配置溜冰鞋所适用的多种情况及场合，而不必购买不同的溜冰鞋。
本发明再有一个优点是本发明中的滚轮及支撑系统，不论脚或鞋套匣的样式如何，或者溜冰鞋器械的底架和框架的样式如何，都可照常使用。
本发明还有一个优点是本发明中的溜冰鞋根据适于将轮子向不同方向转向的方式而构造，从而能够做转弯和旋转的溜冰活动，这在以往只有冰刀式溜冰鞋才能做到。
下面结合附图，通过对优选实施例的详细描述，本发明的上述和其它特征及目的、优点将变得更加清楚及更便于理解。
图1是本发明可转换的轮装置的一个展开透视图，可以用在一个具有串列式和平行式溜冰鞋转换能力的器械上，图中可见一个轮子，一对枢纽元件及一对联结器；图2是一个截面图，显示一种联结器，其具有不同截面厚度的形式；图3是定位特征的仰视图，它带有两个被约束在一个平行位置上的联结器；图4是本发明可转换的轮装置的一个展开透视图，适用于一个具有按照滑溜者的选择将轮子转向或旋转的能力的溜冰鞋器械，图中可见一个轮子，一个枢纽元件，一个联结器，及一个弹簧式倾侧机构；图5A是本发明可转换的轮装置的一个展开透视图，可以用在一个具有串列式和平行式溜冰鞋转换能力的器械上，图中可见一对轮子及相对应的枢纽元件及联结器，以及一个可附着于联结器上的底座元件。
图5B是本发明可转换的轮装置的一个展开透视图，可以用在一个具有串列式和平行式溜冰鞋转换能力的器械上，从图中可以看出，它和图5A相似，只是轮子处在一个串列式位置；图6是图5A和图5B所示轮组件的转动状况的一系列俯视图；图7是本发明可转换的轮装置的一个展开透视图，可以用在一个具有一对适于转向和旋转的轮子的溜冰鞋器械上；图8是本发明溜冰鞋器械的具体实施例的一系列俯视图，图中可见轮子转动平面的转向；图9是类似于图8的一系列俯视图，其中，轮子的起始方位不同，并带有一附加的弹簧倾侧机构；图10是本发明可转换的轮装置的一系列俯视图，可用在一个具有转向和旋转能力的溜冰鞋器械上，示出了各轮子的枢纽元件相对于所对应的枢轴受到约束；图11是类似于图10的一系列俯视图，所不同的是轮子的起初方位；图12是本发明可转换的轮装置的一系列俯视图，可适用于具有无限度的转向和旋转自由的溜冰鞋器械上；图13是类似于图12的一系列俯视图，所不同的是轮子的起始方位；
图14A和图14B是两个平面图，显示了两种用以构造定位特征以固定轮子取向的方法；图15A是具有一对轮支撑的滑板的俯视图；图15B是沿着图15A的15B-15B线的侧视图，可见一对轮子处于平行式轮子配置位置；图15C是沿着图15A的15C-15C线的侧视图，可见一对轮子处于串列式轮子配置位置；图16A是一个具有串列式和平行式溜冰鞋轮装置的俯视图，可见其枢纽元件的构造特性；图16B是一个具有串列式和平行式溜冰鞋轮装置的零部件图，可见图16A所示器械的详细组成；在以上各图中，相对应的参考标号指示相对应的部件。虽然各图代表并描绘了本发明的各具体实施例，但各图未必按比例绘制，且有些特征或许稍有些夸张，以便能更清楚地显示及说明。这些举例示范在此仅显示并表明本发明的一些优先选用的具体实施例，且仅为一些特定的型式，因而，这些举例说明决不可解释为以任何方式对本发明范围的限制。
以下揭示的是优先选用的具体实施例，它们并非彻底无遗，也无意限制本发明以下详细叙述所揭示的精确形式。相反，这些具体实施例的选定和叙述是为了使本领域的技术人员可以利用其中的教导及暗示。
本发明某些图示中所揭示的溜冰鞋轮配置使用了一对轮支撑及一对轮子，某些图示中则使用了两对轮支撑及两对轮子。也就是说，本发明所定义的溜冰鞋实际上可有任何轮子配置方式，譬如，2×1平行式和1×2串列式的组合，或者2×3平行式和1×6串列式的组合，或者甚至每个溜冰鞋器械具有奇数个轮的组合，如1+2×1平行式和1×3串列式轮配置。由此可见，在本发明的范畴之内，可有其它数目的轮子及其组合。
本发明涉及一个滚轮的定位机构，其中滚轮保持着大致平行于溜冰鞋纵向的取向，但允许有非平行的取向，以容易向前运动及对滚轮所附着的器械的操作。本发明允许轮子可转换地移动，且可用在各种不同的可安装滚轮的结构上。本发明的联结器是和轮子相关联的，从而使期望的方向得以保持。参考本发明人早先的工作可以进一步窥知本发明的安排，图中所列举的轮配置显示了本发明的多样性应用。
虚轴和联结器的轴都可以被约束着相对一个与一对轮子相关联的底座元件转动，或者，它们也可以自由地改变其相对于该底座元件的空间位置。因此，这种约束的选择及组合便成了本发明的推广的、可转换的轮装置的控制办法。为实现一种完全自由转动的溜冰鞋轮配置，必需将联结器的轴约束。为达到一种花式溜冰的溜冰鞋轮配置，一对轮子的两个虚轴都必需受到约束。为实现串列式和平行式溜冰鞋轮配置，两个联结器的轴都必需受到约束。以下表1将这些用以约束该推广的、可转换的轮装置，以达到不同的溜冰鞋轮配置的不同方法加以归纳。
表1推广的、可转换的轮装置的控制方法
图1到图4显示了一个轮支撑结构，它包括有底座元件60，联结器75，枢纽元件40，轮支撑35，以及倾侧机构70。轮子的虚心30被定义为轮子10所占据的体积空间的中心，虚轴45被定义为一个与枢纽元件40的枢轴平行并对轮子10的转动方向有决定性的轴。
既然向前或向后推动的力是由轮子的反作用力所产生的，为使花式溜冰鞋的轮配置可以适当地工作，当没有意思要转弯或旋转时，需要有一个平衡力矩来防止轮支撑的转向。这是通过把各虚轴置于一个与相对应的虚心保持一个大于零的距离的位置上的方式实现的。因为大多数溜冰鞋的轮子尺寸都在50mm到80mm(直径)之间，所以，对这种大于零的距离或偏离距离的一个合理而有效的选择是在5mm左右。
一个小于5mm的距离可能无法产生一个足够大的力矩，以达到转向和旋转的目的，同样重要的考虑是，在虚心和虚轴之间这样一个大于零的距离或偏离距离，应可使一对轮子所产生的力矩大小能够轻易且顺利地完成转向或旋转运动。同样的理解可以用到一枢轴和相对应的虚轴之间的关系上。
以下详细描述本发明的多种变化形式。在适用于可在串列式和平行式配置之间转换的结构中，在整个转换过程中，轮子的转动平面保持彼此互相平行。在适用于可将轮子向不同方向转向和旋转的结构中，轮子的转动平面被允许可相对于预先决定的方向转动。
要获得图5A，图5B和图6所示的串列式溜冰鞋轮配置，将联结器转动到一个与串列式取向平行的方位上。当联结器转动时，枢纽元件绕着枢轴枢转的同时即将轮子枢转到串列式方位上。再者，可选择的是，底座元件可以包括一凹槽或其他类似的结构特征，以便和联结器啮合，在达到期望中的溜冰鞋配置后，可将其固定在一特定的位置。
要获得图7，图8和图9所示的花式溜冰鞋轮配置，各枢纽元件可以附着于一个底座元件上，并且可以相对于该底座元件绕着相对应的虚轴旋转。联结器则适于和枢纽元件一起转动到一个与其原始方向平行的新位置。当各个轮子对着一摩擦表面被转向时，轮支撑对着虚轴枢转的同时将枢纽元件和联结器枢转到一新的位置，从而使轮子达到一个滑溜者的动作所期望的新的方向。
图1显示了轮子10及轮支撑35及一对与一对联结器75相关联的枢纽元件40A和40B。
图2显示联结器75的一般轮廓和外形。
图3显示了利用一系列附着于底座元件上的定位特征进行定位的方法，这些特征可以简单地为如65A所示的凹槽65A或凸起65B，或为更精心制作的能够实现该定位目地的其它机械形状。
图4所显示的具体实施例和图1所描述的具体实施例类似，只是相对于枢纽元件40只用了一个联结器75。另外，底座元件110有一枢纽开孔，以接受枢纽120，并可以约束枢纽元件40相对于虚轴的转动。这一点与图1中虚轴未被约束着而相对于底座元件绕自己的轴旋转的情况相对照。
图5A描述了一个可转换的平行式/串列式溜冰鞋组件的轮配置。
图5B所示的具体实施例和图5A所示的具体实施例类似，所不同的是轮子10对准在一个串列式轮配置位置。要获得这种结构，可以有选择性地利用一个底座元件，使根据本发明的各轮支撑使用两对联结器及两对枢纽元件。
图6显示一正在进行中的可转换的平行式/串列式溜冰鞋轮组件的俯视图。当各个轮支撑的枢纽元件相对于联结器的轴转动时，枢纽元件和轮支撑一起转动。这样的转动可以利用将一对联结器和底座元件通过定位特征啮合在一起的状况暂时分开、而当已经达到所期望的位置时将其释放的方式进行。倾侧机构如弹簧或有弹性的塑料垫也可以用来提供联结器重新归位的回复力。在整个转动过程中，一对轮子的转动平面保持与一预先决定的方向平行。
图7显示本发明的一对滚轮的透视图，各轮分别与一个相对应的枢纽元件，一个相对应的轮支撑，一个相对应的联结器，一个倾侧机构相连接。图7也同时含蓄地暗示一个滑溜者如何通过将轮子在一摩擦表面上转向，从而按着他或她的选择转动到所要求的方向。一对轮子10的构造是这样的，以保持在转弯的时候，枢纽元件40的定位作用和其对轮子10的方向的改变是同时发生的。而倾侧机构70则允许轮子10在一旦转向或旋转动作被完成之后，可以回到原先所预定的方向上。
图8和图9更详细地描述了根据本发明，一个用两对轮子所组成的溜冰鞋器械在转向时的进展状况。
图8显示了轮子相对于联结器同时转动，并导致轮子被转到一倾斜的角度位置，然后又转到一个与原始位置成九十度的位置，最后则转回到其原始位置的情况。
图10和图11为两个俯视图，描述了两种根据本发明可以转动轮子的转动平面的联结器和一对轮子的联结方法。图10显示了由一对轮子和联结器从反对称位置开始，而结束于一对轮子已转动九十度并且从其相对应的枢纽元件向外延伸的位置。
图11所示为由一对轮子互相平行并且和一条连接两枢纽元件的枢轴的直线垂直的位置开始。由这些图示可见，轮子是如何转动而达到其转动平面与其原始方位相垂直的位置上的。
由图10和图11两者的示范可见如何有选择地将一对轮子沿顺时针方向或逆时针方向转动。因此，轮子有足够的自由可以完成在花式溜冰中常见的转向和旋转动作。
图12和图13显示一种将一对轮子及其相对应的枢纽元件以及联结器组合起来的办法。联结器可以附着于一个溜冰鞋器械的一个底座元件上，并且适于相对于轴85旋转，该轴位于联结器两端所成直线的附近。这样的一个轮组件有更大的转向和旋转自由。虽然轮子的定位是同时进行的，但轮子的转动平面的方向则未必保持互相平行。
图14A和图14B显示了两种构造本发明的定位特征的方法，用以通过约束一平行式和串列式轮组件的一对联结器，从而固定一对轮子的位置。
根据本发明的联结器并未限定有任何特殊几何形状，枢轴、虚轴以及联结器的转动轴，全都可以被置于轮子组件所定义出的空间范围附近任何合理的地方。对于任何部件或其转动轴也没有对称度的要求。如将所有的转动轴放在各相应部件的几何中心，则可以构成本发明实施例的一个特例。
虽然本发明是以一种优选设计的方式进行叙述说明的，但可在本揭示的精神和范围内可作进一步的修改。因此，本申请意图涵盖任何利用本发明的一般原则的变化、使用或更改、替换。并且，本申请意图涵盖任何由本说明书出发，但在本发明相关技术的已知或惯常作法范围内的变化。
权利要求
1．一种可用在溜冰鞋器械上的可转换的轮装置，其包括一对轮子，每个所述轮子具有一个轴杆，并定义出一个虚心及一个转动平面，所述转动平面和所述虚心大致处于同一平面上，且大致上和所述轴杆相垂直；一对轮支撑，每个所述轮支撑与所述一对轮子中的一个相啮合，并定义出一个虚轴，每个所述轮支撑包括至少一个枢纽元件，并定义出一个枢轴，所述枢纽元件附着于所述轮支撑，以控制所述轮支撑相对于所述虚轴的转动，该虚轴与所述枢轴平行，至少一个所述枢纽元件的枢轴和与其相对应的虚轴相偏离；一个联结器，其联结于各所述轮支撑的所述枢纽元件之一上，所述联结器能够使所述转动平面同时转动，且在其转换过程中，所述一对轮子的转动平面保持大致上彼此平行。
2．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，各所述虚轴位于距与其相对应的轮子的虚心至少5mm以外的地方。
3．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述枢轴之一位于距其相对应的轮子的虚轴至少5mm以外的地方。
4．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述枢纽元件的同时定位涉及所述一对轮支撑相对于与其相对应的虚轴的转动，并导致所述一对轮子的转动平面相对于所述相对应的虚轴的转动。
5．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，各所述轮支撑包括有一对枢纽元件，其枢轴大致上和相对应的虚轴平行。
6．根据权利要求5所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述一对枢纽元件大约位于跨过所述虚轴的相对两侧。
7．根据权利要求5所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述一对枢纽元件之一具有一个枢轴，其恰好与一条平行于一虚轴并在一虚心附近的直线相重合。
8．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，其更进一步包括有借助一个与所述一对轮子相接触的表面来控制所述一对轮子的转动平面的方向的构件。
9．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，其更进一步包括有借助一个具有多个清楚分开的定位特征来控制所述一对轮子的转动平面的方向的构件。
10．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述联结器的总长度与其最小厚度的比值大于三。
11．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，其更进一步包括有借助一个倾侧机构来控制所述一对轮子的转动平面的方向的构件。
12．根据权利要求11所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述倾侧机构附着于所述联结器以及一个与所述轮支撑有关的底座元件之一上。
13．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述一对枢纽元件的所述同时定位涉及所述一对轮支撑相对于所述联结器的转动，而同时又保持所述一对轮子的转动平面与一个事先所选定的方向平行。
14．根据权利要求13所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述联结器更进一步包括有一个转动枢纽，以可以相对于一个位于其两端之间并处在其两端之间所定义的一直线附近的一个轴转动所述联结器。
15．根据权利要求13所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述联结器更进一步包括有一个转动枢纽，可以使所述联结器附着于一溜冰鞋器械的底部。
16．根据权利要求1所述的可转换的轮装置，其特征在于，所述枢纽元件更进一步地包括有一个转动枢纽，可以使所述枢纽元件附着于一溜冰鞋器械的底部。
17．一种可用在溜冰鞋器械上的可转换的轮装置，其包括一对轮子，每个所述轮子具有一个轴杆，并定义出一个虚心及一个转动平面，所述转动平面和所述虚心大致处于同一平面上，且大致上和所述轴杆相垂直；一对轮支撑，每个所述轮支撑与所述一对轮子中的一个相啮合，并定义出一个虚轴，每个所述轮支撑包括至少一个枢纽元件，并定义出一个枢轴，所述枢纽元件附着于所述轮支撑，以控制所述轮支撑相对于所述虚轴的转动，该虚轴与所述枢轴平行，至少一个所述枢纽元件的枢轴和与其相对应的虚轴相偏离；一个联结器，其联结于各所述轮支撑的所述枢纽元件之一上，所述联结器能够同时决定所述枢纽元件的位置。
18．一种可用在溜冰鞋器械上的可转换的轮装置，其包括一对轮子，每个所述轮子具有一个轴杆，并定义出一个虚心及一个转动平面，所述转动平面和所述虚心大致处于同一平面上，且大致上和所述轴杆相垂直；一对轮支撑，每个所述轮支撑与所述一对轮子中的一个相啮合，并定义出一个虚轴，每个所述轮支撑包括至少一个枢纽元件，并定义出一个枢轴，所述枢纽元件附着于所述轮支撑，以控制所述轮支撑相对于所述虚轴的转动，该虚轴与所述枢轴平行，至少一个所述枢纽元件的枢轴和与其相对应的虚轴相偏离；一个联结器，其联结于各所述轮支撑的所述枢纽元件之一上，所述联结器能够使所述一对轮子的转动平面一直保持大致上与一个预先所选定的方向平行。
全文摘要
一种可用在溜冰鞋器械上的可转换的轮装置,包括一对轮子,一对轮支撑,以及一个联结器。轮支撑和相对应的轮子啮合,各轮支撑包括一个枢纽元件并定义出一个枢轴,至少一个枢轴的位置与相对应的虚轴相隔一段非零距离。联结器附着于轮支撑的枢纽元件之一上,并能同时将枢纽元件定位。一对轮子的转动平面的方向可由附着于底座上的定位特征及一倾侧机构控制。通过选择联结器以及对轮装置各轴的约束,可获得多种不同的溜冰鞋轮配置。
文档编号A63C17/04GK1284393SQ00109270
公开日2001年2月21日 申请日期2000年6月15日 优先权日1999年7月1日
发明者吉米·柯启明 申请人:吉米·柯启明