专利名称：运动板模拟器的制作方法冲浪、滑板、滑雪和帆板都是很流行的运动方式，这些运动的每一个都需 要一块设计不同、使用者可站立其上并可由使用者驾驭的板。在冲浪和滑滑板 时，运动员通常要和板分离，而在滑雪和帆板运动中，运动员则通常是通过靴 子、靴带或其他方式与板保持连接。对于初学者来说，要想在上述运动中驾驭板是很难的，无论是在海上、水 里、陆地还是雪中要想保持平衡都是很困难的，因为板一直在移动。此外，初 学者通常只有较短的时间可以用来学习怎样驾驭一块板。例如，如果条件允许 的话，学习冲浪最好是在海里。即使当海浪适合于学习者时，对于这些人来说 在较短的时间内在波浪中保持平衡并控制一块板也是极其困难和令人有挫折感 的。学习滑雪，很明显需要雪，逸就使得这种活动只能限制在能获得这种环境 的人群中进行。学习帆板也同样需要有风的环境。滑板和帆板也是很难学习的运动，它们都需要初学者花费很长时间才能掌握。即使能在上述运动中驾驭板的人，也需要花费很多时间保持他们的技术或 适应性或提高他们的技术和适应性。例如，在冲浪运动中，运动员希望保持或 提高自身技巧的愿望受限于风浪的状况。这在滑雪和帆板运动中也是相似的， 运动员分别受限于雪的获得和风力的状况。
本发明的目的是提供一种运动板模拟器，该模拟器尤其但不局限于适合帮 助初学者学习怎样在一运动板上保持平衡，同时安全、正确地操作该运动板。 本发明另一方面的目的是提供一个能使板的使用者包括有经验的运动员提高他 们驾驭板的技能或技巧，同时提高适应性的模拟器。本发明的其他目的和优点将在下面的描述中得到体现。本发明因则m提供一种运动板模拟器，该模拟器包括主框架组件，该组 件适于从高的锚固点悬挂，从而至少能并围绕所述锚固点在有限的范围内自由 绕轴线枢转摆动，所述主框架组件适于被所述模拟器的使用者抓握并能够固定 到所述模拟器的使用者，还包括一适于支承所述使用者的长板，以及一装置， 其可将所述长板直接或间接悬挂于主框架组件，并允许所述板相对于所述主框 架组件绕第一枢转轴线运动，该第一枢转轴线沿所述主框架组件的横向延伸。
此处所用的术语"板"包括任何结构、任何材料的板样元件，例如木材、 金属或塑料，该元件具有与滑板、冲浪板、滑雪板或帆板相近似的形状和尺寸。
优选地，第一枢转轴线邻近主框架组件定位。同样优选的是，第一枢转轴 线还由悬挂装置至主框架组件的连接限定。
主框架组件适宜包括一副框架，该副框架通过一框架悬挂元件从锚固点悬 挂。i^地，该框架悬挂元件适于从锚固点悬挂，同时伏选的是当模拟器处于 静止位置时，锚固点大体位于运动员的上方。框架悬挂元件适于在使用时向上 延伸，并在静止位置时越Mii动员到锚固点。框架悬挂元件可以是弧形、V形 或任何其他形状。框架悬挂元件适合包括一刚性元件，并适宜形成于一相对薄 长的元件，例如一管状元件。该框架悬挂元件可被弯曲或形成为其他所需要的 糊犬。
正常瞎况下，模拟器静止时，副框架元件大体水平地延伸。副框架雌刚 性地连接至框架悬挂元件。畐幅架可以永久性地固定至框架悬挂元件，或者可 拆卸地固定至娜里。副框架适于包括相对的臂部，可分别被4顿者抓握。在俯
视图中，副框架适于呈u形或v形，并且相对于框架悬挂元件对称地延伸。可
选择的是，在俯视图中，畐鹏架可至少部分是弓形的。
副框架的臂部适于包括或限定用于运动员抓握的抓握元件。抓握元件可包 括臂部或其延伸部。优选的，臂部和/或其延伸部至少延伸至运动员的两侧，而 不是向运动员的前方延伸。抓握元件可包括位于臂部的端部或其延伸部的手柄。 在其延伸部的手柄处，该延伸部与臂部可伸缩地连接。优选的是，手柄可被设 置在一个或多个从臂部的端部延伸出来的装配点。可在手柄处提供把手以方便 ^ffl者的抓握。
更优选的是，还提供了可将使用者可松开地固定至副框架的装置。可松开
的固定装置宜于包括适于固定在使用者的腰部或臀部的装置。可松开的固定装
置适于包括带子或带束(harness),其提供可松开的连接方式，使得带子或带束 織多围绕运动员的腰部或臀部固定。可松开的连接方式可包括任何已知的带扣， 例如公母扣。可选择的是，可松开的连接装置可包括柱头螺栓、吊钩和环材， 例如维可牢尼龙搭扣或上述的组合。
带子或带束适于可松开地连接至副框架。为了连接至副框架，带子或带束 可包括位于副框架相对的臂部之一上的隔离装置。以一定形式形成的连接^S 可包括带子或带束上的用于与副框架的各个臂连接的柱头螺栓。柱头螺栓可由 副框架臂上的孔或由副框架臂支承的突耳接收。优选地，带子或带束由连接装 置连接至副框架，从而能够限制围绕一轴线的枢转运动，该轴线沿副框架横向 延伸，并大体上与第一枢转轴线平行。有代表性的，该轴线由柱头螺栓限定。
tt^地，板进一步被支承，从而至少肯腿行围绕一轴线的有限的枢转运动， 该轴线沿板的横向延伸，并与第一枢转轴线垂直。板适于进一步被支承，从而 至少能进行围绕一轴线的有限的枢转运动，该轴线大体上与板垂EE伸，并与 第一枢转轴线垂直。同样优选的是，板进一步被支承，从而至少能进行围绕一 轴线的有限的枢转运动，该轴线沿板的纵向延伸，并与第一枢转轴线大体上平 行。
优选的是，上面所提到的板的运动是ilil悬挂装置将板悬挂至主框架组件 来实现。悬挂装置可将板直接或间接地悬挂至主框架组件。在一特别优选的实 施方式中，板的悬挂装置包括一悬挂至主框架组ft^的中间框架。该中间框架适 于悬挂至主框架组件，从而能够进行围绕第一枢转轴线的枢转运动。优选的是 该中间框架的外形至少部分围绕使用中的运动员。
〈m的是，第1挂装置将中间框架悬挂至主框架组件的畐雌架，从而能 进行中间框架围绕第一枢转轴线的枢转运动。该中间框架也宜于由第一悬挂装 置支承，从而能进行围绕第二枢转轴线的旋转运动，该第二枢转轴线与第一枢 转轴线相互间隔开并大体平行。第一悬挂装置适于包括位于中间框架相对侧上 悬挂元件。该悬挂元件可包括第一细长元件或链环。该第一细长元件或链环可 以是弹性的链环，例如绳子、带子、绳索、链子或金属丝或他们的组合。该链 环或元件可选择是刚性连接，例如刚性杆。
优选的是，该中间框架包括一圆环或环形元件，该第一元件或链环适于包
括一对径向相对并连接至环形元件的链环。该中间框架可由一保护盖覆盖，例 如氯丁橡胶材料，以便缓冲运动员带来的撞击。
该第4连环或元件适于连接在副框架各个相对的臂部的上端和中间框架的 下端。由于第一元件或链环的上端限定了第一枢转轴线的不同位置，因此臂部 可具有不同的安装位置。该安装位置可被限定在相对臂上的突耳上。不同的安 装位置包括每个突耳上的具有间隔的安装孔，穿过这些孔，第一元件或链环可 被固定至臂部，例如通过合适的钩环或其他连接件。
优选的是，第1挂装置和中间框架的连接限定了第二枢转轴线。这样第 一元件或链环与中间框架的连接就限定了第二枢转轴线。优选的是，钩环或其 他连接件可被提供，用于第一元件或链环的下端与中间框架的连接。
^it的是，通过来自中间框架的第二悬挂装置而实现的板的悬挂是为了进 行围绕一第三枢转轴线的运动，该轴线大体与第一和第二枢转轴线垂直。第二 悬挂装置优选包括相对的悬挂元件。悬挂元件tti^包括第二细长元件或链环。 1M地，第二悬挂元件的上端与中间框架相连，而其下端与板相连，第二悬挂
元件与中间框架的连接限定了第三枢转轴线。第二悬挂元件im连接在中间框
架的径向相对侧上，该连接位置与第一悬挂元件与中间框架的连接大体呈90度。
第二元件或链环适于包括弹性元件或链环，例如绳子、带子、绳索、链子 或金属丝或他们的组合。该链环或元件可选择是刚性的链环或元件。第二悬挂 元件可通过钩环或其他连接装置将其上端连接至中间框架。
优选的是，第二悬挂元件的下端连接至板的相对侧的中间，优选是中点。 第二悬挂元件与板的连接限定一板的第四枢转轴线，该轴线大体与第三枢转轴 线平行延伸。第二悬挂元件的下端可连接至位于板的相对侧的孔眼。第二悬挂 元件可通过例如弹簧钩或任何其他形式的连接件连接至孔眼。
第二悬挂元件也使得板可相对于中间框架围绕第五轴线进行有限的枢转运 动，该第五轴线与第一、第二、第三和第四轴线正交。
使用中，主框架组件的框架悬挂元件可被悬挂至任何高的锚固点，例如通 过连接至固定在天花板框架元件或梁上的吊环螺栓或螺钉，从而可进行绕一垂 直轴线的自由旋转运动和任何方向上的摆动。主框架元件可选择ilil万向节从 高的锚固点悬挂。可选择的是，主框架元件也可悬挂在一水平轨道或类似物上。 还可提供阻止主框架组件围绕一垂直轴线进行枢转运动的装置。该阻止装置可 包括回弹或弹性装置，这种装置为主框架组件的旋转提供弹性阻力，并倾向于 使主框架组件返回非枢转位置。该弹性阻力装置可与这样的装置相连，即通过 该装置框架悬挂元件被连接至锚固点。
如上所述的板的支承方式允许板可进行绕一横向轴线的枢转运动，同时板 可在相反的方向摆动，并绕一垂直轴线进行有限的枢转运动。中间框架允许板 可进一步围绕另一轴线进行枢转运动，该轴线与板的横向轴线呈直角并与之间 隔开。合理的运动范围使得运动员能够进行各种各样的运动，就像在冲浪板、 滑板、滑雪板或帆板上一样。


为了能更容易地理解并实施本发明，可参考如下描述了优选实施例的附图， 其特征在于
图1是根据本发明实施例的有运动员或使用者站立于其上的运动板模拟器 的前视图2是模拟器主框架组件的侦舰图； 图3是模拟器主框架组件的正视图； 图4是模拟器主框架组件的俯视图； 图5是中间支承框架的俯视图6是模拟器的中间支承框架和悬挂的板的侧视图； 图7和图8示出了模拟器带束相反侧的正视亂
图9是带束的顶视图10示出了带束结构的进一步细节；
图11示出了将带束固定至主框架组件的副框架的臂部的方式以及在这一 区域的带束的横截面；
图12和图13示出了使用中的模拟器的一种形式的板的等轴线图和侧视图； 图14和图15示出了支承模拟器的可选择的装配方式； 图16示出了模拟器的使用方式；
图17示出了模拟器中间框架的典型运动的正面或侧面； 图18示出了中间框架的典型运动的俯视图； 图19示出了板和中间框架的典型运动的俯视图；以及 图20示出了模拟器的板的典型运动的顶舰图。

首先参考附图1-4，在此描述了一个根据本发明实施例的运动板模拟器10， 模拟器10包括一适于自高的锚固点悬挂下来的主支承框架组件11 。主框架组件
11包括一部分呈弓形的框架悬挂元件12，典型的是一具有一第一上端部13和 一第二下端部15的管状元件，该上端部13带有一吊环螺栓14或其他连接件， ffiil这些连^f牛元件12可连接至锚固点， 一副框架16固定于下端部15，被框 架元件12支承的副框架16相对于模拟器10的一纵轴线A-A对称，在模拟器 10的静止状态轴线A-A大体上是垂直的。部分显示为圆弧或弓形的框架元件12 可以是各种不同的形式，例如正方形、长方形、椭圆形、V形或U形。
如更清楚的图3和图4所示，副框架元件16在俯视图中一般为U形或V 形，其具有一对对置的分开的臂部17和一位于其顶点横向延伸的中心套管18， 臂部17朝上的部分被接收在框架悬挂元件12的下端部15内，并被焊接或栓接 至此。可拆卸的手柄元件19位于臂部17的自由端，并可伸缩地收纳在那里， 以便可从臂部17伸出。所示实施例中的手柄元件19以一定角度朝上并带有一 抓握部20。第一对横向排列具有孔22的突耳21被设置在副框架16的一侧上， 该副框架16被固定在相应的臂部17的上部iii。此外还有突耳23被设置在框 架16的另-一侧上并被固定至相应的臂部17的下部边上。突耳23具有多个相互 间隔的孔24，其目的将在此后得到说明。
副框架16支承一带束25 (也参见附图7-10)，该带束25适于固定在4OT 者身体的腰部或臀部的周围。带束25是一个类似带子的元件，在该实施例中它 包括由重塑料板形成并由泡沫内层27和28作衬垫的外面板26。在该实施例中， 层27是10mm厚的高密度泡沫，而层28包括50mm的中密度泡沫。泡沫27、 28和面板26由一由纤维或由其他柔韧材料制成的外壳29密封。带状织物30 被固定在外壳29的内侧，例如ilil将带子30的一端编成母扣31而将其另一端 穿过环32并形成一公扣33 。带状织物30的一端可自由穿过环32。位于面板26 内侧的壳28内的金属支承板35上固定有一对双头螺栓34，带束25中心对称， 螺栓34向外延伸通过带束25后侧的面板26和壳29上的开口 。而如图11所示 的螺栓34被插入突耳21上相应的孔22中，并依靠螺母固定在突耳21上。这 样就可将带束25安全池固定在副框架16上。螺栓34在孔21内可转动，从而 使得带束25可绕轴线B-B作有限的枢转，该轴线B-B沿框架16和轴线A-A(参
见图4)横向延伸。在一可选择的结构中，可取消突耳21，而螺栓34则简单地 直接固定在臂部17上，从而为带束25提供理想的枢转运动。
如图5和6所示的一中间板支承枢转框架36悬挂于副框架16，框架36典 型的包括一环形刚性金属或玻璃纤维增强塑料环。类似环的框架36由一轻的保 护垫37覆盖，例如氯丁橡胶管。相对的元件或绳38可包括弹性元件或绳，例 如一锁链、预紧的绳子、带子、金属丝、绳索或他们的组合，并M他们将类 似环的框架36固定至副框架16上，元件或绳38通过钩环39将其下端固定至 框架36相对的径向对称部分。元件或绳38的上端部ffiil可选择的孔24被固定 至相应的突耳23，在此可选择适合的钩环或其他连接装置。作为可变形的元件 或绳38的一个替代物是长的、刚性的链环，其依次按类似的方式被可枢转地连 接至框架36和框架16。元件38和突耳23之间的连接限定一第一枢转轴线C-C， 该轴线沿纵向轴线A-A的横向延伸，而元件38和中间框架36之间的连接限定 了一第二枢转轴线D-D，该轴线大体平行于第一枢转轴线C-C延伸(参见图1)。
一基本平坦的长板40 (也示于图12和13中)，其在尺寸和形n类似于 滑板、滑雪板或冲浪板，可由例如玻璃纤维、金属或胶合板等用于加强的材料 制成，该板40可M另外两个绳或元件41悬挂至中间框架36。绳或元件41 的上端部fflil钩环42固定在框架36的径向相对部分上，该固定点与绳38 钩环39与框架36连接的连接点间隔90度。绳或元件41的上端部与中间框架 36的连接限定了一第三枢转轴线E-E，该轴线与第一和第二枢转轴线C-C、 D-D 呈90度。
元件或绳41可以是锁链、预紧的绳子、带状织物、金属丝、绳索或他们的 组合，它被定位在板39的相对侧上，板39的相对端的中间位置是板39的平衡 点，从而使板39能够绕图6和图12中虚线所示的轴线F-F作枢转运动，该轴 线与板39的纵轴线垂直。元件或绳41可通过任何适合的连接件连接至板40， 例如可松开地固定在吊环螺栓43上的弹簧钩42，该吊环螺栓43固定在板40 的相对侧上。吊环螺栓43位于板40相对端的中间位置而不是端部，并限定出 纵向枢转轴线F-F，该轴线与轴线E-E平行。由吊环螺栓43限定出的轴线F-F 大体位于板40相对端的中心，从而使得板40相对于轴线F-F基本上可保持平 衡。在一可选择的结构中，元件或绳41可包括可枢转itt接至框架36和板40 的长的刚性链环。
如图14所示的安装，模拟器10可M31例如吊环螺栓14悬挂在的任何结实
的锚固点上，该吊环螺栓14与主框架元件12的端部13相连，从而使得主框架 元件12可绕栓14的轴线在任何方向上枢转。弹簧钩43将吊环螺栓14连接至 另一彻底栓接在梁45上的吊环螺栓44上。模拟器10悬挂至梁45 ，使得地板或 地面与板40间存在足够的空间，这样在围绕由吊环螺栓43限定的枢转轴线充 分地向前或向后倾斜时，板40的端部刚刚接触地板或地面，或刚好位于其上。 可以理解的是，如图14所示的装配允许模拟器10围绕吊环螺栓14所限定的垂
直轴线枢转或转动，就象绕7K平轴线在任何方向上转动一样。
如图15所示的悬挂装置，其被设计用来限制模拟器10的旋转运动，吊环
螺栓14在与主框架元件12的端部13呈直角的方向上延伸，穿过隔离物46并 由螺母47固定，从而能够围绕其纵轴线旋转。吊环螺栓14M31钩环48和链环 49被连接至板座系缆环50，该板座系缆环50被固定，例如ilil栓接至梁45。 一对橡胶的或其他有回弹力或弹性的材料的弹性保险环51在主框架元件12的 端部13和吊环螺栓14的孔52之间延伸至吊环螺栓14的相对侧。可选择的是， 这对环51可被单个的环代替。这种悬挂装置的形式为模拟器10提供模拟器的 自动对中功能。这样，假如主框架组件11和模拟器10的框架悬挂元件12在任 一方向上旋转，单个的或多个的弹性环51将被拉紧从而阻止模拟器10的旋转 运动，并使模拟器10返回其中间位置。
在使用中，如图1和16所示， 一运动员53踏上板40，其中板40靠其一 端倾斜在地面上而保持稳定。然后运动员53后M入带束25并绕他或她的腰 或臀部紧固夹子31和33，同时扎紧带子30从而使自己固定在框架16上。此时， 框架悬挂元件12位于运动员53的背部，位于身体两侧的臂部17向前延伸到与 腰或臀部水平的位置。
运动员50抓住手柄19的抓握部20，使板40和他或她的脚保持水平，移 动他或她的重心来启动模拟器10的摆动。枢转轴线C-C大体定位在与髋关节水 平的位置，从而使得运动员50可ffl51下蹲来使板40和中间框架36绕轴线C-C 枢转。这种运动还可伴随有带束或带子25围绕轴线B-B的枢转运动。轴线D-D
被定位在大体与膝盖相水平的位置，这样膝盖的伸縮和弯曲将会引起中间框架 36和板40绕轴线D-D的枢转运动。运动员也可使板50在枢转轴线上绕轴线 E-E和轴线F-F转动。
由于主框架组件ll悬挂在锚固点上，因此板40也能被扭转或旋转，这样 运动员就可围绕许多不同的轴线重复如图16中箭头所示的动作，就像我们在冲 浪、滑雪、滑板或帆板运动中所看到的那样。如图17所示的类似环形的中间框 架36可在任何方向上从水平位置摆动到基本竖直的90度位置或以上，同时通 过模拟器10的旋转架限定关于纵轴线的移动。运动员可轻松地在任何方向上相 对于环36摆到45度以上的位置然后带着环36直到90度，同时框架36和板40 也能如图19所示旋转360度。带束25在防止运动员坠落的同时也可通过身体 的运动为模拟器10提供其他的控制。随着运动员不断获得经验，手柄元件19 可从臂部移除，允许运动员的手臂进行充分的不受约束的运动。可选择的是， 运动员可仅仅通过抓住手柄元件19来^fOT装置10而不用带束25。
当然，模拟器10可以任何方式被固定至一高的装置，例如天花板的主梁、 任何形式的横导轨、专用框架，例如类似用于摆动的框架的框架或粗壮的树叉 的装配点。其他不同于吊环螺栓的方式也可用于模拟器IO的定位。
这种类似万向节的悬挂方式使得板可自由运动，因此模拟器上的运动员可 重复转弯、超重和失重、真实运动中速度和技巧的运用。模拟器使得运动员可 在他所选择的运动中以较低的水平开始并得到提高，同时以安全和可控的方式 练习和学习操作。这样，想要学习在冲浪或滑雪中所需要的技术的运动员就不 必到海中或有雪的地方学习或提高他们的技巧，从而享受驾驭的快乐。
说明书和权利要求中所用的术语"包括"用来明确一定的特征、整体和零 部件的存在，但他们并不排除其他一个或多4^寺征、整体、零部件或其组合。
在上面已经以具体实施例的方式给出的本发明的同时，所有为本领域技术 人员所了解的变化和修改都将落在这个宽范围和如附加权禾腰求所限定的本发 明的范围内。


一种运动板模拟器(10)包括主框架组件(11)，该组件从高的锚固点悬挂，从而至少能围绕锚固点在有限的范围内自由枢转并摆动，主框架组件(11)包括可被使用者抓握的臂(17)和/或使用者可通过其被固定于框架组件(11)上的带束(25)。使用者可站立于其上的长板(40)经由一中间框架(36)悬挂于主框架组件(11)，该中间框架允许板(40)相对于主框架组件(11)绕枢转轴线(C-C)转动，该轴线沿主框架组件(11)横向延伸。板(40)还能绕其他轴线D-D、E和F旋转。