一种田径训练辅助装置 |
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| 申请号 | CN202310487647.0 | 申请日 | 2023-04-28 | 公开(公告)号 | CN116510324A | 公开(公告)日 | 2023-08-01 |
| 申请人 | 重庆师范大学; | 发明人 | 钟珍; 杨波; 牛娜娜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及田径器械领域，公开了一种田径训练辅助装置，包括跨栏架体，跨栏架体包括跨栏立柱、跨栏横板、换向结构和对跨栏立柱进行 支撑 的支撑部，跨栏立柱和支撑部的数量为两个，支撑部均与跨栏底柱转动连接，跨栏横板的两端分别与跨栏立柱上端可拆卸连接，跨栏立柱均包括跨栏底柱、跨栏内柱和调节机构，换向结构固定在跨栏立柱内，跨栏内柱位于跨栏底柱内部并与其滑动连接，跨栏内柱 侧壁 开有 齿槽 。以提供一种一种不易绊倒运动员的跨栏架作为田径训练用辅助装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种田径训练辅助装置，其特征在于：包括跨栏架体，跨栏架体包括跨栏立柱、跨栏横板、换向结构和对跨栏立柱进行支撑的支撑部，跨栏立柱和支撑部的数量为两个，支撑部均与跨栏底柱转动连接，跨栏横板的两端分别与跨栏立柱上端可拆卸连接，跨栏立柱均包括跨栏底柱、跨栏内柱和调节机构，换向结构固定在跨栏立柱内，跨栏内柱位于跨栏底柱内部并与其滑动连接，跨栏内柱侧壁开有齿槽，调节机构与齿槽啮合使其产生高度变化，跨栏横板一侧设有感应装置，感应到跨栏横板受力跨栏立柱向一侧转动，转动同时换向机构带动跨栏内柱缩回跨栏底柱中。 |
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| 说明书全文 | 一种田径训练辅助装置技术领域[0001] 本发明涉及田径器械领域，具体涉及一种田径训练辅助装置。 背景技术[0002] 跨栏跑，是途中设有固定数量、固定距离、固定高度栏架的短跑项目，也是田径运动中技术比较复杂、节奏性比较强、锻炼价值比较高的项目。跨栏运动最早起源于英国。在国际比赛中，男子项目为110米高栏，共设置10个栏，每个栏高106厘米；女子项目为100米低栏，同样设有10个栏，每个栏高84厘米。现有的跨栏架虽然设有几个固定的高度，可调节的高度值较少，不便于对幼儿或儿童的训练，在跨栏运动中经常出现部分设定高度的跨栏倾斜将运动员绊倒，容易导致运动员受伤，也不便于对运动员进行循序渐进的训练，因此需提供一种不易绊倒运动员的跨栏架。 发明内容[0003] 本发明意在提供一种田径训练辅助装置，以提供一种不易绊倒运动员的跨栏架作为田径训练用辅助装置。 [0004] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种田径训练辅助装置，包括跨栏架体，跨栏架体包括跨栏立柱、跨栏横板、换向结构和对跨栏立柱进行支撑的支撑部，跨栏立柱和支撑部的数量为两个，支撑部均与跨栏底柱转动连接，跨栏横板的两端分别与跨栏立柱上端可拆卸连接，跨栏立柱均包括跨栏底柱、跨栏内柱和调节机构，换向结构固定在跨栏立柱内，跨栏内柱位于跨栏底柱内部并与其滑动连接，跨栏内柱侧壁开有齿槽，调节机构与齿槽啮合使其产生高度变化，跨栏横板一侧设有感应装置，感应到跨栏横板受力跨栏立柱向一侧转动，转动同时换向机构带动跨栏内柱缩回跨栏底柱中。 [0005] 本方案的有益效果为： [0006] 1.本技术方案中的跨栏架体高度可随意调节，使得教练可以根据运动员的技能水平、身体情况训练需求调整跨栏高度，便于对儿童或青少年等进行训练，同时适用于不同训练水平的学生，有助于循序渐进的训练，确保学生在跨栏训练中的安全性，同时有效地提升学生的跨栏能力；支撑部的设置使得跨栏架体在训练过程中更加稳定，运动员在进行跨栏训练时，从而减少训练中的受伤风险，为他们提供一个安全、可靠的训练环境。 [0007] 2.跨栏横板因其时常收到撞击等容易导致其弯折变形，本技术方案中的跨栏横板与跨栏立柱采用可拆卸连接，一方面使得设备在运输和存储过程中更加便捷，另一方面便于在横板或立柱损坏时更换或维修，降低了维护成本。 [0008] 3.在实际跨栏运动中，时常会出现一种情况就是当运动员踢倒跨栏架后，跨栏架在向下倒的过程中，跨栏横板再次绊倒运动员，致使运动员摔倒，这种情况下可能会导致运动员脚部扭伤或其他部位摔伤等，通过上述设置，当运动员踢到挡板时，一方面跨栏横板受力跨栏立柱向一侧转动，另一方面将跨栏内柱进行收缩，跨栏底柱转动的同时跨栏架体的高度快速降低，从而显著降低运动员踩到跨栏的可能性，大幅减少运动员摔伤和扭伤的风险。 [0009] 优选的，作为一种改进，调节结构包括第一齿轮、第二齿轮和第一轴，第一轴固定在跨栏底柱内部，第一齿轮套设在第一轴上且第一齿轮转动能够带动调节机构升降，第一齿轮同轴固定有传动齿轮，第二齿轮与传动齿轮啮合，第二齿轮同轴设有锁止机构和带动第二齿轮转动的摇臂。 [0010] 有益效果：1.使用时通过转动摇臂，摇臂转动带动第二齿轮转动，第二齿轮与传动齿轮啮合使得第一齿轮转动，从而实现对跨栏内柱高度的调节，通过上述方式实现的调节操作简单便捷同时可以精确地调节跨栏内柱的伸出高度。2.工作稳定性高，第一齿轮和第二齿轮的啮合使得调节过程更加平稳，可靠性高。3.锁止机构可以在设定好跨栏高度后将其固定住，防止在训练过程中发生意外的高度变化，保证训练过程的有效性。4.齿轮和齿槽的设计使得调节结构具有较高的耐磨损性，有助于延长设备的使用寿命，降低设备的维护成本。 [0011] 优选的，作为一种改进，锁止机构包括棘轮和与棘轮嵌合的棘爪，棘爪与跨栏底柱转动连接，第二齿轮正向转动时棘爪不会卡住棘轮，第二齿轮反向转动时棘爪受重力作用卡住棘轮，棘爪末端设有压板，调节压板可将棘爪前端抬起解除锁定。 [0012] 有益效果：使得向上调节跨栏内柱的高度时即第二齿轮正向转动时棘爪不会卡住棘轮，便于跨栏内柱高度的调节，当调节到适宜高度的时候，棘爪受重力作用自动卡住棘轮，实现跨栏高度的锁定，棘爪利用重力作用实现自动锁定，这样设置使得跨栏内柱不会受重力作用自动下滑，导致跨栏高度的变化，能够保证跨栏架体高度的准确性，进而保证训练过程的有效性；同时当需要向下调节高度时只需压住压板将棘爪前端抬起即可，操作简单方便。通过设置棘轮和棘爪，使得锁止机构的结构更加紧凑，这有助于减小设备的体积，便于存储和运输。 [0014] 有益效果：通过控制模块与力传感器的连接，实现对跨栏横板受力情况的实时监测，当感应到设定的撞击力即运动员踢到挡板时，控制模块可以迅速作出反应，使得跨栏立柱进行转动，从而降低运动员受伤的风险。 [0015] 优选的，作为一种改进，第一轴上还转动连接有第三齿轮，换向结构包括齿圈和齿圈的内齿啮合的转动齿轮，齿圈和转动齿轮轴向可相对滑动，齿圈外表面上设有外齿并与跨栏内柱的齿槽啮合，第三齿轮和第一齿轮分别位于齿圈的两侧，齿圈向两侧滑动时可分别与第一齿轮和第三齿轮啮合，电机的输出轴通过传动带与第三齿轮连接并能带动第三齿轮转动实现跨栏内柱收缩。 [0016] 有益效果：通过上述设置，当运动员踢到挡板时，电机一方面在带动跨栏底柱转动，另一方面通过传动带带动第三齿轮转动，同时将跨栏内柱进行收缩，跨栏底柱转动的同时跨栏架体的高度快速降低，从而显著降低运动员踩到跨栏的可能性，大幅减少运动员摔伤和扭伤的风险。 [0017] 优选的，作为一种改进，齿圈一侧滑动设有卡片，卡片穿出跨栏底柱，跨栏底柱上设有滑槽供卡片横向滑动。 [0018] 有益效果：通过上述设置，可以较为便利的通过手动调节卡片的位置，通过滑动卡片进而实现调节齿圈的位置，当齿圈套在第一齿轮上，就可手动对跨栏内柱高度进行调节，当齿圈套在第二齿轮上，就可通过电机转动降低跨栏内柱的高度，使用方便调节便利。 [0019] 优选的，作为一种改进，跨栏底柱内壁一侧设有燕尾形凸起，跨栏内柱与凸起相对的一侧设有与燕尾形凸起配合连接的燕尾形滑槽。 [0020] 有益效果：通过上述设置，燕尾形凸起与燕尾形滑槽的配合使得跨栏内柱与跨栏底柱之间的连接更加稳定，当两者相对滑动的过程中不容易发生晃动，能够保证跨栏内柱滑动过程中的稳定性，另一方面可以确保跨栏内柱在调节过程中保持较好的直线运动，提高了跨栏高度调节的精度；燕尾形结构在受到一定程度的侧向外力时，具有良好的自锁性，能够防止跨栏内柱意外滑动。 [0021] 优选的，作为一种改进，跨栏底柱的高度为65cm，跨栏内柱的高度为55‑60cm，跨栏底柱和跨栏内柱上均刻有刻度尺，跨栏内柱顶部的起始刻度为65cm并从上到下依次增加。 [0022] 有益效果：上述高度设置使得跨栏架体的高度大于105cm，可以适应不同训练水平的运动员，满足多样化的训练需求；上述跨栏内柱高度的起始值设置便于使用者实时查看跨栏立柱的高度，即直接看跨栏内柱的底部高度即可，避免使用时还需计算，能够减少调节高度所花费的时间。 [0023] 优选的，作为一种改进，跨栏内柱一侧上设有T形卡槽供跨栏横板的端部插入安装。 [0024] 有益效果：通过上述设置T形卡槽与跨栏横板的端部紧密配合，减少了零部件之间的摩擦，提高了跨栏架的使用寿命。 [0025] 优选的，作为一种改进，支撑部包括支撑柱，支撑柱的横截面为梯形，支撑柱内部设有配重块。 [0026] 有益效果：通过设置配重块，降低跨栏架体的重心，提升装置的稳定性；梯形横截面的支撑柱具有更好的稳定性，能够在训练过程中提供稳固的支撑，降低因底部不稳导致的安全风险；支撑柱具有较强的承载能力，能够有效减少因训练过程中外力作用而导致的支撑柱变形或损坏，提高跨栏架的使用寿命。附图说明 [0027] 图1为本发明实施例的结构示意图； [0028] 图2为本发明实施例的调节机构结构示意图； [0029] 图3为本发明实施例的调节机构剖视图； [0030] 图4为本发明实施例跨栏立柱俯视图； [0031] 图5为本发明实施例调节机构与跨栏立柱连接示意图。 具体实施方式[0032] 下面通过具体实施方式进一步详细说明： [0033] 说明书附图中的附图标记包括：跨栏横板1、跨栏底柱2、跨栏内柱3、第一齿轮4、第二齿轮5、第一轴6、第二轴7、传动齿轮8、棘轮9、棘爪10、压板11、摇臂12、第三齿轮13、齿圈14、卡片15、转动齿轮16、支撑柱17、燕尾形凸起18、力传感器19、滑槽20、转轴21、第四齿轮 22、第三轴23、第四轴24、第五齿轮25、蜗杆26、传动带27。 [0034] 实施例 [0035] 实施例基本如图1‑图5所示，如图1所示的一种田径训练辅助装置，包括跨栏架体，跨栏架体包括跨栏立柱、跨栏横板1和对跨栏立柱进行支撑的支撑部，跨栏立柱和支撑部的数量为两个，跨栏横板1的两端分别与跨栏立柱上端可拆卸连接，跨栏立柱高度能够变化，跨栏立柱均包括跨栏底柱2、跨栏内柱3和调节机构，跨栏内柱3位于跨栏底柱2内部并与其滑动连接，调节机构能够调节跨栏内柱3的伸出高度，调节结构包括第一齿轮4、第二齿轮5与跨栏底柱2连接的第一轴6和第二轴7，第一轴6与跨栏底柱2焊接固定连接，第二轴7与跨栏底柱2转动连接，跨栏内柱3靠近调节机构的侧壁表面开有齿槽，第一齿轮4套设并转动连接在第一轴6上且第一齿轮4转动能够带动调节机构升降，第一齿轮4同轴固定有传动齿轮8，第二齿轮5套设在第二轴7上并与传动齿轮8啮合，第二齿轮5同轴设有锁止机构和带动第二齿轮5转动的摇臂12，摇臂12与第二轴7键连接固定。 [0036] 如图2所示锁止机构包括棘轮9以及与棘轮9嵌合的棘爪10，棘爪10与跨栏底柱2转动连接，第二齿轮5正向转动时棘爪10不会卡住棘轮9，第二齿轮5反向转动时棘爪10受重力作用卡住棘轮9，棘爪10末端设有压板11，调节压板11可将棘爪10前端抬起解除锁定。 [0037] 第一轴6上还转动连接有换向结构和第三齿轮13，如图3所示，换向结构包括齿圈14以及和齿圈14的内齿啮合的转动齿轮16，用于支撑齿圈14的转动齿轮16与第一轴6转动连接，齿圈14和转动齿轮16轴向可相对滑动，齿圈14外表面上设有外齿并与跨栏内柱3的齿槽啮合，第三齿轮13和第一齿轮4分别位于齿圈14的两侧，齿圈14向两侧滑动时可分别与第一齿轮4和第三齿轮13啮合，支撑部上均设有电机可带动跨栏底柱2转动。齿圈14左侧滑动连接有卡片15，具体滑动方式为：图2中的齿圈14左侧开有圆形滑轨，卡片15一端与滑轨滑动连接，卡片15另一端穿出跨栏底柱2，跨栏底柱2上设有滑槽20供卡片15端部横向滑动便于人拨动卡片15。 [0038] 还包括控制模块，跨栏横板1一侧设有感应装置，感应装置包括力传感器19，本实施例中支撑部包括支撑柱17，支撑柱17的横截面为梯形，支撑柱17内部设有配重块；通过设置配重块，降低跨栏架体的重心，提升装置的稳定性；梯形横截面的支撑柱17具有更好的稳定性，能够在训练过程中提供稳固的支撑。跨栏立柱均与支撑柱17的端部转动连接，控制模块分别与力传感器19和电机电连接，电机的输出轴能够带动跨栏立柱转动，还包括转轴21和设在跨栏立柱上的传动结构，跨栏立柱通过转轴21与支撑柱17转动连接，电机输出轴通过与转轴21连接，转轴21上键连接有第四齿轮22，传动结构包括固定在跨栏底柱2内部的第三轴23和第四轴24，第三轴23上套设并转动连接有第五齿轮25，第四轴24上转动连接有蜗杆26和第六齿轮(图中未示出)，蜗杆26与第六齿轮固定连接，蜗杆26与第五齿轮25啮合，第六齿轮与第四齿轮22啮合，第三齿轮13和第五齿轮25的左侧均固定有带座，如图3所示，带座上套有传动带，通过上述设置当电机转动时，通过齿轮组和带传动可使得跨栏立柱在高度降低的同时进行转动，跨栏立柱转动的同时带动跨栏横板1同步向一侧转动。本实施例中的两处跨栏立柱中的电机、调节机构和换向结构等均为相对于跨栏横板对称设置。 [0039] 如图4所示跨栏底柱2内壁一侧设有燕尾形凸起18，跨栏内柱3与凸起相对的一侧设有与燕尾形凸起18配合连接的燕尾形滑槽；燕尾形凸起18与燕尾形滑槽的配合使得跨栏内柱3与跨栏底柱2之间的连接更加稳定，当两者相对滑动的过程中不容易发生晃动，能够保证跨栏内柱3滑动过程中的稳定性。 [0040] 本实施例中的跨栏底柱2的高度为65cm，跨栏内柱3的高度为55‑60cm，跨栏底柱2和跨栏内柱3上均刻有刻度尺，跨栏内柱3顶部的起始刻度为65cm并从上到下依次增加，上述跨栏内柱3高度的起始值设置便于使用者实时查看跨栏立柱的高度，即直接看跨栏内柱3的底部高度即可。 [0041] 本实施例中跨栏内柱3一侧上设有T形卡槽供跨栏横板1的端部插入安装，便于跨栏横板1的拆卸和安装。 [0042] 具体实施过程如下： [0043] 当需要调节跨栏架体高时通过转动摇臂12，摇臂12转动带动第二齿轮5转动，第二齿轮5与传动齿轮8啮合使得第一齿轮4转动，第一齿轮4与齿圈14啮合，齿圈14与齿槽啮合进而实现对跨栏内柱3高度的调节，通过上述方式实现的调节操作简单便捷同时可以精确地调节跨栏内柱3的伸出高度，第一齿轮4和第二齿轮5的啮合使得调节过程更加平稳，可靠性高。锁止机构可以在设定好跨栏高度后将其固定住，防止在训练过程中发生意外的高度变化，保证训练过程的有效性。向上调节跨栏内柱3的高度时即第二齿轮5正向转动时棘爪10不会卡住棘轮9，便于跨栏内柱3高度的调节，当调节到适宜高度的时候摇臂12停止转动，棘爪10受重力作用自动卡住棘轮9，实现跨栏高度的锁定，棘爪10利用重力作用实现自动锁定，这样设置使得跨栏内柱3不会受重力作用自动下滑，导致跨栏高度的变化，能够保证跨栏架体高度的准确性，进而保证训练过程的有效性；同时当需要向下调节高度时只需压住压板11将棘爪10前端抬起即可，操作简单方便。 [0044] 在实际跨栏运动中，时常会出现一种情况就是当运动员踢倒跨栏架后，跨栏架在向下倒的过程中，跨栏横板1再次绊倒运动员，致使运动员摔倒，这种情况下可能会导致运动员脚部扭伤或其他部位摔伤等，通过上述设置，当运动员踢到挡板时，电机一方面在带动跨栏底柱2转动，另一方面通过传动带带动第三齿轮13转动，同时将跨栏内柱3进行收缩，跨栏底柱2转动的同时跨栏架体的高度快速降低，从而显著降低运动员踩到跨栏的可能性，大幅减少运动员摔伤和扭伤的风险，可以较为便利的通过手动调节卡片15的位置，通过滑动卡片15进而实现调节齿圈14的位置，当齿圈14套在第一齿轮4上，就可手动对跨栏内柱3高度进行调节，当齿圈14套在第二齿轮5上，就可通过电机转动降低跨栏内柱3的高度，使用方便调节便利。 [0045] 通过控制模块与力传感器19的连接，实现对跨栏横板1受力情况的实时监测，当感应到设定的撞击力即运动员踢到跨栏横板1时，控制模块可以迅速作出反应，使得跨栏立柱进行转动，同时降低跨栏横板1的高度，跨栏横板1再次绊倒运动员，从而降低运动员受伤的风险，等过一会电机反向转动，缓慢抬起跨栏立柱并可使得跨栏立柱恢复原有高度，而无需人进行再次调节。 |
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