專利名稱：模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)，特別是指一種腳部依類似橢圓虛擬路徑在循環(huán)式踩踏運(yùn)動(dòng)時(shí)，手部也同步作出虛擬橢圓路徑的輔助式擺動(dòng)，借此模擬出接近人類肢體運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
人們?yōu)樯钏瓒趭^工作，認(rèn)識到身體健康是財(cái)富的根本，紛紛投入各式運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目來鍛練體魄，借器械予以訓(xùn)練是最簡易方式之一，眾多運(yùn)動(dòng)器械中，模擬人體跑步機(jī)能的橢圓機(jī)是較常見的機(jī)型之一，早在1967年5月2日即有美國第3,316,898號「RehabiIitation & ExerciseApparatus」專利公開案，其在馬達(dá)驅(qū)轉(zhuǎn)鏈條連動(dòng)齒盤時(shí)，同步帶動(dòng)兩踏板作相對交錯(cuò)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，故而可視為現(xiàn)今橢圓機(jī)的前身(或雛形)；但在使用期間，欠缺支撐人體平衡的輔助器具，容易重心不穩(wěn)跌落而中斷運(yùn)動(dòng)的持續(xù)進(jìn)行。
日后陸續(xù)研發(fā)的設(shè)計(jì)中，在1993年9月7日美國發(fā)明第5,242,343號「Stationary Exercise Device」專利公開案，研創(chuàng)出在基體一端樞接兩握桿，每一握桿底部與踏板前端連接為可轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，每一踏板另一端則與飛輪圓周邊緣連接，且兩踏板的連接端呈直線相對狀態(tài)，由人體踩踏為動(dòng)力來源，交錯(cuò)地踩動(dòng)踏板依虛擬橢圓路徑循環(huán)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，兩握桿也交錯(cuò)呈前后弧線運(yùn)動(dòng)，用以支撐人體平衡達(dá)到輔助的目的，可謂近代漸趨完善的橢圓機(jī)。
由于手部與握桿同步進(jìn)行前后弧線運(yùn)動(dòng)，與實(shí)際人體在跑步時(shí)的擺動(dòng)幅度不符，這樣的效果對模擬跑步進(jìn)行虛擬橢圓路徑的運(yùn)動(dòng)器械來說，是一個(gè)值得改進(jìn)的缺點(diǎn)，因?yàn)椴环先梭w工學(xué)的設(shè)計(jì)，故會(huì)使運(yùn)動(dòng)的肌肉機(jī)能造成平衡感的失常。
針對此一弊端，申請人以多年技術(shù)與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，研創(chuàng)出本實(shí)用新型。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為提供一種運(yùn)動(dòng)期間讓使用者四肢同時(shí)處于模擬跑步狀態(tài)的橢圓機(jī)。
本實(shí)用新型的另一目的為提供一種模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)，讓使用者手部從單純弧線運(yùn)動(dòng)，修正到配合腳部踩踏而進(jìn)行同步模擬橢圓路徑的輔佐狀態(tài)，用以維護(hù)人體健康。
本實(shí)用新型的再一目的為提供一種經(jīng)由調(diào)整機(jī)構(gòu)來選擇踏板仰傾或水平角度并模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)。
本實(shí)用新型提供一種模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)，包括一機(jī)體，具有旋轉(zhuǎn)體；兩踏板，末端以相互對應(yīng)方式連接于該旋轉(zhuǎn)體周邊；兩握桿，底部分別與該踏板前端連接；一連動(dòng)裝置，由連接在該機(jī)體上的定位桿，樞接可轉(zhuǎn)動(dòng)的第一連桿以及第二連桿所組成，該第一連桿與兩踏板樞接可使其隨旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生虛擬橢圓路徑的交錯(cuò)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，該第二連桿則連接于握桿上，致使該握桿被踏板運(yùn)動(dòng)而同步作出類似的循環(huán)虛擬路徑，進(jìn)而達(dá)到模擬人體跑步期間手、足擺動(dòng)的姿態(tài)。
該橢圓機(jī)還包括一調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以電動(dòng)或手動(dòng)方式驅(qū)使該連動(dòng)裝置中設(shè)為可活動(dòng)式定位桿的角度，以選擇踏板與握桿在機(jī)體上作出上、下坡或一般路面的模擬運(yùn)動(dòng)情況。
本實(shí)用新型包括主架一端與兩握桿連接，每一握桿底部與踏板前端樞接，每一踏板末端則軸接于旋轉(zhuǎn)體(如齒盤、飛輪…等圓形或可轉(zhuǎn)動(dòng)的物體)周圍邊緣，使兩踏板在旋轉(zhuǎn)體上呈相互對應(yīng)狀態(tài)，并沿虛擬橢圓路徑進(jìn)行交錯(cuò)循環(huán)運(yùn)動(dòng)所組成的機(jī)體，設(shè)計(jì)一可供調(diào)整機(jī)構(gòu)到預(yù)定角度定位的連動(dòng)裝置，用以連接兩握桿在限制范圍內(nèi)隨踏板同步進(jìn)行虛擬橢圓路徑的交錯(cuò)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。


圖1為連動(dòng)裝置在機(jī)體中與單邊踏板、握桿的連動(dòng)關(guān)系示意圖。
圖2為圖1在旋轉(zhuǎn)體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)顯示踏板與握桿的連動(dòng)關(guān)系示意圖。
圖3為延續(xù)圖2在旋轉(zhuǎn)體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)顯示踏板與握桿的運(yùn)動(dòng)關(guān)系示意圖。
圖4為延續(xù)圖3顯示踏板與握桿依旋轉(zhuǎn)體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的連動(dòng)關(guān)系示意圖。
圖5為調(diào)整機(jī)構(gòu)對連動(dòng)裝置在推伸時(shí)踏板與握桿在機(jī)體中的連動(dòng)關(guān)系示意圖。
圖6為調(diào)整機(jī)構(gòu)對連動(dòng)裝置在拉回時(shí)踏板與握桿在機(jī)體中的連動(dòng)關(guān)系示意圖。
具體實(shí)施方式
一般橢圓機(jī)區(qū)分為電動(dòng)式與人力式兩類機(jī)型，機(jī)體的設(shè)計(jì)(諸如電子儀器、速率表、機(jī)體主結(jié)構(gòu)等)大同小異，最大差異在于電動(dòng)式橢圓機(jī)利用馬達(dá)來驅(qū)動(dòng)齒盤旋轉(zhuǎn)，而人力式橢圓機(jī)經(jīng)由使用者踩動(dòng)踏板來驅(qū)轉(zhuǎn)飛輪旋轉(zhuǎn)，因本案可實(shí)施于兩者所使用的齒盤或飛輪，為使本文易于閱讀且不易發(fā)生混淆，統(tǒng)一稱為旋轉(zhuǎn)體。
當(dāng)本案實(shí)施在任一機(jī)體時(shí)，因左、右兩側(cè)使用的元件雷同但位置交錯(cuò)，為避免圖示看起來凌亂無序，將以單邊呈現(xiàn)的方式表現(xiàn)。
從圖1-圖4可知，主架11一端經(jīng)由運(yùn)動(dòng)裝置20連接握桿12，該握桿12底部與踏板13前端樞接，且踏板13末端軸接于旋轉(zhuǎn)體14周圍邊緣，可沿虛擬橢圓路徑進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動(dòng)而組成一機(jī)體10。
上述運(yùn)動(dòng)裝置20包括一定位桿21，連接于機(jī)體10的主架11上，兩者連接處為支點(diǎn)22，使該定位桿21呈可轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，其一端與馬達(dá)21及驅(qū)動(dòng)部32所組成的調(diào)整機(jī)構(gòu)30連接，另端則樞接第一連桿23而與踏板13連接在一起，并在第一連桿23到支點(diǎn)22之間設(shè)有第二連桿24，供樞接于握桿12的中間位置。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)體14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，踏板13末端位置會(huì)隨之作環(huán)繞圓周式的移位，前端樞接于第一連桿23而以第一軸接點(diǎn)25為中心，在第一連桿23長度為半徑所形成的擺動(dòng)空間范圍，可沿著虛擬路徑進(jìn)行模擬橢圓軌跡式的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，并且連動(dòng)握桿12底部同步動(dòng)作。
該握桿12被第二連桿24樞接，從而以第二軸接點(diǎn)26為中心，在第二連桿24長度為半徑所形成的擺動(dòng)空間范圍內(nèi)，將模擬出類似踏板13運(yùn)動(dòng)軌跡但互為對應(yīng)位置的虛擬橢圓路徑。換句話說，踏板13在第一連桿23與旋轉(zhuǎn)體14間所作的循環(huán)路徑，握桿12可在第二連桿24限制下作同步模擬；該踏板13進(jìn)行虛擬橢圓路徑的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，則握桿12也同步且相對位置的模擬為橢圓式軌跡循環(huán)運(yùn)動(dòng)，此一運(yùn)動(dòng)模式類似于跑步期間人體手腳部位的對應(yīng)關(guān)系。
使用情形以圖1為例，定位桿21被調(diào)整機(jī)構(gòu)30定位不動(dòng)，此時(shí)恰好使踏板13相當(dāng)于水平狀態(tài)，當(dāng)使用者以腳部踩在該踏板13上，或是旋轉(zhuǎn)體14因外力(通常為電動(dòng)馬達(dá)直接或間接方式驅(qū)動(dòng))而驅(qū)使轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)沿虛線表示的虛擬路徑移動(dòng)到圖2顯示的下方位置B。
此時(shí)該踏板13因第一連桿23的限制而呈某一角度的上仰狀態(tài)，其前端樞接的握桿12在第二連桿24的輔助下，將沿著虛擬路徑而同步位移到上方位置b。
借助另一踏板(未繪于圖面)或外力來驅(qū)使旋轉(zhuǎn)體14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，上述踏板13則移位至圖3中虛擬路徑的左側(cè)位置C，并在第一連桿23限制下，從旋轉(zhuǎn)體14到握桿12底部恰好形成某一角度的下傾狀態(tài)，而使該握桿12連動(dòng)第二連桿24同步擺動(dòng)到虛擬路徑的右側(cè)位置c。
依此過程，當(dāng)踏板13進(jìn)行至圖4的虛擬路徑上方位置D，再回復(fù)到圖1左側(cè)位置A而完成一類似橢圓運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)；在第二連桿24輔助下的握桿12，也從路徑位置d移動(dòng)到原來位置a，兩者行經(jīng)虛擬路徑恰似一橢圓形，且相互對應(yīng)而模擬出類似跑步期間人體腳部踩踏及手部擺動(dòng)的關(guān)系。
圖5、圖6表示出調(diào)整機(jī)構(gòu)30的推伸或拉回運(yùn)動(dòng)，可將定位桿21在某一角度定位，這將使整個(gè)連動(dòng)裝置20受到直接影響，間接地設(shè)定踏板13與握桿12在機(jī)體10上所呈現(xiàn)角度的微妙變化。
例如，當(dāng)調(diào)整機(jī)構(gòu)30拉回連動(dòng)裝置20的定位桿21時(shí)，踏板13連同握桿12在兩連桿23、24的限制下，在機(jī)體10上將呈現(xiàn)拉高上仰狀態(tài)，此時(shí)可模擬出類似在上坡路面進(jìn)行跑步運(yùn)動(dòng)的情況。
反之，當(dāng)調(diào)整機(jī)構(gòu)30逐漸向外推伸，兩連桿23、24可連動(dòng)握桿12降低，致使樞接于該握桿12與旋轉(zhuǎn)體14之間的踏板13，可以模擬出類似在一般路面跑步的運(yùn)動(dòng)狀況；一旦調(diào)整機(jī)構(gòu)30外推至極限時(shí)，該踏板13在機(jī)體上恰好可以模擬出類似于下坡路面跑步的情形。
根據(jù)上述技術(shù)內(nèi)容，可衍生出相同功效的類似結(jié)構(gòu)，例如兩踏板13配置兩組連動(dòng)裝置20，每個(gè)連動(dòng)裝置20各由一個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)30來定位；或是兩組連動(dòng)裝置20之間以橫桿(未繪)連接為一體，僅需一個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)30來當(dāng)動(dòng)力源也可以，如此一來，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的橢圓機(jī)更具實(shí)用選擇性。
上述調(diào)整機(jī)構(gòu)30，并不以馬達(dá)31配合驅(qū)動(dòng)部32為主要構(gòu)成元件，還可由插銷配合一具有預(yù)定數(shù)目穿孔的調(diào)節(jié)桿作為等效機(jī)構(gòu)替換使用；換句話說，本案的調(diào)整機(jī)構(gòu)有電動(dòng)或手動(dòng)方式可供選擇。
綜上所述，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)1.使用橢圓機(jī)運(yùn)動(dòng)期間，讓人體手腳部位同時(shí)模擬跑步狀態(tài)，有效解決習(xí)用產(chǎn)品的握桿僅能單一弧線擺動(dòng)的弊端。
2.讓使用者手腳同步模擬出類似跑步運(yùn)動(dòng)，可在腳部踩踏期間，形成同步進(jìn)行虛擬橢圓路徑動(dòng)作，維護(hù)人體健康。
3.可選擇類似上、下坡或一般路面的跑步情況，同時(shí)兼具模擬手、腳部運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)，其特征在于該橢圓機(jī)包括一機(jī)體，具有旋轉(zhuǎn)體；兩踏板，末端以相互對應(yīng)方式連接于該旋轉(zhuǎn)體周邊；兩握桿，底部分別與該踏板前端連接；一連動(dòng)裝置，由連接在該機(jī)體上的定位桿，樞接可轉(zhuǎn)動(dòng)的第一連桿以及第二連桿所組成，該第一連桿與兩踏板樞接可使其隨旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生虛擬橢圓路徑的交錯(cuò)循環(huán)運(yùn)動(dòng)，該第二連桿則連接于握桿上，致使該握桿被踏板連動(dòng)而同步作出類似的循環(huán)虛擬路徑，進(jìn)而達(dá)到模擬人體跑步期間手、足擺動(dòng)姿態(tài)的橢圓機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)，其特征在于該橢圓機(jī)還包含有一調(diào)整機(jī)構(gòu)，可以電動(dòng)或手動(dòng)方式驅(qū)使該連動(dòng)裝置中設(shè)為可活動(dòng)式定位桿的角度，以選擇踏板與握桿在機(jī)體上作出上、下坡或一般路面的模擬運(yùn)動(dòng)情況。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種模擬手部運(yùn)動(dòng)的橢圓機(jī)，由主架一端連接兩握桿，每一握桿底部與踏板前端樞接，每一踏板末端則軸接于旋轉(zhuǎn)體，如齒盤、飛輪等圓形或可轉(zhuǎn)動(dòng)的物體周圍邊緣，使二踏板在旋轉(zhuǎn)體上呈相互對應(yīng)狀態(tài)，并沿虛擬橢圓路徑進(jìn)行交錯(cuò)循環(huán)運(yùn)動(dòng)而組成一機(jī)體；一連動(dòng)裝置組裝于機(jī)體可被調(diào)整機(jī)構(gòu)控制其角度，并分別連接于踏板及握桿上，經(jīng)由調(diào)整機(jī)構(gòu)選擇踏板位于上、下坡或一般路面的模擬狀態(tài)，而使握桿隨之同步進(jìn)行虛擬橢圓路徑的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到近似人體跑步期間手、腳相互對應(yīng)位置擺動(dòng)而鍛煉體魄的目的。
文檔編號A63B22/00GK2681782SQ20042001998
公開日2005年3月2日 申請日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者王國梁, 吳涼舟 申請人:王國梁, 吳涼舟