CN102847268A - 运动训练机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种运动训练机及其控制方法，其包括有一基架，上设有一第一旋转轴及一第二旋转轴，而在二转轴的两端分别设有一第一连杆组及一第二连杆组，其中第一连杆组的另一端则枢接于一踏杆；而第二连杆组的另一端则枢接至一滑设于踏杆上的踏板，俾供第一及第二连杆组各以第一及第二旋转轴为轴旋转，并藉由操动踏板产生相互独立的上下及前后往复位移，两者的运动并不相互影响，而可避免万一某个组件故障时，继续使用而导致整个结构系统的连带损坏，且在维修时可只针对故障组件进行检视，维修容易且省时，并且本发明可适于不同身材的使用者，依其步距、步高调整构件以改变该踏板在上下及前后往复位移的行程。

Description

运动训练机及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种运动器材，特别是一种踏板可各自独立进行上下及前后二自由度的运动型态的运动器材。

背景技术

请参阅美国第７６５１４４４号专利，其揭露如本文图１５所示的运动机，其包括有一基架９，该基架９前端竖立有一支架９１，该基架９后端设有一驱动轮９２，该驱动轮９２两侧各设有一曲柄９３，而该支架９１左右两侧各枢设有一摆臂９４，该各摆臂９４底端分别与一踏杆９５的一端枢接，且该踏杆９５的另一端则枢接至该曲柄９３上，俾供该二摆臂９４在该基架９上作前后的交互枢摆时，该踏杆９５即受该摆臂９４及该曲柄９３的带动而可做出类似跨出步伐跑步的动作。

再者，在此运动机中，该二踏杆９５的两侧更设有一滑轨９５１，而各有一踏板９６滑设在该二踏杆９５的滑轨９５１上，该踏板９６枢接有一连杆９７，该连杆９７另一端再枢接至该支架９１，而沿该连杆９７的杆身上滑设有一滑套９７１，且有一活动连杆９７２的两端分别枢接至该滑套９７１及该摆臂９４，俾供该二摆臂９４在该基架９上作前后的交互枢摆时，除可带动该踏杆９５做出跑步的动作外，并可藉由该连杆９７及该活动连杆９７２的带动，使该踏板９６在该踏杆９５上的滑轨９５１前后滑移，而可增长跑步动作中的步距，达到增加运动效果的功效。

只是此已知的运动机，虽该踏板９６可随该踏杆９５做跑步动作的上下位移，又可沿着该踏杆９５前后滑移做跑步动作的前后位移，但其实该踏板９６前后滑移的运动状态是因为该连杆９７及该活动连杆９７２与该支架９１及该摆臂９４的连系关系，而与其上下位移的运动状态息息相关，意即该踏板９６受该踏杆９５的连动而上下位移时，也受该连杆９７及该活动连杆９７２的带动而同时进行沿该踏杆９５的前后滑移动作，如此一来，若此运动机其中某一部份的组件发生问题，例如任一枢接处的润滑不够，或是任一连杆变形或断裂等，在不知情之下继续使用该运动机，则会造成该运动机其他正常组件的连带受损，使损坏情形扩大，而提高了维修的成本。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决上述的问题而提供一种运动训练机及其控制方法，藉由踏杆及踏板各自独立带动两组曲柄，而可使踏板进行相互独立的上下及前后往复位移。

本发明的次要目的，在于提供一种运动训练机，藉由其踏板可进行相互独立的上下及前后往复位移的功效，而可令使用者自订其欲上下踏步、前后滑步或跑步的运动型态。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种运动训练机，其包括有一基架及二踏板，该基架，具有一前端与一后端，并在该基架上设有一第一旋转轴及一第二旋转轴，以及一第一枢轴和一第二枢轴，且该二旋转轴皆设在该基架的同一端；该二踏板，各踏板分别滑设在一踏杆上，该各踏杆以异于其两端的杆身上分别枢设于该第一枢轴，而该各踏杆的一端分别枢接有一第一连杆组，该第一连杆组又枢接至所述第一旋转轴；该各踏板分别与一第二连杆组的一端枢接，该第二连杆组的另一端则枢接至所述第二旋转轴，且在该第二连杆组的二端间更具有一枢接部，藉由该枢接部与所述第二枢轴枢接，并藉踩踏该踏板进行上下的往复位移，带动该第一连杆组，并驱动所述第一旋转轴旋转，此外也藉该踏板进行前后的往复位移带动该第二连杆组，并驱动所述第二旋转轴旋转，使该踏板进行上下与前后的往复位移。

所述第一连杆组包括一第一传动杆及一第一曲柄，该第一传动杆的一端枢设于该第一曲柄的一端，该第一曲柄另一端枢接至所述第一旋转轴且可以该第一旋转轴为轴旋转，而该第一传动杆的另一端枢接至所述踏杆的一端，俾供该踏杆以该第一枢轴为轴进行枢摆时，藉此使该踏板受该踏杆的连动而产生上下往复的位移。

所述运动训练机可藉由改变该第一连杆组的任一杆件的长度或踏杆与第一连杆组的枢接处，以改变该踏杆上下往复位移的行程。

所述第二连杆组包括有一第二曲柄、一第二传动杆、一枢摆杆及一拉曳杆，该第二曲柄一端枢接至该第二旋转轴且可以该第二旋转轴为轴旋转，该第二曲柄的另一端枢接至该第二传动杆，又该拉曳杆一端枢接于该踏板，而该枢摆杆异于其两端的杆身上具有一枢接部，该枢摆杆以该枢接部枢接在该基架上，且该枢摆杆的两端分别枢接至该第二传动杆及该拉曳杆，藉此使该踏板产生前后往复的位移。

所述运动训练机可藉由改变该第二连杆组的任一杆件的长度或任两相接杆件的相互枢接处，以改变踏板的前后位移的行程。

所述运动训练机可藉由改变第二连杆组与踏板的枢接处，以改变该踏杆前后往复位移的行程。

所述第一旋转轴及该第二旋转轴分别连动一第一阻力装置及一第二阻力装置。

所述踏杆上设有一滑轨，所述踏板滑设在该滑轨上而可沿该滑轨前后往复滑移。

一种运动训练机的阻力控制方法，具有一第一阻力装置及一第二阻力装置，该第一阻力装置与该第二阻力装置皆设在一基架的同一侧；一第二连杆组具有三个枢接端，其第一枢接端枢接至一踏板，第二枢接端枢接至该第二阻力装置，而第三枢接端枢接至该基架，藉此可让第二连杆组枢摆于基架，并利用该踏板前后移动带动该第二连杆组，以传动该第二阻力装置；一踏杆，其一端藉由一第一连杆组接至第一阻力装置，且该踏杆异于两端处的杆身则枢接至该基架，并利用该踏杆上下移动带动该第一连杆组，以传动该第一阻力装置，提供双阻力控制方法。

所述第一阻力装置提供的阻力值不大于或大于该第二阻力装置。

本发明的有益效果是：

踏板产生相互独立的上下及前后往复位移，两者的运动并不相互影响，而可避免万一某个组件故障时，继续使用而导致整个结构系统的连带损坏，且在维修时可只针对故障组件进行检视，而有维修容易且省时的优点，并且本发明可适于不同身材的使用者，依其步距、步高调整构件以改变该踏板在上下及前后往复位移的行程，而具有符合人因工程的优点。

附图说明

图1为本发明第一实施例的立体示意图。

图2为本发明第一实施例的平面侧视图。

图3为本发明第一实施例的动作示意图其一。

图4为本发明第一实施例的动作示意图其二。

图5为本发明第一实施例的动作示意图其三。

图6为本发明第二实施例的平面侧视图。

图7为表示本发明第二实施例于改变第一传动杆的长度前的踏板行程示意图。

图8为表示本发明第二实施例于缩短第一传动杆的长度后所造成踏板行程的改变示意图。

图9为表示本发明第二实施例于改变第一传动杆与踏杆的枢接位置前的踏板行程示意图。

图10为表示本发明第二实施例于改变第一传动杆与踏杆的枢接位置后所造成踏板行程的改变示意图。

图11为表示本发明第二实施例于改变第二传动杆的长度前的踏板行程示意图。

图12为表示本发明第二实施例于缩短第二传动杆的长度后所造成踏板行程的改变示意图。

图13为表示本发明第二实施例于改变第二传动杆与枢摆杆的枢接位置前的踏板行程示意图。

图14为表示本发明第二实施例于改变第二传动杆与枢摆杆的枢接位置后所造成踏板行程的改变示意图。

图15为已知运动机的立体示意图。

具体实施方式

请参阅图1及图2，其为本发明所提供的运动训练机的第一实施例，其包括有：

一基架１，具有一前端１１及一后端１２，其前端１１向上竖立有一支架１３，该支架１３上设有呈上下排列的一第一阻力装置２及一第二阻力装置３，其中该第一阻力装置２包括有一以一第一旋转轴２１为轴转动的第一驱动轮２２，及一提供该第一驱动轮２２阻力的第一阻力轮２３；该第二阻力装置３包括有一以一第二旋转轴３１为轴转动的第二驱动轮３２，及一提供该第二驱动轮３２阻力的第二阻力轮３３。

二踏板４１，该各踏板４１分别滑设在一踏杆４上，该各踏杆４以异于其两端的杆身上分别枢设于该第一枢轴４２，且该各踏杆４藉该第一枢轴４２分别枢接在该基架１上，而该各踏杆４的一端分别枢接有一第一连杆组５，在本实施例中，该第一连杆组５包括有一第一曲柄２４及一第一传动杆５１，其中该第一曲柄２４一端枢接至该第一旋转轴２１且以该第一旋转轴２１为轴旋转，该第一传动杆５１的一端与该第一曲柄２４枢接，而另一端则向下枢接至该踏杆４的一端，该踏杆４以该第一枢轴４２为轴进行上下往复枢摆时，可带动该第一传动杆５１，进而带动该第一曲柄２４以该第一旋转轴２１为轴旋转，藉此使该踏板４１受该踏杆４的连动而产生上下往复的位移。

又该各踏杆４的两侧设有一滑轨４３，该踏板４１滑设在该滑轨４３上而可沿该滑轨４３前后滑移，且有一第二连杆组６，其一端枢接于该踏板４１另一端则枢接于该第二旋转轴３１，其中该第二连杆组６包括有一第二曲柄３４、一第二传动杆６１、一枢摆杆６２及一拉曳杆６３，该第二曲柄３４一端枢接至该第二旋转轴３１且以该第二旋转轴３１为轴旋转，该第二传动杆６１一端枢接于该第二曲柄３４，该拉曳杆６３一端枢接于该踏板４１的一侧，而该枢摆杆６２异于其两端的杆身上具有一枢接部６２１，用以枢接于第二枢轴１３１，令该枢摆杆６２枢接于该支架１３的顶端，且该枢摆杆６２的两端分别枢接至该第二传动杆６１及该拉曳杆６３，藉由该踏板４１前后移动，带动该拉曳杆６３，进而使该枢摆杆６２枢转，带动该第二曲柄３４以该第二旋转轴３１为轴旋转，藉此使该踏板在该踏杆４的滑轨４３上产生前后往复的位移。

而本发明在实际使用时，如图3至图5所示，使用者以双脚站在两个踏板４１上，施力踩踏该踏板４１，使该踏杆４以该第一枢轴４２为轴，在该基架１上下枢转时，该踏杆４则藉该第一传动杆５１带动该第一曲柄２４以该第一旋转轴２１为轴旋转，而当该第一曲柄２４往顺时钟方向旋转时，藉该第一传动杆５１带动该踏杆４向上枢转。藉由使用者的双脚交互踩踏该二踏板４１，可使该第一曲柄２４持续以该第一旋转轴２１为轴旋转，而带动该踏板４１进行往复的上下位移。

再者，在该二枢摆杆６２的枢接部６２１处更分别向上延伸有一供使用者抓握的握把６４，使用者可握住该握把６４并随其该枢摆杆６２带动而枢摆，而该第二传动杆６１则带动该第二曲柄３４以该第二旋转轴３１为轴旋转，当该第二曲柄３４往逆时钟方向旋转时，如图3至图4，带动该第二传动杆６１，进而带动该枢摆杆６２向后枢摆，并藉此带动该拉曳杆６３向后位移，而拉着该踏板４１向后位移，同时再参照图4至图5，该第二传动杆６１受第二曲柄３４带动，该枢摆杆６２向前枢摆，并藉此带动该拉曳杆６３向前位移，而拉着该踏板４１向前位移。藉由使用者交互枢摆该二握把６４，可使该第二曲柄３４持续以该第二旋转轴３１为轴旋转，而带动该踏板４１进行往复的前后位移。

而上述该踏板４１所进行的上下及前后往复位移，是分别藉由该第一曲柄２４及该第二曲柄３４的旋转，各自带动该第一连杆组５及该第二连杆组６，而使该踏板４１产生相互独立的上下及前后往复位移，两者的运动并不相互影响，而可避免万一某个组件故障时，继续使用而导致整个结构系统的连带损坏，且在维修时可只针对故障组件进行检视，而有维修容易且省时的优点。

接着请参阅图６，其为本发明所提供的第二实施例，其与上述第一实施例的差异在于，可藉由改变该第一连杆组５的长度或踏杆４与第一连杆组５的枢接处，以改变该踏杆４上下往复位移的行程，将该第一曲柄２４与该第一传动杆５１其中至少一个是由一外管及一内管所相互套接而成，并在该外管上设有一可用以定位该内管相对该外管位置的定位件，藉此可调整该第一曲柄２４或该第一传动杆５１的长度，在本实施例中，该第一传动杆５１具有上述的调整机构而由一外管５１Ａ、一内管５１Ｂ及一定位件５１Ｃ所组成。又该踏杆４一端设有与该第一枢轴４２距离不等的数个第一枢接部４４，俾供该第一传动杆５１选择枢接于其中之一。

上述的调整机构在实际使用上，如图7及图8所示，可藉由调整以减少该第一传动杆５１的长度，使该第一曲柄２４旋转带动该第一传动杆５１时，可增加该踏杆４以该第一枢轴４２为轴所进行上下往复枢摆的摆幅，而令该踏板４１上下往复位移的行程增加。

又该第一传动杆５１可选择枢接于该等第一枢接部４４的其中之一，由于各第一枢接部４４与该第一枢轴４２的距离不同，而该第一传动杆５１受该第一曲柄２４带动所进行的上下位移量为固定，故该踏杆４受该第一传动杆５１的带动所进行以该第一枢轴４２为轴的枢摆，其摆幅会随该第一传动杆５１枢接该踏杆４的位置而变化，如图9及图10所示，愈靠近该第一枢轴４２则该踏杆４摆幅愈大，该踏板４１进行上下往复位移的行程也愈长。

再者，如第二连杆组的设置，该第二曲柄３４与该第二传动杆６１其中至少一个是由一外管及一内管所相互套接而成，并在该外管上设有一可用以定位该内管相对该外管位置的定位件，藉此可调整该第二曲柄３４或该第二传动杆６１的长度，在本实施例中如图6所示，该第二传动杆６１具有上述的调整机构而由一外管６１Ａ、一内管６１Ｂ及一定位件６１Ｃ所组成。又该枢摆杆６２与该第二传动杆６１枢接的一端设有与该枢接部６２１距离不等的数个第二枢接部６５，俾供该第二传动杆６１选择枢接于其中之一。

上述的调整机构在实际使用上，如图11及图12所示，可藉由调整以减少该第二曲柄３４或该第二传动杆６１的长度，使该第二曲柄３４旋转带动该第二传动杆６１时，可增加该枢摆杆６２以该枢接部６２１为轴所进行前后往复枢摆的摆幅，而令该拉曳杆６３带动该踏板４１前后往复位移的行程增加，同时藉由设于踏板的第三枢接部４５选择拉曳杆６３与其中的一枢接，如此可改变踏板在踏杆上往复的距离。

又该第二传动杆６１可选择枢接在该等第二枢接部６５的其中之一，由于各第二枢接部６５与该枢接部６２１的距离不同，而该第二传动杆６１受该第二曲柄３４带动所进行的上下位移量为固定，故该枢摆杆６２受该第二传动杆６１的带动所进行以该第二枢轴１３１为轴的枢摆，其摆幅会随该第二传动杆６１枢接该枢摆杆６２的位置而变化，如第１３图及第１４图所示，愈靠近该枢接部６２１则该枢摆杆６２摆幅愈大，该拉曳杆６３带动该踏板４１进行前后往复位移的行程也愈长。

最后，藉由本运动训练机的二阻力装置，提供两组阻力值的搭配组合，使本发明可达成一种前后与上下移动方向的阻力值不同的双阻力的控制方法，该第一阻力装置２与该第二阻力装置３皆设在一基架１的同一侧；一第二连杆组６具有三个枢接端，其第一枢接端枢接至一踏板４１，第二枢接端枢接至该第二阻力装置３，而第三枢接６２１端枢接至该基架１，藉此可让第二连杆组６枢摆于基架１，并利用该踏板４１前后移动带动该第二连杆组６，以传动该第二阻力装置３；一踏杆４，其一端藉由一第一连杆组５接至第一阻力装置２，且该踏杆异于两端处的杆身则枢接至该基架１，并利用该踏杆４上下移动带动第一连杆组５，以传动该第一阻力装置２，提供双阻力控制方法。

藉由前述二实施例的结构详述，当该第一阻力装置的阻力值调整至极大值，并大于第二阻力装置的阻力值时，前后的移动较顺畅，而上下的移动较受限，因此，可模拟类似前后滑步功能；反的，当该第一阻力装置的阻力值调整至极小值，并小于第二阻力装置的阻力值时，前后的移动较受限，而上下的移动较顺畅，可模拟类似上下踏步的功能。

以上所述的第二实施例，可适于不同身材的使用者，依其步距、步高调整构件以改变该踏板在上下及前后往复位移的行程，而具有符合人因工程的优点。

Claims (10)

1.一种运动训练机，其包括有一基架及二踏板，其特征在于：

该基架，具有一前端与一后端，并在该基架上设有一第一旋转轴及一第二旋转轴，以及一第一枢轴和一第二枢轴，且该二旋转轴皆设在该基架的同一端；

该二踏板，各踏板分别滑设在一踏杆上，该各踏杆以异于其两端的杆身上分别枢设于该第一枢轴，而该各踏杆的一端分别枢接有一第一连杆组，该第一连杆组又枢接至所述第一旋转轴；该各踏板分别与一第二连杆组的一端枢接，该第二连杆组的另一端则枢接至所述第二旋转轴，且在该第二连杆组的二端间更具有一枢接部，藉由该枢接部与所述第二枢轴枢接，并藉踩踏该踏板进行上下的往复位移，带动该第一连杆组，并驱动所述第一旋转轴旋转，此外也藉该踏板进行前后的往复位移带动该第二连杆组，并驱动所述第二旋转轴旋转，使该踏板进行上下与前后的往复位移。

2.根据权利要求１所述的运动训练机，其特征在于，所述第一连杆组包括一第一传动杆及一第一曲柄，该第一传动杆的一端枢设于该第一曲柄的一端，该第一曲柄另一端枢接至所述第一旋转轴且可以该第一旋转轴为轴旋转，而该第一传动杆的另一端枢接至所述踏杆的一端，俾供该踏杆以该第一枢轴为轴进行枢摆时，藉此使该踏板受该踏杆的连动而产生上下往复的位移。

3.根据权利要求1所述的运动训练机，其特征在于，可藉由改变该第一连杆组的任一杆件的长度或踏杆与第一连杆组的枢接处，以改变该踏杆上下往复位移的行程。

4.根据权利要求1所述的运动训练机，其特征在于，所述第二连杆组包括有一第二曲柄、一第二传动杆、一枢摆杆及一拉曳杆，该第二曲柄一端枢接至该第二旋转轴且可以该第二旋转轴为轴旋转，该第二曲柄的另一端枢接至该第二传动杆，又该拉曳杆一端枢接于该踏板，而该枢摆杆异于其两端的杆身上具有一枢接部，该枢摆杆以该枢接部枢接在该基架上，且该枢摆杆的两端分别枢接至该第二传动杆及该拉曳杆，藉此使该踏板产生前后往复的位移。

5.根据权利要求1所述的运动训练机，其特征在于，可藉由改变该第二连杆组的任一杆件的长度或任两相接杆件的相互枢接处，以改变踏板的前后位移的行程。

6.根据权利要求1所述的运动训练机，其特征在于，可藉由改变第二连杆组与踏板的枢接处，以改变该踏杆前后往复位移的行程。

7.根据权利要求1所述的运动训练机，其特征在于，所述第一旋转轴及该第二旋转轴分别连动一第一阻力装置及一第二阻力装置。

8.根据权利要求1所述的运动训练机，其特征在于，所述踏杆上设有一滑轨，所述踏板滑设在该滑轨上而可沿该滑轨前后往复滑移。

9.一种运动训练机的阻力控制方法，其特征在于：具有一第一阻力装置及一第二阻力装置，该第一阻力装置与该第二阻力装置皆设在一基架的同一侧；一第二连杆组具有三个枢接端，其第一枢接端枢接至一踏板，第二枢接端枢接至该第二阻力装置，而第三枢接端枢接至该基架，藉此可让第二连杆组枢摆于基架，并利用该踏板前后移动带动该第二连杆组，以传动该第二阻力装置；一踏杆，其一端藉由一第一连杆组接至第一阻力装置，且该踏杆异于两端处的杆身则枢接至该基架，并利用该踏杆上下移动带动该第一连杆组，以传动该第一阻力装置，提供双阻力控制方法。

10.根据权利要求９所述的阻力控制方法，其特征在于，所述第一阻力装置提供的阻力值不大于或大于该第二阻力装置。

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