CN104136084B - 传动组件以及包括传动组件的锻炼装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种将人在跑步或慢跑时的运动转换为机械运动的传动组件，以驱动器材或装置，如自推动装置，像自行车，或者固定的锻炼装置。这种传动组件包括可旋转部件，如曲柄装置，连接到器材支架和马镫，且脚蹬枢转地连接到每个马镫处。第一枢轴连接到马镫与可旋转部件之间，第二枢轴连接到同样的马镫和支架之间。优选地，脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中保持低于第一枢轴和第二枢轴。优选地，脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中沿非对称的卵形路径。脚蹬的运动驱动可旋转部件。

Description

传动组件以及包括传动组件的锻炼装置
技术领域
本发明一般涉及一种将人的运动，如人跑步或慢跑的运动，转化为机械运动的传动组件，以驱动器材或锻炼装置，例如自行车或固定的锻炼装置。本发明还涉及一种自推动的锻炼器材或装置，如包括本传动组件的自行车。
背景技术
跑步是一项受欢迎的运动。然而，随着年龄的增长，人们跑步的参与量也在不断地下降。这种跟年龄相关的跑步量减少的原因包括体重增加、健康状况下降以及受伤。例如当慢跑或跑步时，人的关节，如踝关节和膝关节，会由于脚与人在跑步或慢跑时接触的地面之间发生撞击而受压。久而久之，这些对人关节的碰撞就会达到相当的程度，因此，人们就会在跑步时感到不舒服，甚至由于不适而不能跑步。因此，就需要一种锻炼、训练和娱乐的设备，其可以刺激跑步活动，同时能够减轻由跑步带来的撞击伤害。特别地，需要一种可以使跑步时使用的肌肉得到运用和训练，以使无论什么年龄、体重、身体状况的人都可以继续训练和参与跑步活动而没有受伤的风险。
为了减少关节受压，人们已经开发出了椭圆形训练器。通常，椭圆形训练器为固定类型的锻炼器材，其具有支架，在支架的两侧分别具有长脚蹬平台，该长脚蹬平台为用户的脚提供了放置表面。长脚蹬平台的相对端通过连杆机构与支架互连，以使该脚蹬平台可沿基本椭圆的路径移动。在使用过程中，人带动平台在椭圆形路径上移动，以使人的脚与脚蹬平台基本保持接触。这有助于减轻由于人的脚与地面接触所带来的撞击伤害。
这些椭圆训练器的缺陷在于脚踏的椭圆路径没有充分地与人在跑步或慢跑时脚的自然轨迹相同或者合理近似。特别地，该椭圆路径的机械特性导致在每个荷重步长的开始要比整个步长过程的阻力水平都高。这就与人在跑步时的肌肉运用和激活模式不同。人在使用这种椭圆训练器时，在椭圆步长的初始身体会向前倾，以对抗高阻力。这就对人的前脚掌带来更大的重量，使用四头肌和髋屈肌群，并且改变髌骨或膝盖骨的受力，这反过来会使膝盖劳损，并在长期使用后造成膝盖疼痛。
此外，自推动的锻炼器材或装置，如自行车，也是已知的，其包括椭圆训练器类型的传动机构。更具体地，与椭圆训练器类似，该自行车具有支架，支架具有前轮、后轮以及两个长脚蹬平台，其通过连杆机构与支架互连。每一个长平台在相对端分别与支架的前部和后端相连。该自行车和传动机构的配置满足每一个平台以基本椭圆的路径移动，以驱动自行车。
如前所述，这种脚蹬平台的椭圆运动没有充分地与人在跑步时脚的自然轨迹相同或者合理近似。此外，连接脚蹬平台到支架的连杆机构相对较大，并且通常位于一个位置，如自行 车的后部，这样会不方便和/或对使用自行车的人带来潜在的不安全因素。此外，从地面到脚蹬平台的抬升高度高得令人不舒服，使得启动、停止自行车，以及以较低的速度骑行，如爬行较陡的山时，会给使用自行车的人带来不方便和/或潜在的不安全因素。
需要一种传动组件，以驱动器材或装置，如自行车或固定的锻炼器材、自行车、固定的锻炼装置、自推动锻炼器材或装置，和/或其元件，解决或至少改善现有技术中固有的一个或多个问题。
发明内容
本发明内容以简单的形式介绍了可供选择的设想，在下面优选的实施例中会进一步描述。本发明的内容不在于确定要求保护的主题的关键特征或者必要特征，也不作为要求保护的主题保护范围的限制。
宽泛地讲，本发明提供了一种利用人跑步或慢跑时的运动的传动组件。该传动组件可以应用到不同的器材或装置中，如自行车、固定的锻炼装置和/或自推动锻炼器材或装置(如自行车)。
一方面，传动组件包括：连接到器材支架的可旋转部件、马镫、以及枢转地连接到马镫的脚蹬；第一枢轴连接在马镫和可旋转部件之间；第二枢轴连接在马镫和支架之间。
虽然不是必需的，但优选地，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中保持在第一枢轴和第二枢轴的下方。同样，虽然不是必需的，但优选地，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线经过可旋转部件旋转轴的前方和后方。同样，虽然不是必需的，但优选地，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线还经过第二枢轴的后部的前方和后方。同样，虽然不是必需的，但优选地，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中沿非对称的卵形路径。同样，虽然不是必需的，但优选地，在使用过程中，脚蹬路径的最后点要高于脚蹬路径的最前点。同样，虽然不是必需的，但优选地，在使用过程中，脚蹬沿往复路径运动，该路径基本类似于人在跑步或慢跑时脚的自然轨迹。该脚蹬的枢轴轴线可以由脚蹬轴提供。
另一方面，提供了一种利用人在跑步或慢跑时的运动的自行车，该自行车包括前轮和连接到支架的后轮，以及连接到支架的手把。曲柄装置连接到支架，并配置为可驱动后轮。马镫位于支架的两侧，并且提供有脚蹬，脚蹬枢转地连接到每一个马镫上。第一枢轴连接到每个马镫和曲柄装置之间，而第二枢轴通过一个或多个可沿轨道部件移动的轮子连接到每个马镫和支架之间。
此处所述的马镫，应理解为一种机械设备、结构、组件或装置，其具有一个或多个枢转、旋转、滑动或移动连接点，用于连接到另一结构或元件，如支架、臂、可旋转部件、曲柄装置、往复装置总成等。之所以选择术语马镫，是因为至少一定形式上，可以认为它是“悬挂”在一个或多个连接点上，如一个或多个枢轴，并且支撑脚蹬或其等同物，进而支撑人的脚。 此处所述马镫，可以包括一个或多个马镫元件，也可以认为是马镫装置或组件。
根据一示例形式，提供了一种将人跑步或慢跑的运动转化为机械运动的传动组件，以驱动器材或装置。由传动组件提供的运动转换从位于支架两侧的一对脚蹬开始，其提供人放置脚的表面。每一个脚蹬绕一中心轴旋转，其连接到一对马镫中其中一个的端部，如果每一个马镫具有不止一个马镫元件，不管其是否为铰接式的，均可以是马镫装置或组件。在本示例中，每个马镫具有三角形式的三个连接点，其中较低中心连接点提供脚蹬连接位置。每个马镫的前连接点通过可限制其在基本前上方后下方往复路径移动的机构机械连接到支架。每个马镫的后连接点可旋转地连接到可旋转部件，在本示例中，连接到一对相对的曲柄臂的外端，其可限制马镫后连接点，当可旋转部件(即曲柄装置)旋转时可沿圆形路径。曲柄装置的曲柄臂180°分开，每个曲柄臂的内端在一连接到支架的旋转轴处连接在一起。传动组件配置为每一个脚蹬均沿非对称的卵形或卵体路径，其基本类似于或接近人在跑步或慢跑时脚的路径。因此，当人用脚与脚蹬接触执行类似于跑步的活动时，它会随曲柄装置的旋转使脚蹬沿非对称的卵形路径移动。
在另一示例形式中，枢轴连接每个马镫(可包括不止一个马镫元件)的前连接点到一对往复装置总成中的一个。连接到每个往复装置的轮子由轨道部件上的导轨限制，其和支架为一整体，将每一个往复装置总成的移动限制在直线往复路径上。该轨道部件前端较后端向上倾斜，使通过往复装置总成连接的马镫前连接点基本沿前上方向后下方的往复路径移动。
在另一示例形式中，轨道部件的槽轨表面将匹配到往复装置的第一轮子限制为沿线性往复路径。轨道部件的第二相对平轨表面将限制匹配到往复装置的第二轮子，使其将第一轮子固定在合适位置，可滑动地匹配到槽轨表面，同时对抗施加在脚蹬的力对马镫的横向扭转运动。
在另一示例形式中，硬壳式轨道部件的相对的槽轨表面限制连接到往复装置的轮子，使其沿线性往复路径。
在另一示例形式中，支架基本类似于传统“菱型支架”类型自行车的支架，包括连接到前叉的前轮、长杆以及手把，通过前管可旋转地连接到水平方位的上管和下管，由垂直方位支撑管中心包围并通过上下平叉连接到后轮。轨道部件位于前端上管与后端垂直支撑管之间。曲柄装置，一般也可称为可旋转部件，如包括链轮和曲柄臂，可旋转地在上管和上平叉之间的垂直支撑管上端连接到支架。曲柄装置(即可旋转部件)的旋转运动可机械连通到后轮，其可驱动自行车。
在另一示例形式中，每一个马镫的前连接点连接到一对转臂的其中一个的外端，由于每一个转臂沿共同旋转轴独立运动，其中转臂的内端连接到支架，因此，转臂将马镫的前端限制为基本沿前上方到后下方的往复路径。
在另一示例形式中，支架基本类似于固定锻炼装置的支架，包括连接到前后横梁并由前后横梁支撑的横向支架梁，其水平排列，以将装置稳定在地面上。一把手装置从前横梁垂直延伸，直到用户可以抓住的合适高度。固定外罩中心连接到横向支架梁，该外罩内包括可旋转部件，如飞轮类型的曲柄装置，为传动组件提供机械阻力，以用作锻炼装置。
在另一示例形式中，先前形式的马镫由脚蹬臂替代，其间接地通过转臂、连接杆和/或摇杆臂连接到曲柄装置。
在另一示例形式中，先前形式的摇杆臂由一对推杆代替，其分离曲柄装置相对于传动组件的位置。
在另一示例形式中，曲柄装置基本位于转臂连接到支架的公共旋转轴线的后部。
在另一示例形式中，曲柄装置基本位于转臂连接到支架的公共旋转轴线的前部。
在另一示例形式中，第二传动组件机械连接到第一传动组件的上方，并配置为可为使用该锻炼装置的人提供往复把手，使其可抓住并使手沿跑步时手的通常轨迹移动。
附图说明
结合附图以及下面的描述，示例性实施例会变得明显，这些实施例仅作为至少一个优选实施例的示例，而非限制性实施例，其中：
图1为一示例性自行车的前视图，其包括将人跑步时的运动转换为机械运动以驱动自行车的传动组件；
图2为该示例性自行车的侧视图；
图3为该示例性自行车的俯视图；
图4为传动组件连接示例自行车支架时一侧的分解图；
图5为一示例性马镫的近视图，其显示了脚蹬连接点是如何通过脚蹬偏移凸耳与曲柄臂外端对齐的；
图6为用于示例性自行车的轨道部件和往复装置总成的横切面图；
图7为带有相对的槽轨和往复装置总成的示例性硬壳式轨道部件的透视图；
图8为描述示例自行车的传动组件是如何形成脚蹬运动路径的；
图9(现有技术)为通过比较描述椭圆型锻炼器材的传动组件是如何形成脚蹬平台的不同运动路径的侧面示意图；
图10a到10d(现有技术)为人在跑步时经历的跳跃、换脚碰撞、加速以及恢复阶段脚的路径的侧视图；
图11(现有技术)为人在跑步时脚的路径的侧视图；
图12(现有技术)为比较人在短跑、跑步以及慢跑时脚的路径的侧视图；
图13a到13d为示例自行车旋转一周过程中，脚蹬、传动组件以及曲柄装置位置的侧视图；
图14为包括另一示例性传动组件的示例性固定锻炼器材的前向透视图；
图15为图14中另一示例性传动组件的侧视示意图；
图16为包括另一示例性传动组件的示例性固定锻炼器材的后向透视图；
图17为图16中另一示例性传动组件的侧视示意图；
图18为包括另一示例性传动组件的示例性固定锻炼器材的侧视透视图；
图19为图18中另一示例性传动组件的侧视示意图；
图20为另一示例性传动组件的侧视示意图；
图21为另一示例性传动组件的侧视示意图；
图22为包括另一示例性传动组件的示例性固定锻炼器材的侧视透视图；
图23为图22中另一示例性传动组件的侧视示意图；
图24为包括图22中另一示例性传动组件以及手臂锻炼机构的示例性固定锻炼器材的侧视透视图；以及
图25为图24中另一示例性传动组件的侧视示意图。
优选实施例
对以下形式的描述仅作为示例说明，以便更准确地理解优选实施例或实施例的主题。
在所有附图中，所包括的附图标记用于对示例性实施例的特征进行说明，相同的附图标记用于表示相同的部分。
参考图1、2和3，图中所示为自行车(1)形式的自推动锻炼器材或装置的示例，包括用于将用户的运动，更确切地讲，是将人进行的跑步或慢跑之类的运动，转化为机械运动以驱动自行车(1)的传动组件(7)。
自行车(1)包括支架(2)，支架(2)具有前端(3)和后端(4)。前叉(9)枢转地连接到位于前端(3)的前管(8)。前叉(9)与前轮(31)连接在一起。手把(11)支撑在长杆(10)顶部，该长杆(10)与枢轴前叉(9)互连，以使用户可以转动自行车(1)的前轮(31)。支架(2)为菱型支架，并向后端(4)展开，以提供上下平叉(16)，其连接到并支撑后轮(32)。
在本示例中，支架(2)由管状金属结构构成，包括前管(8)、上管(12)、下管(13)、垂直支撑管(15)以及上下平叉(16)。比如，铝制管。然而，还可以采用其它合适的材料，如其它金属、塑料或合成材料。此外，支架(2)可配置为折叠的，如在前端(3)和后端(4)之间提供可安全释放的枢轴点(未示出)。
传动组件(7)由前端(3)和后端(4)之间的支架(2)支撑，并连接到支架(2)上。传动组件(7)将人的跑步运动转换为机械移动，以驱动自行车(1)。
传动组件(7)提供的运动转换从位于支架(2)两侧的一对脚蹬(26)开始，操作自行车(1)的人把脚放在该脚蹬(26)上。每一个脚蹬(26)绕一中心轴(27)旋转，该中心轴连接到一对结构体中一个的端部(25)，所述结构体在这里称为马镫(22)，因为每一个马镫(22)挂在支架(2)任一侧的第一枢轴(24)和第二枢轴(23)的连接点上，以通过脚蹬(26)支撑用户的脚(未示出)。如图4所示，本文所指的马镫(22)可包括一个或多个马镫元件，并且可认为是马镫装置或组件。该马镫(22)位于脚蹬(26)和支架(2)之间，以使该脚蹬(26)位于支架(2)两侧最突出的位置。
每一个马镫(22)以三角的形式具有三个连接点：前枢轴(23)，通过一对往复装置总成(5)中的一个将每一个马镫(22)机械连接到支架(2)；后枢轴(24)，将每一个马镫(22)连接到一对相对的曲柄臂(17)中的一个，该曲柄臂(17)为旋转部件(即曲柄装置)(6)的元件；以及马镫脚蹬连接点(25)，基本位于前(即第二)马镫枢轴(23)和后(即第一)马镫枢轴(24)中间下方。结果，当人(未示出)用脚接触脚蹬(26)操作自行车(1)时，人的脚基本位于前马镫枢轴(23)和后马镫枢轴(24)的中间下方位置。
每个马镫(22)的前枢轴(23)通过一对往复装置总成(5)中的一个机械连接到支架(2)。每一个往复装置总成(5)具有一组由一轴(20)旋转支撑的轮子(21)，轮子(21)沿轨道部件(14)相对的沟槽轨面(50)和平坦轨面(51)并在其之间移动，轨道部件(14)与支架(2)为一整体件，但在另一形式中，轨道部件(14)为连接到支架(2)的独立元件。沿轨面(50、51)移动的轮(21)限制了每个往复装置总成(5)，使其在与轨道部件同一条直线上作直线往复路径移动。
轨道部件(14)的前方固定在上管(12)，轨道部件(14)从后方向上倾斜，其后方固定在支架(2)的垂直支撑管(15)上。因此，轨道部件(14)的角度限制了马镫前枢轴(23)的移动，通过往复装置总成(5)沿基本前上方向后下方的往复路径。
每个马镫(22)的后枢轴(24)均与一对相对的曲柄臂(17)中的一个的外端连接。该曲柄臂(17)其整体为曲柄装置(即旋转部件)(6)的一部分，180°分开，与每一个曲柄臂(17)的内端通过曲柄轴(18)连接在一起。曲柄轴(18)在支架(2)的一外罩(19)内支持旋转，使曲柄轴(18)可以连接到曲柄装置(6)的任一端。该曲柄轴(18)支持一传动链轮(28)，其也是旋转部件的一部分，同样用于旋转。该传动链轮(28)通过一链条(30)与从动链轮(29)互连，该从动链轮(29)与后毂(33)连接。优选但非必需地，后毂(33)包括当下自行车旋转后轮(32)常用的内部齿轮传动装置(未示出)。
在本示例中，传动组件(7)包括链条(30)和链轮(28、29)，还可以使用传动组件(7)的其它配置，如曲柄装置(即旋转部件)(6)和后毂(33)间的皮带传送或轴传动，以驱动后轮(32)。此外，后毂(33)可以采用其它传动系统，如链齿轮传动，其利用一组链轮和链条变速器，这在现有的自行车中也很常见。
参考图4，图中所示为构成往复装置总成(5)、马镫前枢轴(23)、马镫后枢轴(24)以及曲柄装置(6)的每个元件的分解视图。
绕中心轴(27)旋转的脚蹬(26)在轴(17)的一端处在马镫脚蹬连接点(25)处连接到马镫(22)。
马镫前枢轴(23)包括轴(20)，其上的第一轴承(34)和第二轴承(36)支持具有圆形外表面的第一轮子(35)的旋转。圆形间隔垫圈(37)将第三轴承(39)与第二轴承(36)隔开，其支持具有平面外表面的第二轮子(38)的旋转。螺纹紧固件(40)将由轴承(34、36、39)支持并由间隔垫圈(37)隔开在合适位置的轮子(35、38)固定在马镫(22)前枢轴(23)的轴(20)上。
回到图2，在轨道部件(14)上提供一往复紧固件通孔(49)，可利用六角扳手(未示出)固紧或旋开图4中的螺纹紧固件(40)，以组装和拆卸往复装置总成(5)。
回到图4，马镫后枢轴(24)包括外罩(43)，其由第一轴承(42)和第二轴承(44)可旋转地支撑，两轴承通过带有加帽端(41)的螺纹主轴固紧在曲柄臂(17)的外端(45)。还可以采用其它形式的枢转机构。
曲柄装置(6)包括两个180°分开的相对的曲柄臂(17)。曲柄臂(17)的内端(47)通过螺纹紧固件(46)连接到轴(18)的两侧。该轴由位于支架(2)的外罩(19)内的两个轴承(48)支撑旋转。该曲柄装置(6)包括现有自行车中常见的现成的180mm的曲柄。可以由具有更短曲柄臂(17)的自行车曲柄，如175mm、170mm、165mm等代替，以减小由自行车(1)的传动组件(7)构成的总步长，以适用于身形较小的跑步者。
参照图5，图中描述了马镫(22)的近视图，显示了脚蹬连接点(25)是如何利用脚蹬偏移凸耳(56)沿虚线(59)与曲柄臂(45)外端对齐的。重要的一点是，马镫(22)设计为使脚蹬(26)向内偏移，以使当脚蹬(26)连接到曲柄臂(17)外端(45)时，其可与支架(2)的中心线保持相同的距离。这可选地还可使曲柄臂(17)向支架(2)内弯曲，形成曲面或成一角度，即从曲柄臂内端(47)到曲柄臂外端(45)。因此，马镫(22)包括水平连接管(55)，其在后端通过脚蹬偏移凸耳(56)固定在后垂直管(57)的底端。后垂直管的顶部固定在马镫后枢轴(24)的外罩(43)上。后垂直管(57)要足够长，以防止当曲柄臂(17)旋转时，水平连接管(55)与曲柄臂(17)发生碰撞。水平连接管(55)也要足够长，以防止用户放在脚蹬(26)上的脚(未示出)的脚后跟接触到后垂直管(57)。水平连接管(55)的前端通过脚蹬连接凸耳(54)固定在垂直前管(53)的下端。垂直前管(53)的顶端固定 在往复装置总成(5)的马镫前枢轴(23)的轴(20)上。对角支撑管(58)固定在水平连接管(55)和垂直前管(53)之间，以防止用户的脚在脚蹬(26)上施加的力导致马镫弯曲。该对角支撑管(58)的位置满足当曲柄臂(17)旋转时，可防止发生碰撞。
参考图6，图中所示为马镫前枢轴(23)、往复装置总成(5)以及轨道部件(14)的截面图。
马镫前枢轴(23)包括轴(20)，其上第一轴承(34)和第二轴承(36)支撑具有圆形外表面的第一轮子(35)旋转，其与轨道部件(14)的槽轨(50)匹配。垫圈(37)将第二轴承(36)与第三轴承(39)隔开，该第三轴承(39)支撑具有平面外表面的第二轮子(38)旋转。该第二轮(38)与轨道部件(14)的两平轨(51)匹配。螺纹紧固件(40)将由轴承(34、36、39)支撑并由垫圈(37)隔开在合适位置的轮子(35、38)固定在马镫前枢轴(23)的轴(20)上。
平轨(51)与轨道部件(14)的槽轨(50)相对，使往复装置总成(5)的第二轮子(38)将第一轮子(35)固定在合适位置，与槽轨(50)匹配，同时对抗施加在脚蹬(未示出)上的力对马镫(22)的横向扭转。
参考图7，图中所示为替换性的示例，往复装置总成(5)连接到具有两相对的槽轨的硬壳式轨道部件(60)上。在该结构中，马镫前枢轴(23)的旋转轴独立于往复装置总成(5)的轮子(64、65)的旋转轴。
马镫前枢轴(23)包括外罩(62)，其由轴(20)支持旋转，该轴(20)连接到Y型往复装置部件(61)的一端(63)。具有圆形外表面的三个轮子(64、65)由连接到Y型往复装置部件(61)外端中一端的车轴(66)支持旋转。上面一对轮子(64)匹配到沿硬壳式轨道部件(60)的顶部移动的槽轨表面(67)。下面的轮子(65)匹配到相对的沿轨道硬壳式部件(60)下方移动的槽轨表面(68)。
下方槽轨(68)与硬壳式轨道部件(60)的上方槽轨(67)相对，可使往复装置总成(5)的下方轮子(65)将上方轮子(64)固定在合适位置，与上方槽轨(67)匹配，同时对抗施加在脚蹬(未示出)上的力对马镫(22)的横向扭转。
现参考图8，显示了传动组件(7)的基本元件是如何互相作用，形成脚蹬(26)的移动路径(72)，正如图1、2及图3的相关描述。
在使用过程中，人的脚(未示出)沿非对称的卵形或卵体路径(72)移动脚蹬(26)，该路径(72)由传动组件(7)形成，具体地，由马镫(22)以及往复装置总成(5)和曲柄装置(6)互相作用形成。马镫前枢轴(23)受往复装置总成(5)移动的限制，基本上遵循前上向后下方向沿轨道部件(14)的往复路径(71)。马镫后枢轴受曲柄装置(6)旋转的限制，当曲柄臂(17)沿其车轴(75)旋转时沿圆形路径(76)。马镫前枢轴(23)的线性往复路径 (71)和马镫后枢轴(24)的圆形路径(76)的相互作用在脚蹬连接点(25)结合，形成了脚蹬(26)的非对称的卵形路径。
当脚蹬(26)位于路径(72)的最后点(74)时，其位置远高于其位于路径(72)的最前点(73)时的位置。这一特征符合人在跑步或慢跑时脚的自然轨迹。
沿路径(72)有一上死点(78)，此处脚蹬(26)垂直角速度为零，即脚蹬(26)垂直角速度从正值变为负值的点。沿路径(72)还有一个上中心点(77)，此处用脚(未示出)带动脚蹬(26)的人的膝盖的角速度为零，即膝盖的角速度从正值变为负值的点，也是弯曲膝盖的屈肌活动向伸直膝盖的伸肌活动转换的点。
参考图9(现有技术)，作为比较，图中描述了椭圆形锻炼器材的传动组件(80)是如何形成脚蹬(86)的椭圆运动路径(82)的侧视图。使用椭圆形锻炼器材的人将脚(未示出)放置在脚蹬(86)上，脚蹬(86)位于长脚蹬平台(85)上。长脚蹬平台(85)的前端(83)滑动地安装在导轨(81)上，其限定了长脚蹬平台(85)的前端(83)的运动，使其基本上遵循前上方向后下方的往复路径(71)。长脚蹬平台(85)的后端(84)旋转地连接到曲柄装置(6)上，其限定了长脚蹬平台(85)的后端(84)的运动，使当曲柄臂(17)绕其车轴(75)旋转时沿圆形路径(76)。长脚蹬平台(85)的前端(83)的往复路径(81)和长脚蹬平台(85)的后端(84)的圆形路径(76)的相互作用的结合形成脚蹬(86)的椭圆路径(82)。
当脚平台(86)位于椭圆路径(82)的最后点(74)时，其位置远低于其位于椭圆路径(82)的最前点(73)时的位置。椭圆路径(82)的这一特征不符合人在跑步或慢跑时脚的自然轨迹。
沿椭圆路径(82)有一上死点(88)，此处脚蹬(86)垂直角速度为零，即脚蹬(86)垂直角速度从正值变为负值的点。沿椭圆路径(82)还有一上中心点(87)，此处用脚(未示出)带动脚蹬(86)的人的膝盖的角速度为零，即膝盖的角速度从正值变为负值的点。
现参考图8和图9，将非对称的卵形路径(72)的特征与椭圆路径(82)的特征进行比较。表面观察，每一个传动组件(7、80)看起来具有相同的基本元件，特别地，在前端(14、81)的线性往复机构以及在后端的旋转曲柄机构(6)间采用的连接结构(22、85)的应用。然而，进一步观察图8，并对比图9，就会发现有意将枢轴脚蹬(26)置于前(即第二)枢轴(23)和后(即第一)枢轴(24)下方，以及使轨道部件(14)与曲柄装置(6)更接近，共同形成脚蹬(26)的路径(72)的特征显著有益的区别。
与最前点(73)相比，非对称的卵形路径(72)的最后点(74)远高于椭圆路径(82)的最后点(74)。因此，可以说，非对称的卵形路径比椭圆路径(82)更符合人在跑步或慢跑时脚的自然轨迹。
在使用过程中，当人骑着包含任一种传动组件(7、80)的自行车(1)时，就必须将脚从地面抬到脚蹬(26、86)上，以开始骑行。因此，较低的脚蹬抬升高度有利于提高这种自行车(1)的操作性。有益地，这种非对称的卵形路径(72)使脚蹬(26)一直位于轨道部件(14)及曲柄装置(7)下方，而椭圆路径(82)使脚蹬远高于导轨(81)。因此，非对称的卵形传动组件(7)的脚蹬抬升高度与传统的自行车类似，而椭圆路径的传动组件(80)的脚蹬高度很高，使用困难。再次参考图8和图9，使用可旋转的脚蹬(26)比使用传统的椭圆路径的训练器(80)采用的非旋转脚蹬或平台(86)更有益。当使用传统椭圆路径训练器(80)的脚蹬或平台时，用户要将脚跟抬离脚蹬或平台，这偏离了人在跑步或慢跑时的常规动作。相反地，通过使用可旋转脚蹬，用户的脚可以一直与可旋转脚蹬保持接触，从而用户不必从平台抬高，踮起脚跟，相反，旋转脚蹬可使用户更接近于人在跑步或慢跑时的常规动作。
从图中可以看出，非对称的卵形路径(72)的脚蹬(26)的上死点(78)与最后点(74)接近，而椭圆路径(82)的脚蹬(86)的上死点(88)与最前点(73)接近。椭圆路径的传动组件(80)的这一性质使其在椭圆路径(82)的每一跨步的起始处比在整个跨步过程中具有更大的阻力。这种高阻力是由于膝盖位于高阻力区域相对靠近的上中心点(87)造成的，而这种高阻力是由脚蹬(86)的上死点(88)造成的。椭圆路径(82)的这种高阻力区域可拉紧膝盖。相比之下，在非对称的卵形路径(72)中，膝盖的上中心点(77)与脚蹬的上死点(78)隔开，解决了高阻力的问题。
现在参考图10a到10d(现有技术)，图中显示了人(90)在跑步时脚(91)的每个路径段(93、94、95、96)。从图10a开始，所示为跳跃阶段(93)，此时跑步者(90)的两个脚暂时离开地面(92)，前脚(91)从跑步者膝盖(97)前倾。参考图10b，所示为换脚碰撞期(impactphase)，此时跑步者(90)的脚(91)曲线向下回到地面(92)。随后为图10c所示的加速阶段(drive phase)(95)，其中跑步者(90)的脚(91)向后蹬，以驱使跑步者(90)在地面(92)上向前运动。最后，在图10d所示的恢复期(96)，跑步者(90)的脚(91)离开地面，并曲向跑步者的臀部(98)。
参考图11(现有技术)，图中所示为跳跃、换脚碰撞、加速以及恢复时脚位置(100)的轮廓线，以及人(90)在跑步时脚(91)相对于地面(92)的组合路径(101)。
参考图12(现有技术)，图中示出了人(90)在跑步时脚(91)相对于地面(92)的多个路径(101、102、103)。这些路径(101、102、103)在形状、步长以及恢复高度(104)因跑步者的跑步类型和/或跑步者跑步速度的不同而不同。特别地，当跑步者(90)短跑(101)时，其脚(91)的路径相对于中速(102)跑步或慢跑(103)的跑步者相比，步长会更长，恢复高度(104)也会更高。
参考图13a到13d，图中所示为在使用过程中，脚蹬(26)的路径段(110、113、116、119)。虽然在图13a到13d中只显示了传动组件(7)的一侧，但需要指出的是，每一个脚蹬(26)与对方有180度的相位差。因此，当一脚蹬(26)在图中13a所示的位置时，另一脚踏(26)位于图13c所示的位置，同样地，当一脚蹬(26)在图中13b所示的位置时，另一脚踏(26)位于图13d所示的位置。
从图13a开始，图中所示为跳跃阶段(110)，其中脚蹬(26)向前移动，而曲柄装置(6)沿顺时针(112)旋转90度，并且往复装置总成(5)沿轨道部件(14)向前(111)移动。参考图13b，其中所示为换脚碰撞阶段(113)，其中脚蹬(26)曲线向下，而曲柄装置(6)沿顺时针(115)旋转90度，并且往复装置总成(5)沿轨道部件(14)向后(114)移动。尽管脚蹬(26)的换脚碰撞阶段(113)与图10b所示跑步者(90)的脚(91)遵循的曲线类似，但其本身并没有发生实体碰撞。相反地，换脚碰撞阶段(113)向下的力被传动组件(7)捕获并转换成曲柄装置(6)的旋转转矩。之后为图13c所示的加速阶段(116)，其中脚蹬(26)继续向后驱动，而曲柄装置(6)又沿顺时针(118)旋转了90度，并且往复装置总成(5)继续沿轨道部件(14)向后(117)移动。最后，在图13d所示的恢复阶段期间，脚蹬向上(119)弯曲，而曲柄装置(6)又沿顺时针(121)旋转90度，往复装置总成(5)向后然后向前(120)沿导轨部件(14)移动。
从图13a到13d可以看出，脚蹬(26)的路径形状虽然基本为卵形或卵体，但不对称，因此，脚蹬(26)的路径段(110、113、116、119)各不相同。
参考图14，图中所示为一固定的锻炼装置(130)，其具有包括前支架横梁(132)、后横梁(133)以及横向支架部件(134)的锻炼装置支架(131)。还提供有把手装置(135)，可使使用该装置的人利用手支撑自身。提供把手装置支柱(136)，以将把手装置(135)固定在前支架横梁(132)的合适高度上。曲柄装置(6)(即旋转部件)包括位于或者部分或基本位于一固定外罩(138)内的旋转单元(137)。一飞轮位于固定外罩(138)，当人操作装置(130)时，提供一种形式的阻力。飞轮(139)绕旋转轴(140)的中心旋转。
在本实施例中，马镫为Y型马镫(141)。马蹬(141)的第一臂连接到马镫后枢轴(24)，马镫(141)的第二臂连接到马镫前枢轴(23)。马镫(141)的第三臂通过脚蹬轴(27)连接到脚蹬(26)，还提供了马镫脚蹬连接点(25)。马镫(141)通过马镫前枢轴(23)连接到转臂(142)。在曲柄臂(6)的两侧提供两个马镫(141)。每一个马镫(141)通过马镫前枢轴(23)连接到独立的转臂(142)。在转臂(142)的另一端，转臂/支架枢轴(143)连接转臂(142)到支架(131)。还为转臂/支架枢轴(143)提供一外罩(144)。
参考图15，图中所示为图14中传动组件的侧视示意图。飞轮的旋转中心(140)显示为固定的旋转点。转臂/支架枢轴(143)同样显示为固定的旋转点。马镫后枢轴(24)以及马镫前枢轴(23)以及脚蹬轴(27)显示为在空间移动，而非固定在特定位置的枢轴或者旋转点。脚蹬(26)的轴，如位于马镫/脚蹬连接点(25)的脚蹬轴(27)的纵向轴，在使用时 沿非对称的卵形路径(72)。图中还说明了曲柄臂(17)的旋转(75)方向，其优选地位于外罩(138)内部。还显示了在使用过程中，跟随转臂(142)的转臂的往复运动(145)。
因此，作为示例，图1和图14描述了利用人在跑步或慢跑时的运动的传动组件。该示例性传动组件包括连接到器材(1、130)的支架(2、131)上的旋转部件(6)、马镫(22、141)，以及枢转地连接到马镫(22、141)上的脚蹬(26)。第一枢轴(24)连接在马镫(22、141)与旋转部件(6)之间，第二枢轴(23)连接在马镫(22、141)与支架(2、131)之间。
通过参考图8和图15可以容易地看出，在脚蹬(26)的运动过程中，脚蹬(26)的枢轴轴线低于第一枢轴(24)和第二枢轴(23)。在脚蹬(26)的运动过程中，脚蹬(26)的枢轴轴线沿非对称的卵形路径(72)。在使用过程中，脚蹬路径(72)的最后点(74)高于脚蹬路径(72)的最前点(73)。在使用过程中，脚蹬(26)沿基本类似于人在跑步或慢跑时脚的轨迹的往复路径(72)。脚蹬(26)的枢轴轴线由脚蹬轴(27)提供，或者沿脚蹬轴(27)对齐。再者，在使用过程中，脚蹬(26)的枢轴轴线通过旋转部件(6)的旋转轴线(75)前方(即向前)和后方(即向后)，在本示例中还在传动链轮的前方和后方。再者，在本示例使用过程中，脚蹬(26)的枢轴轴线还通过第二枢轴(23)后部位置的前方(即向前)和后方(即向后)。这可以通过脚蹬路径(72)延伸到第二枢轴(23)的最后点的前方和后方看出。
脚蹬(26)的运动驱动旋转部件(6)。在一示例中，旋转部件(6)为包括曲柄臂(17)和链轮(28)的曲柄装置。在另一实施例中，旋转部件(6)为包括飞轮的旋转单元(137)。在支架(2、131)的对面侧提供另一马镫(22)，如在上管(12)或横向支架部件(134)的任一侧，另一脚蹬(26)枢转地连接到另一马镫(22)。第二枢轴(23)可通过往复装置总成(5)连接到支架(2、131)。
第二枢轴(23)通过一可沿轨道部件(50、51、60)移动的轮子(21)连接到自行车支架(2)。轨道部件(50、51、60)可为带有一个或多个槽轨(50、67、68)的硬壳式轨道部件(60)。轨道部件(50、51、60)的前端(接近前端(3))相对于轨道部件(50、51、60)的后端(接近垂直支撑管(15))向上成一角度。轨道部件(50、51、60)的至少一个槽轨(50、67、68)将轮子(21)限制在线性往复路径上。在脚蹬(26)的运动过程中，脚蹬(26)的枢轴轴线保持在轨道部件(50、51、60)下方。第二枢轴优选地可相对于支架(2、131)移动。
在一示例中，器材为菱型支架类型的自行车(1)。轨道部件(50、51、60)可位于自行车(1)的上管(12)的前端(3)与自行车(1)的垂直支撑管(15)的后端之间。
在另一示例中，所述器材为固定的锻炼装置(130)。在该示例中，第二枢轴(23)可通过一转臂(142)连接到支架(131)。马镫(22)可为具有三个臂(141)的Y型马镫。第一枢轴(24)连接到第一臂，第二枢轴(23)连接到第二臂，脚蹬(26)枢转地连接到第三臂。 旋转部件(6)位于第二枢轴点(23)后方。可选地，旋转部件(6)可位于第二枢轴点(23)的前方。另一手动传动组件可以机械连接到旋转部件(6)，并为人提供把手(170)。
在另一示例中，提供了利用人跑步或慢跑时的运动的自行车(1)。该自行车包括前轮(31)和连接到支架(2)的后轮(32)，手把(11)连接到支架(2)。曲柄装置(6)连接到支架(2)，并配置为驱动后轮(32)，马镫(22)位于支架(2)的两侧。提供有脚蹬(26)，脚蹬分别枢转地连接到每一个马镫(22)上。第一枢轴(24)连接在每一个马镫(22)和曲柄装置(6)之间，第二枢轴(23)通过一个或多个可沿轨道部件(50、51、60)移动的轮子(21、64、65)连接在每一个马镫(22)和支架(2)之间。
参考图16，图中描述了另一示例性的固定锻炼器材(130)，其包括另一示例性的传动组件。在该示例中，脚蹬臂(150)在脚蹬连接点(151)处与脚蹬(26)连接。脚蹬臂(150)在脚蹬臂/转臂枢轴(152)处连接转臂(142)。脚蹬臂(150)还通过脚蹬臂/连接杆枢轴(153)连接到连接杆(154)。摇杆臂(156)通过连接杆/摇杆臂枢轴(155)连接到连接杆(154)。摇杆臂(156)可通过摇杆臂/飞轮曲柄枢轴(157)连接到飞轮(154)，或一些其它形式的可选阻力机构。摇杆臂(156)还可以通过摇杆臂/转臂枢轴(158)连接到转臂(142)。
参考图17，图中描述了图16所示的装置(130)的侧视示意图。如前所述，脚蹬(26)的轴，如沿脚蹬轴(27)的轴线对齐，在使用过程中沿非对称的卵形路径(72)。图中也描述了曲柄臂(17)的旋转轴线(75)，以及转臂往复运动(145)，随后为转臂(142)。
参考图18-19，图中描述了另一种具有不同传动组件的固定锻炼装置(130)。在本示例中，脚蹬臂(150)同样通过脚蹬臂/连接杆枢轴(153)连接到连接杆(154)，并通过脚蹬臂/转臂枢轴(152)连接到转臂(142)。摇杆臂(156)通过连接杆/摇杆臂枢轴(155)连接到连接杆(154)，并通过转臂/支架枢轴(143)连接到转臂(142)。因此，摇杆臂(156)也枢转地连接到支架(131)。第一推杆(160)通过第一推杆/转臂枢轴(161)连接到转臂(142)。第一推杆(160)通过推杆/飞轮曲柄枢轴(164)连接第二推杆(162)，该枢轴还将第一推杆(160)和第二推杆(162)连接到飞轮(139)。同样地，如上所述，在使用过程中，脚蹬(26)的轴线沿一非对称的卵形脚蹬路径(72)。
参考图20-21，图中所示为另一示例性的传动组件的侧面示意图。在图20所描述的示例中，还提供了通过转臂/支架枢轴(143)连接到转臂(142)的连接杆拉杆(165)，该连接杆拉杆(165)还通过连接杆拉杆枢轴(166)连接到连接杆(154)的另一端。同上图一样，实体黑圆圈表示固定的枢轴点，空心圆圈表示可在二维空间移动的枢轴点。
参考图22-23，图中所示为具有另一示例性传动组件的另一示例性固定锻炼器材(130)。在本示例中，还提供了将脚蹬臂(150)连接到第二推杆(162)的第二推杆/脚蹬臂枢轴(167)。如图所示，在本示例中，脚蹬臂(150)同样在脚蹬臂/转臂枢轴(152)处枢转地连接到转 臂(142)。第二推杆(162)在推杆/飞轮曲柄枢轴(167)处连接到第一推杆(160)。
参考图24-25，图中所示为增加手臂锻炼机构或手动传动组件的另一示例性固定锻炼器材(130)。在所述的示例中，连接到脚蹬(26)的传动组件元件与图22和23中的相同。然而，应该理解为任何其它可选的脚传动组件或曲柄装置，即不同种类的旋转部件，都可以用于图24中的手臂锻炼机构或手动传动组件。例如，可以利用图1、14、16或18中的任何一项中所述的曲柄装置(6)。此外，第二连接杆(182)通过第二连接杆/转臂枢轴(183)枢转地连接到转臂(142)。第二连接杆(182)的上端通过第二连接杆/摇杆枢轴(181)连接到内摇杆(178)。摇杆/支架枢轴(179)将外摇杆(178)连接到支架(131)。为用户提供把手(170)以便在使用装置(130)时握住。手柄轴(171)使手柄(170)相对于把手臂(173)旋转。描述了把手的往复运动(172)，显示了把手臂(173)的一般运动。把手/支架枢轴(174)使把手臂(173)在枢轴上转动。把手/第一拉杆枢轴(175)将把手臂(173)连接到第一拉杆(176)。第一拉杆(176)的下端通过第一拉杆/摇杆枢轴(177)连接到摇杆(178)。
因此，在操作过程中，当人相对于身体将把手(170)向外或向内移动时，会使把手臂(173)绕把手/支架枢轴(174)旋转，以相应地使摇杆(178)如图25所示做摇杆往复运动(180)。该运动又通过第二连接杆(182)对转臂(142)施加力。因此，使用装置(130)的人可以使用脚蹬(26)和把手(170)驱动曲柄装置(6)。曲柄装置(6)在结构上可以提供阻力，如利用飞轮，使人们同时锻炼手和脚。
尽管已经以自行车和固定锻炼器材为例描述了传动组件，应该理解，该传动组件，尤其是曲柄装置，可以在其它应用领域中得到应用，并且可以安装到任何形式的锻炼器材和/或运输机械中。
许多修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，并落在本发明的保护范围之内。
在说明书中引用的任何在先公开(或从中推断出的信息)，或者任何已知的物质都不是、也不应该作为确认或允许或以任何形式暗示该在先公开(或从中推断出的信息)或已知物质已经形成的本说明书涉及到的领域的公知常识的一部分。
在整个说明书以及权利要求中，除非文中另有说明，用语“包括(comprise)”及其变型，如“包括(comprises)”以及“包括(comprising)”，应理解为表示包含所述的整体或步骤或者整体或步骤的组，而不排除任何其它整体或步骤或者整体或步骤的组。
图中所示的附图标记列表以及示例组件：
1.自行车
2.支架
3.前端
4.后端
5.往复装置总成
6.曲柄装置
7.传动组件
8.前管
9.前叉
10.长杆
11.手把
12.上管
13.下管
14.轨道部件
15.垂直支撑管
16.上下平叉
17.曲柄臂
18.(曲柄)轴
19.(曲柄)外罩
20.(马镫前枢轴/往复装置)轴
21.往复装置轮
22.马镫
23.马镫前(即第二)枢轴
24.马镫后(即第一)枢轴
25.马镫脚蹬连接点
26.脚蹬
27.(脚蹬)轴
28.传动链轮
29.从动链轮
30.链条
31.前轮
32.后轮
33.后毂
34.(往复装置)第一轴承
35.(往复装置)具有圆形外表面的第一轮子
36.(往复装置)第二轴承
37.(往复装置)垫圈
38.(往复装置)具有平面外表面的第二轮子
39.(往复装置)第三轴承
40.(往复装置)螺纹紧固件
41.(马镫后枢轴)具有加帽端的螺纹紧固件
42.(马镫后枢轴)第一轴承
43.(马镫后枢轴)外罩
44.(马镫后枢轴)第二轴承
45.(曲柄臂)外端
46.(曲柄臂)紧固件
47.(曲柄臂)内端
48.(曲柄)轴承
49.往复紧固件通孔
50.轨道槽轨
51.轨道平轨
52.(马镫)横向扭转动作
53.(马镫)垂直前管
54.(马镫)脚蹬连接凸耳
55.(马镫)水平连接管
56.(马镫)脚蹬偏移凸耳
57.(马镫)垂直后管
58.(马镫)对角支撑管
59.显示脚蹬连接点(25)与曲柄臂(45)外端对齐的直线
60.槽形硬壳式轨道部件
61.Y型往复装置部件
62.(马镫前枢轴)外罩
63.(马镫前枢轴)连接点
64.(往复装置)上轮
65.(往复装置)下轮
66.(往复装置)轴
67.(轨道部件)上槽轨
68.(轨道部件)下槽轨
71.沿轨道部件的往复线性往复装置总成路径
72.非对称的卵形脚蹬路径
73.在最前点的脚蹬高度
74.在最后点的脚蹬高度
75.曲柄臂旋转轴
76.曲柄臂圆形运动
77.上中心点
78.上死点
80.椭圆形训练器
81.脚蹬平台前端往复线性路径
82.椭圆脚蹬路径
83.脚蹬平台前端
84.脚蹬平台后端
85.长脚蹬平台
86.脚蹬
87.上中心点
88.上死点
90.跑步者(中距运动员冲刺轨迹)
91.跑步者的脚
92.跑步表面
93.跳跃阶段脚的轨迹
94.换脚碰撞期脚的轨迹
95.加速阶段脚的轨迹
96.恢复期脚的轨迹
97.运动员的膝盖
98.运动员的臀部
100.跳跃、换脚碰撞、加速及恢复期脚位置的重叠
101.跑步者短跑时脚的路径
102.跑步者跑步时脚的路径
103.跑步者慢跑时脚的路径
104.脚路径的恢复高度
110.跳跃阶段的脚蹬路径
111.往复装置总成在轨道中向前移动
112.曲柄装置旋转到2：30角度处
113.换脚碰撞阶段的脚蹬路径
114.往复装置总成在轨道中向后移动
115.曲柄装置旋转到5：30角度处
116.加速期的脚蹬路径
117.往复装置总成在轨道中继续向后移动
118.曲柄装置旋转到8：30角度处
119.恢复期的脚蹬路径
120.往复装置总成在轨道中向后再向前移动
121.曲柄装置旋转到11：30角度处
130.固定的锻炼装置
131.锻炼装置支架
132.前支架横梁
133.后支架横梁
134.横向支架梁
135.把手装置
136.把手装置支柱
137.可旋转单元
138.固定外罩
139.飞轮
140.飞轮曲柄旋转中心
141.Y型马镫
142.转臂
143.转臂/支架枢轴
144.转臂/支架枢轴外罩
145.转臂往复运动
150.脚蹬臂
151.脚蹬连接点
152.脚蹬臂/转臂枢轴
153.脚蹬臂/连接杆枢轴
154.连接杆
155.连接杆/摇杆臂枢轴
156.摇杆臂
157.摇杆臂/飞轮曲柄枢轴
158.摇杆臂/转臂枢轴
160.第一推杆
161.第一推杆/转臂枢轴
162.第二推杆
163.第二推杆/摇杆臂枢轴
164.推杆/飞轮曲柄枢轴
165.连接杆拉杆
166.连接杆拉杆枢轴
167.第二推杆/脚蹬臂枢轴
170.把手
171.手柄轴
172.把手往复运动
173.把手臂
174.把手/支架枢轴
175.把手/第一连接杆枢轴
176.(手动传动组件)第一连接杆
177.(手动传动组件)第一连接杆/摇杆枢轴
178.(手动传动组件)摇杆
179.(手动传动组件)摇杆/支架枢轴
180.(手动传动组件)摇杆往复运动
181.(手动传动组件)第二连接杆/摇杆枢轴
182.(手动传动组件)第二连接杆
183.(手动传动组件)第二连接杆/转臂枢轴

Claims (30)

1.一种利用人跑步或慢跑的运动的传动组件，该传动组件包括：
连接到器材支架的可旋转部件，该支架具有前端和后端；
马镫，以及在枢轴轴线上枢转地连接到该马镫的脚蹬；
连接在马镫与可旋转部件之间的第一枢轴；以及
连接在马镫与支架之间的第二枢轴；
其中，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线经过第二枢轴后部的前方和后方，且第二枢轴相对于支架沿基本前上和后下的往复路径，并且脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中保持在第一枢轴的下方。
2.根据权利要求1所述的传动组件，其中，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中保持在第一枢轴和第二枢轴下方。
3.根据权利要求1或2所述的传动组件，其中，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线经过可旋转部件旋转轴线的前方和后方。
4.根据权利要求1所述的传动组件，其中，脚蹬的枢轴轴线由脚蹬轴提供，或者沿脚蹬轴对齐。
5.根据权利要求1所述的传动组件，其中，在使用过程中，脚蹬在移动过程中，其枢轴轴线沿非对称的卵形路径。
6.根据权利要求1所述的传动组件，其中，在使用过程中，脚蹬路径的最后点高于脚蹬路径的最前点。
7.根据权利要求1所述的传动组件，其中，在使用过程中，脚蹬沿一往复路径，所述往复路径基本类似于人在跑步或慢跑时脚沿的路径。
8.根据权利要求1所述的传动组件，其中脚蹬的枢轴轴线由一脚蹬轴提供。
9.根据权利要求1所述的传动组件，其中脚蹬的运动驱动可旋转部件。
10.根据权利要求1所述的传动组件，其中所述可旋转部件为包括曲柄臂和链轮的曲柄装置。
11.根据权利要求1所述的传动组件，其中马镫包括向内偏移脚蹬连接点的脚蹬偏移凸耳。
12.根据权利要求1所述的传动组件，包括在支架相对侧的另一马镫，以及枢转地连接到该另一马镫的另一脚蹬。
13.根据权利要求1所述的传动组件，其中，第二枢轴通过一往复装置总成连接到支架。
14.根据权利要求1所述的传动组件，其中，第二枢轴通过一能够沿轨道部件移动的轮子连接到支架。
15.根据权利要求14所述的传动组件，其中，所述轨道部件为具有一个或多个槽轨的硬壳式轨道部件。
16.根据权利要求14所述的传动组件，其中，轨道部件的前端相对于轨道部件的后端向上成一角度。
17.根据权利要求14所述的传动组件，其中，轨道部件中至少一个槽轨限制轮子，使其沿一线性往复路径。
18.根据权利要求14所述的传动组件，其中，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中保持低于轮子。
19.根据权利要求1所述的传动组件，其中第二枢轴能够相对于支架移动。
20.根据权利要求1所述的传动组件，其中所述器材为自推动装置。
21.根据权利要求1所述的传动组件，其中所述器材为自行车。
22.根据权利要求14所述的传动组件，其中，所述器材为自行车，且轨道部件位于自行车前端的上管与自行车后端的垂直支撑管之间。
23.根据权利要求1所述的传动组件，其中所述器材为固定的锻炼装置。
24.根据权利要求23所述的传动组件，其中第二枢轴通过一转臂连接到支架上。
25.根据权利要求23所述的传动组件，其中所述马镫为具有三个臂的Y型马镫。
26.根据权利要求25所述的传动组件，其中，第一枢轴连接到第一臂，第二枢轴连接到第二臂，而脚蹬枢转地连接到第三臂。
27.根据权利要求23所述的传动组件，其中，可旋转部件位于第二枢轴的后部。
28.根据权利要求23所述的传动组件，其中，可旋转部件位于第二枢轴的前部。
29.根据权利要求23所述的传动组件，其中，另一手动驱动组件机械连接到可旋转部件并为人提供把手。
30.一种利用人跑步或慢跑的运动的自行车，所述自行车包括：
前轮和连接到支架的后轮；
连接到支架的手把；
连接到支架并配置为驱动后轮的曲柄装置，该支架具有前端和后端；
马镫，支架的每一侧设置有一马镫；
脚蹬，脚蹬枢转地在一枢轴轴线连接到每一个马镫上；
第一枢轴，第一枢轴连接在每一个马镫与曲柄装置之间；以及
第二枢轴，第二枢轴通过一个或多个能够沿轨道部件移动的轮子连接在每一个马镫与支架之间；
其中，在使用过程中，脚蹬的枢轴轴线经过第二枢轴后部的前方和后方，且第二枢轴相对于支架沿基本前上和后下的往复路径，并且脚蹬的枢轴轴线在脚蹬运动过程中保持在第一枢轴的下方。
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