CN105579103A - 健身器 - Google Patents

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Abstract

本文描述了固定健身器的实施例，所述固定健身器具有往复运动足部和/或手部构件，诸如以闭环路径运动的足部踏板。某些实施例可以包括往复运动足部踏板，所述往复运动足部踏板致使使用者足部以基本倾斜的闭环路径运动，使得足部运动较之平地行走或者跑步运动更像踏步运动。某些实施例还可以包括往复运动手柄，所述往复运动手柄构造成经由连结到曲柄轮的联动装置与足部配合运动，所述曲柄轮还联接到足部踏板。经由旋转的基于空气阻力的机构、经由基于磁性的机构和/或经由其它机构可以提供可变阻力，在使用者使用健身器的同时可以快速地调节所述机构中的一个或者多个。

Description

健身器
相关申请的交叉引用
本申请是2013年3月15日提交的题目为“健身器”的美国临时申请No.61/798,663的非临时申请并且要求其优先权，该申请的全部内容以援引的方式结合在此。
技术领域
本申请涉及一种具有往复运动构件的固定健身器。
背景技术
传统固定健身器包括阶梯踏步机型健身器和椭圆跑步型健身器。这些类型的健身器中的每一种通常提供了不同类型的锻炼，其中，阶梯踏步机型健身器提供了低频竖直踏步模拟，而椭圆跑步型健身器提供了高频水平跑步模拟。
发明内容
本文描述了固定健身器的实施例，所述固定健身器具有往复运动足部和/或手部构件，诸如以闭环路径运动的足部踏板。某些实施例可以包括往复运动足部踏板，所述往复运动足部踏板致使使用者足部沿着基本倾斜的闭环路径运动，使得足部运动较之平地行走或者跑步运动更像踏步运动。某些实施例还可以包括往复运动手柄，所述往复运动手柄构造成经由连结到曲柄轮的联动装置与足部协调运动，所述曲柄轮还联接到足部踏板。经由旋转的基于空气阻力的机构、经由基于磁性的机构和/或经由其它机构可以提供可变阻力，在使用者使用健身器的同时可以快速地调节所述机构中的一个或者多个。
固定健身器的某些实施例包括第一和第二往复运动足部踏板，所述第一和第二往复运动足部踏板中的每个构造成以相应的闭环路径运动，其中，每条闭环路径均限定了在闭环路径中的相互离开最远的两个点之间延伸的主轴线，并且其中，闭环路径的主轴线相对于水平面倾斜大于45°。健身器包括至少一个阻力机构，所述阻力机构构造成提供抵抗足部踏板沿着其闭环路径运动的阻力，其中，所述阻力机构包括可调节部分，所述可调节部分构造成改变在给定的足部踏板往复运动频率下由阻力机构提供的阻力的大小，并且使得可调节部分构造成在健身器的使用者于锻炼期间用其足部驱动足部踏板的同时由使用者容易地调节。
在一些实施例中，可调节部分构造成在两个预定阻力设定之间例如在小于一秒的时间内快速地调节。在一些实施例中，阻力机构构造成随着足部踏板往复运动频率的增大而提供增大的阻力。
在一些实施例中，阻力机构包括基于空气阻力的阻力机构，其中，通过基于空气阻力的阻力机构的旋转将空气吸入到横向进气口中并通过径向排气口排出吸入的空气。基于空气阻力的阻力机构可以包括可调节的空气流量调节器，所述可调节的空气流量调节器可以被调节以改变在给定的基于空气阻力的阻力机构的转速下流经进气口或者排气口的空气流量。可调节的空气流量调节器可以包括可旋转板，所述可旋转板定位在基于空气阻力的阻力机构的横向侧部处并且构造成旋转以改变进气口的错流面积，或者可调节的空气流量调节器可以包括轴向可动板，所述轴向可动板定位在基于空气阻力的阻力机构的横向侧部处并且构造成轴向运动以改变进入进气口的空气量。可调节的空气流量调节器可以构造成在使用者用其足部驱动足部踏板的同时由远离基于空气阻力的阻力机构的使用者输入装置进行控制。
在一些实施例中，阻力机构包括磁性阻力机构，所述磁性阻力机构包括可旋转的转子和制动钳，所述制动钳包括磁体，所述磁体构造成随着转子在磁体之间旋转而在转子中感应产生涡电流，这导致产生抵抗转子旋转的阻力。制动钳可以是可调节的，以将磁体运动到离开转子的旋转轴线的不同径向距离处，使得通过增大磁体离开轴线的径向距离来增大磁体施加给转子的旋转的阻力的大小。可调节的制动钳可以构造成在使用者用其足部驱动足部踏板的同时由远离磁性阻力机构的使用者输入装置进行控制。固定健身器的一些实施例包括：固定框架；第一和第二往复运动足部踏板，所述第一和第二往复运动足部踏板联接到框架，其中，每个足部踏板均构造成相对于框架以相应闭环路径运动；曲柄轮，所述曲柄轮围绕曲柄轴线可旋转地安装到框架，其中，足部踏板联接到曲柄轮，使得足部踏板围绕闭环路径的往复运动驱动曲柄轮旋转；至少一个手柄，所述手柄围绕第一轴线可枢转地联接到框架并且构造成由使用者的手驱动，其中，第一轴线基本平行于曲柄轴线并且相对于曲柄轴线固定。健身器还包括：第一联动装置，所述第一联动装置相对于手柄固定并且可围绕第一轴线枢转，而且具有与第一轴线相对地延伸的径向端部；第二联动装置，所述第二联动装置具有围绕第二轴线可枢转地联接到第一联动装置的径向端部的第一端部，所述第二轴线基本平行于曲柄轴线；第三联动装置，所述第三联动装置围绕第三轴线可旋转地联接到第二联动装置的第二端部，所述第三轴线基本平行于曲柄轴线，其中，第三联动装置相对于曲柄轮固定并且可围绕曲柄轴线旋转。健身器构造成使手柄的枢转运动与足部踏板中的一个沿着其闭环路径的运动同步。
在一些实施例中，第二联动装置的第二端部包括环形套环，第三联动装置包括圆盘，所述圆盘可旋转地安装在环形套环中。
在一些实施例中，第三轴线通过圆盘的中心，曲柄轴线在偏离圆盘的中心且位于环形套环内的位置处通过圆盘。
在一些实施例中，框架可以包括倾斜构件，所述倾斜构件具有非直线部分，所述非直线部分构造成例如通过致使附接到足部构件的中间部分的辊沿着倾斜构件的非直线部分滚动而致使往复运动足部构件的中间部分以非直线路径运动。
参照附图从以下详细描述中本发明的前述及其它目的、特征和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是示例性健身器的透视图；
图2A至图2D是图1的健身器的左侧视图，其示出了曲柄循环的不同阶段；
图3是图1的健身器的右侧视图；
图4是图1的健身器的正视图；
图4A是图4的一部分的放大视图；
图5是图1的健身器的左侧视图；
图5A是图5的一部分的放大视图；
图6是图1的健身器的俯视图；
图7是图1的健身器的左侧视图；
图7A是图7的一部分的放大视图，其示出了由健身器的足部踏板走过的闭环路径；
图8是另一个示例性健身器的右侧视图；
图9是图8的健身器的左侧视图；
图10是图8的健身器的正视图；
图11是图8的健身器的磁制动器的透视图；
图12是图8的健身器的包括有外壳体的实施例的透视图；
图13是图12的健身器的右侧视图；
图14是图12的健身器的左侧视图；
图15是图12的健身器的正视图；
图16是图12的健身器的后视图；
图17是具有弯曲倾斜构件的示例性健身器的侧视图。
具体实施方式
在此描述了固定健身器的实施例，其具有往复运动足部和/手部构件，诸如以闭环路径运动的足部踏板。所公开的健身器能够提供抵抗使用者往复运动的可变阻力，例如以提供可变强度间歇训练。一些实施例可以包括往复运动足部踏板，所述往复运动足部踏板致使使用者足部沿着基本倾斜的闭环路径运动，使得足部运动较之平地行走或者跑步运动更像踏步运动。一些实施例还可以包括往复运动手部构件，其构造成与足部踏板协调运动并且允许使用者锻炼上身肌肉。可以经由旋转的基于空气阻力的风扇式机构、经由基于磁性的涡电流机构、经由基于摩擦的制动器和/或经由其它机构来提供可变阻力，上述机构中的一个或者多个在使用者使用健身器的同时可以快速地调节，以提供可变强度间歇训练。
图1至图7A示出了健身器10的示例性实施例。健身器10包括框架12，所述框架12包括：用于接触支撑表面的底架14；第一和第二竖直支柱16，所述第一和第二竖直支柱16由弓形支柱18联接；上支撑结构20，所述上支撑结构20在弓形支柱18上方延伸；以及第一和第二倾斜构件22，所述第一倾斜构件22在底架14和第一竖直支柱16之间延伸，第二倾斜构件22在底架14和第二竖直支柱16之间延伸。
曲柄轮24固定到曲柄轴25(参见图4A和图5A)，所述曲柄轴25由上支撑结构20可旋转地支撑并且可围绕固定的水平曲柄轴线A旋转。第一和第二曲柄臂28相对于曲柄轮24和曲柄轴25固定并且分别定位在曲柄轮的任一侧上并也可围绕曲柄轴线A旋转，使得曲柄臂28的旋转致使曲柄轴25和曲柄轮24围绕曲柄轴线A旋转。第一和第二曲柄臂28具有在曲柄轴线A处固定到曲柄轴25的相应的内端部和沿着相反的径向方向从曲柄轴线A延伸的相应的径向端部。第一和第二往复运动足部构件26具有：前端部，所述前端部分别可枢转地联接到第一和第二曲柄臂28的径向端部；和后端部，所述后端部分别联接到第一和第二足部踏板32。第一和第二辊30分别联接到第一和第二足部构件26的中间部分，使得辊30能够沿着框架12的倾斜构件22滚动平移。在替代实施例中，作为辊30的替代方案或者附加方案，可以使用其它轴承机构来促进足部构件26沿着倾斜构件22的平移运动，诸如滑动摩擦型轴承。
当使用者驱动足部踏板32时，足部构件26的中间部分经由沿着倾斜构件22的辊30以大体直线路径平移。在替代实施例中，倾斜构件22可以包括非直线部分，诸如弯曲或者弓形部分(例如，参见图17中的弯曲倾斜构件123)，使得足部构件26的中间部分经由沿着倾斜构件22的非直线部分的辊30以非直线路径平移。倾斜构件22的非直线部分可以具有任意曲率(诸如恒定或者非恒定的曲率半径)，并且可以带有凸出、凹入和/或部分直线表面，用于使辊沿其行进。在一些实施例中，倾斜构件22的非直线部分相对于水平地平面可以具有至少45°的平均倾角和/或可以具有至少45°的最小倾角。
足部构件26的前端部能够围绕旋转轴线A以圆形路径运动，该圆形运动驱动曲柄臂28和曲柄轮24旋转运动。足部构件26的前端部的圆形运动和足部构件的中间部分的直线或者非直线运动的组合致使足部构件26的后端部处的踏板32以非圆形闭环路径运动，诸如大体卵形和/或大体椭圆形的闭环路径。例如，参照图7A，踏板32前部处的点F可以沿着路径60行走，而踏板后部处的点R可以沿着路径62行走。由足部踏板32上的不同点行走的闭环路径可以具有不同的形状和尺寸，诸如其中，踏板3的更朝后的部分行走更长的距离。例如，路径60可以较之路径62更短和/或更窄。由足部踏板32行走的闭环路径可以具有由路径的间隔最远的两个点限定的主轴线。由踏板32行走的闭环路径中的一条或者多条的主轴线相对于由底架14限定的水平面可以具有较之水平线更靠近竖直线的倾角，诸如至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°、至少75°、至少80°和/或至少85°。为了使踏板的闭环路径具有这样的倾斜，倾斜构件可以包括大体直线或者非直线部分(例如参见图17中的倾斜构件123)，辊在所述大体直线或者非直线部分上行走，所述大体直线或者非直线部分相对于水平底架14形成大倾角α、平均倾角和/或最小倾角，诸如至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°。至少75°、至少80°和/或至少85°。足部踏板运动的这种大倾角能够向使用者提供下身锻炼，其较之在水平表面上行走或者跑步更像踏步。这种下身锻炼可以与由传统阶梯踏步机提供的下身锻炼类似。
健身器10还可以包括第一和第二手柄34，所述第一和第二手柄34在水平轴线D处联接到框架12的上支撑结构20。手柄34围绕水平轴线D的旋转致使第一和第二连杆38对应旋转，所述第一和第二连杆38在其径向端部处可枢转地联接到第一和第二往复运动构件40。如图4A和图5A所示，例如，往复运动构件40的下端部包括相应的环形套环41。相应的圆盘42可旋转地安装在每个环形套管41内，使得圆盘42可在每个圆盘的中心处围绕相应圆盘轴线B相对于往复运动构件40和套环41旋转。圆盘轴线B平行于固定的曲柄轴线A并且沿着相反的方向径向偏离固定的曲柄轴线A(参见图4A和图5A)。当曲柄轮24围绕曲柄轴线A旋转时，圆盘轴线B围绕轴线A以相对的具有相同半径的圆形轨道运动。圆盘42还在曲柄轴线A处固定到曲柄轴25，使得当圆盘42在曲柄轮24的相对侧部上围绕曲柄轴线A枢转时，圆盘42在相应的环形套环41内旋转。圆盘42可以相对于相应的曲柄臂28固定，使得当使用者驱动踏板32和/或手柄34时，圆盘和曲柄臂28围绕曲柄轴线A一致地旋转，以曲柄转动曲柄轮24。包括手柄34、枢转轴线36、连杆38、往复运动构件40和圆盘42的手柄联动装置组件可以构造成致使手柄34以与踏板32相反的运动往复运动。例如，当左踏板32向上和向前运动时，左手柄34向后枢转，反之亦然。曲柄轮24可以联接到一个或者多个阻力机构，以向踏板32和手柄34的往复运动提供阻力。例如，所述一个或者多个阻力机构可以包括基于空气阻力的阻力机构50、基于磁性的阻力机构、基于摩擦的阻力机构和/或其它阻力机构。可以调节阻力机构中的一个或者多个，以提供不同水平的阻力。此外，阻力机构中的一个或者多个可以提供对应于健身器的往复运动频率的可变阻力，使得阻力随着往复运动频率的增大而增大。
如图1至图7所示，健身器10包括基于空气阻力的阻力机构或者空气制动器50，所述空气制动器50可旋转地安装到框架12。空气制动器50由曲柄轮24的旋转驱动。在示出的实施例中，空气制动器50由带或者链条48驱动，所述带或者链条联接到皮带轮46，所述皮带轮通过另一带或者链条44进一步联接到曲柄轮24，所述另一带或者链条44围绕曲柄轮的周边延伸。皮带轮46可以用作齿轮机构以调节空气制动器的角速度与曲柄轮24的角速度之比。例如，曲柄轮24旋转一圈可以致使空气制动器50旋转若干圈，以增加由空气制动器提供的阻力。
空气制动器50可以包括径向鳍状结构，所述径向鳍状结构致使空气在空气制动器旋转时流经空气制动器。例如，空气制动器的旋转可以致使空气进入到旋转轴线附近的位于空气制动器的横向侧部上的横向开口52并且通过径向出口54离开(参见图4和图5)。通过空气制动器50引入的空气运动产生抵抗旋转的阻力，该阻力被转变成抵抗踏板32和手柄34的往复运动的阻力。当空气制动器50的角速度增大时，产生的阻力可以以非线性关系增大，诸如基本指数关系。
在一些实施例中，可以调节空气制动器50以控制在给定角速度下被引入的流经空气制动器的空气流量。例如，在一些实施例中，空气制动器50可以包括可旋转调节的入口板53(参见图5)，所述可旋转调节的入口板53可以相对于进气口52旋转，以改变进气口52的总错流面积。入口板53可以具有一系列可调节位置，包括关闭位置，在所述关闭位置，入口板53基本堵塞进气口52的整个错流面积，使得基本没有空气流经风扇。
在一些实施例中(未示出)，空气制动器可以包括可沿着轴向方向调节的入口板(并且可选地与入口板53一样也沿着旋转方向调节)。可轴向调节的入口板可以构造成沿着平行于空气制动器的旋转轴线的方向运动。例如，当入口板轴向更远离进气口(多个进气口)时，允许增大空气流量，而当进气口板轴向更靠近进气口(多个进气口)时，允许减小空气流量。
在一些实施例(未示出)中，空气制动器可以包括排气口调节机构，所述排气口调节机构构造成改变空气制动器的径向周边处的排气口54的总错流面积，以便调节在给定角速度下被引入的经过空气制动器的空气流量。
在一些实施例中，空气制动器50可以包括可调节的空气流量调节机构，诸如入口板53或者其它在此描述的机构，在使用健身器10进行锻炼的同时，可以快速地调节所述可调节的空气流量调节机构。例如，空气制动器50可以包括可调节的空气流量调节机构，其可以在使用者驱动空气制动器旋转的同时由使用者快速地调节，诸如通过在使用者用其足部驱动踏板32的同时操纵定位在使用者的手可够得到的地方的手动操作杆、按钮、或者其它机构。这种机构可以机械连接和/或电连接到空气流量调节机构，以引起空气流量的调节并且由此调节阻力水平。在一些实施例中，可以自动实施由使用者引起的调节，诸如使用手柄34附近的联接到控制器的控制台上的按钮和联接到空气流量调节机构的电动马达。在其它实施例中，这种调节机构可以完全由手动操作，或者由手动和自动组合操作。在一些实施例中，使用者可以引起所需的空气流量调节，以从由使用者经由电子输入装置手动输入或者手动致动操作杆或者其它机械装置的时刻开始在较短的时间范围内(诸如在半秒内、在一秒内、在两秒内、在三秒内、在四秒内、和/或在五秒内)全面实施。这些示例性时间段是针对某些实施例的，在其它实施例中，阻力调节时间段可以更短或者更长。
包括在较高角速度下提供增大阻力的可变阻力机构和允许使用者在给定角速度下快速地改变阻力的快速阻力机构的实施例，健身器10可以用于高强度间隙训练。在示例性锻炼方法中，使用者可以进行在高强度时间段和低强度时间段之间交替的重复间隔。利用可调节阻力机构(诸如，设置成低阻力设定的空气制动器50(例如，入口板53阻塞空气流过空气制动器50))可以实施高强度时间段。在低阻力设定下，使用者可以以较高的往复运动频率驱动踏板32和/或手柄34，这可以引起能量消耗增加，原因在于即使减小了来自空气制动器50的阻力，但是针对每次往复运动，均使使用者提升和降低其自身身体重量一显著距离，如传统踏步机那样。快速踏步运动可以引起高强度能量消耗。这种高强度时间段可以持续任意时长，诸如小于一分钟或者小于30秒，而与此同时根据使用者需要提供了足够的能量消耗。利用可调节阻力机构(诸如设置成高阻力设定的空气制动器50(例如，其中入口板53允许最大量的空气流过空气制动器50))可以实施低强度时间段。在高阻力设定下，可以约束使用者仅以低往复运动频率驱动踏板32和/或手柄34，这可以引起能量消耗减小，原因在于即使增大了来自空气制动器50的阻力，但是使用者不必像惯常那样提升和降低自身身体重量，因此可以节省能量。相对较慢的踏步运动可以提供高强度时间段之间的休息时间段。这样的低强度时间段或者休息时间段可以持续任意时长，诸如小于两分钟或者小于约90秒。示例性间歇训练课可以包括任意数量的高强度时间段和低强度时间段，每个小于10分钟和/或总共小于20分钟，而与此同时提供了需要更长锻炼时间的总能量消耗或提供了在传统踏步机或者传统椭圆机上无法实现的能量消耗。
图8至图11示出了健身器100的另一个实施例。健身器100包括框架112，所述框架112包括：用于与支撑表面接触的底架114；竖直支柱116，所述竖直支柱116从底架114延伸到上支撑结构120；以及第一和第二倾斜构件122，所述第一和第二倾斜构件在底架114和竖直支柱116之间延伸。
第一和第二曲柄轮124围绕水平旋转轴线A可旋转地支撑在上支撑结构120的相对侧部上。第一和第二曲柄臂128相对于相应的曲柄轮124固定，并定位在曲柄轮的外侧部上而且也可围绕旋转轴线A旋转，使得曲柄轮128的旋转致使曲柄轮124旋转。第一和第二曲柄臂128沿着相反的径向方向从轴线A处的中央端部延伸到相应的径向端部。第一和第二往复运动足部构件126具有前端部和后端部，所述前端部分别可枢转地联接到第一和第二曲柄臂128的径向端部，所述后端部分别联接到第一和第二足部踏板128。第一和第二辊130分别联接到第一和第二足部构件126的中间部分，使得辊130可以沿着框架112的倾斜构件122滚动平移。在替代实施例中，作为辊130的替代方案或者附加方案，可以使用其它轴承机构用于提供足部构件126沿着倾斜构件122的平移运动，诸如滑动摩擦型轴承。
当由使用者驱动足部踏板132时，足部构件126的中间部分经由沿着倾斜构件122的辊130以基本直线路径平移，并且足部构件126的前端部围绕旋转轴线A以圆形路径运动，该圆形路径运动驱动曲柄臂128和曲柄轮124围绕轴线A旋转运动。足部构件126的前端部的圆形运动和足部构件的中间部分的直线运动的组合致使足部构件的后端部处的踏板132以非圆形闭环路径运动，诸如大体卵形和/或大体椭圆形的闭环路径。由踏板132行走的闭环路径可以基本与参照健身器10的踏板32所描述的那些闭环路径相似。由足部踏板132行走的闭环路径可以具有由路径的间隔最远的两个点限定的主轴线。由踏板132行走的闭环路径中的一条或者多条的主轴线相对于由底架114限定的水平面可以具有较之水平线更接近竖直线的倾角，诸如至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°、至少75°、至少80°和/或至少85°。为了使踏板132的闭环路径具有这样的倾斜，倾斜构件122可以包括大体直线部分，辊130在该大体直线部分上行走。倾斜构件122相对于水平底架114形成大倾角α，诸如至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°、至少75°、至少80°和/或至少85°。为足部踏板运动设置这种大倾角，可以向使用者提供下身锻炼，其较之在水平表面上行走或跑步更像踏步。这种下身锻炼可以与由传统踏步机提供的下身锻炼类似。
如图8至图10所示，健身器100还可以包括第一和第二手柄134，所述第一和第二手柄134在水平轴线D处可枢转地联接到框架112的上支撑结构120。手柄134围绕水平轴线D的旋转致使第一和第二连杆138对应地旋转，所述第一和第二连杆在其径向端部处可枢转地联接到第一和第二往复运动手部构件140。手部构件140的下端部包括相应的圆盘142，所述圆盘可以相对于手部构件140的其余部分围绕相应的圆盘轴线B旋转，所述相应的圆盘轴线B平行于曲柄轴线A且沿着相反的方向径向偏离轴线A。尽管在图8至图11中没有清晰示出手部构件140和可旋转圆盘142的结构，但是应当理解的是，它们的结构和功能与如图3至图7所示的健身器10的手部构件40和圆盘42的结构和功能类似。手部构件140的下端部定位成正好位于曲柄轮124的内部，如图10所述。当曲柄轮124围绕轴线A旋转，圆盘轴线B围绕轴线A以相对的具有相同半径的圆形轨道运动。圆盘142还可枢转地联接到曲柄轴线A，使得当圆盘142在上支撑构件120的相对侧部上围绕曲柄轴线A枢转时，圆盘142在手部构件140的相应下端部内旋转。圆盘142可以相对于相应的曲柄臂128固定，使得在踏板132和/或手柄134由使用者驱动时，圆盘和曲柄壁围绕曲柄轴线A一致地旋转，以曲柄转动曲柄轮124。包括手柄134、枢转轴线D、连杆138、手部构件140和圆盘142的手柄联动装置组件可以构造成致使手柄134以与踏板132相反的运动往复运动。例如，当左踏板132向上及向前运动时，左手柄134向后枢转，反之亦然。如图10所示，健身器100还可以包括用户界面102，所述用户界面安装在上支撑构件120的顶部附近。用户界面102可以包括用以向使用者提供信息的显示器，并且可以包括用以允许使用者访问信息和调节健身器的设定、例如调节阻力的使用者输入装置。健身器100还可以包括固定手柄104，所述固定手柄安装在上支撑构件120的顶部附近。
曲柄轮124可以联接到一个或者多个阻力机构，以对踏板132和手柄134的往复运动提供阻力。例如，一个或者多个阻力机构可以包括基于空气阻力的阻力机构150、基于磁性的阻力机构160、基于摩擦的阻力机构和/或其它阻力机构。可以调节阻力机构中的一个或者多个，以在给定往复运动频率下提供不同水平的阻力。此外，阻力机构中的一个或者多个可以提供对应于健身器的往复运动频率的可变阻力，使得阻力随着往复运动频率的增大而增大。
如图8至图10所示，健身器100可以包括：基于空气阻力的阻力机构或者空气制动器150，所述基于空气阻力的阻力机构或者空气制动器可旋转地安装到框架112的水平轴166上；和/或基于磁性的阻力机构或者磁制动器160，所述基于磁性的阻力机构或者磁制动器包括转子161和制动钳162，所述转子可旋转安装到框架112的同一水平轴166上，所述制动钳也安装到框架112。空气制动器150和转子161由曲柄轮124的旋转驱动。在示出的实施例中，轴166由带或者链条148驱动，所述带或者链条联接到皮带轮146。皮带轮146联接到另一皮带轮125，所述另一皮带轮125通过另一带或者链条144安装成与轴线A共轴。皮带轮125和146可以用作齿轮机构以设置空气制动器150和转子161的角速度相对于踏板132和手柄134的往复运动频率的比。例如，踏板132的一次往复运动可以致使空气制动器150和转子161旋转若干圈，以增加由空气制动器150和/或磁制动器160提供的阻力。
空气制动器150的结构和功能可以与健身器10的空气制动器50的结构和功能类似并且可以被类似地调节以控制在给定角速度下被引入的流经空气制动器的空气流量。
磁制动器160通过当转子旋转时在转子161中磁感应产生涡电流而提供阻力。如图11所示，制动钳162包括定位在转子161的相对侧部上的高功率磁体164。当转子161在磁体164之间旋转时，由磁体产生的磁场在转子中感应产生涡电流，从而产生抵抗转子旋转的阻力。抵抗转子旋转的阻力可以随着转子的角速度而增大，使得在踏板132和手柄134的高往复运动频率下提供较高的阻力。由磁制动器160提供的阻力大小还可以随着从磁体164到轴166的旋转轴线的径向距离而变化。在任何给定的转子角速度下，当该半径增大时，转子161的通过磁体164之间的部分的线速度增大，原因在于转子在某一点处的线速度是转子的角速度与该点离开旋转轴线的半径的乘积。在一些实施例中，制动钳162可枢转地安装或者以其他方式可调节地安装到框架116，使得可以调节磁体134相对于轴166的轴线的径向位置。例如，健身器100可以包括联接到制动钳162的马达，所述马达构造成使磁体164相对于转子161运动到不同的径向位置。在给定转子角速度下，当向内径向调节磁体164时，转子161的通过磁体之间的部分的线速度减小，从而减小在踏板132和手柄134的给定往复运动频率下由磁制动器160提供的阻力。相反地，在给定转子角速度下，当径向向外调节磁体164时，转子161的通过磁体之间的部分的线速度增大，从而增大在踏板132和手柄134的给定往复运动频率下由磁制动器160提供的阻力。
在一些实施例中，在使用健身器10锻炼的同时可以快速地调节制动钳162，以调节阻力。例如，在使用者驱动踏板132和/或手柄134往复运动的同时，使用者可以快速地调节制动钳162的磁体164相对于转子161的径向位置，诸如在使用者用其足部驱动踏板132的同时，通过操纵定位在使用者的手可够得到的地方的手动操作杆、按钮、或者其它机构。这种调节机构可以机械连接和/或电连接到磁制动器160，以引起转子中涡电流的调节并且由此调节磁阻水平。在一些实施例中，可以自动实施由使用者引起的调节，诸如使用电联接到控制器的用户界面102上的按钮和联接到制动钳162的电动马达。在其它实施例中，这种调节机构可以完全由手动操作，或者由手动和自动组合操作。在一些实施例中，使用者可以引起所需的磁阻调节，以从由使用者经由电子输入装置手动输入或者手动致动机械装置的时刻开始在较短的时间范围内(诸如在半秒内、在一秒内、在两秒内、在三秒内、在四秒内、和/或在五秒内)全面实施。在其它实施例中，磁阻调节时间段较之上面提供的示例性时间段可以更短或者更长。
图12至图16示出了具有安装在健身器的前部分周围的外壳体170的健身器100的实施例。外壳体170可以容纳并且保护框架112的部分、皮带轮125和146、带或者链条144和148、臂构件140的下部分、空气制动器150、磁制动器160、用于调节空气制动器和/或磁制动器的马达、布线和/或健身器100的其它部件。如图12、14和15所示，外壳体170可以包括空气制动器包封件172，所述空气制动器包封件包括用以允许空气进入到空气制动器150中的横向入口176和用以允许将空气从空气制动器排出的径向出口174。如图13和图15所示，在还包括磁制动器作为空气制动器150的附加方案或者替代方案的情况下，外壳体170还可以包括用以保护磁制动器160的磁制动器包封件176。曲柄臂128和曲柄轮124可以通过外壳体露出来，使得足部构件126可以围绕轴线A以圆形运动驱动它们而不会受到外壳体170阻碍。
为了本描述的目的，本文描述了本发明实施例的某些方面、优点和新颖性特征。所公开的方法、设备和系统不应当理解为以任何方式限制。替代地，本发明旨在所公开的各个实施例的所有新颖性和非显而易见性特征和方面，这些特征和方面单独以及相互各种组合和子组合。方法、设备和系统并不局限于任何特定方面或者特征或者其组合，所公开的实施例也不需要呈现任意一个或者多个特定优点或者要解决的问题。
在此所使用的术语“一”和“至少一个”涵盖一个或者多个特定元件。即，如果存在两个特定元件，则还存在这些元件中的一个并且因此存在“一”元件。术语“多个”和“复数个”表示两个或更多个特定元件。
在此所使用的在元件清单中的最后两个元件之间使用的术语“和/或”意思是所列元件中的任意一个或者多个。例如，短语“A、B和/或C”表示“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”或者“A、B和C”。
在此所使用的术语“联接”总体表示物理或者电联接或者连结并且在不存在特别相反说明的情况下不排除在联接的或者连结的物品之间存在中间元件。
除非明确说明，否则在说明书或者权利要求中使用的表示性能、尺寸、百分比、测量、距离、比率等等的所有数字均应理解为可以由术语“约”修正。因此，除非隐含或者明确说明，否则所述的数值参数为近似值，其可以取决于所需性能要求和/或标准测试条件/方法下的检测限制。当直接并且明确区分实施例与所讨论的现有技术时，除非记载词语“约”，否则数值并非近似值。
鉴于在此所公开的原理可以应用于多个可行的实施例，应当认识到的是，所示的实施例仅仅为示例性的，而不应当作为本发明范围的限制。而是，本发明的范围至少与下文的示例性权利要求一样宽。

Claims (19)

1.一种固定健身器，其包括：
曲柄轴，所述曲柄轴由上支撑结构可旋转地支撑并且能够围绕曲柄轴线旋转；
第一和第二往复运动足部构件，所述第一和第二往复运动足部构件分别可枢转地联接到第一和第二曲柄臂，其中，所述第一和第二曲柄臂相对于所述曲柄轴固定并且能够围绕所述曲柄轴线旋转，并且所述第一和第二往复运动足部构件的后端部分别联接到第一和第二足部踏板；和
手柄联动装置组件，所述手柄联动装置组件包括第一和第二手柄、第一和第二连杆、第一和第二往复运动构件、以及盘，其中：
所述第一和第二手柄围绕一轴线旋转；
所述第一和第二手柄分别与所述第一和第二连杆操作地相联，以便响应于所述第一和第二手柄的运动而致使所述第一和第二连杆围绕所述轴线对应地旋转；
所述第一和第二连杆分别可枢转地联接到所述第一和第二往复运动构件；
所述第一和第二往复运动构件均包括环形套环；
每个环形套环包括所述盘中的一个，该盘可旋转地安装在所述环形套环内；
所述盘能够相对于所述相应的第一和第二往复运动构件和所述环形套环围绕相应的盘轴线旋转；
所述盘轴线平行于所述曲柄轴线并且偏离所述曲柄轴线；
所述盘轴线中的一条偏离所述曲柄轴线的方向与所述盘轴线中的另一条偏离所述曲柄轴线的方向相反；并且
所述盘相对于所述曲柄轴固定。
2.根据权利要求1所述的健身器，其中，所述第一和第二足部踏板中的每一个构造成以相应的闭环路径运动，每条闭环路径限定了在所述闭环路径中的相互间隔最远的两个点之间延伸的主轴线，并且每个闭环路径的所述主轴线相对于水平面倾斜大于45°。
3.根据权利要求2所述的健身器，还包括至少一个阻力机构，所述阻力机构构造成提供抵抗所述第一和第二足部踏板沿着它们的闭环路径运动的阻力，所述阻力机构包括可调节部分，所述可调节部分构造成改变在给定的所述第一和第二足部踏板的往复运动频率下由所述阻力机构提供的阻力的大小，并且当健身器的使用者在锻炼期间利用使用者的足部驱动所述第一和第二足部踏板的同时，所述可调节部分由使用者轻易地调节。
4.根据权利要求3所述的健身器，其中，所述可调节部分能够在一秒内在两个预定阻力设定之间调节。
5.根据权利要求3所述的健身器，其中，所述阻力机构随着所述第一和第二足部踏板的往复运动频率的增大而提供增大的阻力。
6.根据权利要求3所述的健身器，其中，所述阻力机构包括基于空气阻力的阻力机构。
7.根据权利要求6所述的健身器，其中，所述基于空气阻力的阻力机构的旋转将空气吸入到横向进气口中并且通过径向排气口排出所吸入的空气。
8.根据权利要求7所述的健身器，其中，所述基于空气阻力的阻力机构包括可调节的空气流量调节器，所述可调节的空气流量调节器可以被调节以改变在给定的所述基于空气阻力的阻力机构的转速下通过所述进气口或者排气口的空气流量。
9.根据权利要求8所述的健身器，其中，所述可调节的空气流量调节器包括可旋转板，所述可旋转板定位在所述基于空气阻力的阻力机构的横向侧部处。
10.根据权利要求9所述的健身器，其中，所述可调节的空气流量调节器包括轴向可动板，所述轴向可动板定位在所述基于空气阻力的阻力机构的横向侧部处。
11.根据权利要求3所述的健身器，其中，所述阻力机构包括磁性阻力机构。
12.根据权利要求11所述的健身器，其中，所述磁性阻力机构包括能够旋转的转子和制动钳，所述制动钳包括磁体，所述磁体随着所述转子在所述磁体之间旋转而感应产生涡电流，这转而导致产生抵抗所述转子的旋转的阻力。
13.根据权利要求12所述的健身器，其中，所述制动钳能够调节以使所述磁体运动到离开所述转子的旋转轴线不同的径向距离处，使得通过增大所述磁体离开所述旋转轴线的径向距离来增大所述磁体施加给所述转子的旋转的阻力的大小。
14.根据权利要求1所述的健身器，其中，所述第一和第二往复运动足部构件中的每一个包括中间部分，所述中间部分被约束以沿着由所述框架的所述倾斜构件的非直线部分限定的非直线路径运动。
15.一种固定健身器，其包括：
固定框架；
联接到所述固定框架的第一和第二足部踏板；
曲柄轴，所述曲柄轴可旋转地安装到所述固定框架，以围绕曲柄轴线旋转，所述第一和第二足部踏板与所述曲柄轴操作地相联，使得所述足部踏板的运动致使所述曲柄轴围绕所述曲柄轴线旋转；
手柄，所述手柄可枢转地联接到所述框架以围绕第一轴线枢转并且构造成由使用者的手驱动，所述第一轴线基本平行于所述曲轴轴线并且以固定距离与所述曲柄轴线间隔开；
第一连杆构件，所述第一连杆构件相对于所述手柄固定并且能够围绕所述第一轴线枢转，而且包括位于第一轴线的远侧的径向端部；
第二连杆构件，所述第二连杆构件包括第一端部和第二端部，所述第一端部可枢转地联接到所述第一连杆构件的所述径向端部，所述第二连杆构件围绕第二轴线枢转，所述第二轴线基本平行于所述曲柄轴线；
第三连杆构件，所述第三连杆构件可旋转地联接到所述第二连杆构件的所述第二端部，并且所述第三连杆构件围绕所述曲柄轴线旋转；并且
所述第二轴线围绕所述曲柄轴线旋转。
16.根据权利要求15所述的健身器，其中，所述健身器构造成使得所述手柄的枢转运动与所述足部踏板中的一个的运动同步。
17.根据权利要求15所述的健身器，其中，所述第二连杆构件的所述第二端部包括环形套环，所述第三连杆构件包括盘，所述盘可旋转地安装在所述环形套环内。
18.根据权利要求17所述的健身器，其中，所述第二轴线通过所述盘的中心，所述曲柄轴线在偏离所述盘的中心的位置处通过所述盘。
19.根据权利要求15所述的健身器，其中，所述固定框架包括倾斜构件，所述健身器还包括往复运动足部构件，所述往复运动足部构件在一个端部处联接到所述足部踏板中的一个，并且在相对的端部处联接到曲柄臂，所述曲柄臂连结到所述曲柄轴，并且所述往复运动足部构件包括位于所述一个端部和所述相对的端部之间的中间部分，所述中间部分被约束而沿着由所述固定框架的所述倾斜构件的非直线部分限定的非直线路径运动。
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