CN106890426A - 运动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种运动装置，包含骨架、两个摇摆管、两个脚踏管、两个踏板、阻力装置、两个传动组件、两个滑动管。两个摇摆管分别位于骨架的左右两侧，每个摇摆管的第一端枢接骨架。两个脚踏管分别连接两个摇摆管，每个脚踏管的第一端枢接对应摇摆管的第二端。两个踏板分别连接两个脚踏管，每个踏板连接对应脚踏管的第二端。阻力装置提供操作阻力。两个传动组件分别位于阻力装置的两侧，每个传动组件的第一端连接骨架、第二端连接对应脚踏管。两个滑动管与骨架固定，并滑动地连接两个脚踏管。采用本发明使两踏板的运动轨迹，分别为弧线，其圆心约略指向使用者的某部位，例如小腿或脚，此运动轨迹符合人体工学。

Description

运动装置
技术领域
本发明涉及一种运动装置，特别是涉及一种踏步机。
背景技术
踏步机是一种运动器材，可提升心跳速率、燃烧卡路里，以及提升心肌耐久力。
传统踏步机设计中，使用者站在具有预定阻力的两个踏板上，双脚施力使两踏板交替提升，脚步的动作如同连续沿着楼梯往上，借此锻炼腿部与臀部的肌肉。相较于跑步机，踏步机对于腿部的冲击力较小，但使用上必须注意，以避免膝盖受伤。
图1A与图1B显示两种传统踏步机的结构，图1C为图1A踏板的运动轨迹，图1D为图1B的踏板运动轨迹。图1A是一种定轴单连杆的结构，而图1B是一种定轴双连杆的结构。踏板20固定于连杆22，而连杆22的一端连接轴21，使得踏板的运动轨迹P呈外弧型，其中心指向背离使用者，此种运动轨迹不符人体工学，无法仿真实际的踏步、跨步，或登山运动。
美国专利US20120077645揭露一种踏步机，其中曲柄(crank arm)施力给摆管(linking units)，使得与摆管连接的连杆(pedal link)做前后位移。连杆具有滚轮(rollable anti-friction member)与踏板(pedal)枢接。当连杆往前位移，借由滚轮带动踏板，沿着爬升杆(ramp rod)往斜前上方移动。在上述结构中，踏板上升的推力不足，难以模拟实际的踏步、跨步，或登山运动。
关于现有习知技术的踏步机，还可参考中国台湾专利证书号TWI458519，题为“可调式踏步机”，以及中国台湾专利证书号TWI442955，题为“踏步机”等专利申请案。此两专利都揭露一种具有定轴双连杆结构的踏步机。其中，专利证书号TWI458519揭露利用调整杆组连接曲柄，经由改变曲柄角度，以调整两踏板的距离。专利公开号TWI442955揭露驱动轮组，用户通过连杆组驱动驱动轮组，而驱动轮组再驱动飞轮组。
发明内容
本发明是关于一种运动装置，特别是一种踏步机。其解决的技术问题是使两踏板的运动轨迹，分别为弧线，其圆心约略指向使用者的某部位，例如小腿或脚，此运动轨迹符合人体工学。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明一实施例提供一种运动装置，其包含骨架、两个摇摆管、两个脚踏管、两个踏板、阻力装置、两个传动组件、两个滑动管。该两个摇摆管分别位于该骨架的左右两侧，每个该摇摆管的第一端枢接该骨架。该两个脚踏管分别连接该两个摇摆管，每个该脚踏管的第一端枢接对应摇摆管的第二端。该两个踏板分别连接该两个脚踏管，每个该踏板连接对应脚踏管的第二端。该阻力装置设置于该骨架，提供操作阻力。该两个传动组件分别位于该阻力装置的两侧，其中每个该传动组件包含弹性装置、正时皮带，以及正时齿轮，该弹性装置的第一端连接该骨架，该弹性装置的第二端连接该正时皮带的第一端，该正时皮带的第二端连接位于该阻力装置同侧的该脚踏管，该正时皮带的一部分与该正时齿轮啮合，而该正时齿轮直接或间接连接该阻力装置。该两个滑动管分别滑动地连接该两个踏踏管，每个该滑动管的第一端与第二端与骨架固定。
本发明解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在一实施例，该正时齿轮通过变比装置连接该阻力装置。
在一实施例，该变比装置包含大轮、小轮，与传输件，该小轮以轴承连接该阻力装置的轴心，并通过该传输件连接该大轮，该正时齿轮以单向轴承连接该大轮。
在一实施例，该骨架包含基座与主架，该基座位于支撑面或地面上方，该主架位于该基座上方。
在一实施例，该弹性装置是弹簧。
在一实施例，该正时皮带绕过一个或多个滑轮。
在一实施例，第一滑轮设置于该骨架的该基座，该正时皮带绕过该第一滑轮、再绕过该正时齿轮后，该正时皮带的第二端连接一个对应的该脚踏管。
在一实施例，该弹性装置是弹力绳。
在一实施例，第一滑轮设置于该骨架的该基座，第二滑轮设置于该骨架的该主架，该弹力绳的第一端连接该主架，该弹力绳绕过该第二滑轮，再绕过该第一滑轮后，该弹力绳的第二端连接该正时皮带的第一端。
在一实施例，每个该滑动管的形状为弧线，其圆心的方向，指向使用者的部位。
在一实施例，该运动装置尚包含两个滚轮组，每个该滚轮组连接一个该脚踏管，每个滚轮组分别包含前轮与后轮彼此互相连接，其中该后轮的中心轴枢接一个脚踏管，该前轮与该后轮分别位于一对应滑动管的前后方，且该后轮具有凹槽配合该滑动管的外形。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种踏步机可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
本发明运动装置的优点如下。现有习知技术的运动装置的踏板的运动轨迹，不符人体工学；然而，本案运动装置1或运动装置2的踏板16的运动轨迹P，分别为弧线，其圆心约略指向使用者的某部位，例如小腿或脚，此运动轨迹符合人体工学。此外，两个踏板16可独立操作，不局限于相对运动，操作上更多样化。此外，正时皮带152或弹性装置150多绕一个或两个轴(例如第一滑轮156与第二滑轮158的轴)，可使操作上更稳定，并且使得正时皮带152或弹性装置150的拉伸率降低，避免断裂。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1A和图1B显示现有习知的踏步机的结构；
图1C显示图1A中踏板的运动轨迹；
图1D显示图1B中踏板的运动轨迹；
图2为本发明运动装置一实施例的立体结构示意图；
图3为本发明运动装置一实施例的立体结构示意图；
图4为图2运动装置的侧视示意图；
图5为图3运动装置的侧视示意图；
图6为本发明运动装置另一实施例的立体结构示意图；
图7为本发明运动装置另一实施例的立体结构示意图；
图8为图6运动装置的侧视示意图；
图9为图7运动装置的侧视示意图。
【主要元件符号说明】
1： 运动装置 2： 运动装置
10： 骨架 11: 摇摆管
12: 脚踏管 13: 阻力装置
14: 变比装置 15: 传动组件
16: 踏板 17: 滚轮组
18: 滑动管 19: 扶手
20: 踏板 21: 轴
22: 连杆 101: 基座
102: 主架 103: 立管
132: 皮带轮 134: 飞轮
140: 大轮 142: 小轮
144： 传输件 150： 弹性装置
152： 正时皮带 154： 正时齿轮
156： 第一滑轮 158： 第二滑轮
172： 前轮 174： 后轮
1022： 轴
具体实施方式
以下将详述本案的各实施例，并配合图式作为例示。在一些实施例中，图中显示的范例可依照比例，但在其他实施例中，不需要按照比例。在一些实施例中，相同或相似的组件符号可代表相同、相似，或模拟的组件及/或元素，但在某些实施例中，也可以表示不同的组件。在一些实施例中，描述方向的名词，例如上、下、左、右、往上、往下、超过、上方、下方、后面、前面等可根据字面意义解释，但在其他实施例中，也可以不根据字面意义解释。此外，为了清楚表示本发明的某些组件，图标中可能省略部分组件。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。
图2和图3为立体图，图4和图5为侧视图，显示本发明较佳实施例的运动装置1。参考图2至图4，运动装置1包含骨架10、两个摇摆管11、两个脚踏管12、阻力装置13、变比装置14、两个传动组件15、两个踏板16，两个滚轮组17、两个滑动管18。
参考图2至图5，在本实施例，骨架10包含但不限于，基座101与主架102。基座101位于支撑面或地面上，主架102位于基座101上方。作为例示而非限制，主架102上方具有立管103，而立管103的一端连接主架102，另一端可具有操作接口(图中未图标)供用户操作或控制。
参考图2至图5，上述两个摇摆管11分别位于骨架10的左右两侧，每个摇摆管11的第一端枢接骨架10于轴1022。两个脚踏管12分别连接两个摇摆管11，每个脚踏管12的第一端枢接对应摇摆管11的第二端。两个踏板16分别连接两个脚踏管12，每个踏板16连接对应脚踏管12的第二端。
参考图2至图5，两个传动组件15分别位于阻力装置13的两侧。阻力装置13具有轴心(图中未显示)，并提供操作阻力。两个传动组件15分别连接一个脚踏管12，并通过变比装置14连接阻力装置13。在本实施例，每个传动组件15可包含，但不限于，弹性装置150、正时皮带152，以及正时齿轮154。其中，弹性装置150较佳为弹簧，具有第一端连接于骨架10(例如连接于骨架10的主架102)，第二端连接正时皮带152的第一端，而正时皮带152的第二端连接一个脚踏管12，例如，连接脚踏管12介于第一端与第二端之间的部位。此外，正时皮带152的一部分与正时齿轮154啮合。此外，正时皮带152可绕过一个或多个滑轮，例如，正时皮带152绕过设置于基座101的第一滑轮156，再绕过正时齿轮154后连接一个脚踏管12。
参考图2至图5，两个滑动管18分别位于骨架10的两侧并分别与骨架10连接。例如，每个滑动管18的第一端连接主架102，每个滑动管的第二端连接基座101。此外，在本较佳实施例，运动装置1还包含两个滚轮组17，每个滚轮组17分别包含前轮172与后轮174，其中前轮172的中心轴与后轮174的中心轴枢接一个脚踏管12。前轮172与后轮174可分别位于一个滑动管18的前后方，且后轮174具有凹槽配合滑动管18的外形，使得后轮174紧靠滑动管18，而前轮172可不接触滑动管18，但可限制脚踏管16的移动，使其沿着滑动管16运动。每个滚轮组17还可包含固定机构(图中未显示)，以固定前轮172与后轮174。后轮174的尺寸可大于前轮172。借由上述结构，踏板16会被限制沿着滑动管18的弧线外型，在其上端与下端之间运动。图4显示滚轮组17带动踏板16做弧形的运动轨迹P。如图4所示，当踏板16运动至高点时，其角度较为倾斜；如图5所示，当踏板16运动至低点时，其角度略为前倾或接近水平，此符合踏步、跨步，或登山运动的人体功学，使操作者不会感到不适。根据本发明较佳实施例的滚轮组17，能提升踏板16运动时的稳固性。当踏板16的速度增快时，不会脱离滑动管18。
参考图2至图5，在本较佳实施例，两个传动组件15通过一个变比装置14连接阻力装置13。在本较佳实施例，阻力装置13用于提供阻力，可包含但不限于，皮带轮132以及飞轮134，两者可通过连接件(例如皮带)连接。变比装置14可包含，但不限于，大轮140以及小轮142，其中大轮140可设置于主架102，大轮140与小轮142通过传输件(例如皮带)连接，小轮142与阻力装置13通过轴承(图中未显示)连接，而两个正时齿轮154是以单向轴承(图中未显示)与大轮140轴接。借此，当使用者站在踏板16上施力使踏板16沿着滑动管18往下移动，正时皮带152带动正时齿轮154旋转，正时齿轮154带动大轮140旋转，而大轮140带动小轮142与皮带轮132旋转，皮带轮132驱动飞轮134旋转。当用户未施力，则弹性装置150可通过正时皮带152将踏板16往上拉，使得踏板16沿着滑动管18往上移动。此时正时齿轮154不会带动大轮140旋转。
在本较佳实施例，两个传动组件15的正时齿轮154通过一个变比装置14连接阻力装置13。在本发明其他实施例，两个传动组件15的正时齿轮154也可直接通过单向轴承(图中未标示)与阻力装置132的皮带轮132连接。亦即，变比装置14可被省略。
由于阻力装置13的两侧各具有一个传动组件15，并分别连接一个脚踏管12。因此，不同于现有习知的技术通过两个曲柄连接阻力装置13，此两个踏板16可独立操作。亦即，两个踏板16可同时被施力而沿着对应的滑动管18往下移动，或同时被对应的传动组件15往上拉，而沿着对应的滑动管18往上移动。或者，两个踏板16可做一上一下的相对运动。
参考图2至图5，运动装置1还可具有扶手19，扶手19供使用者握持，可增加使用上的安全性，并方便使用者站上踏板16，或自踏板16上离开。
图6和图7为立体图，图8和图9为侧视图，显示本发明另一实施例的运动装置2。运动装置2与运动装置1具有类似的特征，不同处仅在于，前述实施例中，传动组件15的弹性装置为弹簧，而在本实施例中，弹性装置150为弹力绳。此外，传动组件还包含第二滑轮158。弹性装置150的第一端固定于主架102。此外，弹性装置150绕过设置于主架102的第二滑轮158，再绕过设置于基座101的第一滑轮，以第二端连接正时皮带152的第一端。本实施例的其他特征与前述实施例相同，不再赘述。
本说明书所揭露的每个/全部实施例，本领域熟悉技艺人士可据此做各种修饰、变化、结合、交换、省略、替代、相等变化，只要不会互斥者，皆属于本发明的概念，属于本发明的范围。可对应或与本案所述实施例特征相关的结构或方法，及/或发明人或受让人任何申请中、放弃，或已核准的申请案，皆并入本文，视为本案说明书的一部分。所并入的部分，包含其对应、相关及其修饰的部分或全部，(1)可操作的及/或可建构的(2)根据熟悉本领域技艺人士修饰成可操作的及/或可建构的(3)实施/制造/使用或结合本案说明书、本案相关申请案，以及根据熟悉本领域技艺人士的常识和判断的任何部分。
除非特别说明，一些条件句或字词，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也许(might)」，或「可(may)」，通常是试图表达本案实施例具有，但是也可以解释成可能不需要的特征、组件，或步骤。在其他实施例中，这些特征、组件，或步骤可能是不需要的。
本文前述的文件，其内容皆并入本文，视为本案说明书的一部分。本发明提供的实施例，仅作为例示，不是用于限制本发明的范围。本发明所提到的特征或其他特征包含方法步骤与技术，可与相关申请案所述的特征或结构做任何结合或变更，部分的或全部的，其可视为本案不等的、分开的、不可替代的实施例。本发明所揭露的特征与方法其对应或相关者，包含可从文中导出不互斥者，以及熟悉本领域技艺人士所做修饰者，其部分或全部，可以是(1)可操作的及/或可建构的(2)根据熟悉本领域技艺人士的知识修饰成可操作的及/或可建构的(3)实施/制造/使用或结合本案说明书的任何部分，包含(I)本发明或相关结构与方法的任何一个或更多部分，及/或(II)本发明所述任何一或多个发明概念及其部分的内容的任何变更及/或组合，包含所述任何一或多个特征或实施例的内容的任何变更及/或组合。

Claims (10)

1.一种运动装置，其特征在于其包含：
骨架；
两个摇摆管，分别位于该骨架的左右两侧，每个该摇摆管的第一端枢接该骨架；
两个脚踏管，分别连接该两个摇摆管，每个该脚踏管的第一端枢接对应摇摆管的第二端；
两个踏板，分别连接该两个脚踏管，每个该踏板连接对应脚踏管的第二端；
阻力装置，设置于该骨架，提供操作阻力；
两个传动组件，分别位于该阻力装置的两侧，其中每个该传动组件包含弹性装置、正时皮带，以及正时齿轮，该弹性装置的第一端连接该骨架，该弹性装置的第二端连接该正时皮带的第一端，该正时皮带的第二端连接位于该阻力装置同侧的该脚踏管，该正时皮带的一部分与该正时齿轮啮合，而该正时齿轮直接或间接连接该阻力装置；以及
两个滑动管，分别滑动地连接该两个脚踏管，每个该滑动管的第一端与第二端与该骨架固定。
2.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于其中该正时齿轮通过变比装置连接该阻力装置。
3.根据权利要求2所述的运动装置，其特征在于其中该变比装置包含大轮、小轮，与传输件，该小轮以轴承连接该阻力装置的轴心，并通过该传输件连接该大轮，该正时齿轮以单向轴承连接该大轮。
4.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于其中该骨架包含基座与主架，该基座位于支撑面或地面上方，该主架位于该基座上方。
5.根据权利要求4所述的运动装置，其特征在于其中该弹性装置是弹簧。
6.根据权利要求5所述的运动装置，其特征在于其中该正时皮带绕过一个或多个滑轮。
7.根据权利要求6所述的运动装置，其特征在于其中第一滑轮设置于该骨架的该基座，该正时皮带绕过该第一滑轮、再绕过该正时齿轮后，该正时皮带的第二端连接一个对应的该脚踏管。
8.根据权利要求6所述的运动装置，其特征在于其中第一滑轮设置于该骨架的该基座，第二滑轮设置于该骨架的该主架，该弹性装置的第一端连接该主架，该弹性装置绕过该第二滑轮，再绕过该第一滑轮后，该弹性装置的第二端连接该正时皮带的第一端。
9.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于其中每个该滑动管的形状为弧线，其圆心的方向，指向使用者的部位。
10.根据权利要求1所述的运动装置，其特征在于还包含两个滚轮组，每个该滚轮组连接一个该脚踏管，每个滚轮组分别包含前轮与后轮彼此互相连接，其中该后轮的中心轴枢接一个脚踏管，该前轮与该后轮分别位于对应滑动管的前后方，且该后轮具有凹槽配合该滑动管的外形。
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