CN113244571A - 椭圆机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种椭圆机，其包含第一摆幅、第二摆幅，以及第三摆幅的结构设计。利用曲柄带动三种摆幅的加总，使得椭圆机的踏板的运动轨迹为封闭椭圆。此外，第一摆幅的摆动角度为第三摆幅的两倍或三倍以上，使得踏板的行程跨距的调整范围很广，可适用各种身高的用户。

Description

椭圆机

技术领域

本发明是关于一种可调整行程跨距的椭圆机。

背景技术

现有习知的椭圆机，大多无法依照使用者的身高来调整踏板的行程跨距。例如，中国台湾专利M403355「椭圆运动机的扬升装置」，揭露一种椭圆运动机的扬升装置，可改变踏板的运动轨迹。然而，踏板的运动轨迹(行程)的跨距，亦即运动时使用者双脚的距离，仍为固定。

中国台湾专利申请号103106375，揭露一种「可调整行程跨距的运动装置」。此运动装置的缺点是，相关机构运用轮子做滑动，操作上会产生异音，并且轮子在长久使用后会耗损，耐用性较差。

中国台湾专利公告号I332412揭露一种椭圆机。如图1所示，一对曲柄30固定于枢轴21，两个轴杆31分别设在每个曲柄30远离枢轴21的一端。一对把手40的中间部位41联结至枢轴12，每个把手40各具握柄42供使用者握持。一对脚踏杆50的中间部位51分别利用联杆52联结至轴杆31，每个脚踏杆50的前方53联结把手40的底部44，每个脚踏杆50的后方具有脚踏板54供使用者踩踏。

如图1所示，椭圆机还具有联动杆32以联结把手40和联杆52。联动杆32的一端33联结至曲柄30的轴杆31，联动杆32的另一端34则利用枢轴35联结至把手40的中间部位41。其中把手40的中间部位41设有多个孔洞43以供枢轴35穿设枢接。

图1所揭露的椭圆机，由于曲柄30做封闭的圆形运动轨迹，枢轴12的水平位置必须高于轴杆31的水平位置，并且中间部位41必须向后倾斜一个角度，否则操作将不顺畅，甚至无法操作。此外，图2显示以电脑软件模拟图1椭圆机中踏板的运动轨迹。如图2所示，踏板的运动轨迹并非椭圆形，而是接近半月形的封闭轨迹。用户操作时，会感受到转折不顺畅。此外，虽然踏板的行程跨距可以调整，但其调整范围窄，无法适用各种身高的用户。

发明内容

本发明是关于一种可调整行程跨距的椭圆机。

根据本发明的一实施例，一种椭圆机包含主架、阻力装置、二个曲柄，以及二个操作单元。该阻力装置包含轴心。每个该曲柄的第一端连接该轴心。该二个操作单元分别位于该轴心的左、右侧并连接一个该曲柄，每个该操作单元包含第一轴、第二轴、第三轴、前摆管、后摆管、中摆管、推动杆、推动位移机构、脚踏管，以及踏板。该第一轴设置于该主架上。该第二轴设置于该曲柄的第二端。该第三轴设置于该主架上。该前摆管的第一端枢接该第一轴。该后摆管的第一端枢接该第二轴。该中摆管的第一端枢接该第三轴。该推动杆的第一端枢接该第二轴，该推动杆的第二端枢接该中摆管的第二端。该推动位移机构的第一端连接该中摆管，该推动位移机构的第二端连接该前摆管。该脚踏管的第一端枢接该前摆管的第二端，该后摆管的第二端枢接该脚踏管的中间部位，该踏板连接该脚踏管的第二端。

在一个实施例中，该推动位移机构的第一端可动地连接该中摆管，该推动位移机构的第二端固定连接该前摆管，通过调整该推动位移机构的第一端在该中摆管的垂直位置，调整该踏板的行程跨距。

在一个实施例中，该前摆管绕着该第一轴做第一摆幅运动，该曲柄绕着该轴心带动该后摆管绕着该第二轴做第二摆幅运动，该中摆管绕着第三轴做第三摆幅运动，该第一摆幅与该第三摆幅的方向相反，该踏板的运动轨迹为该第一摆幅、该第二摆幅，以及该第三摆幅的总和。

在一个实施例中，该第一摆幅的摆动角度为第三摆幅的摆动角度的两倍以上。

在一个实施例中，该第一摆幅的摆动角度为第三摆幅的摆动角度的三倍以上。

在一个实施例中，该推动位移机构的第一端枢接套环，该套环套设置于该中摆管的垂直位置上。

在一个实施例中，该中摆管更包含多个定位孔，该推动位移机构更包含一定位件，该定位件穿过该套环的穿孔后与该多个定位孔的其中之一固定。

在一个实施例中，椭圆机更包含更包含二个驱动单元分别位于该轴心的左、右侧，每个该驱动单元包含马达以及螺杆，该螺杆的一端连接该套环，该马达驱动该螺杆旋转，以调整该套环于该中摆管的该垂直位置。

根据本发明实施例提供的椭圆机，其踏板的运动轨迹为椭圆封闭轨迹，实际操作的感觉顺畅。此外，踏板的行程跨距的调整范围广，适合各种身高的用户。

附图说明

图1显示一种现有习知的椭圆机。

图2显示图1椭圆机中踏板的运动轨迹。

图3为根据本发明一实施例椭圆机的侧视图。

图4为图3椭圆机的局部放大图。

图5为图3椭圆机操作在某个状态下的示意图。

图6A为图3椭圆机操作在某个状态下的示意图。

图6B为图3椭圆机操作在某个状态下的示意图。

图7A为图6A椭圆机增加第三摆幅的长度后的操作示意图。

图7B为图6B椭圆机增加第三摆幅的长度后的操作示意图。

图8为根据本发明另一实施例椭圆机的侧视图。

图9为图8椭圆机的局部放大图。

图10为根据本发明另一实施例椭圆机的侧视图。

图11为图10椭圆机的局部放大图。

【主要元件符号说明】

1:椭圆机 6:椭圆机

7:椭圆机 8:椭圆机

12:枢轴 21:枢轴

30:曲柄 31:轴杆

32:联动杆 33:端

34:端 35:枢轴

40:把手 41:中间部位

42:握柄 43:孔洞

44:底部 50:脚踏杆

51:中间部位 52:联杆

53:前方 54:脚踏板

60:主架 61:阻力装置

62:曲柄 63:操作单元

64:驱动单元 65:驱动单元

601:轴 610:轴心

611:第一转轮 612:第二转轮

613:飞轮 614:第一连接件

615:第二连接件 630:踏板

631:第一轴 632:第二轴

633:第三轴 634:前摆管

635:后摆管 636:中摆管

637:推动杆 638:推动位移机构

639:脚踏管 642:马达

644:螺杆 651:马达

652:螺杆 653:套筒

654:第一连杆 655:第二连杆

6361:定位孔 6381:套环

6382:定位件 6383:第一端

6384:第二端

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。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地实行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本案的范围内，并以之后的专利范围为准。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。此外，众所周知的程序步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。

图3为根据本发明一实施例所提供一种椭圆机6在某个操作状态下的侧视图。图4为图3所示椭圆机6的局部放大图。参见图3与图4，椭圆机6包含主架60、阻力装置61、两个曲柄62，以及两个操作单元63。阻力装置61包含轴心610。两个曲柄62分别设于轴心610的一侧，每个曲柄62的第一端连接轴心610。两个操作单元63分别位于轴心610的一侧并连接一个曲柄62。每个操作单元63包含：踏板630、第一轴631、第二轴632、第三轴633、前摆管634、后摆管635、中摆管636、推动杆637、推动位移机构638、以及脚踏管639。其中，第一轴631设置于主架60上。第二轴632设置于曲柄62的第二端。第三轴633设置于主架60上。前摆管634的第一端枢接第一轴631，前摆管634的第二端枢接脚踏管639的第一端，脚踏管639的第二端连接踏板630。后摆管635的第一端枢接第二轴632，后摆管635的第二端枢接脚踏管639的中间部位的一轴6391。中摆管636的第一端枢接第三轴633。推动杆637的第一端枢接第二轴632，推动杆637的第二端枢接中摆管636的第二端。推动位移机构638的第一端连接中摆管636，推动位移机构638的第二端连接前摆管634。此外，每个操作单元63还可具有把手640，其一端连接第一轴631。

参见图3与图4，在本实施例中，阻力装置6包含，但不限于：第一转轮611、第二转轮612、飞轮613、第一连接件614、第二连接件615。第一转轮611具有轴心610。第一转轮611通过第一连接件614连接第二转轮612。第二转轮612通过第二连接件615连接飞轮613，飞轮613可产生阻力。在另一个实施例中，第二转轮612与第二连接件615被省略，而第一转轮611通过第一连接件614连接飞轮613。

图5为椭圆机6的一个操作状态示意图。参见图3至图5，前摆管634绕着第一轴631做第一摆幅运动，曲柄62绕着轴心610带动后摆管635绕着第二轴632做第二摆幅运动，中摆管636绕着第三轴633做第三摆幅运动。其中，第一摆幅与第三摆幅皆为弧形轨迹。踏板630的运动轨迹为第一摆幅、第二摆幅，以及第三摆幅的总和。由于第一摆幅与第三摆幅的方向相反，部分的第一摆幅被抵销，使得踏板630的运动轨迹为椭圆形。

参见图3至图5，推动位移机构638的第一端6383可动地连接中摆管636，推动位移机构638的第二端6384(图6A)固定连接于前摆管634的内侧，通过调整推动位移机构638的第一端6383在中摆管636的垂直位置，调整踏板630的行程跨距。例如，参见图4，在本实施例，推动位移机构638的第一端6383枢接套环6381，其套设在中摆管636上。另外，中摆管636具有多个定位孔6361，定位件6382穿过套环6381的穿孔(未图示)后固定于某一个定位孔6361上。当定位件6382距离第三轴633的距离愈远，踏板630的行程跨距愈大。在一些实施例中，推动位移机构638的第二端6384(图6A)与第一轴631的距离小于推动位移机构638的第一端6383(或定位件6382)与第三轴633的距离。在一些实施例中，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离介于70至120mm之间。

根据本发明实施例的椭圆机6，通过第三摆幅的设计，踏板的运动轨迹为椭圆形，且能够大幅增加踏板630的行程跨距的调整范围。行程跨距的调整原理，通过图6A至7B，说明如下。

图6A与图6B为椭圆机6在某个操作状态下的示意图。图6A与图6B的差异在于，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离不同。如图6A，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离为114mm。如图6B，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离为74mm。此外，在图6A与图6B中，第三轴633与定位件6382的距离皆为212.50mm。如图6A所示，当第三摆幅的摆动角度为20.28度，第一摆幅的摆动角度为37.23度。如图6B所示，当第三摆幅的摆动角度为20.28度，第一摆幅的摆动角度为53.41度。由图6A与图6B可知，当推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离愈短，则前摆管634的第一摆幅的摆动角度愈大。在一些实施例中，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离小于或等于114mm。在一些实施例中，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离小于或等于74mm。

图7A与图7B为椭圆机6在某个操作状态下的示意图。图7A与图7B的差异在于，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离不同。在图7A中，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离为114mm。在图7B中，推动位移机构638的第二端6384与第一轴631的距离为74mm。而图7A与图6A的不同处在于，第三轴633与定位件6382的距离，由212.50mm增加为228.50mm。图7B与图6B的不同处在于，第三轴633与定位件6382的距离，由212.50mm增加为228.50mm。如图7A所示，当第三摆幅的摆动角度为20.28度，第一摆幅的摆动角度为43.5度。如图7B所示，当第三摆幅的摆动角度为20.28度，第一摆幅的摆动角度为61.54度。

因此，如图7A与7B所示，当调整定位件6382的垂直位置，使其与第三轴633的距离仅增加16mm时，则第一摆幅的摆动角度可以是第三摆幅的摆动角度的两倍甚至三倍以上。

图8为根据本发明另一实施例所提供一种椭圆机7在某个操作状态下的侧视图。图9为图8所示椭圆机7的局部放大图。椭圆机7与椭圆机6的不同处在于，椭圆机7具有两个驱动单元64分别设置于轴心610的左、右侧。每个驱动单元64包含马达642与螺杆644。螺杆644的一端连接套环6381，而马达642可驱动螺杆644旋转，以决定套环6381在中摆管636的垂直位置。

图10为根据本发明另一实施例所提供一种椭圆机8在某个操作状态下的侧视图。图11为图10所示椭圆机8的局部放大图。椭圆机8与椭圆机6的不同处在于，椭圆机8具有单个驱动单元65。驱动单元65包含马达651、螺杆652、套筒653、两个第一连杆654，以及两个第二连杆655。马达651、螺杆652，以及套筒653设置于主架60的中间部位。马达651可驱动螺杆652旋转，使与螺杆652以螺纹连接的套筒653可沿着螺杆652垂直移动。两个第一连杆654及两个第二连杆655分别位于主架60的左、右侧。每个第一连杆654的中间部位枢接于主架60的一轴601，且每个第一连杆654的第一端枢接套筒653，每个第一连杆654的第二端枢接第二连杆655的第一端，而第二连杆655的第二端枢接套环6381。如此，通过控制套筒653在螺杆652上的垂直移动，以决定套环6381在中摆管636的垂直位置。

根据本发明实施例提供的椭圆机，具有下列优点。首先，踏板的运动轨迹为椭圆封闭轨迹。椭圆封闭轨迹不具有转折点，用户踩踏感觉顺畅，能提升购买意愿、增加锻炼时间与效果。

再者，本发明实施例提供的椭圆机通过第二摆幅连接第三摆幅，第三摆幅再连接第一摆幅。此调整架构使得踏板的行程跨距的调整有加乘效果，第一摆幅的摆动角度为第三摆幅的摆动角度的两倍甚至三倍以上。因此，由于踏板的行程跨距的调整范围广，可以适合各种身高的用户，包含大人与小孩，皆可使用本发明实施例提供的椭圆机。

Claims (12)

1.一种椭圆机，其特征在于，包含：

主架；

阻力装置，包含轴心；

二个曲柄，每个该曲柄的第一端连接该轴心；

二个操作单元，分别位于该轴心的左、右侧并连接一个该曲柄，每个该操作单元包含：

第一轴，设置于该主架上；

第二轴，设置于该曲柄的第二端；

第三轴，设置于该主架上；

前摆管，该前摆管的第一端枢接该第一轴；

后摆管，该后摆管的第一端枢接该第二轴；

中摆管，该中摆管的第一端枢接该第三轴；

推动杆，该推动杆的第一端枢接该第二轴，该推动杆的第二端枢接该中摆管的第二端；

推动位移机构，该推动位移机构的第一端连接该中摆管，该推动位移机构的第二端连接该前摆管；

脚踏管，该脚踏管的第一端枢接该前摆管的第二端，该后摆管的第二端枢接该脚踏管的中间部位；以及

踏板，连接该脚踏管的第二端。

2.根据权利要求1所述的椭圆机，其特征在于，其中该推动位移机构的第一端可动地连接该中摆管，该推动位移机构的第二端固定连接该前摆管，通过调整该推动位移机构的第一端在该中摆管的垂直位置，调整该踏板的行程跨距。

3.根据权利要求1所述的椭圆机，其特征在于，其中该前摆管绕着该第一轴做第一摆幅运动，该曲柄绕着该轴心带动该后摆管绕着该第二轴做第二摆幅运动，该中摆管绕着第三轴做第三摆幅运动，该第一摆幅与该第三摆幅的方向相反，该踏板的运动轨迹为该第一摆幅、该第二摆幅，以及该第三摆幅的总和。

4.根据权利要求3所述的椭圆机，其特征在于，其中该第一摆幅的摆动角度为第三摆幅的摆动角度的两倍以上。

5.根据权利要求3所述的椭圆机，其特征在于，其中该第一摆幅的摆动角度为第三摆幅的摆动角度的三倍以上。

6.根据权利要求2所述的椭圆机，其特征在于，其中该推动位移机构的第二端与该第一轴的距离介于70至120mm之间。

7.根据权利要求2所述的椭圆机，其特征在于，其中该推动位移机构的第二端与该第一轴的距离小于该推动位移机构的第一端与该第三轴的距离。

8.根据权利要求2所述的椭圆机，其特征在于，其中该推动位移机构的第一端枢接套环，该套环套设置于该中摆管的垂直位置上。

9.根据权利要求8所述的椭圆机，其特征在于，其中该中摆管更包含多个定位孔，该推动位移机构更包含定位件，该定位件穿过该套环的穿孔后与该多个定位孔的其中之一固定。

10.根据权利要求8所述的椭圆机，其特征在于，更包含二个驱动单元分别位于该轴心的左、右侧，每个该驱动单元包含马达以及螺杆，该螺杆的一端连接该套环，该马达驱动该螺杆旋转，以调整该套环于该中摆管的该垂直位置。

11.根据权利要求8所述的椭圆机，其特征在于，更包含驱动单元，其包含：

马达；

螺杆；

套筒；

二个第一连杆；以及

二个第二连杆；

该马达、该螺杆，以及该套筒设置于该主架的中间部位，该马达驱动该螺杆旋转，该螺杆以螺纹连接该套筒，该二个第一连杆及该二个第二连杆分别位于该主架的左、右侧，每个该第一连杆的中间部位枢接于该主架的一轴，每个该第一连杆的第一端枢接该套筒，每个该第一连杆的第二端枢接该第二连杆的第一端，每个该第二连杆的第二端枢接该套环。

12.根据权利要求8所述的椭圆机，其特征在于，其中该阻力装置包含:

第一转轮，具有该轴心；

第二转轮；

第一连接件，连接该第一转轮及该第二转轮；

飞轮；以及

第二连接件，连接该飞轮及该第二转轮。

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