DE102006036114A1

DE102006036114A1 - Trainingsgerät mit elliptischer Bewegung

Info

Publication number: DE102006036114A1
Application number: DE200610036114
Authority: DE
Inventors: Francis Daya Pan; Pao-Chuan Shengang Wang
Original assignee: Forhouse Corp
Current assignee: Forhouse Corp
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Ein Trainingsgerät mit elliptischer Bewegung umfasst einen Rahmen, auf dem ein Hin- und Herbewegungsmechanismus, ein Kreisbewegungsmechanismus und zwei verbindende Elemente bereitgestellt sind. An dem Rahmen sind zwei Parallelogramm-Verbindungsmechanismen beweglich angebracht und mit den verbindenden Elementen verbunden. An den Parallelogramm-Verbindungsmechanismen sind entsprechend zwei Fußplatten befestigt. Die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen halten die Fußplatten während der gesamten Bewegung in fixierten Neigungen, so dass sich, wenn ein Nutzer mit Füßen auf den Fußplatten steht und die Fußplatten betätigt, Fußspitzen eines Fußes des Nutzers in einer Geschwindigkeit bewegen, die im Wesentlichen identisch ist zu jener von Fersen des Nutzers.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Trainingsgerät bzw. einen Heimtrainer, und insbesondere ein Trainingsgerät mit elliptischer Bewegung bzw. Bewegungsführung. In dem Bewegungsablauf weisen Fußspitze bzw. Zehe und Ferse eines Nutzers die gleiche Geschwindigkeit auf.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Trainingsgeräte stellen verschiedene Bewegungsabläufe bereit, so dass ein Nutzer verschiedene Bereiche der Muskulatur darauf trainieren kann. So stellt beispielsweise ein Stepper eine vertikale Hin- und Herbewegung bereit, ein Fahrrad stellt eine Kreisbewegung bereit, ein Air Walker stellt eine horizontale Hin- und Herbewegung bereit, und ein elliptischer Trainer stellt eine elliptische Bewegung bereit.
Das an Miller erteilte U.S.-Patent Nr. 5,242,343 offenbart einen elliptischen Trainer, der einen Rahmen umfasst, auf dem bereitgestellt sind ein Drehbewegungsmechanismus, ein Hin- und Herbewegungsmechanismus und ein Paar von mit Füssen in Eingriff kommenden Gliedern, die mit dem Drehbewegungsmechanismus und dem Hin- und Herbewegungsmechanismus verbunden sind. Der Drehbewegungsmechanismus erzeugt eine Kreisbewegung, und der Hin- und Herbewegungsmechanismus erzeugt eine lineare oder bogenförmige Hin- und Herbewegung. Ein Nutzer, der auf den mit dem Fuß in Eingriff kommenden Gliedern steht, kann entlang einer elliptischen Bewegung trainieren. Wenn ein Nutzer auf einem Miller-Trainer trainiert, sind die Geschwindigkeiten der Fersen eines Nutzers höher als die der Fußspitzen.
Zusammenfassung der Erfindung
Das erste Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ein Trainingsgerät bereitzustellen, wobei, wenn ein Nutzer darauf trainiert, die Geschwindigkeiten von den Fersen eines Nutzers im Wesentlichen identisch zu jenen der Fußspitzen sind.
Gemäß dem Ziel der vorliegenden Erfindung, umfasst ein Trainingsgerät mit elliptischer Bewegung einen Rahmen, auf dem ein Hin- und Herbewegungsmechanismus, ein Kreisbewegungsmechanismus und zwei verbindende Elemente bereitgestellt werden. Zwei Fußplatten werden bereitgestellt, um durch die verbindenden Elemente bewegt zu werden. Die vorliegende Erfindung stellt Mittel zum Halten der Fußplatten in fixierten Neigungen während der gesamten Bewegung bereit, so dass sich, wenn ein Nutzer mit Füßen auf den Fußplatten steht und die Fußplatten betätigt, Fußspitzen von Füßen eines Nutzers mit einer Geschwindigkeit bewegen, die im Wesentlichen identisch ist zu jener der Fersen eines Nutzers.
Kurze Beschreibung der Abbildungen
1 und 2 sind perspektivische Ansichten einer ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
3 und 4 sind Frontalen der ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei sie die Wirkung des Parallelogramm-Verbindungsmechanismus zeigen;
5 ist ein Skizzen-Diagramm der ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, das den Zustand eines Fußes eines Nutzers in dem Bewegungsablauf zeigt;
6 ist eine Frontale der ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, die einen Nutzer auf dem Erweiterungsrahmen sitzend zeigt;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
8 und 9 sind Frontalen der zweiten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei sie die Wirkung des Parallelogramm-Verbindungsmechanismus zeigen; und
10 ist ein Skizzen-Diagramm der zweiten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, das den Zustand eines Fußes eines Nutzers in dem Bewegungsablauf zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst ein Trainingsgerät mit elliptischer Bewegung 1 der ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform hauptsächlich einen Rahmen 10, einen Hin- und Herbewegungsmechanismus 26, einen Kreisbewegungsmechanismus 32, zwei verbindende Elemente 40, zwei Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 42 und einen Erweiterungsrahmen 16.
Der Rahmen 10 weist eine Basis 12 und einen aufrechten Schaft 14 auf, der an einer Vorderseite der Basis 12 befestigt bzw. angebracht ist. Der Erweiterungsrahmen 16 ist an einem hinteren Ende der Basis 12 befestigt. Der Erweiterungsrahmen 16 weist einen Sitz 18 auf. Die Basis 12 ist mit zwei Paaren an Achsen 20 bereitgestellt, wobei jedes davon mit einer Rolle 22 an jeweils gegenüberliegenden Enden drehbar ist. Jede der Rollen 22 weist auf einem Umfang davon einen Schlitz 24 auf.
Der Hin- und Herbewegungsmechanismus 26 umfasst zwei Griffe 28 mit einem mittleren Bereich, die an dem aufrechten Schaft 14 des Rahmens 10 drehbar bzw. schwenkbar sind, bei denen ein Nutzer die oberen Abschnitte der Griffe 28 halten kann, und die unteren Enden der Griffe 28 bogenförmige Hin- und Herbewegungen erzeugen können.
Der Kreisbewegungsmechanismus 32 umfasst ein Rad 34 und ein Schwungrad 36, das an der Basis 12 des Rahmens 10 drehbar ist. Ein Riemen 38 verbindet das Schwungrad 36 und das Rad 34.
Die verbindenden Elemente 40 weisen gegenüberliegende Enden auf, die drehbar sind an den unteren Enden der Griffe 28 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 26 und an abgewandten Seiten des Rads 34 des Kreisbewegungsmechanismus 32. Die verbindenden Elemente 40 bewegen sich, wie in der Erfindung von Miller, unter dem Zusammenwirken des Hin- und Herbewegungsmechanismus 26 und des Kreisbewegungsmechanismus 32 entlang einer elliptischen Bahn.
Jeder der Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 42 umfasst eine erste Verbindung 44, einer zweite Verbindung 46, eine dritte Verbindung 48 und eine vierte Verbindung 50, wobei die erste Verbindung 44 parallel zu der dritten Verbindung 48 ist, und die zweite Verbindung 46 parallel zu der vierten Verbindung 50 ist. Die zweiten und vierten Verbindungen 46, 50 weisen gegenüberliegende Enden auf, die an den ersten beziehungsweise dritten Verbindungen 44, 48 drehbar sind, um einen Vier-Verbindungsmechanismus zu bilden. Auf jeder der ersten Verbindung 44 ist eine Fußplatte 52 bereitgestellt. Die ersten Verbindungen 44 sind jeweils an den verbindenden Elementen 40 drehbar. An die dritten Verbindungen 48 sind zwei Führungsschäfte 54 verbunden und jeweils in den Schlitzen 24 der Rollen 22 aufgenommen bzw. empfangen, so dass sich die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 42 relativ zu der Basis 12 des Rahmens 10 hin- und herbewegen können.
Wie in 3 und 4 gezeigt, bewegen sich, wenn eine Nutzer auf den Fußplatten 52 steht und sie betätigt, die Füße durch das Zusammenwirken des Hin- und Herbewegungsmechanismus 26, des Kreisbewegungsmechanismus 32 und der verbindenden Elemente 40 entlang einer elliptischen Bahn. Die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 42 bewegen sich in einer horizontalen Richtung, und die ersten Verbindungen 44 bewegen sich zusammen mit den verbindenden Elementen 40 auf und ab. Wie auch immer sich die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 42 bewegen, die ersten Verbindungen 44 werden immer parallel zu den dritten Verbindungen 48 sein. In der vorliegenden Erfindung bewegen sich die dritten Verbindungen 48 lediglich horizontal ohne irgendeine Winkelveränderung. Demzufolge ändern sich die Neigungen der Fußplatten 52 überhaupt nicht, und die auf den Fußplatten 52 stehenden Füße eines Nutzers weisen Geschwindigkeiten der Fußspitzen auf, die während der gesamten Bewegung im Wesentlichen mit jenen der Fersen identisch ist.
Darüber hinaus kann ein Nutzer auf dem Sitz 18 des Erweiterungsrahmens 16 sitzen und auf die Enden der verbindenden Elemente 40 treten, die an dem Rad 34 des Kreisbewegungsmechanismus 32 drehbar sind, um wie beim Radfahren zu trainieren.
Wie in 7 gezeigt, umfasst ein Trainingsgerät 2 der zweiten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform einen Rahmen 56, einen Hin- und Herbewegungsmechanismus 58, einen Kreisbewegungsmechanismus 60, zwei verbindende Elemente 62, zwei Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 64 und zwei Griffe 66.
Der Hin- und Herbewegungsmechanismus 58 umfasst zwei Schienen 68 an einem hinteren Ende des Rahmens 56 und zwei gleitende Elemente 70, die sich auf den Schienen 68 hin- und herbewegen. Der Kreisbewegungsmechanismus 60 umfasst ein Rad 72 und ein Schwungrad 74. Die verbindenden Elemente 62 weisen gegenüberliegende Enden auf, die drehbar sind an abgewandten Seiten des Rads 72 des Kreisbewegungsmechanismus 60 und den gleitenden Elementen 70 des Hin- und Herbewegungsmechanismus 58. Die Griffe 66 sind an dem Rahmen 58 drehbar und mit den verbindenden Elementen 62 durch zwei Stangen 76 verbunden, so dass die verbindenden Elemente 62 die Griffe 66 zu einer Bewegung zusammen bzw. entlang mit ihnen mitnehmen werden.
Jeder der Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 64 umfasst eine erste Ver bindung 78, eine zweite Verbindung 80, eine dritte Verbindung 82 und eine vierte Verbindung 84, um einen Vier-Verbindungsmechanismus zu bilden. Die zweite Verbindung 80 ist ein Abschnitt des verbindenden Elements 62, so dass die erste Verbindung 78 sowohl von dem verbindenden Element 62 als auch der zweiten Verbindung 80 drehbar ist. Die dritte Verbindung 82 ragt aus dem gleitenden Element 70 heraus, wobei an einer Oberseite davon die zweite Verbindung 80 (das verbindende Element 62) drehbar ist. Die vierte Verbindung 84, unter der zweiten Verbindung 80, weist gegenüberliegende Enden auf, die an einer Unterseite der dritten Verbindung 82 beziehungsweise der ersten Verbindung 78 drehbar sind. An einer Oberseite der ersten Verbindung 78 ist eine Fußplatte 86 befestigt.
Wie in 8 und 9 gezeigt, bewegen sich, wenn ein Nutzer die Füße auf die Fußplatten 86 stellt und sie betätigt, die Füße mit dem gleichen Prinzip entlang einer elliptischen Bahn, und die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen 64 halten die Fußplatten 86, wie in 10 gezeigt, während der gesamten elliptischen Bewegung in einer fixierten Neigung. Demzufolge weisen Fußspitzen von Füßen eines Nutzers eine Geschwindigkeit auf, die während der gesamten Bewegung im Wesentlichen gleich ist wie jene der Fersen.
Es wird angemerkt, dass die Zeichnungen der vorliegenden Erfindung zeigen, dass die Fußplatten horizontale Oberflächen aufweisen. Die Fußplatten können ebenfalls mit einer bestimmten Neigung gemacht werden, die dadurch erzeugt werden kann, dass die Fußplatten mit einer geneigten Oberfläche oder mit lehnenden ersten oder dritten Verbindungen der Parallelogramm-Verbindungsmechanismen gemacht werden. Welchen Winkel die Fußplatten auch haben, Fußspitzen des Nutzers bewegen sich in einer Geschwindigkeit, die im Wesentlichen identisch ist zu jener der Fersen.

Claims

Trainingsgerät umfassend: einen Rahmen; einen an dem Rahmen bereitgestellten Hin- und Herbewegungsmechanismus zum Bereitstellen einer Hin- und Herbewegung; einen an dem Rahmen bereitgestellten Kreisbewegungsmechanismus zum Bereitstellen einer Kreisbewegung; zwei verbindende Elemente mit gegenüberliegenden Enden, die an dem Hin- und Herbewegungsmechanismus und dem Kreisbewegungsmechanismus drehbar sind; zwei Parallelogramm-Verbindungsmechanismen, wobei jeder von diesen eine erste Verbindung, eine zweite Verbindung, eine dritte Verbindung und eine vierte Verbindung aufweist, worin die erste Verbindung im Wesentlichen parallel zu der dritten Verbindung ist, und die zweite Verbindung im Wesentlichen parallel zu der vierten Verbindung ist, und die zweite Verbindung und die vierte Verbindung gegenüberliegende Enden aufweisen, die an der ersten Verbindung beziehungsweise der dritten Verbindung drehbar sind, um einen Vier-Verbindungsmechanismus zu bilden; die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen an dem Rahmen zum Hin- und Herbewegen beweglich angebracht sind, und die ersten Verbindungen jeweils an den verbindenden Elementen drehbar sind; zwei Fußplatten, die jeweils an den ersten Verbindungen der Parallelogramm-Verbindungsmechanismen bereitgestellt sind; worin sich, wenn ein Nutzer mit Füßen auf den Fußplatten steht und die Fußplatten betätigt, die Füße entlang einer im Wesentlichen elliptischen Bahn bewegen, und sich Fußspitzen eines Nutzers mit einer Geschwindigkeit bewegen, die im Wesentlichen identisch ist zu jener von Fersen des Nutzers.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, worin der Rahmen mit Schlitzen bereitgestellt ist, und jeder der Parallelogramm-Verbindungsmechanismen einen Führungsschaft aufweist, der mit der dritten Verbindung verbunden ist und in den Schlitzen aufgenommen ist, um die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen zu führen sich entlang der Schlitze zu bewegen.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, worin der Rahmen mit Rollen bereitgestellt ist, und jeder der Parallelogramm-Verbindungsmechanismen einen Führungsschaft aufweist, der mit der dritten Verbindung verbunden ist und zwischen den Rollen aufgenommen ist, um die Parallelogramm-Verbindungsmechanismen bei einer Bewegung zu führen.
Trainingsgerät nach Anspruch 3, worin jede der Rollen einen Schlitz aufweist, in dem der Führungsschaft aufgenommen ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend einen an dem Rahmen befestigten Erweiterungsrahmen, auf dem ein Sitz neben dem Kreisbewegungsmechanismus bereitgestellt ist.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, worin der Hin- und Herbewegungsmechanismus zwei Griffe mit mittleren Bereichen aufweist, die an dem Rahmen drehbar sind, und die verbindenden Elemente jeweils an Enden der Griffe drehbar sind.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, worin der Hin- und Herbewegungsmechanismus zwei Schienen und zwei gleitende Elemente aufweist, die sich auf den Schienen hin- und herbewegen, und die verbindenden Elemente auf den gleitenden Elementen drehbar sind.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, worin der Kreisbewegungsmechanismus aufweist ein Rad, wobei die verbindenden Elemente an abgewandten Seiten davon drehbar sind, ein Schwungrad und einen Riemen, der das Rad und das Schwungrad verbindet.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, worin die zweite Verbindung des Parallelogramm-Verbindungsmechanismus ein Abschnitt des verbindenden Elements ist, so dass die erste Verbindung sowohl an dem verbindenden Element als auch an der zweiten Verbindung drehbar ist, und die dritte Verbindung an den Hin- und Herbewegungsmechanismus verbunden ist, so dass sich der Parallelogramm-Verbindungsmechanismus zusammen mit dem Hin- und Herbewegungsmechanismus bewegt.
Trainingsgerät nach Anspruch 1, ferner umfassend zwei an dem Rahmen drehbare Griffe und zwei Stangen, welche jeweils die Griffe und die verbindenden Elemente verbinden, so dass die verbindenden Elemente die Griffe antreiben sich entlang zu bewegen.