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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stepper. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Stepper, der durch Heben oder Senken der Pedale nach links und rechts schwingen kann.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Stepper ist eine Art von Fitnessgerät. Der Stepper kann durch Schwenken seiner Pedale die Abläufe während des Treppensteigens simulieren, wodurch die Muskulatur des linken und des rechten Fußes trainiert werden kann. Derzeit kann das Pedal eines Steppers nicht nur nach oben und unten schwingen, sondern kann sich auch drehen, sodass die Kraft der Taille verbessert werden kann und außerdem das Gleichgewichtsgefühl des menschlichen Körpers gesteigert werden kann.
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Jedoch sind die Kopplungsmechanismen bei herkömmlichen Steppern üblicherweise kompliziert. Beispielsweise ist ein herkömmlicher Kopplungsmechanismus häufig mit einem schwenkbaren Hebel unter dem linken und dem rechten Pedal ausgestattet. Durch das Hebelprinzip wird, wenn ein Pedal durch die Schwerkraft abgesenkt wird und einem Ende des Hebels entgegenwirkt, das andere Pedal durch das andere Ende des Hebels gedrückt und angehoben. Eine andere Art von Kopplungsmechanismus ist mit einem V-förmigen Schwingarm unter dem linken und dem rechten Pedal ausgestattet, wobei sich der V-förmige Schwingarm um eine Kreismitte drehen kann. Da der Durchmesser bei dieser Art von Kopplungsmechanismus gleich groß ist und der Winkel fest ist, wird, wenn ein Pedal durch die Schwerkraft abgesenkt wird und einem Ende des V-förmigen Schwingarms entgegenwirkt, das andere Ende des Pedals von dem anderen Ende des V-förmigen Schwingarms gedrückt und angehoben.
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Darüber hinaus werden in einem herkömmlichen Stepper die Drehung und das Schwenken des linken und des rechten Pedals durch eine schwenkbare Anordnung der beiden Pedale an einem Auflager mittels einer Achse realisiert, sodass die Pedale relativ zu dem Auflager schwenkbar und drehbar sind.
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Allerdings sind bei dem Kopplungsmechanismus des herkömmlichen Steppers die Betätigungswege des linken und des rechten Pedals fest, sodass der Pedalweg und der Schwenkwinkel nicht verstellt werden können, um verschiedene Nutzeranforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus werden das Senken, Anheben und Schwingen der Pedale durch komplizierte Kopplungsmechanismen erreicht, wodurch die Kosten hoch sind.
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KURZFASSUNG
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Stepper bereitgestellt. Der Stepper beinhaltet eine Basis, eine Verbindungsstange, zwei Pedale und zwei Justiermechanismen. Die Verbindungsstange ist an der Basis angebracht, wobei die Verbindungsstange zwei Enden aufweist, die konzentrisch miteinander gedreht werden. Jedes der Pedale beinhaltet ein Pedalteil und einen Pedalarm. Der Pedalarm ist mit dem Pedalteil verbunden, wobei der Pedalarm schwenkbar mit einem Ende der Verbindungsstange verbunden ist, sodass das Pedalteil wechselseitig angehoben oder abgesenkt werden kann. Jeder Justiermechanismus umfasst ein Sperrelement und einen Sperrblock. Das Sperrelement ist an dem Pedalarm angebracht und das Sperrelement weist eine erste Sperrfläche auf. Der Sperrblock ist durch einen vorgegebenen Abstand von der Verbindungsstange getrennt angeordnet. Der Sperrblock beinhaltet wenigstens eine zweite Sperrfläche, die gegen die erste Sperrfläche des Sperrelements drückt. Wenn eines der Pedale entlang einer Schwerkraftrichtung abgesenkt wird, werden eine der ersten Sperrflächen und eine der zweiten Sperrflächen entlang der Schwerkraftrichtung schräg gestellt, um ein Ende der Verbindungsstange daran zu koppeln, wobei dadurch das andere Ende der Verbindungsstange konzentrisch gedreht wird und der anderen ersten Sperrfläche wird durch die andere zweite Sperrfläche entgegengewirkt, wodurch das andere Pedal ausgeschwenkt und angehoben wird.
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In einem Beispiel kann der Stepper zwei Rückstellmechanismen aufweisen, wobei jeder der Rückstellmechanismen mit einem Ende der Verbindungsstange und der Basis verbunden ist.
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In einem Beispiel kann der Rückstellmechanismus eine Kombination aus einem Verbindungshebel und einer Zugfeder, eine Kombination aus einem Stahlseil und einer Zugfeder, eine Kombination aus einem Verbindungshebel und einer Kompressionsfeder oder ein pneumatischer Zylinder oder ein Ölzylinder sein.
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In einem Beispiel beinhaltet die Basis ein Mittelteil, ein Verlängerungsteil und zwei Seitenteile. Das Mittelteil ist so ausgebildet, dass die zwei Sperrblöcke daran fixiert werden können. Das Verlängerungsteil erstreckt sich vertikal von dem Mittelteil nach außen. Die beiden Seitenteile sind mit den zwei Enden des Mittelteils verbunden, sodass die beiden Seitenteile in Form eines gespreizten Bogens angeordnet sind, und die beiden Seitenteile sind hohl ausgebildet, um die beiden Rückstellmechanismen aufzunehmen. Die Verbindungsstange beinhaltet ein Kreis-Mittelteil, das sich in einer Mitte der Verbindungsstange befindet, wobei das Kreis-Mittelteil schwenkbar mit einem äußeren Ende des Verlängerungsteils verbunden ist, um die Verbindungsstange zu drehen. Jedes der Pedale umfasst ein Schwenkteil, wobei die Schwenkteile jeweils integral mit einem der Pedalarme verbunden sind und schwenkbar mit den beiden Enden der Verbindungsstange verbunden sind, wobei dadurch jeder der Pedalarme relativ zur Verbindungsstange drehbar ist.
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In einem Beispiel wirkt die erste Sperrfläche von jedem der Sperrelemente der zweiten Sperrfläche von jedem der Sperrblöcke drehbar entgegen. Jeder der Sperrblöcke ist schwenkbar an der Basis angeordnet und die zweite Sperrfläche wirkt drehbar der ersten Sperrfläche von jedem der Sperrelemente entgegen.
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In einem Beispiel beinhaltet jeder der Sperrblöcke wenigstens zwei zweite Sperrflächen. Die zweiten Sperrflächen umfassen unterschiedliche Kontaktierungsbereiche.
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In einem Beispiel beinhaltet jedes der Sperrelemente wenigstens zwei erste Sperrflächen. Die ersten Sperrflächen umfassen unterschiedliche Kontaktierungsbereiche.
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In einem Beispiel kann die erste Sperrfläche eine Bogenfläche sein und kann aus einem elastischen Material hergestellt sein.
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In einem Beispiel kann die zweite Sperrfläche eine Bogenfläche sein und kann aus einem elastischen Material hergestellt sein.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsbeispiele besser verständlich, wobei auf die folgenden beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird:
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1 ist eine dreidimensionale Ansicht, die einen Stepper gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
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2 ist eine Explosionsansicht des Steppers aus 1,
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3 ist eine untere Seitenansicht des Steppers aus 2,
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4A ist eine schematische Ansicht, die eine Bewegung des Steppers aus 2 zeigt,
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4B ist eine schematische Ansicht, die eine Bewegung des Steppers aus 4A von einer Seite zeigt,
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4C ist eine schematische Ansicht, die eine Bewegung des Steppers aus 4A von der anderen Seite zeigt,
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5A ist eine schematische Ansicht, die einen vorgegebenen Abstand, der zwischen dem Sperrblock und der Verbindungsstange ausgebildet ist, und einen Auf-Ab-Schwenkwinkel des Pedalarms des Steppers aus 2 zeigt,
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5B ist eine schematische Ansicht, die einen Links-Rechts-Schwenkwinkel des Pedalarms des Steppers aus 2 zeigt,
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6 ist eine schematische Ansicht, die einen Stepper gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
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7 ist eine schematische Ansicht, die einen Stepper gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
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8 ist eine schematische Ansicht, die einen Stepper gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
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9 ist eine Explosionsansicht, die einen Stepper gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
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10 ist eine Explosionsansicht, die einen Stepper gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und
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11 ist eine Explosionsansicht, die einen Stepper gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun wird ausführlich auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele der Erfindung Bezug genommen, für welche Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Soweit dies möglich war, wurden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen und der Beschreibung verwendet, um die gleichen oder ähnliche Teile zu kennzeichnen.
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Die vorliegende Erfindung stellt einen Stepper bereit, der die Anwendung eines komplizierten Kopplungsmechanismus vermeidet und bei dem der Pedalweg und der Schwenkwinkel gemäß unterschiedlichen Nutzeranforderungen eingestellt werden können.
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1 ist eine dreidimensionale Ansicht, die einen Stepper 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine Explosionsansicht des Steppers 100 aus 1 und 3 ist eine untere Seitenansicht des Steppers 100 aus 2. Der Stepper 100 beinhaltet eine Basis 200, eine Verbindungsstange 300, zwei Pedale 400, zwei Justiermechanismen 500 und zwei Rückstellmechanismen 600.
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Die Basis 200 wird standsicher auf einer Ebene platziert. Die Basis 200 beinhaltet ein Mittelteil 210, ein Verlängerungsteil 220 und zwei Seitenteile 230. Das Verlängerungsteil 200 erstreckt sich vertikal von dem Mittelteil 210 nach außen. Die zwei Seitenteile 230 sind jeweils mit den beiden Enden des Mittelteils 210 verbunden und die beiden Seitenteile 230 sind hohl ausgebildet und sind in Form eines gespreizten Bogens angeordnet.
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Die Verbindungsstange 300 ist schwenkbar an der Basis 200 angebracht und weist zwei Enden 310 auf, die konzentrisch miteinander gedreht werden, sowie ein Kreis-Mittelteil 320. Das Kreis-Mittelteil 320 befindet sich in der Mitte der Verbindungsstange 300, wobei das Kreis-Mittelteil 320 durch eine Achse 330 schwenkbar mit einem äußeren Ende des Verlängerungsteils 220 verbunden ist, wobei die Verbindungsstange 300 dadurch relativ zur Basis 200 drehbar ist.
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Jedes der Pedale 400 beinhaltet ein Pedalteil 410, einen Pedalarm 420 und ein Schwenkteil 430. Das Pedalteil 410 wird zum Drauftreten verwendet. Der Pedalarm 420 ist „L”-förmig und ist mit dem Pedalteil 410 verbunden. Das Schwenkteil 430 ist integral mit dem Pedalarm 420 verbunden und die Schwenkteile 430 sind jeweils schwenkbar mit den zwei Enden 310 der Verbindungsstange 300 verbunden, sodass der Pedalarm 420 relativ zur Verbindungsstange 300 gedreht werden kann, um das Pedalteil 410 wechselseitig anzuheben oder abzusenken.
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Die Justiermechanismen 500 umfassen jeweils ein Sperrelement 510 und einen Sperrblock 520. Das Sperrelement 510 ist an dem Pedalarm 420 angeordnet und weist eine erste Sperrfläche 511 auf. Die erste Sperrfläche 511 kann eine Bogenfläche sein und kann aus einem elastischen Material hergestellt sein. Die beiden Sperrblöcke 520 sind durch einen vorgegebenen Abstand von der Verbindungsstange 300 getrennt. Der Sperrblock 520 ist an dem Mittelteil 210 angebracht. Der Sperrblock 520 weist wenigstens eine zweite Sperrflächen 521 auf, die einen Widerstand für die erste Sperrfläche 511 des Sperrelements 510 bereitstellt. In dem Ausführungsbeispiel umfasst der Sperrblock 520 vier zweite Sperrflächen 521.
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Die Rückstellmechanismen 600 befinden sich jeweils an den zwei Seitenteilen 230. Die Rückstellmechanismen 600 sind jeweils mit den beiden Enden 310 der Verbindungsstange 300 und der Basis 200 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet der Rückstellmechanismus 600 einen Verbindungshebel 610 und eine Zugfeder 620. Ein Ende des Verbindungshebels 610 ist mit einem Ende 310 der Verbindungsstange 300 verbunden. Das andere Ende des Verbindungshebels 610 ist mit der Zugfeder 620 verbunden.
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4A ist eine schematische Ansicht, die eine Bewegung des Steppers 100 aus 2 zeigt. 4B ist eine schematische Ansicht, die eine Bewegung des Steppers 100 aus 4A von einer Seite zeigt. 4C ist eine schematische Ansicht, die eine Bewegung des Steppers 100 aus 4A von der anderen Seite zeigt.
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Wenn das Pedal 400 entlang einer Schwerkraftrichtung g abgesenkt wird, werden die erste Sperrfläche 511 des Sperrelements 510, das an dem Pedal 400 angeordnet ist, und die zweite Sperrfläche 521 des Sperrblocks 520 entlang der Schwerkraftrichtung schräg gestellt, wobei dadurch die beiden Enden der Verbindungsstange 300 konzentrisch gedreht werden. Dabei wird die erste Sperrfläche 511 des anderen Sperrelements 510 durch die zweite Sperrfläche 521 des anderen Sperrblocks 520 gedrückt, sodass sich dadurch das andere Pedal 400 anhebt. Somit kann das linke Pedal 400 oder das rechte Pedal 400 durch die konzentrische Drehung der Verbindungsstange 300 und dem Widerstand zwischen dem Sperrelement 510 und dem Sperrblock 520 nach oben und unten schwingen.
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Allerdings soll darauf hingewiesen werden, dass das Pedal 400 des Steppers 100 durch den Sperrblock 520 und das Sperrelement 510 angekoppelt ist, sodass es simultan aufwärts-abwärts und nach links-rechts schwenken kann. Es wird auf 2 und 5A bis 5B verwiesen. 5A ist eine schematische Ansicht, die einen vorgegebenen Abstand L, der zwischen dem Sperrblock 520 und der Verbindungsstange 300 ausgebildet ist, und einen Auf-Ab-Schwenkwinkel θα des Pedalarms 420 des Steppers 100 aus 2 zeigt, und 5B ist eine schematische Ansicht, die einen Links-Rechts-Schwenkwinkel θβ des Pedalarms 420 des Steppers 100 aus 2 zeigt.
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Da das Sperrelement 510 an dem Pedalarm 420 immer von dem Sperrblock 520 abgefangen wird, unabhängig davon, ob der Pedalarm 420 nach oben oder unten schwenkt, und die Verbindungsstange 300 um eine Kreismitte gedreht wird, kann der Pedalarm 420 nicht nur nach oben oder unten schwenken, sondern kann durch die Verbindungsstange 300 auch nach links und rechts schwenken. Vorausgesetzt, dass die Höhe des Pedalarms 420 und die Höhe des Sperrblocks 520 fest sind, werden der Auf-Ab-Schwenkwinkel θα und der Links-Rechts-Schwenkwinkel θβ des Pedalarms 420 kleiner werden, wenn der vorgegebene Abstand L zwischen dem Sperrblock 520 und der Verbindungsstange 300 größer wird. Somit kann der Benutzer den Pedalweg und den Schwenkwinkel durch Verstellen der Position des Sperrblocks 520 anpassen. Darüber hinaus weist der Sperrblock 520 in dem Ausführungsbeispiel vier zweite Sperrflächen 521 auf. Wenn die vier zweiten Sperrflächen 521 unterschiedliche Kontaktierungsbereiche aufweisen, können der Auf-Ab-Schwenkwinkel θα und der Links-Rechts-Schwenkwinkel θβ des Pedalarms 420 ebenfalls verstellt werden.
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6 ist eine schematische Ansicht, die einen Stepper 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 7 ist eine schematische Ansicht, die einen Stepper 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 8 ist eine schematische Ansicht, die einen Stepper 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 6 sind die Positionen des Sperrblocks 520 und des Sperrelements 510 nicht beschränkt. Solange die relativen Positionen des Sperrblocks 520 und des Sperrelements 510 nicht verändert werden, können die Position des Sperrblocks 520 und des Sperrelements 510 ausgetauscht werden, um den Pedalweg (Auf-Ab-Schwenkwinkel θα) und den Links-Rechts-Schwenkwinkel θβ anzupassen. In 7 umfasst das Sperrelement 510 eine drehbare Kreisfläche, sodass das Drücken des Pedals 400 leichtgängiger erfolgen kann. In 8 ist gezeigt, dass die Positionen des Sperrblocks 520 und des Sperrelements 510 austauschbar sind.
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9 ist eine Explosionsansicht, die einen Stepper 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 10 ist eine Explosionsansicht, die einen Stepper 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, und 11 ist eine Explosionsansicht, die einen Stepper 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 9 stellt der Rückstellmechanismus 600 eine Rückstellkraft durch die Kombination eines Stahlseils 610a und einer Zugfeder 620 bereit. In 10 stellt der Rückstellmechanismus 600 eine Rückstellkraft durch die Kombination eines Verbindungshebels 610 und einer Kompressionsfeder 620a bereit. In 11 stellt der Rückstellmechanismus 600 eine Rückstellkraft durch einen pneumatischen Zylinder oder einen Ölzylinder bereit. Somit kann der Rückstellmechanismus 600 verschiedene Strukturen zur Bereitstellung der Rückstellkraft haben.
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Zusammenfassend weist der Stepper gemäß der vorliegenden Erfindung die nachfolgenden Vorteile auf:
- (a) Wechselseitige Trittfunktionen können durch eine einfache Struktur für die Verbindungsstange und den Justiermechanismus erreicht werden.
- (b) Was das Aufwärts- und Abwärtsschwingen des Pedals betrifft, so ist die Struktur der Verbindungsstange und des Justiermechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung stabiler als die herkömmliche Verbindungsstruktur, welche das Hebelprinzip oder einen V-förmigen Schwingarm anwendet.
- (c) Das Pedal kann durch Zusammenwirken der Verbindungsstange und der schrägen Ausrichtung des Sperrelements und des Sperrblocks nach oben, unten, links und rechts schwingen.
- (d) Der Pedalweg und der Schwenkwinkel können durch Austausch der Position des Sperrblocks und des Sperrelements, Änderung der Anzahl der ersten Sperrflächen und der zweiten Sperrflächen oder Änderung des Kontaktierungsbereichs der zweiten Sperrfläche des Sperrblocks angepasst werden.
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Demgemäß beinhaltet ein Stepper eine Basis, eine Verbindungsstange, zwei Pedale und zwei Justiermechanismen. Die Verbindungsstange ist an der Basis angebracht und weist zwei Enden auf, die konzentrisch miteinander gedreht werden. Jeder Justiermechanismus umfasst ein Sperrelement und einen Sperrblock. Das Sperrelement weist eine erste Sperrfläche auf. Der Sperrblock beinhaltet wenigstens eine zweite Sperrfläche, welche die erste Sperrfläche des Sperrelements entgegenwirkt. Wenn eines der Pedale entlang einer Schwerkraftrichtung abgesenkt wird, werden eine der ersten Sperrflächen und eine der zweiten Sperrflächen entlang der Schwerkraftrichtung schräg gestellt, um ein Ende der Verbindungsstange daran zu koppeln, wobei dadurch das andere Ende der Verbindungsstange konzentrisch gedreht wird und die andere erste Sperrfläche durch die andere zweite Sperrfläche abgefangen wird, wodurch das andere Pedal ausgeschwenkt und angehoben wird.
