JP2006218287A - 収容可能なアームを備えたエリプティカルエクササイズ機器 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな範囲の楕円形運動を通して比較的多数の筋肉をエクササイズし、腕、肩および回転の運動を使用し、安全および安定性あるエクササイズ装置を提供する。
【解決手段】フットリンクは、長手軸にほぼ平行な軌道経路を動くように拘束される後方部分と、ガイドトラックに往復するように係合する前方部分と、フレームへのピボット連結を有するスイングアームが設けられ、スイングアームは、ピボット連結の上に延在する上部部分と、ピボット連結の下に配置された下部部分と、係合機構は、下部部分に連結された第１の部分と、フットリンクの前方部分に連結された第２の部分と、上部部分に加えられた後方への力が、下方構成要素を有する前方部分に力を生成するようにする。アーム有効／無効機構は、ピボット連結の下で細長いスイングアームに配置される。アーム有効／無効機構は、ユーザがエクササイズを中断することなくユーザによって実行することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、エクササイズ機器に関する。

規則的な有酸素エクササイズが役に立つことには、定評がある。しかし、時間の制約、過酷な天候および他の理由のため、多くの人々は、ウォーキング、ジョギング、ランニングおよび水泳等の有酸素運動を避けている。それに応じて、様々なエクササイズ機器が有酸素運動用に開発されている。バランスの取れた身体的発達を提供するように、筋肉の長さおよび可撓性を最大限にするように、そして、最適なレベルの有酸素エクササイズを達成するように、きわめて大きな範囲の運動にわたって、多数の異なる筋肉を鍛錬することが一般に望ましい。エクササイズ機器が、滑らかで自然な運動を与えることがさらに有利であり、したがって、筋肉および関節の両方を損傷する可能性がある大幅な軋みおよび緊張を回避する。

先行技術では様々なエクササイズシステムが公知であるが、これらのシステムには、その利益を限定し、および／または、不必要なリスクおよび望ましくない特徴を含む様々な欠点がある。たとえば、サイクリングマシンは、先行技術では評判の良いエクササイズシステムであるが、このマシンは、座っている位置を採るため、それは、かなり限定された範囲の運動を通して、比較的少数の筋肉しか使用しない。クロスカントリースキーの滑り運動をシミュレートするために、クロスカントリースキー装置も使用される。クロスカントリースキー装置は、サイクリングマシンよりも多くの筋肉を鍛錬するが、スキー装置によって提供される実質的に平らなシャフリングフット運動は、エクササイズされているいくつかの筋肉の運動の範囲を限定する。別の種類のエクササイズ装置は、階段上りをシミュレートする。これらの装置は、サイクリングマシンよりも多くの筋肉を鍛錬するが、使用される限定された範囲の上下運動は、広い範囲の運動を通してユーザの脚の筋肉を鍛錬しない。トレッドミルは、先行技術のさらに別の種類のエクササイズ装置である。トレッドミルは、比較的限定された領域で自然なウォーキングまたはジョギング運動を可能にする。しかし、トレッドミルの欠点は、この装置を使用することによって、腰、膝、足首および身体の他の関節にかなりの軋みが発生する可能性があるということである。

先行技術の大半のエクササイズシステムのさらなる限定は、生成することができる運動の種類の限定にある。比較的新しい部類のエクササイズ装置は、楕円形運動（エリプティカルモーション）を生成することができる。エクササイズシステムは、ここに述べるように、エクササイズシステムを使用しながらユーザの足によって移動された経路が弓形または楕円形形状の移動経路を追うときに、楕円形運動を形成する。楕円形運動は、いくつかの先行技術のエクササイズ機器によって生成される直線型の前後運動よりも、ずっと自然であり、ランニング、ジョギング、ウォーキング等に類似している。

楕円形足運動のみならず腕および肩の運動を提供することができるエクササイズ装置もまた望ましい。先行技術の装置は、足の運動に連繋された腕および肩の運動を使用する。これらの繋げられた装置は、ユーザの足の運動を、ユーザの腕および肩の運動に繋げるような、強制された協働運動を備える。したがって、ユーザの足は、ユーザの腕および肩の運動に応答して動くように強制され（実質的に等しく反対向きの量で）、逆もまた同様である。これらの連繋された装置の１つの欠点は、対応するアーム装置を使用せずに足運動を使用したいと望むユーザがいることである。アーム装置は、フットリンクにかけられている力のためにユーザが腕に力をかけているか否かにかかわらず、所与の経路を通って移動するため、アーム装置にかかわっていない場合でさえ、アーム装置は運動を続ける。これらのアーム装置はユーザの身体の非常に近くに設けてあり、幾分高速で往復動するため、これはユーザには少なくとも煩わしいものとなる。１つの先行技術の装置は、アーム装置をまったく無効にしようとするが、この装置は、使用が複雑であり、ユーザが使用する前に且つ使用後に、ユーザまたは技術者がアーム装置を有効設定または無効設定に調整することが必要であるという欠点がある。

したがって、望ましいものは、滑らかで自然な作用を提供し、大きな範囲の楕円形運動を通して比較的多数の筋肉をエクササイズし、腕、肩および回転の運動を使用し、安全および安定性を提供するエクササイズ装置である。そのようなエクササイズ装置は、ユーザがアーム装置を使用するか使用しないかを容易に且つ効率的に選択することを可能にする。

本発明の原理にしたがったエクササイズ装置は、滑らかで自然な作用を提供し、大きな範囲の楕円形運動を通して比較的多数の筋肉をエクササイズし、腕、肩および回転の運動を使用し、安全および安定性を提供する。本発明の原理にしたがったエクササイズ装置は、アーム装置を使用するか使用しないかを容易に且つ効率的に選択し且つアーム装置を効率的に収容することを可能にする。

本発明にしたがって、長手の軸（縦軸）を規定するフレームを有するエクササイズ装置が設けられ、フレームは後方部分および前方部分を有する。フットリンクは、長手軸にほぼ平行な軌道経路を動くように拘束される後方部分と、ガイドトラックに往復するように係合する前方部分と、を含む。スイングアームは、フレームへ枢着（回動可能に連結）され、スイングアームは、ピボット連結（枢着部）の上に延出する上部部分と、ピボット連結（枢着部）の下に配置された下部部分と、を有する。係合機構は、スイングアームの下部部分に連結された第１の部分と、フットリンクの前方部分に連結された第２の部分と、を有し、スイングアームの上部部分に加えられた後方への力が、下方構成要素を有するフットリンクの前方部分に力を生成するようにする。アーム有効／無効機構は、ピボット連結の下で細長いスイングアームに配置される。アーム有効／無効機構は、ユーザがエクササイズを中断することなくユーザによって実行（操作）することができる。

上述の態様および本発明の付随する多くの利点は、添付の図面と併せて下記の詳細な説明を参照することでより良好に理解される。

本発明の典型的な実施形態が例示され記載されるが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、それに様々な変更を行うことができることが認識される。

図１〜３は、本発明の原理にしたがって構成されたエクササイズ装置１０の実施形態を例示し、上半身および下半身の両方を関連した動きで鍛錬する。簡単に述べると、エクササイザ１０は、前方直立部材２０を有するフレーム１２を含む。前方直立部材２０は、フレーム１２の実質的に水平で長手の中央部材１４から上方に延出し、わずかに後ろ向きに湾曲する。左右の車軸マウント３０、３２は、フレーム１２の後部領域へ向けて上向きに延出する。車軸マウント３０、３２は、好ましくはフライホイール３６へ作動的に接続される横車軸３４を支持する。横車軸３４の左右端は、左右のクランクアームアセンブリ４０、５０に回転可能に係合する。左右のフットリンク６０、７０は、各々が、前方部分６２、７２、後方部分６４、７４、および、その間のフット支持部分６６、７６を含む。フットリンク６０、７０の後方部分６４、７４は、横車軸３４が回転するにつれてフットリンクのフット支持部分６６、７６が弓形の往復路を移動するように、クランクアームアセンブリ４０、５０に係合する。

フットリンク６０、７０の前方部分６２、７２は、フレーム１２へ装着されるガイドトラック４２、５２に係合するローラー６８、７８によって支持されることが好ましい。本発明の１つの実施形態において、ガイドトラックはフレーム１２に固定的に装着されることができる。代替の実施形態において、ガイドトラックは、ガイドトラックの傾斜を選択的に調整するためにモータ（図示せず）および送りネジ（図示せず）等の機構を組み込むことができる。フットリンク６０、７０の前方部分６２、７２は、係合アセンブリ１００、１１０に作動的に接続され、係合アセンブリ１００、１１０は、それぞれ、左右のスイングアーム機構８０、９０の連結領域８６、９６に作動的に接続される。スイングアーム機構８０、９０は、そのそれぞれの枢支点８４、９４でフレーム１２の前方直立部材２０へ回転可能に接続される。スイングアーム機構８０、９０は、左右のハンドグリップ部分８２、９２をさらに含む。各係合アセンブリ１００、１１０は、当接アーム１０６、１１６と、湾曲した取付リンク１０４、１１４と、を含み、これらは一体として、フットリンクローラー６８、７８がガイドトラック４２、５２から外れるのを防止する。

より詳細には、フレーム１２は、前方部分１６および後方部分１８で終端する長手の中央部材１４を含む。好ましくは、フレーム１２の前方部分１６は単に長手の中央部材１４の端で終端し、一方、後方部分１８は、比較的短い横部材として終端する。必須ではないが理想的には、フレーム１２は、重量は比較的軽いがかなりの強度および剛性を提供する管状部材から構成される。フレーム１２はまた、比較的軽量を維持しながら、必要な強度および剛性を提供する中実部材から構成されてもよい。

前方直立部材２０は、床面係合フレーム１２の前方部分１６から上向きに且つわずかに後ろ向きに延出する。好ましくは、直立部材２０は、わずかに後ろ向きに湾曲する。しかし、前方部材２０は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の上向き角度で構成されてもよい。比較的短く、横方向に配向されたクロスバー部材２２が、前方直立部材２０へ接続される。左右のバランスアーム２４、２６が、クロスバー部材２２の各端から下向きに垂れ下がり下がり、エクササイズ装置１０の前方部分の近くで長手の中央部材１４の各側部で床面に係合し、それによって、安定性を上げる。必須ではないが理想的には、これらの部材は上述のものに類似した材料から構成され、疑似円形の管状構成に形成される。

好ましくは、ビュースクリーン２８は、装置１０のユーザが容易に見ることができる配向で、前方直立部材２０の上部部分にしっかり接続される。装置を操作するための指令および移動しているコースは、典型的な実施形態ではビュースクリーン２８に位置してもよい。本発明のいくつかの実施形態では、たとえば、タイマー、走行距離計、速度計、心拍指示計、エネルギ消費記録計、コントローラー等の電子装置がエクササイズ装置１０に組み込まれてもよい。これらの情報を、装置１０のユーザが見るのを容易にするために、ビュースクリーン２８へ送るようにしてもよい。

図３に示される典型的な実施形態において、車軸マウント３０、３２は、フレーム１２の後方部分１８へ向けて位置する。車軸マウント３０、３２は、フレーム１２へ取り付けられ、実質的に水平で長手の中央部材１４からほぼ上向きに延出する。横車軸３４は、車軸マウント３０、３２の上部領域に回転可能に収容される。車軸マウント３０、３２のこれらの領域は、横車軸３４の端を収容し、たとえば軸受システム等の低摩擦係合システム（図示せず）を含み、横車軸３４が車軸マウント３０、３２のハウジング内でほとんど抵抗なしで回転するのを可能にする。

再度、図３に示される模範的な実施形態を参照すると、横車軸３４は、中央ハウジング３８内に含まれるフライホイール３６へ接続される。そのようなフライホイールは業界では公知である。しかし、他の実施形態では、本発明の範囲から逸脱することなく、横車軸３４は、フライホイール３６および／または中央ハウジング３８を組み込まなくてもよい（直接でも間接でも、フットリンク６０、７０が何らかのやり方で互いに連結される限り）。横車軸３４はまた、いくつかの実施形態では、キャプスタン型ドライブ（図示せず）に作動的に接続されてもよく、車軸３４が一方向のみに回転するのを可能にする。

エリプティカル運動器具１０は、長手方向に延出する左右のフットリンク６０、７０をさらに含む。図１〜３に示されるように、フットリンク６０、７０は、細長く比較的薄いビームの形状として例示される。フットリンク６０、７０は、フレーム１２の長手の中央部材１４とほぼ平行な関係に整列配置される。フット支持部分６６、７６は、フットリンク６０、７０の前方部分の近くに配置され、装置のユーザに安定した足配置場所を提供する。いくつかの典型的な実施形態において、フット支持部分６６、７６は、トウストラップおよび／またはトウアンドヒールカップ（図示せず）を形成するように構成され、これは、ユーザの足の前方あるいは後方のストライド動作における前方動作リカバリを補助する。

左右のクランクアームアセンブリ４０、５０は、フットリンク６０、７０の後方部分６４、７４を横車軸３４の端部へ連結する。図１〜３に示される本発明の１つの実施形態において、クランクアームアセンブリ４０、５０は、単一の左右のクランクアーム部材から構成される。この典型的な実施形態において、クランクアーム部材４０、５０の基端部分は横車軸３４の端部に係合し、一方、クランクアーム部材４０、５０の末端部分は、フットリンク６０、７０の後方部分６４、７４へ回転可能に接続される。この構成において、フットリンク６０、７０の後方部分６４、７４は、車軸が回転するにつれて横車軸３４のまわりを回り、フットリンク６０、７０のフット支持部分６６、７６は、往復の楕円形運動路を移動する。しかし、フット支持部分６６、７６の楕円形路は、および、実際にフットリンク６０、７０の動きは、クランクアームアセンブリ４０、５０の構成または寸法を変えることによって、いかなる数の構成にも変えることができる。たとえば、図１に示される単一の左右のクランクアームの長さを、長くするかまたは短くして、フットリンク６０、７０の経路を修正することができる。さらに、左右のクランクアームアセンブリ４０、５０は、幅広い様々な態様でフットリンク６０、７０の移動の経路を変えるために、複数のクランクアーム部材リンケージから構成してもよい。

本発明の代替の実施形態において、フットリンク６０、７０の後方部分６４、７４は、フットリンク６０、７０を枢軸（横車軸３４の軸に相当する）へ連結し、枢軸を中心とした回転を可能にするように機能するフライホイールへ、直接回転伝動するように連結してもよい。この実施形態において、フライホイールは、中心軸を中心にして回転するのを支持するダブルフライホイールであることが好ましい。様々な機械的配列を使用して、フットリンク６０、７０を互いに作動的に接続するのに、クランクアームアセンブリ４０、５０を具現してもよい。そのような変形例は、より大きなフライホイールまたはより小さなフライホイールを含んでもよく、または、フライホイールを全体的に排除して接続リンケージを備えたカムシステムを組み込んでもよいが、フットリンク６０、７０のフット支持部分６６、７６によって移動の弓形経路を可能にするようにフットリンクが連結されるという条件のもとで、である。

図４、５にもっともはっきり示されるように、エクササイズ装置１０は、左右のガイドトラック４２、５２をさらに含む。ガイドトラック４２、５２は、完全に別個の部材であってもよく、または、１つの単一の接続されたユニットの一部であってもよい（図４、５に示されるように）。ガイドトラック４２、５２は、角度が付いた傾斜で、フレーム１２の長手の中央部材１４へ装着される。１つの実施形態において、傾斜の角度はおよそ３０度である。好ましくは、ガイドトラック４２、５２の上部表面は、長手方向に延出し、隣接する２つの係合溝４４、５４を含むように形状づけられる。これらの係合溝４４、５４は、ガイドトラック４２、５２の上部表面に、略「Ｗ字形」の断面構成を与える。係合溝４４、５４は、ガイドトラックのローラー６８、７８の側方向の閉じ込めを補助するために、フットリンク６０、７０のローラー６８、７８に対応して噛み合うように、特別な寸法及び形状に形成される。加えて、ガイドトラック４２、５２の下部表面は、長手方向に延出する安定化トラフ(trough)４６、５６を含むことが好ましい（図４参照）。

フットリンク６０、７０の左右の前方部分６２、７２は、左右の係合ローラー６８、７８で終端する。左右の係合ローラー６８、７８は、ガイドトラック４２、５２の上述の溝４４、５４に沿って移動する。係合ローラー６８、７８は、実際に、ローラー対であることが好ましい。係合ローラー６８、７８は、フットリンク６０、７０の前方部分６２、７２へ連結される車軸を中心にして回転する。エクササイズ装置１０の使用中、フットリンク６０、７０のフット支持部分６６、７６が弓形運動路を移動して、フットリンク６０、７０の後方部分６４、７４が横車軸３４を中心に回転するにしたがって、係合ローラー６８、７８は、フットリンク６０、７０の前部において、溝４４、５４内の回転係合でガイドトラック４２、５２の長さ方向に前後に移動する。本発明の代替の実施形態において、係合ローラー６８、７８は、本発明の範囲から逸脱することなく、摺動係合機構と取り替えることができる。

図４、５に示されるように、左右の係合アセンブリ１００、１１０は、フットリンク６０、７０の前方部分６２、７２を、スイングアーム機構８０、９０の連結領域８６、９６へ作動的に接続する。好ましくは、係合アセンブリ１００、１１０の各々は、湾曲した取付リンク１０４、１１４と、当接アーム１０６、１１６と、を含む。代替の実施形態において、係合アセンブリ１００、１１０を作るために、本発明の範囲から逸脱することなく、より多い数の部材またはより少ない数の部材を使用することができる。典型的な実施形態において、当接アーム１０６、１１６は、各々が、当接ノブ１０８、１１８を有する。当接ノブ１０８、１１８は、エクササイズ装置１０の使用中にガイドトラック４２、５２で下部表面の安定化トラフ４６、５６に間欠的に接触するのに耐えるように設計される。

本発明の代替の実施形態において、係合アセンブリ１００、１１０は、本発明の範囲から逸脱することなく、当接ノブ１０８、１１８が湾曲した取付リンク１０４、１１４に位置するように構成されることができる（または、当接ノブをまったく削除することができる）。さらに、係合アセンブリ１００、１１０に使用されるリンクの正確な構成および数に依存して、湾曲取付リンク１０４、１１４は湾曲してなくてもよく、むしろ、直線取付リンクであってもよい。各湾曲した取付リンク１０４、１１４は、当接アーム１０６、１１６に回転可能に連結される。各湾曲取付リンク１０４、１１４は、フットリンク６０、７０の前方部分６２、７２に固定的に取り付けられ、各当接アーム１０６、１１６は、スイングアーム機構８０、９０の連結領域８６、９６に回転可能に連結される。

再度、図１〜３を参照すると、エクササイズ装置１０は、左右のスイングアーム機構８０、９０を含む。それぞれ、各スイングアーム機構８０、９０は、ハンドグリップ部分８２、９２、枢支点８４、９４、および、連結領域８６、９６を含む。スイングアーム機構８０、９０の連結領域８６、９６は、係合アセンブリ１００、１１０に回転可能に接続し、次に、フットリンク６０、７０のフット支持部分６６、７６に接続する。枢支点８４、９４は、スイングアーム機構８０、９０を、フレーム１２のクロスバー部材２２の各端に回転可能に取り付ける。

スイングアーム機構８０、９０のハンドグリップ部分８２、９２は、個別のユーザの手で把持され、上半身の腕および肩のエクササイズ運動が、ユーザの足が辿る往復楕円形エクササイズ運動と連動して組み込まれることを可能にする。図１〜３を参照してより容易に理解することができるように、係合アセンブリ１００、１１０を経由してスイングアーム機構８０、９０をフットリンク６０、７０へつなげること、および、枢支点８４、９４でスイングアーム機構８０、９０をフレーム１２の前方直立部材２０へ回転式に取り付けることは、結果として、ハンドグリップ部分のほぼ後ろ向きの弓形運動が、それぞれのフット支持部分のほぼ前向きの弓形運動に対応してつなげられることになり、逆もまた同様である。

本発明の原理を組み込むことができる代替の模範的なエクササイズ装置が、図１４および１５に述べられる。エクササイズ装置は、フレーム７１２を含み、該フレームは、例えば貫通するシャフトとしてその中に規定され、フレーム７１２に支持される枢軸（ピボット軸）Ｘを有する。この典型的な実施形態において、シャフトは、枢軸Ｘを中心にして回転するように、それに支持されたフライホイール７１８を有する。エクササイズ装置は、軸Ｘを中心にして回転するように枢着された第１および第２のベルクランク７２０、７２２をさらに含む。第１および第２のフットリンク７２４、７２６が設けられる。フットリンク７２４、７２６は、ベルクランク７２０、７２２の長さ方向に対応する所定の長さで枢軸Ｘを中心にして移動する弓形経路にフットリンク７２４、７２６の第１の部分が移動するのを可能にするようなやり方で、ベルクランク７２２、７２０に枢着された第１の部分を有するほぼ細長い部材である。

一対のアームリンク７６４および７６６が設けられる。各アームリンク７６４、７６６は、支持点７６８でフレーム７１２によって枢動可能に支持される。アームリンク７６４、７６６はまた、フットリンク７２４、７２６の端７２４”、７２６”にも枢着される。陰線Ｙによって示されるように、支持点７６８を中心にしたアームリンク７６４、７６６の枢動（回動）は、フットリンク７２４、７２６の第２の端７２４”、７２６”を、湾曲した経路Ｙに沿って往復させる。アームリンク７６４、７６６はまた、それに連結されたハンドル部分７６４ａ、７６６ａも含む。これらのハンドル部分は、ユーザによって把持されるように構成されてもよく、装置の操作中にそれらも往復し、それによって上半身のエクササイズを提供する。

本発明にしたがって構成されたエクササイズ装置は、ユーザが、アーム装置を使用するか使用しないかを容易に且つ効率的に選択することを可能にする。図６〜１０を参照すると、本発明の原理にしたがったアーム有効／無効機構１２１が見られる。図６は、本発明のアーム有効／無効機構１２１の正立面図である。図７〜１０は、本発明のアーム有効／無効機構１２１の拡大側面図である。参照を容易にするために、ピボット点連結８４、９４の一方の側に含まれる単一のアーム有効／無効機構１２１のみが記載される。

ブラケット１２３は、アーム機構にしっかりと接続され、ピボット点連結８４、９４の各側に下向きに延出する。ブラケット１２３は、スイングアーム機構９０の上部部分１２６と下部部分１２７との間にピボット連結９４を提供する。この典型的なアーム有効／無効機構１２１は、アーム機構のほぼ中点でアーム機構に対して配置され接続されるように示され記載されているが、アーム有効／無効機構の位置は、アーム有効／無効機構の位置決めが、アーム機構を脚部から離脱（係合解除）させることを可能にする限り、本発明の原理に重要ではないことを認識すべきである。

ブラケット１２３は、ハンドグリップ部分９２（図１〜３参照）の近位でアーム機構９０に含まれるアクチュエータ１３４に対して一方の端部で接続されるケーブル１３２を有するケーブルアセンブリ１３０を固定する。１つの実施形態において、アクチュエータ１３４は、図１〜３に示されたようにハンドレバーである。さらなる実施形態において、プッシュロッド、プッシュボタン、回転ハンド部材等ではあるが、それらに限定されない代替のアクチュエータを使用することができる。ケーブル１３２の反対側の端部は、適切な固定具１３８によってラッチプレート１３６に接続される。ラッチプレート１３６は、ラッチプレートピボット軸１４１を中心にしてブラケット１２３に枢動可能に固定される。ラッチプレート１３６はバイアスアーム１４３を含み、適切な固定具１４７、１４９によってバイアスアーム１４３をブラケット１２３に接続するバネ等のバイアス部材１４５を有する。このようにして、ラッチプレート１３６は、ケーブル１３２と反対してラッチプレートピボット軸１４１のまわりにバイアスされ、それによってバイアス抵抗をケーブル１３２へ提供する。

ラッチプレート１３６は、２つのスロット１５２、１５４をさらに規定する。第１のスロット１５２は、アーム有効／無効機構１２１を有効位置に固定し、第２のスロット１５４は、アーム有効／無効機構１２１を無効位置に固定する。有効位置でラッチプレート１３６の近位に、外向きに突出する有効ピン１５６が、スイングアーム機構９０の下部部分１２７から延出する。外向きに突出する有効ピン１５６は、ラッチプレート１３６に規定された第１のスロット１５２と連係して働くように適合される。図７において、スイングアーム機構９０は有効位置にあり、したがって、アーム有効／無効機構１２１は、外向きに突出する有効ピン１５６をラッチプレート１３６の第１のスロット１５２内にしっかりとラッチする。バイアス部材１４５は、外向きに突出する有効ピン１５６が第１のスロット１５２にしっかりと係合するように、ラッチプレート１３６をバイアスする。

図８および９は、図６のアーム有効／無効機構の拡大図であり、スイングアーム機構９０は有効位置と無効位置との間にある。この位置で、ユーザはアクチュエータ１３４を作動させており、それによって、ケーブル１３２がバイアス部材１４５に対抗して引くようにしている。これは、ラッチプレート１３６を、ラッチプレートピボット軸１４１を中心にして回転させ、それによって、外向きに突出する有効ピン１５６をラッチプレート１３６の第１のスロット１５２から離脱（係合解除）させる。外向きに突出する有効ピン１５６をラッチプレート１３６の第１のスロット１５２から離脱（係合解除）させると、ユーザは、無効位置へと、スイングアーム機構９０を、ピボット連結９４を中心にして前方へ（ユーザから離れて）自由に回動させる。

図１０は、図６の有効／無効機構１２１の拡大上面図であり、スイングアーム機構９０は無効位置にある。無効位置にあるラッチプレート１３６の近位に、外向きに突出する無効ピン１５８がエクササイズ装置から延出する。スイングアーム機構９０のハンドグリップ部分９２が、作動されたアクチュエータ１３４で前方へ突出したときには、ラッチプレート１３６は、後方へ突出し、第２のスロット１５４において外向きに突出する無効ピン１５８を受け取る。ひとたび第２のスロット１５４が無効ピン１５８を受け取ると、アクチュエータ１３４は解放されることができ、無効ピン１５８を第２のスロット１５４に解放可能に固定させる。ラッチプレート１３６のバイアス部材１４５は、ラッチプレート１３６を外向きに突出する無効ピン１５８に対してバイアスし、スイングアーム機構８０を無効位置に固定する。プレートを無効ピンおよび有効ピンに選択可能に且つ解放可能に固定するための代替的なラッチプレート構成、たとえば、スロップまたはプレイフリーファスナー、直線または摺動可能ファスナー、回転可能または枢動可能ファスナー、バネ荷重ファスナー、およびその組み合わせもまた企図される。さらなる実施形態において、解放可能なロッキング機構を使用して、外向きに突出する有効ピン１５６をスロット１５２、１５４内にさらに固定することができる。

図１１〜１３を参照すると、本発明の原理にしたがったアーム有効／無効機構１２１の好適な実施形態が見られる。図１１〜１３において、類似要素には同一の参照符号が付される。図１１は、本発明の原理にしたがったアーム有効／無効機構１２１の好適な実施形態の正立面図である。図１２および１３は、本発明の原理にしたがったアーム有効／無効機構１２１の好適な実施形態の拡大側面図である。ここでも、参照を容易にするために、ピボット点連結８４、９４の一方の側に含まれる単一のアーム有効／無効機構１２１のみが記載される。

ブラケット１２３は、アーム機構に固定して接続され、ピボット点連結８４、９４の各側に下向きに延出する。本発明の原理にしたがったアーム有効／無効機構１２１の好適な実施形態において、ブラケット１２３は、第２のピボット点１２５を提供するために、スイングアーム機構９０の内側部分と外側部分との両方に延出する。この第２のピボット点１２５は、ブラケット１２３とスイングアーム機構９０の上部部分１２９との間のピボット連結９４に加えて、ブラケット１２３とスイングアーム機構９０の下部部分１２７との間にピボット連結を提供する。スイングアーム機構９０の下部部分１２７と上部部分１２９との間にこの２つのピボット点連結を提供することによって、本発明のアーム有効／無効機構１２１の好適な実施形態は、スイングアーム機構９０に加えられた力のバランスを取り、それによって、装置の耐久性を上げる。ここでも、この模範的なアーム有効／無効機構１２１は、アーム機構の適切な中点でアーム機構へ位置決めされるように示され記載されているが、アーム有効／無効機構の位置は、アーム有効／無効機構の位置決めがアーム機構を脚部位置から離脱（係合解除）するのを可能にする限り、本発明の原理に重要ではないことを認識すべきである。

ブラケット１２３は、ハンドグリップ部分８２の近位でアーム機構９０に含まれるアクチュエータ１３４に対して一方の端部で接続されるケーブル１３２を有するケーブルアセンブリ１３０を固定する。ケーブル１３２の反対側の端部は、適切な固定具１３８によってラッチプレート１３６に接続される。ラッチプレート１３６は、ラッチプレートピボット軸１４１を中心にしてブラケット１２３に枢着される。ラッチプレート１３６はバイアスアーム１４３を含み、適切な固定具１４７、１４９によってバイアスアーム１４３をブラケット１２３に接続するバネ等のバイアス部材１４５を有する。このようにして、ラッチプレート１３６は、ケーブル１３２に反対してラッチプレートピボット軸１４１のまわりにバイアスされ、それによってバイアス抵抗をケーブル１３２へ提供する。

ラッチプレート１３６は、２つのスロット１５２、１５４をさらに規定する。第１のスロット１５２は、アーム有効／無効機構１２１を有効位置に固定し、第２のスロット１５４は、アーム有効／無効機構１２１を無効位置に固定する。有効位置でラッチプレート１３６の近位に、外向きに突出する有効ピン１５６が、スイングアーム機構８０の下部部分１２７から延出する。外向きに突出する有効ピン１５６は、ラッチプレート１３６に規定された第１のスロット１５２と連係して働くように適合される。図１２において、スイングアーム機構８０は有効位置にあり、したがって、アーム有効／無効機構１２１は、外向きに突出する有効ピン１５６をラッチプレート１３６の第１のスロット１５２内に固定してラッチする。バイアス部材１４５は、外向きに突出する有効ピン１５６が第１のスロット１５２にしっかり係合するように、ラッチプレート１３６をバイアスする。

図１３は、図１１、１２の有効／無効機構１２１の拡大上面図であり、スイングアーム機構８０は無効位置にある。無効位置でラッチプレート１３６の近位で、外向きに突出する無効ピン１５８はエクササイズ装置から延出する。スイングアーム機構９０のハンドグリップ部分９２が、作動したアクチュエータ１３４により前方へ突出したきには、ラッチプレート１３６は、後方へ突出し、外向きに突出する無効ピン１５８を第２のスロット１５４に受け取る。ひとたび第２のスロット１５４が無効ピン１５８を受け取ると、アクチュエータ１３４は解放されることができ、無効ピン１５８を第２のスロット１５４に解放可能に固定させる。ラッチプレート１３６のバイアス部材１４５は、ラッチプレート１３６を外向きに突出する無効ピン１５８に対してバイアスし、スイングアーム機構８０を無効位置に固定する。ここでも、さらなる実施形態において、ロッキング機構または代替の固締機構を使用して、外向きに突出する有効ピン１５６をスロット１５２、１５４内にさらに解放可能に固定することができる。

スイングアーム機構８０、９０が無効位置にあるときに、スイングアーム機構８０、９０はエクササイズ装置のユーザ用に静止アームグリップとして働くことが、本発明のさらなる利点である。これを達成するために、左右のスイングアーム機構８０、９０の連結領域８６、９６および左右のハンドグリップ部分８２、９２は、有利には、無効位置での静止アームグリップおよび有効位置でのアクティブなアーム動作との両方を提供するように形づくられる。ハンドグリップ機構の他の構成もまた企図される。

本発明を使用するために、ユーザは、フット支持部分６６、７６に立ち、ハンドグリップ部分８２、９２を把持する。当初、アーム機構は有効位置にあり、したがって、有効／無効機構は、外向きに突出する有効ピンによりラッチプレートの第１のスロットにしっかりとラッチされる。ユーザは、フット支持部分の一方で前方ステップ運動を与え、それによって、フットリンク６０、７０の動きを横車軸３４の回転へ連結するクランクアームアセンブリ４０、５０により、横車軸３４を時計回り方向に（図１に示されるように右側から見たときに）回転させる。下半身作用と併せて、ユーザはまた、ハンドグリップ部分の一方に実質的に前方へ押す運動を与え、他方のハンドグリップ部分に実質的に後方へ引く運動を与える。スイングアーム機構８０、９０の連結領域８６、９６をフットリンク６０、７０の前方部分６２、７２へ回転可能に接続することにより（係合アセンブリを介して）、且つ、スイングアーム機構８０、９０を枢支点８４、９４でフレーム１２の前方直立部材２０へ回転式に固定することにより、各ハンドグリップ部分は、それぞれのフット支持部分が後方へ動くときに、前方へ動き、逆もまた同様である。

フットリンク６０、７０は、一方のフット支持部分が、他方のフット支持部分が実質的に後方へ動くときに、実質的に前方へ動くように、クランクアームアセンブリ４０、５０によって横車軸３４に取り付けられる。この同一のやり方で、一方のハンドグリップ部分は、他方のハンドグリップ部分が後方へ動くときに、前方へ動く（たとえば、左ハンドグリップ部分８２が前方へ動くときには左フット支持部分６６は後方へ動き、一方、右フット支持部分７６が前方へ動き、右ハンドグリップ部分９２が後方へ動く）。したがって、ユーザは、いずれのフット支持部分またはハンドグリップ部分を動かすことによって、または好ましくはそれらのすべてを一緒に動かすことによって、フットリンク全体およびスイングアーム機構リンケージの運動を開始することができる。

有効位置で、アームを無効にするために、ユーザは単にアクチュエータを作動し、アームを非係合位置（係合解除位置）へ置く。アクチュエータが解放されるときには、外向きに突出する無効ピンがラッチプレートの第２のスロットに係合する。無効位置で、アームを再有効にするために、ユーザは単にアクチュエータを作動させ、アームを作動位置へ戻す。アクチュエータが解放されるときには、外向きに突出する有効ピンは、再度、ラッチプレートの第１のスロットに係合する。重要なことは、ユーザは、エクササイズ装置から降りることなく、実際にエクササイズ計画を中断することなく、アームを離脱（係合解除）するか、または、係合するかのいずれかの動作を達成することができる。

ここに記載された典型的な実施形態は、機械的な有効／無効機構の１つの実施形態を使用するが、他の機械的な構成も使用することができる。さらに、有効／無効機構用の他の代替的な実施形態は、たとえば、電子有効／無効機構を含むことができ、たとえば、ワイヤ接続またはワイヤレス接続を通して電子スイッチに連結された電子ソレノイド機構等である。さらに、電子スイッチまたはアクチュエータを音声作動することができる。有効／無効機構の他の代替的な実施形態は、空気圧式および／または油圧式の構成要素または機構を含むことができる。

本発明は特定の実施形態で説明されているが、他の代替例、修正例および変形例が当業者には明らかである。たとえば、本願に記載された模範的な実施形態は、ユーザがスイングアームアセンブリを有効位置と無効位置との間に物理的に動かすことを必要とするが、代替的な実施形態は、たとえば、バネまたはカウンターウエイト等のバイアス機構を使用して自動的に、スイングアームアセンブリを有効位置と無効位置との間に動かすシステムを含むことができる。したがって、述べられたすべてのそのような代替例、修正例および変形例が、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に含まれることが意図される。

本発明の原理にしたがったエクササイズ装置の正立面斜視図である。 図１のエクササイズ装置の背立面斜視図である。 図１のエクササイズ装置の側面図である。 図１のエクササイズ装置の一部の拡大斜視図であり、係合アセンブリの当接アームおよび湾曲した取付リンクを含む。 図１のエクササイズ装置の拡大側面図であり、係合アセンブリの当接アームおよび湾曲した取付リンクを含む。 本発明の原理にしたがったアーム有効／無効機構の正立面図であり、アーム機構は有効位置にある。 図６のアーム有効／無効機構の拡大側面図である。 図６の有効／無効機構の拡大側面図であり、アーム機構は有効位置と無効位置との間にある。 図６の有効／無効機構の拡大上面図であり、アーム機構は有効位置と無効位置との間にある。 図６の有効／無効機構の拡大上面図であり、アーム機構は無効位置にある。 本発明の原理にしたがった代替のアーム有効／無効機構の図である。 図１１の有効／無効機構の拡大上面図であり、アーム機構は有効位置と無効位置との間にある。 図１１の有効／無効機構の拡大上面図であり、アーム機構は無効位置にある。 本発明の原理にしたがった代替のエクササイズ装置の側立面斜視図である。 本発明の原理にしたがった代替のエクササイズ装置の側立面斜視図である。

符号の説明

１０ エクササイズ装置
１２ フレーム
１４ 中心部材
１６ 前方部分
１８ 後方部分
２０ 前方直立部材
２２ クロスバー部材
２４ 左バランスアーム
２６ 右バランスアーム
２８ ビュースクリーン
３０ 左車軸マウント
３２ 右車軸マウント
３４ 横車軸
３６ フライホイール
３８ 中央ハウジング
４０ 左クランクアームアセンブリ
４２ 左ガイドトラック
４４ 係合溝
４６ 安定化トラフ
５０ 左クランクアームアセンブリ
５２ 左ガイドトラック
５４ 係合溝
５６ 安定化トラフ
６０ 左フットリンク
６２ 前方部分
６４ 後方部分
６６ 左フット支持部分
６８ 係合ローラー、フットリンクローラー
７０ 右フットリンク
７２ 前方部分
７４ 後方部分、ディスプレイパネル
７６ 右フット支持部分
７８ 係合ローラー、フットリンクローラー
８０ 左スイングアーム機構
８２ 左ハンドグリップ部分
８４ 枢支点
８６ 連結領域
９０ 右スイングアーム機構
９２ 右ハンドグリップ部分
９４ 枢支点
９６ 連結領域
１００ 係合アセンブリ
１０４ 湾曲した取付リンク
１０６ 当接アーム
１０８ 当接ノブ
１１０ 係合アセンブリ
１１４ 湾曲した取付リンク
１１６ 当接アーム
１１８ 当接ノブ
１２１ アーム有効／無効機構
１２３ ブラケット
１２５ 第２のピボット点
１２６ 上部部分
１２７ 下部部分
１２９ 上部部分
１３０ ケーブルアセンブリ
１３２ ケーブル
１３４ アクチュエータ
１３６ ラッチプレート
１３８ 固定具
１４１ ラッチプレートピボット軸
１４３ バイアスアーム
１４５ バイアス部材
１４７ 固定具
１４９ 固定具
１５２ 第１のスロット
１５４ 第２のスロット
１５６ 外向きに突出する有効ピン
１５８ 外向きに突出する無効ピン
７１２ フレーム
７１８ フライホイール
７２０ 第１のベルクランク
７２２ 第２のベルクランク
７２４ 第１のフットリンク
７２４” フットリンクの端
７２６ 第２のフットリンク
７２６” フットリンクの端
７６４ アームリンク
７６４ａ ハンドル部分
７６６ アームリンク
７６６ａ ハンドル部分
７６８ 支持点

Claims (23)

1. エクササイズ装置であって、
   フレームと、
   ある軌道経路を動くように拘束される後方部分と、前方部分と、を有するフットリンクと、
   該フレームに対するピボット連結を有するスイングアームと、
   該スイングアームに連結された第１の部分と該フットリンクに連結された第２の部分とを有する係合機構と、
   該スイングアームに作動的に係合したアーム有効／無効機構と、を有し、該アーム有効／無効機構は、該スイングアームに加えられた力が該フットリンクの該前方部分に対応する力を生成するように、該スイングアームが該係合機構によって該フットリンクに連結される係合位置と、該スイングアームの少なくとも一部が該フットリンクから離脱した非係合位置と、を有する、
   エクササイズ装置。
2. 前記アーム有効／無効機構の少なくとも一部が該スイングアームに配置される、請求項１に記載のエクササイズ装置。
3. 左スイングアームおよび右スイングアーム、左フットリンクおよび右フットリンク、左係合機構および右係合機構、および、左アーム有効／無効機構および右アーム有効／無効機構をさらに含む、請求項１に記載のエクササイズ装置。
4. ガイドトラックをさらに含み、前記フットリンクは少なくとも１つのローラーを含み、前記ガイドトラックは、該フットリンクローラーを回転可能に受けるように適合された上部表面を有し、該ローラーは該ガイドトラックに往復動するように係合する、請求項１に記載のエクササイズ装置。
5. さらに、前記フレームは、長手部材と、該長手部材から上向きに延出する直立部材と、該直立部材から外向きに横方向に延出する横部材と、を具備し、該スイングアームは、該横部材の両端部分に枢着される、請求項１に記載のエクササイズ装置。
6. 前記エクササイズ装置を使用するユーザの近位に含まれるアクチュエータをさらに具備し、該アクチュエータは該アーム有効／無効機構を制御する、請求項１に記載のエクササイズ装置。
7. フライホイールをさらに具備し、該フットリンクは、クランクアームアセンブリにより該フライホイールに回転伝動するように連結される、請求項１に記載のエクササイズ装置。
8. さらに、前記アーム有効／無効機構は、ユーザがエクササイズを中断することなくユーザによって実行することができる、請求項１に記載のエクササイズ装置。
9. さらに、前記アーム有効／無効機構は、ラッチ機構を含み、該ラッチ機構は、係合位置で該スイングアームが該係合機構によって該フットリンクに連結されるように該スイングアームを固定し、非係合位置で該スイングアームを該フットリンクから解放する、請求項１に記載のエクササイズ装置。
10. さらに、前記ラッチ機構は、有効スロットおよび無効スロットを規定するラッチプレートを具備し、前記エクササイズ装置は、有効ピンおよび無効ピンをさらに含み、該有効ピンが該有効スロットに固定されるときには該スイングアームは有効であり、該無効ピンが該無効スロットに固定されるときには該スイングアームは無効であるようにする、請求項９に記載のエクササイズ装置。
11. 有効位置は、該ラッチ機構における第１のスロットを含み、該第１のスロットは、該スイングアームから延出して外向きに突出するピンに係合する、請求項１０に記載のエクササイズ装置。
12. 無効位置は、該ラッチ機構における第２のスロットを含み、該第２のスロットは、該エクササイズ装置から延出して外向きに突出するピンに係合する、請求項１０に記載のエクササイズ装置。
13. 前記無効位置において、該スイングアームは静止アームグリップとして働く、請求項１に記載のエクササイズ装置。
14. アーム機構を有するエリプティカルエクササイズ装置で使用されるアーム有効／無効機構であって、
    該アーム機構を選択的に係合・離脱させるラッチ機構と、
    該エクササイズ装置を使用するユーザの近位に含まれるアクチュエータであって、該ラッチ機構を制御するアクチュエータと、
    を具備し、
    前記アーム有効／無効機構は、ユーザがエクササイズを中断することなくユーザによって実行することができる、アーム有効／無効機構。
15. さらに、前記アーム有効／無効機構は、該エリプティカルエクササイズ装置に回動可能に連結されている、請求項１４に記載のアーム有効／無効機構。
16. さらに、前記アーム有効／無効機構は、該エリプティカルエクササイズ装置に対する二重ピボット連結を具備する、請求項１５に記載のアーム有効／無効機構。
17. さらに、前記エリプティカルエクササイズ装置はフットリンクを含み、係合位置において該ラッチ機構は該アーム機構を該フットリンクに連結し、非係合位置において該アーム機構は該フットリンクに連結されていない、請求項１４に記載のアーム有効／無効機構。
18. さらに、前記係合位置は、該ラッチ機構において第１のスロットを含み、該第１スロットは、該アーム機構から延出して外向きに突出するピンに係合する、請求項１７に記載のアーム有効／無効機構。
19. さらに、前記無効位置は、該ラッチ機構において第２のスロットを含み、該第２スロットは、該エクササイズ装置から延出して外向きに突出するピンに係合する、請求項１７に記載のアーム有効／無効機構。
20. さらに、前記ラッチプレートは、該アクチュエータに反対して枢支点のまわりにバイアスされ、該アクチュエータへバイアス抵抗を提供する、請求項１７に記載のアーム有効／無効機構。
21. さらに、前記アクチュエータは、ケーブルによって該ラッチ機構に接続される、請求項１７に記載のアーム有効／無効機構。
22. さらに、前記アクチュエータは、ハンドグリップ部分の近位の該アーム機構に含まれる、請求項１４に記載のアーム有効／無効機構。
23. さらに、アクチュエータはレバーである、請求項１４に記載のアーム有効／無効機構。
    

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