JP4020970B2 - Stationary body training device - Google Patents

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Description

発明が属する技術分野
本発明は一般に身体鍛錬装置に係り、詳しくは、スキー、ウォーキング、ジョギング、ランニング、クライミングを含むステップ動作の範囲を模擬するための静止した身体鍛錬装置に関するものである。
発明の背景
規則正しいエアロビックエクササイズの効果は十分に確立されかつ受け入れられている。悪天候や、時間的制約あるいは他の理由によって、必ずしも、屋外でウォーキング、ジョギングあるいはランニングをしたり、またはプールで泳ぐことができるとは限らない。このようなことから、数多くの身体鍛錬装置がエアロビックエクササイズのために開発されている。例えば、クロスカントリースキー身体鍛錬装置は、クロスカントリースキーの滑る動きを模擬している。このようなマシーンは足の筋肉の動きの良好な範囲を提供することができる。また、回転する無端ベルトを踏むようにした装置（Treadmills）もウォーキング、ジョギング、あるいはランニングのため、多くの人に利用されている。多くのトレッドミルにとっての一つの欠点は、ジョギングやランニング中において、尻、膝、足首や身体の他の関節を痛める畏れがあるということである。他の身体鍛錬装置としては、階段登りを模擬したものがある。このような装置は、先端においてフレームに回動可能に装着された足レバーと、足レバーの後端に設けた足受けパッドとを有している。使用者は足レバーに対して足を押し下げるようにして階段登りを模擬するようになっている。足レバーの下方の動作に対する抵抗は、スプリング、流体ショックアブソーバー、あるいは他の要素によって行われる。
上述したこれらの装置は使用者の脚あるいは身体の他の部分の異なる筋肉を鍛錬するものである。したがって、これらの筋肉の全てを鍛錬するには、三つの異なる鍛錬装置が必要となる。これはコスト的に問題であるのみならず、多くの人は、これら全ての装置のための十分な運動空間を持ち合わせない。さらに、もしこれらのうち一つの装置を使用者が購入したような場合には、使用者は一つの装置を利用することにあきてしまい、他のタイプの装置を使いたいと考えるかも知れない。
本発明によれば、一つの装置でありながら、クロスカントリースキー、ウォーキング、ジョギング、ランニング、クライミングを含む異なる装置を模擬することに用いることができる。さらに、ジョギング、ランニングについて言えば、トレッドミルのような手法において使用者の身体の関節に与えるような衝撃を生じさせることなく、ジョギング、ランニングを模擬することができる。
本発明のこれらの効果あるいは他の効果は以下に述べる説明および図面から容易に理解される。
発明の開示
本発明に係る身体鍛錬装置は、床の上に支持されるように構成されたフレームを用いている。該フレームは後方側のピボット軸を決定しており、該ピボット軸には第一足リンク、第二足リンクが該ピボット軸に対して弓形状の経路に沿って移動するように連結されている。使用者の足を支持するように設けられたこれらの足リンクは、該フレームに装着されたガイドと係合された前端部を有し、足リンクの前端部は決定された経路に沿って前後に移動できるようになっている。フレームに対するガイドの角高度あるいは高度は、第一、第二リンクの足支持部が移動する経路を変更するように選択的に変更可能にしてもよく、こうすることで、様々なタイプのステッピング動作を模擬することができる。
本発明のさらに特別な態様では、ガイドは足リンクの前端部を受け入れ、かつ案内するレールを有している。該レールはフレームに対して昇降させることができる。例えば、ガイドはフレームに対して回動自在に装着されており、ガイドの傾斜角を選択的に変更可能にしてもよい。
あるいは、本発明のさらに特別な態様では、ガイドは、足リンクの前端部と係合するトラックである。トラックのフレームに対する高さや角方向づけは選択的に変更でき、使用者によって経験することができるステッピング動作のタイプを変更することができる。
本発明の他の態様では、足リンクの前端部のガイドは、フレームによって回動自在に支持された一つあるいは一つ以上の回動アームあるいは揺動アームを有しており、該揺動アームの下方端部に対して足リンクの前端部が回動自在に枢着される。揺動アームの長さは長くしたり、短くしたりすることが可能であり、これによって揺動アームと足リンクの前端部の連結点を高くしたり、低くしたりすることができ、使用者によって経験することができるステッピング動作のタイプを変更することができる。
本発明のさらに他の態様では、フライホイールがフレームの後側部位に設けてあり、フレームピボット軸に対して回転するようになっている。足リンクの後端部は、該フレームピボット軸から選択された位置においてフライホイールに回動自在にピン連結されている。フライホイールは足リンクの後端部とフレームピボット軸との連結手段として機能するのみならず、数々のステッピング動作をする間における身体の運動量を模擬する運動量蓄積装置としても働く。
本発明の他の態様によれば、フライホイールの回転に対して抵抗が付与され、得られるステッピング動作を強くしたり、弱くしたりすることができる。抵抗は、使用者によって望まれるワークアウトのレベル、例えば最適カロリー消費に対する望ましい心拍数範囲に対応するようになっている。心拍数モニターあるいは他のセンサが望ましいフィジカルパラメータを感知し、エクササイズの間に最適化するようにしている。
本発明のさらに他の態様によると、足リンクの後端部は連結装置によってピボット軸に連結されており、該連結装置は、ピボット軸と、足リンクの長さに対して直交する（長手方向に対して横切る）二つの軸との間の相対的な回動動作を可能としている。このようにして、足リンクの前端部が、横方向において、すなわち足リンクの長さに直交する方向において、足リンクの後端部に関連して自由に移動あるいは変位することができる。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらの態様およびそれに基づく有利な点は、添付図面と共に、次に述べる詳細な記載を参照することでより一層理解が深まると考えられ、添付図面は以下のとおりである。
図１は本発明に係る身体鍛錬装置を後方から前方に向かって見た斜視図である。
図２は図１の装置の上面図である。
図３は図１の装置の底面図である。
図４は図１の装置の正面図である。
図５は図１の装置の背面図である。
図６は図１の装置の側方立面図である。
図７は図１の装置の斜視図であって、装置の後側部位にはフードが設けてあり、また図は後方から前方に向かって見た図である。
図８は図７と類似の図であり、正面から後方に向かって見た図である。
図９は図８と類似の図であるが、前側および後側のフードが取り外された状態を示している。
図１０は図９における装置の前側部位の部分拡大斜視図である。
図１１は図９における装置の、一つのフライホイールが取り外された状態での、後側の部分拡大斜視図である。
図１２は図１１と類似の図であるが、装置の反対側から見たものであり、近い側のフライホイールが取り外されたものが示してある。
図１３は本発明に係る装置の側方立面図であり、足リンクのガイドの異なる傾斜角における使用者の足の経路を図式的に描いてある。
図１４は本発明に係る装置を使用する際に、ワークアウトレベルを変更するために本発明に採用されたシステムの模式図である。
図１５は本発明に係る他の好適な実施の形態の側方立面図である。
図１６は本発明に係る他の好適な実施の形態の部分拡大斜視図である。
好ましい実施の形態の詳細な説明
図１乃至図９において、本発明に係る装置１８は床連結フレーム２０を有しており、床連結フレーム２０は、最初は上方に向かって延出し、次いで斜め前方に延出する前側支柱２２を備えている。一対のフライホイール２４ａ、２４ｂが水平状で、横方向の軸２６に対して回転するようにフレーム２０の後側に設けてある。フライホイール２４ａ、２４ｂは後側フード２８によって被覆されている。足リンク２８ａ、２８ｂの後端部は対応するフライホイール２４ａ、２４ｂに対して回動自在に枢着されており、フライホイールが回転する際に、軸２６の回りを環状経路に沿って移動するようになっている。ローラ３２ａ、３２ｂが足リンク３０ａ、３０ｂの前端部に対して回転自在に装着されており、ガイド３６の対応する管状トラック３４ａ、３４ｂに沿って乗って進むようになっている。足リンクの後端部が軸２６に対して回転することで、足リンクによって運ばれる足ペダルあるいは足パッド２７が、数種類の楕円経路に沿って移動する際に、足リンク３０ａ、３０ｂの前端部はトラック３４ａ、３４ｂに沿って前後に往復運動するようになっており、これについては以下に詳しく述べる。
ポスト２２に設けられたリフト機構３８は、ガイド３６の傾斜を選択的に変更操作できるようになっており、これによって本発明に係る装置の使用者のステッピング動作を変更できるようになっている。低い傾斜角において、装置はクロスカントリースキーの動作を提供し、傾斜角が漸次上昇するにしたがって、動作はウォーキングからランニングへ、ランニングからクライミングへと変化する。前側フード３９は実質的にリフト機構を包含している。
さらに、図１１、図１２に最も明瞭に示されているように、本発明はフライホイール２４ａ、２４ｂの回転に望ましいレベルの抵抗、すなわち装置１８の使用者によって必要とされる努力のレベルを与える制動装置４０が採用されている。次の記述は本発明の前述あるいは他の態様についてさらに詳細に述べるものである。
図示のフレーム２０は、長さ方向の中央部材４２を有しており、中央部材４２の前後の端部には比較的により短い中央部材に直交する部材４４、４６が設けてある。理想的には、そうでなくてもよいが、フレーム２０は、重量が比較的軽いが十分な強度を有する方形状の中空部材から構成されている。端部キャップ４８が直交部材４４、４６の開口端部に連結されており、これらの部材の端部を閉塞するようにしている。
支柱構造２２は、下側の実質的な直立部５２と、下側部から傾斜状に上方かつ前方に向かって延出する上側部５４とを有する。理想的には、必ずしも必要ではないが、支柱下側部５２および上側部５４は方形状の中空部材から構成される。また、端部キャップ４８が支柱上側部５４の上端に連結されており、上端の開口を閉塞している。
継続的で閉鎖状の形態のハンドルバー５６が支柱上側部５４の上方部位に装着されており、本装置１８を利用する際に、個人によって握持できるようになっている。ハンドルバーは上方の横方向部５８を有しており、横方向部５８は、一対の固締部材６２によってハンドルバーの上方部の回りに連結され、支柱上側部に固着可能なクランプ６０によって、支柱上側部５４の上端部に堅固に装着されている。ハンドルバーはまた側方部６２ａ、６２ｂを有しており、側方部はそれぞれ、上方傾斜部、中間部、実質的な直立部、中間側部から下方かつ外方に拡開状に延出する下方傾斜部６８ａ、６８ｂからなる。ハンドルバー５６はまた、横方向の下方部７０を有しており、下方部７０は、一対の固締部材６２によって適切な場所に装着されるクランプ６０によって支柱上側部５４に締着される中央部を有している。図示されてはいないが、ハンドルバー５６は一部あるいは全体において、テープ、発泡合成ゴム等のグリップ材料あるいはグリップ表面によって覆われている。
支柱上側部５４には、ハンドルバー５６の上下の横方向部５８、７０の間に位置して、表示パネル７４が設けてある。表示パネルは、以下に詳しく述べるように、中央表示スクリーン７６と、幾つかのより小さいスクリーン７８および複数の押しボタン８０からなるキーパッドを含む。
フライホイール２４ａ、２４ｂは、機体の外側寄りで、フレーム中央部材４２の後側部位より上方に延出する後側支柱８６の上端を横切るようにして回転自在に延出する駆動軸８４の両端部に設けてある。ベアリング装置８８が、駆動軸８４を後側支柱８６に摩擦が生じないように設けるべく採用されている。本発明の好ましい実施の形態では、フライホイール２４ａ、２４ｂは駆動軸８４にキーを用いて装着されるか、さもなければフライホイールが駆動軸と一致して回転するように装着されている。駆動軸８４の中心が横方向軸２６の位置に対応していることは評価される。駆動軸８４には、フライホイール２４ａと後側支柱８６の隣接する側部との間に位置して、ベルト駆動シーブ９０が設けてある。
後側支柱８６は、溶接やボルトによる連結のような任意の適宜手段によって、フレーム長手部材４２に固着されている。本発明の好適な実施の形態によれば、後側支柱８６の前方側下方部と長手部材４２の上面との交差部にはコーナー型ブレース９２が設けてあり、これらの間に補強を与えるようにしてある。もちろん、他の型のブレースや補強を用いることもできる。
図示されたフライホイール２４ａ、２４ｂは中央ハブ９５から外方に向かって放射し、周縁リム９６と交差するスポーク９４を備えている。フライホイール２４ａ、２４ｂは、本発明の精神や範囲を逸脱しないのであれば、他の構成であってもよく、例えば、実質的にソリッドディスクであってもよい。
後側フード２８は、フライホイール２４ａ、２４ｂ、制動装置４０、足リンク３０ａ、３０ｂの後側部位を包含する。フード２８は、フレーム後側直交部材４６の上と、直交部材４６から前方に向かって、補助中間横部材９８の外方端部と交差するように延出する一対の補助長手部材９７の上に載置されている。フード支持部材９７、９８の上面はフレーム部材４２、４６の上面と一致している。また、補助支持部材９７、９８の上面およびフレーム部材４２、４６の上面には複数の装着ブラケット９９が装着されている。ブラケット９９には螺子を刻設した開口部が設けてあり、フード２８を装着するのに用いられる固締部材を受け入れるようになっている。図１１、図１２に最も明瞭に記載されているように、理想的には、断面において、フード支持部材９７、９８の高さは、フレーム部材４２、４６の断面高さより低くなっており、下にある床に当接しないようになっている。
図示の足リンク３０ａ、３０ｂは長尺状の管状部材から構成されているが、例えば、ソリッドロッドのような他のタイプの部材であってもよい。足リンク３０ａ、３０ｂの後端部は、足リンクの後端部に形成されたカラー１０２を貫通し、フライホイールの周縁部に形成された開口部１０４内に連結する固締部材１００によって、フライホイール２４ａ、２４ｂの外方の周縁部に回動可能にピン結合されている。図１２に最も明瞭に示されているように、開口部１０４は、フライホイールスポーク９４と外側リム９６との間の連結部に設けてある。フライホイールのこの部位は拡大することでボス１０６が形成されている。足リンク３０ａ、３０ｂは、フード２８の正面側から外方に延出しており、フードの正面壁に設けた縦開口部１０８を通っている。
また、図１２に示されているように、ボス１０６が配設されているスポークとは正反対に位置するスポークには第二ボス１１０が設けてあり、また第二ボス１１０はボス１０６よりも軸２６に近い位置に設けてある。足リンクの後端部のカラー１０２はボス１０６ではなくボス１１０においてフライホイールに装着してもよく、これによって、フライホイールの回転の際に足リンクの後端部によって移動される周縁経路の径を小さくすることができ、したがって、同時に、足ペダル２７によって描かれる楕円経路の長さを短くすることができる。カラー１０２をボス１１０に装着することによって、足リンクのストロークを短くすることができ、したがって、カラーがボス１０６を介してフライホイールに装着された場合に必要とされるストライドに比べて、使用者にとってより短いストライドで済むことになる点は評価されるべきである。
足リンク３０ａ、３０ｂの前端部には、横軸１１４を介して突状ローラ３２ａ、３２ｂが回転自在に装着されている。ローラの突状湾曲はガイド３６のトラック３４ａ、３４ｂの径と一致している。このようにして、本発明に係る装置を使用する際に、ローラ３２ａ、３２ｂによって、足リンクの前端部とガイド３６との確実な係合が維持される。足リンク３０の上側表面には、使用者の足を受け入れ保持するように、足受け入れペダル２７が設けてある。図示のペダル２７には複数の横方向の突条が形成されており、足パッドの構造的一体性を高めると共に、使用者の靴底と足ペダルとの間の滑り防止の機能を有している。図示されてはいないが、足ペダルは足リンクの長さに沿って位置決め可能に設計されており、使用者の異なる背の高さ、特に異なる脚の長さや、股下の長さに対応できるようになっている。
ガイド３６は一般的に後方に向かったＵ形状で、自由端がフレーム中央部材４２の長さに沿った中間位置に回動自在にピン結合されたものとして図示されている。ガイド３６の自由端は、横管材１１８の外方端部を介して軸支されることを含む適宜の手段によって、中央フレーム部材４２に回転自在に枢着されている。ガイドは、足リンク３０ａ、３０ｂに並んで設けられた平行状の管状トラック３４ａ、３４ｂから構成されている。トラック３４ａ、３４ｂの前端部は支柱２２の前側を横切る弓形部１１９によって一体化されている。
ガイド３６の先方側はリフト機構３８によって支持されており、リフト機構は図９、１０に最も明瞭に示されている。リフト機構３８は、一般的にＵ形状で縦方向に移動可能なキャリッジ１２２の下方端によって支持されたクロスバー１２０を有している。ローラチューブ部１２４がクロスバー１２０の外方端部に連結されており、トラック３４ａ、３４ｂの底部の下に直接横たわり、支えるようになっている。キャリッジ１２２は、固締部材１２８のような適宜の手段によって支柱下側部５４の前面に固着された中央ガイドバー１２６の高さに沿った縦方向の移動が制限されている。断面において、ガイドバー１２６は、支柱下側部５２に押しつけられるウェブ部と支柱下側部の前面と間隔を存して横方向に延出するフランジ部とを有する一般的なＴ形状である。一対の略Ｚ形状の保持ブラケット１３０がガイドバー１２６とキャリッジ１２２との係合を保持している。保持ブラケットはそれぞれ、キャリッジの後側フランジ表面に装着される第一横方向フランジ部と、ガイドバーフランジの外方端縁に沿って延出する中間ウェブ部と、支柱下側部５２の正面側表面とガイドバーフランジの反対側表面とのギャップ内に設けられた第二横方向フランジとを有する。このような構成によって、キャリッジ１２２は、ガイドバーとの連結を保持されつつ、ガイドバー１２６に対して縦方向に移動することができることは理解される。
キャリッジ１２２は電気的に駆動されるリフトアクチュエータ１３６によって昇降される。リフトアクチュエータ１３６は、スクリュー部の上端に操作可能に連結された電気モータ１４０によって回転可能に駆動される上方スクリュー部１３８を有している。スクリュー部の頂部は、支柱下側部５２と上側部５４との交差部近傍の支柱の正面に取り付けられたＵ型ブラケット１４４にピン結合された保持ソケット装置１４２に対して回転自在に連結されている。横ピン１４６が、ブラケット１４４のフランジに並設して形成された開口部およびソケット１４２に直径方向に対向して同心状に形成された開口部を延出している。ソケット１４２によって、スクリュー１３８はカラーに対して縦方向の連結を維持されながら、ソケットに対して回転することができる。
スクリュー部１３８の下方部位は、下端部を介してクロスバー１２０に固着された下側管状ケーシング１４７に対して螺着されている。モータ１４０は、望むのであれば、一の方向にスクリュー部１３８を回転させることでキャリッジ１２２を下降させ、あるいは他の方向に回転させることでキャリッジを上昇させるように操作自在であることは理解される。キャリッジが下降あるいは上昇すると、ガイド３６の傾斜角が変更され、これによって装置１８の使用者によって経験されるステッピング動作が変化することになる。ケーシング１２０へのスクリュー部１３８の連結、すなわちガイド３６の傾斜角は、例えば図１４に示すような回転ポテンションメータ１４７のような標準的な手法によって直ちに認識することができる。
前側フード３９は実質的にリフト機構３８を包含している。フード３９は、支柱下側部５２および支柱上側部５４の側壁から前方に向かって延出しており、キャリッジ１２２、ガイドバー１２６、リフトアクチュエータ１３６、そしてリフト機構の他の構成要素を包含している。クロスバー１２０の自由端およびこれに関連するローラチューブ部１２４のみがフード３９の側壁に形成された縦状の溝部１４８から突出している。フード３９は複数の固締部材１４９によって支柱２２の側壁に着脱自在に装着されている。
本発明は、うず電流制動装置４０を通してフライホイールの回転にブレーキ力あるいは制動力を選択的に付与する装置を有している。制動装置４０は、上述したように、より小さな被駆動シーブ１５０をＶベルト１５２を介して駆動させるより大きい駆動シーブ９０を有している。被駆動シーブ１５０は、Ｕ形状ブラケット１５８とブラケットに同心状に形成された開口部および回動アーム１５６の側壁に同心状に形成された開口部を挿通する回動ピン１６０によって後側支柱８６の後側に回転自在に装着された回動アーム１５６より外方に延出する回動自在のスタブシャフト１５４の自由端に装着されている。引張スプリング１６１がアーム１５６の自由端の下端部とフレーム部材４２の間に延出しており、ベルト１５２に十分な緊張を与えることで、ベルトとシーブ９０、１５０との間の滑りを防止している。シーブ９０、１５０の相対的な寸法は、６から１０倍、理想的には８倍の速度の段階を得るようになっている。換言すれば、被駆動シャフト１５４は駆動シャフト８４に比べて６倍から１０倍の速さで回転する。
金属製のソリッドディスク１６２が被駆動シーブ１５０の内側のスタブシャフト１５４に設けてあり、また被駆動シーブと共に回転するようになっている。理想的には、銅のような導電性の高い材料からなる円形表面プレート１６４が被駆動プーリ１５０に近接してソリッドディスク１６２に設けてある。一対の磁石組立体１６８が円形プレート１６４とは反対側にソリッドディスク１６２の表面に近接して設けてある。装置１６８はそれぞれコイル装置１７２によって囲まれた棒磁石１７０として形成された中心コアを有している。装置１６８は、保持バーと磁石コアに並んで形成された穿孔を貫挿する固締部材１７６によって保持バー１７４上に装着されている。図１１、図１２に示すように、磁石組立体１６８は円形プレート１６４と整合してディスク１６２の外方端縁部に沿って位置されている。磁石組立体の位置は隣接するディスク１６２の面に対して調節可能であり、実際にディスクの回転に触れずに、あるいはディスクの回転を妨げることなく、磁石組立体を可能な限りディスクに近付けることができる。このような磁石装置１６８の位置決めは、回動アーム１５６の後端側の自由端に設けられた支持プレート１７８に対する保持バー１７４の位置を調節することによって行われる。図示しない一対の水平状溝が支持プレート１７８に形成されており、水平状溝を通して、螺子を有する固締部材１７９が、保持バー１７４の前端縁に形成したタップ孔に連結するようになっている。
上述から了解されるように、駆動シーブ９０と被駆動シーブ１５０の径の寸法における大きな差は、フライホイール２４ａ、２４ｂの回転速度に対するディスク１６２の回転速度の実質的なステップアップをもたらす。これによって、ディスク６２の回転速度はうず電流制動装置４０による比較的高いレベルの制動トルクを生み出すのに十分なものとなる。
さらに以下に詳述するように、フライホイール２４ａ、２４ｂの速度を監視することで、本発明の装置の使用者による移動距離を計測したり、また、使用者によって体験されるワークアウトのレベルを制御することが望ましい。フライホイールの速度を計測するいずれの標準的な手法を用いてもよい。例えば、光式あるいは磁気的なストロボホイールがディスク１６２、駆動シーブ９０、あるいは本装置の他の回転する部材に設けられる。ストロボホイールの回転速度は光式あるいは磁気式のセンサ１８０（図１４）によって監視され、このような回転速度に関連する電気信号を発生させる。
本発明を用いるには、使用者は安定のためハンドルバー５６を握りながら足パッド２７の上に立つ。使用者が一つの足パッドに対して下向きのステッピング動作を与えると、フライホイール２４ａ、２４ｂが軸２６の回りを回転する。結果として、足リンクの後端部が軸２６に対して回動し、同時に足リンクの前端部がトラック３４ａ、３４ｂに上下しながら乗ることになる。足リンクの前端部は、足リンクがフライホイールに装着された部位が支柱２２に実質的に最も近接した位置（足リンクの最大延出位置）から支柱から最も離れた位置、すなわち足リンクの最大引き込み位置へと移動するに際して、トラックに沿って下方に向かって移動する。この足リンクの最大引き込み位置から、さらにフライホイールが回転することで、足リンクはトラック３４ａ、３４ｂに沿って上方かつ前方に移動し、足リンクの最大延出位置へと戻る。これらの二つの位置は図１３に示されている。また、図１３は、対応する足パッド２７の中心の移動経路、すなわち、使用者の足の移動経路を示している。図１３に示すように、この移動経路は基本的には、前方かつ上方に傾斜した楕円形の形状を有している。
図１３は、リフト機構３８の異なる高さに対応したガイド３６の三つの異なる角方向づけにおける、足パッド２７の移動経路が示されている。図１３に示された最小の角位置（水平に対して約１０°）における、対応する足パッド移動経路１８１が図示されている。これは一般的には、滑る動作あるいはクロスカントリースキーの動作に対応するものである。ガイド３６は、水平からのより急な角（約２０°）である第二の位置として、楕円状の経路１８２として描かれる対応する足ペダル１１６の移動経路と共に示されている。この移動経路は一般的にウォーキング動作に対応している。また、図１３は、ガイド３６のより急な角方向づけ、水平から約３０°を示している。これに対応する足パッド２７の楕円状の移動経路は図１３において１８３で示されている。この移動経路はクライミング動作に対応する。ガイド３６の角度を調整することによって、本発明において異なるタイプの動作が得られることが理解される。したがって、本発明は、スキーからウォーキング、ランニング、クライミングまでの異なるタイプの動作をまねることに用いられる。これまでは、これらの異なる動作を得るには、異なる身体鍛錬装置が必要であった。
前述の足パッド、すなわち使用者の足の異なるそれぞれの移動経路において、共通する関係があることは出願人は了解している。足リンクの後端部が最も後方にある位置から前方に移動する時、例えば図１３に示す場合に、使用者の足のかかと部が爪先部より最初に速い速度で持ち上がる。同等に、足リンクの後端部が最も前方にある位置から後方に向かって移動する際には、使用者の足のかかと部が爪先部より速い速度で最初に下方に移動する。この同じ関係は、足リンクの前端部がガイド３６の下端の位置からガイド３６の上端の位置へ移動する際にも当てはまる。換言すれば、足リンクの前端部が下方の後端に近い点からガイド３６に沿って前方かつ上方に向かって移動する時には、使用者の足のかかと部は爪先部より先により速い速度で上昇する。同等に、足リンクの前端部が上方の、最も前方にある位置からガイド３６に沿って下方かつ後方へ向かって移動する時には、使用者の足のかかと部は爪先部より先により速く下降する。これは一般に、クロスカントリースキー、ウォーキング、ランニング、クライミングその他のステッピング動作における使用者のかかと部と爪先の相対的な動きに対応するものである。
ガイド３６の傾斜角と望ましいワークアウトレベルを達成するためにフライホイール２４ａ、２４ｂの回転に付与される抵抗とを制御かつ整合させるための出願人のシステム１８４が図１４に示してある。図１４に示すように、使用者の心拍数のようなフィジカルワークアウトパラメータがセンサ１８６によって監視される。使用者の心拍数に関連する電気信号、典型的には元来アナログである、が発生する。チェストウォーンモニター（chest worn monitor）、イヤロブモニター、フィンガーモニターを含む数種類のタイプの心拍数モニターを用いることができる。モニター１８６からの出力はアナログディジタルインターフェース１８８、コントローラ１９０を通って、理想的には表示パネル７４内に配設された中央処理装置（ＣＰＵ）１９２に送られる。使用者の心拍数に加えて、あるいはこれに代えて、呼吸の速さ、年齢、体重、性別等の運動者の他のフィジカルパラメータを利用することもできる。
さらに図１４に関連して、本発明に係る運動制御システム１８４は、標準アンペア数ＡＣ１１０ボルトの電力供給に連結自在の交流電力入口１９４を有している。電力入口１９４は変換器１９６を通って、制動装置４０および表示パネル７４につながっている。リフト機構３８はＡＣ電力を用いており、したがって、変換器１９６には連結されていない。
既述のように、リフト機構３８は、リフト機構の伸長、引き込み、すなわちガイド３６の傾斜角、を感知する感知システム１４７を備えている。この情報はアナログディジタルインターフェイス１８８、コントローラ１９０を通ってＣＰＵ１９２に送られる。また、フライホイール２４ａ、２４ｂの回転速度はセンサ１８０によって監視され、上述したように、この情報と共に、アナログディジタルインターフェイス１８８、コントローラ１９０を通ってＣＰＵに送られる。よって、本発明に係る装置１８を使用している間、ＣＰＵには心拍数やセンサ１８６によって感知された運動者の他のフィジカルパラメータ、ガイド３６の傾斜角度、フライホイール２４ａ、２４ｂの速度が報知される。この情報、あるいは関連する情報はディスプレイ７６を通して運動者に対して表示される。
さらに、本発明を通して、制御システム１８４を通して望ましいワークアウトレベルを維持することができる。例えば、年令、身長、性別のようなある種のパラメータが、運動中に望ましい心拍数の範囲を得るために、運動者によってキーパッド８０を通して入力される。あるいは、望ましい心拍数の範囲を運動者が直接入力するようにしてもよい。他のパラメータ、例えば足リンクの分毎のサイクルあるいはガイド３６の傾斜に対応する望ましいフライホイールの速度は運動者によって入力されてもよく、あるいはされなくてもよい。この情報によって、本発明の制御システムは制動装置４０あるいはリフト機構３８を調節して所望のワークアウトレベルを達成するようにしている。
種々のコースやワークアウトの様式はＣＰＵ９２にプログラムされているか、あるいは、望ましい心血管の範囲、ステッピング動作のタイプ等を含む種々のパラメータを反映するようにして使用者によって設計されるようにしてもよい。それゆえ制御システム１８４は、望ましいワークアウトの様式に対応するようにリフト機構３８のみならず制動装置４０をも制御する。
図１５には本発明の他の好ましい実施の形態が示されている。図１５に示す装置１８′は既に述べた図に示された装置１８と同様にして構成される。したがって、装置１８′において、装置１８における構成要素と同様あるいは類似の構成要素には同じ番号が付されており、但し、プライム符号「′」が付加されている。
装置１８′はフレーム２０′の後方に装着された一つのフライホイール２４′を有している。一対のクランクアーム２００ａ、２００ｂが駆動シャフト８４′の両端から正反対の直径方向に横切るように延出しており、足リンク３０ａ′、３０ｂ′の後端部に回動可能に連結されている。クランクアーム２００ａ、２００ｂは駆動シャフト８４′に固着されている。クランクアーム２００ａ、２００ｂは、前後動作において、足リンク３０ａ′、３０ｂ′の後端部を支持するようになっていることは理解される。これに関連して、異なる脚あるいは股下の長さを許容するように足リンクのストロークを変更するべく、クランクアームの長さを変更可能に構成してもよい。
足リンク３０ａ′、３０ｂ′の前端部は、ピボットジョイント２０２において、ロッカーアームあるいは揺動アーム２０１ａ、２０１ｂの下方端部に回動自在にピン連結されている。揺動アームは好ましくは管状部材から構成されると共に、ドッグレッグの形状を有しており、その上端は、支柱の下側部５２′と上側部５４′の交差部に近接して、軸２０４において支柱２２′にピン連結されている。それぞれの揺動アームは管状の上方部２０６と管状の下方部２０８とを有している。下方部２０８の上端部は対応する上方部２０６の下方部に摺動自在に連結されており、これによって揺動アームの長さを選択的に変更できるようになっている。揺動アームの上方部と下方部とは互いに任意の手段によって連結が維持されており、例えば、揺動アーム上方部に直径方向に同心状に設けた穿孔部と下方部に直径方向に同心状に設けた穿孔部のいずれかに貫挿して延出するクロスピン２１０によって連結が維持される。
図示されてはいないが、引張スプリングあるいは他の装置が揺動アーム上方部と下方部の内部に配設してあり、上方部と下方部とが互いに連結するように付勢してもよい。あるいは、揺動アーム上方部と下方部との連結を、揺動アームの構成の中に組み込んだリニアアクチュエータや他の電動駆動される装置によって、自動的に制御してもよい。
揺動アーム２０１ａ、２０１ｂは足リンク３０ａ′、３０ｂ′の前端部を支持し、支柱２２′に対する揺動アームの上端部の回動軸２０４と、この軸２０４と足リンクの前端部と対応する揺動アームの下方端部との連結点を決定する回動点２０２間の半径方向の長さとによって決定される弓形状経路２１２に沿って移動させる。経路２１２は、揺動アーム上方部２０６と下方部２０８との相対的な連結が変わることによって変更される点は理解される。これによって、使用者によって経験できるステッピング動作を変更することができ、ステッピング動作を上述したようなガイド３６の傾斜角を変更させて得られるのと同様にして変更することができる。このようにして、装置１８′は、承知のとおりの装置１８によって得られる利点と同様のものを提供することができる。
バンドブレーキ装置２２０がフライホイール２４′に対して回転抵抗を選択的に付与できるようになっている。バンドブレーキ装置は、フライホイール２４′の外方縁部の回りに延出するブレーキバンド２２２と、リニアアクチュエータ２２６の外方／自由端に回動自在に装着される小径弛み取りローラ２２４とを有している。リニアアクチュエータの反対側の端部はフレーム４２′に装着された装着ブラケット２２６に回動自在にピン連結されている。リニアアクチュエータは、機械的、電気的、あるいは他の手段によってフライホイール２４′に所望の摩擦抵抗を付加するように、使用者によって選択的に制御され得ることは理解される。また、他の公知の手段もフライホイール２４′に望ましい摩擦抵抗を与えるのに用いられる。例えば、キャリパーブレーキ（図示せず）を採用することで、フライホイール自身の外方縁部やフライホイールと共に回転するディスク（図示せず）に連結するようにしてもよい。
図１６にはさらに、本発明の他の好ましい実施の形態が示されている。足リンク３０ａ′、３０ｂ′とフライホイール２４ａ、２４ｂの間の複数ピボット連結が設けられている。それぞれのフライホイール２４ａ、２４ｂには、開口部１０４において、レールピボットブロック２３０が、螺子を刻設した固締部材２３２とつがいのナット２３４とによって回動自在にピン連結されている。レールピボットブロック２３０は対応するフライホイールの面に実質的に平行する面内を移動するようになっている。足リンク３０ａ′、３０ｂ′はその後側部においては中空となっており、レールピボットブロック２３０を受け入れるようになっている。ブロック装着ピン２３１は、足リンク３０ａ′、３０ｂ′の後方側の対向する上下の穿孔を貫設し、ピボットブロックの穿孔に嵌合し、足リンクの後端部に対してピボットブロック２３０を装着するようになっている。足リンク３０ａ′、３０ｂ′の後方端より長さ方向に切込み２３６が延出しており、固締部材２３２、２３４へのアクセスを可能としている。
理想的には、レールピボットブロック２３０は略方形状の形状を有し、中空足リンクの上下のフランジ壁の間にフィットするような寸法を有している。しかしながら、足リンクのフランジ部の内側の幅は、レールピボットブロック２３０の厚さより大きい寸法を有しており、枢支点として機能する装着ピン２３１の回りにおける、ピボットブロックに関連する足リンクの角変位が可能なようにしている。この構成によって得られるフライホイール２４ａ、２４ｂとガイド３６との間の足リンク連結においては、特に、足リンク３０ａ、３０ｂの長さを横切る方向におけるガイド３６およびフライホイール２４ａ、２４ｂの位置整合の不一致を補償できるようになっている。レールピボットブロック２３０の厚さやブロック装着ピン２３１の位置を変更することで、設計者が、本発明の他の構成要素の位置整合において起こり得る予期される許容差に依存する構成を微調整できることは、当業者には理解される。
本発明の好ましい実施の形態について図示し述べてきたが、本発明の精神およびスコープを離れない範囲において種々の変更がされ得ることは理解される。 Technical field to which the invention belongs
The present invention generally relates to a body training apparatus, and more particularly to a stationary body training apparatus for simulating a range of step motion including skiing, walking, jogging, running, and climbing.
Background of the Invention
The effects of regular aerobic exercise are well established and accepted. Due to bad weather, time constraints or other reasons, it is not always possible to walk, jog or run outdoors or swim in the pool. For this reason, a number of body training devices have been developed for aerobic exercise. For example, a cross-country ski body training device simulates the sliding motion of cross-country skiing. Such machines can provide a good range of foot muscle movement. In addition, a device (Treadmills) that steps on a rotating endless belt is used by many people for walking, jogging, or running. One drawback for many treadmills is that there is a drought that hurts the hips, knees, ankles and other joints of the body while jogging or running. Other physical training devices simulate stairs climbing. Such a device has a foot lever rotatably mounted on the frame at the tip, and a foot receiving pad provided at the rear end of the foot lever. The user simulates climbing stairs by pushing the foot down against the foot lever. Resistance to the lower movement of the foot lever is provided by a spring, fluid shock absorber, or other element.
These devices described above train different muscles on the user's legs or other parts of the body. Therefore, to train all these muscles, three different training devices are required. This is not only a cost issue, but many people do not have enough exercise space for all these devices. Furthermore, if a user purchases one of these devices, the user may end up using one device and may want to use another type of device.
According to the present invention, although it is one device, it can be used to simulate different devices including cross-country skiing, walking, jogging, running, and climbing. Furthermore, with regard to jogging and running, jogging and running can be simulated without causing an impact on the user's body joint in a technique such as a treadmill.
These and other effects of the present invention will be easily understood from the following description and drawings.
Disclosure of the invention
The body training apparatus according to the present invention uses a frame configured to be supported on a floor. The frame defines a pivot shaft on the rear side, and a first foot link and a second foot link are connected to the pivot shaft so as to move along an arcuate path relative to the pivot shaft. . These foot links, provided to support the user's foot, have a front end engaged with a guide mounted on the frame, the front end of the foot link being back and forth along a determined path. Can be moved to. The angular height or height of the guide relative to the frame may be selectively changeable to change the path along which the foot support of the first and second links travels, thereby allowing various types of stepping motions. Can be simulated.
In a more particular aspect of the present invention, the guide has a rail for receiving and guiding the front end of the foot link. The rail can be raised and lowered with respect to the frame. For example, the guide may be rotatably mounted on the frame, and the inclination angle of the guide may be selectively changed.
Alternatively, in a more particular aspect of the present invention, the guide is a track that engages the front end of the foot link. The height and angular orientation of the track relative to the frame can be selectively changed, and the type of stepping motion that can be experienced by the user can be changed.
In another aspect of the present invention, the guide at the front end of the foot link has one or more pivot arms or pivot arms that are pivotally supported by a frame, and the pivot arms. The front end portion of the foot link is pivotally attached to the lower end portion. The length of the swing arm can be lengthened or shortened, so that the connecting point between the swing arm and the front end of the foot link can be raised or lowered, and the user can The type of stepping motion that can be experienced by can be changed.
In yet another aspect of the present invention, a flywheel is provided at a rear portion of the frame and rotates with respect to the frame pivot shaft. The rear end of the foot link is pivotally connected to the flywheel at a position selected from the frame pivot shaft. The flywheel not only functions as a connecting means between the rear end portion of the foot link and the frame pivot shaft, but also functions as a momentum accumulating device that simulates the momentum of the body during various stepping operations.
According to the other aspect of this invention, resistance is provided with respect to rotation of a flywheel, and the obtained stepping operation | movement can be strengthened or weakened. The resistance is adapted to correspond to the level of workout desired by the user, for example the desired heart rate range for optimal calorie consumption. A heart rate monitor or other sensor senses the desired physical parameters and optimizes them during exercise.
According to still another aspect of the present invention, the rear end portion of the foot link is connected to the pivot shaft by a connecting device, and the connecting device is orthogonal to the length of the foot link (longitudinal direction). Allows relative rotation between the two axes. In this way, the front end of the foot link can be freely moved or displaced in relation to the rear end of the foot link in the lateral direction, i.e. in the direction perpendicular to the length of the foot link.
[Brief description of the drawings]
These aspects of the invention and the advantages based thereon will be better understood by reference to the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
FIG. 1 is a perspective view of a body training apparatus according to the present invention as viewed from the rear to the front.
FIG. 2 is a top view of the apparatus of FIG.
3 is a bottom view of the apparatus of FIG.
4 is a front view of the apparatus of FIG.
FIG. 5 is a rear view of the apparatus of FIG.
FIG. 6 is a side elevational view of the apparatus of FIG.
FIG. 7 is a perspective view of the apparatus of FIG. 1, in which a hood is provided at a rear portion of the apparatus, and the figure is a view seen from the rear to the front.
FIG. 8 is a view similar to FIG. 7 and viewed from the front to the rear.
FIG. 9 is a view similar to FIG. 8, but with the front and rear hoods removed.
FIG. 10 is a partially enlarged perspective view of the front portion of the apparatus in FIG.
FIG. 11 is a partially enlarged perspective view of the rear side of the apparatus in FIG. 9 with one flywheel removed.
FIG. 12 is a view similar to FIG. 11, but viewed from the opposite side of the device, with the flywheel on the near side removed.
FIG. 13 is a side elevational view of the device according to the present invention, which schematically depicts the path of the user's foot at different angles of inclination of the foot link guide.
FIG. 14 is a schematic diagram of a system employed in the present invention to change the workout level when using the apparatus according to the present invention.
FIG. 15 is a side elevational view of another preferred embodiment according to the present invention.
FIG. 16 is a partially enlarged perspective view of another preferred embodiment according to the present invention.
Detailed Description of the Preferred Embodiment
1 to 9, the device 18 according to the present invention has a floor connecting frame 20, and the floor connecting frame 20 includes a front column 22 that first extends upward and then obliquely forwards. I have. A pair of flywheels 24a and 24b are horizontal and are provided on the rear side of the frame 20 so as to rotate with respect to the lateral shaft 26. The flywheels 24 a and 24 b are covered with a rear hood 28. The rear ends of the foot links 28a and 28b are pivotally attached to the corresponding flywheels 24a and 24b, and move around the shaft 26 along an annular path when the flywheel rotates. It is like that. Rollers 32a and 32b are rotatably mounted on the front ends of the foot links 30a and 30b, and are moved along the corresponding tubular tracks 34a and 34b of the guide 36. When the rear end portion of the foot link rotates with respect to the shaft 26, when the foot pedal or the foot pad 27 carried by the foot link moves along several kinds of elliptical paths, the front end portions of the foot links 30a and 30b. Reciprocates back and forth along the tracks 34a and 34b, which will be described in detail below.
The lift mechanism 38 provided on the post 22 can selectively change the inclination of the guide 36, thereby changing the stepping operation of the user of the apparatus according to the present invention. At low tilt angles, the device provides cross-country skiing motion, and as the tilt angle gradually increases, the motion changes from walking to running and from running to climbing. The front hood 39 substantially includes a lift mechanism.
In addition, as best shown in FIGS. 11 and 12, the present invention provides the desired level of resistance to rotation of the flywheels 24a, 24b, ie, the level of effort required by the user of the device 18. A braking device 40 is employed. The following description sets forth in more detail the foregoing and other aspects of the present invention.
The illustrated frame 20 has a central member 42 in the longitudinal direction, and members 44 and 46 that are orthogonal to the relatively shorter central member are provided at the front and rear ends of the central member 42. Ideally, this may not be the case, but the frame 20 is composed of a rectangular hollow member having a relatively light weight but sufficient strength. An end cap 48 is connected to the open ends of the orthogonal members 44, 46 so as to close the ends of these members.
The strut structure 22 includes a substantially upright portion 52 on the lower side and an upper portion 54 that extends upward and forward in an inclined manner from the lower side portion. Ideally, although not necessarily required, the lower column portion 52 and the upper portion 54 are formed of a rectangular hollow member. Moreover, the end cap 48 is connected to the upper end of the upper column portion 54 and closes the opening at the upper end.
A continuous, closed form handlebar 56 is mounted on the upper part of the upper column 54 so that it can be gripped by an individual when using the device 18. The handlebar has an upper lateral portion 58, which is connected around the upper portion of the handlebar by a pair of fastening members 62 and is clamped to the upper side of the column by a clamp 60. The upper end portion of the upper column portion 54 is firmly attached. The handlebar also has side portions 62a and 62b, and the side portions extend upward and downward from the intermediate inclined portion, the intermediate portion, the substantially upright portion, and the intermediate side portion, respectively. It consists of downward inclined portions 68a and 68b. The handle bar 56 also has a lateral lower portion 70 that is fastened to the upper column portion 54 by a clamp 60 mounted in place by a pair of clamping members 62. Has a part. Although not shown, the handle bar 56 is partially or entirely covered with a grip material such as tape or foamed synthetic rubber or a grip surface.
The support column upper part 54 is provided with a display panel 74 located between the upper and lower lateral parts 58 and 70 of the handle bar 56. The display panel includes a keypad consisting of a central display screen 76 and several smaller screens 78 and a plurality of push buttons 80, as will be described in detail below.
The flywheels 24a and 24b are close to the outer side of the fuselage, and both end portions of the drive shaft 84 that extends rotatably across the upper end of the rear column 86 that extends upward from the rear portion of the frame central member 42. Is provided. A bearing device 88 is employed to provide the drive shaft 84 so that friction does not occur on the rear column 86. In a preferred embodiment of the invention, the flywheels 24a, 24b are mounted on the drive shaft 84 using a key, or are otherwise mounted so that the flywheel rotates in unison with the drive shaft. It is appreciated that the center of the drive shaft 84 corresponds to the position of the lateral axis 26. The drive shaft 84 is provided with a belt drive sheave 90 located between the flywheel 24 a and the adjacent side portion of the rear column 86.
The rear column 86 is fixed to the frame longitudinal member 42 by any appropriate means such as welding or bolt connection. According to a preferred embodiment of the present invention, a corner-type brace 92 is provided at the intersection of the lower portion on the front side of the rear column 86 and the upper surface of the longitudinal member 42 so as to provide reinforcement therebetween. It is. Of course, other types of braces and reinforcements can be used.
The illustrated flywheels 24 a, 24 b radiate outward from the central hub 95 and include spokes 94 that intersect the peripheral rim 96. The flywheels 24a and 24b may have other configurations as long as they do not depart from the spirit and scope of the present invention, and may be substantially solid disks, for example.
The rear hood 28 includes flywheels 24a, 24b, a braking device 40, and rear portions of the foot links 30a, 30b. The hood 28 is on the frame rear side orthogonal member 46 and on a pair of auxiliary longitudinal members 97 extending forward from the orthogonal member 46 so as to intersect the outer end portion of the auxiliary intermediate lateral member 98. It is placed. The upper surfaces of the hood support members 97 and 98 coincide with the upper surfaces of the frame members 42 and 46. A plurality of mounting brackets 99 are mounted on the upper surfaces of the auxiliary support members 97 and 98 and the upper surfaces of the frame members 42 and 46. The bracket 99 is provided with an opening formed with a screw so as to receive a fastening member used for mounting the hood 28. As best described in FIGS. 11 and 12, ideally, in cross section, the height of the hood support members 97, 98 is lower than the cross section height of the frame members 42, 46, and So that it does not touch the floor.
The illustrated foot links 30a and 30b are formed of a long tubular member, but may be another type of member such as a solid rod. The rear ends of the foot links 30a and 30b pass through the collar 102 formed at the rear end of the foot link, and are connected to the opening 104 formed at the peripheral edge of the flywheel by the fastening member 100. The wheels 24a and 24b are rotatably coupled to the outer peripheral edge portions. As most clearly shown in FIG. 12, the opening 104 is provided at the connection between the flywheel spoke 94 and the outer rim 96. A boss 106 is formed by enlarging this part of the flywheel. The foot links 30a and 30b extend outward from the front side of the hood 28 and pass through the vertical opening 108 provided on the front wall of the hood.
As shown in FIG. 12, the second boss 110 is provided on the spoke located on the opposite side of the spoke on which the boss 106 is disposed, and the second boss 110 is more axial than the boss 106. It is provided at a position close to 26. The collar 102 at the rear end of the foot link may be attached to the flywheel at the boss 110 instead of the boss 106, so that the diameter of the peripheral path moved by the rear end of the foot link as the flywheel rotates. Can be reduced, and at the same time, the length of the elliptical path drawn by the foot pedal 27 can be reduced. By attaching the collar 102 to the boss 110, the stroke of the foot link can be shortened, and thus compared to the stride required when the collar is attached to the flywheel via the boss 106. It should be appreciated that a shorter stride will be needed.
Protruding rollers 32a and 32b are rotatably mounted on the front ends of the foot links 30a and 30b via a horizontal shaft 114. The protruding curve of the roller coincides with the diameter of the tracks 34 a and 34 b of the guide 36. In this way, when the device according to the present invention is used, the rollers 32a and 32b maintain the positive engagement between the front end portion of the foot link and the guide 36. A foot receiving pedal 27 is provided on the upper surface of the foot link 30 so as to receive and hold the user's foot. The illustrated pedal 27 is formed with a plurality of lateral protrusions to enhance the structural integrity of the foot pad and to prevent slipping between the user's shoe sole and the foot pedal. Yes. Although not shown, the foot pedal is designed to be positioned along the length of the foot link so that it can accommodate different heights of the user, especially different leg lengths and inseam lengths. It has become.
The guide 36 is generally U-shaped toward the rear and is illustrated as having a free end pivotably connected to an intermediate position along the length of the frame center member 42. The free end of the guide 36 is pivotally attached to the central frame member 42 by appropriate means including being pivotally supported via the outer end portion of the horizontal tube member 118. The guide is composed of parallel tubular tracks 34a and 34b provided side by side with the foot links 30a and 30b. The front ends of the tracks 34 a and 34 b are integrated by an arcuate portion 119 that crosses the front side of the column 22.
The front side of the guide 36 is supported by a lift mechanism 38, which is most clearly shown in FIGS. The lift mechanism 38 has a cross bar 120 supported by a lower end of a carriage 122 that is generally U-shaped and movable in the vertical direction. A roller tube portion 124 is connected to an outer end portion of the cross bar 120, and lies directly under and supports the bottom portions of the tracks 34a and 34b. The carriage 122 is restricted from moving in the vertical direction along the height of the central guide bar 126 fixed to the front surface of the lower column portion 54 by appropriate means such as a fastening member 128. In the cross section, the guide bar 126 has a general T shape having a web portion pressed against the lower support portion 52 and a front surface of the lower support portion and a flange portion extending in the lateral direction with a space therebetween. A pair of substantially Z-shaped holding brackets 130 holds the engagement between the guide bar 126 and the carriage 122. Each of the holding brackets includes a first lateral flange portion mounted on the rear flange surface of the carriage, an intermediate web portion extending along the outer edge of the guide bar flange, and a front side of the column lower side portion 52. A second lateral flange provided in the gap between the surface and the opposite surface of the guide bar flange. With this configuration, it is understood that the carriage 122 can move in the vertical direction with respect to the guide bar 126 while maintaining the connection with the guide bar.
The carriage 122 is moved up and down by a lift actuator 136 that is electrically driven. The lift actuator 136 has an upper screw portion 138 that is rotatably driven by an electric motor 140 operably connected to the upper end of the screw portion. The top of the screw portion is rotatably connected to a holding socket device 142 that is pin-coupled to a U-shaped bracket 144 attached to the front surface of the column near the intersection of the column lower side 52 and the upper side 54. Yes. A lateral pin 146 extends through an opening formed in parallel with the flange of the bracket 144 and an opening formed concentrically facing the socket 142 in the diametrical direction. The socket 142 allows the screw 138 to rotate relative to the socket while maintaining a longitudinal connection to the collar.
The lower part of the screw part 138 is screwed to the lower tubular casing 147 fixed to the cross bar 120 via the lower end part. It is understood that the motor 140 can be manipulated to lower the carriage 122 by rotating the screw portion 138 in one direction or to raise the carriage by rotating in the other direction, if desired. The As the carriage is lowered or raised, the tilt angle of the guide 36 is changed, thereby changing the stepping motion experienced by the user of the device 18. The connection of the screw portion 138 to the casing 120, that is, the inclination angle of the guide 36 can be immediately recognized by a standard method such as a rotary potentiometer 147 as shown in FIG.
The front hood 39 substantially includes a lift mechanism 38. The hood 39 extends forward from the side walls of the lower column portion 52 and the upper column portion 54, and includes a carriage 122, a guide bar 126, a lift actuator 136, and other components of the lift mechanism. . Only the free end of the cross bar 120 and the associated roller tube portion 124 protrude from a vertical groove 148 formed on the side wall of the hood 39. The hood 39 is detachably attached to the side wall of the column 22 by a plurality of fastening members 149.
The present invention includes a device that selectively applies a braking force or a braking force to the rotation of the flywheel through the eddy current braking device 40. As described above, the braking device 40 has the larger drive sheave 90 that drives the smaller driven sheave 150 via the V-belt 152. The driven sheave 150 includes a U-shaped bracket 158, an opening formed concentrically with the bracket, and a rotation pin 160 that passes through an opening formed concentrically on the side wall of the rotation arm 156. It is attached to the free end of a rotatable stub shaft 154 that extends outwardly from a turning arm 156 that is rotatably attached to the rear side. A tension spring 161 extends between the lower end of the free end of the arm 156 and the frame member 42, and prevents the belt 152 from slipping between the belt and the sheaves 90, 150 by applying sufficient tension to the belt 152. Yes. The relative dimensions of the sheaves 90, 150 are designed to obtain speed steps of 6 to 10 times, ideally 8 times. In other words, the driven shaft 154 rotates at a speed 6 to 10 times that of the driving shaft 84.
A solid disk 162 made of metal is provided on the stub shaft 154 inside the driven sheave 150, and rotates together with the driven sheave. Ideally, a circular surface plate 164 made of a highly conductive material such as copper is provided on the solid disk 162 adjacent to the driven pulley 150. A pair of magnet assemblies 168 are provided on the opposite side of the circular plate 164 in proximity to the surface of the solid disk 162. The devices 168 each have a central core formed as a bar magnet 170 surrounded by a coil device 172. The device 168 is mounted on the holding bar 174 by a fastening member 176 that penetrates a perforation formed side by side with the holding bar and the magnet core. As shown in FIGS. 11 and 12, the magnet assembly 168 is positioned along the outer edge of the disk 162 in alignment with the circular plate 164. The position of the magnet assembly can be adjusted relative to the surface of the adjacent disk 162, and the magnet assembly should be as close to the disk as possible without actually touching or preventing the disk from rotating. Can do. Such positioning of the magnet device 168 is performed by adjusting the position of the holding bar 174 with respect to the support plate 178 provided at the free end on the rear end side of the rotating arm 156. A pair of horizontal grooves (not shown) are formed in the support plate 178, and a fastening member 179 having a screw is connected to a tap hole formed in the front end edge of the holding bar 174 through the horizontal grooves. .
As will be appreciated from the above, a large difference in the size of the diameters of the drive sheave 90 and the driven sheave 150 results in a substantial step up of the rotational speed of the disk 162 relative to the rotational speed of the flywheels 24a, 24b. This ensures that the rotational speed of the disk 62 is sufficient to produce a relatively high level of braking torque by the eddy current braking device 40.
As will be described in further detail below, the speed of the flywheels 24a, 24b is monitored to measure the distance traveled by the user of the device of the present invention and to determine the level of workout experienced by the user. It is desirable to control. Any standard method for measuring the speed of the flywheel may be used. For example, an optical or magnetic strobe wheel is provided on the disk 162, drive sheave 90, or other rotating member of the apparatus. The rotational speed of the strobe wheel is monitored by an optical or magnetic sensor 180 (FIG. 14) and generates an electrical signal related to such rotational speed.
To use the present invention, the user stands on the foot pad 27 while grasping the handle bar 56 for stability. When the user applies a downward stepping motion to one foot pad, the flywheels 24a and 24b rotate around the shaft 26. As a result, the rear end portion of the foot link rotates with respect to the shaft 26, and at the same time, the front end portion of the foot link rides on the tracks 34a and 34b while moving up and down. The front end portion of the foot link is located at a position where the portion where the foot link is attached to the flywheel is substantially farthest from the support 22 (the maximum extension position of the foot link), that is, the position where the foot link is the maximum. When moving to the retracted position, it moves downward along the track. When the flywheel further rotates from the maximum retracted position of the foot link, the foot link moves upward and forward along the tracks 34a and 34b, and returns to the maximum extended position of the foot link. These two positions are shown in FIG. FIG. 13 shows the movement path of the center of the corresponding foot pad 27, that is, the movement path of the user's foot. As shown in FIG. 13, this movement path basically has an elliptical shape inclined forward and upward.
FIG. 13 shows the path of movement of the foot pad 27 in three different angular orientations of the guide 36 corresponding to different heights of the lift mechanism 38. The corresponding foot pad movement path 181 is shown in the minimum angular position shown in FIG. 13 (about 10 ° relative to the horizontal). This generally corresponds to a sliding motion or a cross-country skiing motion. The guide 36 is shown with a corresponding travel path of the foot pedal 116 drawn as an elliptical path 182 as a second position that is a steeper angle (approximately 20 °) from horizontal. This movement route generally corresponds to a walking motion. FIG. 13 also shows a steeper angular orientation of the guide 36, about 30 ° from the horizontal. A corresponding elliptical movement path of the foot pad 27 is indicated by 183 in FIG. This movement path corresponds to a climbing operation. It will be appreciated that by adjusting the angle of the guide 36, different types of motion can be obtained in the present invention. Thus, the present invention can be used to mimic different types of movements from skiing to walking, running and climbing. Previously, different body training devices were required to obtain these different movements.
The applicant understands that there is a common relationship between the aforementioned foot pads, i.e. different travel paths of the user's feet. When the rear end portion of the foot link moves forward from the most rearward position, for example, as shown in FIG. 13, the heel portion of the user's foot is first lifted at a higher speed than the toe portion. Similarly, when the rear end portion of the foot link moves backward from the frontmost position, the heel portion of the user's foot first moves downward at a higher speed than the toe portion. This same relationship applies when the front end of the foot link moves from the lower end position of the guide 36 to the upper end position of the guide 36. In other words, when the front end of the foot link moves forward and upward along the guide 36 from a point near the lower rear end, the heel of the user's foot rises faster than the toe. To do. Equivalently, when the front end of the foot link moves from the uppermost forward position along the guide 36 downward and rearward, the heel of the user's foot descends faster than the toe. This generally corresponds to the relative movement of the user's heel and toe in cross-country skiing, walking, running, climbing and other stepping operations.
Applicant's system 184 for controlling and aligning the tilt angle of the guide 36 and the resistance imparted to the rotation of the flywheels 24a, 24b to achieve the desired workout level is shown in FIG. As shown in FIG. 14, physical workout parameters such as the user's heart rate are monitored by sensor 186. An electrical signal related to the user's heart rate, typically analog, is generated. Several types of heart rate monitors can be used, including chest worn monitors, earlob monitors, and finger monitors. The output from the monitor 186 is sent through an analog / digital interface 188 and a controller 190 to a central processing unit (CPU) 192 which is ideally disposed in the display panel 74. In addition to or in place of the user's heart rate, other physical parameters of the exerciser such as breathing speed, age, weight, gender, etc. may be utilized.
Still referring to FIG. 14, a motion control system 184 according to the present invention has an AC power inlet 194 that is connectable to a power supply with a standard amperage of AC 110 volts. The power inlet 194 is connected to the braking device 40 and the display panel 74 through the converter 196. The lift mechanism 38 uses AC power and is therefore not coupled to the converter 196.
As described above, the lift mechanism 38 includes a sensing system 147 that senses the extension and retraction of the lift mechanism, that is, the inclination angle of the guide 36. This information is sent to the CPU 192 through the analog / digital interface 188 and the controller 190. Further, the rotational speeds of the flywheels 24a and 24b are monitored by the sensor 180 and, as described above, are sent to the CPU together with this information through the analog / digital interface 188 and the controller 190. Thus, while using the device 18 according to the present invention, the CPU is informed of the heart rate, other physical parameters of the athlete sensed by the sensor 186, the inclination angle of the guide 36, and the speed of the flywheels 24a, 24b. Is done. This information or related information is displayed to the exerciser through the display 76.
In addition, the desired workout level can be maintained through the control system 184 throughout the present invention. For example, certain parameters such as age, height, and gender are entered through the keypad 80 by the exerciser to obtain the desired heart rate range during exercise. Alternatively, the exerciser may directly input the desired heart rate range. Other parameters, such as the foot link minute cycle or the desired flywheel speed corresponding to the inclination of the guide 36 may or may not be entered by the exerciser. With this information, the control system of the present invention adjusts braking device 40 or lift mechanism 38 to achieve the desired workout level.
Various courses and workout styles may be programmed into the CPU 92 or may be designed by the user to reflect various parameters including desired cardiovascular range, stepping motion type, etc. Good. Therefore, the control system 184 controls not only the lift mechanism 38 but also the braking device 40 to correspond to the desired workout mode.
FIG. 15 shows another preferred embodiment of the present invention. The apparatus 18 'shown in FIG. 15 is constructed in the same manner as the apparatus 18 shown in the already described figures. Therefore, in the device 18 ′, the same or similar components as those in the device 18 are denoted by the same reference numerals, except that the prime code “′” is added.
The device 18 'has a single flywheel 24' mounted behind the frame 20 '. A pair of crank arms 200a and 200b extend from both ends of the drive shaft 84 'so as to cross the diametrically opposite direction, and are pivotally connected to the rear ends of the foot links 30a' and 30b '. The crank arms 200a and 200b are fixed to the drive shaft 84 '. It is understood that the crank arms 200a and 200b support the rear ends of the foot links 30a ′ and 30b ′ in the front-rear operation. In this connection, the length of the crank arm may be changeable to change the stroke of the foot link to allow different leg or inseam lengths.
The front ends of the foot links 30a ′ and 30b ′ are pivotally connected to the lower ends of the rocker arms or the swinging arms 201a and 201b at the pivot joint 202 so as to be rotatable. The oscillating arm is preferably constructed of a tubular member and has the shape of a dog leg, the upper end of which is adjacent to the intersection of the lower part 52 'and the upper part 54' of the column, and the shaft 204 The pin is connected to the support 22 '. Each swing arm has a tubular upper portion 206 and a tubular lower portion 208. An upper end portion of the lower portion 208 is slidably connected to a lower portion of the corresponding upper portion 206 so that the length of the swing arm can be selectively changed. The upper part and the lower part of the swing arm are maintained connected to each other by any means. For example, the perforated part provided concentrically in the diametrical direction at the upper part of the swing arm and the lower part are concentric in the diametrical direction. The connection is maintained by a cross pin 210 that penetrates and extends into any of the perforated portions provided in.
Although not shown, a tension spring or other device may be disposed in the upper and lower parts of the swing arm and biased so that the upper and lower parts are connected to each other. Alternatively, the connection between the upper part and the lower part of the swing arm may be automatically controlled by a linear actuator or other electrically driven device incorporated in the structure of the swing arm.
The swing arms 201a and 201b support the front end portions of the foot links 30a 'and 30b', and correspond to the pivot shaft 204 at the upper end portion of the swing arm with respect to the column 22 ', and the shaft 204 and the front end portion of the foot link. It moves along the arcuate path 212 determined by the radial length between the pivot points 202 that determine the connection point with the lower end of the swing arm. It is understood that the path 212 is changed by changing the relative connection between the upper part 206 and the lower part 208 of the swing arm. Thereby, the stepping operation that can be experienced by the user can be changed, and the stepping operation can be changed in the same manner as obtained by changing the inclination angle of the guide 36 as described above. In this way, the device 18 'can provide similar benefits as obtained by the device 18 as is known.
The band brake device 220 can selectively apply rotational resistance to the flywheel 24 '. The band brake device has a brake band 222 that extends around the outer edge of the flywheel 24 ′, and a small-diameter slack eliminating roller 224 that is rotatably mounted on the outer / free end of the linear actuator 226. is doing. The opposite end of the linear actuator is pivotally connected to a mounting bracket 226 mounted on the frame 42 '. It will be appreciated that the linear actuator can be selectively controlled by the user to add the desired frictional resistance to the flywheel 24 'by mechanical, electrical, or other means. Other known means are also used to provide the desired frictional resistance to the flywheel 24 '. For example, a caliper brake (not shown) may be employed to connect to the outer edge of the flywheel itself or a disk (not shown) that rotates with the flywheel.
FIG. 16 further shows another preferred embodiment of the present invention. A multiple pivot connection is provided between the foot links 30a ', 30b' and the flywheels 24a, 24b. A rail pivot block 230 is rotatably connected to each flywheel 24a, 24b by a fastening member 232 having a screw and a pair of nuts 234 in the opening 104. The rail pivot block 230 is adapted to move in a plane substantially parallel to the plane of the corresponding flywheel. The foot links 30 a ′ and 30 b ′ are hollow at the rear side thereof and receive the rail pivot block 230. The block mounting pin 231 penetrates the upper and lower perforations on the rear side of the foot links 30a ′ and 30b ′, fits into the perforations of the pivot block, and attaches the pivot block 230 to the rear end of the foot link. It is supposed to be. A cut 236 extends in the length direction from the rear ends of the foot links 30a 'and 30b', thereby enabling access to the fastening members 232 and 234.
Ideally, the rail pivot block 230 has a generally rectangular shape and is dimensioned to fit between the upper and lower flange walls of the hollow foot link. However, the inner width of the flange portion of the foot link has a dimension greater than the thickness of the rail pivot block 230 and the angular displacement of the foot link associated with the pivot block about the mounting pin 231 that functions as a pivot point. Is possible. In the foot link connection between the flywheels 24a and 24b and the guide 36 obtained by this configuration, in particular, the positional alignment mismatch between the guide 36 and the flywheels 24a and 24b in the direction across the length of the foot links 30a and 30b. Can be compensated. Changing the thickness of the rail pivot block 230 and the position of the block mounting pin 231 allows the designer to fine tune the configuration depending on the expected tolerances that can occur in the alignment of other components of the present invention. Will be understood by those skilled in the art.
While the preferred embodiment of the invention has been illustrated and described, it will be appreciated that various changes can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (18)

数種類のタイプのステッピング動作を模擬する身体鍛錬装置であって、
ピボット軸を規定するフレームと、
第一端部と、第二端部と、該第一端部と第二端部との間における足支持部とを有する第一足リンクおよび第二足リンクと、
該第一端部が該ピボット軸に対して弓形経路を移動するように各足リンクの第一端部を回動自在に連結するためにそれぞれの足リンクの第一端部と連携する連結装置であって、該両足リンクの第一端部と該ピボット軸との連結において該両足リンクの横方向の角変位を許容するものでありながら、該第一足リンク、該第二足リンクの第一端部をピボット軸に対して回動自在に連結する枢着手段を備えた連結装置と、
それぞれの足リンクの第一端部が弓形の移動経路に沿って移動する際に、該足リンクの第二端部を予め選択された往復移動経路に沿って係合させ、かつ導くためのガイドであって、足リンクの第二端部が往復経路の後端の地点から経路に沿って前方に移動する時に、足リンクと連携した使用者の足のかかと部がつま先部より先に速い速度で持ち上がり、足リンクの第二端部が往復経路の前端から往復経路に沿って後方に移動する時に、使用者の足のかかと部がつま先部よりも先に速い速度で下降するように案内するガイドと、
第一足リンク、第二足リンクの足支持部による移動経路を変更して異なるタイプのステッピング動作を模擬するように、フレームに対する前記ガイドの高さ、角方向づけの少なくとも一つを選択的に自動で変更する制御システム、
と、を有する身体鍛錬装置。A body training device that simulates several types of stepping motions,
A frame defining a pivot axis;
A first foot link and a second foot link having a first end portion, a second end portion, and a foot support portion between the first end portion and the second end portion;
A coupling device that cooperates with the first end of each foot link to pivotally connect the first end of each foot link such that the first end moves in an arcuate path relative to the pivot shaft. The first foot link, the second foot link, and the second foot link are allowed to be laterally displaced in the connection between the first end portions of the both foot links and the pivot shaft. A coupling device having pivot means for pivotally coupling one end to the pivot shaft;
A guide for engaging and guiding the second end of the foot link along a preselected reciprocating path as the first end of each leg link moves along an arcuate path. When the second end of the foot link moves forward along the route from the point at the rear end of the reciprocating route, the heel of the user's foot linked to the foot link is faster than the toe. When the second end of the foot link moves backward along the reciprocating path from the front end of the reciprocating path, the heel of the user's foot is guided to descend at a faster speed than the toes. A guide,
Selectively automatically at least one of the height and angular orientation of the guide relative to the frame so as to simulate different types of stepping motion by changing the movement path by the foot support part of the first foot link and the second foot link Control system to change,
If, body training apparatus having a. 前記連結装置は、フレームピボット軸においてフレームに回動可能に装着された第一ホイールおよび第二ホイールと、第一足リンクと第二足リンクの第一端部を該第一ホイール、第二ホイールに回動自在に連結する枢着手段とを有することを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The coupling device includes a first wheel and a second wheel that are rotatably mounted on a frame at a frame pivot shaft, and a first end of the first foot link and the second foot link. The body training apparatus according to claim 1, further comprising a pivot attachment means that is pivotally connected to the body. 前記第一ホイール、第二ホイールは、フライホイールであることを特徴とする請求の範囲２に記載の身体鍛錬装置。The body training apparatus according to claim 2, wherein the first wheel and the second wheel are flywheels . 該連結装置は、該フレームビボット軸から選択される距離において足リンクの第一端部を連結しており、該フレームピボット軸に関連して移動する足リンクの第一端部の弓形の移動経路を変更するようにしたことを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The coupling device couples the first end of the foot link at a distance selected from the frame bibot axis and has an arcuate travel path at the first end of the foot link that moves relative to the frame pivot axis. The body training apparatus according to claim 1, wherein the body training device is changed. 該連結装置は第一クランクアーム、第二クランクアームを有し、それぞれのクランクアームの一端は該ピボット軸に対して回動自在であり、それぞれのクランクアームの他端は対応する第一足リンク、第二足リンクの第一端部に回動自在にピン連結されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The connecting device has a first crank arm and a second crank arm, and one end of each crank arm is rotatable with respect to the pivot shaft, and the other end of each crank arm is a corresponding first foot link. The body training device according to claim 1, wherein the body training device is pivotally connected to the first end of the second foot link. ピボット軸とは反対側のクランクアームの端部と第一足リンク、第二足リンクの第一端部との間には枢着手段が介在されており、該枢着手段は、第一軸においてクランクアームに回動自在に枢支されており、第二軸において第一足リンク、第二足リンクの第一端部に回動自在に枢支されており、該枢着手段の第一軸と第二軸は互いに実質的に直交していることを特徴とする請求の範囲５に記載の身体鍛錬装置。A pivot means is interposed between the end of the crank arm opposite to the pivot shaft and the first end of the first foot link and the second foot link, and the pivot means is the first shaft. Is pivotally supported by the crank arm at the second axis, and is pivotally supported by the first end of the first foot link and the second foot link at the second axis. The body training apparatus according to claim 5, wherein the axis and the second axis are substantially orthogonal to each other. 該枢着手段は二つの直交する回転軸であることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。2. The body training device according to claim 1, wherein the pivoting means is two orthogonal rotation axes. 該ガイドは、足リンクの第一端部がピボット軸に対して移動する際に、足リンクの第二端部を往復移動経路に沿って導くように構成されており、身体鍛錬装置の使用中に、足リンクの第二端部が往復経路の後端の地点から経路に沿って前方に移動する時に、足リンクと連携した使用者の足のかかと部がつま先部より先に速い速度で持ち上がり、足リンクの第二端部が往復経路の前端から往復経路に沿って後方に移動する時に、使用者の足のかかと部がつま先部よりも先に速い速度で下降することを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The guide is configured to guide the second end of the foot link along the reciprocating path when the first end of the foot link moves with respect to the pivot shaft. In addition, when the second end of the foot link moves forward along the path from the point at the rear end of the reciprocating path, the heel of the user's foot associated with the foot link lifts at a faster speed than the toe. When the second end of the foot link moves rearward along the reciprocating path from the front end of the reciprocating path, the heel part of the user's foot descends at a faster speed than the toe part. The body training apparatus of the range 1. 前記制御システムは、第一足リンク、第二足リンクの足支持部による移動経路を変更して、クロスカントリースキー、ウォーキング、ジョギング、ランニング、クライミングを含むステッピング動作を模擬する、請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The control system according to claim 1, wherein the control system changes a movement path by the foot support portion of the first foot link and the second foot link to simulate a stepping operation including cross-country skiing, walking, jogging, running, and climbing. The physical training device described. ガイドは床面に対して傾斜状に配設されており、制御システムは床面に対するガイドの傾斜の変更を操作可能であることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The body training apparatus according to claim 1 , wherein the guide is disposed in an inclined manner with respect to the floor surface, and the control system is operable to change the inclination of the guide with respect to the floor surface. ガイドはフレームに対して長さ方向に延出していると共に、全体として第一足リンク、第二足リンクと並行しており、ガイドはピボット軸によってガイドをフレームに回動自在に枢着するための手段を有しており、制御システムは、ガイドピボット軸においてフレームに対するガイドの方向づけを変更する手段を有することを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。The guide extends in the length direction with respect to the frame, and is parallel to the first foot link and the second foot link as a whole. The guide is pivotally attached to the frame by a pivot shaft. The body training apparatus according to claim 10, wherein the control system has means for changing the orientation of the guide with respect to the frame on the guide pivot shaft. 該制御システムはフレームに対してガイドを昇降させる手段を有することを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The body training apparatus according to claim 1 , wherein the control system includes means for moving the guide up and down relative to the frame. ガイドは第一トラック、第二トラックを有し、制御システムを操作可能にトラックに係合させることで、フレームに対するトラックの方向づけを変更するようにしたことを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。Guide the first track has a second track, by engaging the operably track control system, according to claim 1, wherein, characterized in that so as to change the orientation of the track with respect to the frame Body training device. 該制御システムは操作可能にトラックに係合されており、フレームに対するトラックの角方向付けを変更するようにしたことを特徴とする請求の範囲１３に記載の身体鍛錬装置。The body training apparatus of claim 13, wherein the control system is operably engaged with the track to change the angular orientation of the track relative to the frame. ガイドはフレームによって回動自在に支持されており、制御システムはフレームに対してガイドを昇降するようにガイドに操作可能に連結されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。The body training apparatus according to claim 1 , wherein the guide is rotatably supported by the frame, and the control system is operably connected to the guide so as to move the guide up and down with respect to the frame. . ガイドは、フレームによって回動自在に支持されると共に第一足リンク、第二足リンクの第二端部に回動自在に連結された少なくとも一つの揺動アームを有することを特徴とする請求の範囲１５に記載の身体鍛錬装置。The guide has at least one swinging arm that is rotatably supported by a frame and is rotatably connected to the second end of the first foot link and the second foot link. The body training apparatus of the range 15. 該制御システムは、フレームに対して揺動アームを昇降させるように揺動アームに操作自在に係合していることを特徴とする請求の範囲１６に記載の身体鍛錬装置。The body training apparatus according to claim 16, wherein the control system is operatively engaged with the swing arm so as to raise and lower the swing arm with respect to the frame. 該制御システムは揺動アームの長さを変更する手段を有しており、これによってガイドの高さを変更するようにしたことを特徴とする請求の範囲１６に記載の身体鍛錬装置。17. The body training apparatus according to claim 16, wherein the control system has means for changing the length of the swing arm, whereby the height of the guide is changed.
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