TW201105383A - Foldable elliptical exercise machine - Google Patents

Description

201105383 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 ’特別是關於一種可收折 本發明與室内運動器材有關 的橢圓運動機（Ellipticai)。 【先前技術】 橢圓運動機是一種能以左、 腳，進而導引雔娜g > 右—踏板承載使用者的雙 P 雙腳在概呈橢圓形的封閉軌跡上 ： 運動讀。1996年的美國第5,54〇,6 内 型的橢圓運動機，其主要&左 揭路—種典 述二踏板，各立产户沾a山、Α 右—支撐杯分別支撐前 牙干々月〇而連接在一曲柄機構上而可作妞 相則可對應地在-導軌上前後往復位移了:； 封閉軌跡上運動。 曰板了又—引在-概呈橢圓形的 =構仍是目前許多橢圓運動機的原型，然 運=㈣法在不使用時供人收折成較為集 為此，ΐ請動機令人感到不便的缺點。 ΙΑ_ 4 吳國弟6, 149, 551號專利所揭的可 收折的橢圓運動機’其主要特徵是將左 '右二導軌的前端 要在主木狃的底部後端’同時在導執的後端 =支^干底面中間區段的一預定部位設置可相互配合的 〇組件’如此’當不使用前述橢圓運動機時，使用者可 將支撐桿以其前端（即與曲柄枢接部位）為轴往上翻折，並 將原本水平的導執以其前端為姉上翻折9()度或更多，使 導執以其後端抵接並扣合支撐桿底面的前述預定部位，也 201105383 就是讓各侧邊的切桿 大 字形而維持安定叶 立亚共同構成如「人」 折狀態。 4此將橢圓運動機收折成佔地較少的收 進之ί過’上揭可收折的額運動機至少具有下述尚待改 大略停:於2 折之前;f用者必須先令曲柄_ 利地壤左、右:Γ 才 折切桿及導軌時，順 任意曲柄歧=的導執支料相互扣合。反之，若在 能恰好抵及切椁底面 預 = 用者只好單手捉著暨立的娜向上或向==使 =動或者大^須放回導軌及切桿重新來過，不甚方 二、在進行收折或展開時，使用者都必須 左、；^二_切桿及導軌，較為麻煩、 、，= 收折時，❹者可能先站至機台左側，口田要 以右手捉住導轨，公則浐七胳卞從任文按杯、 洚太力將支拉才干及導軌往上翻折，而 後端(的滾輪)搭置在導軌表面，在翻折過程 使支，桿後端離開導軌，再使導執後端擺入支樓 干&㈣冑後以導減端抵接切桿底面的前述預定 部，’如此將左側定位之後’使用者再走至機台右侧，以 右手捉住A#桿、財手捉轉軌......，射目同方式處理 右側的支禮桿及導執。可想像的，要由收折狀態展開成使 用狀態時的反向操作亦是如此費事。 二、在抬高支撐桿及導軌的收折過程中，使用 201105383 須承擔支撐桿、踏板、導軌等構件的重量，較為費 反地，在放下導軌及支撐桿的展開過程t，導軌及 1相 可此;儿重、快速地翻倒及落地，較不安全。 支撑才干 除了上揭技術，申請人另外也曾請准過美國第 927號專利的可收折的橢圓運動機，惟其進行 :35’ 使左、右二導執縮短、使左、右二支撐 了必須 柱倒下，手續更是繁複。 、、吏儀錶支 此外，美國第7, 462, 135號專利亦揭示 橢圓運動機，其係將一種習知跑步機當中的跑步 架之間的連結機構運用至擴圓運動機，使擴圓播^ Z機構t似前述跑步台—般供人調整其相對於地面的仰 :不使用時以前端為軸整個 於，因為盆#工"， 揭擴0運動機的主要缺點在 折時必須承擔銪圓運動機的大部重 二:在= 板、導軌，還包含曲柄機搆、皮帶傳動組不飛 .^ 先'1J下可能容易發生危險。肤孙， 匕吞上揭機構在内，習知 。 -5Γ ^ # ΛΑ xh λ, . 收折的橢圓運動機通常會因為 了收折的功“使得結構複雜化、大型化。 【發明内容】 本發明的主要目的在 機，其在收折狀態下具有較短 種可收折糊運動 積，可在不使用時後長度及較少的佔地面 門二間，亚且方便收存及搬運。 201105383 本發明的另一目的在於提供一種可收折的橢圓運動 機二能讓使用者快速、簡便地將其由使用狀態折合成收折 狀態’或由收折狀態展開成使用狀態。 本I明的再一目的在於提供一種可收折的橢圓運動 機，其結構簡單，而且在使用狀態下亦只有適當的前後長 度，不因可收折功能而使結構過度複雜化或大型化。 s本l明的又一目的在於提供一種可收折的橢圓運動

機—使用者在進行收折時較為省力，而且在進行展開時較 為安全。 鈞f達成前述目的 ^ 依據本發明提供的千乂 Ί王員她 例月ίι述橋圓運動機包含一設有曲柄機構的主架體，前述 主架體後方樞接一具有左、右二導軌的翻轉架’另有左、 干分別將其一繞轉部(通常為前端)樞接在前述曲 立一冓/的對應曲柄’使可沿一圓形執跡環繞曲柄轴，並將 二寸：ί 可為後端或中間區段一預定部位)配接在對應 轉:相對μf可在導執的長度範圍内沿導軌運動。當翻 用狀能"旧體位在一使用角度時，_運動機處於使 在導二撐桿的往復部可伴隨繞轉部作繞圓運動而 得連接在支後折返點之間作往復運動，使 翻轉力 受導引於一封閉軌跡上運動。當 的後折返點對=上翻轉至一收折角度時，導軌上 t古”十心邛位由一較低的起點位置圓弧地移動至一 :圍：點而且支擇桿的往復部仍保持在導軌的長 圍内’如此使橢圓運動機處於收折狀態。 其中’基於前述曲柄機構的曲构輛位置、曲柄長度以 201105383

及前述支撐桿的繞轉部至往復部的長度可定義出一極限圓 周，其代表收折狀態下前述導軌的最後端可能最靠近曲柄 軸的，限（再_即無法讓左、右三支#桿的往復部同時保 持在導執上）。前述翻轉架相對於主架體的轉軸位置高於前 j起點位置，及/或比前述圓形執跡的後緣更靠前方。基於 前述轉軸位置以及轉軸至前述後折返點的長度可定義出一 翻轉圓周’其代表自由翻轉時導軌上的後折返點對應部位 f可能移祕徑。前述翻轉圓周與前雜限®周在一高於 =起點位置的極限位置相交，而且，由前述起點位置沿 翻轉圓周至前述極限位置的圓弧長度大於6〇度。 士藉由上揭結構特徵，本發明的橢圓運動機可在不使用 %供人收折成前後長度及佔地面積較小的收折狀態，而 且，使用者基本上只要抬高或放低前述翻轉架，料 由使用狀態折合成收折狀態，或由收折狀態展開 成使用狀怨，#作較為快速、簡便、省力、安全。其中 即立使導執的長度僅足夠提供支擇桿的往復部作往復運動 錢折返騎位在導㈣最_)，前述翻轉架也 由使Μ度往上翻轉6〇度以上，亦即翻轉架投影在水平 =讀長度大致可縮短—半以上，如此，橢圓運 可兼顧使用狀態及收折狀態下的前後長度。 4 【實施方式】 =配合_詳細說明本發明—較佳實施例的結構、 =作及功效。必須先聲_是，因為本發明涉及—種 折的橢圓勒機，部份構件可進行翻轉，所以本說明 201105383 對於某些構件或其部位冠以「前」、「後」或「頂」、「底 等，有時只是以橢圓運動機處於使用狀態下為準的方便指 示’並非限定固定不變的空間關係。 請參閱第1圖並搭配參閱第2至4圖，本實施例的橢 圓運動機（10)主要包含一主架體（20)、設在主架體（20)上 的一曲柄機構（30)、連接在主架體（20)後方的一翻轉架 (4 0 )、輕接在曲柄機構（3 〇)與翻轉架（4 〇)之間的左、右二 支撐桿（50)、分別設在前述二支撐桿上的左、右二踏 板（55)、分別設在主架體（20)兩側的左、右二擺臂（⑽）、 以及耦接前述二擺臂（60)與前述二踏板（55)的左、右二連 桿(65)。 一 前述主架體（20)能穩定架置在地面上，主要包含水平 貼地的底座（21)、固接在底座（21)上方的框架（22)、以及 由框架（2 2)頂部往上延伸的支柱（2 3)。接近支杈（2 3 )頂端 的位置固設一扶手（2 4)’可供使用者在運動時扶握。此外， 支柱（23)頂端用以裝設橢圓運動機（10)的操控儀錶，惟圖 中省略未示。 前述曲柄機構（30)設在主架體（20)的框架（22)上，包 含軸向對應於左右方向的曲柄軸（31)以及分別固接在曲柄 車由（31)相對'一端的左、右*一曲柄（32)(註：各曲柄（32)為一 十字形骨架的其中一分支’此為習知結構），前述二曲柄 (32)的尾端以曲柄轴（31)為圓心維持180度相對。除了曲 柄機構（30)，主架體（20)的框架（22)上還設有與曲柄機構 (30)連接的皮帶傳動組、飛輪、阻力裝置等，但因相關部 分都是本領域中的周知慣用技術’而且與本發明的重點無 201105383 關’所以省略說明。 請參閱第6、7圖（僅顯示主架體（2〇)局部及前述翻轉 采（40))，翻轉架（4〇)具有相互平行的左、右二導軌（μ )， 各導軌（41)王直桿狀，具有一前端及一後端，前述二導轨 (41)的前端之間連結一前橫桿（42)、後端之間連結一後橫 柃（43)，如此構成一長方框而使左、右二導軌（μ)相對固

定。由前橫桿（42)的中央往前凸伸一長臂（44)，其軸向與 f述長方框所構成的平面之間形成一預定仰角。長臂（44) 鈿知以對應於左右方向的轉軸（45)樞接在主架體（2〇)的 框架（22)後緣’使得翻轉架（4G)能相對於主架體（2〇)在如 第6圖所示的角度（以下稱使用角度）與如第7圖所示的角 度（以下稱收折角度）之間上下翻轉。 如第4圖所示 ,^翻轉架（40)位在前述使用角度時， m 橫桿（42)、後橫桿⑽底部的腳墊卿 且貼近地面⑷在本仁㈣（41)概呈水平並 於後端，形成4度左右的^導轨（41)此時的前端略高 前高後低或後高前低的導;中的完全水平、 功效）。如第12圖所示，水二不衫曰本發明所著眼的後述 時，前述二導軌⑹概略：：轉架⑽位在前述收折角度 一段高度。在本實施中，此直於地面，而且前端距離地面 差90度。 別述收折角度與使用角度正好相 洧拾配芩閱第8圖，翻姑★ 平行相對的左側夾板（轉术（40)的長臂（44)前端言5 (46)(47)包夾在主竽俨及右侧夾板(47)，前述二决 -體(2。)的框架⑽後緣一預定射 201105383 左、右二側，其間連結橫向樞穿樞架（22)的前述轉軸（45)。 前述左側夾板（46)概呈以轉軸（45)為圓心的扇形，其内側 面在接近弧邊處設有以轉軸（45)為圓心、弧長略大於9〇 度的弧形凹槽（461)，並且在對應凹槽（461)二端的位置分 別设有貫穿板面的一第一定位孔（462)及一第二定位孔 (463)(參閱第6、7圖），前述二定位孔（462)(463)以轉軸 (45)為圓心的角距離為go度。在主架體（2〇)的框架（22) 對應於前述弧形凹槽（4 61)的位置設有一鎖定機構（7 〇 )，其

主要包含一管狀殼體（71)、一插銷（72)及一壓縮彈筈 门3)，前述殼體（71)的容孔軸向對應於左右方向，前述^ 銷（72)同軸容納於殼體（71)内但左端凸出於外，可沿自身 軸向在限定範圍内左右位移，前述彈簧（73)的相對二端分 別抵於殼體（71)及插銷（72)，其伸展彈力往左推頂插銷 =2)。當翻轉架（40)翻轉至前述使用角度或收折角度時， 前述第-定位孔（462)或第二定位孔（463)會恰好對合插銷 (72)的軸心，使得持續受到彈簧（73)推頂的插銷（72)能以 〃左端嵌穿左側夾板（46)，藉此將翻轉架（4〇)鎖定在使用 角度或收折角度。 請參閱第9圖，在翻轉架（40)的右側導執（41)後端阶 近设有一可扳轉的解鎖件（74)，其與前述鎖定機構（7〇)白! 插^⑽之間連結—鋼索（75)(註：鋼索⑽沿著翻㈣ ()的管材由後端延伸至前端，圖中僅示意性地繪出其瑪 尾兩端）。當插銷（72)處於如第8圖所示的鎖定狀態時，趣 鎖件（74)受到鋼索（75)往前拉扯而呈現如第9圖當中實鱗 所示的正常狀態。當使用者施力（抵抗前述彈簧（73)的伸層 201105383 彈力）將解鎖件（74)往後扳動成如第9圖當中假想線所示 的掀開狀態時，可透過鋼索（75)將插銷（72)沿其軸向拉往 右側’使插銷（72)左端抽離第一定位孔（462)或第二定位孔 (463)，讓翻轉架（40)能進行翻轉。 前述左 '右二支撐桿（50)的前端各自利用一軸承（51) 樞接在前述曲柄機構（3〇)對應側邊的曲柄（32)尾端，形成 可沿一圓形轨跡（T1)作繞圓運動的繞轉部（參閱第4圖）。 各支撐桿（50)的後端底部樞設一滚輪（52)，可滾動地搭置 在對應側邊的導執（41)頂面，形成可沿著導執（41)直線滑 動的往復部。如第4、5圖所示，各支撐桿（5〇)的中央偏後 位置設有一凸台（53)，當翻轉架（4〇)位在使用角度、而且 支撐桿（50)的前端沿圓形軌跡（T1)作繞圓運動時，支撐桿 (50)的後端會對應地在導執（41)上的一前折返點（pi)與一 後折返點（Ρ2)之間沿一往復軌跡（Τ2)作往復運動（註：圖申 係以滾輪（52)軸心的移動路徑為準；若以滾輪（52)底緣與 導軌（41)頂面間的接觸點為準，亦不影響本案中的相關描 述）j同時，支撐桿（5〇)的前述凸台（53)頂端（以下稱支撐 部）會對應地在一類似橢圓形的封閉執跡（T3)上循環運動。 岫述左、右二踏板（55)各將其接近前端的一預定部位 沿左右方向的軸線樞接在對應側邊的支撐桿（5 0)的支撐部 上’使得各踏板（55)的接近前端位置受支撐及導引在前述 封閉軌跡（Τ3)上運動，而且踏板（55)後端可相對於前端上 下偏轉。如述左、右二擺臂（60)各將大致中央部位沿左右 方向的輛線樞接在主架體（2〇)的支柱（23)對應側邊，使其 頂端及底端可相互反向地前後搖擺，.其中，頂端形成可供 201105383 使用者在運動時捉握的握把（61)。前述左、右二連桿 各將其前端樞接在對應側邊的擺臂（60)底端，並且=其後 端固接在對應側邊的踏板（55)外側面。 ~ 如第1至4圖所示，當翻轉架（4〇)定位在使用角度時， 橢圓運動機（10)對應處於可供人運動的使用狀態。^/第 4、5圖示意，運動時，當使用者雙腳（及雙手協同）施力使 左、右二踏板（55)沿前述封閉轨跡（T3)運動時，支撐桿（5〇) 的前端及後端即分別沿圓形軌跡（T1)及往復執跡（τ2)運 • 動，透過曲柄機構（30)使左、右腳（及左、右手）反向運動， 並且藉由前述飛輪及阻力裝置獲得運動慣性及阻力。有關 橢圓運動機的上述運動方式及原理，因為屬於習知技術（例 如前揭美國第5, 540，637號專利所揭），所以此處僅作簡要 描述。 a 應附帶說明的是’本實施例中的踏板（5 5)、支撐桿（5 〇 ) 及連桿（65)三者之間的關係，也可改用前揭637號專利所 揭示的結構，即，連桿（65)與支撐桿（5〇)各自以其前、後 • 二端之間的一預定部位相互樞接，而踏板（55)則是固接在 連桿（65)的後端’如此，踏板（55)同樣能被導引在一封閉 執跡上運動，以及在運動中規律地變化其與支撐桿（5〇)間 的夾角；若採用這樣的結構，則切桿⑽與連桿（65)相 互樞接的部位’視為本發明中的「支撐桿的支撐部」。另外， 本發明的橢圓運動機也可能省略前述擺臂（6〇)及連桿 (65)，亦即不提供手部運動的魏，而且踏板（55)也不能 在運動中規律^變化其與支樓桿（5〇)間的炎角。 當不使用前迷橢圓運動機⑽時，使用者可將其折合 12 201105383 成如第12、13圖所示的收折狀態。一般而言’使用者可站 至橢圓運動機（10)的後方，彎下腰用右手扳動翻轉架（4〇) 右後角落的解鎖件（74)，使鎖定機構（70)的插銷（72)抽離 翻轉架（40)的第一定位孔（462)，在此狀態下用左千捉握翻 轉架（40)的後橫桿（43)將其往上拉提，使翻轉架（40)以其 前端的轉軸（45)為軸向上向前翻轉。當翻轉架（4〇)離開使 用角度後’使用者右手即可放開解鎖件（74)，並可由導轨 (41)底側協助將翻轉架（4〇)往前上方推動。在翻轉過程 中，鎖定機構（70)的插銷（72)左端一直抵在翻轉架（4〇)的 前述弧形凹槽（461)内，俟翻轉架（40)到達收折角度，插銷 (72)即自動插入第二定位孔（463)鎖定翻轉架（4〇)。 要將上述橢圓運動機（10)由收折狀態展開使用時，也 J先用右手扳動解鎖件（74)以解除翻轉架（4〇)的鎖定狀 悲，然後用左手捉握翻轉架（4〇)的後橫桿（43)往後下方拉 動’使翻轉架⑽以轉軸（45)為轴向下向後_，至翻轉 架（40)後半部水平著地’亦㈣達使用肖度，再受鎖定機 構（70)自動鎖定。 值付一提的疋，當鎖定機構（7〇)的插銷（72)被鋼索 (75)往右拉動至極限時，插銷（72)左端雖難離前述第一 定位孔（462)或第二^位孔⑽），但仍位在前述弧形凹槽 (461)内，藉此可限制翻轉架(4〇)的轉動範圍，特別是可防 止翻轉架（40)由收折角度往前轉動。 翻轉架（40)的别橫桿（42)與主架體（2〇)的底座⑵）之 間連結有-可直線伸縮的氣彈簧（☆啊啊）⑽），其具 有預定強度的伸展彈力。當翻轉架⑽定位在使用角度 201105383 時’氣彈簧（80)概呈水肀真被壓制在收縮狀態；當翻轉架 (40) 定位在收折角度時，氣彈簧（80)呈傾斜狀且完全伸 展。锖此’在上述收折過糕中，氣彈簧（80)的彈力可協助 翻轉架（40)往上翻轉，讓使用者較為省力；反之，在上述 展開過程中，氣彈簧（80)的彈力可阻緩翻轉架（40)往下翻 倒的速度及力量，較為安全。 第4圖及第5圖分別顯示運動時左側支撐桿（50)後端 的滾輪（52)位在導軌（41)上的後折返點（P2)及前折返點 (P1)時的狀態（註：右側滚輪（52)的活動範圍相同），表示 擴圓運動機（10)的導轨（41)基本上只需要對應前述往復軌 跡（T2)的區段（以下稱基本段）即可達成前述踏板運動。但 在本實施例中，左、右二導執（41)均具有接續在前述基本 段後方的一增長段（41丨），而且，翻轉架（40)在前述二導軌 (41) 的增長段（411)内側分別固設一框條（48)，各框條（48) 的外側面設有一平行於導軌（41)的溝槽（481)，各溝槽 (481)前端開放而後端封閉，兩端之間的長度（即第14圖中 的L1)小於前述往復轨跡（T2)長度的一半，本例為往復軌 跡（Τ2)的三分之一弱。此外，如第3圖及第1〇圖所示，各 支撐桿（50)在滾輪（52)的軸心位置設有一往内凸伸的卡銷 (54)。當滾輪（52)位在導軌（41)上的後折返點（ρ2)時，卡 鎖（54)恰好位在溝槽（481：)的前端開口處。 如第11圖所示（註：模擬橢圓運動機（1〇)由第4圖的 構件狀態往上翻轉45度後的變化），當使用者將翻轉架 (40)由使用角度往上翻轉時，搭置在導執（41)上的支撐桿 (50)後端也會被一起托高，而且，在翻轉一定角度後，其 14 201105383 中一支撐桿（50)(例如圖中的左側支撐桿）後端會先沿著導 轨（41)越過前述後折返點（P2)對應部位而滑入增長段 (411)，使對應的卡銷（54)隨之進入溝槽（48ι)内。隨著翻 轉架（40)逐漸抬高，前述支撐桿（5〇)的後端也會不斷地沿 著導軌（41)後退，直至到達導轨（41)的最後端，亦即卡銷 (54)抵止於溝槽（481)的封閉端。在到達收折角度的過程

中，前述支撐桿（50)的後端會一直抵止在導軌（41)最後 =，而另一側的支撐桿（50)後端也會滑入導軌（41)的增長 段（411)，但不會到達最後端。以上動作，無論在翻轉之前 曲柄機構（30)停止於何種角度，亦即無論左、右二滾輪（52) 位在導軌（41)上的哪個位置，基本上都會相同。 依據本較佳實施例預設的部件尺寸及空間關係，前述 橢圓運動機（10)收折之後通常即如第12圖所示（或是左、 右二側相反）：曲柄機構（3〇)的左、右二曲柄（32)大致呈現 水平狀態j平衡承受左、右二支撐桿（5〇)的向下重量，其 中朝向後方的曲柄（32)(例如圖中的左側曲柄）尾端略 ，其所承接的支撐桿（5〇)接近垂直狀態，而且滚輪⑽ 二二導執(41)的最後端位置，亦即卡銷(54)抵止在溝槽 端雜古Ί閉端’如第14圖所示；朝向前方的曲柄（32)尾 Γ所承接的切桿（5())呈傾斜狀，而且滚輪（52) •t述：⑷)的增長段(411)上，但是位置較低；同時， 直狀，于干一65)均因支撐桿（50)牽引其後端上升而轉成縱 在收折^臂（6 G)則是在側視下完全重疊。如圖所示， 翻轉架⑽、支揮桿⑽、踏板⑽、 、衿（65)等，全都概呈直立狀集縮在主架體 15 201105383 ⑽的底座⑵）正上方範_ ’使橢圓運動機⑽形成前 後長度及佔地面積明顯減少的收折狀態。 在收折狀態下，翻轉木（40)党到鎖定機構（7〇)鎖定及 氣彈簧（80)推頂而能穩固在收折角度。各支撐桿（5(υ的後 端則因卡銷（54)位在翻轉架（40)的溝槽（481)内，既無法沿 導執（41)向上滑出，也不能往前方脫離導轨（41)，所以铲 保持配接在導軌⑹上，使支樓桿⑽（特別是其中接近= 直者）無脫落、翻倒之虞。在上述機制中，支撐桿（5〇)的卡 銷（54)形成-卡抵部，而翻轉架（4G)的框條⑽對庫於溝 槽⑽）·端㈣㈣絲軌前料抵部的後端撞止 部，使得導轨⑹對應於溝槽⑽）封閉端的位置形成 =亦即導執⑹實質上的最後端；框條⑽對應於溝 = 38)頂緣的部位形成能擔抵前述卡抵部的前側擋止部。 桿搭靠在導軌上的斜度，本發明可能不需前述前 之德述’在一般狀況下’前述橢圓運動機(⑻收折 =二現類似第12圖所示的安定狀態，不過，因為 2曲=構⑽或擺臂⑽）等構件並未被鎖定，所以 田又到外力時仍會產生位移。舉例而言，若 本對齊的左、右二擺臂⑽）頂端的握把、:’、 =====樓桿（5Q)降低、右侧支_== U圖所示不=二應反轉(圖中順時鐘旋轉 第15圖所_ 4 处位移及反轉的範圍有限（最多即至 沿 著導軌（41)下(!^# . 牙才干（5〇)的滾輪（52) D下降時，右側的滾輪（52)會對應升高，並立 16 201105383 (30) ί止:=:(481)的封閉端而使曲柄機構 =如第16圖所示。在第15圖的狀態下，左、右2 )=顯傾斜，當前述外力消失時，因為其中右側 (50W正轉（射逆時鐘旋轉）的傾向，亦即左側支擇桿 ⑽降低，通常能自行 1 z圖所不的狀態。 步 第Π圖顯示本發明另一較佳實施例的橢圓運動機 都和γ的構件組成、部件尺寸及空間關係 V上及溝槽⑽’)縮短預定長度。在本實施例的設定 备翻轉架（4(r)依位置相同的轉抽⑷，）由前 八，枯^ 5 0守抵止在溝槽（481’）的封閉端，如第18圖所 :構件:曲柄广構⑽’)既無法正轉也無法反轉，藉此讓所 的二I: 制而固定在如圖所示狀態。本實施例中 第^圖Γ第=)於勺溝槽長度⑽（^ ^ ^ ^ 第12圖），如此，當翻轉架（40，）位在使用角卢 心二呈水平的導軌⑷，)前後矩離較短，使橢圓運動； )在使用時的佔地面積進一步縮小。 後方，滿足某些條件下，本發明甚至不需使導軌在基本段 冒加任何長度，即可達成實質相同的收折動作及功 201105383 用。但在進一步說明這樣的处 义 二實施例解析本發明的技術:想及:原=要先借用前揭 凊參閱第19圖（註：結構同 在側視之下，本發明中的支稽;® ’㈣作標示）’ 軸承⑽轴心）㈣述往前述繞轉部（本例取 的距離定義為 ⑽的曲柄轴⑻之=(」即'麵部與曲柄機構 徑)定義為「曲柄長卢形軌跡㈣

=3))=(31)為圓心，而半徑⑻長」度Γ「： 平方減去曲柄長度(⑷的平方之後再開平方 ^」。别述極限圓周（⑴代表「收折狀態下，前述導執⑹ Μ止點可施最靠近曲柄軸⑶）的界限」，詳而言之，假設 收折後f^(41)的後止點恰好位在前述極限圓周(CW 注.事貫上，第17圖所示的結構正是如此），則左、右二 支揮桿⑽的往復部均會抵止在導軌⑹最後端，而且 左、右二連結長度（u)與左、右二曲柄長度（L4)在側視下 會構成如帛20圖所示的等腰三角形，依據畢氏定理 (Pythagorean theorem)可得知前述三角形的高（即前述極 限圓周（C1)的半徑（rl))長度如上所述；假設收折後導軌 (41)的後止點位在前述極限圓周（C1)外側，則左、右二支 撐桿（50)的往復部尚可在導執（41)後端之前彼此反向地有 限度活動，例如第12、15圖所示；假設收折後導執（41) 的後止點位在前述極限圓周（C1)以内，則絕對無法讓左、 右一支撐桿（50)的往復部同時保持在導執（41)上，亦即至 201105383 少有一者必須脫離導軌（41)。

另一方面，翻轉架（40)定義出一「翻轉圓周（C2)」，前 述翻轉圓周（C2)以轉軸（45)為圓心，以轉軸（45)至前述後 折返〔’ (P2)的距維（L5)為半徑，其代表「翻轉架自由翻轉 時，導執（41)上的後折返點（P2)對應部位的可能移動路 徑」。第19圖中的P3及p4分別為翻轉架（4〇)位在前述使 用角度及收折角度時，導軌（41)上的後折返點（P2)對應部 位所在位置（以下稱起點位置及終點位置）。前揭實施例申 的收折角度與使用角度相差9〇度，換言之，由前述起點位 置（P3)沿翻轉圓周（C2)至前述終點位置（p4)的圓弧長度 (以下稱翻轉角度）為9〇度。如圖所示，本發明中的前述翻 轉圓周（C2)與前述極限圓周（C1)會在一高於前述起點位置 ⑽的極限^置（P5)相交，而且，由起點位置⑽沿翻轉 圓周（C2)至前述極限位置（p5)的圓弧長度（以下稱極限角 度）大於60度，例如在前揭實施中約為72度，其具體意義 是，就算本發明中的導執（41)沒有設置增長段（411)，翻轉 架（40)也能由使用角度往上翻轉6〇度以上，直至導軌 上的後折返點（同時也是後止點）對應部位到達前述極限位 置（P5)。以導軌（41)在使綠態下呈現水平來說，翻 度以上即代表收折狀態下的導軌（41)投 後長度至少會縮短-半。 ^在水+面上的前 角产轉角度(90度)之所以能超過極限 4:㈤)使Λ上軌（41)具有接續在基本段後方的 曰長&(411)，使仔支撐桿（5〇)的往復部 離開使用角度時越過導軌（41)上& # & 釗柃木（40) 命軌（41)上的後折返點（p2) 19 201105383 位。例如在第17圖的第二較佳實施例中，適當的溝槽長度 使得導執（4Γ )隨著翻轉架（40’）往上翻轉90度時，後止點 (對應於溝槽（48Γ )封閉端）恰好位在前述極限圓周（C1)上 (圖中未示）。而在第一較佳實施例中，較長的溝槽（481) 使得導軌（41)後止點的移動路徑（C3)與極限周周（C1)的交 點（P6)位在更前方，也就是說，如果沒有鎖定機構（70)的 限制，前述翻轉架（40)將可翻轉超過90度，直至導執（41) 的後止點到達前述交點（P6)。 由上可知，在其他參數不變的前提下，導執（41)的增 長段（411)愈長，導執（41)後止點的移動路徑與前述極限圓 周的交點通常就在愈前方，亦即翻轉架（40)可能翻轉的角 度就愈大。當然，基於實務考量，導軌（41)不宜過度增長， 以免影響橢圓運動機在使用狀態下的佔置空間。從另個角 度來講，同樣要能提供一定的翻轉角度（例如90度），翻轉 架（40)的轉軸（45)如果位在不同位置，所需的導軌（41)長 度也會不同。舉例來說，請想像第4圖中的翻轉架（40)的 長臂（44)並未上斜，而是平行於地面，亦即轉軸（45)設在 圖中所示位置的正下方接近地面處，那麼，翻轉架（40)可 能往上翻轉個四十度，左、右二支撐桿（50)就會都卡抵在 導軌（41)最後端，使得翻轉架（40)無法繼續翻轉；於是， 導軌（41)必須再往後增長（可能需要一倍的往復執跡長 度），才能使翻轉架（40)得以翻轉90度；顯然，這麼長的 導軌應該不是使用者及生產者能夠接受的。反之，若能適 當設定翻轉架（40)的轉軸（45)位置，即可在最短的導軌長 度下提供所需的翻轉角度。 20 201105383 如第4圖所示，前揭實施例中的翻轉架（40)的轉軸 (45)位置高於往復軌跡（T2)上最低的後折返點（P2)，也高 於最高的前折返點（P1)，並且還往上偏離往復軌跡（T2)的 延長線，更具體而言，轉軸（45)位置高於圓形軌跡（T1)的 底緣並接近圓形軌跡（T1)的後緣；基於上述轉軸（45)位置 並配合其他構件的相對關係，而能完成如第12圖所示的收 折狀態。 第21圖簡單示意本發明另一可能實施態樣下的翻轉 架轉軸位置及其翻轉範圍，為了與前揭實施例對比，圖中 的曲柄轴（51)、圓形執跡（T1)、極限圓周（C1)、使用狀態 下的導軌往復軌跡（T2)等相關位置都與前揭實施例相同； 不同的是，翻轉架的轉軸由前揭實施例的45位置往前上方 調整至45’位置，而且導軌沒有設置增長段，亦即導軌上 的後折返點與後止點位在同一位置。因為轉軸位置不同於 前，所以當翻轉架由使用角度往上翻轉時，導軌上的後折 返點（同時也是後止點）會由相同的起點位置（P3/P3’）沿著 新的翻轉圓周（C2’）移動。依據預設關係，前述翻轉圓周 (C2’）會在距離起點位置（P3’）90度、同時又是位在前揭實 施例中的終點位置（P4)正上方的一極限位置（P5’）與極限 圓周（C1)相交。如此，雖然導執沒有設置增長段，但在使 用狀態下也可提供相同的往復軌跡（T2)以完成相同的踏板 運動，而且在翻轉9 0度卡止後，導軌角度及其後端投影在 水平面上的位置都與前揭實施例相同，所以也能完成實質 相同的收折狀態。 要提醒的是，前揭實施例中的框條（48)是大致等長地 21 201105383 設置在導軌（41)增長段（411)的内側，如果導軌沒有設置增 長段，同樣可在導執的後止點一帶設置類似前述框條 (48)，亦即保留類似前述卡銷（54)及溝槽（481)的配合結 構，使收折狀態下的支撐桿不會脫離導軌。 第22圖示意本發明再一可能實施態樣下的翻轉架轉 軸位置及其翻轉範圍，其中，轉軸（45")較接近地面，高度 未高於導執在使用狀態下的往復執跡最低點，而且位置往 前調整至比圓形軌跡（T1)的後緣更靠前方，甚至比曲柄軸 (31)更靠前方，如此亦可使導軌最後端由同樣的起點位置 (Ρ3Π)沿翻轉圓周（C2")移動至同樣的終點位置（P4")。 本發明提供的可收折的橢圓運動機具有以下優點： 一、 由於在收折狀態下，所有構件都集縮在主架體 的底座正上方範圍内，因此橢圓運動機的前後長度及佔地 面積可明顯減少，例如前揭實施例可完全減去使用時的導 軌佔地部分，整體縮減率超過二分之一，使能有效節省室 内空間，並且便於收存及搬運。對製造者而言，亦可利用 上述收折狀態精省包裝容積，以及減少購買者拆箱後的組 裝作業而提高產品友善性。 二、 想要進行收折時，使用者無需在乎構件（例如曲 柄機構）的停止位置，任何狀態下均可直接開始收折操作。 而且，撇開解鎖動作不談，基本上使用者只要以一個動作 ——抬高或放低翻轉架，即能將整台橢圓運動機由使用狀 態折合成收折狀態，或由收折狀態展開成使用狀態，操作 十分快速、簡便。 三、 本發明的基本構件與習知橢圓運動機差異不 22 201105383 大，而且不僅能收折集縮，在使用狀態下也只有適當的前 後長度，例如前揭實施例最多僅比無法收折的同型橢圓運 動機增加約導軌三分之一的長度，甚且依實施選擇也可完 全不增加導轨長度，所以不會因為可收折的功能而使結構 過度複雜化或大型化，使得成本較低，並能兼顧收折狀態 及使用狀態的佔置空間。 四、在進行收折或展開操作時，使用者能以雙手抬 高或放低翻轉架，而且只要承擔翻轉架及部分支撐桿等的 重量，不像前揭習知技術必須承擔幾乎整座機台的重量， 或是必須用單手托扶及翻折設有踏板的支撐桿，所以動作 較為輕鬆省力。配合前述氣彈簧的輔助上推及阻缓下降， 更能省力、安全地進行操作。

23 201105383 【圖式簡單說明】 她P1 ^圖疋本發明—較佳實施例的左後方立體圖，顯示 =運動機處於使用狀態，而且左侧滾輪位於其往 的後折返點； 圖狀態的右 第2圖是本發明—較佳實施例對應於第 前方立體圖； 第 視圖； 圖是本發明—較佳實施例對應於第1圖狀態的後

也I、』4圖是本發明-較佳實施例對應於第1圖狀態的左 惻視圖； 第5圖類似第4圖，σ x讲甘如AA丄， ^ 不過其令的左側滾輪位於其往 ，跡的則折返點；第5圖與第4圖共同示意本發明一較 仫貫施例供人運動時的動作態樣； 第6圖顯示本發明一較佳實施 體之間的結合_，其中的翻㈣位在使用^ 卞 第7圖類似第6圖，只不過其中的翻轉架ς在收折角 良， 第8圖是沿第4圖當巾& τ γ 要在顯示翻轉架的樞 第9圖是本發= = ; =機構鎖定的称 位的縱向剖視圖，主要在;;的右側_^^ 操作方式； Κ貞4鎖件的設置結構並示意其 第10圖是本發明一較佳^^ Α 邻立〜對應於第1圖狀態的局 係； "卡銷、導軌、溝槽之間的關 24 201105383 第11圖是本發明一較佳實施例的左側視圖，顯示橋圓 運動機處於使用狀態與收折狀態之間的過渡狀態； 第12圖是本發明一較佳實施例的左側視圖，顯示橢圓 運動機處於收折狀態，而且曲柄機構卡止於無法再正轉的 角度； t 第13圖是本發明一較佳實施例對應於第12圖狀態的 左後方立體圖； “

第14圖是沿第12圖當中的π-π剖線得到的剖視圖， 其中顯示左側卡銷抵止於溝槽的封閉端； ^第15圖類似第12圖，只不過是顯示曲柄機構卡止於 無法再反轉的角度； 第16圖是沿第15圖當中的皿_皿剖線得到的剖視圖， 其中，示右側卡銷抵止於溝槽的封閉端； 第17圖疋本發明另一較佳實施例處於收折狀鲅 左側視圖； 〜、 顯示第18圖是沿第17圖當中的jv-jv剖線得到的剖視圖， ’不f、右二側的卡銷同時抵止於溝槽的封閉端； 第19圖顯示本發明一較佳實施例中的「翻轉圓 極限圓周」的空間關係； ” 半秤圖示意本發明中的「極限圓周」的具體意義及其 站付Ϊ 21圖不意本發明另—可能實施態樣下的翻轉架轉 軸位置及其_範圍； 和卞轉 第22圖示意本發明再一可能實施樣下 軸位置及其翻轉範圍。 、木轉 25 201105383 【主要元件符號說明】

10 橢圓運動機 20 主架體 21 底座 22 框架 23 支柱 24 扶手 30 曲柄機構 31 曲柄轴 32 曲柄 40 翻轉架 41 導軌 411 增長段 42 前橫桿 421 腳墊 43 後橫桿 431 腳墊 44 長臂 45 轉軸 46 左側爽板 461 弧形凹槽 462 第一定位孔 463 第二定位孔 47 右侧夾板 48 框條 481 溝槽 50 支撐桿 51 軸承 52 滾輪 53 凸台 54 卡銷 55 踏板 60 擺臂 61 握把 65 連桿 70 鎖定機構 71 殼體 72 插鎖 73 彈簧 74 解鎖件 75 鋼索 80 氣彈簧 26

Claims (1)

1. 201105383 七、申請專利範圍： 1. 一種可收折的橢圓運動機，包含有： 一主架體； 一曲柄機構，具有一樞設在前述主架體的曲柄軸， 以及可環繞前述曲柄軸作相對繞轉的一左曲柄及一右曲 柄； 一翻轉架，以一對應於左右方向的轉軸與前述主架 體樞接，可相對於前述主架體在一使用角度及一收折角度 之間翻轉；前述翻轉架具有一左導軌及一右導軌，各前述 導執上設定有一前折返點、一後折返點及一後止點；當前 述翻轉架位在前述使用角度及收折角度時，前述導軌上的 前述後折返點對應部位分別位在一起點位置及一終點位 置； 一左支撐桿及一右支撐桿，各具有一繞轉部、一往 復部及一支撐部；前述二支撐桿的繞轉部分別樞接在前述 二曲柄，使可沿一圓形執跡環繞前述曲柄軸；前述二支樓 桿的往復部分別配接在前述二導軌，使可在前述導軌的長 度範圍内沿導軌運動；當前述翻轉架位在前述使用角度 時，前述支撐桿的往復部可伴隨前述繞轉部沿前述圓形軌 跡作繞圓運動而在前述導軌上的前、後二折返點.之間作往 復運動；當前述翻轉架位在前述收折角度時，前述支撐桿 的往復部仍保持在前述導軌上；以及 一左踏板及一右踏板，分別與前述二支撐桿的支撐 部連接； 其中，在側視之下：前述支撐桿的繞轉部與往復部 Γ 27 201105383 之間的距離定義為連結長声，兑 間的距離定義為曲柄長度 ::連―=:平::r周上 方根長度的平方之後再開平 前述使用角度時的前置高於翻轉架位在 述翻轉架定義出-翻轉圓前 固…刖述轉軸至前述後折返點 ，與前述極限圓周在一高於前述起點 間的圓弧長度^起點位置與前述極限位置之 機，據:第1項所述的可收折的橢圓運動 在前述極限位置時，前述導執投影在】= 述導Si 2於前述翻轉架位在前_ V轨杈衫在水平面上的前後長度的一半。 機，3據:=範圍第Μ所述的可收折的_運動 度時的整體=運述翻轉架位於前述收折角 位m、r 小則述精圓運動機在前述翻轉竿 位於4使用角度時的整體驗長度的—半。 轉木 機二:擄=第1項所述的可收折的橢圓運動 段實r距齙：珂述後折返點距離前述後止點-離的：巨=述於前述前、後二折返點之間的距 置之間的圓周上的前述起點位置與前述終點位 勺Q弧長度，大於前述翻轉圓周上的前述起點位置 28 201105383 與前述極限位置之間的圓弧長度。 5. 依據申請專利範圍第1項所述的可收折的橢圓運動 機’其中，前述導執上的前述後折返點與前述後止點位在 同一位置；前述翻轉圓周上的前述起點位置與前述終點位 置之間的圓弧長度，等於或小於前述翻轉圓周上的前述起 點位置與前述極限位置之間的圓弧長度。 6. 依據申請專利範圍第4或第5項所述的可收折的橢

   圓運動機，其中，前述使用角度與前述收折角度相差約9〇 度0 •依據申請專利範圍第1項所述的可收折的橢圓運 機，其中，各前述支撐桿的前述往復部附近設有一卡抵部 各前述導_前述後止點附近設有一可難前抵 前側擋止部。 — 8. 依據中請專利範圍第丨項所述的可 機’其中’前述橢圓運動機還包含有左、红㈣ ’前述二擺臂左右相對地樞接在前述主架體，, 才:各將』向地前後搖擺的一頂端及-底端，前述二3 I、車技工中一端樞接在對應的前述擺臂的底端，並將另- 述踏板;當前述翻轉架位在前述收折角 又、引述一 ‘臂在側視之下重疊。 9. 種可收折的橢圓運動機，包含有： —主架體； 以及可有—㈣在前述主架翻曲柄轴， 柄；衣^述曲柄軸作相對繞轉的-左曲柄及-右曲 29 201105383 一翻轉架，以一對應於左右方向的轉軸與前述主架 體樞接，可相對於前述主架體在一使用角度及一收折角度 之間翻轉；前述翻轉架具有一左導軌及一右導執，各前述 導軌上設定有一前折返點、一後折返點及一後止點；當前 述翻轉架位在前述使用角度時，前述導執上的前述後折返 點對應部位位在一起點位置； 一左支撐桿及一右支撐桿，各具有一繞轉部、一往 復部及一支撐部；前述二支撐桿的繞轉部分別樞接在前述 二曲柄，使可沿一圓形執跡環繞前述曲柄軸；前述二支撐 桿的往復部分別配接在前述二導執，使可在前述導軌的長 度範圍内沿導軌運動；當前述翻轉架位在前述使用角度 時，前述支撐桿的往復部可伴隨前述繞轉部沿前述圓形轨 跡作繞圓運動而在前述導軌上的前、後二折返點之間作往 復運動；當前述翻轉架位在前述收折角度時，前述支撐桿 的往復部仍保持在前述導執上；以及 一左踏板及一右踏板，分別與前述二支撐桿的支撐 部連接， 其中，在側視之下：前述支撐桿的繞轉部與往復部 之間的距離定義為連結長度，前述繞轉部與前述曲柄軸之 間的距離定義為曲柄長度；前述曲柄機構及前述支撐桿定 義出一極限圓周，前述極限圓周以前述曲柄軸為圓心，以 前述連結長度的平方減去前述曲柄長度的平方之後再開平 方根為半徑；前述翻轉架的前述轉軸位置比前述圓形執跡 的後緣更靠前方；前述翻轉架定義出一翻轉圓周，前述翻 轉圓周以前述轉軸為圓心，以前述轉軸至前述後折返點的 30 201105383 距離為半徑；前述翻轉义 起點位置的極限位置=，^ =限圓周在—高於前述 置與厂述極限位置之間的圓弧長度大於6〇度。 動機，^中據中」H乾圍帛9項所述的可收折的橢圓運 動枝/、—中，别述轉軸的位置比前述曲柄轴更靠前方。 .種可收折的橢圓運動機，包含有： 一主架體； 以及可有-樞設在前述主架體的曲柄軸， 柄；“j34曲柄軸作相對繞轉的—左曲柄及-右曲 乂.轉丨卩對應於左右方向的轉轴鱼前述主羊 =轉相對於前述主架體在-使用角度及二二产: 述翻轉架具有導軌:/、則述收折角度相差約90度;前 -前折返點、—右導轨’各前述導轨上設定有 述後止點之間的距離，小二，，占則述後折返點與前 離的一半； ' j述則、後一折返點之間的距 復部及—支標^f右^桿’各具有一繞轉部、一往 二曲柄，ίΪ;，L :切桿的繞轉部分別抱接在前述 民J /口一圓形執跡璜结 〜 度範圍内沿導執運動.一 ¥軌 <吏可在珂述導軌的長 時，，、+、士 ^運動’虽别述翻轉架位在前述使用自诗 4 ’則迷支撐桿的往復部可 杜料使用角度 跡作繞圓運動而在前述導執上沿前述圓形執 復運動；當前述翻轉芊位^ +别、後二折返點之間作往 轉木位在㈣收折角度時’前述支標桿 31 201105383 的往復部仍保持在前述導執上 一左踏板及一右踏板， 部連接。 ，‘以及 分別與前述二支撐桿的支撐 龍.甘1據^#專利範圍第11項所述的可收折的橢圓運 門述導軌上的前述後折㈣與前述後止點之 間的㈣’小於前述前、後二折返點之間的距離的三分之 <·»— 〇

   。13.依據申清專利範圍第丨2項所述的可收折的橢圓運 動城其中’刖述導軌上的前述後折返點與前述後止點位 在同一位置。

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