TW201300148A - 運動訓練機及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一種運動訓練機及其控制方法，其包括有一基架，上設有一第一旋轉軸及一第二旋轉軸，而在二轉軸之兩端分別設有一第一連桿組及一第二連桿組，其中第一連桿組之另一端則樞接於一踏桿；而第二連桿組之另一端則樞接至一滑設於踏桿上之踏板，俾供第一及第二連桿組各以第一及第二旋轉軸為軸旋轉，並藉由操動踏板產生相互獨立之上下及前後往復位移。

Description

運動訓練機及其控制方法

本發明關於一種運動器材，尤指一種踏板可進行各自獨立的上下及前後之具二自由度運動型態之運動器材。

　　請參閱美國第７６５１４４４號專利，其揭露如本文第１５圖所示之運動機，其包括有一基架９，該基架９前端豎立有一支架９１，該基架９後端設有一驅動輪９２，該驅動輪９２兩側各設有一曲柄９３，而該支架９１左右兩側各樞設有一擺臂９４，該各擺臂９４底端分別與一踏桿９５之一端樞接，且該踏桿９５之另一端則樞接至該曲柄９３上，俾供該二擺臂９４於該基架９上作前後之交互樞擺時，該踏桿９５即受該擺臂９４及該曲柄９３之帶動而可做出類似跨出步伐跑步之動作。

　　再者，於此運動機中，該二踏桿９５之兩側更設有一滑軌９５１，而各有一踏板９６滑設於該二踏桿９５之滑軌９５１上，該踏板９６樞接有一連桿９７，該連桿９７另一端再樞接至該支架９１，而沿該連桿９７之桿身上滑設有一滑套９７１，且有一活動連桿９７２之兩端分別樞接至該滑套９７１及該擺臂９４，俾供該二擺臂９４於該基架９上作前後之交互樞擺時，除可帶動該踏桿９５做出跑步之動作外，並可藉由該連桿９７及該活動連桿９７２之帶動，使該踏板９６於該踏桿９５上之滑軌９５１前後滑移，而可增長跑步動作中之步距，達到增加運動效果之功效。

　　惟此習用之運動機，雖該踏板９６可隨該踏桿９５做跑步動作之上下位移，又可沿著該踏桿９５前後滑移做跑步動作之前後位移，但其實該踏板９６前後滑移之運動狀態乃因該連桿９７及該活動連桿９７２與該支架９１及該擺臂９４之連繫關係，而與其上下位移之運動狀態息息相關，意即該踏板９６受該踏桿９５之連動而上下位移時，亦受該連桿９７及該活動連桿９７２之帶動而同時進行沿該踏桿９５之前後滑移動作，如此一來，若此運動機其中某一部份之組件發生問題，例如任一樞接處之潤滑不夠，或是任一連桿變形或斷裂等，在不知情之下繼續使用該運動機，則會造成該運動機其他正常組件之連帶受損，使損壞情形擴大，而提高了維修之成本。

　　本發明之主要目的，在於解決上述的問題而提供一種運動訓練機及其控制方法，藉由踏桿及踏板各自獨立帶動兩組曲柄，而可使踏板進行相互獨立之上下及前後往復位移。

　　本發明之次要目的，在於提供一種運動訓練機，藉由其踏板可進行相互獨立之上下及前後往復位移之功效，而可令使用者自訂其欲上下踏步、前後滑步或跑步之運動型態。

　　為達前述之目的，本發明包括有：

　　一基架，具有一前端與一後端，並於該基架上係設有一第一旋轉軸及一第二旋轉軸，以及一第一樞軸和一第二樞軸，且該二旋轉軸皆設於該前端或後端之其中一端；

　　二踏板，該各踏板分別滑設於一踏桿上，該各踏桿以異於其兩端之桿身上分別樞設於該第一樞軸，而該各踏桿之一端分別樞接有一第一連桿組，該第一連桿組又樞接至該第一旋轉軸；該各踏板分別與一第二連桿組之一端樞接，該第二連桿組之另一端則樞接至該第二旋轉軸，且於該第二連桿組之二端間更具有一樞接部，藉由該樞接部與該第二樞軸樞接，並藉踩踏該踏板進行上下之往復位移，帶動該第一連桿組，並驅動該第一旋轉軸旋轉，此外亦藉該踏板進行前後之往復位移帶動該第二連桿組，並驅動該第二旋轉軸旋轉，使該踏板進行上下與前後之往復位移。

　　而本發明之上述及其他目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中獲得深入了解。當然，本發明在某些另件或另件之安排上容許有所不同，但所選用之實施例則於本說明書中予以詳細說明，並於附圖中展示其構造。

　　請參閱第１圖及第２圖，其為本發明所提供之運動訓練機之第一實施例，其包括有：

　　一基架１，具有一前端１１及一後端１２，其前端１１向上豎立有一支架１３，該支架１３上設有呈上下排列之一第一阻力裝置２及一第二阻力裝置３，其中該第一阻力裝置２包括有一以一第一旋轉軸２１為軸轉動之第一驅動輪２２，及一提供該第一驅動輪２２阻力之第一阻力輪２３；該第二阻力裝置３包括有一以一第二旋轉軸３１為軸轉動之第二驅動輪３２，及一提供該第二驅動輪３２阻力之第二阻力輪３３。

　　二踏板４１，該各踏板４１分別滑設於一踏桿４上，該各踏桿４以異於其兩端之桿身上分別樞設於該第一樞軸４２，且該各踏桿４藉該第一樞軸４２分別樞接於該基架１上，而該各踏桿４之一端分別樞接有一第一連桿組５，於本實施例中，該第一連桿組５包括有一第一曲柄２４及一第一傳動桿５１，其中該第一曲柄２４一端樞接至該第一旋轉軸２１且以該第一旋轉軸２１為軸旋轉，該第一傳動桿５１之一端與該第一曲柄２４樞接，而另一端則向下樞接至該踏桿４之一端，該踏桿４以該第一樞軸４２為軸進行上下往復樞擺時，可帶動該第一傳動桿５１，進而帶動該第一曲柄２４以該第一旋轉軸２１為軸旋轉，藉此使該踏板４１受該踏桿４之連動而產生上下往復之位移。

　　又該各踏桿４之兩側設有一滑軌４３，該踏板４１滑設於該滑軌４３上而可沿該滑軌４３前後滑移，且有一第二連桿組６，其一端樞接於該踏板４１另一端則樞接於該第二旋轉軸３１，其中該第二連桿組６包括有一第二曲柄３４、一第二傳動桿６１、一樞擺桿６２及一拉曳桿６３，該第二曲柄３４一端樞接至該第二旋轉軸３１且以該第二旋轉軸３１為軸旋轉，該第二傳動桿６１一端樞接於該第二曲柄３４，該拉曳桿６３一端樞接於該踏板４１之一側，而該樞擺桿６２異於其兩端之桿身上具有一樞接部６２１，用以樞接於第二樞軸１３１，令該樞擺桿６２樞接於該支架１３之頂端，且該樞擺桿６２之兩端分別樞接至該第二傳動桿６１及該拉曳桿６３，藉由該踏板４１前後移動，帶動該拉曳桿６３，進而使該樞擺桿６２樞轉，帶動該第二曲柄３４以該第二旋轉軸３１為軸旋轉，藉此使該踏板於該踏桿４之滑軌４３上產生前後往復之位移。

　　而本發明於實際使用時，如第３圖至第５圖所示，使用者以雙腳站在兩個踏板４１上，施力踩踏該踏板４１，使該踏桿４以該第一樞軸４２為軸，於該基架１上下樞轉時，該踏桿４則藉該第一傳動桿５１帶動該第一曲柄２４以該第一旋轉軸２１為軸旋轉，而當該第一曲柄２４往順時鐘方向旋轉時，藉該第一傳動桿５１帶動該踏桿４向上樞轉。藉由使用者之雙腳交互踩踏該二踏板４１，可使該第一曲柄２４持續以該第一旋轉軸２１為軸旋轉，而帶動該踏板４１進行往復之上下位移。

　　再者，於該二樞擺桿６２之樞接部６２１處更分別向上延伸有一供使用者抓握之握把６４，使用者可握住該握把６４並隨其該樞擺桿６２帶動而樞擺，而該第二傳動桿６１則帶動該第二曲柄３４以該第二旋轉軸３１為軸旋轉，當該第二曲柄３４往逆時鐘方向旋轉時，如第３圖至第４圖，帶動該第二傳動桿６１，進而帶動該樞擺桿６２向後樞擺，並藉此帶動該拉曳桿６３向後位移，而拉著該踏板４１向後位移，同時再參照第４圖至第５圖，該第二傳動桿６１受第二曲柄３４帶動，該樞擺桿６２向前樞擺，並藉此帶動該拉曳桿６３向前位移，而拉著該踏板４１向前位移。藉由使用者交互樞擺該二握把６４，可使該第二曲柄３４持續以該第二旋轉軸３１為軸旋轉，而帶動該踏板４１進行往復之前後位移。

　　而上述該踏板４１所進行之上下及前後往復位移，乃分別藉由該第一曲柄２４及該第二曲柄３４之旋轉，各自帶動該第一連桿組５及該第二連桿組６，而使該踏板４１產生相互獨立之上下及前後往復位移，兩者之運動並不相互影響，而可避免萬一某個組件故障時，繼續使用而導致整個結構系統之連帶損壞，且於維修時亦可只針對故障組件進行檢視，而有維修容易且省時之優點。

　　接著請參閱第６圖，其為本創作所提供之第二實施例，其與上述第一實施例之差異在於，可藉由改變該第一連桿組５之長度或踏桿４與第一連桿組５之樞接處，以改變該踏桿４上下往復位移之行程，將該第一曲柄２４與該第一傳動桿５１其中至少一個是由一外管及一內管所相互套接而成，並於該外管上設有一可用以定位該內管相對該外管位置之定位件，藉此可調整該第一曲柄２４或該第一傳動桿５１之長度，於本實施例中，該第一傳動桿５１具有上述之調整機構而由一外管５１Ａ、一內管５１Ｂ及一定位件５１Ｃ所組成。又該踏桿４一端設有與該第一樞軸４２距離不等之數個第一樞接部４４，俾供該第一傳動桿５１選擇樞接於其中之一。

　　上述之調整機構於實際使用上，如第７圖及第８圖所示，可藉由調整以減少該第一傳動桿５１之長度，使該第一曲柄２４旋轉帶動該第一傳動桿５１時，可增加該踏桿４以該第一樞軸４２為軸所進行上下往復樞擺之擺幅，而令該踏板４１上下往復位移之行程增加。

　　又該第一傳動桿５１可選擇樞接於該等第一樞接部４４的其中之一，由於各第一樞接部４４與該第一樞軸４２之距離不同，而該第一傳動桿５１受該第一曲柄２４帶動所進行之上下位移量為固定，故該踏桿４受該第一傳動桿５１之帶動所進行以該第一樞軸４２為軸之樞擺，其擺幅會隨該第一傳動桿５１樞接該踏桿４之位置而變化，如第９圖及第１０圖所示，愈靠近該第一樞軸４２則該踏桿４擺幅愈大，該踏板４１進行上下往復位移之行程亦愈長。

　　再者，如第二連桿組之設置，該第二曲柄３４與該第二傳動桿６１其中至少一個是由一外管及一內管所相互套接而成，並於該外管上設有一可用以定位該內管相對該外管位置之定位件，藉此可調整該第二曲柄３４或該第二傳動桿６１之長度，於本實施例中如第６圖所示，該第二傳動桿６１具有上述之調整機構而由一外管６１Ａ、一內管６１Ｂ及一定位件６１Ｃ所組成。又該樞擺桿６２與該第二傳動桿６１樞接之一端設有與該樞接部６２１距離不等之數個第二樞接部６５，俾供該第二傳動桿６１選擇樞接於其中之一。

　　上述之調整機構於實際使用上，如第１１圖及第１２圖所示，可藉由調整以減少該第二曲柄３４或該第二傳動桿６１之長度，使該第二曲柄３４旋轉帶動該第二傳動桿６１時，可增加該樞擺桿６２以該樞接部６２１為軸所進行前後往復樞擺之擺幅，而令該拉曳桿６３帶動該踏板４１前後往復位移之行程增加，同時藉由設於踏板之第三樞接部４５選擇拉曳桿６３與其中之一樞接，如此可改變踏板於踏桿上往復之距離。

　　又該第二傳動桿６１可選擇樞接於該等第二樞接部６５的其中之一，由於各第二樞接部６５與該樞接部６２１之距離不同，而該第二傳動桿６１受該第二曲柄３４帶動所進行之上下位移量為固定，故該樞擺桿６２受該第二傳動桿６１之帶動所進行以該第二樞軸１３１為軸之樞擺，其擺幅會隨該第二傳動桿６１樞接該樞擺桿６２之位置而變化，如第１３圖及第１４圖所示，愈靠近該樞接部６２１則該樞擺桿６２擺幅愈大，該拉曳桿６３帶動該踏板４１進行前後往復位移之行程亦愈長。

　　最後，藉由本運動訓練機之二阻力裝置，提供兩組阻力值之搭配組合，使本案可達成一種前後與上下移動方向之阻力值不同的雙阻力之控制方法，該第一阻力裝置２與該第二阻力裝置３皆設於一基架１之同ㄧ側；一第二連桿組６係具有三個樞接端，其第一樞接端樞接至一踏板４１，第二樞接端樞接至該第二阻力裝置３，而第三樞接６２１端樞接至該基架１，藉此可讓第二連桿組６樞擺於基架１，並利用該踏板４１前後移動帶動該第二連桿組６，以傳動該第二阻力裝置３；一踏桿４，其一端藉由一第一連桿組５接至第一阻力裝置２，且該踏桿異於兩端處之桿身則樞接至該基架１，並利用該踏桿４上下移動帶動第一連桿組５，以傳動該第一阻力裝置２，提供雙阻力控制方法。

　　藉由前述二實施例之結構詳述，當該第一阻力裝置之阻力值調整至極大值，並大於第二阻力裝置之阻力值時，前後之移動較順暢，而上下之移動較受限，因此，可模擬類似前後滑步功能；反之，當該第一阻力裝置之阻力值調整至極小值，並小於第二阻力裝置之阻力值時，前後之移動較受限，而上下之移動較順暢，可模擬類似上下踏步的功能。

　　以上所述之第二實施例，可適於不同身材的使用者，依其步距、步高調整構件以改變該踏板於上下及前後往復位移之行程，而具有符合人因工程之優點。

　　惟，以上所述實施例之揭示用以說明本發明，並非用以限制本發明，故等效元件之置換仍應隸屬本發明之範疇。

　　由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出專利申請。

(本發明部份)

1．．．基架

11．．．前端

12．．．後端

13．．．支架

131．．．第二樞軸

2．．．第一阻力裝置

21．．．第一旋轉軸

22．．．第一驅動輪

23．．．第一阻力輪

24．．．第一曲柄

3．．．第二阻力裝置

31．．．第二旋轉軸

32．．．第二驅動輪

33．．．第二阻力輪

34．．．第二曲柄

4．．．踏桿

41．．．踏板

42．．．第一樞軸

43．．．滑軌

44．．．第一樞接部

45．．．第三樞接部

5．．．第一連桿組

51．．．第一傳動桿

51A．．．外管

51B．．．內管

51C．．．定位件

6．．．第二連桿組

61．．．第二傳動桿

61A．．．外管

61B．．．內管

61C．．．定位件

62．．．樞擺桿

621．．．樞接部

63．．．拉曳桿

64．．．握把

65．．．第二樞接部

(習用部分)

9．．．基架

91．．．支架

92．．．驅動輪

93．．．曲柄

94．．．擺臂

95．．．踏桿

951．．．滑軌

96．．．踏板

97．．．連桿

971．．．滑套

972．．．活動連桿

第１圖為本發明第一實施例之立體示意圖

第２圖為本發明第一實施例之平面側視圖

第３圖為本發明第一實施例之動作示意圖其一

第４圖為本發明第一實施例之動作示意圖其二

第５圖為本發明第一實施例之動作示意圖其三

第６圖為本發明第二實施例之平面側視圖

第７圖為表示本發明第二實施例於改變第一傳動桿之長度前之踏板行程示意圖

第８圖為表示本發明第二實施例於縮短第一傳動桿之長度後所造成踏板行程之改變示意圖

第９圖為表示本發明第二實施例於改變第一傳動桿與踏桿之樞接位置前之踏板行程示意圖

第１０圖為表示本發明第二實施例於改變第一傳動桿與踏桿之樞接位置後所造成踏板行程之改變示意圖

第１１圖為表示本發明第二實施例於改變第二傳動桿之長度前之踏板行程示意圖

第１２圖為表示本發明第二實施例於縮短第二傳動桿之長度後所造成踏板行程之改變示意圖

第１３圖為表示本發明第二實施例於改變第二傳動桿與樞擺桿之樞接位置前之踏板行程示意圖

第１４圖為表示本發明第二實施例於改變第二傳動桿與樞擺桿之樞接位置後所造成踏板行程之改變示意圖

第１５圖為習用運動機之立體示意圖

1．．．基架

13．．．支架

21．．．第一旋轉軸

22．．．第一驅動輪

23．．．第一阻力輪

24．．．第一曲柄

31．．．第二旋轉軸

32．．．第二驅動輪

33．．．第二阻力輪

34．．．第二曲柄

4．．．踏桿

41．．．踏板

42．．．第一樞軸

43．．．滑軌

51．．．第一傳動桿

61．．．第二傳動桿

62．．．樞擺桿

621．．．樞接部

63．．．拉曳桿

64．．．握把

Claims (10)

1. 一種運動訓練機，其包括有：
   　　一基架，具有一前端與一後端，並於該基架上係設有一第一旋轉軸及一第二旋轉軸，以及一第一樞軸和一第二樞軸，且該二旋轉軸皆設於該基架之同一端；
   　　二踏板，該各踏板分別滑設於一踏桿上，該各踏桿以異於其兩端之桿身上分別樞設於該第一樞軸，而該各踏桿之一端分別樞接有一第一連桿組，該第一連桿組又樞接至該第一旋轉軸；該各踏板分別與一第二連桿組之一端樞接，該第二連桿組之另一端則樞接至該第二旋轉軸，且於該第二連桿組之二端間更具有一樞接部，藉由該樞接部與該第二樞軸樞接，並藉踩踏該踏板進行上下之往復位移，帶動該第一連桿組，並驅動該第一旋轉軸旋轉，此外亦藉該踏板進行前後之往復位移帶動該第二連桿組，並驅動該第二旋轉軸旋轉，使該踏板進行上下與前後之往復位移。
2. 依申請專利範圍第１項所述之運動訓練機，其中，該第一連桿組包括一第一傳動桿及一第一曲柄，該第一傳動桿之一端係樞設於該第一曲柄之一端，該第一曲柄另一端樞接至該第一旋轉軸且可以該第一旋轉軸為軸旋轉，而該第一傳動桿之另一端樞接至該踏桿之一端，俾供該踏桿以該第一樞軸為軸進行樞擺時，藉此使該踏板受該踏桿之連動而產生上下往復之位移。
3. 依申請專利範圍第１項所述之運動訓練機，其中，可藉由改變該第一連桿組之任一桿件的長度或踏桿與第一連桿組之樞接處，以改變該踏桿上下往復位移之行程。
4. 依申請專利範圍第１項所述之運動訓練機，其中，該第二連桿組包括有一第二曲柄、一第二傳動桿、一樞擺桿及一拉曳桿，該第二曲柄一端樞接至該第二旋轉軸且可以該第二旋轉軸為軸旋轉，該第二曲柄之另一端樞接至該第二傳動桿，又該拉曳桿一端樞接於該踏板，而該樞擺桿異於其兩端之桿身上具有一樞接部，該樞擺桿以該樞接部樞接於該基架上，且該樞擺桿之兩端分別樞接至該第二傳動桿及該拉曳桿，藉此使該踏板產生前後往復之位移。
5. 依申請專利範圍第１項所述之運動訓練機，其中，可藉由改變該第二連桿組之任一桿件的長度或任兩相接桿件之相互樞接處，以改變踏板之前後位移之行程。
6. 依申請專利範圍第１項所述之運動訓練機，其中，可藉由改變第二連桿組與踏板之樞接處，以改變該踏桿前後往復位移之行程。
7. 依申請專利範圍第１項所述之運動訓練機，其中，該第一旋轉軸及該第二旋轉軸分別連動一第一阻力裝置及一第二阻力裝置。
8. 依申請專利範圍第１項所述之運動訓練機，其中，該踏桿上設有一滑軌，該踏板滑設於該滑軌上而可沿該滑軌前後往復滑移。
9. 一種運動訓練機之阻力控制方法，具有一第一阻力裝置及一第二阻力裝置，該第一阻力裝置與該第二阻力裝置皆設於一基架之同ㄧ側；一第二連桿組係具有三個樞接端，其第一樞接端樞接至一踏板，第二樞接端樞接至該第二阻力裝置，而第三樞接端樞接至該基架，藉此可讓第二連桿組樞擺於基架，並利用該踏板前後移動帶動該第二連桿組，以傳動該第二阻力裝置；一踏桿，其一端藉由一第一連桿組接至第一阻力裝置，且該踏桿異於兩端處之桿身則樞接至該基架，並利用該踏桿上下移動帶動該第一連桿組，以傳動該第一阻力裝置，提供雙阻力控制方法。
10. 依申請專利範圍第９項之阻力控制方法，其中該第一阻力裝置提供之阻力值不大於或大於該第二阻力裝置。