TWI294294B - - Google Patents

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1294294 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明與運動健身器材有關，特別是關於一種可調整 踏板軌跡斜度的橢圓運動機（Ellipticai)。 【先前技術】 橢圓運動機是近年新興的一種運動健身器材，一般泛 指各種能導引左、右二踏板沿著近似_形的軌跡運動， 藉以供使用者進行模擬走路、跑步、登階等腿部運動的裝 置。 、 瓜橢圓運動機的踏板執跡多半都是固定不變的，雖 兒使用者通吊可藉由調整踏板的行進阻力（例如業界常用 阻系統）來改變運動負荷，然而’踏板軌跡固定即意 =著使用者H部的運動形態也是—成不變，如此不僅無法 、 好的運動形態或想要鍛鍊的肌肉部位，也使得 運動過程缺切化㈣難趣。 相對也$知技藝中亦具有若干可調整踏板軌跡的橢 圓運動機、、、。構’其中多數僅能調整「橢®形」的長度，某 4匕則可調瞽「π 一 贿圓形」的長轴仰角，藉以獲得不同的運動 形態及運動負荷。 例如美國第5,685,8〇4號專利即揭示了兩種可調整踏 板軌跡聽的結構··其中―種是令踏板支撐桿的後端在一 圓周^運動$端則順應地在-前高後低的導轨上往復運 動’藉由4整前述導軌的斜度，即可使支撐桿上的踏板的 1294294 運動軌跡斜度隨之增減；另一種是改將支撐桿的前端樞接 在一可擺盪的懸臂底端，使其可沿一圓弧軌跡作往復運 動，藉由調整前述懸臂的長度（藉此改變前述圓弧軌跡 月’】、後二端的高度），同樣可改變踏板軌跡的斜度。 美國第6，168,552號專利揭示另一種橢圓運動機結 構，其中藉以調整踏板軌跡斜度的技術手段類似前述第 5, 685, 804號美國專利的第一實施例，除了構件關係略有 變動以外，主要差異在於加入了可與踏板產生連動的搖擺 握把。 美國第6,440,042號專利又揭示另一種可調整踏板轨 跡斜度的橢圓運動機，其中的踏板支撐桿的近後端可在一 弧形軌道上往復滑移，藉由驅使前述轨道水平地前後位 移，可迫使支撐桿在不同斜率的區段内滑移，達到改變踏 板執跡斜度的目的。 然而，以上各種習知橢圓運動機雖然都可調整踏板執 跡的斜度，但由於踏板都是固定不動地設置在支撐桿上， 因此，踏板在任一軌跡下的本身角度變化，乃是完全對應 於支撐桿前、後二端的角度變化，使得使用者在運動過程 中的腳尖、腳跟相對角度，與實際跑步、登階時的形態並 不吻合。理想上，當踏板位在橢圓軌跡的底端、後端^段 時（對應於實際跑步、登階時的著地階段），其用以支撐使 用者腳底的腳踏面應趨近水平，而在執跡的其他區段（對 應於抬腿、踩下），腳踏面的前端應低於後端，並且在橢 圓執跡的頂端、前端區段時’下斜最為明顯。上揭習知橢 6 1294294 圓運動機大多無法呈現前述理想狀況，人體工學有待改 進〇 【發明内容】 本發明的主要目的在於提供一種新穎的橢圓運動 機，可供使用者依據個人需求設定踏板軌跡的斜度，藉此 選擇諸如走路、跑步、登階等不同型態或不同負荷的腿部 運動，增加運動的豐富性及變化性。 ° 本發明的另一目的在於提供一種可調整踏板軌跡斜 度的橢圓運動機，其踏板可在運動過程中妥貼地支撐使用 者的腳底，藉此提昇運動的舒適性並降低運動傷害的可 能。 本發明的又一目的在於提供一種可調整踏板軌跡斜 度的橢圓運動機，其可加大踏板前、後二端的高度差距， 藉以提供使用者活動量更高的腿部運動。 為了達成前述目的，本發明所提供的橢圓運動機包含 有··一架體’可穩定設置在地面上；一導軌座，具有一前 端及一後端’該導執座可相對該架體進行偏轉，使得其 前、後二端的連結線相對於地面的角度產生變化；一斜度 控制裝置，設於該架體及該導軌座之間，可控制該導轨座 的前述角度；一迴繞機構，設在該架體上，具有可在一封 閉執跡上運動的相對二迴繞接點；一左支撐桿及一右支撐 桿，各具有一前端、一後端’以及位在該前、後二端之間 的一支撐部；該二支撲桿的前端分別樞接在該二迴繞接 7 1294294 點，後端可在該導軌座的前、後二端之間運動；—左連桿 及一右連桿，各具有一前端及一後端，該前端可相對該架 體前後運動；一左踏板及一右踏板，分別與該二連桿的後 端連結，並且與對應的該支樓桿的支撐部形成相對=接<關 係。 在一實施例中，該斜度控制裝置包含有一托桿，該托 桿一端連接在該架體或該導軌座其中一者的預定位置7另 一端以可變換相對位置的方式連接在該架體或該導軌座 當中的另一者。 在一實施例中，該斜度控制裝置包含有一馬達組、一 螺桿及一螺合件；該馬達組設在該架體上；該螺桿具有一 了頁及一底端’可受該馬達組驅動而依自身轴線原地旋 轉；該螺合件螺合在該螺桿上；該導軌座與該螺合件連接。 在一實施例中，該斜度控制裝置包含有一支撐架及一 離合機構；該支撐架設在該架體上，具有若干呈縱向排列 的疋位部，該離合機構設在該導軌座上，具有一可活動的 定位件，該離合機構可依使用者手動操作而使該定位件選 擇性地定位在該支撐架的其中一該定位部。 【實施方式】 以下即配合附圖詳細說明本發明上揭技術特徵的若 干較佳實施例結構，以及能藉以獲致的功效、特點。 必須先說明的是，本說明書中的「前」、「後」、「左」、 「右」等方向指示，都是對應於使用者在使用狀態下的方 1294294 向認知。 請先參閱第一至第三圖的本發明第一較佳實施例的 橢圓運動機（100)(註：為了方便觀察重要結構，第三圖中 將機台前端的殼罩（116)左半部取除），如圖所示，橢圓運 動機（100)具有可穩固架設在地面上的一架體（110)，該架 體（110)大致是由平貼於地面的一底座（111)、固接在底座 (111)前端的一設置架（112)、以及由設置架（U2)往上凸伸 的一立桿（113)所構成。 立桿（113)頂端設有一操控台（114)及一固定扶手 (115)。操控台（114)的面板上設有按鍵、燈號、顯示器等， 内部設有控制電路，用以作為使用者與橢圓運動機（1〇〇) 之間的介面，在後文中會陸續描述到它的具體用途。固定 扶手（115)可供使用者在運動時雙手捉握。 請再搭配參閱第四及第五圖，橢圓運動機（100)的後 端設有一可活動的導軌座（120)，導軌座（120)的整體形狀 概呈長方形，前述長方形的二長侧邊位在左、右二侧，長 軸二端分別形成一前端（121)及一後端（122)。導轨座（120) 將其後端（122)依左右軸向樞接在底座（111)後端，藉此能 以後端（122)為軸心、前端（121)昇高或降低地進行偏轉。 就結果來說，導軌座（120)能在底部貼近地面的一第一角 度（如第三圖所示），以及前端（121)高於後端（122)預定高 度的一第二角度（如第五圖所示）之間偏轉。導軌座（120) 的左、右二侧邊各設有一 T形槽形式的導執（123)，各導 軌（123)是由導執座（120)前端（121)直線延伸至後端 1294294 (122)。在本實施例中，當導軌座（120)位於前述第一角度 時，導轨（123)與地面之間的夾角大約是5度；當導軌座 (120)位於前述第二角度時，導執（123)與地面之間的夾角 大約是22度。 請參閱第六及第七圖，在導軌座（120)與底座（in)之 間設有一可調整及固定導執座（120)傾斜角度的斜度控制 裝置（130)，該裝置（130)主要包含一螺桿（131)、一馬達組 (132)、一螺合件（133)及二托桿（134)。螺桿（131)以可原地 旋轉的方式樞設在導軌座（120)底部，其轴線平行於導軌 座（120)的長軸向，可隨著導軌座（12〇)相對於底座（111)進 行偏轉。馬達組（132)也是裝設在導軌座（120)底部，位在 螺桿（131)後方，由一馬達及一可受該馬達驅動的減速齒 輪箱所組成，該齒輪箱的出力轴與螺桿（131)接合，藉此， 馬達組（132)可驅動螺桿（131)以低轉速、高扭力原地旋轉 預定周數。螺合件（133)設有一貫穿螺孔，並且藉該螺孔 螺合在螺桿（131)上。該二托桿（134)左右併排，二者頂端 依左右軸向同軸地樞接在螺合件（133)的左、右二側，底 端依左右軸向同軸地樞接在底座（111)上。 藉此，當螺桿（131)受馬達組（132)驅動而原地正轉或 反轉時，因為螺合件（133)受到托桿（134)限制而無法旋 轉’所以會被螺桿（131)的螺紋所推迫，一併帶動托桿（134) 頂端沿著螺桿（131)轴向往導軌座（120)前端（121)或後端 (122)位移。由於托桿（134)長度固定而且底端樞接在底座 (111)上，因此，當托桿（134)頂端愈往後移時，即會將導 1294294 軌座（120)頂得愈高，亦即使導軌座（120)逐漸陡斜；反之， 當托桿（134)頂端愈往前移時，即會將導軌座（12〇)往下拉 得愈低，亦即使導軌座（120)逐漸躺平。當馬達絚（132)停 止運轉時，透過螺桿（131)與螺合件（133)之間的螺紋嚙Z 關係’托桿（134)得以穩固地將導軌座（120)支撐在當時角 度，不致滑脫或鬆搖晃動。顯而易知地，本實施例在螺合 件（133)與底座（111)之間設置左右對稱的二托桿（134)，= 的是為了增進支撐及推拉時的穩固與均衡。 本實施例藉由預先設定螺合件（133)在螺桿（131)上的 v舌動乾圍（註·可透過馬達組（132)的運轉動作予以設 定），使得導軌座（120)的偏轉範圍被限定在前述第一角度 及第^一角度之間。刖述馬達組（132)的運作則是受擴圓運 動機（100)前端的操控台（114)所控制，其中的電路配置及 控制方法並非本案的發明重點，在此不作說明。 弟八圖不思上揭斜度控制裝置的另一變化型態，如圖 所示，斜度控制裝置（130,）仍然是由一螺桿（131，）、一馬 達組（132，）、一螺合件（133，）及一托桿（134，）所構成，其 中’螺才干（131 )沿也後轴向枢接在底座（ill)上，馬達座 (132’）亦設在底座（111)上，位在的螺桿（131，）前端，可驅 動螺桿（13Γ)原地旋轉，螺合件（133，）同樣是螺合在螺桿 (13Γ)上，而托桿（134，）則是一端樞接在螺合件（133，）、另 一端樞接在導軌座（120)底侧，並且使樞接在導執座（12〇) 的該端比螺合件（133，）更靠後方。如此，當螺桿（131，）正 轉而帶動螺合件（133，）及托桿（134，）前端往前平移時，托 π 1294294 桿（134，）的斜度會逐漸縮小而將導軌座（12〇)拉低；反之， 當螺桿（13Γ )反轉而帶動螺合件（133,）及托桿（134,）前端 往後平移時，托桿（134，）的斜度會逐漸增大而將導軌座 (120)撐高。 如第三圖所示，架體（110)前端的設置架（112)上設有 一迴繞機構（140)，該機構（14〇)主要包含一曲柄軸（141)及 二旋轉架（142)(註：圖中僅顯示其中一旋轉架），其中， 曲柄轴（141)是依左右轴向樞設在設置架（112)上，各旋轉 架（142)呈十字形，該二旋轉架（142)分別以中心點固接在 曲柄轴（141)二端，而且十字形相互對應，各旋轉架（142) 的一特定分支（視同曲柄）的外端形成一迴繞接點（143)， 如此產生可在一圓形軌跡上維持18〇度相對的左、右二迴 繞接點（143)。該曲柄轴（141)上還同轴固接一大皮帶輪 (144) ’該大皮帶輪（144)介在左、右二旋轉架（142)之間。 大皮帶輪（144)的底侧具有一飛輪（145)，飛輪（145)也 是依左右轴向樞設在設置架（112)上，而且其中一侧邊同 軸固接一小皮帶輪（圖中未示），該大、小二皮帶輪之間以 一傳動皮帶（圖中未示）環套連結，使得飛輪（145)與迴繞 機構（140)能以預定速比相互帶動旋轉。 此外，飛輪（145)前方設有一習知的「渦電流制動器 (eddy-current brake ; ECB)」（150)，如同現今一般電動 運動器材經常採用的方式，使用者可透過前述操控台 (114)以電控方式控制該渦電流制動器（150)，藉以調整飛 輪（145)的旋轉阻力（註：因為相關結構及原理為習知技 12 1294294 藝，而且與本案發明重點無關，所以此處不多加描述）。 架體（110)的設置架（112)周圍接合一殼罩（116)，殼罩 (116)包圍住前述迴繞機構（140)、飛輪（145)、渦電流制動 器（150)等，藉以保護該等機構及使用者安全。殼罩（116) 的左、右二侧面各有一對應十字形旋轉架（142)的圓形開 口（117) ’並在開口（117)部位封補一鎖合在旋轉架（142)外 側面的圓形轉盤（118)。 橢圓運動機（100)的左、右二側各設有一支樓桿 (160) ’該一支撐桿（160)規格相同、形狀對稱，各具有一 鈿端及一後端’前端位在對應侧邊的圓形轉盤（118)外 侧，利用一橫穿轉盤（118)的樞軸與旋轉架（142)的迴繞接 點（143)形成樞接，可牵動旋轉架（142)及轉盤（118)一同旋 轉。各支撐桿（160)的後端位在導軌座（12〇)侧邊，内面橫 凸一伸入導軌（123)内的輪軸，並在輪軸尾端樞設一滚壓 在導軌（123)上的滾輪（161)。如此，當支撐桿（16〇)前端沿 著前述圓形軌跡循環繞轉時，後端即會對應地在導軌 (123)的前、後二端之間往復滑移，而且，由於左、右二 支撐桿（160)的前端在圓形軌跡上維持度相對，所以 二者的後端會呈現反向位移。 各支撐桿（160)的長度中間點偏後方位置凸起一支撐 4(162)。由於支撐桿（16〇)的前、後二端分別受限於前述 繞圓運動及直線往復運動，因此支撐部（162)是沿一近似 摘圓形的封閉軌跡循環運動。 橢圓運動機（100)前端的左、右二側各設有一擺臂 13 1294294 (Π0)，各擺臂（170)大致呈縱向彎延，具有一頂端及底端， 並且將中央區段的一枢接部（171)依左右轴向樞接在架體 (110)的立桿（113)側邊，使得底端形成一可前後擺盪的擺 盪端（172)。各擺臂（170)的頂端形成一活動握把（π3)，該 一握把（173)分別位在操控台（114)的左、右二侧，可供使 用者在運動時雙手捉握。 橢圓運動機（100)的左、右二侧各設有一連桿（180)， 各連桿（180)具有一前端及一後端，其中的前端依左右軸 向樞接在對應侧邊的擺臂（170)的擺盪端（Π2)，亦即被限 制在一弧形軌跡上前後運動，同時，各連桿（IgQ)將其長 度中間點偏後方部位依左右轴向柩接在同一侧邊的支撐 才干（160)的支樓部（162)外側，使得支撐桿（160)與擺臂（ιγ〇) 會經由連桿（180)相互牵動。 各連桿（180)的後端向内彎折至支撐桿（16〇)上方，並 且固接一供使用者踩站的踏板（190) ’如此，各踏板（ig〇) 亦與對應的支撐桿（160)形成相對樞接關係，更詳言之， 踏板（190)能以位在其前方的該支撐部（162)為軸心，相對 於支撐桿（160)進行偏轉。機構連動時，各踏板（iQQ)(前端） 可受支撐桿（160)的支撐部（162)帶動而沿一近似橢圓形的 封閉軌跡運動，而且，連桿（180)活動時相對於支撐桿（16〇) 或地面的角度變化，會帶動踏板（19〇)相對於支撐桿（16〇) 或地面產生相同的角度變化。此外，當某一側邊的踏板 (190)往前運動時（表示對應的擺臂（17〇)底端往前擺盪）， 同一側邊的活動握把（173)即會往後運動。 1294294 接著說明上述橢圓運動機（100)的使用方式及其功 效、特點。使用時，使用者將雙腳踩站在左、右二踏板（19〇) 上，並以雙手握住左、右二握把（173)，當雙腳及雙手施 力使踏板（190)及握把（173)沿著各自的運動軌跡運動時， 透過支撐桿（160)、迴繞機構（140)、連桿（180)及擺臂（170) 的連結帶動，左、右二踏板（19())會保持相對地在一近似 橢圓形的軌跡上運動，左、右二握把（173)也會彼此反向 地在一弧線執跡上前後往復位移，而且，同一側邊的握把 (173)及踏板（190)是呈現反向運動，藉此，使用者可進行 全身的協調運動。當然，使用者也可選擇將雙手捉握在立 桿（113)頂端的固定扶手（115)上，僅進行下半身運動。 使用者可以透過前端的操控台（114)調整該飛輪（145) 的旋轉阻力（或是設定阻力的時序變化），連帶改變踏板 (190)及握把（173)的運動阻力，藉以得到不同的運動難易 度。同時，飛輪（145)旋轉時可產生慣性，使踏板（19〇)及 握把（173)的運動較為穩定。 前已述及，使用者可以透過操控台（114)控制該導軌 座（120)相對於地面的角度，使導軌座（12〇)定位在第三圖 及第五圖所示的二角度之間，藉此以預定斜度的導軌 (123)限制支撐桿（160)後端的運動執跡。由圖中可知，當 支撐桿（160)後端沿著仰角較小的導軌（123)運動時，如第 三圖所示，踏板（190)所走的封閉軌跡（TO的長軸仰角就比 較小；相對地，當支撐桿（160)後端沿著仰角較大的導軌 (123)運動時，如第五圖所示，踏板（19〇)的封閉執跡（T2) 15 1294294 的長軸仰角就比較大。（註：^及Tz示意踏板中間部位的 運動軌跡。） 因此，使用者可以依據個人需求，透過操控台（114) 設定踏板（190)的運動軌跡斜度，藉以獲得諸如走路（斜度 較小）、跑步（斜度適中）、登階（斜度較大）等不同運動型 態或不同運動負荷的腿部運動，也可藉此集中鍛鍊特定的 肌肉部位。踏板執跡的斜度可以設計成能在可變範圍無段 調整，或者是只會定位在其間的若干特定角度（例如1〇 度、15度、20度……等等）。 使用者不僅可在運動過程中即時地對踏板軌跡進行 調整、切換，也可透過操控台（114)選定預設程式，讓機 器在運動過程中依照預設時序自動地變化踏板執跡斜度 (例如逐漸昇高、高低交替···…等等），如此能提昇運動的 變化性及趣味性。而且，調整踏板軌跡斜度與調整飛輪 (145)旋轉阻力的功能可以併存，因此，上揭橢圓運動機 (100)可提供更豐富多樣的運動程式供使用者選擇。 相較於前揭第5,685,804號美國專利的懸臂式結構， 本發明的橢圓運動機（1〇0)可以更有效率地調整踏板軌跡 的斜度，而且可調範圍較大，同時，由於踏板軌跡的底端 可維持在同一低處，不會影響到使用者登上踏板（19〇)時 的便易性及運動時的安全感。 由於踏板（190)是固接在連桿（180)而非支撐桿（16〇) 上，因此踏板（190)前、後二端的角度變化是對應於連桿 (180)前、後二端的角度變化，換言之，當連桿（18〇)前端 16 1294294 相對於後端上昇時，踏板（190)亦是前端相對後端上昇， 反之亦然。藉由預設的構件關係，無論橢圓運動機（100) 的踏板執跡斜度如何，當踏板（19〇)位在其運動軌跡（例如 1或TO的底端、後端區段時，踏板（19〇)用以支撐使用者 腳底的腳踏面大致呈現水平狀態（註：在本實施例中，踏 板（190)的腳踏面是平行於連桿（180)長軸向，但此非限定 要件）；而當踏板（190)位在運動軌跡的其他區段時，腳踏 面的前端低於後端，並且在軌跡的頂端、前端區段時，下 .斜最為明顯。上述踏板角度變化與人體跑步、登階時的腳 掌角度較為吻合，亦即，在著地時腳底會平貼於地，而在 抬腿、踩下時會是腳尖朝下，如此，使用者在利用擴圓運 動機（100)進行腿部運動時會比較舒適自然，也比較不容 易產生酸疼或運動傷害。 而且，當踏板軌跡斜度較小時，踏板（190)前端下斜 的俯角較小，相對地，當踏板執跡斜度較大時，踏板（190) 前端下斜的俯角也較大。換言之，當踏板軌跡的仰角產生 > 變動時，踏板後端在軌跡中最高位置的高度變動量，會大 於前端在軌跡中最高位置的高度變動量。如此，當使用者 控使踏板軌跡的仰角加大時，踏板（190)除了會沿著更陡 斜的軌跡運動至更高處，同時其腳踏面後端也會翹得更 高，藉此可將使用者腳跟托高，增加腿部運動量。 此外，基於預設的構件比例及空間關係，各支撐桿 U60)的後端是保持在對應的踏板（19〇)正下方，換言之， 在前後轴向上，支撐桿（160)的後端始終介於當時的踏板 17 1294294 (190)前、後二端之間。因此，與一般的橢圓運動機相較， 本發明的橢圓運動機（1〇〇)能在保有足夠的踏板行程及良 好的人體工學之下，有效縮減器材的佔地面積及佔置空間 (特別是體現在前後長度方面）。 接著請參閱第九及第十圖的本發明第二較佳實施例 的橢圓運動機（200)，該橢圓運動機（2〇〇)大體上仍是由一 架體（210)、一導軌座（220)、一斜度控制裝置（230)、一迴 繞機構（240)、二支撐桿（260)、二擺臂（270)、二連桿（280) 及二踏板（290)所構成，上揭構件或單元的基本結構及功 能，大都同於前一實施例當中的對等構件或單元，以下主 要針對不同的結構及工作原理進行說明。 在本實施例中，導軌座（220)是一長條形板塊，頂面 没有沿其長軸向延伸的淺溝狀的左、右二導軌（224)，分 別供該二支撐桿（26〇)後端的滚輪（261)滾壓其上。導軌座 (220)同樣是將其後端依左右轴向樞接在架體（21〇)的底座 (211)後端，可在第九圖所示的第一角度及第十圖所示的 第二角度之間偏轉。 本實施例的斜度控制裝置（230)設在導軌座（220)前 方，它與迴繞機構（240)及飛輪（245)等機構一併被殼罩 (216)所包覆。斜度控制裝置（23〇)主要包含一馬達組 (232)、一螺桿（231)及一螺合件（233)。其中，馬達組（232) 是由一馬達及一減速齒輪箱所組成，並且利用齒輪箱的外 殼依左右軸向樞設在架體（21〇)的設置架（212)上，位在距 離地面預定尚度的位置。螺桿（231)是由馬達組（232)往下 18 1294294 延伸，其頂端接合在馬達組（232)的出力端，底端為一自 由端，轴線可隨著馬達組（232)相對於設置架（212)進行偏 轉，並且可文馬達組（232)驅動而沿自身軸線旋轉。螺合 件（233)利用自身的一貫穿螺孔螺合在螺桿（231)上。該導 軌座（220)的刮&在刖延伸一接合桿（226)，接合桿（226)穿 經殼罩（216)後側殼板上所預設的縱向槽孔（219)，依左右 軸向與該螺合件（233)樞接。 藉此，當螺桿（231)受馬達組（232)驅動而正轉或反轉 時，螺合件(233)會帶動接合桿（226)前端沿著螺桿（231)轴 向上下位移，直接牽引導軌座（22〇)往上仰高或往下俯 低。當導軌座（220)偏轉時，馬達組（232)及螺桿（231)亦會 對應地略微偏轉。 胃 如此，使用者在使用本實施例的橢圓運動機（2〇〇) 時，同樣可透過前端的操控台（214)即時調整踏板（29〇)的 運動執跡斜度，或是預設其時序變化。當然，除了「運動 執跡可調」之外，本實施例的橢圓運動機（2〇〇)亦具備前 面已充分說明的「可調範圍寬廣」、「符合人體工學」、「運 動量較大」等優點，此處不再贅述。 在類似的技術手段之下，上揭斜度控制裝置（23〇)的 空間關係亦可變化如下：馬達組改成樞設在架體的底座 上，亦即位在接近地面的高度，相對地，螺桿改由馬達組 往上延伸（頂端為一自由端），而螺合件及接合桿的關係同 前；如此同樣能以相同原理達成相同功能。 上揭兩種較佳實施例結構均是採用電動方式調整踏 19 1294294 板軌跡的斜度，使用上較為便利。當然，本發明也可實施 成以手動方式進行軌跡調整，例如第十一及第十二圖所示 的橢圓運動機（3〇〇)即是一較佳實施例，其中，除了斜度 控制裝置（330)改成手動式結構（後詳），以及踏板（39〇)樞 接型式略有不同以外，其他構件及單元均與前二實施例大 同小異，因此以下僅就上述重要差異進行說明。 請再搭配參閱第十三圖，本實施例的斜度控制裝置 (330)是由一支撐架（331)及一離合機構（335)配合而成，其 中’支撐架（331)固接在架體（31〇)的底座（311)上，位在導 軌座（320)前方的殼罩（316)内部，它具有平行相對的左、 右二縱長形板片（332)，各板片（332)上設一透空的導槽， 各導槽包含一縱向延伸的長槽部（333)，以及各自連通在 長槽部（333)前侧的若干（本實施例是五個）凹缺狀的定位 部（334)，更詳細地，長槽部（333)是對應導軌座（320)後端 的樞轉轴心而呈弧形延伸，各定位部（334)是由長槽部 (333) 前緣往前下方凹入。各板片（332)上的該等定位部 (334) 以等間方式縱向排列，而且左、右二板片（332)上的 定位部（334)兩兩相對。 導軌座（320)前端往前延伸一接合桿（326)，接合桿 (326)穿經殼罩（316)後側殼板上所預設的縱向槽孔 (319)，前端介在支撐架（331)的左、右二板片（332)之間。 該離合機構（335)具有一位在接合桿（326)上方的手把 (336)，該手把（336)的前端形成一「倒U形」跨套在接合 桿（326)前端，並利用一左右轴向的柩轴（337)與接合桿 1294294 (326)樞接；手把（336)亦穿經殼罩（316)的前述縱向槽孔 (319) ’後端凸伸出殼罩（316)後方，可供使用者捉握。手 把（336)前端固接一定位件（338)，定位件（338)是一左右轴 向的圓桿，平行地位在前述樞軸（337)的前下方，但其二 端更分別凸穿至支撐架（331)左、右二板片（332)的導槽。 此外，手把（336)前端與接合桿（326)之間設一彈性元件 (339)，實質上是一螺旋壓縮彈簧，縱向套定在接合桿（326) 最前端的一小凸柱（螺栓）上，位在手把（336)的樞軸（337) 前方’彈簧底端抵壓在接合桿（326)上，頂端往上推抵手 把（336) ’其舒張彈力提供手把（336)相對於接合桿（326)的 扭力，使得定位件（338)以前述樞軸（337)為軸心往前下方 偏轉。 如第十四圖所示，在一般狀態下，離合機構（335)的 定位件（338)二端是位在支撐架（331)上某高度的一對定位 部（334)内，而且該彈性元件（339)施予手把（336)的扭力可 將定位件（338)推往定位部（334)底端，使得卡陷在定位部 (334)底端的定位件（338)連帶將手把（336)前端及接合桿 (326)前端定位在對應高度，藉此將導軌座（32〇)卡定在對 應角度，例如，如第十一圖所示，當定位件（338)定位在 支撐架（331)上最低的定位部（334)時，導軌座（320)即呈斜 度最小的第一角度；或是，如第十二圖所示，當定位件 (338)定位在支撐架（331)上最高的定位部（334)時，導轨座 (320) 即呈斜度最大的第二角度。 當使用者欲改變導軌座（320)的斜度時，必須在人員 21 1294294 離開踏板（390)，亦即橢圓運動機（300)在非操作使用中的 狀態下，以單手將離合機構（335)的手把（336)後端往上拉 提（暫時壓縮彈性元件（339))，使手把（336)前端的定位件 (338)相對於樞轴（337)往後上方偏轉，因而順著定位部 (334)滑出至長槽部（333)，如第十五圖所示；接著，使用 者依其需求，捉著手把（336)將導軌座（320)前端往上提 同’或者疋讓導軌座（32〇)因自身重量往下低沈（過程中， 疋位件（338) ^ —端沿者長槽部（333)位移）’到了適當高處 時，再放鬆捉提手把（336)的力量，使彈性元件（339)再度 舒張，讓手把（336)前端的定位件（338)因為彈性元件（339) 提供的扭力而順勢滑入定位部（334)，再度卡陷在定位部 (334)底端，使導軌座（320)定位在對應角度。 除了斜度控制裝置之外，本實施例與前揭實施例另一 較大的差異在於，各踏板（39〇)是直接將其前端依左右軸 向樞接在支撐桿（360)的支撐部（362)上，而連桿（380)則不 與支撐桿（360)直接樞接，乃是將其後端固接在踏板（39〇) 的外侧面，如此，運動中的踏板（390)同樣會因連桿（380) 的牵動，而相對於支撐桿（36〇)進行對應偏轉。 對本發明而言，踏板、支撐桿及連桿的接合關係，除 了以上所繪示及說明的兩種型式，亦可採用下述結構（圖 面未示）：例一，踏板前端直接樞接在支撐桿的支撐部上， 而連桿的對應部位也依同一軸心樞接在該支撐部，同時， 連杯後端又與踏板固接；例二，踏板前端及連桿後端同軸 枢接在支樓桿的支撐部，而且踏板與連桿在樞接部位剛性 1294294 連結。歸納而言，在本發明中，相互連結的踏板及連桿其 中至少一者與支撐桿直接樞接，使得踏板及連桿都能以支 撐桿的支撐部為軸心，相對於支撐桿進行偏轉。此外，踏 板相對於支撐桿的樞轉軸線，並不限定位在踏板的前端或 前方’亦有可能是位在踏板中段，甚至是踏板的後端或後 方0 當然’對熟習此項技藝者而言，以手動方式調整導軌 座角度的結構並不偈限於上揭圖例形式，例如，可將前揭 第一實施例中的螺桿（131/131，）、螺合件（133/133,）替換成 類似上述支撐架（331)、離合機構（335)的手動式結構，亦 即，對應於第六、七圖所示結構，可在導軌座（12〇)上設 置若干沿著長軸向等間排列的定位部，同時，使該托桿 (134)底端依然樞接在底座（in)上，但托桿〇34)頂端可供 使用者依需要而選擇性地將其定位（可利用嵌卡、鎖合等） 在導執座（120)上的其中一前述定位部；或是，對應於第 八圖所示結構，可在底座（111，）上設置若干沿前後軸向等 間排列的定位部，並使托桿（134，）一端樞接在導執座 (120’），另一端可選擇性地定位在底座（in’）上的其中一 定位部；如此，當托桿的活動端被選擇性地連接在架體或 導軌座上的不同位置時，導轨座即會被定位在不同的對應 角度。 綜合以上各實施例的結構及功效說明可知，本發明所 提供的橢圓運動機可讓使用者簡便地調整踏板活動軌跡 的斜度，藉此選擇不同型態或不同負荷的腿部運動，增加 23 1294294 運動的豐富性及變化性。同時，本發明的橢圓運動機的踏 板可在運動過程中妥貼地支撐使用者的腳底，提昇運動的 舒適性。以及’該踏板前、後二端的高度差距可隨著轨跡 斜度的增加而擴大，提供使用者活動量更高的腿部運動。 最後必須補充說明的是’雖然在上揭較佳實施例結構 中，導軌座都是以其後端樞接在架體，而且均被限制在「前 端不低於後端」的偏轉範圍，不過，本發明中的導執座也 可實施成以其中段甚或前端樞接在架體，並且可能呈現前 端低於後端的姿態。再者，導軌座上用以導引支撐桿後端 前後運動的導軌，並不限定是直線延伸，例如亦可依設計 而呈現某種程度的凹弧或凸弧。 此外，在上揭較佳實施例結構當中，支撐桿的前端均 被導引在一圓形軌跡上運動，但本發明亦可採用其他形式 的迴繞機構，導引支撐桿前端沿一橢圓形、卵形或其他形 狀的封閉軌跡運動（例如前述第6,440,042號美國專利所 揭技術）。再者，本發明中的連桿並不限定前端樞接在一 擺臂底端，例如，連桿前端也可能是沿著架體上預設的水 平、傾斜或弧曲導軌而前後運動，同樣可達成牽動踏板偏 轉的功用。 24 1294294 【圖式簡單說明】 第一圖是本發明第一較佳實施例的左後方立體圖，其 中的導轨座定位在一斜度較小的第一角度； 第二圖是本發明第一較佳實施例對應於第一圖狀態 的右前方立體圖； 第三圖是本發明第一較佳實施例的左側視圖（取除殼 罩左半部），其中的導軌座定位在前述第一角度； 第四圖類似第一圖，也是本發明第一較佳實施例的左 . 後方立體圖，但其中的導執座定位在一斜度較大的第二角 度； 第五圖類似第三圖，但其中的導軌座定位在前述第二 角度； 第六圖顯示本發明第一較佳實施例當中的斜度控制 裝置在導軌座呈第一角度時的狀態； 第七圖類似第六圖，顯示該斜度控制裝置在導轨座呈 第二角度時的狀態； > 第八圖是本發明第一較佳實施例當中的斜度控制裝 置另一變化形態的示意圖； 第九圖是本發明第二較佳實施例的左侧視圖（取除殼 罩左半部），其中的導軌座定位在一斜度較小的第一角度； 第十圖類似第九圖，但其中的導軌座定位一斜度較大 的在第二角度； 第十一圖疋本發明第三較佳實施例的左侧視圖（取除 殽罩左半部），其中的導軌座定位在一斜度較小的第一角 25 1294294 度； 第十二圖類似第十一圖，但其中的導軌座定位在一斜 度較大的第二角度； 第十三圖是本發明第三較佳實施例當中的斜度控制 裝置的立體分解圖； 第十四圖是本發明第三較佳實施例當中的斜度控制 裝置的局部放大圖，顯示定位件定位在其中一定位部；以 及 .第十五圖類似第十四圖，但其中的定位件脫離定位狀 【主要元件符號說明】 〔第一實施例〕 100 橢圓運動機 110 架體 111 底座 112 設置架 113 立桿 114 操控台 115 固定扶手 116 殼罩 117 圓形開口 118 圓形轉盤 120 導執座 121 前端 122 後端 123 導軌 130 斜度控制裝置 131 螺桿 132 馬達組 133 螺合件 134 托桿 140 迴繞機構 141 曲柄轴 142 旋轉架 26 1294294

143迴繞接點 145飛輪 160支撐桿 162支撐部 171樞接部 173活動握把 190踏板 〔第二實施例〕 200橢圓運動機 211底座 214操控台 219縱向槽孔 224導軌 230斜度控制裝置 232馬達組 240迴繞機構 260支撐桿 270擺臂 290踏板 〔第三實施例〕 300橢圓運動機 311底座 319縱向槽孔 326接合桿 144大皮帶輪 150渦電流制動器 161滾輪 170擺臂 172擺盪端 180連桿 210架體 212設置架 216殼罩 220導軌座 226接合桿 231螺桿 233螺合件 245飛輪 261滾輪 280連桿 310架體 316殼罩 320導軌座 330斜度控制裝置 27 1294294 331支撐架 332板片 333長槽部 334定位部 335離合機構 336手把 337樞軸 338定位件 339彈性元件 360支撐桿 362支撐部 390踏板 380連桿 28

Claims (1)

1294294 、申請專利範圍·· L 一種可調整踏板轨跡斜度的橢圓運動機，包含有： 一架體，可穩定設置在地面上； 該 導軌座，具有一前端及一後端，該導軌座可相對 =體進行偏轉，使得其前、後二端的連結線相對於地面 的角度產生變化； 一斜度控制裝置，設於該架體及該導轨座之間，可 控制該導軌座的前述角度； n一迴繞機構，設在該架體上，具有可在一封閉軌跡 上運動的相對二迴繞接點； 、一左支撐桿及一右支撐桿，各具有一前端、一後 二及位在該前、後二端之間的—支樓部，該二支樓桿 ^别端分別樞接在該二迴繞接點，後端可在該導執座的 刖、後二端之間運動； 左連桿及一右連桿，各具有一前端及一後端，該 刖链可相對該架體前後運動；以及 妗，、左踏板及一右踏板，分別與該二連桿的後端連 並且與對應的該支撐桿的支樓部形成相對樞接關係。 2·依據巾請專利範圍第丨項所述之可調整踏板軌跡 ^的橢圓運動機’其中’該斜度控制裝置包含有一螺 :馬達組、-螺合件及—托桿；該螺桿㈣在該導執 馬上，具有-前端及-後端，可在該導執座上依自身轴線 ^地旋轉、，且其_可_科減㈣該架體進行偏 ’該馬達組設在該導軌座上，可轉賴桿；該螺合件 29 1294294 螺合在該螺桿上；該托桿—端減在該螺合件，另一端極 接在該架體。 3·依據中請專利範圍第丨項所述之可難踏板軌跡 ^度的橢圓運動機，其中，該斜度控制裝置包含有一螺 桿、-馬達組、-螺合件及—托桿；_桿樞設在該架體 上’具有-前端及-後端，可在該架體上依自身軸線原地 旋轉；該馬達組設在該架體上’可驅轉該螺桿；該螺合件 螺合在該螺桿上；該托桿一端樞接在該螺合件，另一端樞 接在該導軌座。 4·依據申請專利範圍第1項所述之可調整踏板軌跡 斜度的橢圓運動機，其中，該導軌座上設有若干呈前後排 列的定位部；該斜度控制裝置包含有一托桿，該托桿一端 連接在該架體，另一端可選擇性地定位在該導軌座上的其 中一該定位部。 5·依據申請專利範圍第1項所述之可調整踏板軌跡 斜度的橢圓運動機，其中，該架體上設有若干呈前後排列 的定位部；該斜度控制裝置包含有一托桿，該托桿一端連 接在該導軌座，另一端可選擇性地定位在該架體上的其中 一該定位部。 6·依據申請專利範圍第1項所述之可調整踏板軌跡 斜度的橢圓運動機，其中，該斜度控制裝置包含有一馬達 組、一螺桿及一螺合件；該馬達組樞設在該架體的距離地 面預定高度位置；該螺桿是由該馬達組往下延伸，可受該 馬達組驅動而沿自身軸線原地旋轉，且其軸線可隨著該馬 30 ^294294 達組相對該架體進行偏轉； 導軌座與該螺合件連接。 該螺合件螺合在該螺桿上；該

2據申請專郷㈣丨項所述之 ^朗橢圓運動機，其中，該斜度控制裝置包含有一 ^達 面1ΓΓ—螺合件；該馬達组樞設在該架體的接近地 度位置；該螺桿是由該馬達組往上延伸，可受該馬達 :且驅動而沿自身軸線原地旋轉，且 心 該螺合件螺合在-二 :依據申請專圍第1項所叙可觀踏板軌跡 ”、又的橢圓運動機，其中，該斜度控制裝置包含有一支樓 架及一離合機構；該支撐架設在該架體上，具 向排列的定位部；該離合機構設在該導軌座上，具有一可 活動的定位件’該離合機射依使用者手動操作而使該定 位件選擇性地定位在該支撐架的其中一該定位部。 9.依據申請專利範圍第8項所述之可調整踏板軌跡 斜度的橢圓運動機，其中，該支撐架具有左、右二板片， 各該板片上設有一導槽，各該導槽具有一縱向延伸的長槽 部，以及分別由該長槽部前緣往前下方凹入的前述定位 部，該離合機構具有一手把，該手把具有一前端及一後 端’該則端依左右軸向樞接在該導軌座前端，該後端可供 使用者捉握；前述定位件設在該手把前端，具有分別伸入 該二導槽的左、右二端；該手把與該該導執座之間設有一 彈性元件，該彈性元件提供該手把相對於該導軌座的扭 31 1294294 力’該扭力使該定位件可順著該定位部移往定位部底端。 1 依據申請專職_ Μ所述之可轉踏板軌跡 =度久的橢圓運動機，其中，更包含有—左擺臂及-右擺 擺臂樞接在該架體，具有—可前後姆的底端； 各該連桿的前端枢接在對應的該擺臂的底端。 ❹據㈣專利範圍第1項所述之可調整踏板軌跡 動機，其中，該導軌座將其後端植接在該架 體的接近地面高度位置。 斜声= 依rf申请專利範圍第1項所述之可調整踏板軌跡 斜度的橢圓運動機’其中’該導軌座上設有在其前、後二 端之間直線延伸的導執，各該切桿的後 該導執座的前、後二端之間直線運動。 麟在 13.依射請專鄕圍第丨項所述之可職踏板軌 斜度的_運動機，其中’在前錄向上，各該支擇桿的 後端是介於對應的該踏板的前、後二端之間。 14·依據中請專利範圍第i項所述之可 斜度的_運動機’其中，各該連桿的—歡部位^= 對應的該支撐桿的支撐部。 15. 依據申請專利範圍第丨或第㈣所述之 板軌跡斜度的_運動機’其中，各該踏板的一預定部： 樞接在對應的該支撐桿的支撐部。 16. -種可調整踏板轨跡斜度的擴圓運動機， 一架體，可穩定設置在地面上； -導轨座’具有一前端及一後端，該導轨座可相對 32 1294294 該架體進行偏轉，使得/ 的角度產生變化；/、、谈二端的連結線相對於地面 一斜度控制裝置，句八 在該架體或鱗執就巾托桿，該托桿—端連接 拖相斟仞番认士上八 考的預定位置，另一端以可變 =目對位置的方核接在該架體或該導執座當中的另-一迴繞機構，設在該牟 卜、 朱體上，具有可在一封閉執跡 上運動的相對二迴繞接點；

一左支撐桿及一右支 ^ 1V ^ ^_ 石无琮椁，各具有一前端、一後 Λ 後二端之間的—支撐部，該二支樓桿 ϋ剛=難接在該二魏如，後端可在該導軌座的 刖'後二端之間運動； 一左連桿及-右連桿，各具有一前端及—後端，該 前端可相對該架體前後運動；以及

一左踏板及一右踏板，分別與該二連桿的後端連 結，並且與對應的該支撐桿的支撐部形成相對樞接關係。 17·依據申請專利範圍第16項所述之可調整踏板軌 跡斜度的橢圓運動機，其中，該斜度控制裝置另外包含有 一螺桿、一馬達組及一螺合件，該螺桿樞設在該導軌座 上’具有一前端及一後端，可在該導軌座上依自身軸線原 地旋轉，且其轴線可隨著該導轨座相對該架體進行偏轉； 該馬達組設在該導軌座上，可驅轉該螺稈；該螺合件螺合 在該螺桿上；該托桿一端樞接在該螺合件，另一端樞接在 該架體。 33 1294294 18·依據申請專利範圍第16項所述之可調整踏板執 跡斜度的橢圓運動機，其中，該斜度控制裝置另外包含有 一螺桿、一馬達組及一螺合件，該螺桿樞設在該架體上， 具有一前端及一後端，可在該架體上依自身輪 轉；該馬達㈣在該架體上，可驅轉該螺桿；該^牛螺 合在該螺桿上；該托桿一端樞接在該螺合件，另一 在該導歸。

19·依據申請專利範圍第16項所述之可調整踏板軌 跡斜度的橢圓運動機，其中，該導軌座上設有若干呈前後 排列的定位部；該托桿一端連接在該架體，另一端可選擇 性地定位在該導軌座上的其中一該定位部。 、 20·依據申請專利範圍第16項所述之可調整踏板軌 跡斜度的橢圓運動機，其中，該架體上設有若干呈前後排 列的定位部·，該托桿一端連接在該導軌座，另一端二^擇 性地定位在該架體上的其中一該定位部。 、 21· —種可調整踏板執跡斜度的橢圓運動機，包含有： 一架體，可穩定設置在地面上； -導軌座，具有-前端及-後端，該導軌座可相對 該架體進行偏轉，使得其前、後二端的連結線相對於地面 的角度產生變化； ' 一斜度控制裝置，包含有一馬達組、一螺桿及一螺 合件；該馬達組設在該架體上；該螺桿具有一頂端及一底 端，可受該馬達組驅動而依自身軸線原地旋轉；該螺合件 螺合在該螺桿上；該導軌座的一預定部位與該螺合件連 34 1294294 接； 一迴繞機構，設在該架體上，具有可在一封閉軌跡 上運動的相對二迴繞接點； 左支撐私及一右支樓桿，各具有一前端、一後 端，以及位在該前、後二端之間的一支撐部，該二支撐桿 的刚端分別樞接在該二迴繞接點，後端可在該導軌座的 前、後二端之間運動； 一左連桿及一右連桿，各具有一前端及一後端，該 前端可相對該架體前後運動；以及 一左踏板及一右踏板，分別與該二連桿的後端連 結，並且與對應的該支撐桿的支撐部形成相對樞接關係。 22·依據申請專利範圍第21項所述之可調整踏板轨 跡斜度的橢圓運動機，其中，該馬達組樞設在該架體的距 離地面預定高度位置，該螺桿是由該馬達組往下延伸，且 其軸線可隨著該馬達組相對該架體進行偏轉。 23·依據申請專利範圍第Μ項所述之可調整踏板軌 跡斜度的橢圓運動機，其中，該馬達組樞設在該架體的接 近地面高度位置，該螺桿是由該馬達組往上延伸，且其轴 線可隨著該馬達組相對該架體進行偏轉。 24· 一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，包含有： 一架體’可穩定設置在地面上； 一導轨座，具有一前端及一後端，該導軌座可相對 該架體進行偏轉，使得其前、後二端的連結線相對於地面 的角度產生變化； 35 1294294 i餘難置，包含有—倾缺—離 該支撐架設在該架體上，具有千 該離合機構設在該導軌座上，可二=定位部； 離:機構可依使用者手動操作而使紋位件選擇性地定 位在該支撐架的其中一該定位部； 疋 一迴燒機構，設在該架體上，具有 上運動的相對二迴繞接點； 封閉軌跡

-左支樓桿及-右支撐桿，各具有— 端’以及位在該前、後二端之間的一支撐部，該 !前:分別樞接在該二迴繞接點，後端可在該導軌二 刖、後二端之間運動； -左連桿及-右連桿，各具有—前端及―，談 前端可相對該架體前後運動；以及 ^ 、-左踏板及-右踏板，料能二連桿的後端連 結，並且與對應的該支撐桿的支撐㈣成相對 瓜依射請專職，24項所述之可調整踏板軌 跡斜度的橢圓運動機，其中，該支撐架具有左、右二板片， 各該板片Λ設有-導槽，各該導槽具有—縱向延伸的長槽 部，以及分別由該長槽部前緣往前下方凹入的前述定位 部；該離合機構具有一手把，該手把具有一前端及一後 端，該前端依左右軸向樞接在該導軌座前端，該後端可供 使用者捉握；前述定位件設在該手把前端，具有分別伸入 該二導槽的左、右二端；該手把與該該導執座之間設有一 彈性元件，該彈性元件提供該手把相對於該導軌座的扭 36 1294294 力，該扭力使該定位件可順著該定位部移往定位部底端。

37 1294294 七、指定代表圖·· (一） 本案指定代表圖為：第（四）圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 100橢圓運動機 110架體 120導軌座 160支撐桿 170擺臂 180連桿 190踏板 •八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：