TWI573611B - 具有可調整連接件的橢圓運動機器 - Google Patents

Description

具有可調整連接件的橢圓運動機器 【相關申請交叉參照】

本申請案主張於2014年7月2日所申請之臨時專利申請案第62/020,312號的優先權，該申請案以引用其揭示之所有內容之方式於此具體整合併入本文。

以下內容概與運動機器有關，且特別與用以控制一橢圓運動機器之腳踏支架步幅的機構、系統與方法的領域有關。

橢圓運動機器為一種運動機器形式，該機器包含足部支撐件，該支撐件經配置以關於一往復路徑移動，以模擬跨步、跑步、走路或攀爬的運動。一般而言，一橢圓或橢圓形式運動機器包括一對往復足部支撐件，該對支撐件經建構以接納並支撐一使用者的足部。每一往復足部支撐件都具有至少一端部，該端部被支撐以圍繞一樞軸點(例如，在一樞軸端部或樞軸連接處)進行旋轉運動，而該另一端部以經佈置而使得該往復足部支撐件圍繞一封閉路徑移動的方式受到支撐。在該運動機器的操作時，都造成每一往復足部支撐件沿著該封閉路徑移動，藉此模擬該使用者的跨步運動。通常，該等往復足部支撐件係經配 置以成為彼此相位相異大約180度，以模擬自然的交替跨步運動。

一個體可以利用將他或她的足部放置在該等往復足部支撐件上的方式使用一橢圓運動機器。一旦站在該等足部支撐件上，該個體可以致動該運動機器任何想要的時間長度以及任何想要的步伐，以造成該等往復足部支撐件重複地沿其個別的封閉路徑移動，其動作能有效地形成一連串由該個體所能達成的跨步，以獲得想要的運動程度。利用一橢圓運動機器達成的運動對於尋求有氧運動的個體而言係特別受到偏愛，該運動對於該個體框架或連接關節造成極少或不造成物理衝擊。

一橢圓運動機器的實例係揭示於頒發於William Dalebout的美國專利第7,901,330號中。此參考文獻敘述一運動機器，特別是一種前方或後方安裝的橢圓或橢圓形式機器，該機器包括：一支撐結構；一驅動組件，該組件以樞軸形式連接至該支撐結構並經佈置以圍繞一第一樞轉軸旋轉；一往復足部支撐件，經配置以圍繞一封閉路徑移動，在該驅動組件旋轉時該封閉路徑具有一步幅長度；一連接配置，經配置以將該往復足部支撐件圍繞該驅動組件支撐在自該第一樞軸徑向偏移的位置處，其中該連接配置係圍繞一第二樞轉軸以樞軸方式連接至該驅動組件；以及一調整機構，經配置以使該連接配置能夠在至少兩調整位置之間圍繞該第二樞轉軸樞轉，以變化該往復足部支撐件對於該第一樞轉軸的徑向位移。橢圓運動 機器的其他實例則敘述於頒發於Eric Hsu的歐洲專利公開案第EP2431077號與頒發於Daniel Ross Moon的美國專利案第7,097,591號與頒發於Andrew P.Lull的美國專利案第7,462,134號。

在本發明之一態樣中，一橢圓運動機器包括一曲柄元件，該曲柄元件具備一第一部分與一第二部分，該第一部分連接至一阻抗機構，而該第二部分包括一經佈置以附加至一足部支撐件之可調整連接件。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件係經佈置以沿著該曲柄元件的長度，改變在該曲柄元件與該足部支撐件之間的一連接點。

在本發明之一態樣中，改變該連接點係改變該橢圓運動機器的步幅長度。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件包括一螺紋桿，該螺紋桿與該曲柄元件的長度對齊，而該足部支撐件係被成形以連接至該螺紋桿。

在本發明之一態樣中，該第一選擇器係被整合至該第一啞鈴之中，而該第二選擇器係被整合至該第二啞鈴之中。

在本發明之一態樣中，該橢圓運動機器包括連接至該螺紋桿之一手柄，其中該手柄的運動旋轉該螺紋桿。

在本發明之一態樣中，該手柄係經定位靠近於該曲柄臂的一遠端。

在本發明之一態樣中，該橢圓運動機器包括經定位以旋轉該螺紋桿之一馬達。

在本發明之一態樣中，該阻抗機構包括一飛輪。

在本發明之一態樣中，該橢圓運動機器包括經形成於該曲柄元件中之一槽縫，而該足部支撐件係通過該槽縫被連接至該可調整連接件。

在本發明之一態樣中，該槽縫包括一第一封閉端與一第二封閉端，該兩個封閉端定義該可調整連接件的位移範圍。

在本發明之一態樣中，該橢圓運動機器包括定位靠近於該槽縫的多數步幅指示器。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件為一樞軸連接件。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件包括橫向一踩踏桿佈置之一樞軸桿。

在本發明之一態樣中，一橢圓運動機器包括一曲柄元件，該曲柄元件具備一第一部分與一第二部分，該第一部分連接至一阻抗機構，而該第二部分包括一經佈置以附加至一足部支撐件之可調整連接件。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件係經佈置以沿著該曲柄元件的長度，改變在該曲柄元件與該足部支撐件之間的一連接點。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件包括一螺紋桿，該螺紋桿與該曲柄元件的長度對齊，而該足部支撐件係被成形以連接至該螺紋桿。

在本發明之一態樣中，改變該連接點係改變該橢圓運動機器的步幅長度。

在本發明之一態樣中，該橢圓運動機器包括經形成於該曲柄元件中之一槽縫，而該足部支撐件係通過該槽縫被連接至該可調整連接件。

在本發明之一態樣中，該槽縫包括一第一封閉端與一第二封閉端，該兩個封閉端定義該可調整連接件的位移範圍。

在本發明之一態樣中，該橢圓運動機器包括定位靠近於該槽縫的多數步幅指示器。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件為一樞軸連接件。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件包括橫向一踩踏桿佈置之一樞軸桿。

在本發明之一態樣中，該橢圓運動機器包括經定位以旋轉該螺紋桿之一馬達。

在本發明之一態樣中，一橢圓運動機器包括一曲柄元件，該曲柄元件具備一第一部分與一第二部分，該 第一部分連接至一阻抗機構，而該第二部分包括一經佈置以附加至一足部支撐件之可調整連接件。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件係經佈置以沿著該曲柄元件的長度，改變在該曲柄元件與該足部支撐件之間的一連接點。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件包括一螺紋桿，該螺紋桿與該曲柄元件的長度對齊，而該足部支撐件係被成形以連接至該螺紋桿。

在本發明之一態樣中，一槽縫係形成於該曲柄元件中，而該足部支撐件係通過該槽縫被連接至該可調整連接件。

在本發明之一態樣中，該槽縫包括一第一封閉端與一第二封閉端，該兩個封閉端定義該可調整連接件的位移範圍。

在本發明之一態樣中，該可調整連接件包括橫向一踩踏桿佈置之一樞軸桿。

在本發明之一態樣中，改變該連接點係改變該橢圓運動機器的步幅長度。

以上詳細敘述之本發明該等態樣之任一者都可以與在此詳細敘述之本發明任何其他態樣組合。

100‧‧‧橢圓運動機器

102‧‧‧底座支撐結構

104‧‧‧前端

106‧‧‧後端

108‧‧‧穩定器

110‧‧‧穩定器

112‧‧‧手柄

114‧‧‧滾輪

116‧‧‧直立支撐結構

118‧‧‧控制台

120‧‧‧手柄

122‧‧‧手柄

124‧‧‧驅動單元

126‧‧‧旋轉底座

127‧‧‧通氣孔

128‧‧‧飛輪

130‧‧‧阻抗組件

132‧‧‧曲柄元件

134‧‧‧往復足部支撐件

136‧‧‧往復足部支撐件

138‧‧‧樞軸連接件

140‧‧‧腳踏支架

142‧‧‧腳踏支架

144‧‧‧前端

146‧‧‧前端

148‧‧‧直立擺動鏈結件

150‧‧‧直立擺動鏈結件

152‧‧‧樞軸鏈結上方端部

154‧‧‧樞軸鏈結上方端部

156‧‧‧可旋轉手柄

158‧‧‧可旋轉手柄

200‧‧‧驅動單元框架

226‧‧‧旋轉底座

232‧‧‧曲柄元件

233‧‧‧旋轉中心

238‧‧‧樞軸連接件

240‧‧‧外側端

242‧‧‧手柄

244‧‧‧螺紋桿

246‧‧‧步幅長度指示器

340‧‧‧外側端

342‧‧‧手柄

344‧‧‧螺紋桿

346‧‧‧步幅指示器

360‧‧‧槽縫

362‧‧‧桿組件

402‧‧‧內側端

404‧‧‧螺紋部分

406‧‧‧附加部分

408‧‧‧附加部分

410‧‧‧螺紋桿引導件

412‧‧‧樞軸桿

414‧‧‧螺紋孔徑

416‧‧‧桿引導件

418‧‧‧樞軸筒

420‧‧‧開口

422‧‧‧蓋帽

500‧‧‧驅動單元

526‧‧‧旋轉底座

530‧‧‧馬達

532‧‧‧曲柄元件

533‧‧‧旋轉中心

542‧‧‧手柄

544‧‧‧螺紋桿

546‧‧‧步幅指示器

550‧‧‧樞軸連接件

552‧‧‧往復足部支撐件

560‧‧‧槽縫

562‧‧‧內側部分

該等伴隨圖式與圖形描述許多示例具體實施例，並做為本說明書的部分。與本發明敘述一起，這些圖式論證並說明此揭示案之各種原則。對於本發明之本質與 優點的進一步瞭解可以利用參照下述圖式的方式實現。在該等附加圖式中，相同的組件或特徵可具有相同的元件符號。

第1圖為根據本揭示案一具體實施例，一橢圓運動機器之實例的立體圖式，該橢圓運動機器具有可調整步幅半徑。

第2圖為根據本揭示案一具體實施例，一橢圓運動機器之一驅動單元部分之實例的側視圖，該橢圓運動機器具有可調整步幅半徑。

第3圖為根據本揭示案一具體實施例，一橢圓運動機器之一曲柄元件端部之實例的側視圖，該橢圓運動機器具有可調整步幅半徑。

第4圖為根據本揭示案一具體實施例，一橢圓運動機器之一曲柄元件之實例的分解圖，該橢圓運動機器具有可調整步幅半徑。

第5圖顯示根據本揭示案一具體實施例，一橢圓運動機器之一驅動單元的替代實例，該橢圓運動機器具有可調整步幅半徑。

雖然在此敘述之該等具體實施例係可以有各種修改和替代形式，但特定之具體實施例已經在此於該等圖式中藉由實例方式圖示，並於此詳細敘述。然而，在此敘述之該等示例具體實施例並不預期限制為所揭示之特定形式。倒不如說，本揭示內容涵蓋在該附加發明申請專利範圍內之所有修改物、等價物與替代物。

一橢圓運動機器可以包含如在此揭示之一可調整旋轉組件與步幅機構系統。具體來說，本發明之系統提供一橢圓運動機器，該機器具有一可調整旋轉半徑以連接一往復足部支撐件與一驅動單元之曲柄元件。該等可調整連接件可經佈置以讓一使用者在一定義範圍內快速選擇及動態達成無限數量的可能旋轉半徑，而不需要過於複雜、昂貴，並具有潛在危險性的擺動鏈結。該等可調整連接件可以同時調整該等往復足部支撐件之跨步運動的寬度與高度維度，同時將腳踏支架相對於其支撐樑保持於固定的位置。本發明之系統的某些具體實施例係為自我包含、涉及低的維護成本，且不具有容易遺失或被偷竊的可移除部件。

根據一具體實施例，一橢圓運動機器係具有一驅動單元，該驅動單元具有介於一往復足部支撐件之至少一支撐桿與該驅動單元之一曲柄元件之間的連接點。舉例而言，該驅動單元可以具有一曲柄元件，該曲柄元件自該驅動單元的旋轉中心徑向延伸。一可調整連接件可以包含介於該曲柄元件之一螺紋桿與該足部支撐件之間之一螺紋附加件。在某些情況中，該螺紋桿係與該曲柄元件之一長度對齊。一手柄或槓桿可以附加至該螺紋桿的一部分，以讓該使用者旋轉該螺紋桿。當該螺紋桿轉動時，該曲柄元件與該足部支撐件之間的連接點便根據該螺紋桿被旋轉的方向而改變。

在某些佈置中，可將兩曲柄元件附加至該驅動單元，該兩個曲柄元件彼此相位相異約180度，以提供該等足部支撐件每一個的交替往復運動。該等曲柄元件的每一個都可以具有單獨的步幅半徑控制，該等控制由容納在該每一個曲柄元件中的單獨螺紋桿所提供。當該等連接點於該等曲柄元件與該等足部支撐件之間改變時，該使用者的步幅也隨之改變。為了保持該等步幅的半徑為大致相同，可以沿著該螺紋桿的長度提供多數步幅長度指示器，因此可根據該使用者的需要比較並協調該連接點的位置。

在某些配置中，該樞軸連接件的調整範圍可由該螺紋桿的長度所限制。在多數其他配置中，該範圍係受到該曲柄元件中之一槽縫的維度所限定，該足部支撐件係通過該槽縫連接至該螺紋桿。舉例而言，一槽縫可形成於該曲柄元件中，並以該螺紋桿係與該曲柄元件的長度對齊。當該足部支撐件係與該螺紋桿進行螺紋連接(例如，透過一桿組件)時，該連接點便可以沿著該螺紋桿的長度移動。

在某些具體實施例中，該螺紋連接係被鏈結至一馬達，該馬達係經定位以旋轉該螺紋桿。當該馬達旋轉該螺紋桿時，該螺紋桿的螺紋外型便造成該連接點沿著該螺紋桿之長度移動。藉由控制該馬達，該使用者可以選擇性使得該螺紋桿繞著其縱軸旋轉，並藉此回復該連接點的位置。在某些實例中，該馬達係可在一使用者利用該橢圓運動機器運動時操作。在所述實例中，該使用者可以在同 時操作該橢圓運動機器時控制該馬達，而因此控制該步幅長度。

為了本揭示案的目的，該用詞「對齊」意指平行、大致平行，或是形成小於35度的角度。為了本揭示案的目的，該用詞「橫向」意指垂直、大致垂直，或是形成介於55度與125度之間的角度。為了本揭示案的目的，該用詞「長度」意指所敘述物體的最長維度。

現在實際參考該等圖式，第1圖繪示根據本揭示案一具體實施例，一橢圓運動機器100的立體圖式，該橢圓運動機器100具有可調整步幅半徑。該橢圓運動機器100可以包括一底座支撐結構102，該結構可以提供該橢圓運動機器100於一支撐表面上的支撐，例如像是支撐於一地板上。該底座支撐結構102可以具有一前端104與一後端106，每一端部104、106都具有穩定器108、110，以保持該橢圓運動機器100在使用時直立。該後端106可以包含一手柄112，以允許該橢圓運動機器100回復位置。舉例而言，該手柄112可用於抬升該底座支撐結構102的後端106，並利用在該底座支撐結構102前端穩定器110上的多數滾輪114使該橢圓運動機器100回復位置。

該底座支撐結構102的前端104可以包含朝上延伸之一直立支撐結構116。舉例而言，該直立支撐結構116可以大致上從該底座支撐結構102的前端104與 該支撐表面垂直延伸。該直立支撐結構116可以包含一控制台118及一對固定手柄120、122。

該底座支撐結構102與該直立支撐結構116可以包括剛性、具重量的材料。舉例而言，這些結構可以包括鋼、鋁、或是另一堅硬材料，該材料提供該支撐結構重量與穩定性。在某些具體實施例中，這些支撐結構可以包括保護一金屬底座框架的複合或塑膠材料。

該橢圓運動機器100的後端106也可以包含一驅動單元124。該驅動單元124在其相對側的每一側上可以包含一旋轉底座126、226，及安置於旋轉底座126與226之間的飛輪128。該飛輪128可為一阻抗組件130的部分，該阻抗組件130由該驅動單元124容納於該等旋轉底座126、226之間。舉例而言，該阻抗組件130可以包括一磁性阻抗系統，例如像是一無聲磁性阻抗單元，該單元提供對該驅動單元124之該等旋轉底座126、226的旋轉阻抗。在某些具體實施例中，也可以安裝替代的阻抗組件，例如像是一渦流制動(ECB)系統或是一磁性馬達制動系統。

一曲柄元件132、232可以自該驅動單元124徑向延伸。舉例而言，一曲柄元件132、232可以形成為一旋轉底座126、226的外部部分，並自該旋轉底座126、226徑向延伸。因此，該橢圓運動機器100可以包含兩曲柄元件132、232，每一個曲柄元件都被鏈結至該驅動單元124之每一側上的旋轉底座126、226。在某些 具體實施例中，該曲柄元件132、232被形成為自該旋轉底座126、226的旋轉中心233朝外延伸可能是有利的。每一曲柄元件132、232都可藉由該等往復足部支撐件134、136後端處的樞軸連接件138、238，以樞軸方式鏈結至該等往復足部支撐件134、136。因此，該等曲柄元件132、232與該等樞軸連接件138、238可以在該等樞軸連接件138、238繞著該等旋轉底座126、226旋轉時，為該等往復足部支撐件134、136提供重複旋轉運動。

在該等曲柄元件132、232與該等旋轉底座126、226可由一堅固、耐用的材料構成，該材料例如包含鋼或鋁。該等曲柄元件132、232與該等旋轉底座126、226可以包含多數外部外殼，該等外殼覆蓋於一堅固的金屬內部框架或子結構上，而該等外部外殼可包括塑膠、複合材料或是其他較輕、更加鮮豔或是更容易成形的材料，以降低成本及重量，或是增加美觀價值與風格。舉例而言，在第1圖繪示之該具體實施例中，該旋轉底座126包含多數通氣孔127，該等通氣孔降低該旋轉底座126的重量與製造成本，同時改善該橢圓運動機器100的美觀。

該等往復足部支撐件134、136可以包含腳踏支架140、142，該等支架經定位以在操作該橢圓運動機器100的同時容納一使用者的足部。該等腳踏支架140、142可從該驅動單元124向前定位並至該直立支撐結構116的後方。該等往復足部支撐件134、136可以具有多數樞軸前端144、146，該等前端以樞軸方式鏈結至多數 直立擺動鏈結件148、150，該等直立擺動鏈結件148、150具有連接至該直立支撐結構116的多數樞軸鏈結上方端部152、154。該等直立擺動鏈結件148、150也可以具有多數可旋轉手柄156、158，該等手柄自該等樞軸鏈結上方端部152、154延伸，以在該等腳踏支架140、142提供一使用者一可移動把手，並在該等往復足部支撐件134、136運動時模擬越野滑雪運動。

有關該驅動單元124與相關聯之元件的額外細節係提供於第2圖。該驅動單元124可以包含安裝於一驅動單元框架200上之一旋轉底座226，該驅動單元框架200則鏈結至該底座支撐結構102。如以上敘述，該旋轉底座226可以驅動一阻抗組件130內的一飛輪128。該等旋轉底座126、226可具有多數通氣孔(例如，通氣孔127)，以減少重量並改善美觀。該等旋轉底座126、226可於個別大致垂直、大致對齊的旋轉平面內旋轉。該等旋轉底座126、226可以繞著一旋轉中心233旋轉。舉例而言，該旋轉中心233可為一軸，該等旋轉底座126、226便在該橢圓運動機器100被操作時繞著該軸旋轉。該軸可為該飛輪128的旋轉軸，或是與該等旋轉底座126、226的幾何形狀相關聯。在某些具體實施例中，該等旋轉底座126、226可以具有不平行的旋轉平面，例如像是在該等旋轉底座126、226的旋轉平面之間具有朝上或朝下的V型關係，藉此在該等腳踏支架140、142運動時，提供該等腳踏支架140、142朝內或朝外的運動。

一曲柄元件232係繪示為自該旋轉底座226徑向朝外延伸。在某些具體實施例中，該曲柄元件232可以有利地自該旋轉中心233朝外延伸，藉此有效提供在該樞軸連接件238處繞著該旋轉中心233的旋轉。也繪示該另一曲柄元件132的後側，描述該等曲柄元件132、232的180度相位差異佈置。該曲柄元件232的外側端240承載該樞軸連接件238，該樞軸連接件238鏈結至該往復足部支撐件136。在某些具體實施例中，該曲柄元件232與該旋轉底座226係附加於彼此，提供一整合底座-臂部關係。在某些具體實施例中，並無曲柄元件232從該旋轉底座226延伸，而該樞軸連接件238係連接鄰近至該旋轉底座226。具備一曲柄元件232的具體實施例可以藉由使該樞軸連接件238從該旋轉中心233移動較大距離的方式，提供對該往復足部支撐件136較大的可調整程度。不具備曲柄元件232的具體實施例體積可以較小、在建構時使用較少的材料，及/或提供該樞軸連接件238的較小量可調整性。

該曲柄元件232之外側端240包含一可旋轉手柄242。該手柄242可以相對於該外側端240轉動，藉此旋轉容納於該外側端240內的一螺紋桿244。舉例而言，該手柄242可以沿著與該螺紋桿244之縱軸對齊的一軸旋轉。在某些佈置中，該手柄242可以具備紋路，以提供一使用者手部抓握。該手柄242可以與該曲柄元件232外側端240互連，因此避免該手柄242在該橢圓運動機器 100被操作或是當該手柄242被旋轉時從該曲柄元件232斷開。在某些佈置中，該手柄242可以透過該螺紋桿244與該曲柄元件232的內部互連。在某些佈置中，該手柄242可以附加至該旋轉底座226。舉例而言，該手柄242可以具有與該飛輪128旋轉水平軸對齊的一旋轉軸，而該手柄242接著可以與該旋轉底座226中的該螺紋桿244連接，以提供在不具備曲柄元件232時的調整。該曲柄元件232的外側端240也可以承載多數步幅長度指示器246，以協助該使用者在旋轉該手柄242的同時選擇該樞軸連接件238的一旋轉半徑。

該可旋轉手柄242可以有利地包括塑膠、木頭或是金屬材料。可以使用塑膠材料以減少與該曲柄元件232有關的元件重量及成本，同時提供耐用性以及為了美觀理由提供複數個顏色與外型。該螺紋桿244較佳的為一堅固金屬，例如像是鋼，該金屬具有高耐用性及抗磨耗性，以使該螺紋桿244在其螺紋上支撐該等往復足部支撐件134、136的重量，而即使在一使用者操作該機器時也不發生剪切、彎曲或是鎖死。該螺紋桿244的材料也可以有利地對於被塗抹至該螺紋桿244的油脂及其他潤滑劑具有抵抗性，以易於在該手柄使用時調整該樞軸連接件238。

第3圖為一曲柄元件132之特寫側視圖，該圖繪示該曲柄元件132外側端340的細節。該樞軸連接件138大致上居中定位於一槽縫360中，該槽縫360沿著該 曲柄元件232的長度徑向延伸。該往復足部支撐件134自該樞軸連接件138向前延伸。該槽縫360提供該螺紋桿344沿著該曲柄元件132長度延伸的一部分視圖。該樞軸連接件138繞著一桿組件362樞軸轉動。該桿組件362可以與該內部螺紋桿344螺紋連接，並通過該槽縫360延伸離開該曲柄元件132外側端340。在某些佈置中，該桿組件362可能無法從該橢圓運動機器100的外部可視。舉例而言，該桿組件362可以由該樞軸連接件138外部區域上的一端部蓋帽所覆蓋。在某些配置中，該桿組件362可以插入至該樞軸連接件138的一凹槽或孔洞之中，而該桿組件362因此可位於該樞軸連接件138的內部，而無法從該橢圓運動機器100的外部可見。該桿組件362可以有利地包含從該曲柄元件132外側端340所延伸的一筆直、圓柱部分，該部分尺寸與形狀係能夠牢固地持留該樞軸連接件138。在某些具體實施例中，該樞軸連接件138係以可移除式方式附加至該桿組件362。所述配置可以有利地對於該橢圓運動機器100外側端340處或多數其他部分處的多數部分進行更簡單的維護與置換。

在某些具體實施例中，可以從該曲柄元件132的外部存取該螺紋桿344，或可以從該曲柄元件132的外側端340朝外延伸。在所述具體實施例中，可以實作支撐棒或額外的螺紋桿344，以在該螺紋桿344處於負載通過該桿組件362的情況下，穩定及/或強化該螺紋桿344。

在某些具體實施例中，該槽縫360可以不平行於該曲柄元件132的長度。舉例而言，該槽縫360可以沿著該曲柄元件132彎曲，並因此可以允許該樞軸連接件138與該桿組件362具有與該曲柄元件132旋轉中心相關聯的可變步幅半徑改變率。在所述具體實施例中，該旋轉中心與該樞軸連接件138之間的距離可以在該桿組件362橫向於該彎曲槽縫與該曲柄元件132對齊之一部分時快速增加，但是在該樞軸連接件138與該旋轉中心之間的距離增加時逐漸地以較慢的速率改變。在所述具體實施例中，該螺紋桿344可經彎曲以遵循該槽縫的形狀或可以從該旋轉中心徑向延伸，而只有該螺紋桿344的一部分可透過該槽縫可見。在多數其他具體實施例中，該曲柄元件132可經彎曲或相對於該旋轉底座126採用另一形狀。

多數步幅指示器346可被定位靠近於該槽縫360的每一側。舉例而言，該等步幅指示器346可以暫時或永久附貼至該外側端340相鄰該槽縫360。在某些佈置中，該等步幅指示器346可以利用一不同媒介的方式刻記、雕刻、印刷、移印印刷/壓印、蓋印、染料昇華、著色、蝕刻及/或附貼至該外側端340，像是利用黏膠、標記、固定板或提供相同標記功能的另一特徵。該等步幅指示器346也可經模製或是形成為該外側端340或該槽縫360的一部分。舉例而言，該槽縫360可以從該樞軸連接件138的外側端340切除，而該等步幅指示器346可以切入至該槽縫360該等側邊，以提供相鄰於該槽縫360主要 開口的多數永久標記。該等步幅指示器346可以指示距離的量測(例如，英吋、公尺或是其分區的數量)，或可以指示一任意或相關的長度跨距，例如像是相離該旋轉底座的「單位」或「缺口」數量，或是該手柄342的「轉動」數量。

在某些具體實施例中，該等步幅指示器346可定位於該槽縫360的兩側上，以在該槽縫一側被該等往復足部支撐件134、136部分阻擋時，改善該等步幅指示器346的可讀能力。在多數其他具體實施例中，該等步幅指示器246、346可只定位於該槽縫360的一側上。該等步幅指示器246、346可以在每一曲柄元件132、232上為相同或至少相當，藉此讓該使用者為每一樞軸連接件138、238選擇一相同位置。

該手柄342可以在該曲柄元件132外側端340之一外圍部分處，附加至該螺紋桿344之該外圍端部。該手柄342可以提供槓桿作用，以在使該樞軸連接件138回復位置時，讓一使用者對該螺紋桿344施加力矩。該手柄342可經成形、成輪廓或具有紋路以提供一使用者手部的抓握及觸感。在某些具體實施例中，該手柄342可以直接附加至該螺紋桿344，意味著該螺紋桿344的一端部係直接、實體附加至該手柄342(例如，透過黏膠、互鎖部件、干涉配合、扣件，或類似的連接機構)，或是整體以該手柄342的一部分形成(例如，透過鑄造、焊接、燒結或是類似的融合機制)。在多數其他具體實施例中， 該手柄342可以間接附加至該螺紋桿344，因此該螺紋桿344之該端部係透過一鏈結件連接至該手柄的一部分。所述鏈結件可為一齒輪系統或位移桿。

第4圖繪示一曲柄元件132外側端的分解立體圖。該曲柄元件132具有一縱向槽縫360，於該槽縫360的每一側上在該外側端340的表面上具有多數步幅指示器346。該螺紋桿344係安裝於該外側端340內，並可以被附加至該曲柄元件132的一內部表面，像是附加於該曲柄元件132內側端402的一內部特徵處。替代地，該螺紋桿344可以在靠近該手柄342的外圍處，附加至該曲柄元件132的外側端340。

在某些具體實施例中，該螺紋桿344可以包括一螺紋部分404與沿著螺紋桿長度的一或多個附加部分406、408。該螺紋部分404可為該螺紋桿344與該桿組件362進行螺紋連接的部分。因此，該螺紋部分404可以有利地具有實質上跨及該槽縫360之長度的足夠長度，以讓該桿組件362在該螺紋桿344旋轉時在該槽縫360的整個長度移動。該等附加部分406、408可為該螺紋桿344具有多數特徵以附加至該曲柄元件132的部分。舉例而言，該等附加部分406、408可以包含與該外側端340之多數內部表面或是與內側端402互鎖，並避免該螺紋桿344相對於該曲柄元件132形成不想要之縱向移動的多數脊部。在某些具體實施例中，可以只提供單一附加部分406、408。而在多數其他具體實施例中，該螺紋桿344 可以不具有指定的附加部分406、408，而該螺紋桿344可以透過該曲柄元件132與該手柄342的連接件，間接連接至該曲柄元件132。在某些配置中，該等附加部分406、408之至少一附加部分可以包含對一齒輪系統的鏈結件，該齒輪系統在該手柄342被旋轉時旋轉該螺紋桿344。所述配置在該手柄342並非直接連接至該螺紋桿344時是有利的。

在某些佈置中，可以提供複數個經對齊螺紋桿以安裝於該曲柄元件132內。該複數個螺紋桿可以具有由一齒輪系統所同步的軸向旋轉，例如像是由鏈結至該等螺紋桿的一蝸桿齒輪進行同步。該桿組件362接著可以以螺紋方式連接至該複數個螺紋桿的每一個，以改良其穩定性並降低因為在該桿組件362與一單一螺紋桿344上多數個別螺紋之間因為接觸所造成的總壓力。此系統也可以降低該桿組件362與該曲柄元件132該等內部表面之間的壓力，此舉在由該手柄342旋轉該螺紋桿344時，避免該桿組件362與該螺紋桿344一起旋轉。

該桿組件362可與該螺紋桿344之該螺紋部分404螺紋連接。該桿組件362可以包括連接至一樞軸桿412之一螺紋桿引導件410。該螺紋桿引導件410可為該桿組件362與該螺紋桿344及該曲柄元件132該等內部區域接觸的部分。該螺紋桿引導件410可因此具有一螺紋孔徑414，該孔徑尺寸及位置係用於當被組裝於該曲柄元件132外側端340內時容納該螺紋桿344。該樞軸桿412 可以提供一光滑表面，該樞軸連接件138可以可滑動及可樞轉方式連接在該表面上。在某些具體實施例中，該桿組件362可以包含一桿引導件416，該桿引導件定位於該螺紋桿引導件410與該樞軸桿412之間。該桿引導件416可以藉由避免該樞軸連接件138擺動或是降低該槽縫160上的摩擦或是相鄰於該槽縫360之該外側端340之外殼的摩擦方式，提供該樞軸連接件138在附加至該樞軸桿412時的平滑旋轉。一桿引導件416可以包括像是黃銅、氨基甲酸乙酯的耐用材料，或是適合提供該曲柄元件132低摩擦保護的另一材料。該桿引導件416可以包含套筒。

該樞軸連接件138可以包含一樞軸筒418。該樞軸筒418可以容納一軸承(未圖示)，以降低該樞軸筒418與該樞軸桿412之間的摩擦。在某些具體實施例中，不使用軸承。該樞軸筒418可被附加至該往復足部支撐件134的一端部，因此當該樞軸連接件138移動時，該往復足部支撐件134係在運動中經鏈結。舉例而言，該往復足部支撐件134可被焊接至該樞軸筒418。該樞軸筒418中的一開口420可以容納該樞軸桿412。該開口420可為穿過該樞軸筒418完整寬度的孔徑，或可以從該樞軸桿412的插入側部分延伸穿過該樞軸筒418。該樞軸筒418的外部區域可由一蓋帽422所覆蓋。該蓋帽422可以利用一扣件附加至該樞軸桿412的外側端。該蓋帽422可以避免該樞軸連接件138從該桿組件362發生不慎脫離。在某些具體實施例中，該樞軸桿412的端部建構可將該樞軸連接件 138牢牢固定於該桿組件362。舉例而言，可在該樞軸桿412的端部處形成一旋鈕，該旋鈕鎖至該樞軸筒418的一部分之中。在某些具體實施例中，該蓋帽422可以做為一防護件，以避免土砂碎屑進入該開口420，以及破壞該軸承的平滑運動或破壞該樞軸桿412於該樞軸筒418內的運動。

在另一具體實施例中，該樞軸筒418與該樞軸桿412的位置可以相反。舉例而言，該樞軸連接件138可以包含一樞軸桿412，該樞軸桿向內延伸至一樞軸筒418，該樞軸筒418係附加至該螺紋桿引導件410，並做為該桿組件362的一部分。此替代佈置可以省略該蓋帽422。

第5圖顯示一橢圓運動機器之一驅動單元500的替代實例，該橢圓運動機器係以一樞軸連接件138鏈結至一往復足部支撐件134。該驅動單元500可以包含一旋轉底座526，一整合曲柄元件532係從該旋轉底座526自一旋轉中心533徑向延伸。該曲柄元件532容納連接至該樞軸連接件138之一螺紋桿544。該曲柄元件532的端部可以包含一手柄542。

一馬達530可被容納於該驅動單元500內。舉例而言，該馬達530可被容納於該旋轉底座526內靠近該旋轉中心533。該馬達530可被鏈結至該螺紋桿544。舉例而言，該馬達530可被附加至該螺紋桿544的內側端562，或可間接連接至該螺紋桿544，例如像是以一齒輪 系統或驅動鏈連接。該馬達530可以在該曲柄元件532旋轉時與該旋轉底座526一起旋轉，或是該馬達530可以固定於該驅動單元500內。該馬達530可由與該橢圓運動機器鏈結之一電能來源供給電力。舉例而言，該馬達530可由一電池系統供給電力，由對一電能格網的連接供給電力，或是由其他與該橢圓運動機器連接的電能產生器供給電力。

該馬達530也可以連接至一控制器。該控制器可以提供該馬達530多數命令以旋轉該螺紋桿544。在某些具體實施例中，該控制器可以靠近或在該旋轉底座526殼體的外部上。在某些具體實施例中，使該控制器定位於該橢圓運動機器的控制台或手柄上是有利的(例如，在該控制台118或該手柄120、122、156、158上)。利用在該手柄或控制台上的控制方式，該使用者可以在操作該機器的同時，方便存取進行步幅半徑調整。

該馬達530可以對該螺紋桿544的內側端562提供一力矩，藉此造成該螺紋桿544圍繞其沿著該曲柄元件532延長的縱軸旋轉。在使用該馬達530下，該旋轉中心533與該樞軸連接件138對該曲柄元件532的連接點之間的半徑可以由該使用者以極小的力量改變。該馬達530可以旋轉該螺紋桿544，此舉接著透過對該螺紋桿544的螺紋連接移動該樞軸連接件138。在此具體實施例中，該手柄542也可以因為對該螺紋桿544固定連接而旋轉。此性質係為有利的，因為能讓使用者於旋轉該手柄 542或操作該馬達530之間進行選擇，以調整該樞軸連接件138的位置。在某些佈置中，該馬達540也可經定位以在該螺紋桿544的一外側端處施加力矩。

在該螺紋桿544係連接至該馬達530的多數具體實施例中，該螺紋桿544可有利地在該曲柄元件532內具有足夠的長度，以到達靠近該旋轉中心533的馬達530。該螺紋桿544螺紋部分(例如，第4圖之該螺紋部分404)可具有一長度，該長度可以有效地使該樞軸連接件138於該曲柄元件532中，沿著一槽縫560的長度使該螺紋部分往復移動。在某些實例中，該螺紋桿544的內側部分562並不對未具有螺紋的槽縫560暴露。此外，該曲柄元件532可以包含一種避免該樞軸連接件138朝著該旋轉中心544移動過遠的機構。舉例而言，用以避免移動的機構可為繞著該螺紋桿的凸緣，該凸緣在與該桿組件接觸時避免該樞軸連接件138的移動。在另一實例中，對於該馬達530的控制可以避免該馬達驅動該螺紋桿544通過一預定的旋轉限制，在超過此限制時，該桿組件使該樞軸連接件138移動過度靠近該旋轉中心533或與該槽縫560發生不想要的接觸。而在另一實例中，該槽縫560可以形成於一種足夠堅硬的材料之中，以避免該桿組件移動超過由該槽縫開口所定義的該等限制。

該樞軸連接件138與該往復足部支撐件552的移動係以虛線的樞軸連接件550與該往復足部支撐件552描繪，其中該樞軸連接件138已經沿著該螺紋桿544 移動至該樞軸連接件550的位置。在此實例中，該橢圓運動機器的步幅半徑係被增加。該等往復足部支撐件134、552也被繪示於相對於該螺紋桿544的不同角度，藉此描述其個別樞軸連接件138、550的樞軸轉動能力。

在多數其他具體實施例中，一固定端蓋帽可以取代該手柄542，而該固定端蓋帽可以不與該螺紋桿544一起旋轉。在這些具體實施例的某些中，該固定端蓋帽可以與該曲柄元件532整合。如果在該往復足部支撐件134與該樞軸連接件138於該橢圓運動機器操作期間繞著該旋轉底座526迴轉的行程被該手柄的形狀干扰，则此佈置係為較佳的。

該馬達530可以對一螺紋桿544提供力矩。多數馬達係被實作於該橢圓運動機器中，以對每一螺紋桿(例如，螺紋桿244、344)提供力矩。在多數其他具體實施例中，連接至每一往復足部支撐件134、136的該等螺紋桿可以全部都由一馬達530透過鏈結每一螺紋桿旋轉的齒輪系統或其他驅動鏈的輸出而動作。利用此配置，確保每一螺紋桿都以大概相同的速率旋轉是有利的，因此每一樞軸連接件的步幅半徑，在沿著該等螺紋桿測量，或利用在一曲柄元件532上該等步幅指示器546測量時，都大概相等。

雖然本揭示案主要已經參考後方安裝的橢圓運動機器，但其他形式的橢圓運動機器都可以利用適配的方式採用在此敘述的該等機構、系統及方法，包含前方安 裝或中間安裝的橢圓運動機器。進一步的，雖然以上的該等實例係參考該可調整連接件敘述，該可調整連接件包括用以沿著該曲柄元件長度移動該連接點的螺紋桿，但任何適宜的移動機構都可以根據在本揭示案中敘述之該等原則而使用。舉例而言，所述轉移機構可以包含水力機構、氣動機構、磁力機構、另一形式的機構或是其組合。

產業可應用性

一般而言，在此揭示之本發明可以提供一使用者具有一可調整步幅的橢圓運動機器。所述步幅調整可在不拆解該足部支撐件及/或腳踏支架的部件下完成。以上敘述之該等可調整驅動單元組件可在一往復足部支撐件繞著一驅動單元的旋轉中心移動時，達成該往復足部支撐件一樞軸連接件的可變旋轉半徑。這可以提供該步幅旋轉半徑的可調整性為無限的精確程度。本揭示案的某些具體實施例可為自我包含、涉及低的維護成本，且不具有容易遺失或被偷竊的可移除部件。

在某些具體實施例中，可以利用至少部分從該驅動單元旋轉中心朝外徑向運行的一螺紋桿，提供繞著該等往復足部支撐件之該驅動單元的旋轉半徑的可調整性，且該驅動單元與該等往復足部支撐件之間的連接件可以藉由旋轉該螺紋桿，並在需要時相對於該旋轉中心朝內或朝外驅動對該螺紋桿的一連接件而經調整。該橢圓運動機器可以使用旋轉該螺紋桿的馬達、手柄或槓桿、另一機構或是這些元件的組合加以調整。由於該螺紋桿與該樞軸 連接件之間的螺紋連接件，或是該螺紋桿與對該樞軸連接件的一鏈結件，因此該螺紋桿的旋轉將使一樞軸連接件沿著該等螺紋桿的縱軸移動至該等往復足部支撐件。

一可調整步幅半徑可以提供某些使用者改良的舒服度，因為該使用者天生步幅的長度可以與該橢圓機器的預設步幅相符。在某些佈置中，該調整系統也可以提供隔離或運動某些較大或較小步幅所關注集中之特定肌肉群的改進能力。該等揭示系統的某些係支撐固定的重複運動，而取代讓該使用者連續改變其步幅運動，同時也讓使用者在需要的時候進行調整。該橢圓運動機器調整系統的某些具體實施例可以減少擺動鏈結件或其他部件的常規數量，該等部件可能使得該機器需要大面積的淨空區域。在具備一無聲磁性阻抗(SMR)元件的具體實施例中，該機器可以以低成本提供具有阻抗的安靜操作。

所提供之本揭示案係能讓該領域技術人員建立或使用該揭示內容。對於該揭示內容的各種修改對於那些技術人員係將可立即瞭解，而在此定義之該一般原則可被應用於不背離本揭示案之精神與範圍下的其他變化。本敘述內容提供多數實例，但並不用於限制在該等申請專利範圍中所介紹的範圍、可應用性或配置。因此，要瞭解到在不背離本揭示案之精神與範圍下，可以對所討論之多數元件的功能與佈置進行多種改變，且在適當的時候各種具體實施例係可被省略、取代或增加多數其他步驟或組件。

雖然在本揭示案中以用詞「實例」或「示例」指示一種範例或情況，但並不意指或要求對所指實例的任何偏好。因此，本揭示案並不限制於在此敘述之該等實例與設計，但係為與在此揭示之該等原則與新穎特徵所一致的最廣泛範圍。

100‧‧‧橢圓運動機器

102‧‧‧底座支撐結構

104‧‧‧前端

106‧‧‧後端

108‧‧‧穩定器

110‧‧‧穩定器

112‧‧‧手柄

114‧‧‧滾輪

116‧‧‧直立支撐結構

118‧‧‧控制台

120‧‧‧手柄

122‧‧‧手柄

124‧‧‧驅動單元

126‧‧‧旋轉底座

127‧‧‧通氣孔

128‧‧‧飛輪

130‧‧‧阻抗組件

132‧‧‧曲柄元件

134‧‧‧往復足部支撐件

136‧‧‧往復足部支撐件

138‧‧‧樞軸連接件

140‧‧‧腳踏支架

142‧‧‧腳踏支架

144‧‧‧前端

146‧‧‧前端

148‧‧‧直立擺動鏈結件

150‧‧‧直立擺動鏈結件

152‧‧‧樞軸鏈結上方端部

154‧‧‧樞軸鏈結上方端部

156‧‧‧可旋轉手柄

158‧‧‧可旋轉手柄

232‧‧‧曲柄元件

233‧‧‧旋轉中心

238‧‧‧樞軸連接件

Claims (12)

1. 一種橢圓運動機器，包括：一曲柄元件，該曲柄元件具備一第一部分與一第二部分，該第一部分連接至一阻抗機構，而該第二部分包括一經佈置以附加至一足部支撐件之可調整連接件，其中該曲柄元件自一旋轉底座徑向延伸，且該旋轉底座包括通氣孔；及該可調整連接件係經佈置以沿著該曲柄元件的長度，改變在該曲柄元件與該足部支撐件之間的一連接點。
2. 如請求項1所述之橢圓運動機器，其中改變該連接點係改變該橢圓運動機器的步幅長度。
3. 如請求項1所述之橢圓運動機器，其中該可調整連接件包括一螺紋桿，該螺紋桿與該曲柄元件的長度對齊，而該足部支撐件係被成形以連接至該螺紋桿。
4. 如請求項3所述之橢圓運動機器，進一步包括連接至該螺紋桿之一手柄，其中該手柄的運動旋轉該螺紋桿。
5. 如請求項4所述之橢圓運動機器，其中該手柄係經定位靠近於該曲柄元件的一遠端。
6. 如請求項3所述之橢圓運動機器，進一步包 括經定位以旋轉該螺紋桿之一馬達。
7. 如請求項1所述之橢圓運動機器，其中該阻抗機構包括一飛輪。
8. 如請求項1所述之橢圓運動機器，進一步包括形成於該曲柄元件中之一槽縫，而該足部支撐件係通過該槽縫被連接至該可調整連接件。
9. 如請求項8所述之橢圓運動機器，其中該槽縫包括一第一封閉端與一第二封閉端，該兩個封閉端定義該可調整連接件的位移範圍。
10. 如請求項8所述之橢圓運動機器，進一步包括定位靠近於該槽縫的多數步幅指示器。
11. 如請求項1所述之橢圓運動機器，其中該可調整連接件為一樞軸連接件。
12. 如請求項1所述之橢圓運動機器，其中該可調整連接件包括橫向一踩踏桿佈置之一樞軸桿。