TWI576137B - Ladder machine - Google Patents

Description

階梯機

本發明與健身器材有關，特別是指一種可調整揚升角度之階梯機。

由於現代人的工作忙碌，平常很難有時間可以從事戶外運動，再加上戶外運動容易受到天候的影響，因此，為了不受到時間與天候的限制，喜好運動的上班族通常都在家裡準備一台健身器材，讓自己能夠隨時使用來達到運動健身的效果。

為了滿足不同使用者的需求，目前已經有許多不同功能的健身器材可以供使用者選擇，如跑步機、踏步機、橢圓機或階梯機等，其中就階梯機來說，主要是藉由踏板的循環運作讓使用者可以模擬爬階梯的運動，藉以強化肌肉強度及增加心肺功能。然而，一般階梯機的爬升坡度通常是固定不變，並沒有辦法根據使用者的訓練需求作進一步的調整，由此可知，使用者從傳統階梯機所能獲得的健身效果十分有限。

本發明之主要目的在於提供一種階梯機，其能調整揚升角度來達到改變爬升坡度的效果，藉以滿足不同的訓練需求，並且能在操作過程中具備良好的安全性。

為了達成上述目的，本發明之階梯機包含有一基座、一第一揚升座、一第二揚升座、一揚升座調整器、一踏板單元、一踏板調整 器、一感測器，以及一控制單元。該第一揚升座之前端可前後滑移地設於該基座之前端；該第二揚升座之底面樞設於該第一揚升座之後端，且該第二揚升座之後端樞設於該基座之後端；該揚升座調整器設於該第一揚升座之前端與該第二揚升座之前端之間，用以調整該第二揚升座相對於該基座的揚升角度；該踏板單元設於該第二揚升座且具有一驅動源與多數可相對該第二揚升座樞轉之踏板；該踏板調整器設於該第二揚升座且連接該踏板單元之踏板，用以將各該踏板保持在相對於該第二揚升座的一特定角度；該感測器設於該第二揚升座之後端，用以感測使用者於該多數踏板的踩踏位置而發送一感測訊號；該控制單元電性連接該踏板單元之驅動源與該感測器，用以接收該感測器之感測訊號且根據所接收到的感測結果來判斷是否控制該驅動源停止運轉。

藉此，在操作時可以先利用該揚升座調整器調整該揚升座之揚升角度之後，再利用該踏板調整器調整各該踏板之角度，讓使用者能夠在正確且舒適的姿勢下進行不同爬升坡度的訓練，另外在訓練過程中，如果使用者發生意外踩空的狀況而觸發該感測器時，該感測器會立即傳送一感測訊號至一控制單元，使該控制單元控制該踏板單元之驅動源停止運轉，藉以達到增加使用安全性的效果。

10‧‧‧階梯機

20‧‧‧基座

22‧‧‧滑槽

30‧‧‧第一揚升座

32‧‧‧滑塊

40‧‧‧第二揚升座

42‧‧‧限位槽

50‧‧‧揚升座調整器

51‧‧‧第一馬達

52‧‧‧第一螺桿

53‧‧‧第一套管

60‧‧‧扶手單元

61‧‧‧活動立桿

62‧‧‧固定立桿

63‧‧‧扶手架

64‧‧‧控制單元

70‧‧‧踏板單元

72‧‧‧前鏈輪

722‧‧‧前輪軸

73‧‧‧後鏈輪

732‧‧‧後輪軸

74‧‧‧鏈條

75‧‧‧踏板

752‧‧‧踏板軸

754‧‧‧導桿

756‧‧‧導輪

76‧‧‧踏板調整架

77‧‧‧側板

772‧‧‧前軸孔

774‧‧‧後軸孔

776‧‧‧導輪槽

78‧‧‧支撐桿

79‧‧‧驅動源

80‧‧‧踏板調整器

81‧‧‧第二馬達

82‧‧‧第二螺桿

83‧‧‧第二套管

84‧‧‧托架

85‧‧‧滑軌座

86‧‧‧滑軌

87‧‧‧滑台

88‧‧‧連動座

89‧‧‧連動臂

P1‧‧‧第一樞軸

P2‧‧‧第二樞軸

90‧‧‧感測器

92‧‧‧發光元件

94‧‧‧受光元件

第1圖為本發明之立體圖。

第2圖為本發明另一視角之立體圖。

第3圖為本發明之側視圖。

第4圖為本發明之局部立體圖，主要顯示踏板調整器的細部結構。

第5圖為本發明之另一局部立體圖，主要顯示踏板調整器的細部結構。

第6圖為本發明之托架的局部放大圖。

第7圖為第3圖沿7-7剖線之剖視圖，主要顯示踏板與踏板調整架之間的結構關係。

第8圖類同於第6圖，主要顯示托架在第二揚升座抬升後的狀態。

第9圖類同於第3圖，主要顯示第二揚升座在調整揚升角度後之狀態。

請先參閱第1、2、5及9圖，本發明之階梯機10包含有一基座20、一第一揚升座30、第二揚升座40、一揚升座調整器50、一扶手單元60、一踏板單元70、一踏板調整器80、一感測器90，以及一控制單元64。

基座20主要是放置於地面上，用以提供支撐效果。如第5圖所示，基座20之內側面具有二相對之滑槽22。

第一揚升座30之前端藉由二相對之滑塊32設於基座20之滑槽22內，如第3及9圖所示，使得第一揚升座30能相對基座20前後滑移。

第二揚升座40之底面樞設於第一揚升座30之後端，而且，第二揚升座40之後端樞設於基座20之後端。

如第2及9圖所示，揚升座調整器50具有一第一馬達51、一第一螺桿52，以及一第一套管53。第一馬達51樞設於第二揚升座40之前端，第一螺桿52之頂端連接於第一馬達51，第一套管53螺設於第一螺桿52且第一套管53之底端樞設於第一揚升座30之前端。藉此，當第一馬達51驅動第一螺桿52轉動時，第一套管53會沿著第一螺桿52之軸向移動，在第一套管53上下移動的過程中會進一步帶動第一揚升座30相對基座20前後滑移，使第二揚升座40能藉由第一揚升座30之前後移動而調整相對於基座20之揚升角度。

扶手單元60具有二相對之活動立桿61、二相對之固定立桿62，以及二相對之扶手架63。各活動立桿61之底端樞設於第二揚升座40之中央位置，各固定立桿62之底端固定於基座20之後端且位於各活動立桿61之後方，扶手架63樞設於活動立桿61之頂端與固定立桿62之頂端。藉此，扶手單元60能藉由第二揚升座40之升降而調整到適合扶持之一特定角度。

如第1、4及7圖所示，踏板單元70具有二相對之前鏈輪72、二相對之後鏈輪73、二鏈條74，以及多數呈前後並排之踏板75。該二前鏈輪72藉由一前輪軸722組裝於第二揚升座40之前端的左、右兩側邊；該二後鏈輪73藉由一後輪軸732組裝於第二揚升座40之後端的左、右兩側邊；各鏈條74繞設於位於同一側之前、後鏈輪72、73，使前、後鏈輪72、73可以同步轉動；各踏板75藉由一踏板軸752樞接於該二鏈條74，使得各踏板75一方面能被鏈條74所帶動而循環作動，另一方面可以相對第二揚升座40上下樞轉。此外，踏板單元70具有一驅動源79，驅動源79 安裝於第二揚升座40之前端且連接於其中一個前鏈輪72，用以提供動力來源。

如第7圖所示，踏板單元70更具有一踏板調整架76，踏板調整架76具有二相對之側板77，該二側板77之間藉由二支撐桿78連接在一起，各側板77之前端具有一被前輪軸722所穿設之前軸孔772(如第1圖所示)，前軸孔772之孔徑大於前輪軸722之外徑，各側板77之後端具有一被後輪軸732所穿設之後軸孔774(如第1圖所示)，後軸孔774之孔徑大於後輪軸732之外徑，藉此當側板77被帶動之後就能相對揚升座30上下移動。再如第7圖所示，各側板77之內側面具有一導輪槽776，各踏板75藉由一導桿754連接於各側板77，導桿754之兩端分別安裝一導輪756，導輪756可滾動地嵌設於側板77之導輪槽776內，如此不但可以增加踏板75在循環作動時的穩定性，並且可以讓踏板75與踏板調整架76同步作動。

如第4至6圖所示，踏板調整器80具有一第二馬達81、一第二螺桿82，以及一第二套管83，第二馬達81樞設於第二揚升座40，第二螺桿82之前端連接於第二馬達81，第二套管83螺設於第二螺桿82，藉此，當第二馬達81驅動第二螺桿82轉動時，第二套管83會沿著第二螺桿82之軸向前後位移。此外，踏板調整器80更具有一托架84，托架84具有二相互平行之滑軌座85、二相互平行之滑軌86、二相對之滑台87、一連動座88，以及二相對之連動臂89。滑軌座85位於第二揚升座40之底面且滑軌座85之後端固定於第二揚升座40之後端；滑軌86設於滑軌座85之外側面；滑台87可前後滑移地設於滑軌86；連動座88連接於該二滑台87 之頂面且被第二套管83之後端所樞接；連動臂89之頂、底兩端分別藉由一第一樞軸P1與一第二樞軸P2樞設於踏板調整架76之側板77與連動座88之一端，其中的第二樞軸P2可前後滑移地穿設於第二揚升座40之一限位槽42內。

如第1圖所示，感測器90安裝於第二揚升座40之後端，用以感測使用者在踏板75的踩踏位置。在本實施例中，感測器90以光遮斷器為例而具有一發光元件92與一受光元件94，當發光元件92與受光元件94之間的光線路徑被遮斷時，表示使用者並未保持在適當的踩踏位置，此時感測器90會發送一感測訊號。

控制單元64安裝於扶手架63之前端且電性連接踏板單元70之驅動源79與感測器90，當控制單元64接收到感測器90之感測訊號時會立即控制踏板單元70停止運轉。

藉由上述結構組成，假如使用者想要改變不同的爬升坡度，首先啟動第一馬達51，使第一螺桿52被第一馬達51驅動之後能透過第一套管53推動第一揚升座30，使第一揚升座30帶動第二揚升座40相對於基座20偏轉，此時如第9圖所示，藉由第二揚升座40偏轉之後所呈現的不同角度，即可達到調整爬升坡度的效果，直到調整至適當角度之後再關閉第一馬達51讓第二揚升座40保持在定位，這時候的使用者即能開始踩動踏板75進行運動訓練。

由於第二揚升座40可以相對於基座20改變角度，在使用者踩動踏板75的過程中，為了讓使用者的雙手能夠在符合人體工學姿勢下 握住扶手架63，藉由扶手架63及活動立桿61的活動式設計，讓使用者可以配合第二揚升座40的揚升角度將扶手架63調整到適當位置。

另一方面，由於踏板75會隨著第二揚升座40的不同揚升角度而呈現略微傾斜狀況，為了讓踏板75在不同的角度變化之下仍然保持在可供使用者踩踏的一特定角度，如第4至8圖所示，本發明透過啟動第二馬達81，使第二螺桿82被第二馬達81驅動之後透過第二套管83拉動連動座88，在連動座88被拉動之後，一方面會拉動該二滑台87沿著滑軌86往前滑動，另一方面會拉動連動臂89之底端，使第二樞軸P2沿著第二揚升座40之限位槽42往前移動而讓連動臂89產生偏轉，在連動臂89偏轉的過程中，連動臂89之頂端會往下拉動踏板調整架76，使踏板調整架76相對第二揚升座40往下移動，在踏板調整架76的移動過程中會再進一步利用側板77與導輪756之間的關係推動各踏板75相對第二揚升座40樞轉，讓各踏板75能夠在第二揚升座40改變揚升角度之後仍然可以保持在可供使用者踩踏的特定角度，例如水平角度或是稍微傾斜的角度，以便讓使用者用較為省力的方式進行踩踏。

為了讓本創作的操作方式能更有效率與便利，也可以再透過電子控制的方式讓揚升座調整器50與踏板調整器80同步作動，使得第二揚升座40改變揚升角度的時候，踏板75即可對應產生出偏轉至適合運動的位置。另一方面，當使用者在踩動踏板75的過程中發生意外踩空的狀況而遮蔽住感測器90的光線路徑時，控制單元64會收到感測器90所發送的感測訊號來控制踏板單元70停止運轉，以降低使用者受傷的風險。

綜上所陳，本發明之階梯機10除了利用揚升座調整器50調整第二揚升座40之揚升角度之外，並且利用踏板調整器80將踏板75調整到適合踩踏的特定角度，讓使用者能夠在正確且舒適的姿勢下進行不同爬升坡度的訓練，另外可以再利用感測器90來增加使用者在操作上的安全性，或是以電子控制方式讓揚升座調整器50及踏板調整器80同步連動，使用者皆能在操作上獲得良好的支撐效果，進而達到本發明之目的。

10‧‧‧階梯機

20‧‧‧基座

40‧‧‧第二揚升座

60‧‧‧扶手單元

61‧‧‧活動立桿

62‧‧‧固定立桿

63‧‧‧扶手架

64‧‧‧控制單元

70‧‧‧踏板單元

72‧‧‧前鏈輪

722‧‧‧前輪軸

73‧‧‧後鏈輪

732‧‧‧後輪軸

74‧‧‧鏈條

75‧‧‧踏板

772‧‧‧前軸孔

774‧‧‧後軸孔

90‧‧‧感測器

92‧‧‧發光元件

94‧‧‧受光元件

Claims (8)

1. 一種階梯機，包含有：一基座；一第一揚升座，該第一揚升座之前端可前後滑移地設於該基座之前端；一第二揚升座，該第二揚升座之底面樞設於該第一揚升座之頂端，且該第二揚升座之後端樞設於該基座之後端；一揚升座調整器，設於該第一揚升座之前端與該第二揚升座之前端之間；一扶手單元，具有二相對之活動立桿、二相對之固定立桿，以及二相對之扶手架，各該活動立桿之底端樞設於該第二揚升座，各該固定立桿之底端固定於該基座之後端且位於各該活動立桿之後方，各該扶手架樞設於該活動立桿之頂端與該固定立桿之頂端，使得該扶手單元能配合該第二揚升座的升降而調整角度；一踏板單元，設於該第二揚升座且具有一驅動源與多數可相對該第二揚升座樞轉之踏板；一踏板調整器，設於該第二揚升座且連接該踏板單元之踏板，用以將各該踏板保持在相對於該第二揚升座的一特定角度；一感測器，設於該第二揚升座之後端，用以感測使用者於該多數踏板的踩踏位置而發送一感測訊號；以及 一控制單元，電性連接該踏板單元之驅動源與該感測器，用以接收該感測器之感測訊號且根據感測結果來判斷是否控制該驅動源停止運轉。
2. 如請求項1所述之階梯機，其中該揚升座調整器具有一第一馬達、一第一螺桿，以及一第一套管，該第一馬達樞設於該第二揚升座之前端，該第一螺桿之頂端連接於該第一馬達，該第一套管螺設於該第一螺桿且該第一套管之底端樞設於該第一揚升座。
3. 如請求項1所述之階梯機，其中該踏板單元更具有一踏板調整架，該踏板調整架可上下移動地設於該第二揚升座且具有二相對之側板與一連接該二側板之支撐桿，各該側板之外側面連接該踏板調整器，各該側板之內側面具有一導輪槽，該踏板單元具有多數導桿與多數導輪，各該導桿設於一該踏板，該多數導輪分別設於一該導桿之兩端且可滾動地嵌設於該導輪槽內。
4. 如請求項3所述之階梯機，其中該踏板單元具有二相對之前鏈輪、二相對之後鏈輪，以及二鏈條，該二前鏈輪藉由一前輪軸樞設於該第二揚升座之前端，該二後鏈輪藉由一後輪軸設於該第二揚升座之後端，各該鏈條繞設於該前、後鏈輪；各該踏板藉由一踏板軸樞設於該二鏈條。
5. 如請求項4所述之階梯機，其中該踏板調整架之側板的前、後兩端分別具有一前軸孔與一後軸孔，該前、後軸孔分別被該 前、後輪軸所穿設，且該前、後軸孔之孔徑分別大於該前、後輪軸之外徑。
6. 如請求項3所述之階梯機，其中該踏板調整器具有一第二馬達、一第二螺桿、一第二套管、一第二套管，以及一托架，該第二馬達樞設於該第二揚升座，該第二螺桿之前端連接於該第二馬達，該第二套管螺設於該第二螺桿，該托架樞設於該第二套管之後端且連接該踏板調整架之側板。
7. 如請求項6所述之階梯機，其中該托架具有一滑軌座、一滑軌、一滑台、一連動座，以及二相對之連動臂，該滑軌座位於該第二揚升座之底面且該滑軌座之後端固定於該第二揚升座之後端，該滑軌設於該滑軌座之一側面，該滑台可前後滑移地設於該滑軌，該連動座連接於該滑台之頂面且被該第二套管之後端所樞接，各該連動臂之頂、底兩端分別藉由一第一樞軸與一第二樞軸樞設於該踏板調整架之側板與該連動座之一端。
8. 如請求項7所述之階梯機，其中該第二揚升座之左、右兩側面分別具有一限位槽，該限位槽被該第二樞軸可前後滑移地穿設。