TWI621463B - 手足複合式運動機 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種手足複合式運動機，該手足複合式運動機係可藉 由一滾輪調整組及一升降裝置來調整足部運動軌跡及運動張力，讓使用者能適時地調整其所要的運動軌跡，且當踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板進行作動時，該腳踏板所產生的運動軌跡可為類橢圓的運動路徑，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。

Description

手足複合式運動機
本發明係為一種手足複合式運動機，尤其是指一種可調整足部運動軌跡及運動張力的手足複合式運動機。
室內運動器材的使用性質雖不同於戶外運動，然於現階段，各種不同領域的室內運動器材均能展現進行身體各個肌肉的訓練，使消費者雖處於居家或室內亦能進行體能訓練，達到健身或是復健之目的，因此，室內運動器材已廣為大眾消費者所喜好，譬如運動跑步機，階梯器、划船器，腳踏健身車等等，即是消費者普遍選擇使用的室內運動器材，而室內運動器材在近幾年不斷推陳出新之發展下，一種可形成運動軌跡之運動機更是廣為一般消費者所喜愛，然細觀現階段運動機，基本上雖仍具有訓練體能之功效，唯習知運動機在運動時所形成之運動軌跡均僅具單一型態，而無法調整其運動軌跡，且在使用現有的運動機時，使用者必須讓腳步配合運動機的步態軌跡，若是運動機的步態軌跡設計不良，則容易導致雙腳肌肉酸痛和長期累積的運動傷害發生。
本發明之主要目的係提供一種手足複合式運動機，該手足複合式運動機係可藉由一滾輪調整組及一升降裝置來調整足部運動軌跡及運動張力，讓使用者能適時地調整其所要的運動軌跡，且當踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板進行作動時，該腳踏板所產生的運動軌跡可為類橢圓的運 動路徑，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
本發明之次要目的係提供一種手足複合式運動機，該手足複合式運動機所設的一運動單元係樞結在基座上，並同時與基座上的一傳動裝置相連結，該運動單元係包含有二樞接支架、二擺動握桿、二上連桿、二中空擺臂、二弧形滑桿、二聯動桿、二L型聯動桿、二腳踏板，其係相對應地設置在基座左、右兩側，其中一側的擺動握桿下端係設置於一樞接支架上端，該樞接支架係樞設於基座上的樞接軸桿一側，而中空擺臂上端係設有第一樞接座及第二樞接座，該第一樞接座係樞設於基座上的L型樞接軸桿上，前述一上連桿一端係樞結於樞接支架下端，而該上連桿另端則樞結於中空擺臂之第二樞接座，使該擺動握桿及中空擺臂可藉由該上連桿相連結而同步擺動，而中空擺臂下端可樞結一弧形滑桿，該弧形滑桿末端設有一腳踏板，前述聯動桿一端分別樞結於中空擺臂內的升降裝置，另端則樞設於曲柄機構之左曲柄銷；前述一L型聯動桿，其一端與前述基座之左銜接支架相樞結，另一端則樞接於滾輪調整組之調整支架下方的樞接座，以皮帶輪軸心為同一軸心之曲柄機構的轉動軸心作為中央軸點並延伸一虛擬縱軸線，L型樞接軸桿之轉動軸點及樞接軸桿之轉動軸點分別位於虛擬縱軸線的兩側邊，而弧形滑桿末端的腳踏板係位於中央軸點與中空擺臂下端的轉動軸點之連線範圍外，當使用者要調整足部運動軌跡僅需要將升降裝置或滾輪調整組微調長度，在腳踏板處即可大幅調整其運動張力及作動所產生的運動軌跡。
(1)‧‧‧基座
(10)‧‧‧底架
(11)‧‧‧立桿
(110)‧‧‧控制台
(12)‧‧‧左框架
(13)‧‧‧右框架
(121)(131)‧‧‧L型樞接軸桿
(14)‧‧‧左銜接支架
(15)‧‧‧右銜接支架
(16)‧‧‧樞接軸桿
(17)(18)‧‧‧中豎桿
(19)‧‧‧支架
(2)‧‧‧傳動裝置
(21)‧‧‧皮帶輪
(22)‧‧‧皮帶
(23)‧‧‧鑄鋼輪
(24)‧‧‧皮帶
(25)‧‧‧發電馬達
(26)‧‧‧惰輪組
(3)‧‧‧曲柄機構
(31)‧‧‧曲柄組
(311)‧‧‧主軸
(312)‧‧‧左曲柄臂
(313)‧‧‧左曲柄銷
(32)‧‧‧右曲柄組
(321)‧‧‧軸
(322)‧‧‧右曲柄臂
(323)‧‧‧右曲柄銷
(33)‧‧‧連接桿
(4)‧‧‧滾輪調整組
(41)‧‧‧調整支架
(42)(43)‧‧‧樞接座
(44)‧‧‧升降設備
(441)‧‧‧馬達
(442)‧‧‧螺桿
(443)‧‧‧升降管體
(45)‧‧‧樞接框體
(451)(452)‧‧‧滾輪
(453)‧‧‧穿置空間
(5)‧‧‧運動單元
(51)‧‧‧樞接支架
(52)‧‧‧擺動握桿
(53)‧‧‧上連桿
(54)‧‧‧中空擺臂
(541)‧‧‧第一樞接座
(542)‧‧‧第二樞接座
(543)‧‧‧下樞接座
(55)‧‧‧弧形滑桿
(56)‧‧‧聯動桿
(57)‧‧‧L型聯動桿
(6)‧‧‧升降裝置
(61)‧‧‧馬達
(62)‧‧‧螺桿
(63)‧‧‧升降桿
(7)‧‧‧腳踏板
(V)‧‧‧虛擬縱軸線
(C)‧‧‧中央軸點
(P1)(P2)(P3)(W1)(W2)(A)(B)(D)(E)‧‧‧轉動軸點
(G)‧‧‧移動軸點
(Y)‧‧‧運動軌跡
(Y1)(Y2)(Y3)(Y4)‧‧‧類橢圓運動軌跡
第一圖：係本發明之手足複合式運動機立體圖。
第二圖：係本發明之手足複合式運動機部分立體分解圖。
第三圖：係本發明之傳動裝置樞結在基座上的立體圖。
第四圖：係本發明之傳動裝置樞結在基座上的側視圖。
第五圖：係本發明之曲柄機構作動的立體圖。
第六圖：係第五圖之曲柄機構作動的平面示意圖。
第七圖：係本發明之滾輪調整組之調整支架內部裝設有升降設備的平面示意圖。
第八圖：係本發明之運動單元之中空擺臂內部裝設有升降裝置的平面示意圖。
第九圖：係本發明之調整升降裝置及滾輪調整組作動示意圖。
第十圖：係本發明之調整升降裝置及滾輪調整組作動產生的運動軌跡示意圖。
第十一圖：係本發明之調整升降裝置位於最高點及滾輪調整組之樞接框體的移動軸點位於最後點的運動軌跡示意圖。
第十二圖：係本發明之調整升降裝置位於最高點及滾輪調整組之樞接框體的移動軸點位於最前點的運動軌跡示意圖。
第十三圖：係本發明之調整升降裝置位於最低點及滾輪調整組之樞接框體的移動軸點位於最後點的運動軌跡示意圖。
第十四圖：係本發明之調整升降裝置位於最低點及滾輪調整組之樞接框體的移動軸點位於最前點的運動軌跡示意圖。
為使更詳細了解本發明之結構，請參閱第一至二圖所示，本發明係提供一種手足複合式運動機，其係包含一基座1、一傳動裝置2、曲柄機構3、一滾輪調整組4、分隔開的運動單元5及一升降裝置6。
一基座1，其係設有一底架10，該底架10前端係往上延伸出一立桿11，該立桿11末端係裝設有一控制台110，而底架10左、右側係設有一左框架12及一右框架13，該左框架12及右框架13前端各設有一L型樞接軸桿121、131，該等L型樞接軸桿121、131另一端係與立桿11左、右側相連接，而在靠近控制台110之立桿11左、右側各水平延伸出一左銜接支架14及 一右銜接支架15，於左銜接支架14及右銜接支架15之間連接有一樞接軸桿16，前述左框架12及右框架13略中間處各往上延伸出一中豎桿17、18，該等中豎桿17、18另一端分別與左銜接支架14及右銜接支架15相連接，且位於L型樞接軸桿121及中豎桿17之間的左框架12上係往上延伸出一支架19。
請同時參閱第三及四圖所示，一傳動裝置2，其係設在前述基座1上，該傳動裝置2係包含有一皮帶輪21、一皮帶22、一鑄鋼輪23、一皮帶24、一發電馬達25及一惰輪組26，該皮帶輪21係裝設於基座1之左框架12的中豎桿17上，而鑄鋼輪23則裝設於基座1之支架19上，其中一皮帶22係套設連結於皮帶輪21及鑄鋼輪23之輪軸上，且惰輪組26係抵觸於皮帶22外側，其可吸收皮帶22運轉所產生的震動力，並降低傳動噪音及提高使用壽命，前述發電馬達25係可裝設在基座1之左框架12上，發電馬達25係藉由另一皮帶24與鑄鋼輪23之輪軸相連結，當皮帶輪21連動鑄鋼輪23轉動時，此時鑄鋼輪23經皮帶24連動進而帶動發電馬達25產生電能。
請參閱第三、五及六圖所示，一曲柄機構3，其包含有一左曲柄組31、一右曲柄組32及一連接桿33，該左曲柄組31係設有一主軸311，該主軸311一端係與前述傳動裝置2之皮帶輪21同軸心且樞接於基座1之中豎桿17上，而主軸311另一端係樞接於一左曲柄臂312之一端，左曲柄臂312之另一端則樞接有一左曲柄銷313，而右曲柄組32係設有一主軸321，該主軸321一端係樞接於基座1之另一中豎桿18上，而主軸321另一端係樞接於一右曲柄臂322之一端，右曲柄臂322之另一端則樞接有一右曲柄銷323，前述連接桿33之兩末端分別與左曲柄銷313、右曲柄銷323相樞接。
請參閱第二、五、六圖所示，一對滾輪調整組4，其係分別樞結在前述曲柄機構3之左曲柄銷313及右曲柄銷323上，以一樞結在曲柄機構3之左曲柄銷313的滾輪調整組4為例，該滾輪調整組4包含有一調整支架41，該調整支架41下端係具有二個樞接座42、43，其中一樞接座42係與前述曲柄機構3之左曲柄銷313相樞結，其樞接軸點係作為轉動軸點D，如第九圖所示，於調整支架41內部係裝設有一升降設備44，如第七圖所示，該升降設備44係包含有一馬達441，該馬達441延伸出一螺桿442，該螺桿442係與一升降管體443相螺合，一樞接框體45上係鎖設於升降設備44之升降管體443並 外顯露於調整支架41上(可同時參考第一及二圖)，該樞接框體45與升降管體443的鎖固點係作為移動軸點G，如第九圖所示，而樞接框體45內具有二滾輪451、452，於二滾輪451、452之間存有一穿置空間453，如第二圖所示，馬達441驅動會使螺桿442進行轉動，該轉動的螺桿442會讓升降管體443產生位移，而能讓移動軸點G作直線移動，以調整移動軸點G的位置。
請同時參閱第一、二及九圖所示，一運動單元5，其係樞結在基座1上，並同時與前述傳動裝置2相連結，該運動單元5係包含有二樞接支架51、二擺動握桿52、二上連桿53、二中空擺臂54、二弧形滑桿55、二聯動桿56、二L型聯動桿57、二腳踏板7，其係相對應地設置在基座1左、右兩側，其中一側的擺動握桿52下端係設置於一樞接支架51上端，該樞接支架51係樞設於基座1上的樞接軸桿16一側，其樞接軸點係作為轉動軸點P1，而中空擺臂54上端係設有第一樞接座541及第二樞接座542，該第一樞接座541係樞設於基座1上的L型樞接軸桿121上，其樞接軸點係作為轉動軸點W1，前述一上連桿53一端係樞結於樞接支架51下端，其樞接軸點係作為轉動軸點P2，而該上連桿53另端則樞結於中空擺臂之第二樞接座542，其樞接軸點係作為轉動軸點W2，使該擺動握桿52及中空擺臂54可藉由該上連桿53相連結而同步擺動，而中空擺臂54下端係設有一下樞接座543；一弧形滑桿55，其一端樞接於前述下樞接座543，其樞接軸點係作為轉動軸點A，而另端設有一腳踏板7；前述一聯動桿56一端分別樞結於中空擺臂54內的升降裝置6，其樞接軸點係作為轉動軸點B，另端則樞設於曲柄機構3之左曲柄銷313，其樞接軸點係作為轉動軸點D；前述一L型聯動桿57，其一端與前述基座1之左銜接支架14相樞結，其樞接軸點係作為轉動軸點P3，另一端則樞接於滾輪調整組4之調整支架41下方的樞接座43，其樞接軸點係作為轉動軸點E。
以第九圖之視圖方向說明，該運動單元5之弧形滑桿55係位於滾輪調整組4之樞接框體45內所設的二滾輪451、452之間的穿置空間453中進行滑動，如第二圖所示，且穿置空間453與調整支架41下端之樞接座42存有距離，使腳踏板7作動並帶動曲柄機構3進行旋轉時，樞接框體45上的穿置空間453所產生的運動路徑係為非圓形的運動軌跡，即是弧形滑桿55位於樞接 框體45中進行滑動的運動路徑亦為非圓形軌跡。
請參閱第二及八圖所示，前述升降裝置6，其係設於中空擺臂54內，該升降裝置6係包含有一馬達61，該馬達61延伸出一螺桿62，該螺桿62係與一升降桿63相螺合，前述聯動桿56一端即是樞結於升降裝置6之升降桿63上，其樞接軸點係作為轉動軸點B(可同時參考第九圖)，馬達61驅動會使螺桿62進行轉動，該轉動的螺桿62會讓升降桿63產生位移，而能讓轉動軸點B作直線移動，以調整轉動軸點B的軸向位置。
請參閱第九圖所示，本發明係以與皮帶輪21軸心為同一軸心之曲柄機構3的轉動軸心作為中央軸點C並延伸一虛擬縱軸線V，L型樞接軸桿121之轉動軸點W1及樞接軸桿16之轉動軸點P1分別位於虛擬縱軸線V的兩側邊，而弧形滑桿55末端的腳踏板7係位於中央軸點C與中空擺臂54下端的轉動軸點A之連線範圍外，即前述中空擺臂54與弧形滑桿55相樞接的轉動軸點A及弧形滑桿55末端之腳踏板7分別位於虛擬縱軸線V的兩側邊。當使用者踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板7進行作動時，該腳踏板7所產生的運動路徑係作為運動軌跡Y，該腳踏板7所產生的運動軌跡Y可為類橢圓的運動路徑(可同時參考第十圖)，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡Y更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
當使用者要調整足部運動軌跡僅需要將滾輪調整組4或升降裝置6微調長度，在腳踏板7處即可大幅調整其運動張力及作動所產生的運動軌跡Y，如第九至十四圖所示。
請參閱第十至十二圖所示，當升降裝置6之轉動軸點B位於升降裝置6可調整範圍的最高點時，其腳踏板7作動所產生的運動軌跡Y為運動張力及強度最大的類橢圓運動軌跡，而滾輪調整組4係可再作運動軌跡的些微調整，當滾輪調整組4之樞接框體45的移動軸點G位於最後點，其腳踏板7作動所產生的運動軌跡Y為類橢圓運動軌跡Y1，如第十一圖所示，而當滾輪調整組4之樞接框體45的移動軸點G位於最前點，其腳踏板7作動所產生的運動軌跡Y為類橢圓運動軌跡Y2，如第十二圖所示，而當轉動軸點B以漸進式的調整方式將其調整至軸向位置最低點時，如第十三及十四圖所示，其腳踏板7作動所產生的運動軌跡Y則為具上揚傾斜角度的類橢圓運動軌跡， 該類橢圓運動軌跡則如同爬坡式的運動型態，而滾輪調整組4係可再作運動軌跡的些微調整，當滾輪調整組4之樞接框體45的移動軸點G位於最後點，其腳踏板7作動所產生的運動軌跡Y為類橢圓運動軌跡Y3，如第十三圖所示，而當滾輪調整組4之樞接框體45的移動軸點G位於最前點，其腳踏板7作動所產生的運動軌跡Y為類橢圓運動軌跡Y4，如第十四圖所示。
綜上所述，該手足複合式運動機係可藉由一滾輪調整組4及一升降裝置6來調整足部運動軌跡及運動張力，讓使用者能適時地調整其所要的運動軌跡，且當踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板7進行作動時，該腳踏板7所產生的運動軌跡Y可為類橢圓的運動路徑，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。

Claims (6)

  1. 一種手足複合式運動機，包括：一基座，其被設置於水平地面上；一傳動裝置，其係設在前述基座上，該傳動裝置係包含有一皮帶輪；一曲柄機構，其包含有一左曲柄組、一右曲柄組及一連接桿，該左曲柄組一端係與前述傳動裝置之皮帶輪同軸心且樞接於基座所設之中豎桿上，而右曲柄組一端係樞接於基座所設之另一中豎桿上，前述連接桿之兩末端分別與左曲柄組、右曲柄組之另端相樞接；一對滾輪調整組，其係分別樞結在前述曲柄機構之左曲柄組、右曲柄組，該滾輪調整組包含有一調整支架，該調整支架下端係具有二個樞接座，其中一樞接座係與前述曲柄機構相樞結，其樞接軸點係作為轉動軸點，於調整支架內部係裝設有一升降設備，一樞接框體上係鎖設於該升降設備並外顯露於調整支架上，該樞接框體與升降設備的鎖固點係作為移動軸點；一運動單元，該運動單元係包含有二中空擺臂、二弧形滑桿、二腳踏板，其係相對應地設置在基座兩側，該中空擺臂下端樞結一弧形滑桿，其樞接軸點係作為轉動軸點，該弧形滑桿末端設有一腳踏板，而弧形滑桿係位於前述滾輪調整組之樞接框體內所設的二滾輪之間的穿置空間中進行滑動，且穿置空間與調整支架下端之樞接座存有距離，使腳踏板作動並帶動曲柄機構進行旋轉時，樞接框體上的穿置空間所產生的運動路徑係為非圓形的運動軌跡，即是弧形滑桿位於樞接框體中進行滑動的運動路徑亦為非圓形軌跡；當使用者踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板進行作動時，該腳踏板所產生的運動軌跡可為類橢圓的運動路徑，使足部踩踏作動所產 生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之手足複合式運動機，其中，該基座係設有一底架，該底架前端係往上延伸出一立桿，該立桿末端係裝設有一控制台，而底架左、右側係設有一左框架及一右框架，該左框架及右框架前端各設有一L型樞接軸桿，該等L型樞接軸桿另一端係與立桿左、右側相連接，而在靠近控制台之立桿左、右側各水平延伸出一左銜接支架及一右銜接支架，於左銜接支架及右銜接支架之間連接有一樞接軸桿，前述左框架及右框架略中間處各往上延伸出前述二中豎桿，該等中豎桿另一端分別與左銜接支架及右銜接支架相連接，且位於L型樞接軸桿及中豎桿之間的左框架上係往上延伸出一支架。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之手足複合式運動機，其中，該傳動裝置係包含有前述皮帶輪、一皮帶、一鑄鋼輪、一皮帶、一發電馬達及一惰輪組，該皮帶輪係裝設於基座之左框架的中豎桿上，而鑄鋼輪則裝設於基座之支架上，其中一皮帶係套設連結於皮帶輪及鑄鋼輪之輪軸上，且惰輪組係抵觸於皮帶外側，其可吸收皮帶運轉所產生的震動力，並降低傳動噪音及提高使用壽命，前述發電馬達係可裝設在基座之左框架上，發電馬達係藉由另一皮帶與鑄鋼輪之輪軸相連結，當皮帶輪連動鑄鋼輪轉動時，此時鑄鋼輪經皮帶連動進而帶動發電馬達產生電能。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之手足複合式運動機，其中，該曲柄機構之左曲柄組係設有一主軸，該主軸一端係與前述傳動裝置之皮帶輪同軸心且樞接於基座之左框架的中豎桿上，而左曲柄組之主軸另一端係樞接於一左曲柄臂之一端，左曲柄臂之另一端則樞接有一左曲柄銷，而右曲柄組係設有一主軸，該主軸一端係樞接於基座之另一中豎桿 上，而右曲柄組之主軸另一端係樞接於一右曲柄臂之一端，右曲柄臂之另一端則樞接有一右曲柄銷，前述連接桿之兩末端分別與左曲柄銷、右曲柄銷相樞接。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之手足複合式運動機，其中，該升降設備係包含有一馬達，該馬達延伸出一螺桿，該螺桿係與一升降管體相螺合，前述樞接框體內具有二滾輪，於二滾輪之間存有一穿置空間，馬達驅動會使螺桿進行轉動，該轉動的螺桿會讓升降管體產生位移，而能讓移動軸點作直線移動，以調整移動軸點的位置。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之手足複合式運動機，其中，該運動單元，該運動單元更包含有二樞接支架、二擺動握桿、二上連桿、二聯動桿、二L型聯動桿，其係相對應地設置在基座兩側，其中一側的擺動握桿下端係設置於一樞接支架上端，該樞接支架係樞設於基座上的樞接軸桿一側，其樞接軸點係作為轉動軸點，而中空擺臂上端係設有第一樞接座及第二樞接座，該第一樞接座係樞設於基座上的L型樞接軸桿上，其樞接軸點係作為轉動軸點，前述一上連桿一端係樞結於樞接支架下端，其樞接軸點係作為轉動軸點，而該上連桿另端則樞結於中空擺臂之第二樞接座，其樞接軸點係作為轉動軸點，使該擺動握桿及中空擺臂可藉由該上連桿相連結而同步擺動，而中空擺臂下端係設有一下樞接座；前述弧形滑桿，其一端樞接於前述中空擺臂之下樞接座；前述一聯動桿一端分別樞結於中空擺臂內的一升降裝置，其樞接軸點係作為轉動軸點，另端則樞設於曲柄機構之左曲柄銷，其樞接軸點係作為轉動軸點；前述一L型聯動桿，其一端與前述基座之左銜接支架相樞結，其樞接軸點係作為轉動軸點，另一端則樞接於滾輪調整組之調整支架下方的 樞接座，其樞接軸點係作為轉動軸點；以皮帶輪軸心為同一軸心之曲柄機構的轉動軸心作為中央軸點並延伸一虛擬縱軸線，L型樞接軸桿之轉動軸點及樞接軸桿之轉動軸點分別位於虛擬縱軸線的兩側邊，而弧形滑桿末端的腳踏板係位於中央軸點與中空擺臂下端的轉動軸點之連線範圍外。
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