專利名稱：可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與運動健身器材有關，特別是關于一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓運
動機(Elliptical)。
背景技術：
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 踏板沿著近似橢圓形的軌跡運動，以供使用者進行模擬走路、跑步、登臺階等腿 部運動的裝置。
一般橢圓運動機的踏板軌跡多半都是固定不變的，雖說使用者通?？山逵烧{ 整踏板的行進阻力(例如業(yè)界常用的磁阻系統(tǒng))來改變運動負荷，然而，踏板軌跡固 定便意味著使用者腿部的運動形態(tài)也是一成不變，如此不僅無法選擇個人喜好的 運動形態(tài)或想要鍛煉的肌肉部位，也使得運動過程缺乏變化而單調無趣。
相對地，習知技藝中也有若干可調整踏板軌跡的橢圓運動機，其中多數(shù)僅能 調整「橢圓形」的長度，某些則可調整「橢圓形」的長軸仰角，以獲得不同的運 動形態(tài)及運動負荷。
例如美國第5,685,804號專利即揭示了兩種可調整踏板軌跡斜度的結構其中 一種是使踏板支撐桿的后端在一圓周上運動，前端則順應地在一前高后低的導軌 上往復運動，通過調整導軌的斜度，即可使支撐桿上的踏板的運動軌跡斜度隨之 增減。另一種是改將支撐桿的前端樞接在一可擺蕩的懸臂底端，使其可沿一圓弧 軌跡作往復運動，通過調整前述懸臂的長度(由此改變前述圓弧軌跡前、后二端的 高度)，同樣可改變踏板軌跡的斜度。
美國第6,168,552號專利揭示了另一種橢圓運動機，其中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，除了構件關系略有變動 以外，主要差異在于加入了可與踏板產生連動的搖擺握把。
美國第6,440,042號專利又揭示了另一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機， 其中的踏板支撐桿的近后端可在一弧形軌道上往復滑移，通過驅使前述軌道水平 地前后位移，可迫使支撐桿在不同斜率的區(qū)段內滑移，達到改變踏板軌跡斜度的 目的。
然而，以上各種習知橢圓運動機雖然都可調整踏板軌跡的斜度，但由于踏板
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 是完全對應于支撐桿前、后二端的角度變化，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、登臺階時的形態(tài)并不吻合。理想上，當踏板位于橢 圓軌跡的底端、后端區(qū)段時(對應于實際跑步、登階時的著地階段)，其用于支撐使 用者腳底的腳踏面應趨近水平，而在軌跡的其它區(qū)段(對應于抬腿、踩下)，腳踏面 的前端應低于后端，并且在橢圓軌跡的頂端、前端區(qū)段時，下斜最為明顯。上述 習知橢圓運動機大多無法呈現(xiàn)前述理想狀況，人體工學有待改進。

發(fā)明內容
針對上述問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓 運動機，其可供使用者依據(jù)個人需求設定踏板軌跡的斜度，由此選擇諸如走路、
跑步、登臺階等不同型態(tài)或不同負荷的腿部運動，增加運動的豐富性及變化性。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其踏板 可在運動過程中妥帖地支撐使用者的腳底，以此提升運動的舒適性并降低運動傷 害的可能。
本發(fā)明的又一目的在于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、后二端的高度差距，以提供使用者活動量更高的腿部運動。
為達到上述目的，本發(fā)明所提供的一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機， 其特征在于包含有 一架體，可穩(wěn)定設置在地面上； 一導軌座，具有一前端及一 后端，所述導軌座可相對所述架體進行偏轉，使得其前、后二端的連結線相對于 地面的角度產生變化； 一斜度控制裝置，設置于所述架體及所述導軌座之間，控 制所述導軌座的角度； 一回繞機構，設置在所述架體上，具有可在一封閉軌跡上 運動的相對二回繞接點； 一左支撐桿及一右支撐桿，各具有一前端、 一后端，以 及位于所述前、后二端之間的一支撐部，所述二支撐桿的前端分別樞接于所述二 回繞接點，后端在所述導軌座的前、后二端之間運動； 一左連桿及一右連桿，分 別具有一前端及一后端，所述前端可相對所述架體前后運動； 一左踏板及一右踏 板，分別與所述二連桿的后端連結，并與對應的所述支撐桿的支撐部形成相對樞 接關系。
上述本發(fā)明的技術方案中，所述斜度控制裝置包含有一托桿，所述托桿一端 連接于所述架體或所述導軌座其中一個的預定位置，另一端以可變換相對位置的 方式連接于所述架體或所述導軌座中的另 一個。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述斜度控制裝置另外包含有一螺桿、 一馬 達組及一螺合件，所述螺桿樞設在所述導軌座上，具有一前端及一后端，可在所
述導軌座上依自身軸線原地旋轉，且其軸線可隨著所述導軌座相對所述架體進行 偏轉；所述馬達組設置在所述導軌座上，可驅轉所述螺桿；所述螺合件螺合在所 述螺桿上；所述托桿一端樞接于所述螺合件，另一端樞接于所述架體。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述斜度控制裝置另外包含有一螺桿、 一馬 達組及一螺合件，所述螺桿樞設在所述架體上，具有一前端及一后端，可在所述 架體上依自身軸線原地旋轉；所述馬達組設在所述架體上，可驅轉所述螺桿；所 述螺合件螺合在所述螺桿上；所述托桿一端樞接于所述螺合件，另一端樞接于所 述導軌座。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述導軌座上設有若干呈前后排列的定位部； 所述托桿一端連接在所述架體上，另一端可選擇性地定位于所述導軌座上的其中 一所述定位部。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述架體上設有若干呈前后排列的定位部； 所述托桿一端連接在所述導軌座上，另一端可選擇性地定位于所述架體上的其中 一所述定位部。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述斜度控制裝置包含有一馬達組、 一螺桿 及一螺合件；所述馬達組樞設在所述架體上的距離地面預定高度位置；所述螺桿 由所述馬達組往下延伸，可受所述馬達組驅動沿自身軸線原地旋轉，且其軸線可 隨著所述馬達組相對所述架體進行偏轉；所述螺合件螺合在所述螺桿上；所述導 軌座與所述螺合件連接。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述斜度控制裝置包含有一馬達組、 一螺桿 及一螺合件；所述馬達組樞設于所述架體的接近地面高度位置；所述螺桿由所述 馬達組往上延伸，可受所述馬達組驅動沿自身軸線原地旋轉，且其軸線可隨著所 述馬達組相對所述架體進行偏轉；所述螺合件螺合在所述螺桿上；所述導軌座與 所述螺合件連接。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述斜度控制裝置包含有一支撐架及一離合 機構；所述支撐架設置在所述架體上，具有若干呈縱向排列的定位部；所述離合 機構設置在所述導軌座上，具有一可活動的定位件，所述離合機構可依使用者手 動操作而使所述定位件選擇性地定位于所述支撐架的其中一所述定位部。
以上所述本發(fā)明的技術方案中，所述支撐架具有左、右二板片，各所述板片 上設有一導槽，各所述導槽具有一縱向延伸的長槽部，以及分別由所述長槽部前 緣往前下方凹入的所述定位部；所述離合機構具有一手把，所述手把具有一前端 及一后端，所述前端依左右軸向樞接在所述導軌座前端，所述后端可供使用者握
持；所述定位件設置在所述手把前端，具有分別伸入所述二導槽的左、右二端； 所述手把與所述導軌座之間設有一彈性組件，所述彈性組件提供所述手把相對于 所述導軌座的扭力，所述扭力使所述定位件可順著所述定位部移往定位部底端。
釆用上述技術方案，本發(fā)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，由此選擇不同型態(tài)或不同負荷的腿部運動，增加運動的豐富性 及變化性。同時，本發(fā)明的橢圓運動機的踏板可在運動過程中妥帖地支撐使用者 的腳底，提升運動的舒適性。以及，踏板前、后二端的高度差距可隨著軌跡斜度 的增加而擴大，為使用者提供活動量更高的腿部運動。


圖1是本發(fā)明第一較佳實施例的左后方立體圖，其中的導軌座定位于一斜度
較小的第一角度；
圖2是本發(fā)明第一較佳實施例對應于圖1狀態(tài)的右前方立體圖3是本發(fā)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
位于前述第一角度；
圖4類似圖1，也是本發(fā)明第一較佳實施例的左后方立體圖，但其中的導軌座 定位于一斜度較大的第二角度；
圖5類似圖3，但其中的導軌座定位于前述第二角度；
圖6顯示本發(fā)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(tài)；
圖7類似圖6，顯示該斜度控制裝置在導軌座呈第二角度時的狀態(tài)；
圖8是本發(fā)明第一較佳實施例當中的斜度控制裝置另一變化形態(tài)的示意圖9是本發(fā)明第二較佳實施例的左側視圖(取除殼罩左半部)，其中的導軌座定
位于一斜度較小的第一角度；
圖10類似圖9，但其中的導軌座定位于一斜度較大的在第二角度；
圖11是本發(fā)明第三較佳實施例的左側視圖(取除殼罩左半部)，其中的導軌座
定位于一斜度較小的第一角度；
圖12類似圖11,但其中的導軌座定位于一斜度較大的第二角度；
圖13是本發(fā)明第三較佳實施例當中的斜度控制裝置的立體分解圖14是本發(fā)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
件定位于其中一定位部；
圖15類似圖14，但其中的定位件脫離定位狀態(tài)。
具體實施方式
下面便列舉本發(fā)明的若干較佳實施例并配合附圖詳細說明本發(fā)明的技術特
征，以及所獲得的功效、特點。
必須先說明的是，本說明書中的「前」、「后」、「左」、「右」等方向指示，都 是對應于使用者在使用狀態(tài)下的方向認知。
如圖1 圖3所示，為本發(fā)明第一較佳實施例所提供的橢圓運動機IOO(注 為了方便觀察重要結構，圖3中將機臺前端的殼罩116左半部取除)，橢圓運動機 100具有可穩(wěn)固架設在地面上的一架體110，架體110大致是由平貼于地面的一底 座lll、固接在底座111前端的一設置架112、以及由設置架112往上凸伸的一立 桿113所構成。
立桿113頂端設有一操控臺114及一固定扶手115。操控臺114的面板上設有 按鍵、燈號、顯示器等，內部設有控制電路，作為使用者與橢圓運動機100之間 的界面，在后文中會陸續(xù)描述到它的具體用途。固定扶手115可供使用者在運動 時雙手握持。
再如圖4、圖5所示，橢圓運動機100的后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，長方形的二長側邊位于左、右二側，長軸二端 分別形成一前端121及一后端122。導軌座120將其后端122依左右軸向樞接在底 座111后端，由此能以后端122為軸心、前端121升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(如圖3所示)，以及前端121 高于后端122預定高度的一第二角度(如圖5所示)之間偏轉。導軌座120的左、右 二側邊各設有一T形槽形式的導軌123，各導軌123由導軌座120前端121直線延 伸至后端122。在本實施例中，當導軌座120位于前述第一角度時，導軌123與地 面之間的夾角大約是5度；當導軌座120位于前述第二角度時，導軌123與地面 之間的夾角大約是22度。
如圖6、圖7所示，在導軌座120與底座111之間設有一可調整及固定導軌座 120傾斜角度的斜度控制裝置130，斜度控制裝置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，其軸線平行于導軌座120的長軸向，可隨著導軌座120相對于底座 lll進行偏轉。馬達組132也裝設在導軌座120底部，位于螺桿131后方，由一馬 達及一可受該馬達驅動的減速齒輪箱所組成，該齒輪箱的出力軸與螺桿131接合， 由此，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(shù)。螺合件 133設有一貫穿螺孔，并且通過該螺孔螺合在螺桿131上。二托桿134左右并排， 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。
由此，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， 一并帶動托桿 134頂端沿著螺桿131軸向往導軌座120前端121或后端122位移。由于托桿134 的長度固定而且底端樞接在底座111上，因此，當托桿134頂端愈往后移時，便 會將導軌座120頂?shù)糜?，也就是使導軌?20逐漸陡斜。反之，當托桿134頂 端愈往前移時，便會將導軌座120往下拉得愈低，也就是使導軌座120逐漸躺平。 當馬達組132停止運轉時，通過螺桿131與螺合件133之間的螺紋嚙合關系，托 桿134可以穩(wěn)固地將導軌座120支撐在當時角度，不致滑脫或松搖晃動。由此可 知，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，目的是為 了增進支撐及推拉時的穩(wěn)固與均衡。
本實施例通過預先設定螺合件133在螺桿131上的活動范圍(注可通過馬達 組132的運轉動作予以設定)，使得導軌座120的偏轉范圍被限定在前述第一角度 及第二角度之間。馬達組132的運轉則受橢圓運動機IOO前端的操控臺114控制， 其中的電路配置及控制方法并非本案的發(fā)明重點，在此不作說明。
圖8顯示上述斜度控制裝置的另一變化型態(tài)，如圖8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， 螺桿131'沿前后軸向樞接在底座111上，馬達座132'也設置在底座111上，位于螺 桿131'前端，可驅動螺桿Bl'原地旋轉，螺合件133'同樣是螺合在螺桿131'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底側，并且使樞 接在導軌座120的該端比螺合件133'更靠后方。如此，當螺桿131'正轉帶動螺合 件133'及托桿B4'前端往前平移時，托桿134'的斜度會逐漸縮小而將導軌座120 拉低；反之，當螺桿131'反轉帶動螺合件133'及托桿134'前端往后平移時，托桿 134'的斜度會逐漸增大而將導軌座120撐高。
如圖3所示，架體110前端的設置架112上設有一回繞機構140，回繞機構 140主要包含一曲柄軸141及二旋轉架142(注圖中僅顯示其中一旋轉架)，其中， 曲柄軸141按左右軸向樞設在設置架112上，各旋轉架142呈十字形，二旋轉架 142分別以中心點固接在曲柄軸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)的外端形成一回繞接點143，如此產生可在一圓形軌跡上 維持180度相對的左、右二回繞接點143。曲柄軸141上還同軸固接一大皮帶輪 144，大皮帶輪144介于左、右二旋轉架142之間。
大皮帶輪144的底側具有一飛輪145，飛輪145也是依左右軸向樞設在設置架
112上，而且其中一側邊同軸固接一小皮帶輪(圖中未示)，大、小二皮帶輪之間以 一傳動皮帶(圖中未示)環(huán)套連結，使得飛輪145與回繞機構140能以預定速比相互 帶動旋轉。
此夕卜，飛輪145前方設有一習知的渦電流制動器(eddy-currentbmke;ECB)150，
如同現(xiàn)今一般電動運動器材經常采用的方式，使用者可通過操控臺114以電控方 式控制渦電流制動器150，以調整飛輪145的旋轉阻力(注因為相關結構及原理 為習知技藝，而且與本案發(fā)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包圍住回繞機構140、 飛輪145、渦電流制動器150等，以保護各機構及使用者的安全。殼罩116的左、 右二側面各有一對應十字形旋轉架142的圓形開口 117，并在開口 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、右二側各設有一支撐桿160，二支撐桿160的規(guī)格相同、 形狀對稱，各具有一前端及一后端，前端位于對應側邊的圓形轉盤118外側，利 用一橫穿轉盤118的樞軸與旋轉架142的回繞接點143形成樞接，可牽動旋轉架 142及轉盤118 —同旋轉。各支撐桿160的后端位于導軌座120側邊，內面橫凸一 伸入導軌123內的輪軸，并在輪軸尾端樞設一滾壓在導軌123上的滾輪161。如此， 當支撐桿160前端沿著前述圓形軌跡循環(huán)繞轉時，后端即會對應地在導軌123的 前、后二端之間往復滑移，而且，由于左、右二支撐桿160的前端在圓形軌跡上 維持180度相對，所以二者的后端會呈現(xiàn)反向位移。
各支撐桿160的長度中間點偏后方位置凸起一支撐部162。由于支撐桿160 的前、后二端分別受限于前述繞圓運動及直線往復運動，因此支撐部162沿一近 似橢圓形的封閉軌跡循環(huán)運動。
橢圓運動機100前端的左、右二側各設有一擺臂170，各擺臂170大致呈縱向 彎延，具有一頂端及底端，并且將中央區(qū)段的一樞接部171依左右軸向樞接在架 體110的立桿113側邊，使得底端形成一可前后擺蕩的擺蕩端172。各擺臂170的 頂端形成一活動握把173， 二握把173分別位于操控臺114的左、右二側，供使用 者在運動時雙手握持。
橢圓運動機100的左、右二側各設有一連桿180，各連桿180具有一前端及一 后端，其中的前端依左右軸向樞接在對應側邊的擺臂170的擺蕩端172，也就是被 限制在一弧形軌跡上前后運動，同時，各連桿180將其長度中間點偏后方部位依 左右軸向樞接在同一側邊的支撐桿160的支撐部162外側，使得支撐桿160與擺 臂170會經由連桿180相互牽動。
各連桿180的后端向內彎折至支撐桿160上方，并且固接一供使用者踩站的 踏板190，如此，各踏板190也與對應的支撐桿160形成相對樞接關系，更詳而言 之，踏板190能以位于其前方的支撐部162為軸心，相對于支撐桿160進行偏轉。 機構連動時，各踏板190(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活動時相對于支撐桿160或地面的角度變化， 會帶動踏板190相對于支撐桿160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170底端往前擺蕩)，同一側邊的活動握 把173便會往后運動。
接著說明橢圓運動機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190上，并以雙手握住左、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，通過支撐桿160、回繞機構 140、連桿180及擺臂170的連結帶動，左、右二踏板190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軌跡上前后往 復位移，而且，同一側邊的握把173及踏板190是呈現(xiàn)反向運動。由此，使用者 可進行全身的協(xié)調運動。當然，使用者也可選擇將雙手握持在立桿113頂端的固 定扶手115上，僅進行下半身運動。
使用者可以通過前端的操控臺114調整飛輪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，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190及握把173的運動較為穩(wěn)定。
前已述及，使用者可以通過操控臺114控制導軌座120相對于地面的角度， 使導軌座120定位在圖3及圖5所示的二角度之間，由此以預定斜度的導軌123 限制支撐桿160后端的運動軌跡。由圖中可知，當支撐桿160后端沿著仰角較小 的導軌123運動時，如圖3所示，踏板190所走的封閉軌跡Tl的長軸仰角就比較 小。相對地，當支撐桿160后端沿著仰角較大的導軌123運動時，如圖5所示， 踏板190的封閉軌跡T2的長軸仰角就比較大。(注Tl及T2示意踏板中間部位 的運動軌跡。)
因此，使用者可以依據(jù)個人需求，通過操控臺114設定踏板190的運動軌跡 斜度，以獲得諸如走路(斜度較小)、跑步(斜度適中)、登臺階(斜度較大)等不同運 動型態(tài)或不同運動負荷的腿部運動，也可由此集中鍛煉特定的肌肉部位。踏板軌 跡的斜度可以設計成能在可變范圍內無段調整，或者是只能定位于其間的若干特 定角度(例如10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，也可通過操
控臺114選定預設程序，讓機器在運動過程中依照預設時序自動地變化踏板軌跡
斜度(例如逐漸升高、高低交替……等等)，如此能提升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并存，因此，上述橢 圓運動機100可提供更豐富多樣的運動程序供使用者選擇。
相比于前述第5,685,804號美國專利的懸臂式結構，本發(fā)明的橢圓運動機100 可以更有效率地調整踏板軌跡的斜度，而且可調范圍較大，同時，由于踏板軌跡 的底端可維持在同一低處，不會影響到使用者登上踏板190時的便易性及運動時 的安全感。
由于踏板190是固接在連桿180上而非支撐桿160上，因此踏板190前、后 二端的角度變化是對應于連桿180前、后二端的角度變化，換言之，當連桿180 前端相對于后端上升時，踏板190也是前端相對后端上升，反之亦然。借由預設 的構件關系，無論橢圓運動機100的踏板軌跡斜度如何，當踏板190位于其運動 軌跡(例如T1或T2)的底端、后端區(qū)段時，踏板190用于支撐使用者腳底的腳踏面 大致呈現(xiàn)水平狀態(tài)(注在本實施例中，踏板190的腳踏面平行于連桿180長軸向， 但此非限定要件)。而當踏板190位于運動軌跡的其它區(qū)段時，腳踏面的前端低于 后端，并且在軌跡的頂端、前端區(qū)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，S卩，在著地時腳底會平貼于地，而在抬腿、 踩下時會是腳尖朝下，如此，使用者在利用橢圓運動機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 踏板軌跡斜度較大時，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，踏板后端在軌跡中最高位置的高度變動量，會大于前端在軌跡 中最高位置的高度變動量。如此，當使用者控制踏板軌跡的仰角加大時，踏板l卯 除了會沿著更陡斜的軌跡運動至更高處，同時其腳踏面后端也會翹得更高，由此 可將使用者腳跟托高，增加腿部運動量。
此外，基于預設的構件比例及空間關系，各支撐桿160的后端是保持在對應 的踏板190正下方，換言之，在前后軸向上，支撐桿160的后端始終介于當時的 踏板190前、后二端之間。因此，與一般的橢圓運動機相比，本發(fā)明的橢圓運動 機100能在保有足夠的踏板行程及良好的人體工學之下，有效縮減器材的占地面 積及占置空間(特別是體現(xiàn)在前后長度方面)。
接著如圖9、圖10所示，為本發(fā)明第二較佳實施例所提供的橢圓運動機200， 橢圓運動機200大體上仍是由一架體210、 一導軌座220、 一斜度控制裝置230、
一回繞機構240、 二支撐桿260、 二擺臂270、 二連桿280及二踏板290所構成， 上述構件或單元的基本結構及功能，大都與前一實施例當中的對等構件或單元相 同，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，頂面設有沿其長軸向延伸的淺 溝狀的左、右二導軌224，分別供二支撐桿260后端的滾輪261滾壓其上。導軌座 220同樣是將其后端依左右軸向樞接在架體210的底座211后端，可在圖9所示的 第一角度及圖IO所示的第二角度之間偏轉。
本實施例的斜度控制裝置230設置在導軌座220前方，它與回繞機構240及 飛輪245等機構一并被殼罩216所包覆。斜度控制裝置230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， 并且利用齒輪箱的外殼依左右軸向樞設在架體210的設置架212上，位于距離地 面預定高度的位置。螺桿231由馬達組232往下延伸，其頂端接合在馬達組232 的出力端，底端為一自由端，軸線可隨著馬達組232相對于設置架212進行偏轉， 并且可受馬達組232驅動沿自身軸線旋轉。螺合件233利用自身的一貫穿螺孔螺 合在螺桿231上。導軌座220的前端往前延伸一接合桿226，接合桿226穿經殼罩 216后側殼板上所預設的縱向槽孔219，依左右軸向與螺合件233樞接。
由此，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軸向上下位移，直接牽引導軌座220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也會對應地略微偏轉。
如此，使用者在使用本實施例的橢圓運動機200時，同樣可通過前端的操控 臺214即時調整踏板290的運動軌跡斜度，或是預設其時序變化。當然，除了 「運 動軌跡可調」之外，本實施例的橢圓運動機200也具備前面已充分說明的「可調 范圍寬廣」、「符合人體工學」、「運動量較大」等優(yōu)點，此處不再贅述。
在類似的技術手段之下，上述斜度控制裝置230的空間關系也可變化如下 馬達組改成樞設在架體的底座上，也就是位于接近地面的高度，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系同前。如此同樣能 以相同原理達到相同功能。
上述兩種較佳實施例的結構均是采用電動方式調整踏板軌跡的斜度，使用上 較為便利。當然，本發(fā)明也可采用手動方式進行軌跡調整的實施方式，例如圖11 及圖12所示的橢圓運動機300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(后詳)，以及踏板390樞接型式略有不同以外，其它構件及單元均 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。
再如圖13所示，本實施例的斜度控制裝置330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310的底座311上，位于導軌座320 前方的殼罩316內部，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前側的若干(本實施例是五個)凹缺狀的定位部334，更詳細地，長槽部333對 應導軌座320后端的樞轉軸心呈弧形延伸，各定位部334由長槽部333前緣往前 下方凹入。各板片332上的各定位部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后側殼板上 所預設的縱向槽孔319，前端介于支撐架331的左、右二板片332之間。離合機構 335具有一位于接合桿326上方的手把336，手把336的前端形成一 「倒U形」跨 套在接合桿326前端，并利用 一左右軸向的樞軸337與接合桿326樞接。手把336 也穿經殼罩316的縱向槽孔319，后端凸伸出殼罩316后方，可供使用者握持。手 把336前端固接一定位件338，定位件338是一左右軸向的圓桿，平行地位于樞軸 337的前下方，但其二端還分別凸穿至支撐架331左、右二板片332的導槽。此外， 手把336前端與接合桿326之間設置有一彈性組件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，位于手把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 相對于接合桿326的扭力，使得定位件338以樞軸337為軸心往前下方偏轉。
如圖14所示，在一般狀態(tài)下，離合機構335的定位件338 二端位于支撐架331 上某高度的一對定位部334內，而且彈性組件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，以將導軌座320卡定在對應角度， 例如，如圖11所示，當定位件338定位于支撐架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。或如圖12所示，當定位件338定位于支撐架 331上最高的定位部334時，導軌座320即呈斜度最大的第二角度。
當使用者要改變導軌座320的斜度時，必須在人員離開踏板390時，也就是 橢圓運動機300在非操作使用中的狀態(tài)下，以單手將離合機構335的手把336后 端往上拉提(暫時壓縮彈性組件339)，使手把336前端的定位件338相對于樞軸337 往后上方偏轉，因而順著定位部334滑出至長槽部333 (如圖15所示)。接著，使 用者依其需求，握著手把336將導軌座320前端往上提高，或者是讓導軌座320 因自身重量往下低沉(該過程中，定位件338 二端沿著長槽部333位移)，到了適當
高處時，再放松提握手把336的力量，使彈性組件339再度舒張，讓手把336前 端的定位件338因為彈性組件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定位于對應角度。
除了斜度控制裝置之外，本實施例與前述實施例另一較大的差異在于，各踏 板390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，而是將其后端固接在踏板3卯的外側面，如此，運 動中的踏板390同樣會因連桿380的牽動，而相對于支撐桿360進行對應偏轉。
對本發(fā)明而言，踏板、支撐桿及連桿的接合關系，除了上述兩種型式，也可 采用下述結構(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于該支撐部，同時，連桿后端又與踏板固接。例二， 踏板前端及連桿后端同軸樞接于支撐桿的支撐部，而且踏板與連桿在樞接部位剛 性連結。歸納而言，在本發(fā)明中，相互連結的踏板及連桿其中至少一個與支撐桿 直接樞接，使得踏板及連桿都能以支撐桿的支撐部為軸心，相對于支撐桿進行偏 轉。此外，踏板相對于支撐桿的樞轉軸線，并不限定位于踏板的前端或前方，也 有可能是位于踏板中段，甚至是踏板的后端或后方。
當然，對于熟習此項技藝者而言，以手動方式調整導軌座角度的結構并不局 限于上述圖例形式，例如，可將前述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，g卩，對應于圖6、圖7 所示結構，可在導軌座120上設置若干沿著長軸向等間排列的定位部，同時，使 托桿134底端依然樞接在底座111上，但托桿134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)于導軌座120上的其中一前述定位部?；蚴菍?應于圖8所示結構，可在底座lll'上設置若干沿前后軸向等間排列的定位部，并 使托桿134'—端樞接于導軌座120'，另一端可選擇性地定位于底座lll'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， 導軌座便會被定位于不同的對應角度。
綜合以上各實施例的結構及功效說明可知，本發(fā)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，由此選擇不同型態(tài)或不同負荷的腿部運 動，增加運動的豐富性及變化性。同時，本發(fā)明的橢圓運動機的踏板可在運動過 程中妥帖地支撐使用者的腳底，提升運動的舒適性。以及，踏板前、后二端的高 度差距可隨著軌跡斜度的增加而擴大，為使用者提供活動量更高的腿部運動。
最后必須補充說明的是，雖然在上述較佳實施例中，導軌座都是以其后端樞 接于架體，而且均被限制在「前端不低于后端j的偏轉范圍，不過，本發(fā)明中的
導軌座也可實施成以其中段甚或前端樞接在架體，并且可能呈現(xiàn)前端低于后端的 姿態(tài)。再者，導軌座上用以導引支撐桿后端前后運動的導軌，并不限定是直線延 伸，例如也可依設計呈現(xiàn)某種程度的凹弧或凸弧。
此外，在上述較佳實施例當中，支撐桿的前端均被導引在一圓形軌跡上運動， 但本發(fā)明也可采用其它形式的回繞機構，導引支撐桿前端沿一橢圓形、卵形或其
它形狀的封閉軌跡運動(例如前述第6,440,042號美國專利所揭示的技術)。再者， 本發(fā)明中的連桿并不限定前端樞接于一擺臂底端，例如，連桿前端也可能是沿著 架體上預設的水平、傾斜或弧曲導軌前后運動，同樣可達到牽動踏板偏轉的功用。
權利要求
1、一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于包含有一架體，可穩(wěn)定設置在地面上；一導軌座，具有一前端及一后端，所述導軌座可相對所述架體進行偏轉，使得其前、后二端的連結線相對于地面的角度產生變化；一斜度控制裝置，設置于所述架體及所述導軌座之間，控制所述導軌座的角度；一回繞機構，設置在所述架體上，具有可在一封閉軌跡上運動的相對二回繞接點；一左支撐桿及一右支撐桿，各具有一前端、一后端，以及位于所述前、后二端之間的一支撐部，所述二支撐桿的前端分別樞接于所述二回繞接點，后端在所述導軌座的前、后二端之間運動；一左連桿及一右連桿，分別具有一前端及一后端，所述前端可相對所述架體前后運動；一左踏板及一右踏板，分別與所述二連桿的后端連結，并與對應的所述支撐桿的支撐部形成相對樞接關系。
2、 如權利要求1所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于所 述斜度控制裝置包含有一托桿，所述托桿一端連接于所述架體或所述導軌座其中 一個的預定位置，另一端以可變換相對位置的方式連接于所述架體或所述導軌座 中的另一個。
3、 如權利要求2所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于所 述斜度控制裝置另外包含有一螺桿、 一馬達組及一螺合件，所述螺桿樞設在所述 導軌座上，具有一前端及一后端，可在所述導軌座上依自身軸線原地旋轉，且其 軸線可隨著所述導軌座相對所述架體進行偏轉；所述馬達組設置在所述導軌座上， 可驅轉所述螺桿；所述螺合件螺合在所述螺桿上；所述托桿一端樞接于所述螺合 件，另一端樞接于所述架體。
4、 如權利要求2所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于所 述斜度控制裝置另外包含有一螺桿、 一馬達組及一螺合件，所述螺桿樞設在所述 架體上，具有一前端及一后端，可在所述架體上依自身軸線原地旋轉；所述馬達 組設在所述架體上，可驅轉所述螺桿；所述螺合件螺合在所述螺桿上；所述托桿 一端樞接于所述螺合件，另一端樞接于所述導軌座。
5、 如權利要求2所迷的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在子所述導軌座上設有若干呈前后排列的定位部；所述托桿一端連接在所述架體上，另一端可選擇性地定位于所述導軌座上的其中一所述定位部。
6、 如權利要求2所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于所 述架體上設有若干呈前后排列的定位部；所述托桿一端連接在所述導軌座上，另 一端可選擇性地定位于所述架體上的其中一所述定位部。
7、 如權利要求1所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于所 述斜度控制裝置包含有一馬達組、 一螺桿及一螺合件；所述馬達組樞設在所述架 體上的距離地面預定高度位置；所述螺桿由所述馬達組往下延伸，可受所述馬達 組驅動沿自身軸線原地旋轉，且其軸線可隨著所述馬達組相對所述架體進行偏轉； 所述螺合件螺合在所述螺桿上；所述導軌座與所述螺合件連接。
8、 如權利要求1所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于所 述斜度控制裝置包含有一馬達組、 一螺桿及一螺合件；所述馬達組樞設于所述架 體的接近地面高度位置；所述螺桿由所述馬達組往上延伸，可受所述馬達組驅動 沿自身軸線原地旋轉，且其軸線可隨著所述馬達組相對所述架體進行偏轉；所述 螺合件螺合在所述螺桿上；所述導軌座與所述螺合件連接。
9、 如權利要求1所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于所 述斜度控制裝置包含有一支撐架及一離合機構；所述支撐架設置在所述架體上， 具有若干呈縱向排列的定位部；所述離合機構設置在所述導軌座上，具有一可活 動的定位件，所述離合機構可依使用者手動操作而使所述定位件選擇性地定位于 所述支撐架的其中一所述定位部。
10、 如權利要求9所述的可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機，其特征在于 所述支撐架具有左、右二板片，各所述板片上設有一導槽，各所述導槽具有一縱 向延伸的長槽部，以及分別由所述長槽部前緣往前下方凹入的所述定位部；所述 離合機構具有一手把，所述手把具有一前端及一后端，所述前端依左右軸向樞接 在所述導軌座前端，所述后端可供使用者握持；所述定位件設置在所述手把前端， 具有分別伸入所述二導槽的左、右二端；所述手把與所述導軌座之間設有一彈性 組件，所述彈性組件提供所述手把相對于所述導軌座的扭力，所述扭力使所述定 位件可順著所述定位部移往定位部底端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可調整踏板軌跡斜度的橢圓運動機(Elliptical)。該橢圓運動機包含有一架體，可穩(wěn)定設置在地面上；一導軌座，具有一前端及一后端，導軌座可相對架體進行偏轉；一斜度控制裝置，設置于架體及導軌座之間，控制導軌座的角度；一回繞機構，設置在架體上，具有可在一封閉軌跡上運動的相對二回繞接點；一左支撐桿及一右支撐桿，各具有一前端、一后端，及位于前、后二端之間的一支撐部，二支撐桿的前端分別樞接于二回繞接點，后端在導軌座的前、后二端之間運動；一左連桿及一右連桿，分別具有一前端及一后端，前端可相對架體前后運動；一左踏板及一右踏板，分別與二連桿的后端連結，并與對應的支撐桿的支撐部形成相對樞接關系。
文檔編號A63B22/00GK101112649SQ20061010381
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權日2006年7月27日
發(fā)明者唐納德·愛德華·斯蒂姆克, 廖宏茂, 德瑞安·保羅·約翰遜, 比爾·溫德爾·拜爾, 詹森·阿狄森·派斯, 馬克·杰姆斯·坎奈爾 申請人:喬山健康科技股份有限公司