步幅可選擇的橢圓機的制作方法
【專利說明】步幅可選擇的橢圓機
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
本申請依據(jù) 35 U.S.C.§ 119 要求由 Peter J.Arnold 和 James S.Birrell 于 2014年4月25提出的，序列號為61/984，727且題為“SELECTABLE STRIDE ELLIPTICAL”的共同未決美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其的全部公開通過引用并入此文中。
[0002]本申請依據(jù)35 U.S.C.§ 119 要求由 Peter J.Arnold 和 James S.Birrell 于2014 年 11 月 15 提出的，序列號為 62/080，299 且題為 “SELECTABLE STRIDE ELLIPTICAL”的共同未決美國臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，其的全部公開通過引用并入此文中。
【背景技術(shù)】
[0003]橢圓形鍛煉機器通常包括可沿橢圓形路徑運動的腳踏板。此類橢圓形鍛煉機器已經(jīng)成為健康倶樂部和家庭兩者的鍛煉設(shè)備的非常流行的部分。此類橢圓形鍛煉機器可能有時對于如何操作是混亂的或者可能不提供令人舒適的橢圓形路徑。適應(yīng)性運動鍛煉機器也提供腳踏板，該腳踏板可以根據(jù)用戶期望的運動以各種橢圓形路徑或者其它往復(fù)路徑運動。有些用戶發(fā)現(xiàn)此類適應(yīng)性運動機器的這種腳運動靈活性對于操作是令人分散注意力或者混亂的。
【附圖說明】
[0004]圖1是示例鍛煉設(shè)備的示意圖。
[0005]圖2是用于操作鍛煉設(shè)備的示例方法的流程圖。
[0006]圖3是圖1的鍛煉設(shè)備的示例執(zhí)行的前透視圖。
[0007]圖4是圖3的鍛煉設(shè)備的側(cè)透視圖。
[0008]圖5A是圖3的鍛煉設(shè)備處于第一狀態(tài)的前透視圖，且為了說明的目的省去了某些部分。
[0009]圖5B是圖5A的鍛煉設(shè)備的側(cè)視圖。
[0010]圖5C是當(dāng)鍛煉設(shè)備在所示出的第一狀態(tài)時，圖5A的鍛煉設(shè)備的腳踏運動經(jīng)過的橢圓形路徑的形狀的圖示。
[0011]圖6A是圖3的鍛煉設(shè)備處于第二狀態(tài)的前透視圖，且為了說明的目的省去了某些部分。
[0012]圖6B是圖6A的鍛煉設(shè)備的側(cè)視圖。
[0013]圖6C是當(dāng)鍛煉設(shè)備在所示出的第一狀態(tài)時，圖6A的鍛煉設(shè)備的腳踏運動經(jīng)過的橢圓形路徑的形狀的圖示。
[0014]圖7是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的側(cè)透視圖。
[0015]圖8A是圖7的鍛煉設(shè)備的腳踏處于最大步伐高度和中等步幅的放大側(cè)視圖。
[0016]圖8B是圖8A中示出的腳踏的放大頂視圖。
[0017]圖SC是圖7的鍛煉設(shè)備的腳踏處于最大步幅和中等步伐的放大側(cè)視圖。
[0018]圖8D是圖8C中示出的腳踏的放大頂視圖。
[0019]圖9是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的前部的右透視圖。
[0020]圖10是圖9的鍛煉設(shè)備的前部的左透視圖。
[0021]圖11是圖9的鍛煉設(shè)備的頂部的后透視圖。
[0022]圖12-15是圖9的鍛煉設(shè)備的一側(cè)的側(cè)視圖，其圖示當(dāng)鍛煉設(shè)備處于第一狀態(tài)時腳踏經(jīng)過橢圓形路徑的運動。
[0023]圖16是圖9的鍛煉設(shè)備處于第二狀態(tài)時的一側(cè)的側(cè)視圖，其圖示對于腳踏產(chǎn)生的橢圓形路徑。
[0024]圖17是圖9的鍛煉設(shè)備處于第三狀態(tài)時的一側(cè)的側(cè)視圖，其圖示對于腳踏產(chǎn)生的橢圓形路徑。
[0025]圖18是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的前透視圖。
[0026]圖19是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的后透視圖。
[0027]圖20是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的后透視圖。
[0028]圖21是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0029]圖22是圖21的鍛煉設(shè)備的一部分的放大的片段的視圖。
[0030]圖23是圖21的鍛煉設(shè)備的一部分的片段的側(cè)視圖，其圖示圖21的鍛煉設(shè)備的腳踏在往復(fù)期間的運動。
[0031]圖24是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的后透視圖。
[0032]圖25是圖24的鍛煉設(shè)備的片段的側(cè)視圖。
[0033]圖26是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0034]圖27是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0035]圖28是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0036]圖29是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0037]圖30是圖29的鍛煉設(shè)備的一部分的片段的側(cè)視圖。
[0038]圖31是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的前透視圖。
[0039]圖32是圖31的鍛煉設(shè)備的后透視圖。
[0040]圖33是處于第一狀態(tài)時的圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0041]圖34是處于第二狀態(tài)時的圖33的鍛煉設(shè)備的此部分的前透視圖。
[0042]圖35是處于第一狀態(tài)時的圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0043]圖36是處于第二狀態(tài)時的圖35的鍛煉設(shè)備的此部分的前透視圖。
[0044]圖37是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0045]圖38是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的側(cè)視圖。
[0046]圖39是圖1的鍛煉設(shè)備的另一示例執(zhí)行的一部分的前透視圖。
[0047]圖40是圖39的鍛煉設(shè)備的此部分的另一前透視圖。
[0048]圖41是圖39的鍛煉設(shè)備的此部分的后透視圖。
【具體實施方式】
[0049]圖1示意性地圖示了示例健身設(shè)備單元或者鍛煉設(shè)備20。如將在下文描述的，鍛煉設(shè)備20提供了較簡單的操作，并且在某些實施例中，可以在鍛煉期間有助于更自然的橢圓形路徑的運動。鍛煉設(shè)備20包括機架24、左腳連桿28L、右腳連桿28R(—起稱為腳連桿28)、左腳踏30L、右腳踏30R (—起稱為腳踏30)和調(diào)節(jié)同步器50。
[0050]機架24 (如示意性所示的)包括底座、基座或者支撐鍛煉設(shè)備20的其余部件的其它結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)組。在所圖示的示例中，基座24具有沿從前向后方向縱向延伸的中心線52。[0051 ] 腳連桿28包括支撐腳踏30的結(jié)構(gòu)。腳踏30包括平臺，在鍛煉期間進行鍛煉的人將他/她的雙腳放置在該平臺上，且人對著平臺施加力以使腳踏30沿橢圓形路徑運動。如由線54示意性地所圖示的，腳踏30彼此連結(jié)以沿相同的橢圓形路徑(相同形狀的路徑)一致地運動，其中腳踏30行經(jīng)的路徑具有相同的橢圓形形狀，但是彼此異相。在所圖示的示例中，腳踏30沿具有相同形狀的橢圓形路徑運動，但是相對于彼此異相180°。例如，當(dāng)腳踏30L在沿橢圓形路徑的形狀的最前方位置時，腳踏30R在沿橢圓形路徑的形狀的最后方位置。
[0052]調(diào)節(jié)同步器50包括調(diào)節(jié)機構(gòu)，其可操作地聯(lián)接到腳連桿28和腳踏30 (如由線56示意性圖示的)以便同步地調(diào)節(jié)正由每個腳踏30行經(jīng)的橢圓形路徑的形狀的步伐高度和步幅長度兩者。為了本公開的目的，術(shù)語“聯(lián)接”將表示將兩個部件直接地或者間接地彼此連接。此類連接可以本質(zhì)上是固定的或者本質(zhì)上是可活動的。此類連接可以通過下述方式實現(xiàn):使用兩個構(gòu)件或兩個構(gòu)件和任意的額外的中間構(gòu)件彼此整體成型為單個的單一體，或者使用兩個構(gòu)件或兩個構(gòu)件和任意的額外中間構(gòu)件彼此附接到一起。此類連接可以本質(zhì)上是永久的，或者可替代地可以本質(zhì)上是可移除的或者可釋放的。術(shù)語“可操作地聯(lián)接”將表示兩個構(gòu)件直接地或者間接地連接使得運動可以直接地或者通過中間構(gòu)件從一個構(gòu)件傳輸?shù)搅硪粋€構(gòu)件。
[0053]調(diào)節(jié)同步器50響應(yīng)于單個調(diào)節(jié)請求以同步的方式同時地或者并發(fā)地調(diào)節(jié)由腳踏30正行經(jīng)的橢圓形路徑的步伐高度和步幅長度。在一個執(zhí)行中，單個調(diào)節(jié)請求是響應(yīng)于進行鍛煉的人使用輸入裝置(例如按鈕、觸摸屏、觸摸板、連接到或與鍛煉設(shè)備20通信的便攜式電子裝置，或者與語音識別硬件和軟件關(guān)聯(lián)的麥克風(fēng))手動輸入請求而產(chǎn)生的電子控制信號的形式。在又另一執(zhí)行中，單個調(diào)節(jié)請求是響應(yīng)于鍛煉程序在鍛煉例程或訓(xùn)練期間要求調(diào)節(jié)構(gòu)件30行經(jīng)的橢圓形路徑而產(chǎn)生的電子控制信號的形式。
[0054]由于調(diào)節(jié)同步器50并發(fā)地或者同步地調(diào)節(jié)腳踏30的橢圓形路徑的步伐高度和步幅長度兩者，因此鍛煉設(shè)備20有助于步伐高度和步幅長度之間的比例關(guān)系的更大程度的控制。換目之，步伐尚度和步幅長度之間的比例關(guān)系可以被維持在一定的預(yù)先限定的關(guān)系內(nèi)，該預(yù)先限定的關(guān)系被預(yù)先確定為更自然，被預(yù)先確定最適合于進行鍛煉的人的特定尺寸或其它特征，或者被預(yù)先確定最適合于特定的健身目標(biāo)。由于調(diào)節(jié)同步器50有助于單個輸入來調(diào)節(jié)同步器50，所以由進行鍛煉的人的調(diào)節(jié)可以通過給鍛煉設(shè)備20的單個輸入來實施，提供了簡易使用并允許進行鍛煉的人來將注意力集中于正實施的鍛煉上。
[0055]在圖1所圖示的示例中，由每個腳踏30行經(jīng)的相同橢圓形路徑的步伐高度和步幅長度兩者的同步或者協(xié)調(diào)的調(diào)節(jié)還有助于對由腳踏30的協(xié)調(diào)運動的更大控制，使得腳踏30在橫向方向上更加接近彼此且更加接近中心線52的豎直平面內(nèi)沿著橢圓形路徑運動。在此類執(zhí)行中，腳踏30的內(nèi)部部分在豎直方向上沿中心線52彼此重疊，其中腳踏30L (當(dāng)在12:00位置時)與下面的腳踏30R重疊(當(dāng)在6:00位置時)，且反之亦然。步伐高度和步幅長度的協(xié)調(diào)或同步的調(diào)節(jié)有助于確保腳踏30的真實位置在沿中心線52的重疊點處不相遇且不沖突。
[0056]在又另一執(zhí)行中，對腳踏30的協(xié)調(diào)的運動的更大的控制有助于腳踏在收斂或者發(fā)散平面中的運動，使得腳踏30的此類路徑更自然或者更類似于人慢跑或者奔跑的自然步幅。特別地，人的自然步幅頻繁地導(dǎo)致前腳落在人的質(zhì)心下方，鄰近由奔跑的人行經(jīng)的路徑的中心。在此類可替代執(zhí)行中，腳踏30沿橢圓形路徑的運動被引導(dǎo)或控制，使得當(dāng)腳踏在正在行經(jīng)的橢圓形路徑的最前方、最下方的點時，腳踏更接近中心線52或者相比于另外的腳踏30的相應(yīng)位置跨過中心線52更大程度。換言之，最前方腳踏30相比于最后方腳踏30更接近中心線52。步伐高度和步幅長度的協(xié)調(diào)或同步的調(diào)節(jié)有利于確保:雖然每個腳踏30的橢圓形路徑重疊，但是腳踏30的真實位置在沿中心線52的重疊點處從不相遇。因此，腳踏30不會沖突。
[0057]為了此公開的目的，術(shù)語“步伐高度”指任何一個橢圓形路徑的最低點和最高點之間的豎直距離。術(shù)語“步幅長度”指任何一個橢圓形路徑的最前方點和最后方點之間的距離。在所圖示的示例中，步伐高度和步幅長度的調(diào)節(jié)引起正在行經(jīng)的橢圓形路徑的形狀變化。為了此公開的目的，術(shù)語“橢圓形路徑”指空間中的連續(xù)環(huán)路，其沒有對應(yīng)于并且由通過一次完整的360°回轉(zhuǎn)的曲柄旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的端部。
[0058]圖2是可以由鍛煉設(shè)備20或者另一類似的鍛煉設(shè)備執(zhí)行的示例方法100的流程圖。如由方塊102所指示的，左和右腳踏30被可移動地支撐以運動通過橢圓形路徑。雖然每個腳踏30運動通過其自己的路徑，但是每個腳踏30運動通過相同形狀的橢圓形路徑。
[0059]如由方塊104所指示的，橢圓形路徑的步伐高度和步幅長度被同步地調(diào)節(jié)。換言之，步伐高度的調(diào)節(jié)自動地(且沒有額外的用戶干預(yù))引起步幅長度的調(diào)節(jié)，且反之亦然。在一個執(zhí)行中，腳踏30的機械聯(lián)接有助于同步調(diào)節(jié)。在另一執(zhí)行中，控制器有助于同步調(diào)節(jié)，該控制器輸出控制信號以并發(fā)地或者同步地調(diào)節(jié)正由腳踏30行經(jīng)的橢圓形路徑的步伐高度和步幅長度兩者。
[0060]圖3和圖4圖示鍛煉設(shè)備220，其為鍛煉設(shè)備20的示例執(zhí)行。鍛煉設(shè)備220包括機架224，左側(cè)腿部226L、右側(cè)腿部226R (—起稱為側(cè)腿部226)，左腳連桿228L、右腳連桿228L (一起稱為腳連桿228)，左腳踏230L、右腳踏230R (—起稱為腳踏230)，左曲柄234L、右曲柄234R (—起稱為曲柄234)，阻力系統(tǒng)236、柔性構(gòu)件引導(dǎo)件238L、238R (—起稱為引導(dǎo)件238)、240L、240R(—起稱為引導(dǎo)件240)、柔性構(gòu)件引導(dǎo)件242，左步幅高度調(diào)節(jié)柔性構(gòu)件244L、右步幅高度調(diào)節(jié)柔性構(gòu)件244R (—起稱為柔性構(gòu)件244)、步幅長度調(diào)節(jié)柔性構(gòu)件246和調(diào)節(jié)同步器250，該調(diào)節(jié)同步器250包括調(diào)節(jié)構(gòu)件254、調(diào)節(jié)器258和監(jiān)控器260。機架224包括底座或者一系列的條、支架、桿或者彼此連接以在下面的表面上支撐鍛煉設(shè)備220的其余部件的其它結(jié)構(gòu)。雖然以特定構(gòu)型進行說明，但是機架224也可以具有其它尺寸、形狀以及構(gòu)型。
[0061]腿部226包括由機架224可樞轉(zhuǎn)地懸接和支撐的結(jié)構(gòu)。在所圖示的示例中，腿部226L包括柔性構(gòu)件引導(dǎo)件262L，而腿部226R包括柔性構(gòu)件引導(dǎo)件262R。引導(dǎo)件262L和262R(—起稱為引導(dǎo)件262)引導(dǎo)柔性構(gòu)件246的運動并將腿部226的可旋轉(zhuǎn)或者可樞轉(zhuǎn)的運動與柔性構(gòu)件246的平移或運動聯(lián)接。在所圖示出的示例中，每個引導(dǎo)件262包括由機架224可樞轉(zhuǎn)地支撐的滑輪以便和相應(yīng)的腿部226的剩余部分一起旋轉(zhuǎn)。在其它執(zhí)行中，引導(dǎo)件262包括具有引導(dǎo)和/或夾握柔性構(gòu)件246的表面或凹槽的扇形的或楔形的構(gòu)件。在一些執(zhí)行中，其中柔性構(gòu)件246包括齒狀帶，引導(dǎo)件262包括相對應(yīng)的齒或者相對應(yīng)的開口。每個腿部226具有可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到各個腳連桿228的端部部分。
[0062]腳連桿228從腿部226延伸且支撐腳踏230。腳踏230包括平臺、槳狀物或者踏板，進行鍛煉的人在鍛煉期間將他/她的雙腳放置在其上，且人對著其施加力以使腳踏230沿橢圓形路徑運動。腳踏230可以具有各種不同的尺寸、形狀和構(gòu)型。腳踏230彼此連結(jié)以沿相同的橢圓形路徑(相同形狀的路徑)一致地運動，其中腳踏30行經(jīng)的路徑是相同的橢圓形形狀，但是彼此異相。在所圖示的示例中，腳踏230沿相同形狀的橢圓形路徑運動，但是它們相對于彼此異相180°。例如，當(dāng)腳踏230L在沿橢圓形路徑的形狀的最高位置時，腳踏230R在沿橢圓形路徑的形狀的最低位置。類似地，當(dāng)腳踏230L在沿橢圓形路徑的形狀的最前方位置時，腳踏230R在沿橢圓形路徑的形狀的最后方位置。
[0063]曲柄234協(xié)作以同步腳踏230的運動并給此類運動施加阻力。每個曲柄234包括圍繞軸線274旋轉(zhuǎn)的曲柄臂264，曲柄臂264相對于軸線274偏心地支撐柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件266L、266R (一起稱為曲柄引導(dǎo)件266)和268L及268R (一起稱為曲柄引導(dǎo)件268)。如圖3所示，曲柄234連接到共用的中央盤270以便與中央盤270 —起旋轉(zhuǎn)并從其延伸。形成曲柄234的多個臂264中每一個相對于彼此有角度地偏移180°。因此，腳踏230運動通過具有相同橢圓形形狀的路徑，但是其中橢圓形形狀的路徑相對于彼此是180度異相。
[0064]柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件266包括連接到多個臂264且由多個臂264承載以便圍繞軸線274旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件，并且柔性構(gòu)件244圍繞該構(gòu)件纏繞以便將力傳輸?shù)角龑?dǎo)件266且最終到曲柄234的支撐件264。在所圖示的示例中，柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件266可樞轉(zhuǎn)地或者可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到各個臂264，以便圍繞與軸線274徑向間隔開的各個軸276旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。
[0065]柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件268包括連接到多個臂264且由的多個臂264承載的構(gòu)件，該構(gòu)件也圍繞軸線274旋轉(zhuǎn)，且步幅長度調(diào)節(jié)柔性構(gòu)件246圍繞該構(gòu)件纏繞以便也將力傳輸?shù)角龑?dǎo)件268且最終到曲柄234。柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件268可樞轉(zhuǎn)地或者可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到其各個臂264，以便圍繞與軸線274徑向間隔開的各個軸276旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)。在所圖示的示例中，每個柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件266和268包括滑輪。在其它實施例中，可替代地，每個柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件266和268可以包括線軸或者盤，柔性構(gòu)件抵靠該線軸或者盤運動或者滑動，而沒有柔性構(gòu)件曲柄引導(dǎo)件266的旋轉(zhuǎn)。
[0066]阻力系統(tǒng)236給曲柄234的旋轉(zhuǎn)施加額外的阻力。在所圖示的特定示例中，阻力系統(tǒng)236給曲柄234的旋轉(zhuǎn)提供選擇性地可調(diào)節(jié)的增加的阻力。阻力系統(tǒng)236包括阻力源271和帶272。阻力源271包括配置來旋轉(zhuǎn)抵抗選擇性地可調(diào)節(jié)的阻力的機構(gòu)。在一個實施例中，阻力源271包括形成禍流制動(Eddy brake)的金屬板和一