锻炼上身及飞轮增强型双板踏车的制作方法

专利名称：锻炼上身及飞轮增强型双板踏车的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及健身装置领域，特别涉及一种包括在其上设有移动表面的互连踏板的健身装置，以及锻炼上肢以及非机动的实施例。
背景技术：
经常锻炼对于健康的益处是公知的。过去一段时间已经开发了很多不同类型的健身设备，具有不同的成功之处，方便锻炼身体。成功的健身设备类的例子包括踏车和爬梯机构。常规的踏车通常包括一个提供移动表面的环带，使用者可在上面步行、慢跑或者跑步。常规的爬梯机构通常包括一对适于上下转动的连杆，提供一对表面，使用者可站立在上面并上下用力以模拟攀爬一段楼梯。
本发明的不同实施例和方面包括一个健身机构，其提供并排的移动表面，其可转动的支撑在一端并适于在相对的一端上下转动。根据本发明的一种装置，其以这样一种方式提供两个转动的移动表面，即提供使用踏车的一些或者全部的健身益处、使用爬梯机构的一些和全部的健身益处。根据本发明多个方面的一种健身机构，其提供没有意识到的单独通过踏车或者爬梯机构所带来的附加的健康益处。
发明概述在本发明的一个方面中，一种健身装置包括一个框架结构；一个支撑第一移动表面的第一踏板组件，一个支撑第二移动表面的第二踏板组件，和一个可操作与该健身装置相连接的上身锻炼组件。该第一踏板组件可转动地与框架结构连接，该第二踏板组件可转动地与框架结构连接。
在另一方面，一种健身装置包括一个框架结构，一个具有与第一辊可转动接合的第一环带的第一踏板组件，一个具有与第二辊可转动接合的第二环带的第二踏板组件，和可操作与该第一环带和第二环带相连接的飞轮。
根据下面特别是相关附图中所描述的以及在附带的权利要求中所定义的本发明实施例的说明，本发明各实施例的特征，用途和优点将变得更加明显。
附图简述详细说明将参照下列附图，其中相同的数字代表相同的元件，其中

图1是根据本发明的多个方面的一种健身装置的一个实施例的等角视图；图2是的图1所示的健身装置的等角视图，其中为了更好的说明该健身装置的各种部件，去除了装饰和保护侧板；图3是图2所示的健身装置的左侧视图；图3A是一个踏板组件正面的局部等角视图；图4是图2所示的健身装置的右侧视图；图5是图2所示的健身装置的顶视图；图6是图2所示的健身装置的正视图；图7是图2所示的健身装置的后视图；图8是图2所示的健身装置的底视图；图9是沿图5中的9-9线的剖视图；图10是图2所示的健身装置的局部切割等角视图；该视图示出了定位在这样一个位置上的摇臂，该位置与大致处在最低位置的左踏板和大致处在最高位置的右踏板相对应；
图11是图2所示的健身装置的局部切割等角视图；该视图示出了定位在这样一个位置上的摇臂，该位置与处在比图10中位置高一点的左踏板和处在比图10中位置低一点的右踏板相对应；图12是图2所示的健身装置的局部切割等角视图；该视图示出了定位在这样一个位置上的摇臂，该位置与大致平行于右踏板的左踏板相对应；图13是图2所示的健身装置的局部切割等角视图；该视图示出了定位在这样一个位置上的摇臂，该位置与处在比图12中位置高一点的左踏板和处在比图12中位置低一点的右踏板相对应；图14是图2所示的健身装置的局部切割等角视图；该视图示出了定位在这样一个位置上的摇臂，该位置与处在比图13中位置高一点的左踏板和处在比图13中位置低一点的右踏板相对应；图15是根据本发明的多个方面的摇臂型互连结构的一个实施例的左侧视图；图16A是图2所示的健身装置的等角视图，该健身装置具有大致处在最低位置的左踏板和大致处在最高位置的右踏板；图16B是图16A中所示方位的健身装置的左侧视图和一个代表性的使用者；图17A是图2所示的健身装置的等角视图，该健身装置具有比图16A所示位置高的左踏板和比图16A所示位置低的右踏板；图17B是图17A中所示方位的健身装置的左侧视图和一个代表性的使用者；图18A是图2所示的健身装置的等角视图，该健身装置具有大致平行且均约倾斜10％的左和右踏板；图18B是图18A中所示方位的健身装置的左侧视图和一个代表性的使用者；图19A是图2所示的健身装置的等角视图，该健身装置具有比图18A所示位置高的左踏板和比图18A所示位置低的右踏板；图19B是图19A中所示方位的健身装置的左侧视图和一个代表性的使用者；图20A是图2所示的健身装置的等角视图，该健身装置具有大致处在其最高位置的左踏板和大致处在其最低位置的右踏板；
图20B是图20A中所示方位的健身装置的左侧视图和一个代表性的使用者；图21是一个可选的健身装置的等角视图，其采用支撑在假定转轴设备中的一个单独后辊；图22是支撑在假定转轴设备中的单独后辊的等角视图；图23是支撑在假定转轴设备中的单独后辊的等角视图，其为了显示附加特征，去除了带子；图24是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第一实施例的侧视图；图25是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第二实施例的侧视图；图26是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第三实施例的侧视图；图27是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第四实施例的侧视图；图28是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第五实施例的侧视图；图29是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第六实施例的侧视图；图30是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第七实施例的侧视图；图31是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第八实施例的侧视图；图32是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第九实施例的侧视图；图33是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第十实施例的侧视图；图34是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第十一实施例的侧视图；图35是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第十二实施例的侧视图；图36是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第十三实施例的侧视图；图37是采用锻炼上身组件的一种健身装置的第十四实施例的侧视图；图38是一种健身装置的第一实施例的侧视图，其采用一个可操作与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；图39是一种健身装置的第二实施例的侧视图，其采用一个可操作与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；图40是一种健身装置的第三实施例的侧视图，其采用一个可操作与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；图41是一种健身装置的第四实施例的侧视图，其采用一个可操作的与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；图41A，41B，41C分别是用于连接图41中的飞轮与踩踏带的一个滑轮配置的顶视图，右侧视图和左侧视图；图42是一种健身装置的第五实施例的侧视图，其采用一个或多个可操作的与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；图43是一种健身装置的第六实施例的侧视图，其采用一个或多个可操作的与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；图44是一种健身装置的第七实施例的侧视图，其采用一个或多个可操作的与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；图45是一种健身装置的第八实施例的侧视图，其采用一个或多个可操作的与支撑在每个踏板组件上的踩踏带相连接的飞轮；和图46是一个与后辊相连的马达组件的剖视图。
详细说明遵照本发明的健身装置10可构造成为使用者提供走路型健身、步进型健身或组合了走路和步进的类似攀爬型的健身锻炼。该健身装置通常包括两个类似踏车的组件12(此处称为“踏板”或“踏板组件”)，其可转动地与一个框架14，以便踏板可绕一个轴16上下转动。该轴可以是一个实际轴(车轴)或者也可以是一个由转动支撑每个踏板的部件组件定义的假定轴。在一个应用中，每个踏板包括一个踩踏带18，其提供一个类似踏车的移动表面。在一个实例中，踩踏带由一个前辊和一个后辊支撑。后辊可以是两个踏板共有的或每个踏板可包括一个不同的后辊。此外，后辊可支撑在框架或踏板上，并可与踏板共有一个转动轴或可具有一个在踏板的转动轴之上/或之下的唯一的向前、向后转动轴。
在使用中，使用者在踏板上走路、慢跑或跑步，踏板将绕踏板转动轴往复运动。踏板互相连接使得一个踏板的向上的运动伴随着另一个踏板的向下的运动。踩踏带的移动表面和踏板的协调互连的往复运动组合提供了一种类似于在在松散的表面上攀爬的一种健身方式，例如在沙丘上走路、慢跑或者跑步，其中每次向上和向前的脚运动都伴随着脚向后和向下的滑动。通过这样的类似攀爬的锻炼方式，将获得非常显著的有益于心脏血管的效果以及其它健康益处。而且，通过下文说明可认识到，以低冲击方式可获得非常显著的健康益处。
下面对于图1-23的说明为参照图24-47所描述的其它不同实施例提供了一个通常的结构框架。此外用于在此说明的各种实施例的其他结构框架的一些细节在此处包含参考的不同相关申请中提供。本发明的多个方面涉及不同的结构，其可用于为参照图1-23说明的实施例以及在此包含参考的不同实施例提供一个锻炼上身的部件。本发明的多个方面还涉及不同的结构，其可用于替换驱动踩踏带的马达或与其共用。最后，本发明的多个方面涉及锻炼上身结构，非机动结构和阻力结构的各种组合以及很多在此包含参考的相关申请中描述的可能实施例的组合。
图1是遵照本发明多个方面的一个健身装置的实例的等角视图。图1中示出的健身装置的实施例包括保护和装饰面板20，其在一些实例中阻挡了健身装置的一些部件的视图。图2是图1所示的健身装置的等角视图，其为了更好的说明装置的所有部件，去除了保护和装饰面板。图3-8中以及其它大多数实例中所显示的健身装置的视图不包括保护和装饰面板。
参照图1，2及其它视图，健身装置包括一个第一踏板组件12A和一个第二踏板组件12B，其每个具有一个前部22和一个后部24。踏板组件12的后部可转动地支撑在健身装置10的后部。踏板组件的前部22支撑在框架14上，其配置为在使用期间以基本上向上和向下的方式往复运动。在健身装置的前面转动地支撑该踏板也是可能的，并在框架上支撑踏板组件的后部。每个踏板组件还支撑一个环带或“踩踏带”，其越过一个板26并绕前辊28和后辊30转动以提供一个向前或向后的移动表面。
使用者可以在朝向踏板组件的前部的装置上进行锻炼(此处称为“面向前使用”)或者可以在朝向踏板组件的后部的装置上进行锻炼(此处称为“面向后使用”)。此处使用的词汇“前”、“后”和“右”指使用者以面向前的典型使用方式站立在装置上时的视角。在任何使用方法中，使用者可以在健身装置上以使用者的每个脚接触一个踏板组件的方式走路、慢跑和/或步进。例如，在面向前的使用中，使用者的左脚通常只接触左侧踏板组件12A，使用者的右脚通常仅接触右侧踏板组件12B。可选择的是，在面向后的使用中，使用者的左脚通常仅接触右侧踏板组件12B，使用者的右脚仅接触左侧踏板组件12A。
与本发明的多个方面相一致的健身装置可构造为仅提供踏步运动，仅提供步进运动。对于踏步运动，踏板组件构造为不往复运动，环带18构造为转动。词汇“踏步运动”意指任意典型的人的踏步动作，例如走路、慢跑和跑步。对于步进运动，踏板组件构造为往复运动，环带构造为不绕辊转动。词汇“步进运动”意指任意典型的步进运动，例如当人爬楼梯，使用常规的步进健身装置，爬山等等。
如上所述，每个踏板组件的后部24可转动的支撑在健身装置的后部。每个踏板组件的前部支撑在健身装置的前部，以便踏板组件可向上和向下转动。当使用者在踩踏带18上步进时，相关的踏板组件12A，12B(包括带)将向下转动。如将在下文进一步详细描述的那样，踏板组件12可相互连接以便一个踏板组件的向下或者向上的运动将导致另一个踏板组件的分别向上或向下的运动。因此，当使用者在一个带18上步进时，相关的踏板组件将向下转动，同时另一个踏板将向上转动。踏板组件构造为上下移动，踩踏带构造为提供一个移动踏步表面，使用者可获得一种包含踏步和步进的组合的健身运动。
图2是图1所示的健身装置10的实施例的局部切割等角视图。对于左侧和右侧踏板组件，为了显示下面的带状平台或“板”26以及前辊28和后辊30，去除了踩踏带。此外，将左侧踏板的带状平台局部切割以显示下面的踏板框架部件。参照图2以及其它视图，健身装置包括下方主框架14。该框架健身装置的移动部件和其它部件提供一般的结构支撑。框架包括一个左侧元件32，一个右侧元件34和许多互连在左侧元件和右侧元件之间的横向构件36以便提供一个整体的支架结构。框架可直接设置在地板上或者支撑在可调节的腿、垫子、减震器或者它们的组合上。在图2的应用中，可调腿38设置在框架的底部前左和前右拐角处。
左侧立柱40与该左侧元件32的前端区域连接。右侧立柱42与该右侧元件34的前端区域连接。立柱通常从框架处向上延伸，伴以轻微后掠。手柄44与立柱基本上呈T型方向的横向延伸到每个立柱的顶部。T的顶部是手柄，T的向下延伸的部分是立柱。手柄通常与各自下方的侧面元件32，34设置在同一平面上。手柄设有一个与立柱连接的第一段46，和一个相对于第一段呈角度延伸的向后的第二段48。在使用健身装置的过程中，手柄适于使用者的抓握。控制台50支撑在手柄的第一段之间。控制台可包括一个或多个杯架、一个健身显示器和一个或多个适于夹持钥匙、手机或者其它私人物品的凹部。控制台在图5和图7中最清晰的示出。
图3是图2所示的健身装置10的左侧视图，图4是图2所示的健身装置10的右侧视图。图5是图2所示的健身装置的实施例的顶视图而图6是图2所示的健身装置的实施例的正视图。图9是沿图5的线9-9的横剖视图。参照图2-6和图9以及其它视图，每个踏板组件包括一个踏板框架52，其具有一个左侧元件54，一个右侧元件56，和许多在左侧和右侧元件之间延伸的踏板横向构件58。如图9中最清晰的示出的那样，每个踏板地外部纵向元件54，56可通过径向滚珠轴承59转动地连接到后轴(轮轴)16上。
前辊28可转动的支撑在每个踏板框架的前部，后辊30可转动的支撑在每个踏板框架的后部。为了调节踩踏带的张紧力和踪迹，前辊或后辊可调节的与踏板框架连接。在如图3、3A和4中最清晰的所示的一个特定实施例中，每个辊可调节的与每一个各自的踏板框架的前部连接。前辊包括一个从辊的两端向外延伸的轴60。轴向外延伸的端每一个都限定一个螺纹孔62并支撑在槽64内，该槽限定在左侧54和右侧56踏板框架侧部元件的前端内。槽限定了一个向前的开口端66。限定螺纹孔的板68固定到左右元件的前端，使得孔70的中心线与槽64的向前的开口端66对齐。螺栓旋入螺纹孔内，并与支撑在槽内的滚动轴60的端部的对应螺纹孔接合。可选择的是，一个弹簧设置在槽的闭合后部和转动轴之间，以便向前偏压转动轴。通过调整轴端部的一个或两个螺栓，轴的对应端部可以在槽内向前或向后移动以调节前辊的位置。前辊的调节可以松开或者拧紧踩踏带或者改变踩踏带的运行。
带板26设置在每个踏板框架52的顶部。板可以螺栓连接到踏板框架上，可以与板缓冲或板悬挂系统组合而固定到框架上，或者活动的安装在踏板框架上。每个带板设置在每个踏板组件12A、12B的各个前辊28和后辊30之间。带板尺寸设计成为踩踏带18的大部分或者全部的上部运行带提供登陆平台。
每个踏板组件的后部可转动的支撑在框架的后部，每个踏板组件的前部通过一个或多个阻尼元件76、一个互连元件78或它们的组合支撑在框架上部，使得每个踏板组件12可相对于下部框架上下转动。图7是图2所示的健身装置的实施例的后部视图。图9是沿图5中的线9-9的后部辊组件的剖视图。参照图5、7、8和其它视图，每个踏板组件可转动的支撑在主框架14的后部横向元件80上。在一个特定实施例中，驱动轴82通过左侧84A、中间84B和右侧84C驱动支架可转动的支撑在后部横向元件上。对应的径向轴承81A、81B和81C可转动的将轴支撑在支架中。驱动轴可转动的支撑每个后辊。由此，左右后辊绕一个公共驱动轴线82可转动的支撑，在一个例子中该轴线也是踏板12的公共后转动轴16。
每个辊30通过一对套环83支撑在轴82上。套环通过楔片85固定到轴上，楔片装配在套环和轴内的槽87、89上。套环通过一套支撑在套环内的螺栓91进一步固定到轴上。这一套螺栓紧固在楔片上。
滑轮86固定到驱动轴82的一部分。如图2、3、9和其它视图所示，在一个特定实施例中，驱动滑轮86固定到驱动轴的左端区域。然而，驱动滑轮可固定到右端区域，或者固定到沿左右端区域之间的驱动轴的长度上的某些地方。马达88固定到在右侧元件56和左侧元件54之间延伸的底板90(如图8的底视图所清晰示出的)上。马达轴92从马达的左侧向外延伸。将马达安装为使马达轴基本上平行于驱动轴82。飞轮94固定到马达轴的向外延伸的端部区域。驱动带96连接在驱动轴滑轮和与马达轴连接的马达滑轮98之间。相应的，马达设置为推动驱动轴和两个后辊30的转动。
带速度传感器100可操作的与踩踏带18联合，以监控踩踏带的速度。在一个特定实施例中，带速传感器通过一个弹簧开关102执行操作，弹簧开关包括一个磁体104和一个拾取器106。弹簧开关可操作的与驱动滑轮联合以产生一个带速信号。磁体包含在或者连接在驱动滑轮86上，拾取器与以这样一个方向与主框架14连接，即每次磁体转过拾取器时生成一个输出脉冲。
左右后辊30固定到驱动轴82上。由此，驱动轴的转动使得左右辊以及联合的环带18以相同或几乎相同的速度转动。还可能为每个辊提供独立的驱动轴，辊通过带有一个公共马达控制器的分开的马达驱动。在这样的实例中，马达速度由控制器调节，使得踩踏带以相同或者接近相同的速度转动。该马达或者多个马达可以构造或者控制为通过使用者的控制以向前的方向驱动环带(即，从左侧角度看，绕前后辊以逆时针方向)或者构造为以向后的方向驱动环带(即，从左侧角度看，绕前后辊以顺时针方向)。
在使用过程中，踩踏带18滑过板20，其具有一特定的取决于不同参数的动摩擦力，这些参数包括带和板的材料以及施加在带上的向下的力。在一些例子中，当使用者在带上行走并增大带和板之间的动摩擦时，带将轻轻的联结在板上。除了由马达88施加的用于转动带的力外，固定到马达轴上的飞轮94具有一个角动量分力，其有助于克服增大的动摩擦并帮助提供均衡的踩踏带运动。在一个特定实施例中，板大约为3/8″厚的带有经过电子束低摩擦处理的涂层的中密度纤维(或“MDF”)。此外，带是带有PVC顶层的聚酯织物基体。带可进一步包括一种低摩擦材料，例如低摩擦硅。
本发明的特定实施例可包括一个与踏板可操作连接的阻力元件76。此处使用的术语“阻力元件”指的是包括可以抑制垂向运动(例如踏板的转动)的任意类型的装置、结构、组件和构造。由该阻力元件提供的阻力可以是恒定的、变化的和/或可调节的。而且，阻力可以是载荷、时间、热量或其它因素的函数。这样的阻力元件可提供其它的功能，例如抑制踏板向下、向上或者向上向下的运动。阻力元件还可向踏板上引入回复力，使得如果踏板处于较低的位置，阻力元件将施加一个回复力来向上移动踏板，或者如果踏板处于较高位置，阻力元件将施加一个回复力来向下移动踏板。术语“减震器”或者“阻尼元件”在此处有时指阻力元件或者弹簧(回复力)元件或者可能或可能不包括弹簧(回复)力的阻尼元件。
在健身装置的一个特定实施例中，阻力元件76在每个踏板组件12和框架14之间延伸，以支撑踏板组件的前部并抑制每个踏板向下的运动。该一个或多个阻力元件可布置在踏板框架和主框架之间的不同位置上。在图1-7和其它附图所示的实施例中，阻力元件包括第一108和第二110减震器。减震器阻挡并抑制踏板的运动。更为特别的是，第一或左侧减震器108在左侧踏板组件的左或外侧框架元件54和左侧直立的框架元件40之间延伸。第二减震器110在右侧踏板组件的右或外侧框架元件56和右侧直立的框架元件42之间延伸。在可选择的实施例中，减震器在每个踏板组件的外侧框架元件和在踏板组件下方的部分之间延伸。在另一可选择的例子中，减震器可以连接到位于内侧和外侧踏板框架元件之间的踏板前部。
在一个特定实施例中，减震器(108，110)是流体型或空气型阻尼装置，并且不从内部或外部与回复弹簧联合。同样的，当使用者的脚登上踏板前部时，减震器消减并抑制脚步向下的力，以便为使用者的脚、腿和不同腿关节(如脚踝和膝盖)提供缓冲。在一些构造中，阻力装置也可调节为降低或增大踏板向下的行程长度。可以为减震器提供使用者可调的阻尼套环，当转动时它可以使减震器的阻尼力增大或减小来配合任意特定使用者的需要。一个可以用于本发明的健身装置中的特定减震器在发明名称为“带有可调阻力、液压缸的健身机械”的US 5762587中示出并说明，其内容包含在此作为参考。
通常，减震器包括一个充有液压流体的缸。活塞杆从缸内向外延伸。在缸内，活塞与活塞杆连接。活塞限定了至少一个液压流体可以流过的孔并包括一个检测阀。活塞将缸分成两个充有流体的室。在减震器启动过程中，活塞在缸内或者向上或者向下移动。减震器向下运动或伸长的过程中，流体以一定速度流过该孔，该速度部分的受孔的数量和孔的大小的控制。减震器向上运动或压缩的过程中，流体流过检测阀。套环可操作的连接到与这个或多个孔联合的板上。套环的转动将露出或盖住用于流体流通的孔，由此减小或增大减震器的阻尼力。可选择的是，阻力套环与逐渐变细的柱塞连接，柱塞被引入到减震器的液压室之间的孔内。柱塞的深度将部分的控制减震器的阻力。优选的是，移走‘587专利中图4所示的回复弹簧。
另一个可以用于本发明的健身装置中的特定减震器在1997年4月22日提交的发明名称为“独立运行的步进机”的US 5622527中示出并说明，其内容包含在此作为参考。该减震器可以与‘527中图10所示的弹簧252一起使用。将它们向下按压后，弹簧提供了一个向上移动踏板或使其回复的回复力。同样的，在本发明的一个实施例中，减震器仅仅提供了阻力，但并没有提供回复力。在一个没有采用弹簧的实施例中，减震器可设置为提供一个在47kgF到103KgF之间的阻力。可替换的阻力元件将在下文中做进一步详述。
图10-14是健身装置的局部等角视图，特别显示了踏板互连结构78。图10-14中的每一个都显示了处于不同的位置的该互连结构。图15是与图12所示的结构位置相同的踏板互连结构的侧视图。图16(A，B)-20(A，B)是与图10-14所示的视图相对应的健身装置的等角视图。在图10-15和其它视图中所示的互连结构的特定实施例中，互连结构包括一个可转动的支撑在摇杆横向元件114上的摇杆或“摆动”臂组件112，摇杆横向元件在框架的左32和右34侧部元件之间延伸。摇臂组件可操作的与每个踏板组件12连接。如图15所最清晰的示出的，摇杆横向元件限定了一个U形横截面。该U形元件的每个直立部分限定了一个键槽116。键槽的顶部限定了一个转动孔118。摇臂包括一个摇杆或者互连转动轴120，转动轴支撑在转动孔内并在每个转动孔之间延伸以转动支撑摇臂。如下文所详细描述的，键槽为互连结构提供了一个可在“运送”位置和“使用”位置之间移动的槽。
摇臂的左右外侧部分分别包括第一或左下侧转动销钉122和第二或右下侧转动销钉124。一个大致L形的支撑第一上侧转动销钉128的支架126从左侧踏板12A的内侧或右侧元件56向外延伸，使得上侧转动销钉通常以平行于内侧元件、位于其下部以及外侧的方式受支撑。一个大致L形的支撑第二上侧转动销钉130的第二支架132从右侧踏板12B的内侧或左侧管54向下延伸，使得上侧转动销钉通常以平行于内侧元件、位于其下部以及外侧的方式受支撑。
第一杆134连接在左上侧转动销钉128和左下侧转动销钉122之间。第二杆136连接在右上侧转动销钉130和右下侧转动销钉124之间。杆将踏板连接到摇臂上。在一个特定实施例中，每个杆(134，136)限定了一个可调长度的螺丝扣。螺丝扣利用上下转动销钉连接在球连接138构造内。螺丝扣限定了上部和下部螺纹套筒140。每个螺纹套筒限定了一个带有相对端的环形空腔以支撑一个转动球体。该转动销钉支撑在转动球体内。杆限定了相对的支撑在对应的螺纹套筒内的螺纹端142。
正如下文中将详细讨论的，可锁定踏板组件12以便不绕后轴16转动。当锁定时，踏板组件的带18共同的提供一个有效的专一非转动型与踏车相似的踏步表面。在健身装置装配过程中或者在其后，通过杆142的转动调节一个或者两个螺丝扣134、136的长度，两个踏板的高度可准确对齐，使得两个踏板带一起提供锁定位置的平行踏步表面。
互连结构78(例如摇臂组件)以这样一种方式将左侧踏板与右侧踏板连接起来，即当一个踏板(例如左侧踏板)绕后转动轴16向下接着向上转动时，另一个踏板(例如右侧踏板)绕配合的后转动轴线分别向上接着向下转动。由此，两个踏板以这样一种方式互连，即提供一种步进运动，一个踏板向下的运动伴随着另一个踏板向上的运动，反过来也是这样。在这样的步进运动过程中，不管是单独还是与踏步运动组合，摇臂112绕摇杆轴线120转动或摆动。
现在参照图10-14和16(A，B)-20(A，B)，将对由健身装置10的运动所提供的类似爬山的运动做进一步详述。在图16B-20B中示出了一个面向前使用的代表性使用者(此后称为“使用者”)。使用者正向前行走，装置配置为爬山型应用，即踏板往复运动。图示的脚步运动仅仅代表一个使用者。在一些应用中，踏板12可能不在最高和最低位置之间运动，而是在它们之间的位置之间。在一个应用中，使用者可能具有比图示的短或者长的步幅。在一些应当中，使用者可能向后行走，或者面向后方，或者面向后方并向后行走。
在图10和16A中，左侧踏板12A处于较低位置，右侧踏板处于较高位置。参照图10和14，摇臂112的左侧向下转动，摇臂的右侧向上转动。在图16B中，图示的使用者的右脚正向前并处于右侧踏板带的前部。在图16B所示的使用者的方位上，在面向前的爬山型应用过程中，使用者的左腿将向下向后延伸，使用者重量的大部分落在左侧踏板上。使用者的右腿在膝盖处弯曲并向后延伸，使得使用者的右脚开始向下压在右侧踏板上。从图16B所示的方位开始，使用者将他的体重转换为左右腿之间的平衡，并开始利用他的右腿向下压促使右侧踏板向下。由于带的运动，两个脚都将从图16B所示的位置向后移动。
图11、17A和17B显示的是在图10、16A和16B所示的位置之后装置10和使用者的方位。右侧踏板12B向下受压，通过播杆互连结构78，使得左侧踏板12A开始上升。使用者的右脚从图16B所示的位置开始向后和向下移动。使用者的左脚从图16B所示的位置向后和向上移动。
图12、18A和18B显示的是处于向上行程的中途的右侧踏板12B和处于向下行程的中途的左侧踏板12A。同样，踏板组件处于框架14上方基本相同高度处，环带18也处于相同高度。如图18B所示，使用者的右脚和腿从图17B所示的位置向后向下移动。使用者的左脚从图16B所示的位置向后向上移动。在这点上，使用者向前踏步时开始从左侧踩踏带上抬起左脚；由此提升左侧脚后跟并且使用者转动到左脚的拇趾球上。通常，现在左侧踏板将比右侧踏板承受更多的重量。
在图12、18A和18B所示的方位之后，右侧踏板12B继续它向下的运动，左侧踏板12A继续它向上的运动一直到图13、19A和19B所示装置的方位。在图13、19A和19B中，左侧踏板比右侧踏板高，摇臂112绕摇臂转动轴线120转动使得它的右侧低于它的左侧。在这个位置处，使用者的右腿继续向后和向下移动。使用者将左腿提升离开左侧踏板并向前移动。在左侧踏板的上部位置，使用者将他的左脚向下踩踏在踩踏带的前部位置。使用者所有的重量施加在右侧踏板上直到使用者将他的左脚放在左侧踏板上。使用者继续在右侧踏板上提供一个向下的力，促使左侧踏板上升。
图14、20A和20B显示了大约处于最低位置的右侧踏板12B，并显示了大约处于最高位置的左侧踏板12A。在这点上，使用者向下踩踏在左侧踏板的前部22，并开始利用左腿下压。同时使用者开始提升右腿。左侧踏板上向下的力将通过互连结构78传递到右侧踏板，促使右侧踏板开始上升。
图16(A，B)-20(A，B)代表了踏板往复运动的半个循环，即左侧踏板从一个较低位置到一个较高位置的运动以及右侧踏板从一个较高位置到一个较低位置的运动。一个完整的爬山型健身循环由一个踏板从某个位置开始到回复相同位置结束的运动所代表，其以这样一种方式，即包括踏板完整的向上行程(从较低位置到较高位置)以及踏板完整的向下行程(从较高位置到较低位置)。例如，以左侧踏板的较低位置(右侧踏板的较高位置)为参考点的踏步循环将包括左侧踏板从较低位置到较高位置的向上以及向下返回到其较低位置的运动。在另一个例子中，以左侧踏板的中间点位置(参见图18)为参考点的踏步循环将包括踏板到较高位置的向上的运动，从较高位置经过中间点位置到较低位置的向下的运动，以及返回到中间点位置的向上的运动。与踏板向上和向下运动的次序无关。由此，向上的运动随后为向下的运动，或者向下的运动随后为向上的运动。
参照图10以及其它视图，在一个构造中，该健身装置包括一个踏板传感器144，其提供与每个踏板每次向下的行程相应的输出脉冲。该踏板传感器通过一个包括一个磁体148和一个拾取器150的第二弹簧开关146来执行操作。磁体连接到从播臂112向上延伸的支架152的端部。调整磁体方位使得它经过拾取器前后摆动，拾取器安装在支架157上与摇杆横向元件114相连。每次磁体148经过拾取器150时弹簧开146关触发一个输出脉冲。由此，当右侧踏板12B向下移动时(对应于磁体向下经过拾取器的运动)，弹簧开关传递一个输出脉冲，当左侧踏板12A向上移动时(对应于磁体向上经过拾取器的运动)，弹簧开关也传递一个输出脉冲。该输出脉冲用于监控使用过程中随着踏板上下移动而产生的踏板的摆动和行程数。利用基本上垂直设置的附加传感器，还可以确定深度或行程的垂直尺寸。该输出脉冲单独或于带速度信号一起用于提供健身频率显示，并可用在各种与健身相关的计算中，例如确定使用者的卡路里消耗速度。
如图3、6和16A-20所最清晰的示出的，在一个特定实施例中，每个踏板包括一个底部外侧组件154。该底部外侧组件包括一个基本上为V形的连接在踏板框架的内侧和外侧元件之间的支架156。V形支架的顶点区域指向下方并通常限定一个平的安装表面158。块体160固定到安装表面下部面向下的部分上。当安装健身装置时，优选通过螺丝扣(134，136)设置踏板，使得当踏板处于它的最低位置时块体160保持在位于下方的锁定横向元件162的稍上方。如果踏板降至最低点，缓冲器164可以固定到横向元件162上以缓冲踏板。在一个例子中，块体由硬的、不可弯曲的、塑料制造。该块体可以采用固体或者弹性聚合体材料制成。在使用过程中如果块体降至锁定横向元件上，弹性形式的块体将提供一些缓冲来增强由缓冲器所提供的缓冲，或者当没有使用缓冲器时提供缓冲。
如上所述，该健身装置10可以配置在“锁定”位置，在该位置上踏板组件不上下转动。在一特定锁定方位上，踏板组件转动锁定，使得踩踏带相互平行，相对于健身装置的后部呈大约10％的坡度。因此，在面向前使用中，使用者可以模拟踏步登高，在面向后使用中使用者可以模拟踏步下坡。
图21-23显示了健身装置10的另一个可选择应用。在该可选择的应用中，每个踏板(12A，12B)包括一个踩踏带18，其提供了一个类似踏车的移动表面。每个踩踏带通过前辊和后辊支撑。然而，不同于图1-20中的实施例，后辊166与两个踏板共轴。后辊可以支撑在框架或踏板上，可以与踏板共用一个转动轴，或者可以具有一个位于踏板转动轴前方、后方、上方和/或下方的专用轴。
如下文进一步详细描述的，在一个应用中，后辊的相对端部转动支撑在框架的后端。左侧踏板12A和右侧踏板12B的外侧元件54、56分别由后辊的外端部可转动的支撑。然而，左侧踏板12A和右侧踏板12B的内侧元件56、54分别不与后辊连接，而是通过限定一个虚轴的内侧支撑结构168连接在框架上。更特别的是，内侧支撑结构包括从踏板的内侧56、54向后延伸的支架170、172，其与至少一个与框架后端连接的立柱移动连接。由此内侧支撑结构使每个踏板与具有两个分开的后辊的健身装置相比，沿内侧方向相互之间设置的更接近。即使内侧支撑结构不直接设置在转动运动的位置上，内侧支撑结构同样使得每个踏板的内侧绕每个踏板后端的中央转轴转动，就像它支撑在中央转轴上一样。
更特别的是，每个踏板组件12可转动的支撑在主框架14的后支撑结构174上。更特别的是，后支撑结构包括一个由后框架支撑178支撑的后驱动铸件176。如下文进一步详述的，从后驱动铸件向上延伸的驱动支架转动支撑后辊166的相对端部分。转动支撑踏板框架内侧的内侧支撑结构168包括一个从位于其中相对端部分之间的后驱动铸件向上延伸的安装块180。如下文进一步详述的，安装块支撑踏板框架52的内侧纵向元件54、56。
如图23和24所示，通过左侧驱动支架84A和右侧驱动支架84B，后辊166的轴端182A、182B转动支撑在后部驱动铸件176上。对应的径向轴承81A和81B转动支撑支架内的轴端。如图22和23最清晰的示出的，右侧和左侧驱动支架螺栓连接到一对法兰184上，法兰从后部驱动铸件的相对端部分向上延伸。
如前所述，内侧支撑结构168用来分别支撑踏板12A、12B的内侧纵向元件56、54。更为特别的是，内侧支撑结构包括从踏板框架元件56、54向外延伸的内侧支架170、172，框架元件与从安装块180的相对侧延伸的立柱186A、186B滑动连接。与踏板框架连接的内侧支架与位于安装块上的立柱滑动连接，并用于支撑踏板框架的内侧纵向元件。内侧支架包括一个从内侧纵向元件54、56的后端向下和向后延伸的弯曲部分。内侧支架的弯曲部分每一个都在其中限定至少一个槽188A、188B，其由从安装块延伸的立柱186A、186B滑动支撑。当每个踏板绕后转动轴16转动时，安装块上的立柱滑过槽，由此支撑踏板框架的内侧纵向元件。内侧支架的弯曲部分和立柱之间的相互配合限定了具有一个位于后转动轴上的转动中心的虚轴。
除了在图1-23中示出的健身装置所提供的下体锻炼外，图24-37显示了包括上身锻炼(手臂、胸、背、肩等)的一个或多个特征。下文中对图24-37所做的详细讨论是基于参照上述图1-23所讨论的健身装置。健身装置的很多与上肢特征不直接相关的特征没有包括在附图内。然而应当认识到，带有上肢特征的健身装置的任意应用将包括那些没有在图24-37中示出、但是在图1-23中示出的一些、很多或者全部特征的配置。
在此处使用的术语“上肢锻炼”结构、组件或者类似装置是指使用者用他或她的手抓握或者与他或她的上身的一部分接合来锻炼他或她的上身(包括手臂、胸、背、躯干、腹等)的构件的任意组合。在此处使用的术语“阻力元件”指的是指任意类型的阻力元件、组件、此处限定的阻力构件、或者当启动或运行上身锻炼结构时引入一个使用者作用在其上或者逆着其作用的力的结构。阻力元件的例子包括但不限于踏板、直接或非直接作用在踏板上的阻力构件或者结构、减震器、可弯曲弹性元件(如动力杆技术)、重物堆叠组件、螺旋弯曲包或它的组合件、可弯曲弹性线缆和类似装置。
图24描述的是采用上身锻炼结构190的双-板健身装置10的第一实施例。在这个实施例中，手把192通过第一和第二立柱(194，196)固定到每个踏板(12A，12B)上。立柱可具有不同的长度和构造。此外，可使用一个、三个或者多个立柱将每个手把固定到各个踏板上。立柱与左侧踏板框架元件54(左侧踏板)和右侧踏板框架元件56连接。手把稍稍弯曲。手把可以是任意形状。在图24的实施例中，没有示出图1-20中的立柱(40，42)、手把44和控制台50。可以提供一个从装置前部延伸的控制台。在一个例子中，如图25所示，控制台设置在从框架前部向上以及从踏板向前延伸的支柱顶部。在立柱和踏板之间的连接装置是固定的，而不是转动的。在图24中，左侧踏板12A是向上的转动方位，右侧踏板12B是向下的转动方位。每个手把随着联合踏板的转动而摆动。当踏板向上转动时，手柄192同时向上转动。通过抓握手柄192并向下按压来向下推动踏板或者上拉以向上拉动踏板，伴随下体锻炼和所带来的心脏血管的益处，使用者可实现上身的锻炼。当上拉或推动踏板时，使用者逆着来自踏板相互连接、踏板运动、踏板阻力结构等的一个或所有的力而作用。
图25描述的是采用上身锻炼结构190的双-板健身装置10的第二实施例。图25的实施例在功能上与图24的实施例相似。在这个例子中，手柄192从每个踏板的外后侧向上向前延伸。每个手柄可包括一个或多个在第二点处将手柄固定到踏板上的立柱194。就象图24中的实施例，当踏板向上向下运动时，手柄也向上向下移动。同样的，使用者可以抓握手柄并推拉手柄来向踏板施加一个向下或者向上的力。图25中的健身装置包括一个从框架前部向上延伸的立柱或支柱198。支柱支撑控制台20。
图26描述的是采用上身锻炼结构190的双-板健身装置10的第三实施例。在这个实施例中，立柱(202，204)临近每个踏板的后外侧而向上延伸。横向元件206在每个立柱的顶部之间延伸。手柄208可转动的连接横向元件的前部。手柄从横向元件向前延伸，横向元件基本上位于联合踏板的外侧边缘上部并与其平行。同样的，在使用过程中，手柄基本上设置在使用者的任意一侧。
手柄208通过多个铰接装置和长度固定元件210铰接到踏板(12A、12B)上。在这个布置中，踏板向上的转动与联合手柄向下的转动相联合。此外，踏板向下的运动与联合手柄向上的转动相联合。同样的，当使用者向下按压手柄时，通过连接组件210向上拉动联合踏板。而且，当使用者向上拉动手柄时，通过连接组件向下推动联合踏板。
每个铰接组件210包括与每个踏板组件的外侧元件(56，54)连接的第一元件212。第一元件向上延伸并通常与踏板组件垂直。第二元件214与第一元件可转动的连接。第二元件通常延伸到第一元件后部。最后，第三元件216与第二元件在与第一元件的转动连接端的远端可转动的连接。第三元件也与手柄208可转动的连接。手柄包括一个向下延伸段218，位于手柄与横向元件206转动连接的下方。第三元件与向下延伸段转动连接。当手把上升和/或手把下降时，为了保持两个元件之间的操作连接，元件绕铰接装置延伸或者收缩。而且，元件和铰接装置配置为当踏板向上或向下移动时，使手把朝着或者远离踏板移动。施加在手把208上的向下的力用于向后转动向下延伸段218。手把的向下段向后的运动向后推动第三元件216和第二元件214，其向第一元件212施加一个向上和向后的力。施加在第一元件212上的力用于向各个踏板上施加一个向上的力。相反的，踏板向上或向下的力用于分别向手柄施加一个向下或者向上的力。
图27描述的是采用上身锻炼结构190的双-板健身装置10的第四实施例。上身锻炼结构包括与一个或者多个可弯曲弹性阻力元件222连接的线缆220。拉动线缆使得阻力元件弯曲。可采用的一种可弯曲弹性元件是Bowflex Rod。阻力元件(如Power Rod)与在1984年4月27日提交的发明名称为“万能健身机械”的美国专利No.4620704和1986年11月3日提交的发明名称为“万能健身机械”的美国专利No.4725057中公开的阻力杆相似，这两篇的内容均包含在此作为参考。
与本发明一致的实施例可以在使用者任意一侧采用一个或多个阻力元件222。在图37所示的例子中，阻力元件从位于健身装置前部的框架段224向后延伸。杆设置到每个踏板的外侧，并基本上与踏板侧平行。为了提供不同的上身锻炼类型，可以将阻力元件定位在其它方位，例如垂向或者横向(如翼)等。例如，如图28，在将动力杆定位在垂直于使用者前部的实施例中，使用者将比动力杆设置在使用者下方的实施例锻炼更多不同部位的肌肉。示出了在各个踏板每一侧的阻力元件；然而，可以采用任意数量的阻力元件。阻力元件可以具有不同的直径和长度。使用者可以将预期数量的阻力杆连接到与线缆端部连接的钩上。施加到阻力线缆(阻力元件)上的足够的力将致使连接其上的阻力杆弯曲，其引入与线缆力相反的阻力。由于杆有弹性，当力减小或者从阻力线缆移走时，连接的阻力杆将趋于偏压以返回到基本直立的方向上。
在图27的健身装置的例子中，手柄结构226以基本弧形的构造在装置的前部和后部之间、使用者的每一侧延伸。此外，棒228从由手柄形成的弧形的上顶点区域附近向后延伸。滑轮230连接到手柄结构上。滑轮可连接到健身装置的任意稳定表面上。此外，其它结构可以添加到健身装置上，用于在不同方位上支撑滑轮或者支撑多个滑轮。线缆穿过滑轮，其一端包括一个连接到下部阻力元件上的钩或者其它固定装置，线缆的另一端包括一个手柄232。
在使用中，使用者抓握一个或两个手柄，推动手柄以启动并弯曲阻力元件222。取决于阻力元件的构造以及钩住的阻力元件的数量，将要求不同大小的力来弯曲这个或多个元件。
图28描述的是与图27相似的包括上身锻炼结构190的双板健身装置，但可弯曲弹性阻力元件222垂直设置并位于健身装置的前部，并具有一个不同设置的手柄结构。采用了设置在每个踏板外侧的线缆220和滑轮。参照健身装置的右侧，滑轮230支撑在立柱234上，立柱从框架向上延伸到右侧踏板128的外侧。直立的滑轮可包括一个第二滑轮236，其卡住线缆使得采用上身健身组件，线缆可以在多个方向上拉动而不脱离滑轮。此外，第二滑轮238支撑在位于右侧踏板前部的下方和稍前方的框架上。
一套阻力元件222(在这个例子中是一套弹性可弯曲元件，例如Power Rod)从踏板前部的框架向上延伸。每个线缆和滑轮装置都具有一套阻力元件。线缆220穿过滑轮(230，238)，其一端具有与一个或多个阻力元件连接的钩，另一端具有一个手柄232。当使用者抓握手柄并拉动时，力经由线缆传递以使一个或多个阻力元件弯曲。当力减小或者移走时，阻力元件伸直到它的初始形状。再一次，滑轮的数量和滑轮(或多个)的位置设置为提供任意数量的不同形式的上身锻炼。此外，滑轮(230，236)与立柱或框架可移动的连接，以允许对上身锻炼的调节。
图29显示了一个与图27和28相似的双板健身装置10的一个实施例，但是其可弯曲弹性阻力结构222通常垂直设置并位于健身装置的后部。具有一套分开的设置在每个踏板(12A，12B)外后侧的阻力元件。正如其它实施例一样，在这个例子中PowerRod技术可用在阻力结构上。此外，具有设置在每个踏板外侧的滑轮线缆布置，并适合与各个阻力元件连接。参照装置的右侧，滑轮238固定到位于右侧踏板的前下方的框架上。线缆220穿过滑轮。线缆包括一个用于固定到阻力元件上的钩或者其它固定装置。线缆的相对端包括一个手柄232。使用者抓握手柄并拉动以便向阻力元件(或多个)施加一个力。同样的，使用者可以得到对上身的锻炼。
图30描述的是采用上身锻炼组件190的双-板健身装置10的又一实施例，上身锻炼组件包括阻力构件和滑轮系统。这个实施例将阻力构件222(例如PowerRod)连接到踏板上，而不是连接到手柄。同样的，阻力元件可以描述为上面所限定的术语“阻力构件”。阻力元件222垂直定位并与踏板前部的框架连接。相对于右侧，第一滑轮240连接到位于右侧一套阻力元件的稍靠前和下的框架上。第二滑轮242设置在阻力元件后方、右侧踏板前方的基架244上。线缆220从阻力元件(或多个)的顶部穿过滑轮到达各个踏板的前部或者侧部。每个踏板以相同的方式连接到滑轮、线缆以及阻力构件结构的同一基础配置上。踏板向下的运动或者向下的力用于使各个阻力元件弯曲，同样，踏板向上的运动由阻力元件协助。由此，阻力元件具有踏板转动阻力的功能以及踏板返回的功能。阻力构件施加一个与向下的踏板运动相反的力，促使使用者更加用力的向下踩踏踏板并增强下体的锻炼。此外，可以采用多个阻力构件(每一个提供不同的阻力)。
另外，手柄246可以与阻力元件转动连接使得使用者可以向后拉动阻力元件222或者阻止阻力元件的向前拉动。在这样的实施例中，基架滑轮和各个阻力元件之间要求有充足的间隙。
图31描述的是采用上身锻炼结构190的双板健身装置10的另一个实施例。在这个例子中，上身锻炼结构包括穿过滑轮装置并与每个踏板连接的线缆220。每根线缆在与踏板连接端相对的一端处装配有手柄232。线缆的拉力用于向下转动踏板。此外，踏板向上的转动促使拉动线缆。在这个例子中，第一对滑轮248设置在每个踏板前部的下方，其中一个滑轮在左侧踏板的下方，另一个滑动在右侧踏板的下方。第二对滑轮250与设置在踏板前部的直立的框架元件252连接，每个滑轮与各个下方的滑轮对齐。最后，第三套滑轮254设置在直立元件的顶部，每个滑轮与下方的各个滑轮254对齐。这几套滑轮导引位于底部或者每个滑轮与装置上的使用者前方的位置之间的对应线缆220。第三套滑轮可包括一套直接位于上部的第三滑轮下方的线缆保持滑轮256(以虚线示出)。以这种方式布置，线缆与每个踏板的下方框架连接。线缆穿过对应套的滑轮。手柄连接到从第三套滑轮延伸的滑轮端部。
对于上身锻炼而言，使用者可以抓住手柄并拉动线缆，将向着联合的踏板施加向下的力。可选择或者另外的，使用者可以抓住手柄并阻止由踏板向下的运动引起的线缆的拉动。
图32描述的是采用上身锻炼结构190的双板健身装置10的又一个实施例。在这个例子中，上身锻炼结构包括与每个踏板后部下方的框架连接的第一手柄258和第二手柄260。手柄向上和向前延伸到各个踏板的外侧。每个手柄可通过销钉262固定到踏板上，销钉延伸穿过手柄并设置在限定在每个踏板侧方元件内的槽264内。当手柄向前或者向后移动时，销钉沿着槽或者在槽内以前后运动的方式滑动。手柄可转动支撑在一个位置上。由此，每个手柄移动穿过一个弧形的具有垂直和水平分量的路线。垂直的分量作用在槽上或者通过槽起作用。
手柄(258，260)可包括设置在手柄的自由端和销钉-槽装置之间的锁定转动装置266。该锁定转动装置允许手柄的上部占据多个位置。例如，在一个例子中，手柄的上部相对于从锁定转动装置向下延伸的手柄部转过大约九十度的角。上部手柄部可以固定在这个运动范围内的任意角上，可替换的实施例可能仅仅允许上部手柄部占据该范围内的分散的位置点。
在使用过程中，使用者抓住手柄(258，260)并下压或者拉动，向手柄施加一个前后的运动。当手柄与踏板连接在槽264内时，一个力施加在踏板(12A、12B)和手柄之间。通过抓握手柄，取决于由使用者施加在手柄上并位于踏板和手柄之间的力的方向，视具体情况使用者可以抑制这个力或者增大这个力。作用在手柄上的健身阻力也是与踏板连接的阻力元件的一个功能。在此以及在包含在此作为参考的不同申请中讨论了配置为向踏板的转动运动施加阻力的不同的阻力元件或结构。
图33描述的是具有上身锻炼结构190的双板健身装置10的第十实施例。上身锻炼结构包括使用者抓握或者推拉用于上身锻炼的手柄268。手柄包括通过齿轮274连接的上段270和下段272。上段与每一个踏板的外侧框架转动连接。上段的上端部包括抓握区域276。位于转动下方的上段的下端部限定了一个弧形的齿表面278(即齿轮)。
下段272可包括与关于图32所作的上述描述相似的销钉-槽装置280。然而，此处槽282限定在装置框架的侧壁内。手柄下段的下端部包括一个设置在槽内的轴284。下段的下端部在槽内前后移动。下段的上端部与踏板转动连接，位于用于上段的枢轴的下方。此外，在枢轴上方的下段的上端部限定了一个弧形的齿表面278A，该表面设置为与上段的对应齿啮合。
在踏板的转动运动过程中，下段272在槽280内前后移动。下段的下端部的前后运动伴随着枢轴上方的齿轮278A的转动运动。下段齿轮的转动为上段齿轮278B引入相应的转动运动。而且，下部齿轮的转动使手柄268前后转动。同样的，通过抓握手柄并推或拉手柄从而阻挡踏板运动或者向踏板施加一个力，使用者可以实现上身锻炼。
图34描述的是采用上身锻炼特征190的双板健身装置10的再一个实施例。在这个例子中，上身锻炼结构包括与每个踏板(12A、12B)的外侧前部连接的手柄286。手柄可固定或者与踏板转动连接。在转动连接例子中，转动运动限定在分散的前后范围内。而且，转动装置可包括一个阻力元件，例如扭转弹簧、转动连接在手柄和框架之间的减震器等。在又一个可替换的例子中，手柄可通过单向轴承和棘齿-棘爪组件与前辊28连接。同样的，可使用手柄来为踏板带运动提供能量或者辅助踏板带运动(反过来也是这样)。
图35描述的是采用上身锻炼特征190的双板健身装置10的又一个实施例。在这个例子中，大致为L形的手柄元件288转动连接到健身装置的后部。手柄包括一个与框架转动连接的大致垂直的段290。大致水平的段292从垂直段的上端部向前延伸。每个手柄的水平段设置在各个踏板的上方以及外侧。弹簧、减震器或者其它阻力元件294可以固定到每个手柄的垂直段。阻力结构抑制各个手柄的垂直段的向前或者向后或者前后的转动运动。对于上身锻炼而言，使用者向下压或者向上拉手柄的水平段。水平段上的向上和向下的力转换为垂直段290的转动运动，其受阻力结构294的限制。
图36描述的是采用上身锻炼结构190的双板健身装置10的另外一个实施例。上身锻炼结构包括锻炼手柄结构296，其与固定手柄结构298转动连接到踏板(12A、12B)的任意一侧。相对于右侧固定手柄结构，它包括两个与框架后部连接的垂直元件300。大致水平的横梁302在垂直元件之间延伸并从那里向前延伸。横梁从后部向上转向，并设置在各个踏板的上方和外侧。锻炼手柄296大致为L形，并在L的两个段的交点处与横梁连接。较长的段304从枢轴向前延伸。较短的段306从枢轴向下延伸。减震器308连接在短段和固定手柄结构之间。同样的，使用者通过向下推或者向上拉动锻炼手柄的长段来实现上身锻炼，其受减震器的限制。
图37描述的是设有上身锻炼结构190的可选择的双板健身装置10，再一次使用了手柄310。在这个实施例中，每个手柄大致为L形，具有一个从与框架的转动连接点314向上延伸的加长段312。每个手柄的转动连接点位于每个踏板(12A、12B)的前部的前方。手柄的较短段316从转动连接点向后延伸。
轮子318从向后延伸段316伸出。每个轮子设在在各个踏板下方。轮子适于接合踏板的下侧，并在其上前后滚动。为了支撑轮子的滚动接合，踏板的底部可装配合适的板320或槽。踏板的向下运动使轮子318向后滚动，这使得垂直手柄段312向后移动。而且，手柄上向前的力通过轮子向踏板施加一个向上的力。如果轮子限定在踏板底部上的槽或者其它结构内，踏板向下的运动使轮子向后滚动，向上的运动使轮子向前滚动，这在垂直手柄段上分别引起向后和向前的运动。而且，如果轮子限定在踏板底部上的槽或者其它结构内，手柄上向前的力通过轮子318向踏板施加一个向上的力，手柄310上向后的力也通过轮子，向踏板(12A、12B)施加一个向下的力。同样的，使用者通过拉和/或推动手柄的垂直段312来锻炼上身。
图38-45显示了采用一个或多个为踩踏带引入转动动量的飞轮的健身装置的不同实施例。这些实施例可以与马达一起使用或者不与马达一起使用。同样的，飞轮可以增大或增强踩踏带的运动。
图38是具有与后轴82连接的飞轮322的双板健身装置10的等角视图。在这个例子中，后轴从左侧或右侧的辊30向外延伸，并超出各个驱动支架84A或84C。飞轮与轴的向外延伸段连接。当使用者首先开始在带18上行走时，带将为辊带来转动运动，其反过来又使后轴转动。首先使用者将必须克服来自飞轮的转动阻力。然而，当飞轮开始转动时，它的角动量将使辊转动，由此使踩踏带移动。图39和40显示了一个可选择的双板健身装置，其具有一个与后轴82连接的为踩踏带引入驱动力的飞轮322。图39和40的实施例以与图38相同的方式运行。在这个例子中，飞轮上覆盖有一个罩324，其保护使用者避免不经意的与转动的飞轮接触。
图41是具有转动支撑在踏板下方的框架上的飞轮322的双板健身装置10的等角视图。飞轮定向为在基本水平的平面内转动。图41A、41B和41C显示了用于将飞轮322连接到后轴82的滑轮配置的一个例子，由此在使用过程中为踩踏带引入角动量。图41A是滑轮配置的顶视图，图41B是右侧滑轮的右侧视图，图41C是左侧滑轮的左侧视图。轮轴(326，328)连接在后轴的外端区域。滑轮可以以与驱动滑轮86基本相同的方式连接到轴上。一对线缆通道滑轮(330，332)设置在每个轴滑轮的前方。线缆通道滑轮设置在与轴滑轮平面垂直的平面内。最后，滑轮334也设置在飞轮322的顶部并与飞轮轴336连接。
线缆(或者带)338以弯曲的方式穿过所有的滑轮，以便它将飞轮322的转动与后轴82的转动、以及踩踏带18的转动结合起来。线缆从飞轮滑轮334向后延伸到顶部右侧通道滑轮330A。从顶部右侧通道滑轮，线缆延伸穿过并围绕右侧轴滑轮326。线缆从右侧轴滑轮的底部延伸到并围绕下部右侧转动滑轮330B。从下部右侧通道滑轮，线缆延伸到底部左侧通道滑轮332B。从那里开始，线缆穿过左侧轴滑轮下方，围绕并到达顶部左侧通道滑轮332A。从顶部左侧通道滑轮，线缆延伸回到飞轮轴滑轮334。利用这个通道，当使用者在踩踏带上开始向前行走时，力施加到后辊和后驱动轴82上。通过线缆和滑轮配置，飞轮322开始沿顺时针方向转动。一旦确定充分的角动量，取决于用户输入以及马达是否还与轴连接，通过飞轮将踩踏带的转动推进到一定程度。
图42和43描述的是采用了协助踏板转动的飞轮332的双板健身装置的又一实施例。在两个实施例中，飞轮转动支撑在踏板任意侧的健身装置的前部。每个飞轮在垂直平面内转动。如图42A所示，轴滑轮(326，328)与驱动轴82的两个外端连接。带340固定在左侧轴滑轮328和左侧飞轮滑轮342之间。带直接连接或者沿飞轮322后部的第三滑轮(图中未示)下方行进。第三滑轮设置为将带下降到一个较低的轮廓方位上。右侧线缆以与左侧相同的方式行进。图43中的飞轮具有比图42中的飞轮小的直径，但是具有比图42中的飞轮大的厚度。而且，图43中的飞轮支撑在一个公共轴344上；由此，就可以利用一个轴滑轮328以及将轴滑轮连接到其中一个飞轮滑轮342的线缆340来转动两个飞轮。
如同上述的其它飞轮实施例，图42和43中的飞轮与每个踏板的踩踏带可操作的连接。当使用者开始在带18上行进时(假定飞轮没有转动)，后辊和多个辊开始转动，使得飞轮322通过线缆/滑轮配置(将后轴82连接到飞轮)开始转动。当通过转动的飞轮372产生的角动量以相同的方式返回到踏板时，使踩踏带转动。
图44显示了用于将飞轮322连接到踩踏带18的另一个可选择的配置。在这个例子中，轴滑轮(326，328)再次连接到后轴82的每一端。中间轴346设置在踏板(12A、12B)下方的框架前端。飞轮滑轮(348A、B、C)连接到中间轴346的每一端以及中间轴的中间区域。带350固定在每个轴滑轮和各个飞轮滑轮之间。飞轮322以垂直方位转动支撑在前方支柱352处。位于中间轴的中间区域的飞轮滑轮348B通过第三带354与飞轮连接。
图45显示了将飞轮322连接到踩踏带18的另一个可选择的配置。如图41中的实施例，飞轮转动支撑在踏板下方的水平平面内。而且，如上述其它实施例，轴滑轮(326，328)连接在后轴82的每一端处。与图44中的实施例有些相似，中间轴346设置在外侧框架元件之间、后轴正前方。飞轮滑轮(348A、B、C)设置在中间轴的任意端以及轴的中间区域。外侧飞轮滑轮可以位于框架元件的内侧和外侧，以便与轴滑轮对齐。带350将轴滑轮与飞轮滑轮连接。而且，可能部分扭曲的带354将中间飞轮滑轮348B与飞轮322连接。在图示的构造中，与向前的踏步运动相伴随的带向后的运动使得飞轮顺时针转动。如果位于中间滑轮和飞轮滑轮之间的带以相反方式弯曲的话，飞轮将逆时针方向转动。如其它实施例，来自飞轮的角动量可向踩踏带施加驱动力。
带有踏板组件(设有分开的后辊)的健身装置10的一些实施例利用两个马达来转动后辊。利用两个马达来转动后辊要求马达一定程度上同步。图46是用于双板健身装置上的辊驱动系统356的示意图，其利用单个的马达来转动后滚。利用单个马达来转动两个后辊消除了使两个马达同步的需要，并降低了相关的制造费用和复杂度。在这个应用中，每个踏板组件(12A、12B)包括一个转动支撑在框架上的分开的后辊。马达轴360穿过马达并具有与相对端部分连接的驱动滑轮(362A、362B)。每个驱动滑轮(362A、362B)通过带(366A、366B)连接到各个从动滑轮(364A、364B)上。每个从动滑轮与每个踏板上的后辊连接或者与其可操作的联合。同样的，从动滑轮可以与框架结构内部的后辊直接连接，或者连接到从框架结构外侧延伸的轴82端上，或者以其它方式。当马达转动轴时，驱动滑轮启动带，其依次转动从动滑轮，从而转动这两个分开的后辊。后辊又依次驱动每个踏板上的连续带。
权利要求
1.一种健身装置，包括框架结构；支撑第一移动表面的第一踏板组件，该第一踏板组件与框架结构转动连接；支撑第二移动表面的第二踏板组件，该第二踏板组件与框架结构转动连接；以及与健身装置可操作联合的上身锻炼组件。
2.根据权利要求1的健身装置，其中第一移动表面包括可操作支撑在第一踏板组件上的踩踏带；和第二移动表面包括可操作支撑在第二踏板组件上的第二踩踏带。
3.根据权利要求1的健身装置，其中所述上身锻炼组件包括固定到第一踏板组件的第一手柄组件；和所述上身锻炼组件包括固定到第二踏板组件的第二手柄组件。
4.根据权利要求1的健身装置，还包括一个固定到框架结构上的手柄组件；和上身锻炼组件包括一个L形的与手柄组件转动连接的锻炼手柄；和一个将锻炼手柄与第一踏板组件转动连接的连接组件。
5.根据权利要求1的健身装置，其中所述上身锻炼组件包括至少一个与框架结构连接的可弯曲弹性阻力元件；一根与阻力元件可释放的连接的线缆，该线缆由至少一个支撑在健身装置上的滑轮支撑，该线缆具有一个手柄。
6.根据权利要求5的健身装置，其中至少一个可弯曲弹性阻力元件与框架结构以基本水平布置的方式连接到至少其中一个踏板组件的侧面。
7.根据权利要求5的健身装置，其中至少一个可弯曲弹性阻力元件与框架结构以基本垂直布置的方式连接到至少其中一个踏板组件的前方。
8.根据权利要求5的健身装置，其中至少一个可弯曲弹性阻力元件与框架结构以基本垂直布置的方式连接到至少其中一个踏板组件的后方。
9.根据权利要求1的健身装置，其中所述上身锻炼组件包括至少一个与框架结构连接的可弯曲弹性阻力元件；一根与阻力元件可释放的连接的线缆，线缆通过至少一个支撑在健身装置上的滑轮支撑，线缆与至少其中一个踏板组件连接。
10.根据权利要求9的健身装置，其中该至少一个的可弯曲弹性阻力元件以基本垂直的方向在至少其中一个踏板组件的前方与框架结构连接；以及该至少一个的滑轮包括至少第一滑轮，其支撑在该至少一个的可弯曲弹性元件前方的框架结构上；和至少第二滑轮，其支撑在至少一个的可弯曲弹性元件后方以及至少其中一个踏板组件的前部上方的框架结构之上。
11.根据权利要求1的健身装置，其中上身锻炼组件包括至少一根线缆，其一端连接到至少其中一个踏板组件上，线缆穿过至少一个支撑在立柱上的滑轮，立柱从踏板组件前方的框架结构向上延伸，线缆具有一个手柄。
12.根据权利要求1的健身装置，其中上身锻炼组件包括第一手柄结构，其与第一踏板组件下方的框架转动连接，第一手柄结构可移动的支撑在限定在第一踏板组件中的槽内。
13.根据权利要求12的健身装置，其中第一手柄组件具有一个与手柄组件转动连接的手柄段。
14.根据权利要求1的健身装置，其中上身锻炼组件包括与第一踏板组件转动连接的第一手柄段，第一手柄段具有与该转动连接相邻的第一齿轮；以及与第一踏板组件转动连接的第二手柄段，第二手柄段具有与该转动连接相邻的第二齿轮并布置为与第一齿轮啮合，第二手柄段支撑在被限定在框架结构中的槽内。
15.根据权利要求1的健身装置，其中上身锻炼组件包括与第一踏板组件转动连接的第一手柄结构；和连接在第一手柄结构和第一踏板组件之间的阻力元件。
16.根据权利要求15的健身装置，其中手柄结构与支撑在第一踏板组件上的前辊的轴连接。
17.根据权利要求1的健身装置，其中上身锻炼组件包括与框架结构转动连接到第一踏板组件后部的第一手柄；和连接在框架结构和第一手柄之间的阻力元件。
18.根据权利要求1的健身装置，还包括固定到框架结构上的手柄；和上身锻炼组件包括一个L形的与手柄组件转动连接的锻炼手柄；和一个连接在锻炼手柄和手柄之间的阻力元件。
19.根据权利要求1的健身装置，其中上身锻炼组件包括第一L形手柄，其可转动支撑在第一踏板组件下方的框架上，其中第一L形手柄的一段在第一踏板组件的前方向上延伸；以及一个可转动支撑在手柄上的轮子，该轮子适于与第一踏板组件的底部接合。
20.一种健身装置，包括框架结构；第一踏板组件，其包括与第一辊转动接合的第一环带；第二踏板组件，其包括与第二辊转动接合的第二环带；和飞轮，其与第一环带和第二环带可操作的连接。
21.根据权利要求20的健身装置，还包括第三辊，其由框架结构转动支撑；和其中第一环带和第二环带与第三辊转动接合。
22.根据权利要求21的健身装置，其中飞轮与第三辊连接。
23.根据权利要求21的健身装置，还包括一根与框架结构连接的轴，该轴可转动的支撑飞轮；与第三滚连接的第一滑轮；与第三辊连接的第二滑轮；和将第一滑轮、第二滑轮与飞轮连接的带。
24.根据权利要求21的健身装置，还包括一个与第三辊连接的驱动滑轮；和一个将驱动滑轮与飞轮连接的带。
25.根据权利要求24的健身装置，其中飞轮通过框架转动支撑在基本垂直的平面内。
26.根据权利要求21的健身装置，还包括与第三辊连接的驱动滑轮；第一滑轮；第二滑轮；一根与框架结构连接的轴，该轴支撑第一滑轮和第二滑轮；将驱动滑轮与第一滑轮连接的第一带；和将第二滑轮与飞轮连接的第二带。
27.根据权利要求26的健身装置，其中飞轮与框架连接在基本水平的平面内。
28.根据权利要求20的健身装置，还包括与第一环带转动接合的第三辊；与第二环带转动接合的第四辊；和其中第三和第四辊由第一轴转动支撑。
29.根据权利要求28的健身装置，其中飞轮与第一轴连接。
30.根据权利要求28的健身装置，还包括与框架结构连接的第二轴，第二轴转动支撑飞轮；与第一轴连接的第一滑轮；与第一轴连接的第二滑轮；和将第一滑轮、第二滑轮与飞轮连接的带。
31.根据权利要求28的健身装置，还包括与第一轴连接的驱动滑轮；和将驱动滑轮与飞轮连接的带。
32.根据权利要求31的健身装置，其中飞轮通过框架结构转动支撑在基本垂直的平面内。
33.根据权利要求28的健身装置，还包括与第一轴连接的驱动滑轮；第一滑轮；第二滑轮；一个与框架结构连接的中间轴，该中间轴支撑第一滑轮和第二滑轮；将驱动滑轮与第一滑轮连接的第一带；和将第二滑轮和飞轮连接的第二带。
34.根据权利要求33的健身装置，其中飞轮与框架连接在基本水平的平面内。
全文摘要
一种健身装置，包括支撑第一移动表面的第一踏板组件和支撑第二移动表面的第二踏板组件。该健身装置还包括一个与该健身装置可操作联合的上身锻炼组件。第一踏板组件与框架结构可转动的连接，第二踏板组件与框架结构可转动的连接。在另一种形式中，健身装置包括一个框架结构，一个具有与第一辊可转动接合的第一环带的第一踏板组件，一个具有与第二辊可转动接合的第二环带的第二踏板组件，和可操作的与该第一环带和第二环带相连接的飞轮。
文档编号A63B22/04GK1953787SQ200580013300
公开日2007年4月25日 申请日期2005年2月28日 优先权日2004年2月26日
发明者D·A·克劳福德, A·P·卢尔 申请人:鹦鹉螺公司