专利名称：运动方法和器具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能提供椭圆形运动路径的运动器具。
运动器具已被设计成可方便地进行各种体育锻炼。例如，可让人原地散步或跑步的脚踏传动器；可让人原地爬高的踏步机；可让人原地蹬踏的自行车；以及可让人原地溜冰和/或大踏步走的其它器具。
然而，对运动器具应该有更高的要求，即能较好地模仿真实生活中的动作，并能同时锻炼人的上体和下体。
本发明提供一种新颍的连杆组件和相应的运动器具，它适合于进行循环运动，并实现相当复杂的、通常为椭圆形的运动。具体地说，在一曲柄、一框架和一受力件之间连接一四连杆组件。第一连杆从该连杆组件上突出并与曲柄可转动地连接，而相对的一连杆也从该连杆组件上突出并与受力件连接。在该连杆组件中的一中间连杆与框架可转动地连接。当曲柄转动时，受力件沿着一通常为椭圆形的路径移动。
参看附图，其中，所有附图中相同的标号表示相同的零件和组件。
图1是按照本发明的原理制造的运动器具的立体图；图2是图1所示器具的另一立体图；图3是图1所示器具的前视图；图4是图1所示器具的后视图；图5是图1所示器具的左视图；图6是图1所示器具的右视图；图7是图1所示器具的俯视图；图8a-8d是显示在运动循环中在不同时刻的运动器具连杆组件的侧视图。
图1-7显示了按照本发明原理制造的一运动器具的较佳实施例。运动器具100一般包括安装在框架120上的连杆组件150，它通过曲柄160的回转运动和受力件180或200的通常为椭圆形的运动相结合而进行运动。术语“椭圆形”意指一封闭曲线具有相对较长的第一轴和相对较短的第二轴。
框架120包括第一或后侧U型底座124，第二或前侧U型底座128，以及向上延伸的第三支座132。后侧底座124具有与前侧底座128的两末端连接的两末端。底座124和128通过紧固件122互相可转动地连接，而紧固件122延伸通过在底座124和128的末端上的对齐的孔。滚轮130可转动地连接在后侧底座124的两末端上，并位于紧固件122和后侧底座124最外端的中间。
后侧底座124可相对前侧底座128有选择地转动或折叠，以便使器具100在储藏和/或运输时更加紧凑。然而，为了折叠框架120，必需相对紧固件122“过中心”驱动滚轮130。当框架120被折叠，滚轮130成为使器具100从一个地方移动到另一个地方的方便的装置，因为向后倾斜器具100将使所有的重量落在滚轮130上。可提供一锁定机构，诸如夹子或销钉结构，以便在两个位置的任何一个位置上相对前侧底座128固定后侧底座124。
向上延伸的支座132也可是一倒置的U型件。横杆136在一对通常为L型件或支柱134的上端之间延伸。支柱134的下端刚性固定在前侧底座128的近末端处，且支柱134相对前侧底座128垂直延伸，然后向前弯曲一个角度与横杆136连接。换句话说，当底座128水平放在地面99上时，垫块121与地面99接触，支座132通常从地面99垂直向上延伸。
两支杆138(见图4)从横杆136的另一侧向后向下延伸，用来支承管子142，而管子142可作为曲轴162的安装支承件。管子100还可作在器具100上锻炼的人的抓手。
连杆组件150包括左右曲柄160，左右第一连杆170，左右第二连杆180，左右第三连杆190，以及左右第四连杆200。在器具100左侧的曲柄160和连杆170、180、190和200与在器具100右侧上的对应物在相位上相差180度。然而，本技术领域的技术人员应该知道，在不超出本发明范围的情况下也可采用其它的相对位置。
在器具100的各侧，曲柄160通过共同轴162可转动地安装在支座132上。具体地说，曲柄160刚性地固定在轴162上，并可相对框架120与其一起转动(环绕轴线A)。一直径相对较大的带轮165也刚性地固定在轴162上，并靠近左曲柄160。一封闭的环或皮带166使较大的带轮165与相对较小的带轮167连接，而较小的带轮167与飞轮168一起可转动地安装在一支杆上，而该支杆(以悬臂方式)从横杆136向前向下延伸。由此形成一转动比曲轴162和曲柄160快的“加速”飞轮168。
第一连杆170具有可转动地连接在曲柄160上的第一端，它与曲柄轴线A有一个径向距离。第一连杆170还具有一与第二连杆180的一端可转动地连接的第二或另一端。第二连杆180的另一端与第四连杆200的中间部分可转动地连接。第二连杆180的中间部分在支柱134弯曲处的上方与支座132可转动地连接。由此，第二连杆180被迫环绕轴线B相对框架120转动。
第三连杆190可转动地连接在第一连杆170中间部分和第四连杆200的上端之间。一受力件或脚踏板210刚性地固定在第四连杆200的另一端或下端上。本技术领域的技术人员应该知道，在不脱离本发明范围的情况下，脚踏板210也可用另一种方法、可移动地连接在连杆200上。不管怎样，脚踏板210的大小和结构应该可以支承人的脚。连杆170、180、190和200组合后形成四连杆，它可活动地连接在框架120上和/或连接在受力件210、曲柄和框架120之间。
第四连杆200可比连杆组中的其它连杆170、180和190长，并作为受力件210的唯一支承件。具体地说，第四连杆200一般在平均身高的人的脚和臀部之间延伸(大约32英寸)。第四连杆200还置于或悬置在“连杆组对框架的连接点”或轴线A和B的后面。
曲柄160相对框架120转动将使脚踏板210运动经过一通常为椭圆形的路径，其不同的时刻如图8a-8d所示(注意，轴线A和B与框架相对固定)。第四连杆200可环绕轴线C转动，而轴线C环绕轴线B转动。如图8a-8d所示，第一连杆170和手柄220在运动过程中通常与第四连杆200平行。此外，由于互相之间刚性连接，脚踏板210和第四连杆200在所有的时间里通常互相垂直。
第三连杆190和第四连杆200之间的连接点可沿着后者调整，以改变运动路径。至少有一个孔延伸通过第三连杆190，而有一系列孔延伸通过第四连杆200的上端(与受力件210相反的另一端)。紧固件192插入在第三连杆190上的孔和在第四连杆200上的任何一个孔202，以便可转动地连接两根连杆190和200。本技术领域的技术人员应该知道，其它的调整装置，诸如导杆，或者手工操作或机械传动操作均可用来代替紧固件192和孔202。
在较佳实施例100里安装着手柄220，它们与第一连杆170一起运动，从而使曲柄转动，使受力件210沿通常为椭圆形的路径移动。各手柄220具有一与各自第一连杆刚性连接的下端227，以及一相反的、可供站立在脚踏板210上的人抓握的上端228。结果，各手柄可绕轴线D转动，而轴线D绕轴线A转动。如图8a-8d所示，在运动循环中，手柄跨越或移动通过轴线A。在这方面，可以说手柄220是第二或不连续的受力件，它移动通过一通常为椭圆形的路径。本技术领域的技术人员应该知道，手柄220也可连接在器具100的其它零件上，以提供不同形式的手臂锻炼。
本技术领域的技术人员应该知道，与这里所述不同的其它实施例、改进和/或用途仍然落入本发明的范围。例如，较佳实施例中的零件的大小、结构和/布置可根据设计方案进行修改。应该看到，上述描述只涉及为数众多的可能的改进和变化的一部分，本发明的范围仅由附后的权利要求书的范围限定。
权利要求
1.一种运动器具，包括一框架；一可转动地安装在框架上的曲柄；一受力件；以及一安装在受力件、曲柄和框架之间的四连杆组件，曲柄的转动与受力件的通常为椭圆形的运动相结合，其特征在于，该四连杆组件包括一可转动的连杆，该连杆具有可转动地连接在框架上的中间部分和可转动地连接在四连杆组件的其它连杆上的两端。
全文摘要
一种运动器具,包括一框架;一可转动地安装在框架上的曲柄;一受力件;以及一安装在受力件、曲柄和框架之间的四连杆组件,曲柄的转动与受力件的通常为椭圆形的运动相结合。其中,该四连杆组件包括一可转动的连杆,该连杆具有可转动地连接在框架上的中间部分和可转动地连接在四连杆组件的其它连杆上的两端。该四连杆组件使曲柄的转动与受力件通常为椭圆形的运动相结合。
文档编号A63B23/035GK1195565SQ9810386
公开日1998年10月14日 申请日期1998年2月11日 优先权日1997年4月4日
发明者K·W·斯登斯, J·D·马瑞胥 申请人:K·W·斯登斯, J·D·马瑞胥