专利名称：模拟手部运动的椭圆机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种模拟手部运动的椭圆机，特别是指一种脚部依类似椭圆虚拟路径在循环式踩踏运动时，手部也同步作出虚拟椭圆路径的辅助式摆动，借此模拟出接近人类肢体运动的椭圆机设计。
背景技术：
人们为生活所需而勤奋工作，认识到身体健康是财富的根本，纷纷投入各式运动项目来锻练体魄，借器械予以训练是最简易方式之一，众多运动器械中，模拟人体跑步机能的椭圆机是较常见的机型之一，早在1967年5月2日即有美国第3,316,898号「RehabiIitation & ExerciseApparatus」专利公开案，其在马达驱转链条连动齿盘时，同步带动两踏板作相对交错的循环运动，故而可视为现今椭圆机的前身(或雏形)；但在使用期间，欠缺支撑人体平衡的辅助器具，容易重心不稳跌落而中断运动的持续进行。
日后陆续研发的设计中，在1993年9月7日美国发明第5,242,343号「Stationary Exercise Device」专利公开案，研创出在基体一端枢接两握杆，每一握杆底部与踏板前端连接为可转动状态，每一踏板另一端则与飞轮圆周边缘连接，且两踏板的连接端呈直线相对状态，由人体踩踏为动力来源，交错地踩动踏板依虚拟椭圆路径循环运动的同时，两握杆也交错呈前后弧线运动，用以支撑人体平衡达到辅助的目的，可谓近代渐趋完善的椭圆机。
由于手部与握杆同步进行前后弧线运动，与实际人体在跑步时的摆动幅度不符，这样的效果对模拟跑步进行虚拟椭圆路径的运动器械来说，是一个值得改进的缺点，因为不符合人体工学的设计，故会使运动的肌肉机能造成平衡感的失常。
针对此一弊端，申请人以多年技术与实际经验，研创出本实用新型。
发明内容
本实用新型的目的是为提供一种运动期间让使用者四肢同时处于模拟跑步状态的椭圆机。
本实用新型的另一目的为提供一种模拟手部运动的椭圆机，让使用者手部从单纯弧线运动，修正到配合脚部踩踏而进行同步模拟椭圆路径的辅佐状态，用以维护人体健康。
本实用新型的再一目的为提供一种经由调整机构来选择踏板仰倾或水平角度并模拟手部运动的椭圆机。
本实用新型提供一种模拟手部运动的椭圆机，包括一机体，具有旋转体；两踏板，末端以相互对应方式连接于该旋转体周边；两握杆，底部分别与该踏板前端连接；一连动装置，由连接在该机体上的定位杆，枢接可转动的第一连杆以及第二连杆所组成，该第一连杆与两踏板枢接可使其随旋转体的转动，产生虚拟椭圆路径的交错循环运动，该第二连杆则连接于握杆上，致使该握杆被踏板运动而同步作出类似的循环虚拟路径，进而达到模拟人体跑步期间手、足摆动的姿态。
该椭圆机还包括一调整机构，可以电动或手动方式驱使该连动装置中设为可活动式定位杆的角度，以选择踏板与握杆在机体上作出上、下坡或一般路面的模拟运动情况。
本实用新型包括主架一端与两握杆连接，每一握杆底部与踏板前端枢接，每一踏板末端则轴接于旋转体(如齿盘、飞轮…等圆形或可转动的物体)周围边缘，使两踏板在旋转体上呈相互对应状态，并沿虚拟椭圆路径进行交错循环运动所组成的机体，设计一可供调整机构到预定角度定位的连动装置，用以连接两握杆在限制范围内随踏板同步进行虚拟椭圆路径的交错循环运动。
图1为连动装置在机体中与单边踏板、握杆的连动关系示意图。
图2为图1在旋转体运转时显示踏板与握杆的连动关系示意图。
图3为延续图2在旋转体运转时显示踏板与握杆的运动关系示意图。
图4为延续图3显示踏板与握杆依旋转体运转时的连动关系示意图。
图5为调整机构对连动装置在推伸时踏板与握杆在机体中的连动关系示意图。
图6为调整机构对连动装置在拉回时踏板与握杆在机体中的连动关系示意图。
具体实施方式
一般椭圆机区分为电动式与人力式两类机型，机体的设计(诸如电子仪器、速率表、机体主结构等)大同小异，最大差异在于电动式椭圆机利用马达来驱动齿盘旋转，而人力式椭圆机经由使用者踩动踏板来驱转飞轮旋转，因本案可实施于两者所使用的齿盘或飞轮，为使本文易于阅读且不易发生混淆，统一称为旋转体。
当本案实施在任一机体时，因左、右两侧使用的元件雷同但位置交错，为避免图示看起来凌乱无序，将以单边呈现的方式表现。
从图1-图4可知，主架11一端经由运动装置20连接握杆12，该握杆12底部与踏板13前端枢接，且踏板13末端轴接于旋转体14周围边缘，可沿虚拟椭圆路径进行循环运动而组成一机体10。
上述运动装置20包括一定位杆21，连接于机体10的主架11上，两者连接处为支点22，使该定位杆21呈可转动状态，其一端与马达21及驱动部32所组成的调整机构30连接，另端则枢接第一连杆23而与踏板13连接在一起，并在第一连杆23到支点22之间设有第二连杆24，供枢接于握杆12的中间位置。
当旋转体14转动时，踏板13末端位置会随之作环绕圆周式的移位，前端枢接于第一连杆23而以第一轴接点25为中心，在第一连杆23长度为半径所形成的摆动空间范围，可沿著虚拟路径进行模拟椭圆轨迹式的循环运动，并且连动握杆12底部同步动作。
该握杆12被第二连杆24枢接，从而以第二轴接点26为中心，在第二连杆24长度为半径所形成的摆动空间范围内，将模拟出类似踏板13运动轨迹但互为对应位置的虚拟椭圆路径。换句话说，踏板13在第一连杆23与旋转体14间所作的循环路径，握杆12可在第二连杆24限制下作同步模拟；该踏板13进行虚拟椭圆路径的循环运动，则握杆12也同步且相对位置的模拟为椭圆式轨迹循环运动，此一运动模式类似于跑步期间人体手脚部位的对应关系。
使用情形以图1为例，定位杆21被调整机构30定位不动，此时恰好使踏板13相当于水平状态，当使用者以脚部踩在该踏板13上，或是旋转体14因外力(通常为电动马达直接或间接方式驱动)而驱使转动时，会沿虚线表示的虚拟路径移动到图2显示的下方位置B。
此时该踏板13因第一连杆23的限制而呈某一角度的上仰状态，其前端枢接的握杆12在第二连杆24的辅助下，将沿著虚拟路径而同步位移到上方位置b。
借助另一踏板(未绘于图面)或外力来驱使旋转体14转动时，上述踏板13则移位至图3中虚拟路径的左侧位置C，并在第一连杆23限制下，从旋转体14到握杆12底部恰好形成某一角度的下倾状态，而使该握杆12连动第二连杆24同步摆动到虚拟路径的右侧位置c。
依此过程，当踏板13进行至图4的虚拟路径上方位置D，再回复到图1左侧位置A而完成一类似椭圆运动路径时；在第二连杆24辅助下的握杆12，也从路径位置d移动到原来位置a，两者行经虚拟路径恰似一椭圆形，且相互对应而模拟出类似跑步期间人体脚部踩踏及手部摆动的关系。
图5、图6表示出调整机构30的推伸或拉回运动，可将定位杆21在某一角度定位，这将使整个连动装置20受到直接影响，间接地设定踏板13与握杆12在机体10上所呈现角度的微妙变化。
例如，当调整机构30拉回连动装置20的定位杆21时，踏板13连同握杆12在两连杆23、24的限制下，在机体10上将呈现拉高上仰状态，此时可模拟出类似在上坡路面进行跑步运动的情况。
反之，当调整机构30逐渐向外推伸，两连杆23、24可连动握杆12降低，致使枢接于该握杆12与旋转体14之间的踏板13，可以模拟出类似在一般路面跑步的运动状况；一旦调整机构30外推至极限时，该踏板13在机体上恰好可以模拟出类似于下坡路面跑步的情形。
根据上述技术内容，可衍生出相同功效的类似结构，例如两踏板13配置两组连动装置20，每个连动装置20各由一个调整机构30来定位；或是两组连动装置20之间以横杆(未绘)连接为一体，仅需一个调整机构30来当动力源也可以，如此一来，本实用新型所设计的椭圆机更具实用选择性。
上述调整机构30，并不以马达31配合驱动部32为主要构成元件，还可由插销配合一具有预定数目穿孔的调节杆作为等效机构替换使用；换句话说，本案的调整机构有电动或手动方式可供选择。
综上所述，本实用新型具有下列优点1.使用椭圆机运动期间，让人体手脚部位同时模拟跑步状态，有效解决习用产品的握杆仅能单一弧线摆动的弊端。
2.让使用者手脚同步模拟出类似跑步运动，可在脚部踩踏期间，形成同步进行虚拟椭圆路径动作，维护人体健康。
3.可选择类似上、下坡或一般路面的跑步情况，同时兼具模拟手、脚部运动。
权利要求1.一种模拟手部运动的椭圆机，其特征在于该椭圆机包括一机体，具有旋转体；两踏板，末端以相互对应方式连接于该旋转体周边；两握杆，底部分别与该踏板前端连接；一连动装置，由连接在该机体上的定位杆，枢接可转动的第一连杆以及第二连杆所组成，该第一连杆与两踏板枢接可使其随旋转体的转动，产生虚拟椭圆路径的交错循环运动，该第二连杆则连接于握杆上，致使该握杆被踏板连动而同步作出类似的循环虚拟路径，进而达到模拟人体跑步期间手、足摆动姿态的椭圆机。
2.根据权利要求1所述模拟手部运动的椭圆机，其特征在于该椭圆机还包含有一调整机构，可以电动或手动方式驱使该连动装置中设为可活动式定位杆的角度，以选择踏板与握杆在机体上作出上、下坡或一般路面的模拟运动情况。
专利摘要本实用新型提供了一种模拟手部运动的椭圆机，由主架一端连接两握杆，每一握杆底部与踏板前端枢接，每一踏板末端则轴接于旋转体，如齿盘、飞轮等圆形或可转动的物体周围边缘，使二踏板在旋转体上呈相互对应状态，并沿虚拟椭圆路径进行交错循环运动而组成一机体；一连动装置组装于机体可被调整机构控制其角度，并分别连接于踏板及握杆上，经由调整机构选择踏板位于上、下坡或一般路面的模拟状态，而使握杆随之同步进行虚拟椭圆路径的循环运动，达到近似人体跑步期间手、脚相互对应位置摆动而锻炼体魄的目的。
文档编号A63B22/00GK2681782SQ20042001998
公开日2005年3月2日 申请日期2004年2月6日 优先权日2004年2月6日
发明者王国梁, 吴凉舟 申请人:王国梁, 吴凉舟