健身装置和用于该装置的踏板平台的制作方法

专利名称：健身装置和用于该装置的踏板平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加强和恢复个人肌肉的装置，并且特别是以与通过在锻炼期间平衡/控制不稳定性来控制锻炼的原理相关的实施例为基础。更准确来说，本发明涉及一种所附独立权利要求的前序部分所披露的装置。
背景技术：
PCT申请公开号WO00/68067披露一种用于健身的装置，例如自行车或健身装置，其中该装置包括可转动地连接到踏板轴上的第一踏板，踏板轴在其自由端处刚性安装在曲柄臂上，并且其中第一踏板具有用于进行传统锻炼的踏板接合面，并且该装置制成具有第二踏板，第二踏板围绕横向延伸通过踏板轴的纵向轴线的轴线倾斜连接到第一踏板上的第二踏板。
从公知中得知，在力量训练和伤后恢复的两种情况下，在受控的不稳定性下锻炼将对于个人的肌肉、腱和平衡具有良好的锻炼效果。重要的是在健身装置中提供不稳定性的装置的运动程度可方便地进行调节，并且这种调节从锁定位置是无级的。这将为初次使用者省去经历他未准备的健身装置的运动。

发明内容
锻炼和运动器材中对于不稳定性的较早的解决方法的应用范围具有限制。所述的踏板将通常适用于自行车和固定的健身自行车，而不适用于例如步行机的训练装置以及不适用于腿部和臂部组合锻炼的不同健身装置。本发明的目的在于解决如何将不稳定性结合到公知以外的其它健身装置以及健身方法中的问题。本发明的特征在所附独立权利要求中提出。该装置的其它实施例在相关的从属权利要求中提出。因此，本发明包括结合有具有倾斜功能以及调节功能的踏板的结构，其中踏板适用于不同的健身装置。同样描述的是装备有踏板的装置，该踏板除了倾斜功能之外还具有滑动功能，并且该健身装置具有用于臂部运动的不同解决方案，该方案包括立柱和手柄的使用。本发明还包括多种用于手动和自动调节踏板的倾斜功能及其滑动功能长度的结构。
此申请将分成三个主要部分来描述本发明具有倾斜功能的踏板及其倾斜和锁定机构的程度调节，以及如何使其适用于不同的健身装置并且与不同的健身装置结合操作；通过踏板提供大踏步和行走锻炼的健身装置，该踏板具有滑动运动和倾斜运动；以及通过踏板提供模拟步行和跑步运动的健身装置，该踏板具有滑动运动和倾斜运动。


图1a和1b表示装备有用于倾斜功能的装置的踏板；图2a和2c是通过用于图2b所示的踏板的倾斜功能的调节机构的截面图；图3a和3b表示用于步行锻炼的健身装置，其中杆具有安装其上以便进行倾斜的踏板；图4a和4b表示用于圆形腿部锻炼和臂部运动的健身装置，其中杆具有安装其上以便进行倾斜的踏板；图5表示用于步行锻炼的健身装置，其中杆具有倾斜功能；图6表示用于圆形腿部锻炼和臂部运动的健身装置，其中杆具有倾斜功能；图7a-7h表示具有用于调节倾斜功能的另一配置的踏板；图8a-8c表示用于调节踏板倾斜功能的可选择配置；图9a-9c表示装备有可倾斜踏板的健身装置，其中锻炼包括腿部的步行、滑动和倾斜功能，并且健身装置具有用于臂部运动的立柱；图10a-10c表示图9所示的健身装置，但是具有柔性立柱；图11a-11d表示具有可倾斜踏板和用于臂部运动的立柱的健身装置的另一变型；图12表示图11所示的健身装置的细节XII。
图13a-13d表示用于进行圆形腿部锻炼和臂部运动的健身装置的变型，其中踏板和可调节的弹簧杆一起操作；图14a-14d表示用于进行圆形腿部锻炼和臂部运动的健身装置的另一变型，其中踏板相对于可运动杆具有滑动功能；图15a-15b表示用于进行圆形腿部锻炼和臂部运动的健身装置的变型，其中踏板具有弯曲的滑动路径；图16a-16f表示用于踏板的滑动路径和轨道的不同形式；图17a和17b是从图15所示的健身装置的前部和后部的透视图，并且图17c和17d表示连杆和调节机构的细节XVIIc和XVIId；图18是图15、17a和17b所示的健身装置的另一视图；图19a、19b和19e表示具有步行长度自动调节机构的健身装置，并且图19c和19d表示截面XIXe和XIXd；图20是控制调节机构的自动操作的元件的方框图；图21a-21c表示具有可进行滑动运动的手柄的健身装置；图22a和22b表示具有可伸缩的立柱的健身装置，并且图22c表示截面XXIIc；图23a、23b、24a和24b表示图9所示的健身装置，并且图23c表示图23a的截面XXIIIc；图25a是具有图19所示调节步行长度的结构的健身装置的变型的透视图，并且图25b表示截面XXVb；图26a表示图25所示健身装置的调节机构，并且图26b表示截面XXVIb-XXVIb；图27a是图25所示的健身装置的调节机构的顶部透视图，并且图27b表示踏板的详细截面XXVIIb；以及图28表示其中示出用于调节倾斜运动的单个部件的踏板。
具体实施例方式
图1和2表示包括平台1的踏板，平台构造成定位使用者穿鞋或不穿鞋的脚部。平台安装在框架2上，框架在后边缘悬挂在轴4上，并且在前边缘处紧固在装置6上以便调节倾斜运动。箭头9所示的这种倾斜运动与平台的纵向轴线7横向运行。如图2a所示，踏板具有其中安装有弹簧尖头12的轴10。弹簧卡扣13围绕尖头12布置。卡扣可沿着弹簧尖头的长度如图15所示推动。将弹簧卡扣13贴靠轴10定位，将防止轴以及平台1倾斜。将弹簧卡扣13运动离开轴10并且安装弹簧尖头12将使得轴10逐渐扭转，并且获得平台1的倾斜。螺纹杆18与弹簧卡扣13接合。轮子20轴向安装在杆18的一个端部上。当轮子20转动时，弹簧卡扣13将沿着弹簧尖头12在一个方向或另一方向上运动。因此，通过转动轮子，使用者将能够方便地逐步调节平台可倾斜的不稳定性的程度。如图2c所示，此实施例使得调节轮子可通过电马达11来代替，电马达11使用开关14通过脚部来控制，或者例如是多功能开关(还可用于健身装置中的其它功能)的开关或控制部件可通过框架、手柄或控制板上的缆线连接或无线连接(例如蓝牙TM)定位在健身装置的其它位置上。
图3表示用于步行锻炼的健身装置，即所谓的“步行”装置或步行机。使用者将站立在步行梁或杆22、22’上并且保持手柄23、23’以便使用其腿部力量如箭头24、24’所示迫使杆向下。反作用力通过缓冲器33、33’形成。踏板26、26’安装在杆上，如图1和2所示。使用者可在其踏上装置之前或者一旦站立在踏板平台上时调节倾斜的角度。用于调节倾斜的轮子也可使用脚部转动。图3b表示用于倾斜机构操作的开关14’、14”、14的位置，其中可以通过缆线传送、无线信号进行电气控制，或者使用线材的机械结构来进行控制。踏板安装在凹槽内，这意味着使用者可沿着杆调节平台，并因此提供其运动所需力的变化。这通过箭头25、25’表示。
图4表示使用者在其上进行脚部以及腿部的椭圆形运力并通过臂部进行推拉锻炼的健身装置。使用者站立在杆28、28’上，并且向下和向后踩踏，该运动接着由向上和向前的运动代替，如图4b的29所示。杆与具有可调节阻力的轮子35接合。杆同样与如箭头36-36’所示前后运动的手柄32-32’接合。通过步进或非步进的调节方式或以其它公知方式，倾斜平台27-27’可沿着杆28-28’、例如沿着凹槽30调节。如箭头31、31’所示，按照踏板沿着杆的纵向定位的位置，将获得椭圆形运动。
如图1所示，可以设想到平台的踏板倾斜功能的调节可以使用转动轮子以外的方式来实现。这可以通过连接到螺纹杆上的电马达来实现，由此取代图1和2所示的转动轮子。对于操作来说，开关14、14’定位在健身装置上，以便如图4所示位于例如手柄、或面板34上的使用者容易接近的范围内。具有连接成调节倾斜程度的马达的一个优点在于平台在不使用时可定位在中间、水平和固定位置上。这使得使用者在首次踏上健身装置时不会由于倾斜运动而吃惊，并且可以根据需要逐渐调节倾斜的程度。与平台相结合，检测装置可以是将记录该装置是否是使用还是不使用的传感器或开关的形式。在该装置不使用时，检测装置将为马达给出信号，使其启动平台，以便运动到中间、水平和固定位置。
另一机械的解决方法是更换或将转动轮子连接到线材和滑轮结构上，该结构将启动弹簧张紧器。线材的另一端可因此布置在健身装置的手柄23、23’(图3)或32、32’(图4)上，以便靠近使用者的手。因此，这里使用的技术可从普通自行车中的用于换档的技术中获得。但是这一段落的内容没有在附图中表示，这是由于该内容应该是公知的，本领域普通技术人员将马上明白它是如何应用的。
现代和先进的健身装置将具有用于有关该装置和锻炼内容的不同条目的信息显示的面板。该信息可以是有关时间、阻力、性能、脉搏、持久力、装置设置、以前锻炼成果的存储内容等。健身装置还可包括用于处理数据和与多种锻炼项目和使用类似健身装置和系统的竞争对手交换数据的技术。
图3和4所示的健身装置还可制成使得使用者站立其上的杆具有直接的悬挂装置，该装置可以代替所述的踏板并且可以调节倾斜。如图5所示，具有可调节扭转阻力的连杆40、40’可紧固在杆42、42’上，以便与杆的中心轴线44、44’横向地倾斜杆。这里使用的技术可以与图1和2所示的类似，但是作为选择，可以使用扭转杆的结构，通过调节其扭转程度，可以调节倾斜的程度。作为选择，可以使用其它公知的技术方案，并且将不更加详细地进行描述。
如图6所示，杆46、46’可连接到旋转轮子50上，并且臂部52、52’可连接在连杆53、53’和54、54’内，使得杆46、46’可以相对于杆的纵向凹槽55进行调节和倾斜。杆具有与图1-2所示的踏板描述的类似的悬挂装置，其中一个连杆53、53’具有轴和位于另一连杆54、54’处的调节机构。
如图5所示，本领域普通技术人员在已经描述的启示下能够使用多种技术方案来获得本发明所显示的倾斜效果。
在本发明的范围内，图1所示的踏板的运动将具有多种技术方案。图7表示用于控制和调节踏板60运动的另一解决方案。平台的运动通过箭头65表示。平台(踏板的上部)61安装在框架62上，并且围绕轴63和64(即轴线69)运动。调节平台倾斜程度的装置定位在平台和框架之间。这在图7c和7d中清楚示出。紧固在平台上的是其一端具有v型面67的组件66。另一组件68具有颠倒的型面，该型面在压力下贴靠组件66。组件68贴靠组件66施加由弹簧70产生的压力。弹簧70进行张紧，使得缸71在转动轮子72的帮助下贴靠弹簧施加压力。转动轮子72具有椭圆形状。轮子72的转动将启动缸71，以便张紧或松开弹簧70，继而将贴靠组件66提供来自组件68的压力，以便调节平台运动的程度。图7f表示轮子72位于弹簧贴靠组件68以施加最小力的位置。在轮子如箭头75所示在一个方向或另一方向上转动时，例如朝着轮子上的点74转动时，来自组件68并且贴靠组件66的型面的压力将增加。应该理解到踏板的框架可进行调节，使其可以紧固在健身装置的多种变型上。
图8表示调节图1和图7所示的踏板平台的倾斜程度的另一方法。图8表示框架80，其中图7所示的平台61以虚线81表示。平台可围绕轴82倾斜，并且贴靠轴承85、86静置并在其上运动。为了能够进行调节运动，平台将围绕轴82，组件88-91设置在平台61和框架80之间。由于其材质，组件将确定平台运动的程度。如果使用例如金属或硬塑料的材料，使得平台可以倾斜。组件中不太硬的材料将为平台提供运动性。组件制成便于更换。因此，通过具有变化刚性的可更换组件，可以调节平台倾斜运动的程度。
除了具有刚性材质的组件之外，充气腔室96、96’可布置在倾斜平台和框架之间，如图7c所示。平台可以倾斜的程度可通过调节腔室内的空气压力来调节。
参考标号92、95表示紧固在框架上以使踏板相对于采用它的健身装置可以滑动和调节的轮子。
下面将描述使用踏板和所述用于不稳定性的解决方案的健身装置。图9表示一种健身装置，其中踏板96、97具有与踏板和其上安装有踏板的杆的纵向横向的倾斜功能。踏板最好具有如述的结构。踏板可滑动地安装在杆98、99上。安装在踏板框架上的是轮子(见图8)，轮子在作为杆98-99一部分的轨道101、102内运行。在一个端部处，杆通过回转接头110、111可运动地紧固在框架100上。这使得踏板臂如箭头112所示运动。这种运动通过铰接的臂部或引导件114、115限制，臂部或引导件在一个连接点处连接在杆98、99的下侧上，并且在另一连接点处通过轴17可运动地紧固在框架上。轴运动的程度通过缸118来限制。缸是使用油或气的缓冲器/阻力缸。这提供杆98、99运动的惯性。缸运动的调节通过螺钉头119来实现，并且给出在使用健身装置时必须被克服的变化阻力。杆的运动通过铰接臂122、123传递到立柱120、121上。当杆如箭头124所示具有向上运动时，一个杆的向下运动将造成相关立柱在相反方向上向前运动。如上所述，踏板沿着所述杆在轨道内运动。铰接臂128、129从框架100安装到每个踏板上。在杆98、99运动时，铰接臂128、129将沿着轨道如箭头126所示引导踏板。
这里结合图9描述的健身装置因此具有以下操作模式个人站立在踏板上并且保持两个立柱，并且一条腿施加向下的力，造成踏板及其杆向下运动，并且踏板另外向后运动，同时同一侧上的相关立柱向前运动。当最大的向下压力到达一个踏板时，个人将力传递到另一踏板上。结果是实现了使用该装置的个人的臂部和腿部之间的交替运动。个人必须另外保持每个平台平衡，但是如前面所述，这种运动可以从固定调节到具有倾斜功能。
图10a-10c表示结合图9表示和描述的健身装置130的另一功能。解决方案指的是提供用于训练使用该装置的个人的臂部的功能。手柄或立柱131、132可设置成朝着装置或在相反方向上侧向运动，如箭头134、135所示，也就是说，在与装置的多种部件运动的主要方向横向上运动。
手柄可用于个人站立在装置踏板上或者个人站立在地面上的情况下进行锻炼。这里，所表示的弹簧立柱136、137包括用于扭转杆的例如金属的弹性屈服材料，或者例如弹簧组的部件组件。这里所示的手柄可设置在台阶138内，并且通过弹簧销139锁定。本领域普通技术人员将理解到可以多种方式实现实际的技术方案，并且这里所示的解决方案不应该理解为本发明的限制。立柱的弹性屈服部分可以是立柱140的最下面的部分，或者较高部分，如140’所示。该结构使得弹簧立柱136、137不朝着锻炼中的个人(即在装置的纵向上)拉伸，而是如以上描述那样跟随该装置的主要方向。
图11表示结合图9和10描述和说明的健身装置的另一变型。踏板150和151可相对于框架或载架152和153侧向倾斜，每个框架在杆156和157上在各自轨道154和155内滑动。中央框架158具有轨道159和159’，通过轨道，载架152和153进行连接。轨道具有弯曲形状。框架具有高度x，见标号165，从而给予轨道向后和向前运动的路径。当运动过程中设置杆时，如箭头162所示，平台将在轨道160内沿着杆如箭头163和164所示运动。在框架部分170和杆底部之间紧固的阻力缸168和169在杆运动中提供阻力。杆的运动同样通过倾斜部分172来控制。如图12所示，这种倾斜部分安装在中央框架158上，并可围绕轴173倾斜。安装在倾斜部分的每个端部上的是可运动地铰接在杆下侧上的铰接臂或引导件174和175。铰接臂的长度可通过螺纹缸176和177来调节，这将实现杆的运动。倾斜部分确保一个杆降低时另一杆抬高。健身装置的不同部件运动中的阻力结合倾斜部分172通过张紧机构来调节。摩擦盘或制动元件180在倾斜部分上施加压力，并且通过螺纹部分181来调节。手柄或立柱166和167铰接在杆上，如图9所示。
健身装置将给出比图9所示的健身装置更长的步行长度，并且对于椭圆形训练者来说，通过较大的转动轮子和曲柄给出相同或更长的步行长度。
参考图4和6描述了给出锻炼的个人的腿部椭圆形运动的健身装置。具有踏板并且由参考标号200表示的另一实施例在图13中表示。这里，每个踏板201、201’各自在前边缘和后边缘具有轴204、205，轴扭转地固定在弹簧构件206、207上。与固定在固定杆上的情况相比，弹簧构件206、207为踏板提供更加缓冲的运动。图13c表示一个变型，其中弹簧构件210和211进行“伸缩式”构造。这使得可以设置弹簧的硬度。图13d表示一种方法，其中贯穿的张紧螺钉212可进行运动并且紧固，以便如箭头213所示设置弹簧的长度，从而调节弹簧缓冲的程度，但是这里表示的这种方案不应该理解为本发明的限制。
结合给予使用者的脚部和腿部的圆形运动(在此申请中是椭圆形)的健身装置，连接有用于踏板的杆的转动轮子或曲柄将确定使用者在锻炼过程中努力实现的椭圆形运动的长度和高度。当今市场上的“椭圆形”健身装置取决于转动轮子和曲柄的尺寸，结果是这些健身装置通常非常大。但是，踏板平台的高度位移似乎不是转动轮子尺寸的主要因素，而水平运动则是其主要因素。当今市场上的椭圆形健身装置的转动轮子的直径通常是50厘米，以便使得杆运动，继而给出40-50厘米的步行长度。本发明寻求获得一种椭圆形健身装置，与现有技术相比，该装置可更加紧凑，但是至少同样给出良好的锻炼经历和效果。图14表示不需要特别大的转动轮子或曲柄的健身装置，该装置始终可以为装置踏板在水平运动中提供所需步行长度。
图14所示的健身装置包括框架230，框架具有带有相关曲柄232的飞轮231。曲柄可运动地连接到杆233、234上，杆继而安装在可运动铰接臂236和237上。铰接臂安装在轴238上，轴延伸通过框架的向前部分230’。踏板240、241倾斜地安装在载架242和243上，载架继而滑动地布置在杆上。踏板结合图1、7和8进行描述，并且同样具有相对于图9所示杆的运动。平台沿着杆的运动经由使用铰接臂236、237来控制，铰接臂铰接在踏板载架上。这些铰接臂的长度确定载架沿着杆的位移。如果调节236’、237’所示的长度，载架以及踏板将改变其位移。长度236’、237’可进行调节；但是这种情况没有表示在附图中，本领域普通技术人员将容易进行应用。健身装置还具有手柄或立柱250、251，手柄或立柱通过连杆252、253可运动地连接到各自杆233、234上。立柱250、251最好在这些连杆中贯穿地运动。立柱通过轴254可运动地悬挂在框架中，其中轴在垂直方向中的位置255将确定立柱的位移，与杆所给出的运动无关。这可有调节地进行，并且一个实施例结合图17进行表示。
附图没有表示如何解决健身装置部件运动中的阻力。但是这可从当今市场上的椭圆形健身装置中得知。这里，可以使用如156所示的滑带或制动垫或磁性制动装置257的不同形式的飞轮制动技术。
其中踏板在图9和14所示的健身装置上运行的滑动路径完全是线性的。为了获得与步行或跑步情况下脚部运动最为类似的踏板运动，普通椭圆形健身装置具有相当大的轮子/曲柄结构。图14和15所示的健身装置具有在实际实施例中不大于大约25厘米的受到限制的轮子/曲柄。这给出受到限制的水平运动，但是对于踏板的滑动功能来说，还可获得所需的步行长度。踏板的垂直运动和角度通过这种尺寸的轮子/曲柄来限制。为了获得踏板的变化的运动，将理解到本发明包括其中踏板的滑动路径具有弯曲形状的解决方案。
图15表示与结合图14描述和表示的健身装置类似的健身装置。踏板260、261包括在轨道264、265内沿着各自杆262、263延伸的相关载架。图15a表示位于最前面位置的踏板260，而图15b表示位于最后面位置的踏板260。附图所示的轨道和杆的实际曲率不应该认为是本发明的限制。轨道本身可以如图16a-16f所示成形，而不应该认为是本发明的限制。对于本发明的健身装置的所需操作来说，轨道的不同曲率将使得踏板进行运动和倾斜。铰接臂270-273在杆上沿着轨道264、265引导踏板。铰接臂的长度与轮子/曲柄266的尺寸相结合确定平台运动的长度，继而确定健身装置的步行长度267。铰接臂270-273的长度变化将因此使得步行长度变化。对于这种健身装置来说，可以通过改变铰接臂270-273之间的工作点274、275来调节步行长度。这可以在图17c和17d中看到。在该附图中，可以看到连接到铰接臂270和271上的轨道278和279。铰接臂272和273的端部经由螺栓280、281固定在轨道278、279上，螺栓可以在轨道278、279中滑动，并且对于所需步行长度来说，可以通过例如手柄281’的锁定手柄沿着轨道锁定在所需位置上。如图17所示，健身装置具有抓握立柱282、283，立柱经由连杆284和285可运动地连接到各自杆上。立柱282、283在这些连杆中贯穿运动。立柱在框架290中穿过轴287可运动地安装，如图18清楚所示。轴287在垂直方向288上的位置通过调节机构289中的锁定螺钉调节，如图18所示。根据连杆284、285之间的距离和框架290上轴287的位置，高度调节将确定立柱运动的程度。
应该注意到结合图9和11描述的同样在本发明的范围内的健身装置具有不是线性而是具有图15或图16所示曲率的滑动路径和轨道。虽然这些装置不具有连接到转动机械装置上的杆，弯曲的滑动路径将为踏板提供较大的角度变化，继而为使用者在使用中提供较大的运动性。
结合图9、11、14和15所示的具有带有滑动功能的踏板的健身装置，现在参考图19描述另一功能。这些装置具有固定的步行长度，而不考虑锻炼的速度。当个人进行中等锻炼时，步行长度将类似于步行速度下的步行长度。但是在跑步速度下，步行长度将通常更大。图15所示健身装置的步行长度如所述那样是可以调节的。但是调节必须在锻炼开始之前进行，并且在个人锻炼速度增加时不能进行调节。除了按照飞轮/曲柄的转动速度调节步行长度的机构之外，图19所示的健身装置非常类似于图15-18所示的健身装置。图19a表示一种健身装置，该装置具有框架300、带有固定有杆302、303的曲柄的飞轮301。杆302、303具有轨道或凹槽304、305，具有相关载架的踏板可以在凹槽中运动。可运动地连接到杆302、303上的是在所述杆运动时如箭头310所示进行倾斜运动的立柱/手柄308和309。连接到平台上的是在使用健身装置期间沿着杆拉动踏板的铰接臂312、313、314和315。铰接臂314、315滑动地运动通过紧固在杆320、303上的引导件316、317。铰接臂314和315的悬挂装置318、319的点和各自引导件316、317之间的距离确定踏板在杆上的凹槽内运动的长度以及步行长度，如参考标号320所示，并且如图15说明那样。
如上所述，这种健身装置可以无级调节步行长度。如箭头320所示运动318、319处的悬挂装置的点将影响杆以及连接其上的踏板运动的程度。这可以通过使用者例如使用推动/螺旋装置手动完成，或者使用伺服马达或液压系统来完成。如图19c所示，描述一种系统，该系统自动设置健身装置的步行长度，但是此示例性实施例不应该认为是本发明的限制。
图19所示的系统使得使用者通过相关的杆302、303、铰接臂312-315以及立柱308、309根据需要或者按照轮子/曲柄301的速度无级调节步行长度。铰接臂314、315紧固在载架322上，载架在通过马达325操作的螺杆324的帮助下沿着线性引导件323延伸。端部位置通过端部开关或者邻近开关326和327监测。这些开关可以是感应传感器的类型、机械开关类型或其它本领域普通技术人员公知的其它类型，但是开关的类型不应该认为是本发明的限制。通过对于具有例如由钢制成的标记销321的螺杆324转动时所给出的脉冲进行计数，给出载架的位置，其中邻近开关(计数器)328布置在记录销321转动的次数。轮子301的转动速度通过此实例中的转动传感器329的检测装置检测。载架322的位置作为转动轮子速度的函数进行计算。
随后是如何进行操作的实例。假设轮子/曲柄具有大约300毫米的直径，载架沿着螺杆的位移是大约165毫米，并且由于杆的长度限制，步行长度在大约200毫米和500毫米之间变化。由于螺杆324具有由邻近计数器328测量的贯穿钢销321，螺杆的节距等于轮子/曲柄每转1.5毫米，由此每0.75毫米给出一个脉冲。假设希望的是60rpm的轮子/曲柄速度给出400毫米的步行长度。这意味着载架将必须离开开关326大约100毫米。可以实现的是启动马达325，并且操作轮子/曲柄，直到计数器328测量大约130个脉冲为止。步行长度与速度的比例通过比例积分导数(PID)控制器330来调节。
如图20所示，微处理器332必须如所述包括在系统中，以便计算和监测脉冲、位置和速度传感器产生的信号。参考标号334指的是步行长度手动调节装置。如果使用者不希望步行长度按照速度自动调节，可以设想到可以断开这种功能，并且使用者能够自己在例如图19e的335所示的具有开关或触摸屏的相关面板上调节步行长度。
如上所示，用于设置步行长度的技术可通过许多方式来提供。例如，滑动电位计可用来测量载架的位置。光学器件可用来测量位置和转动以及进行速度计算。电磁装置也可用来测量飞轮或曲柄的速度。对于调节步行长度的杆的运动来说，可选择的解决方案可以是使用液压而不是电马达的技术。
所描述的并且连接到所示装置上的手柄或立柱或多或少是现有技术的形式。它们具有围绕轴的倾斜运动，其中手柄描述凹入曲线，该曲线延伸到达并离开使用健身装置的使用者。如图19a所示。结合图21a-21c的以下描述表示具有手柄的健身装置，该装置寻求提供一种使用该健身装置进行锻炼的个人的臂部的尽可能的自然运动。
跑步或越野滑雪的个人的自然臂部运动类似于图21a箭头351所示的曲线。这可以通过手柄354、355在紧固在健身装置框架260的向上伸出部分上的弯曲轨道356、357内运行来实现。手柄可运动地紧固在铰接臂362和363的端部上，在杆的另一端部364、365处，铰接臂在轨道366和367内运行。这可以在图21c中清楚示出。手柄的运动通过运动过程中设置的踏板352和353来产生。健身装置踏板的运动和结构与图19所示相同。踏板的滑动运动通过铰接臂和布置在框架任一侧上的线材368、369传递到手柄上，如图21a所示。铰接臂的端部34、365紧固在围绕轮子372-379延伸的线材上。在轨道382内运行的滑动件380也紧固在线材368上。虽然只有滑动件380和轨道382在附图中可以看到，在装置框架的相反侧也具有类似的滑动件和轨道。可运动地连接到引导件上是铰接臂384、385(隐藏)，其另一端可运动地安装在连杆386、387(隐藏)内。这些连杆将杆连接在一起，以便如图19所示进行踏板运动。在踏板运动时，例如384、385的铰接臂将运动滑动件382和383，滑动件拉动线材，继而沿着轨道366和367拉动铰接臂362和363。这些铰接臂将继而驱动手柄，使其在轨道356和357内运动。轨道的形状确定手柄的运动。从图21a可以特别看到，轨道的弯曲形状为手柄提供用于使用者的弯曲运动。轨道的直线形状将使得手柄相应地直线运动。
图22表示用于结合图19和21描述和说明的健身装置的手柄或立柱的可选择结构。立柱390和391具有伸缩构造，其中上部(即抓握部分)392和393滑动到下部398和399内。抓握部分具有销396和397，销穿过下部立柱部分内的开口398和399，在紧固在框架401上的轨道402和403内运行。当立柱如箭头400所示前后运动时，由于轨道内销的运动，抓握部分将相对于下部伸缩推动。轮子将布置在销上，销将在轨道内给出平稳的运动。轨道具有弯曲的形状，这意味着立柱的上部以及抓握部分在使用者的方向上具有向下的弯曲运动。因此，轨道的形状确定立柱的运动，如箭头400所示。通过比较，直线轨道将给出直线运动路径。
结合图9-12所示的健身装置，现在结合图23和24描述另一变型。该健身装置具有最好是倾斜式的两个踏板412和413，如同图1和图7-8所示那样。这些踏板静置在安装在杆414和415上的轨道上。杆相对于框架416安装成可以倾斜。铰接臂418和419从框架安装在每个踏板的底部上。在杆倾斜时，它们沿着轨道前后引导踏板，如前面附图所示那样。该实施例非常类似于前面所示的实施例，但是此实施例不调节阻力。阻力通过安装在每个杆和框架之间的两个缓冲器420和421提供。缓冲器必须在安装时具有适当的阻力，或者具有可调节的形式。在扭转地安装在框架上的杆之间具有与杆的方向横向的杆422。杆422经由销424和425接触每个杆。当一个杆(例如杆414)运动时，杆422将趋于在杆414的相反方向上压迫另一杆415。该健身装置具有倾斜地紧固在框架底部上的手柄或立柱426和427。杆的运动经由铰接在杆和立柱上的铰接臂428和429传递到立柱上。立柱包括两个部分，并且伸缩地相互连接，以便调节其高度。参考标号430指的是用于该装置的显示器，显示器连接到检测装置上，能够记录进行运动的次数，并且为使用者提供例如锻炼过程中的次数和能量消耗。
现在说明图25-27。这里所示的健身装置的解决方案是图19所示的变型。该健身装置包括框架450，框架具有连接到杆452、453上的轮子或曲柄451，杆支承踏板456和457。杆是弯曲的，并且具有其中踏板运行的轨道或凹槽455。杆452和453通过连杆462和463铰接到手柄458、459上。手柄经由连杆464和465倾斜地安装在框架的向上伸出部分上。铰接臂466和467紧固在踏板456上、457上，继而铰接到铰接臂468和469上。铰接臂468、469延伸通过引导件472和473，并且紧固在轴474上。轴在框架的向上伸出部分内的凹槽和引导件476、477内延伸，并且是中空和管状的。铰接臂466-469控制踏板沿着杆的运动。图25-27所示的铰接臂的位置为踏板提供沿着杆的最大位移。铰接臂468和469在凹槽476和477内如箭头478所示向上位移缩短踏板沿着杆的滑动路径。轴474与连接到马达480上并且一起定位在管状框架内部的螺杆479接合。在马达驱动时，轴沿着框架内的凹槽通过螺杆479压迫，并且通过铰接臂运动，继而控制踏板沿着杆的自由运动。如图19所示，沿着凹槽476和477具有与该系统相关的检测装置和/或开关，以便在轴的端部位置上停止马达，并且告知使用者其位置。如同图19所示的装置，此健身装置将具有屏幕和面板482以便为使用者提供信息，并且控制该装置。马达和检测装置将经由中央处理器(CPU)相关的硬件和软件连接到屏幕上，如果屏幕不是触摸屏，还连接到面板上。健身装置因此为使用者提供在使用时以及使用者站立在踏板上时调节步行长度的可能性。该装置还具有用于其阻力调节的装置。这通过使用现有技术来实现，其中飞轮485经由带487连接到轮子486上。飞轮是金属的，并且通过电磁体488驱动，其中这里可以获得的磁场的变化将给出飞轮以及曲柄的所需阻力，由此使用者通过在踏板上进行步行锻炼以及手柄的臂部运动克服该阻力。使用者面板将在公知装置的帮助下连接到电磁体上，并且因此使得设置简单地调节锻炼中的阻力。
结合图25-27所示的健身装置表示成具有踏板，踏板另外在图28中更加详细地描述。在图1-8中表示具有上部平台的倾斜功能的踏板以及用于调节该功能的多种技术。图27和28表示另一变型，其中踏板包括平台490，平台在平行于纵向的每个端部具有轴491和492。两个框架部分493、494在平台的每个端部处可运动地安装在轴491、491上。框架部分493、494具有轮子495、595’，轮子继而在健身装置杆上的轨道内运行。因此，在踏板安装在杆上时，平台将与平台的纵向横向倾斜，其中螺栓496在平台上的凹槽497内运行并且限制该运动。踏板的这种解决方案有利地具有锁定机构，该机构包括弹簧加载的锁定螺栓498，螺栓在一个位置与平台接合，如图27b所示，但是在杠杆500如箭头499所示转动时，将迫使螺栓498离开与平台的接合。
图25表示定位在使用者面板之上的风扇502，风扇安装成使其在支架503内转动。风扇可相对于支架如箭头504所示转动，并且同样支架可相对于健身装置如箭头505所示运动。风扇以公知方式连接在在健身装置上和使用者面板上，并且为使用者提供可以在锻炼过程中使用的其它服务。
权利要求
1.一种用于锻炼、预防性健身和恢复的装置的踏板平台装置，其特征在于平台可受限制地倾斜到与平台的纵向轴线横向的两侧，并且平台的倾斜程度是通过使用任选的可锁定的调节机构来逐步或无级调节(图1-6和图27、28)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于调节机构包括通过弹簧张紧装置围绕的弹簧尖头，弹簧张紧装置可沿着尖头运动，并且弹簧张紧装置与螺杆可运动接合，螺杆在其一端静置在用于造成螺杆转动的装置上。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于所述装置是电控马达。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于在装置不使用时，平台设置在固定中间位置。
5.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于平台具有紧固装置，该紧固装置在该装置上沿着向上和向下运动的杆的长度在不同位置上运动和锁定。
6.如权利要求1、2、3或4所述的装置，其特征在于平台倾斜支承在平台框架上或一对平台载架上。
7.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于每个平台在该装置上可安装在向上和向下运动的杆上，所述杆设计成可倾斜到与沿着杆的纵向轴线延伸的轴线横向的两侧上。
8.如权利要求1-5中一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于调节机构包括具有椭圆形或逐渐变化的周边的轮子，其中轮子的外周边在缸上施加压力，缸朝着可运动部分运动弹簧，可运动部分在相对端部处具有V形部件，该部件进入紧固在平台下侧上的另一部件的V形中(图7)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于轮子与平台的转动轴线平齐，并且位于可倾斜的平台的下侧和倾斜地支承平台的平台框架之间。
10.如权利要求所述的装置，其特征在于在平台和框架之间布置可更换或可调节并且最好是弹性屈服的元件，该元件确定平台运动的程度(图8)。
11.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于所述运动取决于杆的垂直运动。
12.一种装备有向上和向下运动的杆的健身装置，杆上安装踏板平台，并且具有抓握立柱和抓握手柄，手柄可作为锻炼的一部分固定或运动，其特征在于平台倾斜到与沿着杆的长度延伸的轴线横向的两侧(图9-12)。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于平台各自具有倾斜机构，该机构从锁定位置无级或逐步调节到倾斜功能状态。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于平台具有与引导轨道接合的装置和/或紧固在健身装置的框架上的铰接臂，由此造成平台沿着杆可滑动地引导，并且该运动是杆的垂直运动的函数。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于所述立柱或手柄可运动地紧固在健身装置框架上，并且铰接到该装置的杆上，使得立柱或手柄的运动至少部分跟随杆的运动。
16.如权利要求14或15所述的装置，其特征在于立柱或手柄另外进行与其主要运动横向地、受限制地运动。
17.如权利要求12-16所述的装置，其特征在于杆的向上和向下运动具有抵抗该运动的可调节的阻力。
18.如权利要求12所述的装置，其特征在于引导轨道在平台之间固定在直立框架部分上，并且轨道具有弯曲形状，在所述平台和杆的垂直力作用时，该形状造成平台沿着所述杆滑动运动(图11)。
19.如权利要求12-18一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于杆连接到倾斜装置上，该倾斜装置控制杆运行的相反垂直方向(图12)。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于倾斜装置在杆之间安装在框架内，并且具有连接到杆上的长度调节铰接臂。
21.如权利要求19或20所述的装置，其特征在于倾斜装置具有用于调节倾斜阻力的装置。
22.如权利要求12-21中一项或多项权利要求所述的装置，其特征在于杆连接到运动缓冲器上。
23.如权利要求12所述的装置，其特征在于每个杆具有弹性材料，并且包括前部和后部，前部和后部各自连接到平台的前部和后部上。(图13)。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于所述前部和后部各自伸缩地构造，并且对于每个部分的伸缩程度可以调节，以便调节其弹性。
25.如权利要求12所述的装置，其特征在于，杆的后端连接到曲柄和转动轮子上，平台在杆内在轨道上运行，并且铰接臂连接到健身装置框架和杆上，所述铰接臂设计成在曲柄和转动轮子设置成运动时沿着杆拉动和推动平台(图14)。
26.如权利要求13所述的装置，其特征在于连接到平台上的铰接臂可进行长度调节，以便调节平台沿着杆运动的程度。
27.一种装备有向上和向下运动的杆的健身装置，杆上安装踏板平台，并且具有抓握立柱或抓握手柄，手柄可作为锻炼的一部分固定或运动，其特征在于每个杆在其后端枢转地连接到转动轮子或曲柄上，并且在另一端处，杆连接到铰接臂上，造成杆摆动，并且平台倾斜到与沿着杆的纵向轴线延伸的轴线横向的两侧(图15-18)。
28.如权利要求12或27所述的装置，其特征在于平台可沿着杆的长度滑动，施加在杆上的垂直力造成平台相对于该装置框架描绘圆形运动路径，并且连接到框架和平台上的铰接臂沿着杆在滑动运动中运动平台。
29.如权利要求28所述的装置，其特征在于平台沿着杆在轨道中滑动运动，并且轨道具有以下的一种形状或者至少两个以下形状的组合线性路径；弯曲路径；具有多个曲线的路径；凸出路径；凹入路径；凸出和凹入路径。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于该装置立柱使其倾斜轴线可调节地布置在装置框架上以便调节立柱或手柄倾斜的程度。
31.如权利要求NEW、25、27、28或29所述的装置，其特征在于平台的步行长度通过调节装置作为转动轮子的转动速度的函数进行调节(图19-20)。
32.如权利要求12-14、18-22和25-29所述的装置，其特征在于平台通常的步行长度通过装置使用者调节，并且步行长度的调节在连接到铰接臂上的调节机构的帮助下自动进行，以便控制平台的滑动功能。
33.如权利要求31或32所述的装置，其特征在于调节机构包括紧固有铰接臂的载架，在连接的螺杆转动时，载架沿着轨道运动，并且螺杆的转动通过马达操作，载架沿着轨道的位置确定平台的步行长度。
34.如权利要求31或32所述的装置，其特征在于调节机构包括紧固有铰接臂的载架，载架沿着轨道运动，载架沿着轨道的位置通过液压控制的装置调节。
35.如权利要求12、25、26、27或28所述的装置，其特征在于所述立柱或手柄使其至少一部分在给定的弯曲轨道内运行，在健身装置使用时，所述立柱或手柄朝着或离开装置的使用者进行弯曲运动，并且所述立柱或手柄的运动是平台滑动运动的函数(图21、22)。
36.如权利要求35所述的装置，其特征在于平台的滑动运动经由其各自端部在框架上的轨道内运行的两组铰接臂传递到连接到其一端在轨道内运行的另一铰接臂上的线材引导件上，其中这些铰接臂连接到所述立柱或手柄上(图21)。
37.如权利要求12、15、16、27-31、35和36任一项所述的装置，其特征在于每个立柱或手柄包括两个伸缩的协作部分，并且立柱或手柄的长度设计成由于平台沿着杆的滑动运动而变化(图22)。
38.如权利要求37所述的装置，其特征在于两个伸缩部分的上部与固定在框架上的轨道滑动接合，并且该装置的杆的向上和向下运动设计成将运动传递到立柱或手柄上，所述上部上的抓握部分设计成在所述轨道内滑动，由此立柱或手柄由于在轨道中运动而赋予变化的长度。
39.如权利要求12-15所述的装置，其特征在于在每个杆和框架之间的下侧上安装缸式缓冲器，缓冲器抵抗杆的向下垂直运动进行作用，杆的运动通过在与杆的倾斜点相关的点上与杆的纵向横向安装在装置框架上的杆进行控制，在杆在其第一位置上并且围绕其枢转点通过一个杆上的第一连杆在一个方向上推动时，杆将转动，使得另一杆在第一杆相反的方向上运动，第二杆上的连杆接合杆的第二端部(图23、24)。
40.如权利要求39所述的装置，其特征在于杆上的连杆铰接在相关立柱或手柄的下部上，使得具有连接的平台的杆的向下运动造成相关立柱或手柄的向前运动，并且使得具有连接的平台的杆的向上运动造成相关立柱或手柄的向后运动。
41.如权利要求12-15、17、18、22、25和27-29任一项所述的装置，其特征在于驱动轮子与飞轮协作，飞轮可装备有制动装置(图25a、27a)。
42.如权利要求12-15、17、18、22、25、27-29和40任一项所述的装置，其特征在于每个所述立柱或手柄枢转地支承在装置框架的直立部分上，并且在下部处枢转支承在各自杆的前部上；以及可沿着杆运动的平台连接到一对铰接臂上，其中第一铰接臂在其端部之间枢转支承在杆的所述前部处，在上端处，设计成在所述直立部分内的引导件内运行，并且在其下端处，铰接在第二铰接臂的第一端部上，第二铰接臂的第二端部铰接在所述平台上(图25a图26)。
全文摘要
一种装备有向上和向下运动的杆的健身装置，杆上安装踏板平台，并且具有抓握立柱，手柄可作为锻炼的一部分固定或运动，其中平台倾斜到与沿着杆的长度延伸的轴线横向的两侧。平台各自具有倾斜机构，该机构从锁定位置无级或逐步调节到倾斜功能状态。平台具有与引导轨道接合的装置和/或紧固在健身装置的框架上的铰接臂，由此造成平台沿着杆可滑动地引导，并且该运动是杆的垂直运动的函数。
文档编号A63B23/035GK1832783SQ200480022388
公开日2006年9月13日 申请日期2004年6月4日 优先权日2003年6月5日
发明者Z·巴达内, B·J·M·汉森, T·莫拉特 申请人:弗雷西佩德公司