体育机器的制作方法

专利名称：体育机器的制作方法
体育机器本发明涉及一种体育机器。具体地，本发明涉及一种具有可以循环致动的加载组 件(load group)的体育机器。更具体地，本发明涉及包括加载组件的体育机器，所述加载 组件可以通过被设计成可以沿环形轨迹移动的至少一个致动元件得到循环致动。
背景技术：
在用于心血管训练的体育机器的部分上，众所周知的是采用具有至少一个旋转机 械元件的加载组件，所述旋转机械元件由机械框架承载并被设计成作为使用者施加在工具 上的能量的耗散器，所述工具直接或间接通过传动装置的插入与机械元件相连接。这种大 体上包括飞轮的机械元件具有有效质量，从而可以在机器操作过程中与使用者更容易地进 行能量交换，并且在训练练习结束时，保持其旋转运动的状态，直至与飞轮相关的惯性转矩 由阻力矩平衡，所述阻力矩来自存在于处于相对运动的一对元件中的摩擦力和用于致动的 元件的惯性这二者的组合作用。很容易认识到，当与其旋转质量相联系的惯性转矩变得低 于与飞轮相连的机器可移动元件惯常的阻力矩时，飞轮停止旋转。当这种状态发生时，飞轮 优选布置在一定位置，机器的可移动元件的给定结构与该位置相对应，该位置可以与止动 状态相匹配，这种状态必须被解除以使机器可以从静止操作状态启动。具体地，为了解除机 器的止动，需要相反地使用于致动的元件致动并且具有任何水平运动准备的使用者都需要 付出极大的努力。显然，这一问题也发生在阻力/加载组件为机电形式的机器上。针对以上描述，可用于心血管训练并且机械阻塞状态可以避免的机器所存在的问 题目前无法解决，该问题代表了对申请人的兴趣挑战，目的是便于通过机械或机电式机器 完成这种类型的训练。针对上述情况，需要获得一种经济安全的体育机器，其除了能够限制并有可能克 服上述现有技术的典型缺陷，还可以为心血管训练方法制定新的标准。

发明内容
本发明涉及一种体育机器。具体地，本发明涉及一种具有可以循环致动的加载组 件的体育机器。更详细地，本发明涉及一种包括加载组件的体育机器，所述加载组件可以通 过沿环形轨迹移动的至少一个致动元件得到循环致动。本发明的目的是提供一种用于执行体育的体育机器，其可以解决上述缺陷，实用 且经济，并且适于满足到目前位置仍然没有得到解决的多种需求，能够改善当前的体育机 器市场和训练技术，并因此适合于代表经济利益的新和原始资源。根据本发明，提供一种体育机器，其主要特征将在附加权利要求的至少一项中得 到描述


根据显示了至少一种非限制性实施例的以下说明并参考附图，本发明的体育机器 的其他特性和优点是显而易见的，图中装置相同或相应的部件由同一附图标记表示。具体地说图1是为了表示清楚，本发明机器去掉了一些部件后的侧视图；图2是为了表示清楚，部分图1去掉了一些部件后的放大视图；以及图3是为了表示清楚，部分图2去掉了一些部件后的放大视图。
具体实施例方式在图1中，附图标记1总体表示有效用于执行体育运动并由此用于训练心血管系 统的体育机器。应该说明的是，出于实用性考虑，然而不是要限制本发明的保护范围，体育 机器1是已经参照意大利专利申请No. RA2008A000045所描述的型式，为了节约篇幅和图 示，该申请的描述和嵌图被认为是本申请说明书的一体部分，即使出于描述的需要，被用于 表示相同部件的附图标记彼此不同。再次参照附图1，机器1包括框架10、具有一对第一杠杆102的致动装置40，每个 杠杆102通过枢转在框架10上并穿过第一柔性元件106的第二杠杆104的插入由框架10 支承，下文更准确的描述是，第二杠杆104通过铰接连接件114将第一杠杆102支承处于中 间位置。因此第一杠杆102各自与框架10相连以类似于四杆机构的连杆相对于框架10摆 动。第一杠杆102各自具有形状为与杠杆104相连接的端部108 ；此外第一杠杆102各自 在与端部108相对一侧具有自由端110，其带有脚踏板112。根据以上描述，每个脚踏板112 基本上布置成在图1中悬于连接件114的后面。第二杠杆104各自在相对于相应第一杠杆 102的端部108的相对一侧具有捏手116，其根据以上描述可以相对于框架10倾斜并且可 以由使用者握持以移动上肢。机器1还包括布置在第一杠杆102的端部108侧面的加载装 置300，然而这并不是要限制本发明的保护范围。该加载装置300具有由框架10承载的以绕 给定基本水平的枢转轴线30可自由旋转方式的飞轮320，如图1所示。该飞轮320通过传动 装置200与致动装置40运动相连，所述传动装置200已经参照专利申请No. RA2008A000045 得到描述，并且为了实用下文以最小所需细节功能性重述。除了为了实用而未描述的第一 柔性元件106和相应的回位元件之外，该传动装置200还包括用于每个第一杠杆102的与 飞轮320刚性同轴相连的曲柄322。传动装置200还包括用于每个曲柄322的第二柔性元 件对，其从专利申请No. RA2008A000045中已知，并通过接头沈与相应第一柔性元件106相 连，所述接头26与框架10相关联并从同一专利申请NO.RA2008A000045中已知。两个曲柄 322互相相对，即它们处于反相位，以使飞轮320在两个脚踏板112的推力下通过第一和第 二柔性元件106和M进入旋转。因此，曲柄322的特殊结构使杠杆102持续保持处于反相 位。根据以上描述，在本文提出表示本发明实施方式的机器1中，脚踏板112被限制 成沿水平细长的椭圆轨道移动，垂直延伸有限宽度，因此，机器1可以被用于行走或跑步训练。众所周知的是，飞轮320包括具有有效质量的圆形元件，其目的是在使用中存储 由致动脚踏板112和/或捏手106产生的旋转动能，使通过机器1完成的体育顺利执行。因 此飞轮320作为能量消散元件，直至机器1的初相中的转速达到基本上恒定的值，并且其在 稳态状态下的使用过程中作为蓄能“储备”以便于稳态操作的保持。因此飞轮320的存在使机器1在练习终结阶段的停止时间更长。应该指出，机器1的停止状态可以发生在皮带M垂直布置时，曲柄322与皮带M 对准并且第一杠杆102以剪刀形式布置在相应上和下止点。加载装置300还具有可调节型能量消散元件，包括由框架10承载的电磁制动器 340，其具有通过具有平行轴的另一皮带传动装置400以角度固定方式与飞轮320机械相连 的旋转盘342。因此加载装置300组合了分别由飞轮320和制动器340给出的部分固定和 部分可调的机械特性。传动装置400可以是单级或多级。具体地，尽管不是要限制本发明的保护范围，但 在附图中该传动装置400是两级的。该传动装置400的目的是改进制动器340的盘342相 对于第一飞轮320和第一杠杆102的动态参数，负责机器1的所有移动部件的致动以提高 制动器340的性能。机器1还包括与飞轮320相关联并包括由飞轮320承载的至少一个磁铁52的反 停止装置50。具体地，参照图3，反停止装置50包括由飞轮320承载的一对可移动磁铁52。 这些磁铁52与曲柄322类似，在直径方向上相对，并大体上与这些曲柄成正交状态地移动， 其原因将在下文更清楚地给出。该反停止装置50还包括由框架10承载在面向每个可移动 磁铁52的位置的固定磁铁M。具体地，框架10在基本上等于图1中轴线30相对于机器1 所处路面PV的轨迹距离的高度承载固定磁铁M，使得当飞轮320布置成与曲柄322基本 上水平时，两个可移动磁铁52与固定磁铁M基本上等距，在图1中可见此结构更详细地在 图3中。根据以上描述，可移动磁铁52和固定磁铁M布置成与飞轮320的枢转轴线30的 径向距离基本上等同，以在飞轮320上施加磁性性质的转矩，该转矩适于限制飞轮320占据 相对于框架10的给定操作位置。为了实现这一点，可移动磁铁52和磁铁M具有类似的相 对磁极，并且在每个磁铁52和磁铁M的类似磁极之间交换的磁性排斥力在这些磁铁彼此 相对时最大。在磁铁52与磁铁M之间的偶数位移最小(even minimum displacement)的 情况下，也就是飞轮320上出现磁性转矩的情况下，该排斥力明显降低。这也就是解释了磁 铁52在飞轮320上的布置不与曲柄322正交的原因，因为在那种情况下排斥力可能最大， 但因磁铁52面向磁铁M的状态而导致不容易克服停止状态。因此，每个曲柄322通常相 对于磁铁52移动不同于90°的角度。这一情形的确认在图2中以图表表示，并在图3中以 放大图表示，观察直线L和与连接两个可移动磁铁52的中心的直线所成的角度，以及柔性 元件对相对于垂直方向的倾斜度，具有在图2中示出。这些附图表示停机时间的情形，其 中因相邻磁铁52和M之间的相互作用，导致曲柄322远离垂直位置移动，因此不可能发现 停止状态。显然，选择可移动磁铁52和固定磁铁M，使得可在可移动磁铁52和固定磁铁M 略微相互移动时可以获得足够大的转矩使曲柄322从停止位置移开，因此使第一杠杆102 从剪刀位置移动。因此，曲柄322的这一位置可以与第一杠杆102的任何静止位置相对应，假定其与 在图1中可见的第一杠杆102的剪刀结构不同。根据以上描述，反停止装置50可以被解释为第二致动装置，其在第一杠杆102或 第二杠杆104上没有任何外部载荷作用时发挥作用。根据以上描述很容易理解上述体育机器1的使用，不需要任何额外的解释。
最后，显然在不偏离本发明保护范围的前提下可以对在此所述和示出的体育机器 1做出修改和变型。例如，很容易认识到，可移动磁铁52和/或固定磁铁M可以是永久型磁铁，或者 它们可以是利用以已知并因此未示出的方式进行调节的电流供能电磁铁，以产生具有瞬时 可变强度的磁场，从而避免第一 /第二杠杆102/104出现停止状态，即使机器1的移动元件 之间的内摩擦大于突出状态。为此，有利的是利用供能单元、无载荷阻力传感器和电子单元 完成体育机器的配备，所述电子单元连接传感器和磁铁以适当改变向这些部件提供的电流 的参数。根据以上描述可以清楚地了解到，如以上所述构造的每个体育机器1适于从静止 状态启动，也适于被丧失健康的使用者或在完成机器的相反致动操作时感到吃力的使用者 使用，他们要利用该机器完成心血管训练任务。
权利要求
1.一种体育机器(1)，包括支承第一致动装置GO)的框架(10)，所述第一致动装置 (40)具有至少一对第一杠杆(102) (104)，每个杠杆具有适于作为使用者界面的各工具 (112) (116)；设置成与所述第一杠杆(102) (104)相连以以任意限定比例消散施加在每个 所述工具(11 (116)上的能量的加载装置(300)；所述加载装置(300)设计为使得所述第 一杠杆(102) (104)保持处于反相位；其特征在于，包括磁性性质的第二致动装置(50)，其 与所述加载装置(300)相关联以导致和保持所述第一杠杆(10 (104)处于静止位置，从而 防止出现停止状态。
2.如权利要求1所述的体育机器，其特征在于，所述加载装置(300)包括固定机械特征 的第一消散元件(320)和可调机械特征的消散装置(340)；所述第一消散元件包括由所述 框架(10)承载的以绕枢转轴线(30)自由旋转方式的飞轮(320)和与所述飞轮(320)刚性 和同轴相连以相互布置处于反相位的一对曲柄(322)；每个所述曲柄(322)与所述第一杠 杆(10 机械相连以持续保持所述第一杠杆(10 (104)相互处于反相位。
3.如权利要求2所述的体育机器，其特征在于，所述第二致动装置(50)包括由所述飞 轮(320)刚性承载的至少一个可移动磁铁(52)，和由所述框架(10)承载的处于面向每个所 述可移动磁铁(5 的位置的固定磁铁(54)。
4.如权利要求3所述的体育机器，其特征在于，所述第二致动装置(50)包括由所述飞 轮(320)刚性承载的一对可移动磁铁(52)，其与所述曲柄(32 在直径上相对，并对于与所 述曲柄移动不同于90°的角度。
5.如权利要求4所述的体育机器，其特征在于，所述飞轮(320)和所述固定磁铁(54) 由所述框架(10)承载在基本上相同的高度，以保持所述曲柄(32 布置成与固定磁铁(54) 以及与所述枢转轴线(30)对准。
6.如权利要求5所述的体育机器，其特征在于，所述第一致动装置00)包括一对第二 杠杆(104)，它们各自在所述飞轮(320)侧面各端部(108)附近枢转到框架(10)和相应所 述第一杠杆(102)。
7.如权利要求6所述的体育机器，其特征在于，每个所述第一杠杆(102)由所述框架 (10)承载，以与四杆机构的连杆类似地通过所述第二杠杆(104)和第一柔性元件(106)相 对于所述框架(10)摆动；每个所述第一杠杆(10 包括作为使用者界面的脚踏板(112)， 并且每个所述第二杠杆(104)包括作为使用者界面的捏手(116)。
8.如权利要求4-7中任意一项所述的体育机器，其特征在于，所述可移动磁铁(52)和 /或所述固定磁铁(54)是永久型磁铁或电流供能型电磁铁，从而能够调节由所述第二致动 装置(50)施加的驱动力，以在摩擦大于突出状态的情况下同样避免所述第一和第二杠杆 (102) (104)出现停止状态。
9.如权利要求4-7中任意一项所述的体育机器，其特征在于，所述消散装置(340)包括 电磁制动器(；342)。
全文摘要
一种体育机器(1)，包括支承第一致动装置(40)的框架(10)，所述第一致动装置(40)具有至少一对第一杠杆(102)(104)，每个杠杆具有适于作为使用者界面的各工具(112)(116)；设置成与所述第一杠杆(102)相连以使施加在每个所述工具(112)(116)上的能量以任意限定的比例消散的加载装置(300)；所述加载装置(300)被设计成使所述第一杠杆(102)(104)保持处于反相位；磁性第二致动装置(50)与加载装置(300)相关联以导致和保持第一杠杆(102)(104)在静止时处于中立位置，从而防止出现停止状态。
文档编号A63B22/04GK102078677SQ20101056305
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月29日 优先权日2009年11月27日
发明者S·雷贾尼 申请人:泰诺健股份公司