运动装置的制作方法

本发明是关于一种运动装置，特别是一种踏步机。

背景技术：

踏步机是一种运动器材，可提升心跳速率、燃烧卡路里，以及提升心肌耐久力。

传统踏步机设计中，使用者站在具有预定阻力的两个踏板上，双脚施力使两踏板交替提升，脚步的动作如同连续沿着楼梯往上，借此锻炼腿部与臀部的肌肉。相比于跑步机，踏步机对于腿部的冲击力较小，但使用上必须注意，以避免膝盖受伤。

图1A与图1B显示两种传统踏步机的结构与其踏板的运动轨迹。图1A是一种定轴单连杆的结构，而图1B是一种定轴双连杆的结构。踏板20固定于连杆22，而连杆22的一端连接轴21，使得踏板的运动轨迹P呈外弧型，其中心指向背离使用者，此种运动轨迹不符人体工学，无法模拟实际的踏步、跨步，或登山运动。

美国专利US20120077645揭露一种踏步机，其中曲柄(crank arm)施力给摆管(linking units)，使得与摆管连接的连杆(pedal link)做前后位移。连杆具有滚轮(rollable anti-friction member)与踏板(pedal)枢接。当连杆往前位移，借由滚轮带动踏板，沿着爬升杆(ramp rod)往斜前上方移动。在上述结构中，踏板上升的推力不足，难以模拟实际的踏步、跨步，或登山运动。

此外，现有习知技术的踏步机，无法针对不同的使用者，调整步幅的大小。

此外，现有习知技术的踏步机，踏板沿着限定的轨道滑动，会产生异音。

关于现有习知技术的踏步机，还可参考台湾专利I458519，题为「可调式踏步机」，以及台湾专利I442955，题为「踏步机」等专利申请案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种运动装置，特别是一种踏步机，所要解决的技术问题是提升踏板上升的推力，模拟实际的踏步、跨步或登山运动，避免产生异音，使操作者感到舒适，从而更加适于实用。

本发明一个实施例提供一种运动装置，其包含骨架、二个摇摆管、二个脚踏管、二个踏板、阻力装置、二个曲柄、二个连动管、二个支撑机构、二个摆动管，以及二个调整装置。该二个摇摆管分别位于该骨架的左右两侧，每个该摇摆管的第一端具有把手供使用者握持，每个该摇摆管的部位枢接该骨架。该二个脚踏管连接该二个摇摆管，每个该脚踏管的第一端枢接对应摇摆管的第二端。该二个踏板连接该二个脚踏管，每个该踏板连接对应脚踏管的第二端。该阻力装置设置于该骨架，具有轴心，提供操作阻力。该二个曲柄分别位于该阻力装置的两侧，每个该曲柄的的第一端连接该轴心。该二个连动管连接该二个曲柄与该二个脚踏管，每个该连动管的第一端连接对应曲柄的第二端，每个该连动管的第二端与对应脚踏管的区域枢接。该二个支撑机构连接该骨架，每个该支撑机构具有支点。该二个摆动管可动地连接该二个支撑机构与该二个脚踏管，每个该摆动管的第一端可动地连接对应支撑机构的该支点，每个该摆动管的第二端枢接对应脚踏管的部位。该二个调整装置设置于该二个支撑机构与该二个摆动管之间，以调整该二个摆动管的第二端与对应支撑机构的该支点的距离。

在一个实施例，每个该摆动管以对应该支撑机构的该支点为中心摆动，使带动对应脚踏管所连接的该踏板做往复式的弧形运动轨迹。

在一个实施例，该二个摆动管分别通过连杆组可动地连接对应支撑机构。

在一个实施例，该连杆组包含第一连杆与第二连杆，该第一连杆的第一端枢接对应支撑机构的该支点，该第一连杆的第二端枢接该第二连杆的第一端，该第二连杆的第二端枢接对应摆动管的第一端。

在一个实施例，每个该调整装置包含马达、螺杆，以及套筒，该马达连接对应支撑机构，该套筒连接对应摆动管，该套筒具有内螺纹啮合该螺杆，该马达可驱动该螺杆旋转，使得该套筒沿着该螺杆朝接近或远离马达的方向移动。

在一个实施例，当该马达驱动该螺杆旋转，使得该套筒沿着该螺杆朝远离该马达的方向移动，该二个摆动管的摆动幅度小，该二个踏板的步幅短，该弧形运动轨迹与平面的夹角小。

在一个实施例，当该马达驱动该螺杆旋转，使得该套筒沿着该螺杆朝接近该马达的方向移动，则该二个摆动管的摆动幅度大，该二个踏板的步幅长，该弧形运动轨迹与平面的夹角大。

在一个实施例，该骨架包含基座与主架，该基座位于支撑面或地面上方，该主架位于该基座上方，该二个支撑机构连接该基座。

在一个实施例，每个该踏板具有倾斜角，且该踏板运动至低点时的该倾斜角的角度，小于该踏板运动至高点时的该倾斜角的角度。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明运动装置的踏板的运动轨迹Pb，分别为弧线，其圆心约略指向使用者的某部位，例如小腿或脚，此运动轨迹符合人体工学。此外，由于曲柄直接施力给脚踏管，可改善现有习知技术的踏板往上推力不足的缺陷，配合人体工学的踏板运动轨迹Pb，使与实际的踏步、跨步，或登山运动接近。并且，踏板运动轨迹Pb很滑顺，可提升使用的舒适性，消除「顿点」。所谓「顿点」是指使用者踩踏时所感受的停滞。此外，本发明运动装置不需要滑动管，可避免踏板运动时与滑动管接触产生异音。

附图说明

图1A和图1B显示现有习知踏步机的结构与其踏板的运动轨迹。

图2为立体图，显示根据本发明较佳实施例的运动装置。

图3为侧视图，显示图2运动装置的操作。

图4为侧视图，显示图2运动装置的操作。

图5为局部侧视图，显示图2运动装置的操作。

图6为局部侧视图，显示图2运动装置的操作。

【主要元件符号说明】

1：运动装置 10：骨架

11：摇摆管 12：脚踏管

13：阻力装置 14：曲柄

15：连动管 16：踏板

17：支撑机构 18：摆动管

19：调整装置 20：踏板

21：轴 22：连杆

23：操作界面 24：连杆组

101：基座 102：主架

103：立管 111：把手

130：轴心 132：皮带轮

134：飞轮 171：支点

181：轴 191：马达

192：螺杆 193：套筒

241：第一连杆 242：第二连杆

1022：轴 L1：步幅

L2：步幅 P：运动轨迹

Pa：运动轨迹 Pb：运动轨迹

θ1：夹角 θ2：夹角

具体实施方式

以下将详述本案的各实施例，并配合图式作为例示。在一些实施例中，图中显示的实施例可依照比例，但在其他实施例中，不需要按照比例。在一些实施例中，相同或相似的元件符号可代表相同、相似，或类比的元件及/或元素，但在某些实施例中，也可以表示不同的元件。在一些实施例中，描述方向的名词，例如上、下、左、右、往上、往下、超过、上方、下方、后面、前面等可根据字面意义解释，但在其他实施例中，也可以不根据字面意义解释。此外，为了清楚表示本发明的某些元件，图示中可能省略部分元件。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。

图2为立体图，图3和图4为侧视图，显示本发明较佳实施例的运动装置1，其主要元件包含骨架10、二个摇摆管11、二个脚踏管12、阻力装置13、二个曲柄14、二个连动管15、二个踏板16，二个支撑机构17、二个摆动管18、二个调整装置19。

参考图2至图4，在本实施例，骨架10包含但不限于，基座101与主架102。基座101位于支撑面或地面上，主架102位于基座101上方。作为例示而非限制，主架102上方具有立管103，而立管103的一端连接主架102，另一端具有操作界面23供使用者操作或控制。

参考图2至图4，上述二个摇摆管11分别位于骨架10的左右两侧，每个摇摆管11的第一端具有把手111供使用者握持，每个摇摆管11的部位枢接骨架10于轴1022。二个脚踏管12连接二个摇摆管11，每个脚踏管12的第一端枢接对应摇摆管11的第二端。二个踏板16连接二个脚踏管12，每个踏板16连接对应脚踏管12的第二端。

参考图2至图4，二个曲柄14分别位于阻力装置13的两侧。阻力装置13具有轴心130，提供操作阻力。每个曲柄14的第一端连接轴心130。二个连动管15连接二个曲柄14与二个脚踏管12，每个连动管15的第一端连接对应曲柄14的第二端，每个连动管15的第二端与对应脚踏管12的区域枢接。借此，摇摆管11、曲柄14、以及连动管15可带动脚踏管12沿着往复式运动轨迹Pa运动。

参考图2至图4，当使用者的双脚站在左右踏板16上，阻力装置13提供阻力给予使用者。此阻力的值可通过骨架10上方的操作界面23控制。在本较佳实施例，阻力装置13可包含但不限于，皮带轮132以及飞轮134。皮带轮132的轴心130可具有双向轴承(未图示)连接上述两曲柄14的第一端。使 用者的踩踏操作，经由曲柄14驱动皮带轮132，而皮带轮132可驱动飞轮134旋转。

参考图2至图4，二个支撑机构17连接骨架10，例如，连接骨架10的基座101。每个支撑机构17具有支点171。二个摆动管18可动地连接二个支撑机构17与二个脚踏管12，每个摆动管18的第一端可动地连接对应支撑机构17的支点171，每个摆动管18的第二端以轴181枢接对应脚踏管12的部位。二个调整装置19设置于二个支撑机构17与二个摆动管18之间，以调整二个摆动管18第二端的轴181与对应支撑机构17的支点171的距离。细节详述如下。

参考图2至图4，在本较佳实施例，每个摆动管18通过连杆组24可动地连接对应支撑机构17。其中，每个连杆组24可包含第一连杆241与第二连杆242，第一连杆241的第一端枢接对应支撑机构17的支点171，第一连杆241的第二端枢接第二连杆242的第一端，第二连杆242的第二端枢接对应摆动管18的第一端。

参考图2至图4，每个摆动管18以对应支撑机构17的支点171为中心摆动，使带动对应脚踏管12所连接的踏板16做往复式的弧形运动轨迹Pb。此外，当踏板16运动至低点时，其角度略为前倾或接近水平；当踏板16运动至高点时，则较为倾斜，配合弧形运动轨迹Pb，相当符合踏步、跨步，或登山运动的人体功学，使操作者感到舒适。

参考图2至图4，每个调整装置19可包含但不限于，马达191、螺杆192，以及套筒193。其中，马达191可连接对应支撑机构17，套筒193连接对应摆动管18，套筒193具有内螺纹啮合螺杆192，马达可驱动螺杆192旋转，使得套筒193沿着螺杆192朝接近或远离马达191的方向移动。

图5为侧视图，显示运动装置1的操作。参考图5，当马达191驱动螺杆192旋转，使得套筒193沿着螺杆192朝远离马达191的方向移动，此时二个摆动管18的摆动幅度减小，二个踏板16的步幅L1变短(最小值)，弧形运动轨迹L1与平面的夹角减小至θ1(最小值)。

图6为侧视图，显示运动装置1的操作。参考图6，当马达191驱动螺杆192旋转，使得套筒193沿着螺杆192朝接近马达191的方向移动，此时二个摆动管18的摆动幅度增加，二个踏板16的步幅L2变长(最大值)，弧形运动轨迹L2与平面的夹角增加至θ2(最大值)。

使用者可通过操作界面23控制调整装置19，以调整至介于L1与L2之间的步幅；例如，可借由调整摆动管18第二端的轴181与支点171的距离，获得合适的步幅。

本发明实施例运动装置的优点如下。现有习知技术运动装置的踏板的运动轨迹，不符人体工学；然而，本案运动装置1的踏板16的运动轨迹Pb， 分别为弧线，其圆心约略指向使用者的某部位，例如小腿或脚，此运动轨迹符合人体工学。此外，由于曲柄14直接施力给脚踏管12，可改善现有习知技术的踏板往上推力不足的缺陷，配合人体工学的踏板运动轨迹Pb，使与实际的踏步、跨步，或登山运动接近。并且，踏板运动轨迹Pb很滑顺，可提升使用的舒适性，消除「顿点」。所谓「顿点」是指使用者踩踏时所感受的停滞。此外，本发明实施例的运动装置1不需要滑动管，可避免踏板16运动时与滑动管接触产生异音。

本说明书所揭露的每个/全部实施例，本领域熟悉技艺人士可据此做各种修饰、变化、结合、交换、省略、替代、相等变化，只要不会互斥，皆属于本发明的概念，属于本发明的范围。可对应或与本案所述实施例特征相关的结构或方法，及/或发明人或受让人任何申请中、放弃，或已核准的申请案，皆并入本文，视为本案说明书的一部分。所并入的部分，包含其对应、相关及其修饰的部分或全部，(1)可操作的及/或可建构的(2)根据熟悉本领域技艺人士修饰成可操作的及/或可建构的(3)实施/制造/使用或结合本案说明书、本案相关申请案，以及根据熟悉本领域技艺人士的常识和判断的任何部分。

除非特别说明，一些条件句或字词，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也许(might)」，或「可(may)」，通常是试图表达本案实施例具有，但是也可以解释成可能不需要的特征、元件，或步骤。在其他实施例中，这些特征、元件，或步骤可能是不需要的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。