阶梯攀爬设备和方法与流程

本专利申请要求于2015年7月17日提交的美国临时申请No.62/193,796的优先权的权益，其公开内容以引用方式全文并入本文，如同在本文完全阐述。

本申请以引用方式并入所有下述专利的公开内容全文，如同在本文完全阐述：美国专利No.783,769、美国专利No.3497215美国专利No.3592466、美国专利No.4687195、美国专利No.4927136、美国专利No.5769759、美国专利公布No.20120238409、美国专利No.US7,717,831、美国专利No.4725054、美国专利No.7,666,123、美国专利No.8070658、美国专利No.7278955、美国专利No.8025609、美国专利No.7727128、美国专利No.D486,535、美国专利No.D490,127、美国专利公布No.2003/0092541、美国专利公布No.2007/0173384、美国专利公布No.2006/0270531、美国专利公布No.2008/0167169、美国专利公布No.2010/0204021。

技术领域

本发明涉及向用户提供阶梯攀爬锻炼的机器，并且更具体地涉及安装一连串的互连台阶的自动扶梯或跑步机，这些互连台阶随着用户在顺次台阶上步行沿着轨道移动。

背景技术：

用于提供阶梯攀爬锻炼的锻炼机器是已知的，诸如美国专利No.783,769、美国专利No.3497215、美国专利No.3592466、美国专利No.4687195、美国专利No.4927136、美国专利No.5769759、美国专利公布No.20120238409。

技术实现要素：

根据本发明，提供了一种阶梯步进设备，包括：

多个阶梯，该多个阶梯安装于框架上并且彼此顺次可枢转地互连以形成用户在其上步行的跑步机或环形带，该跑步机或环形带可旋转地安装于框架上以围绕具有纵向轴线的行进路径旋转；

其中每个阶梯包括：

第一联接件，该第一联接件包括主(major)台阶部，该主台阶部通过刚性弯头结合到次(minor)立板部，和

第二联接件，该第二联接件包括主立板部，该主立板部通过刚性弯头结合到次台阶部；

每个第一联接件的主台阶部具有最后面边缘，该最后面边缘可枢转地互连至顺次互连阶梯的第二联接件的次台阶部的最前面边缘；

每个第二联接件的主立板部具有最后面边缘，该最后面边缘可枢转地互连至顺次互连阶梯的第一联接件的次立板部的最前面边缘。

第一联接件的主台阶部优选地具有大体平面(generally planar)上表面以用于接纳用户脚的足底，次立板部的最前面边缘在主台阶部的大体平面表面之上延伸；

第二联接件的次台阶部优选地具有大体平面上表面以用于接纳用户脚的足底，主立板部的最后面边缘在主台阶部的大体平面表面之下延伸。

次立板部的最前面边缘通常远离与主台阶部的大体平面表面一致的平面延伸所选第一正常距离；

主立板部的最后面边缘远离与次台阶部的大体平面表面一致的平面延伸所选第二正常距离。

上文所描述设备的可枢转互连优选地包括设置于最后面边缘和最前面边缘中一者上的阳铰链和设置于最后面边缘和最前面边缘中另一者上的阴铰链，阳铰链包括可旋转地接纳于阴铰链的互补接纳孔内的弯曲指状物，该弯曲指状物适于在接纳孔内旋转并且完全地封闭接纳孔来以阳铰链在接纳孔内的所有旋转角度在阴铰链和阳铰链之间形成连续外部表面。

所选第一正常距离优选地在约1和约5英寸之间。

次台阶部优选地具有约1和约5英寸之间的次有效前后长度。

所选第一正常距离优选地在约1和约5英寸之间并且次台阶部具有约1和约5英寸之间的次有效前后长度。

主台阶部优选地具有主有效前后长度，该主有效前后长度和次有效前后长度的总和在约9和约15英寸之间。

第一正常距离和第二正常距离的总和优选地在约5和10英寸之间。

跑步机或环形带通常安装于框架上以用于沿着行进路径旋转，使得顺次互连阶梯的主台阶部和次台阶部的大体平面表面沿着跑步机或环形带的行进路径的至少一部分设置于大体共面方向上。

跑步机或环形带优选地安装用于旋转，使得阶梯在跑步机、顺次互连阶梯的主部和次部旋转时在向后向下方向行进路径上行进，该顺次互连阶梯的主部和次部在阶梯的向后向下方向行进路径的至少一些部分期间向用户的脚提供用户可在其上步行的台阶表面。

跑步机通常互连至阻力装置，该阻力装置对跑步机的旋转施加所选程度的阻力，该跑步机抵着阻力由用户的重量WT力或由用户在一个或多个阶梯的台阶表面上施加的向下方向力被可旋转地驱动。

行进路径的纵向轴线相对于水平线以约30和约36度之间的角度设置。

在本发明的另一方面，提供了一种用户利用根据权利要求1所述的设备进行锻炼的方法，该方法包括用户在根据权利要求1所述的设备的阶梯上行进，同时跑步机或设备在向后和向下方向上旋转。

在本发明的另一方面，提供了一种阶梯步进设备，包括：

多个阶梯，该多个阶梯安装于框架上并且彼此顺次可枢转地互连以形成跑步机或环形带，该跑步机或环形带可旋转地安装于框架上以围绕行进路径旋转；

其中每个阶梯包括：

第一联接件，该第一联接件包括主台阶部，该主台阶部通过刚性弯头结合到次立板部，和

第二联接件，该第二联接件包括主立板部，该主立板部通过刚性弯头结合到次台阶部；

每个第一联接件的主台阶部具有最后面边缘，该最后面边缘可枢转地互连至顺次互连阶梯的第二联接件的次台阶部的最前面边缘；

每个第二联接件的主立板部具有最后面边缘，该最后面边缘可枢转地互连至顺次互连阶梯的第一联接件的次立板部的最前面边缘；

第一联接件的主台阶部具有大体平面上表面以用于接纳用户脚的足底，次立板部的最前面边缘通常延伸远离主台阶部的大体平面表面；

第二联接件的次台阶部具有大体平面上表面以用于接纳用户脚的足底，主立板部的最后面边缘通常延伸远离主台阶部的大体平面表面。

次立板部的最前面边缘通常远离与主台阶部的大体平面表面一致的平面延伸所选第一正常距离；

主立板部的最后面边缘通常远离与次台阶部的大体平面表面一致的平面延伸所选第二正常距离。

所选第一正常距离优选地在约1和约5英寸之间。

跑步机或环形带通常安装于框架上以用于沿着行进路径旋转，使得顺次互连阶梯的主台阶部和次台阶部的大体平面表面沿着跑步机或环形带的行进路径的至少一部分设置于大体共面方向上。

跑步机或环形带优选地安装用于旋转，使得阶梯在跑步机、顺次互连阶梯的主部和次部旋转时在向后向下方向行进路径上行进，该顺次互连阶梯的主部和次部在阶梯的向后向下方向行进路径的至少一些部分期间向用户的脚提供用户可在其上步行的台阶表面。

跑步机通常互连至阻力装置，该阻力装置对跑步机的旋转施加所选程度的阻力，该跑步机抵着阻力由用户的重量WT力或由用户在一个或多个阶梯的台阶表面上施加的向下方向的力被可旋转地驱动。

行进路径具有纵向轴线，该纵向轴线优选地相对于水平线以约30和约36度之间的角度设置。

在本发明的另一方面，提供了一种用户利用根据权利要求14所述的设备进行锻炼的方法，该方法包括用户在根据权利要求14所述的设备的阶梯上行进，同时跑步机或设备在向后和向下方向上旋转。

在本发明的另一方面，提供了一种阶梯步进设备，包括：

多个阶梯，该多个阶梯安装于框架上并且彼此顺次以铰接方式互连以形成跑步机或环形带，该跑步机或环形带可旋转地安装于框架上以围绕行进路径旋转；

其中每个阶梯包括：

台阶，该台阶具有大体平面上台阶表面，该大体平面上台阶表面具有前后长度，该前后长度从前边缘延伸至后边缘，该台阶包括在上台阶表面的前边缘和后边缘之间彼此结合的前脚支撑部和后脚支撑部。

每个阶梯还可包括立板，该立板具有顶底竖直长度(top to bottom vertical length)，该顶底竖直长度从上台阶表面的后边缘延伸至立板的底边缘；

立板包括在台阶表面的后边缘和立板的底边缘之间彼此以铰接方式结合的上立板和下立板。

上立板优选地在上台阶表面的后边缘由弯头刚性地互连至后脚支撑部，该弯头通常将上立板设置于上台阶表面之下，该下立板在上台阶表面的前边缘由弯头刚性地互连至顺次台阶的前脚支撑部。

每个前脚支撑部通常具有大体平面前上表面并且后脚支撑部具有大体平面后上表面，跑步机或环形带安装于框架上以用于沿着行进路径旋转，使得前脚支撑部和后脚支撑部枢转至其中大体平面前上表面和大体平面后上表面沿着跑步机或环形带的行进路径的至少一部分设置于大体共面方向的位置。

跑步机或环形带优选地安装用于旋转，使得阶梯在跑步机、顺次互连阶梯的前脚支撑部和后脚支撑部旋转时在向后向下方向行进路径上行进，该顺次互连阶梯的前脚支撑部和后脚支撑部在阶梯的向后向下方向行进路径的至少一些部分期间向用户的脚提供用户可在其上步行的台阶表面。

跑步机优选地互连至阻力装置，该阻力装置对跑步机的旋转施加所选程度的阻力，该跑步机抵着阻力由用户的重量力或由用户在一个或多个阶梯的台阶表面上施加的向下方向的力被可旋转地驱动。

跑步机的行进路径通常具有纵向轴线，该纵向轴线相对于水平线以约30和约36度之间的角度设置。

在本发明的另一方面，提供了一种用户利用上文刚刚所述的设备进行锻炼的方法，该方法包括用户在设备的阶梯上行进，同时跑步机或设备在向后和向下方向上旋转。

上文刚刚所述设备的前脚支撑部和后脚支撑部通常由设置于前脚支撑部和后脚支撑部中一者上的阳铰链和设置于前脚支撑部和后脚支撑部中另一者上的阴铰链以铰接方式进行结合，该阳铰链包括可旋转地接纳于阴铰链的互补接纳孔内的弯曲指状物，该弯曲指状物适于在接纳孔内旋转并且完全地封闭接纳孔来以阳铰链在接纳孔内的所有旋转角度在阴铰链和阳铰链之间形成连续外部表面。

在本发明的另一方面，提供了一种阶梯步进设备5，该阶梯步进设备5包括：

多个阶梯70，该多个阶梯70安装于框架10上并且彼此顺次以铰接方式互连72，82以形成跑步机或环形带20，该跑步机或环形带可旋转地安装于框架上以围绕行进路径旋转BR；

其中每个阶梯70包括：

台阶50，该台阶50具有大体平面上台阶表面SS，该大体平面上台阶表面SS从前边缘74f延伸至后边缘50e，和立板60，该立板60具有外表面OS，该外表面OS具有前边缘60e，前边缘60e由铰链72可枢转地结合至台阶50，铰链72形成于立板的前边缘60e和台阶的后边缘50e之间；

铰链72包括设置于台阶的后边缘50e和立板的前边缘60e中一者上的至少一个阳铰链构件300和设置于台阶的后边缘50e和立板的前边缘60e中另一者上的至少一对阳铰链构件302，该一对阳铰链构件302间隔开以形成孔或凹陷部7rr，该孔或凹陷部7rr与至少一个阳铰链构件300互补并且接纳至少一个阳铰链构件300；

阳铰链构件300、302各自包括具有外壁300w、302w的中心弧形构件300c、302c，该外壁300w、302w分别在台阶50和立板60的后边缘50e和前边缘60e周围以至少约180度从台阶的上台阶表面SS和立板的外表面OS连续地延伸；

阳铰链构件300、302各自还包括设置于中心弧形构件300c、302c的相对横向侧部上的一对横向弧形指状物300f、302f，该横向弧形指状物300f、302f具有外表面300fw、302fw，该外表面300fw、302fw在台阶和立板的后边缘50e和前边缘60e周围以约90度从台阶50的上台阶表面SS和立板的外表面OS连续地延伸；

阳铰链构件300、302各自具有带有共同轴线APX的纵向孔300ap、302ap以用于接纳销轴或杆72p，销轴或杆72p沿着轴线APX延伸通过纵向孔300ap、302ap并且将台阶50可枢转地互连至形成铰链72的立板60；

纵向孔300ap、302ap、中心弧形构件300c、302c和横向指状物300f、302f适于布置中心弧形构件300c、302c的外壁300w、302w和横向弧形指状物300f、302f的外表面300fw、302fw，使得连续表面在台阶50和立板60相对于彼此枢转至少约90度时形成于铰链周围。

附图说明

通过结合附图参考下述描述可更好地理解本发明的上述和其它优点，其中：

图1为根据本发明的一般锻炼阶梯步进器或攀爬设备的侧示意图，示出了顺序可枢转地互连阶梯的跑步机或皮带的布置，并且示出了人类用户攀爬阶梯的大体直立部署，此时该阶梯响应于用户施加于该阶梯上的力向后和向下旋转。

图2为图1设备的一连串可枢转互连阶梯的顶部侧透视图。

图2A为现有技术阶梯攀爬阶梯的顶部侧透视图。

图3为构成图1-2设备阶梯的跑步机的阶梯的主阶梯和主立板部件的顶部侧透视图。

图4为图3部件的顶部后分解透视图，示出了可枢转地连接阶梯的前台阶部件和后台阶部件的铰链机构的细节。

图5为图4部件在这些部件彼此脱离时的侧视图，示出了铰链的细节。

图6为图4部件在这些部件由其铰链连接时的侧视图，示出了处于其中上台阶表面相对于彼此成约90度角度的角位置的部件。

图7为图4部件在这些部件由其铰链连接时的侧视图，示出了处于其中上台阶表面相对于彼此成约45度角度的角位置的部件。

图8为类似于图6和7的视图，示出了处于其中上台阶表面共面的角位置的两个台阶部件。

图9为具有设置于后边缘上的铰链的阶梯和具有沿着台阶表面设置所选距离的铰链的阶梯的侧示意图。

图10为类似于图9的侧示意图，示出了具有不同铰链位置的两个阶梯的第二位置。

图11为图1-10的设备的单个阶梯的侧示意图，该所示阶梯安装于由滑轮驱动的链条上，图11示出了根据本发明的图1-10实施例的阶梯的最外侧边缘74r的行进路径EPN和常规跑步机阶梯500、600的最外侧边缘700e的行进路径EPC。

图12A为根据图1-10实施例的阶梯的前联接件和后联接件的后边缘和前边缘的放大底部分解透视图，示出了优选铰链结构的细节。

图12B为根据图1-10实施例的阶梯的前联接件和后联接件的后边缘和前边缘的放大顶部分解透视图，示出了优选铰链结构的细节。

具体实施方式

图1示出了包括框架10的阶梯攀爬设备5，框架10上安装有具有旋转轴线AX的跑步机或环形带20。跑步机或皮带20安装用于在滑轮30上在向后向下方向BD上旋转，滑轮30经由齿轮齿32驱动跑步机20的旋转，齿轮齿32适于经由杆45啮合支撑每个阶梯的单个向前联接件50和向后联接件60的链条、皮带等40的联接件中的互补孔，杆45在由前滑轮和后滑轮30f、30r啮合或驱动的驱动链条40、皮带等之间延伸。

轴线AX的倾斜角A由用户7通过常规装置(诸如，通过具有可手动操作用户界面14i的控制器14)选择性地可调整至相对于水平线的任何期望角度A，控制器14互连至并包括指令，该指令可控地驱动电机或其它驱动装置12，该电极或其它驱动装置12以将前轴38f或滑轮30f在相对于后轴38r和后滑轮30r的大体(generally)上下UD方向上可控地移动的方式机械地互连至跑步机组件。

最优选地，包括于控制器14内的指令容许用户7将纵向轴线AX的角度A调整至容许用户执行如图1所示的步进锻炼或运动或动作的角度，使得用户的上躯9的纵向轴线LA设置于大体竖直V方向上，此时该用户的上躯或脊椎设置于如图1所示的大体顺直方向上。优选地，包括于控制器14内的指令容许将纵向轴线AX调整至约30和约36度之间的角度A，优选地调制至约32和约34度之间的角度A。

从跑步机或皮带20的起始锻炼不运动位置开始，跑步机在该时间点不运动，跑步机20由开闭致动器102保持于不运动位置，该开闭致动器102防止滑轮38r、38f和跑步机20的旋转移动直至开闭致动器102由用户7释放。在开闭致动器102释放之后，跑步机或皮带20的移动仅由设备的移动机械部件(诸如跑步机20、滑轮30f、30r、链条或皮带40)和相关部件(诸如轴承等)的拖曳、摩擦和重量在运行期间优选地从0旋转速度阻尼至X旋转速度，X为大于零的预选旋转速度。从不运动位置起始，通过用户在阶梯表面SS上步进或通过施加用户的重量WT力或由用户肌肉向下施加的用户力DF(图1)，跑步机20可在向后向下BD方向上以旋转速度BR向上可旋转地驱动。设备5调整成使得跑步机20可从0旋转速度向上驱动至预选旋转速度BR，阻力装置100在该预选旋转速度下开始向旋转BR施加阻力。跑步机20优选地互连至阻力装置100，诸如涡流致动装置，阻力装置100对旋转BR施加阻力，该旋转BR由于跑步机或皮带20的旋转速度BR的增大而指数地或非线性地增大。

如图1-4所示，跑步机20包括多个串行或顺次可枢转互连的阶梯70，每个阶梯包括沿着线72可枢转地或以铰接方式互连的向前联接件50和向后联接件60，线72延伸横穿台阶表面SS的宽度W。沿着线72的铰链由一连串的互补向前指状物72ff(各自包括横向指状物300f，图12A、12B)和形成于向前联接件50的后边缘上的向前凹陷部72fr(这些向前凹陷部72fr啮合互补系列的向后凹陷部72rr)以及形成于向后联接件60的向前边缘上的向后指状物72rf(各自包括横向指状物302f)形成。连接销轴72p可插入通过互补孔PA，互补孔PA设置于指状物72ff和72rf中以将向前联接件50沿着交联线72可枢转地连接至向后联接件60。

台阶铰链线72沿着整体台阶长度SL设置某些所选距离，该整体台阶长度SL在每个阶梯70的每个台阶表面SS的向前边缘74f和后边缘74r之间延伸。台阶表面SS包括形成于向前联接件50的上表面上的向前台阶表面SSF和形成于向后联接件60的上表面上的向后台阶表面SSR。向前台阶表面SSF和向后台阶表面SSR为大体平面的，使得两个表面SSF和SSR形成整体台阶表面SS，当向前联接件50和向后联接件60枢转成沿着跑步机20的整体旋转行进路径的一部分POT彼此成角对准时，该整体台阶表面SS为大体连续的和平面的。

优选地，铰链线72从台阶表面SS的后边缘72隔开约1和约5英寸之间的距离RSL。通常，台阶表面的整体长度SL在约10和约15英寸之间。

每个阶梯70还包括上立板UR和下立板LR。每个阶梯70的上立板UR从阶梯表面SS的后边缘74r向下延伸并且终止于第二铰链线82中的下边缘，其中阶梯70的UR立板部可枢转地互连至阶梯70的下立板LR部的上边缘。阶梯70的下立板部LR包括紧随顺次阶梯70s至紧随先前阶梯70的第一联接件50s的向上延伸部，如图2所示。

下立板LR从向前台阶表面SSF向上延伸，使得下立板的立板铰链线82以约1和约5英寸之间的正常高度或距离设置于向前台阶表面SSF之上或远离所述向前台阶表面SSF。

类似于铰链线72，通过形成于联接件60的下边缘上的互补上凹陷部82uf与形成于下立板LR的上边缘上的下立板指状物82lf的啮合，铰链沿着立板铰链线82形成。连接销轴82p可插入通过互补孔PA，互补孔PA设置于指状物82uf和82lf中以将向前联接件50s沿着交联线82可枢转地连接至向后联接件60。

图5为图4部件的侧视图，示出了彼此脱离的向前联接件和向后联接件并且示出了铰链部件的细节。向前联接件50包括一连串的向前指状物72ff，向前指状物72ff各自具有弯曲连接部90f(以虚线示出)。向前联接件50还包括一连串的向前凹陷部72fr，向前凹陷部72fr各自具有至少一个弯曲引导单元94f和凹表面96f(均以虚线示出)。类似地，向后联接件60包括一连串的向后指状物72rf，向后指状物72rf各自具有弯曲连接部90r。此外，向后联接件60包括一连串的向后凹陷部72rr，向后凹陷部72rr各自具有至少一个弯曲引导单元94r和凹表面96r。弯曲连接部90f和90r从大体平面台阶表面成角度延伸朝向台阶的下表面。在一些实施例中，弯曲连接部90f和90r可沿着约45度和约135度之间的弧度从大体平面台阶表面延伸。

如图6-8所示，弯曲连接部各自可旋转地接纳于互补弯曲引导单元和凹表面之间以将向前联接件50经由向前指状物72ff和向后指状物72rf可枢转地互连至向后联接件60。连接销轴72p可插入通过互补孔PA，互补孔PA设置于指状物72ff和72rf中以沿着铰链线72固定向前联接件50和向后联接件60之间的连接。一旦连接，则向前指状物72ff和向后指状物72rf以可枢转互连的所有旋转角度完全地封闭其互补向前凹陷部和向后凹陷部以形成连续外表面。

当向前台阶表面和向后台阶表面基本上彼此垂直时，它们可通过如图6所示的其铰链进行连接。包括于向前联接件50的向前指状物72ff中的每个弯曲连接部90f可旋转地接纳于互补弯曲引导单元94r和凹表面96r之间，凹表面96r包括于向后联接件60的互补向后凹陷部72rr中。类似地，设置于向后联接件60上的向后指状物72rf中的每个弯曲连接部90r可旋转地接纳于互补弯曲引导单元94f和凹表面96f之间，凹表面96f处于设置于向前联接件50上的互补向前凹陷部72fr中。此外，图6示出了向前指状物72ff和向后指状物72rf各自完全地封闭其互补向前凹陷部72fr和向后凹陷部72rr以形成连续外表面104。

图7为侧视图，示出了处于其中台阶表面相对于彼此成约45度角度的角位置的前联接件和后联接件。相比于图6，可看出弯曲连接部90f和90r各自还可旋转地接合于其互补弯曲引导单元和凹表面之间。此外，向前凹陷部72fr和向后凹陷部72rr由向前指状物72ff和向后72rf各自保持完全封闭，从而维持连续外表面104。

图8为类似于图6和7的侧视图，示出了处于其中台阶表面共面的角位置的前联接件和后联接件。在该配置中，弯曲连接部90f和90r各自完全可旋转地接合于互补弯曲引导单元和凹表面之间。当前台阶部件和后台阶部件共面时，弯曲连接部90f和90r各自中的径向向内突出部接触互补弯曲引导单元的前表面以形成邻接部108。此外，图8示出了向前指状物72ff和向后指状物72rf各自仍完全地封闭其互补向前凹陷部72fr和向后凹陷部72rr并且保持连续外表面104。

图9、10和11示出了具有沿着铰链线72设置的铰链的阶梯70和具有沿着铰链线112设置的铰链的阶梯120(以虚线示出)之间的比较结果。铰链线72沿着整体台阶长度设置某些所选距离，该整体台阶长度在阶梯70的台阶表面的向前边缘74f和后边缘74r之间延伸。另一方面，铰链线112设置于台阶表面的后边缘74r上。阶梯70和120各自在点122和124处可枢转地连接至皮带或链条40，并且配置成在向后和向下方向BD上沿着由皮带或链条40所勾勒的路径移动。

图9示出了其中阶梯70和阶梯120均形成大体连续和共面台阶表面的第一阶梯位置。随着用户在阶梯70和120的阶梯表面上步行，用户的重量或用户向下所施加的力致使阶梯70和120各自在向后和向下方向BD上移动至图10所示的第二阶梯位置。在第二阶梯位置，阶梯70和120已关于其相应铰链线72和112枢转以适应由链条或皮带40所勾勒的路径。由于铰链线72和112的位置差异，阶梯120在阶梯70之下延伸距离H。

图11示意性地示出了图1-10的设备的单个阶梯70，该单个阶梯70安装于由滑轮30r驱动的链条上40，并且特别地示出了相对于常规跑步机阶梯500、600的最外侧边缘700e的行进路径EPC的根据图1-10设备的阶梯70的最外侧边缘74r的行进路径EPN。如所示，径向距离RDN(根据本发明的阶梯70的最外侧边缘74r从滑轮38r的中心延伸至该径向距离RDN)相对于径向距离RDC(常规阶梯500、600的最外侧边缘延伸至该径向距离RDC，其中常规阶梯500、600具有与根据本发明的阶梯70的台阶长度(FSL+RSL)和立板长度(URL+LRL)大约相等的台阶长度CSL和立板长度CRL)显著地减小或更小。延伸部RDN的距离的该减小相对于延伸部RDC的常规阶梯距离。当阶梯70在跑步机20围绕其成角度行进路径的旋转行程上的最大竖直V设置处位于其距地面G最近位置时，延伸部RDN的该减小特别地减小了阶梯70的最外侧边缘74R距地面G的竖直高度H。该减小因此减小了离地面的最小高度(阶梯表面SS由此可安装)，这继而减小了设备相对于地面G的整体高度和离地面的高度(用户在设备5安装于框架10上时必须登上该高度以在跑步机20的最低阶梯上步行)。

图12A、12B示出了根据本发明的设备5的优选铰链72结构的细节。如所示，铰链72包括设置于台阶的后边缘50e和立板的前边缘60e中一者上的至少一个阳铰链构件300和设置于台阶的后边缘50e和立板的前边缘60e中另一者上的至少一对阳铰链构件302，该至少一对阳铰链构件302间隔开以形成孔或凹陷部7rr，该孔或凹陷部7rr与至少一个阳铰链构件300互补并且接纳至少一个阳铰链构件300。

阳铰链构件300、302各自包括具有外壁300w、302w的中心弧形构件300c、302c，该外壁300w、302w分别在台阶50和立板60的后边缘50e和前边缘60e周围以至少约180度(角度B)从台阶的上台阶表面SS和立板的外表面OS连续地延伸。

阳铰链构件300、302各自还包括设置于中心弧形构件300c、302c的相对横向侧部上的一对横向弧形指状物300f、302f，该横向弧形指状物300f、302f具有外表面300fw、302fw，该外表面300fw、302fw在台阶和立板的后边缘50e和前边缘60e周围以约90度(角度C)从台阶50的上台阶表面SS和立板的外表面OS连续地延伸。阳铰链构件300、302各自具有带有共同轴线APX的纵向孔300ap、302ap以用于接纳销轴或杆72p，销轴或杆72p沿着轴线APX延伸通过纵向孔300ap、302ap并且将台阶50可枢转地互连至形成铰链72的立板60。纵向孔300ap、302ap、中心弧形构件300c、302c和横向指状物300f、302f适于布置中心弧形构件300c、302c的外壁300w、302w和横向弧形指状物300f、302f的外表面300fw、302fw，使得连续表面在台阶50和立板60相对于彼此枢转至少约90度时形成于铰链周围。