下肢模拟健身装置的制造方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]健身行业长期以来需要一种固定的低冲击的健身器械，该健身器械能够在锻炼期间适应并顺从使用者的自然步态、步幅和步速，(下文中将这种健身器械称作“使用者顺从的健身器械”)。跑步机适应使用者定义的步态和步幅(即，不受控制的行进路径)，但是，对于器械决定的步速而言是高冲击性的。椭圆形健身器械具有较低的冲击性并且适应使用者定义的步速，但是椭圆形健身器械具有器械决定的步态和步幅(即限定了行进路径)。
[0002]已经尝试通过使用模拟人的腿部的腿部联动装置来获得一种顺应使用者的健身器械(即，一种健身器械，其具有静止的框架，该框架支撑一对腿部联动装置，其中每一个腿部联动装置都具有(i)上连杆，其在上端附近枢转地连接到框架；(ii)下连杆，其在上端附近枢转地连接到上连杆的下端；和(iii)脚支撑件，其位于每个下连杆的下端上)。美国专利 5，290，211,5, 499，956,5, 735，773,5, 911，649,6, 036，622,6, 045，487,6, 152，859 (图29)、7，645，215,7, 833，134,8, 109，861和8，409，058中示出并描述了示例性的下肢模拟固定健身器械，这些美国专利公开的内容在此以引用的方式并入到本说明书中。虽然这些下肢模拟固定健身器械构成了实现顺应使用者的健身器械的巨大进步，但是这些下肢模拟固定健身器械在商业上都不太成功，原因在于，它们在行走和跑动期间施加无法与使用者本身所期望的与环境的自然交互很好地协作的作用力和反作用力。
[0003]因此，仍然需要一种固定的顺应使用者的健身器械，该健身器械以符合人体工程学的方式顺应使用者的与生俱来的跨步运动。
【发明内容】
[0004]本发明涉及一种能够变化的步态健身装置，其具有完全或部分自主的右腿连杆和左腿连杆，并且具有以符合人体工程学的方式定位的髋部枢转点和/或膝关节枢转点。
[0005]可以通过如下方式获得这样一种固定的下肢模拟健身器械:为健身器械提供左-右自主大腿和/或小腿连杆，该左-右自主大腿和/或小腿连杆具有以符合人体工程学的方式对准的髋部和/或小腿枢转点，其中自主且符合人体工程学的对准的每种组合都在器械和其操作者之间的相互作用方面具有某些独特的微小改进，通过上述方式获得的固定的下肢模拟健身器械能够提供灵活的脚支撑运动，这种灵活的脚制成运动顺应使用者的自然的、与生俱来的符合人体工程学的跨步运动，这与使得使用者适应器械选择的跨步运动完全不同。
[0006]在第一方面中，健身器械是一种固定的下肢模拟健身器械，其中，(i)通过以下方式中的至少一种来确定使用者在器械上的方位:(_)构造框架，以使框架允许使用者从框架的后端进入到健身器械上，和(_)提供显示器，该显示器安装在框架上，用于显示被支撑在脚支撑件上的直立且面朝前的使用者能够看到的信息，(?)第一和第二髋部枢转点限定侧向延伸的上部枢转轴，(iii)左腿部联动装置和右腿部联动装置选择性地相互作用，以便进行以下两种枢转中的至少一种:(_)大腿构件相对于彼此围绕髋部枢转点自主地枢转，而小腿构件相互连接，以便围绕膝关节枢转点同步异相地枢转；和(_)小腿构件围绕膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转，而大腿构件相互连接，以围绕髋部枢转点同步异相地枢转，和(iv)大腿构件、小腿构件和脚支撑件被支撑、构造并布置成使得上部枢转轴将穿过直立且面朝前的适合的使用者髋部区域或者位于该髋部区域的后面，其中，该适合的使用者在脚支撑件水平且竖直地对准的状态下被支撑在脚支撑件上。
[0007]在本发明的第一方面的第一实施例中，大腿构件围绕髋部枢转点相对于彼此自主地枢转，而小腿构件相互连接成围绕膝关节枢转点同步异相地枢转。
[0008]在本发明的第一方面的第二实施例中，小腿构件围绕膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转，而大腿构件相互连接成围绕髋部枢转点同步异相地枢转。
[0009]在本发明的第一方面的第三实施例中，左腿联动装置和右腿联动装置围绕髋部枢转点和膝关节枢转点两者相对于彼此自主地枢转。
[0010]在一个替代的描述中，第三实施例具有:(i)围绕各自的髋部枢转点相对于彼此自主地枢转的大腿构件，和(ii)围绕各自的膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转的小腿构件。
[0011]在第二方面中，健身器械是固定的下肢模拟健身器械，其中，(i)通过以下方式中的至少一种来确定使用者在器械上的方位:(-)构造框架，以使框架允许使用者从框架的后端进入到健身器械上，和(-)提供显示器，该显示器安装在框架上，用于显示被支撑在脚支撑件上的直立且面朝前的使用者能够看到的信息，(ii)左腿部联动装置和右腿部联动装置选择性地相互作用，以便进行以下枢转中的至少一种枢转:(-)大腿构件相对于彼此围绕髋部枢转点自主地枢转，而小腿构件相互连接，以便围绕膝关节枢转点同步异相地枢转；和(-)小腿构件围绕膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转，而大腿构件相互连接，以围绕髋部枢转点同步异相地枢转，和(iii)大腿构件、小腿构件和脚支撑件被支撑、构造并布置成使得第一和第二下部枢转轴中的每一个均定位在直立且面朝前的适合的使用者的膝关节中的一个附近，其中，该适合的使用者在脚支撑件水平且竖直地对准的状态下被支撑在脚支撑件上。
[0012]在本发明的第二方面的第一实施例中，大腿构件围绕髋部枢转点相对于彼此自主地枢转，而小腿构件相互连接成围绕膝关节枢转点同步异相地枢转。
[0013]在本发明的第二方面的第二实施例中，小腿构件围绕膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转，而大腿构件相互连接成围绕髋部枢转点同步异相地枢转。
[0014]在本发明的第二方面的第三实施例中，左腿部联动装置和右腿部联动装置围绕髋部枢转点和膝关节枢转点两者相对于彼此自主地枢转。
[0015]在一个替代的描述中，第三实施例具有:(i)围绕各自的髋部枢转点相对于彼此自主地枢转的大腿构件，和(ii)围绕各自的膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转的小腿构件。
[0016]在第三方面中，健身器械是一个固定的下肢模拟健身器械，其中，(i)通过以下方式中的至少一种来确定使用者在器械上的方位:(_)构造框架，以使框架允许使用者从框架的后端进入到健身器械上，和(_)提供显示器，该显示器安装在框架上，用于显示被支撑在脚支撑件上的直立且面朝前的使用者能够看到的信息，(?)第一和第二髋部枢转点限定侧向延伸的上部枢转轴，(iii)左腿部联动装置和右腿部联动装置选择性地相互作用，以便进行以下两种枢转中的至少一种:(_)大腿构件相对于彼此围绕髋部枢转点自主地枢转，而小腿构件相互连接，以便围绕膝关节枢转点同步异相地枢转；和(-)小腿构件围绕膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转，而大腿构件相互连接，以围绕髋部枢转点同步异相地枢转，和(iii)大腿构件、小腿构件和脚支撑件被支撑、构造并布置成使得，相对于在脚支撑件水平且竖直地对准的状态下被支撑在脚支撑件上的直立且面朝前的适合的使用者，上部枢转轴将穿过髋部区域或位于髋部区域的后面，并且第一和第二下部枢转轴分别定位在一个膝关节的附近。
[0017]在本发明的第三方面的第一实施例中，大腿构件围绕髋部枢转点相对于彼此自主地枢转，而小腿构件相互连接成围绕膝关节枢转点同步异相地枢转。
[0018]在本发明的第三方面的第二实施例中，小腿构件围绕膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转，而大腿构件相互连接成围绕髋部枢转点同步异相地枢转。
[0019]在本发明的第三方面的第三实施例中，左腿部联动装置和右腿部联动装置围绕髋部枢转点和膝关节枢转点两者自主地枢转。
[0020]在一个替代的描述中，第三实施例具有:(i)围绕各自的髋部枢转点相对于彼此自主地枢转的大腿构件，和(ii)围绕各自的膝关节枢转点相对于彼此自主地枢转的小腿构件。
【附图说明】
[0021]每个附图均示出了本发明的部件，这些部件相互以适当的比例显示在这些附图中。示出了被支撑在本发明的脚支撑件上的人的那些附图以与人成适当比例的方式示出了健身器械，其中，附图中示出的人身高为6英尺2英寸，裤长(inseam)为32英寸，体重为178镑，并且穿9.8美国码的鞋。
[0022]图1是本发明的一个实施例的前侧等距视图。
[0023]图2是图1中示出的本发明的后侧等距视图。
[0024]图3是图1中示出的本发明的后视图。
[0025]图4是图1中示出的本发明的右视图。
[0026]图5是图1中示出的具有示例性尺寸的本发明的右视图，其中距离的单位是毫米，角的单位是度。
[0027]图6是图1中示出的本发明的右视图，其中，框架的多个部分被移除以便于看到内部部件。
[0028]图7是图1中示出的本发明的后侧等距视图，其中，保护罩被移除以便于看到内部部件。
[0029]图8是图7中示出的本发明的左视图。
[0030]图9是图7中示出的本发明的前部的近距的后侧等距视图，包括控制台、手臂联动装置和扶手。
[0031]图10是使用健身器械的人看到的图9中示出的本发明的前部。
[0032]图11是图7中示出的本发明的右侧的枢转-歧管(manifold)区域的近距内部前侧等距视图。
[0033]图12是图7中示出的本发明的左侧的枢转-歧管区域的近距前侧等距视图。
[0034]图13是图7中示出的本发明的左侧的枢转-歧管区域的另一个放大的主视图。
[0035]图14是图7中示出的本发明的能够调节的偏置的阻尼部件的近距后侧等距视图。
[0036]图15示出了图14中所示的本发明的能够调节的偏压阻尼部件，其中左侧的偏置的阻尼部件正在进行手动调节。
[0037]图16是图14中示出的本发明的右侧枢轴-歧管区域和能够调节的偏置的阻尼部件之间的相互作用的进一步放大的内部后侧等距视图。
[0038]图17是图14中示出的本发明的左侧枢轴-歧管区域和能够调节的偏置的阻尼部件之间的相互作用的进一步放大的内部后侧等距视图。
[0039]图18是图7中示出的本发明的传送棒部件的近距后侧等距视图。
[0040]图19是图7中示出的本发明的传送棒部件的另一个放大的后侧等距视图。
[0041]图20是图7中示出的本发明的传送棒部件的又一个放大的后侧等距