专利名称：连杆式运动器材的轨迹调整方法及其机构的制作方法
技术领域：
本发明关于运动器材，更详而言之，关于一种可应用于连杆式运动器材，藉以达成其运动轨迹变化的轨迹调整方法及其机构。
背景技术：
运动器材一向拥有稳定成长的市场，而随着保健意识与需求提升，消费者对于运动器材在功能上的要求也日益提高。在传统的跑步机、踏步机或滑步机之外，更有如本案申请人先前提出专利申请，并已获颁美国专利的侧驱型连杆式运动器材(台湾专利申请第 98108966号、美国专利第7，648，445号、中国专利申请第200910137523. X号)，其系可产生一椭圆形或近似椭圆形的运动轨迹，除了可模拟人体的跨步、跑步动作外，可有效增加腿部与脚部的运动肌肉群，达到更佳的运动效果，并可确保同一时间内左右脚往相反方向动作， 不会因为使用者的协调性等问题，而导致两脚同时向前、向后，或只有单脚动作的情况产生，使得双脚踩踏的动作更为流畅与连贯。虽则此种连杆式运动器材已在运动功能上有所突破改良，但为满足消费市场对于运动器材的功能性要求，吾人持续积极思索如何以上述侧驱型连杆式运动器材为基础， 提供具备调整性的多重运动轨迹，期能充分发挥健身器材的训练行程多样性与提升运动功效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连杆式运动器材轨迹调整方法及其机构，其可应用于一连杆式运动器材，藉由变化该连杆式运动器材中连杆的枢接位置，增加该连杆式运动器材产生轨迹的变化性，从而提供多重运动轨迹，充分发挥健身器材的训练行程多样性与提升运动功效。其中，该连杆式运动器材以彼此枢接的连杆组交互动作定义一循环式运动轨迹，而该轨迹调整机构可移动该连杆式运动器材的至少一组对应枢接点，藉以调整该连杆式运动器材产生的该循环式运动轨迹。为达成本发明的目的，本发明公开了一种连杆式运动器材轨迹调整方法，其特征在于包含a)提供一连杆式运动器材，其包含一底座及一支架；一对轴接于支架的主摆臂， 该主摆臂上滑动地设置有一脚踏滑套；一对轴接于底座的副摆臂，其上滑动地设置有一副滑套；该脚踏滑套与副滑套间相互轴接，以彼此枢接的该等摆臂交互动作定义一循环式运动轨迹；b)提供该连杆式运动器材的架体与该等摆臂间至少一组对应枢接点；以及c)该组对应枢接点可调整改变其位置，藉由改变该组对应枢接点的位置，以调整该连杆式运动器材产生的该循环式运动轨迹。其中，该组对应枢接点为主摆臂与支架的轴接点或副摆臂与底座的轴接点其中之一。
其中，该组对应枢接点的调整位置为高度位置调整。其中，该组对应枢接点的调整位置为水平位置调整。还公开了一种连杆式运动器材轨迹调整机构，其中，该连杆式运动器材以彼此枢接的连杆组交互动作定义一循环式运动轨迹，而该轨迹调整机构可移动该连杆式运动器材的至少一组对应枢接点，藉以调整该连杆式运动器材产生的该循环式运动轨迹，该轨迹调整机构的特征在于包含一具有一 L形组件的第一臂部，该第一臂部的L形组件以L形的垂直部分为内端， 水平部分的末端为外端，该第一臂部的L形组件的外端轴设一滑座且内端固接一连结部， 其中，该第一臂部的滑座轴接于该连杆式运动器材的该组对应枢接点中之一；一亦具有一 L形组件的第二臂部，该第二臂部的L形组件以L形的垂直部分为内端，水平部分的末端为外端，该第二臂部的L形组件的外端轴设一滑座且内端固接一连结部，其中，该第二臂部的滑座活动设置于该连杆式运动器材的该组对应枢接点中的另一者；一驱动源轴设于该L形组件的内端，并以其驱动轴枢固于该第一臂部的连结部；其中该第一臂部与第二臂部的连结部的内端彼此轴接，因此当该驱动源启动，其驱动轴伸缩，即造成该等L形组件的外端同步移动，因此造成该滑座于相对于该连杆式运动器材的同步位移。其中，该驱动源为一线性致动器。其中，该连杆式运动器材包含一运动器材本体，其包含有一底座，该底座两侧各设有一垂直的支架；其中，该底座上更设有一对π形的副支架，该副支架高于该底座；一对主摆臂，该主摆臂顶端活动轴设于该支架处，使得该主摆臂可以该轴接点产生前后摆动；其中，该主摆臂上滑动地设置有一脚踏滑套，该脚踏滑套可于主摆臂顺畅滑动；一对副摆臂， 该副摆臂一端轴设于该底座处，其位置设于该支架与主摆臂间，其上滑动地设置有一副滑套，活动套设于该副摆臂外；其中，该副滑套上端以一转轴与该脚踏滑套相互轴接；一垂直的转动连杆轴接于该副滑套底端；且该连杆式运动器材的该二副摆臂分别经该等滑座与该底座枢接，因此当该驱动源启动，其驱动轴延伸，即造成该等L形组件的外端同步移动，从而造成该副摆臂与底座枢接点的高度位置改变。其中，该等滑座可滑动地设置于一滑动杆，该等滑动杆以垂直方向设置，使得该等滑座可于滑动杆上产生高度位置调整。其中，该等滑座上水平地轴设有一枢接座，该枢接座设置于该等副摆臂的底端，使得该等副摆臂可以该枢接座为轴心，以随使用者动作产生摆动。其中，该轨迹调整机构与该底座间设有至少一滑动座及至少一滑轨，且该轨迹调整机构以手动或动力源的其中一种方式驱动，以带动该枢接座产生水平位置调整。通过上述结构，本发明的轨迹调整机构利用将驱动源设置于机构中央的特征，可有效以单一驱动源同步驱动连杆式运动器材两侧的滑座，不会产生滑座位移不均或机构受力不均的问题，因此不但提升机构可靠度、降低结构复杂性，同时也可提供无段式轨迹调整，此外，藉由本发明轨迹调整机构，可以确保运动器材两侧副摆臂与底座轴接点变化位置后的高度相同，避免使用者产生左右不平衡的倾斜运动，从而确保运动的安全性。且本发明轨迹调整机构仅需单一驱动源即可达成运动器材两侧副摆臂与底座轴接点同步改变高度的功能，而免除两侧各设置一驱动源的需要，因此具有经济性。为便于说明本发明于上述发明内容一栏中所表示的中心思想，兹以具体实施例表达。实施例中各种不同物件及其变形量或位移量系按适于例举说明的比例，而非按实际元件的比例予以绘制，合先叙明。
图1 装设有本发明轨迹调整机构的连杆式运动器材。图2 本发明轨迹调整机构的立体外观图。图3 本发明轨迹调整机构的立体分解图。图4 本发明轨迹调整机构的侧视图，其中该致动器未启动，因此该轨迹调整机构处于第一位置，且该轨迹调整机构的枢接座处于最高位置。图5 该轨迹调整机构处于第一位置，且该轨迹调整机构的枢接座处于最高位置时，图3连杆式运动器材产生的运动轨迹。图6 本发明轨迹调整机构的侧视图，其中该致动器经启动并停止于半行程位置， 因此该轨迹调整机构处于第二位置，且该轨迹调整机构的枢接座处于中间位置。图7 该轨迹调整机构处于第二位置，且该轨迹调整机构的枢接座处于中间位置时，图3连杆式运动器材产生的运动轨迹。图8 本发明轨迹调整机构的侧视图，其中该致动器经启动并停止于全行程位置， 因此该轨迹调整机构处于第三位置，且该轨迹调整机构的枢接座处于最低位置。图9 该轨迹调整机构处于第三位置，且该轨迹调整机构的枢接座处于最低位置时，图3连杆式运动器材产生的运动轨迹。图10 该轨迹调整机构处于第一位置、第二位置及第三位置，亦即该枢接座处于最高位置、中间位置及最低位置时，图3连杆式运动器材产生运动轨迹的比较。图11 本发明轨迹调整机构再一实施例的立体外观图。
具体实施例方式如图1所示系装设有本发明轨迹调整机构的连杆式运动器材。在此以一侧驱型连杆式运动器材(台湾专利申请第98108966号、美国专利第7，648，445号、中国专利申请第200910137523. X号)为例，说明本发明轨迹调整机构的作用，然精于此技艺者应知本发明轨迹调整机构亦可利用于其他以连杆机构达成循环轨迹式运动的运动器材，并不以此为限。事实上，本发明使用的连杆式运动器材可定义为以连杆机构的互动产生一循环式运动轨迹者，而本发明迹调整机构的作用即在于移动定义该循环式运动轨迹的连杆机构中至少一组对应枢接点，使二枢接点间产生距离变化，藉以调整该连杆式运动器材产生的循环式运动轨迹。为便于说明本发明的主要技术内容，兹以概要方式略述图3连杆式运动器材与本发明相关的部件及其作动方式。图1所示的连杆式运动器材主要包含一运动器材本体910，其包含有一底座911， 该底座911两侧各设有一垂直的支架912 ；其中，该底座911上更设有一对π形的副支架 9111，该副支架9111高于该底座911 ；一对主摆臂920，该主摆臂920顶端活动轴设于该支架912处，使得该主摆臂920可以该轴接点产生前后摆动；其中，该主摆臂920上滑动地设置有一脚踏滑套922，该脚踏滑套922可于主摆臂920上顺畅滑动；且该脚踏滑套922具有组装于其上的一踏板92M ；—对副摆臂930，该副摆臂930 —端以该轨迹调整机构的该滑座 13,23轴设于该底座911处，其位置设于该支架912与主摆臂920间，其上滑动地设置有一副滑套931，副滑套931活动套设于该副摆臂930外；其中，该副滑套931上端以一转轴与该脚踏滑套922相互轴接；一垂直的转动连杆941轴接于该副滑套931的底端。于运动时， 该踏板92M产生一椭圆形或近似椭圆形的运动轨迹，此运动轨迹的定义因素有三一为脚踏滑套922与副滑套931的轴接点，二为副滑套931与转动连杆941的轴接点，三为主摆臂 920与支架912以及副摆臂930与底座911的两轴接点的相对位置。本发明主要提供一种连杆式运动器材轨迹调整方法，其主要包含提供一种如前述连杆式运动器材，并提供该连杆式运动器材至少一组对应枢接点，藉由改变该组对应枢接点的位置，以调整该连杆式运动器材产生的该循环式运动轨迹。其中，该组对应枢接点可为该主摆臂920与支架912的枢接点，或该副摆臂930与底座911的枢接点。本发明为方便说明，以下实施例以改变该副摆臂930与底座911的枢接点为实施例说明，非仅限于此实施例，合先述明。本发明提供一种轨迹调整机构，其主要具有一第一臂部10、一第二臂部20及一驱动源30，彼此以枢接方式相连，其详细结构将参照图式说明如下。请参阅图1、图2，如此立体外观与立体分解图所示，本发明轨迹调整机构的第一臂部10具有一 L形组件11，其以L形的垂直部分为内端，水平部分的末端为外端；该L形组件11的外端轴设一滑座13，其内端固接一连结部15。该第二臂部20亦具有一 L形组件 21，其以L形的垂直部分为内端，水平部分的末端为外端；该L形组件21的外端轴设一滑座 23，其内端固接一连结部25。该第一臂部10与第二臂部20的连结部15、25的内端彼此相接，为方便轨迹调整机构动作顺畅，其形态可为一长形滑槽与滑动轴相接的状态，且该驱动源30轴设于该L形组件21的内端。此驱动源30，如图中实施例所示，可为一线性致动器， 并以其驱动轴枢固于该第一臂部10的连结部15。其中，该等滑座13、23可滑动地设置于一滑动杆14、24，该等滑动杆14、24以垂直方向设置，且该等滑座13、23上水平地轴设有一枢接座40，该枢接座40设置于该等副摆臂930的底端，使得该等副摆臂930可以该枢接座40 为轴心，以随使用者动作产生摆动。本发明轨迹调整机构即以滑座13、23造成前述连杆式运动器材轨迹定义因素中的一者，即副摆臂930与底座911的轴接点，使其产生位移，藉以变化产生的运动轨迹。详言之，前开专利中的副摆臂与底座虽为轴接，但此轴接点仅允许枢转，而无高度或水平位置调整的功能。本发明轨迹调整机构则赋予副摆臂930与底座911的轴接点(枢接座40) —高度调整功能，因此变更以枢接座40至副滑套931与转动连杆941的轴接点间距离，藉以变化该副滑套931相对于该转动连杆941枢转的支点，接于从而变化踏板92M产生的轨迹。现请参照图4，其系本发明轨迹调整机构的侧视图，其中该驱动源30未启动，此时该轨迹调整机构处于第一位置。在此第一位置时，因该驱动源30的驱动轴收合，使该L形组件11、21内端最近处距离最短，因此该连结部15、25向下方枢转，呈现相对收合的位置关系，致使枢接于该L形组件11、21外端的滑座13、23处于最高位置，连带地该等枢接座40 亦位于最高位置。
图5系该轨迹调整机构处于第一位置，且该轨迹调整机构的该等枢接座40处于最高位置时，图1连杆式运动器材产生的运动轨迹01。请续参阅图6，其系本发明轨迹调整机构的侧视图，其中该驱动源30经启动并停止于半行程位置，因此该轨迹调整机构处于第二位置。在此第二位置时，因该驱动源30的驱动轴伸出于其行程的一半，使该L形组件11、21内端最近处距离相对推离，因此该连结部 15、25向上方枢转，呈现较图4为长的距离，亦即相对展开的位置关系，致使枢接于该L形组件11、21外端的滑座13、23下降，连带地该等枢接座40处于中间位置。图7系该轨迹调整机构处于第二位置，且该轨迹调整机构的该等枢接座40处于中间位置时，图1连杆式运动器材产生的运动轨迹02。如图8，其系本发明轨迹调整机构的侧视图，其中该驱动源30经启动并停止于全行程位置，因此该轨迹调整机构处于第三位置。在此第三位置时，因该驱动源30的驱动轴完成其行程，因此该连结部15、25继续向上方枢转，使该L形组件11、21内端最近处距离最长，亦即呈现完全展开的位置关系，致使枢接于该L形组件11、21外端的滑座13、23以及枢接座40下降至最低位置。图9系该轨迹调整机构处于第三位置，且该轨迹调整机构的该等枢接座40处于最低位置时，图1连杆式运动器材产生的运动轨迹03。图10系该轨迹调整机构处于第一位置、第二位置及第三位置时，亦即该枢接座40 处于最高位置、中间位置及最低位置时，图3所示连杆式运动器材所产生运动轨迹的比较示意图。由图中可见，由于滑座13、23的位置变化，确实造成连杆式运动器材产生如01、02 及03等多重运动轨迹，因此为使用者提供不同肌群或不同难度的训练。然而，须在此说明的是，本发明轨迹调整机构利用将驱动源30 (即线性致动器)设置于机构中央的特征，可有效以单一驱动源同步驱动连杆式运动器材两侧的枢接座40，不但提升机构可靠度、降低结构复杂性，同时也可提供无段式轨迹调整。换言之，于本实施例中，该杆式运动器材可的运动轨迹并不以图中绘示的01、02及03为限，而可依据致动器30其驱动轴的行程任意变化调整，赋予相同的连杆式运动器材无限的轨迹变化。此外，本发明轨迹调整机构不会产生滑座13、23位移不均或机构受力不均的问题，因此可以确保运动器材两侧副摆臂930与底座911轴接点变化位置后的高度相同，避免使用者产生左右不平衡的倾斜运动，从而确保运动的安全性，同时亦可避免机构受力不均， 导致长期使用后亦产生故障的问题。且本发明轨迹调整机构仅需单一驱动源即可达成运动器材两侧副摆臂930与底座911轴接点同步改变高度的功能，而免除两侧各设置一驱动源 30的需要，因此亦具经济性优势。再者，如图11所示，本发明除了以该轨迹调整机构调整该枢接座40的高度，以调整该连杆式运动器材所产生运动轨迹外，更进一步的亦可以调整该枢接座40的水平位置， 以调整运动轨迹的仰角角度变化，例如，该轨迹调整机构与底座911间可设置一滑动座50 及一滑轨51，该轨迹调整机构可藉由该滑动座50于滑轨51上产生水平滑移，以带动该枢接座40产生水平位置调整，该轨迹调整机构可藉由手动或动力源带动的方式，于该滑轨51上滑移调整，并可于调整至适当位置后再次锁定固定。当该主摆臂920与支架912的枢接点以及该副摆臂930与底座911的枢接点相对水平距离发生改变时，该连杆式运动器材运动轨迹的俯、仰角即可随之产生角度变化。
虽然本案是以数个最佳实施例做说明，但精于此技艺者能在不脱离本案精神与范畴下做各种不同形式的改变。以上所举实施例仅用以说明本案而已，非用以限制本案的范围。举凡不违本案精神所从事的种种修改或变化，俱属本案申请专利范围。
权利要求
1.一种连杆式运动器材轨迹调整方法，其特征在于包含a)提供一连杆式运动器材，其包含一底座及一支架；一对轴接于支架的主摆臂，该主摆臂上滑动地设置有一脚踏滑套；一对轴接于底座的副摆臂，其上滑动地设置有一副滑套； 该脚踏滑套与副滑套间相互轴接，以彼此枢接的该等摆臂交互动作定义一循环式运动轨迹；b)提供该连杆式运动器材的架体与该等摆臂间至少一组对应枢接点；以及c)该组对应枢接点可调整改变其位置，藉由改变该组对应枢接点的位置，以调整该连杆式运动器材产生的该循环式运动轨迹。
2.如权利要求1所述的连杆式运动器材轨迹调整方法，其特征在于，该组对应枢接点为主摆臂与支架的轴接点或副摆臂与底座的轴接点其中之一。
3.如权利要求1所述的连杆式运动器材轨迹调整方法，其特征在于，该组对应枢接点的调整位置为高度位置调整。
4.如权利要求1所述的连杆式运动器材轨迹调整方法，其特征在于，该组对应枢接点的调整位置为水平位置调整。
5.一种连杆式运动器材轨迹调整机构，其中，该连杆式运动器材以彼此枢接的连杆组交互动作定义一循环式运动轨迹，而该轨迹调整机构可移动该连杆式运动器材的至少一组对应枢接点，藉以调整该连杆式运动器材产生的该循环式运动轨迹，该轨迹调整机构的特征在于包含一具有一 L形组件的第一臂部，该第一臂部的L形组件以L形的垂直部分为内端，水平部分的末端为外端，该第一臂部的L形组件的外端轴设一滑座且内端固接一连结部，其中， 该第一臂部的滑座轴接于该连杆式运动器材的该组对应枢接点中之一；一亦具有一 L形组件的第二臂部，该第二臂部的L形组件以L形的垂直部分为内端，水平部分的末端为外端，该第二臂部的L形组件的外端轴设一滑座且内端固接一连结部，其中，该第二臂部的滑座活动设置于该连杆式运动器材的该组对应枢接点中的另一者；一驱动源轴设于该L形组件的内端，并以其驱动轴枢固于该第一臂部的连结部；其中该第一臂部与第二臂部的连结部的内端彼此轴接，因此当该驱动源启动，其驱动轴伸缩，即造成该等L形组件的外端同步移动，因此造成该滑座于相对于该连杆式运动器材的同步位移。
6.如权利要求5所述的连杆式运动器材轨迹调整机构，其特征在于，该驱动源为一线性致动器。
7.如权利要求5所述的连杆式运动器材轨迹调整机构，其特征在于，该连杆式运动器材包含一运动器材本体，其包含有一底座，该底座两侧各设有一垂直的支架；其中，该底座上更设有一对π形的副支架，该副支架高于该底座；一对主摆臂，该主摆臂顶端活动轴设于该支架处，使得该主摆臂可以该轴接点产生前后摆动；其中，该主摆臂上滑动地设置有一脚踏滑套，该脚踏滑套可于主摆臂顺畅滑动；一对副摆臂，该副摆臂一端轴设于该底座处，其位置设于该支架与主摆臂间，其上滑动地设置有一副滑套，活动套设于该副摆臂外；其中， 该副滑套上端以一转轴与该脚踏滑套相互轴接；一垂直的转动连杆轴接于该副滑套底端； 且该连杆式运动器材的该二副摆臂分别经该等滑座与该底座枢接，因此当该驱动源启动， 其驱动轴延伸，即造成该等L形组件的外端同步移动，从而造成该副摆臂与底座枢接点的高度位置改变。
8.如权利要求7所述的连杆式运动器材轨迹调整机构，其特征在于，该等滑座可滑动地设置于一滑动杆，该等滑动杆以垂直方向设置，使得该等滑座可于滑动杆上产生高度位置调整。
9.如权利要求7所述的连杆式运动器材轨迹调整机构，其特征在于，该等滑座上水平地轴设有一枢接座，该枢接座设置于该等副摆臂的底端，使得该等副摆臂可以该枢接座为轴心，以随使用者动作产生摆动。
10.如权利要求9所述的连杆式运动器材轨迹调整机构，其特征在于，该轨迹调整机构与该底座间设有至少一滑动座及至少一滑轨，且该轨迹调整机构以手动或动力源的其中一种方式驱动，以带动该枢接座产生水平位置调整。
全文摘要
本发明提供一种连杆式运动器材的轨迹调整方法及其机构，其可应用于一连杆式运动器材，藉由变化该连杆式运动器材中连杆的枢接位置，增加该连杆式运动器材产生轨迹的变化性，从而提供多重运动轨迹，充分发挥健身器材的训练行程多样性与提升运动功效；其中，该连杆式运动器材以彼此枢接的连杆组交互动作定义一循环式运动轨迹，而该轨迹调整机构可移动该连杆式运动器材的至少一组对应枢接点，藉以调整该连杆式运动器材产生的该循环式运动轨迹。
文档编号A63B22/04GK102451541SQ20101052262
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者庄佳勋, 陈淳和 申请人:财团法人自行车暨健康科技工业研究发展中心