踏步机的制作方法

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。相较于跑步机，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1C为两种传统踏步机的结构，图1B为图1A的踏板运动轨迹，图1D为图1C的踏板运动轨迹。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，无法仿真实际的踏步、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，调整步幅的大小与角度。

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，还可参考中国台湾专利证书号为TWI458519，发明名称为“可调式踏步机”，以及中国台湾专利证书号为TWI442955，发明名称为“踏步机”等专利申请案。

有鉴于上述现有的踏步机，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的踏步机，能够改进一般现有的踏步机，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确 具实用价值的本发明。

技术实现要素：

本发明提出一种踏步机，其解决的技术问题为踏板的运动轨迹配合人体工学，使其与实际的踏步、跨步、登山运动接近，针对不同的使用者调整步幅的大小与角度，避免踏板运动时产生异音。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种踏步机，其包含：骨架；两个摇摆管，分别位于该骨架的左右两侧，每个该摇摆管的第一端枢接该骨架；两个脚踏管，连接该两个摇摆管，每个该脚踏管的第一端枢接对应摇摆管的第二端；两个踏板，连接该两个脚踏管，每个该踏板连接对应脚踏管的第二端；阻力装置，设置于该骨架，具有轴心，提供操作阻力；两个曲柄，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；两个连动管，连接该两个曲柄与该两个脚踏管，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一个区域枢接；框架，该框架的左右侧边各具有一个支点，且左右侧边各具有第一轴枢接该骨架；两个摆动管，连接该框架与该两个脚踏管，每个该摆动管的第一端枢接一对应支点，每个该摆动管的第二端枢接一对应脚踏管的一部位；调整装置，设置于该骨架与该框架之间，并活动地连接该框架，以调整该阻力装置的该轴心与该框架的该支点的距离。

本发明解决其技术问题还可以通过以下技术措施来实现。

较佳的，上述的踏步机，其中每个该摆动管以对应支点为中心摆动，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。

较佳的，上述的踏步机，其中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，该框架的左右侧边的该第一轴枢接该基座。

较佳的，上述的踏步机，其中该调整装置包含马达、螺杆，以及套筒，该马达连接该主架，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。

较佳的，上述的踏步机，其中该调整装置通过连杆连接该框架，该套筒枢接该连杆的一部位，该框架的第二轴枢接该连杆的第一端，该主架的枢轴枢接该连杆的第二端。

较佳的，上述的踏步机，其中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，该阻力装置的该轴心与该框架的该支点的距离减小，该两个踏板的步幅减短，该弧形运动轨迹与平面的夹角变小。

较佳的，上述的踏步机，其中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，则阻力装置的该轴心与该框架的该支点的距离增加，该二踏板的步幅变长，该弧形运动轨迹与平面的夹角变大。

较佳的，上述的踏步机，其中该框架的外型为弯曲的U型。

较佳的，上述的踏步机，其中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。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种踏步机可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

本发明踏步机1的两个踏板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，可改善现有习知的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。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1A为传统踏步机的结构示意图；

图1C为图1A的踏板运动轨迹示意图；

图1B为传统踏步机的结构示意图；

图1D为图1B的踏板运动轨迹示意图；

图2为本发明踏步机的立体结构示意图；。

图3为本发明踏步机操作时侧视示意图；

图4为本发明踏步机操作时侧视示意图；

图5为本发明踏步机操作时局部侧视示意图；

图6为本发明踏步机操作时局部侧视示意图。

【主要组件符号说明】

1： 踏步机 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： 框架 18： 摆动管

19： 调整装置 20： 踏板

21： 轴 22： 连杆

23： 操作接口 24： 连杆

101： 基座 102： 主架

103： 立管 130： 轴心

132： 皮带轮 134： 飞轮

171： 支点 172： 第一轴

173： 第二轴 181： 轴

191： 马达 192： 螺杆

193： 套筒 1022： 轴

1024： 枢轴 D1： 距离

D2： 距离 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

为更进一步阐述本发明为达成预定的目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种踏步机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图2为本发明踏步机的立体结构示意图，图3和图4为本发明踏步机操作时侧视示意图。本发明较佳实施例的踏步机1，其主要组件包含骨架10、两个摇摆管11、两个脚踏管12、阻力装置13、两个曲柄14、两个连动管15、两个踏板16，框架17、两个摆动管18、调整装置19。

请参考图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。作为示例而非限制，主架102上方具有立管103，而立管103的一端连接主架102，另一端具有操作接口23供用户操作或控制。

请参考图2至图4，上述两个摇摆管11分别位于骨架10的左右两侧，每个摇摆管11的第一端枢接骨架10于轴1022。两个脚踏管12连接两个摇摆管11，每个脚踏管12的第一端枢接对应摇摆管11的第二端。两个踏板16连接两个脚踏管12，每个踏板16连接对应脚踏管12的第二端。

请参考图2至图4，两个曲柄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。两个连动管15连接两个曲柄14与两个脚踏管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的一区域枢接。借此，摇摆管11、曲柄14、以及连动管15可带动脚踏管12沿着一往复式运动轨迹Pa运动。

请参考图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上方的操作接口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(图中未标出)连接上述两曲柄130的第一端。用户的踩踏操作，经由曲柄14驱动皮带轮132，而皮带轮132可驱动飞轮134旋转。

请参考图2至图4，框架17的左右侧边各具有支点171，且左右侧边各具有第一轴172枢接骨架10，例如，以第一轴172枢接骨架10的基座101。在本实施例，框架17的外型类似弯曲的字母U。此外，两个摆动管18连接框架17与两个脚踏管12，每个摆动管18的第一端枢接框架17的对应支点171，每个摆动管18的第二端以轴181枢接对应脚踏管12的一部位。调整装置19设置于骨架10与框架17之间，并可动地连接框架17，以调整阻力装置13的轴心130与框架17的支点171的距离。细节详述如下。

请参考图2至图4，每个摆动管18以框架17的对应支点171为中心摆动，使带动对应脚踏管12所连接的踏板16做一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，使用户感到舒适。

请参考图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可连接主架102，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。

请参考图2至图4，在本实施例，调整装置19通过连杆24连接框架17。其中，套筒193枢接连杆24的一部位，框架17的第二轴173枢接连杆24的第一端，主架102的枢轴1024枢接连杆24的第二端。

图5为本发明踏步机操作时局部侧视示意图。请参考图5，当马达191驱动螺杆192旋转，使得套筒193沿着螺杆192朝接近马达191的方向移动，此时，阻力装置13的轴心130与支点171的距离减小至D1(最小值)，两个摆动管18的摆动幅度减小，两个踏板16的步幅减小至L1(最小值)，踏板运动轨迹L1与平面的夹角减小至θ1(最小值，在本实施例大约为22°)。

图6为本发明踏步机操作时局部侧视示意图。请参考图6，当马达191驱动螺杆192旋转，使得套筒193沿着螺杆192朝远离马达191的方向移动，此时，阻力装置13的轴心130与支点171的距离增加至D2(最大值)， 两个摆动管18的摆动幅度增加，两个踏板16的步幅增加至L2(最大值)，踏板运动轨迹L2与平面的夹角增加为θ2(最大值，在本实施例大约为55°)。

用户可通过操作接口23控制调整装置19，以调整至介于L1与L2之间的步幅；例如，可借由调整阻力装置13的轴心130与支点171之间的距离，获得合适的步幅。

此外，本发明实施例的踏步机1，踏板运动轨迹Pb与水平方向的角度，可以调整，例如，调整至介于22°至55°之间，如此可改变使用者的抬腿高度，进而达到不同的运动效果。

此外，本发明实施例的踏步机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。

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。