专利名称：多模态健身机的制作方法
技术领域：
本发明涉及健身机的领域，特别是涉及一种可提供立姿与卧姿健身模态，而适予重新架构的多模态健身机。
现有的许多健身机器，其是由使用者以可变的速率在一静止独立姿态的机组上，锻练体内不同的肌肉群与心脏血管系统，如踩轮式、划式与踏步式或行走式等健身器。
现有踩轮与划桨组合式器材之装置，可参见怀特莫尔与他人的第4,822,032号美国专利、梅思特之第3,966,201号美国专利、凯依与他人的第923,517号加拿大专利以及601型的CVex健身器；其中，怀特莫尔与他人揭示的一种具有踩轮踏板组和一经连接到一共同抗阻驱动绳索引的手提式机组，其一实施例是显示设在一病床供当作一卧姿踩轮或划桨机使用，而在其另一实施例中，显示该机组设于一个框架上，而在直立踩轮与卧姿划桨模态之间转换时，其必须组装并拆除个别部件。
梅思特的发明所揭示一包括手杆、脚踏板组总成的健身机，直立的操作者可利用手杆或脚踏板组；而凯依(Kay)与他人所揭示一具有往复作用的脚踏板组与一绳索牵引的手提式机组，其中有一模态可将手提式机组安置在地板上、一张椅子或其它支撑物的前方供操作者可用脚往复踩着脚踏板组，而在其它模态当中，操作者可斜躺在地板上、并用手操纵往复式脚踏板组或绳索牵引；另，601型的CVex健身机揭示一种具有踩轮板与一从水平横杆延伸出绳索牵引的手提式机组，其在使用当中，操作者坐在水平横杆上，以卧姿使用踩轮踏板组或绳索索引。
然而，目前现有单功能式的各种机器与踩轮或划桨组合式机器的器材都具有以下缺点使用困难，未考虑到人体工程学或人体测量学的要求事项，无法在防止使用者受伤的前提下，确保正确的姿势与规定有效练习的参数；且其若未组装或卸下个别部件皆难以简易地构设其架体；再者，无法同时提供立姿态与卧姿态的练习模态，练习单调；而且不具有成本效益和节省空间；部分机组制造复杂、不容易维修。
本发明的首要目的即在揭示一种符合人体工程学与人体测量学的多模态健身机，可令使用者欲予重新构设机器而从立姿转换为卧姿模态时，不必增加或取下部件，即可以立姿或卧姿练习模态健身。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明包括一预先设定高度的练习基座；安装到练习基座至少有第一与第二练习器材；以及一加长杆臂构件，其安装在一第一位置时，杆臂至少有一部分常态高于练习基座，并令其可具有一握把而处于练习基座直立位置可操作之处供使用者支撑操作，以及位于第二位置时，杆臂以水平方向从练习基座延伸，并可作为人体支撑而令使用者可以卧姿在第二位置中的杆臂支撑下，借该健身器材的其一器材相对练习基座操作运动。
其中加长杆臂具有端部，且其预设长度为大于练习基座的高度，而令加长杆臂构件端部装设于练习基座一端，使杆臂可在练习基座上方的第一位置与第二位置之间枢转运动。
第一与第二健身器材之一可包括一绳索牵引。
第一与第二健身器材之一也可包括踩轮踏板。
本发明可包括一健身机处于第一与第二位置当中时得就相对的移位锁定杆臂与练习基座的锁定装置。其中锁定装置包括一连接到练习基座的加长支杆，以及一连接支杆控制杆臂位于第一与第二位置任一位置的可释开连接构件。锁定装置包括一枢接到练习基座的加长支杆。连接构件包括一设于杆臂之螺纹杆柱，而可相对支杆杆壁所设的开孔动作。
本发明也可包括一驱动总成与一包含半日向离合器组而设于第一与第二健身器材的可调整磁性阻抗反制机构。
本发明还可包括一可配合立姿或卧姿练习模态使用而可供使用者读取所显示练习表现资讯之电脑。其中本发明包括一可视所架构练习模态，而因应练习基座于不同位置时适供接受该电脑的接头。其中接头设于练习基座，此接头经程式设计为根据电脑插接的位置而设定，使电脑自动感测练习模态，进而令电脑根据对所插接该一接头的反应而可自动改变其资讯处理及显示模态。
一种多模态健身机，其设有一可在立姿与卧姿架构中交替操作的可重新架构杆臂构件，当可重新架构杆臂经构设成立姿架构而令使用者以该一立姿位置支撑得予练习下半身时，适可使用该健身机所提供的第一练习模态；并，可重新架构杆臂经构设成卧姿架构而令使用者处于该一卧姿位置支撑得予练习上半身时，适可使用健身机所提供的第二练习模态。其中可重新架构的杆臂构件为一以枢接方式设置且可在第一(立姿)位置与第二(卧姿)位置的是活动的杆件。枢接方式设置的杆臂构件为在第一(立姿)位置或第二(卧姿)位置皆可自行锁定。第一与第二练习模态包括踩轮与划桨练习模态。
由此，本发明可提供立姿与卧姿健身模态，而适予重新架构的多模态健身机。
以下兹以实施例详细说明与附图配合，进一步描述本发明。
图1是本发明实施例架构为立姿练习模态的透视图；图2是本发明实施例架构为卧姿练习模态的视视图；图3是本发明机器将练习基座机壳取下而显示机器部分断面的侧面图；图4是本发明机器共用阻抗反制机构与驱动总成在本实施例的操作示意图；图5是本发明机器锁定杆总成在本实施例中的分解图；图6A是显示本发明机器锁定杆总成在本实施例中第一位置的几何位置与关系；图6B是显示本发明机器锁定杆总成在本实施例中第二位置的几何位置与关系；图7是本发明机器锁定杆总成在本实施例中的连接构件示意图。
参照图1-2，本发明的实施例中，组合式踩轮与划桨机器系以一由塑胶射出成型的机壳10或练习基座10，容置一机架或支撑结构件、一驱动总成以及一共用阻抗机构与一见于说明但未于图中显示的附属组件；机壳10前后分别装有支撑的管脚12、14；在机壳10机架后面安装一可从该处向上延伸的第一支杆16，其上装有一踩轮座垫18；并于机壳10前方处机架设有一以枢转方式连结到供第二座垫22滑动式安装的杆臂20。
另，以一斜角度安装到该杆臂20的架件26上设有横向延伸的U型手把杆24，该手把杆24系当作承架止动用，并宜延伸到杆臂20前方，以改良符合人体工程学的骑乘位置(另见图2)；宜具有脚趾挡止30的踏板组28分别装在机壳10的两侧，并连接到位于机壳10中的棘轮(附图并未显示，容后说明)；脚趾挡止30控制脚摆放的正确位置，并在划桨动作中当杆臂20位于其第一直立位置时，可避免干扰划浆座垫22。
于机壳10的顶部系一短杆条形式的划桨握把32，此一握把32于其中央处连接到一绳壳34(见图2)，绳壳34经由一开孔36处延伸进入到机壳10中(见图2)，于该处绳壳34绕经一未于附图中显示但容后说明的导轮，再抵达同样未于附图中显示但如后说明的驱动总成。
当握把32不使用的时候，可将其收放在一不会到机器呈另外一种练习模态正常使用(亦即立姿模态)的位置中；为此目的，设有握把承窝38之处，如图2所示，当要以划桨模态使用本机器时，握把32移动进入一水平位置，乃予重复操作将绳索34从练习基座10抽离及使之随即可回复，而回复时以一种如后说明的方式回卷。
又，设于机壳10机架、以与开孔36呈对抗关系的直立U型构件40，是提供握把32一端作为存放的环件(见图1)，同时U型构件40与开孔36两者在绳索34处于抽拉阶段之时，可导引连接握把32的绳索34，并控制握把32重新卷绕的动作，如此，握把32杆件于其返回阶段中意外释开时，可保护机器的组件不致被碰撞受到意外的损坏(见图2)。
在杆臂20自由端上设有一阻抗控制钮42，用来调整任一练习模态的阻抗大小，阻抗控制钮42宜配合刻度令设定值为单一张力调整点；另一设有显示盘46的电脑单元44可经由一设在架件26上的专用电气接头48(见图2)安装在阻抗控制钮42附近，且如图2所示，亦可安装于一设在练习基座10顶部且附有面向以卧姿划浆模态练习使用者而设有显示盘46专用的电气接头49上；该等接头经程式设计可使电脑视其所插接位置而自动感应练习模态，以使电脑自动变更其资讯处理与显示模态。
另，杆臂20于其第一(立姿)位置(如图1)与其第二(卧姿)位置(如图2)相对变换而分别锁定杆臂20与基座10的锁定装置，包括一设在杆臂20的连接构件50(见图1)，使得杆臂20一端容易准确伸缩移动；而在踩轮模态中，操作者可利用连接构件50以一种容后说明的方式，令杆臂如图1所示位于其第一(立姿)位置时就相对的移动而锁定杆臂20与基座10。
另，可滑动的座垫22停靠在其位于机壳10前方可滑动行程中的最低处，必要时，可将划桨用之足靠52旋转90度，以在踩轮当中无碍踩轮踏板28，接着令操作者可骑上座垫18，并踩动踏板28；又，电脑44装置在接头48当中；此外，若要将机器切入划桨模态(见图2)，锁定装置的连接构件50经释开，而杆臂则朝下要摆到使斜角度的架件26与手把杆24靠在地上作为一终端支撑用，锁定装置的连接构件50接着以一种容后说明的方式接合，适就其相对的移位而锁定杆臂20与基座10，令杆臂20复可固定维持在其第二(卧姿)位置。
座垫22可自由沿着杆臂20滑动，并可将之移动到一适合使用者的位置；而划桨握把32置入其水平位置，及将电脑44装设在接头49当中；当使用者坐在座垫22上并将双脚套入顶着枢接到基座10的足靠板52时，使用者接着可握住握把32，并拉动以模拟划桨的动作交替式地来回划动。
若要将机器切回踩轮模态，则只要将上述程序反向进行即可，其中值得重视的是重新架构本发明机器时并不需要部件间的互换或更换，同时在任一练习模态中保留所有重要的人体工学工人体测量学参数之际，还可迅速、容易地完成本机器两种练习模态之间的切换。
参照图3与图4，接着说明本实施例中的内部驱动总成与共用阻抗机构。如图所示，该以驱动轮形式存在的驱动总成54通过一驱动皮带56连结到一经由设在轴62上的单向离合器60(参见图1)，而为一以磁力阻抗反制轮58形式存在的共用阻抗机构。
一连带踏板28踩轮曲轴66而驱动的棘轮64乃以驱动皮带56连接到驱动总成54，其中驱动皮带56可有皮带或链轮类似的形式，且反制轮58附近安装一弧形磁铁68，作为可以一种为人所熟知的磁力方式阻抗反制轮58旋转；另，未在附图中显示的一以旋转方式设于一轴上的划桨驱动轮70系透过装在轴62上第二单向离合器76连接的皮带72相接到驱动总成54；绳索34则经由导轮78连接到令划桨驱动轮70旋转的一弹簧作用卷收管80。
如图4所示，当踏板28经踩动时，曲轴66驱动棘轮64，接着由棘轮64经由皮带56驱动反制轮58；又其往回踩的动作并不会发生作用，因为其已脱离离合器60，同时由于另一离合器76的存在，使得踩轮动作对于划桨驱动轮70并无效应。
在划桨模态当中，由于绳索34经拉离，使得划桨驱动轮70以顺时钟方向驱动，而此动作经由皮带72与离合器76传输到轴62，因而转动设于轴62上的反制轮58；另在划桨回复循环期间，弹簧负载的卷收管80将绳索34缩回之际，因为单向离合器76的缘故，此种缩回的动作对于驱动总成54的其余部分并无效应；反制轮58由各驱动模态以相同的方向驱动。
又如图4中所示，反制轮58装在一易于组装的摇杆82中，摇杆82以一杆体84枢接于练习基座10底部机架，同时于置入反制轮58时，摇杆82先朝着练习基座10的正面枢连而承接反制轮58与皮带56，接着再朝向后面在受到所置入反制轮58重量下枢接，并连结构件85锁固定位；另以一具有弹簧作用的连杆86设连一抵压轮88紧抵着皮带56控制其紧度，且连杆86以枢接方式连结到摇杆82的远端。
在机壳10相对磁铁68之间的底部处设置一量规式调整装置，且磁铁68另一端部枢接到摇杆82；另调整装置以缆线92一端连接一量规90，经一调整接头93(如图5)扣连，而穿过杆臂20至调整钮42相连，藉以控制弧形磁铁68的角度，并控制反制轮58的有效阻抗；又磁铁68由弹簧控制到随时可返回相向反制轮58，并由一未在图中显示的止动器所约制，而记录不会与反制轮58表面接触。
另安装一磁铁94于反制轮58上一起旋转，且在摇杆82定设一感应器96，以于反制轮58每旋转一次可接收磁铁94，并因电脑44电气连接到感应器96，且可对感应器96输出信号反应，故当本发明机器由操作者以立姿或卧姿模态使用时，适以计算并显示如速度、行程与所燃烧热量等资讯。
参照图5，说明锁定杆总成的实施例构造，杆臂20于其近端固定结于一托架98，而此托架98枢接于练习基座10的前方，为此，练习基座10前端设轴承100，托架98亦设轴承102，而共同作为枢轴总成的心轴104穿枢；又轴承100安置在交叉管件的里面(见图1、2)，复再连接到练习基座10的机架；另一相接轴管108的转轮106通过一束紧元件固定轴管108、心轴104与轴承102，及令其另端相对托架98配合一锁10固定在此枢轴混合之中，如此可藉刚性枢轴总成于杆臂20呈立姿、卧姿模态或在这两种模态间变换之际，适自行克服其任何横向或纵向余隙。
一锁定支杆112近端枢接到练习基座前端一开孔114中，以连接件118、116穿接由第一与第二连杆120、122组成的合成枢轴而连结于机架，合成枢轴的第一与第二连杆120、122宜使用压制钢型式；又可在图2、3中清楚看出，锁定支杆112于可重新架杆臂20内的滑动动作受到一约束。
另一使用机器加工制成的钢材锁定板124固设于锁定支杆112的远端，其中在锁定板124的前表面上设有锥形孔洞126，此孔洞126与设于杆臂20上的连接构件50共同以一种容后说明的方式将杆臂20与练习基座10在设成第一(立姿)位置或第二(卧姿)位置时可分别就其相对的移位加以固定；其可在图1、2清楚看出，连接构件50可经由容后说明的接合与释开方式，令本发明健身机的杆臂20设于立姿踩轮的第一位置与卧姿划桨的第二位置时，其间重新架构的动作不需要改变部件或互换。
参照图6A，续予说明本发明锁定杆总成实施例在其第一(立姿)位置的操作方式，该图所示乃描述绕着主接点128枢转的杆臂20脚端及绕着枢接点130枢转的锁定支杆112脚端以及该锁定支杆112受制杆臂20内部而平行滑动等形态；其中，该锁定支杆112在朝着其第一(立姿)位置动作时，系往该杆臂20裹面朝上滑动直到其接于该练习基座10而抵达其立姿位置，该锁定支杆112的第二连杆122系顶着该处杆臂20所设的一承载止动螺栓132，而这由与该第二连杆122接触以挤顶的动作消除了滑动允许误差，适迫使该锁定支杆112顶着该杆臂20相抵的内表面，藉此防止该锁定支杆112进一步朝着该杆臂20继续往上滑动。
一旦锁定支杆112通过连接构件50(如图1、2、3、5、7)以一种容后说明的方式锁定固位后，锁定支杆112即无法于杆臂20里面朝上或朝下移动，而锁定支杆112的合成枢接点134即告固定在该空间内；如此，就相对移位而锁定杆臂20与基座10的“A”处角度136于本实施例中即几近呈90度，亦表示连杆120的轴线与通过合成枢接点134的枢轴弧线正切角度平行，可使得第一连杆120受到张力，以防止其移动并将整个总成锁固定位。
接着参照图6B说明本发明锁定杆总成实施例在其第二(卧姿)位置的操作方式，令锁定支杆112在朝着其第二(卧姿)位置动作时，往杆臂20里面朝下并往外滑动，直到其抵达卧姿位置，其中连接构件50(如图1、2、3、5、7)系用来将之以一种容后说明的方式锁住于定位之处，此际承载止动螺栓132将锁定支杆112往上固持使之与杆臂20平行，如图6A所示，由于角度A接近90度的缘故，合成连杆在机架供使用绳索34抽拉运动而因应欲往上移行时，其处于一受力压迫的状态，惟其由于合成枢接点134为固定，且藉连杆因各轴线的对应形态而无法旋转，使得锁定杆总成与机架保持刚性并锁定在第二(卧姿)位置。
参照图7，说明本发明锁定杆总成连接构件50的实施例操作情形，连接构件50包括一手钮138，此一手钮138连接一穿套弹簧的锁定销140，其销端并设一成圆锥形的锥形头142；若要将杆臂20以锁定支杆112锁到位于第一(立姿)位置，或第二(卧姿)位置时，以弹簧顶抵且具螺纹配合的手钮138与锁定销140则可转动，以将锁定销140端的锥形头142转进抵于锁定板124上头的其一开孔114当中。
另，当上述螺纹配合脱离时，弹簧朝内将锁定锁140的锥形头142推移抵入开孔114当中，此属一种安全功能，使得除非弹簧经压缩到使锁定销140的锥形头142完全从开孔114中脱离而容许锁定支杆112移动，杆臂20是不会折叠的；弹簧接着可再度将锁定销140的锥形头142抵入下一个开孔114当中，并令其螺纹配合对位而可螺进迫紧。
若要将杆臂20以锁定支杆112从位于第一(立姿)位置，或第二卧姿)位置解开时，则转动手钮138，令锁定销140从锁定板124上的开孔114旋退，而压抵弹簧拉回定位，使锁定销140锥形头142固定于开孔内，而令两者维持杆臂20位于第一(立姿)位置或第二(卧姿)位置相对抵定所需的刚性即去除，并可弯折倾斜。
综上，对于可从本发明得益且熟悉本技术的人士而言，其对本发明的许多改良将会显而易见，譬如，可改为除了量规式调整装置以外设计来供调整磁性阻抗元件的有效阻抗；亦可使用除了磁性阻抗元件以外的阻抗元件，如设有可调整张力片的惰性飞轮、液态动力阻抗的叶轮、空气动力阻抗的推进器以及其它如电机阻抗器材等；另可使用除了本实施例以外的自行锁定杆臂总成；其譬如可将锁定横杆设为枢接方式或其它方式连接于练习基座上，而非其底部的位置上，亦可不必约束锁定支杆需于重新架构时在杆臂内进行一平行滑移动作，而且可利用气动或其它汽缸来举升、定位与锁定杆臂。
另申明一点，在不脱离本发明范畴的前提下，亦可使用除了本实施例所使用以外的自行锁定杆臂，譬如，杆臂可为活动式设置于基座，以供在立姿与卧姿之间活动使用，并以其它方式锁定其立姿与卧姿位置；又，除了弹簧以外，其他具弹性张力的机构亦可用来在回复阶段中卷取绳索牵拉；且本发明以其第一(立姿)位置操作的踏踩健身器材当中，除了踩轮与划桨以外，新增的健身器材亦可配合使用，并亦可使用不同架构的驱动机构，以及可利用弹簧锁定销与相搭配开孔以外的其它连接构件。
权利要求
1．一种可重新架构提供立姿与卧姿练习模态之健身机，系包含一预先设定高度练习基座；安装到该练习基座至少有第一与第二练习器材；以及一加长杆臂构件，其安装于一第一位置时，该杆臂至少有一部分常态高于该练习基座，并令其可具一握把而处于该练习基座直立位置可操作之处供使用者支撑操作，以及位于第二位置时，该杆臂以水平方向从该练习基座延伸，并可作为人体支撑而令使用者可以卧姿于该第二位置中的杆臂支撑下，藉该健身器材其一器材相对该练习基座操作运动者。
2．如权利要求1所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中该加长杆臂具有端部，且其预设长度为大于该练习基座之高度，而令该加长杆臂构件端部装设于该练习基座一端，使该杆臂可在该练习基座上方的第一位置与该第二位置之间枢转运动者。
3．如权利要求1所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中该第一与第二健身器材之一包括有一绳索牵引者。
4．如权利要求1所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中该第一与第二健身器材之一包括有踩轮踏板者。
5．如权利要求1所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中包括一该健身机处于第一与第二位置当中时得就相对的移位锁定该杆臂与该练习基座的锁定装置者。
6．如权利要求5所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中该锁定装置包括一连接到练习基座的加长支杆，以及一连接支杆控制该杆臂位于第一与第二位置任一位置的可释开连接构件者。
7．如权利要求6所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中该锁定装置包括一枢接到练习基座的加长支杆者。
8．如权利要求6所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中该连接构件包括一设于该杆臂的螺纹杆柱，而可相对该支杆杆壁所设的开孔作动者。
9．如权利要求1所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中包括有一驱动总成与一包含单向离合器组而设于第一与第二健身器材的可调整磁性阻抗反制机构者。
10．如权利要求1所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中包括一可配合立姿或卧姿练习模态使用而可供使用者读取所显示练习表现资讯的电脑者。
11．如权利要求10所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中包括一可视所架构练习模态，而因应该练习基座于不同位置时适供接受该电脑的接头者。
12．如权利要求11所述的可重新架构提供立姿与卧姿练习模态的健身机，其中该接头设于练习基座，此接头经程式设计为根据电脑插接的位置而设定，使电脑自动感测练习模态，进而令电脑根据对所插接该一接头的反应而可自动改变其资讯处理及显示模态者。
13．一种多模态健身机，其系设有一可在立姿与卧姿架构中交替操作可重新加构杆臂构件，当该可重新架构杆臂经构设成立姿架构而令使用者以该一立姿位置支撑得予练习下半身时，适可使用该健身机所提供的第一练习模态；并，该可重新架构杆臂经构设成卧姿架构而令使用者处于该一卧姿位置支撑得予练习上半身时，适可使用健身机所提供的第二练习模态者。
14．如权利要求13所述的多模态健身机，其中该可重新架构的杆臂构件为一以枢接方式设置且可在第一(立姿)位置与第二(卧姿)位置的是活动的杆件者。
15．如权利要求13所述的多模态健身机，其中该枢接方式设置的杆臂构件为在第一(立姿)位置或第二(卧姿)位置皆可自行锁定者。
16．如权利要求13所述的多模态健身机，其中该第一与第二练习模态包括踩轮与划桨练习模态者。
全文摘要
一种多模态健身机,当该可重新架构杆臂经构设成立姿架构而令使用者以该一立姿位置支撑得预练习下半身时,适可使用该健身机所提供的第一练习模态;并在该可重新架构杆臂经构设成其卧姿架构而令使用者以该一立姿位置支撑得预练习上半身时,适可使用该健身机所提供的第二练习模态。本发明可提供立姿与卧姿健身模态,而适预重新架构的多模态健身机。
文档编号A63B22/08GK1235056SQ9810211
公开日1999年11月17日 申请日期1998年5月7日 优先权日1997年4月26日
发明者格雷特·大卫·普尔斯, 大卫·梅尔明·雷佛 申请人:格雷特·大卫·普尔斯, 大卫·梅尔明·雷佛