步幅可选择的椭圆机的制作方法
【专利说明】步幅可选择的椭圆机
[0001]相关专利申请的交叉引用
本申请依据 35 U.S.C.§ 119 要求由 Peter J.Arnold 和 James S.Birrell 于 2014年4月25提出的，序列号为61/984，727且题为“SELECTABLE STRIDE ELLIPTICAL”的共同未决美国临时专利申请的优先权，其的全部公开通过引用并入此文中。
[0002]本申请依据35 U.S.C.§ 119 要求由 Peter J.Arnold 和 James S.Birrell 于2014 年 11 月 15 提出的，序列号为 62/080，299 且题为 “SELECTABLE STRIDE ELLIPTICAL”的共同未决美国临时专利申请的优先权，其的全部公开通过引用并入此文中。
【背景技术】
[0003]椭圆形锻炼机器通常包括可沿椭圆形路径运动的脚踏板。此类椭圆形锻炼机器已经成为健康倶乐部和家庭两者的锻炼设备的非常流行的部分。此类椭圆形锻炼机器可能有时对于如何操作是混乱的或者可能不提供令人舒适的椭圆形路径。适应性运动锻炼机器也提供脚踏板，该脚踏板可以根据用户期望的运动以各种椭圆形路径或者其它往复路径运动。有些用户发现此类适应性运动机器的这种脚运动灵活性对于操作是令人分散注意力或者混乱的。
【附图说明】
[0004]图1是示例锻炼设备的示意图。
[0005]图2是用于操作锻炼设备的示例方法的流程图。
[0006]图3是图1的锻炼设备的示例执行的前透视图。
[0007]图4是图3的锻炼设备的侧透视图。
[0008]图5A是图3的锻炼设备处于第一状态的前透视图，且为了说明的目的省去了某些部分。
[0009]图5B是图5A的锻炼设备的侧视图。
[0010]图5C是当锻炼设备在所示出的第一状态时，图5A的锻炼设备的脚踏运动经过的椭圆形路径的形状的图示。
[0011]图6A是图3的锻炼设备处于第二状态的前透视图，且为了说明的目的省去了某些部分。
[0012]图6B是图6A的锻炼设备的侧视图。
[0013]图6C是当锻炼设备在所示出的第一状态时，图6A的锻炼设备的脚踏运动经过的椭圆形路径的形状的图示。
[0014]图7是图1的锻炼设备的另一示例执行的侧透视图。
[0015]图8A是图7的锻炼设备的脚踏处于最大步伐高度和中等步幅的放大侧视图。
[0016]图8B是图8A中示出的脚踏的放大顶视图。
[0017]图SC是图7的锻炼设备的脚踏处于最大步幅和中等步伐的放大侧视图。
[0018]图8D是图8C中示出的脚踏的放大顶视图。
[0019]图9是图1的锻炼设备的另一示例执行的前部的右透视图。
[0020]图10是图9的锻炼设备的前部的左透视图。
[0021]图11是图9的锻炼设备的顶部的后透视图。
[0022]图12-15是图9的锻炼设备的一侧的侧视图，其图示当锻炼设备处于第一状态时脚踏经过椭圆形路径的运动。
[0023]图16是图9的锻炼设备处于第二状态时的一侧的侧视图，其图示对于脚踏产生的椭圆形路径。
[0024]图17是图9的锻炼设备处于第三状态时的一侧的侧视图，其图示对于脚踏产生的椭圆形路径。
[0025]图18是图1的锻炼设备的另一示例执行的前透视图。
[0026]图19是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的后透视图。
[0027]图20是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的后透视图。
[0028]图21是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0029]图22是图21的锻炼设备的一部分的放大的片段的视图。
[0030]图23是图21的锻炼设备的一部分的片段的侧视图，其图示图21的锻炼设备的脚踏在往复期间的运动。
[0031]图24是图1的锻炼设备的另一示例执行的后透视图。
[0032]图25是图24的锻炼设备的片段的侧视图。
[0033]图26是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0034]图27是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0035]图28是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0036]图29是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0037]图30是图29的锻炼设备的一部分的片段的侧视图。
[0038]图31是图1的锻炼设备的另一示例执行的前透视图。
[0039]图32是图31的锻炼设备的后透视图。
[0040]图33是处于第一状态时的图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0041]图34是处于第二状态时的图33的锻炼设备的此部分的前透视图。
[0042]图35是处于第一状态时的图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0043]图36是处于第二状态时的图35的锻炼设备的此部分的前透视图。
[0044]图37是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0045]图38是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的侧视图。
[0046]图39是图1的锻炼设备的另一示例执行的一部分的前透视图。
[0047]图40是图39的锻炼设备的此部分的另一前透视图。
[0048]图41是图39的锻炼设备的此部分的后透视图。
【具体实施方式】
[0049]图1示意性地图示了示例健身设备单元或者锻炼设备20。如将在下文描述的，锻炼设备20提供了较简单的操作，并且在某些实施例中，可以在锻炼期间有助于更自然的椭圆形路径的运动。锻炼设备20包括机架24、左脚连杆28L、右脚连杆28R(—起称为脚连杆28)、左脚踏30L、右脚踏30R (—起称为脚踏30)和调节同步器50。
[0050]机架24 (如示意性所示的)包括底座、基座或者支撑锻炼设备20的其余部件的其它结构或结构组。在所图示的示例中，基座24具有沿从前向后方向纵向延伸的中心线52。[0051 ] 脚连杆28包括支撑脚踏30的结构。脚踏30包括平台，在锻炼期间进行锻炼的人将他/她的双脚放置在该平台上，且人对着平台施加力以使脚踏30沿椭圆形路径运动。如由线54示意性地所图示的，脚踏30彼此连结以沿相同的椭圆形路径(相同形状的路径)一致地运动，其中脚踏30行经的路径具有相同的椭圆形形状，但是彼此异相。在所图示的示例中，脚踏30沿具有相同形状的椭圆形路径运动，但是相对于彼此异相180°。例如，当脚踏30L在沿椭圆形路径的形状的最前方位置时，脚踏30R在沿椭圆形路径的形状的最后方位置。
[0052]调节同步器50包括调节机构，其可操作地联接到脚连杆28和脚踏30 (如由线56示意性图示的)以便同步地调节正由每个脚踏30行经的椭圆形路径的形状的步伐高度和步幅长度两者。为了本公开的目的，术语“联接”将表示将两个部件直接地或者间接地彼此连接。此类连接可以本质上是固定的或者本质上是可活动的。此类连接可以通过下述方式实现:使用两个构件或两个构件和任意的额外的中间构件彼此整体成型为单个的单一体，或者使用两个构件或两个构件和任意的额外中间构件彼此附接到一起。此类连接可以本质上是永久的，或者可替代地可以本质上是可移除的或者可释放的。术语“可操作地联接”将表示两个构件直接地或者间接地连接使得运动可以直接地或者通过中间构件从一个构件传输到另一个构件。
[0053]调节同步器50响应于单个调节请求以同步的方式同时地或者并发地调节由脚踏30正行经的椭圆形路径的步伐高度和步幅长度。在一个执行中，单个调节请求是响应于进行锻炼的人使用输入装置(例如按钮、触摸屏、触摸板、连接到或与锻炼设备20通信的便携式电子装置，或者与语音识别硬件和软件关联的麦克风)手动输入请求而产生的电子控制信号的形式。在又另一执行中，单个调节请求是响应于锻炼程序在锻炼例程或训练期间要求调节构件30行经的椭圆形路径而产生的电子控制信号的形式。
[0054]由于调节同步器50并发地或者同步地调节脚踏30的椭圆形路径的步伐高度和步幅长度两者，因此锻炼设备20有助于步伐高度和步幅长度之间的比例关系的更大程度的控制。换目之，步伐尚度和步幅长度之间的比例关系可以被维持在一定的预先限定的关系内，该预先限定的关系被预先确定为更自然，被预先确定最适合于进行锻炼的人的特定尺寸或其它特征，或者被预先确定最适合于特定的健身目标。由于调节同步器50有助于单个输入来调节同步器50，所以由进行锻炼的人的调节可以通过给锻炼设备20的单个输入来实施，提供了简易使用并允许进行锻炼的人来将注意力集中于正实施的锻炼上。
[0055]在图1所图示的示例中，由每个脚踏30行经的相同椭圆形路径的步伐高度和步幅长度两者的同步或者协调的调节还有助于对由脚踏30的协调运动的更大控制，使得脚踏30在横向方向上更加接近彼此且更加接近中心线52的竖直平面内沿着椭圆形路径运动。在此类执行中，脚踏30的内部部分在竖直方向上沿中心线52彼此重叠，其中脚踏30L (当在12:00位置时)与下面的脚踏30R重叠(当在6:00位置时)，且反之亦然。步伐高度和步幅长度的协调或同步的调节有助于确保脚踏30的真实位置在沿中心线52的重叠点处不相遇且不冲突。
[0056]在又另一执行中，对脚踏30的协调的运动的更大的控制有助于脚踏在收敛或者发散平面中的运动，使得脚踏30的此类路径更自然或者更类似于人慢跑或者奔跑的自然步幅。特别地，人的自然步幅频繁地导致前脚落在人的质心下方，邻近由奔跑的人行经的路径的中心。在此类可替代执行中，脚踏30沿椭圆形路径的运动被引导或控制，使得当脚踏在正在行经的椭圆形路径的最前方、最下方的点时，脚踏更接近中心线52或者相比于另外的脚踏30的相应位置跨过中心线52更大程度。换言之，最前方脚踏30相比于最后方脚踏30更接近中心线52。步伐高度和步幅长度的协调或同步的调节有利于确保:虽然每个脚踏30的椭圆形路径重叠，但是脚踏30的真实位置在沿中心线52的重叠点处从不相遇。因此，脚踏30不会冲突。
[0057]为了此公开的目的，术语“步伐高度”指任何一个椭圆形路径的最低点和最高点之间的竖直距离。术语“步幅长度”指任何一个椭圆形路径的最前方点和最后方点之间的距离。在所图示的示例中，步伐高度和步幅长度的调节引起正在行经的椭圆形路径的形状变化。为了此公开的目的，术语“椭圆形路径”指空间中的连续环路，其没有对应于并且由通过一次完整的360°回转的曲柄旋转产生的端部。
[0058]图2是可以由锻炼设备20或者另一类似的锻炼设备执行的示例方法100的流程图。如由方块102所指示的，左和右脚踏30被可移动地支撑以运动通过椭圆形路径。虽然每个脚踏30运动通过其自己的路径，但是每个脚踏30运动通过相同形状的椭圆形路径。
[0059]如由方块104所指示的，椭圆形路径的步伐高度和步幅长度被同步地调节。换言之，步伐高度的调节自动地(且没有额外的用户干预)引起步幅长度的调节，且反之亦然。在一个执行中，脚踏30的机械联接有助于同步调节。在另一执行中，控制器有助于同步调节，该控制器输出控制信号以并发地或者同步地调节正由脚踏30行经的椭圆形路径的步伐高度和步幅长度两者。
[0060]图3和图4图示锻炼设备220，其为锻炼设备20的示例执行。锻炼设备220包括机架224，左侧腿部226L、右侧腿部226R (—起称为侧腿部226)，左脚连杆228L、右脚连杆228L (一起称为脚连杆228)，左脚踏230L、右脚踏230R (—起称为脚踏230)，左曲柄234L、右曲柄234R (—起称为曲柄234)，阻力系统236、柔性构件引导件238L、238R (—起称为引导件238)、240L、240R(—起称为引导件240)、柔性构件引导件242，左步幅高度调节柔性构件244L、右步幅高度调节柔性构件244R (—起称为柔性构件244)、步幅长度调节柔性构件246和调节同步器250，该调节同步器250包括调节构件254、调节器258和监控器260。机架224包括底座或者一系列的条、支架、杆或者彼此连接以在下面的表面上支撑锻炼设备220的其余部件的其它结构。虽然以特定构型进行说明，但是机架224也可以具有其它尺寸、形状以及构型。
[0061]腿部226包括由机架224可枢转地悬接和支撑的结构。在所图示的示例中，腿部226L包括柔性构件引导件262L，而腿部226R包括柔性构件引导件262R。引导件262L和262R(—起称为引导件262)引导柔性构件246的运动并将腿部226的可旋转或者可枢转的运动与柔性构件246的平移或运动联接。在所图示出的示例中，每个引导件262包括由机架224可枢转地支撑的滑轮以便和相应的腿部226的剩余部分一起旋转。在其它执行中，引导件262包括具有引导和/或夹握柔性构件246的表面或凹槽的扇形的或楔形的构件。在一些执行中，其中柔性构件246包括齿状带，引导件262包括相对应的齿或者相对应的开口。每个腿部226具有可枢转地联接到各个脚连杆228的端部部分。
[0062]脚连杆228从腿部226延伸且支撑脚踏230。脚踏230包括平台、桨状物或者踏板，进行锻炼的人在锻炼期间将他/她的双脚放置在其上，且人对着其施加力以使脚踏230沿椭圆形路径运动。脚踏230可以具有各种不同的尺寸、形状和构型。脚踏230彼此连结以沿相同的椭圆形路径(相同形状的路径)一致地运动，其中脚踏30行经的路径是相同的椭圆形形状，但是彼此异相。在所图示的示例中，脚踏230沿相同形状的椭圆形路径运动，但是它们相对于彼此异相180°。例如，当脚踏230L在沿椭圆形路径的形状的最高位置时，脚踏230R在沿椭圆形路径的形状的最低位置。类似地，当脚踏230L在沿椭圆形路径的形状的最前方位置时，脚踏230R在沿椭圆形路径的形状的最后方位置。
[0063]曲柄234协作以同步脚踏230的运动并给此类运动施加阻力。每个曲柄234包括围绕轴线274旋转的曲柄臂264，曲柄臂264相对于轴线274偏心地支撑柔性构件曲柄引导件266L、266R (一起称为曲柄引导件266)和268L及268R (一起称为曲柄引导件268)。如图3所示，曲柄234连接到共用的中央盘270以便与中央盘270 —起旋转并从其延伸。形成曲柄234的多个臂264中每一个相对于彼此有角度地偏移180°。因此，脚踏230运动通过具有相同椭圆形形状的路径，但是其中椭圆形形状的路径相对于彼此是180度异相。
[0064]柔性构件曲柄引导件266包括连接到多个臂264且由多个臂264承载以便围绕轴线274旋转的构件，并且柔性构件244围绕该构件缠绕以便将力传输到曲柄引导件266且最终到曲柄234的支撑件264。在所图示的示例中，柔性构件曲柄引导件266可枢转地或者可旋转地联接到各个臂264，以便围绕与轴线274径向间隔开的各个轴276旋转或枢转。
[0065]柔性构件曲柄引导件268包括连接到多个臂264且由的多个臂264承载的构件，该构件也围绕轴线274旋转，且步幅长度调节柔性构件246围绕该构件缠绕以便也将力传输到曲柄引导件268且最终到曲柄234。柔性构件曲柄引导件268可枢转地或者可旋转地联接到其各个臂264，以便围绕与轴线274径向间隔开的各个轴276旋转或枢转。在所图示的示例中，每个柔性构件曲柄引导件266和268包括滑轮。在其它实施例中，可替代地，每个柔性构件曲柄引导件266和268可以包括线轴或者盘，柔性构件抵靠该线轴或者盘运动或者滑动，而没有柔性构件曲柄引导件266的旋转。
[0066]阻力系统236给曲柄234的旋转施加额外的阻力。在所图示的特定示例中，阻力系统236给曲柄234的旋转提供选择性地可调节的增加的阻力。阻力系统236包括阻力源271和带272。阻力源271包括配置来旋转抵抗选择性地可调节的阻力的机构。在一个实施例中，阻力源271包括形成祸流制动(Eddy brake)的金属板和一