專利名稱：能夠進(jìn)行適應(yīng)性彎曲軌道運(yùn)動(dòng)的鍛煉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鍛煉裝置。
背景技術(shù)：
大多數(shù)鍛煉裝置提供固定的預(yù)定鍛煉運(yùn)動(dòng)路徑。 一些鍛煉裝置現(xiàn)在提供用戶定義
的鍛煉運(yùn)動(dòng)路徑。然而，這些鍛煉裝置采用懸臂的結(jié)構(gòu)元件，增加了結(jié)構(gòu)剛度要求，并且增加了鍛煉裝置的整體重量。其他鍛煉裝置提供的運(yùn)動(dòng)路徑在感覺方面不理想。發(fā)明內(nèi)容本
發(fā)明的鍛煉裝置包括框架；第一彎曲軌道，其具有可樞轉(zhuǎn)地由所述框架支撐的第一部分；第二彎曲軌道，其具有可樞轉(zhuǎn)地由所述框架支撐的第一部分；軌道驅(qū)動(dòng)器，其連接到所述第一彎曲軌道的第二部分和所述第二彎曲軌道的第二部分，所述驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)造成升高和降低所述第一彎曲軌道和第二彎曲軌道，或者提供豎直方向相反的運(yùn)動(dòng)；第一腳墊，其沿著所述第一彎曲軌道被可動(dòng)地支撐；以及第二腳墊，其沿著所述第二彎曲軌道被可動(dòng)地支撐，其中，所述第二腳墊的向前和向后運(yùn)動(dòng)分別與所述第一腳墊的向后和向前運(yùn)動(dòng)同步，并且所述第一腳墊和第二腳墊被構(gòu)造成響應(yīng)于由人對(duì)所述第一腳墊和第二腳墊施加的力而在多個(gè)不同的可獲得路徑之間變換。


圖1是根據(jù)一種示例實(shí)施方式的鍛煉裝置的透視圖。
圖2是圖1所示鍛煉裝置的另一透視圖。
圖3是圖1所示鍛煉裝置的截面圖。
圖4是圖1所示鍛煉裝置的后視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的鍛煉裝置20。如下面進(jìn)行描述的，鍛煉裝置20給鍛煉的人給提供多種用戶可選擇的運(yùn)動(dòng)路徑。用戶能夠通過(guò)簡(jiǎn)單地對(duì)鍛煉裝置的腳連接部施加不同的力在不同的可獲得路徑之間變換。鍛煉裝置20通過(guò)相對(duì)少(如果有)的懸臂結(jié)構(gòu)元件提供這種運(yùn)動(dòng)自由度。因此，可以減小鍛煉裝置20的結(jié)構(gòu)剛度和整體重量。此外，鍛煉裝置20提供用戶可選擇的運(yùn)動(dòng)路徑，改善了用戶的感受。 鍛煉裝置20包括框架22、軌道26R和26L(統(tǒng)稱為軌道26)、軌道驅(qū)動(dòng)器28、豎直可變阻力源30 (見圖2)、腳墊32R和32L(統(tǒng)稱為腳墊32)、擺臂33R和33L(統(tǒng)稱為擺臂33)、腳墊同步器34、水平可變阻力源38以及控制面板42。框架22包括一個(gè)或者多個(gè)相互緊固、粘接、焊接或者一體形成的結(jié)構(gòu)，以形成構(gòu)造成支撐鍛煉裝置20的其他部件的基部、基底或者主支撐體?？蚣?2的部分還用于輔助穩(wěn)定鍛煉裝置20，并且提供當(dāng)安裝或者拆卸鍛煉裝置20時(shí)人們可以接合或者握持的結(jié)構(gòu)。 如圖1所示，框架22包括基部44、前立柱46和后立柱48?；?4包括沿著鍛煉裝置20的底部延伸的一個(gè)或者多個(gè)結(jié)構(gòu)，用于將鍛煉裝置20支撐在支撐面、地面、基底等上?；?4包括向外延伸的腳部、支座或者伸出部50，其進(jìn)一步助于穩(wěn)定鍛煉裝置20。在其他實(shí)施方式中，基部44可具有其他構(gòu)造。 前立柱46包括提供在鍛煉裝置20的前部或者前端52處從基部44向上延伸的柱子、支柱、撐桿或者類似物的一個(gè)或者多個(gè)結(jié)構(gòu)。立柱46支撐控制面板42。立柱46還支撐軌道26和擺臂33，使其可樞轉(zhuǎn)。在其他實(shí)施方式中，立柱46可以具有其他構(gòu)造。在另一些實(shí)施方式中，可以省略立柱46。 后立柱48包括提供在鍛煉裝置20的前部或者前端52從基部44向上延伸的柱子、支柱、撐桿或者類似物的一個(gè)或者多個(gè)結(jié)構(gòu)。后立柱48懸掛軌道26的一部分。后立柱48還支撐軌道驅(qū)動(dòng)器28和豎直可變阻力源30。 為了描述本發(fā)明，術(shù)語(yǔ)"連接"是指兩個(gè)構(gòu)件直接或者間接相互連接。這種連接可以通過(guò)兩個(gè)構(gòu)件或者兩個(gè)構(gòu)件和任何其他中間構(gòu)件相互一體形成為整體來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者通過(guò)兩個(gè)構(gòu)件或兩個(gè)構(gòu)件和任何其他中間構(gòu)相互連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種連接的性質(zhì)可以是永久的，或者可以是可拆卸的或者可釋放的。術(shù)語(yǔ)"可操作地連接"是指兩個(gè)構(gòu)件直接或者間接連接，使得運(yùn)動(dòng)可以從一個(gè)構(gòu)件直接或者通過(guò)中間構(gòu)件傳遞到另一個(gè)構(gòu)件。
軌道26包括一個(gè)或者多個(gè)能夠引導(dǎo)腳墊32運(yùn)動(dòng)或者往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。每個(gè)軌道26具有可樞轉(zhuǎn)地連接到框架22的前立柱上的第一端54和通過(guò)軌道驅(qū)動(dòng)器28和框架的后立柱48提升和支撐的升高的第二端55。由于每個(gè)軌道26在一端可樞轉(zhuǎn)地支撐并且在第二端被提升和支撐，鍛煉的人的重量或者軌道26的重量很少(如果有)以懸臂的方式向外延伸。因此，鍛煉裝置20的框架22、軌道26和其他部件可以由剛性更弱或者強(qiáng)度更弱的構(gòu)件或者材料形成，從而減輕重量和成本。 在所示的示例中，軌道26R和26L沿彎曲路徑延伸，并且引導(dǎo)腳連接組件30沿著沿平行軸居中的彎曲路徑往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于軌道26是彎曲的或者弓形，在腳墊32來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，軌道26平滑地引導(dǎo)腳墊32以彎曲或者弓形路徑運(yùn)動(dòng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種弓形路徑提供鍛煉的人更平滑或者更舒適的感受。具體而言，軌道的彎曲減小或者消除了沿著彎曲軌道的長(zhǎng)度的"死點(diǎn)"。如果發(fā)生死點(diǎn)，則這種死點(diǎn)會(huì)形成這樣一些區(qū)域，其中需要額外的力或者努力來(lái)開始腳連接組件30的運(yùn)動(dòng)。 由于軌道26是彎曲的，也提高了穩(wěn)定性。具體而言，當(dāng)軌道26處于靜止時(shí)，腳墊32由于重力自然地沿著軌道26運(yùn)動(dòng)到空間的最低點(diǎn)。軌道26沒有運(yùn)動(dòng)的情況下，腳墊30基本上保持在最低點(diǎn)。因此，當(dāng)人們安裝和拆卸鍛煉裝置20時(shí)，腳墊32更可能保持就位。
根據(jù)一種實(shí)施方式，軌道26R和26L具有相同的曲率半徑，在大約30英寸到大約48英寸之間，標(biāo)稱為大約32英寸。在其他實(shí)施方式中，每個(gè)軌道26的部分彼此間可以具有不同的曲率半徑。例如，在一種實(shí)施方式中，每個(gè)軌道26的前部可以與后部相比變平緩，以具有更大的曲率半徑。在另一種實(shí)施方式中，每個(gè)軌道26的后部與前部相比可以變平緩，以具有更大的曲率半徑。在再一種實(shí)施方式中，每個(gè)軌道26的前部和后部相比于該軌道26的中部具有更小的曲率半徑，其中在軌道26的端部的更小的曲率半徑提供用戶行程端部的指示。換句話說(shuō)，當(dāng)腳墊32接近軌道26的端部時(shí)，由于軌道26減小的曲率半徑，阻力自然增加。 在所示的具體示例中，每個(gè)軌道26包括細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，該細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件具有平滑上表面56和一對(duì)側(cè)面通道57。表面56提供與腳墊32之間的平滑的低摩擦界面。在一種實(shí)施方式中，表面56可以涂覆有低摩擦材料，例如聚四氟乙烯。 側(cè)面通道57包括溝槽，溝槽用于可滑動(dòng)地接收從腳墊32伸出的突起，以便引導(dǎo)腳 墊32沿著軌道26運(yùn)動(dòng)。在所示的示例中，側(cè)面通道57是C形，以便捕獲和保持腳墊32的 突起。由于每個(gè)軌道26基本上是對(duì)稱的，軌道26可以被擠壓成型，減小成本和復(fù)雜性。在 其他實(shí)施方式中，軌道26可以具有其他構(gòu)造。 軌道驅(qū)動(dòng)器28包括構(gòu)造成交替地提升和降低軌道26的端部56的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。軌 道驅(qū)動(dòng)器28位于鍛煉裝置20的后端58處，并且通過(guò)框架22的后立柱48提升和支撐。如 圖2所示，軌道驅(qū)動(dòng)器28包括支撐柱60、帶引導(dǎo)件62、滑輪64、帶66、滑輪組68、中間滑輪 70、帶72、杠桿臂74和飛輪76。支撐柱60從框架22的部分52延伸，并且支撐帶引導(dǎo)件 62。帶引導(dǎo)件62包括滑輪或者輥，帶66部分纏繞在其上，并且被弓|導(dǎo)。
滑輪64由框架22的部分52可旋轉(zhuǎn)地支撐。帶66包括柔性細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，該構(gòu)件具 有連接或者固定到軌道26R上的第一端258和固定地安裝到或者固定到軌道26L上的第二 相對(duì)端260。帶66至少部分纏繞引導(dǎo)件62并且纏繞滑輪64的下端。因此，帶66懸掛軌道 26的端部74，使得軌道26以定相關(guān)系運(yùn)動(dòng)，彼此相位差180度。換句話說(shuō)，當(dāng)軌道26中的 一個(gè)上升時(shí)，軌道26中的另 一個(gè)下降。 滑輪組68、滑輪70、帶72、杠桿臂74和飛輪76用于在軌道26運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生動(dòng)量 或者慣量，以減小或者消除死點(diǎn)或死區(qū)，在死點(diǎn)或死區(qū)的情況下，會(huì)減慢軌道26的運(yùn)動(dòng)，例 如當(dāng)軌道26運(yùn)行在其行程的上端或者下端時(shí)?；喗M68固定地連接到或者固定到滑輪64 上，以與滑輪64 —起旋轉(zhuǎn)?；喗M68相比于滑輪64具有減小的外徑。滑輪70由框架22 的部分52可旋轉(zhuǎn)地支撐。帶72包括纏繞滑輪64和70的連續(xù)帶?；?4、70和帶72用 作減速器。 杠桿臂74包括細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件，該構(gòu)件具有偏心地并且可旋轉(zhuǎn)地連接到滑輪70上的第 一端260和偏心地并且可旋轉(zhuǎn)地連接到飛輪76上的第二端262。飛輪76可旋轉(zhuǎn)地由框架 22的部分52支撐。杠桿臂74以及端部260和262與飛輪76相連的位置被構(gòu)造成使得當(dāng) 軌道26上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)傳遞到飛輪76，以便沿著單個(gè)方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)飛輪76。飛輪76 的這種連續(xù)旋轉(zhuǎn)形成慣量或者動(dòng)量，來(lái)減小或者消除死區(qū)或者失速區(qū)的發(fā)生，在死區(qū)或者 失速區(qū)的情況下，軌道26的運(yùn)動(dòng)會(huì)在其行程端部減慢或者停止。 豎直阻力源30包括對(duì)于軌道26的端部74的升高和降低而言，阻力可控制的和可 調(diào)節(jié)的源。在所示的示例中，豎直阻力源30包括渦流制動(dòng)系統(tǒng)。具體而言，豎直阻力源30 包括磁體79(示意性示出)，其與飛輪76相對(duì)地定位，其中飛輪76由鐵的或者鐵磁的材料 形成。 磁體79包括磁體構(gòu)件，其被構(gòu)造和定位成使得對(duì)飛輪76施加磁場(chǎng)。在所示的示 例中，磁體79基本上與飛輪76的表面相對(duì)地延伸。由磁體79對(duì)飛輪76施加的磁場(chǎng)形成 渦流，其自身形成反作用的磁場(chǎng)，阻止飛輪76的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)阻止飛輪76的相對(duì)旋轉(zhuǎn)， 也阻止了滑輪64的旋轉(zhuǎn)。因此阻止了軌道26的豎直上下運(yùn)動(dòng)。 由磁體79施加的阻力可由鍛煉的人調(diào)節(jié)和選擇。在一種實(shí)施方式中，磁體79包括 電磁體，其中通過(guò)磁體79傳送的電流可以變化，以調(diào)節(jié)磁場(chǎng)和由源30提供的阻力的大小。 在一種實(shí)施方式中，傳送到磁體79的電流響應(yīng)于由與控制面板42關(guān)聯(lián)的控制器產(chǎn)生的電 路和控制信號(hào)而變化，該控制器會(huì)對(duì)來(lái)自鍛煉的人的輸入或者存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的鍛煉程序做出響應(yīng)，該存儲(chǔ)器與控制面板42的控制器關(guān)聯(lián)、連接或者通信。 在另一種實(shí)施方式中，可以通過(guò)物理地調(diào)節(jié)飛輪76和磁體79之間的間距或者間隙來(lái)調(diào)節(jié)由磁體79施加的阻力。例如，在一種實(shí)施方式中，源30可以包括電磁螺線管、音圈或者其他用于使得飛輪76和磁體79相對(duì)于彼此移動(dòng)以調(diào)節(jié)間隙的其他機(jī)械致動(dòng)器。在又一種實(shí)施方式中，飛輪76可以包括與固定鐵構(gòu)件或者鐵磁構(gòu)件相對(duì)地定位的磁體。
腳墊32包括可滑動(dòng)地連接到軌道26上的結(jié)構(gòu)，用于沿著軌道26往復(fù)運(yùn)動(dòng)。腳墊32提供了表面，人的腳可以靠在該表面上，并且施加力。如圖3所示，每個(gè)腳墊32包括腳部平臺(tái)80、側(cè)壁82和輥84。平臺(tái)80提供表面，人可以將其腳的底部放置在該表面上。在所示的示例中，每個(gè)平臺(tái)包括側(cè)保持器86，其有助于將人的腳保持在平臺(tái)80上。在其他實(shí)施方式中，每個(gè)腳墊32還提供其他結(jié)構(gòu)，用于輔助將人的腳保持在腳墊32上，并且輔助人將力施加到腳墊32上。例如，在其他實(shí)施方式中，每個(gè)平臺(tái)80可以還包括踏腳套或踏腳杯。
側(cè)壁82從平臺(tái)80向外延伸，并且支撐輥84。輥84從側(cè)壁82獲取能量，并且捕獲在軌道26的側(cè)面通道57中。輥84提供低摩擦界面，用于當(dāng)腳墊32沿著軌道26往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)沿著軌道26保持腳墊32。在其他實(shí)施方式中，可以采用其他低摩擦界面。例如，在其他實(shí)施方式中，軌道26可以設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)輥，其中腳墊32包括接收這些輥的溝槽。在另一種實(shí)施方式中，可以采用具有低摩擦表面的滑桿，例如該表面具有聚四氟乙烯。
擺臂33包括連接到腳部軌道26上的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)組件，以便隨著軌道26的運(yùn)動(dòng)而擺動(dòng)、樞轉(zhuǎn)或者以其他方式運(yùn)動(dòng)。擺臂33便于使人的上體和臂部的鍛煉與下體和腿部的鍛煉同步。擺臂還將運(yùn)動(dòng)傳遞到腳墊同步器34，長(zhǎng)腳墊同步器34用于使得腳墊32R的向前和向后運(yùn)動(dòng)與腳墊32L的向后和向前運(yùn)動(dòng)同步。在其他實(shí)施方式中，提供其他裝置用于使得腳墊32的運(yùn)動(dòng)同步，擺臂33可以省略或者可以不與腳墊32連接，以固定的位置安裝到框架22上。 在所示的示例中，每個(gè)擺臂33包括主臂90和中間連桿92。每個(gè)主臂90具有第一端部94，其可樞轉(zhuǎn)地連接到相關(guān)聯(lián)的中間連桿92上；第二中間部分96，其可樞轉(zhuǎn)地連接到框架22的立柱46上；以及第三端部98，其提供握柄100。握柄IOO被構(gòu)造成在鍛煉期間由人握持。在所示的示例中，握柄100包括柱，包裹物，帶，環(huán)或者由軟的、可壓縮的、高摩擦的橡膠類泡沫或者聚合物材料形成的其他表面區(qū)域。在其他實(shí)施方式中，握柄100可以省略或者可以與擺臂33的其他部分基本上不能區(qū)分。 中間連桿92包括細(xì)長(zhǎng)連桿，其具有可樞轉(zhuǎn)地連接到擺臂33之一的部分94上的第一端部102和可樞轉(zhuǎn)地連接到腳墊32之一上的第二端部104。中間連桿92在腳墊32和擺臂33的主臂90之間傳遞運(yùn)動(dòng)。在其他實(shí)施方式中，每個(gè)擺臂33可以具有其他構(gòu)造。例如，每個(gè)擺臂33可以包括額外的連桿。 腳墊同步器34包括構(gòu)造成使得腳墊32的運(yùn)動(dòng)彼此之間同步的機(jī)構(gòu)。具體而言，腳墊同步器34被構(gòu)造成使得腳墊32R的向前和向后運(yùn)動(dòng)與腳墊32L的向后和向前運(yùn)動(dòng)同步。腳墊同步器34包括搖臂IIO和同步器連桿112L和112R。搖臂IIO包括可樞轉(zhuǎn)地連接到框架22的立柱46上的結(jié)構(gòu)，用于圍繞與擺臂33的主臂90樞轉(zhuǎn)所圍繞的軸線基本上垂直的軸線樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 同步器連桿112L包括具有可樞轉(zhuǎn)地連接到擺臂33L的主臂90上的第一端116和在搖臂110的樞轉(zhuǎn)軸線的第一側(cè)上可樞轉(zhuǎn)地連接到搖臂110上的第二端118的連桿。同步器連桿112R包括具有可樞轉(zhuǎn)地連接到擺臂33R的主臂90上的第一端120和在搖臂110的樞轉(zhuǎn)軸線的第二側(cè)上可樞轉(zhuǎn)地連接到搖臂110上的第二端122的連桿。由于這種構(gòu)造，當(dāng)腳墊32L向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，腳墊32R必須向后運(yùn)動(dòng)，反之亦然。由于這種構(gòu)造，腳墊同步器34利用已經(jīng)由擺臂33提供的結(jié)構(gòu)部件或者連桿，減小了腳墊同步器34的部件數(shù)量和復(fù)雜性。在其他實(shí)施方式中，可以采用其他機(jī)構(gòu)來(lái)使得腳墊32的運(yùn)動(dòng)同步。例如，可以采用不與擺臂33連接的其他機(jī)構(gòu)來(lái)同步腳墊32的運(yùn)動(dòng)。 水平阻力源38包括對(duì)于腳墊32的向前和向后運(yùn)動(dòng)而言，阻力可控制的和可調(diào)節(jié)的源。在所示的示例中，水平阻力源38包括渦流制動(dòng)系統(tǒng)。具體而言，水平阻力源38包括磁體130(示意性示出)，其與鐵磁構(gòu)件或者鐵構(gòu)件132相對(duì)地定位。 磁體130包括磁體構(gòu)件，其被構(gòu)造和定位成使得對(duì)構(gòu)件132施加磁場(chǎng)。在所示的示例中，磁體130基本上與構(gòu)件132的表面相對(duì)地延伸。由磁體130對(duì)構(gòu)件132施加的磁場(chǎng)形成渦流，其自身形成反作用的磁場(chǎng)，阻止構(gòu)件132的相對(duì)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)阻止構(gòu)件132的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，也阻止了擺臂33的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和腳墊32的水平運(yùn)動(dòng)。 在所示的示例中，構(gòu)件132連接到搖臂110并由搖臂110支撐，以響應(yīng)于搖臂110的搖動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。磁體130固定地由立柱46支撐，與構(gòu)件132相對(duì)。在其他實(shí)施方式中，磁體130可以連接到搖臂110上并且由搖臂110承載，以便響應(yīng)于搖臂110的搖動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，而構(gòu)件132以固定的方式由立柱46支撐，與磁體130相對(duì)。由于水平阻力源38利用腳墊同步器34和搖臂33的已經(jīng)存在的部件，減小了部件數(shù)量、阻力源38所占據(jù)的體積或空間以及復(fù)雜性。在其他實(shí)施方式中，水平阻力源38可以具有其他構(gòu)造。在其他實(shí)施方式中，水平阻力源38可以替代地不利用同步器34和/或者擺臂33的部件。 在所示的示例中，由磁體130施加的阻力可由鍛煉的人調(diào)節(jié)和選擇。在一種實(shí)施方式中，磁體130包括電磁體，其中通過(guò)磁體130傳送的電流可以變化，以調(diào)節(jié)磁場(chǎng)和由源38提供的阻力的大小。在一種實(shí)施方式中，傳送到磁體130的電流響應(yīng)于由與控制面板42關(guān)聯(lián)的控制器產(chǎn)生的電路和控制信號(hào)而變化，該控制器會(huì)對(duì)來(lái)自鍛煉的人的輸入或者存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的鍛煉程序做出響應(yīng)，該存儲(chǔ)器與控制面板42的控制器關(guān)聯(lián)、連接或者通信。
在另一種實(shí)施方式中，可以通過(guò)物理地調(diào)節(jié)構(gòu)件132和磁體130之間的間距或者間隙來(lái)調(diào)節(jié)由磁體130施加的阻力。例如，在一種實(shí)施方式中，源38可以包括電磁螺線管、音圈或者其他用于使得構(gòu)件132和磁體130中的一個(gè)相對(duì)于彼此移動(dòng)以調(diào)節(jié)間隙的其他機(jī)械致動(dòng)器。 控制面板42包括面板，通過(guò)該面板鍛煉的人可以觀察鍛煉裝置20的電流設(shè)置，并且可以調(diào)節(jié)鍛煉裝置20的電流設(shè)置。控制面板42還可以提供鍛煉的人關(guān)于其鍛煉規(guī)程例如持續(xù)時(shí)間、燃燒的卡路里等的反饋，或者可以提供鍛煉的人關(guān)于即將進(jìn)行的鍛煉規(guī)程或者進(jìn)行測(cè)試的指示或者結(jié)果。在所示的示例中，控制面板42包括顯示器154、輸入156和控制器158。顯示器154包括用于對(duì)鍛煉的人顯示信息的顯示器。顯示器154可包括液晶顯示器，光發(fā)射二極管陣列或者用于提供視覺信息的其他裝置。 輸入156包括鍛煉的人可輸入選擇或指令的一個(gè)或者多個(gè)機(jī)構(gòu)。輸入156可包括觸摸板、觸摸屏、撥動(dòng)開關(guān)、一個(gè)或者多個(gè)按鈕、鼠標(biāo)墊、滾輪、滑桿或者各種其他輸入裝置?？刂破?58包括一個(gè)或者多個(gè)處理單元，其連接到顯示器184、輸入156、豎直阻力源28和水平阻力源38?？刂破?58也可以連接到一個(gè)或者多個(gè)傳感器上(沒有示出)?；趶钠渥枇υ?8和38和一個(gè)或者多個(gè)傳感器接收的信息，控制器158可以產(chǎn)生指向顯示器154 的控制信號(hào)，提供鍛煉的人關(guān)于其鍛煉規(guī)程或者鍛煉裝置20的電流設(shè)置的反饋。
在該應(yīng)用中，術(shù)語(yǔ)"處理單元"是指現(xiàn)已開發(fā)的或者將來(lái)開發(fā)的處理單元，其執(zhí)行 包含在存儲(chǔ)器中的指令序列。對(duì)指令序列的執(zhí)行導(dǎo)致處理單元執(zhí)行一些步驟，例如產(chǎn)生控 制信號(hào)。指令可以加載在隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)中，用于通過(guò)處理器單元從只讀存儲(chǔ)器(R0M)、 大容量存儲(chǔ)器或者其他持久存儲(chǔ)器執(zhí)行。在其他實(shí)施方式中，硬接線電路可以用來(lái)替代軟 件指令或者與軟件指令結(jié)合，來(lái)執(zhí)行所描述的功能。例如，控制器158可以體現(xiàn)為一個(gè)或者 多個(gè)特定用途集成電路(ASIC)的一部分。除非特別指明，控制器不限于任何硬件電路和軟 件的具體結(jié)合，也不限于用于由處理單元執(zhí)行的指令的任何特定的源?；趶妮斎?56接 收的輸入，控制器158可以產(chǎn)生控制信號(hào)，用于調(diào)節(jié)由阻力源28或者阻力源38施加的阻 力。這種改變或者調(diào)節(jié)或者可以響應(yīng)于所存儲(chǔ)的程序或者與控制器158的存儲(chǔ)器關(guān)聯(lián)或由 控制器通過(guò)有線或無(wú)限連接接收的鍛煉規(guī)程來(lái)執(zhí)行。在另一些實(shí)施方式中，顯示面板42可 以省略。 總的來(lái)說(shuō)，鍛煉裝置20給鍛煉的人提供多種用戶可選擇的用于腳墊32的運(yùn)動(dòng)路 徑。腳墊32的特定運(yùn)動(dòng)路徑可以簡(jiǎn)單地通過(guò)用戶用其腳對(duì)腳墊32施加不同的力或者不同 方向力來(lái)調(diào)節(jié)。這種運(yùn)動(dòng)路徑的變化可以由鍛煉的人在鍛煉規(guī)程或者測(cè)試期間"動(dòng)態(tài)"進(jìn) 行，而鍛煉的人不需要從握柄98上拿開手。鍛煉裝置自動(dòng)適應(yīng)人的動(dòng)作或者動(dòng)作變化。鍛 煉裝置提供這種運(yùn)動(dòng)自由度，具有很少(如果有)懸臂構(gòu)件。例如，支撐腳墊32的軌道在 相對(duì)兩端受支撐，以具有很少(如果有)懸臂部分。同時(shí)，軌道26是弓形的或者彎曲的，當(dāng) 腳墊32沿著各種運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng)時(shí)提供人更舒適、平滑和宜人的感受。因此，鍛煉裝置20提 供更結(jié)實(shí)和可靠的感覺，可以由剛性更弱的材料形成，并且整體重量可以更輕。
盡管已經(jīng)針對(duì)示例實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員了解可以在形 式和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變化，而不背離所要求保護(hù)的本發(fā)明的精神和范圍。例如，盡管所 描述的不同的示例實(shí)施方式包括提供一個(gè)或者多個(gè)優(yōu)點(diǎn)的一個(gè)或者多個(gè)特征，應(yīng)當(dāng)設(shè)想， 所描述的特征可以在所描述的示例實(shí)施方式中或者其他替代實(shí)施方式中相互替換或者相 互結(jié)合。由于本發(fā)明的技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，不是技術(shù)上的所有變化是可預(yù)知的。針對(duì)示例實(shí)施
方式進(jìn)行描述和由權(quán)利要求書限定的本發(fā)明顯然旨在盡可能寬。例如，除非特別指明，限定 有單個(gè)具體元件的權(quán)利要求也包含多個(gè)這種具體元件。
權(quán)利要求
一種鍛煉裝置，包括框架；第一彎曲軌道，其具有可樞轉(zhuǎn)地由所述框架支撐的第一部分；第二彎曲軌道，其具有可樞轉(zhuǎn)地由所述框架支撐的第一部分；軌道驅(qū)動(dòng)器，其連接到所述第一彎曲軌道的第二部分和所述第二彎曲軌道的第二部分，所述驅(qū)動(dòng)器被構(gòu)造成升高和降低所述第一彎曲軌道和第二彎曲軌道，或者提供豎直方向相反的運(yùn)動(dòng)；第一腳墊，其沿著所述第一彎曲軌道被可動(dòng)地支撐；以及第二腳墊，其沿著所述第二彎曲軌道被可動(dòng)地支撐，其中，所述第二腳墊的向前和向后運(yùn)動(dòng)分別與所述第一腳墊的向后和向前運(yùn)動(dòng)同步，并且所述第一腳墊和第二腳墊被構(gòu)造成響應(yīng)于由人對(duì)所述第一腳墊和第二腳墊施加的力而在多個(gè)不同的可獲得路徑之間變換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛煉裝置，其中，所述軌道驅(qū)動(dòng)器包括懸掛組件，所述懸掛組件具有第一滑輪和用于從所述第一滑輪懸掛所述第一彎曲軌道的第二部分和所述第二彎曲軌道的第二部分的一個(gè)或者多個(gè)柔性構(gòu)件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛煉裝置，其中，所述軌道驅(qū)動(dòng)器還包括第二滑輪，其連接到所述第一滑輪，以便與所述第一滑輪一起旋轉(zhuǎn)；第三滑輪，其可旋轉(zhuǎn)地由所述框架支撐；帶，其纏繞所述第二滑輪和第三滑輪；飛輪，其可旋轉(zhuǎn)地由所述框架支撐；以及杠桿臂，其具有偏心地連接到所述第三滑輪上的第一部分和偏心地連接到所述飛輪上的第二部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍛煉裝置，其中，所述飛輪由鐵磁材料形成，并且所述鍛煉裝置還包括與所述飛輪相對(duì)的一個(gè)或者多個(gè)磁體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍛煉裝置，其中，所述一個(gè)或者多個(gè)磁體包括電磁體，所述電磁體被構(gòu)造成對(duì)所述飛輪施加能夠選擇性調(diào)節(jié)的磁場(chǎng)，以阻止所述飛輪旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛煉裝置，其中，所述一個(gè)或者多個(gè)柔性構(gòu)件纏繞所述第一滑輪的下部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛煉裝置，其中，所述第一彎曲軌道具有30英寸至48英寸之間的曲率半徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛煉裝置，還包括水平阻力源，其被構(gòu)造成阻止所述第一腳墊和所述第二腳墊沿著所述第一彎曲軌道和所述第二彎曲軌道水平運(yùn)動(dòng)；以及豎直阻力源，其被構(gòu)造成阻止所述第一彎曲軌道和所述第二彎曲軌道豎直運(yùn)動(dòng)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍛煉裝置，還包括第一擺臂，其可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架上，并且可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一腳墊上；以及第二擺臂，其可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架上，并且可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第二腳墊上，其中，所述水平阻力源連接到所述第一擺臂和所述第二擺臂上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鍛煉裝置，還包括腳墊同步器，所述腳墊同步器與所述第一擺臂和所述第二擺臂連接，并且被構(gòu)造成使得所述第一腳墊的向前和向后運(yùn)動(dòng)分別與所述第二腳墊的向后和向前運(yùn)動(dòng)同步。
11. 根據(jù)權(quán)利要求io所述的鍛煉裝置，其中，所述水平阻力源與所述腳墊同步器連接。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的鍛煉裝置，其中，所述水平阻力源包括渦流制動(dòng)器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的鍛煉裝置，其中，所述第一擺臂和所述第二擺臂相對(duì)于所述框架圍繞第一軸線樞轉(zhuǎn)，所述腳墊同步器包括搖臂，其由所述框架支撐，能夠圍繞與所述第一軸線垂直的第二軸線樞轉(zhuǎn)；第一連桿，其具有可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一擺臂上的第一端和可樞轉(zhuǎn)地連接到所述搖臂的第一端上的第二端；以及第二連桿，其具有可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第二擺臂上的第一端和可樞轉(zhuǎn)地連接到所述搖臂的第二端上的第二端。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的鍛煉裝置，其中，所述水平阻力源包括鐵磁構(gòu)件，其可操作地連接到所述搖臂，以便與所述搖臂一起旋轉(zhuǎn)；以及一個(gè)或者多個(gè)磁體，其被構(gòu)造成對(duì)所述鐵磁構(gòu)件施加磁場(chǎng)，以阻止所述搖臂的旋轉(zhuǎn)和所述第一腳墊和第二腳墊的水平運(yùn)動(dòng)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的鍛煉裝置，其中，所述一個(gè)或者多個(gè)磁體包括電磁體，所述電磁體被構(gòu)造成對(duì)所述鐵磁構(gòu)件施加能夠選擇性調(diào)節(jié)的磁場(chǎng)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍛煉裝置，其中，所述水平阻力源位于所述鍛煉裝置的第一端，所述豎直阻力源位于所述鍛煉裝置的第二相對(duì)端。
17. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的鍛煉裝置，其中，所述水平阻力源包括鐵磁構(gòu)件，其可操作地連接到所述搖臂，以便與所述搖臂一起旋轉(zhuǎn)；以及一個(gè)或者多個(gè)磁體，其被構(gòu)造成對(duì)所述鐵磁構(gòu)件施加磁場(chǎng)，以阻止所述搖臂的旋轉(zhuǎn)和所述第一腳墊和第二腳墊的水平運(yùn)動(dòng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛煉裝置，還包括第一擺臂，其可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架上，并且可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一腳墊上；以及第二擺臂，其可樞轉(zhuǎn)地連接到所述框架上，并且可樞轉(zhuǎn)地連接到所述第二腳墊上，其中，所述水平阻力源連接到所述第一擺臂和所述第二擺臂上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的鍛煉裝置，還包括腳墊同步器，所述腳墊同步器與所述第一擺臂和所述第二擺臂連接，并且被構(gòu)造成使得所述第一腳墊的向前和向后運(yùn)動(dòng)分別與所述第二腳墊的向后和向前運(yùn)動(dòng)同步。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的鍛煉裝置，其中，所述水平阻力源與所述腳墊同步器連接。
21. —種方法，包括樞轉(zhuǎn)第一彎曲軌道的第一端和第二彎曲軌道的第一端；升高和降低所述第一彎曲軌道的第二端，同時(shí)分別降低和升高所述第二彎曲軌道的第二端；以及使第一腳墊沿著所述第一彎曲軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并使第二腳墊沿著所述第二彎曲軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，還包括針對(duì)所述第一腳墊沿著所述第一彎曲軌道的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和所述第二腳墊沿著所述第二彎曲軌道的往復(fù)運(yùn)動(dòng)施加第一用戶可調(diào)節(jié)的阻力；以及針對(duì)所述第一彎曲軌道的第一端和所述第二彎曲軌道的第一端的升高和降低施加第二用戶可調(diào)節(jié)的阻力。
23. —種鍛煉裝置，包括框架；第一軌道，其具有可樞轉(zhuǎn)地由所述框架支撐的第一部分；第二軌道，其具有可樞轉(zhuǎn)地由所述框架支撐的第一部分；軌道驅(qū)動(dòng)器，其連接到第一彎曲軌道的第二部分和第二彎曲軌道的第二部分，所述驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造成升高和降低所述第一軌道和第二軌道，或者提供豎直方向相反的運(yùn)動(dòng)，其中所述軌道驅(qū)動(dòng)器包括第一滑輪；一個(gè)或者多個(gè)柔性構(gòu)件，其用于從所述第一滑輪懸掛所述第一軌道的第二部分和所述第二軌道的第二部分；第二滑輪，其連接到所述第一滑輪，以便與所述第一滑輪一起旋轉(zhuǎn)；第三滑輪，其可旋轉(zhuǎn)地由所述框架支撐；帶，其纏繞所述第二滑輪和第三滑輪；飛輪，其可旋轉(zhuǎn)地由所述框架支撐；以及杠桿臂，其具有偏心地連接到所述第三滑輪上的第一部分和偏心地連接到所述飛輪上的第二部分；第一腳墊，其沿著所述第一軌道被可動(dòng)地支撐；以及第二腳墊，其沿著所述第二軌道被可動(dòng)地支撐，其中，所述第二腳墊的向前和向后運(yùn)動(dòng)分別與所述第一腳墊的向后和向前運(yùn)動(dòng)同步。
全文摘要
能夠進(jìn)行適應(yīng)性彎曲軌道運(yùn)動(dòng)的鍛煉裝置。該鍛煉裝置使得腳墊沿著彎曲軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述彎曲軌道具有被可樞轉(zhuǎn)地支撐的第一端和相對(duì)于彼此交替升高和降低的第二端。
文檔編號(hào)A63B22/04GK101766888SQ20091026192
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
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