本申請要求于2013年3月15日提交的、題目為“Exercise Machine(健身器械)”的美國臨時申請第61/798,663號，以及于2014年3月17日提交的、題目為“Exercise Machine(健身器械)”的PCT申請第PCT/US14/30875號的優(yōu)先權(quán)，所述兩個申請被通過引用全文并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及具有往復(fù)式構(gòu)件的固定式健身器械。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的固定式健身器械包括階梯攀登機(jī)式器械以及橢圓形跑步式器械。這些類型的器械中的每一種通常提供不同類型的鍛煉，其中階梯攀登機(jī)式器械提供低頻率的豎直的攀登模擬，并且橢圓形器械提供更高頻率的水平的跑步模擬。此外，若這些器械具有提供上半身鍛煉的把手，則把手、腳踏板/墊、和/或飛輪機(jī)構(gòu)之間的連接為上半身提供不充分的鍛煉經(jīng)歷。

因此，可取的是，提供一種改進(jìn)的固定式健身器械，以及更具體地，提供這樣的一種改進(jìn)的健身器械，該改進(jìn)的健身器械可解決或改進(jìn)上述固定式健身器械和/或所述改進(jìn)的健身器械更普遍地提供對現(xiàn)有裝置的改進(jìn)或替代方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本文中描述固定式健身器械的實(shí)施例，所述固定式健身器械具 有往復(fù)式腳構(gòu)件和/或把手構(gòu)件，比如沿閉合環(huán)路運(yùn)動的腳踏板。某些實(shí)施例可包括往復(fù)式腳踏板，其使用戶的腳沿大致傾斜的閉合環(huán)路運(yùn)動，以使得腳的運(yùn)動模仿攀登運(yùn)動而不只是平坦的行走或跑步運(yùn)動。某些實(shí)施例可進(jìn)一步包括往復(fù)式把手，其被構(gòu)造成經(jīng)由至曲柄輪的連桿件配合腳運(yùn)動，所述曲柄輪還聯(lián)接至腳踏板。可經(jīng)由基于空氣阻力的旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)、經(jīng)由基于磁力的機(jī)構(gòu)、和/或經(jīng)由其它機(jī)構(gòu)提供可變的阻力，當(dāng)用戶使用所述器械時，可迅速地調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)中的一個或多個。

固定式健身器械的某些實(shí)施例包括均被構(gòu)造成沿相應(yīng)的閉合環(huán)路運(yùn)動的第一和第二往復(fù)式腳踏板，其中所述閉合環(huán)路中的每一個限定主軸線，所述主軸線在閉合環(huán)路中的、彼此間隔最遠(yuǎn)的兩個點(diǎn)之間延伸，并且所述閉合環(huán)路的主軸線相對于水平面傾斜45°以上。所述器械包括至少一個阻力機(jī)構(gòu)，所述至少一個阻力機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成提供抵抗腳踏板的、沿它們的閉合環(huán)路的運(yùn)動的阻力，其中所述阻力機(jī)構(gòu)包括可調(diào)節(jié)的部分，所述可調(diào)節(jié)的部分被構(gòu)造成在腳踏板的給定的往復(fù)頻率下改變由阻力機(jī)構(gòu)所提供的阻力的大小，并且如此所述可調(diào)節(jié)的部分被構(gòu)造成在用戶在鍛煉期間用他的腳驅(qū)動腳踏板時由器械的用戶輕易地調(diào)節(jié)。

在某些實(shí)施例中，所述可調(diào)節(jié)的部分被構(gòu)造成在兩個預(yù)定的阻力設(shè)定之間迅速地調(diào)節(jié)，比如在小于一秒鐘之內(nèi)。在某些實(shí)施例中，阻力機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成提供隨著腳踏板的增加的往復(fù)頻率而增加的阻力。

在某些實(shí)施例中，阻力機(jī)構(gòu)包括基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)，其中所述基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)將空氣抽吸至橫向空氣入口中并且通過徑向空氣出口將所吸入的空氣排出。基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)可包括可調(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)器，可調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)器以便在基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)的給定的旋轉(zhuǎn)速度下改變通過空氣入口或空氣出口的氣流的體積。所述可調(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)器可包括可旋轉(zhuǎn)的板，所述可旋轉(zhuǎn)的板設(shè)置于基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)的橫向側(cè)部處并且被構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)以改變空氣入口的流動截面積，或者所述可調(diào)節(jié)的氣流調(diào) 節(jié)器可包括能軸向地運(yùn)動的板，所述能軸向地運(yùn)動的板設(shè)置于基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)的橫向側(cè)部處并且被構(gòu)造成軸向地運(yùn)動以改變進(jìn)入空氣入口的空氣的體積?？蓪⑺隹烧{(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)器構(gòu)造成在用戶用他的腳驅(qū)動腳踏板時由遠(yuǎn)離基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)的用戶的輸入控制。

在某些實(shí)施例中，阻力機(jī)構(gòu)包括磁阻力機(jī)構(gòu)，其包括可旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及制動卡鉗，所述制動卡鉗包括磁體，所述磁體被構(gòu)造成在轉(zhuǎn)子在磁體之間旋轉(zhuǎn)時在轉(zhuǎn)子中引起渦電流，這引起轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)阻力。制動卡鉗可為可調(diào)節(jié)的，以使磁體遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線運(yùn)動至不同的徑向距離，以使得增加磁體距離軸線的徑向距離增加磁體施加至轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的阻力的量。所述可調(diào)節(jié)的制動卡鉗可被構(gòu)造成在用戶用他的腳驅(qū)動腳踏板時由遠(yuǎn)離磁阻力機(jī)構(gòu)的用戶的輸入控制。固定式健身器械的某些實(shí)施例包括：固定的框架；聯(lián)接至所述框架的第一和第二往復(fù)式腳踏板，其中每個腳踏板被構(gòu)造成相對于所述框架沿相應(yīng)的閉合環(huán)路運(yùn)動；曲柄輪，所述曲柄輪圍繞曲柄軸線可旋轉(zhuǎn)地安裝至所述框架，其中腳踏板聯(lián)接至所述曲柄輪，以使得腳踏板的、圍繞閉合環(huán)路的往復(fù)運(yùn)動驅(qū)動曲柄輪的旋轉(zhuǎn)；至少一個把手，所述至少一個把手圍繞第一軸線可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至所述框架并且被構(gòu)造成由用戶的手驅(qū)動，其中所述第一軸線大致平行于曲柄軸線并且相對于曲柄軸線固定。所述器械進(jìn)一步包括：第一連桿件，所述第一連桿件相對于所述把手固定且能圍繞第一軸線樞轉(zhuǎn)并且具有相對第一軸線延伸的徑向端部；第二連桿件，所述第二連桿件具有圍繞第二軸線可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第一連桿件的徑向端部的第一端部，所述第二軸線大致平行于曲柄軸線；第三連桿件，所述第三連桿件圍繞第三軸線可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第二連桿件的第二端部，所述第三軸線大致平行于曲柄軸線，其中所述第三連桿件相對于曲柄輪固定并且能圍繞曲柄軸線旋轉(zhuǎn)。將所述器械構(gòu)造成使得把手的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動與腳踏板中的一個的、沿它的閉合環(huán)路的運(yùn)動同步。

在某些實(shí)施例中，第二連桿件的第二端部包括環(huán)形軸套并且第三連桿件包括可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述環(huán)形軸套內(nèi)的圓形盤。

在某些實(shí)施例中，所述第三軸線沿移動所述圓形盤的中心并且所述曲柄軸線在偏離圓形盤的中心的、但是在環(huán)形軸套內(nèi)的位置處沿移動圓形盤。

在某些實(shí)施例中，所述框架可包括具有非直線部分的傾斜構(gòu)件，所述非直線部分被構(gòu)造成使下部往復(fù)式構(gòu)件的中間部分沿非直線路徑運(yùn)動，比如通過使附接至腳構(gòu)件的中間部分的滾軸沿傾斜構(gòu)件的非直線部分滾動。

根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種固定式健身器械，其包括：

固定的框架；

曲柄軸，所述曲柄軸被安裝至所述固定的框架以圍繞曲柄軸軸線旋轉(zhuǎn)；

上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，所述上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)可操作地連接至曲柄軸，以在上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的整個運(yùn)動周期中在曲柄軸上引起第一力矩，所述上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括第一上部連桿件和第二上部連桿件，第一上部連桿件和第二上部連桿件分別包括第一把手和第二把手、并且分別包括第一虛擬曲柄臂和第二虛擬曲柄臂，第一虛擬曲柄臂和第二虛擬曲柄臂將第一把手和第二把手處的用戶的輸入力轉(zhuǎn)換為至第一力矩；以及

下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，所述下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)可操作地連接至曲柄軸，以在下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的整個運(yùn)動周期中在曲柄軸上引起第二力矩，所述下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括第一下部連桿件和第二下部連桿件，所述第一下部連桿件和第二下部連桿件分別包括第一曲柄臂和第二曲柄臂，所述第一曲柄臂和第二曲柄臂均固定地連接至所述曲柄軸且能夠圍繞曲柄軸軸線轉(zhuǎn)動，所述第一和第二曲柄臂分別可樞轉(zhuǎn)地連接至第一下部往復(fù)式構(gòu)件和第二下部往復(fù)式構(gòu)件以形成相應(yīng)的軸線；并且

所述相應(yīng)的軸線中的每個軸線圍繞所述曲柄軸軸線轉(zhuǎn)動，并且所述第一曲柄臂和對應(yīng)的第一虛擬曲柄臂之間的角度在60°至90°之間，且所述第二曲柄臂和對應(yīng)的第二虛擬曲柄臂之間的角度也在60°至90°之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，所述第一把手和第二把手可操作地連接至曲柄軸，從而將第一把手和第二把手處的用戶的輸入力轉(zhuǎn)換為曲柄軸處的第一力矩。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，所述第一下部連桿件和第二下部連桿件分別包括第一踏板和第二踏板，所述第一踏板和第二踏板可操作地連接至曲柄軸，從而將第一踏板和第二踏板處的用戶的輸入力轉(zhuǎn)換為曲柄軸處的第二力矩。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，所述第一虛擬曲柄臂和第一曲柄臂相對于彼此以大致75°定位，并且第二虛擬曲柄臂和第二曲柄臂相對于彼此以大致75°定位。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，第一虛擬曲柄臂和第一曲柄臂相對于彼此具有介于1:1至1:4之間的長度比，其中第一虛擬曲柄臂和第一曲柄臂的長度分別是從曲柄軸軸線至第一虛擬曲柄臂和第一曲柄臂的相應(yīng)的樞軸軸線測量；以及第二虛擬曲柄臂和第二曲柄臂相對于彼此具有介于1:1至1:4之間的長度比，其中第二虛擬曲柄臂和第二曲柄臂的長度分別是從曲柄軸軸線至第二虛擬曲柄臂和第二曲柄臂的相應(yīng)的樞軸軸線測量。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，第一虛擬曲柄臂和第一曲柄臂的長度比介于1:2至1:3之間，并且第二虛擬曲柄臂和第二曲柄臂的長度比介于1:2至1:3之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，第一虛擬曲柄臂和第一曲柄臂的長度比為大致1:2.8，并且第二虛擬曲柄臂和第二曲柄臂的長度比為大致1:2.8。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，所述第一上部連桿件和第二上部連桿件分別進(jìn)一步包括第一上部往復(fù)式連桿件和第二上部往復(fù)式連桿件，第一上部往復(fù)式連桿件和第二上部往復(fù)式連桿件分別與第一虛擬曲柄臂和第二虛擬曲柄臂可樞轉(zhuǎn)地連接。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，所述第一下部連桿件和第二下部連桿件分別進(jìn)一步包括第一滾軸和第二滾軸，第一滾軸和第二滾軸分別 結(jié)合至第一下部往復(fù)式構(gòu)件和第二下部往復(fù)式構(gòu)件，并且所述第一滾軸和第二滾軸分別在第一傾斜構(gòu)件和第二傾斜構(gòu)件上的預(yù)定的上部點(diǎn)和預(yù)定的下部點(diǎn)之間行進(jìn)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，當(dāng)所述第一滾軸和第二滾軸處于它們的、在它們的相應(yīng)的預(yù)定的上部點(diǎn)和預(yù)定的下部點(diǎn)之間的行程的大致中間點(diǎn)處時，第一上部連桿件和第二上部連桿件中的每一個與第一上部往復(fù)式連桿件和第二上部往復(fù)式連桿件之間的角度分別介于65°至115°之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，當(dāng)相應(yīng)的第一滾軸和第二滾軸處于它們的、在它們的相應(yīng)的預(yù)定的上部點(diǎn)和預(yù)定的下部點(diǎn)之間的行程的大致中間點(diǎn)處時，第一曲柄臂和第二曲柄臂中的每一個與第一下部往復(fù)式構(gòu)件和第二下部往復(fù)式構(gòu)件之間的角度分別介于80°至100°之間。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，當(dāng)所述第一滾軸和第二滾軸處于它們的、在它們的相應(yīng)的預(yù)定的上部點(diǎn)和預(yù)定的下部點(diǎn)之間的行程的大致中間點(diǎn)處時，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)提供介于0.8至1.1之間的機(jī)械效益比。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，所述上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)在上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的運(yùn)動周期的功率帶中提供介于0.6至1.4之間的機(jī)械效益比。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，進(jìn)一步包括可操作地連接至曲柄軸的阻力機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一個方案，所述上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)包括由第一和第二虛擬曲柄臂形成的偏心連桿件。

根據(jù)本實(shí)用新型的上述方案，實(shí)現(xiàn)了前述期望的技術(shù)效果。

通過以下具體實(shí)施方式，本實(shí)用新型的以上以及其它目的、特征、以及優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，所述具體實(shí)施方式將參考附圖進(jìn)行。

附圖說明

圖1為一個示例性健身器械的立體圖。

圖2A-2D為圖1的器械的左視圖，其中示出曲柄工作周期的不同的階段。

圖3為圖1的器械的右視圖。

圖4為圖1的器械的前視圖。圖4A為圖4的一部分的放大圖。

圖5為圖1的器械的左視圖。圖5A為圖5的一部分的放大圖。

圖6為圖1的器械的俯視圖。

圖7為圖1的器械的左視圖。

圖7A為圖7的一部分的放大圖，其中示出器械的腳踏板移動經(jīng)過的閉合環(huán)路。

圖8為另一示例性健身器械的右視圖。

圖9為圖8的器械的左視圖。

圖9A-9F為圖9的簡化的剖視圖以及全視圖，其中突出所述示例性健身器械的輸入連桿件。

圖9G-9N為相對于滾軸其行程范圍的各個位置的、器械的工作周期的步進(jìn)式示意圖。

圖10為圖8的器械的前視圖。

圖11為圖8的器械的磁制動器的立體圖。

圖12為圖8的器械的一個實(shí)施例的立體圖，其中所述實(shí)施例包括外部殼體。

圖13為圖12的器械的右視圖。

圖14為圖12的器械的左視圖。

圖15為圖12的器械的前視圖。

圖16為圖12的器械的后視圖。

圖17為一個示例性健身器械的局部側(cè)視圖，其中所述示例性健身器械具有從圖14所取得的彎曲形傾斜構(gòu)件。

圖18A-G為一個示例性健身器械的軸測圖、前視圖、后視圖、左視圖、右視圖、俯視圖、以及仰視圖。

具體實(shí)施方式

在本文中描述固定式健身器械的實(shí)施例，所述固定式健身器械具有往復(fù)式腳構(gòu)件和/或把手構(gòu)件，比如沿閉合環(huán)路運(yùn)動的腳踏板。所公開的器械可提供抵抗用戶的往復(fù)運(yùn)動的可變的阻力，比如以提供強(qiáng)度可變的間歇訓(xùn)練。某些實(shí)施例可包括往復(fù)式腳踏板，其使用戶的腳沿大致傾斜的閉合環(huán)路運(yùn)動，以使得腳的運(yùn)動模仿攀登運(yùn)動而不只是平坦的行走或跑步運(yùn)動。某些實(shí)施例可進(jìn)一步包括上部往復(fù)式構(gòu)件，其被構(gòu)造成配合腳踏板運(yùn)動并且使用戶能夠鍛煉上半身肌肉。把手構(gòu)件的阻力可與腳踏板的阻力成比例?？山?jīng)由基于空氣阻力的類似風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、經(jīng)由基于磁力的渦電流機(jī)構(gòu)、經(jīng)由基于摩擦力的制動器、和/或經(jīng)由其它機(jī)構(gòu)提供可變的阻力，當(dāng)用戶使用所述器械提供強(qiáng)度可變的間歇訓(xùn)練時，可迅速地調(diào)節(jié)所述機(jī)構(gòu)中的一個或多個。

圖1-7A示出健身器械10的一個示例性實(shí)施例。器械10可包括：具有用于接觸支撐表面的基部14的框架12，由弓形支架18聯(lián)接的第一和第二豎直的支架16，在弓形支架18上方延伸的上部支撐結(jié)構(gòu)20，以及分別在基部14與第一和第二豎直的支架16之間延伸的第一和第二傾斜構(gòu)件22。

曲柄輪24固定至曲柄軸25(參見圖4A和5A)，曲柄軸25由上部支撐結(jié)構(gòu)20可旋轉(zhuǎn)地支撐并且能圍繞固定的水平的曲柄軸線A旋轉(zhuǎn)。第一和第二曲柄臂28相對于曲柄輪24以及曲柄軸25固定并且設(shè)置于曲柄輪的兩側(cè)部上且也能圍繞曲柄軸線A旋轉(zhuǎn)，以使得曲柄臂28的旋轉(zhuǎn)使曲柄軸25和曲柄輪24圍繞曲柄軸線A旋轉(zhuǎn)。(健身器械10的左半部和右半部中的每一個可具有相似的或相同的構(gòu)件，并且如本文中所討論的，盡管示出相對的構(gòu)件，但是這些相似的或相同的構(gòu)件可利用相同的插圖編號。例如，如圖4A中所示，曲柄臂28可位于器械10的兩側(cè)部上。)。第一和第二曲柄臂28具有在曲柄軸線A處固定至曲柄軸25的相應(yīng)的第一端部以及在所述第一端部遠(yuǎn)側(cè)的第二端部。第一曲柄臂28沿徑向方向從它的第一端部延伸至它的第二端部，所述徑向方向與第二曲柄臂從它的第一端部延伸至它的第二端部所沿的徑向方向相反。第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件26具有分別可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至 第一和第二曲柄臂28的第二端部的前端部，以及分別聯(lián)接至第一和第二腳踏板32的后端部。第一和第二滾軸30分別聯(lián)接至第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件26的中間部分，以使得滾軸30可沿框架12的傾斜構(gòu)件22滾動地平移。在替代實(shí)施例中，代替滾軸30或者除了滾軸30之外，可使用比如滑動摩擦式軸承之類的其它支承機(jī)構(gòu)來促進(jìn)下部往復(fù)式構(gòu)件26的、沿傾斜構(gòu)件22的平移運(yùn)動。

當(dāng)用戶驅(qū)動腳踏板32時，下部往復(fù)式構(gòu)件26的中間部分經(jīng)由滾軸30沿傾斜構(gòu)件22沿大致直線路徑平移。在替代實(shí)施例中，傾斜構(gòu)件22可包括非直線部分，比如彎曲形或弓形部分(例如，參見圖17中的彎曲形傾斜構(gòu)件123)，以使得下部往復(fù)式構(gòu)件26的中間部分經(jīng)由滾軸30沿傾斜構(gòu)件22的非直線部分沿非直線路徑平移。傾斜構(gòu)件22的非直線部分可具有任何曲率，比如恒定的或非恒定的曲率半徑，并且可具有凸出的、凹入的、和/或部分地直線的表面，以使?jié)L軸30沿其行進(jìn)。在某些實(shí)施例中，傾斜構(gòu)件22的非直線部分相對于水平的地平面可具有至少45°的平均傾斜角度，和/或可具有至少45°的最小傾斜角度。

下部往復(fù)式構(gòu)件26的前端部可圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A沿圓形路徑運(yùn)動，所述圓形運(yùn)動以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動驅(qū)動曲柄臂28和曲柄輪24。下部往復(fù)式構(gòu)件26的前端部的圓形運(yùn)動與腳構(gòu)件的中間部分的直線或非直線運(yùn)動的組合使下部往復(fù)式構(gòu)件26的后端部處的踏板32沿非圓形閉合環(huán)路運(yùn)動，比如大致卵形和/或大致橢圓形閉合環(huán)路。例如，參考圖7A，在踏板32的前方的點(diǎn)F可沿路徑60移動并且在踏板的后方的點(diǎn)R可沿路徑62移動。腳踏板32上的不同的點(diǎn)所移動經(jīng)過的閉合環(huán)路可具有不同的形狀和大小，比如踏板32的越靠后的部分移動的距離越長。例如，路徑60可比路徑62更短和/或更窄。腳踏板32所移動經(jīng)過的閉合環(huán)路可具有由該路徑的、間隔最遠(yuǎn)的兩個點(diǎn)所限定的主軸線。踏板32移動經(jīng)過的閉合環(huán)路中的一個或多個的主軸線可具有與接近于水平相比更接近于豎直的傾斜角度，比如相對于由基部14所限定的水平面為至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°、 至少75°、至少80°、和/或至少85°。為了引起踏板的閉合環(huán)路的這樣的傾斜，傾斜構(gòu)件可包括大致直線的和/或非直線的部分(例如，參見圖17中的傾斜構(gòu)件123)，滾軸30在所述大致直線的和/或非直線的部分上移動，所述大致直線的和/或非直線的部分相對于水平的基部14形成較大的傾斜角度α、平均傾斜角度，和/或最小傾斜角度，比如至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°、至少75°、至少80°、和/或至少85°。腳踏板的運(yùn)動的該較大的傾斜角度可為用戶提供與在水平面上行走或跑步相比更類似于攀登的下半身的鍛煉。這樣的下半身的鍛煉可能與傳統(tǒng)的階梯攀登機(jī)所提供的下半身的鍛煉相似。

器械10還可包括在水平軸線D處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至框架12的上部支撐結(jié)構(gòu)20的第一和第二把手34。把手34的、圍繞水平軸線D的旋轉(zhuǎn)引起第一和第二連桿件38的相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，所述第一和第二連桿件38在它們的徑向端部處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第一和第二上部往復(fù)式構(gòu)件40。如圖4A和5A中所示，例如，上部往復(fù)式構(gòu)件40的下部端部可包括相應(yīng)的環(huán)形軸套41。相應(yīng)的圓形盤42可旋轉(zhuǎn)地安裝于所述環(huán)形軸套41中的每一個內(nèi)，以使得盤42能圍繞所述盤中的每一個的中心處的相應(yīng)的盤軸線B相對于上部往復(fù)式構(gòu)件40以及盤42的相應(yīng)的軸套41中的每一個旋轉(zhuǎn)。盤軸線B平行于固定的曲柄軸線A并且沿相反的方向徑向地偏離固定的曲柄軸線A(參見圖4A和5A)。當(dāng)曲柄輪24圍繞曲柄軸線A旋轉(zhuǎn)時，盤軸線B圍繞軸線A沿相同半徑的相反的圓形軌道運(yùn)動。盤42還在曲柄軸線A處固定至曲柄軸25，以使得當(dāng)盤42在曲柄輪24的相對的側(cè)部上圍繞曲柄軸線A樞轉(zhuǎn)時，盤42在相應(yīng)的環(huán)形軸套41內(nèi)旋轉(zhuǎn)。盤42可相對于相應(yīng)的曲柄臂28固定，以使得它們在用戶驅(qū)動踏板32和/或把手34時圍繞曲柄軸線A一致地旋轉(zhuǎn)，以用曲柄轉(zhuǎn)動曲柄輪24。把手連桿件組件可包括把手34、樞軸軸線36、連桿件38、上部往復(fù)式構(gòu)件40、以及盤42?？蓪⑺鰳?gòu)件構(gòu)造成使把手34相對于踏板32以相反的運(yùn)動往復(fù)運(yùn)動。例如，當(dāng)左踏板32向上且向前運(yùn)動時，左把手34向后樞轉(zhuǎn)，反之亦然。

可將曲柄輪24聯(lián)接至一個或多個阻力機(jī)構(gòu)，以提供針對踏板32和把手34的往復(fù)運(yùn)動的阻力。例如，所述一個或多個阻力機(jī)構(gòu)可包括基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)50、基于磁力的阻力機(jī)構(gòu)、基于摩擦力的阻力機(jī)構(gòu)、和/或其它阻力機(jī)構(gòu)。所述阻力機(jī)構(gòu)中的一個或多個可為可調(diào)節(jié)的，以提供不同水平的阻力。此外，所述阻力機(jī)構(gòu)中的一個或多個可提供對應(yīng)于健身器械的往復(fù)頻率的可變的阻力，以使得阻力隨往復(fù)頻率的增加而增加。

參考圖1-7，器械10可包括基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)，比如可旋轉(zhuǎn)地安裝至框架12的空氣制動器50?？諝庵苿悠?0由曲柄輪24的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在所示實(shí)施例中，空氣制動器50由聯(lián)接至皮帶輪46的帶或鏈48驅(qū)動，輪46通過圍繞曲柄輪的周長延伸的另一帶或鏈44進(jìn)一步聯(lián)接至曲柄輪24?？蓪⑤?6用作齒輪機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)空氣制動器的角速度與曲柄輪24的角速度的比。例如，曲柄輪24的一圈旋轉(zhuǎn)可引起空氣制動器50的多圈旋轉(zhuǎn)，以增加空氣制動器所提供的阻力。

空氣制動器50可包括徑向翅片結(jié)構(gòu)，所述徑向翅片結(jié)構(gòu)使空氣在空氣制動器旋轉(zhuǎn)時流動通過空氣制動器。例如，空氣制動器的旋轉(zhuǎn)可使空氣通過空氣制動器的橫向側(cè)部上的、靠近旋轉(zhuǎn)軸線的橫向開口52進(jìn)入以及通過徑向出口54離開(參見圖4和5)。所引起的、通過空氣制動器50的空氣的運(yùn)動引起針對曲柄輪24或其它旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)的阻力，其被傳遞以針對踏板32和把手34的往復(fù)運(yùn)動提供阻力。當(dāng)空氣制動器50的角速度增加時，阻力以非線性關(guān)系(比如大致指數(shù)關(guān)系)增加。

在某些實(shí)施例中，空氣制動器50可為可調(diào)節(jié)的，以在給定的角速度下控制流動通過空氣制動器的氣流的體積。例如，在某些實(shí)施例中，空氣制動器50可包括可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)的入口板53(參見圖5)，其可相對于空氣入口52旋轉(zhuǎn)以改變空氣入口52的總流動截面積。入口板53可具有一系列可調(diào)節(jié)的位置，包括關(guān)閉位置，在所述關(guān)閉位置中入口板53基本堵塞空氣入口52的整個流動截面積，以使得不存在通過風(fēng)扇的顯著的氣流。

在某些實(shí)施例(未示出)中，空氣制動器可包括這樣的入口板，該入口板沿軸向方向(以及可選擇地像入口板53一樣也沿旋轉(zhuǎn)方向)為可調(diào)節(jié)的。可將可軸向調(diào)節(jié)的入口板構(gòu)造成沿平行于空氣制動器的旋轉(zhuǎn)軸線的方向運(yùn)動。例如，當(dāng)入口板進(jìn)一步軸向地遠(yuǎn)離一個或多個空氣入口時，允許增加的氣流體積，以及當(dāng)入口板軸向地更靠近一個或多個空氣入口時，允許減小的氣流體積。

在某些實(shí)施例(未示出)中，空氣制動器可包括空氣出口調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其被構(gòu)造成改變空氣制動器的徑向外周處的空氣出口54的總流動截面積，以便在給定的角速度下調(diào)節(jié)通過空氣制動器的氣流體積。

在某些實(shí)施例中，空氣制動器50可包括可調(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(比如在本文中所描述的入口板53或其它機(jī)構(gòu))，當(dāng)器械10用于鍛煉時，可迅速地調(diào)節(jié)所述可調(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。例如，空氣制動器50可包括可調(diào)節(jié)的氣流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其在用戶驅(qū)動空氣制動器的旋轉(zhuǎn)時可由用戶迅速地調(diào)節(jié)，比如在用戶用他的腳驅(qū)動踏板32時通過操縱手動操作桿、按鈕、或者設(shè)置于用戶的手夠得到的范圍內(nèi)的其它機(jī)構(gòu)。可將這樣的機(jī)構(gòu)機(jī)械地和/或電力地聯(lián)接至氣流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以引起對氣流的調(diào)節(jié)并因此調(diào)節(jié)阻力水平。在某些實(shí)施例中，這樣的用戶引起的調(diào)節(jié)可以為自動的，比如使用把手34附近的控制臺上的、聯(lián)接至控制器的按鈕以及聯(lián)接至氣流調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的電動馬達(dá)。在其它實(shí)施例中，這樣的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可為完全地手動操作的、或者手動和自動的組合。在某些實(shí)施例中，用戶可使所期望的氣流調(diào)整調(diào)節(jié)在相對較短的時間范圍內(nèi)完全地發(fā)生，比如從用戶經(jīng)由電子輸入裝置所進(jìn)行的手動輸入的時間或者操作桿或其它機(jī)械裝置的手動啟動的時間在半秒鐘內(nèi)、在一秒鐘內(nèi)、在兩秒鐘內(nèi)、在三秒鐘內(nèi)、在四秒鐘內(nèi)、和/或在五秒鐘內(nèi)。這些示例性時間段用于某些實(shí)施例，并且在其它實(shí)施例中，阻力調(diào)節(jié)時間段可為更小的或更大的。

包括可變的阻力機(jī)構(gòu)(其在更高的角速度下提供增加的阻力)以及快速阻力機(jī)構(gòu)(其使用戶能夠在給定的角速度下快速地改變阻力)的實(shí)施例使器械10能夠用于高強(qiáng)度間歇訓(xùn)練。在一個示例性鍛煉方法 中，用戶可以執(zhí)行在高強(qiáng)度時間段與低強(qiáng)度時間段之間交替的反復(fù)的間歇。可用設(shè)定至低阻力設(shè)定的可調(diào)節(jié)的阻力機(jī)構(gòu)(比如，空氣制動器50)執(zhí)行高強(qiáng)度時間段(例如，其中入口板53堵塞通過空氣制動器50的氣流)。在低阻力設(shè)定條件下，用戶可以以相對較高的往復(fù)頻率驅(qū)動踏板32和/或把手34，這可能引起增加的能量消耗，因?yàn)殡m然存在減小的、來自空氣制動器50的阻力，但是與用傳統(tǒng)的階梯攀登機(jī)相似，對于每一往復(fù)運(yùn)動用戶要使他自身的重量上升和下降顯著的距離?？焖俚呐实沁\(yùn)動可能導(dǎo)致強(qiáng)烈的能量消耗。這樣的高強(qiáng)度時間段可持續(xù)任何長度的時間，比如小于一分鐘、或者小于30秒鐘，同時提供如用戶所期望的充分的能量消耗。

可用設(shè)定至高阻力設(shè)定的可調(diào)節(jié)的阻力機(jī)構(gòu)(比如，空氣制動器50)執(zhí)行低強(qiáng)度時間段(例如，其中入口板53容許最大氣流通過空氣制動器50)。在高阻力設(shè)定條件下，用戶可能被限于僅僅以相對較低的往復(fù)頻率驅(qū)動踏板32和/或把手34，這可能引起減少的能量消耗，因?yàn)殡m然存在增加的、來自空氣制動器50的阻力，但是用戶不必一定像通常一樣使他自身的重量上升和下降并且可因此保存能量。相對更慢的攀登運(yùn)動可在高強(qiáng)度時間段之間提供休息時間段。這樣的低強(qiáng)度時間段或休息時間段可持續(xù)任何長度的時間，比如小于兩分鐘、或者小于大致90秒鐘。一個示例性間歇訓(xùn)練期可包括任何數(shù)量的高強(qiáng)度以及低強(qiáng)度時間段(比如，每一者小于10分鐘和/或總體上小于大致20分鐘)，同時提供需要顯著地更長的鍛煉時間的、和/或在傳統(tǒng)的階梯攀登機(jī)或傳統(tǒng)的橢圓形機(jī)器上為不可能的總能量消耗。

根據(jù)各個實(shí)施例，圖1-7中所示的健身器械與圖8-11中所示的器械相比可具有某些差異。例如，在圖1-7中，下部往復(fù)式構(gòu)件26支撐滾軸。如所示出的，第一和第二踏板32為第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件26的鄰接部分。第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件26均為管狀結(jié)構(gòu)，其中所述管狀結(jié)構(gòu)中的彎曲部限定第一和第二踏板32并且相應(yīng)的平臺和相應(yīng)的滾軸延伸形成第一和第二踏板的相應(yīng)的管狀結(jié)構(gòu)。圖8-11中的下部往復(fù)式構(gòu)件直接地附接至支撐腳墊126b的框架126a。應(yīng)當(dāng)理解 的是，所述實(shí)施例中的每一個的特征適用于另一個。

參考圖8-11，器械100可包括具有用于接觸支撐表面的基部114的框架112，從基部114延伸至上部支撐結(jié)構(gòu)120的豎直的支架116，以及在基部114和豎直的支架116之間延伸的第一和第二傾斜構(gòu)件122。如在本文中所討論的各個實(shí)施例中所反映的，器械100可包括上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。所述器械還可或者可替代地包括下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。所述上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)均可將輸入提供至曲柄軸125中，所述輸入引起使曲柄軸125圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)的趨勢。每個機(jī)構(gòu)可具有在曲柄軸125上產(chǎn)生力矩的單一的或多個單獨(dú)的連桿件。例如，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)可包括從把手134延伸至曲柄軸125的一個或多個上部連桿件。下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)可包括從踏板132延伸至曲柄軸125的一個或多個下部連桿件。在一個示例中，每個器械可具有兩個把手134以及將所述把手中的每一個連接至曲柄軸125的兩個連桿件。同樣地，下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)可包括兩個踏板并且具有將所述兩個踏板中的每一個連接至曲柄軸125的兩個連桿件。曲柄軸125可具有能圍繞曲柄軸軸線A旋轉(zhuǎn)的第一側(cè)部和第二側(cè)部。所述第一側(cè)部和第二側(cè)部可分別固定地連接至上部的兩個連桿件和/或下部的兩個連桿件。

在各個實(shí)施例中，下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)可包括對應(yīng)于器械100的左側(cè)和右側(cè)的第一下部連桿件和第二下部連桿件。第一和第二下部連桿件可分別包括第一和第二踏板132、第一和第二滾軸130、第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126、和/或第一和第二曲柄臂128中的一個或多個。第一和第二下部連桿件可圍繞曲柄軸125將用戶的輸入力可操作地轉(zhuǎn)換為力矩。

器械100可包括第一和/或第二曲柄輪124，其可圍繞水平的旋轉(zhuǎn)軸線A可旋轉(zhuǎn)地支撐于上部支撐結(jié)構(gòu)120的相對的側(cè)部上。第一和第二曲柄臂128相對于相應(yīng)的曲柄軸125固定，曲柄軸125繼而可相對于相應(yīng)的第一和第二曲柄輪124固定。曲柄臂128可設(shè)置于曲柄輪124的外部側(cè)部上。曲柄臂128可為能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A旋轉(zhuǎn)的，以使得曲柄臂128的旋轉(zhuǎn)使曲柄輪124和/或曲柄軸125旋轉(zhuǎn)。第一和第二曲柄 臂128沿相反的徑向方向從軸線A處的中心端部延伸至相應(yīng)的徑向端部。例如，曲柄軸125的第一側(cè)部和第二側(cè)部可固定地連接至第一和第二下部曲柄臂的第二端部。第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126具有分別可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第一和第二曲柄臂128的徑向端部的前端部，以及分別聯(lián)接至第一和第二腳踏板132的后端部。第一和第二滾軸130可分別聯(lián)接至第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126的中間部分。在各個示例中，第一和第二踏板132均可具有第一端部，其中第一和第二滾軸130分別從所述第一端部延伸。第一和第二踏板132中的每一個可具有第二端部，所述第二端部分別具有第一和第二平臺126b(或相似地，墊)。第一和第二支架126a可形成第一和第二踏板132的、連接第一和第二平臺132b以及第一和第二支架132a的部分。第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126可分別在第一和第二滾軸130與第一和第二平臺132b之間固定地連接至第一和第二支架126a。連接部可比第一和第二滾軸130更靠近第一和第二平臺的前方。第一和第二平臺132b可為可操作的，用于使用戶站在上面以及提供輸入力。第一和第二滾軸130圍繞各自的滾軸軸線T旋轉(zhuǎn)。第一和第二滾軸可分別在第一和第二傾斜構(gòu)件122上旋轉(zhuǎn)以及沿第一和第二傾斜構(gòu)件122行進(jìn)。第一和第二傾斜構(gòu)件122可沿第一和第二傾斜構(gòu)件的長度和高度形成行進(jìn)路徑。滾軸130可沿框架112的傾斜構(gòu)件122滾動地平移。在替代實(shí)施例中，代替滾軸130或者除了滾軸130之外，可使用其它軸承機(jī)構(gòu)(比如，滑動摩擦式軸承)來提供下部往復(fù)式構(gòu)件126的、沿傾斜構(gòu)件122的平移運(yùn)動。

當(dāng)用戶驅(qū)動腳踏板132時，下部往復(fù)式構(gòu)件126的中間部分經(jīng)由滾軸130沿傾斜構(gòu)件122沿大致直線路徑平移，并且下部往復(fù)式構(gòu)件126的前端部圍繞旋轉(zhuǎn)軸線A沿圓形路徑運(yùn)動，這圍繞軸線A以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動驅(qū)動曲柄臂128和曲柄輪124。下部往復(fù)式構(gòu)件126的前端部的圓形運(yùn)動與腳構(gòu)件的中間部分的直線運(yùn)動的組合使腳構(gòu)件的后端部處的踏板132沿非圓形閉合環(huán)路(比如，大致卵形和/或大致橢圓形閉合環(huán)路)運(yùn)動。踏板132移動經(jīng)過的閉合環(huán)路可與參考器械10的踏板32所描述的那些閉合環(huán)路大致相似。腳踏板132移動經(jīng)過的閉合環(huán)路 可具有由所述路徑的、間隔最遠(yuǎn)的兩個點(diǎn)所限定的主軸線。踏板132移動經(jīng)過的閉合環(huán)路中的一個或多個的主軸線可具有與接近于水平相比更接近于豎直的傾斜角度，比如相對于由基部114所限定的水平面為至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°、至少75°、至少80°、和/或至少85°。為了引起踏板132的閉合環(huán)路的這樣的傾斜，傾斜構(gòu)件122可包括大致直線部分，滾軸130在所述大致直線部分上移動。傾斜構(gòu)件122相對于水平的基部114形成較大的傾斜角度α，比如至少45°、至少50°、至少55°、至少60°、至少65°、至少70°、至少75°、至少80°、和/或至少85°。為腳踏板的運(yùn)動設(shè)定路徑的該較大的傾斜角度可為用戶提供與在水平面上行走或跑步相比更類似于攀登的下半身的鍛煉。這樣的下半身的鍛煉可能與傳統(tǒng)的階梯攀登機(jī)所提供的下半身的鍛煉相似。

在各個實(shí)施例中，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90可包括對應(yīng)于器械100的左側(cè)和右側(cè)的第一上部連桿件和第二上部連桿件。第一和第二上部連桿件可分別包括第一和第二把手134、第一和第二連桿件138、第一和第二上部往復(fù)式構(gòu)件140、和/或第一和第二虛擬曲柄臂142a中的一個或多個。第一和第二上部連桿件將把手143處的、來自用戶的輸入力轉(zhuǎn)變成圍繞曲柄軸125的力矩。

參考圖8-10，第一和第二把手134可在水平軸線D處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至框架112的上部支撐結(jié)構(gòu)120。把手134的、圍繞水平軸線D的旋轉(zhuǎn)引起第一和第二連桿件138的相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)，所述第一和第二連桿件138在它們的徑向端部處可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第一和第二上部往復(fù)式構(gòu)件140。第一和第二連桿件138以及把手134可為能圍繞軸線D樞轉(zhuǎn)的。例如，第一和第二連桿件138可在與軸線D對準(zhǔn)的樞軸處從把手134如懸臂似地向外伸出。第一和第二連桿件138中的每一個相對于相應(yīng)的把手134可具有角度ω?？蓮慕?jīng)過軸線D的平面以及把手中的、接近至連桿件138的連接部的彎曲部測量所述角度。角度ω可為任何角度，比如介于0度至180度之間的角度?？蓪⒔嵌圈貎?yōu)化成對于單一的用戶或一般的用戶為最舒服的角度。上部往復(fù)式構(gòu)件140的 下部端部可分別可樞轉(zhuǎn)地連接至第一和第二虛擬曲柄臂142a。第一和第二虛擬曲柄臂142a可為能圍繞相應(yīng)的軸線B(其可稱作虛擬曲柄臂軸線)相對于上部往復(fù)式構(gòu)件140的剩余部分旋轉(zhuǎn)的。軸線B可平行于曲柄軸線A。每一軸線B可位于上部往復(fù)式構(gòu)件140中的每一個的端部的近側(cè)。每一軸線B還可位于虛擬曲柄臂142a的一個端部的近側(cè)。每一軸線B可沿相反的方向徑向地偏離軸線A。每一相應(yīng)的虛擬曲柄臂142a可分別垂直于軸線A以及軸線B中的每一者。軸線A與每一軸線B之間的距離可大約限定虛擬曲柄臂的長度。軸線A與每一軸線B之間的該距離還為將力矩施加于曲柄軸上的每一虛擬曲柄臂142a的力矩臂的長度。當(dāng)在本文中使用時，虛擬曲柄臂142a可為將力矩施加于曲柄軸125上的任何裝置。例如，如在上文中所使用的，虛擬曲柄臂142a可為盤142。在另一示例中，虛擬曲柄臂142a可為與曲柄臂128相似的曲柄臂。虛擬曲柄臂中的每一者可為單一的一段半脊?fàn)钪良範(fàn)畈牧?，所述材料具有在每一端部的近?cè)的樞軸，其中往復(fù)式構(gòu)件中的一個沿在一個端部近側(cè)的軸線B可樞轉(zhuǎn)地連接并且曲柄軸沿近側(cè)地連接至另一個端部的軸線A固定地連接。虛擬曲柄臂可包括兩個以上的樞軸并且可具有任何形狀。如此后所討論的，將虛擬曲柄臂描述成盤142，但這僅僅是作為示例，因?yàn)樘摂M曲柄臂可采取能被操作成將力矩施加至曲柄軸125的任何形式。這樣，包括有盤的各實(shí)施例還可包括虛擬曲柄臂或本文中的其它任何實(shí)施例的盤或者如果適用的話將被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。

在其中虛擬曲柄臂142a為可旋轉(zhuǎn)的盤142的實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)將上部往復(fù)式構(gòu)件140以及可旋轉(zhuǎn)的盤142的結(jié)構(gòu)理解成與如圖3-7中所示的器械10的上部往復(fù)式構(gòu)件40以及盤42相似。然而，虛擬曲柄臂、曲柄臂、盤或等等中的任何一個還可適用于圖3-7的實(shí)施例。如圖10中所示，上部往復(fù)式構(gòu)件140的下部端部可剛好設(shè)置于曲柄輪124的內(nèi)部。當(dāng)曲柄輪124圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)時，盤軸線B圍繞軸線A繞軌道運(yùn)行。盤142還可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接至曲柄軸線A，以使得在盤142在上部支撐構(gòu)件120的相對的側(cè)部上圍繞曲柄軸線A樞轉(zhuǎn)時，盤142在上 部往復(fù)式構(gòu)件140的相應(yīng)的下部端部內(nèi)旋轉(zhuǎn)。盤142可相對于相應(yīng)的曲柄臂128固定，以使得它們在用戶驅(qū)動踏板132和/或把手134時圍繞曲柄軸線A一致地旋轉(zhuǎn)以用曲柄轉(zhuǎn)動曲柄輪124。

第一和第二連桿件138可具有與軸線C同軸的另外的樞軸。上部往復(fù)式構(gòu)件140可在與軸線C同軸的樞軸處連接至連桿件138。如上所述，上部往復(fù)式構(gòu)件140可與環(huán)形軸套141連接。環(huán)形軸套141包圍可旋轉(zhuǎn)的盤142，其中所述兩者能夠獨(dú)立于彼此旋轉(zhuǎn)。當(dāng)把手134來回地鉸接時，它們使連桿件138沿弧形運(yùn)動，這繼而鉸接上部往復(fù)式構(gòu)件140。經(jīng)由上部往復(fù)式構(gòu)件140與環(huán)形軸套141之間的固定連接，把手134的鉸接還使環(huán)形軸套141運(yùn)動。由于可旋轉(zhuǎn)的盤142固定地連接至圍繞軸線A樞轉(zhuǎn)的曲柄軸并且能圍繞所述曲柄軸旋轉(zhuǎn)，所以可旋轉(zhuǎn)的盤142也圍繞所述軸線A旋轉(zhuǎn)。當(dāng)上部往復(fù)式構(gòu)件140來回地鉸接時，它沿圓形路徑朝向以及遠(yuǎn)離軸線A推動環(huán)形軸套141，從而使軸線B和/或盤142的中心圍繞軸線A呈圓形繞軌道運(yùn)行。

根據(jù)各個實(shí)施例，第一連桿件90可為偏心連桿件。如圖9E中所示，上部往復(fù)式構(gòu)件140驅(qū)動包括環(huán)形軸套141和盤142的偏心輪。在所述盤圍繞作為固定樞軸的軸線A旋轉(zhuǎn)的情況下，盤的中心軸線B沿圓形路徑圍繞A行進(jìn)。由于環(huán)形軸套141與盤142之間的相對的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的自由，該路徑是可能的。能將軸線A與軸線B之間的距離可作為連桿件的旋轉(zhuǎn)臂進(jìn)行操作。如圖9E中所示的圖中所示出的，將力F1施加至上部往復(fù)式構(gòu)件140。例如，所述力可沿所示方向或者與所示方向相反。若沿F1所示的方向，則上部往復(fù)式構(gòu)件140和環(huán)形軸套141通過軸線B將載荷施加于盤142上。然而，由于盤142相對于能圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)的曲柄軸125固定，盤142上的載荷使扭矩被施加于與軸線A同軸的曲柄軸125上。當(dāng)力F1足夠克服曲柄軸125中的阻力時，盤142開始沿方向R1旋轉(zhuǎn)并且曲柄軸開始沿方向R2旋轉(zhuǎn)。在F1沿相反的方向的情況下，R1和R2將同樣地沿相反的方向。如圖9F所示，當(dāng)偏心連桿件的工作周期繼續(xù)時，力F1必須改變方向以便繼續(xù)驅(qū)動盤142和曲柄軸125的、分別沿方向R1、R2的旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)各個實(shí)施例，第二機(jī)械效益由第二連桿件92內(nèi)的構(gòu)件的組合產(chǎn)生。在第二連桿件92內(nèi)，響應(yīng)通過踏板132相對第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126施加力，踏板132圍繞第一和第二滾軸130樞轉(zhuǎn)。第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126上的力分別驅(qū)動第一和第二曲柄臂128。曲柄臂128在軸線E處可樞轉(zhuǎn)地連接至第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126并且在軸線A處固定地連接至曲柄軸125。當(dāng)?shù)谝缓偷诙虏客鶑?fù)式構(gòu)件126被鉸接時，力(例如，圖9E、9F中所示的F2)驅(qū)動曲柄臂128，其使曲柄軸125圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)。圖9B、9C、以及9D各示出處于不同的位置中的踏板132以及曲柄臂128中的相對應(yīng)的不同的位置。曲柄臂128中的這些相對應(yīng)的不同的位置還代表固定地附接至曲柄臂128的曲柄軸125的旋轉(zhuǎn)。由于固定的附接，曲柄臂128可將曲柄臂128從第一和第二下部往復(fù)式構(gòu)件126接收的輸入傳至曲柄軸125。曲柄臂128可相對于盤142固定地設(shè)置。如上所述，盤142可具有虛擬曲柄臂142a，其為盤142的、大約垂直于軸線B和軸線A并且在軸線B和軸線A之間延伸的部分。

如圖9E中所示，可將虛擬曲柄臂142a設(shè)定于距離曲柄臂128(亦即，大約垂直于軸線A和軸線E并且在軸線A和軸線E之間延伸的構(gòu)件)的角度的角度λ處。當(dāng)盤142和曲柄臂128旋轉(zhuǎn)例如90度時，曲柄臂128相對于虛擬曲柄臂142a可保持處于相同的相對角度處。角度λ可介于任何角度(亦即，0-360度)之間。在一個示例中，角度λ可介于60°至90°之間。在一個示例中，角度λ可為75°。

理解連桿件90和92的該示例性實(shí)施例，可理解的是，可通過改變各個元件的特征操縱連桿件的機(jī)械效益(mechanical advantage)。例如，在第一連桿件90中，可通過把手的長度或把手134從用戶接收輸入的位置建立把手134所施加的杠桿作用?？赏ㄟ^從軸線D至軸線C的距離建立第一和第二連桿件138所施加的杠桿作用?？赏ㄟ^軸線B與軸線A之間的距離建立偏心連桿件所施加的杠桿作用。上部往復(fù)式構(gòu)件140可在從軸線C至軸線B的距離上方將第一和第二連桿件138連接至偏心連桿件(盤142和環(huán)形軸套141)。軸線D和C之間的 距離與軸線B和A之間的距離的比(亦即，D-C:B-A)在一個示例中可介于1:4至4:1之間。在另一示例中，所述比可介于1:1至4:1之間。在另一示例中，所述比可介于2:1至3:1之間。在另一示例中，所述比可為大致2.8:1。在一個示例中，從軸線D至軸線C的距離可為大致103mm并且從軸線B至軸線A的距離可為大致35mm。這限定大致2.9:1的比。在各個示例中，從軸線A至軸線E的距離可為大致132mm。在各個示例中，從任一軸線E至相應(yīng)的軸線T中的一者(亦即，滾軸的旋轉(zhuǎn)軸線中的一者)的距離為大致683mm。如圖9B中所示，可通過X表示從E至T的距離。雖然X大體上沿襲下部往復(fù)式構(gòu)件的長度，但是如本文中所討論的，應(yīng)當(dāng)指出的是，下部往復(fù)式構(gòu)件126可能并非為筆直的連接構(gòu)件，而是例如如圖8中所示可為具有一個或多個彎曲部的多個部分或多個構(gòu)件，其中所述一個或多個彎曲部在所述多個部分或多個構(gòu)件中在中間出現(xiàn)。

參考圖9A-9F，把手134通過上部連桿件將輸入提供至曲柄軸125中。踏板132通過第二連桿件92將輸入提供至曲柄軸125中。將曲柄軸固定地連接至曲柄輪124使這兩者相對于彼此一同旋轉(zhuǎn)。

每個把手可具有連桿件組件，其包括把手134、樞軸軸線D、連桿件138、上部往復(fù)式構(gòu)件140、以及盤142。兩個把手連桿件組件可將輸入提供至曲柄軸125中。每個把手連桿件可相對于踏板連桿件組件連接至曲柄軸125，以使得把手134中的每一個相對于踏板132以相反的運(yùn)動往復(fù)運(yùn)動。例如，當(dāng)左踏板132向上且向前運(yùn)動時，左把手134向后樞轉(zhuǎn)，反之亦然。

上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92(共同或單獨(dú)地起作用)將把手處的用戶輸入轉(zhuǎn)換為曲柄軸125的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。根據(jù)各個實(shí)施例，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90用第一機(jī)械效益(例如，作為輸入力與曲柄軸處的力矩的比較)驅(qū)動曲柄軸125。所述第一機(jī)械效益可在把手134的整個工作周期中變化。例如，當(dāng)?shù)谝缓偷诙咽?34在器械的工作周期中圍繞軸線D來回地往復(fù)運(yùn)動時，由上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90供應(yīng)至曲柄軸125的機(jī)械效益可能隨器械的工作周期的進(jìn)行而改變。 下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92用第二機(jī)械效益(例如，作為在特定的瞬間或角度下踏板處的輸入力與曲柄軸處的扭矩的比較)驅(qū)動曲柄軸125。所述第二機(jī)械效益可在踏板的、如由滾軸130的、相對于它們的頂部豎直位置和底部豎直位置的豎直位置所限定的整個工作周期中變化。例如，當(dāng)踏板132改變位置時，由下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92所供應(yīng)的機(jī)械效益可隨踏板132的改變的位置而改變。各個機(jī)械效益曲線可能在工作周期中的某些點(diǎn)處上升至相應(yīng)的力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的最大機(jī)械效益并且可能在工作周期中的其它點(diǎn)處下降至最小機(jī)械效益。在這方面，力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90、92中的每一個可具有這樣的機(jī)械效益曲線，該機(jī)械效益曲線描述在把手或踏板的整個工作周期中的機(jī)械效應(yīng)。在工作周期中的任何情況下第一機(jī)械效益曲線可與第二機(jī)械效益曲線不同和/或所述曲線在整個工作周期中可大致為不同的。與利用第二機(jī)械效益的用戶的下半身的鍛煉(例如，在踏板132處)相比，可將健身器械100構(gòu)造成通過不同地利用第一機(jī)械效益來平衡用戶的上半身的鍛煉(例如，在把手處)。在各個實(shí)施例中，在其中相應(yīng)的機(jī)械效益曲線處于它們的相應(yīng)的最大值附近的這樣的點(diǎn)處，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90可基本匹配下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92。盡管在健身器械的整個工作周期中在相應(yīng)的機(jī)械效益曲線方面存在差異或相似處，至把手和踏板的輸入仍然通過它們的相應(yīng)的機(jī)構(gòu)一致地工作來驅(qū)動曲柄軸125。

在以下的表中提供并且在圖9G-N中反映健身器械的結(jié)構(gòu)和特征的一個示例。所述表代表如下所述的并且被分析成比如在器械的半個部分上的單一的連桿件(例如，健身器械的左連桿件)的一個實(shí)施例。施加至把手的力或把手力以及施加至踏板的力或踏板力通過箭頭F示出并且所述力中的每一個為相等的力。在距離軸線D大致376mm的距離處施加把手力，這將力定位于用戶通?？赡苁褂玫陌咽直拇笾轮虚g位置處。在距離軸線T大致381mm的距離處將踏板力施加至腳踏板，這將力定位于用戶通?？赡苷玖⒌哪_踏板的大致中間位置處。從軸線D至軸線C的長度為大致104mm。從軸線B至軸線A的長度為大致35mm。從軸線A至軸線E的長度為大致132mm。從軸線E 至軸線T的長度為大致683mm。在軸線B和軸線A之間延伸的構(gòu)件與在軸線A和軸線E之間延伸的構(gòu)件之間的角度為大致75°。健身器械可包括如由把手中的一個的完整的往復(fù)運(yùn)動、曲柄軸的完整的旋轉(zhuǎn)、腳踏板中的一個的完整的環(huán)路、或者可表示健身器械的構(gòu)件的完整的重復(fù)的其它任何標(biāo)準(zhǔn)所限定的單獨(dú)的工作周期。以下的列1標(biāo)明工作周期中的步驟，以便標(biāo)明表中的位置、范圍、和/或其它屬性的變化的值。列2標(biāo)明把手的、相對于表中的其它屬性的位置。列3標(biāo)明滾軸軸線的、相對于表中的其它屬性的位置。列4標(biāo)明曲柄軸的、當(dāng)從沿移動軸線A的豎直的平面測量時相對于其它屬性的位置；在如由曲柄軸的角度所限定的工作周期的第一半上從0至180°以及在如由曲柄軸的角度所限定的工作周期的第二半上從-180至0°測量角度。列5標(biāo)明與工作周期中的點(diǎn)有關(guān)的、在軸線D和軸線C之間延伸的構(gòu)件與在軸線B和軸線C之間延伸的構(gòu)件之間的角度。列6標(biāo)明與工作周期中的點(diǎn)有關(guān)的、在軸線C和軸線B之間延伸的構(gòu)件與在軸線A和軸線B之間延伸的構(gòu)件之間的角度。列7標(biāo)明與工作周期中的點(diǎn)有關(guān)的、在軸線A和軸線E之間延伸的構(gòu)件與在軸線T和軸線E之間延伸的構(gòu)件之間的角度。列8標(biāo)明與工作周期中的點(diǎn)有關(guān)的近似機(jī)械效益比。機(jī)械效益比等于下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92中的機(jī)械效益除以上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90中的機(jī)械效益。

根據(jù)各個實(shí)施例，滾軸可沿傾斜構(gòu)件從底部位置行進(jìn)至頂部位置 并向下返回。滾軸的完整的往返行程可說明健身器械的一個工作周期。如圖9G-9N中所示，滾軸沿傾斜構(gòu)件可具有如通過RP1、RP2、RP3、RP4、以及RP5所表示的豎直位置。RP1對應(yīng)于滾軸的、還反映于以上的表中的頂部豎直位置。RP2對應(yīng)于滾軸的、還反映于以上的表中的頂部中間豎直位置。RP3對應(yīng)于滾軸的、還反映于以上的表中的中間豎直位置。RP4對應(yīng)于滾軸的、還反映于以上的表中的底部中間豎直位置。RP5對應(yīng)于滾軸的、還反映于以上的表中的底部豎直位置。在單個工作周期期間，滾軸可位于RP2、RP3、以及RP4處各兩次，一次在向下的路途中以及一次在向上的路途中，從而形成八個示例位置。這些位置中的每一個還可通過如從豎直面所測量的曲柄軸角度以及此外把手的、如以上的表中所示出的相對位置說明。應(yīng)當(dāng)指出的是，無限數(shù)量的位置存在于每個工作周期中，但是僅僅作為示例示出這些位置。

可將工作周期的功率帶(power band)定義為健身器械的工作周期中的、力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(例如，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92)在其中獲得它們的相應(yīng)的最大機(jī)械效益的范圍。換句話說，力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)處于它們的相應(yīng)的死區(qū)(dead zone)的外部，所述死區(qū)為工作周期的、其中力矩變成零的范圍。在這些死區(qū)中，隨著上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90與下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92之間的比可能接近零或無限大，所述比在它的有效性方面減小。每一工作周期可具有多個功率帶。一個工作周期可具有一個功率帶、兩個功率帶、三個功率帶、四個功率帶、或更多。例如，若存在四個不同的連桿件(例如，兩個上部連桿件和兩個下部連桿件)并且每個連桿件具有與其它連桿件不同的兩個死區(qū)，則在一個工作周期中在這些死區(qū)中的每一個之間可能存在八個功率帶。在另一示例中，若存在四個不同的連桿件(例如，兩個上部連桿件和兩個下部連桿件)，并且某些連桿件的死區(qū)為相同的(例如，上部連桿件為相同的并且下部連桿件為相同的)且相對的連桿件(例如，上部連桿件對下部連桿件)的死區(qū)為不同的但是仍然靠在一起，則在相對的連桿件的死區(qū)之間可能不存在功率帶。在器械的相對的側(cè) 部(例如，左側(cè)部對右側(cè)部)上的連桿件可具有相同的機(jī)械效益曲線但是為180度異相，因此同時但是從工作周期的不同的部分具有死區(qū)。

根據(jù)一個示例，所述表以及圖9G-9N從健身器械的相同的側(cè)部示出兩個連桿件的示例。健身器械在如由曲柄軸的角度所限定的工作周期的一半中可具有介于0°至110°之間的成角度的功率帶并且在所述工作周期的另一半中可具有介于155°至180°之間的以及介于-180°至-70°之間的成角度的功率帶，其中以曲柄臂處于豎直位置中開始。這一點(diǎn)的相反的情況為，死區(qū)可能存在于曲柄軸的110°至155°之間以及-70°至0°之間?？上嗨频匾詽L軸的豎直位置或把手位置對工作周期的這些功率帶進(jìn)行描述。例如，健身器械可具有如由滾軸從滾軸上部中間位置(例如，RP2)至滾軸下部中間位置(例如，RP4)所限定的功率帶。在另一示例中，健身器械可具有如由把手從把手前方中間位置至把手后方中間位置所限定的功率帶。

根據(jù)各個實(shí)施例，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92在如由滾軸位置所限定的工作周期的功率帶中提供介于大致0.6至1.4之間的機(jī)械效益比。在各個示例中，響應(yīng)滾軸在工作周期期間位于它的豎直的行程的中間點(diǎn)處，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92提供介于大致0.8至1.1之間的機(jī)械效益比。

根據(jù)各個實(shí)施例，響應(yīng)處于工作周期的功率帶中，下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92(例如，第一和第二下部連桿件)可在曲柄軸上產(chǎn)生最大機(jī)械效益。根據(jù)各個實(shí)施例，響應(yīng)處于工作周期的功率帶中，上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90(例如，第一和第二上部連桿件)可在曲柄軸上產(chǎn)生最大機(jī)械效益。

根據(jù)各個實(shí)施例，在軸線D和軸線C之間延伸的構(gòu)件(例如，上部連桿件138)與在軸線B和軸線C之間延伸的構(gòu)件(例如，上部往復(fù)式連桿件140)之間的角度在整個工作周期中可介于大致70°至115°之間。在各個示例中，響應(yīng)第一和第二把手接近于它們的行程的中間點(diǎn)，該角度可介于80°至100°之間。在各個示例中，響應(yīng)相應(yīng)的第一和第二滾軸處于它們的行程的大致中間點(diǎn)(其大約為其中下部連桿件 在曲柄軸上具有最大機(jī)械效益的位置)處，該角度可介于大致80°至105°之間。在各個示例中，響應(yīng)健身器械處于它的工作周期的功率帶內(nèi)，該角度可介于80°至100°之間。

在軸線C和軸線B之間延伸的構(gòu)件(例如，上部往復(fù)式構(gòu)件)與在軸線A和軸線B之間延伸的構(gòu)件(例如，虛擬曲柄臂)之間的角度在整個工作周期中可介于大致0°至180°之間。在各個示例中，響應(yīng)相應(yīng)的第一和第二滾軸處于它們的行程的大致中間點(diǎn)處，第一和第二下部連桿件在曲柄軸上產(chǎn)生最大機(jī)械效益，第一和第二把手接近于它們的行程的中間點(diǎn)，或者健身器械處于它的工作周期的功率帶內(nèi)中的至少一者，該角度可介于65°至115°之間。

在軸線A和軸線E之間延伸的構(gòu)件(例如，曲柄臂)與在軸線T和軸線E之間延伸的構(gòu)件(例如，下部往復(fù)式構(gòu)件)之間的角度在整個工作周期中可介于-20°至165°之間。在各個示例中，響應(yīng)相應(yīng)的第一和第二滾軸處于它們的行程的大致中間點(diǎn)處，第一和第二下部連桿件在曲柄軸上產(chǎn)生最大機(jī)械效益，第一和第二把手接近于它們的行程的中間點(diǎn)，或者健身器械處于它的工作周期的功率帶內(nèi)中的至少一者，該角度可介于80°至100°之間。如圖10中所示，器械100可進(jìn)一步包括安裝于上部支撐構(gòu)件120的頂部附近的用戶界面102。用戶界面102可包括顯示器以將信息提供至用戶，并且可包括用戶輸入端以使用戶能夠輸入信息以及調(diào)節(jié)器械的設(shè)定，比如調(diào)節(jié)阻力。器械100可進(jìn)一步包括安裝于上部支撐構(gòu)件120的頂部附近的固定的把手104。

如在本文中多方面地討論的，可將阻力機(jī)構(gòu)操作地連接至曲柄軸125，以使得阻力機(jī)構(gòu)抵抗曲柄軸處的、從上部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)90和下部力矩產(chǎn)生機(jī)構(gòu)92所提供的組合力矩。可直接地或者通過曲柄軸125將曲柄輪124聯(lián)接至一個或多個阻力機(jī)構(gòu)，以將阻力提供至踏板132和把手134的往復(fù)運(yùn)動。例如，所述一個或多個阻力機(jī)構(gòu)可包括基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)150、基于磁力的阻力機(jī)構(gòu)160、基于摩擦力的阻力機(jī)構(gòu)、和/或其它阻力機(jī)構(gòu)。所述阻力機(jī)構(gòu)中的一個或多個可為可調(diào)節(jié)的，以在給定的往復(fù)頻率下提供不同水平的阻力。此外，所述阻力 機(jī)構(gòu)中的一個或多個可提供對應(yīng)于健身器械的往復(fù)頻率的可變的阻力，以使得阻力隨著往復(fù)頻率的增加而增加。

如圖8-10中所示，器械100可包括基于空氣阻力的阻力機(jī)構(gòu)或空氣制動器150(其在水平軸166上可旋轉(zhuǎn)地安裝至框架112)、和/或基于磁力的阻力機(jī)構(gòu)或磁制動器160，其包括在相同的水平軸166上可旋轉(zhuǎn)地安裝至框架112的轉(zhuǎn)子161以及同樣安裝至框架112的制動卡鉗162。通過曲柄輪124的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動空氣制動器150以及轉(zhuǎn)子161。在所示實(shí)施例中，由聯(lián)接至輪146的帶或鏈148驅(qū)動所述軸166。輪146通過另一帶或鏈144聯(lián)接至與軸線A同軸地安裝的另一輪125?？蓪⑤?25和146用作齒輪機(jī)構(gòu)，以設(shè)定空氣制動器150和轉(zhuǎn)子161的角速度相對于踏板132和把手134的往復(fù)頻率的比。例如，踏板132的一次往復(fù)運(yùn)動可能引起空氣制動器150和轉(zhuǎn)子161的多圈旋轉(zhuǎn)，以增加由空氣制動器150和/或磁制動器161所提供的阻力。

空氣制動器150在結(jié)構(gòu)和功能方面可與器械10的空氣制動器50相似，并且相似地可為可調(diào)節(jié)的以在給定的角速度下控制流動通過空氣制動器的氣流的體積。

磁制動器160通過在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時在轉(zhuǎn)子161中磁性地引起渦電流而提供阻力。如圖11中所示，制動卡鉗162包括設(shè)置于轉(zhuǎn)子161的相對的側(cè)部上的高功率磁體164。當(dāng)轉(zhuǎn)子161在磁體164之間旋轉(zhuǎn)時，由磁體所形成的磁場在轉(zhuǎn)子中引起渦電流，產(chǎn)生針對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的阻力。針對轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)的阻力的大小可隨著轉(zhuǎn)子的角速度而增加，以使得在踏板132和把手134的較高的往復(fù)頻率下提供更高的阻力。由磁制動器160所提供的阻力的大小還可為從磁體164至軸166的旋轉(zhuǎn)軸線的徑向距離的函數(shù)。由于轉(zhuǎn)子上的點(diǎn)處的線速度為轉(zhuǎn)子的角速度與該點(diǎn)距離旋轉(zhuǎn)軸線的半徑的乘積，所以當(dāng)該半徑增加時，在轉(zhuǎn)子的任何給定的角速度下，轉(zhuǎn)子161的、在磁體164之間經(jīng)過的部分的線速度增加。在某些實(shí)施例中，可將制動卡鉗162可樞轉(zhuǎn)地安裝或者以其它方式可調(diào)節(jié)地安裝至框架116，以使得可以調(diào)節(jié)磁體164的、相對于軸166的軸線的徑向位置。例如，器械100可包括聯(lián)接至制動卡鉗 162的馬達(dá)，其被構(gòu)造成使磁體164相對于轉(zhuǎn)子161運(yùn)動至不同的徑向位置。當(dāng)徑向地向內(nèi)調(diào)節(jié)磁體164時，在轉(zhuǎn)子的給定的角速度下，轉(zhuǎn)子161的、在磁體之間經(jīng)過的部分的線速度減小，從而在踏板132和把手134的給定的往復(fù)頻率下減小由磁制動器160所提供的阻力。相反地，當(dāng)徑向地向外調(diào)節(jié)磁體164時，在轉(zhuǎn)子的給定的角速度下，轉(zhuǎn)子161的、在磁體之間經(jīng)過的部分的線速度增加，從而在踏板132和把手134的給定的往復(fù)頻率下增加由磁制動器160所提供的阻力。

在某些實(shí)施例中，當(dāng)器械10被用于鍛煉時，可迅速地調(diào)節(jié)制動卡鉗162來調(diào)節(jié)阻力。例如，當(dāng)用戶驅(qū)動踏板132和/或把手134的往復(fù)運(yùn)動時，用戶可迅速地調(diào)節(jié)制動卡鉗162的磁體164相對于轉(zhuǎn)子161的徑向位置，比如在用戶用他的腳驅(qū)動踏板132時，通過操縱圖10中所示的手動操作桿、按鈕、或者設(shè)置于用戶的手夠得到的范圍內(nèi)的其它機(jī)構(gòu)。這樣的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可機(jī)械地和/或電力地聯(lián)接至磁制動器160，以引起對轉(zhuǎn)子中的渦電流的調(diào)節(jié)并因此調(diào)節(jié)磁阻力水平。用戶界面102可包括顯示器以將信息提供至用戶，并且可包括用戶輸入端以使用戶能夠輸入信息來調(diào)節(jié)器械的設(shè)定，比如調(diào)節(jié)阻力。在某些實(shí)施例中，這樣的用戶-引起的調(diào)節(jié)可為自動的，比如使用用戶界面102上的、電聯(lián)接至控制器的按鈕以及聯(lián)接至制動卡鉗162的電動馬達(dá)。在其它實(shí)施例中，這樣的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可為完全地手動操作的、或者手動和自動的組合。在某些實(shí)施例中，用戶可以使所期望的磁阻力調(diào)節(jié)在相對較短的時間范圍內(nèi)完全地發(fā)生，比如從用戶經(jīng)由電子輸入裝置所進(jìn)行的手動輸入的時間或者機(jī)械裝置的手動啟動的時間在半秒鐘內(nèi)、在一秒鐘內(nèi)、在兩秒鐘內(nèi)、在三秒鐘內(nèi)、在四秒鐘內(nèi)、和/或在五秒鐘內(nèi)。在其它實(shí)施例中，磁阻力調(diào)節(jié)的時間段可比以上所提供的示例性時間段更小或更大。

圖12-16示出具有外部殼體170的健身器械100的一個實(shí)施例，其中外部殼體170圍繞器械的前部分安裝。殼體170可容納并保護(hù)框架112的部分、輪125和146、帶或鏈144和148、上部往復(fù)式構(gòu)件140的下部部分、空氣制動器150、磁制動器160、用于調(diào)節(jié)空氣制動 器和/或磁制動器的馬達(dá)、配線、和/或器械100的其它構(gòu)件。如圖12、14、以及15中所示，殼體170可包括空氣制動器外殼172，其包括橫向入口開口176以使空氣能夠進(jìn)入空氣制動器150中以及徑向出口開口174以使空氣能夠離開空氣制動器。如圖13和15中所示，在除了空氣制動器150之外或者代替空氣制動器150包括磁制動器的情況下，殼體170可進(jìn)一步包括磁制動器外殼176以保護(hù)磁制動器160?？墒骨?28和曲柄輪124通過殼體暴露，以使得下部往復(fù)式構(gòu)件126可圍繞軸線A以圓形運(yùn)動驅(qū)動它們而不受殼體170的阻礙。

圖18A-G示出健身器械的一個示例的各個視圖。在圖18A-G中所示的示例中，健身器械可為大致直立的裝置，其由于整個器械的大致豎直的特征而占據(jù)少量的占地面積。如示意性地示出的，圖18A-G示出健身器械的示例性的軸測圖、前視圖、后視圖、左視圖、右視圖、俯視圖、以及仰視圖。這些視圖中的每一個還示出健身器械的裝飾方面。

為了本說明的目的，在本文中描述本實(shí)用新型的實(shí)施例的某些方面、優(yōu)點(diǎn)、以及新穎特征。無論如何不應(yīng)當(dāng)將所公開的方法、裝置、以及系統(tǒng)理解為限制性的。相反地，本實(shí)用新型涉及所公開的各個實(shí)施例(單獨(dú)的以及與彼此的各種組合及半組合)的所有的新穎的以及非顯而易見的特征和方面。方法、裝置、以及系統(tǒng)并不限于任何具體的方面或特征或其組合，所公開的實(shí)施例也不需要任何一個或多個具體的優(yōu)點(diǎn)存在或問題被解決。

當(dāng)在本文中使用時，術(shù)語“一個”以及“至少一個”包含一個或多個所指定的元素。即，若存在兩個特定的元素，則這些元素中的一個也存在并且因此存在“一個”元素。術(shù)語“多個”以及“復(fù)數(shù)”意味著兩個或更多個所指定的元素。

當(dāng)在本文中使用時，在一列元素中的最后兩個之間所使用的術(shù)語“和/或”意味著所列出的元素中的任何一個或多個。例如，短語“A、B、和/或C”意味著“A”、“B”、“C”、“A和B”、“A和C”、“B和C”或者“A、B以及C”。

所有相對參考以及方向參考(包括：上部、下部、向上、向下、左、右、向左、向右、頂部、底部、側(cè)部、以上、以下、前、中間、后、豎直、水平、高度、深度、寬度、以及等等)以舉例方式給出，以幫助讀者理解本文中所描述的特定實(shí)施例。它們不應(yīng)當(dāng)被理解成要求或限制，特別是對于本實(shí)用新型的位置、取向、或使用除非在權(quán)利要求中具體地闡明。連接參考(例如，附接、聯(lián)接、連接、接合、以及等等)要被廣泛地理解并且可包括在元件的連接部之間的中間構(gòu)件以及元件之間的相對運(yùn)動。這樣，連接參考并不一定表示兩個元件直接地連接以及相對于彼此固定，除非在權(quán)利要求中具體地闡明。

除非另作說明，當(dāng)在說明書或權(quán)利要求中使用時，表示特性、大小、百分比、測量結(jié)果、距離、比、以及等等的所有數(shù)字將被理解成由術(shù)語“大致”修飾。因此，除非隱含地或明確地另作說明，所闡明的數(shù)值參數(shù)為近似值，其可取決于所尋求的預(yù)期特性和/或在標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件/方法下的檢測的限制。當(dāng)直接地且明確地將實(shí)施例與所討論的現(xiàn)有技術(shù)區(qū)分時，數(shù)字并非近似值除非使用單詞“大致”。

考慮到本文中所公開的原理可適用于很多可能的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解的是，所示例說明的實(shí)施例僅僅為示例并且不應(yīng)當(dāng)被看作是限制本實(shí)用新型的范圍。相反地，本實(shí)用新型的范圍至少像以下示例性權(quán)利要求一樣廣泛。