DE102004055909A1

DE102004055909A1 - Elliptische Übungsmaschine

Info

Publication number: DE102004055909A1
Application number: DE200410055909
Authority: DE
Inventors: Hung-Mao Ing. Liao; Te-Chang Ing. Huang
Original assignee: Johnson Tech Co Ltd
Current assignee: Johnson Tech Co Ltd
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2004-11-19
Publication date: 2006-05-24
Also published as: DE102004055909A8

Abstract

Eine Übungsmaschine enthält ein Paar von Gleitelementen mit vorderen Enden, die mit einer Kurbeleinheit verbunden sind, um sich zusammen mit der Kurbeleinheit zu drehen, und hinteren Enden, die auf einer Stütze in linearer Richtung gleitbar sind. Ein Paar von sich hin- und herbewegenden Elementen ist auf der Stütze zur Hin- und Herbewegung in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung montiert. Ein Paar von Fußstützelementen hat jeweils ein vorderes Gelenkende und ein hinteres freies Ende. Das vordere Gelenkende jedes Fußstützelements ist über ein Gelenk drehbar mit einem der Gleitelemente zwischen vorderen und hinteren Enden des Gleitelements verbunden. Jedes Fußstützelement ist vom vorderen Gelenkende aus in Richtung nach hinten mit einem der sich hin- und herbewegenden Elemente verbunden.

Description

Diese Erfindung betrifft eine Übungsmaschine, und insbesondere eine elliptische Übungsmaschine, die zulässt, dass der Anwender/die Anwenderin eine Übung durch Bewegen seiner/ihrer Füße entlang einem elliptischen Pfad ausführt.
Unter Bezugnahme auf 1A enthält eine typische elliptische Übungsmaschine einen Rahmen 11, der ein Paar von Schwingarmen 16, ein Paar von Fußelementen 14, die über Kurbeln 13 mit einem Rad 12 verbunden sind, und ein Paar von sich hin- und herbewegenden Elementen 17, von welchen jedes mit einem der Schwingarme 16 verbunden ist, trägt. Die Fußelemente 14 sind jeweils mit Fuß-Plattformen 15 versehen. Die untersten Enden der Fußelemente 14 sind entlang von Schienen gleitbar, die an dem Rahmen 11 vorgesehen sind. Wenn der Anwender/die Anwenderin auf den Fuß-Plattformen 15 steht und eine Übung durch Bewegung der Fuß-Plattformen 15 mit seinen Füßen durchführt, bewegen sich die Fußelemente 14 vorwärts und rückwärts und drehen sich die Kurbeln 13 um die Achse des Rads 12, so dass sich jede Fuß-Plattform 15 entlang einem elliptischen Pfad hebt und senkt.
Weil jedoch die Fuß-Plattformen 15 fest an den Fußelementen 14 montiert sind, sind sie relativ zu den Fußelementen 14 unbeweglich. Die unbeweglichen Fuß-Plattformen 15 sind nicht biegbar bzw. nicht flexibel und sind daher nicht dazu fähig, während des Verlaufs einer Übungsbewegung ihre Neigungsposition gemäß der sich ändernden Neigungsposition der Anwenderfüße zu ändern. Daher können die Fuß-Plattformen 15 nicht den gesamten Teil der Anwenderfüße kontaktieren und stützen, die während ihrer Bewegungen entlang elliptischer Pfade dazu neigen, sich unter unterschiedlichen Neigungswinkeln zu neigen. Insbesondere dann, wenn die Anwenderfüße ihre höchste oder niedrigste Position erreichen, werden sie an den Fersen nicht gestützt, so dass die Fersen im Wesentlichen in einer Hängeposition sind und anfällig für eine Verspannung und eine Ermüdung sind.

Die US-Patente Nr. 5,540,637 und 5,813,949 offenbaren auch eine Übungsmaschine, die einem Anwender ermöglicht, seine Füße entlang einem elliptischen Pfad zu bewegen. Bei dieser Maschine sind Fuß-Plattformen durch jeweilige Fußelemente gestützt bzw. gelagert, die nicht mit einer Kurbel verbunden sind und die nicht auf der Basis eines Rahmens gleiten. Jedoch sind, wie bei dem in 1 gezeigten Stand der Technik, die Fuß-Plattformen, der in jedem Patent offenbarten Maschine auch unbeweglich relativ zu den Fußelementen, so dass sie keine ausreichende Stütze für die Anwenderfüße zur Verfügung stellen können.

1B zeigt eine Übungsmaschine, die Fuß-Plattformen 10 enthält, von welchen jede relativ zu einem Fußelement 101 über ein Gelenk drehbar ist, an welchem Fußelement die Fuß-Plattform 10 angebracht ist. Jede Fuß-Plattform 10 ist an einem Drehgelenkelement 103 drehbar gelagert, das über einen Gelenkstift 104 an dem Fußelement 101 montiert ist, und ist weiterhin durch einen Kopfteil 105 des Gelenkstifts 104 mit einem sich hin- und herbewegenden Element 102 drehbar bzw. schwenkbar verbunden. Während jede Fuß-Plattform 10 drehbar gelagert ist, um sich zusammen mit dem Anwenderfuß zu bewegen, um eine gute Stütze zur Verfügung zu stellen, kann deshalb, weil sie mit dem Fußelement 101 nur mittels des Gelenkstifts 104 verbunden ist, der durch das Drehgelenkelement 103 verläuft, die Übungsmaschine dann, wenn sie im Einsatz ist, einer sehr großen Biegekraft und einer Spannungskonzentration an der Verbindungsstelle zwischen der Fuß-Plattform 10 und dem Fußelement 101 unterzogen werden, um dadurch in einem Ausfall der Verbindungsstelle oder einer Beschädigung der Maschine zu resultieren.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elliptische Übungsmaschine mit einem Fußstützefement zur Verfügung zu stellen, das relativ zu einem Gleitelement drehbar bzw. schwenkbar gelagert ist, an welchem das Fußstützelement angebracht ist, um eine gute Stütze für den Anwenderfuß zur Verfügung zu stellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine elliptische Übungsmaschine mit einem verbesserten Aufbau zur Verfügung zu stellen, der eine Spannungskonzentration und Biegekräfte, die durch den Anwender während eines Übens auf die Übungsmaschine ausgeübt werden, minimieren kann.

Gemäß dieser Erfindung weist eine Übungsmaschine folgendes auf: eine Stütze, eine an der Stütze montierte Riemenscheibe, eine Kurbeleinheit, die mit der Riemenscheibe zur Drehung zusammen mit der Riemenscheibe verbunden ist, ein Paar von Gleitelementen mit vorderen Enden, die mit der Kurbeleinheit zur Drehung zusammen mit der Kurbeleinheit verbunden sind, und hinteren Enden, die auf der Stütze in linearer Richtung gleitbar sind; ein Paar von sich hin- und herbewegenden Elementen, die zur Hin- und Herbewegung in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung an der Stütze montiert sind; und ein Paar von Fußstützelementen, von welchen jedes ein vorderes Gelenkende und ein hinteres freies Ende hat. Das vordere Gelenkende jedes der Fußstützelemente ist drehbar bzw. schwenkbar mit einem der Gleitelemente zwischen den vorderen und hinteren Enden von dem einen der Gleitelemente verbunden. Jedes der Fußstützelemente ist von dem vorderen Gelenkende aus in Richtung nach hinten mit einem der sich hin- und herbewegenden Elemente verbunden.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden, wobei:
1A eine schematische Ansicht einer herkömmlichen Übungsmaschine ist;
1B eine auseinander gezogene Ansicht einer weiteren herkömmlichen Übungsmaschine ist;
2 eine perspektivische Ansicht einer Übungsmaschine ist, die die vorliegende Erfindung verkörpert;
3 eine Draufsicht der Übungsmaschine der 2 von oben ist;
4 eine seitliche Aufrissansicht der Übungsmaschine der 2 ist, welche Ansicht darstellt, dass ein Fußstützelement auf der rechten Seite der Maschine eine höchste Höhenposition eines elliptischen Pfads erreicht;
5 dieselbe Ansicht wie 4 ist, wobei sich aber das Fußstützelement der rechten Seite zu einer vordersten Position bewegt;
6 dieselbe Ansicht wie 4 ist, wobei sich aber das Fußstützelement der rechten Seite zu einer untersten Höhenposition bewegt; und
7 dieselbe Ansicht wie 4 ist, wobei sich aber das Fußstützelement der rechten Seite zu einer hintersten Position bewegt.
Gemäß den 2 bis 4 enthält eine Übungsmaschine, die die vorliegende Erfindung verkörpert, eine Stütze 2, die eine Basis 21 hat, und einen aufrecht stehenden Rahmen 22, der sich von der Basis 21 aus nach oben erstreckt. Ein Schwungrad 201 und eine Riemenscheibe 202 sind an der Basis 21 benachbart zu dem aufrecht stehenden Rahmen 22 montiert. Zwei Gleitschienen 23 sind in der Basis 21 an einem hinteren Teil der Basis 21 entfernt von dem nach oben stehenden Rahmen 22 vorgesehen. Eine Kurbeleinheit enthält zwei Kurbelelemente 24, die jeweils mit zwei gegenüber liegenden Seiten der Riemenscheibe 202 drehbar bzw. schwenkbar verbunden sind.
Ein Paar von Gleitelementen 31 hat vordere Enden 311, die mit jeweiligen Kurbelelementen 24 zur Drehung zusammen mit den Kurbelelementen 24 drehbar bzw. schwenkbar verbunden sind. Hintere Enden 312 der Gleitelemente 31 sind mit Rädern versehen und in gleitendem Eingriff mit jeweiligen Gleitschienen 23, so dass die hinteren Enden 312 auf der Basis 21 in linearer Richtung gleitbar sind. Jedes Gleitelement 31 hat einen U-förmigen Gelenksitz 32 zwischen den vorderen und hinteren Enden 311 und 312.
Eine Fußstützanordnung 4 enthält zwei Fußstützelemente 41, von welchen jedes ein vorderes Gelenkende 411 und ein hinteres freies Ende 412 hat. Das vordere Gelenkende 411 jedes Fußstützelements 41 ist mit einem der Gleitelemente 31 zwischen den vorderen und hinteren Enden 311 und 312 des entsprechenden Gleitelements 31 und über den Gelenksitz 32 und einen Gelenkstift 42 drehbar verbunden. Das vordere Gelenkende 411 ist oberhalb einer obersten Seite 313 des Gleitelements 31 angeordnet. Ein Pedalelement 43 ist an jedem Fußstützelement 41 angeordnet und an diesem fixiert.
Eine Schwingeinheit 5 enthält ein Paar von Schwingarmen 51 und ein Paar von sich hin- und herbewegenden Elementen 52. Die Schwingarme 51 haben oberste Enden, die jeweils mit zwei Verbindungselementen 221 drehbar verbunden sind, die an zwei gegenüberliegenden Seiten des nach oben stehenden Rahmens 22 vorgesehen sind. Die Verbindungselemente 221 sind wiederum jeweils mit untersten Enden von zwei Handgriffen 511 verbunden, so dass die Handgriffe 211 zusammen mit den jeweiligen Schwingarmen 51 schwenkbar sind. Das vordere Ende von jedem sich hin- und herbewegenden Element 52 ist an dem untersten Ende des entsprechenden Schwingarms 51 drehbar angeordnet. Jedes sich hin- und herbewegende Element 52 ist Seite an Seite benachbart und ist über eine Fixiereinheit unbeweglich mit dem entsprechenden Fußstützelement 41 verbunden. Insbesondere enthält die Fixiereinheit 2 Befestigungselemente oder Befestigungsstifte 53, die in Längsrichtung voneinander beabstandet sind und von dem vorderen Gelenkende 411 jedes Fußstützelements 41 aus in Richtung nach hinten vorgesehen sind, um jedes Fußstützelement 41 mit einem hinteren Endteil des entsprechenden sich hin- und herbewegenden Elements 52 zu verbinden. Als solches sind die Fußstützelemente 41 in Bezug auf die jeweiligen Gleitelemente 31 drehbar bzw: schwenkbar und sind in Bezug auf die jeweiligen sich hin- und herbewegenden Elemente 52 unbeweglich.
Nimmt man wiederum Bezug auf die 4 bis 7, bewegen sich dann, wenn der Anwender auf den Pedalelementen 43 steht, während sich seine Füße entlang elliptischen Pfaden bewegen, die vorderen Enden 311 der Gleitelemente 31 zusammen mit den jeweiligen Kurbelelementen 24 entlang kreisförmiger Pfade, und gleiten die hinteren Enden 312 der Gleitelemente 31 in den jeweiligen Gleitschienen 23 in linearer Richtung. Als Ergebnis hebt und senkt sich jeder Fuß des Anwenders abwechselnd zusammen mit den Fußstützelementen 41 entlang einem elliptischen Pfad. Da sich die Fußstützelemente 41 bewegen, schwingen die sich hin- und herbewegenden Elemente 52 zusammen mit den Schwingelementen 51 hin und her. Aufgrund der Schwingbewegung des entsprechenden Schwingelements 51 um eine Drehachse bewegt sich das vordere Ende von jedem sich hin- und herbewegenden Element 52 entlang einem bogenförmigen Pfad, während sich das hintere Ende des sich hin- und herbewegenden Elements 52 zusammen mit dem entsprechenden Fußstützelement 41 entlang dem elliptischen Pfad bewegt. Alternativ dazu können die sich hin- und herbewegenden Elemente 52 auf derartige Weise angeordnet sein, dass die vorderen Enden der sich hin- und herbewegenden Elemente 52 auf der Basis 21 gleitbar sind.
In jedem Fall können die sich hin- und herbewegenden Elemente 52 ihre Neigungswinkel periodisch ändern, so dass sich die Pedalelemente 43 auf den Fußstützelementen 41 während des Hebens und Senkens der Fußstützelemente 41 nach oben und nach unten neigen werden. Jedes Pedalelement 43 hat seine Oberfläche im Wesentlichen in horizontaler Richtung liegend, wie es in 6 gezeigt ist, wenn im Wesentlichen eine unterste Höhenposition des elliptischen Pfads erreicht wird. Bei anderen Stufen ist das vordere Ende der Pedalelemente 43 nach unten geneigt. Das Pedalelement 43 ist unter dem größten Neigungswinkel geneigt (siehe 4), wenn im Wesentlichen die höchste Höhenposition des elliptischen Pfads erreicht wird.
Da die Fußstützelemente 41 an ihren vorderen Gelenkenden 411 an den jeweiligen Gleitelementen 31 drehbar gelagert sind, ist zugelassen, dass die hinteren freien Enden 412 der Fußstützelemente 41 innerhalb eines weiten Winkelbereichs schwingen. Da die Fußstützelemente 41 drehbar gelagert sind, ist für jedes Pedalelement 43 zugelassen, dass es während der Übungsbewegung des Anwenders im Wesentlichen den gesamten Teil des Anwenderfußes kontaktiert, um dadurch eine gute Stütze für die Anwenderfüße zur Verfügung zu stellen.
Zusätzlich können deshalb, weil jedes Fußstützelement 41 an seinem vorderen Gelenkende 411 durch das entsprechende Gleitelement 31 und an seinem mittleren Teil durch das entsprechende sich hin- und herbewegende Element 52 gestützt ist, die durch den Anwender während eines Übens auf jedes Fußstützelement 41 ausgeübten dynamischen Kräfte durch das Gleitelement 31 und das sich hin- und herbewegende Element 52 gemeinsam genutzt werden, um dadurch eine Spannungskonzentration zu vermeiden, Biegekräfte zu minimieren und die Haltbarkeit der Übungsmaschine zu erhöhen.

Claims

Übungsmaschine, die folgendes aufweist: eine Stütze (2); eine Riemenscheibe (202), die an der Stütze (2) montiert ist; eine Kurbeleinheit (24), die mit der Riemenscheibe zur Drehung zusammen mit der Riemenscheibe (202) verbunden ist; ein Paar von Gleitelementen (31) mit vorderen Enden (311), die mit der Kurbeleinheit (24) zum Drehen zusammen mit der Kurbeleinheit (24) verbunden sind, und hinteren Enden (312), die auf der Stütze (2) in linearer Richtung gleitbar sind; ein Paar von sich hin- und herbewegenden Elementen (52), die zur Hin- und Herbewegung in Vorwärtsrichtung und Rückwärtsrichtung auf der Stütze (2) beweglich montiert sind; ein Paar von Fußstützelementen (41), von welchen jedes ein vorderes Gelenkende (411) und ein hinteres freies Ende (412) hat, wobei das vordere Gelenkende (411) jedes der Fußstützelemente (41) über ein Gelenk drehbar mit einem der Gleitelemente (31) zwischen den vorderen und hinteren Enden (311, 312) von einem der Gleitelemente (31) verbunden ist, wobei jedes der Fußstützelemente (41) vom vorderen Gelenkende (411) aus in Richtung nach hinten mit einem der sich hin- und herbewegenden Elemente (52) verbunden ist.
Übungsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Stütze (2) eine Basis (21) und einen nach oben stehenden Rahmen (22), der sich von einem vorderen Ende der Basis (21) aus nach oben erstreckt, enthält, wobei die Riemenscheibe (202) an der Basis (21) benachbart zu dem nach oben stehenden Rahmen (22) montiert ist.
Übungsmaschine nach Anspruch 2, die weiterhin ein Paar von Handgriffen (511) aufweist, die über ein Gelenk drehbar an dem nach oben stehenden Rahmen (22) montiert sind, und ein Paar von Schwingarmen (51), die über ein Gelenk drehbar an dem nach oben stehenden Rahmen (22) montiert sind und jeweils mit den Handgriffen (511) zum gleichzeitigen Schwingen mit den Handgriffen (511) verbunden sind, wobei jeder der Schwingarme (51) ein oberstes Ende hat, das mit einem entsprechenden der Handgriffe (511) verbunden ist, und ein unterstes Ende, das mit einem vorderen Ende von einem der sich hin- und herbewegenden Elemente (52) verbunden ist.
Übungsmaschine nach Anspruch 1, wobei jedes der Gleitelemente (31) eine oberste Seite (313) gegenüberliegend zu der Basis (21) enthält, und ein Gelenkelement (42), das an der obersten Seite (313) montiert ist und über ein Gelenk drehbar mit dem vorderen Gelenkende (411) von einem entsprechenden der Fußstützelemente (41) verbunden ist.
Übungsmaschine nach Anspruch 4, wobei jedes der sich hin- und herbewegenden Elemente (52) eine Fixiereinheit (53) hat, die von dem vorderen Gelenkende (411) eines entsprechenden der Fußstützelemente (41) aus in Richtung nach hinten vorgesehen ist, wobei jedes der Fußstützelemente (41) durch die Fixiereinheit (53) mit einem der sich hin- und herbewegenden Elemente (52) unbeweglich verbunden ist.
Übungsmaschine nach Anspruch 5, wobei die Fixiereinheit zwei Befestigungselemente (53) enthält, die in Längsrichtung voneinander beabstandet sind.