TW201815441A - 手足複合式運動機 - Google Patents
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Abstract
本發明係提供一種手足複合式運動機，該手足複合式運動機係可藉由一對曲柄單元及一升降裝置來調整足部運動軌跡及運動張力，讓使用者能適時地調整其足部運動時的運動強度，且當踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板進行作動時，該腳踏板所產生的運動軌跡可為類橢圓的運動路徑，該類橢圓係為上平緩下圓弧的運動軌跡，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
Description
本發明係為一種手足複合式運動機，尤其是指一種可調整足部運動軌跡及運動張力的手足複合式運動機。
室內運動器材的使用性質雖不同於戶外運動，然於現階段，各種不同領域的室內運動器材均能展現進行身體各個肌肉的訓練，使消費者雖處於居家或室內亦能進行體能訓練，達到健身或是復健之目的，因此，室內運動器材已廣為大眾消費者所喜好，譬如運動跑步機，階梯器、划船器，腳踏健身車等等，即是消費者普遍選擇使用的室內運動器材，而室內運動器材在近幾年不斷推陳出新之發展下，一種可形成運動軌跡之運動機更是廣為一般消費者所喜愛，然細觀現階段運動機，基本上雖仍具有訓練體能之功效，唯習知運動機在運動時所形成之運動軌跡均僅具單一型態，而無法調整其運動軌跡，且在使用現有的運動機時，使用者必須讓腳步配合運動機的步態軌跡，若是運動機的步態軌跡設計不良，則容易導致雙腳肌肉酸痛和長期累積的運動傷害發生。
本發明之主要目的係提供一種手足複合式運動機，該手足複合式運動機係可藉由一對曲柄單元及一升降裝置來調整足部運動軌跡及運動張力，讓使用者能適時地調整其足部運動時的運動強度，且當踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板進行作動時，該腳踏板所產生的運動軌跡可為類橢圓的運動路徑，該類橢圓係為上平緩下圓弧的運動軌跡，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
本發明之次要目的係提供一種手足複合式運動機，該手足複合式運動機所設的一運動單元係樞結在基座上，並同時與基座上的一傳動單元相連結，該運動單元係包含有二樞接支架、二擺動握桿、二中空擺臂、二上連桿、二滑動組、二腳踏板、二聯動桿、二樞接框體，其係相對應地設置在基座兩側，其中一側的擺動握桿下端係設置於一樞接支架上端，該樞接支架係樞設於基座上的第二樞接軸桿上，而中空擺臂上端係樞設於基座上的第一樞接軸桿上，前述一上連桿係樞結於樞接支架下端及中空擺臂之間，使該擺動握桿及中空擺臂可藉由該上連桿相連結而同步擺動，而中空擺臂下端可樞結一滑動組，該滑動組末端設有一腳踏板，前述聯動桿一端樞結於中空擺臂內的升降裝置，另端則樞設於可在滑動組上進行滑動的樞接框體上，該樞接框體係同時與傳動單元上的曲柄單元相樞接，以該曲柄單元的轉動軸心作為中心點並延伸一虛擬縱軸線，第一樞接軸桿之軸點及第二樞接軸桿之軸點分別位於虛擬縱軸線的兩側邊，而滑動組末端的腳踏板係位於曲柄單元的中央軸點與中空擺臂下端的轉動軸點之連線範圍外，當使用者要調整足部運動軌跡僅需要將升降裝置或曲柄單元微調長度，在腳踏板處即可大幅調整其運動張力及作動所產生的運動軌跡。
為使更詳細了解本發明之結構，請參閱第一至二圖所示，本發明係提供一種手足複合式運動機，其係包含一基座1、一傳動裝置2、一對曲柄單元3、分隔開的運動單元4及一升降裝置5。
一基座1，其係設有一底架10，該底架10一端設有一前橫桿11，而另端係設有一U型後框架12，該前橫桿11中央處係往上延伸出一立桿18，該立桿18末端係裝設有一控制台181，在靠近控制台181之立桿18前、後側各水平延伸出一前銜接支架191及一後銜接支架192，該前銜接支架191係樞接有第一樞接軸桿16，而後銜接支架192則樞接有第二樞接軸桿17，上述前橫桿11兩末端各往上延伸設有前豎桿111，該等前豎桿111末端係與第一樞接軸桿16相連接，而底架10略中間向兩側各延伸出側桿13，側桿13末端各往上延伸設有後豎桿131，該等後豎桿131係與第二樞接軸桿17相連接，底架10上裝設有複數個支架。
請同時參閱第三及四圖所示，一傳動裝置2，其係設在前述基座1的複數個支架上，該複數個支架係為前支架14及後支架15，傳動裝置2係包含有一皮帶輪21、一皮帶22、一鑄鋼輪23、一皮帶24、一發電馬達25及一惰輪組26，該皮帶輪21係裝設於後支架15上，而鑄鋼輪23則裝設於前支架14上，其中一皮帶22係套設連結於皮帶輪21及鑄鋼輪23之輪軸上，且惰輪組26係抵觸於皮帶22外側，其可吸收皮帶22運轉所產生的震動力，並降低傳動噪音及提高使用壽命，前述發電馬達25係可裝設在後支架15上，發電馬達25係藉由另一皮帶24與鑄鋼輪23之輪軸相連結，當皮帶輪21連動鑄鋼輪23轉動時，此時鑄鋼輪23經皮帶24連動進而帶動發電馬達25產生電能。
請參閱第三至五圖所示，一對曲柄單元3，其係可轉動地設置在前述傳動裝置2的皮帶輪21軸心處的兩側，該曲柄單元3係包含有一馬達31，該馬達31延伸出一螺桿32，該螺桿32係螺合貫穿於一連接塊33，而連接塊33上鎖固有至少一滑桿34，該滑桿34係可滑動地貫穿一固定殼體35，並於另端與一調整塊36相固定，一鎖固片38係將馬達31及固定殼體35相連接固定，而固定殼體35係設有一軸孔350，其可轉動地設置在前述傳動裝置2的皮帶輪21軸心處，該皮帶輪21軸心係作為中央軸點C，而調整塊36上延伸出一連接桿37，當馬達31驅動會使螺桿32進行轉動，該轉動的螺桿32會讓連接塊33產生位移，使與該連接塊33相固定的滑桿34同時會在固定殼體35內進行滑動，藉由滑桿34的滑動，進而讓調整塊36作徑向移動，以調整曲柄單元3的曲柄長度。
請同時參閱第一、二及七圖所示，一運動單元4，其係樞結在基座1上，並同時與前述傳動單元2相連結，該運動單元4係包含有二樞接支架41、二擺動握桿42、二上連桿43、二中空擺臂44、二滑動組45、二聯動桿46、二樞接框體47、二腳踏板6，其係相對應地設置在基座1兩側，其中一側的擺動握桿42下端係設置於一樞接支架41上端，該樞接支架41係樞設於基座1上的第二樞接軸桿17上，其樞接軸點係作為轉動軸點P1，而中空擺臂44上端係設有一上樞接座441，其係樞設於基座1上的第一樞接軸桿16上，其樞接軸點係作為轉動軸點W1，前述一上連桿43一端係樞結於樞接支架41下端，其樞接軸點係作為轉動軸點P2，而該上連桿43另端則樞結於中空擺臂之另一樞接座442，其樞接軸點係作為轉動軸點W2，使該擺動握桿42及中空擺臂44可藉由該上連桿43相連結而同步擺動，而中空擺臂44下端係設有一下樞接座443；一滑動組45，其係設有一弧形滑桿451及一短桿452，該短桿452一端樞接於前述下樞接座443，其樞接軸點係作為轉動軸點A，而短桿452另端係延伸出前述弧形滑桿451，該弧形滑桿451末端設有一腳踏板6；前述聯動桿46一端樞結於中空擺臂44內的升降裝置5，其樞接軸點係作為轉動軸點G；一樞接框體47，其實體係為一ㄇ形體之樞接框體47，該樞接框體47上端設有一樞接座471，而樞接框體47內具有一滾輪472，於樞接框體47及滾輪472之間存有一穿置空間473，前述聯動桿46另端樞設於樞接框體47的樞接座471上，且該樞接座471同時與曲柄單元3的連接桿37為可轉動地相樞接，其樞接軸點係作為轉動軸點Y，以第七圖之視圖方向說明，該滑動組45係與曲柄單元3的連接桿37為不同軸點，該滑動組45之弧形滑桿451係位於樞接框體47及滾輪472之間的穿置空間473中進行滑動，且該滾輪472與樞接座471係存有一距離，使腳踏板6作動並帶動曲柄單元3進行旋轉時，樞接框體47上的滾輪472所產生的運動路徑係為非圓形的運動軌跡F(可同時參閱第八圖)，即是滑動組45之弧形滑桿451位於樞接框體47中進行滑動的運動路徑亦為非圓形軌跡。
請參閱第二及六至九圖所示，前述升降裝置5，其係設於中空擺臂44內，該升降裝置5係包含有一馬達51，該馬達51延伸出一螺桿52，該螺桿52係與一升降桿53相螺合，前述聯動桿46一端即是樞結於升降裝置5之升降桿53上，其樞接軸點係作為轉動軸點G，馬達51驅動會使螺桿52進行轉動，該轉動的螺桿52會讓升降桿53產生位移，而能讓轉動軸點G作直線移動，以調整轉動軸點G的軸向位置。
請參閱第七圖所示，本發明係以與皮帶輪21軸心為同一軸心之曲柄單元3的轉動軸心作為中央軸點C並延伸一虛擬縱軸線V，第一樞接軸桿16之轉動軸點W1及第二樞接軸桿17之轉動軸點P1分別位於虛擬縱軸線V的兩側邊，而滑動組45末端的腳踏板6係位於中央軸點C與中空擺臂44下端的轉動軸點A之連線範圍外，即前述中空擺臂44與滑動組45之轉動軸點A及滑動組45末端之腳踏板6分別位於虛擬縱軸線V的兩側邊。當使用者踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板6進行作動時，該腳踏板6所產生的運動路徑係作為運動軌跡B，該腳踏板6所產生的運動軌跡B可為類橢圓的運動路徑(可同時參考第七圖)，該類橢圓係為上平緩下圓弧的運動軌跡B，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡B更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
當使用者要調整足部運動軌跡僅需要將曲柄單元3或升降裝置5微調長度，在腳踏板6處即可大幅調整其運動張力及作動所產生的運動軌跡B，如第七至十圖所示。
請參閱第七至九圖所示，當升降裝置5之轉動軸點G位於升降裝置5可調整範圍的最高點時，其腳踏板6作動所產生的運動軌跡B為運動張力及強度最大的類橢圓運動軌跡B1，如第八圖所示，而當轉動軸點G以漸進式的調整方式將其調整至軸向位置最低點時，其腳踏板6作動所產生的運動軌跡B則為具上揚傾斜角度的類橢圓運動軌跡B2，該類橢圓運動軌跡B2則如同爬坡式的運動型態，如第九圖所示。
請參閱第五及十圖所示，當曲柄單元3的馬達31驅動後，馬達31延伸出的螺桿32會進行轉動，該轉動的螺桿32會讓連接塊33產生位移，進而連動相固定的滑桿34及調整塊36作徑向移動，即該調整塊36上的連接桿37與樞接框體47相樞結的轉動軸點Y，其轉動軸點Y與曲柄單元3的中央軸點C的徑向長度係為可調整式的，當轉動軸點Y與中央軸點C的曲柄長度為最小長度R時，其腳踏板6作動所產生的運動軌跡B為運動張力及強度最小的類橢圓運動軌跡B3，而當轉動軸點Y與中央軸點C的曲柄長度以漸進式的調整方式將其調整至最大長度Q時，其腳踏板6作動所產生的運動軌跡B則為類橢圓運動軌跡B4。
綜上所述，該手足複合式運動機係可藉由一對曲柄單元3及一升降裝置5來調整足部運動軌跡及運動張力，讓使用者能適時地調整其足部運動時的運動強度，且當踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板6進行作動時，該腳踏板6所產生的運動軌跡B可為類橢圓的運動路徑，該類橢圓係為上平緩下圓弧的運動軌跡，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
(1)‧‧‧基座
(10)‧‧‧底架
(11)‧‧‧前橫桿
(111)‧‧‧前豎桿
(12)‧‧‧後框架
(13)‧‧‧側桿
(131)‧‧‧後豎桿
(14)‧‧‧前支架
(15)‧‧‧後支架
(16)‧‧‧第一樞接軸桿
(17)‧‧‧第二樞接軸桿
(18)‧‧‧立桿
(181)‧‧‧控制台
(191)‧‧‧前銜接支架
(192)‧‧‧後銜接支架
(2)‧‧‧傳動單元
(21)‧‧‧皮帶輪
(22)‧‧‧皮帶
(23)‧‧‧鑄鋼輪
(24)‧‧‧皮帶
(25)‧‧‧發電馬達
(26)‧‧‧惰輪組
(3)‧‧‧曲柄單元
(31)‧‧‧馬達
(32)‧‧‧螺桿
(33)‧‧‧連接塊
(34)‧‧‧滑桿
(35)‧‧‧固定殼體
(350)‧‧‧軸孔
(36)‧‧‧調整塊
(37)‧‧‧連接桿
(38)‧‧‧固定片
(4)‧‧‧運動單元
(41)‧‧‧樞接支架
(42)‧‧‧擺動握桿
(43)‧‧‧上連桿
(44)‧‧‧中空擺臂
(441)‧‧‧上樞接座
(442)‧‧‧樞接座
(443)‧‧‧下樞接座
(45)‧‧‧滑動組
(451)‧‧‧弧形滑桿
(452)‧‧‧短桿
(46)‧‧‧聯動桿
(47)‧‧‧樞接框體
(471)‧‧‧樞接座
(472)‧‧‧滾輪
(473)‧‧‧穿置空間
(5)‧‧‧升降裝置
(51)‧‧‧馬達
(52)‧‧‧螺桿
(53)‧‧‧升降桿
(6)‧‧‧腳踏板
(V)‧‧‧虛擬縱軸線
(C)‧‧‧中央軸點
(P1)(P2)(W1)(W2)(A)(G)(Y)‧‧‧轉動軸點
(F)‧‧‧運動軌跡
(B)‧‧‧運動軌跡
(B1)(B2)(B3)(B4)‧‧‧類橢圓運動軌跡
(R)(Q)‧‧‧長度
第一圖：係本發明之手足複合式運動機立體圖。 第二圖：係本發明之手足複合式運動機部分立體分解圖。 第三圖：係本發明之傳動單元樞結在基座上的立體圖。 第四圖：係本發明之傳動單元樞結在基座上的側視圖。 第五圖：係本發明之曲柄單元作動的平面示意圖。 第六圖：係本發明之升降裝置作動的平面示意圖。 第七圖：係本發明之調整升降裝置及作動產生的運動軌跡示意圖。 第八圖：係本發明之調整升降裝置位於最高點的運動軌跡示意圖。 第九圖：係本發明之調整升降裝置位於最低點的運動軌跡示意圖。 第十圖：係本發明之調整曲柄單元及作動產生的運動軌跡示意圖。
Claims (6)
- 一種手足複合式運動機，包括： 一基座，其被設置於水平地面上； 一傳動裝置，其係設在前述基座上，該傳動裝置係包含有一皮帶輪； 一對可調整曲柄長度之曲柄單元，其係包含有一對固定殼體及一對調整塊，該對固定殼體係可轉動地設置在前述傳動裝置的皮帶輪軸心處的兩側，以該皮帶輪軸心係作為中央軸點，而調整塊係與中央軸點存有一曲柄長度並延伸出一連接桿； 一運動單元，該運動單元係包含有二中空擺臂、二滑動組、二樞接框體、二腳踏板，其係相對應地設置在基座兩側，該樞接框體上的樞接座係與傳動單元上的曲柄單元的連接桿為可轉動地相樞接，而中空擺臂下端樞結一滑動組，其樞接軸點係作為一轉動軸點，該滑動組末端係設有腳踏板，該腳踏板係位於前述中央軸點與中空擺臂下端的轉動軸點之連線範圍外，而滑動組所設的弧形滑桿係位於樞接框體及內部所設置的滾輪之間的穿置空間中進行滑動，即該滾輪與樞接座係存有一距離，使滑動組係與曲柄單元的連接桿為不同軸點，讓腳踏板作動並帶動曲柄單元進行旋轉時，樞接框體上的滾輪所產生的運動路徑係為非圓形的運動軌跡； 當使用者踩踏於手足複合式運動機上設置的腳踏板進行作動時，該腳踏板所產生的運動路徑係作為運動軌跡，該腳踏板所產生的運動軌跡可為類橢圓的運動路徑，該類橢圓係為上平緩下圓弧的運動軌跡，使足部踩踏作動所產生的運動軌跡更為符合人體工學，以避免造成運動傷害。
- 如申請專利範圍第1項所述之手足複合式運動機，其中，該基座係設有一底架，該底架一端設有一前橫桿，而另端係設有一U型後框架，該前橫桿中央處係往上延伸出一立桿，該立桿末端係裝設有一控制台，在靠近控制台之立桿前、後側各水平延伸出前銜接支架及後銜接支架，該前銜接支架係樞接有第一樞接軸桿，而後銜接支架則樞接有第二樞接軸桿，上述前橫桿兩末端各往上延伸設有前豎桿，該等前豎桿末端係與第一樞接軸桿相連接，而底架略中間向兩側各延伸出側桿，側桿末端各往上延伸設有後豎桿，該等後豎桿係與第二樞接軸桿相連接，底架上裝設有複數個支架。
- 如申請專利範圍第2項所述之手足複合式運動機，其中，該傳動裝置係設在前述基座的複數個支架上，該複數個支架係為前支架及後支架，傳動裝置係包含有前述皮帶輪、一皮帶、一鑄鋼輪、一皮帶、一發電馬達及一惰輪組，該皮帶輪係裝設於後支架上，而鑄鋼輪則裝設於前支架上，其中一皮帶係套設連結於皮帶輪及鑄鋼輪之輪軸上，且惰輪組係抵觸於皮帶外側，其可吸收皮帶運轉所產生的震動力，並降低傳動燥音及提高使用壽命，前述發電馬達係可裝設在後支架上，發電馬達係藉由另一皮帶與鑄鋼輪之輪軸相連結，當皮帶輪連動鑄鋼輪轉動時，此時鑄鋼輪經皮帶連動進而帶動發電馬達產生電能。
- 如申請專利範圍第1項所述之手足複合式運動機，其中，該曲柄單元係包含有一馬達，該馬達延伸出一螺桿，該螺桿係螺合貫穿於一連接塊，而連接塊上鎖固有至少一滑桿，該滑桿係可滑動地貫穿前述固定殼體，並於另端與前述調整塊相固定，一鎖固片係將馬達及固定殼體相連接固定，而固定殼體係設有一軸孔，其可轉動地設置在前述傳動裝置的皮帶輪軸心處，而調整塊上延伸出前述連接桿，當馬達驅動會使螺桿進行轉動，該轉動的螺桿會讓連接塊產生位移，使與該連接塊相固定的滑桿同時會在固定殼體內進行滑動，藉由滑桿的滑動，進而讓調整塊作徑向移動，以調整曲柄單元的曲柄長度。
- 如申請專利範圍第2項所述之手足複合式運動機，其中，該運動單元更包含有二樞接支架、二擺動握桿、二上連桿、二聯動桿，其係相對應地設置在基座兩側，其中一側的擺動握桿下端係設置於一樞接支架上端，該樞接支架係樞設於基座上的第二樞接軸桿上，其樞接軸點係作為轉動軸點，而中空擺臂上端係樞設於基座上的第一樞接軸桿上，其樞接軸點係作為轉動軸點，前述一上連桿一端係樞結於樞接支架下端，其樞接軸點係作為轉動軸點，而該上連桿另端則樞結於中空擺臂之另一樞接軸點，其樞接軸點係作為轉動軸點，使該擺動握桿及中空擺臂可藉由該上連桿相連結而同步擺動，前述聯動桿一端樞結於中空擺臂內的一升降裝置，其樞接軸點係作為轉動軸點，另端則樞設於可在滑動組上進行滑動的樞接框體上，該樞接框體係同時與傳動單元上的曲柄單元的連接桿為可轉動地相樞接，其樞接軸點係作為轉動軸點，而以中央軸點作為中心點並延伸一虛擬縱軸線，第一樞接軸桿之轉動軸點及第二樞接軸桿之轉動軸點分別位於虛擬縱軸線的兩側邊。
- 如申請專利範圍第5項所述之手足複合式運動機，其中，該樞接框體，其實體係為一ㄇ形體之樞接框體，該樞接框體上端設有一樞接座，而樞接框體內具有一滾輪，於樞接框體及滾輪之間存有一穿置空間，前述聯動桿另端樞設於樞接框體的樞接座上，而滑動組之弧形滑桿係位於樞接框體及滾輪之間的穿置空間中進行滑動。
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