TWI389718B

TWI389718B - 帶有側向擺動之靜態式踩踏板健身器材

Info

Publication number: TWI389718B
Application number: TW096126315A
Authority: TW
Inventors: Inigo Lizarralde Ibarguren
Original assignee: Wingroup S Coop
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2013-03-21
Also published as: US20080020908A1; US7481746B2; CN101108274B; CN101108274A; TW200819165A

Description

帶有側向擺動之靜態式踩踏板健身器材

本發明涉及一種用於進行騎自行車鍛鍊的靜態的健身器材，該鍛鍊模擬在實際條件下在傳統自行車上進行的鍛鍊。

在現有技術中，已知很多類型的踩踏板健身器材，它們允許使用者在靜態的條件下進行踩踏板鍛鍊，該鍛鍊模擬在動態或傳統自行車上的踩踏板鍛鍊。這些類型的踩踏板健身器材基本上可分成兩大組。第一組可稱為“適配器”踩踏板健身器材，並且其大體上包括這樣一種結構，該結構能通過將傳統自行車總體支承在輥子或者類似元件上而接納並保持該傳統自行車，以使得該健身器材允許傳統自行車在靜態的條件下使用。一般稱作“靜態的自行車”的第二組“靜態的”踩踏板健身器材是一種設計成專門在靜態的條件下使用的器材。換句話說，該器材不包括車輪或與傳統自行車的動態操作相關的其他元件，而是一般包括支承在地板上並安裝有座部的框架、踏板和把手。

該兩組踩踏板器材都在發展，以使使用者在踩踏板器材上感覺到的鍛鍊條件盡可能地與使用者在傳統自行車上感覺到的鍛鍊條件相同。在這方面，這兩組踩踏板健身器材都經歷的發展是引入側向擺動的能力，以模擬騎車人在傳統自行車上站起來踩踏板時(例如當攀登陡峰、衝刺等時)所感覺到的踩踏板條件。

就第二組踩踏板器材或靜態的自行車來說，已通過不同的方式引入側向擺動。

例如，一些靜態的踩踏板健身器材通過使把手在橫向的垂直平面上擺動來提供側向擺動感覺。顯然，這種設計不能完全重現實際的踩踏板條件，這主要有兩個原因：當使用者站起來踩踏板時，只有把手擺動，而在實際條件下整個自行車都擺動；而且，這種健身器材不會促使使用者擺動把手來更舒服地踩踏板，相反，該健身器材本身穩定並且使用者能夠站起來踩踏板而無需促使把手擺動，而在實際條件下，很難在不擺動把手和自行車其他部分的條件下站起來踩踏板。

其他靜態的健身器材通過兩個框架實現側向擺動，兩個框架中的一個固定並且支承在地面上，而兩個框架中的另一個側向擺動並且包括座部、踏板和把手。同樣，這種類型的器材本身穩定。換句話說，該器材不會促使站起來踩踏板的使用者擺動把手和可擺動框架的其他部件。相反，使用者可在不使把手擺動的條件下踩踏板，並且可以任意使把手和其他部件擺動以更舒服地踩踏板。穩定性可通過引入彈簧來實現，該彈簧用於使可擺動框架保持垂直，以試圖重現傳統自行車的車輪提供的陀螺效應(在該效應中，當車輪轉動時車輪會保持在一定位置，並且由於這種效應，可以騎自行車而不會跌落)。當可擺動框架離開其垂直支靠位置時，該可擺動框架開始相對于該垂直支靠位置以一頻率振擺，該頻率取決於健身器材的樣式和使用者重量及身高。即使框架擺動和踩踏板不同步/協調，使用者仍可繼續踩踏板。邏輯上，在實際條件下不會出現這種不同步。因此，這種類型的健身器材不能最佳地模擬使用者在傳統自行車上站起來踩踏板時所能感覺到的實際踩踏板條件。

本發明意欲設計一種靜態的踩踏板健身器材，該器材盡可能可靠地模擬當騎車人站起來踩踏板時傳統自行車的側向擺動，同時確保使用者在訓練時感覺到的穩定性和自信的感覺最大。此外，根據本發明的健身器材應盡可能準確地模擬由於車輪在轉動時的陀螺效應而使騎車人感覺到的穩定性感覺。

本發明的目的是提供一種靜態的踩踏板健身器材，該器材高精度地模擬在傳統自行車上的踩踏板鍛鍊，其中，使用者在站立在自行車上時踩踏板，從而使自行車側向擺動。為此，該靜態的踩踏板健身器材主要包括在其間能作相對運動的三個部分，而不是現有技術已知的設計中包括的兩個部分。具體而言，根據本發明的靜態的踩踏板健身器材包括固定到地板或類似物上的固定部分(優選地為該固定部分設置一定的重量，並且通過高穩定性的腿部將該固定部分支承在地板上)、能夠相對於該固定部分側向擺動的包括踏板和座部的可動部分、以及主要設有該健身器材的把手的其他擺動部分。把手能夠獨立於可動部分的擺動而擺動，即把手能相對於踏板和座部進行相對的擺動運動。

儘管還設想了其他實施例，但是優選實施例為，通過鉸接連接部將可動部分連接至固定部分，並且通過鉸接連接部將把手連接至可動部分。優選地，還存在一些將把手的擺動與可動部分的擺動關聯起來的部件，以及抑制和限制把手相對於可動部分的擺動的其他機構。

因此，在根據本發明的健身器材中存在兩種擺動：可動部分(座部和踏板)的側向擺動，以及疊加在該可動部分的擺動上的把手擺動。把手擺動的幅度大於固定部分的擺動幅度，這正是一個當騎車人站起來踩踏板並促使側向擺動時提高對傳統自行車行為的精確類比的特徵。此外，可動部分的擺動和把手的擺動優選是相關聯的。由於使用者的腿部作用在這些部件中的一個上，並且使用者的手臂作用在另一個上，因此使用者可完全控制健身器材，從而能夠以與在實際道路條件下踩踏板時類似的方式保持他/她的平衡。

在實際道路條件下，當騎車人站立在自行車上時(通常發生在需要產生許多力量，例如，在陡坡上或在高速比賽或衝刺時)，這樣踩踏板：當騎車人伸長一條腿以用該腿踩踏板時，該騎車人將通過向踩踏板的腿的相對側傾斜把手、並且使自行車的和他/她自己的重心向該相對側移動來以直覺迫使腿部力量平衡，從而由於連續的踩踏板動作將產生側向擺動；在側向擺動期間，騎車人利用把手的水準轉動(在傳統自行車上可進行這種水準轉動，使得騎車人可改變前輪的方向)來獲得穩定。已經證實，通過本發明的健身器材能夠非常精確地重現當騎車人在設有能水準轉動的把手的自行車上擺動時該騎車人所感覺到的感覺。由於本器材的把手可相對於包括座部和踏板的可動部分擺動，並且由於把手擺動的淨幅度大於可動部分擺動的淨幅度，因此可實現這種精度。

與實際踩踏板的情況類似，該健身器材促使使用者在站起來踩踏板時找到他/她的平衡。為了保持平衡，使用者很快意識到，能比較容易地沿與產生踩踏板力的腳相反的方向使健身器材擺動。不知不覺地，使用者感覺到在踩踏板時可容易地保持這種擺動。

根據本發明的靜態的踩踏板健身器材包括阻止元件，這些阻止元件允許阻止所有擺動，從而該器材可用作傳統的無擺動的靜態的踩踏板健身器材。

第1圖是本發明實施例的透視圖，該實施例(中的健身器材)示出為處於支靠位置，即任何部件都不相對於地板擺動。該靜態的踩踏板健身器材1包括具有穩定裝置21的固定部分2。該固定部分2相對於地板不會進行任何運動。該健身器材1還包括可相對於固定部分2側向擺動的可動部分3。該可動部分3包括健身器材1的踏板4和座部5。因此，兩個元件4、5形成了該同一可動部分3的一部分，並且因此與該可動部分3的其他部分一起側向擺動。

可動部分3相對於固定部分2，特別是相對於轉動軸線22擺動。轉動軸線22顯著地位於曲柄軸23或踩踏軸線的下方，因此健身器材1不易於穩定，並且當使用者站起來踩踏板時，將會感覺到需要擺動健身器材1。在附圖所示的優選實施例中，轉動軸線22定位成較靠近地板，以便模擬傳統自行車框架相對於由車輪與地面的接觸點形成的線給出的轉動軸線的擺動。

健身器材1的把手6可相對於固定部分2和/或可動部分3擺動，該把手在附圖式所示的情形下包括把手抓握區16、把手支承件17、和把手支承杆18。優選地，如圖所示，把手6相對於可動部分3擺動，即，把手6通過鉸接連接部7連接至可動部分3。因此，把手6相對於可動部分3的擺動被轉換成把手6相對於固定部分2的側向擺動。本發明還設想了其他實施例，其中把手6不直接相對於可動部分3擺動。在這些實施例中，把手6不是鉸接連接至可動部分3，而是連接至其他元件，例如結合到固定部分2上的元件。但是，在任何情形下，把手6和可動部分3相對於固定部分2的各自的擺動將使把手6出現相對於踏板4和座部5的相對振擺或擺動。

把手6的鉸接連接部7優選地定位成使得鉸接連接部7的軸線相對於地板或水平面的傾角為15°－45°。30°的傾角被認為是特別有利的方案。借助於這些傾角，把手6在側向平面上以比在水平面上更大的幅度擺動，從而使健身器材1能更容易操縱，並且能更準確地模擬把手的實際擺動。

從附圖可以看出，由於可動部分3相對於固定部分2擺動，因此能夠實現使把手6相對於固定部分2的擺動比可動部分3相對於固定部分2的擺動幅度更大的結果，可以理解，幅度是與垂直位置的偏差程度。這種結果有助於健身器材1模擬在傳統自行車上擺動著踩踏板。在其他實施例中，把手6和可動部分3的擺動構造成可以實現相同的作用。

在特別有利的方案中，在把手6與固定部分2和/或可動部分3之間的擺動取決於可動部分3相對於固定部分2的擺動。換句話說，把手6的擺動不完全獨立於可動部分3的擺動，而是存在一些當然是以鉸接的方式連接這兩個部件3、6的元件，從而把手6的擺動可引起可動部分3的擺動。必須考慮的是，當在傳統自行車上站起來踩踏板時，通過騎車人的手臂促使自行車擺動，該手臂作用在把手上以抵抗腿部的作用力，從而允許作用力被平衡，同時允許腿部在踏板上執行更有效和更有力的踩踏。在該方面，當沿與踩踏相反的方向使自行車傾斜時，騎車人確保通過手臂來執行用於使自行車運動所需的力中的一部分，從而在一定程度上放鬆腿部並將一部分負荷轉移至騎車人身體的上部。因此，在根據本發明的健身器材1中，特別有利的是在使用者啟動或者促使把手6傾斜時，包括座部5和踏板4的可動部分3的擺動將由此而產生。另一方面，通過被限制應該理解，把手6相對於可動部分3的平衡不應超過最大幅度，這與傳統自行車類似；否則，健身器材1的使用者將感覺到不穩定性。

在一優選實施例中，使用鉸接杆10來實現把手6相對於可動部分3的擺動的聯繫和限制，該鉸接杆借助於一些相應的鉸接連接部14、13連接在把手6和固定部分2之間。

此外，根據本發明的靜態的踩踏板健身器材1可包括阻擋系統19，該阻擋系統部分地或者完全阻擋可動部分3和/或把手6，以相應地阻止或防止它們的擺動。在附圖所示的情況下，阻擋系統19將可動部分3連接至固定部分2。由於可動部分3和把手6的傾斜是相關的，因此阻擋系統19設法不僅固定可動部分3，還固定把手6。

根據本發明的靜態的踩踏板健身器材1優選地包括用於緩衝或抑制把手6與固定部分2和/或可動部分3之間的擺動的必要裝置。這些必要裝置將能避免使用者感覺到把手6相對於可動部分3太鬆弛地傾斜，因為過度的鬆弛將導致使用者感覺到不穩定性。因此，該抑制可允許所述器材模擬在實際條件下由於車輪的陀螺效應引起的轉動慣性。

從附圖可以看出，這些必要裝置可以是運動阻尼器9，在所示情況下為雙向液壓缸形式的運動阻尼器，該運動阻尼器通過相應的鉸接連接部12、15連接在把手6和可動部分3之間。但是，本發明還設想了其他實施例，例如兩個單向液壓缸形式的兩個運動阻尼器9，或甚至不使用這種外部運動阻尼器9，而是使用具有適當摩擦力的鉸接連接部7、8。此外，本發明還設想將運動阻尼器9不僅連接在把手6和可動部分3之間，而且還連接在把手6和固定部分2之間，連接在可動部分3和固定部分2之間，甚至設想包括連接相同或不同元件2、3、6等的各種運動阻尼器9。

第2圖示出前一附圖中可動部分3和把手6向右傾斜之後的健身器材1，其中從使用健身器材1的使用者的角度來確定左右方向。特別地，可動部分3已相對於較接連接部8側向傾斜、把手6已相對於鉸接連接部7側向傾斜，該兩個鉸接連接部7、8表示成用於傾斜的轉動軸線形式。類似地，第3圖示出了相反的情況，其中可動部分3和把手6向左傾斜。

第4－6圖示出在第1－3圖的健身器材1之各前視圖。在第4圖中，可動部分3和把手6示出為處於健身器材1的垂直方向，即，沒有傾斜。在第5圖中，可動部分3和把手6向右擺動，可以看出，把手6向右擺動的角度大於可動部分3向右擺動的角度。類似地，第6圖示出向左變位的元件3、6。

在該三個圖式中，可清楚地看到優選用於對可動部分3的擺動和把手6的擺動的聯繫、限制和抑制進行干涉的元件。首先，金屬板11優選地連接至把手6。在圖式所示的情況下，金屬板11通過焊接或其他方法連接至把手6的把手支承杆18的端部。在這裏呈L形的金屬板11在阻尼器元件9和把手6之間設有鉸接連接部12，並且在鉸接杆10和把手6之間設有鉸接連接部14。在圖式所示的呈L形金屬板的情況下，為了使可動部分3擺動(一定的幅度)，L的“長”側即把手支承杆18和較接連接部14之間的側部越長，把手6需要擺動的(幅度)越小。因此，通過改變L的這個側部的長度，可以使健身器材1適合於對這種帶擺動的踩踏板具有不同熟練程度的使用者。第二，健身器材1優選地包括用於限制可動部分3相對於固定部分2的側向擺動的側向緩衝器20，以使可動部分3不會傾斜超過特定的最大角度。

根據本發明的健身器材1不具有任何用於使可動部分3和把手6返回至第1圖和第4圖的垂直位置的裝置。上述機構(阻尼器，限制機構等)用於以盡可能接近實際的方式將把手6、座部5和踏板4的相對運動關聯起來，並且以不會根據這些元件4、5、6的傾斜角度而改變的方式來實現這種關聯。這樣，健身器材1的使用者可感覺到擺動元件3、4、5能穩定地保持在傾斜位置，即具有與由實際自行車的陀螺效應所產生的感覺相同感覺。在相反的方式中，在現有技術的使用彈簧來使擺動結構返回至垂直位置的健身器材中，彈簧的作用力根據擺動部分的傾斜角度而變化。因此，使用彈簧無法模擬使用者感覺到的與陀螺效應相關的感覺。

1．．．健身器材

2．．．固定部分

3．．．可動部分

4．．．踏板

5．．．座部

6．．．把手

7．．．鉸接連接部

8．．．鉸接連接部

9．．．阻尼器

10．．．鉸接杆

11．．．金屬板

12．．．鉸接連接部

13．．．鉸接連接部

14．．．鉸接連接部

15．．．鉸接連接部

16．．．把手抓握區

17．．．把手支承件

18．．．把手支承杆

19．．．阻擋系統

20．．．緩衝器

21．．．穩定裝置

22．．．轉動軸線

23．．．曲柄軸

從附圖中可以看到本發明的細節，這些附圖對於本發明的範圍不是限制性的：第1圖示出本發明處於支靠位置的健身器材的實施例的透視圖；第2圖示出第1圖的健身器材，其中可動部分和把手向右側擺動；第3圖示出第1圖的健身器材，其中可動部分和把手向左側擺動；第4圖示出第1圖的健身器材的前視圖；第5圖示出第2圖的健身器材的前視圖；第6圖示出第3圖的健身器材的前視圖。