TWI558441B - 運動裝置 - Google Patents

Description

運動裝置

本發明係關於一種運動裝置，特別是一種踏步機。

踏步機是一種運動器材，可提升心跳速率、燃燒卡路里，以及提升心肌耐久力。

傳統踏步機設計中，使用者站在具有一預定阻力的兩個踏板上，雙腳施力使兩踏板交替提升，腳步的動作如同連續沿著樓梯往上，藉此鍛鍊腿部與臀部的肌肉。相較於跑步機，踏步機對於腿部的衝擊力較小，但使用上必須注意，以避免膝蓋受傷。

圖1A與圖1B顯示兩種傳統踏步機的結構與其踏板的運動軌跡。圖1A是一種定軸單連桿的結構，而圖1B是一種定軸雙連桿的結構。踏板20固定於連桿22，而連桿22的一端連接一軸21，使得踏板的運動軌跡P呈一外弧型，其中心指向背離使用者，此種運動軌跡不符人體工學，無法模擬實際的踏步、跨步，或登山運動。

美國專利US20120077645揭露一種踏步機，其中曲柄(crank arm)施力給擺管(linking units)，使得與擺管連接的連桿(pedal link)做前後位移。連桿具有滾輪(rollable anti-friction member)與踏板(pedal)樞接。當連桿往前位移，藉由滾輪帶動踏板，沿著爬升桿(ramp rod)往斜前上方移動。在上述結構中，踏板上升的推力不足，難以模擬實際的踏步、跨步，或登山運動。

關於習知技術的踏步機，還可參考台灣專利I458519，題為「可調式踏步機」，以及台灣專利I442955 ，題為「踏步機」等專利申請案。此兩專利都揭露一種具有定軸雙連桿結構的踏步機。其中，專利I458519揭露利用調整桿組連接曲柄，經由改變曲柄角度，以調整兩踏板的距離。專利I442955揭露一驅動輪組，使用者透過連桿組驅動驅動輪組，而驅動輪組再驅動飛輪組。

本發明係關於一種運動裝置，特別是一種踏步機。

本發明一實施例提供一種運動裝置，其包含一骨架、二搖擺管、二腳踏管、二踏板、一阻力裝置、二傳動組件、二滑動管。該二搖擺管分別位於該骨架的左右兩側，每個該搖擺管的第一端樞接該骨架。該二腳踏管分別連接該二搖擺管，每個該腳踏管的第一端樞接對應搖擺管的第二端。該二踏板分別連接該二腳踏管，每個該踏板連接對應腳踏管的第二端。該阻力裝置設置於該骨架，提供一操作阻力。該二傳動組件分別位於該阻力裝置的兩側，其中每個該傳動組件包含一彈性裝置、一正時皮帶，以及一正時齒輪，該彈性裝置的第一端連接該骨架，該彈性裝置的第二端連接該正時皮帶的第一端，該正時皮帶的第二端連接位於該阻力裝置同側之該腳踏管，該正時皮帶的一部分與該正時齒輪嚙合，而該正時齒輪直接或間接連接該阻力裝置。該二滑動管分別滑動地連接該二踏踏管，每個該滑動管的第一端與第二端與骨架固定。

在一實施例，該正時齒輪透過一變比裝置連接該阻力裝置。

在一實施例，該變比裝置包含一大輪、一小輪，與一傳輸件，該小輪以一軸承連接該阻力裝置的一軸心，並透過該傳輸件連接該大輪，該正時齒輪以一單向軸承連接該大輪。

在一實施例，該骨架包含一基座與一主架，該基座位於一支撐面或一地面上方，該主架位於該基座上方。

在一實施例，該彈性裝置是一彈簧。

在一實施例，該正時皮帶繞過一或多個滑輪。

在一實施例，一第一滑輪設置於該骨架的該基座，該正時皮帶繞過該第一滑輪、再繞過該正時齒輪後，該正時皮帶的第二端連接一個對應的該腳踏管。

在一實施例，該彈性裝置是一彈力繩。

在一實施例，一第一滑輪設置於該骨架的該基座，一第二滑輪設置於該骨架的該主架，該彈力繩的第一端連接該主架，該彈力繩繞過該第二滑輪，再繞過該第一滑輪後，該彈力繩的第二端連接該正時皮帶的第一端。

在一實施例，每個該滑動管的形狀為一弧線，其圓心的方向，指向使用者的一部位。

在一實施例，該運動裝置尚包含二個滾輪組，每個該滾輪組連接一個該腳踏管，每個滾輪組分別包含一前輪與一後輪彼此互相連接，其中該後輪的中心軸樞接一個腳踏管，該前輪與該後輪分別位於一對應滑動管的前後方，且該後輪具有一凹槽配合該滑動管的外形。

以下將詳述本案的各實施例，並配合圖式作為例示。在一些實施例中，圖中顯示的範例可依照比例，但在其他實施例中，不需要按照比例。在一些實施例中，相同或相似的元件符號可代表相同、相似，或類比的元件及/或元素，但在某些實施例中，也可以表示不同的元件。在一些實施例中，描述方向的名詞，例如上、下、左、右、往上、往下、超過、上方、下方、後面、前面等可根據字面意義解釋，但在其他實施例中，也可以不根據字面意義解釋。此外，為了清楚表示本發明的某些元件，圖示中可能省略部分元件。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部這些特定細節的前提下，仍可實施。

圖2和圖3為立體圖，圖4和圖5為側視圖，顯示本發明較佳實施例的運動裝置1。參考圖2至圖4，運動裝置1包含一骨架10、二搖擺管11、二腳踏管12、一阻力裝置13、一變比裝置14、二傳動組件15、二踏板16，二滾輪組17、二滑動管18。

參考圖2至圖5，在本實施例，骨架10包含但不限於，一基座101與一主架102。基座101位於一支撐面或地面上，主架102位於基座101上方。作為例示而非限制，主架102上方具有一立管103，而立管103的一端連接主架102，另一端可具有一操作介面(未圖示)供使用者操作或控制。

參考圖2至圖5，上述二搖擺管11分別位於骨架10的左右兩側，每個搖擺管11的第一端樞接骨架10於一軸1022。二腳踏管12分別連接二搖擺管11，每個腳踏管12的第一端樞接對應搖擺管11的第二端。二踏板16分別連接二腳踏管12，每個踏板16連接對應腳踏管12的第二端。

參考圖2至圖5，二傳動組件15分別位於阻力裝置13的兩側。阻力裝置13具有一軸心(未圖示)，並提供一操作阻力。二傳動組件15分別連接一個腳踏管12，並透過變比裝置14連接阻力裝置13。在本實施例，每個傳動組件15可包含，但不限於，一彈性裝置150、一正時皮帶152，以及一正時齒輪154。其中，彈性裝置150較佳為一彈簧，具有第一端連接於骨架10(例如連接於骨架10的主架102)，第二端連接正時皮帶152的第一端，而正時皮帶152的第二端連接一個腳踏管12，例如，連接腳踏管12介於第一端與第二端之間的一部位。此外，正時皮帶152的一部分與正時齒輪154嚙合。此外，正時皮帶152可繞過一或多個滑輪，例如，正時皮帶152繞過設置於基座101的第一滑輪156，再繞過正時齒輪154後連接一個腳踏管12。

參考圖2至圖5，二滑動管18分別位於骨架10的兩側並分別與骨架10連接。例如，每個滑動管18的第一端連接主架102，每個滑動管的第二端連接基座101。此外，在本較佳實施例，運動裝置1還包含兩個滾輪組17，每個滾輪組17分別包含一前輪172與一後輪174，其中前輪172的中心軸與後輪174的中心軸樞接一個腳踏管12。前輪172與後輪174可分別位於一個滑動管18的前後方，且後輪174具有凹槽配合滑動管18的外形，使得後輪174緊靠滑動管18，而前輪172可不接觸滑動管18，但可限制腳踏管16的移動，使其沿著滑動管16運動。每個滾輪組17還可包含一固定機構(未圖示)，以固定前輪172與後輪174。後輪174的尺寸可大於前輪172。藉由上述結構，踏板16會被限制沿著滑動管18的弧線外型，在其上端與下端之間運動。圖4顯示滾輪組17帶動踏板16做一弧形的運動軌跡P。如圖4所示，當踏板16運動至高點時，其角度較為傾斜；如圖5所示，當踏板16運動至低點時，其角度略為前傾或接近水平，此符合踏步、跨步，或登山運動的人體功學，使操作者不會感到不適。根據本發明較佳實施例的滾輪組17，能提升踏板16運動時的穩固性。當踏板16的速度增快時，不會脫離滑動管18。

參考圖2至圖5，在本較佳實施例，兩個傳動組件15透過一個變比裝置14連接阻力裝置13。在本較佳實施例，阻力裝置13用於提供一阻力，可包含但不限於，一皮帶輪132以及一飛輪134，兩者可透過連接件(例如皮帶)連接。變比裝置14可包含，但不限於，一大輪140以及一小輪142，其中大輪140可設置於主架102，大輪140與小輪142透過一傳輸件(例如皮帶)連接，小輪142與阻力裝置13透過一軸承(未圖示)連接，而兩個正時齒輪154是以一單向軸承(未圖示)與大輪140軸接。藉此，當使用者站在踏板16上施力使踏板16沿著滑動管18往下移動，正時皮帶152帶動正時齒輪154旋轉，正時齒輪154帶動大輪140旋轉，而大輪140帶動小輪142與皮帶輪132旋轉，皮帶輪132驅動飛輪134旋轉。當使用者未施力，則彈性裝置150可透過正時皮帶152將踏板16往上拉，使得踏板16沿著滑動管18往上移動。此時正時齒輪154不會帶動大輪140旋轉。

在本較佳實施例，兩個傳動組件15的正時齒輪154透過一個變比裝置14連接阻力裝置13。在本發明其他實施例，兩個傳動組件15的正時齒輪154也可直接透過一單向軸承(未圖示)與阻力裝置132的皮帶輪132連接。亦即，變比裝置14可被省略。

由於阻力裝置13的兩側各具有一個傳動組件15，並分別連接一個腳踏管12。因此，不同於習知技術透過兩個曲柄連接阻力裝置13，此兩個踏板16可獨立操作。亦即，兩個踏板16可同時被施力而沿著對應的滑動管18往下移動，或同時被對應的傳動組件15往上拉，而沿著對應的滑動管18往上移動。或者，兩個踏板16可做一上一下的相對運動。

參考圖2至圖5，運動裝置1還可具有一扶手19，扶手19供使用者握持，可增加使用上的安全性，並方便使用者站上踏板16，或自踏板16上離開。

圖6和圖7為立體圖，圖8和圖9為側視圖，顯示本發明另一實施例的運動裝置2。運動裝置2與運動裝置1具有類似的特徵，不同處僅在於，前述實施例中，傳動組件15的彈性裝置為一彈簧，而在本實施例中，彈性裝置150為一彈力繩。此外，傳動組件還包含一第二滑輪158。彈性裝置150的第一端固定於主架102。此外，彈性裝置150繞過設置於主架102的第二滑輪158，再繞過設置於基座101的第一滑輪，以第二端連接正時皮帶152的第一端。本實施例的其他特徵與前述實施例相同，不再贅述。

本發明實施例運動裝置1或運動裝置2的優點如下。習知技術運動裝置的踏板的運動軌跡，不符人體工學；然而，本案運動裝置1或運動裝置2的踏板16的運動軌跡P，分別為一弧線，其圓心約略指向使用者的某部位，例如小腿或腳，此運動軌跡符合人體工學。此外，兩個踏板16可獨立操作，不侷限於相對運動，操作上更多樣化。此外，正時皮帶152或彈性裝置150多繞一或兩個軸(例如第一滑輪156與第二滑輪158的軸)，可使操作上更穩定，並且使得正時皮帶152或彈性裝置150的拉伸率降低，避免斷裂。

本說明書所揭露的每個/全部實施例，本領域熟悉技藝人士可據此做各種修飾、變化、結合、交換、省略、替代、相等變化，只要不會互斥者，皆屬於本發明的概念，屬於本發明的範圍。可對應或與本案所述實施例特徵相關的結構或方法，及/或發明人或受讓人任何申請中、放棄，或已核准的申請案，皆併入本文，視為本案說明書的一部分。所併入的部分，包含其對應、相關及其修飾的部分或全部，(1)可操作的及/或可建構的(2)根據熟悉本領域技藝人士修飾成可操作的及/或可建構的(3)實施/製造/使用或結合本案說明書、本案相關申請案，以及根據熟悉本領域技藝人士的常識和判斷的任何部分。

除非特別說明，一些條件句或字詞，例如「可以(can)」、「可能(could)」、「也許(might)」，或「可(may)」，通常是試圖表達本案實施例具有，但是也可以解釋成可能不需要的特徵、元件，或步驟。在其他實施例中，這些特徵、元件，或步驟可能是不需要的。

本文前述的文件，其內容皆併入本文，視為本案說明書的一部分。本發明提供的實施例，僅作為例示，不是用於限制本發明的範圍。本發明所提到的特徵或其他特徵包含方法步驟與技術，可與相關申請案所述的特徵或結構做任何結合或變更，部分的或全部的，其可視為本案不等的、分開的、不可替代的實施例。本發明所揭露的特徵與方法其對應或相關者，包含可從文中導出不互斥者，以及熟悉本領域技藝人士所做修飾者，其部分或全部，可以是(1)可操作的及/或可建構的(2)根據熟悉本領域技藝人士的知識修飾成可操作的及/或可建構的(3)實施/製造/使用或結合本案說明書的任何部分，包含(I)本發明或相關結構與方法的任何一個或更多部分，及/或(II)本發明所述任何一或多個發明概念及其部分的內容的任何變更及/或組合，包含所述任何一或多個特徵或實施例的內容的任何變更及/或組合。

1‧‧‧運動裝置
2‧‧‧運動裝置
10‧‧‧骨架
11‧‧‧搖擺管
12‧‧‧腳踏管
13‧‧‧阻力裝置
14‧‧‧變比裝置
15‧‧‧傳動組件
16‧‧‧踏板
17‧‧‧滾輪組
18‧‧‧滑動管
19‧‧‧扶手
20‧‧‧踏板
21‧‧‧軸
22‧‧‧連桿
101‧‧‧基座
102‧‧‧主架
103‧‧‧立管
132‧‧‧皮帶輪
134‧‧‧飛輪
140‧‧‧大輪
142‧‧‧小輪
144‧‧‧傳輸件
150‧‧‧彈性裝置
152‧‧‧正時皮帶
154‧‧‧正時齒輪
156‧‧‧第一滑輪
158‧‧‧第二滑輪
172‧‧‧前輪
174‧‧‧後輪
1022‧‧‧軸

圖1A和圖1B顯示習知踏步機的結構與其踏板的運動軌跡。 圖2為立體圖，顯示根據本發明較佳實施例的運動裝置。 圖3為立體圖，顯示根據本發明較佳實施例的運動裝置。 圖4為側視圖，顯示圖2運動裝置的操作。 圖5為側視圖，顯示圖2運動裝置的操作。 圖6為立體圖，顯示根據本發明另一實施例的運動裝置。 圖7為立體圖，顯示根據本發明另一實施例的運動裝置。 圖8為側視圖，顯示圖6運動裝置的操作。 圖9為側視圖，顯示圖6運動裝置的操作。

1‧‧‧運動裝置

10‧‧‧骨架

11‧‧‧搖擺管

12‧‧‧腳踏管

13‧‧‧阻力裝置

14‧‧‧變比裝置

15‧‧‧傳動組件

16‧‧‧踏板

17‧‧‧滾輪組

18‧‧‧滑動管

19‧‧‧扶手

101‧‧‧基座

102‧‧‧主架

103‧‧‧立管

132‧‧‧皮帶輪

134‧‧‧飛輪

140‧‧‧大輪

142‧‧‧小輪

144‧‧‧傳輸件

150‧‧‧彈性裝置

152‧‧‧正時皮帶

154‧‧‧正時齒輪

156‧‧‧第一滑輪

172‧‧‧前輪

174‧‧‧後輪

1022‧‧‧軸

Claims (10)

1. 一種運動裝置，包含：一骨架；二搖擺管，分別位於該骨架的左右兩側，每個該搖擺管的第一端樞接該骨架；二腳踏管，分別連接該二搖擺管，每個該腳踏管的第一端樞接對應搖擺管的第二端；二踏板，分別連接該二腳踏管，每個該踏板連接對應腳踏管的第二端；一阻力裝置，設置於該骨架，提供一操作阻力，包含一皮帶輪以及一飛輪，該皮帶輪具有一軸心，該飛輪以一連接件連接該皮帶輪；二傳動組件，分別位於該阻力裝置的兩側，其中每個該傳動組件包含一彈性裝置、一正時皮帶，以及一正時齒輪，該彈性裝置的第一端連接該骨架，該彈性裝置的第二端連接該正時皮帶的第一端，該正時皮帶的第二端連接位於該阻力裝置同側之該腳踏管，該正時皮帶的一部分與該正時齒輪嚙合，而該正時齒輪直接或間接連接該阻力裝置的該皮帶輪的該軸心；以及二滑動管，分別滑動地連接該二腳踏管，每個該滑動管的第一端與第二端與該骨架固定。
2. 如申請專利範圍第1項的運動裝置，其中該正時齒輪透過一變比裝置連接該阻力裝置。
3. 如申請專利範圍第2項的運動裝置，其中該變比裝置包含一大輪、一小輪，與一傳輸件，該小輪以一軸承連接該阻力裝置的一軸心，並透過該傳輸件連接該大輪，該正時齒輪以一單向軸承連接該大輪。
4. 如申請專利範圍第1項的運動裝置，其中該骨架包含一基座與一主架，該基座位於一支撐面或一地面上方，該主架位於該基座上方。
5. 如申請專利範圍第4項的運動裝置，其中該彈性裝置是一彈簧。
6. 如申請專利範圍第5項的運動裝置，其中該正時皮帶繞過一或多個滑輪。
7. 如申請專利範圍第6項的運動裝置，其中一第一滑輪設置於該骨架的該基座，該正時皮帶繞過該第一滑輪、再繞過該正時齒輪後，該正時皮帶的第二端連接一個對應的該腳踏管。
8. 如申請專利範圍第4項的運動裝置，其中一第一滑輪設置於該骨架的該基座，一第二滑輪設置於該骨架的該主架，該彈性裝置的第一端連接該主架，該彈性裝置繞過該第二滑輪，再繞過該第一滑輪後，該彈性裝置的第二端連接該正時皮帶的第一端。
9. 如申請專利範圍第1項的運動裝置，其中每個該滑動管的形狀為一弧線，其圓心的方向，指向使用者的一部位。
10. 如申請專利範圍第1項的運動裝置，尚包含二個滾輪組，每個該滾輪組連接一個該腳踏管，每個滾輪組分別包含一前輪與一後輪彼此互相連接，其中該後輪的中心軸樞接一個腳踏管，該前輪與該後輪分別位於對應滑動管的前後方，且該後輪具有一凹槽配合該滑動管的外形。