專利名稱：具有向上彎曲軌道的跨步鍛煉器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍛練器，特別是一種具有模擬自然走路的跨步鍛練器。
走路，緩步和越野滑雪已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)為鍛練身體的有效活動，特別是對于腿、聽力和呼吸器官。然而，這些活動主要是戶外活動，受到了不利天氣和地理?xiàng)l件的嚴(yán)重限制，這些傳統(tǒng)的戶外活動所受到的限制在某些方面已經(jīng)通過發(fā)展模擬特殊鍛練活動的室內(nèi)鍛練設(shè)備而得到消除。關(guān)于這一點(diǎn)，走路，跨步和越野滑雪設(shè)備的多種變型在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。就這點(diǎn)而論，Dalebout的美國專利No.4850585；Hix的No.4654200；Bull等的No.4940233和Friedebach的No.4804178是特別與本發(fā)明有關(guān)的。
Friedebach的專利公開了一種越野滑雪設(shè)備，它包括一對平行的水平軌道及一對活動地支撐在軌道上的腳踏板。Friedebach的越野滑雪設(shè)備進(jìn)一步包括一帶狀機(jī)構(gòu)，它能使腳踏板在相反的方向上協(xié)調(diào)一致的運(yùn)動。另外，該滑雪設(shè)備包括兩個獨(dú)立的手持桿，它向后和向前旋轉(zhuǎn)以模擬滑雪桿的運(yùn)動。在使用中，操作者站在腳踏板上，當(dāng)同時推拉手持桿時，腳踏板來回擺動。Friedebach的越野滑雪設(shè)備可以提供有意義的需氧鍛練，業(yè)已發(fā)現(xiàn)在操作者的背部和腿關(guān)節(jié)承受了很大的應(yīng)力。腳沿著水平軌道往復(fù)運(yùn)動引操作者的軀干向上和向下運(yùn)動，使得每一跨步時，操作者連續(xù)地升起他或她的體重。同時，軀干的上下抬升運(yùn)動增加了在腿關(guān)節(jié)上的應(yīng)力，特別是臀和膝關(guān)節(jié)的應(yīng)力。更進(jìn)一步，手持桿的推拉迫使操作者向上彎曲從腰到達(dá)不必受力的背部肌肉。因此，具有背部、膝或臀部問題的人常常發(fā)現(xiàn)它不舒服，費(fèi)力或甚至不可能去應(yīng)用雪撬型的鍛練機(jī)。
Dalebout，Hix和Bull等的專利公開了一種設(shè)備，它們通常被認(rèn)為是作為跨步型的鍛練器，典型的跨步型鍛練器包括一對彼此隔開的垂直框架部件和一對樞軸地安裝在垂直框架部件上的搖擺腿部件。在使用中，操作者站在安裝于搖擺腿部件端部的平臺上，在垂直框架部件之間搖擺運(yùn)動時，他或她的腿作往后和向前的往復(fù)運(yùn)動。在跨步型鍛練器中，腿的搖擺運(yùn)動提供了與Friedebach越野滑雪鍛練器大體相同的需氧有利條件；然而，跨步鍛練器使得使用者在一個更穩(wěn)定的位置下平衡，減少操作者的軀體向上和向下運(yùn)動及減少在背部和腿關(guān)節(jié)的過分疲勞。當(dāng)跨步型鍛練器包括手持桿時，桿通常是繞一個點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，不要求操作者在運(yùn)動中彎曲或伸手。雖然跨步鍛練器已被發(fā)現(xiàn)在提供低應(yīng)力需氧鍛練上是很有效的，但它們存在了幾種設(shè)計問題，因而阻止了它們的廣泛銷售及使用?？绮藉懢氀b置一般要求比較強(qiáng)的框架部件和比較強(qiáng)的軸承以適應(yīng)在樞軸機(jī)構(gòu)上的操作者的重量。結(jié)果，這些機(jī)構(gòu)對在家庭使用來說體積太大和太重了。
而且，重的結(jié)構(gòu)使得跨步鍛練器在同其他不貴的鍛練設(shè)備的競爭中顯得太昂貴。因此，跨步鍛練器通常僅在公共康復(fù)中心才能找到，大尺寸鍛練設(shè)備需具有相當(dāng)大的資金以購買和維修這些機(jī)器。另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)跨步鍛練器的設(shè)計中，跨步型鍛練器的垂直框架部件阻止鍛練者從側(cè)邊位置進(jìn)行安裝，從而產(chǎn)生了安全危險問題現(xiàn)有的跨步鍛練器設(shè)計成操作者必須從后部安裝機(jī)器。當(dāng)操作者第一步踏在平臺上，平臺就趨向于向前旋轉(zhuǎn)，在以相對的腳向上踏之前，操作者失去平衡。所以，可以看出不熟練的操作者安裝機(jī)器時可以被扔離平衡狀態(tài)，跌到地板上。
本發(fā)明提供一個新穎的和便宜的跨步型鍛練器，它克服了現(xiàn)有技術(shù)的一些缺點(diǎn)。簡單地說，本跨步鍛練器包括一個底架，該底架具有一對伸長的平行軌道，軌道以一連續(xù)的弧度向上彎曲，還包括一對可旋轉(zhuǎn)地被支撐在向上彎曲軌道上的腳踏板，以便作往復(fù)運(yùn)動，以及一個用來使腳踏板在相反方向上協(xié)調(diào)運(yùn)動的滑輪機(jī)構(gòu)。軌道向上的彎度一般是相應(yīng)于人腿自然擺動的弧度，以便當(dāng)操作者站在踏板上，在軌道上來回往復(fù)運(yùn)動時，操作者的驅(qū)體在底架上保持在一個穩(wěn)定和平衡的位置。
本發(fā)明的一個目的是提供一種模擬自然走路的鍛練設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種鍛練設(shè)備，它調(diào)節(jié)使用者的心血管系統(tǒng)，沒有與傳統(tǒng)的鍛練機(jī)相關(guān)聯(lián)的肌肉和關(guān)節(jié)扭傷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種跨步鍛練器，具有向上彎曲軌道的底架，軌道彎曲與腿自然擺動弧度相一致。
本發(fā)明的另一目的是提供一種跨步鍛練器，能使使用者的驅(qū)體保持在軌道上的一個穩(wěn)定和平衡的位置。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種跨步鍛練器，它設(shè)計是簡單的，結(jié)構(gòu)是容易的以及制造成本是不貴的。
結(jié)合說明書附圖來考慮，說明書所表明的另外的發(fā)明目的，特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。
在附圖中，說明了為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好方式

圖1是本發(fā)明跨步鍛練器的透視圖；圖2是用于說明本發(fā)明目的而帶有底架覆蓋物及移去手持柄的頂透圖；圖3是它的前視圖；圖4是圖1中的線4-4的橫截面圖；圖5是圖1線5-5的橫截面圖；圖6是本鍛練設(shè)備的第二個實(shí)施例的透視圖。
現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明的跨步鍛練器作說明，在圖1-5中用10表示該鍛練器。在下文將作更完整描述。本發(fā)明提供一種便宜的跨步鍛練器10，它在有氧地狀態(tài)下調(diào)節(jié)操作者的心血管系統(tǒng)，沒有通常與傳統(tǒng)的鍛練機(jī)相聯(lián)系的肌肉和關(guān)節(jié)應(yīng)力。跨步鍛練器10一般包括以12表示的彎曲的底架，以14表示的可活動地支持在底架12上的兩個踏板，以及以16表示(圖12)的滑輪裝置，它可以使腳踏板14在相反方向上協(xié)調(diào)一致的運(yùn)動。更明確地說，底架12包括一個完整成形的吹模體，它有靠模底邊18，為了把底架12支撐在一個平面上的有間隔的腿19和一靠模上邊20。靠模上邊20包括兩條伸長的平行的軌道22，它以一連續(xù)的弧度向上彎曲。軌道向上彎曲的程度一般相應(yīng)于人腿繞其臀部關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)時自然擺動弧度。在這方面，軌道更可取的是采用一不變的半徑的弧度，然而，如果希望的話，可以稍微的不圓。軌道22的每一個包括中央脊24和兩條在脊24每邊的有間隔的槽溝26，脊24適合于支撐腳踏板14(見圖5)。靠模上邊20進(jìn)一步包括一延伸的中央脊27(也見圖5)，它在兩個軌道22之間延伸。把底架12作為一個完整的成形部件在這里作專門描述，很明顯底架12也可以由管狀金屬元件來建造，在那里，向上彎曲的軌道是由平行的鐵軌來成形的。
腳踏板14一般是U形(圖5)的，它包括一水平的板架28，供操作者的腳踏在其上，兩個向下延伸的板腿30和四個可旋轉(zhuǎn)地安裝在板腿30的滑輪32。腳踏板14的板架28放在各自軌道22的中央脊24上，使得輪32騎在脊24兩邊的有間隔的槽溝26內(nèi)。因此，可以看出腳踏板14能沿著軌道22的長度方向來回運(yùn)動。
滑輪機(jī)構(gòu)16被固定于兩個腳踏板14上，在使用中，它能使踏板在相反方向上協(xié)調(diào)一致地運(yùn)動。滑輪機(jī)構(gòu)16包括兩個滑輪34，它們分別安裝在中央脊26的前后端所形成的凹地內(nèi)，繩索以38(圖2)表示，它被固定于腳踏板14并繞滑輪34延伸以形成一連續(xù)回路。更明確地說，附于腳踏板14之一后端的第一繩帶部分40，繞后滑輪34延伸并附到另一踏板14的后端。同樣，附于第一踏板14前端的第二繩帶部分42繞前滑輪34延伸并附到另一踏板14的前端。所以，可以看到，當(dāng)踏板14之一在它的軌道內(nèi)向前運(yùn)動時，另一踏板14在它的軌道內(nèi)向后運(yùn)動。為了從視覺上隱蔽滑輪34和繩帶部分40及42，并防止在使用中操作者的腳被繩帶40和42纏住，底架12用覆蓋物44蓋住，覆蓋物放松地安裝在中央脊26上面。覆蓋物44也保留有繩帶40和42，以致它們與底架12的彎曲形狀相一致。
跨步鍛練器10進(jìn)一步包括用46表示的一副手柄桿，它們連接到底架12的前端。手柄桿46包括兩根向下延伸的臂48，它們是可旋轉(zhuǎn)地與底架12的側(cè)邊相連，一水平的桿體50用來支持一個電顯示裝置52是有效的。延伸臂48的樞軸連接使得手柄桿能向下旋轉(zhuǎn)，結(jié)果，整個鍛練設(shè)備10可以更容易地被運(yùn)輸和貯藏。為了保持手柄桿46處在一個穩(wěn)定和垂直的位置，底架12的側(cè)邊包括兩處三角形凹槽53，它們對于接受安裝到延伸臂48的環(huán)形支持件54是有效的。手柄桿46的臂桿48進(jìn)一步包括橡膠或泡沫襯墊作成的手柄56，用于使操作者在使用過程中握緊。電顯示裝置52對于測量時間，卡路里或與設(shè)備10使用有關(guān)的其它情報是有效的。
在使用中，操作者站在腳踏板14上，緊握住手柄桿46上的橡膠襯墊手柄56，并沿著向上彎曲的軌道22來回運(yùn)動踏板。因?yàn)槭直鷹U46能在使用中幫助保持平衡，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，本跨步鍛練器10對站在底架上的使用者有很好的平衡作用以致在使用過程中使用手柄桿46實(shí)在是沒有必要。就此而論，為了增加這種鍛練的有氧益處，當(dāng)走路時，操作者可以象平常一樣擺動他們的臂，從而，利用了手的重量。軌道22向上彎度應(yīng)適應(yīng)于操作者腿的自然搖擺弧度，保持操作者的驅(qū)體處于底架12上的穩(wěn)定和平衡位置。彎曲的軌道22使操作者的腿自然地繞他們的臀關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，不要求每一次跨步腿向上帶動身體或驅(qū)體。因?yàn)椴灰蟛僮髡哌B續(xù)地抬起腿，所以實(shí)際上在腿關(guān)節(jié)，特別是踝，膝和臀關(guān)節(jié)沒有應(yīng)力。另外，軀體的穩(wěn)定位置實(shí)際上消除了傳統(tǒng)的越野滑雪機(jī)通常與反復(fù)彎曲和反復(fù)伸手相聯(lián)系的背部應(yīng)變。這種混合的影響在實(shí)際上消除了操作者背部和腿的身體應(yīng)力，提供了一個有效的有氧鍛練。同時要指出，本跨步鍛練器10為了平衡他們的重量允許使用者從一邊到那邊進(jìn)行安裝，結(jié)果，當(dāng)安裝設(shè)備10時，腳踏板不向前和向后滑。
跨步鍛練器的第二個實(shí)施例是，由圖6的58表示。在第二個實(shí)施例58中，手柄桿46被兩根可轉(zhuǎn)動的手持桿60代替。手持桿60借助可旋轉(zhuǎn)聯(lián)接器(未表示出來)安裝到底架12的側(cè)邊，它們具有為調(diào)節(jié)手持桿60的運(yùn)動阻力強(qiáng)度的常規(guī)的阻力裝置。手持桿60提供一裝置用于在鍛練器10使用過程中同時使身體向上。操作者簡單地緊握手持桿60，在與腳踏板14相反方向往復(fù)搖動它們。為了在第二個實(shí)施例58中支撐電顯示裝置52，鍛練器10提供了一根柱狀支撐62，它固定于底架12的前部。
因此，可以看出，本發(fā)明提供一個十分不尋常的和有效的跨步鍛練器用以鍛練操作者心血管系統(tǒng)，沒有通常與常規(guī)鍛練設(shè)備相聯(lián)系的肌肉和關(guān)節(jié)應(yīng)力。軌道22的向上彎曲半徑有效地保持操作者的驅(qū)體在底架12上面的穩(wěn)定和平衡位置，因此減少背部和腿部的應(yīng)變。而且，本跨步鍛練器允許側(cè)面進(jìn)行安裝比現(xiàn)有技術(shù)后部安裝更容易和更可靠。進(jìn)一步說，本鍛練設(shè)備10制造價格便宜，操作簡單和有趣，而且它可折疊便于運(yùn)輸和貯藏，這些值得注意的特點(diǎn)是現(xiàn)有的鍛練設(shè)備所沒有呈現(xiàn)出來的。對于這些理由，本發(fā)明代表了該技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展，有重大的商業(yè)價值。
在這里所表示和描述的是具體體現(xiàn)本發(fā)明的某些特定結(jié)構(gòu)，對于該技術(shù)領(lǐng)域來說是明顯的，在不違背本發(fā)明的根本概念的精神和范圍內(nèi)可作各種部分的變型和安排，對于這里所表示和描述的特定形式同樣是不受限的，除了用Y表示附屬權(quán)利要求范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種跨步鍛練設(shè)備，它包括一個底架，包括兩條以一連續(xù)弧度向上彎曲的延伸平行軌道，所述的連續(xù)弧一般是相應(yīng)于人腿在繞他的臀關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)時腿的自然擺動弧；兩塊腳踏板，它們各自可運(yùn)動地被支撐在所述的平行軌道上，所述踏板由操作者的腳操作，所述的操作者來回往復(fù)運(yùn)動他的腳以致于所述的踏板沿著所述的向上彎曲軌道往復(fù)運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛練設(shè)備，進(jìn)一步包括使所說的腳踏板沿著所述的軌道在相反方向協(xié)調(diào)運(yùn)動的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛練設(shè)備，所述的裝置用于協(xié)調(diào)所述的踏板的運(yùn)動，該裝置包括兩個在所述底架前端和后端，分別安裝在所述平行軌道之間的滑輪和一繩帶，該繩帶沿著所述軌道延伸并圍繞所述的滑輪以形成一連續(xù)的回路，所述的繩帶固定在踏板上，以致于當(dāng)一個踏板在所述的軌道上向前運(yùn)動時，則相對的踏板在所述的軌道上向后運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛練設(shè)備，所述的軌道每一個包括兩個平行的隔開的槽溝，所述的腳踏板包括騎在所述槽溝中隔開的輪子。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛練設(shè)備，進(jìn)一步包括兩個樞軸地安裝在所述底架相對側(cè)邊的臂桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鍛練設(shè)備，所述的臂桿包括用于調(diào)節(jié)張力強(qiáng)度的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛練設(shè)備，進(jìn)一步包括用于在所述踏板往復(fù)運(yùn)動中支撐一個操作者的手柄桿裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛練設(shè)備，所述的連續(xù)弧包括一不變的半徑弧。
9.一種跨步鍛練設(shè)備，它包括一個底架，包括一在平支持表面上支撐所述底架的底面和一靠模的上表面，所述的靠模上表面包括兩條延伸平行軌道，它們的一連續(xù)弧向上彎曲，所述的連續(xù)弧一般地相應(yīng)于當(dāng)人腿繞他的臀關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)時腿的自然擺動弧。兩塊可各自運(yùn)動地支持在所述的平行軌道的踏板，其用于在軌道上作往復(fù)運(yùn)動。使所述踏板沿著所述的軌道在相反的方向協(xié)調(diào)運(yùn)動的裝置，用于使所述踏板運(yùn)動的所述裝置包括兩個在所述底架的前端和后端各自安裝在所述平行軌道之間的滑輪和沿著所述軌道延伸并繞所述滑輪同所述踏板一起形成一連續(xù)回路的繩帶裝置，結(jié)果，當(dāng)一個踏板在所述軌道上向前運(yùn)動時，相對的踏板在所述軌道上向后運(yùn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鍛練設(shè)備，所述的軌道每一條包括一中央脊和兩條各自位于所述中央脊的相對邊的槽溝，所述的腳踏板分別放在所述中央脊上，所述的腳踏板包括隔開的輪子，它們騎在脊相對邊上隔開的槽溝上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鍛練設(shè)備，所述的連續(xù)弧包括一不變的半徑弧。
全文摘要
一種跨步鍛煉設(shè)備，包括具有兩條以一不變的半徑弧向上彎曲的延伸平行的軌道和兩塊可旋轉(zhuǎn)地支撐在軌道上并在其上作往復(fù)運(yùn)動的腳踏板。半徑弧一般是相應(yīng)于當(dāng)人腿繞臀部旋轉(zhuǎn)時腿的自然擺動弧。當(dāng)操作者站在腳踏板上，沿著向上彎曲的軌道，向后和向前往復(fù)運(yùn)動腳踏板時，操作者的軀體在底架上保持在一個穩(wěn)定和平衡的位置。在軀體運(yùn)動上的減少實(shí)際上消除了由于軀體向上和向下運(yùn)動引起的在腿關(guān)節(jié)，特別是膝和臀關(guān)節(jié)上的應(yīng)變，另外基本上消除了由于在腰達(dá)到了所限程度和彎曲引起的應(yīng)變。
文檔編號A63B21/00GK1117402SQ9411789
公開日1996年2月28日 申請日期1994年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月30日
發(fā)明者加里·D·皮亞杰特, 特雷斯·O·戈登 申請人:加里·D·皮亞杰特, 特雷斯·O·戈登