下肢模擬健身裝置的制造方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]健身行業(yè)長期以來需要一種固定的低沖擊的健身器械，該健身器械能夠在鍛煉期間適應(yīng)并順從使用者的自然步態(tài)、步幅和步速，(下文中將這種健身器械稱作“使用者順從的健身器械”)。跑步機(jī)適應(yīng)使用者定義的步態(tài)和步幅(即，不受控制的行進(jìn)路徑)，但是，對(duì)于器械決定的步速而言是高沖擊性的。橢圓形健身器械具有較低的沖擊性并且適應(yīng)使用者定義的步速，但是橢圓形健身器械具有器械決定的步態(tài)和步幅(即限定了行進(jìn)路徑)。
[0002]已經(jīng)嘗試通過使用模擬人的腿部的腿部聯(lián)動(dòng)裝置來獲得一種順應(yīng)使用者的健身器械(即，一種健身器械，其具有靜止的框架，該框架支撐一對(duì)腿部聯(lián)動(dòng)裝置，其中每一個(gè)腿部聯(lián)動(dòng)裝置都具有(i)上連桿，其在上端附近樞轉(zhuǎn)地連接到框架；(ii)下連桿，其在上端附近樞轉(zhuǎn)地連接到上連桿的下端；和(iii)腳支撐件，其位于每個(gè)下連桿的下端上)。美國專利 5，290，211,5, 499，956,5, 735，773,5, 911，649,6, 036，622,6, 045，487,6, 152，859 (圖29)、7，645，215,7, 833，134,8, 109，861和8，409，058中示出并描述了示例性的下肢模擬固定健身器械，這些美國專利公開的內(nèi)容在此以引用的方式并入到本說明書中。雖然這些下肢模擬固定健身器械構(gòu)成了實(shí)現(xiàn)順應(yīng)使用者的健身器械的巨大進(jìn)步，但是這些下肢模擬固定健身器械在商業(yè)上都不太成功，原因在于，它們?cè)谛凶吆团軇?dòng)期間施加無法與使用者本身所期望的與環(huán)境的自然交互很好地協(xié)作的作用力和反作用力。
[0003]因此，仍然需要一種固定的順應(yīng)使用者的健身器械，該健身器械以符合人體工程學(xué)的方式順應(yīng)使用者的與生俱來的跨步運(yùn)動(dòng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明涉及一種能夠變化的步態(tài)健身裝置，其具有完全或部分自主的右腿連桿和左腿連桿，并且具有以符合人體工程學(xué)的方式定位的髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)和/或膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。
[0005]可以通過如下方式獲得這樣一種固定的下肢模擬健身器械:為健身器械提供左-右自主大腿和/或小腿連桿，該左-右自主大腿和/或小腿連桿具有以符合人體工程學(xué)的方式對(duì)準(zhǔn)的髖部和/或小腿樞轉(zhuǎn)點(diǎn)，其中自主且符合人體工程學(xué)的對(duì)準(zhǔn)的每種組合都在器械和其操作者之間的相互作用方面具有某些獨(dú)特的微小改進(jìn)，通過上述方式獲得的固定的下肢模擬健身器械能夠提供靈活的腳支撐運(yùn)動(dòng)，這種靈活的腳制成運(yùn)動(dòng)順應(yīng)使用者的自然的、與生俱來的符合人體工程學(xué)的跨步運(yùn)動(dòng)，這與使得使用者適應(yīng)器械選擇的跨步運(yùn)動(dòng)完全不同。
[0006]在第一方面中，健身器械是一種固定的下肢模擬健身器械，其中，(i)通過以下方式中的至少一種來確定使用者在器械上的方位:(_)構(gòu)造框架，以使框架允許使用者從框架的后端進(jìn)入到健身器械上，和(_)提供顯示器，該顯示器安裝在框架上，用于顯示被支撐在腳支撐件上的直立且面朝前的使用者能夠看到的信息，(?)第一和第二髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)限定側(cè)向延伸的上部樞轉(zhuǎn)軸，(iii)左腿部聯(lián)動(dòng)裝置和右腿部聯(lián)動(dòng)裝置選擇性地相互作用，以便進(jìn)行以下兩種樞轉(zhuǎn)中的至少一種:(_)大腿構(gòu)件相對(duì)于彼此圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)自主地樞轉(zhuǎn)，而小腿構(gòu)件相互連接，以便圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)；和(_)小腿構(gòu)件圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而大腿構(gòu)件相互連接，以圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)，和(iv)大腿構(gòu)件、小腿構(gòu)件和腳支撐件被支撐、構(gòu)造并布置成使得上部樞轉(zhuǎn)軸將穿過直立且面朝前的適合的使用者髖部區(qū)域或者位于該髖部區(qū)域的后面，其中，該適合的使用者在腳支撐件水平且豎直地對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下被支撐在腳支撐件上。
[0007]在本發(fā)明的第一方面的第一實(shí)施例中，大腿構(gòu)件圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而小腿構(gòu)件相互連接成圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)。
[0008]在本發(fā)明的第一方面的第二實(shí)施例中，小腿構(gòu)件圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而大腿構(gòu)件相互連接成圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)。
[0009]在本發(fā)明的第一方面的第三實(shí)施例中，左腿聯(lián)動(dòng)裝置和右腿聯(lián)動(dòng)裝置圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)和膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)兩者相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)。
[0010]在一個(gè)替代的描述中，第三實(shí)施例具有:(i)圍繞各自的髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)的大腿構(gòu)件，和(ii)圍繞各自的膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)的小腿構(gòu)件。
[0011]在第二方面中，健身器械是固定的下肢模擬健身器械，其中，(i)通過以下方式中的至少一種來確定使用者在器械上的方位:(-)構(gòu)造框架，以使框架允許使用者從框架的后端進(jìn)入到健身器械上，和(-)提供顯示器，該顯示器安裝在框架上，用于顯示被支撐在腳支撐件上的直立且面朝前的使用者能夠看到的信息，(ii)左腿部聯(lián)動(dòng)裝置和右腿部聯(lián)動(dòng)裝置選擇性地相互作用，以便進(jìn)行以下樞轉(zhuǎn)中的至少一種樞轉(zhuǎn):(-)大腿構(gòu)件相對(duì)于彼此圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)自主地樞轉(zhuǎn)，而小腿構(gòu)件相互連接，以便圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)；和(-)小腿構(gòu)件圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而大腿構(gòu)件相互連接，以圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)，和(iii)大腿構(gòu)件、小腿構(gòu)件和腳支撐件被支撐、構(gòu)造并布置成使得第一和第二下部樞轉(zhuǎn)軸中的每一個(gè)均定位在直立且面朝前的適合的使用者的膝關(guān)節(jié)中的一個(gè)附近，其中，該適合的使用者在腳支撐件水平且豎直地對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下被支撐在腳支撐件上。
[0012]在本發(fā)明的第二方面的第一實(shí)施例中，大腿構(gòu)件圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而小腿構(gòu)件相互連接成圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)。
[0013]在本發(fā)明的第二方面的第二實(shí)施例中，小腿構(gòu)件圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而大腿構(gòu)件相互連接成圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)。
[0014]在本發(fā)明的第二方面的第三實(shí)施例中，左腿部聯(lián)動(dòng)裝置和右腿部聯(lián)動(dòng)裝置圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)和膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)兩者相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)。
[0015]在一個(gè)替代的描述中，第三實(shí)施例具有:(i)圍繞各自的髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)的大腿構(gòu)件，和(ii)圍繞各自的膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)的小腿構(gòu)件。
[0016]在第三方面中，健身器械是一個(gè)固定的下肢模擬健身器械，其中，(i)通過以下方式中的至少一種來確定使用者在器械上的方位:(_)構(gòu)造框架，以使框架允許使用者從框架的后端進(jìn)入到健身器械上，和(_)提供顯示器，該顯示器安裝在框架上，用于顯示被支撐在腳支撐件上的直立且面朝前的使用者能夠看到的信息，(?)第一和第二髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)限定側(cè)向延伸的上部樞轉(zhuǎn)軸，(iii)左腿部聯(lián)動(dòng)裝置和右腿部聯(lián)動(dòng)裝置選擇性地相互作用，以便進(jìn)行以下兩種樞轉(zhuǎn)中的至少一種:(_)大腿構(gòu)件相對(duì)于彼此圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)自主地樞轉(zhuǎn)，而小腿構(gòu)件相互連接，以便圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)；和(-)小腿構(gòu)件圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而大腿構(gòu)件相互連接，以圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)，和(iii)大腿構(gòu)件、小腿構(gòu)件和腳支撐件被支撐、構(gòu)造并布置成使得，相對(duì)于在腳支撐件水平且豎直地對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下被支撐在腳支撐件上的直立且面朝前的適合的使用者，上部樞轉(zhuǎn)軸將穿過髖部區(qū)域或位于髖部區(qū)域的后面，并且第一和第二下部樞轉(zhuǎn)軸分別定位在一個(gè)膝關(guān)節(jié)的附近。
[0017]在本發(fā)明的第三方面的第一實(shí)施例中，大腿構(gòu)件圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而小腿構(gòu)件相互連接成圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)。
[0018]在本發(fā)明的第三方面的第二實(shí)施例中，小腿構(gòu)件圍繞膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)，而大腿構(gòu)件相互連接成圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)同步異相地樞轉(zhuǎn)。
[0019]在本發(fā)明的第三方面的第三實(shí)施例中，左腿部聯(lián)動(dòng)裝置和右腿部聯(lián)動(dòng)裝置圍繞髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)和膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)兩者自主地樞轉(zhuǎn)。
[0020]在一個(gè)替代的描述中，第三實(shí)施例具有:(i)圍繞各自的髖部樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)的大腿構(gòu)件，和(ii)圍繞各自的膝關(guān)節(jié)樞轉(zhuǎn)點(diǎn)相對(duì)于彼此自主地樞轉(zhuǎn)的小腿構(gòu)件。
【附圖說明】
[0021]每個(gè)附圖均示出了本發(fā)明的部件，這些部件相互以適當(dāng)?shù)谋壤@示在這些附圖中。示出了被支撐在本發(fā)明的腳支撐件上的人的那些附圖以與人成適當(dāng)比例的方式示出了健身器械，其中，附圖中示出的人身高為6英尺2英寸，褲長(inseam)為32英寸，體重為178鎊，并且穿9.8美國碼的鞋。
[0022]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的前側(cè)等距視圖。
[0023]圖2是圖1中示出的本發(fā)明的后側(cè)等距視圖。
[0024]圖3是圖1中示出的本發(fā)明的后視圖。
[0025]圖4是圖1中示出的本發(fā)明的右視圖。
[0026]圖5是圖1中示出的具有示例性尺寸的本發(fā)明的右視圖，其中距離的單位是毫米，角的單位是度。
[0027]圖6是圖1中示出的本發(fā)明的右視圖，其中，框架的多個(gè)部分被移除以便于看到內(nèi)部部件。
[0028]圖7是圖1中示出的本發(fā)明的后側(cè)等距視圖，其中，保護(hù)罩被移除以便于看到內(nèi)部部件。
[0029]圖8是圖7中示出的本發(fā)明的左視圖。
[0030]圖9是圖7中示出的本發(fā)明的前部的近距的后側(cè)等距視圖，包括控制臺(tái)、手臂聯(lián)動(dòng)裝置和扶手。
[0031]圖10是使用健身器械的人看到的圖9中示出的本發(fā)明的前部。
[0032]圖11是圖7中示出的本發(fā)明的右側(cè)的樞轉(zhuǎn)-歧管(manifold)區(qū)域的近距內(nèi)部前側(cè)等距視圖。
[0033]圖12是圖7中示出的本發(fā)明的左側(cè)的樞轉(zhuǎn)-歧管區(qū)域的近距前側(cè)等距視圖。
[0034]圖13是圖7中示出的本發(fā)明的左側(cè)的樞轉(zhuǎn)-歧管區(qū)域的另一個(gè)放大的主視圖。
[0035]圖14是圖7中示出的本發(fā)明的能夠調(diào)節(jié)的偏置的阻尼部件的近距后側(cè)等距視圖。
[0036]圖15示出了圖14中所示的本發(fā)明的能夠調(diào)節(jié)的偏壓阻尼部件，其中左側(cè)的偏置的阻尼部件正在進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。
[0037]圖16是圖14中示出的本發(fā)明的右側(cè)樞軸-歧管區(qū)域和能夠調(diào)節(jié)的偏置的阻尼部件之間的相互作用的進(jìn)一步放大的內(nèi)部后側(cè)等距視圖。
[0038]圖17是圖14中示出的本發(fā)明的左側(cè)樞軸-歧管區(qū)域和能夠調(diào)節(jié)的偏置的阻尼部件之間的相互作用的進(jìn)一步放大的內(nèi)部后側(cè)等距視圖。
[0039]圖18是圖7中示出的本發(fā)明的傳送棒部件的近距后側(cè)等距視圖。
[0040]圖19是圖7中示出的本發(fā)明的傳送棒部件的另一個(gè)放大的后側(cè)等距視圖。
[0041]圖20是圖7中示出的本發(fā)明的傳送棒部件的又一個(gè)放大的后側(cè)等距