运动装置

申请号 CN200710106383.0 申请日 2007-05-28 公开(公告)号 CN101161222A 公开(公告)日 2008-04-16
申请人 大东电机工业株式会社; 发明人 白石悟; 张震海;
摘要 本 发明 的课题在于,在可同时进行踏步运动和扭腰运动的运动装置中,提供一种具有电动 马 达而不会导致大型化和成本增加的、可使使用者有效地进行运动的运动装置。本运动装置(1)具有:左右 踏板 (2L、2R)、使左右踏板(2L、2R)以设置在左右踏板(2L、2R)的前部侧的摆动支轴(27)为中心上下摆动的摆动机构(10)、使左右踏板保持相邻状态而以轴心朝向上下方向的回转支轴(15)为中心一起向左右方向往复回转的回转机构(11)、以及对摆动机构(10)和回转机构(11)同时进行驱动的电动马达(12)。
权利要求

1.一种运动装置,具有:
左右踏板,彼此相邻地设置;
摆动机构,使该左右踏板以摆动支轴为中心上下摆动,所述摆动 支轴以轴心朝向左右方向的方式设置在该左右踏板的前部侧;
回转机构,使所述左右踏板保持相邻状态而以回转支轴为中心一 起向左右方向往复回转,所述回转支轴以轴心朝向上下方向的方式设 置;
以及电动达,对所述摆动机构和回转机构同时进行驱动。
2.如权利要求1所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构具有设置底板以及活动底板,所述活动底板相对于 该设置底板平行地配置而且绕垂直设置在设置底板上的回转支轴回转 自如,
左右踏板和摆动机构及电动马达设置在所述活动底板上。
3.如权利要求2所述的运动装置,其特征是,
所述摆动机构具有:以朝向前后方向的方式设置在左右踏板后部 的下表面上的长孔、轴心朝向左右方向且嵌入在所述长孔内的上下驱 动轴、以及轴心朝向左右方向且以偏心状态安装有所述上下驱动轴的 旋转驱动轴。
4.如权利要求3所述的运动装置,其特征是,
所述摆动支轴相对于所述回转支轴交叉状设置,能够与活动底板 的左右方向回转相连动地绕回转支轴回转。
5.如权利要求4所述的运动装置,其特征是,
所述摆动机构具有设置在左右踏板的下表面上且对该踏板向上施 的弹性部件。
6.如权利要求5所述的运动装置,其特征是,
在所述左右踏板之间设置有一个电动马达,旋转驱动轴朝向该一 个电动马达的左右两侧突出。
7.如权利要求6所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构具有设置在设置底板与活动底板之间且保持两个底 板的间隙一定的引导机构。
8.如权利要求7所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构具有动力变换机构,所述动力变换机构从借助所述 摆动机构产生的踏板的上下动作中取出左右方向的回转动作,
在左右踏板与设置底板之间分别设置有所述动力变换机构。
9.如权利要求8所述的运动装置,其特征是,
所述动力变换机构具有:在设置底板上沿以回转支轴为中心的假 想圆弧配置的倾斜凸轮、以及分别设置在左右踏板的下表面上并在所 述倾斜凸轮的倾斜面上滑动的滑动子。
10.如权利要求9所述的运动装置,其特征是,
所述倾斜凸轮上形成有高度随着从所述回转支轴远离而变高的倾 斜面。
11.如权利要求10所述的运动装置,其特征是,
所述活动底板在其两端部具有朝向该活动底板的中央侧切除的左 右一对缺口,
在所述活动底板进行左回转时,设置在左踏板下方的倾斜凸轮位 于左缺口内,在所述活动底板进行右回转时,设置在右踏板下方的倾 斜凸轮位于右缺口内。
12.如权利要求11所述的运动装置,其特征是,
在所述踏板的下表面上设置有轨道部件,该轨道部件上设置有朝 向前后方向的长孔。
13.如权利要求1所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构的回转支轴配置成,位于以立姿站在左右踏板上的 使用者的大致正下方。
14.如权利要求1所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构的回转支轴设置在左右踏板之间的、与该踏板的前 后方向的大致中央相对应的位置上。
15.如权利要求2所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构的回转支轴相对于设置底板配置在位于其前后方向 的大致中央且与左右方向的大致中央相对应的位置上。
16.如权利要求15所述的运动装置,其特征是,
所述设置底板,形成为俯视观察呈圆形或近似于圆形的形状。
17.如权利要求13、14、16之任一项所述的运动装置,其特征是, 所述摆动机构具有:在左右踏板的下表面上以朝向前后方向的方 式设置在与摆动支轴相反的一侧的导轨、滑动自如地镶嵌在该导轨上 的轨道插通部、设置在该轨道插通部的下部侧的环形的轮保持器、以 轴心朝向左右方向的状态被旋转自如地保持在该轮保持器上的曲柄 轮、以及在该曲柄轮的偏心位置上以轴心朝向左右方向的方式设置的 旋转驱动轴。
18.如权利要求13、14、16之任一项所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构具有动力变换机构,所述动力变换机构从借助所述 摆动机构产生的踏板的上下动作中取出左右方向的回转动作,
所述动力变换机构具有将踏板与设置底板连结起来的连结杆,该 连结杆的一端通过第1万向接头连结在所述踏板的侧部的比摆动支轴 更靠后方的位置上,连结杆的另一端通过第2万向接头连结在设置底 板上。
19.如权利要求18所述的运动装置,其特征是,
所述第1万向接头以及第2万向接头由球型接头构成。
20.如权利要求19所述的运动装置,其特征是,
左右踏板分别设置有所述动力变换机构。
21.如权利要求19所述的运动装置,其特征是,
所述动力变换机构配置在左右踏板之间。
22.如权利要求1所述的运动装置,其特征是,
在所述左右踏板之间设置有一个电动马达,旋转驱动轴朝向该一 个电动马达的左右两侧突出。
23.如权利要求18所述的运动装置,其特征是,
所述回转机构具有引导机构,所述引导机构设置在设置底板与活 动底板之间并将两个底板的间隙保持一定。

说明书全文

技术领域

发明涉及能够同时进行踏步运动和扭腰运动的运动装置。

背景技术

为了能够在室内简便地进行运动,近年来人们开发出各种各样的 用于进行踏步运动的运动装置和用于进行扭腰运动的运动装置等。其 中也有能够同时进行踏步运动和扭腰运动的运动装置(例如参照专利 文献1等)。该能够同时进行踏步运动和扭腰运动的运动装置,利用 了使用者进行踏步运动时所发出的,可使使用者所踩踏的左右一对 踏板一起向左右方向往复回转,使用者借此进行扭腰运动。
[专利文献1]实用新案登录第3060544号公报
有人指出,上述用于进行踏步运动的运动装置和用于进行扭腰运 动的运动装置,对于岁数大的人和正在节食的女性等使用者来说,其 运动量过大。
为此,考虑在该运动装置中设置电动达,以电动马达对踩踏踏 板的腿力进行助力从而减少使用者的运动量的想法。使用具备电动马 达的运动装置时,使用者只要将脚自然抬起和踏下便能够进行有效的 运动。此外,使用者的运动量小而能够每天坚持使用。因此,与人力 型运动装置相比要优越。
但是,在专利文献1所记载的运动装置中,左右踏板被设计成其 前部侧设置有摆动支点悬臂梁结构,不仅有使用者的体重而且还有 进行踏步运动时的踩踏力作用在该部分上。因此,若要将该运动装置 设计成单纯电动化(以电动马达进行驱动)的装置,则对上述摆动支 点部进行驱动的电动马达就必须有很大的驱动转矩·动力,这将导致 运动装置本身大型化、成本高。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而提出的,其目的是,提供一种可使使用 者在电动马达对使用者的踩踏腿力进行助力的状态下同时进行踏步运 动和扭腰运动的运动装置,而不会使装置大型化、成本变高。
为实现上述目的,本发明采用以下方案。
即,本发明所涉及的运动装置具有:左右踏板,彼此相邻地设置; 摆动机构,使该左右踏板以摆动支轴为中心上下摆动,所述摆动支轴 以轴心朝向左右方向的方式设置在该左右踏板的前部侧;回转机构, 使所述左右踏板保持相邻状态而以回转支轴为中心一起向左右方向往 复回转,所述回转支轴以轴心朝向上下方向的方式设置;以及电动马 达,对所述摆动机构和回转机构同时进行驱动。
通过如上所述地在运动装置中设置电动马达,可使使用本运动装 置的使用者在利用电动马达的助力作用的同时进行踏步运动和扭腰运 动,进行有效的运动。此外,使用者的运动量比起人力型运动装置要 小,因而具有可以每天坚持使用的优点。
优选地,所述回转机构具有设置底板以及活动底板,所述活动底 板相对于该设置底板平行地配置而且绕垂直设置在设置底板上的回转 支轴回转自如,左右踏板和摆动机构及电动马达设置在所述活动底板 上。
优选地,所述摆动机构具有:以朝向前后方向的方式设置在左右 踏板后部的下表面上的长孔、轴心朝向左右方向且嵌入在所述长孔内 的上下驱动轴、以及轴心朝向左右方向且以偏心状态安装有所述上下 驱动轴的旋转驱动轴。
这样,能设计成用前述摆动支轴和上下驱动轴对左右踏板进行两 端支承的构造,能实现构造的牢固化。而且,能够使摆动支轴周围的 构造简单。
优选地,所述摆动支轴相对于所述回转支轴交叉状设置,能够与 活动底板的左右方向回转相连动地绕回转支轴回转。
优选地,所述摆动机构具有设置在左右踏板的下表面上且对该踏 板向上施力的弹性部件。
由于该弹性部件的作用,踏板始终受到朝上的作用力,所以使用 者能以较小的力从踩下踏板的状态向上升状态转变。而且,对电动马 达的负担也变小,所以可采用小型的电动马达。
优选地,在所述左右踏板之间设置有一个电动马达,旋转驱动轴 朝向该一个电动马达的左右两侧突出。
优选地,所述回转机构具有设置在设置底板与活动底板之间且保 持两个底板的间隙一定的引导机构。
由此,活动底板的回转动作变得稳定。
优选地,所述回转机构具有动力变换机构,所述动力变换机构从 借助所述摆动机构产生的踏板的上下动作中取出左右方向的回转动 作,在左右踏板与设置底板之间分别设置有所述动力变换机构。
进而,优选地,所述动力变换机构具有:在设置底板上沿以回转 支轴为中心的假想圆弧配置的倾斜凸轮、以及分别设置在左右踏板的 下表面上并在所述倾斜凸轮的倾斜面上滑动的滑动子。
由此,能够与踏板的上下摆动连动地取出踏板的左右回转。
另外,优选地,所述倾斜凸轮上形成有高度随着从所述回转支轴 远离而变高的倾斜面。
这样,在左右某一个踏板移动到低位的时候,朝向低位的踏板进 行朝向左右回转的外侧的回转。因此,站在踏板上的使用者能够伴着 自然的感觉稳定地移动体重而不会感到勉强。
另外,非常优选的是,所述活动底板在其两端部具有朝向该活动 底板的中央侧切除的左右一对缺口,在所述活动底板进行左回转时, 设置在左踏板下方的倾斜凸轮位于左缺口内,在所述活动底板进行右 回转时,设置在右踏板下方的倾斜凸轮位于右缺口内。
这样,活动底板能够可靠地相对于设置底板向左右方向回转。
优选地,在所述踏板的下表面上设置有轨道部件,该轨道部件上 设置有朝向前后方向的长孔。
优选地,在前述左右踏板上安装朝向上方并且使用者能够把持的 把持杆,前述把持杆与踏板的上下摆动连动地前后摆动。
这样,站在踏板上的使用者能够以把持着该把持杆末端部分的稳 定姿势,在接受电动马达的助力的同时,同时进行踏步运动和扭腰运 动。从使用者来看,这种运动好像是在滑(特别是北欧式滑雪), 所以使用者能够不厌倦地进行踏步运动和扭腰运动。
非常优选的是,所述回转机构的回转支轴配置成,位于以立姿站 在左右踏板上的使用者的大致正下方。
这样,会对站在左右踏板上的使用者施加例如以身体的脊柱为中 心的回转。所以,接受回转作用的使用者不会进行使脊柱大幅横移的 重心移动,而是进行稳定的扭腰动作。因此,不会产生立姿不稳(失 去平衡)的现象,有能持续进行舒适的运动的优点。
另外,优选地,所述回转机构的回转支轴设置在左右踏板之间的、 与该踏板的前后方向的大致中央相对应的位置上,或者,所述回转机 构的回转支轴相对于设置底板配置在位于其前后方向的大致中央且与 左右方向的大致中央相对应的位置上。
这样,也能使回转机构的回转支轴基本上位于以立姿站在左右踏 板上的使用者的大致正下方,所以有使用者能如上所述持续进行舒适 运动的优点。
优选地,所述设置底板,形成为俯视观察呈圆形或近似于圆形的 形状。
这样,不仅装置整体的稳定性提高,而且装置整体还变得非常紧 凑。
可以设计成,所述摆动机构具有:在左右踏板的下表面上以朝向 前后方向的方式设置在与摆动支轴相反的一侧的导轨、滑动自如地镶 嵌在该导轨上的轨道插通部、设置在该轨道插通部的下部侧的环形的 轮保持器、以轴心朝向左右方向的状态被旋转自如地保持在该轮保持 器上的曲柄轮、以及在该曲柄轮的偏心位置上以轴心朝向左右方向的 方式设置的旋转驱动轴。
还可以设计成,所述回转机构具有动力变换机构,所述动力变换 机构从借助所述摆动机构产生的踏板的上下动作中取出左右方向的回 转动作,所述动力变换机构具有将踏板与设置底板连结起来的连结 杆,该连结杆的一端通过第1万向接头连结在所述踏板的侧部的比摆 动支轴更靠后方的位置上,连结杆的另一端通过第2万向接头连结在 设置底板上。
由此,能与踏板的上下摆动连动地,可靠且顺畅地取出踏板的左 右回转。
优选地,所述第1万向接头以及第2万向接头由球型接头构成。
优选地,左右踏板分别设置有所述动力变换机构。
由此,能获得高效的回转动作。
非常优选的是,所述动力变换机构配置在左右踏板之间。
通过这样配置,能够避免动力变换机构与其他部件彼此干涉,能 实现装置整体的紧凑化。
进而,非常优选的是,在所述左右踏板之间设置有一个电动马达, 旋转驱动轴朝向该一个电动马达的左右两侧突出,或者,所述回转机 构具有引导机构,所述引导机构设置在设置底板与活动底板之间并将 两个底板的间隙保持一定。
通过使用本发明所涉及的运动装置,使用者能在踩踏腿力得到电 动马达助力的同时,同时进行踏步运动和扭腰运动。此外,本运动装 置小型而且成本低。
附图说明
图1是对本发明所涉及的运动装置的第1实施方式就其使用方式 进行展示的立体图。
图2是第1实施方式所涉及的运动装置的左侧视图。
图3是第1实施方式所涉及的运动装置的俯视图。
图4是第1实施方式所涉及的运动装置的后视图。
图5是图3的D-D向剖视图。
图6是图5的E-E向剖视图。
图7是设置底板的俯视图。
图8是活动底板的俯视图。
图9是对第1实施方式所涉及的运动装置的回转状况进行展示的 俯视图。
图10是对第1实施方式所涉及的的运动装置的摆动状况进行展示 的左侧视图。
图11是对第1实施方式所涉及的运动装置的其它使用方式进行展 示的立体图。
图12是对本发明所涉及的运动装置的第2实施方式就其使用方式 进行展示的透视图。
图13是第2实施方式所涉及的运动装置的左视立体图。
图14是第2实施方式所涉及的运动装置的后视立体图。
图15是第2实施方式所涉及的运动装置的俯视图。
图16是图15的H-H向剖视图。
图17是图15的J-J向剖视图。
图18是图15的K-K向剖视图。
图19A是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动状况进行展示 的第1左侧视图。
图19B是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动状况进行展示 的第2左侧视图。
图19C是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动状况进行展示 的第3左侧视图。
图20A是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动与回转的关系 进行说明的第1俯视图。
图20B是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动与回转的关系 进行说明的第2俯视图。
图20C是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动与回转的关系 进行说明的第3俯视图。
图21A是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动与回转的关系 进行说明的第1左侧视图。
图21B是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动与回转的关系 进行说明的第2左侧视图。
图21C是对第2实施方式所涉及的运动装置的摆动与回转的关系 进行说明的第3左侧视图。

具体实施方式

下面,对本发明的实施方式结合附图进行说明。
(第1实施方式)
图1~图11示出本发明所涉及的运动装置的第1实施方式。
如图1所示,运动装置1是供使用者站在其上使用的装置。在以 下的说明中,将图2纸面上的左右方向称作前后方向,将图2纸面上 的上下方向称作上下方向,将图4纸面上的左右方向称作左右方向或 宽度方向。这与以图1所示使用者的朝向为基准的前后、左右、上下 等各方向一致。
如图1所示,运动装置1具有彼此相邻地设置的左右一对踏板2 (左踏板2L,右踏板2R)。
此外,整个装置被树脂或金属等材料形成的壳体3覆盖。图1所 展示的,是在该壳体3的范围内以橡胶片、树脂片或人造皮革等形成 的挠性罩4将各踏板2L、2R的周围加以装饰的例子,但对此并无特别 限制。
如图2~图5所示,运动装置1具有摆动机构10和回转机构11。 此外,运动装置1还具有电动马达12,该电动马达12同时对摆动机构 10和回转机构11进行驱动。
回转机构11具有:放置在地面上的设置底板(固定底板)14、在 该设置底板14上以轴心朝向上下方向的状态设置的回转支轴15、以及 以该回转支轴15为中心向左右方向自由回转地设置的活动底板16。回 转支轴15设置在设置底板14的前部的宽度方向中央,该回转支轴15 穿过活动底板16的前部的宽度方向中央。
图中所展示的,是设置底板14上固定有回转支轴15,活动底板16 上固定有相对该回转支轴15以相对转动自如的状态外嵌的轴帽17的 例子。
该活动底板16上设置有左右踏板2L、2R、摆动机构10和电动马 达12。因此,活动底板16以回转支轴15为中心回转,左右踏板2L、 2R也将在保持彼此相邻的状态下一起在设置底板14的上方进行回转 动作。
设置底板14和活动底板16均为板状。此外,如图2、图4所示, 在该设置底板14和活动底板16二者的上下之间,设置有滚动自如地 保持有车轮或滚柱、滚珠等的引导机构18。借助该引导机构18,活动 底板16能够在与设置底板14在上下方向上保持一定间隔的状况下稳 定地左右回转动作。
如图3、图7所示,在活动底板16的左侧边部上形成有左缺口20L, 在活动底板16的右侧边部上形成有右缺口20R。因此,该活动底板16 呈朝向中央收窄的形状。
在左踏板2L与设置底板14二者的上下之间,设置有从形成于活 动底板16上的左缺口20L内通过的左动力变换机构23L。在右踏板2R 与设置底板14二者的上下之间,设置有从形成于活动底板16上的右 缺口20R内通过的右动力变换机构23R。
左右动力变换机构23L、23R,是构成回转机构11的主要素,该 回转机构11用来从摆动机构10中的使左右踏板2L、2R上下动作的动 作成分中将左右回转动作成分取出。对该动力变换机构23L、23R的详 细说明将在后面进行。
左缺口20L,以活动底板16进行左回转时可避免与左动力变换机 构23L发生接触的大小及内凹形状形成。而右缺口20R,以活动底板 16右回转时可避免与右动力变换机构23R发生接触的大小和内凹形状 形成。
摆动机构10具有:对左右踏板2L、2R分别在它们的摆动支点侧 进行支承的摆动支轴27;在左右踏板2L、2R的上下动作侧保持轴心 朝向左右方向的状态而在垂直面内进行圆周运动的上下驱动轴28;位 于该上下驱动轴28的圆周运动轨迹的中心的、使上下驱动轴28进行 圆周旋转的旋转驱动轴29。
摆动支轴27设置在活动底板16上的前部侧。上下驱动轴28和旋 转驱动轴29设置在活动底板16上的后部侧。摆动支轴27是以被左右 踏板2L、2R共用的状态设置的。相对于此,上下驱动轴28和旋转驱 动轴29设置在各踏板2L、2R上。
摆动支轴27的两端被支承在左右踏板2L、2R各自的宽度方向外 侧设置的托架32之间,从而摆动支轴27被架设并保持在既定高度上。 轴帽17贯通摆动支轴27的中间部,即贯通左踏板2L和右踏板2R之 间。因此,若俯视观察贯通轴帽17的部位,则摆动支轴27和回转机 构10的回转支轴15是交叉配置的。
此外,左右踏板2L、2R各自的下表面上固定有圆柱形的穿轴部 33。摆动支轴27以旋转自如的状态从各穿轴部33内穿过。
设置在左踏板2L上的旋转驱动轴29,具有以将左踏板2L夹在中 间而从其左右两侧对置的状态彼此同轴设置的中轴29a和外轴29b。中 轴29a,从设置在左右踏板2L、2R之间的减速部35朝向左踏板2L的 下方突出。外轴29b从外转动体37内朝向左踏板2L的下方突出,该 外转动体37在超出了左踏板2L的外侧借助转动体托架36而旋转自如 地设置。
减速部35通过马达台40固定在活动底板16上。该减速部35上有 上述电动马达12与之相连。减速部35对该电动马达12所输出的驱动 旋转进行减速,作为旋转驱动轴29的中轴29a的旋转而输出。该中轴 29a上以能够一体旋转的状态设置有内转动体41。
此外,外转动体37呈圆盘体形成,无晃动地镶嵌在转动体托架36 上凹设的圆形凹部内且旋转自如地得到保持。上述外轴29b是以从该 外转动体37的中心以及转动体托架36上的圆形凹部内的中心穿过的 方式设置的。外轴29b相对于外转动体37和转动体托架36的某一者 或两者相对旋转自如。
左踏板2L上所设置的上下驱动轴28被架设在外转动体37和内转 动体41之间。该上下驱动轴28,相对于外转动体37和内转动体41在 从它们的旋转中心向同一方向偏心相同距离的位置上连结。即,旋转 驱动轴29和上下驱动轴28是相互平行的。
因此,在电动马达12的驱动下,借助减速部35使内转动体41旋 转,从而上下驱动轴28围绕旋转驱动轴29描绘圆形轨迹地移动。外 转动体37因此而跟随着旋转。
左踏板2L的下表面上设置有轨道部件43,上下驱动轴28从左右 贯通地设置在该轨道部件43上的长孔44内穿过。该长孔44在前后方 向上较长地形成。因此,能够从上下驱动轴28进行圆周运动时的运动 轨迹之中,只将上下驱动轴28的上下移动成分取出。
在上下驱动轴28的贯通轨道部件43的长孔44内部的部分上,以 不能够轴向移动的状态设置有凸轮从动件45。以此使得上下驱动轴28 能够在长孔44内不发生晃动地顺滑移动。
至于对应于右踏板2R设置的旋转驱动轴29和上下驱动轴28,与 对应于左踏板2L设置的大致相同。因此,在这里将其详细说明省略。
但是,对应于左踏板2L设置的上下驱动轴28、与对应于右踏板 2R设置的上下驱动轴28,彼此的旋转具有180°的差。
在左右各踏板2L、2R的下表面上,设置有克服将该踏板2L、2R 向下推压的力而向上产生作用力的弹性部件(弹簧体)48。因此,很 容易得到使左右踏板2L、2R从踏下状态转变为上升状态时的反方向的 驱动力。
如图2~图4所示,上述被视为回转机构11的主要素的动力变换 机构23L、23R,分别具有设置在设置底板14上的倾斜凸轮50、以及 分别设置在左右踏板2L、2R上的滑动子51。
倾斜凸轮50是沿着以回转支轴15为中心描绘的平面上的假想圆 弧(参照图8中的附图标记P)设置的。倾斜凸轮50的上表面上所形 成的倾斜面是顺沿于上述假想圆弧P的方向,而且越靠近设置底板14 的中心位置(左右方向的中心)高度越高。
左滑动子51设置在从左踏板2L呈下垂状设置的撑杆(连接棒) 53的末端,能在左倾斜凸轮50的倾斜面上滑动。同样地,右滑动子51 借助从右踏板2R呈下垂状设置的撑杆53朝下设置,能在右倾斜凸轮 50的倾斜面上滑动。各滑动子51具有能滚动自如地保持车轮、滚柱或 滚珠等的结构。
在左右动力变换机构23L、23R中,倾斜凸轮50的位置及其倾斜 面的斜度(倾斜角度)与撑杆53的位置及其在上下方向上的长度有如 下关系。
也就是说,左动力变换机构23L中的位置关系使得当踏板2L在摆 动机构10的驱动下上升时,滑动子51爬升到倾斜凸轮50的高位,而 随着踏板2L在摆动机构10的驱动下下降,滑动子51向倾斜凸轮50 的低位滑动。在此期间,滑动子51始终保持与倾斜凸轮50接触的状 态。
同样,右动力变换机构23R中的位置关系使得当踏板2R在摆动机 构10的驱动下上升时,滑动子51爬升到倾斜凸轮50上的高位,而随 着踏板2R在摆动机构10的驱动下下降,滑动子51向倾斜凸轮50上 的低位滑动。在此期间,滑动子51始终保持与倾斜凸轮50接触的状 态。
当滑动子51在倾斜凸轮50的倾斜面上从高位向低位滑动时,滑 动子51上将作用相对于倾斜凸轮50被向前方推出的反力。该反力经 左右踏板2L、2R以及摆动机构10传递到活动底板16上。其结果,在 活动底板16上被施加以回转支轴15为中心的左右方向的回转力。
由于各踏板2L、2R的上下驱动轴28具有180°的相位差,因此, 摆动机构10驱动下的左右踏板2L、2R的上下动作是左右交替进行的。 即,在回转机构11中,当左动力变换机构23L中滑动子51向倾斜凸 轮50的高位爬升时,在右动力变换机构23R中滑动子51向倾斜凸轮 50的低位滑动。反之,当右动力变换机构23R中滑动子51向倾斜凸轮 50的高位爬升时,在左动力变换机构23L中滑动子51向倾斜凸轮50 的低位滑动。
其结果,将如图9、图10所示那样,右踏板2R下降(图中用D 表示)时活动底板16进行右回转,与此同时左踏板2L上升(图中用 U表示)。反之,左踏板2L下降(图中的D)时活动底板16进行左 回转,与此同时右踏板2R上升(图中的U)(图1中所示箭头Y方向 的动作)。随着上述动作反复进行,踏板2L、2R的左右交替的上下动 作以及活动底板16在左右方向上的往复回转持续进行。
这样,摆动机构10与回转机构11之间具有紧密的连动关系。
由以上的说明可知,在本发明所涉及的运动装置1中,具有电动 马达12,在该电动马达12的驱动下,摆动机构10使左右踏板2L、2R 交替上下摆动。此外,在该左右踏板2L、2R上下摆动的作用下,回转 机构11使活动底板16进行左右回转。
因此,站在该运动装置1的左右踏板2L、2R上的使用者,能够同 时进行使左右脚上下运动的踏步运动(图1中所示箭头X方向的动 作)、以及使腰左右交替扭转的扭腰运动(图1中所示箭头Y方向的 动作)。因此,使用者能够进行有益于身体的运动例如有运动。
(第2实施方式)
图12~图21C示出本发明所涉及的运动装置的第2实施方式。
在以下的说明中,将图13纸面上的左右方向称作前后方向,将图 13纸面上的上下方向称作上下方向,将图14纸面上的左右方向称作左 右方向。这与以图12所示使用者的朝向为基准的前后、左右、上下方 向一致。
该第2实施方式的运动装置1与第1实施方式很大的不同点在于 摆动机构10以及回转机构11。而其它结构大致相同。
即,回转机构11具有放置在地面上的设置底板(固定底板)14、 在该设置底板14上以轴心朝向上下方向的状态设置的回转支轴15(参 照图15和图18)、以及以该回转支轴15为中心向左右方向回转自如 地设置的活动底板16。
回转支轴15配置成,相对于以立姿站在左右踏板2L、2R上的使 用者来说,位于其大致正下方。第2实施方式中所展示的,是设置底 板14为圆形板,而活动底板16为长方形板的方案,其中活动底板16 的长方形是收于设置底板14的范围内的、长边朝向左右方向的长方 形。
回转支轴15相对于设置底板14来说设置在它的大致中心部,而 且相对于板形的活动底板16来说,也设置在既是其前后方向的大致中 央又是左右方向的中央的位置上(参照图15)。
此外,如图18所示,在设置底板14的大致中心部,设置有以转 动自如的状态外嵌回转支轴15的轴承60。在活动底板16的大致中央, 以向下方突出的状态设置有回转支轴15。回转支轴15从上方嵌入在轴 承60中。因此,活动底板16能够围绕回转支轴15回转。
活动底板16上设置有左右踏板2L、2R和摆动机构10以及电动马 达12。其结果,通过使活动底板16以回转支轴15为中心进行回转, 可使左右踏板2L、2R在保持彼此相邻的状态的情况下一起在设置底板 14的上方进行回转动作。
在活动底板16的左右两侧边部上设置有侧壁体61L、61R。如图 13所示,在左侧壁体61L的左侧面的靠下部部位以及右侧壁体61R的 右侧面的靠下部部位,设置有对车轮、滚柱或滚珠等进行保持使它们 在设置底板14上自由滚动的引导机构18。
因此,设计成,当活动底板16以回转支轴15为中心发生倾斜时, 位于倾斜的下侧的引导机构18立即会与设置底板14接触,或者是从 最初就保持接触状态,而使得活动底板16不会进一步倾斜。通过设置 这样的引导机构18,可使得活动底板16在与设置底板14之间在上下 方向上大致保持一定间隔的状况下稳定地进行左右回转动作。
如图13~图17所示,在左踏板2L的右侧部与比其更靠后方侧的 设置底板14之间,设置有左动力变换机构23L。此外,在右踏板2R 的左侧部与比其更靠后方侧的设置底板14之间设置有右动力变换机构 23R。该左右动力变换机构23L、23R,是构成回转机构11的主要素, 所述回转机构用来从摆动机构10中的使左右踏板2L、2R上下动作的 动作成分中将左右回转动作成分取出。
作为回转机构11,只要具有左右动力变换机构23L、23R之中的 至少一者就够了。但是,设计成具有左右动力变换机构23L、23R二者 的结构,从获得更为顺滑的动作以及故障更少的牢固度等考虑更为优 选。对该动力变换机构23L、23R的详细说明将在后面进行。
如图16所示,摆动机构10具有:对左右踏板2L、2R分别在它们 的摆动支点侧进行支承的摆动支轴27;在各踏板2L、2R的上下动作 侧(与摆动支轴27相反的一侧)的下表面上朝向前后方向设置的导轨 65;滑动自如地卡合在该导轨65上的滑动件66;以轴心朝向左右方向 的状态被旋转自如地保持在滑动件66上的曲柄轮67;在该曲柄轮67 的偏心位置上以轴心朝向左右方向的状态设置的旋转输入轴68(旋转 驱动轴)。
摆动支轴27设置在活动底板16上的前部侧。对左踏板2L进行支 承的摆动支轴27,架设在左侧壁体61L、与在左踏板2L的右侧设置在 活动底板16上的左轴承体70L之间。通过将左踏板2L上呈向下突出 状设置的轴支承托架71插在该摆动支轴27的中间部上,左踏板2L被 保持成围绕摆动支轴27上下自由摆动的状态。
同样地,对右踏板2R进行支承的摆动支轴27,架设在右侧壁体 61R、与在右踏板2R的左侧设置在活动底板16上的右轴承体70R之 间。通过将右踏板2R上呈向下突出状设置的轴支承托架71插在该摆 动支轴27的中间部上,右踏板2R被保持成围绕摆动支轴27上下自由 摆动的状态。
导轨65具有:相对于左右踏板2L、2R处于与它们各自的下表面 相接近的平行状态、并且朝前后方向架设的轨道部件73,以及,为了 能够对该轨道部件73的两个端部进行保持而呈“コ”字形形成的轨道 托架74;并且,是通过该轨道托架74的背部固定在各踏板2L、2R的 下表面上的。
滑动件66具有:以串套状镶嵌在导轨65的轨道部件73上的轨道 插通部75;以及,设置在该轨道插通部75的下部侧的圆环形的轮保持 器76。相对于该轮保持器76,呈圆板形形成的曲柄轮67在保持轴心 朝向左右方向的状态的情况下旋转自如,并且被保持在不会向左右方 向脱落的状态。
旋转输入轴68的一端被左右侧壁体61L、61R上所设置的轴承部 77(参照图13)旋转自如地保持。同样,旋转输入轴68的另一端,在 左右踏板2L、2R之间连接在减速部35上。该减速部35通过马达台40 固定在活动底板16上。该减速部35上有上述电动马达12与之相连。 当该电动马达12的驱动旋转传递过来时,减速部35对该旋转进行减 速后传递给左右两侧的旋转输入轴68,驱动该旋转输入轴68旋转。
旋转输入轴68,相对于曲柄轮67以在其偏心位置(从圆板形状的 中心向径向错开的位置)上向左右两侧贯通的状态设置,与曲柄轮67 固定成不能相对旋转的状态(固定成一体旋转的状态)。即,当该旋 转输入轴68旋转时,曲柄轮67将以该旋转输入轴68为中心进行偏心 旋转。
此时,滑动件66将与曲柄轮67一起围绕旋转输入轴68进行偏心 旋转。这里,由于滑动件66的轨道插通部75是插在轨道部件73上的, 所以,在轮保持器76的内周面与曲柄轮67的外周面之间产生相对的 滑移。滑动件66将因此而保持轨道插通部75位于上位而轮保持器76 位于下位的姿势。
由以上说明可知,如果在电动马达12的驱动下通过减速部35和 旋转输入轴68使曲柄轮67进行偏心旋转,将如图19A~图19C所示, 在该偏心旋转中所含的前后方向移动成分的作用下,滑动件66的轨道 插通部75沿着导轨65的轨道部件73移动。并且同时,在曲柄轮67 的偏心旋转中所含的上下方向移动成分的作用下,滑动件66对左右踏 板2L、2R产生用来使其上下摆动的驱动力。左右踏板2L、2R将因此 而上下摆动。
在左右踏板2L、2R中,将曲柄轮67的偏心的位置关系设计成具 有180°的相位差(参照图14)。其结果,将按照左踏板2L下降时右 踏板2R上升、右踏板2R下降时左踏板2L上升的方式交替上下摆动。
作为导轨65和滑动件66及曲柄轮67的组合,从各部件的紧凑化 和提高强度的理由出发,对于左踏板2L并排设置两组,对于右踏板2R 也并排设置两组。
如图14、图15、图17所示,在上述回转机构11中,左动力变换 机构23L相对于左踏板2L在比摆动支轴27更靠后方的位置上具有左 连结杆82。该左连结杆82的一端通过第1万向接头80进行连结,另 一端通过第2万向接头81连结在设置底板14上。
形成左踏板2L和左连结杆82L之间的连结部的第1万向接头80 例如由球型接头形成。第1万向接头80具有球面座、以及形成在连结 杆82L上的球部,利用它们实现球面接合方式的嵌合状态,所述球面 座形成在连接件83上,而连接件83相对于左踏板2L上呈向下突出状 设置的上述轴支承托架71以向其右侧方突出的状态设置。
形成左连结杆82L与设置底板14之间的连结部的第2万向接头81 也可以采用球型接头。该第2万向接头81具有球面座、以及形成在连 结杆82L上的球部,利用它们实现球面接合方式的嵌合状态,所述球 面座形成在铰链台86上,而铰链台86被保持成相对于设置在设置底 板14上的支承台85上下摆动自如的状态。即,在一个铰链台86的左 右两侧形成有两个球面座。
右动力变换机构23R也大致同样,形成右踏板2R和右连结杆82R 之间的连结部的第1万向接头80例如是球型接头,具有球面座、以及 形成在连结杆82R上的球部,利用它们实现球面接合方式的嵌合状 态,所述球面座形成在连接件83上,而连接件83相对于右踏板2R上 呈向下突出状设置的上述轴支承托架71以向其左侧方突出的状态设 置。
形成右连结杆82R与设置底板14之间的连结部的第2万向接头81 也可以采用球型接头。该第2万向接头81具有球面座、以及形成在连 结杆82R上的球部,利用它们实现球面接合方式的嵌合状态,所述球 面座形成在铰链台86上,而铰链台86被保持成相对于设置在设置底 板14上的支承台85上下摆动自如的状态。即,在一个铰链台86的右 右两侧形成有两个球面座。
左连结杆82L和右连结杆82R的材质和强度设计成,在使左右踏 板2L、2R上下摆动时所承受的外力作用下不会发生伸缩和弯曲变形。 因此,对于随着左右踏板2L、2R以摆动支轴27为支点进行的上下摆 动而在第1万向接头80与第2万向接头81相互之间产生的距离性伸缩 变化,左连结杆82L和右连结杆82R将其直接作为推拉作用向第1万 向接头80侧(即左右踏板2L、2R)以及第2万向接头81侧(即设置 底板14)传递。
即,例如,假设右踏板2R如图21A所示处于上升状态时,第1 万向接头80与第2万向接头81彼此之间的垂直距离为L,而在如图 21B所示右踏板2R大致下降成平状态。此时,彼此之间的距离将如 图20B所示变为较短的L-α,因此,右连结杆82R(长度一定)上, 作用由于随着右踏板2R下降产生的距离变化α而产生的推力,右踏板 2R将向右移动。进而,活动底板16将围绕回转支轴15进行右回转。
由图15可知,右连结杆82R在俯视观察时向右倾斜而为朝外的方 向。因此,推力使右踏板2R向右移动而不会有向左推的作用。
假设右踏板2R如图21C所示进一步下降到了下方。此时,彼此之 间的距离为较短的L-β(β>α),因此,右连结杆82R上作用由 于随着右踏板2R下降产生的距离变化β而产生的进一步的推力,右踏 板2R向右移动,活动底板16围绕回转支轴15进一步向右回转。
反之,当右踏板2R像图21C→图21B→图21A所示那样上升时, 第1万向接头80与第2万向接头81彼此之间的垂直距离将按照(L- β)→(L-α)→L变长。因此,将作用由于该距离的变化而产生的 拉力,右踏板2R向反方向移动,活动底板16围绕回转支轴15进行左 回转。通过上述推力和拉力的交替作用,活动底板16进行以回转支轴 15中心的回转。
对于左踏板2L来说也同样,左连结杆82L的长度是一定的,并且 俯视观察时向左倾斜而朝外。因此,由于左踏板2L的下降而产生的推 力使左踏板2L向左移动而不会产生向右推的作用。
此外,如上所述,在左右踏板2L、2R中,设计成曲柄轮67的偏 心具有180°的相位差的位置关系。因此,将按照左踏板2L下降时右 踏板2R上升、右踏板2R下降时左踏板2L上升的方式交替上下摆动。 其结果,在左踏板2L下降而对左连结杆82L作用推力时,右踏板2R 上升而对右连结杆82R作用拉力。反之,在右踏板2R下降而对右连结 杆82R作用推力时,左踏板2L上升而对左连结杆82L作用拉力。
如上所述,在左踏板2L下降(图20C中的DW)时活动底板16 进行右回转,与此同时右踏板2R上升(图20C中的UP)。在右踏板 2R下降(图20A中用DW表示)时活动底板16进行左回转,与此同 时左踏板2L上升(图20A中用UP表示)。随着上述动作的反复进行, 踏板2L、2R以摆动支轴27为支点进行的左右交替的上下动作、以及 活动底板16以回转支轴15为中心进行的左右交替的回转动作得以持 续进行。这样,摆动机构10与回转机构11之间具有紧密的连动关系。
另外,如图12所示,左右踏板2L、2R上分别设置有可供站在左 右踏板2L、2R上的使用者把持的拉绳90L、90R。该拉绳90L、90R 可自由伸缩,而且具有伸长后向收缩方向恢复的弹性。此外,在拉绳 90L、90R各自的末端,设置有便于使用者把持的握环91。
更具体地说,如图13至图15所示,就左踏板2L而言,在该左踏 板2L的前部的左侧部,优选地在从左踏板2L的前端离开前后方向长 度的1/3~1/4的位置上,设置朝向左右方向外侧的拉绳安装台93。在 该拉绳安装台93的上部,通过钩形配件94连接拉绳90L、90R。
当设置有这种拉绳90L、90R时,站在踏板2L、2R上的使用者, 可以配合踏板2L、2R的上下摆动进行克服该拉绳90L、90R的弹性力 (收缩力)而将拉绳90L、90R的各握环91向上提起的动作。这样一 来,使用者将感受到宛如边用力挥臂边走那样的负荷,因而进行踏步 运动和扭腰运动时,能在利用电动马达的助力作用的同时,不仅对下 半身还对臂、肩、胸、背肌、腹肌等进行锻练。而且,还能够锻练和 增强呼吸机能、增加热量的消耗等等,作为装置可以更好地得到使用。
相对于上述拉绳安装台93,也可以将非伸缩性的拉绳或者金属或 塑料等制成的把持杆的基端部插入其中,由使用者把持该非伸缩性的 拉绳或把持杆的上端部。
采用把持杆的情况下,将其长度设计为1m~1.5m左右,可使得站 在踏板2L、2R上的使用者容易抓握。把持杆的倾斜角度,优选使得在 踏板2L、2R位于最下方位置时把持杆变得大致垂直。例如,可相对于 踏板的上表面向前方倾斜大约10°。
当设置有这种把持杆时,站在踏板2L、2R上的使用者可以在抓握 把持杆上端部而保持稳定的状态下,边利用电动马达的助力作用边进 行踏步运动和扭腰运动。因此,使用者能够毫无厌倦地持续运动。
但是,本发明并不受上述实施方式的限制,可以根据所实施的形 式适当进行改变。
在摆动机构10的动力变换机构23L、23R中,作为倾斜凸轮50, 也可以是下述形式,即,具有从设置底板14的中央位置(左右方向的 中心)起随着向左右外方靠近其高度变高的倾斜面。
作为摆动支轴27,也可以以在左右踏板2L、2R之间断开的状态 设置两根。
此外,如图11所示,在使用者需要时,使用者的前后朝向也可以 改变。
伸缩性拉绳90L、90R以及可替代伸缩性拉绳的非伸缩性拉绳或者 把持杆,在第1实施方式的运动装置1(参照图1至图11)中也可以 采用。
伸缩性拉绳90L、90R以及可替代伸缩性拉绳的非伸缩性拉绳或者 把持杆,也可以只在左右某一侧设置一根,并设置成从回转支轴15附 近朝向上方的状态。采用把持杆时,也可以在其上端设置朝向水平的 手柄而使之呈T字形。
产业上的可利用性
本发明能够合适地应用于可在室内简便地进行运动的、用于进行 踏步运动的运动装置和用于进行扭腰运动的运动装置。
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