可変形態可撓支持システムおよびその使用方法
【課題】可変形態可撓支持システムを有する運動機器を提供する。
【解決手段】フレーム１０１は、ベース１０２を含む基本的支持枠組、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有し、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０はクランク結合位置１１７でクランク・アーム１１２に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、および足部材１３４に配置された案内要素１４５と係合する。
【解決手段】フレーム１０１は、ベース１０２を含む基本的支持枠組、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有し、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０はクランク結合位置１１７でクランク・アーム１１２に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、および足部材１３４に配置された案内要素１４５と係合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、概して運動機器（ｅｘｅｒｃｉｓｅ ｄｅｖｉｃｅ）に関し、特に、可変形態可撓支持システム（ｖａｒｉａｂｌｅ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ）を有する運動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、２００６年３月９日に出願した「ＢＥＬＴ ＡＮＤ ＣＲＡＮＫ ＥＸＥＲＣＩＳＥ ＤＥＶＩＣＥ」という表題の米国仮出願第６０／７８０，５９９号および２００７年１月１９日に出願した「ＬＩＮＫＡＧＥ ＡＮＤ ＢＲＡＫＥ ＳＹＳＴＥＭＳ」という表題の米国仮出願第６０／８８１，２０５号の優先権を主張するものである。
【０００３】
運動機器は長年使用されており、クロス・カントリー・スキー器具、楕円運動器具および振り子運動器具などの歩行またはジョギングを模倣する機器を含むことが分かる。また、交互階段昇降機（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｓｔａｉｒ ｃｌｉｍｂｅｒ）などの上昇を模倣する運動機器も含まれる。
【特許文献１】米国仮出願第６０／７８０，５９９号
【特許文献２】米国仮出願第６０／８８１，２０５号
【０００４】
楕円運動の運動器具は、ペダルを方向転換する際に補助する慣性を提供し、運動を滑らかかつ快適にする。しかし、クランクへの剛性結合が通常は、楕円経路を固定長に制限する。したがって、楕円経路は、背が低めの使用者にとっては長すぎ、背の高い使用者にとっては短すぎることがある。さらに、走行時のストライド（ｓｔｒｉｄｅ）は通常、歩行時のストライドより長く、したがって固定されたストライド長は、全ての体重負荷運動活動を理想的に模倣するものではない。したがって、典型的な楕円器具は全ての使用者に最適に対応することができない。可変ストライド長を可能にできる振り子運動器具もあるが、使用者の脚部は通常、前後運動の両方で同じアーチ状経路を辿る。このような運動は、使用者の脚部が通常上がり下がりする、歩行（ｗａｌｋｉｎｇ）、大股歩き（ｓｔｒｉｄｉｎｇ）、またはジョギング（ｊｏｇｇｉｎｇ）を正確に模倣しない。交互階段昇降機は通常、使用者が歩を進める運動を模倣できるようにするが、その運動は概して、連結機構によって確定された垂直方向のアーチ状経路に限定される。このような運動は、階段を上がるか坂道を上るような広範囲の実世界の上昇活動を正確に模倣しない。
【０００５】
より最近では、クランク・システムを使用する可変ストライド・運動機器が開発されている。しかし、これらの機器は複雑で、製造費が高いことがある。
【０００６】
本発明の様々な実施形態は、可変形態可撓支持システムを使用する運動機器およびその使用方法に関する。１つの実施例では、運動機器は、床によって支持されたベース部分を有するフレームを含む。クランク・システムはフレームに結合され、それによって支持される。可変形態可撓支持システムは、両側の足部支持部材をクランク・システムに結合する。
【０００７】
別の実施例では、静止運動機器の両側の旋回連結組立体は相互に結合され、したがって一方の足部支持部材の運動が、他方の足部支持部材の対向する運動を引き起こす。さらに、中間連結システムが、クランク・システムを可変形態可撓支持システムに結合することができる。
【０００８】
本発明による運動機器は、両側の足部支持部材に力を加え、それにより足部支持部材と機器の他の部分との幾何学的関係を変更することによって使用することができる。変化した幾何学的形状により、可撓要素がクランク・システムの少なくとも一部を回転させる。幾つかの実施形態では、足部支持部材に大股歩き運動を加えると、足部支持部材がほぼ限定された経路を追跡する。
【０００９】
以上は、以下の本発明の詳細な説明をより良く理解できるために、本発明の特徴および技術的利点をかなり広範囲に略述してきた。本発明の請求の範囲の主題を形成する本発明の追加の特徴および利点については、以降で説明する。開示された概念および特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実行するための他の構造を改造または設計するための基礎として容易に使用できることが、当業者には理解されたい。このような同等の構造は、請求の範囲に記載されているような本発明の精神および範囲から逸脱しないことも、当業者には理解されたい。構成および操作方法の両方について、本発明を特徴付けると考えられる新規の特徴は、さらなる目的および利点とともに、以下の説明を添付図面と組み合わせて考察するとさらによく理解される。しかし、図はそれぞれ、例示および説明のみの目的で提供されており、本発明の限界を確定するものではないことを明示的に理解されたい。
【００１０】
本発明の様々な他の目的、特徴およびそれに伴う利点は、添付図面と組み合わせて考察するとさらによく理解されるので、十分に評価される。同様の参照文字は、幾つかの図を通して同じ部品または同様の部品を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、本発明の特定の実施形態を例示により示す添付図面を参照する。詳細な説明および特定の実施例は、例示のみを目的とし、本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変更、置換および改造を実行することができる。
【００１２】
図１Ａは、空間の点Ｘの経路Ｐを生成する幾何学的システムの実施例を示す。２つの焦点をＦ１およびＦ２と定義する。線分ＣがＦ１をＦ２に接続し、線分ＤがＦ１をＸに接続し、線分ＥがＦ２をＸに接続する。線分ＤとＥの長さを合計すると、距離Ｌになる。経路Ｐは、Ｘが空間中を横切るにつれて距離Ｌが一定のままである点の軌跡である。以上の制約を受けた経路Ｐは、完全な数学的楕円である。
【００１３】
図１Ｂは、幾何学的形状が図１Ａのそれから変更されている幾何学的システムの実施例を示す。Ｆ２の位置がＦ１に対して垂直方向に移動している。この幾何学的変更の効果は、楕円が、点線で示した図１Ａの楕円に対して傾斜していることである。別の効果は、楕円の比率が図１Ａの楕円に対して変化していることである。
【００１４】
図１Ｃは、幾何学的形状が図１Ａのそれから変更されている幾何学的システムの別の実施例を示す。Ｆ２の位置がＦ１に水平方向に近づき、それによってＣの長さが短くなっている。ＤとＥの合計は変化しないままである。この幾何学的変更の効果は、楕円が、点線で示した図１Ａの楕円に対して高くなり、水平に平行移動していることである。
【００１５】
図１Ｄは、幾何学的形状が図１Ａのそれから変更されている幾何学的システムのさらに別の実施例を示す。Ｆ２およびＦ１の位置およびＣの長さは変化していない。しかし、長さＬ、つまり線分ＤとＥの長さの合計が減少している。この幾何学的変更の効果は、楕円が、点線で示した図１Ａの楕円に対して低く、短くなっていることである。
【００１６】
図１Ｅは、可変形態可撓支持システムの実施例の要素を示す。可撓要素１５０がプーリ１４４および支持点１４３に支持されている。プーリ１４５は可撓要素１５０に支持され、可撓要素１５０の張力を維持しながら、自由に平行移動する。プーリ１４４および１４５の直径が非常に非常に小さく、可撓要素１５０が非常に非常に薄く、支持点１４３およびプーリ１４４の位置が変化しないままの場合、プーリ１４５によって描かれる経路Ｐは、図１Ａに示すようにほぼ完全な数学的楕円の一区間である。プーリ１４４および１４５の直径、および可撓要素１５０の厚さが非常に非常に小さくはない場合、経路Ｐは完全な楕円の一区画にならず、近似楕円の一区画になる。運動機器は、ストライド長さが可変である可変形態可撓支持システムに、これらの要素を使用することができる。運動機器は、垂直または水平方向に支持点１４３またはプーリ１４４の位置を変更することができる。これらの位置を変更することにより、システムの幾何学的形状および経路Ｐの形状が、図１Ｂまたは図１Ｃで示すように変化する。運動機器は、支持点１４３からプーリ１４５を周ってプーリ１４４との接触点までで測定した可撓要素の有効長を変更することもできる。この長さを変更することにより、システムの幾何学的形状および経路Ｐの形状が、図１Ｄで示したように変化する。
【００１７】
図１Ｆは、ストライド長さが可変である可変形態可撓支持システムのプーリまたは他の案内要素（例えばプーリ１４５）が辿ることができる例示的曲線のグループを示す。普通の人間が引き起こす大股歩き運動は、精密に一様であることは滅多になく、運動機器の支持体に加えられる力が連続的に変化する結果、可撓支持システムの幾何学的形状は、運動運動経路の曲率と同様に連続的に変化する。通常、使用者の運動経路がそのまさに開始点に出会う（したがって精密に限定された経路を辿る）ことは稀である。しかし、ある時間にわたる使用者の経路は、１組の近似的に反復する曲線を辿ると予想することができ、その結果、認識可能な曲線経路、つまり「ほぼ限定された経路」になる。卵形、多少楕円、サドル形（図１Ｆの最も外側の輪郭を指す）などの経路があってよい。図１Ｆの曲線はそれぞれ、可撓支持システムの幾何学的形状が連続的に変化した状態で形成される。したがって、図１Ｆの各曲線は、図１ａから図１ｄに示した曲線経路の部分など、曲線の多くの部分で構成される。
【００１８】
図２は、可変形態可撓支持システムを有する運動機器の実施形態の側面図を示す。図３は、図２の実施形態の上面図を示す。図２および図３を参照すると、フレーム１０１は、ベース１０２を含む基本的支持枠組、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク・アーム１１２を含む。一方のクランク・アームにしか番号が与えられていないが、この実施形態には対向するクランク・アームがあることが理解される。各クランク・アーム１１２はクランク結合位置１１７を有する。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。クランク・アームは、錘１１３などの釣り合い錘を含んでよい。
【００１９】
図２に示した実施形態は、クランク・アームがクランク結合位置を有する状態でクランク・シャフトを使用するが、他のクランク・システムの構成を使用することもできる。例えば、３本以上のクランク・アームを有するクランク・システムがあってもよい。さらに他のクランク・システムは、クランク・アームがなくてよく、ローラに支持され位置決めされたリングを使用し、クランク結合位置はリングの周囲またはその付近にある。実際、現在知られているか、後に開発されるどの種類のクランク・システムも、様々な実施形態に使用することができる。
【００２０】
様々な実施形態では、クランク・システムは、クランク・シャフトに結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。あるいは、ブレーキ慣性機器は、ベルトとプーリの配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。図１に示した実施形態は単一のブレーキ／慣性機器を使用しているが、複数のブレーキ／慣性機器を使用するか、制動機能と慣性機能を２つ以上の機器に分けることが可能である。
【００２１】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。右側の旋回連結組立体の要素しか番号が与えられていないが、この実施例には同等の要素を有する左側の旋回連結組立体があることが理解される。この明細書の文脈では、「部材」という用語は、様々なサイズ、形状および形態の構造または連結部を含む。例えば、部材は直線、曲線、または両方の組合せでよい。部材は単一の構成要素、または相互に結合した構成要素の組合せでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。結合は、図１に示すような旋回ピン接続で遂行してよいが、結合は、アーチ状運動部材１３０と足部支持部材１３４との相対的回転を可能にする任意の機器で遂行してもよい。本明細書では、「結合」という用語は直接的結合または間接的結合を含む。アーチ状運動部材１３０は、結合位置１４０にてフレーム１０１に結合される。結合は、図１に示すようにシャフトとブッシュで遂行してよいが、結合は、フレーム１０１に対するアーチ状運動部材１３０の回転を可能にする任意の機器で遂行してもよい。
【００２２】
図２に示すように、フレーム１０１に結合されるアーチ状運動部材１３０の部分は、足部支持部材１３４に結合したアーチ状運動部材１３０の部分より上にある。本明細書の文脈では、１つの要素が別の要素より高い場合、これは他方の要素より「上」にあるとする。「上」という用語は、要素または要素の一部が別の要素の真上にある必要はない。逆に、本明細書の文脈では、１つの要素が他の要素より低い場合、これは他方の要素より「下」にあるとする。「下」という用語は、要素または要素の一部が別の要素の真下にある必要はない。
【００２３】
可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０はベルト、はめ歯ベルト、鎖、ケーブル、または張力を担うことができる任意の可撓構成要素でよい。可撓要素１５０は、ゴム・ベルトのように多少の引っ張りコンプライアンスを有するか、鎖のように引っ張りコンプライアンスをほとんど有しなくてよい。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０はクランク結合位置１１７でクランク・アーム１１２に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、および足部材１３４に配置された案内要素１４５と係合する。図２に示すような案内要素１４４および１４５はプーリであるが、はめ歯ベルトプーリ、スプロケット、ローラ、またはすべり金など、可撓要素を案内し、支持できる任意の他の構成要素でよい。
【００２４】
図２に示すように位置１４３にある支持要素はピンであるが、ボルト、フック、またはクランプなど、可撓要素を支持し、結合できる任意の他の構成要素でよい。図２に示すように、足部材１３４上の案内要素１４５は、位置１４３にある支持要素と、これも支持要素として機能し、第２垂直支持体１０６上に配置された案内要素１４４との水平方向で中間にあってよい。水平方向で中間とは、一方の支持要素が案内要素１４５の前、つまり器具の前部に近い方にあり、他方の支持要素が案内要素１４５の後ろ、つまり器具の後部に近い方にある、という意味である。図２は、可撓要素１５０と係合する２つの案内要素を図示しているが、フレームまたは部材に配置した追加の案内要素を使用することが可能である。
【００２５】
この実施例では、アーチ状運動部材１３０は概ね垂直姿勢に配向される。本明細書の文脈では、要素が、その要素の運動範囲内で考察して、システムの他の要素との接続点に対して測定した状態で、水平より垂直に近い傾向がある場合、要素は「概ね垂直」姿勢に配向されるとする。
【００２６】
図４Ａは、概ね垂直姿勢に配向されたアーチ状運動部材の実施例を示す。基準のフレームは、結合位置１４０に対して固定される。アーチ状運動部材１３０が結合位置１４０を中心としてその運動範囲にわたって運動すると、結合位置１３８はアーチ状経路１６０を描く。アーチ状経路１６０の幅Ｗが高さＨより大きい場合、アーチ状運動部材１３０は、概ね垂直姿勢であると見なされる。アーチ状運動部材１３０は直線である必要がなく、どの部分も正確に垂直である必要もない。さらに、部材は、使用中のどの瞬間においても、水平より垂直に近い必要はない。
【００２７】
図２および図３を参照すると、足部支持部材１３４は概ね水平姿勢に配向してよい。本明細書の文脈では、要素が、その要素の運動範囲内で考察して、システムの他の要素との接続点に対して測定した状態で、垂直より水平に近い傾向がある場合、要素は「概ね水平」姿勢に配向されるとする。図４Ｂは、概ね水平姿勢に配向された足部支持部材の実施例を示す。基準のフレームは、結合位置１３８に対して固定される。足部支持部材１３４が結合位置１３８を中心としてその運動範囲にわたって運動すると、それはアーチ状経路１６２を描く。アーチ状経路１６２の高さＨが幅Ｗより大きい場合、足部支持部材は概ね水平姿勢である。足部支持部材１３４は直線である必要がなく、どの部分も正確に水平である必要もない。さらに、部材は、使用中のどの瞬間においても、垂直より水平に近い必要はない。
【００２８】
操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、クランク・シャフト１１４およびブレーキ／慣性機器１１９を回転させる。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、支持点１４３から案内要素１４５を周り、これも支持要素として機能する案内要素１４４との接触点まで測定される可撓要素１５０の部分の有効長が、連続的に変更される。上述したようなベルト部分のこのような有効長の変動は、図１Ｄに示したものと同様の可撓支持システムの幾何学的形状の変動をもたらす。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００２９】
経路の長さは、足板１３６に加えられる前方または後方への力の量によって、使用者が瞬間的に制御する。使用者が後方または前方への力をほとんど加えないと、運動経路は、方向が垂直に近くなり、水平振幅はほとんど、または全くない。あるいは、使用者が後方または前方へと有意の力を加えると、運動経路は有意の水平振幅を有することができる。運動中に一方の足板から対向する足板へと交互に体重を移すと、力がクランク１１２に伝達され、これがクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９の回転を維持する。ハンドル１３２はアーチ状パターンで動作することができ、使用者が把持することができる。この実施形態および他の実施形態では、力の変化は、経路の曲率の瞬間的変化を引き起こす。
【００３０】
使用者が、長い期間にわたって足板１３６上に静止状態で立つことになると、体重がかかっていない単純なクランク・システムは、ロックされた「上死点」位置に落ち着くことができる。しかし、クランク・システムに釣り合い錘１１３を含めると、下方向の力を加えて、クランク・システムを「上死点」位置からずらす。
【００３１】
両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が図２に示すよう反対に運動するように、両側のアーチ状運動部材を通して相互結合することができる。要素１８０はアーチ状運動部材１３０に結合される。したがって両側の要素１８０はそれぞれ、両側のアーチ状運動部材１３０それぞれと一体で運動する。コネクタ１８２が両側の要素１８０をロッカ・アーム１８４の両側部と結合する。ロッカ・アーム１８４は、その中央部分で、位置１８６のフレーム１０１と旋回状態で結合する。アーチ状運動部材１３０が運動すると、コネクタ１８２がロッカ・アーム１８４の揺動運動を引き起こす。この揺動運動は、両側のアーチ状運動部材１３０を反対方向に運動させ、したがって両側の旋回連結組立体を相互に結合する。
【００３２】
運動機器に追加のブレーキ・システムを含めて、足板の水平動作に抵抗することができる。図２の実施形態は、２個のこのようなブレーキ・システムを有する。ブレーキ１９１は、フレーム１０１およびロッカ・アーム１８４に結合される。ブレーキ１９１は、摩擦式、電磁式、または流体式など、幾つかのタイプでよい。ブレーキ１９１をロッカ・アーム１８４に直接結合するのではなく、ブレーキ１９１は、ベルトおよびプーリ・システムを通してロッカ・アーム１８４に間接的に結合することができる。また、足部材１３４およびプーリ案内要素１４５に結合されたブレーキ１９３を含めることができる。ブレーキ１９３は、プーリ案内要素１４５の回転運動に抵抗し、これは足部材１３４および足板１３６の運動に抵抗を与える。
【００３３】
図５は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２および図３の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、例えばクランク・システムを可撓要素に結合するために、中間の連結組立体を使用してよいことを実証する。図５は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、この実施形態には右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００３４】
図５を参照すると、フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。図５には図示されていないが、クランク・アームの一方は、図２に示すように釣り合い錘を含んでよい。
【００３５】
様々な実施形態では、クランク・システムは、ベルト１１５およびプーリ１１８を通してクランク・シャフト１１４に結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。あるいは、ブレーキ／慣性機器は、中間ベルトおよびプーリの配置構成がない状態でクランク・シャフトと直接結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。ブレーキがロッカ・アーム１８４の運動に抵抗し、これはアーチ状部材１３０、足部材１３４、および足板１３６の運動に抵抗する。
【００３６】
中間の連結組立体がクランク・システムに結合される。この実施例では、これは接続リンク１７１および作動リンク１７３を含む。接続リンク１７１は、一方端にてクランク結合位置１１７のクランク１１２に結合され、他方端で位置１７９の作動リンク１７３に結合される。作動リンク１７３は、位置１７５でフレーム１０１に結合される。
【００３７】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００３８】
図５を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０はクランク結合位置１１７でクランク・アーム１１２に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、および足部材１３４に配置された案内要素１４５と係合する。
【００３９】
図５に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、作動リンク１７３および接続リンク１７１を動作させる。次に、これによってクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９が回転する。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、位置１４３の支持要素から案内要素１４５を周り、これも支持要素として機能する案内要素１４４との接触点まで測定される可撓要素１５０の部分の有効長が、連続的に変更される。上述したようなベルト部分のこのような有効長の変動は、図１Ｄに示したものと同様の可撓支持システムの幾何学的形状の変動をもたらす。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００４０】
図２の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が反対方向に動作するように、相互結合することができる。これも図２の実施形態と同様に、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含めてよい。
【００４１】
図６は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２、図３および図５の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、可撓支持システム内で支持点の水平および垂直位置を変更するために、中間の連結組立体を使用してよいことを実証する。図６は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００４２】
図６を参照すると、フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、および垂直支持体１０５を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。図６には図示されていないが、クランク・アームの一方は、図２に示すように釣り合い錘を含んでよい。
【００４３】
様々な実施形態では、クランク・システムは、クランク・シャフトに結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。代替的または追加的に、ブレーキ慣性機器は、ベルトおよびプーリ配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。
【００４４】
中間の連結組立体がクランク・システムに結合される。この実施例では、これは接続リンク１７１および作動リンク１７３を含む。接続リンク１７１は、一方端にてクランク結合位置１１７のクランク１１２に結合され、他方端で位置１７９の作動リンク１７３に結合される。作動リンク１７３は、位置１７５でフレーム１０１に結合される。
【００４５】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００４６】
図６を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０は作動リンク１７３上の位置１１７で支持要素に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、足部材１３４上に位置した案内要素１４５と係合する。
【００４７】
図６に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、作動リンク１７３および接続リンク１７１を動作させる。次に、これによってクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９が回転する。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、結合位置１７７の水平位置が連続的に変化する。位置１７７にて支持要素の水平位置が変化する結果、図１Ｂに示したものと同様に可撓支持システムの幾何学的形状が変化する。クランク・シャフト１１４が回転し続けるのと同時に、位置１７７における支持要素の垂直位置が連続的に変化する。その結果、図１Ｃに示したものと同様に、可撓支持システムの幾何学的形状が追加的に変化する。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００４８】
図２の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が反対方向に動作するように、相互結合することができる。これも図２の実施形態と同様に、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含めてよい。
【００４９】
図７は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２、図３、図５、および図６の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、例えば可撓支持システム内で支持点の水平および垂直位置を変更し、可撓支持要素の有効長を変化させるために、中間の連結組立体を使用してよいことを実証する。図７は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００５０】
フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、および垂直支持体１０５を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４（図２）はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。図７には図示されていないが、クランク・アームの一方は、図２に示すように釣り合い錘を含んでよい。
【００５１】
クランク・システムは、クランク・シャフトに結合したブレーキ／慣性機器１１９を含んでよい。あるいは、ブレーキ慣性機器は、ベルトおよびプーリの配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。
【００５２】
中間の連結組立体がクランク・システムに結合される。この実施例では、これは接続リンク１７１および作動リンク１７３を含む。接続リンク１７１は、一方端にてクランク結合位置１１７のクランク１１２に結合され、他方端で位置１７９の作動リンク１７３に結合される。作動リンク１７３は、位置１７５でフレーム１０１に結合される。案内要素１４４が、位置１７８で作動リンク１７３に結合される。
【００５３】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００５４】
さらに図７を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０は第２位置１４７で垂直支持体１０５に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、足部材１３４上に配置された案内要素１４５、および作動リンク１７３上の位置１７８で支持要素としても機能する案内要素１４４と係合する。
【００５５】
図７に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、作動リンク１７３および接続リンク１７１を動作させる。次に、これによってクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９が回転する。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、支持要素としても機能する案内要素１４４の水平および垂直位置が連続的に変化する。その結果、図１Ｂおよび図１Ｄに示したものと同様に可撓支持システムの幾何学的形状が変化する。クランク・シャフト１１４が回転し続けるのと同時に、支持点１４３から案内要素１４５を周り、支持要素としても機能する案内要素１４４との接触点まで測定した可撓要素１５０の部分の有効長が連続的に変化する。その結果、図１Ｄに示したものと同様に、可撓支持システムの幾何学的形状が追加的に変化する。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００５６】
図２の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が反対方向に動作するように、相互結合することができる。これも図２の実施形態と同様に、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含めてよい。
【００５７】
図８は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２、図３、図５、図６、および図７の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、例えばブレーキ・システムを器具の後方に配置してよく、相互結合システムがベルト・ループを含んでよく、足部材が複数の案内要素によって支持されてよく、可撓要素をクランクに直接取り付ける必要がないことを実証する。図８は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００５８】
フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４（図２）に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。
【００５９】
様々な実施形態では、クランク・システムは、クランク・シャフトに結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。あるいは、ブレーキ慣性機器は、ベルトおよびプーリ配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。
【００６０】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００６１】
さらに図８を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０は位置１１６でフレーム１０１に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、足部材１３４に配置された案内要素１４５および１４６、およびクランク１１２に配置された案内要素１１１と係合する。案内要素１１１を使用した結果、可撓要素がクランク１１２に結合され、この結合方法は図２の実施形態に使用できることに留意されたい。
【００６２】
図８に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、クランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９を回転させる。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、支持点１４３から案内要素１４５および１４６を周り、これも支持要素として機能する案内要素１４４との接触点まで測定される可撓要素１５０の部分の有効長が、連続的に変更される。上述したようなベルト部分のこの有効長の変動は、可撓支持システムの幾何学的形状の変動をもたらす。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５および１４６が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００６３】
他の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、相互結合することができる。図８の実施形態は、相互結合するシステムが連続ベルト・ループを使用できることを実証する。相互結合システムは連続ベルト１６４を含む。連続ベルト１６４はプーリ１６６および１６８と係合する。連続ベルト１６４は、結合位置１３５で足部支持部材１６４と結合する。右側の足部支持部材しか図示されていないが、同等の左側の足部支持部材があり、連続ベルト１６４が前記左側足部支持部材に結合されることが理解される。一方の足部支持部材が前方へと移動すると、反対側の足部支持部材が後方に移動する。連続ベルト１６４は、足部支持部材１３４が前後に移動するにつれて変動するシステムの幾何学的形状に対応できる、わずかな量のコンプライアンスを有してよい。この連続ベルト・ループの相互結合システムは、本発明の他の実施形態で使用してもよい。同様に、図２および図３のロッカ・アーム相互結合システムを、図８の実施形態で置換してもよい。実際、現在知られている、または後に開発される任意の相互結合技術を、本発明の幾つかの実施形態で使用することができる。
【００６４】
図２の実施形態で示すように、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含むことができる。図８の実施形態では、ブレーキ１９１をフレーム１０１およびプーリ１６８に結合する。
【００６５】
図９は、本発明の１つの実施形態による構成である例示的方法９００の図である。方法９００は、図２、図３および図５から図８で示すように、例えばシステムの使用者が実行してよい。
【００６６】
ステップ９０１で、右側足部支持部材に力を加え、これによって第１右側支持要素と右側案内要素と第２右側支持要素との間の幾何学的関係を変化させる。
【００６７】
同様に、ステップ９０２では、左側足部支持部材に力を加え、これによって第１左側支持要素と左側案内要素と第２左側支持要素との間の幾何学的関係を変化させる。多くの実施形態で、運動機器の両側部分は相互結合され、したがってステップ９０１およびステップ９０２は同時に実行される。
【００６８】
右側と左側の可撓支持システムそれぞれで幾何学的関係が変化すると、可撓支持要素に力が加えられる。ステップ９０３で、第１および第２可撓要素に加えられた力の結果、クランク・シャフトが回転する。ステップ９０４では、大股歩き運動中に、両側足部支持部材でほぼ限定された経路を辿る。
【００６９】
方法９００は一連の別個のステップとして図示されている。しかし、本発明の他の実施形態は、方法９００の様々な部分を追加、削除、反復、改造かつ／または再構成してよい。例えば、ステップ９０１からステップ９０４は、ある期間にわたって連続して実行することができる。さらに、ステップ９０１からステップ９０４は概して、使用者の大股歩き運動中に同時に実行される。さらに、幾つかの実施形態は、足部支持部材に結合され、使用者にアーム動作を提供するハンドルを有するアーチ状運動部材を含むことができ、方法９００は、これらのアーチ状運動部材の動作を含んでよい。
【００７０】
本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、請求の範囲で定義されているような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に様々な変更、置換および改変を実行することができる。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、器具、製造、物質の組成、手段、方法およびステップの特定の実施形態に制限されないものとする。本発明の開示から当業者には容易に認識されるように、本明細書に記載された対応する実施形態とほぼ同じ機能を実行するか、ほぼ同じ結果を達成する既存の、または今後開発されるプロセス、器具、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップは、本発明によって使用することができる。したがって、請求の範囲は、このようなプロセス、器具、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップを、その範囲内に含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１Ａ】楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｂ】代替楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｃ】別の代替楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｄ】さらに別の代替楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｅ】可変形態可撓支持システムの実施例を示す。
【図１Ｆ】プーリまたは他の案内要素が辿ることができる例示的曲線のグループを示す。
【図２】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図３】図２に示した機器の上面図を示す。
【図４Ａ】アーチ状運動部材の経路の例示的実施形態を示す。
【図４Ｂ】足部支持部材の経路の例示的実施形態を示す。
【図５】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図６】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図７】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図８】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図９】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的使用方法を示す。
【符号の説明】
【００７２】
１０１ フレーム
１０２ ベース
１０３ 上方軸
１０５ 第１垂直支持体
１０６ 第２垂直支持体
１１１ 案内要素
１１２ クランク・アーム
１１３ 錘
１１４ クランク・シャフト
１１５ ベルト
１１７ クランク結合位置
１１８ プーリ
１１９ ブレーキ／慣性機器
１３０ アーチ状運動部材
１３２ 上方部分
１３４ 足部支持部材
１３５ 結合位置
１３６ 足板
１３８ 結合位置
１４０ 結合位置
１４３ 支持点
１４４ プーリ・案内要素
１４５ プーリ・案内要素
１４６ 案内要素
１４７ 第２位置
１５０ 可撓要素
１６０ アーチ状経路
１６２ アーチ状経路
１６４ 連続ベルト
１６６ プーリ
１６８ プーリ
１７１ 接続リンク
１７３ 作動リンク
１７５ 位置
１７７ 位置
１７８ 位置
１８０ 要素
１８２ コネクタ
１８４ ロッカ・アーム
１８６ 位置
１９１ ブレーキ
１９３ ブレーキ
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、概して運動機器（ｅｘｅｒｃｉｓｅ ｄｅｖｉｃｅ）に関し、特に、可変形態可撓支持システム（ｖａｒｉａｂｌｅ ｇｅｏｍｅｔｒｙ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ）を有する運動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、参照により本明細書に組み込まれている、２００６年３月９日に出願した「ＢＥＬＴ ＡＮＤ ＣＲＡＮＫ ＥＸＥＲＣＩＳＥ ＤＥＶＩＣＥ」という表題の米国仮出願第６０／７８０，５９９号および２００７年１月１９日に出願した「ＬＩＮＫＡＧＥ ＡＮＤ ＢＲＡＫＥ ＳＹＳＴＥＭＳ」という表題の米国仮出願第６０／８８１，２０５号の優先権を主張するものである。
【０００３】
運動機器は長年使用されており、クロス・カントリー・スキー器具、楕円運動器具および振り子運動器具などの歩行またはジョギングを模倣する機器を含むことが分かる。また、交互階段昇降機（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｓｔａｉｒ ｃｌｉｍｂｅｒ）などの上昇を模倣する運動機器も含まれる。
【特許文献１】米国仮出願第６０／７８０，５９９号
【特許文献２】米国仮出願第６０／８８１，２０５号
【０００４】
楕円運動の運動器具は、ペダルを方向転換する際に補助する慣性を提供し、運動を滑らかかつ快適にする。しかし、クランクへの剛性結合が通常は、楕円経路を固定長に制限する。したがって、楕円経路は、背が低めの使用者にとっては長すぎ、背の高い使用者にとっては短すぎることがある。さらに、走行時のストライド（ｓｔｒｉｄｅ）は通常、歩行時のストライドより長く、したがって固定されたストライド長は、全ての体重負荷運動活動を理想的に模倣するものではない。したがって、典型的な楕円器具は全ての使用者に最適に対応することができない。可変ストライド長を可能にできる振り子運動器具もあるが、使用者の脚部は通常、前後運動の両方で同じアーチ状経路を辿る。このような運動は、使用者の脚部が通常上がり下がりする、歩行（ｗａｌｋｉｎｇ）、大股歩き（ｓｔｒｉｄｉｎｇ）、またはジョギング（ｊｏｇｇｉｎｇ）を正確に模倣しない。交互階段昇降機は通常、使用者が歩を進める運動を模倣できるようにするが、その運動は概して、連結機構によって確定された垂直方向のアーチ状経路に限定される。このような運動は、階段を上がるか坂道を上るような広範囲の実世界の上昇活動を正確に模倣しない。
【０００５】
より最近では、クランク・システムを使用する可変ストライド・運動機器が開発されている。しかし、これらの機器は複雑で、製造費が高いことがある。
【０００６】
本発明の様々な実施形態は、可変形態可撓支持システムを使用する運動機器およびその使用方法に関する。１つの実施例では、運動機器は、床によって支持されたベース部分を有するフレームを含む。クランク・システムはフレームに結合され、それによって支持される。可変形態可撓支持システムは、両側の足部支持部材をクランク・システムに結合する。
【０００７】
別の実施例では、静止運動機器の両側の旋回連結組立体は相互に結合され、したがって一方の足部支持部材の運動が、他方の足部支持部材の対向する運動を引き起こす。さらに、中間連結システムが、クランク・システムを可変形態可撓支持システムに結合することができる。
【０００８】
本発明による運動機器は、両側の足部支持部材に力を加え、それにより足部支持部材と機器の他の部分との幾何学的関係を変更することによって使用することができる。変化した幾何学的形状により、可撓要素がクランク・システムの少なくとも一部を回転させる。幾つかの実施形態では、足部支持部材に大股歩き運動を加えると、足部支持部材がほぼ限定された経路を追跡する。
【０００９】
以上は、以下の本発明の詳細な説明をより良く理解できるために、本発明の特徴および技術的利点をかなり広範囲に略述してきた。本発明の請求の範囲の主題を形成する本発明の追加の特徴および利点については、以降で説明する。開示された概念および特定の実施形態は、本発明の同じ目的を実行するための他の構造を改造または設計するための基礎として容易に使用できることが、当業者には理解されたい。このような同等の構造は、請求の範囲に記載されているような本発明の精神および範囲から逸脱しないことも、当業者には理解されたい。構成および操作方法の両方について、本発明を特徴付けると考えられる新規の特徴は、さらなる目的および利点とともに、以下の説明を添付図面と組み合わせて考察するとさらによく理解される。しかし、図はそれぞれ、例示および説明のみの目的で提供されており、本発明の限界を確定するものではないことを明示的に理解されたい。
【００１０】
本発明の様々な他の目的、特徴およびそれに伴う利点は、添付図面と組み合わせて考察するとさらによく理解されるので、十分に評価される。同様の参照文字は、幾つかの図を通して同じ部品または同様の部品を指す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、本発明の特定の実施形態を例示により示す添付図面を参照する。詳細な説明および特定の実施例は、例示のみを目的とし、本発明の範囲を制限するものではないことを理解されたい。本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変更、置換および改造を実行することができる。
【００１２】
図１Ａは、空間の点Ｘの経路Ｐを生成する幾何学的システムの実施例を示す。２つの焦点をＦ１およびＦ２と定義する。線分ＣがＦ１をＦ２に接続し、線分ＤがＦ１をＸに接続し、線分ＥがＦ２をＸに接続する。線分ＤとＥの長さを合計すると、距離Ｌになる。経路Ｐは、Ｘが空間中を横切るにつれて距離Ｌが一定のままである点の軌跡である。以上の制約を受けた経路Ｐは、完全な数学的楕円である。
【００１３】
図１Ｂは、幾何学的形状が図１Ａのそれから変更されている幾何学的システムの実施例を示す。Ｆ２の位置がＦ１に対して垂直方向に移動している。この幾何学的変更の効果は、楕円が、点線で示した図１Ａの楕円に対して傾斜していることである。別の効果は、楕円の比率が図１Ａの楕円に対して変化していることである。
【００１４】
図１Ｃは、幾何学的形状が図１Ａのそれから変更されている幾何学的システムの別の実施例を示す。Ｆ２の位置がＦ１に水平方向に近づき、それによってＣの長さが短くなっている。ＤとＥの合計は変化しないままである。この幾何学的変更の効果は、楕円が、点線で示した図１Ａの楕円に対して高くなり、水平に平行移動していることである。
【００１５】
図１Ｄは、幾何学的形状が図１Ａのそれから変更されている幾何学的システムのさらに別の実施例を示す。Ｆ２およびＦ１の位置およびＣの長さは変化していない。しかし、長さＬ、つまり線分ＤとＥの長さの合計が減少している。この幾何学的変更の効果は、楕円が、点線で示した図１Ａの楕円に対して低く、短くなっていることである。
【００１６】
図１Ｅは、可変形態可撓支持システムの実施例の要素を示す。可撓要素１５０がプーリ１４４および支持点１４３に支持されている。プーリ１４５は可撓要素１５０に支持され、可撓要素１５０の張力を維持しながら、自由に平行移動する。プーリ１４４および１４５の直径が非常に非常に小さく、可撓要素１５０が非常に非常に薄く、支持点１４３およびプーリ１４４の位置が変化しないままの場合、プーリ１４５によって描かれる経路Ｐは、図１Ａに示すようにほぼ完全な数学的楕円の一区間である。プーリ１４４および１４５の直径、および可撓要素１５０の厚さが非常に非常に小さくはない場合、経路Ｐは完全な楕円の一区画にならず、近似楕円の一区画になる。運動機器は、ストライド長さが可変である可変形態可撓支持システムに、これらの要素を使用することができる。運動機器は、垂直または水平方向に支持点１４３またはプーリ１４４の位置を変更することができる。これらの位置を変更することにより、システムの幾何学的形状および経路Ｐの形状が、図１Ｂまたは図１Ｃで示すように変化する。運動機器は、支持点１４３からプーリ１４５を周ってプーリ１４４との接触点までで測定した可撓要素の有効長を変更することもできる。この長さを変更することにより、システムの幾何学的形状および経路Ｐの形状が、図１Ｄで示したように変化する。
【００１７】
図１Ｆは、ストライド長さが可変である可変形態可撓支持システムのプーリまたは他の案内要素（例えばプーリ１４５）が辿ることができる例示的曲線のグループを示す。普通の人間が引き起こす大股歩き運動は、精密に一様であることは滅多になく、運動機器の支持体に加えられる力が連続的に変化する結果、可撓支持システムの幾何学的形状は、運動運動経路の曲率と同様に連続的に変化する。通常、使用者の運動経路がそのまさに開始点に出会う（したがって精密に限定された経路を辿る）ことは稀である。しかし、ある時間にわたる使用者の経路は、１組の近似的に反復する曲線を辿ると予想することができ、その結果、認識可能な曲線経路、つまり「ほぼ限定された経路」になる。卵形、多少楕円、サドル形（図１Ｆの最も外側の輪郭を指す）などの経路があってよい。図１Ｆの曲線はそれぞれ、可撓支持システムの幾何学的形状が連続的に変化した状態で形成される。したがって、図１Ｆの各曲線は、図１ａから図１ｄに示した曲線経路の部分など、曲線の多くの部分で構成される。
【００１８】
図２は、可変形態可撓支持システムを有する運動機器の実施形態の側面図を示す。図３は、図２の実施形態の上面図を示す。図２および図３を参照すると、フレーム１０１は、ベース１０２を含む基本的支持枠組、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク・アーム１１２を含む。一方のクランク・アームにしか番号が与えられていないが、この実施形態には対向するクランク・アームがあることが理解される。各クランク・アーム１１２はクランク結合位置１１７を有する。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。クランク・アームは、錘１１３などの釣り合い錘を含んでよい。
【００１９】
図２に示した実施形態は、クランク・アームがクランク結合位置を有する状態でクランク・シャフトを使用するが、他のクランク・システムの構成を使用することもできる。例えば、３本以上のクランク・アームを有するクランク・システムがあってもよい。さらに他のクランク・システムは、クランク・アームがなくてよく、ローラに支持され位置決めされたリングを使用し、クランク結合位置はリングの周囲またはその付近にある。実際、現在知られているか、後に開発されるどの種類のクランク・システムも、様々な実施形態に使用することができる。
【００２０】
様々な実施形態では、クランク・システムは、クランク・シャフトに結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。あるいは、ブレーキ慣性機器は、ベルトとプーリの配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。図１に示した実施形態は単一のブレーキ／慣性機器を使用しているが、複数のブレーキ／慣性機器を使用するか、制動機能と慣性機能を２つ以上の機器に分けることが可能である。
【００２１】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。右側の旋回連結組立体の要素しか番号が与えられていないが、この実施例には同等の要素を有する左側の旋回連結組立体があることが理解される。この明細書の文脈では、「部材」という用語は、様々なサイズ、形状および形態の構造または連結部を含む。例えば、部材は直線、曲線、または両方の組合せでよい。部材は単一の構成要素、または相互に結合した構成要素の組合せでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。結合は、図１に示すような旋回ピン接続で遂行してよいが、結合は、アーチ状運動部材１３０と足部支持部材１３４との相対的回転を可能にする任意の機器で遂行してもよい。本明細書では、「結合」という用語は直接的結合または間接的結合を含む。アーチ状運動部材１３０は、結合位置１４０にてフレーム１０１に結合される。結合は、図１に示すようにシャフトとブッシュで遂行してよいが、結合は、フレーム１０１に対するアーチ状運動部材１３０の回転を可能にする任意の機器で遂行してもよい。
【００２２】
図２に示すように、フレーム１０１に結合されるアーチ状運動部材１３０の部分は、足部支持部材１３４に結合したアーチ状運動部材１３０の部分より上にある。本明細書の文脈では、１つの要素が別の要素より高い場合、これは他方の要素より「上」にあるとする。「上」という用語は、要素または要素の一部が別の要素の真上にある必要はない。逆に、本明細書の文脈では、１つの要素が他の要素より低い場合、これは他方の要素より「下」にあるとする。「下」という用語は、要素または要素の一部が別の要素の真下にある必要はない。
【００２３】
可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０はベルト、はめ歯ベルト、鎖、ケーブル、または張力を担うことができる任意の可撓構成要素でよい。可撓要素１５０は、ゴム・ベルトのように多少の引っ張りコンプライアンスを有するか、鎖のように引っ張りコンプライアンスをほとんど有しなくてよい。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０はクランク結合位置１１７でクランク・アーム１１２に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、および足部材１３４に配置された案内要素１４５と係合する。図２に示すような案内要素１４４および１４５はプーリであるが、はめ歯ベルトプーリ、スプロケット、ローラ、またはすべり金など、可撓要素を案内し、支持できる任意の他の構成要素でよい。
【００２４】
図２に示すように位置１４３にある支持要素はピンであるが、ボルト、フック、またはクランプなど、可撓要素を支持し、結合できる任意の他の構成要素でよい。図２に示すように、足部材１３４上の案内要素１４５は、位置１４３にある支持要素と、これも支持要素として機能し、第２垂直支持体１０６上に配置された案内要素１４４との水平方向で中間にあってよい。水平方向で中間とは、一方の支持要素が案内要素１４５の前、つまり器具の前部に近い方にあり、他方の支持要素が案内要素１４５の後ろ、つまり器具の後部に近い方にある、という意味である。図２は、可撓要素１５０と係合する２つの案内要素を図示しているが、フレームまたは部材に配置した追加の案内要素を使用することが可能である。
【００２５】
この実施例では、アーチ状運動部材１３０は概ね垂直姿勢に配向される。本明細書の文脈では、要素が、その要素の運動範囲内で考察して、システムの他の要素との接続点に対して測定した状態で、水平より垂直に近い傾向がある場合、要素は「概ね垂直」姿勢に配向されるとする。
【００２６】
図４Ａは、概ね垂直姿勢に配向されたアーチ状運動部材の実施例を示す。基準のフレームは、結合位置１４０に対して固定される。アーチ状運動部材１３０が結合位置１４０を中心としてその運動範囲にわたって運動すると、結合位置１３８はアーチ状経路１６０を描く。アーチ状経路１６０の幅Ｗが高さＨより大きい場合、アーチ状運動部材１３０は、概ね垂直姿勢であると見なされる。アーチ状運動部材１３０は直線である必要がなく、どの部分も正確に垂直である必要もない。さらに、部材は、使用中のどの瞬間においても、水平より垂直に近い必要はない。
【００２７】
図２および図３を参照すると、足部支持部材１３４は概ね水平姿勢に配向してよい。本明細書の文脈では、要素が、その要素の運動範囲内で考察して、システムの他の要素との接続点に対して測定した状態で、垂直より水平に近い傾向がある場合、要素は「概ね水平」姿勢に配向されるとする。図４Ｂは、概ね水平姿勢に配向された足部支持部材の実施例を示す。基準のフレームは、結合位置１３８に対して固定される。足部支持部材１３４が結合位置１３８を中心としてその運動範囲にわたって運動すると、それはアーチ状経路１６２を描く。アーチ状経路１６２の高さＨが幅Ｗより大きい場合、足部支持部材は概ね水平姿勢である。足部支持部材１３４は直線である必要がなく、どの部分も正確に水平である必要もない。さらに、部材は、使用中のどの瞬間においても、垂直より水平に近い必要はない。
【００２８】
操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、クランク・シャフト１１４およびブレーキ／慣性機器１１９を回転させる。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、支持点１４３から案内要素１４５を周り、これも支持要素として機能する案内要素１４４との接触点まで測定される可撓要素１５０の部分の有効長が、連続的に変更される。上述したようなベルト部分のこのような有効長の変動は、図１Ｄに示したものと同様の可撓支持システムの幾何学的形状の変動をもたらす。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００２９】
経路の長さは、足板１３６に加えられる前方または後方への力の量によって、使用者が瞬間的に制御する。使用者が後方または前方への力をほとんど加えないと、運動経路は、方向が垂直に近くなり、水平振幅はほとんど、または全くない。あるいは、使用者が後方または前方へと有意の力を加えると、運動経路は有意の水平振幅を有することができる。運動中に一方の足板から対向する足板へと交互に体重を移すと、力がクランク１１２に伝達され、これがクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９の回転を維持する。ハンドル１３２はアーチ状パターンで動作することができ、使用者が把持することができる。この実施形態および他の実施形態では、力の変化は、経路の曲率の瞬間的変化を引き起こす。
【００３０】
使用者が、長い期間にわたって足板１３６上に静止状態で立つことになると、体重がかかっていない単純なクランク・システムは、ロックされた「上死点」位置に落ち着くことができる。しかし、クランク・システムに釣り合い錘１１３を含めると、下方向の力を加えて、クランク・システムを「上死点」位置からずらす。
【００３１】
両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が図２に示すよう反対に運動するように、両側のアーチ状運動部材を通して相互結合することができる。要素１８０はアーチ状運動部材１３０に結合される。したがって両側の要素１８０はそれぞれ、両側のアーチ状運動部材１３０それぞれと一体で運動する。コネクタ１８２が両側の要素１８０をロッカ・アーム１８４の両側部と結合する。ロッカ・アーム１８４は、その中央部分で、位置１８６のフレーム１０１と旋回状態で結合する。アーチ状運動部材１３０が運動すると、コネクタ１８２がロッカ・アーム１８４の揺動運動を引き起こす。この揺動運動は、両側のアーチ状運動部材１３０を反対方向に運動させ、したがって両側の旋回連結組立体を相互に結合する。
【００３２】
運動機器に追加のブレーキ・システムを含めて、足板の水平動作に抵抗することができる。図２の実施形態は、２個のこのようなブレーキ・システムを有する。ブレーキ１９１は、フレーム１０１およびロッカ・アーム１８４に結合される。ブレーキ１９１は、摩擦式、電磁式、または流体式など、幾つかのタイプでよい。ブレーキ１９１をロッカ・アーム１８４に直接結合するのではなく、ブレーキ１９１は、ベルトおよびプーリ・システムを通してロッカ・アーム１８４に間接的に結合することができる。また、足部材１３４およびプーリ案内要素１４５に結合されたブレーキ１９３を含めることができる。ブレーキ１９３は、プーリ案内要素１４５の回転運動に抵抗し、これは足部材１３４および足板１３６の運動に抵抗を与える。
【００３３】
図５は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２および図３の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、例えばクランク・システムを可撓要素に結合するために、中間の連結組立体を使用してよいことを実証する。図５は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、この実施形態には右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００３４】
図５を参照すると、フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。図５には図示されていないが、クランク・アームの一方は、図２に示すように釣り合い錘を含んでよい。
【００３５】
様々な実施形態では、クランク・システムは、ベルト１１５およびプーリ１１８を通してクランク・シャフト１１４に結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。あるいは、ブレーキ／慣性機器は、中間ベルトおよびプーリの配置構成がない状態でクランク・シャフトと直接結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。ブレーキがロッカ・アーム１８４の運動に抵抗し、これはアーチ状部材１３０、足部材１３４、および足板１３６の運動に抵抗する。
【００３６】
中間の連結組立体がクランク・システムに結合される。この実施例では、これは接続リンク１７１および作動リンク１７３を含む。接続リンク１７１は、一方端にてクランク結合位置１１７のクランク１１２に結合され、他方端で位置１７９の作動リンク１７３に結合される。作動リンク１７３は、位置１７５でフレーム１０１に結合される。
【００３７】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００３８】
図５を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０はクランク結合位置１１７でクランク・アーム１１２に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、および足部材１３４に配置された案内要素１４５と係合する。
【００３９】
図５に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、作動リンク１７３および接続リンク１７１を動作させる。次に、これによってクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９が回転する。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、位置１４３の支持要素から案内要素１４５を周り、これも支持要素として機能する案内要素１４４との接触点まで測定される可撓要素１５０の部分の有効長が、連続的に変更される。上述したようなベルト部分のこのような有効長の変動は、図１Ｄに示したものと同様の可撓支持システムの幾何学的形状の変動をもたらす。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００４０】
図２の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が反対方向に動作するように、相互結合することができる。これも図２の実施形態と同様に、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含めてよい。
【００４１】
図６は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２、図３および図５の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、可撓支持システム内で支持点の水平および垂直位置を変更するために、中間の連結組立体を使用してよいことを実証する。図６は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００４２】
図６を参照すると、フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、および垂直支持体１０５を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。図６には図示されていないが、クランク・アームの一方は、図２に示すように釣り合い錘を含んでよい。
【００４３】
様々な実施形態では、クランク・システムは、クランク・シャフトに結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。代替的または追加的に、ブレーキ慣性機器は、ベルトおよびプーリ配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。
【００４４】
中間の連結組立体がクランク・システムに結合される。この実施例では、これは接続リンク１７１および作動リンク１７３を含む。接続リンク１７１は、一方端にてクランク結合位置１１７のクランク１１２に結合され、他方端で位置１７９の作動リンク１７３に結合される。作動リンク１７３は、位置１７５でフレーム１０１に結合される。
【００４５】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００４６】
図６を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０は作動リンク１７３上の位置１１７で支持要素に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、足部材１３４上に位置した案内要素１４５と係合する。
【００４７】
図６に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、作動リンク１７３および接続リンク１７１を動作させる。次に、これによってクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９が回転する。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、結合位置１７７の水平位置が連続的に変化する。位置１７７にて支持要素の水平位置が変化する結果、図１Ｂに示したものと同様に可撓支持システムの幾何学的形状が変化する。クランク・シャフト１１４が回転し続けるのと同時に、位置１７７における支持要素の垂直位置が連続的に変化する。その結果、図１Ｃに示したものと同様に、可撓支持システムの幾何学的形状が追加的に変化する。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００４８】
図２の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が反対方向に動作するように、相互結合することができる。これも図２の実施形態と同様に、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含めてよい。
【００４９】
図７は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２、図３、図５、および図６の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、例えば可撓支持システム内で支持点の水平および垂直位置を変更し、可撓支持要素の有効長を変化させるために、中間の連結組立体を使用してよいことを実証する。図７は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００５０】
フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、および垂直支持体１０５を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４（図２）はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。図７には図示されていないが、クランク・アームの一方は、図２に示すように釣り合い錘を含んでよい。
【００５１】
クランク・システムは、クランク・シャフトに結合したブレーキ／慣性機器１１９を含んでよい。あるいは、ブレーキ慣性機器は、ベルトおよびプーリの配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。
【００５２】
中間の連結組立体がクランク・システムに結合される。この実施例では、これは接続リンク１７１および作動リンク１７３を含む。接続リンク１７１は、一方端にてクランク結合位置１１７のクランク１１２に結合され、他方端で位置１７９の作動リンク１７３に結合される。作動リンク１７３は、位置１７５でフレーム１０１に結合される。案内要素１４４が、位置１７８で作動リンク１７３に結合される。
【００５３】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００５４】
さらに図７を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０は第２位置１４７で垂直支持体１０５に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、足部材１３４上に配置された案内要素１４５、および作動リンク１７３上の位置１７８で支持要素としても機能する案内要素１４４と係合する。
【００５５】
図７に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、作動リンク１７３および接続リンク１７１を動作させる。次に、これによってクランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９が回転する。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、支持要素としても機能する案内要素１４４の水平および垂直位置が連続的に変化する。その結果、図１Ｂおよび図１Ｄに示したものと同様に可撓支持システムの幾何学的形状が変化する。クランク・シャフト１１４が回転し続けるのと同時に、支持点１４３から案内要素１４５を周り、支持要素としても機能する案内要素１４４との接触点まで測定した可撓要素１５０の部分の有効長が連続的に変化する。その結果、図１Ｄに示したものと同様に、可撓支持システムの幾何学的形状が追加的に変化する。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００５６】
図２の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、両側の足板１３６が反対方向に動作するように、相互結合することができる。これも図２の実施形態と同様に、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含めてよい。
【００５７】
図８は、別の実施形態の側面図を示す。この実施形態は、図２、図３、図５、図６、および図７の実施形態の要素に対応する多くの要素を有し（しかし多少異なる形状および／または寸法を有してもよい）、これらの要素は、同様の要素については同様の数字が付けられている。この実施形態は、例えばブレーキ・システムを器具の後方に配置してよく、相互結合システムがベルト・ループを含んでよく、足部材が複数の案内要素によって支持されてよく、可撓要素をクランクに直接取り付ける必要がないことを実証する。図８は、視覚的な明細さのために実施形態の左側の要素を大部分省略しているが、右側要素と同等の左側要素があることが理解される。
【００５８】
フレーム１０１はベース１０２、上方軸１０３、第１垂直支持体１０５、および第２垂直支持体１０６を含む基本的な支持枠組を含む。ベース１０２の下方部分は床と係合し、それに支持される。クランク・システムは、クランク・シャフト１１４（図２）に取り付けたクランク部材１１２を含む。クランク・シャフト１１４はフレーム１０１に支持され、したがってクランク・シャフトはその縦軸の周囲で回転する。
【００５９】
様々な実施形態では、クランク・システムは、クランク・シャフトに結合した機器１１９などのブレーキ／慣性機器を含む、かつ／またはそれに結合してもよい。あるいは、ブレーキ慣性機器は、ベルトおよびプーリ配置構成を通してクランク・シャフトと結合してよい。クランク・シャフト１１４の軸の周囲でクランク・アーム１１２が回転すると、ブレーキ／慣性機器１１９が回転する。ブレーキ／慣性機器１１９は、回転中のエネルギを受け取り、保存して、送出することにより、運動中に使用者に抵抗を与える制動力を提供する、かつ／または運動を滑らかにする慣性を提供することができる。
【００６０】
旋回連結組立体は、アーチ状運動部材１３０および足部支持部材１３４を含んでよい。アーチ状運動部材１３０は上方部分１３２を有する。上方部分１３２は、使用者がハンドルとして使用することができる。アーチ状運動部材１３０は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、使用者が上に立つ足板１３６を有する。足部支持部材１３４は直線、曲線、または曲がっていてよい。足部支持部材１３４は、結合位置１３８でアーチ状運動部材１３０に結合される。
【００６１】
さらに図８を参照すると、可変形態可撓支持システムは可撓要素１５０を含む。可撓要素１５０は、一方端にて、第１垂直支持体１０５上の位置１４３で支持要素に結合される。他方端では、可撓要素１５０は位置１１６でフレーム１０１に結合される。両端の間で、可撓要素１５０は、第２垂直支持体１０６上に位置した支持要素としても機能する案内要素１４４、足部材１３４に配置された案内要素１４５および１４６、およびクランク１１２に配置された案内要素１１１と係合する。案内要素１１１を使用した結果、可撓要素がクランク１１２に結合され、この結合方法は図２の実施形態に使用できることに留意されたい。
【００６２】
図８に示す実施形態の操作は、図２に示した実施形態のそれと同様である。操作中に、使用者は運動機器に上り、足板１３６上に立って、足板１３６の一方に自分の体重をのせることによって運動運動を開始する。使用者が下方向に踏むと、力が可撓支持要素１５０を通して伝達され、クランク１１２、クランク・シャフト１１４、およびブレーキ／慣性機器１１９を回転させる。クランク・シャフト１１４が回転し続けると、支持点１４３から案内要素１４５および１４６を周り、これも支持要素として機能する案内要素１４４との接触点まで測定される可撓要素１５０の部分の有効長が、連続的に変更される。上述したようなベルト部分のこの有効長の変動は、可撓支持システムの幾何学的形状の変動をもたらす。クランク回転中に可撓支持システムの幾何学的形状が変化するので、使用者は、前方および／または後方への力を足板１３６に加えることによって、大股歩き運動を実行することができる。この大股歩き運動の結果、足板１３６、足部材１３４、および案内要素１４５および１４６が変位する。使用者による足板１３６の変位と、クランク１１２の回転によって引き起こされた可撓支持システムの幾何学的形状の連続的変化とが組み合わされた結果、図１Ｆに示した経路のいずれかの組合せであってよいほぼ限定された経路となる。
【００６３】
他の実施形態と同様に、両側部の旋回連結組立体は、相互結合することができる。図８の実施形態は、相互結合するシステムが連続ベルト・ループを使用できることを実証する。相互結合システムは連続ベルト１６４を含む。連続ベルト１６４はプーリ１６６および１６８と係合する。連続ベルト１６４は、結合位置１３５で足部支持部材１６４と結合する。右側の足部支持部材しか図示されていないが、同等の左側の足部支持部材があり、連続ベルト１６４が前記左側足部支持部材に結合されることが理解される。一方の足部支持部材が前方へと移動すると、反対側の足部支持部材が後方に移動する。連続ベルト１６４は、足部支持部材１３４が前後に移動するにつれて変動するシステムの幾何学的形状に対応できる、わずかな量のコンプライアンスを有してよい。この連続ベルト・ループの相互結合システムは、本発明の他の実施形態で使用してもよい。同様に、図２および図３のロッカ・アーム相互結合システムを、図８の実施形態で置換してもよい。実際、現在知られている、または後に開発される任意の相互結合技術を、本発明の幾つかの実施形態で使用することができる。
【００６４】
図２の実施形態で示すように、足板の水平動作に抵抗するために、追加のブレーキ・システムを含むことができる。図８の実施形態では、ブレーキ１９１をフレーム１０１およびプーリ１６８に結合する。
【００６５】
図９は、本発明の１つの実施形態による構成である例示的方法９００の図である。方法９００は、図２、図３および図５から図８で示すように、例えばシステムの使用者が実行してよい。
【００６６】
ステップ９０１で、右側足部支持部材に力を加え、これによって第１右側支持要素と右側案内要素と第２右側支持要素との間の幾何学的関係を変化させる。
【００６７】
同様に、ステップ９０２では、左側足部支持部材に力を加え、これによって第１左側支持要素と左側案内要素と第２左側支持要素との間の幾何学的関係を変化させる。多くの実施形態で、運動機器の両側部分は相互結合され、したがってステップ９０１およびステップ９０２は同時に実行される。
【００６８】
右側と左側の可撓支持システムそれぞれで幾何学的関係が変化すると、可撓支持要素に力が加えられる。ステップ９０３で、第１および第２可撓要素に加えられた力の結果、クランク・シャフトが回転する。ステップ９０４では、大股歩き運動中に、両側足部支持部材でほぼ限定された経路を辿る。
【００６９】
方法９００は一連の別個のステップとして図示されている。しかし、本発明の他の実施形態は、方法９００の様々な部分を追加、削除、反復、改造かつ／または再構成してよい。例えば、ステップ９０１からステップ９０４は、ある期間にわたって連続して実行することができる。さらに、ステップ９０１からステップ９０４は概して、使用者の大股歩き運動中に同時に実行される。さらに、幾つかの実施形態は、足部支持部材に結合され、使用者にアーム動作を提供するハンドルを有するアーチ状運動部材を含むことができ、方法９００は、これらのアーチ状運動部材の動作を含んでよい。
【００７０】
本発明およびその利点を詳細に説明してきたが、請求の範囲で定義されているような本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に様々な変更、置換および改変を実行することができる。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載されたプロセス、器具、製造、物質の組成、手段、方法およびステップの特定の実施形態に制限されないものとする。本発明の開示から当業者には容易に認識されるように、本明細書に記載された対応する実施形態とほぼ同じ機能を実行するか、ほぼ同じ結果を達成する既存の、または今後開発されるプロセス、器具、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップは、本発明によって使用することができる。したがって、請求の範囲は、このようなプロセス、器具、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップを、その範囲内に含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１Ａ】楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｂ】代替楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｃ】別の代替楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｄ】さらに別の代替楕円の幾何学的形状を示す。
【図１Ｅ】可変形態可撓支持システムの実施例を示す。
【図１Ｆ】プーリまたは他の案内要素が辿ることができる例示的曲線のグループを示す。
【図２】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図３】図２に示した機器の上面図を示す。
【図４Ａ】アーチ状運動部材の経路の例示的実施形態を示す。
【図４Ｂ】足部支持部材の経路の例示的実施形態を示す。
【図５】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図６】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図７】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図８】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的実施形態の側面図を示す。
【図９】本発明の実施形態による構成である運動機器の例示的使用方法を示す。
【符号の説明】
【００７２】
１０１ フレーム
１０２ ベース
１０３ 上方軸
１０５ 第１垂直支持体
１０６ 第２垂直支持体
１１１ 案内要素
１１２ クランク・アーム
１１３ 錘
１１４ クランク・シャフト
１１５ ベルト
１１７ クランク結合位置
１１８ プーリ
１１９ ブレーキ／慣性機器
１３０ アーチ状運動部材
１３２ 上方部分
１３４ 足部支持部材
１３５ 結合位置
１３６ 足板
１３８ 結合位置
１４０ 結合位置
１４３ 支持点
１４４ プーリ・案内要素
１４５ プーリ・案内要素
１４６ 案内要素
１４７ 第２位置
１５０ 可撓要素
１６０ アーチ状経路
１６２ アーチ状経路
１６４ 連続ベルト
１６６ プーリ
１６８ プーリ
１７１ 接続リンク
１７３ 作動リンク
１７５ 位置
１７７ 位置
１７８ 位置
１８０ 要素
１８２ コネクタ
１８４ ロッカ・アーム
１８６ 位置
１９１ ブレーキ
１９３ ブレーキ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定置運動装置であって、
床によって支持されるのに適するベース部分を有するフレームと、
第１および第２クランク結合位置を備え、
前記フレームに結合されたクランク・システムと、
第１および第２のブレーキ機器と、
前記フレームに結合された右側アーチ状運動部材と、
前記右側アーチ状運動部材に結合された右側足部支持部材と、
前記フレームに結合された左側アーチ状運動部材と、
前記左側アーチ状運動部材に結合された左側足部支持部材と、
それぞれ可撓支持システムとを備える第１及び第２の結合システムと、
を備え、
前記第１の結合システムは、前記右側足部支持部材を、前記第１のクランク結合位置に結合し、
前記第２の結合システムは、前記左側足部支持部材を、前記第２のクランク結合位置に結合し、
て成る定置運動装置において、
使用者によって前記右側及び左側足部支持部材に力が適用されることによって、使用者がほぼ垂直運動と閉じた経路の大股歩き運動との間で変化させることを許容し、
前記閉じた経路の大股歩き運動の長さを、使用者が、前記足部支持部材に適用される前向きおよび後向きの力を変化させるときに、使用者によって瞬間的に変化させることを可能にし、
前記第１のブレーキ装置によって、前記クランクシステムの回転に抵抗するようにし、
前記第２のブレーキ装置によって、前記足部支持部材の水平運動に抵抗するようにして成る、
定置運動装置。
【請求項２】
前記第１のブレーキ装置を前記クランク・システムに結合し、前記第２のブレーキ装置を前記右側および左側足部支持部材に結合して成る、請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項３】
前記右側および左側足部支持部材がクロス・カップリング・システムによってクロス・カップルされる請求項１に記載の定置運度装置。
【請求項４】
前記第２のブレーキ装置を、前記クロス・カップリング・システムによって、前記右側及び左側足部支持部材に結合する請求項３に記載の定置運動装置。
【請求項５】
前記クランク・システムが、エネルギを保存し、このエネルギを前記定置運動装置の一部分にもどすように構成した慣性機器に結合される請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項６】
前記右側足部支持部材が、前記右側アーチ状運動部材の下側端部に近接して前記右側アーチ状運動部材と枢動可能に結合され、前記右側アーチ状運動部材が、前記右側アーチ状運動部材の下側端部から離れた位置で前記フレームと枢動可能に結合され、前記左側足部支持部材が、前記左側アーチ状運動部材の下側端部に近接して前記左側アーチ状運動部材に枢動可能に結合され、前記左側アーチ状運動部材が、前記左側アーチ状運動部材の下側端部から離れた位置で前記フレームに枢動可能に結合された請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項７】
前記右側及び左側足部支持部材が実質的に水平である請求項６に記載の定置運動装置。
【請求項８】
前記右側及び左側足部支持部材が、実質的に垂直である請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項９】
前記右側及び左側アーチ状運動部材が、ハンドルとして使用できる上部部分を備えた請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項１０】
前記フレームが、第１の右側および第１の左側支持要素を備え、前記第１の右側支持要素が、前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記第１の左側支持要が、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項１１】
前記フレームが、第２の右側および第２の左側支持要素を備え、前記第２の右側支持要素が、前記第１の結合システムの前記可撓要素に係合し、前記第２の左側支持要素が、前記第２の結合システムの前記可撓要素に係合する請求項１０に記載の定置運動装置。
【請求項１２】
前記右側及び左側足部支持部材がそれぞれ案内要素を備え、前記右側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の右側支持要素の水平方向に中間の位置において前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記左側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の左側支持要素の水平方向に中間の位置において、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する、請求項１１に記載の定置運動装置。
【請求項１３】
前記第２のブレーキ機器が、
前記右側足部支持部材案内要素に結合された右側ブレーキ・コンポーネントと、
前記左側足部支持部材案内要素に結合された左側ブレーキ・コンポーネントと、
の少なくとも一方を含む請求項１２に記載の定置運動装置。
【請求項１４】
定置運動装置であって、
床によって支持されるのに適するベース部分を有するフレームと、
第１および第２クランク結合位置を備え、前記フレームに結合されたクランク・システムと、
第１および第２のブレーキ機器と、
右側および左側リンク機構アセンブリーと、
可撓支持要素をそれぞれ備えた第１および第２の結合システムと、
を備え、
前記各リンク機構アセンブリは、前記フレームに枢動可能に結合されたアーチ状運動部材と、前記アーチ状運動部材に、前記フレームに枢動可能結合の下側の位置において枢動可能に結合された足部支持部材とを備え、
前記各足部支持部材は、ほぼ水平な位置に向けられ、
前記各足部支持部材は、足枝を備え、
前記第１結合システムは、前記右側リンク機構アセンブリの右側足部支持部材を前記第１のクランク結合位置に結合し、
前記第２の結合システムは、前記左側リンク機構アセンブリの左側足部支持部材を、前記第２のクランク位置に結合し、
使用者によって前記右側及び左側足部支持部材に力が適用されることによって、使用者がほぼ垂直運動と閉じた経路の大股歩き運動との間で変化させることを許容し、
前記閉じた経路の大股歩き運動の長さを、使用者が、前記足部支持部材に適用される前向きおよび後向きの力を変化させるときに、使用者によって瞬間的に変化させることを可能にし、
前記第１のブレーキ機器によってほぼ前記クランクシステムの回転に大体において抵抗するようにし、
前記第２のブレーキ装置によって前記足板の水平運動に大体において抵抗するようにして成る、
定置運動装置。
【請求項１５】
前記第１のブレーキ機器を、前記クランク・システムに結合し、前記第２のブレーキ機器を、前記右側および左側足部支持部材に結合した請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項１６】
前記右側足部支持部材と、前記左側足部支持部材とを、クロス・カップリング・システムによってクロス・カップルして成る請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項１７】
前記第２のブレーキ機器を、前記クロス・カップリング・システムによって前記右側および左側足部支持部材によって結合した請求項１６に記載の定置運動装置。
【請求項１８】
前記クランク・システムを、前記定置運動装置の一部分にエネルギーを蓄積しかつ逆戻りさせる請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項１９】
前記右側および左側アーチ状運動部材が実質的に垂直である請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項２０】
前記右側および左側アーチ状運動部材のそれぞれが、ハンドルとして使用できる上部部分を備えた請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項２１】
前記フレームが、第１の右側および第１の左側支持要素を備え、前記第１の右側支持要素が前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記第１の左側支持要素が、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項２２】
前記フレームが、第２の右側および第２の左側支持要素を備え、前記第２の右側支持要素が、前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記第２の左側支持要素が、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項２１に記載の定置運動装置。
【請求項２３】
前記右側および左側足部支持部材のそれぞれが、案内要素を備え、前記右側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の右側支持エレメントの水平方向中間の位置において前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記左側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の左側支持エレメントの水平方向中間の位置において前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項２２に記載の定置運動装置。
【請求項２４】
前記第２のブレーキ機器が、
前記右側足部支持部材案内要素に結合された右側ブレーキ・コンポーネントと、
前記左側足部支持部材案内要素に結合された左側ブレーキ・コンポーネントと、
少なくとも一方を含む請求項２３に記載の定置運動装置。
【請求項１】
定置運動装置であって、
床によって支持されるのに適するベース部分を有するフレームと、
第１および第２クランク結合位置を備え、
前記フレームに結合されたクランク・システムと、
第１および第２のブレーキ機器と、
前記フレームに結合された右側アーチ状運動部材と、
前記右側アーチ状運動部材に結合された右側足部支持部材と、
前記フレームに結合された左側アーチ状運動部材と、
前記左側アーチ状運動部材に結合された左側足部支持部材と、
それぞれ可撓支持システムとを備える第１及び第２の結合システムと、
を備え、
前記第１の結合システムは、前記右側足部支持部材を、前記第１のクランク結合位置に結合し、
前記第２の結合システムは、前記左側足部支持部材を、前記第２のクランク結合位置に結合し、
て成る定置運動装置において、
使用者によって前記右側及び左側足部支持部材に力が適用されることによって、使用者がほぼ垂直運動と閉じた経路の大股歩き運動との間で変化させることを許容し、
前記閉じた経路の大股歩き運動の長さを、使用者が、前記足部支持部材に適用される前向きおよび後向きの力を変化させるときに、使用者によって瞬間的に変化させることを可能にし、
前記第１のブレーキ装置によって、前記クランクシステムの回転に抵抗するようにし、
前記第２のブレーキ装置によって、前記足部支持部材の水平運動に抵抗するようにして成る、
定置運動装置。
【請求項２】
前記第１のブレーキ装置を前記クランク・システムに結合し、前記第２のブレーキ装置を前記右側および左側足部支持部材に結合して成る、請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項３】
前記右側および左側足部支持部材がクロス・カップリング・システムによってクロス・カップルされる請求項１に記載の定置運度装置。
【請求項４】
前記第２のブレーキ装置を、前記クロス・カップリング・システムによって、前記右側及び左側足部支持部材に結合する請求項３に記載の定置運動装置。
【請求項５】
前記クランク・システムが、エネルギを保存し、このエネルギを前記定置運動装置の一部分にもどすように構成した慣性機器に結合される請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項６】
前記右側足部支持部材が、前記右側アーチ状運動部材の下側端部に近接して前記右側アーチ状運動部材と枢動可能に結合され、前記右側アーチ状運動部材が、前記右側アーチ状運動部材の下側端部から離れた位置で前記フレームと枢動可能に結合され、前記左側足部支持部材が、前記左側アーチ状運動部材の下側端部に近接して前記左側アーチ状運動部材に枢動可能に結合され、前記左側アーチ状運動部材が、前記左側アーチ状運動部材の下側端部から離れた位置で前記フレームに枢動可能に結合された請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項７】
前記右側及び左側足部支持部材が実質的に水平である請求項６に記載の定置運動装置。
【請求項８】
前記右側及び左側足部支持部材が、実質的に垂直である請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項９】
前記右側及び左側アーチ状運動部材が、ハンドルとして使用できる上部部分を備えた請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項１０】
前記フレームが、第１の右側および第１の左側支持要素を備え、前記第１の右側支持要素が、前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記第１の左側支持要が、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項１に記載の定置運動装置。
【請求項１１】
前記フレームが、第２の右側および第２の左側支持要素を備え、前記第２の右側支持要素が、前記第１の結合システムの前記可撓要素に係合し、前記第２の左側支持要素が、前記第２の結合システムの前記可撓要素に係合する請求項１０に記載の定置運動装置。
【請求項１２】
前記右側及び左側足部支持部材がそれぞれ案内要素を備え、前記右側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の右側支持要素の水平方向に中間の位置において前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記左側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の左側支持要素の水平方向に中間の位置において、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する、請求項１１に記載の定置運動装置。
【請求項１３】
前記第２のブレーキ機器が、
前記右側足部支持部材案内要素に結合された右側ブレーキ・コンポーネントと、
前記左側足部支持部材案内要素に結合された左側ブレーキ・コンポーネントと、
の少なくとも一方を含む請求項１２に記載の定置運動装置。
【請求項１４】
定置運動装置であって、
床によって支持されるのに適するベース部分を有するフレームと、
第１および第２クランク結合位置を備え、前記フレームに結合されたクランク・システムと、
第１および第２のブレーキ機器と、
右側および左側リンク機構アセンブリーと、
可撓支持要素をそれぞれ備えた第１および第２の結合システムと、
を備え、
前記各リンク機構アセンブリは、前記フレームに枢動可能に結合されたアーチ状運動部材と、前記アーチ状運動部材に、前記フレームに枢動可能結合の下側の位置において枢動可能に結合された足部支持部材とを備え、
前記各足部支持部材は、ほぼ水平な位置に向けられ、
前記各足部支持部材は、足枝を備え、
前記第１結合システムは、前記右側リンク機構アセンブリの右側足部支持部材を前記第１のクランク結合位置に結合し、
前記第２の結合システムは、前記左側リンク機構アセンブリの左側足部支持部材を、前記第２のクランク位置に結合し、
使用者によって前記右側及び左側足部支持部材に力が適用されることによって、使用者がほぼ垂直運動と閉じた経路の大股歩き運動との間で変化させることを許容し、
前記閉じた経路の大股歩き運動の長さを、使用者が、前記足部支持部材に適用される前向きおよび後向きの力を変化させるときに、使用者によって瞬間的に変化させることを可能にし、
前記第１のブレーキ機器によってほぼ前記クランクシステムの回転に大体において抵抗するようにし、
前記第２のブレーキ装置によって前記足板の水平運動に大体において抵抗するようにして成る、
定置運動装置。
【請求項１５】
前記第１のブレーキ機器を、前記クランク・システムに結合し、前記第２のブレーキ機器を、前記右側および左側足部支持部材に結合した請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項１６】
前記右側足部支持部材と、前記左側足部支持部材とを、クロス・カップリング・システムによってクロス・カップルして成る請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項１７】
前記第２のブレーキ機器を、前記クロス・カップリング・システムによって前記右側および左側足部支持部材によって結合した請求項１６に記載の定置運動装置。
【請求項１８】
前記クランク・システムを、前記定置運動装置の一部分にエネルギーを蓄積しかつ逆戻りさせる請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項１９】
前記右側および左側アーチ状運動部材が実質的に垂直である請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項２０】
前記右側および左側アーチ状運動部材のそれぞれが、ハンドルとして使用できる上部部分を備えた請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項２１】
前記フレームが、第１の右側および第１の左側支持要素を備え、前記第１の右側支持要素が前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記第１の左側支持要素が、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項１４に記載の定置運動装置。
【請求項２２】
前記フレームが、第２の右側および第２の左側支持要素を備え、前記第２の右側支持要素が、前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記第２の左側支持要素が、前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項２１に記載の定置運動装置。
【請求項２３】
前記右側および左側足部支持部材のそれぞれが、案内要素を備え、前記右側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の右側支持エレメントの水平方向中間の位置において前記第１の結合システムの可撓要素に係合し、前記左側足部支持部材の案内要素が、前記第１及び第２の左側支持エレメントの水平方向中間の位置において前記第２の結合システムの可撓要素に係合する請求項２２に記載の定置運動装置。
【請求項２４】
前記第２のブレーキ機器が、
前記右側足部支持部材案内要素に結合された右側ブレーキ・コンポーネントと、
前記左側足部支持部材案内要素に結合された左側ブレーキ・コンポーネントと、
少なくとも一方を含む請求項２３に記載の定置運動装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図１Ｆ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図１Ｄ】
【図１Ｅ】
【図１Ｆ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−６６７３６（Ｐ２０１３−６６７３６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２６０６６０（Ｐ２０１２−２６０６６０）
【出願日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【分割の表示】特願２００７−１９５３５８（Ｐ２００７−１９５３５８）の分割
【原出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（５０７２５５２０４）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【分割の表示】特願２００７−１９５３５８（Ｐ２００７−１９５３５８）の分割
【原出願日】平成１９年７月２７日（２００７．７．２７）
【出願人】（５０７２５５２０４）
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