用于改变椭圆健身器上跨步的方法和系统

摘要

一种健身器，且尤其是一种前安装或后安装椭圆或椭圆型机器(10)，包括：(a)支承结构(70，326)；(b)驱动部件或曲柄(140，160，540，640)，可枢转地联接到所述支承结构(70，326)并构造成围绕第一枢转轴线(152，172)旋转；(c)往复脚部支承件(14，44，414，814，844)，构造成在驱动部件(140，160，540，640)旋转时围绕具有跨步长度的封闭路径(36)行进；(d)联接结构(190，990)，构造成在从第一枢转轴线(152，172)径向偏置的位置相对于驱动部件(140，160，540，640)支承往复脚部支承件(14，44，414，814，844)，该联接机构(190，990)围绕第二枢转轴线(254)可枢转地联接到驱动部件(140，160，540，640)；以及(e)调节机构，构造成使联接结构(190，990)能够围绕第二枢转轴线(254)在至少两调节位置之间枢转以改变往复脚部支承件(14，44，414，814，844)相对于第一枢转轴线(152，172)的径向偏置。

说明书

技术领域

本发明一般地涉及健身设备或健身器。更具体地说，本发明涉及椭圆或椭圆型健身器和为了一个或多个目的用于改变和调节支承在椭圆健身器上往复脚部支承件的跨步的方法和系统，即适应不同的健身程序和不同的用户。

发明背景和相关技术

具有构造成围绕封闭路径经过或行进以模拟使用机器的个人的大踏步、跑步、走动和/或攀登运动的交替往复脚部支承件的健身器是本技术领域已知的，并通常称为椭圆健身器或椭圆型交替训练机。一般而言，椭圆或椭圆型健身器包括一对设计成接纳和支承用户的脚的一对往复脚部支承件。每个往复脚部支承件具有用于围绕枢转点或枢转轴线旋转运动的至少一个被支承的端部，另一个端部支承成引起往复脚部支承件行进或经过封闭路径，诸如往复椭圆形或长圆形路径或其他类似几何轮廓。因此，健身器操作以使近端旋转时，使得每个往复脚部支承件行进或经过封闭路径。往复脚部支承件构造成彼此异相180°以模拟适当和自然的交替跨步运动。

个人可通过将他或她的脚放到往复脚部支承件上而使用椭圆或椭圆型健身器。然后个人可在任何所要求长度的时间中致动健身器以引起往复脚部支承件重复地行进它们相应的封闭路径，它有效地作用产生个人实现的一系列跨步以得到锻炼，具有低冲击的优点。椭圆或椭圆型机器还可包括用于增加运动阻力，和/或用于改变封闭路径的垂直海拔或高度的机构或系统。此外，实现一系列跨步的脚部的往复运动也可通过手臂的往复运动补充，无论是否通过适当构造的机构或系统由健身器辅助。

通常封闭的路径可包括具有穿过其中纵向轴线的大致水平的轮廓。根据健身器，封闭路径可以有很多不同的尺寸。同样，关于椭圆或椭圆型健身器对个人的利益的特定测量是“跨步长度”。跨步长度基本上是沿着封闭路径的纵向轴线将两最远点分开的距离的度量。因此，在致动健身器时，单次跨步可以指随着往复脚部支承件，以及因此用户的脚，沿着从沿封闭路径纵向轴线的第一端点到也在纵向轴线上的远端点的封闭路径行进。由健身器提供的跨步和产生的跨步长度(尽管是模拟的且可能改进的)与个人自然和/或改进的步法实现的单次跨步是相当的。

显然，不同个体之间的跨步，尤其是跨步长度可能有相当大的变化。确实，身材小的人很可能比身材大的人有小得多的跨步长度，且因此会在构造成适合他或她的特定尺寸和因此的跨步长度的健身器上会更舒服。同样，健身器具有的跨步相当于用户的跨步是很重要的。当健身器想要为可能有或没有相同跨步长度的很多人所用时会产生挑战。此外，在健身程序中沿着封闭路径改变跨步的频率、阻力感觉、和/或封闭路径的垂直高度可能是符合要求的，其中这些可变元素中的一些或所有可要求用户使他的或她的跨步适于改变程序来实现更自然的运动。

除了这些缺点，且除了近来获得这些的努力，椭圆或椭圆型健身器缺乏简单有效的方式来为了适应不同大小的个体的跨步长度和提供更自然跨步运动的目的而改变它们的跨步长度。本技术领域存在的很多现有相关健身器包括复杂难懂的技术方案。但是，它们中的许多很难最佳地运行，且制造成本高且组装麻烦，因为它们中的许多包括几个部件或链接以最终实现可变跨步长度。

许多包括用于改变机器的跨步长度的机构和系统的现有相关健身器的另一内在缺陷是它们设计非常复杂以至于它很难在不同的机器上使用该系统或机构而不需要对机器进行重大更改，如果完全可能的话。

发明内容

根据现有技术内在的问题和缺陷，本发明通过提供具有可选择地调节以改变支承的交替往复脚部支承件的跨步能力，且因此改变用户的跨步或跨步长度的健身器而设法克服这些缺点。

如在此广泛体现和描述的那样，本发明的特点是一种健身器，包括：(a)支承结构；(b)驱动部件，可枢转地联接于支承结构并构造成围绕第一枢转轴线旋转；(c)往复脚部支承件，构造成在驱动部件旋转时围绕具有跨步长度的封闭路径行进；(d)联接结构，构造成在从第一枢转轴线径向偏置的位置相对于驱动部件支承往复脚部支承件，联接结构围绕第二枢转轴线可枢转地联接于驱动部件；以及(e)调节机构，构造成使联接结构能够围绕第二枢转轴线在至少两个调节位置之间枢转以改变往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的径向偏置。

在一些实施例中，往复脚部支承件还支承在从驱动部件的纵向轴线偏置的位置。在其它实施例中，往复脚部支承件还支承在沿驱动部件的纵向轴线的位置。

此外，在一些实施例中，往复脚部支承件包括旋转轴线，该旋转轴线使往复脚部支承件能够在其旋转时适当地绕驱动部件运行。

驱动部件可包括曲柄、轮子、或构造成以同心或偏心方式围绕枢转点旋转的任何其它构造。

在一示例性实施例中，联接结构包括具有枢转地联接到驱动部件的近端的连接件，连接件构造成围绕从第一枢转轴线偏置设置的第二枢转轴线旋转；以及支柱，从连接件的远端延伸并构造成联接到往复脚部支承件，支柱从第一枢转轴线径向偏置并提供往复脚部支承件的旋转轴线。

在一示例性实施例中，调节机构包括多个形成在驱动部件上的调节孔，每个调节孔构造成改变往复脚部支承件的跨步长度；销，容纳在支柱中并构造成在连接件围绕第二枢转轴线旋转时可释放地且可选择地与调节孔配合以改变往复脚部支承件的跨步长度；以及偏置装置，构造成偏置支柱内的销。

本发明的特点还有一种健身器，包括：(a)支承结构；(b)驱动部件，可枢转地联接于支承结构并构造成围绕第一枢转轴线旋转；(c)往复脚部支承件，构造成在驱动部件旋转时围绕具有跨步长度的封闭路径行进；以及(d)可旋转配合件，支承在往复脚部支承件内并构造成将往复脚部支承件在从第一枢转轴线径向偏置的位置联接到驱动部件，可旋转配合件构造成在至少两个调节位置之间相对于第一枢转轴线调节以改变往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的径向偏置而改变跨步长度。

本发明的特点还有一种健身器，包括：(a)支承结构；(b)曲柄，具有可枢转地联接到支承结构并构造成围绕第一枢转轴线旋转的近端；(c)支柱，在从第一枢转轴线径向偏置的位置可枢转地联接到曲柄，支柱构造成在曲柄旋转时限定且围绕一径向路径行进；(d)往复脚部支承件，具有联接到支柱的近端和被支承的远端，往复脚部支承件构造成围绕支柱旋转并在曲柄旋转时行进具有跨步长度的封闭路径；以及(e)调节机构，构造成选择性地在至少两个调节位置之间设置以改变支柱和往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的径向偏置位置以改变跨步长度。

在又另一种广泛的意义上，本发明的特点还有一种健身器，包括：(a)用于相对于一表面支承驱动部件的装置，所述驱动部件构造成围绕第一枢转轴线旋转；(b)用于将往复脚部支承件在从第一枢转轴线径向偏置的位置联接到驱动部件的装置，往复脚部支承件经过往复脚部支承件和第一枢转轴线之间相对距离限定的跨步长度的封闭路径；以及(c)在至少两个调节位置之间枢转用于联接的装置以改变往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的偏置位置而改变跨步长度的装置。

在更具体的说明中，本发明的特点是一种椭圆型健身器，包括：(a)支承结构；(b)曲柄，具有可枢转地联接到支承结构并构造成围绕第一枢转轴线旋转的近端，曲柄包括形成在其上的多个调节孔，每个从第一枢转轴线径向偏置且每个限定一个调节位置；(c)连接件，具有可枢转地联接到曲柄的远端的近端，连接件构造成围绕从第一枢转轴线偏置设置的第二枢转轴线旋转；(d)支柱，从连接件的远端延伸并构造成提供从第一枢转轴线径向偏置的旋转轴线，支柱构造成在曲柄旋转时限定并经过径向路径；(e)往复脚部支承件，具有联接于支柱的近端和被支承的远端，往复脚部支承件构造成行进由径向路径限定的跨步长度的封闭路径；以及(f)销，容纳在支柱内并构造成在连接件旋转时选择性地与调节孔配合以改变旋转轴线的径向偏置位置来改变往复脚部支承件的跨步长度。

最后，本发明的特点还有一种改变健身器跨步长度的方法，包括：(a)提供构造成将往复脚部支承件在从第一枢转轴线径向偏置的位置联接到曲柄的联接结构；(b)运行健身器以使往复脚部支承件在曲柄旋转时限定围绕第一枢转轴线的径向路径，并使往复脚部支承件经过具有跨步长度的封闭路径；(c)使联接结构在至少两个调节位置之间枢转以调节往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的径向偏置，目的是改变往复脚部支承件的跨步长度。

附图的简要说明

结合附图，本发明会从以下说明书和所附权利要求书中更充分地显现出来。应理解这些附图仅描述了本发明的示例性实施例，因此它们不应认为是对其范围的限制。会很容易理解本发明的部件，如在此图中大致描述和示出的那样，可设置和设计成广泛的各种不同构造。但是，本发明会通过使用附图描述和解释另外的特性和细节，其中：

图1示出了根据本发明一示例性实施例的后安装或后机构型健身器的立体图；

图2是图1所示的后安装组件的总体立体图，其中后安装系统包括用于调节往复脚部支承件的跨步的示例性系统或机构；

图3示出了图1所示健身器的联接结构和调节机构的详细立体图；

图4示出了根据本发明的另一示例性实施例的健身器的立体图，其中健身器的支承结构和由此产生的足迹是紧凑的，因此使脚垫位于往复脚部支承件的端部附近；

图5示出了图4的健身器的立体后视图；

图6示出了图4的健身器的详细侧视图，示出了根据本发明一示例性实施例的联接结构和调节系统，其中调节系统包括容纳在联接结构中的偏置销或凸耳，它们能够选择性地与曲柄型驱动部件上形成的多个调节孔中的一个配合；

图7示出了图4中示出的健身器的联接结构和调节系统或机构的后侧的详细立体图；

图8示出了根据本发明一示例性实施例的联接结构和调节机构的详细侧视图；

图9示出了驱动部件的旋转产生的封闭路径的描述和往复脚部支承件相对于驱动部件的枢转点的旋转轴线的相对偏置；

图10-A示出了往复脚部支承件的一端的立体图，该支承件包括支承在其端部的旋转凸耳，其中旋转凸耳构造成便于往复脚部支承件联接到驱动部件，以及选择性地与驱动部件上形成的多个相应孔、狭槽或其他构造中的一个配合而改变往复脚部支承件的跨步长度；

图10-B示出了图10-A所示往复脚部支承件的侧视图；

图11示出了曲柄形式的驱动部件的详细正视图，包括在不同位置形成在曲柄内的多个调节孔，其中几个调节孔构造成便于往复脚部支承件附连到曲柄，以及还便于往复脚部支承件相对于驱动部件的枢转点的旋转轴线选择定位以改变跨步长度；

图12示出了曲柄形式的驱动部件的详细正视图，包括围绕曲柄的纵向轴线形成的狭槽，其中狭槽构造成便于往复脚部支承件选择性地附连到曲柄以及还便于往复脚部支承件相对于驱动部件的枢转点的旋转轴线的选择性定位以改变跨步长度；

图13示出了根据本发明一示例性实施例用于改变健身器的跨步长度的方法的流程图；以及

图14示出了根据一示例性实施例的前机械型健身器的局部和大致立体图，因此示出了本发明可将变跨步调节的能力包含在前安装或前机械型健身器中。

示例件实施例的详细说明

本发明示例性实施例的以下详细说明参照附图，附图形成其一部分且其中以说明方式示出了实践本发明的示例性实施例。尽管充分详细地描述了这些示例性实施例以使本技术领域的技术人员能够实践本发明，但是应当理解也可实现其它实施例且可对本发明进行各种改变而不背离本发明的精神和范围。因此，如图1至14表示的本发明的实施例的以下更详细的说明不意指限制要求的本发明的范围，而是仅表示说明目的而不是限制地描述本发明的特征和特点、阐述本发明操作的最佳模式、并足以使本技术领域的技术人员能够实践本发明。因而，本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

参照附图会最好地理解本发明的以下详细说明和示例性实施例，其中本发明的元件和特征始终用标号表示。

本发明描述了用于改变健身器的跨步长度的方法和系统，其部件构造成围绕封闭路径行进，诸如椭圆或椭圆型健身器。一般而言，本发明描述了简单且有效的方式来改变健身器的跨步长度以适应不同用户的不同的跨步和形成的跨步长度，以及改进所要求类型的跨步的自然运动，无论是行走、奔跑、攀登或其任何组合。

开始时，尽管在此描述的很多原理、健身器、系统、装置、组件、机构和方法主要根据用在使用摇臂的具有后安装驱动部件和曲柄的这些类型的椭圆健身器进行讨论，但是本技术领域的普通技术人员应当理解这些原理、健身器、系统、装置、组件、机构和方法适于(不要过多的试验)用于具有前部安装构造的椭圆健身器或其它类似类型的健身器，其中封闭路径通过诸如在前机械型健身器上前安装驱动部件产生，或通过其它方式，并同样适用于具有静止或固定把手或手把的那些类型的健身器上。

本发明提供了优于许多包括改变封闭路径内跨步长度的系统或机构的现有相关健身器的几个显著优点。首先，调节往复脚部支承件相对于驱动部件的枢转点的相对位置的调节机构或系统提供了可方便地包含在几种健身器设计中的跨步长度可变性的简单且有效的技术方案。第二，通过提供构造成围绕位于驱动部件或曲柄上中心轴或枢转点枢转并配合驱动部件或曲柄上形成的多个调节孔中的一个的调节机构，改进了跨步长度调节的方便和有效性，因为没有可从曲柄释放的部件。换言之，所有部件都包含在机构内。第三，诸如底座或框架支承件之类的支承结构可构造成包括小得多的脚印，因此改变沿着往复脚部支承件的脚垫位置。第四，可将调节系统或机构包含在前安装(前机械型)或后安装(后机械型)健身器中，如本技术领域通常已知的那样。第五，有不同跨步或跨步长度的不同个人可以相同的舒适度使用相同的机器，意味着可对不同个体实现相同的自然模拟跨步。

考虑到以下阐述的详细说明书，参照附图每个上述优点会变得明显。这些优点并不意味着任何方式的限制。事实上，在实践本发明时，本技术领域的一技术人员会理解可实现其它优点，而不是在此具体引述的那些。

参照图1，示出的是根据本发明一示例性实施例后安装或后机械型椭圆健身器的立体图。具体地说，图1示出了椭圆健身器10，包括第一往复脚部支承件14，该支承件14具有第一端18、第二端22和设置在其上并位于第一端18和第二端22之间的相应脚垫30。与第一往复脚部支承件14相补充的是第二往复脚部支承件44，该支承件44具有第一端48、第二端52和设置在其上并位于第一端48和第二端52之间的相应脚垫60。第一和第二往复脚部支承件14和44彼此侧向隔开，使得相应脚垫30和60中的每个分别能够舒适地接纳用户的相应脚并用于促进面向前方的用户的跨步运动的性能。在此应当注意，脚垫30和60分别设置在往复脚部支承件14和44上，且每个脚垫30和60的尺寸和结构设置成接纳用户的脚部。还应当注意，或者往复脚部支承件14和44可构造成没有脚垫，使用户直接站在往复脚部支承件14和44的上表面上。在该实施例中，将防滑材料加到往复脚部支承件的表面上。

往复脚部支承件14和44，以及健身器的其它部件由支承结构70支承。支承结构70构造成对健身器10的部件提供结构和平移支承，并还与地面交界。支承结构70大致限定健身器10的足迹的大小。支承结构70可以是任何适当的框架状结构或其它构造。此外，支承结构70可包括一体式结构，或都联接在一起或成组的多个部件。本质上，支承结构70可包括任何适当的设计且在此不以任何方式受限制。在所示实施例中，支承结构70包括I形梁底座构造，该构造具有用作主要支承构件的纵向支承梁74、以及位于纵向支承梁74每端周围并沿相反方向从其每端延伸的第一和第二侧向横向梁78和82。橡胶或塑料帽98安置在横向梁78和82的端部上。从纵向支承梁74向上延伸的是垂直或竖直支承件86，支承件86用于辅助第一和第二摇臂102和122的支承。垂直支承件86可包括或支承各种已知物件或组件，诸如用户界面、固定的把手杆、杯保持件、杂物或书支架等。在所示实施例中，第一和第二固定把手杆90和94支承在垂直支承件86的顶部。

第一和第二往复脚部支承件14和44的第二端22和52中的每个以本技术领域通常已知的任何方式被支承，以使健身器10、尤其是往复脚部支承件14和44的往复运动能够运行。在一示例性实施例中，第一和第二往复脚部支承件14和44的第一和第二端22和52可枢转地分别与第一和第二摇臂联接，诸如图1所示。在另一示例性实施例中，第一和第二端22和52可分别包括沿轨道滑动的辊子。

如图1所示，第一和第二往复脚部支承件14和44具有分别枢转地与第一和第二摇臂102和122联接的它们的第二端22和52。使用任何已知的联接装置将第一摇臂102围绕枢转轴线106可枢转地与垂直支承件86联接。同样使用任何已知的联接装置将第二摇臂122围绕枢转轴线126可枢转地与垂直支承件86联接。第一和第二摇臂102和122构造成在垂直支承件86的相对左侧和右侧侧向隔开。第一和第二摇臂102和122是具有上部和下部端的细长连接件。两上部端与垂直支承件86可枢转地联接，并构造成分别围绕枢转点106和126枢转，同时两下端各与第一和第二往复脚部支承件14和44联接，并构造成分别围绕枢转点110和130枢转。摇臂102和122分别用于在健身器10运行时引导第一和第二往复脚部支承件14和44的第二端22和52沿弓形封闭路径的向下往复运动。围绕该弓形封闭路径行进提供了有效模拟用户的跨步的运动的基本上水平向前向后分量。由于往复脚部支承件14和44在它们各自端部的联接结构，脚垫30和60行进的封闭路径实际上是大致椭圆形，使得大部分路径包括水平分量，尽管也有垂直分量。

健身器10还包括第一和第二驱动分量，示出为用任何用于支承的已知装置围绕支承结构70可旋转地支承的第一和第二曲柄和曲柄臂140和160。考虑到本发明还可包含在能够以同心或异心方式围绕枢转点旋转的任何类型的驱动部件中。但是，为了讨论的目的，驱动部件将描述为曲柄。曲柄140和160较佳地相对于彼此是固定关系并构造成围绕相应枢转点的相同重复圆形路径行进(见图2)。第一和第二曲柄140和160还构造成彼此异相180°以便于第一和第二往复脚部支承件14和44的交替往复运动以模拟用户的自然交替跨步。每个曲柄较佳地包括固定的或不可调节的尺寸或长度。此外，每个曲柄较佳地包括相对宽的构造以适应往复脚部支承件的各种和可调节联接位置。在所示实施例中，曲柄的长宽比是约2∶1。

本发明健身器10还包括用于分别将往复脚部支承件联接到驱动部件的装置。用于联接的装置倾向于在从驱动部件的枢转点径向偏置的位置将每个往复脚部支承件联接到相应的驱动部件上，因此使每个往复脚部支承件能够经过或围绕封闭路径行进，其中封闭路径包括跨步长度。跨步长度至少部分由往复脚部支承件和曲柄的枢转点之间的相对距离指示。第一和第二往复脚部支承件14和44的第一端18和48通过适当的联接结构围绕相应曲柄140和160的远端或自由端可旋转地被支承。由于这样支承，使往复脚部支承件14和44能够在健身器10运行时沿着封闭路径向后和向前移动。

用于将往复脚部支承件联接到相应驱动部件的装置可包括多个不同的联接结构，附图中示出且在此描述了其中几个。一般而言，如图1所示，用于联接的一示例性装置包括具有第一和第二支柱194和206的联接结构190，第一和第二支柱194和206分别联接到曲柄140和160并从曲柄140和160向外垂直延伸。在一些实施例中，支柱194和206可直接联接到曲柄140和160。但是，在如图1所示的实施例中，联接结构还包括可旋转地联接到曲柄140和160的第一和第二连接件220和240，其中支柱194和206从连接件延伸并联接到其上。连接件220和240设置为以下更详细讨论的调节系统或组件或机构的一部分。调节系统或机构是手动调节系统。但是，还考虑到相对于曲柄的枢转点调节往复脚部支承件14和44，可如下所述电动或自动完成。

第一和第二支柱194和206的每个还分别包括旋转环管198和210，构造成可旋转地接纳和联接第一和第二往复脚部支承件14和4的第一端18和48。可旋转环管198和210使第一和第二往复脚部支承件14和44联接于支柱194和206时能够围绕旋转轴线旋转，其中旋转轴线从曲柄140和160的枢转点偏置。因此，当健身器10运行且第一和第二曲柄140和160沿它们相应的圆形路径旋转时，支柱194和206提供的往复脚部支承件14和44相对于曲柄14和44的枢转点的旋转轴线的偏置位置，以及往复脚部支承件14和44的适当支承的第二端22和52，引起往复脚部支承件14和44经过椭圆形封闭路径。

图1还示出了构造成包围健身器10的各内部部件的壳体260，各内部部件诸如曲柄组件、任何致动和传输部件等，如本技术领域通常已知的那样。

可通过将用户的脚放到相应往复脚部支承件14和44上的相应脚垫30和60上来运行健身器10。曲柄140和160的旋转位置和往复脚部支承件14和44围绕往复脚垫的形成位置并不重要，因为健身器可在任何位置启动这些部件。为了进行健身运动并使往复脚部支承件14和44经过封闭路径，用户开始快步动作，这用于在往复脚部支承件14和44上产生力以使它们根据它们的初始启动位置沿向前或向后方向移动。一旦完成单次跨步，每个往复脚部支承件改变方向以完成相反方向的跨步。实质上，当一往复脚部支承件向前运动时，另一往复脚部支承件在使得力从相对的往复脚部支承件施加到每个往复脚部支承件上的第一和第二曲柄140和160的固定联接关系、从倾向于分别向每个往复脚部支承件14和22施加压力或拉力的摇臂102和122、以及从在往复脚部支承件14和18上施加力的用户的脚产生的力的结合的作用下向后移动。例如，由于健身器10在图1所示的位置，主要防止在第一往复脚部支承件14的第一垫30上的用户的引力质量，即重力引起第一曲柄140向下旋转，因此引起往复脚部支承件14向下和向前运动(在曲柄140的旋转的第一个四分之一)以及向下和向后运动(在曲柄140的旋转的第二个四分之一)。主要在第一往复脚部支承件14上的用户的重量产生的重力传递到第一曲柄140，因此引起第一曲柄140围绕其枢转点110顺时针方向(从健身器10的右侧看)旋转。相反，当曲柄160行进通过其旋转的一半时第二往复脚部支承件44向上和向后以及向上和向前移动，第二曲柄160以类似方式起作用。用户执行的跨步运动可按照实现一系列锻炼跨步所要求的频率重复。这两个往复脚部支承件的交替往复运动提供了用户可能承担的更自然跨步运动的模拟。确实，交替的往复运动使用户能够实现一系列跨步，与一个人在常规或改进步法时非常相同。

参照图1和2，本发明还包括为了改变健身器10运行其间实现的跨步长度用于改变第一和第二往复脚部支承件相对于驱动部件的枢转点的上述径向偏置位置的装置或以此为特征。用于改变的装置可包括多个组件、构造、和/或机构，每个设计成选择性地调节往复脚部支承件相对于与往复脚部支承件联接的相应驱动部件的枢转点的径向偏置位置。较佳的是，几个调节位置是可用的，尽管需要至少两个以提供至少两种不同的跨步长度。

图2示出了第一和第二往复脚部支承件14在分别附连到构造成围绕第一枢转轴线152和172旋转的第一和第二曲柄140和160的远端时的简化图，由此产生每个往复脚部支承件14和44的封闭路径36。图2还示出了可用示例性调节机构操作的示例性联接结构190。如图所示，联接结构190与上述且图1所示的一个类似之处在于它包括从可旋转连接件220和240延伸的第一和第二可旋转支柱194和206，各构造成分别围绕旋转轴线可旋转地与第一和第二往复脚部支承件14和44联接。每个旋转轴线示出与支柱194和206同心。

用于调节第一和第二往复脚部支承件14和44的跨步长度的调节机构很可能相同。在图1和2所示的实施例中，并参照第一往复脚部支承件14和其联接结构和调节机构，调节机构包括容纳并支承在支柱194内的凸耳或销270(仅一端部示出与调节孔156-a配合)，支柱194由连接件220可旋转地支承，其中凸耳或销270构造成选择性地且可释放地与形成在第一曲柄14上的多个调节孔156-a、156-b或156-c中的任何一个配合。销270可滑动地容纳在曲柄140内以能够从一调节孔释放来插入另一调节孔。一旦插入选择的调节孔，销用于将联接设置和往复脚部支承件14的相关位置关于曲柄140暂时地固定。

销270可以用任何已知装置可滑动地联接在支柱194中(见一示例性实施例的图8)。在图2所示实施例中，销270联接于或以其它方式形成有可由用户抓住的把手部分286以便于销270从当前调节孔释放。一旦释放，支柱194可通过使连接件220围绕其枢转点234旋转直到销270与不同的调节孔配合来再定位到另一位置。连接件220的旋转和销270插入另一调节孔随后引起往复脚部支承件14的径向偏置位置相对于第一枢转轴线改变，因此改变健身器10的跨步长度。例如，如图所示，销270插入调节孔156-a，它提供了最远的可用径向偏置。但是，为了改变跨步长度，用户仅拉动把手部分286，因此从调节孔156-a释放销270，旋转支柱194以使销270与其余可用调节孔156-b和156-c中的一个对准，并然后释放把手部分286以使销270插入或以其它方式与选择的调节孔配合。因为围绕曲柄140的各调节孔的每个的径向位置相对于第一枢转轴线152不同，改变往复脚部支承件14关于曲柄140产生的径向偏置。以下将更充分地讨论怎样通过往复脚部支承件的径向偏置的所述改变影响跨步长度。

第二往复脚部支承件44包括类似联接结构和刚刚所述的调节机构，具有可滑动地容纳在支柱206中的销(未示出)并构造成当使连接件240围绕其枢转点254旋转以重新定位支柱206并使销与所要求的调节孔对准时选择性地与多个调节孔中的一个配合，示出为形成在曲柄160上调节孔176-a、176-b和176-c。调节孔用于限定几个可用调节位置。在此应当注意形成在曲柄上的调节孔不需要是通孔。此外，在此意指并考虑了任何数量的调节孔，它们相对于第一枢转轴线的径向位置也是如此。同样，图中示出和在此讨论的这些实施例不意味着任何方式的限制。

参照图3，示出了图1的示例性健身器的第二曲柄的详细立体图和上述示例性联接机构和调节机构。具体地说，图3示出了连接件240围绕其枢转点254旋转到远离曲柄160的位置，使得销(未示出)不与调节孔176的任何一个配合。图3还示出了从连接件240的远端248延伸的支柱206，没有附连的往复脚部支承件以示出旋转环管198。往复脚部支承件(未示出)包括联接于支柱206时的旋转轴线202。可以看出，旋转轴线构造成当销(未示出)容纳或支承在与调节孔176的任何一个对准并配合时支柱206从曲柄160的枢转点径向偏置，如想要的那样。

曲柄160包括多个调节孔，即形成在其上的调节孔176-a、176-b和176-c。调节孔各位于不同点径向偏置位置以在附连到支柱206时能够调节往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的相对偏置位置。调节孔176可还沿着曲柄的纵向轴线定位，或从曲柄的纵向轴线偏置一些长度。在该实施例中，沿曲线形成调节孔，使得调节孔176-a位于到第一枢转轴线172最远的径向偏置位置和到曲柄160的纵向轴线最远的偏置位置。曲柄160(或在此指驱动部件)的纵向轴线可参考为沿着曲柄160纵长地行进，穿过或与第一枢转轴线相交以对称地平分曲柄160，如本技术领域通常已知的那样。在该构造中，由于使连接件240围绕在其近端244形成的枢转点254旋转，可仅通过操作连接件240到销能够与所选的调节孔配合的位置，容纳在支柱206中的销就可适当地并选择性地与调节孔176中的任何一个对准。换言之，销的中心轴线到第二枢转轴线254的相对距离相当于每个调节孔的中心轴线到第二枢转轴线254的相对距离。尽管连接件240如图所示描绘圆形路径，但是它也可以构造成描绘偏心路径，因此提供调节孔围绕曲柄160的偏心形式和位置。此外，根据采用的联接结构和调节组件的类型，调节孔176可围绕诸如纵向轴线的常规线性轴线定向。

图3还示出了用于辅助用户识别特定调节形成的跨步长度的标识。例如，图3示出了如果调节机构设置成与调节孔176-a配合则健身器会包括18英寸的跨步长度。同样，如果调节机构设置成与调节孔176-b配合则跨步长度会是14英寸，且如果设置成与调节孔176-c配合则是12英寸。显然，这些跨步长度距离可根据调节孔的径向偏置位置和旋转轴线的相应的径向偏置而不同。

参照图4和5，示出的是根据本发明的另一示例性实施例的健身器的立体图，其中健身器的支承结构和形成的足迹包括在相对紧凑的构造中，因此使脚垫能够靠近往复脚部支承件的第一端或近端。特别地，图4和5示出了健身器10-b为包括图1的健身器的许多相同部件。同样，许多这些部件在此不再具体讨论，而是在应用的地方援引于此以供参考。在该实施例中，支承结构70包括相对紧凑的设计，使健身器10-b的尺寸显著减小。由于紧凑的设计，往复脚部支承件14和44包括脚垫30和60，它们构造成分别位于第一端18和48与第二端22和52之间，并更位于在往复脚部支承件14和44的第一端或近端18和48附近，该第一端或近端18和48限定为最靠近且联接于支柱194和206，支柱用于关联并将往复脚部支承件14和44分别联接到驱动部件或曲柄140和160。

健身器10-b还包括用于将往复脚部支承件14和44联接于曲柄140和160的装置，该装置可包括几种不同类型的连接构造。此外，健身器10-b包括用于改变其跨步长度的装置，该装置可包括任何数量的调节系统或机构。

图4和5的健身器10-b的紧凑设计使它能够占据更少的空间，如果用于家庭设置这会很显著。此外，调节或改变跨度的能力使紧凑设计即使对那些跨步长的使用者来说也经济而有益，因为跨步长度可调节以适合这些用户，同时也适合跨步较短的用户。

参照图6，示出了用于将往复脚部支承件14联接到曲柄的联接结构，以及构造成便于往复脚部支承件14的旋转轴线202相对于第一枢转轴线152调节的调节组件的详图。如可以看出的那样，这些类似于以上关于图1-3所示的健身器10讨论的那些，诸如支柱194的使用，其说明在应用之处援引于此。健身器10-b的联接结构，尤其是连接件220还包括保持在其中的引导销262。引导销262构造成可滑动地与形成在曲柄140上的相应狭槽264配合以有助于连接件220在调节位置之间前后围绕其枢转点234旋转。引导销220还用作限制连接件220的允许行进距离的限制件。因此，在一方面，狭槽264的端部可用作阻挡件并可构造成阻止连接件220的进一步旋转。狭槽还可构造成使得每端阻挡连接件220在销270适当对准以与调节孔(诸如调节孔156-b)配合的位置的旋转。

图7示出了图6的曲柄140和联接结构和调节组件的详细后视图。如图所示，连接件220在其远端148可旋转地联接于曲柄140，并旋转使得销270配合在调节孔156-a内。在该位置，引导销262邻近狭槽264的一端，因此防止连接件220远离曲柄140的近端的任何进一步旋转。狭槽264和引导销262的构造使连接件220能够朝向曲柄140的近端旋转，目的是使销270与调节孔156-b对准以调节跨步长度，且尤其是缩短跨步长度。

图7还示出了用于可旋转地将连接件220联接于曲柄140的保持组件。在所示实施例中，保持组件包括用任何已知固定装置可靠地联接在曲柄140内的轴衬232。

参照图8，调节机构可包括具有可滑动或可移动凸耳或销270的支柱194，凸耳或销270用于可选择地且可释放地与形成在驱动部分或曲柄140上的一个或多个调节孔156-a和156-b配合。如图所示，支柱194包括构造成可旋转地联接于往复脚部支承件14的端部的轴衬或轴承322。轴承330可以设计成接纳往复脚部支承件124的端部并便于其旋转的可旋转环管的形式设置在支承结构326内，或它可包括支柱的外表面，构造成接纳形成在往复脚部支承件14的端部的管或环管。在任何情况下，本发明考虑了用于将往复脚部支承件14可旋转地联接或以其它方式关联到曲柄140的任何已知装置或方法。

支柱194还包括支承在支柱194内的销270。可滑动地支承销270。销270包括从支柱194延伸适当距离的第一端274以与所选的调节孔156配合。销270的相对第二端278固定于把手286。把手构造成被用户拉动以从调节孔156缩回销270的第一端274并便于销270的再定位以配合不同的调节孔，诸如调节孔156-b。销270包括构造成与形成在支柱194的支承结构上的类似壁架282配合的壁架280，因此防止销270从支柱194移除。但是壁架间隔开足够的距离以使销270能够如想要的那样延伸和收缩。支柱194还可包括偏置装置，诸如弹簧330，构造成将销270偏置到诸如在插入调节孔时的其完全伸展位置。偏置装置用于防止销270从所选的调节孔中不注意地脱离。

参照图9，示出了都根据一示例性实施例的驱动部件的旋转和往复脚部支承件的旋转轴线相对于驱动部件的枢转点的相对偏置产生的封闭路径的示图。如可以看到的那样，驱动部件，示出为曲柄140构造成围绕圆形路径行进。在其它实施例中，驱动部件可沿偏心路径行进。由于往复脚部支承件14的一端在多个位置中的任何一个可旋转地联接于曲柄140，往复脚部支承件14包括产生的从曲柄140的枢转点152径向偏置的旋转轴线202。由于往复脚部支承件14的相对端可旋转地支承在枢转点110以沿任何方向移动，往复脚部支承件14经过长圆或椭圆封闭路径，如封闭路径36所示。

曲柄140包括多个调节孔，示出为如上所述形成在其上的调节孔156-a和156-b。这些调节孔位于离开枢转点152的径向偏置位置。根据所要求的跨步长度，往复脚部支承件14可选择性地附连到这些调节孔的任一个上。

当附连到调节孔156-a时，往复脚部支承件包括从枢转点152径向偏置的旋转轴线202-a，该径向偏置标为1。由于使曲柄140围绕枢转点152旋转，在径向偏置1处的旋转轴线202-a围绕径向路径行进，这直接在曲柄140下方示出，并标为第一径向路径204-a。该第一径向路径204-a包括到枢转点152的径向偏置，该径向偏置包括距离r₁。

与曲柄140的旋转同时，往复脚部支承件14围绕封闭路径行进，示出为封闭路径36-a。旋转轴线202-a行进的径向路径1对应于往复脚部支承件14行进的封闭路径1。封闭路径36-a包括距离为L₁的跨步长度，从环绕封闭路径36-a定位且与封闭路径36-a的纵向轴线相交的两最远相对点测量得到。距离L₁通常称为跨步长度且是根据在此讲授的希望可调节的长度。

当附连到调节孔156-b时，往复脚部支承件包括从枢转点152径向偏置的旋转轴线202-b，该径向偏置标为2。由于使曲柄140围绕枢转点152旋转，在径向偏置2处的旋转轴线202-b围绕径向路径行进，这直接在曲柄140下方示出，并标为第二径向路径204-b。该第二径向路径204-b包括到枢转点152的径向偏置，该径向偏置包括距离r₂。

与曲柄140的旋转同时，往复脚部支承件14围绕封闭路径行进，示出为封闭路径36-b。旋转轴线202-b行进的径向路径2对应于往复脚部支承件14行进的封闭路径2。封闭路径36-b包括距离为L₂的跨步长度，从环绕封闭路径36-b定位和且封闭路径36-b的纵向轴线相交的两最远相对点测量得到。

标号A₁-A₄代表在旋转轴线202设置在径向偏置1健身器运行时旋转轴线202和往复脚部支承件14围绕它们相应路径的相对位置。同样，标号B₁-B₄代表在旋转轴线202设置在径向偏置2健身器运行时旋转轴线202和往复脚部支承件14围绕它们相应路径的相对位置。

如可以看到的那样，旋转轴线202设置在径向偏置1处形成的跨步长度L₁比旋转轴线设置在径向偏置2处形成的跨步长度L₂短。这些距离或跨步长度之间的差可以是预先确定的并取决于旋转轴线相对于曲柄140的枢转点的各可用径向偏置的位置。但是，使用在此描述的调节机构，仅通过再定位或调节往复脚部支承件的旋转轴线相对于曲柄的枢转点的径向偏置就可方便地调节和改变跨步长度。

对本技术领域的技术人员很明显第二往复脚部支承件(未示出)以同样方式起作用，即使异相180°且在此不具体阐述。

参照图10A和10-B，示出的是根据另一示例性实施例的联接机构。在该特定实施例中，往复脚部支承件414在一端包括构造成由往复脚部支承件414支承并可释放地与一个或多个对应接受件配合的配合件440，接受件诸如形成在驱动部件或曲柄540上的多个孔或狭槽(见图11和12)，该接受件或狭槽用于限定用于关于驱动部件540定位往复脚部支承件的至少两个调节位置。配合件440构造成用本技术领域已知的任何适当装置可释放地固定或联接于曲柄。在一方面，配合件440包括设计成可释放地配合形成在驱动部件上的接受件并在其中旋转的可旋转配合件。换言之，往复脚部支承件包括并支承构造成使往复脚部支承件能够围绕曲柄旋转的旋转部件。

在另一方面，驱动部件本身包括必要的旋转部件。例如，形成在驱动部件上并包括至少两个调节位置的接受件可构造有便于往复脚部支承件旋转的旋转部件，且尤其是在各调节位置围绕曲柄容纳在其中的配合件。

还考虑到，关于该实施例，健身器将包括构造成在使用健身器时充分地支持往复脚部支承件和它们可调节性的充分和有能力的联接结构。可用于这些目的的联接结构的类型在此不再具体阐述，但在本技术领域是已知的。

图11示出了曲柄540形式的驱动部件，其中曲柄540包括构造成提供旋转轴线相对于枢转点552的多个径向偏置的多个接受件544，该径向偏置分别包括r₁、r₂和r₃。接受件544可包括在此讨论的用于接受凸耳或销的调节孔，或它们可包括构造成可释放地配合可旋转配合件的其它类型的接受件，诸如图10-A和10-B所示和以上讨论的接受件。接受件544可沿着曲柄的纵向轴线设置并从其偏置。

图12示出了驱动部件的另一示例性实施例，也是曲柄640的形式，其中曲柄640包括形成在其上的狭槽642，该狭槽还限定用于关于曲柄定位往复脚部支承件的至少两个调节位置。狭槽642形成在到曲柄640的枢转点652的径向偏置位置并构造成可滑动地且可旋转地且可释放地与销或可旋转配合件配合，如在此讨论的那样。尽管未示出，狭槽642可在斜面上、沿曲面、或沿曲柄640的纵向轴线形成。

在此应当注意，可使用有或没有链接构造的上述支柱。换言之，考虑到上述支柱可直接联接到驱动部件或曲柄上而不需要连接的连接件。通过提供用于在相对于第一或曲柄枢转轴线的至少两个调节位置之间调节支柱的调节机构或装置还可调节该构造中的支柱。例如，支柱可直接联接到图11中所示形成在驱动部件上的任何一个调节孔，或形成在图12所示驱动部件上的狭槽。在该构造中，支柱设计成以类似于上述的方式起作用，但是没有联接到枢转连接件。同样，还考虑到支柱会使用本技术领域已知的足够坚固和有能力的联接机构适当地固定于驱动部件。在此不再具体阐述可采用的联接结构的类型，因为本发明的焦点主要保持在支柱相对于第一或曲柄枢转点的可调节性以改变支柱的偏置位置，且因此改变支柱的旋转轴线和支承在其上的往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的位置。

图13示出了在健身器上改变跨步长度的示例性方法的流程图。该方法包括步骤704：提供构造成在到第一枢转轴线的径向偏置位置将往复脚部支承件与曲柄联接的联接结构。该联接结构类似于上述的那些。该方法还包括步骤708：运行健身器以使往复脚部支承件在曲柄旋转时限定围绕第一枢转轴线的径向路径，并使往复脚部支承件行进具有跨步长度的封闭路径。作为附加步骤，该方法包括步骤712：使联接结构在至少两个调节位置之间枢转以调节往复脚部支承件相对于第一枢转轴线的径向偏置，为了改变往复脚部支承件的跨步长度。该方法步骤包括利用手动或电动调节系统或机构来完成该调节。同样，不同跨步或跨步长度的不同个人可以相同的舒适度使用同一机器。该方法还包括调节往复脚部支承件的径向偏置以适应具有不同跨步长度的不同用户。

如一般指出的那样，上述本发明方法和系统还可包含在前安装或前机械型健身器中，其中驱动部件和/或曲柄组件支承在健身器的前部附近，如本技术领域通常已知的那样。参照图14，示出的是根据一示例性实施例的前机械型健身器的局部和大致立体图。如图所示，健身器包括第一和第二往复脚部支承件814和844，分别具有设置在其上的脚垫830和860。第一端818和848分别联接于曲柄940和960，它们构造成分别围绕枢转点952和972旋转，由此在每个往复脚部支承件中形成封闭路径36。联接结构990用于可调节地将第一和第二往复脚部支承件814和844分别联接到曲柄940和960。此外，设置调节机构以能够选择性地分别调节往复脚部支承件814和844的旋转轴线的径向偏置。这些概念中的每个类似于以上讨论的那些。它们构造成以类似方式起作用，主要区别在于它们在前安装或前机械型健身器上运行，如向前箭头表示的那样。

前述详细说明书参照具体示例性实施例描述了本发明。但是，应当理解可进行各种更改和改变而不背离所附权利要求书阐述的本发明范围。详细说明书和附图应认为仅为说明而非限制，且所有这些更改或改变(如果有的话)都落入在此描述和阐述的本发明的范围内。

更具体地说，尽管在此已描述了本发明的说明性示例性实施例，但本发明并不限于这些实施例，而是包括具有本技术领域的技术人员根据前述详细说明书理解的更改、省略、组合(例如各实施例的各方面的组合)、适变和/或改变的任何和所有实施例。权利要求书中的限制根据权利要求书中使用的语言进行宽泛的解释且不限于前述详细说明书中或进行申请时描述的实例，这些实例解释为非排除性的。例如，在本发明中，术语“较佳地”是非排除性的，它往往意味着“较佳地，但不限于”。任何方法或过程权利要求书中引述的任何步骤可以任何顺序执行且不限于权利要求书中提出的顺序。仅在以下所有情况存在于具体权利要求的限定中的情况下采用的装置加功能或步骤加功能限定：a)清楚地叙述“用于...的装置”或“用于...的步骤”；b)清楚地叙述相应的功能；以及c)清楚地叙述结构、材料或支承该结构的作用。因而，本发明的范围仅由所附权利要求书和它们的法律同等物确定，而不是以上给出的说明书和实例。