[实用新型]往复式波纹管操作健身器

说明书

本申请作为1991年7月24日提交的专利申请系列号为07/735,258的续篇，原专利已被废止。

技术领域

本发明涉及健身器，特别是压缩封闭在盒子里的空气的固定式脚踏式骑行、攀爬或慢跑器。

技术背景

固定式慢跑和攀爬器在健身技术中被公知，例如S.Katz于1981年7月21申请的美国专利4,279,415的健身装置。通过使用者的双足协调来同时压缩工作吸收弹簧(workabsorbing springs)和周围的塑料泡沫，因此，两个独立并排的具有偏置卷簧(coil spring)的踏板以慢跑或者攀爬的动作被操作。然而，塑料和弹簧的操作高度和长度受到限制，并且不会在整个工作行程中产生恒定的工作载荷，以致无法提供弹性和舒适的足部动作。更进一步，枢轴倾斜式的踏板要求脚踝有弯曲动作并使脚趾承受大部分力，从而无法产生理想的身体动作，尤其是在慢跑运动中。

G.McGinnis于1980年5月27日申请的美国专利4,204,675的空气腔式腿部健身装置(Air Chamber Leg Exercising Device)显示了这种装置的一种变更设计。该器材同时使用可压缩“呼吸”弹性空气腔袋和弹簧负载踏板用来产生工作载荷，其中来自空气袋的排出空气的出口阻力可由偏置安装在排气阀上的可人工操作的弹簧来控制，从而产生部分可变的工作载荷。踏板与空气袋壁相接，从而在抬起的时候可以使空气袋从片状阀吸入空气。踏板铰链弹簧，控制阀以及空气袋不易控制，并由于使用者超重等承受过载，可靠性和使用寿命有限。更进一步，“呼吸”控制需要花费一定的时间以在一个动力行程中对袋子充气，从而在锻炼中对用户运动速度有限制并妨碍其运动的自然节奏。

波纹管式空气压缩腔由G.Brannstam于1987年1月13日申请的美国专利号4,635931的四肢健身设备中提出。这种装置由躺在床上的用户使用。通过锻炼波纹管中的空气被吸入或排出。空气吸入和排出阀要求脚固定在波纹管上，并依次与床固定，控制阀抵抗空气的吸入和排出，来控制推拉的各自的工作载荷。这种操作原理不适用于慢跑和攀爬锻炼中，因为此时只在向下压缩的行程中，才向每条腿施加锻炼力。

J.Stuckey于1983年9月20日申请的专利号4,405,129的治疗健身装置采用的球胆式空气袋取消了踏板。这种球胆可以被充气到一个大气压以上的预设压力，在两个球胆箱上的足部压力使空气通过受限通路在两者之间往复传递，该受限通路确定部分工作载荷，被球胆内的压力控制。这种球胆结构提供非常有限的工作行程长度，且不能提供由刚性踏板平台带来的平衡感。

这种技术一个重要的不足之处在于不能为慢跑和攀爬锻炼中所需要的腿部动作和屈膝提供足够长的行程距离，也不能为适用不同用户的偏好或者模拟楼梯之间的距离而提供行程控制。

对采用前述技术的健身装置的另外一个缺点是其对弹簧的依赖。不仅由于弹簧成本高，而且其使用寿命有限，在使用过程中承受变载和压力，不能适用于长距离和变化的行程，并且承受非常有限的工作载荷变化。

健身装置还应该提供健身操锻炼所需的可选择的多功能性。例如简单和廉价结构的现有技术的慢跑和攀爬健身装置不能提供手臂和肩部的锻炼，而在慢跑中，通过与足部动作同步进行的摇摆重量的方式，手臂和肩部的锻炼能被提供。而且，这里提出的类型的现有技术的装置对于站立、坐姿以及平躺位置的锻炼几乎不可行。

当在脚踏板上骑行、走动、攀爬或者慢跑时，现有技术的踏板操作健身装置在提供平衡感的操作中不能使操作者感到舒适。踏板的现有技术结构，特别是具有倾斜和偏置弹簧的踏板结构，容易使脚踝关节疲劳和锻炼过度。

因此本发明的主要目的是提供改进的健身设备来克服现有技术所具有的不足之处。这些目的包括为固定式骑行、慢跑和爬楼锻炼提供廉价、可靠和多功能的健身装置。本发明的其他目的、特性以及优点可以通过下文的描述、权利要求以及附图中得以了解。

发明内容

本发明提供的多功能健身装置提供模拟自行车的骑行锻炼，提供相当于爬楼的有氧测验的垂直攀爬锻炼，以及通过作为工作介质的压缩空气的使用，提供没有骨骼损伤的慢跑锻炼。由波纹管操作的用于每个脚的踏板或脚踏与空气封闭系统(air enclosure system)相连接，空气封闭系统使空气从一个波纹管传送到另一个，因此对应于用户施加在踏板的力，使踏板往复运动。