运动器材
技术领域
本发明与运动健身器材有关，特别是指一种可供使用者进行上肢运动及下肢运动两用的运动器材。
背景技术
随着现今运动风气日益普及，人们在忙碌之余也渐渐愿意拨空出来进行各项运动，但碍于都市运动空间有限，加上户外运动往往受限于天气状况，使得室内健身运动逐渐兴起。一般常见的室内运动器材有跑步机、健身车、椭圆机、踏步机、楼梯机等，其中又有一种用于训练上肢的运动器材，通过类似手骑脚踏车的运动来达到上半身的训练，前述用于训练上肢的运动器材通常具有一曲柄组供使用者抓握进行手部的绕转运动，前述曲柄组通常在单一方向旋转时会带动一阻力装置的旋转件，例如美国专利第7,530,932号所公开的一种手部运动器材，可供使用者采取坐姿并以双手驱动前方的曲柄机构转动，前述手部的绕转运动会连动一飞轮，前述飞轮可提供使用者操作前述曲柄机构进行绕转运动的主要运动阻力，以达到上半身的训练效果。
然而，习知的上肢运动器材通常只能提供使用者进行前述手部的绕转运动，功能单一，运动效果及训练部位有限，且器材的成本效益及空间效益偏低。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种运动器材，除了可供使用者进行上肢的绕转运动，还可供使用者改变运动器材的运动模式进行下肢的绕转运动。
为达到上述目的，本发明所提供的一种运动器材，其特征在于包含有：一主架体，具有一底座、一自所述底座前端往上延伸的支架部及一设置在所述支架部后方用于支撑一使用者的支撑部；一训练单元，设置于所述支架部的前方，所述训练单元能相对所述支架部依一第一轴线在相隔180度的一第一角度及一第二角度之间翻转，并能选择定位在所述第一角度或第二角度，所述训练单元具有一驱动装置、一传动装置及一阻力装置，所述驱动装置具有能相对一第二轴线绕转的二操作部，供使用者操作以进行绕转运动，所述传动装置用于连动所述驱动装置及所述阻力装置，所述驱动装置的二操作部在单一方向旋转时会带动所述传动装置，所述阻力装置用于提供所述绕转运动的运动阻力；其中，所述第一轴线对应所述主架体的前后方向，而所述第二轴线不平行于所述的一轴线；当所述训练单元定位在所述第一角度时，所述驱动装置位于所述训练单元的顶部，供使用者双手抓握所述二操作部，进行手部的绕转运动；当所述训练单元定位在所述第二角度时，所述驱动装置位于所述训练单元的底部，供使用者双脚踩踏所述二操作部，进行腿部的绕转运动。
上述本发明的技术方案中，所述训练单元具有一第一架体及一第二架体，所述第一架体设置在所述主架体的支架部上并能依所述第一轴线相对所述支架部在所述第一角度及第二角度之间翻转，所述第二架体依一横向轴线与所述第一架体枢接，所述阻力装置设置在所述第一架体相对所述第二架体的一端，所述驱动装置设置在所述第二架体相对所述第一架体的一端，所述第二架体能依所述横向轴线相对所述第一架体转动，使所述驱动装置的操作部与所述主架体的支撑部的相对位置能进行调整。
进一步具有一连接臂连接所述主架体的支架部及所述第一架体，所述连接臂的一端依所述第一轴线枢设于所述支架部，所述第一架体依一纵向轴线枢接于所述连接臂的另一端，使所述第一架体能依所述纵向轴线相对于所述主架体转动。
进一步具有一第一固定装置及一第二固定装置，所述第一固定装置用于选择性地固定所述连接臂与所述支架部的相对位置，即固定所述训练单元依所述第一轴线翻转的角度；所述第二固定装置用于选择性地固定所述第一架体相对所述连接臂转动的角度，即固定所述训练单元依所述纵向轴线转动的角度。
所述主架体上设有一供使用者朝前坐下的座椅组，其构成所述支撑部；当所述训练单元定位在所述第一角度时，所述驱动装置的操作部的位置高于所述座椅组的位置，供使用者进行上肢运动；当所述训练单元定位在所述第二角度时，所述驱动装置的操作部的位置低于所述座椅组的位置，供使用者进行下肢运动。
所述训练单元的重心位置大致对应于所述第一轴线的高度位置，使所述训练单元依所述第一轴线相对所述主架体翻转的过程中，所述训练单元的重心位置大致维持不变。
所述驱动装置进一步包含一曲柄轴及二曲柄，所述曲柄轴依所述第二轴线枢设在所述训练单元，所述二曲柄分别连接在所述曲柄轴的相对二端，所述二曲柄仅在单一方向绕转会带动所述曲柄轴，进一步连动所述传动装置及所述阻力装置；当所述训练单元定位在所述第一角度时，所述二曲柄的外端能装配一握把，构成所述操作部供使用者抓握进行上肢的绕转运动；当所述训练单元定位在所述第二角度时，所述二曲柄的外端可装配一踏板，构成所述操作部供使用者踩踏进行下肢的绕转运动。
所述二曲柄在所述训练单元定位在所述第一角度时相对所述主架体的绕转方向相反于所述二曲柄在所述训练单元定位在所述第二角度时相对所述主架体的绕转方向。
所述驱动装置具有一曲柄轴及分别连接所述曲柄轴二端的二曲柄，所述二曲柄在单一方向绕转会带动所述曲柄轴；所述传动装置具有一枢设在所述第一架体与所述第二架体之间的传动轴，所述传动轴大致对应所述横向轴线，所述传动轴与所述曲柄轴能相互带动旋转；所述阻力装置包含一飞轮，所述飞轮枢设在所述第一架体上，并且能与所述传动轴相互带动旋转。
所述第二架体能相对所述横向轴线转动至少90度，而所述第一架体及第二架体能同时相对所述纵向轴线旋转至少180度。
采用上述技术方案，当所述训练单元定位在所述第一角度时，所述驱动装置位于所述训练单元的顶部，供使用者双手抓握所述二操作部，进行手部的绕转运动；而当所述训练单元定位在所述第二角度时，所述驱动装置位于所述训练单元的底部，供使用者双脚踩踏所述二操作部，进行腿部的绕转运动。由此，本发明的运动器材可提供二种运动模式供使用者进行上肢或下肢的运动。
附图说明
图1是本发明运动器材较佳实施例于第一运动模式下的立体示意图；
图2是图1运动器材另一视角的立体示意图；
图3是图1运动器材的侧视图；
图4是本发明运动器材较佳实施例于第二运动模式下的立体示意图；
图5是图4运动器材另一视角的立体示意图；
图6是图4运动器材的侧视图；
图7是本发明运动器材之内部组成构造图；
图8是图7的侧视图；
图9至图11是本发明的前视图，用以说明本发明运动器材于第一运动模式转换成第二运动模式的操作示意；
图12是本发明运动器材于第一运动模式下的侧视图，并以假想线说明其中的驱动装置可随第二架体前后位移；
图13是本发明运动器材于第二运动模式下的侧视图，并以假想线说明其中的驱动装置可随第二架体前后位移；
图14、图15说明本发明运动器材分别于第一、第二运动模式下二曲柄绕转方向的差异。
具体实施方式
现举以下实施例并结合附图对本发明的目的、功效及结构进行详细说明。
如图1至图6所示，本发明一较佳实施例的运动器材1可供使用者进行手部(上肢)的绕转运动，也可供使用者进行腿部(下肢)的绕转运动，为一手脚两用的运动器材，本实施例的运动器材1包含一主架体10及设置在主架体10上的一训练单元2，主架体10具有设置在地面上的一底座11、固接在底座11前端中央往上延伸的一支架部12及一装配在支架部12后方的一座椅组13，其中，座椅组13的位置大概位于支架部12中间的高度，以供使用者面向前方跨坐于其椅面上，形成一将使用者支撑在操作位置的支撑部。训练单元2可相对主架体10依一第一轴线X1在相隔180度的一第一角度及一第二角度之间垂直翻转，并能选择定位在前述第一角度或第二角度，其中，第一轴线X1对应主架体的前后轴向，当训练单元2定位在第一角度时，如图1所示，运动器材1形成一第一运动模式，供使用者进行上肢运动，而当训练单元2定位在第二角度时，如图4所示，运动器材1形成一第二运动模式，供使用者进行腿部绕转的下肢运动。
训练单元2包含一第一架体20、一第二架体30、一驱动装置40、一阻力装置50及一传动装置60，第一架体20设置在主架体10的支架部12上并可依第一轴线X1相对支架部12垂直翻转，第二架体30则依一横向轴线H与第一架体20侧边枢接，使第二架体30能依横向轴线H进行偏转并定位在所需的角度，驱动装置40设置在第二架体30相对第一架体20的一端，阻力装置50设置在第一架体50相对第二架体30的一端，传动装置60设置在驱动装置40与阻力装置50之间用于同时与驱动装置40及阻力装置50连动，驱动装置40具有依一第二轴线X2枢接在第二架体30上的相对二曲柄41，第二轴线X2与横向轴线H为平行设置，当训练单元2位于第一角度(第一运动模式)时，各曲柄41外端可装配一握把42，如图1所示，供使用者抓握进行上肢的绕转运动，而当训练单元2位于第二角度(第二运动模式)时，各曲柄41外端可装配一踏板43取代握把42，如图4所示，供使用者踩踏进行下肢的绕转运动。其中，握把42或踏板43形成本实施例中的训练单元2供使用者操作以进行运动的操作部，且握把42或踏板43通常设置为可活动拆卸地连接至曲柄41外端，以便于使用者在不同运动模式下的转换。
请参阅图1至图3，运动器材1具有一连接臂14连接主架体10的支架部12及第一架体20，连接臂14的一端连接依第一轴线X1枢设在支架部12的顶端的转轴15，使连接臂14可以转轴15为轴心相对支架部12枢转，连接臂14的另一端焊固一纵向贯通的套筒16，第一架体20的顶部依一纵向轴线V与连接臂14的套筒16同轴枢接，使第一架体20能相对纵向轴线V旋转，第一架体20整体概呈纵长形，并受连接臂14支撑于支架部12前方的一预定高度，第二架体30与第一架体20相枢接并可与第一架体20同时相对纵向轴线V旋转至少180度。在本较佳实施例中，套筒16略呈一角度偏斜设置，其顶端偏后、底端偏前，使纵向轴线V略为偏斜，例如，纵向轴线V与垂直于地面的铅垂线之间的夹角约为7.5度，使第一架体20的底部相对顶部略为往前，如图3所示，但在此必须说明的是，第一架体20的纵向轴线V的偏斜角度在本发明并不做限定，其目的仅在于空间上的配置，使位于第一架体20一端的阻力装置50的位置可相对主架体10的支架部12更为前移。
请参阅图3及图6，在本发明的较佳实施例中，连接臂14概呈L形，具有一纵向延伸段141及一横向延伸段142，纵向延伸段141依第一轴线X1枢设于主架体10的支架部12顶端，横向延伸段142自纵向延伸段141的一端往前延伸，且横向延伸段142的前端固接套筒16供第一架体20枢设，使第一架体20大致位于支架部12前方的容置空间，横向延伸段142同第一架体20，可依第一轴线X1相对支架部12垂直翻转。当训练单元2位于第一角度(第一运动模式)时，如图3所示，横向延伸段142相对位于连接臂14的顶端，此时第一架体20如同吊挂在连接臂14的前端一般，而第二架体30相对位于训练单元2的上半部，且驱动装置40位于其顶部供使用者进行上肢的绕转运动；当训练单元2位于第二角度(第二运动模式)时，如图6所示，横向延伸段142相对位于连接臂14的底端，此时第一架体20受连接臂14支托于横向延伸段142上方，而第二架体30相对位于训练单元2的下半部，且驱动装置40位于底部供使用者进行下肢的绕转运动。此外，当训练单元2在第一角度(第一运动模式)下使用时，驱动装置40的操作部(即握把42)的位置通常高于座椅组13的位置，以便于使用者双手抓握进行上肢的绕转运动，其中，座椅组13也可自主架体10移除，供使用者站立或提供轮椅进入进行上肢的绕转运动；而当训练单元2在第二角度(第二运动模式)下使用时，驱动装置40的操作部(即踏板43)的位置通常低于座椅组13的位置，以便于使用者跨坐在座椅组13上，双脚踩踏踏板43进行下肢的踩踏绕转运动。
图4至图6说明本发明较佳实施例的运动器材1于第二运动模式下的示意图，通过上述翻转机构，训练单元2可以支架部12上的第一轴线X1为轴心180度翻转，使原本位于第一轴线X1上方供使用者进行上肢运动的驱动装置40可翻转至第一轴线X1下方供使用者进行下肢运动。当训练单元2定位于第二角度时，第一架体20与第二架体30上下旋转180度，使第一架体20位于第二架体30上方，同时将驱动装置40移至第一轴线X1下方，形成一健身车的运动型态，而二曲柄41的外端则可改装配二踏板43，使用者可坐在座椅组13上，双脚踩踏二踏板43进行健身车的踩踏运动。值得一提的是，第一架体20的纵向轴线V偏斜的设置使得阻力装置50相对支架部12略为前移，而当阻力装置50自第一轴线X1下方翻转至第一轴线X1上方时，阻力装置50相对支架部12前移的距离并不会因此而改变，也就是阻力装置50(通常为飞轮)会相对远离使用者，降低运动时造成的压迫感。
如图7及图8所示，其移除了第一架体20及第二架体30的部分壳盖(未标号)，用于说明本发明的运动器材1的训练单元2的内部结构，驱动装置40包含依第二轴线X2枢设于第二架体30顶端的一曲柄轴44，二曲柄41分别连接在曲柄轴44的左、右二端，使二曲柄41能依曲柄轴44的轴线(即第二轴线X2)相对于第二架体30进行绕转，在本较佳实施例中，阻力装置50包含枢设在第一架体20上的一飞轮51，以提供使用者操作驱动装置40进行绕转运动的主要运动阻力，传动装置60具有枢设在第一架体20与第二架体30之间的一传动轴61、一第一传动件62及一第二传动件63，传动轴61大致对应横向轴线H，驱动装置40的曲柄轴44与传动轴61经由第一传动件62相互连动，传动轴61又与飞轮51的心轴经由第二传动件63相互连动，其中，传动件62、63可以是链条或传动皮带，使得曲柄轴44、传动轴61及飞轮51彼此相互连动，而曲柄41仅在单一方向旋转时会带动曲柄轴44进而连动传动轴61及飞轮51，详而言之，各曲柄41是通过一单向轴承与曲柄轴44连接，而飞轮51则提供曲柄41绕转时的阻力，在本较佳实施例中，阻力装置50还设有一位于飞轮51上方的摩擦块52及一设置在第二架体20顶端可供使用者双向扭转的调整旋钮53，调整旋钮53受扭转时可经由一钢索54控使摩擦块52逼紧或远离飞轮51的周面，以调整前述运动阻力的大小。前述利用飞轮搭配摩擦块的可调阻力装置为习知之技术，在此仅作简要说明，然而，即使没有前述摩擦块，前述飞轮也构成一阻力装置，此外，本发明中的训练单元也可以采用各种习知的可调或不可调的阻力装置，例如磁阻、风阻、水阻等。
再如图1所示，本发明的运动器材1具有一第一固定装置17及一第二固定装置18，第一固定装置17设置在支架部12的顶端用于选择性地固定连接臂14与支架部12的相对位置，也就是固定训练单元2依第一轴线X1翻转的角度；第二固定装置18设置在套筒16的顶端，也就是连接臂14与第一架体20的枢接处，用于选择性地固定第一架体20相对连接臂14旋转的角度，即固定训练单元2依纵向轴线旋转V的角度。第一固定装置17具有一控制钮把171，使用者可通过控制钮把161松开或锁定连接臂14与支架部12之间的锁固；第二固定装置18同样具有一控制钮把181，使用者可通过控制钮把161松开或锁定连接臂14前端的套筒16与第一架体20之间的锁固。前述固定装置的细部结构特征及原理非本发明的主要标的，容不赘述。
在本发明的较佳实施例中，训练单元2的第一架体20与第二架体30主要是由金属材质的骨干及塑胶材质的壳盖所组成，其中，训练单元2的重心位置大致对应于第一轴线X1的高度位置，使训练单元2依第一轴线X1相对主架体10翻转的过程中，训练单元2的重心位置大致维持不变，也就是说第一架体20加上阻力装置50的配重会大致相等于第二架体30加上驱动装置40的配重，由此，使用者可轻易地将训练单元2在前述第一角度(第一运动模式)和第二角度(第二运动模式)之间相对第一轴线X1翻转。
接着介绍本运动器材1的各种操作方式。如图9至图11所示，为本发明运动器材1的前视图，用于说明训练单元2自第一角度(如图9所示)翻转至第二角度(如图11所示)的过程示意图。一般来说，运动器材1通常会先设置在第一运动模式(手部运动)的状态，如果使用者想要进行脚部运动，则可松开第一固定装置17的控制钮把171解除连接臂14与主架体10支架部12之间的锁定，然后将第一架体20连同第二架体30由图9所示的第一角度，依第一轴线X1转动180度至图11所示的第二角度，操作如图10所示，再扳紧控制钮把171将第一架体20与第二架体30重新固定，使运动器材1呈现如图4、图5所示的操作型态，也就是将驱动装置40自第一轴线X1的上方翻转至下方，供使用者进行下肢的绕转运动。
如图12、图13所示，第二架体30能依横向轴线H相对第一架体20前后偏转，使驱动装置40的操作部(握把42或踏板43)与主架体10座椅组13的相对位置可以进行调整，其中，第二架体30可相对横向轴线H转动至少90度。如图12所示，在第一运动模式下，使用者可将位于第二架体30上的驱动装置40朝自己或者远离自己的方向调整，以调整驱动装置40的握把42在一适当的高度及一适当的前后距离，以便于不同使用者的操作。又如图13所示，在第二运动模式下，训练单元2也可调整驱动装置40的踏板43的前后距离，以便于不同使用者进行健身车的踩踏运动，由此，使用者可依据个人体型、使用习惯或希望的运动姿势，将第二架体30转动并定位在适当角度，以调整驱动装置40的操作部(握把42或踏板43)相对于座椅组13的前后距离或高度，使运动器材1呈现不同的操作型态。
值得一提的是，本发明的运动器材1可方便不同使用者在将训练单元2自第一角度(第一运动模式)变成第二角度(第二运动模式)时，不需额外或太多的调整即可直接进行下肢的绕转运动，例如，身材较高大的使用者在第一运动模式下进行上肢的绕转运动时，通常会将驱动装置40的操作部(即握把42)的位置朝远离主架体10支架部12的方向向前调整以符合其手部的长度，而当使用者要转换为第二运动模式进行下肢的绕转运动时，仅需解除训练单元2与主架体10间的锁定，然后将训练单元2与依第一轴线X1转动180度，使驱动装置40移至第一轴线X1下方供使用者进行下肢的绕转运动，又因第一轴线X1对应主架体10的前后方向，所以驱动装置40在翻转至第二运动模式时其相对主架体10前移的距离大致会同第一运动模式时前移的距离，也就是说使用者通常只需要调整一次第一架体30相对第二架体20偏转的角度来调整驱动装置40位移的距离，就可快速的在第一运动模式和第二运动模式之间切换进行绕转运动，而不需进行上肢运动时调整一次操作部(即握把42)的距离，进行下肢运动时又要调整一次操作部(即踏板43)的距离或者仅需要微调。
如图14、图15所示，为本发明的运动器材1在第一运动模式及第二运动模式下的侧视图，其中，驱动装置40的二曲柄41在第一运动模式时的绕转方向会刚好相反于其在第二训练模式时的绕转方向。图14说明本发明的运动器材1于第一运动模式下的操作示意图，其中，二曲柄41的绕转方向为逆时针方向，也就是当使用者进行手部的绕转运动时，曲柄41是朝自己的身体方向绕转；图15说明本发明的运动器材1于第二运动模式下的操作示意图，其中，二曲柄41的绕转方向为顺时针方向，也就是当使用者进行脚部的绕转运动时，曲柄41是朝远离自己的身体方向踩踏绕转，如同踩踏健身车般的顺向绕转。一般来说，运动器材1在第一运动模式下时，其曲柄41的绕转方向通常设置为逆时针方向，也就是朝使用者的方向往内绕转，而当驱动装置40翻转180度至下方形成第二运动模式时，曲柄41的绕转方向会刚好180度相反，正好符合健身车的踩踏方向，也就是顺时钟方向的绕转，由此，使用者可以不需要额外的调整就能轻易在手部运动模式和脚部运动模式下做切换，形成一可手脚两用的多功能运动器材。此外，在第一运动模式下，如果使用者想要进行运动方向相反的手部运动，则可松开第二固定装置18的控制钮把181解除第一架体20与连接臂14之间的锁固，然后将第一架体20连同第二架体30依纵向轴线V旋转180度，如图14所示，再扳紧控制钮把181将第一架体20与第二架体30重新固定，即可进行手部相反方向(即顺时钟方向)的绕转运动。
