(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エクササイズ装置であり、
床で支持されるように適合された基部を含むフレーム（２４、３２４）と、
軸線の周りに旋回可能な少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を有するクランクシステム（２８、３２８）であって、前記少なくとも１つのクランクが、少なくとも１つの可撓性要素クランクガイドを、前記軸線の周りに回転するように担持するクランクシステムと、
右側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された右側リンクアセンブリ（２６、３２６）と、
左側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された左側リンクアセンブリ（２６、３２６）と、
それぞれ第１および第２の可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を含む第１および第２の結合システム（３４、３３４）であって、該第１の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を前記右側フットサポート（２６、３２６）に結合し、該第２の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を前記左側フットサポート（２６、３２６）に結合する、第１および第２の結合システム（３４、３３４）と、
前記左側および右側フットサポート（２６、３２６）が移動する経路のステップ高さをユーザが調整することを可能にするように構成されたステップ高さ調整機構（３８、３３８）とを備え、
前記ステップ高さ調整機構は、前記少なくとも１つの可撓性要素クランクガイドが前記軸線に対して同じ角度位置にある際に、前記第１の可撓性要素および前記第２の可撓性要素の各々が、前記少なくとも１つの可撓性要素クランクガイドに部分的に巻架される量または程度を調整することを特徴とするエクササイズ装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのクランク（７０、３７０）は、単一のクランク（７０、３７０）を含み、前記第１および第２の結合システム（３４、３３４）のそれぞれにおける前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、前記単一のクランク（７０、３７０）に結合されることを特徴とする請求項１に記載のエクササイズ装置。
【請求項３】
前記単一のクランク（７０、３７０）は、
第１および第２の前記可撓性要素クランクガイド（７２、３７２）を担持するクランクアーム（７０）を含むことを特徴とする請求項２に記載のエクササイズ装置。
【請求項４】
前記第１および第２の可撓性要素クランクガイド（７２）は積み重ねられることを特徴とする請求項３に記載のエクササイズ装置。
【請求項５】
前記第１および第２の可撓性要素クランクガイド（７２）はそれぞれ第１および第２のプーリを含み、前記第１の結合システムの前記可撓性要素が、前記第１の可撓性要素クランクガイドの第１の側の周りに部分的に巻架され、前記第２の結合システムの前記可撓性要素が、前記第２の可撓性要素クランクガイドの、前記第１の側の対向側である第２の側に部分的に巻架されることを特徴とする請求項４に記載のエクササイズ装置。
【請求項６】
前記第１の結合システム（３４）は、
第１のガイド要素と、
第２のガイド要素と、
第１の可撓性要素エンドマウント（９８）とを含み、該第１の結合システム（３４）の前記可撓性要素（１０４）は、第１の端部が前記右側フットサポート（２６）に取り付けられ、第２の端部が該第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）に取り付けられ、また、該第１の結合システム（３４）の前記可撓性要素（１０４）は、該第１のガイド要素、該第２のガイド要素および前記第１の可撓性要素クランクガイドに巻架されることを特徴とする請求項４に記載のエクササイズ装置。
【請求項７】
前記第１および第２のガイド要素はそれぞれ第１および第２のプーリを含むことを特徴とする請求項６に記載のエクササイズ装置。
【請求項８】
前記第１のガイド要素は略水平軸線の周りに回転し、前記第２のガイド要素は略水平軸線の周りに回転することを特徴とする請求項７に記載のエクササイズ装置。
【請求項９】
前記フレーム（２４、３２４）は、第１および第２のサイドアームをそれぞれ同じ高さにおいて前記右側フットサポート（２６、３２６）および前記左側フットサポート（２６、３２６）の対向側に含み、前記第１のガイド要素は、前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を前記第１のサイドアームの内部に案内し、前記第２のガイド要素（１０４、４０４、４０６）は、前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を前記第１のサイドアームの内部から前記第１のサイドアームの外部に案内することを特徴とする請求項６に記載のエクササイズ装置。
【請求項１０】
前方を向いたユーザによって把持されるように構成された左側および右側ハンドル部（２７、３２７）と、
前記左側および右側フットサポート（６０、３６０）によってそれぞれ支持される左側および右側フットパッド（２６、３２６）とを更に備え、前記クランクシステム（２８、３２８）は前記左側および右側フットパッド（２６、３２６）の前方にあることを特徴とする請求項６に記載のエクササイズ装置。
【請求項１１】
前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）は、前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を前記第１の可撓性要素クランクガイド（７２、３７２）に巻架する範囲を変更するために、前記フレーム（２４、３２４）に対して複数の異なる位置間で可動的に支持されることを特徴とする請求項６に記載のエクササイズ装置。
【請求項１２】
前記第２の結合システム（３４、３３４）は、
第３のガイド要素と、
第４のガイド要素と、
第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）とを含み、該第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、第１の端部が前記左側フットサポート（２６、３２６）に取り付けられ、第２の端部が該第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）に取り付けられ、また、該第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、該第３のガイド要素、該第４のガイド要素および前記第２の可撓性要素クランクガイドに巻架されることを特徴とする請求項６に記載のエクササイズ装置。
【請求項１３】
前記ステップ高さ調整機構（３８、３３８）は、前記軸線の周りに回転可能な調整部材（１１４、４１４）であって、前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウントが設けられた調整部材（１１４、４１４）を含み、該調整部材は様々な位置に固着可能であり、したがって前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウントを様々な位置から選択される選択位置に保持することが可能となることを特徴とする請求項１２に記載のエクササイズ装置。
【請求項１４】
前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）および前記第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、前記第１および第２の可撓性要素クランクガイド（７２、３７２）の対向側に巻架されることを特徴とする請求項１３に記載のエクササイズ装置。
【請求項１５】
前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）は、前記軸線周りに互いに１８０度離間して配されることを特徴とする請求項１３に記載のエクササイズ装置。
【請求項１６】
前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）と前記第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）とは略水平の平行部分を有することを特徴とする請求項１に記載のエクササイズ装置。
【請求項１７】
少なくとも１つのクランク（７０）の旋回軸線が略鉛直であることを特徴とする請求項１に記載のエクササイズ装置。
【請求項１８】
前記第１の結合システム（３４、３３４）および前記第２の結合システム（３４、３３４）は、前記右側フットサポート（２６、３２６）および前記左側フットサポート（２６、３２６）を、複数の異なる第１の利用可能経路のうちから選択される第１の選択利用可能経路を通るように移動させ、該第１の選択利用可能経路は、ユーザが前記左側フットサポート（２６、３２６）および前記右側フットサポート（２６、３２６）に力を加えたことに応答して該複数の異なる第１の利用可能経路間で変化することを特徴とする請求項１に記載のエクササイズ装置。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのクランク（３７０）は、
前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記第１の可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を移動させる第１のクランク（３７０）と、
前記第２の結合システム（３４、３３４）の前記第２の可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を移動させる第２のクランク（３７０）とを含むことを特徴とする請求項１に記載のエクササイズ装置。
【請求項２０】
前記第１のクランク（３７０）および前記第２のクランク（３７０）は同じ軸線の周りに旋回することを特徴とする請求項１９に記載のエクササイズ装置。
【請求項２１】
前記第１のクランク（３７０）によって担持される第１の可撓性要素クランクガイドと、前記第２のクランク（３７０）によって担持される第２の可撓性要素クランクガイド（７２、３７２）とを更に備え、該第１の可撓性要素クランクガイド（７２、３７２）には前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記第１の可撓性要素（１０４、４０４、４０６）が部分的に巻架され、該第２の可撓性要素クランクガイド（７２、３７２）には前記第２の結合システム（３４、３３４）の前記第２の可撓性要素（１０４、４０４、４０６）が部分的に巻架されることを特徴とする請求項１９に記載のエクササイズ装置。
【請求項２２】
前記第１のクランク（３７０）および前記第２のクランク（３７０）は同じ軸線の周りに旋回することを特徴とする請求項２１に記載のエクササイズ装置。
【請求項２３】
前記第１の可撓性要素クランクガイド（３７２）と前記第２の可撓性要素クランクガイド（３７２）とは互いに１８０度位相をずらして回転することを特徴とする請求項２１に記載のエクササイズ装置。
【請求項２４】
前記第１および前記第２の可撓性要素クランクガイド（３７２）はそれぞれ第１および第２のプーリを含むことを特徴とする請求項２１に記載のエクササイズ装置。
【請求項２５】
前記第１の結合システム（３３４）は、前記第１の結合システム（３３４）の前記可撓性要素（４０４、４０６）の一端に取り付けられた第１の可撓性要素エンドマウント（３９８）を含み、前記第２の結合システム（３３４）は、前記第２の結合システム（３３４）の前記可撓性要素（４０４、４０６）の一端に取り付けられた第２の可撓性要素エンドマウント（３９８）を含み、前記第１の可撓性要素エンドマウント（３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウント（３９８）は互いに同調して上下に可動であることを特徴とする請求項１９に記載のエクササイズ装置。
【請求項２６】
前記ステップ高さ調整機構（３３８）は、前記第１の可撓性要素エンドマウントおよび前記第２の可撓性要素エンドマウントを昇降させるように構成された電動アクチュエータ（４１６）を含むことを特徴とする請求項２５に記載のエクササイズ装置。
【請求項２７】
前記第１の可撓性要素エンドマウントおよび前記第２の可撓性要素マウントは、前記第１のクランク（３７０）および前記第２クランク（３７０）が旋回する軸線の周りに旋回することを特徴とする請求項２５に記載のエクササイズ装置。
【請求項２８】
前記第１のクランク（３７０）および前記第２のクランク（３７０）と動作可能に結合された回転部材（３３０）と、
前記回転部材（３３０）に連結された抵抗源とを更に備えることを特徴とする請求項１９に記載のエクササイズ装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのクランク（３７０）は前記エクササイズ装置の鉛直方向中間点よりも下方に収容されることを特徴とする請求項１９に記載のエクササイズ装置。
【請求項３０】
回転可能なトルクバーを更に備えるエクササイズ装置であって、前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、前記右側フットサポート（２６、３２６）と前記トルクバーとの間で結合された第１の部分と、前記トルクバーと前記少なくとも１つのクランク（３７０）との間で結合された第２の部分とを含み、該第１の部分は、該第２の部分が前記トルクバーから巻き戻されるときに前記トルクバーに巻き取られるように前記トルクバーに連結されていることを特徴とする請求項１９に記載のエクササイズ装置。
【請求項３１】
エクササイズ装置であって、
床で支持されるように適合された基部を有するフレーム（２４）と、
少なくとも１つのクランク（７０）を有するクランクシステム（２８）と、
右側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４）によって旋回可能に支持された右側リンクアセンブリ（２６）と、
左側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４）によって旋回可能に支持された左側リンクアセンブリ（２６）と、
可撓性要素をそれぞれ含む第１および第２の結合システム（３４）であって、該第１の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０）を前記右側フットサポート（２６、３２６）に結合し、該第２の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０）を前記左側フットサポート（２６、３２６）に結合する、第１および第２の結合システム（３４）とを備え、前記少なくとも１つのクランク（７０）は、軸線の周りに回転可能な単一のクランク（７０）で構成され、前記第１および第２の結合システム（３４）のそれぞれにおける前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、前記軸線の同じ側で前記単一のクランク（７０）に結合されることを特徴とするエクササイズ装置。
【請求項３２】
前記第１の結合システム（３４、３３４）および前記第２の結合システム（３４、３３４）は、前記右側フットサポート（２６、３２６）および前記左側フットサポート（２６、３２６）を、複数の異なる第１の利用可能経路のうちから選択される第１の選択利用可能経路を通るように移動させ、該第１の選択利用可能経路は、ユーザが前記左側フットサポート（２６、３２６）および前記右側フットサポート（２６、３２６）に力を加えたことに応答して該複数の異なる第１の利用可能経路間で変化することを特徴とする請求項３１に記載のエクササイズ装置。
【請求項３３】
エクササイズ装置であって、
床で支持されるように適合された基部を含むフレーム（２４、３２４）と、
少なくとも１つのクランク（３７０）を有するクランクシステム（２８、３２８）と、
右側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された右側リンクアセンブリ（２６）と、
左側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された左側リンクアセンブリ（２６）と、
可撓性要素をそれぞれ含む第１および第２の結合システム（３４）であって、該第１の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（３７０）を前記右側フットサポート（２６、３２６）に結合し、該第２の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（３７０）を前記左側フットサポート（２６、３２６）に結合する、第１および第２の結合システム（３４）とを備え、
前記第１の結合システム（３４、３３４）は、
第１のガイド要素（１００、１０２）と、
第２のガイド要素（１００、１０２）と、
第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）とを含み、該第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、第１の端部が前記右側フットサポート（２６、３２６）に取り付けられ、第２の端部が該第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）に取り付けられ、また、該第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、該第１のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）、該第２のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）および前記クランクの第１の可撓性要素クランクガイドに巻架され、
前記第２の結合システム（３４、３３４）は、
第３のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）と、
第４のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）と、
第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）とを含み、該第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、第１の端部が前記左側フットサポート（２６、３２６）に取り付けられ、第２の端部が該第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）に取り付けられ、また、該第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）は、該第３のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）、該第４のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）および前記クランクの第２の可撓性要素クランクガイド（７２、３７２）に巻架され、
前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウントが設けられた調整部材（１１４、４１４）を更に備え、該調整部材は様々な位置に固着可能であり、したがって前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）を様々な位置から選択される選択位置に保持することが可能となることを特徴とするエクササイズ装置。
【請求項３４】
前記第１および第２のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）はそれぞれ第１および第２のプーリを含むことを特徴とする請求項３３に記載のエクササイズ装置。
【請求項３５】
前記第１のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）は略水平軸線の周りに回転し、前記第２のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）は略水平軸線の周りに回転することを特徴とする請求項３３に記載のエクササイズ装置。
【請求項３６】
前記フレーム（２４、３２４）は、第１および第２のサイドアームをそれぞれ同じ高さにおいて前記右側フットサポート（２６、３２６）および前記左側フットサポート（２６、３２６）の対向側に含み、前記第１のガイド要素（１００、１０２、４００、４０２）は、前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を前記第１のサイドアームの内部に案内し、前記第２のガイド要素（１００、１０２）は、前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）を前記第１のサイドアーム（５６、３５６）の内部から前記第１のサイドアーム（５６、３５６）の外部に案内することを特徴とする請求項３３に記載のエクササイズ装置。
【請求項３７】
前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）と前記第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）とは略水平の平行部分を有することを特徴とする請求項３３に記載のエクササイズ装置。
【請求項３８】
前記第１の結合システム（３４、３３４）および前記第２の結合システム（３４、３３４）は、前記右側フットサポート（２６、３２６）および前記左側フットサポート（２６、３２６）を、複数の異なる第１の利用可能経路のうちから選択される第１の選択利用可能経路を通るように移動させ、該第１の選択利用可能経路は、ユーザが前記左側フットサポート（２６、３２６）および前記右側フットサポート（２６、３２６）に力を加えたことに応答して該複数の異なる第１の利用可能経路間で変化することを特徴とする請求項３３〜３７のいずれか一項に記載のエクササイズ装置。
【請求項３９】
エクササイズ装置であって、
床で支持されるように適合された基部を含むフレーム（２４、３２４）と、
略鉛直軸線の周りに旋回可能な少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を有するクランクシステム（２８、３２８）と、
右側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された右側リンクアセンブリ（２６）と、
左側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された左側リンクアセンブリ（２６）と、
可撓性要素をそれぞれ含む第１および第２の結合システム（３４、３３４）であって、該第１の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を前記右側フットサポート（２６、３２６）に結合し、該第２の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を前記左側フットサポート（２６、３２６）に結合する、第１および第２の結合システム（３４、３３４）とを備え、前記第１の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）と前記第２の結合システム（３４、３３４）の前記可撓性要素（１０４、４０４、４０６）とは略水平の平行部分を有し、
前記第１の結合システムは、第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）を含み、該第１の結合システムの前記可撓性要素は、第１の端部が前記右側フットサポートに取り付けられ、第２の端部が該第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）に取り付けられ、
前記第２の結合システムは、第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）を含み、該第２の結合システムの前記可撓性要素は、第１の端部が前記左側フットサポート（２６、３２６）に取り付けられ、第２の端部が該第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）に取り付けられ、
前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウントが設けられた調整部材（１１４、４１４）を更に備え、該調整部材は様々な位置に固着可能であり、したがって前記第１の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）および前記第２の可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）を様々な位置から選択される選択位置に保持することが可能となることを特徴とするエクササイズ装置。
【請求項４０】
前記第１の結合システム（３４、３３４）および前記第２の結合システム（３４、３３４）は、前記右側フットサポート（２６、３２６）および前記左側フットサポート（２６、３２６）を、複数の異なる第１の利用可能経路のうちから選択される第１の選択利用可能経路を通るように移動させ、該第１の選択利用可能経路は、ユーザが前記左側フットサポート（２６、３２６）および前記右側フットサポート（２６、３２６）に力を加えたことに応答して該複数の異なる第１の利用可能経路間で変化することを特徴とする請求項３９に記載のエクササイズ装置。
【請求項４１】
エクササイズ装置であって、
床で支持されるように適合された基部を含むフレーム（２４、３２４）と、
軸線の周りに旋回可能な少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を有するクランクシステム（２８、３２８）であって、前記少なくとも１つのクランクが、少なくとも１つの可撓性要素クランクガイドを、前記軸線の周りに回転するように担持するクランクシステムと、
右側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された右側リンクアセンブリ（２６）と、
左側フットサポート（２６、３２６）を含み、前記フレーム（２４、３２４）によって旋回可能に支持された左側リンクアセンブリ（２６）と、
それぞれ第１および第２の可撓性要素を含む第１および第２の結合システム（３４、３３４）であって、該第１の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を前記右側フットサポート（２６、３２６）に結合し、該第２の結合システム（３４、３３４）が前記少なくとも１つのクランク（７０、３７０）を前記左側フットサポート（２６、３２６）に結合する、第１および第２の結合システム（３４、３３４）とを備え、該第１および第２の結合システム（３４、３３４）は、前記右側フットサポート（２６、３２６）および前記左側フットサポート（２６、３２６）を、複数の異なる第１の利用可能経路のうちから選択される第１の選択利用可能経路を通るように移動させ、該第１の選択利用可能経路は、ユーザが前記左側フットサポート（２６、３２６）および前記右側フットサポート（２６、３２６）に力を加えたことに応答して該複数の異なる第１の利用可能経路間で変化し、
該エクササイズ装置は更に、
前記左側および右側フットサポート（２６、３２６）が移動する経路のステップ高さをユーザが調整することを可能にするように構成されたステップ高さ調整機構（３８、３３８）であって、前記左側および右側フットサポート（２６、３２６）の移動中に前記ステップ高さを調整する電動アクチュエータを含むステップ高さ調整機構（３８、３３８）を備え、前記電動アクチュエータは、前記少なくとも１つの可撓性要素クランクガイドが前記軸線に対して同じ角度位置にある際に、前記第１の可撓性要素および前記第２の可撓性要素の各々が、前記少なくとも１つの可撓性要素クランクガイドに部分的に巻架される量または程度を調整することによって、前記ステップ高さを調整することを特徴とするエクササイズ装置。
【請求項４２】
左側および右側フットパッドを左側および右側可撓性要素（１０４、４０４、４０６）によって可動的に支持し、該左側および右側フットパッドを、複数の異なる第１の利用可能経路のうちから選択される第１の選択利用可能経路を通るように移動させ、該第１の選択利用可能経路は、ユーザが前記左側フットサポート（２６、３２６）および前記右側フットサポート（２６、３２６）に力を加えたことに応答して該第１の複数の異なる利用可能経路間で変化し、該左側および右側可撓性要素（１０４、４０４、４０６）のそれぞれの第１の端部を該左側および右側フットパッド（２６、３２６）に結合し、それぞれの第２の端部を可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）に取り付け、該左側および右側可撓性要素（１０４、４０４、４０６）をクランクアーム（７０、３７０）によって担持されるガイドに巻架するステップと、
前記クランクアーム（７０、３７０）の回転軸線に対する前記可撓性要素エンドマウント（９８、３９８）の位置決めを調整してステップ高さを調整するステップとを備えることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一部のエクササイズ装置では、ユーザがエクササイズ装置のフットサポートに力を加えるだけで自身のストライドの水平方向長さを調整することができる。このようなエクササイズ装置では、ユーザが最大鉛直方向長さまたは鉛直方向ステップ高さを調整することはできない。このようなエクササイズ装置は嵩張るだけでなく複雑で高価な装置となる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】例示的な一実施形態に係るエクササイズ装置の各部分を概略的に示す上面斜視図である。
【図２】図１のエクササイズ装置の別の上面斜視図である。
【図３】図１のエクササイズ装置の別の斜視図である。
【図４】図１のエクササイズ装置の左側面図である。
【図５】図１のエクササイズ装置の右側面図である。
【図６】図１のエクササイズ装置の上面図である。
【図７】図１のエクササイズ装置の背面図である。
【図８】図１のエクササイズ装置の底面図である。
【図９】第１のステップ高さ設定における図１のエクササイズ装置を示す部分上面図である。
【図１０】第２のステップ高さ設定における図１のエクササイズ装置を示す部分上面図である。
【図１０Ａ】様々なステップ高さ設定における図１のエクササイズ装置の可撓性要素を示す図である。
【図１１】図１のエクササイズ装置の部分上面斜視図であり、例示的な一実施形態に係るステップ高さ調整機構を示す図である。
【図１２】図１のエクササイズ装置の部分断面図であり、例示的な一実施形態に係る可撓性要素経路を示す図である。
【図１３】図１のエクササイズ装置の別の部分断面図であり、可撓性要素経路の詳細を示す図である。
【図１４】図１のエクササイズ装置の別の部分断面図であり、例示的な一実施形態に係る可撓性要素経路を示す図である。
【図１５】図１のエクササイズ装置の底面図であり、例示的な一実施形態に係る抵抗システムを示す図である。
【図１６】図１５のエクササイズ装置の断面図であり、抵抗システムの詳細を示す図である。
【図１７】例示的な一実施形態に係るエクササイズ装置の各部分を概略的に示す左側斜視図である。
【図１７Ａ】図１７のエクササイズ装置の右側斜視図である。
【図１８】図１７のエクササイズ装置の一部分を示す別の上面斜視図である。
【図１９】図１７のエクササイズ装置の一部分を示す別の上面斜視図である。
【図２０】図１７のエクササイズ装置の一部分を示す別の上面斜視図である。
【図２１】図１７のエクササイズ装置の右側面図である。
【図２２】図１７のエクササイズ装置の一部分を示す部分背面図である。
【図２３】図１７のエクササイズ装置の一部分を示す背面図である。
【図２４Ａ】あるステップ高さ設定における図１７のエクササイズ装置の可撓性要素を示す図である。
【図２４Ｂ】別のステップ高さ設定における図１７のエクササイズ装置の可撓性要素を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
図１〜図８は例示的な一実施形態に係るエクササイズデバイスまたは装置２０を示す。エクササイズデバイスまたは装置２０では、ユーザが当該エクササイズ装置のフットサポートに力を加えるだけで自身のストライドの水平方向長さを調整することが可能となる。エクササイズ装置２０では更に、ユーザが鉛直方向長さまたは鉛直方向ステップ高さを調整することも可能となる。エクササイズ装置２０は、このような動作自由度をよりコンパクトでシンプル且つ低価格な構造の可撓性要素１０４を使用して実現する。図１〜図７に示すように、エクササイズ装置２０は、フレーム２４と、リンクアセンブリ２６Ｌ、２６Ｒ（リンクアセンブリ２６と総称する。）と、スイングアーム２７と、クランクシステム２８と、抵抗システム３０と、結合システム３４Ｌ、３４Ｒと、ステップ高さ調整機構３８と、水平方向抵抗システム４０と、ディスプレイ４２とを備える。
【０００４】
フレーム２４はエクササイズ装置２０を土台または床上に支持する。フレーム２４は、基部５０、正面もしくは前方支柱または前脚部５２、後方支持部または後脚部５４およびサイドアーム５６Ｌ、５６Ｒ（サイドアーム５６と総称する。）を含む。基部５０は床に押し付けられ、脚部５２、５４に連結される。前脚部５２はエクササイズ装置２０の前端に延在し、ディスプレイ４２を支持しながら双方のサイドアーム５６に連結される。後脚部５４はそれぞれエクササイズ装置２０の後端に延在し、サイドアーム５６に連結される。
【０００５】
サイドアーム５６は脚部５２から後方に向かって双方のリンクアセンブリ２６の対向側に延在する。サイドアーム５６は互いに同じ鉛直高さで略平行に延在する。サイドアーム５６は、ユーザがエクササイズ装置２０を取り付けるとき、または他の何らかの理由でリンクアセンブリ２６のハンドル部を把握していないときに、ユーザの左右の手で把持することまたは左右の手を乗せておくことが可能なバー、ビームまたはシャフトを提供する。サイドアーム５６は、ユーザをリンクアセンブリ２６上およびエクササイズ装置２０上に保持しやすくし、ユーザがエクササイズ装置２０から脱落する可能性を低下させる。
【０００６】
図示の例では更に、サイドアーム５６は結合システム３４の可撓性要素を取り囲むシールドとしても働く。図示の例では、サイドアーム５６は、クランクシステム２８、ステップ高さ調整機構３８および結合システム３４の各部分を支持するのにも役立つ。他の実施態様では、サイドアーム５６と独立した別個の構造体を使用してクランクシステム２８、ステップ高さ調整機構３８および結合システム３４の各部分を支持することができる。
【０００７】
他の実施態様では、フレーム２４は他の様々な構成を有することができる。例えば、他の実施形態では、サイドアーム５６が可撓性要素を取り囲まないようにすることもできる。他の実施態様では、サイドアーム５６が脚部５２および脚部５４を相互連結しないようにすることもできる。基部５０が異なる構成を有することもできる。
【０００８】
リンクアセンブリ２６は、フレーム２４によって可動的に支持される１つまたは複数の部材を備える。該部材は、エクササイズ中のユーザがリンクアセンブリ２６に力を加えてリンクアセンブリ２６をフレーム２４に対して移動させたときに、ユーザの足を上昇させ支持するように構成されている。図示の例では、リンクアセンブリ２６はそれぞれ弓状運動部材５８と、フットサポート部材６０と、フットパッド６２とを含む。各弓状運動部材５８は、それぞれ一方の端部が一方のサイドアーム５６によって旋回可能に支持され、他方の端部がフットサポート部材６０に旋回可能に連結されている。
【０００９】
各フットサポート部材６０（ステアアームとも呼ぶ。）は、それぞれ一方の弓状運動部材５８から延び、一方のフットパッド６２を支持する。各フットパッド６２は、ユーザの足を乗せることができる表面を提供するパドルやペダル等を含む。図示の例では、各フットパッド６２は更に、ユーザの足またはつま先から上方または鉛直方向に力を加えることを可能にするトーカバーまたはトークリップも含む。フットパッド６２は多種多様な寸法、形状および構成を有することができる。他の実施形態では、弓状運動部材５８およびフットサポート部材６０（フットリンクとも呼ぶ。）もそれぞれ様々な構成、形状および連結構成を有することができる。例えば、他の実施形態では、フットサポート部材６０の後端を片持ち支持する代わりに、それぞれ一方のサイドアーム５６またはフレーム２４の別の部分から延びる別の支持リンクにより旋回可能に支持することもできる。
【００１０】
図示の例では、リンクアセンブリ２６Ｌおよび２６Ｒは剛性シンクロナイザ６３によって互いに連結されている。剛性シンクロナイザ６３はロッカーアーム（揺動アーム）６４およびリンク６５（図８参照）を含む。ロッカーアーム６４はフレーム２４によって旋回可能に支持される。各リンク６５は、それぞれロッカーアーム６４と旋回可能に結合された第１の端部と、一方の部材５８と旋回可能に結合された第２の端部とを有する。シンクロナイザ６３は、各リンクアセンブリ２６が互いに１８０度位相をずらして移動するように各リンクアセンブリ２６の旋回動作を同期させる。他の実施態様では他の同期機構を使用することもできる。実施形態によってはシンクロナイザ６３が省略されることもある。
【００１１】
スイングアーム２７はハンドル部６６を有するアームを含む。ハンドル部６６は、リンクアセンブリ２６がフレーム２４に対して旋回されるときにユーザによって把持されるように構成されている。図示の例では、スイングアーム６６は、弓状運動部材５８と一緒に旋回するように弓状運動部材５８に堅固に連結され、または弓状運動部材５８と単一の構造体として一体形成される。したがって、ユーザはスイングアーム２７を用いて自身の腕および上半身を鍛えることができる。他の実施形態では、スイングアーム２７は、リンクアセンブリ５８と独立して旋回すること、上半身エクササイズのための独立した抵抗システムを有すること、またはフレーム２４によって堅固にもしくは固定的に支持することができる。実施形態によってはスイングアーム６６が省略されることもある。
【００１２】
クランクシステム２８は、リンクアセンブリ２６の動作を同期させ、かかる動作に抵抗を付与するように構成された機構を含む。図８〜図１１はクランクシステム２８をより詳細に示している。これらの図面に示したように、クランクシステム２８は、クランクアーム７０および可撓性要素クランクガイド７２Ｌ、７２Ｒ（可撓性要素クランクガイド７２と総称する。）を含む。クランクアーム７０は、略鉛直軸線７４の周りに回転し、且つ軸線７４から半径方向に離間した位置で一方の結合システム３４の可撓性要素１０４に結合されるように構成された部材を含む。クランクアーム７０が略鉛直軸線７４の周りに回転することから、よりコンパクトなクランクシステム２８が得られる。例えば、クランクシステム２８はフレーム２４のサイドアーム５６の鉛直方向厚さの範囲内に少なくとも部分的に収容することができる。即ち、クランクシステム２８が鉛直方向においてサイドアーム５６の鉛直方向厚さと少なくとも部分的に重なり合うようにすることができる。また他の実施形態では、クランクシステム２８は水平軸線の周りに回転するクランクアーム７０を含むこともできる。
【００１３】
図示の例では、クランクアーム７０は複合入力クランクおよびシーブを含む。この複合入力クランクおよびシーブは、軸線７４の周りに同心状に延在し、且つ軸線７４から半径方向に離間した位置で可撓性要素に結合されるディスクやホイール等の形をとる。他の実施形態では、クランクアーム７０は、軸線７４の周りに回転し、且つ一方の結合システム３４の可撓性要素１０４と結合するように構成された１つまたは複数の部材を含むことができる。その場合、クランクアーム７０は軸線７４の周りに同心状に延在しない。
【００１４】
本開示では、「結合する」という用語は２つの部材を互いに直接接合することまたは間接的に接合することを意味する。かかる接合は本質的に固定であっても本質的に可動であってもよい。かかる接合は２つの部材によって実現することも、２つの部材、および単体構造物として互いにまたはそれら２つの部材と一体形成された任意の追加的な中間部材によって実現することも、互いに取り付けられた２つの部材および任意の追加的な中間部材によって実現することもできる。かかる接合は本質的に恒久的であっても本質的に着脱可能または取り外し可能であってもよい。「動作可能に結合」という用語は、運動を一方の部材から他方の部材に直接伝達することまたは中間部材を介して伝達することができるように、２つの部材を直接接合することまたは間接的に接合することを指すものとする。
【００１５】
可撓性要素クランクガイド７２は、クランクアーム７０に連結され担持される部材を含む。該部材はそれぞれ軸線７４の周りに回転し、且つこれらの部材に結合システム３４の可撓性要素１０４が巻架され、それにより力がクランクガイド７２に伝達され、最終的にクランクシステム２８のクランクアーム７０に伝達されるようにクランクアーム７０に連結され担持される。図示の例では、可撓性要素クランクガイド７２は、軸線７４から半径方向に離間された軸線７６の周りに回転または旋回するようにクランクアーム７０と旋回可能または回転可能に結合されている。図１１に示すように、可撓性要素クランクガイド７２は単一の共通軸線７６の周りに回転するように互いに鉛直方向に積み重ねられる。これらのガイド７２の対向側に結合システム３４の可撓性要素１０４が巻架される。可撓性要素クランクガイド７２はそれぞれの対向側に可撓性要素を巻架した状態で互いに積み重ねられるため、単一のクランクピンまたは回転軸線７６を共有する。したがって、よりコンパクトなクランクシステム２８が得られることになる。
【００１６】
図示の例では、各可撓性要素クランクガイド７２はプーリを含む。一方、他の実施形態では、各可撓性要素クランクガイド７２はスプールまたはディスクを含む。このスプールまたはディスクに可撓性要素が接すると、可撓性要素は可撓性要素クランクガイド７２の回転なしに動作または摺動することが可能となる。また他の実施形態では、クランクシステム２８は２つのクランクアーム７０および２つのガイド７２を含むことができる。その場合は、各リンクアセンブリ２６にそれぞれ別個の独立したクランクアーム７０および可撓性要素クランクガイド７２が設けられる。
【００１７】
抵抗システム３０は、クランクシステム２８の回転に対して付加的な抵抗を付与する。図示の特定の例では、抵抗システム３０は、クランクシステム２８のクランクアーム７０の回転に対して選択的に調整可能な漸増抵抗を付与する。図１および図８は抵抗システム３０をより詳細に示している。図１および図８に示すように、抵抗システム３０は、ベルト８０、プーリ８２、テンショナ８４、プーリ８６、ベルト８８、プーリ９０および抵抗源９２を含む。図８に示すように、ベルト８０はクランクアーム７０およびプーリ８２に巻架される。テンショナ８２は、ベルト８０を圧迫してベルト８０の張力を調整するようにベルト８０に対して可動に配置されるまたはそのように調整可能であるプーリのような部材を含む。図１に示すように、プーリ８２は介在シャフト９４を介してプーリ８６に連結される。ベルト８８はプーリ８６およびプーリ９０に巻架される。プーリ９０は介在シャフト９６によって抵抗源９２に連結される。
【００１８】
抵抗源９２は、選択的に調整可能な抵抗に抗して回転するように構成された機構を含む。一実施形態では、抵抗源９２は金属プレートおよび１つまたは複数の磁石を含み、これらの要素は渦流制動機を構成する。一実施形態では、１つまたは複数の磁石は電磁石を含む。これらの電磁石により磁力の強度を選択的に調整してクランクアーム７０の回転に抗して付与される抵抗を制御し、変更することが可能となる。別の実施形態では、抵抗源９２は発電機を含むことができる。また別の実施形態では、抵抗源９２は、互いに摩擦接触してクランクアーム７０の回転に抗する摩擦抵抗を付与する２つの表面を含むことができる。別の実施形態では空気制動機が利用される可能性がある。また他の実施形態では他の制動機または抵抗機構が利用される可能性がある。
【００１９】
抵抗システム３０ではクランクアーム７０と抵抗源９２の間で２段トランスミッションを利用する故にクランクシステム２８および抵抗システム３０の構成または構造がよりコンパクトとなり、クランクアーム７０と抵抗源９２の速度比（約１２：１）により電気的性能が改善される。他の実施形態では、１段または３段以上のトランスミッションを利用することもできる。また他の実施形態では、抵抗システム３０が他の構成を有することも省略されることもある。例えば、別の実施形態では、抵抗システム３０のトランスミッションがベルトおよびプーリの代わりに歯車列やチェーン・スプロケット等を含むことができる。
【００２０】
結合システム３４は、クランクシステム２８をフットサポート部材６０またはフットパッド６２と動作可能に結合または接合する。各結合システム３４は前方可撓性エンドマウント９８、後方ガイド要素１０２および可撓性要素１０４を含む。図１１に示すように、前方可撓性エンドマウント９８（「終端」とも呼ぶ。）は、可撓性要素１０４の一端を取り付ける取付点または固定点を含む。図示の例では、各マウント９８は可撓性要素１０４の横方向の揺動を可能にする揺動軸受または旋回軸受を含む。図示の例では、各結合システム３４Ｌ、３４Ｒに関するエンドマウント９８をステップ高さ調整機構３８によって提供している。ステップ高さ調整機構３８を省略する他の実施形態では、エンドマウント９８をフレーム２４の一部によって提供することができる。また他の実施形態では、可撓性要素１０４の両端をガイド７２に巻架せずにクランクアーム７０に直接取り付ける。この場合は、エンドマウント９８をクランクアーム７０上に設けることができる。
【００２１】
各結合システム３４の前方ガイド要素１００は、可撓性要素１０４がクランクシステム２８からフットサポート部材６０に向かって延びるときの可撓性要素１０４の移動を誘導または案内するように構成された部材を含む。図示の例では、各前方ガイド要素１００はプーリを含み、各プーリはフレーム２４により略鉛直軸線１０８の周りに回転支持される。一方、他の実施形態では、各ガイド要素１００は回転しない低摩擦面を含み、可撓性要素１０４がこの面に接して移動または摺動することができるようになる。図９および図１０に示すように、結合システム３４Ｌ、３４Ｒの各ガイド要素１００を前後方向（エクササイズ装置２０の長手方向）にずらして配置する。ガイド要素１００およびそれらの回転軸線１０８をこのようにずらすことにより、可撓性要素１０４をクランクシステム２８の可撓性要素クランクガイド７２の対向側に巻架することが容易となる。他の実施形態では、可撓性要素１０４を、積み重ねた一対のクランクガイド７２の対向側に巻架しない。この場合は、ガイド要素１００およびそれらの回転軸線１０８がずれないようにすることができる。一方、クランクアーム７０またはクランクガイド７２が略鉛直軸線の周りに回転しない実施形態では、ガイド要素１００を非鉛直軸線の周りに回転させることができる。
【００２２】
図１２に示すように、各ガイド要素１００は更に、可撓性要素１０４が開口を通じてサイドアーム５６の内部に進入するように案内および誘導する。したがって、各サイドアーム５６はシールドとしてだけでなく可撓性要素１０４のガイドとしても働く。一方、他の実施形態では、各可撓性要素１０４をサイドアーム５６の外部に延在させることもできる。
【００２３】
後方ガイド要素１０２は、前方ガイド要素１００からフットサポート部材６０に達する可撓性要素１０４の移動を案内および誘導する。図示の例では、後方ガイド要素１０２はプーリを含む。各プーリは、フットパッド６２が長手方向に整列したときに、フレーム２４のサイドアーム５６によってエクササイズ装置２０の後端近傍の、フットパッド６２の略鉛直方向上方に回転支持される。一方、他の実施形態では、各後方ガイド要素１０２は回転しない低摩擦面を含み、可撓性要素１０４がこの面に接して移動または摺動することができるようになる。
【００２４】
図１３および図１４に示すように、各ガイド要素１０２は更に、可撓性要素１０４がサイドアーム５６の内部から開口を通じて略鉛直方向下方のフットサポート部材６０およびフットパッド６２に達するように、可撓性要素１０４を案内および誘導する。図示の例では、ガイド要素１０２は軸線１０８から９０度離間した略水平軸線１１０の周りに回転する。その結果、ガイド要素１００、１０２は協働して、可撓性要素１０４がクランクシステム２８側では略水平方向に進み、フットサポート部材６０またはフットパッド６２への取り付け時には略鉛直方向に進むように、可撓性要素１０４の向きを変更する。このような向きの変更により略鉛直軸線の周りのクランクシステム２８の回転を容易にすることができる。一方、他の実施態様では、ガイド要素１００、１０２を平行な軸線の周りに回転させることができる。結合システム３４は２種類のガイド要素１００、１０２を有するものとして図示してあるが、他の実施形態では代替的に、かかるガイド要素の数を増加させることも減少させることもできる。
【００２５】
可撓性要素１０４には細長い可撓性または可曲性部材、例えばケーブル、ワイヤ、ロープ、ベルト、コード、紐、ストラップ、チェーン等が含まれる。この部材の第１の端部がそれぞれ一方のマウント９８に取り付けられまたは固定され、反対側の第２の端部が関連するフットサポート部材６０またはフットパッド６２に固定される。図示の例において、各可撓性要素１０４の一端は、それぞれフットパッド６２の横断方向反対側の前端付近または近傍の位置で、マウント１１２によってフットサポート部材６０にクランプされている。図示の例では、各マウント１１２は、関連する部材６０に取り付けられた旋回ブロックに対して（ねじ調整により）上下に摺動する本体を含み、このマウント本体に可撓性要素１０４が固定または固着される。各マウント１１２は、各部材６０が互いに同じ高さになるように各部材６０の位置を調整することができる。他の実施形態では、マウント１１２は他の固着機構、例えばクランプや締結具等も含むことができる。
【００２６】
各可撓性要素１０４はマウント１１２から後方ガイド１０２に係合するまで略鉛直方向に延びる。可撓性要素１０４はそれぞれ後方ガイド１０２に部分的に巻架され、一方のサイドアーム５６の内部に進入する。可撓性要素１０４はサイドアーム５６の内部を通って前方ガイド要素１００に係合するまで延びる。可撓性要素１０４は前方ガイド要素１００に部分的に巻架され、サイドアーム５６の外に出る。図９および図１０に示すように、各可撓性要素１０４は前方ガイド要素１００から延び、それぞれに関連するクランクガイド７２の片側に巻架される。最後に、各可撓性要素の一端がそれぞれ一方のエンドマウント９８に固着される。
【００２７】
各結合システム３４が（剛性の非可撓性部材または要素ではなく）可撓性要素１０４を利用する故に、回旋状経路全体の力の伝達をより円滑にすることができる。その結果、結合システム３４およびクランクシステム２８をよりコンパクトな構成とし、複雑さおよびコストを低減することができる。また、可撓性要素１０４は剛性要素と比較して直径が小さいため、リンクアセンブリ２６からクランクシステム２８への力の伝達を一層コンパクトな形で実現することができる。一方、他の実施形態では、可撓性要素１０４の少なくとも一区画または一部分を剛性の非可撓性部材または要素に置き換えることができる。
【００２８】
ステップ高さ調整機構３８は、フットサポート部材６０およびフットパッド６２に諸種のユーザ選択可能な最大上下鉛直方向運動範囲を与えるように構成される。調整機構３８を用いると、左右のフットサポート６０が移動し得る経路の最大ステップ高さまたは最大ステップ深さをユーザが調整することが可能となる。図９および図１０に示すように、調整機構３８は調整部材１１４およびアクチュエータ１１６を含む。調整部材１１４はアームを含み、該アームの両端部分にエンドマウント９８が設けられている。図示の例では調整部材１１４も軸線７４の周りに回転するため、よりコンパクトな構成となる。他の実施態様では、部材１１４を様々な軸線の周りに回転させることができる。また他の実施形態では、各エンドマウント９８を回転または並進させることにより各エンドマウント９８が互いに独立して異なる位置に移動可能となるように支持することができる。
【００２９】
アクチュエータ１１６は、調整部材１１４を複数の異なる位置間で回転または移動させ、それによりフレーム２４、クランクアーム７０およびクランクガイド７２に対してエンドマウント９８を様々な位置に位置決めし、保持し得るように構成された機構を含む。図９、図１０および図１０Ａに示すように、エンドマウント９８を再位置決めすると、関連する可撓性要素１０４が関連するクランクガイド７２に巻架される量または程度が変化する。この巻架量の変化がフットサポート６２の移動距離または移動範囲の変化をもたらす。一実施形態では、フットパッド６２が辿る経路の最大ステップ高さもしくは最大ステップ深さ、またはその両方を調整することができる。
【００３０】
図１０Ａは、エンドマウント９８の再位置決めによって達成される移動距離の調整を概略的に示している。特に、図１０Ａは、クランク７０、一方のクランクガイド７２、一方の可撓性ガイド要素１００、一方の可撓性要素１０４および一方のエンドマウント９８で構成される２種類の状態を部分的に重ね合わせて示している。図１０Ａでは、エンドマウント９８がまず第１の位置Ｌ１に位置決めまたは配置され、次いで第２の位置Ｌ２に再位置決めされる。図１０Ａは更に、エンドマウント９８がＬ１およびＬ２の各位置にあるときに、クランクガイド７２をクランク７０により最上部クランク位置ＴＣＰ（top crank position）と最下部クランク位置ＢＣＰ（bottom crank position）との間で回転させたときの可撓性要素１０４の状態も示し、エンドマウント９８の位置決めに依存する移動距離または移動範囲を例示している。
【００３１】
図１０Ａに示すように、エンドマウント９８が位置Ｌ１にあり、クランクガイド７２が最上部クランク位置ＴＣＰにあるとき、可撓性要素１０４は経路Ｐ１に沿って延び、フットサポート６０（概略的に図示。）は第１の最大高さＨ１を有する。エンドマウント９８が位置Ｌ１にあるときにクランク７０が回転すると、クランクガイド７２は最下部クランク位置ＢＣＰに再位置決めされる。その結果、可撓性要素１０４は第２の経路Ｐ２を辿る、即ち該経路を通って延びる。これによりフットサポート６０は第１の最大深さＤ１まで下降する。クランク７０の回転中、可撓性要素１０４は経路Ｐ１とＰ２の間のどこかの経路に沿って延びる。クランク７０の回転中、フットサポート６０は回転に対応して第１の最大高さ位置Ｈ１と第１の最大深さ位置Ｄ１との間を移動する。図示の例では、他方のフットサポート６０および可撓性要素１０４も同様の経路を通って移動するが、かかる動作は図１０Ａに示したフットサポート６０の動作と１８０度位相がずれることになる。エンドマウント９８が位置Ｌ１にあるとき、フットパッド６２は移動距離ＴＤ１を有する。
【００３２】
図１０Ａは更に、エンドマウント９８が第２の位置Ｌ２に再位置決めまたは再配置された状態も示している。エンドマウント９８が位置Ｌ２にあり、クランクガイド７２が最上部クランク位置ＴＣＰにあるとき、可撓性要素１０４は経路Ｐ３に沿って延び、フットパッド６２（概略的に図示。）は第２の最大高さＨ２を有する。エンドマウント９８が位置Ｌ２にあるときにクランク７０が回転すると、クランクガイド７２は最下部クランク位置ＢＣＰに再位置決めされる。その結果、可撓性要素１０４は第４の経路Ｐ４を辿る、即ち該経路を通って延びる。これによりフットパッド６２は第２の最大深さＤ２まで下降する。クランク７０の回転中、可撓性要素１０４は経路Ｐ１とＰ２の間のどこかの経路に沿って延びる。クランク７０の回転中、フットパッド６２は回転に対応して第２の最大高さ位置Ｈ２と第２の最大深さ位置Ｄ２との間を移動する。図示の例では、他方のフットパッド６２および可撓性要素１０４も同様の経路を通って移動するが、かかる動作は図１０Ａに示したフットパッド６２の動作と１８０度位相がずれることになる。エンドマウント９８が位置Ｌ２にあるとき、フットパッド６２は移動距離ＴＤ２を有する。
【００３３】
したがって、図１０Ａに示すようにエンドマウント９８をこのように再位置決めすると可撓性要素１０４の巻架角度が大きくなる。巻架角度を大きくすると、クランクによるユーザの機械的利点が増加する。逆に巻架角度を小さくすると、クランクによるユーザの機械的利点が減少する。エンドマウント９８の位置を調整することによりフットパッド６２の昇降可能な最大高さおよび／または最大深さを調整することができる。同様に、フットパッド６２が移動する全体の範囲または総移動距離も調整することができる。図示の例では、エンドマウント９８を位置Ｌ１から位置Ｌ２に再位置決めすることにより、フットパッド６２をより大きい範囲または移動距離ＴＤ２にわたって移動させ、より大きい最大高さＨ２およびより大きい即ちより深い最大深さＤ２まで移動させることが可能となる。
【００３４】
図９および図１０は、双方のエンドマウント９８の同時または並行再位置決めを示している。図１０は、調整部材１１４を図９に示した位置から反時計回り方向に回転させた状態（エンドマウント９８を図１０Ａの位置Ｌ１からＬ２に移動させた状態と同様。）を示している。その結果、結合システム３４Ｌおよび３４Ｒの各可撓性要素１０４はクランクガイド７２により大きく巻架される。図１０に示すように巻架を大きくすると、各フットサポート６２のステップ高さは高くなり、ステップ深さは低く即ち深くなり、移動距離または範囲は大きくなる。逆に、調整部材１１４を図１０に示した位置から図９に示した位置に時計回り方向に回転させると、各フットパッド６２のステップ高さは低くなり、ステップ深さは高く即ち浅くなり、移動距離または範囲は小さくなる。
【００３５】
図示の例では、調整部材１１４は一連の異なる位置間で回転可能であり、この一連の位置に沿った任意の位置に保持することができる。一方、他の実施形態では、調整部材１１４は個々の様々な離散的な離間位置間において、軸線７４の周りに様々な所定角度で回転することができる。かかる一代替実施形態では、切り欠き、戻り止めまたは他の保持機構を使用して、調整部材１１４を保持し得る個々の離間位置を定義することができる。
【００３６】
アクチュエータ１１６は、調整部材１１４を移動させるように構成された機構を含む。図示の例では、アクチュエータ１１６は電力駆動される電動アクチュエータを含む。一実施形態では、アクチュエータ１１６は電動モータを含む。電動モータは、ウォームねじまたは親ねじ機構を駆動して調整部材１１４を軸線７４の周りに回転させる線形並進をもたらすように構成される。また別の実施形態では、アクチュエータ１１６はステッパモータやサーボモータ等の電気モータを含むことができる。この電気モータを軸線７４に沿って調整部材１１４に固着されたシャフトに直接連結することにより、または減速装置もしくは歯車列によって調整部材１１４に固着されたシャフトに直接連結することにより、調整部材１１４を選択的に回転させることができる。また他の実施形態では、アクチュエータ１１６は、調整部材１１４を回転させるように調整部材１１４と動作可能に結合される電気ソレノイドまたは油圧もしくは空気圧ピストンシリンダアセンブリを含むことができる。
【００３７】
一実施形態によれば、電動アクチュエータ１１６はディスプレイ４２に関連するコントローラ１４６からの制御信号に応答して調整部材１１４を再位置決めすることによりステップ高さを調整する。一実施形態では、かかる調整を、ユーザがボタンを押し、スライダバーをスライドさせ、スイッチを作動し、マイクロホンまたは他の入力を利用して音声認識ソフトウェアに音声コマンドを入力したことに応答して実施することができる。別の実施形態では、かかる調整を、事前にプログラムまたは事前に決定され、メモリに記憶されたエクササイズルーチンに従って実施することができる。その場合はステップ高さがエクササイズルーチン中に調整されることになる。かかる調整は電動で実施されるため、ユーザがエクササイズ装置２０の何らかの部品を分離または分解する必要はない。したがって、かかる調整はエクササイズ中にフットパッド６２をある経路に沿って移動させながら「オンザフライ」で（サイクルごとに条件を変えて）実施することができる。換言すれば、エクササイズルーチンまたはワークアウトを中断する必要がない。
【００３８】
一方、他の実施態様では、アクチュエータ１１６は非電動アクチュエータを含むことができる。例えば、アクチュエータ１１６を代替的に手動構成とすることもできる。その場合は、ユーザによって加えられた力または運動が調整部材１１４に機械的に伝達され、それによって調整部材１１４が再位置決めされる。調整後は、調整部材１１４を１つまたは複数のフック、クランプ、留め具、戻り止めまたは摩擦面により定位置に保持することができる。
【００３９】
調整部材１１４を回転させてエンドマウント９８を再位置決めし、エクササイズ装置２０のステップ高さを調整するように図示してあるが、他の実施形態ではエンドマウント９８の位置決めを他の形式で調整することもできる。例えば、別の実施形態では、エンドマウント９８を代替的に線形移動可能とすることも、フレーム２４およびクランクガイド７２に対して異なる位置間で摺動または並進するように構成することもできる。一実施形態では、各エンドマウント９８をサイドアーム５６の直線部分に沿って摺動させることができ、サイドアーム５６に沿った様々な位置に保持されるように構成することができる。一実施形態では、このようなエンドマウント９８のサイドアーム５６に沿った移動および保持は、サイドアーム５６に沿ってまたはサイドアーム５６の内側に取り付けられたソレノイドや油圧または空気圧ピストンシリンダアセンブリ等の線形アクチュエータによって更に付勢することができる。
【００４０】
水平方向抵抗システム４０は、フットサポート部材６０およびフットパッド６２の水平方向移動に対する付加的な抵抗、または該水平方向移動に抗する付加的な抵抗を付与するように構成されたシステムを含む。図１５および図１６は抵抗システム４０をより詳細に示している。図１５はエクササイズ装置２０の底面図であり、図１６は説明上図示を一部省略したエクササイズ装置２０の底面図である。図１５および図１６に示すように、抵抗システム４０は、可撓性要素ガイド１２０、１２２、プーリ１２４、リンクアセンブリマウント１２６、可撓性要素１２８および抵抗源１３０を含む。
【００４１】
可撓性要素ガイド１２０、１２２は、フレーム２４によって支持される構造体であって、可撓性要素１２８の移動を案内および誘導するように構成された構造体を含む。一実施形態では、ガイド１２０および１２２はプーリを含む。別の実施形態では、ガイド１２０および１２２は、固定構造体であって、可撓性要素１２８がそれらに沿って滑動または摺動する固定構造体を含むことができる。プーリ１２４は抵抗源１３０に連結されたシャフトと連結されるとともに可撓性要素１２８の移動も案内する。プーリ１２４は、抵抗源１３０から付与された抵抗に抗して可撓性要素１２８が移動するときに回転駆動される。
【００４２】
リンクアセンブリマウント１２６は可撓性要素１２８をリンクアセンブリ２６に固定する。図示の例では、マウント１２６はフットサポート部材６０の往復動作に対応するスイベル継手、自在継手または旋回継手を含む。他の実施形態では、可撓性要素１２８をフットサポート部材６０に他の形式で固着することも、リンクアセンブリ２６の他の部分に固着することもできる。可撓性要素１２８には細長い可撓性または可曲性部材、例えばケーブル、ワイヤ、ロープ、ベルト、コード、紐、ストラップ、チェーン等が含まれ、この部材の端部がマウント１２６によってリンクアセンブリ２６に取り付けられまたは固着される。この場合は可撓性要素１２８がプーリ１２４に巻架される。
【００４３】
抵抗源１３０は、選択的に調整可能な抵抗に抗して回転するように構成された機構を含む。一実施形態では、抵抗源１３０は金属プレートおよび１つまたは複数の磁石を含み、これらの要素は渦流制動機を構成する。一実施形態では、１つまたは複数の磁石は電磁石を含む。これらの電磁石により磁力の強度を選択的に調整してプーリ１２４の回転および可撓性要素１２８の移動に抗して付与される抵抗を制御し、変更することが可能となる。別の実施形態では、抵抗源１３０は発電機を含むことができる。また別の実施形態では、抵抗源１３０は、プーリ１２４の回転に抗する抵抗を生み出すように互いに摩擦接触する２つの表面を含むことができる。別の実施形態では空気制動機が利用される可能性がある。また他の実施形態では他の制動機または抵抗機構が利用される可能性がある。一実施形態では、水平方向抵抗源１３０から付与される抵抗は、エクササイズ装置２０を使用しているユーザによって選択的に調整することができる。一実施形態では、ディスプレイ２４に関連するコントローラによって生成される制御信号に応答して、またはエクササイズ中のユーザからの入力に応答して、または記憶されているエクササイズルーチンまたはワークアウトに応答して抵抗を調整することができる。また他の実施形態では、水平方向抵抗システム４０を省略することができる。
【００４４】
ディスプレイ４２は、エクササイズ装置２０とエクササイズ中のユーザとの間の連係を容易にする機構を含む。ディスプレイ４２の一実施形態は、入力部１４０と、出力部１４２と、通信インターフェース１４４と、コントローラ１４６とを含む（それぞれ図１に概略的に図示）。入力部１４０は、ユーザによるエクササイズ装置２０へのコマンドまたは情報の入力を容易にするように構成された１つまたは複数の機構を含む。一実施形態では、かかる入力部はタッチスクリーン、１つまたは複数の押しボタン、１つまたは複数のスライダバー、トグルスイッチ、マイクロホン、音声認識ソフトウェア等を含むことができる。
【００４５】
出力部１４２は、ユーザに情報を提示するように構成された１つまたは複数の装置を含む。一実施形態では、出力部１４２は表示画面、発光ダイオード、可聴信号またはサウンド生成装置等を含むことができる。通信インターフェース１４４は、エクササイズ装置２０と外部システムまたは装置との間の通信を容易にする機構を含む。外部システムまたは装置はネットワーク、インターネット、他のエクササイズ装置等である。通信インターフェース１４４は有線または無線通信を容易にするように構成することができる。
【００４６】
コントローラ１４６は、入力部１４０または通信インターフェース１４４からの情報またはコマンド、およびエクササイズ装置２０に関連する様々なセンサからの情報またはデータを受信するように構成された１つまたは複数の処理ユニットを含む。コントローラ１４６は更に、かかる情報を分析し、ディスプレイ１４２による情報の表示と、通信インターフェース１４４を介したデータもしくは情報または情報要求の伝送と、抵抗源９２、１３０およびアクチュエータ１１６の動作とを統御する制御信号を生成する。
【００４７】
本願における「処理ユニット」という用語は、メモリに収容された命令シーケンスを実行する現在開発中のまたは将来開発される処理ユニットを意味するものとする。これらの命令シーケンスが実行されると、処理ユニットは制御信号生成等のステップを実行する。各命令は、処理ユニットによる実行のために読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、大容量記憶装置または他の何らかの永続ストレージからランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）にロードすることができる。他の実施形態では、本明細書に記載した各種機能を実施するソフトウェア命令の代わりにまたはそれと組み合わせて、ハードワイヤード回路を使用することができる。例えば、コントローラ１４６は１つまたは複数のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）の一部として実施することができる。特に明記しない限り、コントローラ１４６はハードウェア回路とソフトウェアの何らかの特定の組合せに限定されるものではなく、処理ユニットによって実行される命令の何らかの特定のソースに限定されるものでもない。
【００４８】
エクササイズ装置２０の使用中、ユーザは通常サイドアーム５６を把持しながらフットパッド６２を装着する。次いで、エクササイズ中のユーザは入力部１４８を介して所望のワークアウトまたはエクササイズルーチンを入力し、または事前に記憶されたワークアウトまたはエクササイズルーチンを選択する。かかる入力に応答して、コントローラ１４６は、抵抗源９２、１３０から付与される抵抗の量を調整する制御信号を生成することができる。また、コントローラ１４６は、電動アクチュエータ１１６にエンドマウント９８を再位置決めさせてステップ高さを調整するための制御信号を生成することができる。エクササイズルーチンの間に、エクササイズ中のユーザは自身のストライドまたは自身のストライド経路の調整を決定することができる。この決定は、ユーザが単純にフットパッド６２およびリンクアセンブリ２６に異なる力を加えることで行うことができる。また、エクササイズ中のユーザはステップ高さの増減を決定することができる。この決定を行うために、ユーザは単純に入力部１４０を使用して変更を入力することができ、コントローラ１４６はアクチュエータ１１６に調整部材１１４を再位置決めさせてステップ高さを調整するための制御信号を生成する。上記のとおり、この調整はエクササイズ中にオンザフライで実行することができる。他の実施形態では、コントローラ１４６は、抵抗源９２、１３０の一方または両方から付与される抵抗ならびにステップ高さ調整機構３８によって制御されるステップ高さを、記憶されているエクササイズルーチンまたはワークアウトに従って自動的に調整することができる。かかる変更は下記に基づいて行うことができる：ワークアウト開始時点からの経過時間；ワークアウトの残り時間；エクササイズ中のユーザについて感知されたバイオメトリクス；あるいは所定の速度、力または運動経路目標即ちターゲットが満足されたか否か。エクササイズ装置２０では、最大ステップ高さまたは最大ステップ深さをコントローラ１４６によって自動的に調整すること、またはエクササイズ中のユーザによって調整することができるので、エクササイズ装置２０はより柔軟性または汎用性の高いエクササイズオプションを提供し、より満足感のあるワークアウトを実現することができる。
【００４９】
図１７〜図２３は、例示的な一実施形態に係るエクササイズデバイスまたは装置３２０を示している。エクササイズデバイスまたは装置３２０では、ユーザが当該エクササイズ装置のフットサポートに単に力を加えるだけで自身のストライドの水平方向長さを調整することが可能となる。エクササイズ装置３２０では更に、ユーザが鉛直方向長さまたは鉛直方向ステップ高さを調整することも可能となる。エクササイズ装置３２０は、このような動作自由度をコンパクトでよりシンプル且つリーズナブルな構造の可撓性要素４０４および４０６を使用して実現する。
【００５０】
図１７〜図２３に示すように、エクササイズ装置３２０は、フレーム３２４、リンクアセンブリ３２６Ｌ、３２６Ｒ（リンクアセンブリ３２６と総称する。）、スイングアーム３２７Ｌ、３２７Ｒ（スイングアーム３２７と総称する。）、クランクシステム３２８、抵抗システム３３０、結合システム３３４Ｌ、３３４Ｒ（結合システム３３４と総称する。）、ステップ高さ調整機構３３８、水平方向抵抗システム３４０およびディスプレイ３４２を含む。
【００５１】
フレーム３２４はエクササイズ装置３２０を土台または床上に支持する。図１８に示すように、フレーム３２４は、後方基部３５０、正面もしくは前方支柱または前脚部３５２、後方支持部または後脚部３５４Ｌ、３５４Ｒ（後方支持部３５４と総称する。）、サイドアーム３５６Ｌ、３５６Ｒ（サイドアーム３５６と総称する。）、正面支持部３５５、正面支持部３４６Ｌ、３４６Ｒ（正面支持部３４６と総称する。）、正面支持部３４７、クロスシャフト３４９、エンドキャップ３５１Ｌ、３５１Ｒ（エンドキャップ３５１と総称する。）、カバー３５７Ｌ、３５７Ｒ（カバー３５７と総称する。）、クランク支持部３５３を含む。基部３５０は床に押し付けられ、後方支持部３５４に連結される。前方支柱３５２の底部も床に押し付けられる。前方支柱３５２はエクササイズ装置３２０の前端に延在し、前方支持部３４７に連結されてこれを支持する。前方支持部３４７は、サイドアーム３５６およびクロスシャフト３４９に連結されてこれらを支持する。前方支持部３４６は前方支柱３５２を後方支持部３５４に連結する。プラットフォーム３４８は後方支持部または脚部３５４に連結され、後方支持部３５０をカバーする。前方支持部３５５は前方支持部３４７に連結され、ディスプレイ３４２を支持する。サイドアーム３５６および前方支持部３４７はクロスシャフト３４９を支持する。後方支持部または後脚部３５４はエクササイズ装置３２０の後部に向かって延在し、サイドアーム３５６に連結されている。エンドキャップ３５１Ｒ、３５１Ｌ（エンドキャップ３５１と総称する。）およびカバー３６１Ｒ、３６１Ｌ（カバー３６１と総称する。）はサイドアーム３５６に連結される。
【００５２】
サイドアーム３５６は、脚部３５２および前方支持部３４７から後方に向かって双方のリンクアセンブリ３２６の対向側に延在する。サイドアーム３５６は互いに同じ鉛直方向高さで略平行に延在する。サイドアーム３５６は、ユーザがエクササイズ装置３２０を取り付けるとき、または他の何らかの理由でスイングアーム３２７のハンドル部３６６Ｒ、３６６Ｌ（ハンドル部と総称する。）を把持しないときに、ユーザの左手および右手で把持することまたは左手および右手を乗せておくことが可能なバー、ビームまたはシャフトを提供する。サイドアーム３５６は、ユーザをリンクアセンブリ３２６上およびエクササイズ装置３２０上に保持しやすくし、ユーザがエクササイズ装置３２０から脱落する可能性を低下させる。サイドアーム３５６は、クロスシャフト３４９および結合システム３３４の各部分を支持するのに役立つ。サイドアーム３５６は更に、結合システム３３４の可撓性要素の周りのシールドとしても働く。エンドキャップ３５１およびカバー３５７は、サイドアーム３５６に取り付けることによって結合システム３３４の各部分をカバーする。
【００５３】
前方支柱３５２は、前方支持部３４７、クランクサポート３５３、抵抗システム３３０、ステップ高さ調整機構３３８および水平方向抵抗システム３４０を支持する。図面を分かりやすくするために、支柱３５２の一部分、例えば支柱３５２から前方に延在するブラケットや支持板等は省略してある。
【００５４】
クロスシャフト３４９は、リンクアセンブリ３２６、スイングアーム３２７および結合アセンブリ３３４の一部分を支持する。前方支持部３４６は、前方支柱３５２と後方支持部３５４との間の付加的な支持を提供する。
【００５５】
クランク支持部３５３は、クランクシステム３２８の一部分およびステップ高さ調整機構３３８の一部分を支持する。クランク支持部３５３は、前方支柱３５２の後部側にしっかりと取り付けられたプレート、ビーム、バー、溝形材または同様の要素を含む。クランク支持部３５３は、クランクシステム３２８およびステップ高さ調整機構３３８の各一部分に関する動作可能取り付け要素も含む。かかる動作可能取り付け要素は、クランクシステム３２８およびステップ高さ機構３３８の各一部分を水平方向中心線３７４の周りに移動させることができるようにするためのシャフト、ハブ、つば、ピン、レバーまたは同様の要素を含む。別の実施形態では、ステップ高さ機構３３８の一部分の支持をクランク支持部３５３から省略することができる。いくつかの実施形態では、クランクサポート３５３が前方支柱３５２の前部に取り付けられることも、フレーム３２４の他の部分によって支持されることもある。
【００５６】
エクササイズ装置３２０のユーザは、プラットフォーム３４８によって設けられた場所からリンクアセンブリ３２６のフットパッド３６２Ｒ、３６２Ｌ（フットパッドと総称する。）の取り付けを行うことができる。
【００５７】
リンクアセンブリ３２６は、フレーム３２４によって可動に支持される１つまたは複数の部材を含む。該部材は、エクササイズ中のユーザがリンクアセンブリ３２６をフレーム３２４に対して移動させるための力をリンクアセンブリ３２６に加えたときに、ユーザの足を上昇させ支持するように構成される。各リンクアセンブリ３２６は、それぞれに反対向きの力が加えられたときに互いに１８０度位相をずらして自動的に移動できるように結合される。エクササイズ中のユーザは、フットパッド３６２およびフットサポート部材３６０に対して左右交互に力をかけながらリンクアセンブリ３２６を押し引きすることにより、リンクアセンブリ３２６の位相ずれ動作を生起させる。他の実施態様では他の同期手段が使用される可能性がある。
【００５８】
図１９に示すように、各リンクアセンブリ３２６は、運動部材３５８Ｒ、３５８Ｌ（運動部材３５８と総称する。）、トルクバー３５９Ｒ、３５９Ｌ（トルクバー３５９と総称する。）、フットサポート部材３６０Ｒ、３６０Ｌ（フットサポート部材３６０と総称する。）、ハブ３６１Ｒ、３６１Ｌ（ハブ３６１と総称する。）、フットパッド３６２Ｒ、３６２Ｌ（フットパッド３６２と総称する。）、サドル３６３Ｒ、３６３Ｌ（サドル３６３と総称する。）、継手３６４Ｒ、３６４Ｌ（継手３６４と総称する。）および継手カバー３６５Ｒ、３６５Ｌ（継手カバー３６５と総称する。）を含む。
【００５９】
トルクバー３５９はクロスシャフト３４９によって支持される。トルクバー３５９はスプール状であり、ある直径を有する中心部と、中心部よりも大きい直径を有する端部とを含む。各トルクバー３５９は、それ自体の径方向中心線上に位置し、それ自体の全長に沿って延在する円形孔を含む。円形孔の内径はクロスシャフト３４９の外径よりも少し大きい。トルクバー３５９はクロスシャフト３４９上で回転動作できるようにクロスシャフト３４９に取り付けられる。トルクバー３５９の回転動作により、結合システム３３４の回転動作または巻き取りおよび巻き戻しが生起する。
【００６０】
各ハブ３６１はそれぞれ中空中心部を有する円形要素であり、一方のトルクバー３５９における直径が小さい部分に取り付けられる。ハブ３６１はスイングアーム３２７を運動部材３５８と旋回可能に連結する。ハブ３６１の後部側はスイングアーム３２７に取り付けられる。ハブ３６１の底面は運動部材３５８に取り付けられる。ハブ３６１の前部側は結合システム３３４の一部分に取り付けられる。
【００６１】
運動部材３５８は、ハブ３６１からリンクアセンブリ３２６の下部に動きを伝達する本質的に鉛直な構成要素である。運動部材３５８はサドル３６３および継手カバー３６５に取り付けられる。各サドル３６３はそれぞれ一方の運動部材３５８の最下部の前部側に巻架され、運動部材３５８に取り付けられる。各サドル３６３は、継手３６４に取り付けられる１つまたは複数のアームを含む。各継手カバー３６５はそれぞれ一方の運動部材３５８の後部側において継手３６４の直上に取り付けられる。サドル３６３、継手３６４および継手カバー３６５の組合せは、運動部材３５８をフットサポート部材３６０に旋回可能に連結する。他の実施形態では、運動部材３５８およびフットサポート部材３６０はニーブレースや溶接ハブ等の他の手段によって旋回可能に連結することができる。
【００６２】
各フットサポート部材３６０（ステアアームとも呼ぶ。）は、それぞれ一方の継手３６４から本質的に水平方向に延在し、一方のフットパッド３６２を支持する。各フットパッド３６２は、ユーザの足を乗せることができる表面を提供するパドルやペダル等を含む。各フットパッド３６２は更に、ユーザの足またはつま先から上方または鉛直方向に力を加えることを可能にするトーカバーまたはトークリップも含む。フットパッド３６２は多種多様な寸法、形状および構成を有することができる。他の実施形態では、運動部材３５８およびフットサポート部材３６０（フットリンクとも呼ぶ。）もそれぞれ様々な構成、形状および連結構成を有することができる。例えば、他の実施形態では、フットサポート部材３６０の後端を片持ち支持する代わりに、それぞれ一方のサイドアーム３５６またはフレーム３２４の別の部分から延びる別の支持リンクにより旋回可能に支持することができる。
【００６３】
スイングアーム３２７は、リンクアセンブリ３２６がフレーム３２４に対して旋回される際にユーザによって把持されるように構成されたハンドル部３６６を有するアームを含む。図示の例では、スイングアーム３２７がハブ３６１にしっかりと連結され、ハブ３６１も運動部材３５８にしっかりと連結されている。スイングアーム３２７、ハブ３６１および運動部材３５８はクロスシャフト３４９の周りに旋回する固定配置で構成される。したがって、ユーザはスイングアーム３２７を用いて自身の腕および上半身を鍛えることができる。他の実施形態では、スイングアーム３２７は、リンクアセンブリ３２６と独立して旋回すること、上半身エクササイズのための独立した抵抗システムを有すること、またはフレーム３２４によって堅固にもしくは固定的に支持することができる。実施形態によってはスイングアーム３２７が省略されることもある。
【００６４】
図２０および図２２はクランクシステム３２８をより詳細に示している。図２２では説明の便宜上、結合システム３３４の可撓性要素の部分を省略してある。クランクシステム３２８は、リンクアセンブリ３２６の動作を同期させ、かかる動作に抵抗を付与するように構成された機構を含む。これらの図面に示すように、クランクシステム３２８は、クランクアームまたはクランク３７０Ｒ、３７０Ｌ（クランクアーム３７０と総称する。）、クランクガイドアーム３７１Ｒ、３７１Ｌ（クランクガイドアーム３７１と総称する。）、可撓性要素クランクガイド３７２Ｒ、３７２Ｌ（可撓性要素クランクガイド３７２と総称する。）およびクランクシャフト３７６を含む。
【００６５】
クランク３７０は、結合システム３３４から抵抗システム３３０に力および動きを伝達する。クランク３７０はクランクシャフト３７６に取り付けられ、クランクシャフト３７６によって支持される。クランクシャフト３７６は、クランクシャフト３７６およびクランク３７０が水平軸線３７４の周りに回転することが可能となるようにクランク支持部３５３によって支持される。クランク３７０が前方支柱３５２付近の略水平軸線３７４の周りに回転することから、よりコンパクトなクランクシステム３２８が得られる。また他の実施形態では、クランクシステム３２８をフレーム３２４の範囲内の他の場所に配置することもできる。
【００６６】
図示の例では、クランク３７０Ｌは複合入力クランクおよびシーブを含む。この複合入力クランクおよびシーブは、軸線３７４の周りに同心状に延在するディスクやホイール等の形をとる。他の実施形態では、クランク３７０Ｌは、軸線３７４の周りに回転するように構成された１つまたは複数の部材を含むことができる。その場合、クランク３７０Ｌは軸線３７４の周りに同心状に延在しない。他の実施形態では、クランク３７０Ｌは、エクササイズ装置２０に関して図示したのと同様に鉛直軸線の周りに回転させることができる。
【００６７】
クランク３７０Ｒはクランク３７０Ｌと一緒に回転するようにクランク３７０Ｌに固定される。図示の例では、クランク３７０Ｒは、シャフト３７６および支持ガイド３７２Ｒから、クランク３７０Ｒの外径端部に向かって径方向外方に延在するアームを含む。クランク３７０Ｒは、クランクアーム３７０Ｒに取り付けられた可撓性要素クランクガイド３７２Ｒをクランクガイドアーム３７１Ｒにおいて支持する。クランク３７０Ｌは、クランクアーム３７０Ｌに取り付けられた可撓性要素クランクガイド３７２Ｌをクランクガイドアーム３７１Ｌにおいて支持する。
【００６８】
クランクガイドアーム３７１および可撓性要素クランクガイド３７２は、それぞれクランクアーム３７０上の軸線３７４から等距離且つ径方向に離間した位置に配置される。クランクガイド３７２Ｒとクランクガイド３７２Ｌは互いに１８０度位相をずらして位置決めされる。可撓性要素クランクガイド３７２は、クランクアーム３７０に連結され担持される部材を含む。該部材はそれぞれ軸線３７４の周りに回転し、且つこれらの部材に結合システム３３４の前方可撓性要素４０６（４０６Ｒ、４０６Ｌ）が巻架され、それにより力がクランクガイド３７２に伝達され、最終的にクランク３７０に伝達されるようにクランクアーム３７０に連結され担持される。図示の例では、可撓性要素クランクガイド３７２はプーリを含む。一方、他の実施形態では、可撓性要素クランクガイド３７２はスプールまたはディスクを含む。このスプールまたはディスクに可撓性要素が接すると、可撓性要素は可撓性要素クランクガイド７２の回転なしに動作または摺動することが可能となる。
【００６９】
抵抗システム３３０は、クランクシステム３２８の回転に付加的な抵抗を付与する。図示の特定の例では、抵抗システム３３０は、クランクシステム３２８のクランク３７０の回転に対して選択的に調整可能な漸増抵抗を付与する。抵抗システム３３０は、ベルト３８０、変速装置３９０、ベルト３８８および抵抗源３９２を含む。図示の実施形態では、変速装置３９０はステップアッププーリを含む。ベルト３８０は、それぞれ一方のクランク３７０と変速装置３９０の小さい方のホイールとに巻架される。ベルト３８８は、変速装置３９０の大きい方のホイールに加えて抵抗源３９２のシャフトにも巻架される。クランク３７０に隣接する前方支柱３５２への抵抗源３９２の取り付けおよび水平方向の回転軸線を利用することにより、エクササイズ装置３２０のよりコンパクト且つ効率的な設計が可能となる。他の実施形態では、チェーン・スプロケット機構、歯車列その他のトランスミッションを使用してクランク３７０を抵抗源３９２と動作可能に結合することができる。
【００７０】
抵抗源３９２は、選択的に調整可能な抵抗に抗して回転するように構成された機構を含む。一実施形態では、抵抗源３９２は金属プレートおよび１つまたは複数の磁石を含み、これらの要素は渦流制動機を構成する。一実施形態では、１つまたは複数の磁石は電磁石を含み、これらの電磁石を用いることで磁力の強度を選択的に調整してクランク３７０の回転に抗して付与される抵抗を制御し変更することができる。別の実施形態では、抵抗源３９２は発電機を含むことができる。また別の実施形態では、抵抗源３９２は、互いに摩擦接触してクランク３７０の回転に抗する摩擦抵抗を付与する２つの表面を含むことができる。別の実施形態では空気制動機が利用される可能性がある。また他の実施形態では他の制動機または抵抗機構が利用される可能性がある。
【００７１】
抵抗システム３３０ではクランク３７０と抵抗源３９２の間で２段トランスミッションを利用する故にクランクシステム３２８および抵抗システム３３０の構成または構造がよりコンパクトとなり、クランク３７０と抵抗源３９２の速度比（約１２：１）により電気的性能が改善される。他の実施形態では、１段または３段以上のトランスミッションを利用することもできる。また他の実施形態では、抵抗システム３３０が他の構成を有することも省略されることもある。例えば、別の実施形態では、抵抗システム３３０のトランスミッションが歯車列やチェーン・スプロケット等を含むことができる。
【００７２】
図１７、図１７Ａおよび図２０に最もよく示されるように、結合システム３３４は、ステップ高さ調整システム３３８をフットサポート部材３６０またはフットパッド３６２と動作可能に結合または接合する。結合システム３３４は、前端可撓性要素マウント３９８Ｒ、３９８Ｌ（前端可撓性要素マウント３９８と総称する。）、前方可撓性要素４０６Ｒ、４０６Ｌ（前方可撓性要素４０６と総称する。）、トルクバー内側（inboard）可撓性要素マウント４０１Ｒ、４０１Ｌ（トルクバー内側可撓性要素マウント４０１と総称する。）、トルクバー外側（outboard）可撓性要素マウント４００Ｒ、４００Ｌ（トルクバー後方外側可撓性要素マウント４００と総称する。）、後方可撓性要素４０４Ｒ、４０４Ｌ（後方可撓性要素４０４と総称する。）、後方ガイド要素４０２Ｒ、４０２Ｌ（後方ガイド要素４０２と総称する。）およびフットパッド可撓性要素マウント４１２Ｒ、４１２Ｌ（フットパッド可撓性要素マウント４１２と総称する。）を含む。
【００７３】
前方可撓性要素４０６および後方可撓性要素４０４は繊維強化ポリマー製の平ベルトを含む。一実施形態では、要素４０４および４０６はケブラー強化ポリウレタンを含む。繊維強化ポリマーは、可撓性要素４０４および４０６に耐久性のメリットを与える。別の実施形態では、前方可撓性要素４０６および後方可撓性要素４０４のうちの１つまたは複数は、可曲性部材、例えばケーブル、ワイヤ、ロープ、ベルト、コード、紐、チェーン等を含むことができる。別の実施形態では、前方可撓性要素４０６および後方可撓性要素４０４のうちの１つまたは複数は、繊維強化ポリマー以外の材料でできたベルトを含むことができる。
【００７４】
図２０に示すように、前端可撓性要素マウント３９８（「終端」とも呼ぶ。）は、前方可撓性要素４０６の一端を取り付ける取付点または固定点を含む。図示の例では、各結合システム３３４のための前端マウント３９８がステップ高さ調整機構３３８によって提供されている。ステップ高さ調整機構３３８を省略した他の実施形態では、前端可撓性要素マウント３９８をフレーム３２４の一部によって提供することができる。また他の実施形態では、可撓性要素４０６の両端を可撓性要素クランクガイド３７２に巻架せずにクランク３７０に直接取り付ける。この場合は前端マウント３９８をクランク３７０上に設けることができる。
【００７５】
トルクバー内側可撓性要素マウント４０１は、トルクバー３５９の部分のうち、クロスシャフト３４９の長手方向中心線の最近傍に位置するスプール端部を含む。トルクバー外側可撓性要素マウント４００は、トルクバー３５９の部分のうち、クロスシャフト３４９の長手方向両端の最近傍に位置するスプール端部を含む。
【００７６】
前方可撓性要素４０６は、可撓性要素クランクガイド３７２に巻架されるとともに、トルクバー内側可撓性要素マウント４０１の下方から後部側に向かって、トルクバー内側可撓性要素マウント４０１にも巻架される。前方可撓性要素４０６は、エクササイズ装置３２０の左側から見て反時計回り方向に、トルクバー内側可撓性要素マウント４０１に巻架される。前方可撓性要素４０６の後方端部はトルクバー内側可撓性要素マウント４０１に取り付けられている。後方可撓性要素４０４の前方端部はトルクバー外側可撓性要素マウント４００に取り付けられている。後方可撓性要素４０４は、トルクバー外側可撓性要素マウント４００の上方から前部側に向かって、エクササイズ装置３２０の左側から見て反時計回り方向に、トルクバー外側可撓性要素マウント４００に巻架される。トルクバー内側可撓性要素マウント４０１に対する前方可撓性要素４０６の取り付け方法、およびトルクバー外側可撓性要素マウント４００に対する後方可撓性要素４０４の取り付け方法は、巻き取りおよび巻き戻し運動時に生じる要素４０６と要素４０４の間の前後方向のトルクを、トルクバー３５９を通じて横方向に伝達するように作用する。
【００７７】
図２０に示すように、トルクバー可撓性要素マウント４００は、後方可撓性要素４０４が後方ガイド要素４０２に向かってサイドアーム３５６の内部に進入するように、後方可撓性要素４０４の移動を案内および誘導する。
【００７８】
図示の例では、後方ガイド要素４０２はプーリを含む。各プーリは、フットパッド３６２が長手方向に整列したときに、フレーム３２４のサイドアーム３５６によってエクササイズ装置３２０の後端近傍の、フットパッド３６２の略鉛直方向上方に回転支持される。一方、他の実施態様では、各後方ガイド要素４０２は回転しない低摩擦面を含み、可撓性要素４０４がこの面に接して移動または摺動することができるようになる。
【００７９】
図２０に示すように、各ガイド要素４０２は更に、可撓性要素４０４がサイドアーム３５６の内部から開口を通じて略鉛直方向下方のフットサポート部材３６０およびフットパッド３６２に達するように、可撓性要素４０４を案内および誘導する。図示の例では、ガイド要素４０２は略水平軸線４１０の周りに回転する。結合システム３３４は１つのガイド要素４０２を有するものとして図示したが、他の実施形態では代替的に、かかるガイド要素の数を増加させることも減少させることもできる。
【００８０】
図示の例において、後方可撓性要素４０４の後方端部は、フットパッド３６２の横断方向反対側の前端付近または近傍の位置で、マウント４１２によってフットサポート部材３６０に固定されている。図示の例では、各マウント４１２は、関連する部材３６０に取り付けられた旋回ブロックに対して（ねじ調整により）上下に摺動する本体を含み、可撓性要素４０４は該マウント本体に固定または固着される。各マウント４１２は、各部材３６０が互いに同じ高さになるように各部材３６０の位置を調整することができる。他の実施形態では、マウント４１２は他の固着機構、例えばクランプや締結具等を含むことができる。別の実施形態では、可撓性要素４０４を本明細書に記載するエクササイズ装置３２０のマウント４１２にクランプすることができる。
【００８１】
各後方可撓性要素４０４はマウント４１２から後方ガイド４０２に係合するまで略鉛直方向に延びる。各後方可撓性要素４０４はそれぞれ後方ガイド要素４０２に部分的に巻架され、一方のサイドアーム３５６の内部に進入する。後方可撓性要素４０４はサイドアーム３５６の内部を通ってトルクバー外側可撓性要素マウント４００に係合するまで延びる。動作は、後方可撓性要素４０４からトルクバー３５９を経て前方可撓性要素４０６に伝達される。前方可撓性要素４０６はトルク内側可撓性要素マウント４０１から延び、可撓性要素クランクガイド３７２に巻架される。最後に、各前方可撓性要素４０６の前端がそれぞれ一方の前端マウント３９８に固着される。
【００８２】
各結合システム３３４が剛性の非可撓性部材または要素ではなく可撓性要素（４０４および４０６）を利用する故に、回旋状経路全体の力の伝達をより円滑にすることができる。その結果、結合システム３３４およびクランクシステム３２８をよりコンパクトな構成とし、複雑さおよびコストを低減することができる。また、可撓性要素（４０４および４０６）は剛性要素と比較して直径が小さいため、リンクアセンブリ３２６からクランクシステム３２８への力の伝達を一層コンパクトな形で実現することができる。一方、他の実施形態では、前方可撓性要素４０６または後方可撓性要素４０４の少なくとも一区画または一部分を剛性の非可撓性部材または要素に置き換えることができる。
【００８３】
ステップ高さ調整機構３３８は、フットサポート部材３６０およびフットパッド３６２に諸種のユーザ選択可能な最大上下鉛直方向運動範囲を提供するように構成される。ユーザは、この調整機構３３８を用いて左右のフットサポート３６０が移動し得る経路の最大ステップ高さまたは最大ステップ深さを調整することができる。
【００８４】
図２１〜図２３に示すように、ステップ高さ調整機構３３８はリンク４１７によって連結された調整部材４１４およびアクチュエータ４１６を含む。ステップ高さ調整機構３３８は前端可撓性要素マウント３９８の位置を変更する。これにより前方可撓性要素４０６および後方可撓性要素４０４の各経路が修正され、フットパッド３６２の位置が調整される。
【００８５】
調整部材４１４は、フレーム３２４に対するそれ自体の取り付け位置を中心として、水平軸線周りに鉛直方向に旋回する。前端可撓性要素マウント３９８は調整部材４１４の前端に配置される。調整部材４１４の後方端部はリンク４１７によってアクチュエータ４１６に連結される。エクササイズ装置３２０の左側から見ると、リンク４１７が下方に移動すると調整部材４１４が時計回り方向に旋回し、これにより前端可撓性要素マウント３９８の鉛直方向位置が上昇する。図示の例では、調整部材４１４の旋回軸線はクランクシステム３２８の軸線３７４と一致している。したがって、前端可撓性要素マウント３９８が最も低い位置から最も高い位置に移動すると全体のステップ高さまたは距離が増加するが、この増加の大部分は運動範囲の上側で生じる。換言すると、フットパッド３２６の運動中に達成される上端高さ、即ち最大鉛直方向高さは、ステップ高さ距離の合計増加量と略等しい量だけ増加することになる。フットパッド３２６の最低到達点の低下幅は最小限に抑えられる。例えば、ステップ高さまたは範囲が距離Ｘだけ増加した場合に、フットパッド３２６の最も高い鉛直方向高さが４／５Ｘの距離だけ増加し、最も低い鉛直方向高さが１／５Ｘの距離しか減少しないようにすることができる。その結果、ステップ高さ調整によりリンクアセンブリ３２０またはフットパッド３２６が床等に着くリスクを低減しながらリンクアセンブリ３２０をより低い位置で支持することが可能となる。
【００８６】
他の実施形態では、調整部材４１４とクランクシステム３２８を異なる軸線の周りに旋回または回転させることができる。例えば、ステップ高さまたは範囲（フットパッド３６２の経路内の最高到達点と最低到達点の間の距離）の変化が、ステップ高さまたは範囲の増減に応じてフットパッド３６２の経路内における最高鉛直方向到達点および最低鉛直方向到達点が略等しい量だけ上下するような均等な分布を示すように、調整部材４１４とクランクシステム３２８の軸線を互いにずらすことができる。また他の実施形態では、ステップ高さまたはステップ範囲の変化が主として運動範囲の下側で達成され、フットパッド３６２の下端高さの変化範囲が上端高さの変化範囲よりもずっと大きくなるように、調整部材４１４とクランクシステム３２８の軸線を互いにずらすことができる。
【００８７】
前端可撓性要素マウント３９８は互いに同調して移動するように図示してあるが、これらを回転または並進させることにより互いに独立して異なる場所に移動できるように支持することもできる。また他の実施形態では、溝付き機構や摺動機構等を利用してステップ高さ調整部材を直線移動させることもできる。まとめると、ステップ高さ調整機構３３８を前方支柱３５２上に配置し、前端可撓性要素マウント３９８を鉛直方向に動作させることにより、コンパクトさと効率性を高めた設計が実現されることになる。
【００８８】
アクチュエータ４１６およびリンク４１７は、調整部材４１４を複数の異なる位置間で回転または移動させ、フレーム３２４、クランク３７０および可撓性要素クランクガイド３７２に対して前端可撓性要素マウント３９８を様々な位置に位置決めし、保持し得るように構成された機構を含む。一実施形態では、アクチュエータ４１６はモータを含む。モータは、部材４１４に連結されたナットまたは内側に雌ねじを有する部材とねじ係合するねじ軸またはねじを回転駆動するように構成される。ねじ軸またはねじを回転させると部材４１４が昇降され、軸線３７４の周りに旋回する。他の実施形態では、アクチュエータ４１６およびリンク４１７は部材４１４を昇降させる他の手段を含むことができる。例えば、アクチュエータ４１６は代替的に油圧または空気圧ピストンおよびシリンダアセンブリを含むことができる。また別の実施形態では、アクチュエータ４１６は電気ソレノイドを含むことができる。他の実施形態では、アクチュエータ４１６は様々な歯車またはカム機構を含むことができる。
【００８９】
アクチュエータ４１７は支柱３５２の後方でフレーム３２４に取り付けられ、部材４１４の旋回軸線の後方で部材４１４に取り付けられるものとして図示してあるが、他の実施形態では代替的に、アクチュエータ４１７を部材４１４の旋回軸線の前方であって、旋回軸線から見てマウント３９８と同じ側に取り付けることができる。また他の実施形態では、アクチュエータ４１７を前方支柱３５２の前方側またはフレーム３２４の別の部分上で支持することができる。
【００９０】
図２４Ａおよび図２４Ｂは、前端可撓性要素マウント３９８の再位置決めによって達成される移動距離の調整を概略的に示している。これらの図面はいずれもステップ高さ調整機構３３８、クランクシステム３２８、結合システム３３４およびリンクアセンブリ３２６の選択された構成要素を示す近似的な立面図である。図２４Ａおよび図２４Ｂに示すように、前端可撓性要素マウント３９８の再位置決めにより、前方可撓性要素４０６がそれ自体に関連する可撓性要素クランクガイド３７２に巻架される量または範囲が変化する。この巻架量の変化がフットサポート３６２の移動距離または移動範囲の変化をもたらす。一実施形態では、フットパッド３６２が辿る経路の最大ステップ高さもしくは最大ステップ深さ、またはその両方を調整することができる。
【００９１】
図２４Ａは、調整部材４１４を旋回させて前端可撓性要素マウント３９８をそれぞれの最低到達点Ｌ１に位置決めした場合の、構成要素の近似的位置付けを示す。結果として得られるステップ高さは「低移動距離」（Low Travel Distance：ＴＤ１）である。ＴＤ１はポイントＨ１における一方のフットパッド３６２の位置と、ポイントＤ１における他方のフットパッド３６２の位置との差を示す。図２４Ｂは、調整部材４１４を旋回させて前端可撓性要素マウント３９８をそれぞれの最高到達点Ｌ２に位置決めした場合の、構成要素の近似的位置付けを示す。結果として得られるステップ高さは「高移動距離」（High Travel Distance：ＴＤ２）である。ＴＤ２はポイントＨ２における一方のフットパッド３６２の位置と、ポイントＤ２における他方のフットパッド３６２の位置との差を示す。
【００９２】
図２４Ａに示すように、前端可撓性要素マウント３９８が最低到達点Ｌ１にあるとき、エクササイズ装置３２０の片側では、前方可撓性要素４０６と後方可撓性要素４０４の組合せは経路Ｐ１に沿って延び、フットパッド３６２は位置Ｈ１に配置される。エクササイズ装置３２０の反対側では、前方可撓性要素４０６と後方可撓性要素４０７の組合せは経路Ｐ２に沿って延び、フットパッド３６２は位置Ｄ１に配置される。第１のフットパッド３６２の位置Ｈ１と第２のフットパッド３６２の位置Ｄ１との間の距離はＴＤ１、即ち「低移動距離」である。ＴＤ１は最小ステップ高さを表す。
【００９３】
図２４Ｂに示すように、前端可撓性要素マウント３９８が最も高い位置Ｌ２にあるとき、エクササイズ装置３２０の片側では、前方可撓性要素４０６と後方可撓性要素４０４の組合せは経路Ｐ３を通り、フットパッド３６２は位置Ｈ２に配置される。エクササイズ装置３２０の反対側では、前方可撓性要素４０６と後方可撓性要素４０４の組合せは経路Ｐ４に沿って延び、フットパッド３６２は位置Ｄ２に配置される。第１のフットパッド３６２の位置Ｈ２と第２のフットパッド３６２の位置Ｄ２との間の距離はＴＤ２、即ち「高移動距離」である。ＴＤ２は最大ステップ高さを表す。
【００９４】
調整部材４１４の旋回中は、可撓性要素クランクガイド３７２の周りの前方可撓性要素４０６の巻架量が変化する。前端可撓性要素マウント３９８の鉛直方向位置がＬ１からＬ２に上昇するにつれて巻架量が増加し、前方可撓性要素４０６の経路が変化する。
【００９５】
各前方可撓性要素４０６は、それぞれ対応する後方可撓性要素４０４とトルクバー３５９において連係する。前方可撓性要素４０６Ｒはトルクバー内側可撓性要素マウント４０１Ｒに巻架され、これに取り付けられる。後方可撓性要素４０４Ｒはトルクバー外側可撓性要素マウント４００Ｒに巻架され、これに取り付けられる。トルクバー３５９がクロスシャフト３４９の周りに回転することにより、前方可撓性要素４０６と後方可撓性要素４０４との間で動作変換が行われる。前方可撓性要素４０６と後方可撓性要素４０４の各組合せの合計経路長は本質的に不変のままである。前方可撓性要素マウント３９８の位置が変化すると、フットパッド可撓性要素マウント４１２の位置がその分変化し、フットパッド３６２が再位置決めされる。
【００９６】
可撓性要素クランクガイド３７２の周りの前方可撓性要素４０６の巻架角度を大きくすると、クランクによるユーザの機械的利点が増加する。逆に巻架角度を小さくすると、クランクによるユーザの機械的利点が減少する。前端可撓性要素マウント３９８の位置を調整することにより、フットパッド３６２が昇降され得る最大高さおよび／または最大深さを調整することができる。同様に、フットパッド３６２が移動する全体の範囲または総移動距離も調整することができる。
【００９７】
調整部材４１４は一連の異なる位置に旋回させることができ、この一連の位置に沿った任意の位置に保持することができる。一方、他の実施形態では、調整部材４１４は個々の様々な離散的な離間位置間において、それ自体の旋回点の周りに様々な所定角度で回転することができる。かかる一代替実施形態では、切り欠き、戻り止めまたは他の保持機構を使用して、調整部材４１４を保持し得る個々の離間位置を定義することができる。
【００９８】
アクチュエータ４１６は、調整部材４１４を移動させるように構成された機構を含む。図示の例では、アクチュエータ４１６は電力によって駆動される電動アクチュエータを含む。一実施形態では、アクチュエータ４１６は電動モータを含む。電動モータは、ウォームねじまたは親ねじ機構を駆動して調整部材４１４を軸線３７４の周りに回転させるような線形並進をもたらすように構成される。また別の実施形態では、アクチュエータ４１６はステッパモータやサーボモータ等の電気モータを含むことができる。この電気モータを軸線３７４に沿って調整部材４１４に固着されたシャフトに直接連結することにより、または減速装置もしくは歯車列によって調整部材４１４に固着されたシャフトに直接連結することにより、調整部材４１４を選択的に回転させることができる。また他の実施形態では、アクチュエータ４１６は、調整部材４１４を回転させるように調整部材４１４と動作可能に結合される電気ソレノイドまたは油圧もしくは空気圧ピストンシリンダアセンブリを含むことができる。
【００９９】
一実施形態によれば、電動アクチュエータ４１６はディスプレイ３４２に関連するコントローラ４４６からの制御信号に応答して、調整部材４１４を再位置決めしてステップ高さを調整する。一実施形態において、かかる調整は、ユーザがボタンを押下し、スライダバーをスライドさせ、スイッチを作動し、マイクロホンまたは他の入力を利用して音声認識ソフトウェアに音声コマンドを入力したことに応答して実施することができる。別の実施形態において、かかる調整は、事前にプログラムされまたは事前に決定され、メモリに記憶されたエクササイズルーチンに従って実施することができる。その場合はエクササイズルーチン中にステップ高さが調整されることになる。かかる調整は電動で実施されるため、ユーザがエクササイズ装置３２０の何らかの部品を分離または分解する必要はない。したがって、かかる調整はエクササイズ中にフットパッド３６２をある経路に沿って移動させながら「オンザフライ」で実施することができる。換言すれば、エクササイズルーチンまたはワークアウトを中断する必要がない。
【０１００】
一方、他の実施態様では、アクチュエータ４１６は非電動アクチュエータを含むことができる。例えば、アクチュエータ４１６を代替的に手動構成としてもよい。この場合は、ユーザによって加えられた力または運動が調整部材４１４に機械的に伝達され、それによって調整部材４１４が再位置決めされる。調整後は、調整部材４１４を１つまたは複数のフック、クランプ、留め具、戻り止めまたは摩擦面により定位置に保持することができる。
【０１０１】
調整部材４１４を回転させてエンドマウント３９８を再位置決めし、エクササイズ装置３２０のステップ高さを調整するように図示してあるが、他の実施形態ではエンドマウント３９８の位置決めを他の形式で調整することもできる。例えば、別の実施形態では、エンドマウント３９８を代替的に線形移動可能とすることも、フレーム３２４およびクランク可撓性要素ガイド３７２に対して異なる位置間で摺動または並進するように構成することもできる。
【０１０２】
水平方向抵抗システム３４０は、フットサポート部材３６０およびフットパッド３６２の水平方向移動に対する付加的な抵抗、または該水平方向移動に抗する付加的な抵抗を付与するように構成されたシステムを含む。図２１〜図２３は水平方向抵抗システム３４０をより詳細に示している。図２３は、水平方向抵抗システム３４０の背面を見やすくするために部品を取り外したエクササイズ装置３２０の背面図である。図示の例では、水平方向抵抗システム３４０は、抵抗システム３４０の一部分が１つまたは複数の水平軸線の周りに回転するように前方支柱３５２の後部側に本質的に鉛直方向に取り付けられている。かかる配置を用いるとエクササイズ装置３２０のよりコンパクト且つ効率的な設計が可能となる。他の実施形態では、抵抗システム３４０を前方支柱３５２の異なる側面またはフレーム３２４の別の部分に取り付けることもできる。
【０１０３】
水平方向抵抗システム３４０は、連結要素４２８Ｒ、４２８Ｌ（連結要素４２８と総称する。）、上部要素マウント４２６Ｒ、４２６Ｌ（上部要素マウント４２６と総称する。）、下部要素マウント４２７Ｒ、４２７Ｌ（下部要素マウント４２７と総称する。）、抵抗源４３０およびロッカー４２４を含む。
【０１０４】
連結要素４２８は剛性リンクまたはロッドを含む。各連結要素４２８はそれぞれ上端部が一方の上部要素マウント４２６に取り付けられ、下端部が一方の下部要素マウント４２７に取り付けられる。下部要素マウント４２７はロッカー４２４上に偏心配置される。要素４２８Ｒはマウント４２６Ｒおよび４２７Ｒに取り付けられる。要素４２８Ｌはマウント４２６Ｌおよび４２７Ｌに取り付けられる。上部要素マウント４２６はリンクアセンブリ３２６に関連するハブ３６１に取り付けられる。下部要素マウント４２７はロッカー４２４と動作可能に連結される。図示の例では、マウント４２６および４２７はスイベル継手、自在継手、旋回継手等を含む。エクササイズ中のユーザがスイングアーム３２７およびフットサポート３６０に力をかけたことに応答して、リンクアセンブリ３２６は互いに反対方向に回転する。一方のリンクアセンブリ３２６がエクササイズ装置３２０の左側から見て時計回り方向に回転すると、それに対応して該リンクアセンブリ３２６に取り付けられている上部要素マウント４２６が回転する。この回転によって要素マウント４２６の鉛直方向位置が上昇し、要素マウント４２６に取り付けられている要素４２８に上向きの力が作用し、要素４２８が上方に移動する。要素４２８の上方移動に対応して下部要素マウント４２７が移動する。この下部要素マウント４２７の動作により、抵抗源４３０と動作可能に連結されたロッカー４２４の動作が生起する。他の実施態様では、マウント４２６をリンクアセンブリ３２６の他の部分に固着することもできる。
【０１０５】
ロッカー４２４およびベルト４２２は要素４２８を抵抗源４３０と動作可能に連結する。ロッカー４２４は、抵抗源４３０から付与された抵抗に抗して要素４２８が移動するときに回転駆動される。
【０１０６】
抵抗源４３０は、選択的に調整可能な抵抗に抗して回転するように構成された機構を含む。一実施形態では、抵抗源４３０は金属プレートおよび１つまたは複数の磁石を含み、これらの要素は渦流制動機を構成する。一実施形態では、１つまたは複数の磁石は電磁石を含み、これらの電磁石を用いることで磁力の強度を選択的に調整してリンクアセンブリ３２６のハブ３６１の回転に抗して付与される抵抗を制御し変更することができる。別の実施形態では、抵抗源４３０は発電機を含むことができる。また別の実施形態では、抵抗源４３０は、ハブ３６１の回転に抗する抵抗を生み出すように互いに摩擦接触する２つの表面を含むことができる。別の実施形態では空気制動機が利用される可能性がある。また他の実施形態では他の制動機または抵抗機構が利用される可能性がある。一実施形態では、水平方向抵抗源４３０から付与される抵抗は、エクササイズ装置３２０を使用するユーザによって選択的に調整することができる。一実施形態では、ディスプレイ３４２に関連するコントローラ４４６によって生成される制御信号に応答して、またはエクササイズ中のユーザからの入力に応答して、または記憶されているエクササイズルーチンまたはワークアウトに応答して抵抗を調整することができる。また他の実施形態では、水平方向抵抗システム３４０を省略することができる。
【０１０７】
ディスプレイ３４２は、エクササイズ装置３２０とエクササイズ中のユーザとの間の連係を容易にする機構を含む。図１７に概略的に示すように、ディスプレイ３４２は、入力部４４０と、出力部４４２と、通信インターフェース４４４と、コントローラ４４６とを含む（図１参照）。入力部１４０は、ユーザによるエクササイズ装置３２０へのコマンドまたは情報の入力を容易にするように構成された１つまたは複数の機構を含む。一実施形態では、かかる入力部はタッチスクリーン、１つまたは複数の押しボタン、１つまたは複数のスライダバー、トグルスイッチ、マイクロホン、音声認識ソフトウェア等を含むことができる。
【０１０８】
出力部４４２は、ユーザに情報を提示するように構成された１つまたは複数の装置を含む。一実施形態では、出力部４４２は表示画面、発光ダイオード、可聴信号またはサウンド生成装置等を含むことができる。通信インターフェース４４４は、エクササイズ装置３２０と外部システムまたは装置との間の通信を容易にする機構を含む。外部システムまたは装置はネットワーク、インターネット、他のエクササイズ装置等である。通信インターフェース４４４は有線または無線通信を容易にするように構成することができる。
【０１０９】
コントローラ４４６は、入力部４４４または通信インターフェース４４４からの情報またはコマンド、ならびにエクササイズ装置３２０に関連する様々なセンサからの情報またはデータを受信するように構成された１つまたは複数の処理ユニットを含む。コントローラ１４６は更に、かかる情報を分析し、ディスプレイ１４２による情報の表示と、通信インターフェース１４４を介したデータもしくは情報または情報要求の伝送と、抵抗源３９２、４３０およびアクチュエータ４１６の動作とを統御する制御信号を生成する。
【０１１０】
本願における「処理ユニット」という用語は、メモリに収容された命令シーケンスを実行する現在開発中のまたは将来開発される処理ユニットを意味するものとする。これらの命令シーケンスが実行されると処理ユニットは制御信号生成等のステップを実行する。各命令は処理ユニットによる実行のために、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、大容量記憶装置または他の何らかの永続ストレージからランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）にロードすることができる。他の実施形態では、本明細書に記載した各種機能を実施するソフトウェア命令の代わりにまたはそれと組み合わせて、ハードワイヤード回路を使用することができる。例えば、コントローラ４４４は１つまたは複数のＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）の一部として実施することができる。特に明記しない限り、コントローラは、ハードウェア回路とソフトウェアの何らかの特定の組合せに限定されるものではなく、処理ユニットによって実行される命令の何らかの特定のソースに限定されるものでもない。
【０１１１】
エクササイズ装置３２０の使用中、ユーザは通常サイドアーム３５６を把持しながらプラットフォーム３４８を装着する。次いで、ユーザはサイドアーム３５６を把持したままフットパッド３６２を取り付ける。次いで、エクササイズ中のユーザは入力部４４０を介して所望のワークアウトまたはエクササイズルーチンを入力し、または事前に記憶されたワークアウトまたはエクササイズルーチンを選択する。かかる入力に応答して、コントローラ４４６は抵抗源３９２、４３０から付与される抵抗の量を調整する制御信号を生成することができる。また、コントローラ４４６は、電動アクチュエータ４１６に前端可撓性要素マウント３９８を再位置決めさせてステップ高さを調整するための制御信号を生成することができる。エクササイズルーチンの間に、エクササイズ中のユーザは自身のストライドまたは自身のストライド経路の調整を決定することができる。この決定は、ユーザが単純にフットパッド３６２およびリンクアセンブリ３２６に異なる力を加えることで行うことができる。また、エクササイズ中のユーザはステップ高さの増減を決定することができる。この決定を行うために、ユーザは単純に入力部４４０を使用して変更を入力することができ、コントローラ４４６はアクチュエータ４１６に調整部材４１４を再位置決めさせてステップ高さを調整するための制御信号を生成する。上記のとおり、この調整はエクササイズ中にオンザフライで実行することができる。他の実施形態では、コントローラ４４６は、抵抗源３９２、４３０の一方または両方から付与される抵抗ならびにステップ高さ調整機構３３８によって制御されるステップ高さを、記憶されているエクササイズルーチンまたはワークアウトに従って自動的に調整することができる。かかる変更は下記に基づいて行うことができる：ワークアウト開始時点からの経過時間；ワークアウトの残り時間；エクササイズ中のユーザについて感知されたバイオメトリクス；あるいは所定の速度、力または運動経路目標即ちターゲットが満足されたか否か。エクササイズ装置３２０では、最大ステップ高さまたは最大ステップ深さをコントローラ４４６によって自動的に調整すること、またはエクササイズ中のユーザによって調整することができるので、エクササイズ装置３２０はより柔軟性または汎用性の高いエクササイズオプションを提供し、より満足感のあるワークアウトを実現することができる。
【０１１２】
以上、本発明について例示的な実施形態を参照しながら説明してきたが、これらの実施形態には特許請求の範囲に記載した各請求項の主題の趣旨および範囲から逸脱しない限り様々な変更を加えることができることが当業者には理解されるであろう。例えば、本明細書では諸種の例示的な実施形態が１つまたは複数の利点をもたらす１つまたは複数の特徴を含むものとして説明したが、本明細書に記載した特徴は、本明細書に記載した例示的な実施形態または他の代替的な実施形態において互いに置き換えることまたは互いに組み合わせることができるものである。本発明に係る技術は比較的複雑であるため必ずしもすべての技術的変更が予測可能であるとは限らない。例示的な実施形態を参照して明細書中で説明し特許請求の範囲に記載した本発明は、言うまでもなく可能な限り広義に解釈すべきである。例えば、特に明記しない限り、請求項において特定の要素を単一の要素として記載した場合にも、請求項の範囲にはかかる特定の要素が複数存在する場合も含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１７Ａ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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