(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸シャフトに回転可能に取り付けられ、ベルトまたはケーブルを受けるように適合されたプロファイルアークを備えるカムアセンブリと、
前記カムアセンブリに揺動可能に取り付けられ、コントロールベアリングを備えるベルト調節レバーと、
前記軸シャフトに固着され、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングとスライド連通するスロットを形成するカムレンジスロットプレートとを有し、
前記ベルト調節レバーは、ベルト又はケーブルの一端部に接続され、前記ベルト又はケーブルの他端部は可動ウェイトスタックに接続され、
前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して回転可能である、カム機構。
【請求項２】
前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して複数の所定の位置でロック可能である、請求項１に記載のカム機構。
【請求項３】
前記カムレンジスロットプレートに対する前記カムアセンブリの回転により、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングが前記カムレンジスロットプレートの前記スロット内でスライドする、請求項１に記載のカム機構。
【請求項４】
前記ベルト調節レバーの揺動軸心は、前記カムアセンブリの揺動軸心に対して実質的に平行である、請求項１に記載のカム機構。
【請求項５】
前記軸シャフト上に配置された入力レンジプレートを更に有する、請求項１に記載のカム機構。
【請求項６】
前記入力レンジプレートは、前記カム機構と、当該カム機構に取り付けられたエクササイズアームとの間の回転運動を可能にする、請求項５に記載のカム機構。
【請求項７】
前記カムレンジスロットプレートに形成された前記スロットは、偏心している、請求項１に記載のカム機構。
【請求項８】
前記カムアセンブリが回転し前記コントロールベアリングが前記スロットに沿ってスライドするとき、前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントが、可動ウェイトスタックから同じ全体距離を維持する、請求項１に記載のカム機構。
【請求項９】
前記スロットは、その中に前記コントロールベアリングを完全に拘束する、請求項１に記載のカム機構。
【請求項１０】
可動ウェイトスタックと、
ベルトまたはケーブルを介して前記可動ウェイトスタックに接続されたエクササイズアームであって、軸シャフト周りで回転可能であるエクササイズアームと、
前記軸シャフト上に配置されたカム機構とを備えるエクササイズマシンであって、
前記カム機構は、
軸シャフトに回転可能に取り付けられるとともに、ベルト又はケーブルを受けるように構成されたプロファイルアークを有するカムアセンブリと、
前記カムアセンブリに揺動可能に取り付けられるとともに、コントロールベアリングを有するベルト調節レバーと、
前記軸シャフトに固着されるとともに、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングとスライド連通するスロットを形成するカムレンジスロットプレートとを備え、
前記ベルト調節レバーはベルト又はケーブルの一端部に接続され、前記ベルト又はケーブルの他端部は可動ウェイトスタックに接続され、
前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して回転可能である、エクササイズマシン。
【請求項１１】
前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して複数の所定の位置でロック可能である、請求項１０に記載のエクササイズマシン。
【請求項１２】
前記カムレンジスロットプレートに対する前記カムアセンブリの回転により、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングが前記カムレンジスロットプレートの前記スロット内でスライドする、請求項１０に記載のエクササイズマシン。
【請求項１３】
前記ベルト調節レバーの揺動軸心は、前記カムアセンブリの揺動軸心に対して実質的に平行である、請求項１０に記載のエクササイズマシン。
【請求項１４】
前記軸シャフト上に配置された入力レンジプレートを更に有する、請求項１０に記載のエクササイズマシン。
【請求項１５】
前記入力レンジプレートは、前記カム機構と、当該カム機構に取り付けられたエクササイズアームとの間の回転運動を可能にする、請求項１４に記載のエクササイズマシン。
【請求項１６】
前記カムレンジスロットプレートに形成された前記スロットは、偏心している、請求項１０に記載のエクササイズマシン。
【請求項１７】
前記カムアセンブリが回転し前記コントロールベアリングが前記スロットに沿ってスライドするとき、前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントが、可動ウェイトスタックから同じ全体距離を維持する、請求項１０に記載のエクササイズマシン。
【請求項１８】
前記スロットは、その中に前記コントロールベアリングを完全に拘束する、請求項１０に記載のエクササイズマシン。
【請求項１９】
カムレンジスロットプレートに対してカムアセンブリを回転させる工程と、
ベルト調節レバーのコントロールベアリングを、前記カムレンジスロットプレートに形成されたスロット内で移動させて前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントと可動ウェイトスタックとの間の距離を維持する工程と、
前記カムアセンブリをロックして前記カムアセンブリの前記カムレンジスロットプレートに対する回転を阻止する工程とを有する、エクササイズマシンのカム機構を調整する方法。
【請求項２０】
前記スロットは偏心している、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１７年３月７日に出願された米国仮出願第６２／４６８，１２３号の利益を主張し、その開示の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、一般にカムに関する。特に、本発明は、エクササイズマシン用に設計された調整可能なカムに関する。
【背景技術】
【０００３】
この国では、肥満率の増大と、ますます座りがちなライフスタイルに対する対処に関する懸念が存在する。より多くの人々がジムに行き、エクササイズマシンがフリーウエイトのより安全な代用品であることを見出している。エクササイズマシンはより洗練されてきており、ジムはさまざまな筋肉グループに焦点を合わせるためにより多くのマシンを購入している。多くのエクササイズマシンは、さまざまなプーリの周りに取り回されたケーブルまたはベルトシステムを使用して、ユーザが加えた力を可動ウェイトスタックに伝達する。これらのエクササイズマシンの一部は、ケーブルまたはベルトが固定されて取り回されている可変半径カムも提供している。このようなカムの可変半径は、運動動作の動作範囲全体にわたって前記ウェイトスタックに対して適用される機械的利点を変えるものである。
【０００４】
ラプセビッチ（Ｌａｐｃｅｖｉｃ）の米国特許第４，９８２，９５６号明細書（特許文献１）は、マシンシャフトの周りでカムを回転させることによって強度曲線を調整することを開示している。ラプセビッチは、又、ケーブルをぴんと張った状態に保つために補足のケーブル受けメカニズムが必要であることも開示している。
【０００５】
ギレン（Ｇｉｌｌｅｎ）の米国特許出願公開第２００３／００９２５４０号明細書（特許文献２）は、複数のカムフォロアとエクササイズフレーム上の規定されたトラックを使用してカムを調整するレンジ制限装置を開示している。ギレンは、ベルトをタイトに維持するためにベルトをトラッキングすることも開示している。
【０００６】
サイモンソン（Ｓｉｍｏｎｓｏｎ）の米国特許第５，７２２，９２１号明細書（特許文献３）は、ギレンに類似のレンジ制限装置を開示し、そこでは、エクササイズ（運動）入力アームがカムに取り付けられ、これが当該カムと協働して強度曲線を変更する。ラプセビッチと同様、サイモンソンもベルトをタイトに維持するために補足のケーブル又はベルト受け機構を必要とする。
【０００７】
ジョンズ（Ｊｏｈｎｓ）の米国特許第５，３５６，３６０号明細書（特許文献４）はサイモンソンに類似しているが、カムの後方移動に抵抗しケーブルのたるみを制御する、フレームに取り付けられたトラック機構は使用していない。むしろ、ジョンズはリンク機構を使用してケーブルのたるみを制御している。さらに、他の従来技術と同様に、ジョンズは、強度曲線を達成するために入力シャフトの周りにカムを回転させることを開示している。
【０００８】
ソロー（Ｓｏｌｏｗ）の米国特許第５，１０２，１２１号明細書（特許文献５）は、強度曲線のためにカムプロファイルが主軸の周りを回転する補足のケーブル受け装置の使用を開示している。
【０００９】
カムの偏心プロファイルが回転すると、カム取り付けポイントからウェイトスタックまでのベルト長さが変化するため、従来技術のエクササイズカムを調整すれば、ケーブルまたはベルトが緩む可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第４，９８２，９５６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／００９２５４０号明細書
【特許文献３】米国特許第５，７２２，９２１号明細書
【特許文献４】米国特許第５，３５６，３６０号明細書
【特許文献５】米国特許第５，１０２，１２１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上のことから、カム機構の調整がベルトのケーブルの緊張に影響を与えないエクササイズマシンが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本開示の一態様では、カム機構は、軸シャフトに回転可能に取り付けられ、ベルトまたはケーブルを受けるように適合されたプロファイルアークを備えるカムアセンブリと、当該カムアセンブリに揺動可能に取り付けられ、コントロールベアリングを備えるベルト調節レバーと、前記軸シャフトに固着され、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングとスライド連通するスロットを形成するカムレンジスロットプレートとを有することができ、前記ベルト調節レバーは、ベルト又はケーブルの一端部に接続され、前記ベルト又はケーブルの他端部は可動ウェイトスタックに接続され、前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して回転可能である。
【００１３】
本開示の一態様において、前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して複数の所定の位置でロック可能とすることができる。カムレンジスロットプレートに対するカムアセンブリの回転により、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングが前記カムレンジスロットプレートの前記スロット内でスライドするようにしてもよい。前記ベルト調節レバーの揺動軸心を、前記カムアセンブリの揺動軸心に対して実質的に平行にしてもよい。入力レンジプレートを、前記軸シャフト上に配置することができる。当該入力レンジプレートによって、前記カム機構と当該カム機構に取り付けられたエクササイズアームとの間の回転運動を可能にすることができる。前記カムレンジスロットプレートに形成された前記スロットは、偏心していてもよい。前記カムアセンブリが回転し前記コントロールベアリングが前記スロットに沿ってスライドするとき、前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントが、可動ウェイトスタックから同じ全体距離を維持することができる。前記スロットは、その中に前記コントロールベアリングを完全に拘束することができる。
【００１４】
本開示の一態様において、エクササイズマシンは、可動ウェイトスタックと、ベルトまたはケーブルを介して前記可動ウェイトスタックに接続されたエクササイズアームであって軸シャフト周りで回転可能であるエクササイズアームと、前記軸シャフト上に配置されたカム機構とを備えることができ、当該カム機構は、軸シャフトに回転可能に取り付けられるとともに、ベルト又はケーブルを受けるように構成されたプロファイルアークを有するカムアセンブリと、前記カムアセンブリに揺動可能に取り付けられるとともに、コントロールベアリングを有するベルト調節レバーと、前記軸シャフトに固着されるとともに、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングとスライド連通するスロットを形成するカムレンジスロットプレートとを備えることができ、前記ベルト調節レバーはベルト又はケーブルの一端部に接続され、前記ベルト又はケーブルの他端部は可動ウェイトスタックに接続され、前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して回転可能である。
【００１５】
本開示の一態様において、前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して複数の所定の位置でロック可能とすることができる。前記カムレンジスロットプレートに対する前記カムアセンブリの回転によって、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングが前記カムレンジスロットプレートの前記スロット内でスライドするようにしてもよい。前記ベルト調節レバーの揺動軸心を、前記カムアセンブリの揺動軸心に対して実質的に平行にすることができる。入力レンジプレートを前記軸シャフト上に配置することができる。当該入力レンジプレートは、前記カム機構と、当該カム機構に取り付けられたエクササイズアームとの間の回転移動を可能にすることができる。前記カムレンジスロットプレートに形成された前記スロットは、偏心していてもよい。前記カムアセンブリが回転し前記コントロールベアリングが前記スロットに沿ってスライドするとき、前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントが、前記可動ウェイトスタックから同じ全体距離を維持することができる。前記スロットは、その中に前記コントロールベアリングを完全に拘束することができる。
【００１６】
本開示の一態様において、エクササイズマシンのカム機構を調整する方法は、カムレンジスロットプレートに対してカムアセンブリを回転させる工程と、ベルト調節レバーのコントロールベアリングを、前記カムレンジスロットプレートに形成されたスロット内で移動させて前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントと可動ウェイトスタックとの間の距離を維持する工程と、前記カムアセンブリをロックして前記カムアセンブリの前記カムレンジスロットプレートに対する回転を阻止する工程とを有することができる。前記スロットは偏心していてもよい。
【００１７】
本発明のその他の態様は下記の段落に記載される。
【００１８】
項１：軸シャフトに回転可能に取り付けられ、ベルトまたはケーブルを受けるように適合されたプロファイルアークを備えるカムアセンブリと、当該カムアセンブリに揺動可能に取り付けられ、コントロールベアリングを備えるベルト調節レバーと、前記軸シャフトに固着され、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングとスライド連通するスロットを形成するカムレンジスロットプレートとを有し、前記ベルト調節レバーは、ベルト又はケーブルの一端部に接続され、前記ベルト又はケーブルの他端部は可動ウェイトスタックに接続され、前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して回転可能である、カム機構。
【００１９】
項２：前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して複数の所定の位置でロック可能である、項１に記載のカム機構。
【００２０】
項３：前記カムレンジスロットプレートに対する前記カムアセンブリの回転により、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングが前記カムレンジスロットプレートの前記スロット内でスライドする、項１又は２に記載のカム機構。
【００２１】
項４：前記ベルト調節レバーの揺動軸心は、前記カムアセンブリの揺動軸心に対して実質的に平行である、項１から３のいずれかに記載のカム機構。
【００２２】
項５：前記軸シャフト上に配置された入力レンジプレートを更に有する、項１から４のいずれかに記載のカム機構。
【００２３】
項６：前記入力レンジプレートは、前記カム機構と、当該カム機構に取り付けられたエクササイズアームとの間の回転運動を可能にする、項５に記載のカム機構。
【００２４】
項７：前記カムレンジスロットプレートに形成された前記スロットは、偏心している、項１から６のいずれかに記載のカム機構。
【００２５】
項８：前記カムアセンブリが回転し前記コントロールベアリングが前記スロットに沿ってスライドするとき、前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントが、可動ウェイトスタックから同じ全体距離を維持する、項１から７のいずれかに記載のカム機構。
【００２６】
項９：前記スロットは、その中に前記コントロールベアリングを完全に拘束する、項１から８のいずれかに記載のカム機構。
【００２７】
項１０：可動ウェイトスタックと、ベルトまたはケーブルを介して前記可動ウェイトスタックに接続されたエクササイズアームであって軸シャフト周りで回転可能であるエクササイズアームと、前記軸シャフト上に配置されたカム機構とを備えるエクササイズマシンであって、当該カム機構は、軸シャフトに回転可能に取り付けられるとともに、ベルト又はケーブルを受けるように構成されたプロファイルアークを有するカムアセンブリと、前記カムアセンブリに揺動可能に取り付けられるとともに、コントロールベアリングを有するベルト調節レバーと、前記軸シャフトに固着されるとともに、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングとスライド連通するスロットを形成するカムレンジスロットプレートとを備え、前記ベルト調節レバーはベルト又はケーブルの一端部に接続され、前記ベルト又はケーブルの他端部は可動ウェイトスタックに接続され、前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して回転可能である。
【００２８】
項１１：前記カムアセンブリは、前記カムレンジスロットプレートに対して複数の所定の位置でロック可能である、項１０に記載のエクササイズマシン。
【００２９】
項１２：前記カムレンジスロットプレートに対する前記カムアセンブリの回転によって、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングが前記カムレンジスロットプレートの前記スロット内でスライドする、項１０又は１１に記載のエクササイズマシン。
【００３０】
項１３：前記ベルト調節レバーの揺動軸心は、前記カムアセンブリの揺動軸心に対して実質的に平行である、項１０から１２のいずれかに記載のエクササイズマシン。
【００３１】
項１４：前記軸シャフトに配置された入力レンジプレートを更に有する、項１０から１３のいずれかに記載のエクササイズマシン。
【００３２】
項１５：前記入力レンジプレートは、前記カム機構と、当該カム機構に取り付けられたエクササイズアームとの間の回転運動を可能にする、項１４に記載のエクササイズマシン。
【００３３】
項１６：前記カムレンジスロットプレートに形成された前記スロットは、偏心している、項１０から１５のいずれかに記載のエクササイズマシン。
【００３４】
項１７：前記カムアセンブリが回転し前記コントロールベアリングが前記スロットに沿ってスライドするとき、前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントが、可動ウェイトスタックから同じ全体距離を維持する、項１０から１６のいずれかに記載のエクササイズマシン。
【００３５】
項１８：前記スロットは、その中に前記コントロールベアリングを完全に拘束する、項１０から１７のいずれかに記載のエクササイズマシン。
【００３６】
項１９：カムレンジスロットプレートに対してカムアセンブリを回転させる工程と、ベルト調節レバーのコントロールベアリングを、前記カムレンジスロットプレートに形成されたスロット内で移動させて前記ベルト調節レバーのベルト取り付けポイントと可動ウェイトスタックとの間の距離を維持する工程と、前記カムアセンブリをロックして前記カムアセンブリの前記カムレンジスロットプレートに対する回転を阻止する工程とを有する、エクササイズマシンのカム機構を調整する方法。
【００３７】
項２０：前記スロットは偏心している、項１９に記載の方法。
【００３８】
前記カム機構のこれらおよび他の特徴および特性、ならびにカム機構の関連要素の動作および機能の方法は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を考慮してより明らかになるであろう。添付図面は、本明細書の一部を形成し、同様の参照番号は、様々な図の対応する部分を示している。しかしながら、図面は、例示および説明のみを目的としており、本開示の限定の定義として意図されていないことを明確に理解されるべきである。明細書および請求項で使用されるように、「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」の単数形は、文脈がそうでないことを明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のカムアセンブリを含むエクササイズマシンの斜視図である。
【図２】図１のカム機構の正面斜視図である。
【図３】図１のカム機構の背面斜視図である。
【図４】図１のカム機構の分解図である。
【図５】いくつかの異なる動作位置にあるカム機構を示す、図１のエクササイズマシンの正面図である。
【図６】いくつかの異なる動作位置にあるカム機構を示す、図１のエクササイズマシンの背面図である。
【図７】いくつかの異なる動作位置にあるカム機構を示す、図１のエクササイズマシンの背面図である。
【図８】本発明のカム機構を含むエクササイズマシンの別の実施形態の斜視図である。
【図９】図８のカム機構の分解図である。
【図１０】いくつかの異なる動作位置にあるカム機構を示す、図８のエクササイズマシンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下の説明の目的のために、用語「上方」、「下方」、「右側」、「左側」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「側方」、「長手」およびそれらの派生語は、図面に示されている本発明に関連するものとする。しかしながら、本発明は、そうではないと明示的に指定されている場合を除き、様々な代替のバリエーションおよび工程シーケンスを想定し得るものであると理解される。また、添付の図面に示され、以下の明細書に記載される特定のデバイスおよびプロセスは、単に本発明の例示的な実施形態であると理解される。したがって、本明細書で開示される実施形態に関連する特定の寸法および他の物理的特性は、限定と見なされるべきではない。
【００４１】
好適な非限定的な実施形態によれば、ユーザによって行われる調節に基づいてウエイト負荷を変化させるために調節可能なカムが使用される。ユーザは、調節ハンドルを外し、エクササイズマシンに対して軸を中心にカムを回転させることにより、エクササイズマシンの抵抗と強度曲線を調整することができる。
【００４２】
次に図１−４を参照すると、エクササイズマシン１００は、単数又は複数のカム機構１を備えることができる。一般に、前記エクササイズマシン１００は、一連のプーリを介して取り回されるベルトまたはケーブル１３の一端部に選択可能に接続された可動ウェイトスタックを有する。前記ベルト又はケーブル１３の他端部は、前記カム機構１に取り付けられている。前記エクササイズマシン１００は、更に、ユーザがそのエクササイズ入力アーム５に対して十分な力を加えた時に、前記カム機構１を回転させるエクササイズ入力アーム５を備えている。前記カム機構１が回転することによって、前記ベルト又はケーブル１３が、前記一連のプーリ周りで回転され、前記可動ウェイトスタックを持ち上げる。
【００４３】
前記カム機構１は、前記エクササイズマシン１００の支持フレームに固定された１つ以上のベアリング６に回転可能に取り付けられたメインシャフトアセンブリ２を有する。当該メインシャフトアセンブリ２は、更に、カムアセンブリ３の回転軸心を形成する軸シャフト７と、前記エクササイズ入力アーム５とを有する。前記カムアセンブリ３は、それに沿って前記ベルト又はケーブル１３が乗って、それによってユーザの動作を当該ベルト又はケーブル１３を介して前記可動ウェイトスタックへと伝達するプロファイルアーク１０を有する。前記カム機構１は、前記エクササイズ入力アーム５の運動範囲に到達したときに前記エクササイズマシン１００の表面に係合するストップ１６を有する。
【００４４】
前記エクササイズ入力アーム５は、前記軸シャフト７に、直接、又は、入力レンジプレート１５を介して、取り付けられている。前記入力レンジプレート１５は、例えば溶接またはキー付きハブによって、前記軸シャフト７に固着されている。前記入力レンジプレート１５は、前記カム機構１と前記エクササイズ入力アーム５との間の回転調整を可能にする。例えば、前記入力レンジプレート１５は、エクササイズ入力アーム５の異なる休止位置にそれぞれ対応する複数の調節穴に挿入可能なポップピンを含むことができる。前記ポップピンが前記調節穴の１つに係合すると、前記カム機構１に対する前記エクササイズ入力アーム５の回転がロックされる。
【００４５】
前記カムアセンブリ３は、前記軸シャフト７に対して回転可能であり、且つ前記カムアセンブリ３は、前記軸シャフト７に固接されたカムレンジスロットプレート１４に対して前記カムアセンブリ３をロック／解除するように構成された調節ハンドル８を有している。前記カムレンジスロットプレート１４は、例えば、溶接又はキー付きハブによって前記軸シャフト７に接続されてもよい。前記カムレンジスロットプレート１４は、複数の調節穴を有し、これらの穴のそれぞれは、前記カムレンジスロットプレート１４に対する前記カムアセンブリ３の異なる位置に対応している。前記調節ハンドル８は、前記複数の調節穴に係合可能なピンを有する。前記調節ハンドル８を前記カムレンジスロットプレート１４の前記複数の調節穴のいずれかに係合させることによって、前記カムアセンブリ３は、前記カムレンジスロットプレート１４、前記軸シャフト７および前記入力レンジプレート１５に回転ロックされる。このロック状態において、前記エクササイズ入力アーム５に対して加えられた力は、前記カムアセンブリ３へと、そして前記ベルト又はケーブル１３を介して、伝達される。
【００４６】
前記調節ハンドル８が前記カムレンジスロットプレート１４の前記複数の調節穴から係合解除されると、前記カムアセンブリ３は、前記カムレンジスロットプレート１４、前記軸シャフト７、そして前記入力レンジプレート１５に対して回転可能となる。従って、ユーザは、前記エクササイズ入力アーム５が静止状態にずっと留まっている間に、調節ハンドル８を係合解除し、前記カムアセンブリ３を所望の位置まで回転させ、そして、前記調節ハンドル８を所望の調節穴に再係合して前記カムアセンブリ３を前記入力レンジプレート１５に対してロックすることによって、前記エクササイズ入力アーム５によって前記カムアセンブリ３を回転させるために必要なトルクを調節することができる。
【００４７】
前記カムアセンブリ３は、更に、前記プロファイルアーク１０の径方向中心に位置する揺動軸心９において前記カムアセンブリ３の本体に対して揺動可能に取り付けられたベルト調節レバー４を有する。当該ベルト調節レバー４は、前記カムアセンブリ３の揺動軸心に対して実質的に平行な揺動軸心を有する。図１−７に図示の実施例において、前記ベルト調節レバー４と前記カムアセンブリ３との間の前記揺動軸心９も、前記調節ハンドル８の前記ピンと同軸である。前記ベルト調節レバー４は、前記可動ウェイトスタックの反対側で前記ベルト又はケーブル１３の前記端部に接続されている。前記ベルト調節レバー４は、前記カムレンジスロットプレート１４における対応のスロット１２内でスライド可能なコントロールベアリング１１を有する。前記カムアセンブリ３の前記カムレンジスロットプレート１４に対する調節中に、前記ベルト調節レバー４は、前記揺動軸心９周りで揺動して、前記コントロールベアリング１１は前記スロット１２の上面に沿って案内される。これにより、前記ベルト調節レバー４の位置、従って、前記ベルト調節レバー上の前記ベルト又はケーブル１３の取り付けポイントを、前記カムアセンブリの調節によって変化させることができる。前記スロット１２は、偏心形状であり、それにより、前記カムアセンブリ３が回転され前記コントロールベアリング１１が前記スロット１２に沿ってスライドするとき、前記ベルト調節レバー４の前記ベルト又はケーブル１３取り付けポイントが前記可動ウェイトスタックから同じ総距離を維持する。その結果、前記カムアセンブリ３の調節可能範囲全体を通して、前記ベルト又はケーブル１３に弛みが起こる可能性がない。更に、前記スロット１２が前記コントロールベアリング１１を完全に拘束するので、たとえ前記ベルト又はケーブル１３が緩むことがあったとしても、このベルト又はケーブル１３が前記カムアセンブリ３から離れる虞はない。
【００４８】
次に図５−７を参照すると、前記カムアセンブリ３が、前記カムレンジスロットプレート１４の前記複数の調節穴のそれぞれに対応する複数の異なる位置にある状態で図示されている。各位置において、前記カムアセンブリ３が前記軸シャフト９周りで回転する時に、前記カムレンジスロットプレート１４、入力レンジプレート１５、およびエクササイズ入力アーム５は、休止位置に留まる。前記カムアセンブリ３が回転すると、前記ベルト調節レバー４が前記揺動軸心９周りで回転し、且つ前記コントロールベアリング１１と前記カムレンジスロットプレート１４の前記スロット１２との間の相互作用によって所定の位置へと案内される。前記カムアセンブリ３とベルト調節レバー４の各位置において、前記ウェイトスタック上と前記ベルト調節レバー４上の前記ベルト又はケーブル１３取り付けポイント間の総距離は一定に留まり、これにより、前記ベルト又はケーブル１３に弛みが生じる虞がない。更に、前記カムアセンブリ３と前記ベルト調節レバー４との各位置において、前記ベルト又はケーブル１３は前記プロファイルアーク１０に対して接線方向に延出する。これによって、エクササイズ運動の開始時において必要な初期トルクが、エクササイズ運動の他の部分に対して異常に高くならないように保証される。
【００４９】
次に図８−１０を参照すると、エクササイズマシン２００の別実施例が図示され、ここで、前記カム機構１は、ユーザの頭上でその側方に向けられ、それによって、前記エクササイズ入力アーム５の回転が垂直平面ではなく水平平面で起こるように構成されている。前記エクササイズマシン２００は、第２のカムアセンブリ（図示せず）を備えることができ、それにより、前記エクササイズマシン２００がユーザの両方の腕からの入力を必要とするエクササイズ用に使用可能となる。一般に、図８−１０に図示の前記カム機構１は、図１−７に図示の前記カム機構１と同様に作動する。これら図面において、類似の参照番号は、図１−７の実施例と図８−１０の実施例との間において、同じ又は機能的に類似のパーツを指している。
【００５０】
前記頭上構成におけるより簡単な作動を可能にするために前記カム機構１に対していくつかの小さな改造を行うことができる。例えば、前記調節ハンドル８は、ユーザが前記調節ハンドル８をまっすぐ下に引くことができるように、ポップピンとして構成することができる。この構成においては、前記揺動軸心９は、前記調節ハンドル８の前記ピンと同軸ではない。
【００５１】
次に、図１０を参照すると、前記エクササイズマシン２００の前記カムアセンブリ３が、前記カムレンジスロットプレート１４の前記複数の調節穴のいくつかに対応する複数の可能な休止位置のいくつかにある状態が図示されている。図１−７に図示のカムアセンブリと同様に、前記カムアセンブリ３は前記軸シャフト７周りで回転されて、前記ベルト調節レバー４を前記揺動軸心９周りで回転させ、前記コントロールベアリング１１を前記カムレンジスロットプレートにおける前記スロット１２の所定の位置へスライドさせる。前記カムアセンブリ３とベルト調節レバー４の各位置において、前記ウェイトスタック上と前記ベルト調節レバー４上の前記ベルト又はケーブル１３取り付けポイント間の総距離は一定に留まり、それにより、前記ベルト又はケーブル１３に弛みが生じる可能性がない。
【００５２】
前記カム機構１のいくつかのバリエーションが当業者によって認識されるであろう。例えば、前記エクササイズマシン１００，２００が可能にしようとする特定のエクササイズに適するように、前記カムアセンブリ３のサイズを変更することが可能であろう。
【００５３】
前記システムおよびユーザインターフェースと当該ユーザインターフェースを操作する方法との様々な態様を以上の説明で提供したが、当業者は、本開示の範囲および精神から逸脱することなくこれらの態様に修正および変更を加えることができるであろう。例えば、本開示は、可能な範囲で、任意の態様の１つまたは複数の特徴を任意の他の態様の１つまたは複数の特徴と組み合わせ可能であると理解される。したがって、前述の説明は、限定的ではなく例示的であることを意図するものである。上述の本発明は、添付の請求項の範囲によって定義され、これら請求項およびこれら請求項の均等物の意味と範囲内にある本発明に対するすべての変更が、それらの範囲内に包含される。
【要約】
カム機構は、軸シャフトに回転可能に取り付けられベルトまたはケーブルを受け入れるように適合されたプロファイルアークを有するカムアセンブリと、当該カムアセンブリに揺動可能に取り付けられコントロールベアリングを有するベルト調節レバーと、前記軸シャフトに固着されるとともに、前記ベルト調節レバーの前記コントロールベアリングとスライド連通するスロットを形成するカムレンジスロットプレートとを備えることができ、前記ベルト調節レバーは、ベルト又はケーブルの一端部に接続され、当該ベルト又はケーブルの他端部は可動ウェイトスタックに接続され、前記カムアセンブリは前記カムレンジスロットプレートに対して回転可能である。【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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