(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一、第二の回動軸を備えてなるフレームと、
第一、第二のガイドリンクであって、それぞれのガイドリンクは第一、第二の装着点を有し、それぞれのガイドリンクは、該第一装着点を介して、該フレームに第一回動軸において回動自在に装着してなる第一、第二のガイドリンクと、
第一、第二の足リンクであって、それぞれの足リンクは、該第二装着点を介して対応するいずれかの前記第一、第二ガイドリンクに回動自在に装着されている第一、第二の足リンクと、
第一、第二クランクアームであって、それぞれのクランクアームは前記第二回動軸に対して回転できるように前記第二回動軸においてフレームに回動自在に装着されている第一、第二クランクアームと、
第一、第二の中間リンクであって、それぞれが対応するガイドリンクに連結された第一連結点と、対応するクランクアームに対して連結された第二連結点とを有し、該第一、第二クランクアームが第二回動軸の回りを回動することでそれぞれ対応する第一、第二ガイドリンクを第一回動軸の回りを回動させるようにした第一、第二の中間リンクと、
第一、第二の制御リンクであって、それぞれの制御リンクは、対応する足リンクに連結される第一端部と、対応する中間リンクに連結された第二端部とを有し、それぞれの制御リンクは、該ガイドリンクが該第一回動軸の回りを回動する際に、該中間リンク、該ガイドリンク、該足リンクと協働して、足リンクとガイドリンクとの間で決定される角度を変更する第一、第二の制御リンクと、からなることを特徴とする、ランニングや歩行動作を模擬するための身体鍛錬装置。
【請求項２】
前記第一、第二の中間リンクは、それぞれ、ガイドリンクの第一装着点と第二装着点との間に位置して設けた第三装着点においてそれぞれ対応するガイドリンクに連結されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。
【請求項３】
装置はさらに、第一、第二クランクアームに連結されるフライホイールを有することを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。
【請求項４】
前記第一、第二クランクアームは、フライホイールの部分によって構成されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。
【請求項５】
フライホイールは第二回動軸とは別個の回動軸によって支持されていると共に、前記第一、第二クランクに連結されており、フライホイールが回転する際に、該第一、第二クランクアームが第二回動軸の回りを回動するようにしたことを特徴とする請求の範囲３に記載の身体鍛錬装置。
【請求項６】
該制御リンクの第二端部は、第一連結点と第二連結点との間に設けた接触点においてそれぞれ対応する中間リンクに連結されていることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。
【請求項７】
前記制御リンクと中間リンクとの接触点は位置調節自在であることを特徴とする請求の範囲６に記載の身体鍛錬装置。
【請求項８】
前記第一、第二制御リンクの第一端部は接触点においてそれぞれ対応する足リンクに連結されており、該接触点は位置調節自在であることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。
【請求項９】
前記第一、第二制御リンクはケーブルであることを特徴とする請求の範囲１に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１０】
第一、第二の回動軸を備えてなるフレームと、
それぞれ第一、第二の装着点を有する第一、第二ガイドリンクであって、それぞれのガイドリンクは、該第一装着点を介して該第一回動軸においてフレームに回動自在に連結されている第一、第二ガイドリンクと、
それぞれが、該第二装着点を介して対応する第一、第二ガイドリンクに回動自在に装着されている第一、第二の足リンクと、
それぞれが、第二回動軸に対して回動するように第二回動軸においてフレームに回動自在に装着されている第一、第二の連結アームと、
第一、第二の中間リンクであって、それぞれが対応するガイドリンクに連結された第一連結点と、対応する連結アームに連結された第二連結点とを有し、該第一、第二連結アームが第二回動軸の回りを回動することで、それぞれ対応する第一、第二ガイドリンクを第一回動軸の回りを回動させるようにした第一、第二中間リンクと、
第一、第二制御リンクであって、それぞれが対応する足リンクに連結された第一端部と、対応する中間リンクに連結された第二端部とを有し、それぞれの制御リンクは、該ガイドリンクが該第一回動軸に対して回動する際に、該中間リンク、該ガイドリンク、該足リンクと協働して、足リンクとガイドリンクとの間で決定される角度を変更するように構成されている第一、第二制御リンクと、からなることを特徴とする、ランニングや歩行動作を模擬するための身体鍛錬装置。
【請求項１１】
前記第一、第二中間リンクは、それぞれのガイドリンクの第一装着点と第二装着点との間に位置して設けた第三装着点によってそれぞれ対応するガイドリンクに連結されていることを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１２】
前記制御リンクの第二端部は、第一装着点と第二装着点との間に設けた接触点においてそれぞれ対応する中間リンクに連結されていることを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１３】
前記制御リンクと中間リンクの接触点は位置調節可能であることを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１４】
前記第一、第二制御手段の第一端部は接触点においてそれぞれ対応する足リンクに連結されており、該接触点は位置調節可能であることを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１５】
装置はさらに、前記第一、第二連結アームと連結されるフライホイールを有することを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１６】
前記フライホイールは第二回動軸に対して回転するように第二回動軸において支持されていることを特徴とする請求の範囲１５に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１７】
前記第一、第二連結アームは該フライホイールに連結されていることを特徴とする請求の範囲１６に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１８】
前記第一、第二連結アームは該フライホイールの部分によって構成されていることを特徴とする請求の範囲１６に記載の身体鍛錬装置。
【請求項１９】
前記フライホイールは該第二回動軸とは別個の回動軸によって支持されていると共に、前記第一、第二連結アームに連結されており、該フライホイールが回転する際に、前記第一、第二連結アームが第二回動軸の回りを回動するようにしたことを特徴とする請求の範囲１５に記載の身体鍛錬装置。
【請求項２０】
前記第一、第二ガイドリンクは、それぞれ一端から突出形成されたハンドグリップ延出部を有することを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。
【請求項２１】
前記第一、第二制御リンクはケーブルであることを特徴とする請求の範囲１０に記載の身体鍛錬装置。
【発明の詳細な説明】
発明が属する技術分野
本発明は一般に身体鍛錬装置に係る。詳しくは、本発明はランニングや歩行動作を模擬するためのコンパクトで静止した身体鍛錬装置に関するものである。
発明の背景
規則正しいエクササイズの効果に対する評価の高まりと、ランニング、スイミイング、ウォーキング等を人々が行うことにおける時間的あるいは場所的な制約とによって、身体鍛錬装置のマーケットは急速に拡大している。一般に、フィジカルな面での発達およびエアロビックエクササイズの最大レベルを達成するには、大きな範囲の動作によって多くの異なる筋肉を鍛錬することが望ましいとされている。さらに、身体鍛錬装置はスムースでより自然な動作を提供することで、筋肉や関節を痛める畏れのある身体にさわるような不規則な緊張を防止することが望ましい。また、身体鍛錬装置はより簡単に操作することができ、また簡単かつ低コストな構成であることが望ましい。
従来より数多くの異なる身体鍛錬システムが知られているが、これらのシステムには有用性を妨げる数多くの欠点が存在する。静止自転車は広く利用されているが、座った姿勢で利用するため、鍛錬される筋肉の数が少ない。さらには、静止自転車による動作の範囲は極めて限られている。クロスカントリースキーを模擬した静止装置も広く利用されている。これらの装置は静止自転車に比べてより多くの筋肉を鍛錬するけれども、比較的平たく、脚を引きずるような動作では、広く範囲の動作を通して適切に全ての脚の筋肉を鍛錬することはできない。階段昇降型の装置も静止自転車に比べればより多くの筋肉を鍛錬するけれども、昇降動作という限られた動作なので、大きな範囲の動作を通して脚を鍛錬するものではない。無端ベルトによって回転させる装置（Treadmills）は限られた場所においてウォーキングやジョギングを可能とするが、膝や足首の関節を痛める畏れがあり、また、多くのユーザーにとって回転するベルト上でバランスを取ることは困難な場合がある。
米国特許第４７２００９３号には、昇降タイプの鍛錬装置が開示されている。米国特許第４５０９７４２号には、腕の動作を伴う静止自転車が開示されている。米国特許第２６０３４８６号には腕の動作と脚の動作とを組み合わせた自転車型鍛錬装置が開示されている。米国特許第５０３９０８８号には手の動作を提供する自転車型鍛錬装置が開示されている。
米国特許第３３１６８９８号は、座った人によって受動的に使用されるリハビリテイション装置が開示されている。この装置は一対の足の支持プレートを上下動させるモータを備えており、足首、膝の関節や股関節を曲げるようになっている。類似の装置が米国特許第４１８５６２２号に開示されている。ドイツ公開公報２９１９４９４には一対の足の支持プレートが設けられた身体鍛錬装置が開示されており、歩行動作を行うようにスライド動作と回転動作とを組み合わせるようにしている。これらの装置によれば足踏み動作を行うことができるが、該動作は自然なランニングやウォーキングを模擬するものではない。
従来技術における欠点に応えるべく、本発明の発明者は以前に静止身体鍛錬装置を開発しており、これらについては、米国特許第５２４２３４３号、第５３８３８２９号、米国特許出願番号第０８／４０７２７２号に開示されている。これらの特許は自然なランニングないし歩行動作を提供するものであり、前方ステップの場合にはユーザーの踵が爪先よりも速い速度で最初に上がり、後方ステップの場合にはユーザーの踵が爪先よりも速い速度で最初に下につく。本発明はこれら米国特許第５２４２３４３号、第５３８３８２９号、米国特許出願番号第０８／４０７２７２号に開示された発明とは異なる構成に係るが、類似の有利な足の動作を達成するものである。
本発明に係る装置は製造、使用が簡単であり、デザインにおいてコンパクトであり、大きい動作を通してより多くの筋肉を鍛錬するようなスムーズかつ自然な動作を提供するものである。本発明のこれらの効果あるいは他の効果は以下に述べる説明および図面から容易に理解される。
発明の開示
ここに、床面に支持されるように構成されたフレームと、フレーム上に設けた第一回動軸、第二回動軸とを有する身体鍛錬装置を開示する。本装置は、さらい第一装着点、第二装着点をそれぞれ有する第一ガイドリンク、第二ガイドリンクをそれぞれ有している。それぞれのガイドリンクは、第一装着点を介してフレームの第一回動軸に回動自在に装着されている。本装置は第一、第二の足リンクないしはサポートを有しており、それぞれがガイドリンクの第二装着点を介して対応するガイドリンクに回動自在に装着されている。第一、第二クランクあるいは連結アームとして形成された連結手段はそれぞれ第二回動軸においてフレームに装着されており、第二回動軸に対して回転するようになっている。第一、第二の中間リンクはそれぞれ第一連結点、第二連結点を有しており、第一連結点はガイドリンクのいずれかにに機械的に連結されており、第二連結点はクランクアームのいずれかに機械的に連結されており、回動軸に対する第一、第二アームの回動によって、第一、第二ガイドリンクが第一回動軸に対して回動するようになっている。本装置はさらに、第一、第二制御リンクとして形成される制御手段を有し、それぞれは対応する足リンクのいずれかに機械的に連結する第一端部と、対応する中間リンクのいずれかに機械的に連結する第二端部とを備えている。ガイドリンクが第一回動軸の回りを回動する際に、制御リンクは足リンクとガイドリンクとの間に決定される角度を可変なように操作される。
一つの実施の形態においては、制御手段の第一、第二の中間リンクは、第一装着点と第二装着点との間に位置してそれぞれのガイドリンク上に決定された第三装着点において、それぞれ対応するガイドリンクに連結されている。他の実施の形態では、制御手段のそれぞれの制御リンクの第二端部は、中間リンクの第一連結点と第二連結点との間に設けた接触点において、中間リンクに機械的に連結されている。この実施の形態では、この接触点は調節自在である。他の実施の形態では、制御リンクと足リンクとの接触点は調節自在である。
ある実施の形態では、身体鍛錬装置は、連結手段によってガイドリンクに操作可能に連結されたフライホイールを備えている。これに関連して、連結アームが機械的にフライホイールに連結される。ある例においては、フライホイールは第二回動軸において支持されており、他の例では、フライホイールは第二回動軸とは別個の点において支持され、フライホイールはチェーンやベルトによって第一、第二クランクあるいは連結アームに機械的に連結されており、フライホイールが回転すると、クランクや連結アームが第二回動軸に対して回転するようになっている。さらに他の例では、第一、第二ガイドリンクは、それから突出形成されたハンドグリップ延出部を有している。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらの態様およびそれに基づく有利な点は、添付図面と共に、次に述べる詳細な記載を参照することでより一層理解が深まると考えられ、添付図面は以下のとおりである。
図１は本発明の原理に適合した構成を有する身体鍛錬装置の一の実施の形態の斜視図である。
図２は本発明の原理に適合した構成を有する身体鍛錬装置の他の実施の形態の側方立面図である。
図３は本発明の原理に適合した構成を有する身体鍛錬装置の一部の概略図であって、装置によって得られる足の動作を示している。
図４は本発明の原理に適合した構成を有する身体鍛錬装置の他の実施の形態の側方立面図である。
発明の詳細な説明
本発明はランニングや歩行動作を模擬する動きの範囲を提供するコンパクトで静止した身体鍛錬装置に関する。装置はデザインにおいて比較的コンパクトであり、多種の態様を採用し得るものである。図１において、本発明の原理に適合した構成を有する身体鍛錬装置の一の実施の形態の斜視図が示してある。
図１における装置１０は床面に支持され、かつ装置の他の部分を支持するように構成されたフレーム１２を有している。フレーム１２は、装置の残りの部分を床面の上に支持しかつ安定させるための一対の脚部１４ａ、１４ｂを有している。フレーム１２はさらに、第一の固定回動軸１８を有する直立状の支持部１６を有している。図示するように、回動軸はシャフト１９によって決定されている。支持アーム２０がフレーム１２の直立状の支持部１６より突出形成されており、支持アーム２０は第二のシャフトによって決定される第二固定回動軸２２を有している。
第一ガイドリンク２４、第二ガイドリンク２６が第一回動点１８においてフレームに回動自在に装着されており、ガイドリンク２４、２６は該軸の回りを自由に回転するようになっている。図示するように、ガイドリンク２４、２６は、シャフト１９に連結する第一装着点においてフレーム１２の直立部１６に連結されている。
図１の装置は、第一の足リンクないしはサポート２８、第二の足リンクないしはサポート３０を含んでいる。それぞれの足リンク２８、３０はユーザーの足に連結し、支持するように構成されている。足リンク２８、３０はそれぞれ、各ガイドリンクに設けた第二装着点における回動連結によって、それぞれいずれかのガイドリンクに対して連結するようになっている。図示するように、第一足リンク２８は対応する第一ガイドリンク２４に、回動連結３２によって連結されている。第二足リンク３０は同様に第二回動連結３４によって対応する第二ガイドリンク２６に連結される。図１における装置はさらに、第一クランクあるいは連結アーム３６、第二クランクあるいは連結アーム３８を有しており、これらは第二回動軸２２に対して回転できるように配設されている。
第一中間リンク４０は第一ガイドリンク２４に機械的に連結される第一端部と、第一クランク３６に機械的に連結される第二端部とを有している。図示するように、第一中間リンク４０は、装着点４２において第一ガイドリンク２４に連結されており、該装着点４２は、ガイドリンクが第一回動軸１８に接続される点とガイドリンクが第一足リンク２８に回動自在に装着される点との間に位置して第一ガイドリンク２４上に設けてある。もっとも、中間リンク４０は、足リンク２８の回動装着部位３２あるいはそれに近接した部位を含む他の部位においてガイドリンク２４に装着されてもよい。ここで開示した文脈において、本発明を構成する種々の部材が連結される部位を選択的に変更することで身体鍛錬装置を調整できるようにしてもよい。結果として、リンクや他の類似の部材が他の部材と連結するための端部を有するものとして記載されている場合には、これらの間における連結点は部材の長さ方向に沿って調節可能であり、この連結点は部材の端部を有効に形成することになる。
クランクアーム３６、中間リンク４０、ガイドリンク２４の特有の機械的配設のため、クランク３６が第二回動軸２２の回りを回転する際には、中間リンクはガイドリンク２４が第一回動軸１８の回りを往復回動するように操作される。これによって足リンク２８を往復運動させるようになっている。
適切な足の動作を確保するために、本発明に係る身体鍛錬装置はさらに第一制御リンク４４を有しており、第一制御リンク４４の第一端部は第一足リンク２８に機械的に連結されており、第二端部は第一中間リンク４０に機械的に連結されている。制御リンク４４は、ガイドリンク２４が第一クランクアーム３６と中間リンク４０の影響によって第一回動軸１８の回りを回動する際に、中間リンク４０、ガイドリンク４４、足リンク２８と協働して、ガイドリンク２４と足リンク２８との間で決定される角度を規則的かつ繰返して変更するようになっている。こうすることで、機械的配設は適切かつ有利な足の動作を確実にするものであり、これについては追って詳述する。
本発明に係る装置は、第二の足リンク３０の動作を制御するミラーイメージの一連のリンケージを有している。特に、装置は、第二クランクアーム３８を第二ガイドリンク２６に連結する第二中間リンク４６を有している。第二制御リンク４８は第二足リンク３０を第二中間リンク４６に連結する。
図示するように、図１における装置１０はさらに第二回動軸２２において支持されているフライホイール５０を有している。フライホイールは第一クランク３６と第二クランク３８とに機械的に連結されている。本発明の機能にとってフライホイールを設けることは必ずしも必要ではないが、フライホイールを設けることでスムーズで均一な動作を提供することができ、身体鍛錬装置の動きを良好にすることがわかった。さらに図示するように、装置１０は、ガイドリンク２４、２６から突出する一対のハンドグリップ５０、５２を有する。ハンドグリップ５０、５２は装置のユーザーによって把持されるようになっていると共に、ガイドリンク２４、２６に伴って往復することで上半身の運転にもなる。図示するように、ハンドグリップ５０、５２は上半身の動作を良好にするために傾斜状になっている。本発明に適合するような他の種々の変更が採用され得る。例えば、ハンドグリップ５０、５２を補助するものとして、あるいはこれに代えて、静止ハンドグリップをフレーム１２上に設けてもよい。幾つかの例では、摩擦ブレーキ、他の機械的ブレーキ、磁石ブレーキ、電気ブレーキ等のブレーキ装置を身体鍛錬装置に設けて、装置を用いるのに必要な努力の量の増加を選択できるようにするのがよい。他の変更も当業者にとっては明白である。例えば、装置にファン装置を組み込んで、冷却空気の流れをユーザーに提供してもよい。一つの実施の形態では、ファンはフライホイール５０によって駆動されるか、またはこれと一体であり、他の実施の形態では、ファンはフライホイールとは別個に構成される。
図２において、本発明の原理に沿って構成を有する身体鍛錬装置の他の実施の形態の側方立面図が示してある。図２における装置６０は一般に図１における装置１０に類似しており、同種の構成要素には同様の参照番号が付してある。
図２における身体鍛錬装置６０は第一の固定回動軸１８と第二の固定回動軸２２とを備えたフレーム１２を有している。既述の実施の形態のように、装置６０は第一ガイドリンク２４、第二ガイドリンク２６をそれぞれ有している。ガイドリンク２４、２６は第一回動点１８においてフレーム１２に回動自在に装着されており、ガイドリンク２４、２６はそれぞれ回動自在に連結された足リンク２８、３０を有している。クランクアーム３６、３８が第二回動軸２２に対して回転するように支持されており、それぞれのクランクアームは中間リンク４０、４６によってそれぞれ対応する足リンク２４、２６に連結されている。一対の制御リンク４４、４８は、既述のように、足リンク２８、３０をそれぞれ対応する中間リンク４０、４６に連結している。
図２における身体鍛錬装置６０は図１における装置１０と複数の点において異なる。図示するように、制御リンク４４とこれに連繋する中間リンク４０との間の連結点は選択的に調節可能であり、制御リンク４４とこれと連繋する足リンク２８との間の連結点も選択的に調節可能である。図示するように、中間リンク４０はそれに設けた一連の穿孔６２を有しており、制御リンク４４は、ボールロックを有する止めピンのような連結部６４を有しており、中間リンク４０に関連して制御リンク４４の位置変更が可能なようになっている。同種の連結は、ナットとボルトの組合せ等の螺合連結部材によって達成することができる。他の実施の形態では、制御リンク４４と中間リンク４０とは互いに摺動連結するように構成され、装着部位を固定する固定ピンを有している。同種の配設が制御リンク４４と足リンク２８との連結部位にも採用され得る。図示するように。装置６０は、第一リンク２８に設けた一連の穿孔６８と、連結部材６６とを有しており、既述したように、制御リンク４４を足リンク２８に連結している。リンク同士の装着点を変更することで、ガイドリンク２４の回動に対応して、ガイドリンク２４に対する足リンク２８の角度関係を可変とすることができる。図２における実施の形態において、第二制御リンク４８と第二中間リンク４６、第二足リンク３０の連結は、装着点の位置を変更ききるような同様の構成を採用することができる。
図２における実施の形態６０は、フレームの上に第三の回動軸７０を設けた点において図１のものとはさらに異なる。フライホイール７６は第三回動点７０において支持されており、第二回動軸２２において支持されているスプロケット７４と連結する駆動チェーン７２によって、クランク３６、３８に機械的に連結されている。この機械的配設は第二回動点からフライホイールを取り外すことができ、より大きいフライホイールの採用を可能とすると共に、機械の重心を下方にすることができる。スプロケットとチェーンによる結合が図示されているが、駆動ベルト、ギア等の他の結合配置を採用できることは明白である。本発明の他の変更は当業者にとって明白である。例えば、ある例によれば、クランクはモータによって回転される。この実施形態は、身体鍛錬装置がリハビリテイションの目的で用いられる場合には有用である。
本発明に適合するような、身体鍛錬装置の他の実施の形態も採用される。図４において、本発明に係る他の身体鍛錬装置が開示されている。図４における装置は９０は図２における装置６０と幾分類似しており、したがって、同様の部材には同様の参照番号が付してある。図４の装置９０は一対のガイドリンク２４、２６を支持するフレームを有していると共に、さらに既述のように、一対のクランクアーム３６、３８を回転できるようなフライホイール配設を有している。一対の中間リンク４０、４６が対応するクランクアーム、および対応するガイドリンク２４、２６にそれぞれ連結されている。
特に図４に示すように、中間リンク、例えばリンク４０は、それぞれ対応するガイドリンク、例えばリンク２４に、第一連結点８０において連結されている。図４における実施の形態において、中間リンク４０の中心から離れた部位は第一連結点８０（本開示の文脈においては中間リンク４０の第一端部としても参照される）から突出している。制御リンク８２が中間リンク４０の該離隔部位と足リンク２８とを連結しており、既述のように、ガイドリンクが第一回動軸１８の回りを回動する際に、足リンク２８とこれに連繋するガイドリンク２４との角度を可変にしている。
図示の実施の形態では、図示の設計では運転サイクルにおいて常時制御リンク８２は緊張を維持されているので、制御リンク８２は長尺状のケーブルから形成され得る。既述のように、制御リンク８２と足リンク２８との位置装着は位置調節可能であり、また、中間リンク４０とガイドリンク２４との間の第一連結点８０、中間リンク４０と連繋するクランクアーム３６との第二連結点８１も位置調節可能である。他方の中間リンク４６と足リンク３０の連結も、上述した構成のミラーイメージとして提供され、図示するように、本実施の形態では第二制御リンク８４もケーブルから構成される。
本発明に係る身体鍛錬装置によると、ランニングや歩行動作を模擬するとても自然な動作が得られることがわかった。ここで図３について説明すると、そこには本発明に係る装置によって達成される足の動作を簡略した概略図が示してある。図３には、本発明の機械的リンク機構を省略したものが示してあり、第一回動軸１８において支持されたガイドリンク２４、ガイドリンク２４に連結された足リンク２８、一端がガイドリンク２４に連結され、他端がフライホイール５０の周縁に近接して連結された中間リンク４０が示されている。フライホイール５０は第二回動軸２２に対して回転するように配設されている。図示の実施の形態では、フライホイール５０から分離された独立のクランクは採用されておらず、回動軸２２から中間リンク４０の連結点へと延出するフライホイール５０の放射状の部分がクランクを構成している。既述したように、制御リンク４４は中間リンク４０と足リンク２８とを連結している。
図３に示すように、足リンク２８は四つの異なる位置２８ａ−２８ｄにおいて示してある。フライホイールが対応する図示の位置Ａ−Ｄを回動し、中間リンク４０、ガイドリンク２４、制御リンク４４を駆動すると、足リンクは前記一連の異なる位置を通って移動する。図面の明確化のため、これらのリンクは位置ａに対応する初期位置についてのみ示してある。フライホイールが位置Ａから位置Ｂに回転すると、前記リンク機構は足リンク２８ａを２８ｂとして示した位置に移動させ、ここで注目すべきは、足は、踵が爪先よりも速い速度で下に移動しながら、後方かつ下方に移動する。ホイール５０が位置ｃに移動すると、足はさらに後方に、そして上方に移動して位置ｃとなる。位置ｃから、足は、上方かつ前方に移動して位置ｄとなり、足が移動する時には、踵が爪先よりも速い速度で上がるようになっている。この動きは自然な歩行あるいはステップ動作を模擬している。この動作によれば、快適かつ有益なエクササイズを行うことができる。
ここで記載したものの他にも、多くの身体鍛錬装置の実施の形態が、本発明に適合するものとして採用でき、図３に記載した有益な走行動作、歩行動作を達成することができる。例えば、足リンクとガイドリンクとの角度を可変とする制御手段は一対のケーブルであって、それぞれのケーブルはそれぞれの足リンクに連繋されている。それぞれのケーブルはそれぞれ対応する足リンクからフレーム（ガイドリンクに支持されていてもよい）に支持されたプーリーへと延出しており、クランクアームにまで延出している。このシステムによると、ケーブルの中間リンクへの連結を省くものでありながら、本発明の他の実施の形態で得られるのと同様の有利な動きの範囲を達成することができる。他の変更としては、足リンクの角度はフレーム上のベルクランク支持体を有するリンク機構によって制御される。ベルクランクは第一、第二アームを有し、該第一、第二アームは対応する足リンクにケーブル、ロッド等によって連結されると共に、対応するクランクアームに固定リンク機構によって連結されている。この実施の形態において、ベルクランクとリンク機構は前記プーリーとケーブルに置き換えられるものである。足リンクの角度を変える他の制御手段も当業者によって採用され得り、また、本発明に係る装置の他の機能を達成する手段についても同様である。例えば、ガイドリンクを回転させるのに用いられる中間リンクあるいはクアンクアームの配設を、ケーブル、カム、プーリー等の機械的な均等物によって置き換えることができ、これらは本発明の範囲に含まれるものである。
このように述べてきたことに照らして、ここで開示したことに適合するようにして他の変更や改質ががなされ得ることは理解されるものである。前述の図面、説明は単に本発明の幾つかの実施の形態を例示したものに過ぎず、発明の実施を限定するものではない。次いで述べる請求の範囲およびこれと均等な全ての内容によって、本発明の範囲が決定される。
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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