专利名称：被动锻炼装置的制作方法如日本未审的专利申请公报No. 2004-267724中所公开的，被动锻炼装置已经被 提议为这样一种锻炼装置，其包括支撑使用者的左脚和右脚的脚支撑件(脚踏板)以及驱 动设备。驱动设备包括电动马达等，用于为各个脚支撑件的往复运动提供驱动力。日本未审的专利申请公报No. 2004-267724中所述的锻炼装置包括摆动单元和驱 动单元，所述驱动单元包括用于驱动摆动单元的电动马达。摆动单元设计成使各个脚支撑 件围绕设置在各个脚支撑件后侧的轴上下交替地摆动。借助于电动马达，该锻炼装置帮助 使用者上下交替地拉伸他/她的脚部以交替地拉伸和收缩他/她的两个脚踝。该被动锻炼装置通过驱动单元产生的驱动力进行驱动以使脚支撑件运动。借助于 各个脚支撑件的运动，该被动锻炼装置允许使用者进行锻炼而无需他/她主动运动，即使 使用者只是简单地将他/她的脚放置在脚支撑件上也如此。即，相比于他/她的主动锻炼， 该被动锻炼装置允许使用者体验减小的负荷，从而能够有助于他/她的连续锻炼。传统的被动锻炼装置通过如上所述的驱动单元进行驱动以使脚支撑件往复运动。 然而，该传统的被动锻炼装置通常带给使用者脚部运动很小的变化，因此，相比于他/她的 不依靠驱动单元产生的驱动力的主动锻炼而言，导致他/她的锻炼单调。在使用者的日常 使用中，该传统的被动锻炼装置带给他/她的锻炼很小的变化，这可能导致他/她的锻炼效 果逐渐降低。此外，该传统的被动锻炼装置允许使用者拉伸与收缩其脚部特定部位的肌肉， 但不能拉伸与收缩其脚部的各种肌肉。
本发明意在克服上述问题，并且本发明的主要目的在于提供一种被动锻炼装置， 其通过驱动单元产生的驱动力进行驱动以帮助使用者拉伸和收缩他/她的脚部。被动锻炼 装置使使用者能够拉伸和收缩他/她的脚部所有肌肉，同时不降低他/她的锻炼的积极效^ ο本发明的被动锻炼装置包括左脚支撑件、右脚支撑件、驱动单元、以及运动模式 调节设备。左脚支撑件和右脚支撑件设置成分别支撑使用者的左脚和右脚。驱动单元构造 成根据预定的运动模式为左脚支撑件和右脚支撑件中的每一个提供沿预定路径的往复运 动，所述预定的运动模式由往复运动的频率、相位和振幅限定。运动模式调节设备构造成随 时间而调节频率、相位以及振幅中的至少一个。在该构造中，为了改变使用者脚部的运动而不是保持单调的运动，运动模式调节 设备构造成对各个脚支撑件的往复运动的频率、相位以及振幅中的至少一个进行调节。在 使用者的日常使用中，该被动锻炼装置几乎不会提供单调的运动，从而抑制了他/她的锻3炼的积极效果的逐渐降低。通过随时间调节频率、相位以及振幅中的至少一个，该被动锻炼 装置使使用者能够拉伸和收缩他/她的脚部各个部位的肌肉，因此适于希望对他/她的脚 部的各种肌肉进行拉伸和收缩的使用者。在本发明的被动锻炼装置中，运动模式调节设备优选地构造成限定有通过不同频 率的多个正弦波形的迭加而获得的运动模式。在该构造中，被动锻炼装置能够根据不同频 率的多个正弦波形的迭加而提供复杂的往复运动，而不是根据单个正弦波形提供单调的往 复运动。该被动锻炼装置几乎不会为使用者的脚部提供单调的运动，因此能够提高使用者 锻炼的积极效果。图1示出了本发明第一实施方式的被动锻炼装置的构成；图2示出了上述被动锻炼装置的立体图；图3示出了上述被动锻炼装置的平面图；图4示出了上述被动锻炼装置的分解立体图；图5示出了上述被动锻炼装置的主要部件的后侧的截面图；图6(a)示出了上述被动锻炼装置的平面示意图；图6(b)示出了上述被动锻炼装 置中的脚支撑件的往复运动的位移量的变化；以及图6(c)示出了负荷传感器的输出比率 的变化；图7(a)示出了上述被动锻炼装置中的脚支撑件与通过多个波形的迭加限定而成 的往复运动相关的位移量的变化；以及图7(b)示出了迭加形成迭加波形的各个波形；图8(a)示出了本发明第二实施方式的被动锻炼装置的主要部件的截面图，图 8(b)示出了本发明第二实施方式的被动锻炼装置的主要部件的平面示意图；图9示出了本发明第三实施方式的被动锻炼装置的主要部件的平面示意图。
4向倾斜并且在它们的前端比在它们的后端横向间隔开更大的距离。该实施方式中的被动锻 炼装置包括驱动单元3，所述驱动单元3设置在壳体1中被基座Ia和顶板Ib所包围，用于 驱动左脚支撑件2a和右脚支撑件2b。各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b包括用于支撑使用者脚部(使用者的整个 脚底)的脚踏板21、以及设置在开口 IlaUlb中以保持脚踏板21的踏板盖22。脚踏板21 由具有大摩擦系数的材料制成，并且形成为具有足够的尺寸以防止使用者从其中滑出。踏 板盖22包括矩形主体22a、凸缘22b、以及与主体22a的内底部一体形成的固定板22c。凸 缘22b设置在主体22a的一个表面(顶表面)的开口的周边。主体22a在其纵向和横向方 向上的尺寸小于开口 IlaUlb的尺寸。如图5所示，顶板设有一对滑槽12。滑槽具有彼此面对的槽口，并且定位在各个 开口 IlaUlb的相对侧的附近，用于以可滑动的方式容纳踏板盖22的凸缘22b。踏板盖22 的凸缘22b在其纵向和横向上的尺寸大于各个开口 IlaUlb的尺寸。滑槽12形成为其顶 面和底面之间的距离大于凸缘22的边缘的厚度。通过该构造，允许踏板盖22在与各个滑 槽12相接合的同时沿顶板Ib在开口 IlaUlb中运动。脚踏板21形成为矩形形状，其尺寸略小于踏板盖22的主体22a的内周边缘的尺 寸。脚踏板21在其底部周边一体地形成有大致U形的盖段21a、21b，所述盖段21a、21b结 合形成矩形框架。脚踏板21在其被盖段21a、21b环绕的一部分底面设置有从其伸出的一 对轴承21c。轴承21c设置成在脚踏板21的横向方向上彼此面对。各个大致U形的轴支撑板23固定于踏板盖22的固定板22c的顶面从而开口向上。 脚踏板21和踏板盖22结合成使轴支撑板23的腿23a的外侧面与脚踏板21的轴承21c紧 密接触。轴承21c与轴支撑板23的腿23a分别设有孔，各个孔允许轴24从其中穿过。通 过该构造，允许各个脚踏板21围绕沿脚踏板21的横向方向延伸的轴24摆动，从而允许各 个脚踏板21的各个前端和后端作上下交替地运动。盖段21a、21b用于在脚踏板21摆动期 间填充脚踏板21和踏板盖22之间的间隙。各个大致U形的托架41紧固于踏板盖22的固定板22c从而开口向下。托架41 在其各个腿41a的外表面固定有两个滚轮42。为各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b设置 两个导轨43，所述导轨43固定于基座Ia的顶表面。各个托架41安装在导轨43上以允许 各个滚轮42在导轨43上滚动。各个导轨43在其顶面形成有沿其纵向方向的导轨凹槽43a 以允许滚轮42在其上滚动。各个导轨43在其顶面还形成有脱轨挡板44以防止滚轮42从 导轨凹槽43a中脱轨。通过该构造，托架41、滚轮42、导轨43、以及挡板44 一起形成引导部 4以限定左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运动的路径。即，允许各个左脚支撑件2a 和右脚支撑件2b沿其纵向方向沿导轨43运动。各个导轨43形成为使其纵向方向与各个开口 IlaUlb的纵向方向不同。S卩，各个 导轨43和各个开口 IlaUlb分别设置成使各个导轨43和各个开口 11a、lib的纵向方向从 壳体1的横向方向以不同的倾斜角度倾斜。例如，各个导轨43设置成使其纵向方向从壳 体的横向方向倾斜45°，而各个开口 IlaUlb设置成使其纵向方向从壳体的横向方向倾斜 30°。左脚支撑件2a和右脚支撑件2b构造成沿各自的导轨43运动，各个导轨43具有从 各个开口 IlaUlb的纵向方向倾斜的纵向方向。在使用者将他/她的脚部沿左脚支撑件2a 和右脚支撑件2b的纵向方向放置于左脚支撑件2a和右脚支撑件2b上而使其脚部在其两个脚尖处分开更大的距离时，左脚支撑件2a和右脚支撑件2b被驱动沿各自的导轨43运动 而使其脚部的纵向方向彼此交叉。驱动单元3包括马达31，其用作为产生驱动力的驱动源；分动器32，其用于将马 达31的驱动力传递至各个脚支撑件2a、2b ；以及往复机构33，其用于使各个脚支撑件2a、 2b利用驱动力沿导轨43的纵向方向往复运动。分动器32可构造成将驱动力从往复机构 33传递至脚支撑件2a、2b。具体地，马达31固定于基座Ia从而在前/后方向上与输出轴31a对齐。输出轴 31a与分动器32相连。分动器32包括与马达31的输出轴31a相耦接的蜗杆32a、以及与 蜗杆32a相啮合的一对蜗轮32b。该构造能够将马达31的输出轴31a的转动力转变成两个 蜗轮32b的转动力。齿轮箱34包括在其顶部开口的齿轮壳34a ；以及盖34b，所述盖34b 附接于齿轮壳34a的开口的周边。齿轮箱34固定于基座la，并且在其中容纳有蜗杆32a 和两个蜗轮32b。马达31安装于齿轮壳34a的容置部34c和固定于基座Ia的容置板13a 上。马达31通过紧固于盖34和容置板13a的固定板13b固定。一对轴承32c设置在齿轮 壳34a和齿轮盖34b之间以容纳蜗杆32a的相反的纵向端部。转轴35分别插入到蜗轮32b中。转轴35设置成竖直地延伸，并且固定于齿轮壳 34a和齿轮盖34b。各个转轴35耦接于蜗轮32b从而随其转动。各个转轴35在其顶部形 成有非圆形截面(图中为矩形截面)的耦接部35a。往复机构33包括曲柄板36和曲柄杆38。曲柄板36的一个端部耦接于穿过盖34b 的转轴35的耦接部35a。曲柄杆38在另一端经由曲轴37耦接于曲柄板36。曲轴37的一 个端部固定于曲柄板36。曲轴37的另一端部在被轴承38a保持的同时以可转动的方式耦 接于曲柄杆38，所述轴承38a支撑于曲柄杆38的一端。另外，曲柄杆38在另一端部通过轴 38b以可转动的方式耦接于托架41。引导部4构造成引导各个托架41沿导轨43的纵向方向运动。通过该构造，将蜗 轮32b的转动力转变成各个托架41沿导轨43的往复运动的驱动力。两个蜗轮32b均配备 有曲柄杆38。各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b均配备有托架41。在该构造中，各个左 脚支撑件2a和右脚支撑件2b被驱动作往复运动。即，通过蜗杆32a和蜗轮32b将马达31 的转动力传递至曲柄板36、然后通过与曲柄板36相耦接的曲柄杆38传递至托架41，从而 使各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b沿导轨43的纵向方向往复运动。在该实施方式中，依靠分动器32(蜗杆32a和蜗轮32b)将马达31的转动力转变 成用于左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的运动的驱动力，从而能够通过驱动单元3驱动左 脚支撑件2a和右脚支撑件2b使其以相互关联的方式作往复运动。在该实施方式中，用于 将蜗杆32a的转动力传递至托架41的部件设置成横向对称以使得蜗杆32a在其相对侧与 两个蜗轮32b啮合。通过该实施方式，左脚支撑件2a和右脚支撑件2b被驱动成以180°的 相位差往复运动。在左脚支撑件2a位于左路径的前端时，右脚支撑件2b位于右路径的后 端。在左脚支撑件2a位于左路径的后端时，右脚支撑件2b位于右路径的前端。通过调节 与蜗杆32a啮合的蜗轮32b的位置可适当地设定左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运 动的相位差。如图1所示，该实施方式的被动锻炼装置包括运动模式调节设备6。运动模式调节 设备6构造成调节各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运动的模式(下文中称为运
6动模式)。运动模式由选定的频率、相位、和振幅限定。该实施方式中的运动模式调节设备 6构造成控制左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的运动速度以调节频率。该运动模式调节设备6构造成根据运动模式设定单元7所确定的运动模式来调节 运动模式。具体地，运动模式调节设备6包括用于控制马达31的转速的控制电路，使得能 够以运动模式设定单元7所确定的频率驱动左脚支撑件2a和右脚支撑件2b作往复运动。 马达31的转速可通过使用对供应给马达31的电力进行控制的设备例如PMV控制设备来控 制。运动模式设定单元7用作为根据有关各个脚支撑件2a、2b的往复运动的特定速度 的输入将对应于任一运动模式决定因子(该实施方式中为频率)的信号发送至运动模式调 节设备6，所述往复运动的特定速度由使用者在设定部(未图示)从几个速度中选定。在该 构造中，使用者在设定部能够适当选择左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的运动速度。设定 部可设置于壳体1的一部分上、或者可以是使用者在他/她锻炼期间可操作的无线遥控器。 如另一示例，运动模式设定单元7可配备有内嵌的计时器以测量被动锻炼装置的用于使用 者锻炼的累积工作时间(即，使用者借助于被动锻炼装置进行锻炼的累积时间)，从而在累 积时间等于预定时间时将运动模式的调节信号发送给运动模式调节设备6。替代地，运动模 式调节设备6可构造成响应于负荷传感器S1、S2随使用者的运动而改变的输出来发送合适 的运动模式决定信号。左脚支撑件2a和右脚支撑件2b在其上支撑使用者左脚和右脚的同时被驱动而作 往复运动、改变各个脚踏板21的位移量。各个脚踏板21的位移量参考各个脚踏板21的运 动范围的中间位置(下文中称之为初始位置)来确定。在各个脚踏板21向前与向后运动 时，各个脚踏板21的位移量分别正与负地变化。如图6(b)所示，位移量以相同的频率随各 个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运动而波动。在为使用者提供适当的往复运动 时，被动锻炼装置在位于其运动范围前端的脚踏板21的前端提供有最大负荷、或者在位于 其运动范围后端的脚踏板21的后端提供有最大负荷。如图6(c)所示，与该运动相关地，负 荷传感器Si、S2的输出比率以相同的频率随脚踏板21的位移量的改变而波动。在该构造 中，运动模式设定单元7构造成测量负荷传感器Si、S2的输出比率以获得负荷传感器的输 出比率的变化与位移量的变化之间的相位差Td。运动模式设定单元7设置成响应于相位差 Td等于或小于预定阈值的情况而确定使用者在正确锻炼。可替代地，运动模式设定单元7 响应于相位差Td大于上述预定阈值的情况而确定使用者在不正确地锻炼。在确定使用者已经正确地连续锻炼了预定时间或更长时，运动模式设定单元7指 示运动模式调节设备6对运动模式进行调节。即，运动模式保持不变直到使用者已经正确 地连续锻炼了预定的时间。可替代地，该被动锻炼装置可构造成在未从负荷传感器Si、S2 接收到响应时确定使用者的脚未正确地放置在脚踏板上，然后改变运动模式从而提醒使用 者。该被动锻炼装置可配备有响应于施加在其上的过载而工作的开关来代替负荷传感器 Sl、S2，从而以相同的方式进行工作。如图7所示，在该实施方式中，运动模式调节设备6可构造成限定通过不同频率的 多个正弦波形的迭加而获得的运动模式。图7(b)中的不同频率的三个正弦波被迭加而形 成图7(a)中的迭加波形。通过该配置，可以提供通过不同频率的多个正弦波限定而成的复 杂运动以及通过单个正弦波形限定而成的简单的往复运动。该被动锻炼装置能够通过提供
7运动模式的变化而使使用者体验改进的锻炼效果，即使各个脚支撑件2a、2b的运动模式几 乎不通过使用者来实现也如此。被动锻炼装置可构造成提供通过相对高的频率限定的运动 模式，以刺激使用者全身的包括其脚部在内的肌肉。各个脚踏板21以可转动的方式支撑于各个踏板盖22以围绕轴24摆动，从而使得 各个脚踏板21的前端和后端交替地前后运动。通过该配置，被动锻炼装置能够使使用者的 脚尖和脚跟交替地上下运动，从而实现背屈和跖屈。脚踏板21可构造成与驱动单元3所驱 动的左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运动相关地摆动。替代地，脚踏板21可被驱动 成不论左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运动都在从水平面倾斜恒定角度的情况下运 动。脚踏板21摆动使得各个脚踝被允许背屈和跖屈以拉伸和收缩使用者的小腿并且促进 从使用者脚部中的血管的血液循环，从而改善使用者的血液循环。该被动锻炼装置帮助使 用者转动他/她的脚踝以诱导神经系统的反应而维持他/她的平衡，从而刺激他/她的脚 部和背部的肌肉。在该实施方式中，脚踏板21构造成绕沿脚踏板21的横向方向延伸的中心轴(轴 部24)摆动，但是也可构造成绕沿脚踏板21的纵向或竖直方向延伸的轴摆动，或者使用多 个这样的轴摆动。各个脚踏板21绕其纵向方向摆动，使得X形或0形脚的使用者能够通过 调节各个脚支撑件2a、2b以使他/她的脚中的一个正常化而进行锻炼。该被动锻炼装置使 使用者能够通过调节倾斜角度来刺激他/她的脚部内侧和外侧的肌肉，从而促进他/她的 肌肉的活力。该被动锻炼装置也使使用者能够通过为左脚支撑件2a和右脚支撑件2b交替 地提供往复运动而扭曲他/她的身体。此外，该被动锻炼装置可构造成使脚踏板21绕其纵 向方向摆动从而使他/她的身体进一步更大程度地扭曲。在操作上述被动锻炼装置前，使用者需要站立在该装置上使得他/她的两只脚支 撑在停止于初始位置的左脚支撑件2a和右脚支撑件2b上。在这种情况下，左脚支撑件2a 和右脚支撑件2b分别定位成使两个脚支撑件的纵向方向在前/后方向(例如，由X指示的 方向)上的一个部分处彼此相交。通过该构造，使用者能够以他/她的脚搁在脚支撑件2a、 2b上使得他/她的脚尖比他/她的脚跟分开更大的距离的方式正常站立。各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b最初定位于其运动范围的中间。当使用者站 立在停止于初始位置的左脚支撑件2a和右脚支撑件2b上时，使用者的重心大致位于穿过 左脚支撑件2a和右脚支撑件2b之间中点的竖直线上。在驱动单元3工作期间，左脚支撑 件2a和右脚支撑件2b被驱动而前后运动，同时改变它们在横向方向上的位置。脚支撑件 2a、2b被驱动成沿各自线性延伸的导轨43往复运动。在上述实施方式中，各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b构造成沿平行于各个导 轨43的纵向方向的直线路径作往复运动。本发明中的被动锻炼装置并不局限于特定的脚 支撑件的往复运动路径。可以适当地采用其它的路径，例如弧线形路径和曲线形路径。可 替代地，各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b可构造成沿为其向前运动和其向后运动设置 的不同的路径作往复运动。在上述实施方式中，左脚支撑件2a和右脚支撑件2b构造成沿 前端比后端横向隔开更大距离的大致为V形的路径运动。替代地，左脚支撑件2a和右脚支 撑件2b可构造成沿后端比前端横向隔开更大距离的大致为V形的路径运动。替代地，这些 路径可构造成在其前端和后端均勻地横向隔开的情况下沿前后方向延伸。可替代地，这些 路径可构造成在前后方向上保持它们的位置不变情况下横向地延伸、或者构造成竖直地延伸。本发明并不限于上述的驱动单元3的部件，而是可由用于通过马达31和其它驱动 源产生的驱动力来驱动左脚支撑件2a和右脚支撑件2b作往复运动的其它部件来形成。例 如，可通过一对锥齿轮而不是蜗杆32a和蜗轮32b将马达31的输出轴31a的转动力转变成 用于转动曲柄板36的转动力，各个所述曲柄板36具有垂直于输出轴31a的转轴。可替代 地，马达31可设置成使得输出轴31a沿马达31的竖直方向延伸，以依靠多个正齿轮或皮带 与滑轮的组合将马达31的转动力传递至曲柄板36。曲柄板36和曲柄杆38可分别由偏心 凸轮和设计成随偏心凸轮而动的凸轮从动件来代替，以借助于转动力使左脚支撑件2a和 右脚支撑件2b作往复运动。(第二实施方式)关于运动模式调节设备6，该实施方式中的被动锻炼装置与第一实施方式中的不 同，所述运动模式调节设备6构造成对决定各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运 动的运动模式的相位进行调节。在该实施方式中，驱动单元3配备有如图8 (a)所示的用于单独地驱动左脚支撑件 2a和右脚支撑件2b的两个马达31。该构造包括用于将马达31的转动力传递至曲柄杆38 的传动器50而不是用于将马达31的转动力转变成两个单独的驱动力的分动器32(蜗杆 32a和蜗轮32b)。传动器50包括第一锥齿轮51a和啮合于第一锥齿轮51a的第二锥齿轮51b，用于 将马达31的转动力转变成第二锥齿轮51b的转动力。该对马达31和该对第二锥齿轮51b 设置成在竖直方向上对齐。转轴52保持于轴支撑件14中，并且在第二锥齿轮51b的中心 处插入到第二锥齿轮51b中以竖直地延伸。轴支撑件14固定于基座la。转轴52插入到各 自的第二锥齿轮51b中并且沿着公垂线设置。转轴52构造成独立地转动。如图8(b)所示，往复机构33的曲柄杆38经由曲轴37连接到第二锥齿轮51b。曲 轴37在其一个端部固定于第二锥齿轮51b，并且在其另一端部支撑于保持在曲柄杆38 —端 的轴承38b，从而以可转动的方式耦接于曲柄杆38。曲柄杆38在其另一端部以可转动的方 式耦接于托架41。在该实施方式中，曲轴37固定于第二锥齿轮51b以便与转轴52隔开， 从而响应于转轴52的转动而绕转轴52转动。上部的第二锥齿轮51b (在该实施方式中用 于驱动左脚支撑件2a的第二锥齿轮51b)在其顶部与曲柄杆38相连。下部的第二锥齿轮 51b (在该实施方式中用于驱动右脚支撑件2b的第二锥齿轮51b)在其底部与曲柄杆38相 连。通过该构造，能够防止曲柄杆之间的相互干扰。 通过该构造，依靠曲柄杆38将第二锥齿轮51b的转动力转变成用于左脚支撑件2a 和右脚支撑件2b的往复运动的驱动力。即，经由第一锥齿轮51a和第二锥齿轮51b将马达 31的转动力传递至曲柄杆38。另外，将用于曲柄杆38的驱动力传递至托架41，用于使各个 左脚支撑件2a和右脚支撑件2b在其纵向方向上沿导轨43作往复运动。如上所述，左脚支撑件2a和右脚支撑件2b单独提供有马达31，从而通过控制单元 3对左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的运动进行单独控制。在该实施方式中，运动模式调节设备6包括对马达31进行单独控制的控制电路、 并且构造成对决定左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运动的相位进行调节。各个马达 31被驱动以一定的转速转动，从而使左脚支撑件2a和右脚支撑件2b以通过运动模式设定单元7确定的相位差(例如，0度至360度)作往复运动。该实施方式中的运动模式调节设备6允许在左脚支撑件2a的一次往复运动期间 对马达31进行控制，使得右脚支撑件2b被驱动成以相对于左脚支撑件2a的运动的一半速 度而运动，从而使左脚支撑件2a和右脚支撑件2b之间的往复运动的相位差从0度调节至 180度。该实施方式中的运动模式调节设备6也允许在左脚支撑件2a的一次往复运动期间 对马达31进行控制，使得右脚支撑件2b被驱动成以相对于左脚支撑件2a的运动的四分之 一速度而运动，从而使左脚支撑件2a和右脚支撑件2b之间的往复运动的相位差从0度调 节至90度。在获得期望的相位差后，运动模式调节设备6使左脚支撑件2a和右脚支撑件 2b的往复运动的频率(速度)相等。即，该实施方式中的被动锻炼装置构造成通过运动模式调节设备6对左脚支撑件 2a和右脚支撑件2b之间的往复运动的相位差进行调节。在将相位差设定为180度时，该被 动锻炼装置能够使使用者的重心在前/后方向上的波动最小化，从而适合于平衡功能低下 的使用者。在将相位差设定成小于180度的角度(例如90度)时，该被动锻炼装置能够使 使用者的重心在前/后方向上的波动变大，从而促进神经系统的用于维持他/她的平衡的 反应，并且最终活动他/她的背部肌肉以及其脚部的肌肉。在该实施方式中，上部的和下部的第二锥齿轮51b通过各自的马达31来驱动而转 动。两个第二锥齿轮51b可通过单个马达31而不是各自的马达31来驱动而转动。在该构 造中，轴支撑件14在其内部配备有例如棘轮的调节设备以允许两个转轴52相耦接或相分 离。正常情况下，两个转轴52相耦接以允许两个第二锥齿轮51b借助于单个马达31而转 动。两个第二锥齿轮51b中的一个能够在两个第二锥齿轮51b相分离时被驱动而转动，从 而在该构造中调节左脚支撑件2a和右脚支撑件2b之间的往复运动的相位差。该实施方式中的其它部件和功能与第一实施方式中的那些几乎完全相同。(第三实施方式)关于运动模式调节设备6，该实施方式中的被动锻炼装置与第一实施方式中的不 同，所述运动模式调节设备6构造成对决定各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运 动的振幅进行调节。该实施方式中的驱动单元3包括与设置有两个马达31的第二实施方式中的驱动 单元3相同的基本部件。关于用于对与第二锥齿轮51b相连的曲轴37的部分进行调节的 机构，该实施方式中的驱动单元3与第二实施方式中的不同。如图9所示，在该实施方式中，第二锥齿轮51b设有凹槽53以容纳曲轴37。曲轴 37构造成可在凹槽53中运动。凹槽53在第二锥齿轮51b的一个表面上沿第二锥齿轮51b 的半径延伸，使曲轴37和第二锥齿轮51b的转轴52之间的距离可变。曲轴37设计成在与 轴52分开恒定间距的情况下绕轴52转动，所述恒定间距对应于转轴52与曲轴37之间的 距离。在该构造中，各个托架41的往复运动的振幅(行程)随转轴52与曲轴37之间距离 的增加而增加。与图9所示的用于左脚支撑件2a的部件相同的部件被提供给右脚支撑件 2b。运动模式调节设备6配备有用于改变曲轴37在凹槽53中的位置的控制电路。运 动模式调节设备6驱动曲轴37远离转轴52运动以增加各个左脚支撑件2a和右脚支撑件 2b的往复运动的振幅。可替代地，运动模式调节设备6驱动曲轴37朝向转轴52运动以减
10小各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运动的振幅。在凹槽53的一侧设置有蜗轮。曲轴37配备有用于与蜗轮啮合的齿轮段。通过该 配置，响应于蜗轮的运动，曲轴37被驱动在凹槽53中运动。蜗轮可通过安装于第二锥齿轮 51b的紧凑马达驱动转动，但是也可构造成通过上述马达31的转动力进行驱动。第二锥齿轮51b可设置有多个螺纹孔而不是凹槽53。另外，曲轴37可设置有与螺 纹孔相接合的螺纹。通过该配置，该被动锻炼装置能够通过改变曲轴37和转轴52之间的 距离来调节各个托架41的往复运动的振幅。该实施方式中的被动锻炼装置能够依靠运动模式调节设备6来调节左脚支撑件 2a和右脚支撑件2b的往复运动的振幅(行程)。该被动锻炼装置能够通过增大振幅使负 荷主要施加于使用者脚部的肌肉以提高他/她的锻炼效果。运动模式调节设备6构造成对决定各个左脚支撑件2a和右脚支撑件2b的往复运 动的频率、相位、和振幅中的至少一个进行调节。替代地，运动模式调节设备6可构造成响 应于负荷传感器Si、S2的输出比率对频率、相位、和振幅中的任一个或其组合进行调节。该实施方式中的其它部件和功能与第一或第二实施方式中的那些几乎完全相同。


本发明提供了一种被动锻炼装置，其通过驱动单元的驱动力驱动使得使用者能够拉伸和收缩他/她的腿部的各种肌肉群来进行锻炼，而不会逐渐降低可获得的锻炼效果。被动锻炼装置包括用于分别放置使用者的左脚和右脚的左脚支撑件(2a)和右脚支撑件(2b)、驱动单元(3)以及运动模式调节设备(6)，驱动单元沿给定的路径往复运动左脚支撑件和右脚支撑件，运动模式调节设备调节频率、相位以及振幅中的至少一个以调节左脚支撑件(2a)和右脚支撑件(2b)的往复运动的运动模式。运动模式调节设备(6)根据运动模式设定单元(7)的设定来调节运动模式。