專利名稱：鍛煉器械的制作方法
發明的領域本發明涉及一種用于健身、理療等方面的器械。
先有技術的描述健美鍛煉或康復鍛煉傳統上需要多個器械來鍛煉不同的肌肉群。通常，這些鍛煉器械是利用重力作用來鍛煉肌肉。因此，這種器械含有抓握裝置，它利用鋼索和重物相聯接。通過使抓握裝置相對于鍛煉者的身體的移動，進行鍛煉的人也就移動了重物，通常是在一個動作中抬高重物，而在另一個動作中放低它們。
然而，這種先有技術的鍛煉器械通常是笨重的、龐大的和固定的，在康復方面有嚴重的缺點，因為病人不得不到體育館去鍛煉，而不是相反地擁有它。再者，每次完成鍛煉動作后，當重物跌落回其停放位置時，該運動器械都產生大的噪聲。還有其他的缺點是，只能在兩個方向上同時調整載荷，即是在一個動作中用于抬高重物所需的力，和當在隨后動作中放低重物時用于阻止它所需的力是相同的。此外在某些形式的鍛煉和康復治療中，可能不希望有重物放低時產生的回程力。
在解決這些問題的努力中，發展了液壓和電氣制動的鍛煉器械。
US-A-4,647,041公開了一種液壓制動的鍛煉器械的例子，它含有底板，與底板相聯的立柱及分叉的、一端與該立柱可轉動地聯接、另一端支有手柄的水平臂。液壓系統產生繞軸的回轉阻力，因此當鍛煉者站在底板上并移動分叉臂時，他就受到載荷作用。繞軸的回轉阻力可以改變方向，以便當分叉臂被上拉或當它被壓向下時起作用。
根據該美國說明書制造的液壓(鍛煉)器械，因為具有相當笨重和龐大的結構，是有缺點的，而同時每次只能在一個回轉方向獲得回轉阻力。再者，該結構缺少一些靈活性，因為該臂及手柄不能改變或更換。還有其結構復雜，并因此價格昂貴。
例如，US-A-4,518,163講解了一種電氣制動的鍛煉器械，在其中，U型抓握裝置固定地安裝在與床凳聯接的組件上，以使得使用者能在躺下時能進行鍛煉。這個組件含有電控裝置，該裝置通過電磁制動器來控制繞輸出軸的回轉阻力，輸出軸上裝有抓握裝置。在該軸的周圍裝有一組角度傳感器，以使得不僅根據抓握裝置的位置而且也依據它的運動方向來改變載荷。
如同上述的液壓制動器械一樣，該電氣制動器械不允許更換抓握裝置，只能做選定的肌肉群的專門鍛煉。該美國鍛煉器械雖設計得緊湊，但由于需要電源，不那么容易挪動。
發明的目的本發明的一個目的是克服與先有技術相關的上述問題，即是提供一種緊湊和易于挪動的鍛煉器械。此外，該鍛煉器械應該包含相當多的可拆卸部件，并且它的結構應是盡可能的簡單和堅固。
本發明的另一個目的是提供一種鍛煉器械，其中繞軸的回轉阻力在兩個回轉方向上可單獨地調整。
另一個目的是，在使用者移動抓握裝置的全部時間內，該回轉阻力應是柔緩和不變的。并且，該器械應有靈活性，以使它能用于鍛煉人體的大多數肌肉群。發明概要根據本發明，這些和其他目的(它們將在下列描述中表示出來)現在已通過如附錄的權利要求1中所規定的器械來實現。本發明的優選實施例在附錄的次級權利要求2-5中給予了說明。
總之，本發明涉及一種鍛煉器械，它包括支架；加載組件，用于可變地調整繞軸的回轉阻力，該軸與該組件相關聯；及與該軸相聯接的抓握裝置。在根據本發明的鍛煉器械中，該抓握裝置是一系列的這種裝置中的一部分，還裝備有接頭裝置，用于使不同的抓握裝置與加載組件的軸的聯接快速松開，加載組件利用摩擦結合來產生回轉阻力，回轉阻力在軸的兩個回轉方向上可以單獨地調整。
因此，通過本發明提供的鍛煉器械含有一定數量的主要元件，即支架；加載組件；及抓握裝置，它可設計成任選的，并利用快速松開接頭與軸聯接，該軸與該組件相關聯。
本發明裝置具有高度的靈活性。基本上說來，使用本發明裝置若有限制鍛煉能力的情況也只是使用者或理療者的想像力而已。本發明可為私人家庭可健身中心提供器械，并且能用于理療目的，例如在醫院里。在醫院里，希望不必把人，例如需要康復的殘疾人或傷員移送到專門的鍛煉場所。那么本發明具有的優點是能提供可容易地在醫院病房之間移動的(鍛煉)裝置。基本上，如果各病房中的支架和抓握裝置是可用的，那只有加載組件本身必須在各病房之間搬動。
圖面的簡要說明出于舉例說明的目的，下面參考諸附圖對本發明進行更詳細的描述，這些附解了目前優選的實施例，在諸附圖中
圖1是表示根據本發明的鍛煉器械的從上方斜向透視圖；圖2是表示加載組件的放大透視圖，加載組件是器械的構成部分并適用于產業繞軸的回轉阻力；以及圖3是表示用來調整加載組件的回轉阻力的備選機構，以及使回轉阻力量化的指示裝置的示意側視圖。
實施例的描述根據本發明的鍛煉器械含有垂直的可調支架1，在其上安裝有加載組件。這個組件(總標號2)含有凸伸軸3(見圖2)，圍繞軸3，組件2的其他元件產生可調的回轉阻力，在下面將進一步作更詳細的描述。兩個帶旋鈕的夾緊螺釘4、5安裝在組件2的上邊。一個夾緊螺釘4可調整順時針方向繞軸3的回轉阻力，如圖1中的箭頭6所示。同樣，另一個夾緊螺釘5可調整逆時針方向繞軸3的回轉阻力，如圖1中的箭頭7所示。
借助于快速松開接頭9、10把抓握裝置8聯接在軸3的凸出端部，因此使用者可在不同的抓握裝置之間選擇，這些抓握裝置是從鍛煉選定的肌肉群的觀點來專門設計的。快速松開接頭9、10還能調整抓握裝置8的把手11與軸3之間的距離。
傳統的鍛煉床凳12面對支架1安裝。該床凳12含有座席13和靠背14，兩者都能調整角度。此外，床凳12與組件2之間的距離也可調整。
當應用圖示的鍛煉器械時，人們首先調整使用者與抓握整裝置8的把手11之間的總距離，以適應使用者。床凳12的座席13和靠背14，從所進行的鍛煉的觀點出發設定在合適的角度位置上。借助于夾緊螺釘4、5來設定合適的回轉阻力，一種回轉阻力或轉矩用于拉下抓握裝置8，而另一種轉矩用于把它朝上壓。
在圖解的實施例中，使用者可垂直坐在床凳上。或者面向組件2，或者背朝它。通過抓牢把手11，使用者可輪流拉下和壓上抓握裝置8。如果減小抓握裝置8的把手柄與組件2之間的距離，則使用者還能通過把他的雙腳放在把手11上，來鍛煉他的腿部肌肉。當進行鍛煉時，使用者不一定需要坐下，他也可只是站立或躺下，以便鍛煉不同的肌肉群。
不言而喻，本發明決不局限于抓握裝置8的圖解實施例，而是可以應用一系列的抓握裝置8，由于有了設在軸3端部的快速松開接頭9、10，使用者可以在一系列抓握裝置之間(挑選)更換它。除了圖1中所示的U型抓握裝置外，還可使用，例如，T型抓握裝置，該T型抓握裝置借助于快速松開接頭9或10而聯接在軸3的一個端部。并且，也可以使用L型抓握裝置，在L型抓握裝置的情況下，L型橫桿就構成把手11。一種輪形裝置也可以便利地使用，如同下面將更詳細地描述的那樣。
如前面指出的，快速松開接頭9、10設在軸3的端部，以便聯接上面指出的型式的抓握裝置8。每個快速松開接頭9、10被設計成管子，管的橫截面形狀(此處是方形)和抓握裝置的相對應，以使抓握裝置能插入管中并利用螺釘26夾緊。
在附圖中未顯示的一個實施例中，由于在抓握裝置8上裝設有一個或多個快速松開接頭，使得把手11也可更換。因此，把手11可和要進行的鍛煉相適配，并且例如可為腿部鍛煉而設置腳架。
本發明的一個重要方面是組件2相對于支架1的位置決不局限于圖解實施例。在圖1所示的結構中，該處軸3是水平配置的，以便背向使用者，使用者的動作是在垂直平面內進行的。另一方面，如果組件2是這樣和支架1聯接，使得軸3是垂直配置的，則使用者的動作將在水平面內進行。如果組件2這樣安排，使得軸3的一個端部朝向使用者，則如果上面提及的輪形抓握裝置安裝在此端部，就能在垂直平面內實現側彎動作。
下面將參考圖2對組件2的結構作更詳細的描述，該處去除了圖1中表示了的罩子，以便給出組件2的內部的更清晰的視圖。如是，組件2含有框架15，在其中軸3可旋轉地安裝在第一和第二軸承16、17之中。出于清晰的原因，框架15的某些零件從圖2中切除了。第一輪18安裝在軸3上，并通過中間軸承，所謂的自由輪轂在該處(與軸3)聯接，該自由輪轂固定在軸3上并且只能在單方向上旋轉。當轉動時，軸3因此只能帶動輪18在一個方向而不是在另一相反方向旋轉。這種自由輪轂是公知的和在市場上可以買到的。同樣，相似的第二輪19與相關的自由輪轂安裝在軸3上，然而其傳動的方向及間隙都和第一輪18的相反。
軸3以摩擦結合來制動，摩擦結合可借可選的摩擦元件來產生，摩擦元件對著各個輪的圓周施加作用力。在圖2所示的實施例中，這一點是利用圍繞第一輪18的圓周設置環形的開口匝20來實現的。匝20的弧形抱緊部分的內徑略微大于輪18的外徑。此外，匝20制成帶有自由伸出的端部21、22，端部21、22彼此分隔布置。夾緊機構總標號為23，它通過螺釘4起作用并安排用來夾緊端部21、22，如此就使匝20的弧形抱緊部分對著輪18的圓周施加作用力，因此在該處產生制動作用。同樣，第二輪19被相似的、實現同樣功能的匝24所包圍。借助于夾緊機構25，匝24夾在輪19的周圍上，夾緊機構25與螺釘5相聯接。
夾緊機構23和匝20的分隔布置、外伸的端部21、22相聯接，借助于夾緊機構23，這些端部21、22彼此相向和相離移動，目的是為調整繞輪18的匝20的抱緊力。當端部21、22之間的距離減小時，匝20就夾緊在輪18的周圍，這樣致使匝20的夾緊部分與輪18之間的摩擦結合得到加強，繞軸3的在所述方向上的回轉阻力同樣得到加強。另一方面，當端部21、22之間的距離加大時，摩擦結合就減弱，如此致使繞軸3的回轉阻力減小。
因此，安裝在軸3上并具有相反傳動方向及自由轉動的輪18、19與相應的匝20、24相配合，以便繞軸3產生回轉阻力，借助于相應的夾緊機構23、25，可在軸3的兩個回轉方向6、7上單獨地調整這些回轉阻力。
自然地，輪19和輪18的夾緊可以其他的方法來實現，而夾緊機構23，例如，可以是擠壓裝置或一些其他種類的裝置，它能讓使用者調整對著輪18圓周的匝的作用力，并且，因此，在鍛煉期間改變了載荷。
圖3示意地圖解了可供選擇的夾緊機構的例子，它基于杠桿原理進行工作，以便繞輪18夾緊匝20。在一端，杠桿26與匝20的一端部21相聯接。該杠桿26延伸越過并可滑動地聯接于匝20的另一端22。在另一端，杠桿26裝設有螺母27。聯接有旋鈕的螺旋夾緊螺桿4以螺旋配合穿過螺母27并可轉動地容納在框架15之中。螺母27與針形的指示裝置聯接，該指針從螺母27上伸出并被安排與刻度盤相配合。
由于螺母27與匝20的端部21、22之間的距離的關系，螺母27沿夾螺桿4的較微小的位移就導致匝20以相當大的力對著作用在輪18的圓周上。
最好是，制作在指示裝置28上的刻度與繞軸3的回轉阻力之間的關系是經過校準的，這樣就使得投入鍛煉的能被量化。
可以意識到第二輪19可設置相似的夾緊機構。
權利要求
1.一種鍛煉器械，包括；支架(1)；用來可變地調整繞軸(3)的回轉阻力的組件(2)，軸(3)與該組件相關聯；以及與該軸相聯接的抓握裝置(8)，其特征在于該抓握裝置(8)是一系列的抓握裝置中的一部分；該器械具有用來快速松開軸(3)與各個的抓握裝置(8)的聯接的裝置(9、10)；以及該組件(2)利用摩擦結合產生回轉阻力，該回轉阻力可在軸(3)的兩個回轉方向(6、7)上單獨進行調整。
2.如權利要求1中所述的一種器械，其特征在于，組件(2)包括至少一個輪(18)，該輪被安置在軸(3)上并在軸(3)的一個回轉方向上與軸(3)剛性地聯接，而在軸(3)的另一回轉方向上與軸(3)脫開；以及摩擦元件(20)，該元件可對著該輪施加作用力，而且它的對著輪(18)圓周的作用壓力是可調的，并在一個回轉方向上產生軸(3)的回轉阻力。
3.如權利要求2中所述的一種器械，其特征在于，組件(2)包括至少一個附加輪(19)，該輪被安置在軸(3)上而且在與第一輪(18)相反的那些回轉方向上與軸(3)剛性地聯接和與軸(3)脫開；以及附加摩擦元件(24)，該元件可對該輪施加作用力，而且它的對附加輪(19)圓周的作用壓力是可調的，并在另一個回轉方向上產生軸(3)的回轉阻力。
4.如權利要求2或3中所述的一種器械，其特征在于，摩擦元件，或每一個摩擦元件，包括至少一個環形的開口匝(20)，它的抱緊部分的內徑略微大于輪(18)的外徑，所說的匝(20)安置在輪(18)圓周的周圍，借助于夾緊機構(23)可調整對著施加到輪(18)上的匝(20)的作用力。
5.如權利要求4中所述的一種器械，其特征在于，夾緊機構(23)與匝(20)的伸出端部(21、22)相聯接，所說的端部(21、22)分隔配置，并且利用夾緊機構(23)彼此可相向和相離移動，以便繞輪(18)調整匝(20)的抱緊力。
全文摘要
一種鍛煉器械包括；支架(1)；加載組件(2)，用來可變地調整繞軸(3)的回轉阻力，軸(3)與該組件相關聯；和與該軸相聯接的抓握裝置(8)。在根據本發明的鍛煉器械中，該抓握裝置(8)是一系列的這種裝置中的一部分。接著裝置(9、10)設置用來使不同的抓握裝置(8)與加載組件(2)中的軸(3)的聯接快速松開，加載組件(2)是通過摩擦結合來產生回轉阻力的，可以在軸(3)的兩個回轉方向(6、7)上單獨地調整該回轉阻力。
文檔編號A63B21/012GK1156413SQ9519482
公開日1997年8月6日 申請日期1995年8月30日 優先權日1995年8月30日
發明者貝蒂爾·尼爾松 申請人:貝蒂爾·尼爾松