BR202022005806U2

BR202022005806U2 - LOW INERTIA VIBRATORY EQUIPMENT FOR TRAINING ELBOW FLEXORS INTENDED FOR WHEELCHAIR USERS AND PEOPLE WITH REDUCED MOBILITY

Info

Publication number: BR202022005806U2
Application number: BR202022005806-2U
Authority: BR
Inventors: Cleudmar Amaral De Araújo; Marcio Peres De Souza; Diego Augusto Costa Alves; Fredddy Johnatan Schulz
Original assignee: Universidade Federal de Uberlândia
Priority date: 2022-03-27
Filing date: 2022-03-27
Publication date: 2023-10-10

Abstract

equipamento vibratório de baixa inércia para treinamento dos flexores do cotovelo destinado a cadeirantes e pessoas com mobiliade reduzida. o presente modelo de utilidade se refere a um equipamento de treinamento para os flexores do cotovelo que pode ser utilizada tanto para treinamento muscular como para reabilitação e é destinada, preferencialmente, ao público usuário de cadeiras de rodas ou com mobilidade reduzida. o equipamento possui um banco para a transferência do cadeirante (4) com regulagem automatizada de altura e profundidade, permitindo que o usuário se posicione facilmente para realizar o treinamento. ele utiliza o princípio tmap constituído por um sistema came(13)/mola(14)/seguidor. o equipamento também possui um sistema de geração de vibração mecânica composto por mancais de rolamento com buchas excêntricas e acionado por um motor elétrico. os mancais excêntricos conectam o braço do equipamento com a manopla de empunhadura, permitindo que a vibração seja transmitida para o braço do usuário na direção do encurtamento muscular.Low inertia vibrating equipment for training the elbow flexors for wheelchair users and people with reduced mobility. This utility model refers to training equipment for the elbow flexors that can be used for both muscle training and rehabilitation and is intended, preferably, for users of wheelchairs or those with reduced mobility. the equipment has a bench for transferring wheelchair users (4) with automated height and depth adjustment, allowing the user to easily position themselves to carry out training. it uses the tmap principle consisting of a cam(13)/spring(14)/follower system. the equipment also has a mechanical vibration generation system composed of rolling bearings with eccentric bushings and driven by an electric motor. eccentric bearings connect the equipment arm with the grip handle, allowing vibration to be transmitted to the user's arm in the direction of muscle shortening.

Description

Field of Invention:

[001] O dispositivo de que trata o presente Modelo de Utilidade é um equipamento de treinamento dos flexores do cotovelo destinado a cadeirantes e pessoas com mobilidade reduzida e possui um sistema vibratório capaz de aplicar vibrações mecânicas na direção do encurtamento muscular. Este equipamento é uma evolução do equipamento para treinamento dos flexores do cotovelo com patente depositada sob número BR2020150204715. Esse novo equipamento possui um sistema de transferência com banco retrátil que se aproxima e afasta do equipamento por meio de um fuso de esferas recirculantes acionado por um motor elétrico. O banco também possui sistema de elevação por meio de um macaco mecânico elétrico. O banco possui ainda um suporte de apoio para os pés com regulagem de distância do assento, elevação e inclinação. O sistema vibratório adicionado permite a aplicação de um estimulo vibratório, de forma controlada, na direção do encurtamento das fibras musculares do usuário aliando-se à todas as características benéficas do dispositivo BR2020150204715 tais como: incremento infinitesimal de carga e perfil de torque resistente, oferecido pelo dispositivo, sempre próximo à máxima capacidade do usuário, mesmo levando em consideração velocidades e acelerações variáveis do gesto motor que se almeja treinar. Com a adição do dispositivo vibratório, o nível de ativação muscular e a frequência de ativação muscular são melhorados, propiciando uma melhora na taxa de recrutamento das unidades motoras; fato que impacta diretamente na melhora da potência muscular desenvolvida e, consequentemente, na eficiência do treinamento. O sistema de inércia reduzida permite controlar a amplitude e frequência da vibração aplicada no exercício desde valores nulos até um valor máximo estipulado.[001] The device covered by this Utility Model is elbow flexor training equipment intended for wheelchair users and people with reduced mobility and has a vibrating system capable of applying mechanical vibrations in the direction of muscle shortening. This equipment is an evolution of the equipment for training the elbow flexors with patent filed under number BR2020150204715. This new equipment has a transfer system with a retractable bench that moves towards and away from the equipment using a recirculating ball screw driven by an electric motor. The seat also has a lifting system using an electric mechanical jack. The bench also has a footrest support with adjustable seat distance, elevation and inclination. The added vibrating system allows the application of a vibrating stimulus, in a controlled manner, in the direction of shortening the user's muscle fibers, combining with all the beneficial characteristics of the BR2020150204715 device such as: infinitesimal increase in load and resistant torque profile, offered by the device, always close to the user's maximum capacity, even taking into account variable speeds and accelerations of the motor gesture that is intended to be trained. With the addition of the vibrating device, the level of muscle activation and the frequency of muscle activation are improved, providing an improvement in the recruitment rate of motor units; a fact that directly impacts the improvement of developed muscle power and, consequently, the efficiency of training. The reduced inertia system allows you to control the amplitude and frequency of the vibration applied during the exercise from zero values to a stipulated maximum value.

State of the art

[002] Em relação à equipamentos de treinamento para cadeirantes que utilizam sistemas de baixa inércia para propiciar a resistência ao movimento, o pedido de patente BR 10 2016 004785 4 A2 utiliza o sistema came-mola-seguidor a fim de se produzir uma resistência ao gesto motor de propulsão da cadeira de rodas. O equipamento conta, também, com ajustes tais como: elevação da altura do assento, distância e inclinação do apoio dos pés, profundidade do assento, dentre outras regulagens para melhorar o conforto do usuário durante o exercício. Já o pedido BR 10 2018 011397 6 A2 trata-se de uma estação de treinamento destinada a aliar tanto um sistema de baixa inércia quanto a possibilidade de aplicação de resistência ao movimento utilizando pilhas de peso. Porém, estes equipamentos citados foram projetados para treinar o gesto motor de propulsão da cadeira ou variações de movimentos tradicionais aplicados em academias enquanto o equipamento da presente invenção se destina a treinar, especificamente, o movimento de flexão do cotovelo aliado, ainda, à imposição de vibrações mecânicas caso desejado o que não é abordado nas invenções citadas anteriormente.[002] In relation to training equipment for wheelchair users that use low inertia systems to provide resistance to movement, patent application BR 10 2016 004785 4 A2 uses the cam-spring-follower system in order to produce resistance to movement. wheelchair propulsion motor gesture. The equipment also has adjustments such as: raising the height of the seat, distance and inclination of the footrest, depth of the seat, among other adjustments to improve the user's comfort during exercise. Order BR 10 2018 011397 6 A2 is a training station designed to combine both a low inertia system and the possibility of applying resistance to movement using weight stacks. However, the aforementioned equipment was designed to train the motor gesture of propulsion of the chair or variations of traditional movements applied in gyms, while the equipment of the present invention is intended to train, specifically, the elbow flexion movement combined, also, with the imposition of mechanical vibrations if desired, which is not addressed in the inventions mentioned above.

[003] Muitos sistemas são propostos para permitir que usuários de cadeiras de rodas executem exercícios de resistência. Um exemplo é o da patente US7569002B2 que se refere à uma cadeira de rodas criada especificamente para permitir que o usuário possa se exercitar na própria cadeira. Ela permite que se exercite músculos dorsais juntamente com a extensão das pernas em um movimento acoplado ou, de forma alternativa, somente movimento das costas. Também nessa linha de adaptação da própria cadeira para permitir o treinamento, tem-se a patente US20120283076A1 destinada a cadeirantes e pessoas com mobilidade reduzida. Nesse dispositivo, um sistema é acoplado à cadeira de forma a permitir exercícios para os membros superiores por meio de manetes que permitem movimentos para frente e para trás dos braços e para as pernas ele conta com apoios articulados que permitem movimentos para cima e para baixo e também movimentos laterais. Para gerar resistência ao movimento usa-se um sistema hidráulico. Há de se notar que essas soluções apresentadas não permitem um treinamento de alto desempenho, não permitem a imposição de resistência próxima à máxima capacidade do usuário considerando a variação do gesto motor e ainda não levam em conta velocidades e acelerações do movimento.[003] Many systems are proposed to allow wheelchair users to perform resistance exercises. An example is patent US7569002B2, which refers to a wheelchair created specifically to allow the user to exercise in the chair itself. It allows you to exercise your back muscles along with extending your legs in a coupled movement or, alternatively, just moving your back. Also in this line of adapting the chair itself to allow training, there is patent US20120283076A1 aimed at wheelchair users and people with reduced mobility. In this device, a system is attached to the chair in order to allow exercises for the upper limbs through levers that allow forward and backward movements of the arms and for the legs, it has articulated supports that allow movements up and down and also lateral movements. To generate resistance to movement, a hydraulic system is used. It should be noted that these solutions presented do not allow for high-performance training, do not allow the imposition of resistance close to the user's maximum capacity considering the variation of the motor gesture and also do not take into account movement speeds and accelerations.

[004] Há linhas de dispositivos e equipamentos destinados ao treinamento de membros superiores, assim como o foco desta presente invenção. Um exemplo é o proposto pela patente US20160206912A1 que é um mecanismo em forma de mochila que pode ser aplicado à diversos públicos e, inclusive, adaptado ao encosto de uma cadeira de rodas para permitir o exercício de membros superiores. Ele funciona pela tração de cabos utilizando as mãos e a resistência ao movimento é fornecida por meio de cabos, polias e um mecanismo de molas posicionado dentro da mochila. O sistema de polias permite ainda o equilíbrio de forças entre os lados direito e esquerdo. Na estação de treinamento proposta pela patente US9364702B2 o exercício de flexão do cotovelo é possível utilizando um sistema de cabos, polias e pilhas de peso convencionais dado o desenho de uma estação de treinamento adaptada para que o cadeirante possa acessá-la. O aparato permite, ainda, ao cadeirante efetuar exercícios de peitoral, músculos dorsais, ombros, tríceps e bíceps braquiais; sendo todos por meio de resistência imposta por pilhas de peso. Também com a utilização de pilhas de peso, o treinamento de membros superiores de cadeirantes é o foco da patente US9079069B1 porém ele é desenhado para ser instalado em locais ao ar livre assim como PI 1003284-3.[004] There are lines of devices and equipment intended for upper limb training, as well as the focus of this present invention. An example is the one proposed by patent US20160206912A1, which is a backpack-shaped mechanism that can be applied to different audiences and can even be adapted to the back of a wheelchair to allow the exercise of upper limbs. It works by pulling cables using the hands and resistance to movement is provided through cables, pulleys and a spring mechanism positioned inside the backpack. The pulley system also allows the balance of forces between the right and left sides. In the training station proposed by patent US9364702B2, the elbow flexion exercise is possible using a system of cables, pulleys and conventional weight stacks given the design of a training station adapted so that wheelchair users can access it. The device also allows wheelchair users to perform exercises on the chest, back muscles, shoulders, triceps and biceps; all being through resistance imposed by weight stacks. Also using weight stacks, training the upper limbs of wheelchair users is the focus of patent US9079069B1, but it is designed to be installed in outdoor locations as well as PI 1003284-3.

[005] Outra vertente muito comum encontrada são dispositivos que permitem o treinamento resistido de membros superiores utilizando rolos de resistência os quais imprimem resistência à rotação da roda da própria cadeira de rodas. Exemplos desses tipos de equipamentos podem ser encontrados em patentes como WO2016100686A1, CN202490404U e EP0908201A1.[005] Another very common aspect found are devices that allow resistance training of the upper limbs using resistance rollers which provide resistance to the rotation of the wheel of the wheelchair itself. Examples of these types of equipment can be found in patents such as WO2016100686A1, CN202490404U and EP0908201A1.

[006] Em relação à aplicação de vibrações em conjunto com o treinamento resistido, a patente norte americana US 2014/0162856 A1 propõe um dispositivo voltado ao treinamento muscular e fisioterapia o qual é compacto, portátil e facilmente acoplado a qualquer equipamento de treinamento. O dispositivo se trata de um puxador dentro do qual estão posicionados dois motores que atuam em massas desbalanceadas de forma acoplada. O sistema de alimentação dos motores e as baterias, também ficam posicionadas no interior do aparato. O dispositivo permite a ajuste do nível de vibração pela variação da rotação dos motores e, também, pelo seu posicionamento dentro do puxador. Porém, nesse dispositivo fica evidente que não é possível se determinar, com exatidão, a direção da vibração em relação às fibras musculares e o controle eficaz da frequência de vibração para valores benéficos ao exercício. É necessário também que o equipamento de treinamento ao qual o puxador será acoplado conte com sistema de cabo e gancho para que esse dispositivo possa ser usado, caso contrário, sua utilização se torna muito limitada.[006] Regarding the application of vibrations in conjunction with resistance training, the North American patent US 2014/0162856 A1 proposes a device aimed at muscle training and physiotherapy which is compact, portable and easily attached to any training equipment. The device is a handle inside which two motors are positioned that act on unbalanced masses in a coupled manner. The motor power system and batteries are also positioned inside the device. The device allows the vibration level to be adjusted by varying the rotation of the motors and also by positioning them within the handle. However, in this device it is evident that it is not possible to accurately determine the direction of vibration in relation to the muscle fibers and effectively control the vibration frequency to values beneficial to the exercise. It is also necessary that the training equipment to which the handle will be attached has a cable and hook system so that this device can be used, otherwise its use becomes very limited.

[007] Na mesma linha de equipamentos desenhados tendo em mente a simplicidade de adaptação a equipamentos de treinamento já existentes, tem-se a patente US 2014/0162854 A1. Nesse documento, é descrito um dispositivo constituído de um motor com eixo passante no qual duas massas desbalanceadas e opostas são conectadas para se gerar vibração ao se ativar o motor. Esse motor pode ser acoplado a qualquer parte do equipamento de treinamento muscular de forma a transferir a vibração por meio da estrutura rígida ao qual é montado até que essa vibração seja transferida ao usuário. Outra proposta apresentada nessa patente é a de posicionar dois motores acoplados a cames as quais entram em contato com os cabos do equipamento de treinamento. Dessa forma, ao se acionar os motores, os cabos são excitados de forma vibratória.[007] In the same line of equipment designed with simplicity in adapting to existing training equipment in mind, there is US patent 2014/0162854 A1. In this document, a device is described consisting of a motor with a thru-axle in which two unbalanced and opposing masses are connected to generate vibration when activating the motor. This motor can be attached to any part of the muscle training equipment in order to transfer vibration through the rigid structure to which it is mounted until this vibration is transferred to the user. Another proposal presented in this patent is to position two motors coupled to cams which come into contact with the cables of the training equipment. In this way, when the motors are activated, the cables are excited vibratingly.

[008] Em outro exemplo, a patente WO 2011/153601 A1 propõe o acoplamento de dispositivos de vibração à uma estação de musculação baseada em cabos e polias a fim de se obter uma melhora nos níveis de irrigação sanguínea nos grupos musculares envolvidos no exercício. Com isso, o autor propõe que o tempo entre séries de repetição podem ser diminuídos ou, até mesmo, eliminado. Além disso, outro objetivo dessa patente é que, com o nível de vibração imposto, o usuário perceba um incremento de força sem a necessidade do aumento de carga por massas discretas. O mecanismo de vibração, o qual pode ser acoplado a uma estação de musculação em uso, é composto por um receptáculo com um manete e, em seu interior, um motor elétrico acoplado a uma massa excêntrica. Para controle do sistema, na parte externa do receptáculo estão presentes teclas de comando para controle da rotação do motor alterando, dessa forma, a intensidade da vibração. Com isso, esse conjunto pode ser acoplado na maioria das estações de treinamento muscular. De forma similar, o pedido WO 03/077823 A1 propõe dispositivos que podem ser acoplados a equipamentos de treinamento com pesos livres, resistência por molas ou hidráulica a fim de se obter uma excitação vibratória durante o exercício.[008] In another example, patent WO 2011/153601 A1 proposes the coupling of vibration devices to a weight training station based on cables and pulleys in order to obtain an improvement in blood supply levels in the muscle groups involved in the exercise. With this, the author proposes that the time between repetition series can be reduced or even eliminated. Furthermore, another objective of this patent is that, with the imposed level of vibration, the user perceives an increase in force without the need for an increase in load by discrete masses. The vibration mechanism, which can be coupled to a weight training station in use, is composed of a receptacle with a lever and, inside, an electric motor coupled to an eccentric mass. To control the system, on the outside of the receptacle there are command keys to control the engine rotation, thus changing the intensity of the vibration. Therefore, this set can be attached to most muscle training stations. Similarly, application WO 03/077823 A1 proposes devices that can be coupled to training equipment with free weights, spring resistance or hydraulics in order to obtain vibratory excitation during exercise.

[009] De forma mais abrangente, o pedido de patente US 7850537 B2 apresenta um dispositivo dentro do qual está posicionado um motor DC conectado a uma massa desbalanceada de forma a proporcionar um dispositivo vibratório portátil. A intenção de tal invento é que tal dispositivo seja acoplado a qualquer equipamento esportivo como raquetes de tênis, tacos de golfe e, até mesmo, em utensílios diários como uma vassoura, por exemplo. O nível ou intensidade da vibração pode ser controlada por um circuito acoplado. O autor propõe o uso de tal dispositivo para variados fins: melhora de memória muscular, controle muscular, relaxamento, melhora na atividade das fibras musculares. Caso seja acoplado diretamente ao corpo do usuário pode gerar melhora de postura e controle de músculos posturais, redução de lesões musculares e aumento de força muscular.[009] More broadly, patent application US 7850537 B2 presents a device within which a DC motor is positioned connected to an unbalanced mass in order to provide a portable vibrating device. The intention of such an invention is for such a device to be attached to any sporting equipment such as tennis rackets, golf clubs and even everyday utensils such as a broom, for example. The level or intensity of vibration can be controlled by a coupled circuit. The author proposes the use of such a device for various purposes: improving muscle memory, muscle control, relaxation, improving the activity of muscle fibers. If attached directly to the user's body, it can improve posture and control of postural muscles, reduce muscle injuries and increase muscle strength.

[010] A patente brasileira PI 0912487-0 A2 refere-se a uma invenção na qual o estimulo vibratório é aplicado de forma oposta ao encurtamento do músculo, tanto em exercícios físicos isométricos ou dinâmicos. O invento permite, inclusive, que as frequências de vibração sejam randomizadas com a utilização de um inversor de frequência. O dispositivo da invenção pode ser acoplado a um equipamento de musculação e a excitação vibratória é transmitida por uma roldana excêntrica que desloca o cabo de aço ou correia que liga a pilha de peso do equipamento de musculação ao corpo humano, proporcionando, dessa forma, uma vibração no sentido contrário ao encurtamento do músculo. Princípio similar é também adotado na patente CN2643935Y.[010] The Brazilian patent PI 0912487-0 A2 refers to an invention in which the vibratory stimulus is applied in a way opposite to the shortening of the muscle, both in isometric or dynamic physical exercises. The invention even allows vibration frequencies to be randomized using a frequency inverter. The device of the invention can be coupled to a bodybuilding equipment and the vibratory excitation is transmitted by an eccentric pulley that moves the steel cable or belt that connects the weight stack of the weightlifting equipment to the human body, thus providing a vibration in the opposite direction to the shortening of the muscle. A similar principle is also adopted in patent CN2643935Y.

[011] O pedido de patente US 7238143 B1 apresenta, também, um dispositivo vibratório destinado ao treinamento muscular. Baseado nos benefícios da atividade com vibrações. O autor propõe um dispositivo que pode ser utilizado em grupos musculares específicos com o uso de acessórios específicos. Todo o conjunto que contém o mecanismo de vibração pode ser suspenso por cabos servindo como carga de resistência ao movimento (adicionado ao conjunto massas externas ou não) ao mesmo tempo que aplica vibração ao cabo. Pode ser adaptado, também, a uma prancha para ser utilizado no treinamento muscular de nadadores. A oscilação vibratória nesse aparato, em contraste com os apresentados anteriormente, é proporcionada por um conjunto de came e haste que proporcionam uma vibração no sentido longitudinal.[011] Patent application US 7238143 B1 also presents a vibrating device intended for muscle training. Based on the benefits of activity with vibrations. The author proposes a device that can be used on specific muscle groups using specific accessories. The entire assembly that contains the vibration mechanism can be suspended by cables serving as a load of resistance to movement (external masses added to the assembly or not) while at the same time applying vibration to the cable. It can also be adapted to a board to be used in muscle training for swimmers. The vibratory oscillation in this apparatus, in contrast to those presented previously, is provided by a set of cam and rod that provide vibration in the longitudinal direction.

[012] Em uma linha diferente das citadas, o sistema proposto em JP7009845B2 foi desenvolvido para aplicar vibrações mecânicas por meio da vibração de uma plataforma na qual fica apoiada os pés do indivíduo, indo no caminho dos treinamentos de vibração de corpo inteiro, assim chamados na literatura. A vibração no equipamento dessa patente e propiciada por massas desbalanceadas girantes. Em proposição semelhante está o dispositivo CN210331066U também com a aplicação de vibração por meio de uma plataforma sobre a qual a pessoa deve estar posicionada.[012] In a different line from those mentioned, the system proposed in JP7009845B2 was developed to apply mechanical vibrations through the vibration of a platform on which the individual's feet are supported, going along the way of whole body vibration training, so called in literature. The vibration in the equipment of this patent is caused by unbalanced rotating masses. In a similar proposition is the device CN210331066U also with the application of vibration through a platform on which the person must be positioned.

[013] Portanto, dentre os equipamentos propostos, a grande maioria não é aplicada a um treinamento específico ou para um certo gesto motor determinado. Em nenhum caso foi notada a preocupação de se apresentar um equipamento que possa, ao mesmo tempo, oferecer um nível de resistência ao gesto motor a ser treinado o mais próximo possível ao máximo nível de força do usuário, que considere as velocidades e acelerações específicas e variáveis do gesto motor e que possa ainda contar com estímulos vibratórios na direção do encurtamento muscular. Além desses pontos apresentados, vale ressaltar que o equipamento da presente invenção foi projetado para se adequar, especificamente ao público cadeirante ou com mobilidade reduzida.[013] Therefore, among the proposed equipment, the vast majority is not applied to specific training or to a certain specific motor gesture. In no case was there a concern to present equipment that can, at the same time, offer a level of resistance to the motor gesture to be trained as close as possible to the user's maximum level of strength, which takes into account specific speeds and accelerations and variables of the motor gesture and that can also rely on vibratory stimuli in the direction of muscle shortening. In addition to these points presented, it is worth highlighting that the equipment of the present invention was designed to specifically suit people in wheelchairs or with reduced mobility.

[014] Em relação aos treinamentos com a utilização de vibrações, é mais comum encontrar dispositivos que propiciam vibrações em sentidos diversos ou que são intencionados, de acordo com seus inventores, para serem adaptados aos mais variados tipos de exercício físico ou algum tipo de reabilitação. É evidente que nenhum dos dispositivos vibratórios acima citados foram desenvolvidos para trabalharem em conjunto com um sistema de treinamento de alta eficiência como o equipamento proposto neste pedido. O dispositivo proposto na presente invenção tem como objetivo específico oferecer ao cadeirante um sinal de vibração na direção da contração muscular, ao mesmo tempo que leva em conta um perfil de torque resistente ao movimento com perfis de velocidade, aceleração e torque disponível na articulação variados; além de que esses perfis podem ser individualizados para cada usuário.[014] In relation to training using vibrations, it is more common to find devices that provide vibrations in different directions or that are intended, according to their inventors, to be adapted to the most varied types of physical exercise or some type of rehabilitation . It is evident that none of the vibratory devices mentioned above were developed to work in conjunction with a high-efficiency training system such as the equipment proposed in this application. The device proposed in the present invention has the specific objective of offering the wheelchair user a vibration signal in the direction of muscle contraction, while taking into account a movement-resistant torque profile with varying speed, acceleration and torque profiles available at the joint; in addition, these profiles can be individualized for each user.

Description of the invention:

[015] O presente modelo de utilidade foi projetado para atender especificamente às pessoas cadeirantes ou com mobilidade reduzida, por isso possui um banco móvel para facilitar a transferência do cadeirante. O banco possui ajuste de profundidade e altura, permitindo além da transferência facilitada, o ajuste na posição adequada de exercício para pessoas com diferentes estaturas. O sistema de carga utilizado é o princípio Tmap que consta na patente BR2020150204715. Esse sistema de carga possui baixíssima inércia e oferece ajuste infinitesimal de carga, sendo ideal para uso com cadeirantes principalmente por reduzir o risco de lesões. O sistema de vibração acoplado ao dispositivo é composto por um conjunto de três mancais de rolamento alinhas e com buchas excêntricas e conectadas por um eixo estriado. As buchas possuem excentricidade de 1mm cada e são montadas de tal forma que os mancais externos, fixos ao braço da máquina, possuem sempre a mesma orientação da excentricidade e o mancal interno, fixo à manopla de empunhadura, pode ser montado em diferentes posições, alterando a excentricidade total entre 0 e 2mm e permitindo alterar a amplitude da vibração. O eixo estriado que conecta as buchas é acionado, por meio de um eixo flexível ligado ao motor elétrico fixado na base do equipamento. O motor por sua vez é controlado por uma fonte de tensão variável que permite variar a rotação do motor e alterar a frequência da vibração entre 5 e 40 Hz.[015] This utility model was designed to specifically serve people in wheelchairs or with reduced mobility, which is why it has a movable bench to facilitate the transfer of the wheelchair user. The bench has depth and height adjustment, allowing, in addition to easy transfer, adjustment to the appropriate exercise position for people with different heights. The charging system used is the Tmap principle contained in patent BR2020150204715. This load system has very low inertia and offers infinitesimal load adjustment, making it ideal for use with wheelchair users mainly because it reduces the risk of injuries. The vibration system coupled to the device consists of a set of three aligned rolling bearings with eccentric bushings and connected by a splined shaft. The bushings have an eccentricity of 1mm each and are mounted in such a way that the external bearings, fixed to the machine arm, always have the same eccentricity orientation and the internal bearing, fixed to the handle handle, can be mounted in different positions, changing the total eccentricity between 0 and 2mm and allowing to change the vibration amplitude. The splined shaft that connects the bushings is driven by means of a flexible shaft connected to the electric motor fixed to the base of the equipment. The motor in turn is controlled by a variable voltage source that allows the motor rotation to vary and the vibration frequency to be changed between 5 and 40 Hz.

List of Figures:

[016] Para melhor entendimento sobre a presente invenção, faz-se referência às Figuras anexas, onde: FIGURA 1 apresenta uma vista em perspectiva do equipamento de treinamento completamente montado com todos os seus sistemas. FIGURA 2 é uma vista em perspectiva do equipamento de treinamento mostrando o sistema de carga com princípio Tmap. FIGURA 3 mostra uma vista superior evidenciando o conjunto de empunhadura do equipamento. FIGURA 4 ilustra, em uma vista lateral, o motor de acionamento do sistema de vibração e o eixo flexível de transmissão. FIGURA 5 é uma vista em corte do banco para possibilitar a visualização de detalhes internos. FIGURA 6 é uma vista explodida do sistema de vibração proposto para facilitar o entendimento da montagem e do funcionamento do mesmo.[016] For a better understanding of the present invention, reference is made to the attached Figures, where: FIGURE 1 shows a perspective view of the fully assembled training equipment with all its systems. FIGURE 2 is a perspective view of the training equipment showing the Tmap principle loading system. FIGURE 3 shows a top view showing the equipment's handle assembly. FIGURE 4 illustrates, in a side view, the vibration system drive motor and the flexible transmission shaft. FIGURE 5 is a sectional view of the bench to enable visualization of internal details. FIGURE 6 is an exploded view of the proposed vibration system to facilitate the understanding of its assembly and operation.

Detailed description of the invention:

[017] O equipamento de treinamento é apresentado na Figura 1 completamente montado com todas as suas estruturas. A estrutura principal (1) é toda fabricada em aço e garante sustentação e resistência mecânica às estruturas adjacentes como o módulo do sistema de carga (2), encosto para o peito (3) e o sistema para a transferência e acomodação de cadeirantes (4). É possível ver ainda o volante (5) que é responsável pela movimentação manual da profundidade do banco (4).[017] The training equipment is shown in Figure 1 completely assembled with all its structures. The main structure (1) is entirely made of steel and guarantees support and mechanical resistance to adjacent structures such as the load system module (2), chest backrest (3) and the system for transferring and accommodating wheelchair users (4 ). It is also possible to see the steering wheel (5) which is responsible for manually moving the depth of the seat (4).

[018] Na FIGURA 2, é possível ver a parte interna do módulo de carga (2) com o sistema Tmap. O sistema conta ainda com um macaco elétrico (15) responsável por comprimir a mola (14) contra o came (13) e permitindo ajustar a pré-carga para treinamentos de diferentes intensidades. Nessa figura ainda é possível ver as guias lineares (16) que permitem o apoio e facilitam a movimentação do banco na direção horizontal.[018] In FIGURE 2, it is possible to see the internal part of the load module (2) with the Tmap system. The system also has an electric jack (15) responsible for compressing the spring (14) against the cam (13) and allowing the preload to be adjusted for training of different intensities. In this figure it is still possible to see the linear guides (16) that provide support and facilitate movement of the bench in a horizontal direction.

[019] A FIGURA 3 mostra uma vista superior onde é possível ver o dispositivo de vibração mecânica (10) que conecta o braço da máquina (11) à manopla de empunhadura (12).[019] FIGURE 3 shows a top view where it is possible to see the mechanical vibration device (10) that connects the machine arm (11) to the handle handle (12).

[020] A vista lateral mostrada na FIGURA 4 permite observar o motor elétrico (8) que possui uma potência de 0,5 CV e é responsável pela rotação do dispositivo de vibração (10). A transmissão do torque do motor para o sistema de vibração é feita por meio de um eixo flexível (9) projetado para suportar os esforços solicitantes. Na mesma figura é possível ver alguns detalhes do sistema para a transferência e acomodação de cadeirantes (4) como o apoio de pés regulável (7) e o macaco elétrico do banco (6) que permite os ajustes de altura do banco, facilitando a transferência do usuário de cadeira de rodas e permitindo ajustar a melhor altura para realização dos exercícios.[020] The side view shown in FIGURE 4 allows us to observe the electric motor (8) which has a power of 0.5 CV and is responsible for the rotation of the vibration device (10). The transmission of torque from the engine to the vibration system is done through a flexible shaft (9) designed to withstand the stresses. In the same figure you can see some details of the system for transferring and accommodating wheelchair users (4), such as the adjustable footrest (7) and the electric seat jack (6) that allows seat height adjustments, facilitating transfer. of the wheelchair user and allowing the best height to be adjusted to perform the exercises.

[021] A FIGURA 5 mostra o módulo do banco em corte, onde é possível ver o fuso de esferas (17) responsável pela movimentação horizontal do banco. Nessa figura é mais fácil compreender o funcionamento dos sistemas de deslocamento horizontal e de altura do banco. A movimentação horizontal tem como base a rotação do fuso cujo mancal está fixo na estrutura principal e a porca presa na estrutura de base do banco. Enquanto isso, a elevação acontece com o movimento do macaco que tem a base fixada na estrutura de base do banco e a parte superior do fixada na estrutura móvel do banco.[021] FIGURE 5 shows the bench module in section, where it is possible to see the ball screw (17) responsible for the horizontal movement of the bench. In this figure it is easier to understand how the horizontal displacement and seat height systems work. Horizontal movement is based on the rotation of the spindle whose bearing is fixed to the main structure and the nut is attached to the base structure of the bench. Meanwhile, the lifting occurs with the movement of the jack whose base is fixed to the base structure of the bench and the upper part is fixed to the movable structure of the bench.

[022] A FIGURA 6 detalha os componentes do dispositivo de vibração mecânica (10) em vista explodida. Todo o sistema é fixo pelo mancal (28) e suas partes superiores (22) de tal forma que o eixo estriado (25) é montado interno às buchas (24) e (21) que por sua vez ficam internas aos rolamentos (19) e (23). Os dois rolamentos (23) ficam montados no mancal (28) e o rolamento (19) fica montado internamento no furo maior da manivela (18) cujo furo menor abriga a manopla de empunhadura. O espaçamento entre os rolamentos é definido pelos espaçadores (20) e a fixação do eixo na posição de montagem é mantida pelas arruelas de fixação (26) e a junta flexível (27) faz a união do eixo estriado (25) com o eixo flexível (9).[022] FIGURE 6 details the components of the mechanical vibration device (10) in exploded view. The entire system is fixed by the bearing (28) and its upper parts (22) in such a way that the splined shaft (25) is mounted inside the bushings (24) and (21) which in turn are inside the bearings (19) and (23). The two bearings (23) are mounted on the bearing (28) and the bearing (19) is mounted internally on the larger hole of the crank (18), whose smaller hole houses the handle handle. The spacing between the bearings is defined by the spacers (20) and the fixation of the shaft in the mounting position is maintained by the fixing washers (26) and the flexible joint (27) joins the splined shaft (25) with the flexible shaft (9).

[023] Para a realização de treinamentos neste equipamento, primeiramente o usuário de cadeira de rodas deve se aproximar lateralmente da estrutura e se preparar para a transferência. Em seguida o instrutor do usuário gira o manípulo (5), mostrado na FIGURA 1, para movimentar o sistema para a transferência e acomodação de cadeirantes (4) para trás e facilitar a transferência do cadeirante para o equipamento. Após a transferência deve-se prosseguir ao ajuste do sistema para a transferência e acomodação de cadeirantes (4), ajustando a posição e a altura. Deve-se ajustar também a altura e a angulação do apoio de pés (7). Em seguida o instrutor deve definir a pré-carga de treino e selecioná-la acionando o macaco elétrico (15) e pressionando a mola (13) contra o came (14). Cabe também ao instrutor definir a amplitude e a frequência da vibração a ser utilizada em paralelo com o treinamento resistido. A amplitude pode ser alterada entre 0 e 2 mm mudando a posição angular relativa das buchas excêntricas (21) e (24) e a frequência pode ser ajustada variando a rotação do motor (8).[023] To carry out training on this equipment, the wheelchair user must first approach the structure from the side and prepare for the transfer. The user's instructor then turns the handle (5), shown in FIGURE 1, to move the system for transferring and accommodating wheelchair users (4) backwards and facilitating the transfer of the wheelchair user to the equipment. After the transfer, you must continue to adjust the system for transferring and accommodating wheelchair users (4), adjusting the position and height. The height and angle of the footrest (7) must also be adjusted. Next, the instructor must define the training preload and select it by activating the electric jack (15) and pressing the spring (13) against the cam (14). It is also up to the instructor to define the amplitude and frequency of vibration to be used in parallel with resistance training. The amplitude can be changed between 0 and 2 mm by changing the relative angular position of the eccentric bushings (21) and (24) and the frequency can be adjusted by varying the rotation of the motor (8).

Claims

1. LOW INERTIA VIBRATORY EQUIPMENT FOR TRAINING ELBOW FLEXORS that has a main structure (1), a chest backrest (3), a support arm (11) with grip handle (12), a system module load (2) composed of a set with cam (13) - spring (14) - electric jack (15) characterized by having a system for transferring and accommodating wheelchair users (4) composed of an adjustable footrest (7) , an electric bench jack (6) and linear guides (16); a vibration device (10) composed of a bearing (28) and its upper parts (22) where the splined shaft (25) is mounted inside the bushings (24) and (21) which in turn are inside the bearings (19 ) and (23), where the two bearings (23) are mounted on the bearing (28) and the bearing (19) is mounted internally on the largest hole of the crank (18), with the spacing between the bearings being defined by the spacers (20) and fixing the shaft in the mounting position maintained by the fixing washers (26) and the flexible joint (27) joins the splined shaft (25) with the flexible shaft (9).