CN101184461B - 辅助锻炼装置 - Google Patents

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Abstract

一种辅助锻炼装置，包括：座椅，供使用者的臀部坐在其上；固定的支撑基柱，用于支撑座椅；负载调节器，设置在支撑基柱和座椅之间，用于调节座椅所支撑的使用者自重的比率，以使由使用者的自重而造成的负载作用于使用者的腿部；及驱动机构，用于驱动负载调节器，以使座椅支撑的使用者自重的比率随时间而变化。座椅包括供使用者臀部就坐的主座椅部及从主座椅部倾斜地向下延伸的辅助座椅部。负载调节器连接支撑基柱和座椅，使得主座椅部在第一状态和第二状态之间倾斜，在第一状态下主座椅部为水平的，在第二状态下，主座椅部在包含使用者的大腿和臀部的平面内朝脚部向下倾斜。因此能够缩小使用辅助锻炼装置的必要空间，并可降低支撑基柱材料的强度。

Description

辅助锻炼装置
技术领域
本发明涉及一种辅助锻炼装置，其能够在使用者处于臀部坐在座椅上的状态下，尽管姿势相对舒适，通过调节由使用者的自身的重量而造成、作用于使用者腿部的负载，从而令使用者的肌肉收缩。
背景技术
一般地，已知当由于外力造成的锻炼的刺激作用于使用者的肌肉时，即使使用者并未主动移动身体，仍会发生肌肉收缩。也就是说，尽管锻炼的刺激是由于外力造成的，当使用者的肌肉重复收缩时，将葡萄糖吸收在肌肉中，因而葡萄糖代谢增加，由此消耗葡萄糖。因此，锻炼激励可有助于从诸如糖尿病、肥胖或高脂血等成年疾病中康复，由此改善高血糖和高胰岛素血症。
为了有效地进行由于肌肉收缩而造成的葡萄糖代谢，理想地是，在具有大量诸如尤其有助于有氧运动的红肌或慢肌等肌肉内发生肌肉收缩。因此，人们认为大腿区域和背部的肌肉收缩是有效的。传统的促使大腿区域肌肉收缩的辅助锻炼装置中，例如日本特许公开专利No.2005-58733中所说明的，设置用于当使用者就坐时以其上端部支撑使用者臀部的支撑基座，并且该支撑基座构造为倾斜。
上述传统的辅助锻炼装置中，该装置构造为使支撑基座倾斜，因此需要相对宽的空间以使支撑基座倾斜。此外，由于使用者自重而导致相对大的力矩作用于该支撑基座的下端部，因此有必要使支撑基座具有相对高的强度。结果是，设置该辅助锻炼装置所需占用的空间变宽，因此辅助锻炼装置的设置位置可能受限。再有，需要提高支撑基座或能够使支撑基座倾斜的构件的材料强度，因此使辅助锻炼装置变得昂贵。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种辅助锻炼装置，其与传统的锻炼支撑装置的构造相比，能够通过减小应用地点所需的空间来减少对安装位置的限制，并降低支撑基柱的材料强度。
为实现上述目的，根据本发明的方案的辅助锻炼装置包括：
座椅，供使用者的臀部坐在上面；
固定的支撑基柱，用于支撑座椅；
负载调节器，其设置在支撑基柱和座椅之间，用于调节座椅支撑的使用者自重的比率，因此由该使用者的自重而造成的负载作用于该使用者的腿部；以及
驱动机构，其用于驱动负载调节器，以使由所述座椅支撑的使用者自重的比率随时间而变化；
负载调节器以这种方式连接支撑基柱和座椅，即使得座椅的供使用者臀部就坐的部分在第一状态和第二状态之间倾斜，在该第一状态下该部分为水平的，在该第二状态下，该部分在包括使用者的大腿区域和臀部的其中之一的平面内朝脚部侧向下倾斜。
根据本发明的一种方案，提供了一种辅助锻炼装置，其包括：座椅，其供使用者的臀部坐在上面；固定的支撑基柱，其用于支撑该座椅；负载调节器，其设置在该支撑基柱和该座椅之间，并用于调节该座椅所支撑的使用者自重的比率，以使由该使用者的自重而造成的负载作用于该使用者的腿部；以及驱动机构，其用于驱动该负载调节器，以使由该座椅支撑的使用者自重的比率随时间而变化。其中，座椅包括：主座椅部，其供使用者臀部就坐；以及辅助座椅部，其从主座椅部倾斜地向下延伸；负载调节器以这种方式连接该支撑基柱和该座椅，即使得主座椅部在第一状态和第二状态之间倾斜，在该第一状态下该主座椅部为水平的，在该第二状态下，主座椅部在包括使用者的大腿区域和臀部的其中之一的平面内朝脚部侧向下倾斜。
根据这一构造，作用于使用者脚部的负载随着座椅相对于支撑基柱的倾斜角度的改变而变化，因此能够主要刺激使用者脚部肌肉收缩。因此，能够增强脚部肌肉的力量，或能够通过由于肌肉收缩而导致将葡萄糖吸收到肌肉中，从而增加葡萄糖代谢。
此外，由于只有使用者臀部就坐的座椅运动，而支撑基柱不动，因此该装置运动所需的空间相对变小。由此，与传统的支撑基柱为倾斜的构造相比，设置该装置的所需的空间能够被缩小。
再者，由于支撑基柱固定，而座椅相对于支撑基柱的倾斜角是变化的，因此由于使用者自重而产生的力矩作用于支撑基柱与座椅的连接部分周围。因此，由于在很大程度上降低了作用于基座下端部周围的力矩，该支撑基柱与座椅的连接部分的强度能够比传统结构中支撑能够倾斜的支撑基柱下端部的部分的强度低，因而能够降低辅助锻炼装置的成本。
附图说明
图1A是示出根据本发明第一实施例的辅助锻炼装置的第一状态的侧视图；
图1B是示出根据第一实施例的辅助锻炼装置的第二状态的侧视图；
图2A是示出从前面观察处于图1A中示出的第一状态的辅助锻炼装置立体图；
图2B是示出处于图1B中示出的第二状态的座椅在包括臀部和右脚的平面上倾斜的状态的立体图；
图3A是示出主座椅部根据第一实施例的辅助锻炼装置中沿着前后方向延伸的状态的侧视图；
图3B是示出上述主座椅部处于沿着前后方向收缩的状态的侧视图；
图4A是示出在根据第一实施例的辅助锻炼装置的变型中辅助座椅部相对于主座椅部所成角度减小的侧视图；
图4B是示出在根据第一实施例的上述变型中的辅助座椅部相对于主座椅部所成角度增大的状态的侧视图；
图5A是示出根据本发明第二实施例的辅助锻炼装置的第一状态的侧视图；
图5B是示出根据第二实施例的辅助锻炼装置的第二状态的侧视图；
图6A是示出根据第二实施例的辅助锻炼装置的一个变型的侧视图；
图6B是示出了第二实施例中的上述变型的立体图；
图7A是示出了根据本发明第三实施例的辅助锻炼装置的第一状态的侧视图；
图7B是示出了根据第三实施例的辅助锻炼装置的第二状态的侧视图；
图8是示出了根据本发明第三实施例的辅助锻炼装置的变型中的的踏板部的构造的平面图；
图9是示出了根据本发明第四实施例的辅助锻炼装置的立体图；以及
图10是示出了根据第四实施例的辅助锻炼装置的变型的立体图。
具体实施方式
第一实施例
参照附图说明根据本发明第一实施例的辅助锻炼装置。图1A示出根据本发明第一实施例的辅助锻炼装置1的第一状态，图1B示出辅助锻炼装置1的第二状态。
如图1A和图1B中所示，辅助锻炼装置1包括：底座11，其安装在诸如地板表面等安装表面上；固定的支撑基柱12，其诸如支柱等，设置为竖立在底座11上的预定位置；以及座椅13，其设置在支撑基柱12上端以供使用者的臀部就坐。座椅13还包括：主座椅部13a，其供使用者的臀部就坐；以及辅助座椅部13b，其从主座椅部13a倾斜地向下延伸。辅助座椅部13b的前部形成为二叉形(two-forks)，以便使用者2的大腿区域放置于其上。换句话说，主座椅部13a和辅助座椅部13b之间的夹角设置为使用者2的大腿区域被辅助座椅部13b支撑，当使用者2坐在座椅13上时，他或她的腿以这种方式伸展，即使得大腿区域的根部在主座椅部13a和辅助座椅部13b之间的边界附近的部分对齐。
座椅13经由负载调节器14连接到支撑基柱12，以便其由支撑基柱12支撑。负载调节器14以这种方式将座椅13连接到支撑柱12，即使得座椅13能够在第一状态和第二状态之间倾斜，第一状态为如图1A中所示的主座椅部13a的上表面为水平的，该第二状态为如图1B中所示的主座椅部13a的上表面从臀部朝脚部侧向下倾斜。
图2A示出从前面观察的该辅助锻炼装置的第一状态。图2B示出该辅助锻炼装置的第二状态，特别地是座椅13的主座椅部13a的上表面在包括臀部和右脚的平面内倾斜时的状态。因此，“第二状态”一词包括两个状态，其一为在图2B中示出的座椅13的主座椅部13a的上表面在包括臀部和右脚的平面内倾斜时的状态，另一个状态为座椅13的主座椅部13a的上表面在包括臀部和左脚的平面内倾斜时的状态(沿与图2B中所示的状态的相反方向倾斜)。在以下说明中，将前一种情况称为“第二状态(右)”，后一种情况称为“第二状态(左)”。
用于放置使用者2双脚的一对踏板15形成于底座11上。应用踏板15以便在第一状态和第二状态时使用者2的脚放置在该踏板上。因此，使用者2的自重被座椅13和踏板15承受。
在第一状态下由于使用者2的自重造成的作用于座椅13上的负载要大于第二状态，在第二状态下由于使用者2的自重造成的作用于踏板15上的负载要大于第一状态。换句话说，由于使用者2的自重造成的作用于使用者2腿部的负载相应于座椅13的倾斜而变化，因此可以促使使用者2腿部肌肉的收缩。
辅助锻炼装置1包括驱动机构16，该驱动机构具有诸如马达的驱动源，用以驱动负载调节器14。当负载调节器14由驱动机构16驱动时，上述第一状态和第二状态交替反复。特定地，座椅13按照第一状态→第二状态(左)→第一状态→第二状态(右)→第一状态的顺序抵靠着支撑基柱12运动。
为实现座椅13的这种运动，负载调节器14的两侧设置有一对曲柄，所述曲柄连接到座椅13，并且驱动机构16上设置有与所述曲柄连接的链(link)。由未图示的控制单元控制驱动机构16的马达的启动、停止及其转速。
当驱动机构16被启动时，图1A中所示的第一状态和图1B中所示的第二状态反复，在第一状态下，座椅13的主座椅部13a支撑使用者2的臀部、并且辅助座椅部13b支撑使用者2的大腿区域，在第二状态下，尽管主座椅部13a支撑使用者2的臀部，辅助座椅部13b几乎不支撑使用者2的大腿区域。
在第一状态下，由于使用者2自重的大部分被座椅13的主座椅部13a承受，作用在使用者2腿部的负载相对较小。另一方面，在第二状态下，由于座椅13的主座椅部13a向前和向下倾斜，作用于使用者2臀部的分力沿着主座椅部13a的上表面向前，由此，作用于使用者腿部的负载增大。因此，通过交替反复第一状态和第二状态，使用者2腿部肌肉发生收缩。
在第二状态下，座椅13在使用者2的右侧或左侧倾斜，换句话说，该座椅在包括支撑基柱12和踏板15之一的平面中倾斜。以便不在右侧或左侧对使用者2的膝关节施力。根据这样的运动，即使使用者2的膝关节有病痛也仍可使用此辅助锻炼装置1。另外，在第二状态(右)和第二状态(左)的每一个中，由于使用者2的自重造成的负载作用在使用者2的一条腿上，因此能够向每一条腿施加比负载同时作用在两条腿上的情况下更大的负载。
众所周知，当膝关节有病痛时，如果膝关节的弯曲角度从延伸状态增大到超过预定角度(例如40度)，疼痛会加剧。因此，座椅13的倾斜角被限制为使膝关节弯曲的角度保持低于预定角度。特别地，将座椅13的主座椅部13a相对于水平面的倾斜角限制为小于或等于20度(0到20度)。
根据第一实施例中的辅助锻炼装置1，由于只有座椅13相对于支撑基柱12倾斜，该基柱设置为竖立在底座11的预定位置，因而与类似传统装置的使底座倾斜的构造相比，在座椅13的转动中心周围作用于负载调节器上的力矩变小，因此，可以降低驱动机构16的驱动力。此外，用于移动辅助锻炼装置1所需的空间要小于传统装置所需的空间。
附带地说，当使用者坐在座椅13上时，对应于使用者2的形体大小，使用者2的臀部与座椅的接触面积是不同的。因此，在第二状态下作用于腿部的负载可因使用者2的形体大小而改变，因此可能出现使用者2未达到期望的运动效果或运动超负荷的情况。另外，有必要根据使用者的肌肉力量(muscular strength)和形体大小的差异来调节作用于腿部的负载。
因此，负载调节器14构造为使座椅13相对于支撑基柱12沿前后方向上可滑动。作为具体构造的示例，负载调节器14包括：导轨，其用于沿前后方向引导座椅13；以及拨叉(lever)，其用于在沿着导轨移动座椅13的状态和固定该座椅使之不沿前后方向移动的状态之间切换。至于该拨叉，可应用凸轮夹盘(cluck)，其与广泛应用于自行车上的快速释放拨叉具有大体上相同的结构。
或者，座椅13的主座椅部13a可以构造为分成前部和后部两部分，所述前部和后部通过类似于缩放仪(pantograph)的可伸缩机构连接，以便改变主座椅部13a的面积。利用这样的构造，可在伸展状态和收缩状态之间调节支撑使用者2的臀部的主座椅部13a的面积，在伸展状态下，如图3A中所示主座椅部13a沿前后方向伸展，在收缩状态下，如图3B中所示主座椅部13a沿前后方向收缩。结果是，通过调节主座椅部13a的面积来改变由座椅13支撑的负载比率，因此可以增大和减小作用于使用者2的腿部的负载。
此外，至于增加和减小作用于使用者2的腿部负载的方法，可将辅助座椅部13b相对于主座椅部13a的夹角构造为可改变，如图4A和图4B中所示。图4A示出了辅助座椅部13b相对于主座椅部13a的夹角减小的状态，因此使用者2的大腿部作用于辅助座椅部13b的负载增大。图4B示出了辅助座椅部13b相对于主座椅部13a的夹角增大的状态，因此使用者2的大腿部作用于辅助座椅部13b的负载减小。这样，能够通过改变辅助座椅部13b相对于主座椅部13a的夹角的大小来调节使用者2的大腿部作用于辅助座椅部13b的负载，并因此能够增大或减小作用于使用者2腿部的负载。另外，使座椅13滑动的构造和使主座椅部13a伸缩的构造，以及改变辅助座椅部13b相对于主座椅部13a的夹角的构造可适当组合。
第二实施例
以下参照附图说明根据本发明第二实施例的辅助锻炼装置。在第二实施例中，在辅助锻炼装置1上安装有用以约束使用者2的部分上部身体的上身支撑构件，以防止使用者2的上部身体向前或向后的倾斜超过需求。换句话说，在座椅13的第二状态下当使用者2的上部身体的前倾超过想象时，作用于腿部的负载会过大。反之，当使用者2的上部身体后倾超过想象时，作用于腿部的负载会不足。因此在第二实施例中，使用者上部身体被限定，以便在使用者2的腿部施加期望的负载。
图5A示出根据第二实施例的辅助锻炼装置1的第一状态，图5B示出该辅助锻炼装置2的第二状态。如图5A和图5B中所示，在根据第二实施例的辅助锻炼装置1中，呈靠背的形式的上身支撑构件17与座椅13相连接，该上身支撑构件接触以臀部坐在座椅13上的使用者2的腰背部。通过第二驱动机构18将座椅13和上身支撑构件17相连接，该第二驱动机构具有作为驱动源的马达。控制第二驱动机构18以调节上身支撑构件17相对于座椅13的角度，并利用驱动机构16调节座椅13的倾斜。
根据这样的构造，尽管上身支撑构件17和驱动机构18是新的需要，辅助锻炼装置1的构造变得复杂，但可以防止使用者2的上部身体向后倾斜，从而使期望的负载作用于使用者2的腿部。然而，此构造不能防止使用者2的上部身体向前倾斜，因此当使用者2的上部身体过分前倾时，作用于腿部的负载可能过大。因此希望使用者2在使用时将两臂转到上身支撑构件17的背面以防止使用者2上部身体前倾。
图6A和图6B示出根据第二实施例的辅助锻炼装置1的变型的实例，从图6A和图6B中可见，本变型中在上身支撑构件17中还加入了限动器(arrester)17a，该限动器接触使用者2的上部身体的前面，用于限制上部身体的向前移动。限动器17a具有：单臂17b，该臂的一端可旋转地安装在座椅13上；支撑杆17c，其连接到臂17b的另一端并接触使用者2的腹部。使用者2将他或她的腰部从支撑杆17c和座椅13之间开口进入座椅13和限动器17a之间的空间中，以便坐在座椅13上。由于限动器17a可旋转地安装在座椅13上，可对应于使用者2的腰围来调节限动器的位置。
根据上述的构造为具有限动器17a的装置变型，当座椅13的上表面倾斜，使得该装置处于图6中所示第二状态时，该装置能够防止使用者2的臀部向前滑动。此外，由于限动器17a接触使用者2的腹部，可防止使用者2的上部身体向前倾斜。
限动器17a并非必须可旋转地安装在座椅13上，限动器还可直接固定在座椅13上。此外，限动器17a的形状并不局限为上述的一种，并且它也可以例如是类似飞机上所用的安全带。再者，上身支撑构件17并非必须连接到座椅13。然而，当上身支撑构件17连接到座椅13时，该辅助锻炼装置1不笨重而且能够节省空间。
再者，由于限动器17a能够充分防止使用者2腹部的向前运动，具有T字形的形状的限动器17a可设置在座椅13的前端中部。在这一情况下，可采用这一种结构，即当使用者2坐在座椅13上时，限动器17a能够向前降下，而在使用者2坐在座椅13上之后，限动器17a能够升起并且调节其位置。第二实施例中的辅助锻炼装置1的其他结构和操作方式与第一实施例类似。
第三实施例
以下，将参照附图说明根据本发明第三实施例中的辅助锻炼装置。图7A示出根据第三实施例的辅助锻炼装置1的第一状态，而图7B示出辅助锻炼装置1的第二状态。如图7A和图7B中所示，在第三实施例中的辅助锻炼装置中每一踏板15由多个部分组成，例如由两个分踏板15a和15b组成。
分踏板15a和15b分别相对底座11可移动。另外，每一踏板15具有驱动单元20，该驱动单元利用诸如马达的驱动源驱动分踏板15a和15b。由于分踏板15a和15b与座椅13一起运动，不需为分踏板15a和15b分别提供驱动源，而且可利用单个驱动源驱动多个分踏板15a和15b。
分踏板15a和15b中的每一个构造为使得其高度、沿前后方向(沿平行于图7A、7B的布置方向)的位置、沿横向方向(沿垂直于图7A、7B的纸面的方向)的位置以及相对于底座11的倾斜角度(绕前后方向的轴线旋转和绕横向的轴线旋转中的至少之一)的其中至少一个可变。
在图7A和图7B中示出的示例中，沿前后方向设置的分踏板15a和15b构造为使得它们沿着前后方向的位置、以及沿横向方向的轴线的倾斜角度可变。在图7A示出的第一状态下，前面的分踏板15a相对于后面的分踏板15b倾斜，以使使用者2的脚底离开分踏板15a。当辅助锻炼装置1从图7A中示出的第一状态运动到在图7B中示出的第二状态时，后面的分踏板15b逐渐倾斜，以便从此离开使用者2的脚底，而前面的分踏板15a逐渐抬升到水平方向，以便靠近使用者2的脚底。随着他(使用者)的运动，处于使用者2的脚底和踏板15之间的、因使用者本身自重造成的负载的作用点从脚跟移动到脚尖。作为选择，当辅助锻炼装置1从第二状态运动到第一状态时，处于使用者2的脚底和踏板15之间的负载的作用点从脚尖移动到脚跟。
在图7B中示出的第二状态中，由于使用者2的自重造成的负载集中在脚的脚尖部分侧，因而可使脚后侧的肌群收缩。换句话说，其不仅可以促使大腿区域后侧的股二头肌(biceps femoris)收缩，还可以促使小腿肚的肌肉收缩。
由于上述的分踏板15a和15b的运动只是举例，不通过改变分踏板15a和15b的倾斜角度，通过上下移动分踏板15a和15b也有类似的优点和效果。此外，可以将分踏板15a和15b的位置构造为可调节，以便改变收缩的肌肉类型，或减小作用于膝关节或踝关节的负载。第三实施例中的辅助锻炼装置1的其他结构和操作方式与上述第一和第二实施例中的类似。
以下说明根据第三实施例的辅助锻炼装置1的变型示例。在这一变型中，在每个分踏板15a和15b上设有负载传感器，并且利用反馈控制调节分踏板15a和15b的位置，以便使由负载传感器探测到的负载接近目标值。通过执行这种反馈控制，可以将作用在使用者2腿部的负载保持在适当的范围。至于负载传感器，可应用包括压电元件的测压元件(load cell)或差动式变压器。
尽管在上述示例中踏板15包括两个分踏板15a和15b，但在图8示出的另一变型示例中，踏板15包括许多、例如9个分踏板15c。当在每个分踏板15c上设置负载传感器，并且以负载传感器探测到的负载为基础、利用反馈控制调节分踏板15c的位置时，可以激发步行时作用于脚底的负载。通过在步行中作用于脚底的负载的刺激，可刺激步行时起作用的神经系统，因此该运动可作为一种步行锻炼。
第四实施例
以下，参照附图说明根据本发明第四实施例中的辅助锻炼装置。如上所述，由于辅助锻炼装置1通过改变座椅13的倾斜角度而改变了因使用者2的自重造成的作用于腿部的负载，当诸如年长的市民等使用者的平衡技巧下降时，使用者2可能对使用辅助锻炼装置1有所顾虑。因此，在第四实施例中的辅助锻炼装置中设置有可供使用者扶握的扶手21，如图9中所示。扶手21为T形形状，并包括：支柱21a，其竖立在底座11上；以及抓具(gripper)21b，其设置在支柱21a的顶端，供使用者2扶握。通过设置扶手21，可打消使用者对坐在倾斜座椅13上的顾虑。
图10中示出了第四实施例中的辅助锻炼装置1的变型的示例。在图9中的结构示例中，由于扶手21固定在底座11上，扶手21相对于使用者2的相对位置随着座椅13的倾斜运动而变化。根据扶手21相对于使用者2的相对位置的这种变化，可促使使用者2的上部身体的肌肉收缩。然而，扶手21设置为为那些平衡技巧下降的使用者2提供放松感，因此也可以有扶手21相对于使用者2的相对位置不变化的情况。
在图10中所示的变型中，扶手21整体设置在座椅13上。特别地，在座椅13前端的两侧附近沿横向方向一体地设置一对扶手21。由于使用者2能够用双手握住扶手21，并且扶手21随座椅一起运动，扶手21相对于使用者2的相对位置不会改变。因此在使用者2使用此辅助锻炼装置1时，可增强使用者2的放松感。尽管在图10中所示的变型中，扶手21设置在座椅的右侧和左侧，但可以将扶手设置在座椅13沿横向方向的中央，以便使用者2单手或双手扶握。第四实施例中的辅助锻炼装置1的其他结构和操作方式与第三实施例中的类似。
然而，本发明并不局限于上述实施例的结构，而根据本发明的一个方案的辅助锻炼装置包括如下部件是充分的，即包括：座椅，其供使用者的臀部就坐；固定的支撑基柱，用于支撑座椅；负载调节器，其设置在支撑基柱和座椅之间，并用于调节由座椅支撑的使用者自重的比率，因此由于该使用者的自重而造成的负载作用于该使用者的腿部；以及驱动机构，其用于驱动负载调节器，以便使所述座椅支撑的使用者自重的比率随时间而变化。负载调节器以这种方式连接支撑基柱和座椅，即使的座椅的供使用者臀部就坐的部分在第一状态和第二状态之间倾斜，在该第一状态下该部分变为水平的，在该第二状态下，该部分在包含使用者大腿区域和臀部的其中之一的平面内朝脚部向下倾斜。
根据这种结构，作用于使用者脚部的负载随着座椅相对于支撑基柱的倾斜角度的变化而改变，因此能够主要促使使用者脚部肌肉的收缩。因此，可加强脚部肌肉力量，或由于肌肉收缩而将葡萄糖消耗在肌肉中而增加葡萄糖代谢。
此外，由于只有使用者臀部所就坐的座椅运动，而支撑基柱不动，因此该装置运动所需的空间相对变小。由此，与传统的支撑基柱为倾斜的构造相比，设置该装置所需的空间能够被缩小。
再者，由于支撑基柱固定，而座椅相对于支撑基柱的倾斜角是变化的，因此由于使用者自重而产生的力矩作用于支撑基柱与座椅的连接部分周围。因此，由于在很大程度上降低了作用于基座下端部周围的力矩，连接该支撑基柱与座椅的部分的强度能够比传统结构中支撑能够倾斜的支撑基柱下端的部分的强度低，因而能够降低辅助锻炼装置的成本。
在上述的结构中，还可设置该上身支撑构件，并且，该上部身体的位置范围与驱动机构16一起是可变的，通过限制他/她的臀部就坐在所述座椅上的使用者上部身体的一部分，该上身支撑构件限制使用者上部身体的位置范围。由此，可防止使用者的上部身体不必要地向前或向后倾斜。因此能够把作用于使用者腿部的负载限制在理想的合适范围内。
此外，当使用者臀部坐在座椅上时，上身支撑构件具有与使用者上身部分的前面接触的部分。由此，当该辅助锻炼装置处于第二状态时，能够防止使用者的臀部在座椅上的位置的移动，并由此防止使用者意外地从该座椅上滑脱。
再者，该座椅与使用者接触的区域以及座椅在水平面上的位置中的至少一个是可变的。由此，可以调节在使用者自重中作用于使用者腿部的负载与座椅承受的负载的比率。因此，可以调节因使用者形体大小的差异而导致的作用于腿部负载的差异。以使作用于腿部的负载不致变得过大。
再者，还可设置踏板，在使用者的臀部坐在座椅上的状态下，使用者将他/她的脚放在所述踏板上，并且每一踏板具有多个分踏板，所述分踏板分别接触脚底的多个部分并独立移动，以改变踏板和脚底之间的接触面积，并且还设置用于移动分踏板的驱动源。由此，通过移动分踏板可调节负载作用于脚底的负载大小或负载作用于脚底的位置。因此，可调节作用于使用者腿部每个关节的负载，特别是膝关节和踝关节的负载，并可通过负载的作用改变肌肉强壮度。
再者，还可以设置在使用者臀部坐在座椅上的状态下供使用者扶握的扶手。由此，即使使用者的平衡技巧差，也仍可通过握住扶手来使用该辅助锻炼装置，以便给使用者放松的感觉。
本申请基于在日本提交的日本专利申请2005-154707，其内容在此通过参考并入。
虽然通过参照附图的实施例对本发明予以充分地说明，但应当理解的是，对于本领域的技术人员来说，各种改变和修改将是显而易见的。因此除非此类改变和修改脱离了本发明的范围，否则都应被视为包含在本发明中。

Claims (19)

1.一种辅助锻炼装置，包括：
座椅，其供使用者的臀部坐在上面；
固定的支撑基柱，其用于支撑该座椅；
负载调节器，其设置在该支撑基柱和该座椅之间，并用于调节该座椅所支撑的使用者自重的比率，以使由该使用者的自重而造成的负载作用于该使用者的腿部；以及
第一驱动机构，其用于驱动该负载调节器，以使由该座椅支撑的使用者自重的比率随时间而变化，其中
该座椅包括：主座椅部，其供使用者臀部就坐；以及辅助座椅部，其从该主座椅部倾斜地向下延伸；
该负载调节器以这种方式连接该支撑基柱和该座椅，即使得主座椅部在第一状态和第二状态之间倾斜，在该第一状态下该主座椅部为水平的，在该第二状态下，该主座椅部在包括使用者的大腿区域和臀部的其中之一的平面内朝脚部侧向下倾斜。
2.如权利要求1所述的辅助锻炼装置，其中
还设置有上身支撑构件，当使用者的臀部坐在所述座椅上时，上身支撑构件通过约束该使用者的部分上部身体而限制使用者上部身体的位置范围；以及
在所述第一驱动机构的协动下，该上部身体的位置范围能够变化。
3.如权利要求2所述的辅助锻炼装置，其中
当使用者的臀部坐在所述座椅上时，所述上身支撑构件具有与该使用者上部身体的前面接触的部分。
4.如权利要求1所述的辅助锻炼装置，其中
所述座椅与使用者接触的区域以及该座椅在水平面上的位置中的至少一个能够变化。
5.如权利要求1所述的辅助锻炼装置，其中
还设置有一对踏板，在使用者臀部坐在所述座椅上的状态下，使用者将他/她的脚放在所述踏板上，并且每一所述踏板具有分踏板，所述分踏板分别接触脚底并独立移动，以改变所述踏板和脚底之间的接触面积，并且还设置有用于移动分踏板的驱动源。
6.如权利要求1所述的辅助锻炼装置，其中
还设置有扶手，在使用者臀部坐在所述座椅上的状态下该扶手供使用者扶握。
7.如权利要求1所述的辅助锻炼装置，其中
所述辅助座椅部的前部形成为二叉形，以便使用者的大腿区域放置在该辅助座椅前部上。
8.如权利要求1所述的辅助锻炼装置，其中
所述辅助座椅部相对于所述主座椅部的角度可变。
9.如权利要求4所述的辅助锻炼装置，其中
所述座椅相对于所述支撑基柱沿前后方向能滑动。
10.如权利要求4所述的辅助锻炼装置，其中
所述座椅的主座椅部分成前部和后部两部分，所述前部和后部通过伸缩机构相连接，以便改变该主座椅部的面积。
11.如权利要求2所述的辅助锻炼装置，其中
所述上身支撑构件呈靠背的形式，且与所述座椅连接并接触以臀部坐在该座椅上的使用者的腰背部。
12.如权利要求11所述的辅助锻炼装置，其中
通过第二驱动机构将所述座椅和所述上身支撑构件相连接，控制第二驱动机构以调节上身支撑构件相对于该座椅的角度，并利用所述第一驱动机构调节该座椅的倾斜。
13.如权利要求3所述的辅助锻炼装置，其中
所述上身支撑构件的接触使用者的上部身体前面的部分是限动器，该限动器具有：单臂，该臂的一端可旋转地安装在所述座椅上；以及支撑杆，其连接到该臂的另一端并接触使用者的腹部。
14.如权利要求3所述的辅助锻炼装置，其中
所述上身支撑构件的与使用者上部身体前面接触的部分是座椅安全带。
15.如权利要求3所述的辅助锻炼装置，其中
所述上身支撑构件的与使用者上部身体前面接触的部分是限动器，该限动器具有T字形的形状并设置在所述座椅的前端中部。
16.如权利要求5所述的辅助锻炼装置，其中
每一所述分踏板构造为使其高度、沿前后方向的位置、沿横向的位置以及相对于底座的倾斜角度的其中至少一个是能够改变的。
17.如权利要求5所述的辅助锻炼装置，其中
在每一所述分踏板上设有负载传感器，并且利用反馈控制调节所述分踏板的位置，以使由所述负载传感器探测到的负载接近目标值。
18.如权利要求6所述的辅助锻炼装置，其中
所述扶手具有T形形状，所述扶手包括：支柱，其竖立在所述底座上；以及抓具，其设置在所述支柱的顶端，以供使用者扶握。
19.如权利要求6所述的辅助锻炼装置，其中
在所述座椅前端的两侧附近沿横向方向一体地设置一对扶手。
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