CN102971051B - 变向器械和利用该器械进行训练的方法 - Google Patents

Abstract

一种变向器械用于对用户的各种肌肉和身体结构进行训练。在一个实施例中，该器械用于对与改变身体方向相关的肌肉和身体结构提供集中的训练。该器械可包括由一结构件支撑的枢转臂组件。该枢转臂组件可构造成提供阻力，以便当用户接合该枢转臂组件时，向下的阻力可施加至用户。用户可用他或她的上部身体接合该枢转臂组件并进行包括使用户的身体升起和下降、横向移动或前两者的锻炼或训练。该器械可具有多种可调整的构件，以使用户适应并为用户提供期望的阻力。

Description

变向器械和利用该器械进行训练的方法

相关申请的交叉引用

本发明要求于2010年5月25提交的名称为“变向器械和利用该器械进行训练的方法”美国临时专利申请NO.61/348,164的优先权。

技术领域

本发明涉及一种训练设备，特别涉及训练器械和使用该器械的方法。

背景技术

蹲举训练对于强化下部身体来说是有效和常见的训练，而且非常适于动态的体育训练。此外，蹲举利用了有限的和限制性的上下运动。而且，蹲举必须非常小心地进行，因为受伤的风险很高。特别是蹲举通常在负重的同时进行，重量由用户自由地支撑，用户支撑横跨颈部和肩部的后部的有重量的杆。

已经研发了多个训练辅助设备，以减少进行蹲举时受到伤害的危险。例如，蹲举过程中使用的重量可有两个竖直的轨引导，轨放置重量向前、向侧部、向后移动，或落下得太远。但是，这种配置具有一些缺点。一个缺点是支撑并引导杆的竖直轨放置杆在任何方向（直上直下除外）的运动。这产生了对膝部和背部的不自然的运动，导致伤害或无效的断裂。

另一种方案是，如果举重人失去平衡，则让训练伙伴在自由杆的两端抓住重力（部件）。但这是一个可能的方案，不能防止对膝部和背部的伤害，并且只能取决于训练伙伴。而且，当举重时训练伙伴不是总能起到作用的，举重者的运动范围也主要限于上和下，但向前或向后倾斜是可能的，这增加了受伤的机会。

根据如下讨论的，下列内容将变得清楚，本发明说明了与现有技术相关的缺陷，同时提供了现有技术的结构中没有想到的或对于现有技术来说是不可能的许多额外的优点和益处。

发明内容

这里公开的变向器械提供了独特的用于强化和使用户的肌肉和身体结构更强壮的训练。在一个或多个实施例中，该器械可涉及用户的下部身体的肌肉和身体结构以及躯干和核心部分。如将在下面进一步描述的，该器械提供了一种结构和操作，以训练在改变一个人的运动方向时使用的肌肉和身体结构，以其他肌肉和身体结构。该器械是非常有用的，因为它能在很宽的用户的运动范围向用户提供阻力。此外，该器械相对于其他训练装置提供了安全性和便利性的改进。

变向器械可具有很多的结构。例如，在一个实施例中，该器械可以是这样的训练器械，其包括：臂组件，该臂组件具有枢转端和接合端，接合端配置成接合用户的一个或多个肩部；支撑结构，其配置成在枢转端支撑臂组件。臂组件可从支撑结构向外伸出并在枢转端相对于支撑结构可转动。应该想到，训练器械也可包括在臂组件的枢转端的枢转部分。枢转部分可配置成允许臂组件在多个水平和竖直方向上相对于支撑结构转动。应该注意，臂组件可包括锁定机构，锁定机构配置成接合以将臂组件锁定就位和脱离接合以解锁臂组件。

弹性的阻力装置在第一端联接至臂组件，在第二端联接至支撑结构，该阻力装置设置成向用户提供阻力。也可设置沿着臂组件的长度可移动的张力调整件。阻力装置的第一端联接至张力调整件，以允许由臂组件提供的阻力被调整。张力调整件可包括棘轮机构（ratchetingmechanism），该棘轮机构配置成沿着臂组件的长度移动张力调整件和将张力调整件固定就位。

训练器械可包括在臂组件的接合端处的一个或多个垫，一个或多个垫配置成接合用户的一个或多个肩部。一个或多个垫可转动地安装至臂组件、在接合端处。在这些情况下，一个或多个范围限制件可设置在臂组件的接合端处以防止一个或多个垫横向移动。

在另一实施例中，变向器械可以是训练器械，其包括：枢转臂，其被配置成向用户提供沿向下的阻力；和支撑结构，其配置成使训练器械稳定。枢转臂可从支撑结构向外伸出并且被支撑结构保持在升起位置处，同时能在多个方向上相对于支撑结构转动。

具有第一端和第二端的弹性阻力装置用于向用户提供阻力。第一端附可连至枢转臂，而第二端附可连至支撑结构。为了调整阻力装置的张力，可包括沿所述枢转臂可移动的张力调整件。弹性阻力装置的第一端接着可附连至所述张力调整件，以允许弹性阻力装置的张力被调整。

类似于上述实施例，该训练器械可包括在枢转臂的接合端处的一个或多个垫，一个或多个垫配置成接合用户的上部身体。可选地或额外地，该器械可包括在所述枢转臂的接合端处的一个或多个转动垫。一个或多个转动垫可配置成接合用户的上部身体，而被限制横向地转动。

还可提供一种锁定机构，该锁定机构配置成接合以将臂组件锁定就位和脱离接合以解锁臂组件。应该想到锁定机构可包括与枢转臂联接的锁定元件和与支撑结构联接的止挡件。止挡件可包括敞开的顶部以允许枢转臂向上移动，即使当臂组件被锁定时。

这里也公开了一种训练在变向器械上的用户的方法。在一个实施例中，该方法可包括：将枢转臂组件的接合端接合在用户的上部身体的部分处；通过弯曲膝部使上部身体下降到降低位置，同时抵抗施加至上部身体的阻力；通过伸展膝部和腰部以克服施加至上部身体的阻力，使上部身体升起到升起位置。以这种方式下降和升起主体沿竖直方向转动了枢转臂组件，并且下降和升起主体而上部身体并不沿向前或向后的方向移动上部身体，以防止损伤。枢转臂组件可配置成沿向下的方向向用户提供阻力，以便在上部身体下降或升起时，阻力可被施加至用户。

应该注意到，在使用该器械之前枢转臂组件的锁定机构可被脱离接合以解锁枢转臂组件。还应注意该方法可包括调整该器械的阻力。在阻力由附连至张力调整件的阻力装置提供的情况下，这种阻力的调整可通过沿枢转臂组件的长度移动张力调整件而进行。

该方法可包括下降上部身体的同时横向地移动。以这种方式横向地移动沿着水平方向转动了枢转臂组件，从而允许在横向移动过程中阻力被持续地施加至用户。横向移动可包括多种方式。例如，在一个实施例中，横向移动可采用如下的方式，使第一脚沿横向迈出一步；使第二脚向第一脚移动，以便第一脚和第二脚接近。用户也可在多个横向方向上移动。例如，该方法可包括：沿第一方向横向地移动，同时使上部身体下降一次或多次；和沿第二方向横向地移动，同时使上部身体下降一次或额外的多次。沿第一方向横向地移动和沿第二方向横向地移动由此可使枢转臂组件沿第一水平方向和第二水平方向转动。

在审查如下的附图和详细的说明时，本发明的其他系统、方法、特征和优点对本领域技术人员来说将变得明显。应该希望，所有这些额外的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书中、落在本发明的范围内并且受到所附的权利要求的保护。

附图说明

附图中的构件不必按比例，重点在于说明本发明的原理。在附图中，类似的附图标记对应遍及不同视图的相应部件。

图1A是示例性的变向器械的侧部透视图；

图1B是变向器械的示例性的支撑结构的透视图；

图2A是变向器械的示例性的臂组件的透视图；

图2B是变向器械的示例性的锁定机构和张力调整件的透视图；

图2C是变向器械的示例性的锁定机构和张力调整件的透视图；

图2D是变向器械的示例性的锁定机构和张力调整件的透视图；

图2E是变向器械的示例性的锁定机构和张力调整件的透视图；

图3A是处于操作中的变向器械的示例性的张力调整件的透视图；

图3B是处于操作中的变向器械的示例性的张力调整件的透视图；

图3C是处于操作中的变向器械的示例性的张力调整件和返回机构的透视图；

图3D是处于操作中的变向器械的示例性的张力调整件和返回机构的透视图；

图3E是变向器械的示例性的张力调整件的透视图；

图4A是臂组件的示例性的接合端的顶部透视图；

图4B是臂组件的示例性的接合端的透视图；

图4C是臂组件的示例性的接合端的透视图；

图4D是臂组件的示例性的枢转接合端的透视图；

图4E是臂组件的示例性的枢转接合端的透视图；

图4F是臂组件的示例性的可调整的接合端的透视图；

图4G是臂组件的示例性的可调整的接合端的透视图；

图5A-5C是示出变向器械的示例性的应用的侧视图；

图6A-6C是示出变向器械的示例性的应用的顶视图；

图7A是具有固定的重量的示例性的臂组件的透视图；以及

图7B是具有固定的重量的示例性的臂组件的透视图。

具体实施方式

在下面的说明中，说明了多种具体的细节，以便对本发明进行更更全面的说明。但是，清楚地是，对本领域的技术人员来说，本发明在没有这些具体的细节的情况下也可以被实。在其他情况下，已知的特征没有被详细地说明，以便不使本发明变得不清楚。

通常，变向器械在这里提供了改进蹲举效率的阻力。阻力可被施加至用户的上部身体，例如通过（与传统的蹲举一起使用的）重力而提供的力。但是，变向器械的阻力是独特的，因为，它在蹲举过程中与用户的身体一起移动。在这种方式下，变向器械符合用户的自然的身体运动。这实现了有效地训练，同时大大减小了受伤的危险。

不像传统的蹲举，变向器械的用户不需要具有完美的外形以使训练的益处最大化。这具有很大的优点，因为当一个人因训练变得疲劳时，很难保持舒适（更不用说，完美的外形）。特别是进行传统的蹲举时更是这样。此外，由于用户已经疲劳，受伤的危险增加，这是因为用户缺乏保持舒适外形的力量。因为不需要完美的外形，在变向器械上更容易获得结果，并且用户可在该器械上训练较长的时间。

在一个或多个实施例中，变向器械可允许手自由地操作。即，不像传统的蹲举，用户不需要在训练过程中保持一个或多个重力件。这将减少疲劳，使用户将其能量集中于下部身体训练。此外，变向器械更安全，因为与掉落或落下重力件相关的风险被消除了。而且，变向器械也更方便，因为用户可进行蹲举而无需辅助人员或训练伙伴。

出于这些和其他原因（如下面公开的），变向器械符合“人机工程学”，这改进了人机工程方面的舒适度并提高了用户的方便性，从而还提供了增强的训练和对用户的更好的结果。

在一个或多个实施例中，变向器械可配置成允许进行一个或多个增强的蹲举。通常，增强的蹲举具有比传统的蹲举大得多的运动范围，并且大大减小了受伤的风险。例如，将在下面进一步说明的，由变向器械提供的抗力实现一个或多个改进的蹲举（包括要实现的宽范围的横向移动）。使这些运动快速和有力的能力对塑造下部身体肌肉和提高在运动（例如，网球和篮球等）中的速度和灵敏性来说是非常有利的。

参考图1A现在描述变向器械。如示出的，变向器械包括支撑组件104和臂组件108。支撑组件104通常配置成支撑或保持变向器械的一个或多个元件。在一个或多个实施例中，支撑组件104可被配置成对变向器械提供稳定的基部并将臂组件108定位在用于使用的举起位置。

在一个实施例中，支撑组件104可包括支撑变向器械的元件的结构。如能在图1A中看到的，例如，支撑组件104配置为框架116，框架116保持变向器械的臂组件108和其他构件。如也能看到的，支撑组件104配置成提供基部，该基部稳定地保持臂组件108，即使臂组件从其与基部的附接点向外伸出或成悬臂。应该想到，支撑组件104可固定至地面，壁或其他结构，以改进稳定性（如果希望的话）。

臂组件108可被保持或支撑在不同的高度位置。例如，如示出的，臂组件108被升起到离地面5-6英尺之间。当然，也能是其他高度。在一个实施例中，臂组件108可处于用户的高度的3/4处或在用户的高度的3/4附近。在其他实施例中，臂组件108可位于用户肩部高度处或在用户的肩部高度附近。臂组件108可固定在一高度或可被调整成固定在不同高度处，如在下面进一步描述的。

支撑组件104在一个或多个实施例中可具有低的重心，以允许臂组件108从其伸出而不导致变向器械翻倒或变得不稳定，特别是在该器械被使用时。此外，支撑组件在一个或多个实施例中可相对紧凑。这提供了在变向器械周围的空间，在该空间中，用户能自由运动。例如，用户可接合臂组件108并围绕支撑组件104移动，而没有在训练时接触支撑组件的风险。

臂组件108可以多种方式配置。在一个实施例中，臂组件108包括悬臂124，悬臂124借助枢转部分120在枢转端136附连至支撑组件104。用户可在臂组件108的接合端140处接合臂组件108。一个或多个垫128可处于臂组件108的第二端处，以允许用户舒适地使用臂组件。

枢转部分120可配置成允许臂组件108的接合端140在多个方向上移动。例如，在一个或多个实施例中，臂组件108可水平地、竖直地或既水平又竖直地运动。这是非常有利地，因为这允许在变向器械上进行多种训练。例如，传统的蹲举可通过竖直地升起或降低臂组件108进行。变向器械也允许进行增强的蹲举。例如，增强的蹲举可通过竖直地升起和降低臂组件108进行，同时也沿横向移动，如下面进一步描述的。

枢转部分120可以是各种结构，该结构允许臂组件108的接合端140被移动。在一个或多个实施例中，枢转部分120可配置成实现沿多个或任何轴线移动。如所示的，例如，枢转部分120配置为球窝接头，该球窝接头允许臂组件108沿任何轴线移动。选择性地，可使用万向接头。当然，也可使用其他的活接头。例如，在一些实施例中可使用单轴接头（如铰接接头）。铰接接头可转动地安装以实现沿多于一个轴线运动。例如，铰接接头可联接至另一个铰接接头，以实现沿多于一个轴线运动。

如能看到的，枢转部分120在支撑组件104上的位置可确定臂组件108的升起或抬起位置。如示出的，枢转部分120被定位在支撑组件104的顶部处。枢转部分120在支撑组件104上的位置可根据变向器械的不同实施例被固定或可被调整。例如，枢转部分120被固定在支撑组件104的顶部处，以将臂组件108处于固定高度。

替代性地，枢转部分120可配置成被升起或降低，以相应地升起或降低臂组件108。如在图1A示出的，枢转部分120可安装至支撑组件104的枢转支撑部148。枢转支撑部148在一个或多个实施例中可升起或降低。应该理解的是，这可以多种方式实现。例如，在图1B中，枢转支撑部148包括套管结构，在套管结构中，外套152和内管156能相对于彼此滑动或移动，以伸长（即，升起）或缩短（即，下降）枢转支撑部。一旦处于期望的高度，套152和内管156就可相对于彼此被固定就位。例如，在图1B中，销160可插入穿过套152和内管156的孔以将它们固定。当然，套152和内管156可以其他方式（销160以外的方式或代替销160）固定，例如借助于一个或多个夹子、夹紧件、螺钉等。

臂组件108能升起或下降的能力是有利的，因为这允许高度不同的用户使用变向器械。在一种方式中，变向器械能适应高的和矮的用户。此外，臂组件108能被定位在用户肩部的高度处或在用户肩部的高度附近，（无论哪种情况）用户更容易地接合该器械。

在一个或多个实施例中，臂组件108可包括锁定机构。通常，锁定机构用于在不使用的时候将臂组件108锁定就位。这是有利的，因为否则臂组件108的枢转部分120将使臂组件沿竖直方向移动。为了说明，在图1A中，臂组件108被锁定在基本水平的位置。该位置可通过使用锁定机构实现。

锁定机构是有利的，因为它使臂组件108定位在方便的位置。如能在图1A中看到的，用户能容易地接合处于锁定位置的臂组件108的接合端140。当然，锁定机构可将臂组件108保持在多个位置。通常，臂组件108将被保持为基本水平，以允许用户通过迈入和/或处于垫128之下而容易地接合臂组件。在这种方式中，用户可接合臂组件108，而不必先升起臂组件。

锁定机构可以不同的方式配置，在一个实施例中，锁定机构的第一部分可接合锁定机构的第二部分，以将臂组件108固定就位。一旦接合，第一部分、第二部分或这二者可物理地将臂组件108保持就位，或可防止臂组件进行某种移动。

示例性的锁定机构示出在图2A-2E中。图2A是示出锁定机构的臂组件108的透视图。在一个或多个实施例中，锁定机构可包括联接件224。当然，可使用多个联接件224。为了说明，示出的实施例中具有两个联接件224（在臂组件108的两侧各有一个联接件）。联接件224可以包括两个单独的结构，这两个单独的结构接合，以将臂组件108固定就位。例如，联接件224可包括止挡件220，止挡件220可被锁定元件204接合，以将臂组件108固定就位。当接合时，在止挡件220和锁定元件204之间的物理接触可防止臂组件108发生不希望的移动。

在一个或多个实施例中，锁定元件204可附连至臂组件，而止挡件（tire stop）220可附连至支撑组件104。通过这种方式，当接合时，联接件224将臂组件108相对于支撑组件104固定就位。如能看到的，锁定元件204附连至臂组件108，止挡件220附连至支撑组件104。

参考图2B，能看到锁定元件204的端部212在一些实施例中可具有成型端。例如，在图2B中，端部212在一个端部具有正方形。这允许锁定元件204接合平面的止挡件220，如示出的。锁定元件204和止挡件220的平面的特征在接合时形成了紧密的物理接触。这限制了锁定元件204和止挡件220相对于彼此的移动，随后限制了臂组件108的运动。

当然，锁定元件204的其他部分或端部212可形成为多种形状。例如，端部可是圆的、平面的、矩形的、多边形的或其他形状。止挡件220可具有相应的形状，以接纳或接合锁定元件204。例如，止挡件220可是弧形的或包括圆形开口，以接纳或接合圆形的锁定元件，从而将臂组件108保持就位。

应该注意，联接件224可允许臂组件108进行某种向上的运动，即使是在联接件被接合的时候。这是有利的，因为这允许用户接合臂组件108的接合端140并向上站直，而不必先通过使联接件224脱离接合来解锁臂组件。为了说明，在图2B中，止挡件220配置成开放区域向上的搁板状结构。以这种方式，止挡件220防止臂组件108（当锁定时）向下移动，但允许进行至少某种向上的运动。这允许用户向上站直并绷紧他或她的肌肉，以在臂组件解锁之前保持臂组件108。

联接件224的锁定元件204可移动以便允许锁定元件与止挡件220接合和脱离接合。这可借助一个或多个安装件216实现，安装件216允许锁定元件204移动，以与止挡件220接合和脱离接合。如在图2B中所示的，安装件216包括孔结构，孔结构允许锁定元件204在安装件内滑动或移动，以与止挡件220接合和脱离接合。在图2B中，锁定元件204和止挡件220已经接合。如图2C所示，为了与止挡件220脱离接合，锁定元件204可滑动或以其他方式从止挡件移动离开，从而释放臂组件108。应该理解安装件216可被配置成不同的引导件、轨等，以允许锁定元件204与止挡件220接合和脱离接合。

返回图2A，锁定机构可提供一个或多个手柄208，以允许用户更容易地使用锁定机构。应该注意，在所有的实施例中可不提供手柄208，因为用户可直接接合锁定机构。如果包括手柄，手柄208可附连至锁定元件204，以便它们定位在臂组件108的接合端140附近或定位在臂组件108的接合端140处，从而允许用户容易地接触手柄。锁定元件204在一个或多个实施例中可以是细长的，以允许手柄208定位在用户附近。

在操作中，用户可抓握手柄208并将锁定元件204移动，以接合止挡件220（如图2C所示），从而将臂组件108锁定就位。为了释放臂组件108，用户和转我手柄208并移动锁定元件204，以与止挡件220（如图2C中所示）脱离接合。例如，在所示的实施例中，用户可抓握手柄208并向前滑动锁定元件204以接合止挡件220并向后滑动以与止挡件220脱离接合。应该注意，随后手柄208也可用于其他目的。例如，用户可在训练过程中抓握手柄，以进一步接合臂组件108，如将在下面进一步描述的。

锁定机构可具有锁定元件204，在一些实施例中，锁定元件204具有共同端212。例如，如图2D中所示，锁定元件204连接在共同端212。共同端212可如上所述地配置，以将臂组件108锁定就位。选择性地，端部212可具有可转动部分，可转动部分接合止挡件220以将臂组件108保持就位。

图2D中示出一个这种实施例。如能看到的，端部212可包括滚子228，滚子228滚动以接合止挡件220。在图2D的实施例中，当锁定元件204被移动以将臂组件锁定就位时，滚子228使自身挤入（wedge）止挡件220和臂组件108之间。滚子228是圆形的可围绕轴线转动。滚子228可选择性地具有一个或多个槽，如所示的，紧紧地配合在臂组件108和止挡件220直接。应该想到，在一个或多个实施例中，滚子228可由橡胶、塑料、木材、金属或其他刚性或半刚性的材料制成。例如在图2D中，滚子228中的槽232允许滚子容纳臂组件108的邻近止挡件220的圆形部分。

在一个或多个实施例中，止挡件220可具有凸缘236或有角度的部分，例如在图2D中示出的。这是有利的，因为这提供了用于容纳滚子的扩展区域。如能看到的，凸缘236可向下具有一角度和/或从臂组件108背离，以提供臂组件和止挡件220之间的更大的距离。以这种方式，滚子228可被凸缘236被引导“进入”止挡件220和臂组件108之间的更紧的或更小的区域，以锁定滚子，并因而将臂组件108锁定就位。应该注意，凸缘236不必在所在所有的实施例中都提供，因为滚子228可在没有凸缘的情况下接合止挡件220。在选择性的实施例中，除了包括凸缘236，止挡件220自身可从臂组件108成角度地背离。

滚子228可通过从止挡件移动离开而与止挡件220脱离接合，如图2D中所示。如上面所讨论的，这种方式可借助锁定元件204的手柄完成。一旦脱离接合，臂组件108就可移动以进行一种或多种训练。

通常，臂组件108在训练过程中对用户的移动提供阻力。这是非常有利的，因为这在训练过程中改进了用户的肌肉的强度和使肌肉强壮。阻力可包括由臂组件108施加至用户的力。阻力可沿着不同的力矢量指向。通常地，阻力将沿着向下的力矢量并且可处于不同的角度。因此，这允许臂组件108向用户提供具有向下的力矢量的阻力。

不同的阻力装置可用于产生该阻力。实际上，应该想到可使用配置成通过臂组件108提供向下的力的任何装置。例如，一个或多个重力件可联接或附连至臂组件108，以提供向下的力，如在图7A-7B中示出的。如能看到的，用于一个或多个重力件708的支撑件或安装件可用于将重力件附连至臂组件108的一部分。例如，一个或多个杆704等可从臂组件108伸出，以保持一个或多个重力件708。如示出的，重力件708被保持在臂组件108的接合端140，但是，应该想到重力件可沿臂组件处于不同的位置处。应该想到重力件708可按希望被去除或替换，以提供预期的量的阻力。

在另一实例中，重力件组可与臂组件108联接。例如，一个或多个滑轮可用于将重力件组的线缆引导至臂组件108，以便提供向下的力（例如，线缆从臂组件下面接近臂组件）。通常，阻力装置将在臂组件的悬臂124处连接至臂组件108。

如能从图1A看到的，阻力装置可包括一个或多个弹簧112。如能看到的，弹簧112可附连在臂组件108和支撑组件104之间。弹簧112的第一端可附连至悬臂124，而弹簧的第二端可附连至支撑组件104，使得弹簧的第二端处于第一端下面。以这种方式，当臂组件108向上移动时，弹簧112拉伸并因此提供阻力。换句话说，弹簧112通过臂组件108提供向下的力。应该注意，通过参考一个或多个弹簧112而在这里进行的描述，以这种方式可使用其他类似的阻力装置。例如，一个或多个弹性带可替换弹簧，或除了弹簧之外以使用弹性带。

弹簧112（或弹性带）是有利的，因为它们可用于提供不同的阻力。弹簧108是有利的，因为它可在一个或多个实施例中提供不同的阻力。通常，不同的阻力由于弹簧的移动或伸展是可增大或减小的力。例如，当弹簧112伸展时，它提供的阻力的量可增大。相反，当弹簧移动时，固定的阻力例如重力保持不变。

用户的力量随着力曲线可变化。例如，肌肉的力在其收缩时可增大。此外，身体的骨骼结构包括很多支点和杠杆结构（例如，臂、腿和它们的连接部），这些支点和杠杆结构能根据这些结构的位置形成或多或少易于运动的阻力。相对于固定的阻力，在一个或多个实施例中，不同的阻力可随着身体的力曲线增加。虽然这是有利的，但应该理解变向器械可与固定的阻力装置（例如上述的重力件）一起使用。

在一个或多个实施例中，所提供的阻力的量是可调整的。阻力的调整可以多种方式进行。例如，在一些实施例中，用户可增加与臂组件联接的重力的量。在其他实施例中，用户可用其他弹簧或弹性带来替换一个或多个弹簧112或者弹性带，从而调整阻力。选择性地或额外地，可增加弹簧112或弹性带以增加阻力，以及可移除弹簧112或弹性带以减小阻力。

在使用弹簧112等的实施例中，变向器械可包括调整所提供的阻力的元件。例如，臂组件108、支撑组件104或这二者都可配置成调整阻力。这可以多种方式进行。为了说明臂组件108、支撑组件104或这二者都具有增加在变向器械的弹簧112上的张力的组件或构件。以这种方式，弹簧112所提供的阻力的量可增加。同样地，臂组件108、支撑组件104或这二者都可用于减小这种张力，以相应地减小所提供的阻力的量。

例如，图1A的实施例示出了包括张力调整件144的示例性的臂组件108，张力调整件144可用于增大或减小在一个或多个弹簧112上的张力。通常，张力调整件144通过拉伸弹簧112增加张力并通过使弹簧收缩减小张力。应该注意，一些张力可总是处于弹簧112上，以便在训练过程中阻力被迅速地提供给用户。

在一个或多个实施例中，弹簧112可提供主要的力。应该想到，在一些实施例中可产生几百磅的力（虽然也可产生其他磅数的力）。在这些实施例中，即使是可能的，但手动调整弹簧112的张力也是很难的。此外，考虑到弹簧112产生的力，张力的调整可能是危险的。因此，张力调整件144可配置成辅助用户调整张力。这是非常有利的，因为张力调整件实现容易、安全地调整张力。此外，在一些实施例中，张力调整件144可具有一个或多个设定的位置。这允许用户将阻力始终设定为预定的程度。应该想到，张力调整件144可具有与设定的位置相关的一个或多个指示器（例如标记），其指示了如果张力调整件144被移动至特定位置，那么变向器械将提供多大的张力或力。这是有利的，因为当使用弹簧112、弹性带等的时候，张力的量不是很容易弄清楚的。

在一个或多个实施例中，张力调整件144可沿着臂组件108移动，以允许调整弹簧的张力，并且一旦到达期望的位置就可被固定就位。如在图3A-3D中示出的，张力调整件144可从一个位置移动到另一位置，以增加或减小张力。在图3A和3C中，第一张力被提供，而在图3B和3D中，通过移动张力调整件144以增加在弹簧上的张力来提供增加的张力。如能看到的，通过将张力调整件144定位在沿臂组件108的不同位置处可产生不同的张力。

张力调整件144可具有不同的结构。在一个或多个实施例中，张力调整件可包括：主体，主体配置成允许张力调整件沿臂组件108（例如沿臂组件的轨）移动；和制动件，以便一旦获得希望的量的张力，就将张力调整件保持就位。为了辅助张力调整件144的移动，在一个或多个实施例中张力调整件可包括棘轮机构。在这些实施例中，棘轮机构也可提供制动或者锁定功能（这种功能将张力调整件144保持就位）。

在一个或多个实施例中，臂组件108可包括轨304。轨304可配置成当张力调整件移动时引导张力调整件144。例如，轨304可是臂组件108的在枢转端136和接合端140之间的细长的结构。以这种方式，轨304允许张力调整件144沿在枢转端136和接合端140之间的臂组件108移动。轨304可是单独的结构或可与臂组件108的其他构件形成为一体。例如，如在图3E中示出的，轨304与臂组件108的悬臂124形成为一体。

轨304也可包括允许张力调整件144沿轨移动和/或被固定就位的一个或多个特征。例如，在图3E中，轨包括一系列的凹部308，凹部308辅助张力调整件144的移动并且辅助将张力调整件固定就位，如下面更详细地说明的。应该想到，在一些实施例中张力调整件144可在平滑的轨上操作。选择性地，凹部308可以是不同的其他结构。例如，轨304可包括一组开口。轨304也可（或选择性地）包括粗糙的表面，以增加轨和张力调整件144之间的摩擦。这使张力调整件144具有足够的“牵引”来拉伸弹簧112和被固定就位。

图3E示出了包括主体312（其具有棘轮结构）的张力调整件144的一实施例。如能看到的，主体312配置成沿轨304骑乘（ride），轨304一体地形成在臂组件108的悬臂124内。张力调整件144可包括手柄316，用户可利用手柄316移动张力调整件。在一个或多个实施例中，手柄316可与棘轮机构联接，以致动手柄316引起张力调整件144的移动。

例如，在图3E中，手柄316可围绕枢转部分324致动。这引起棘轮机构的齿轮或指部接合轨304的至少一个凹部308.施加至手柄316的力接着通过齿轮或指部被传递至轨304，引起张力调整件144移动。因为手柄316可用作杠杆，用户的力被放大因而使手柄更容易（并更安全地）移动棘轮机构并调整在弹簧112上的张力。

在一个或多个实施例中，一旦张力调整件到达希望的位置，手柄316可移动至锁定位置。在一个或多个实施例中，将手柄316放置在锁定位置引起齿轮或指部相对于轨被锁定就位，因而将张力调整件固定就位。在图3E中，手柄316图示出处于锁定位置。如能看到的，锁定位置是手柄316被向前推动（或拉动）以接合止挡件328的位置。与棘轮机构联接的释放件320可设置成将手柄316从其锁定位置释放。例如，致动释放件320可将手柄316释放，以便手柄可再次被致动以移动张力调整件144。

棘轮机构可配置成沿一个方向使张力调整件144运动。例如，在一个或多个实施例中，棘轮机构可配置成将张力调整件144背离臂组件108的枢转端136移动。棘轮机构也可配置成沿多个方向移动张力调整件。例如，向臂组件108的接合端140制动手柄316可引起张力调整件144向接合端移动，而向臂组件的枢转端致动手柄引起张力调整件向枢转端移动，反之亦然。

在棘轮机构配置成将张力调整件144沿着轨在一个方向上移动的实施例中，应该想到，额外的棘轮组件（沿相反的方向取向）可设置成允许沿相反方向的移动。通过这种方式，第一手柄316可被致动以沿一个方向移动张力调整件144，而第二手柄可被致动以沿相反的方向移动张力调整件。手柄中的任一个或二者都可移动到各自的锁定位置，以将张力调整件144固定就位。

在一些实施例中，张力调整件144可沿着一个方向自由地移动。例如，在一些实施例中，张力调整件可被棘齿（ratchet）朝向臂组件108的接合端136作用，并在到达期望位置时固定就位。如果从该位置释放，张力调整件144接着沿相反的方向朝臂组件的枢转端136自由移动。这是有力的，因为棘轮组件被用于沿着增加弹簧112上的张力的方向移动张力调整件144。

除了上述的棘轮机构之外，各种其他机构可被用于向臂组件的枢转端136移动或辅助移动张力调整件144。这将张力调整件144返回了下部位置或降低位置。这种返回机构可提供将张力调整件144向枢转端136推动或拉动的力。应该想到，在一个或多个实施例中，返回机构可是电动的或机动化的。例如，联接至张力调整件144的齿轮或其他驱动机构可在通电或以其他方式给电时移动张力调整件。

返回机构对于克服张力调整件144与轨304或臂组件的其他部分直接的摩擦来说是有利的。例如，考虑到由弹簧112施加的向下的力，可能很难将张力调整件144向枢转端136移动。由返回机构提供的力因而使张力调整件144被容易地移动或返回至更靠近枢转端136的位置（这种情况下由变向器械施加的力减小）。

图3C－3D示出了示例性的返回机构，该返回机构用于将张力调整件144向枢转端136移动。如能看到的，返回结构可包括一个或多个弹性件304，该弹性件304通过连接器312附连至张力调整件144。弹性件304可附连至张力调整件144的顶部、底部或两侧或两侧中的一侧。弹性件304和张力调整件144之间的该附连部分或连接部分允许弹性件将力（其有助于移动张力调整件）施加至张力调整件。弹性件304可是弹性伸展的装置或材料（例如，弹簧或弹性带）。

在一个或多个实施例中，弹性件304可通过线缆308或其他连接结构附连至张力调整件。在（存在）线缆308的情况下，滑轮312或其他线缆引导件（例如，通道、孔或管）可用于将线缆从张力调整件144引导至弹性件304。在张力调整件144和弹性件304彼此处于一角度的情况下，这是有利的。例如在图3C－3D中能看到的，滑轮312以一角度将线缆308从张力调整件144引导至弹性件304。

如在图3D中示出的，当张力调整件144背离枢转端136和朝向接合端140移动时，弹性件304可拉伸或伸展。接着这导致弹性件304施加沿反方向的力，该力如果不被抵抗将导致张力调整件144返回至更靠近枢转端136的位置，例如在图3C中示出的。

如所述的，张力调整件144可是各种结构或装置，以允许由变向器械提供的一定量的力被调整。因此，在所有的实施例中，张力调整件144不需要使用棘轮机构。例如，张力调整件144可包括配置成接纳张力调整件的轨的螺纹杆的主体。这种情况下，张力调整件144可通过转动螺纹杆而移动。因为螺纹杆的螺纹通常将张力调整件144保持就位，张力调整件不需要通过额外的动作或结构被锁定就位。当然，张力调整件144可借助一个或多个夹子、夹紧件、销等（如果需要）被锁定就位。选择性地或额外地，螺纹杆可被锁定就位，以锁定张力调整件144的位置。应该想到的，在一个或多个实施例中，螺纹杆可手动地或通过马达被转动。

虽然示出作为臂组件108的一部分，也应理解，张力调整件可以是支撑组件104或变向器械的其他部分的一部分。例如，变向器械可包括张力调整件和支撑组件104上的相关联（associated）的轨。在一个实施例中，该张力调整件通过向下移动弹簧的一端拉伸弹簧。

现在参考图4A描述臂组件108的接合端140。通常，臂组件108的接合端140配置成在训练过程中接纳用户的肩部。在一个或多个实施例中，臂组件108可包括一个或多个垫128，以接合用户的肩部。垫128可通过各种结构在接合端140处附连至臂组件108。例如，垫128可通过支撑件408被附连。通常，支撑件408具有足够的宽度以将垫128保持为彼此分开，从而接合用户的左右肩部。在一个或多个实施例中，垫128可刚性地安装至支撑件408或可转动地安装至支撑件。例如，如图4A示出的，垫128刚性地安装至支撑件408。

图4B示出了垫128安装至转动的或枢转的支撑件的实施例。这允许垫128适应用户的肩部的运动。此外，垫128的转动防止当臂组件108向下移动时垫向内拉动用户。这在下面的情况下是特别有利的，如示出的，垫128成型为围绕用户的肩部成弧形。此外，该特征允许垫128保持用户的肩部和上部身体就位，从而防止了引起上部身体向前和向后运动的可能的伤害。通过这种方式，用户可沿基本竖直的方向升起或降低他或她的上部身体，这在提供训练的同时大大减小了受伤的危险。此外，臂组件108的刚性结构有助于将用户的上部身体保持在距离支撑组件104固定距离的位置，这也限制了用户的上部身体向前或向后运动。

垫128的转动可以多种方式实现。例如，在一个或多个实施例中，垫128可安装至铰接件或枢转部分404。应该想到，在一些实施例中，转动可限制于某些方向。例如，如果安装至铰接件，转动通常被限制为一个方向。当然，在其他实施例中，垫128可沿任意方向转动。例如，可使用包括万向接头或球窝接头的枢转部分404，以实现多个方向的转动。

图4B的实施例示出了借助枢转部分404以及转动限制件412以可转动的方式安装的垫128。通常，枢转部分404可转动地将垫128安装至支撑件408，同时转动限制件412防止垫的某些运动。在示出的实施例中，转动限制件412配置成限制垫128的横向转动。

示出的枢转部分404包括球状件416和座420。球状件416可附连至垫128，同时座420可附连至支撑件408。支撑元件424可用于将座420附连至支撑件408。支撑元件424可是细长的元件，如所示出的。

通常，转动限制件412通过物理地阻碍垫128的某些运动而工作。例如，在图4B中，转动限制件412包括杆，杆通过在垫横向转动时与支撑元件424的接触来限制垫128的横向的或侧部向侧部的运动。在一个或多个实施例中，转动限制件412可是围绕支撑元件424的环形的，如所示出的。

如能看到的，虽然限制了横向运动，但转动限制件允许垫128向前和向后转动。这种情况下，转动限制件412可作为垫128向前和向后转动的引导件。转动限制件412的杆可配置成不妨碍垫128的向前和向后的转动。例如，在所示的实施例中，转动限制件412从垫128向上伸出，以允许支撑元件424在转动限制件内向上和向下自由地移动。

在一个或多个实施例中，垫128相对于支撑件408的位置是可调整的。图4C示出垫128能被横向调整的实施例。在这种情况下，垫128可按希望地移动成更紧密地在一起或移动成分开得更远。这是有利的，因为这允许很多用户被垫128容纳。例如，具有较宽肩部的用户可将垫128相对于彼此背离移动，而具有较窄肩部的用户可将垫向彼此移动。

可以多种方式实现对垫128的调整。在示出的实施例中，例如，垫128可安装至具有可调整的支撑元件424的支撑件408。可调整的支撑元件424可包括套428，套428可沿支撑件408的元件移动。在图4C中，套428沿支撑件408的水平元件可移动。该元件大体垂直于用户的肩部，因而允许垫128移动成按希望接合用户的肩部。

应该想到，一旦处于希望的位置，垫128可被固定就位。例如，一个或多个销432可插入套428的孔内并插入支撑件408的水平元件内，以将垫128固定就位。如示出的，销432被弹簧加载，以便它们向水平元件偏压。在这种情况下，一旦被定位在这种孔的上方，销432可自动地将它们自身插入水平元件的孔中。当然，其他结构或装置可用于将垫128固定就位。例如，套428、支撑元件424或这两者都可由一个或多个夹子、夹紧件、螺钉等固定就位。

应该想到，在一个或多个实施例中，臂组件108的接合端140是可调整的。例如，如在图4D中示出的，接合端140可向上或向下枢转，例如容纳不同的用户的喜好或容纳不同尺寸的用户。一旦移动到希望的位置，接合端140的支撑件408可锁定就位以备用以及解锁以进行随后的再调整。

枢转安装件可用于完成这种枢转。枢转安装件可具有不同的结构，例如在图4D中，支撑件408的圆形部分被保持在套436内，套436允许支撑件408在套436内转动。其他结构可用于完成这种枢转。例如，可使用铰接件等。

一旦枢转至希望的位置，支撑件408可由一个或多个夹子、夹紧件、螺钉等固定就位。为了再次定位支撑件408，这些物品被释放。应该想到，也可使用其他保持机构。例如，图4D示出了用于支撑件408的枢转安装件，该枢转安装件包括配置成接纳销440的板444，以保持支撑件408并因此将接合端140保持在希望的位置。

如能看到的，板444可具有一个或多个孔448，以接纳销440。销440可以是可收回的、弹簧加载的，或以其他方式可移除的，从而允许支撑件被定位。销440可插入孔448中的一个中，以将支撑件408保持在希望的位置。孔448可以圆形的布置被定位，如所示的，以便当支撑件408枢转时，每个孔与销440对准。板444自身具有弧形形状或部分，以避免当支撑件408枢转时与其他结构碰撞。

板444可附连至套436，而销440被安装至支撑件408的部分（反之亦然）。在这种情况下，当支撑件408被枢转时，销440和板444相对于彼此移动。这允许销440和板444上的多种的同一或多个孔对准。在这种情况下，通过将销插入对准的孔内，支撑件408可借助销而固定在不同的位置处。如在图4E中所示的，销440可附连至安装件452，以将销定位（对准）成其可进入板444的一个或多个孔。当然，在板444和销440能不用安装件而相对于彼此适当地定位的情况下，安装件452是不需要的。

除枢转之外或代替枢转，接合端140是高度可调整的。例如，接合端140可配置成支撑件408按希望可升起或降低并接着锁定或固定就位。除枢转能力之外或代替枢转能力，高度可调整性允许变向器械适应高度不同的用户。此外，高度可调整性允许用户根据他们自己的喜好来设定支撑件408的高度。

图4F－4G示出了高度调整组件。通常，高度调整组件包括能将支撑件408保持在不同高度的元件。例如，高度调整组件可包括升起轴456或其他元件，支撑件408可滑动地安装在升起轴456或其他元件上。在这种情况下，支撑件408可升起或降低到希望的位置，随后被固定就位。通常，升起轴456是基本竖直的或竖直的取向。

升起轴456可在接合端140安装至臂组件，如在图4F－4G中示出的。升起轴456可以各种方式附连至臂组件。在一实施例中，升起轴456可直接附连至臂组件。选择性地，升起轴456可借助一个或多个支撑结构被附连。例如，如示出的，升起轴456在接合端140通过支柱460被附连至臂组件。在一个或多个实施例中，升起轴456可在其端部附连至支柱460。这允许滑动安装件沿着升起轴456的长度移动，而不被支柱460阻碍。如能看到的，支柱460的长度可基本与升起轴456的长度相同。支柱460也可提供用于升起轴456的结构加强，以便有助于升起轴支撑支撑件408的重量。

支撑件408可以不同方式安装至升起轴456。在示出的实施例中，支撑件408也附连至枢转安装件，以允许支撑件枢转。但，应该注意，支撑件408可直接附连至高度调整组件。在这种实施例中，支撑件408是高度可调整的，但不是可枢转的。

可提供滑动安装件，以将支撑件408连接至升起轴456，从而支撑件可相对于升起轴竖直地移动。在一个实施例中，升起轴456可用作用于滑动安装件的轨，由此引导并支撑滑动安装件。为了说明，图4F－4G中，滑动安装件包括套464，套464沿升起轴456移动。

应该想到，升起轴456、滑动安装件，或这二者可具有如下的特征，即，使其对于用户来说更容易升起或降低支撑件408。例如，升起轴456可在其表面上具有凹部、凸部、脊状部等（它们可与齿轮接合）。在这种情况下，沿一个方向或另一方向转动齿轮升起或降低了滑动安装件和支撑件408。齿轮可是手动地转动的。例如，如示出的，套464包括手柄468，手柄468允许用户转动齿轮，以升起或降低支撑件408。手柄468可通过具有自身的齿轮、连杆机构等的驱动机构被联接至齿轮。应该注意，在一些实施例中，齿轮可借助马达被转动。

一旦支撑件408达到希望的高度，支撑件就可被保持就位。例如，齿轮可被锁定，以防止进一步地转动。在这种情况下，套464和支撑件408可被固定在特定的高度。齿轮可以多种方式锁定。例如，附连至齿轮的构件可防止齿轮进一步转动。为了说明，手柄或驱动机构可保持就位，因而防止齿轮的转动。

支撑件408也可以其他方式固定就位。例如，在图4F－4G中，能看到销可用于“夹紧”或将套464和支撑件408保持就位。在一个或多个实施例中，销可安装至套464。在一个实施例中，销可是具有螺纹的并且被保持在套464的螺纹孔内。接着，销可转动，以使销移动进入套，最后接触升起轴456的部分。然后销可拧紧在升起轴456上，以将套464和支撑件408保持就位。然后可使销变松，以释放支撑件408用于进一步的高度调整。

应该注意，在所有的实施例中，销不需要具有螺纹。应该想到，销可插入或接合升起轴456的特征部件，以将支撑件408保持就位。例如，销可被插入升起轴456上的一组孔中的一个孔内。选择性地，销可接合升起轴的凹部、脊状部分、凸部或其他结构特征件，以将支撑件408保持就位。支撑件408可被释放，以用于通过从升起轴456去除或脱离销来进行进一步的高度调整。

现在参考图5A－5C来描述变向器械的操作。为了开始训练，用户可“迈进”变向器械，以便用户的肩部接合垫128。如能在图5A中看到的，臂组件108将垫128保持在升起的位置。再一个或多个实施例中，垫128可被保持在疲劳的用户的肩部高度附近或位于疲劳的用户的肩部的高度处。在这种情况下，用户只需要降低他或她的肩部来接合垫128。这使用户更容易接合垫128，因为用户不必弯腰或弯曲过度的量。此外，用户不必抬起臂组件108以将臂组件108放置在他或她的肩部。这是非常有利的，特别是存在来自臂组件108的阻力（这就必须要抬起以放置在用户的肩部上）的情况下。

选择性地，应该想到用户不需要降低他或她的肩部来接合变向器械。例如，用户可“迈进”变向器械，然后例如通过将臂组件解锁而允许向下移动到用户的肩部从而将臂组件108降低到他或她的肩部上。

在图5B中，用户“迈进”了变向器械并接合臂组件108。这种接合可通过用户抬起他或她的肩部来接合臂组件108的一个或多个垫128而实现。例如，用户可站起以接合一个或多个垫128，如示出的。如能看到的，用户可使臂组件108被举起到至少刚刚处于该位置。而且，在该位置，臂组件108拉伸弹簧112，因此阻力通过臂组件和垫128被施加至用户。在这种情况下，阻力被迅速施加至用户，用户在训练过程中持续受到阻力。

一旦臂组件108被接合，用户就可解锁臂组件108，以允许臂组件自由地移动。当然，在臂组件108没有被锁定或不包括锁定机构的情况下，解锁是不需要的。臂组件108可通过脱离锁定机构的联接件而解锁，如上所述的。例如，参考图2A－2B，用户可拉动锁定元件204，或以其他方式使锁定元件204背离其止挡件220而移动来解锁臂组件108，从而允许组件自由地移动。如果提供了手柄208，用户可通过手柄移动锁定元件204。

应该注意止挡件220可包括敞开的顶部。这允许臂组件108向上移动即使在锁定时。因此如图5B所示，当用户站直以接合垫128时，臂组件108可向上移动即使其被锁定。这允许用户接合臂组件108、站直并在解锁臂组件之前准备训练。

之后用户可进行一种或多种训练。例如，用户可进行一种或多种蹲举或者一种或多种改进的蹲举，如将在下面详述的。此外，应该想到，用户可进行一种或多种训练。例如，通过抬起用户的一个或多个脚的脚跟端部，用户可进行小腿的拉伸。

为了进行蹲举，用户可从直立的或站立的位置开始，如图5B所示。用户接着可通过弯曲膝部或腰部来降低他或她的身体，如图5C中所示。如能看到的，由臂组件108提供的阻力通过用户的肩部在用户上施加向下的力。因此，当降低他或她的身体时，用户必须抵抗臂组件108的力。这有助于强化和强壮客户的肌肉，特别是用户的腿部肌肉和臀肌。此外，其他周围的身体结构（例如，骨头、腱和韧带）或与降低用户身体相关的身体结构被强化和增强了。

为了完成蹲举，用户接着可升起他或她的身体的背部至直立位置，如图5B所示。在向上移动至直立位置时，用户必须克服通过他或她的肩部由臂组件108施加的阻力。在这种情况下，阻力改进了向上运动的过程中用户的肌肉的训练。向上运动强化和加强了用户的如上所述的肌肉和身体结构。

如能看到的，用户在训练过程中不需要抓握臂组件108。这是因为一个或多个垫128、枢转部分120和臂组件的向下的力将臂组件保持为接合至用户的肩部，即使用户倾斜他或她的肩部。这是有利的，因为他解放了用户的手以用于其他目的。例如，在训练过程中通过将他或她的手方在他或她的腰部处或附近，用户可利用他或她的胳臂和手来稳定他或她的躯干。当然，如果设置了手柄并且如果希望的话，用户可在训练过程中抓握臂组件的一个或多个手柄，如上所述。

与重力（该重力需要被保持在用户的手中或者跨过用户的肩部（例如，跨过用户的背部的用户的斜方肌）而被保持平衡）相反，臂组件108保持被接合至用户，而不使用用户的手或者也不需要平衡。相对于重力来说这是非常有利的，因为这减小了受伤、意外等的危险。由于重力，用户必须支撑并平衡，同时升起或降低他或她的身体。当用户在训练中疲劳时，特别是重力很大的情况下，这是非常危险的。此外，由于变向器械，用户不必耗费能量来保持重力或平衡重力。在这种情况下，用户的能量集中在希望的训练上而不是保持或平衡重力。

而且，臂组件108提供了刚性结构（其允许在训练过程中进行上下运动和侧向运动），同时保持用户的上部身体不向前或向后移动。例如，臂组件108和垫128（或接合端140的其他部分）可将用户的上部身体锁定就位，以便上部身体不向前或向后移动或转动。用户由于这种与传统的蹲举相反的运动而避免受伤，传统的运动中重力件和用户的上部身体向前或向后自由运动具有受伤的危险。

应该想到，臂组件108可被阻止在某一点以下移动。因此，如果用户不能保持臂组件108，那么用户可向下降低他或她的肩部/身体至臂组件的运动范围的最低点。然后臂组件的重力被变向器械的结构保持，并且用户可安全地脱离与臂组件的接合。这是非常有利的，因为这减小了受伤的危险。由于重力，用户可能掉落重力件，这可能伤害他或她和/或伤害附近的旁观者。实际上，即使用户跌倒，臂组件108也不会掉落在用户上并可能地导致撞击伤害。

可提供附连至支撑组件的一个或多个杆或其他元件，以防止臂组件108移动至低于一定的点。在一个实施例中，安全杆可延伸穿过弹簧的内部。当臂组件108向下运动时，它可接触安全杆，从而防止进一步的向下运动。

如所述的，臂组件108具有宽范围的运动，这允许利用变向器械进行多种训练。如在图6A－6C的顶视图中示出的，臂组件108可沿水平方向移动，而不是如图5A－5C中示出的竖直运动或除了如图5A－5C中示出的竖直运动之外。应该想到，用户可通过横向地移动的同时接合臂组件108来进行训练。如能从图6A－6C中看到的，来自臂组件108的阻力持续施加至用户，即使臂组件横向地移动的时候。因此，应该想到，通过简单地迈步或以其他方式横向地移动的同时与臂组件108接合，用户可强壮或强化他或她的下部身体和躯干的肌肉。这是因为用户在移动的同时必须支撑臂组件108的阻力。

在变向器械上可进行一种或多种蹲举。在一个或多个实施例中，改进的蹲举可包括通过用户的身体进行的竖直运动和水平运动。例如，用户可降低或升起他或她的身体，同时沿横向移动，以进行改进的蹲举。这中组合的运动是非常有利的，因为这强化和强壮了用户的身体在改变方向时所使用的其他身体结构和肌肉。对于运动员和其他用户来说，快速有效地停止和/或改变一个人的身体的方向的能力是非常有益的。例如，网球运动员可能需要沿着一个方向快速地移动以便返回并且沿另一方向移动以便另一次返回。在篮球运动中，运动员可需要快速地改变方向，以避开或瓦解防守以及防止快速的运动员得分。

当然，任何用户都可从这种训练中受益。用于改变方向的肌肉和身体结构（例如，沿着用户的身体的侧部和用户的腿部的内部的肌肉和结构）很难训练。传统的训练装置缺少枢转的臂组件108或类似物，以实行这种类型的训练。在这种情况下使用自由的重力件非常危险并需要用户耗费能量来保持和/或平衡重力。改变方向的器械允许进行包括改变方向的训练并通过向用户施加阻力提高了这些训练的效率。

枢转的臂组件108提供了宽范围的运动，同时用户接合至臂组件，如能从图6A－6C中看到的。这允许用户在变向器械的周围的宽范围的区域中移动，同时经受由该器械提供的阻力。这也可借助于通过臂组件108施加至用户的阻力对训练进行改进。因此，用户利用变向器械更快地获得了效果。

实际上，用户能获得的效果以其他方式不能获得。这是因为在变向器械附近的宽范围的运动中，由臂组件108提供的阻力被施加至用户。换句话说，变向器械和他的枢转臂组件108提供了阻力和运动范围的组合（用户不能通过其他方式受到这种训练）。此外，如上所述，有臂组件108提供的阻力可增加至很大的量，这利用变向器械进一步改进了用户的训练。

现在参考图5A－5C和图6A－6C描述改进的蹲举。用户可“迈进”变向器械，如图5A所示，并接合臂组件108，如图5B所示。在一个实施例中，当进行这种蹲举时，臂组件108可垂直于支撑组件104，如在图6A中示出的。当然，臂组件108可处于多种不同的角度。

通常地，臂组件108被锁定就位。因此，如果要进行应用，在训练之前用户可解锁臂组件108。如所述的，这可通过使臂组件的锁定机构的联接件脱离接合来进行。一旦解锁，臂组件108可自由地沿竖直方向和水平方向移动。

为了开始进行改进的蹲举，用户可用一条腿横向的迈步。用户可同时通过弯曲膝部和臀部降低他或她的上部身体，如在图5C中所示的。例如，用户可利用他或她的左腿向左迈步并将他或她的上部身体降低到蹲举位置。当用户降低他或她的身体时，臂组件108向下移动（如图5C所示）并向左移动（如图6B所示）。在处于“向左”的位置的同时，用户接着升起他或她的上部身体和臂组件，如图5B所示。用户接着将一条腿向他或她的另一条腿移动，以完成横向运动。在上面的实例中，用户可将他或她的右腿向他或她的左腿移动，以便用户的脚分开得与肩部大致同宽。

如能看到的，臂组件108的结构件将用户的上部身体保持就位，以便上部身体受限地向前和向后运动。如所讨论的，这大大降低了训练时受伤的危险，特别是与传统的装置和方法相比。臂组件的结构可将用户的上部身体定位在背离支撑结构104的固定距离处。因此，即使用户可升起或降低他或她的上部身体、横向移动，或进行这两个动作，用户的上部身体在向前－向后的方向上的运动都是受限的，从而增加了用户的安全性。

接着用户可进行一种或多种蹲举或者一种或多种改进的蹲举。例如，用户可持续地向左移动，如图6B的箭头所示，或者，如果需要进行改进的蹲举，用户可向右移动。用户也可停留在同一位置进行蹲举。如果用户希望向左移动，他或她可上述的运动。应该想到，在一个或多个实施例中，用户可沿一个方向持续地移动直到臂组件108平行于（或超出）支撑组件104。这实现了在用户必须沿另一方向移动之前在同一方向上对一运动重复多次，这对强化和强壮用于这些运动的用户的身体是有利的。

为了向右运动，用户可从他或她的脚相邻的位置开始，例如分开与肩部同宽并利用他或她的右脚沿向右的方向迈步，同时降低他或她的上部身体，如图5C所示的。这使臂组件108向右移动。例如，如果用户处于图6B所示的位置，向右移动可引起臂组件108向回移动到图6A中的位置。接着用户可升起他或她的上部身体至图5B所示的位置。用户可继续向右移动至图6C中所示的位置、可处于同一位置，或可改变方向并向左移动至例如图6B中所示的位置。这可按意愿进行重复。

因此能看到用户在向右和向左的运动之间快速地交替变更，以训练在改变方向时涉及的肌肉和身体结构。同样地，用户也可沿一个方向进行一次或多次的重复，之后改变至另一方向训练这些肌肉和身体结构。

应该想到，在一个或多个实施例中，臂组件108可配置成围绕支撑组件104旋转360度。例如，阻力装置（如弹簧或弹性带）可安装至在支撑组件104上的转动安装件。在这种情况下，臂组件108可被允许围绕支撑组件104旋转360度，同时持续对用户提供阻力。接着用户按希望进行多次沿向左或向右的方向的改进的蹲举。

除了通过蹲举式的训练而锻炼的腿部肌肉和臀肌之外，变向器械将训练集中在执行改变方向时使用的特定肌肉上。例如，用户的左侧和右侧的肌肉和身体结构可被强化和加强。例如，内部和外部大腿肌肉可被加强和强化，用户的侧腹部肌肉也被加强和强化。这是非常有利的，因为这些肌肉和相关的身体结构通常很难强化和加强。此外，用户的躯干或核心肌肉（core muscle）以及身体结构也可在支撑臂组件108的阻力的同时沿横向的运动中被强化和加强。

虽然已经描述了本发明的多种实施例，但是对于本领域的技术人员来说，显然能做出更多的落入本发明的范围内的实施例和实施方案。此外，这里描述的各种特征、元件和实施例可要求被保护或结合在任何组合或布置中。

Claims (16)

1.一种训练器械，包括：

臂组件，其具有第一端和第二端，所述第二端配置成接合用户的一个或多个肩部；

支撑结构，其配置成支撑所述臂组件，其中所述臂组件被连接到所述支撑结构并从所述支撑结构向外伸出，并且所述臂组件能相对于所述支撑结构同时水平地和竖直地移动；和

弹性的阻力装置，其具有第一端和第二端，所述第一端连接至所述臂组件，所述第二端联接至所述支撑结构；

在所述臂组件的所述第二端处的一个或多个垫，所述一个或多个垫配置成接合用户的一个或多个肩部；

在所述臂组件的所述第二端处的一个或多个范围限制件，所述一个或多个范围限制件配置成防止所述一个或多个垫横向移动，其中所述一个或多个垫在所述第二端处可转动地安装至所述臂组件。

2.根据权利要求1所述的训练器械，还包括在所述臂组件的所述第一端处的枢转部分，其中所述臂组件在所述枢转部分连接到所述支撑结构，并且所述枢转部分配置成允许所述臂组件在多个水平和竖直方向上相对于所述支撑结构转动。

3.根据权利要求1所述的训练器械，还包括沿所述臂组件的长度可移动的张力调整件，其中所述阻力装置的所述第一端联接至所述张力调整件，以允许由所述臂组件提供的阻力能被调整。

4.根据权利要求3所述的训练器械，其中所述张力调整件包括棘轮机构，该棘轮机构配置成沿着所述臂组件的长度移动所述张力调整件和将所述张力调整件固定就位。

5.根据权利要求1所述的训练器械，其中所述臂组件包括锁定机构，所述锁定机构配置成接合以将所述臂组件锁定就位和脱离接合以解锁所述臂组件。

6.一种训练器械，包括：

枢转臂，其具有第一端和在第二端上的一个或多个用户接合垫，所述一个或多个用户接合垫配置成对用户体提供向下的阻力；

支撑结构，其配置成使所述训练器械稳定，所述枢转臂从所述支撑结构向外伸出；

其中枢转臂被所述支撑结构和枢转臂保持在升起位置处，并且枢转臂相对于所述支撑结构水平地和竖直地可转动；

在所述枢转臂的所述第二端处的一个或多个范围限制件，所述一个或多个范围限制件配置成防止所述一个或多个垫横向移动，其中所述一个或多个垫在所述第二端处可转动地安装至所述枢转臂。

7.根据权利要求6所述的训练器械，还包括具有第一端和第二端的弹性阻力装置，所述第一端附连至所述枢转臂，所述第二端附连至所述支撑结构。

8.根据权利要求7所述的训练器械，还包括沿所述枢转臂可移动的张力调整件，其中所述弹性阻力装置的所述第一端附连至所述张力调整件，以允许所述弹性阻力装置的张力能被调整。

9.根据权利要求6所述的训练器械，还包括锁定机构，所述锁定机构配置成接合以将枢转臂锁定就位和脱离接合以解锁枢转臂。

10.根据权利要求9所述的训练器械，其中所述锁定机构包括连接到所述枢转臂联接的锁定元件和连接到所述支撑结构的止挡件，所述止挡件包括敞开的顶部以允许所述枢转臂向上移动。

11.一种训练在变向器械上的用户的方法，所述方法包括：

将用户的上部身体的部分接合在枢转臂的第二端上的一个或多个垫处，所述一个或多个垫可转动地安装至所述第二端，所述垫的移动由范围限制件限制，所述枢转臂配置成沿向下方向对上部身体提供阻力，枢转臂联接到变向器械的支撑结构并从所述支撑结构向外延伸，其中枢转臂借助所述支撑结构被保持在升起位置，并且枢转臂能相对于所述支撑结构同时水平地和竖直地移动；

通过弯曲膝部使上部身体下降到降低位置，同时抵抗施加至上部身体的阻力而不使上部身体沿着向前或向后的方向移动，其中使上部身体下降沿竖直方向转动了所述枢转臂；

通过伸展膝部和腰部使上部身体上升到升起位置，以克服施加至上部身体的阻力而不使上部身体沿着向前或向后的方向移动，其中使上部身体上升沿竖直方向转动所述枢转臂；

使第一脚沿横向迈出一步；并且

沿横向移动的同时使上部身体下降，其中沿横向移动使所述枢转臂沿水平方向转动。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括横向地移动的同时使上部身体上升，其中横向地移动使所述枢转臂沿水平方向转动。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括使第二脚向第一脚移动，以便第一脚和第二脚是邻近的。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括：

沿第一方向横向地移动，同时使上部身体下降一次或多次；和

沿第二方向横向地移动，同时使上部身体下降一次或额外的多次；

其中沿第一方向横向地移动和沿第二方向横向地移动使枢转臂沿第一水平方向和第二水平方向转动。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括使枢转臂的锁定机构脱离接合，以解锁枢转臂。

16.根据权利要求11所述的方法，还包括通过使张力调整件沿着枢转臂的长度移动来调整阻力，其中阻力由附连至张力调整件的阻力装置提供。