CN103025392A - 特别用于臂部锻炼的便携式训练器材 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于固定在人腰部区域中的训练器材，由一个腰带状元件（2）和安排在该腰带状元件（2）处的至少一个力元件组成，其中该力元件至少间接地连接到一个把手元件，并且该力元件具有的特性为提供对抗该把手元件拉动的一个阻力（拉力）。根据本发明，所提出的是该力元件（4；104；204）额外地被设计为使得它当该把手元件（4.3；104.3；204.3）在该力元件的方向上再次运动时还提供一个反作用力（压力）。

Description

特别用于臂部锻炼的便携式训练器材

本发明涉及一种由固定装置构成的训练器材，该固定装置可配备在人体上，尤其是配备在腰部区域中。例如同样在步行和竞走的过程中，该器材适于运动臂部，尤其是对抗阻力而运动。 

技术领域

步行、慢跑和跑步对于人类心血管系统和肌肉生长的积极效果是已知的。确切地说，人类下肢肌肉通过这些类型的运动而增强。相比之下，跑步、步行、竞走或慢跑几乎不会使上身肌肉得到锻炼。 

为此，例如动力步行、越野行走（Nordic Walking）或负重跑等运动成为已知。这些类型的运动至少部分地涉及上身，并因此提供全身的训练。 

背景技术

US2005/0261113A1披露了一种便携式训练器材，它可像腰带一样配备在腰部区域中。为了强化臂部肌肉，它具有力元件，这些力元件需由手紧握并且随后相应地对抗阻力而运动。该阻力由力元件产生，该力元件安排在腰带上并且设计成像辊一样。由手抓紧的把手元件是该力元件的组成部分。在提供的实例中，这些元件类似于手套。该把手状元件连接到一条柔性带，该柔性带由力元件收纳并且缠绕在力元件上。随后阻力运动对抗相应的弹簧力，根据步行运动来执行。 

US5,476,435类似地披露了一种设计成像腰带一样的便携式训练器 材。力元件安排在各侧并且在它们的自由端处具有把手状元件。这些把手状元件连接到圆柱元件，这些圆柱元件提供对抗运动的相应阻力。 

US5,618,249也披露了一种腰带元件，其中连接到阻力元件的把手元件也可对抗相应的阻力而运动。 

从现有技术已知的所有阻力元件都具有能够对抗力而被拉动的性质，其中把手元件靠柔性设计并且还靠力元件的相应设计而被自动引导回到其起始位置。使用该训练器材的人员不用做任何功即可将把手元件引导回去。这意味着，在臂部的向前运动中，必须对抗阻力来做相应的功，而在返回运动中阻力为零，因为力元件的设计意味着这些元件只可在一个方向上提供阻力。 

现有技术缺点 

越野行走或动力步行等运动使用滑雪杖等器材，从而确保臂部的主动运动产生上身区域中的相应运动。确切地说，如果做得不正确，那么该体育锻炼是不足的，因为这样的话这些杖只作为平衡辅助物被携带或仅仅作为行李被携带。合适且正确形式的运动没有发生。迫使使用者做合适形式的运动的纠正辅助器也同样是未知的。使用这些杖时产生的噪音通常被认为是恼人的。此外，没有条件在室内使用此类运动器材。 

如果希望在封闭空间中做协调的运动，那么锻炼脚部还有上身区域的训练器材是已知的。然而，这些器材非常昂贵，且因此它们只可由健身房采购。此外，负重训练给身体造成巨大应力并且会导致受伤。 

关于所引用的现有技术，它证明了这样的缺点，即关于其中披露的这 些器材，对抗运动的合适阻力只可在一个方向上提供，即单向地。这意味着，在臂部的向前运动中，必须施加力，因为力元件提供相应的阻力。由于由力元件提供的回复力，现在把手元件在用臂部或不用臂部的情况下被自动引导回到其起始位置。在该过程中，臂部因此不施加力并且因此也不做功。这也意味着在步行或竞走运动的过程中不存在臂部的恒定负载。在运动周期内会出现暂停。如果此情况与滑冰时的相应运动（在越野滑雪（Langlauf）的区域中）相比，那么现有技术中的配置在相比之下只在单向上提供运动。 

发明内容

由本发明解决的问题 

本发明的目标是开发一种训练器材，该训练器材在步行、慢跑或跑步过程中，支持并促进身体其他部分的活动，尤其是臂部的活动，因为这些器材可对抗力而来回运动。 

问题的解决方案 

问题的解决方案的基本概念是提出一种便携式训练器材，该器材可配备在人的腰部或胸部，例如安排在侧面或背面，并且该器材具有可由手操作的至少一个力元件，其中该力元件被设计为使得反作用力必须由臂部的运动来克服。本发明的核心概念是在向前运动过程中以及还在返回运动过程中均必须对抗力来做功。这意味着必须施加拉力和推力。 

问题的解决方案在权利要求1的特征中。 

发明的优点 

根据本发明的器材为训练器材，该训练器材有利地锻炼人的全身，并 且在步行、慢跑、竞走或跑步时额外地提供训练效果。与在越野行走中相比，该训练器材更集中地涉及上身，而不会对人体的关节造成额外的负载，而（例如）在负重步行/跑步时这是不可避免的。即使在第一次使用训练器材的过程中也能清晰地感受到全身训练的强度，尤其是通过腰椎区域中的脊柱的缓解。 

根据本发明的固定器材的另一优点是它构造得像腰带一样。这意味着提供连接元件，通过该连接元件，腰带状设计的固定器材可配备在腰部区域中，使得它对抗扭转而紧紧地固定在腰部区域中。 

为了准许腰带状设计适应腰部区域的解剖形状，它具有骨骼式设计。这意味着它配置有多个垂直条，这些垂直条导致腰部区域中更好的力分布。织物或塑料安排在这些条之间，各个末端优选具有增强物，这些增强物还将这些条固持在彼此相距一个规定距离处。 

在一个改进方案中，提供了将要形成于腰带状结构上的裤腿附接件，从而补偿通过使用侧向插入的力元件而发生的扭转。这优选涉及裤状设计的固定器材，该固定器材可像腰带一样由封闭元件在中间封闭。 

在替代方案中，提供的裤与腰带状元件分离并且还是可洗的。为了实现对抗力元件的运动所需的旋转稳定化作用，可提供相应的装置。 

本发明的另一重要优点是在固定器材上提供的元件能够盛装各种小物品和器材，例如健身计算机、手机、MP3播放器、耳机、钥匙、身份证、手帕、药、GPS系统、饮料瓶等。依靠这些安排，各物品可被安全地装载，使得能够确保它们在运动过程中不妨碍该身体区域。因此，所有贵重且有 用的物品都可不受限制且不妨碍地被携带。 

力元件可用不同的方式设计。在一个说明性实施方案中，有利的是将它们提供为设计成所谓的“拉杆和推杆”。这意味着气压弹簧优选地安排在按解剖学预成形的把手上。为了在相应的步行或跑步运动过程中移动把手，反作用力（由气压弹簧产生）必须被克服（拉动），而为了引导返回，相应的反作用力（推动）也必须被克服。力元件被安排为使得它们可使用相应的手不受限制地进行操作，即使是当臂部在更快的跑步运动中更激烈地运动并且执行圆形和/或抛物线运动时也如此。 

在另一个改进方案中所提供的是，这些力元件是可调整的，使得将要克服的反作用力是可调整的。当不使用时，力元件可插入所提供的口袋中，或它们也可被完全移除。 

在另一个改进方案中，以上描述的单独配置的力元件在后部被带到一起，使得力元件在力方面是相连接的。如果右臂被向前引导（中间地），那么左臂被向后引导（背面地）。如果至少一个力元件位于其间，那么该运动可对抗反作用力而施加。 

在其他改进方案中，同样提出的是上述反作用力为可调整的。 

上述力元件可用不同的方式配置。这些力元件的目的是构建对抗臂部或手运动的反作用力。因此，力元件可为机械的，但它们也可为电的或气动的。机械配置可采取橡胶带或弹簧元件的形式，但也可为涉及气压弹簧的形式。 

首先，力元件可用把手元件提供，这些把手元件用合适的杆连接到电动阻力制动器，例如涡流制动器。因此，同样可能的是在向前运动过程中以及在向后运动过程中均必须由臂部执行相应的功。具有涡流制动器的配置中的具体优点是涡流制动器可用耦合到该涡流制动器的电路进行调节。这意味着必须做的功由于相应的阻力矩而为可调整的。例如，低阻力矩可在向前运动和向后运动的开始进行设置并且可随着训练的进行而合适地增加。 

力元件的另一替代实施方案可采取离心泵的形式。这意味着，由于向前运动和向后运动，离心泵中存在的流体必须对抗阻力而运动。通过增加相应的横截面或减小横截面，阻力矩也可相应地进行调节。 

完全机械的解决方案是其中把手元件具备相应的杆元件的解决方案，这些杆元件进而被在一个引导元件中引导。该引导元件被设计为使得它具有可旋转地安装的、在杆元件的一侧上彼此间隔某一距离而安排的两个辊，而在相对侧上，第三辊可旋转地安装，优选地安装在前两个辊之间。因此，提供了杆元件的合适的三点引导。如果三点支承之间的净宽度减小，那么辊与杆元件之间的摩擦力将因此增加，这样进而影响所提供用于执行相应的训练程序的阻力。该阻力的大小也可根据需要进行调节。 

以上提及的所有实施方案也可在每种情况下安排在一侧上，使得为左臂和右臂提供不同的阻力。因此，臂的异步运动也是可实行的。 

然而，如果这是不希望的，并且如果取而代之地，用于越野行走、滑冰和越野滑雪中的技术是优选的，并且其中例如左臂被向前引导且右臂向后，并且反之亦然，那么提议两个把手元件均连接到一个公共的杆元件， 在这种情况下杆元件优选地在背面在三点支承、涡流制动器或叶轮泵上被引导或安装。根据本发明的器材的一个目标是把手元件和它们用于实际的力元件的杆元件的运动方向使得在步行、竞走和跑步过程中的生理运动得以维持。在提议的改进方案中，把手元件以及杆元件可折叠起来或移除，并且在技术上被设计为使得它们具有尽可能最小的重量。一种特定的设计是其中把手元件和杆元件与柔性轻量元件组合的设计，从而相应地减小重量。 

根据本发明的固定器材可作为全身训练器材由以下人员使用：优秀运动员、业余运动员、复原期间的病人，以及临时的运动员和女士，无论是在室内跑步机上还是在封闭空间外。根据预期身体需求和/或所期望的训练效果，施加于上身肌肉的力可通过单独调整力元件来预先确定，如果需要，那么可通过可额外应用的相应监控器材来进行监控。 

另外的有利实施方案在以下说明中、在附图中以及在权利要求中叙述。 

附图说明

图1所示为在背面视图中的根据本发明的训练器材的第一说明性实施方案的示意图； 

图2所示为图1的功能修改方案，为根据图1的训练器材的平面图； 

图3所示为示意性地示出的、具有用于连接到力元件的连接元件的把手元件； 

图4所示为根据图1的说明性实施方案的另一透视图（从前部）； 

图5所示为根据本发明的训练器材的第二说明性实施方案的示意图； 

图6所示为根据本发明的器材的第三说明性实施方案的透视图； 

图7所示为根据图6的训练器材的力元件的放大图。 

具体实施方式

图1、图2和图4所示为训练器材1的第一说明性实施方案。训练器材1由腰带状元件2构成，该腰带状元件可围绕着人的臀部而配备。为了获得腰带状元件2的合适宽度，提供一个封闭元件3，该封闭元件安排在中间并且优选地设计成像搭扣一样。当然，也可能提供具有腰带状特性的不同类型的连接元件。在侧面，也就是说在每一侧上（在图1中的左和右），把手元件4.3被安排为由使用者抓紧在手中。这些把手元件4.3由规定器材连接到此处所示的力元件4。 

在此处所示的说明性实施方案中，这两个把手元件（左和右）直接由连接元件（例如以柔性杆4.6的形式）彼此连接。这意味着如果左手的把手元件在箭头方向4.4上运动，那么右手元件4.4.1在箭头方向4.4.2上运动。这也相应地适用于相反的情况。柔性杆4.6安装在引导套4.2中，这些引导套各自安排在腰带状元件上的固定位置中并且允许柔性杆4.6被引导通过它们。侧向安排的引导套4.2尤其可通过调整元件4.5而在高度上适合地变化，从而准许臂的人体工学运动。 

在图1、图2和图4所示的说明性实施方案中，这两个把手元件4.3如已提及那样通过柔性杆4.6而彼此连接。在图2中所示并且其本身遵照图1中的原理的功能修改方案中，多个不同的柔性杆4.6用于左手侧以及用于右手侧的相应把手元件4.3。这样，异步运动也因此是可能的。两个实施方案的公共特征是相应的力元件4。此力元件具有相间隔安排在柔性杆的一侧上的两个辊4.7和4.8，而较大的辊4.9优选提供在相对侧上，尤 其是在两个辊4.7与4.8之间。这样，柔性杆安装在称为三点支承的结构中。如果希望由力元件内支承的摩擦提供阻力矩，则将辊4.7和4.8与另一辊4.9之间的净宽度减小，使得用于安装柔性杆的夹紧力变大，并且阻力矩在方向4.4.1以及在相反方向上相应地增加。为了对此进行调整，提供螺旋形式的调整元件4.10，例如可在图2的平面图中看到。这样，也可在后部用手执行合适的调整，而不必看到此力元件。 

在图2中所示的说明性实施方案中，提供若干个辊，这些辊随后分别提供给相应的柔性杆4.6.1或4.6.2。 

柔性杆4.6在图3中示意性地示出。它优选地划分为两个区，即第一区4.6a和另一区4.6b。第一区4.6a的特征在于与力元件接触并且根据其机械过载而静态和动态地进行设计。另一部分4.6b可具有简单的设计并且就其静态而言也可为薄的，因为它不与力元件接触并且取而代之的是需要具有合适的柔性来确保臂的自然运动可得以执行。另一部分4.6b随后由把手元件4.3连接。 

图5所示为根据本发明的训练器材1的改进方案。该训练器材也包括腰带状元件102，该腰带状元件可围绕着人的臀部而配备。为了获得腰带状元件102的合适宽度，提供一个封闭元件103，该封闭元件安排在中间并且设计成像搭扣一样。当然，可能的是提供具有腰带状特性的不同类型的连接元件。 

在侧面，也就是说安排在各侧，所提供的力元件104通过铰链105而固定在腰带状元件102上，该铰链优选为旋转铰链（箭头105.1）。为允许旋转铰链105相对于使用者的臂进行调整，提供高度调整元件105.2， 通过该高度调整元件，力元件104的旋转铰链105可在箭头方向105.3和在相反的方向上运动。在此处所示的说明性实施方案中，力元件104本身包括气压弹簧，该气压弹簧具有活塞筒104.1和活塞杆104.2。把手元件104.3安排在活塞杆104.2上位于与活塞筒104.1相对的末端处，并且所述把手元件104.3适于以人体工学方式紧握在一只手中。 

活塞杆104.2与把手元件104.3一起可在箭头方向104.4上以及相反方向上运动，具体而言是对抗由活塞筒104.1的设计所提供的反作用力。此外，活塞筒104.1被设计为使得它在箭头方向104.41上以及在箭头方向104.42上提供反作用力。 

这些力元件104或者还优选地仅一个力元件因此被设计为使得它产生反作用力，或该力元件被设计为使得可相应地调整该反作用力。该反作用力总是由相应的活塞筒来实现，不管是拉动把手元件（在箭头方向104.41上），还是推动把手元件（在箭头方向104.42上）。 

为了相对于臂来调整柔性活塞杆的铰接点，可提供高度调整元件105.2。这样，同样可实行的是在箭头方向105.3上或相反方向上调整高度。 

图6和图7所示为根据本发明的训练器材201的第三说明性实施方案。根据本发明的训练器材201由腰带状元件202构成，该腰带状元件可围绕着人的臀部而配备。为了获得腰带状元件202的合适宽度，提供一个封闭元件203，该封闭元件安排在中间并且设计成像搭扣一样。当然，可实行的是提供具有腰带状特性的不同类型的连接元件。 

力元件204在后部安排在中间并且连接到刚性杆元件204.2。刚性杆 元件204.2是根据本体形状弯曲的，并且在其末端处具有把手元件204.3。杆206安装在引导元件204.2中，这些引导元件同样安排在腰带状元件202上的固定位置中。在后部，杆状元件206具有连接表面212，该连接表面与力元件204接触。此处优选提供形状配合且力配合的连接。在此处所示的说明性实施方案中，连接元件212为杆类形状，它与力元件204的齿轮213接合。力元件204为涡流制动器，它可通过相应的电流源和通过调节器215就其大小方面进行调节。此形状配合且力配合的连接仅仅用作说明性实施方案。取而代之的是，有可能提供准许力元件204的阻力的相应转移的任何类型的力配合且形状配合的连接件。通过另外的支承元件216而在此区域中提供额外的安装部，这些另外的支承元件同样在背面安排在腰带状元件202上。 

在腰带状元件2、102、202的改进方案中，口袋6、106、206也提供在其表面和/或圆周上。口袋6、106、206适于盛装器具和小器材，例如健身计算机、手机、MP3播放器、钥匙、身份证、纸巾、药、GPS系统、饮料瓶或类似物。 

为了在使用者的腰部确保更大的扭转刚度，腰带状元件2、102具有腿附接件7、107，该腿附接件优选为紧紧地连接到腰带状元件2、102。例如，该腿附接件可由布制成，也可由塑料制成，从而实现所需的刚度。 

或者，腰带状元件2、102、202的旋转力也可由布转移到运动服底部，在这种情况下这两个元件可由纽扣、尼龙搭扣紧固件或类似物来固定。在一种改进方案中，力元件4、104、204的在腰带状元件2、102、202处的铰接是可移除的，使得所述力元件可容易地拆卸或更换。 

一方面，根据本发明的训练器材的优点为，相比于慢跑，训练时间可大大减少，并且在训练中同时涉及身体的若干部分。臂部、肩部、胸部以及背部在训练期间都涉及到并且得到锻炼。 

脊柱上的负载减少，并且脊柱的支撑肌肉相应地得到构建并且耐力显著增加。 

根据本发明的技术器材为非常紧凑的训练器材，它可保存在任何包中并且因此可被携带而不存在问题。 

Claims (11)

1.一种用于固定在人腰部区域中的训练器材，该训练器材包括一个腰带状元件（2）和安排在该腰带状元件（2）处的至少一个力元件，其中该力元件至少间接地连接到一个把手元件，并且该力元件具有的特性是提供对抗该把手元件的拉动的一个阻力（拉力），其特征在于，该力元件（4；104；204）额外地被设计为使得它当该把手元件（4.3；104.3；204.3）在该力元件的方向上运动返回时还提供一个另外的反作用力（压力）。

2.如权利要求1所述的训练器材，其特征在于，该力元件（104）包括一个气压弹簧，其中该气压弹簧具有一个活塞筒（104.1）和一个活塞杆（104.2），该活塞杆在其自由端处展示出该把手元件（104.3）。

3.如权利要求1所述的训练器材，其特征在于，该力元件（204）为一个涡流制动器。

4.如权利要求3所述的训练器材，其特征在于，该涡流制动器的阻力能够由一个电调整装置进行调节。

5.如权利要求1所述的训练器材，其特征在于，该力元件（204）为具有一个封闭式流体回路的一个泵。

6.如权利要求1或2所述的训练器材，其特征在于，该力元件（4；104）在该腰带状元件（2；102）处的铰接是通过一个旋转铰链（5；105）进行。

7.如前述权利要求中至少一项所述的训练器材，其特征在于，该力元件（4；104）在该腰带状元件（2；102）处的铰接是可调整的。

8.如前述权利要求中至少一项所述的训练器材，其特征在于，该腰带状元件（2；102）具有一个裤腿状的附接件（7；107）并且与该附接件一体化地相连接。

9.如前述权利要求中至少一项所述的训练器材，其特征在于，该腰带状元件（2；102；202）以及设计成裤腿状衣物的一个织物是彼此可释放地相连接。

10.如前述权利要求中至少一项所述的训练器材，其特征在于，该腰带状元件（2；102；202）在其圆周上具有至少一个口袋状元件（6）。

11.如前述权利要求中至少一项所述的训练器材，其特征在于，这两个把手元件（4.3；204.3）通过一个柔性杆（4.6；204.6）彼此连接。

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