CN106132359A - 阻力支架 - Google Patents

Abstract

一种阻力支架包括成对的铰接臂，铰接臂具有彼此协作限定第一枢转点和第二枢转点的板，第一枢转点与第二枢转点彼此被距离分开。成对的夹板具有肢体附接部分以及齿轮端，齿轮端彼此啮合并在枢转点处与板枢转地联接。可调节压紧构件与板联接，以将板压紧到齿轮端上，从而摩擦地阻碍夹板相对于板的移动。关节束带与铰接臂联接，以将阻力支架附接到身体关节，从而使得铰接臂相对于关节的旋转平面位于关节的相对侧。附接构件与夹板联接，以将阻力支架附接到从关节延伸的第一和第二身体部分。

Description

阻力支架

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年12月3日提交的美国序列号14/095,455的优先权，其全部内容通过引用由此明确地合并于此。

背景技术

随着包括家用器械的锻炼器械和健身设施的激增以及许多人空闲时间的缩短，具有能够在不占用使用者的手的情况下实现和使用的价格低廉、耐用的个人健身器械是方便的。

增加肌肉的现有装置和方法使用被设计用于特定肌肉或肌肉群的自由重物或锻炼器械。自由重物克服重力起作用，通常作用于一个肌肉群并且每次仅在一个方向上施加阻力。此外，使用自由重物排斥其他活动，因为使用者用其一只或两只手拿着自由重物。自由重物通常不容易调节并且阻止使用者进行需要用手的活动，诸如做家务、打字、操作门、拿书或园艺。此外，自由重物庞大沉重并且不易运输。

锻炼器械通常不可携带，占据大量空间，并且仅专门作用于目标肌肉或肌肉群，虽然它们通常多少是可调节的。锻炼器械通常需要使用者的全部注意力，占据使用者的一只或两只手，并且不容易负担得起。

发明内容

在一个方面，本文公开的发明构思涉及用于阻力支架的铰接臂组件。铰接臂组件包括第一板和第二板，所述第一板和第二板以相对地分隔开的关系彼此可移动地联接，使得所述第一板和第二板能够朝向彼此和远离彼此选择性地移动，所述第一板和第二板彼此协作限定第一枢转点和第二枢转点，所述第二枢转点与所述第一枢转点分开第一距离。第一夹板具有第一肢体附接部分以及第一齿轮端，所述第一齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第一枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接。第二夹板具有第二肢体附接部分以及第二齿轮端，所述第二齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第二枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接，所述第二齿轮端匹配地啮合所述第一齿轮端，使得所述第一夹板和第二夹板能够彼此同步地相对于所述第一板和第二板移动。可调节压紧构件与所述第一板和第二板联接，使得所述可调节压紧构件将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上，从而摩擦地阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述第一板和第二板的移动。

在另一方面，本文公开的发明构思涉及包括成对的铰接臂的阻力支架。每个铰接臂包括第一板和第二板，所述第一板和第二板以相对地分隔开的关系彼此可移动地联接，使得所述第一板和第二板能够朝向彼此和远离彼此选择性地移动，所述第一板和第二板彼此协作限定第一枢转点和第二枢转点，所述第二枢转点与所述第一枢转点分开第一距离。每个铰接臂还具有第一夹板，所述第一夹板具有第一肢体附接部分以及第一齿轮端，所述第一齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第一枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接；以及第二夹板，所述第二夹板具有第二肢体附接部分以及第二齿轮端，所述第二齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第二枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接，所述第二齿轮端匹配地啮合所述第一齿轮端，使得所述第一夹板和第二夹板能够彼此同步地相对于所述第一板和第二板移动。可调节压紧构件与所述第一板和第二板联接，使得所述可调节压紧构件将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上，从而摩擦地阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述第一板和第二板的移动。关节束带与所述成对的铰接臂联接并且以相对地分隔开的关系支撑所述成对的铰接臂，并且将所述阻力支架附接到身体的关节，使得所述成对的铰接臂相对于所述关节的旋转平面位于所述关节的相对侧。第一附接构件与所述成对的铰接臂的所述第一夹板联接，并且被配置成将所述阻力支架附接到从所述关节延伸的第一身体部分。第二附接构件与所述成对的铰接臂的所述第二夹板联接，并且被配置成将所述阻力支架附接到从所述关节延伸的第二身体部分。

在进一步方面，本文公开的发明构思涉及用于阻力支架的铰接臂组件。 铰接臂组件包括壳体，所述壳体限定第一枢转点和第二枢转点，所述第二枢转点与所述第一枢转点分开第一距离。第一夹板，所述第一夹板具有第一肢体附接部分以及第一齿轮端，所述第一齿轮端在所述第一枢转点处与所述壳体枢转地联接。第二夹板，所述第二夹板具有第二肢体附接部分以及第二齿轮端。所述第二齿轮端在所述第二枢转点处与所述壳体枢转地联接，所述第二齿轮端匹配地啮合所述第一齿轮端，使得所述第一夹板和第二夹板能够彼此同步地相对于所述壳体移动。可调节旋转减震器组件合并在所述壳体中，并且能够操作地与所述第一夹板和第二夹板联接，使得所述可调节旋转减震器组件沿所有方向阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述壳体的移动。

附图说明

在图中，相似的附图标记代表并指示相同或类似的元件或功能。当考虑对发明构思的以下详细描述时，可更好地理解本文公开的发明构思的实施方式。这种描述参照附加图形图、示意图、图表、绘图和附录。在附图中：

图1是根据本文公开的发明构思的阻力支架的实施例的立体图。

图2是图1的阻力支架的顶视平面图。

图3A是被示出处于延伸位置的图2的阻力支架的铰接臂的侧视图。

图3B是被示出处于屈曲位置的图3A的铰接臂的侧视图。

图4是根据本文公开的发明构思的阻力支架的实施例的立体图。

图5是图4的阻力支架的铰接臂的实施例的立体图。

图6是图5的铰接臂的分解立体图。

图7是根据本文公开的发明构思的被示出附接到人肩部的肩部阻力支架的背部立体图。

图8是根据本发明的具有可调节旋转减震器组件的铰接臂的实施例的正视图。

具体实施方式

在详细解释本文公开的发明构思的至少一个实施例之前，应该理解，所述发明构思的应用不受限于以下描述中叙述或附图中图示的部件的结构排列或步骤或方法的细节。本文公开的发明构思能够具有其他实施例或能够以各种方式实践或执行。此外，应该理解，本文采用的措辞和术语是为了描述并且不应该被视作限定。

在本文公开的发明构思的实施例的以下详细描述中，叙述了许多具体细节，以便更彻底地理解所述发明构思。但是，对本领域普通技术人员显然的是，可在没有这些具体细节的情况下实践本文公开的发明构思。在其他例子中，不详细描述众所周知的特征，以避免不必要地复杂化本发明。

如在此使用的，附加到附图标记的符号“a-n”仅意图用作涉及一个或多于一个并上至无限个相应附图标记所确定的元件或特征的方便简写（例如，100a-n）。类似地，附图标记后面的字母意图涉及与之前描述的具有相同附图标记的元件或特征可类似但不必相同的特征或元件的实施例（例如，100、100a、100b等）。这种简写符号仅是为了清楚和方便起见而使用的，并且不应该被解释为以任何方式限制本文公开的发明构思，除非明确声明相反。

如在此使用的，用语“包括”、“包括着”、“包含”、“包含着”、“具有”、“具有着”或其任何其他变形，意图覆盖非排他性包含。例如，包括一系列元件的过程、方法、物品或设备不必仅限于那些部件，而是可以包含未明确列出的或这种过程、方法、物品或设备所固有的其他元件。此外，除非明确声明相反，否则“或”指的是包含性的或而非排他性的或。例如，以下任何一个都满足情况A或B：A为真（或存在）和B为假（或不存在），A为假（或不存在）和B为真（或存在），以及A和B都为真（或存在）。

如在此使用的，修饰语“大约”、“近似”和“大体上”意图不仅包括精确值、量、程度、方位或其他被修饰的特征或值，还意图包括由例如测量误差或精度、制造容差、施加于各种零件或部件上的应力、观察者误差、磨损及其组合导致的一些轻微变化。

最后，如在此使用的，对“一个实施例”或“实施例”的任何涉及都表示结合所述实施例描述的特定元件、特征、结构或特点被包括在至少一个实施例中。在说明书各处出现的措辞“在一个实施例中”不必全部涉及同一实施例。本文公开的发明构思意图包含本文描述的实施例的特征中的一个或更多的任何组合、子组合及置换。

本文公开的发明构思的示例性实施例提供易于使用且有效的塑身装置和方法，其包括可佩带的阻力支架，阻力支架可调节、负担得起、重量轻、便携、安全、有效、方便及不引人注意。根据本文公开的发明构思的实施例的阻力支架被配成被安装到人体上，以阻抗正常的日常身体移动，从而促进肌肉生长并增强和强健肌肉和附近组织。示例性实施例包括可重复使用的框架，该框架容易在身体关节附近固定到使用者的身体上，并且关节连接在齿轮连接的多中心铰链周围，其阻力可以调节以便沿所有方向阻碍或阻抗关节动作。

根据本文公开的发明构思的阻力支架的实施例被配置成作为模制的部分外骨骼框架齐平地配合到身体，并且可具有某些美学设计元素（诸如艺术作品或塑身形状），例如以迎合目标市场群体。此外，根据本文公开的发明构思的阻力支架的实施例容易穿戴（例如穿戴在正常衣服之上或之下）和取下，而不会损坏或改变衣服，并且可容易地存储和调节。根据本文公开的发明构思的阻力支架的一些实施例还可作为防具提供一些附带益处或可具有外骨骼的功能。

在一些实施例中，根据本文公开的发明构思的阻力支架被配置成围绕肘关节应用于人的手臂，允许阻力支架将阻力集中于手臂的二头肌和三头肌肌肉群，而不会干扰手的使用和正常的手动灵活性和手的移动。例如，根据本文公开的发明构思的肘部阻力支架可利用弹性的魔术贴粘合件（诸如带）在肘关节处被安装到使用者手臂上，由此使得肘部阻力支架不会阻碍使用者手的使用或移动。

根据本文公开的发明构思的阻力支架的实施例包括具有可调节的阻力的成对的或两个多中心铰链。多中心铰链的一些实施例可利用摩擦阻力并实现调节构件，诸如翼形螺母或耳片，调节构件被加紧以增大摩擦阻力或松弛以减小摩擦阻力。摩擦阻力是便宜的，因此实现和制造是负担得起的，还为个人使用提供了改变阻力的合理可调节方法。例如，在一些实施例中，摩擦构件可位于多中心铰链的相对压力板之间，以进一步向多中心铰链添加摩擦阻力。

根据本文公开的发明构思的多中心铰链可包括两个枢转点，以允许经齿轮连接在一起的两个夹板同步移动。这允许在多中心铰链的每个枢转点处结合阻力。在一些实施例中，可实现可调节旋转减震器设计以提供阻力，其中，多中心铰链的移动迫使流体通过可调节的受限通道以对移动提供阻力。

此外，根据本文公开的发明构思的阻力支架的实施例关注在我们的久坐人口中不断增加的若干身体问题的领域。其中一个是三头肌周围的脂肪组织。由于长期的低阻力（与短期、低重复性、高负荷相对），根据本文公开的发明构思的阻力支架具有相对快的强健肌肉群和燃烧脂肪的效果，并且具有抵抗骨质疏松症、增强骨骼、软骨和韧带的额外益处。

本公开的一些实施例包括具有成对多中心铰链的阻力支架，其包括通过齿轮彼此联接的两个（或更多个）夹板，从而协调它们的移动，并且多中心铰链的移动被摩擦和/或被旋转减震器阻碍。一些实施例的一个特征可以是多中心铰链被应用于关节的角度。例如，成对的多中心铰链可被配置成与在关节处以预定角度交会的两个骨头的旋转中心所限制的平面相交。在一些实施例中，当根据本文公开的发明构思的阻力支架被应用于正常健康的成年人肘关节时，所述角度可为近似40°。多中心铰链的成对枢转点经齿轮连接在一起，使得两个支架同步移动，从而在每个多中心铰链的两个枢转点处结合阻力。此外，成对的枢转点允许根据本文公开的发明构思的阻力支架附接到使用者的身体，使得多中心铰链与骨头对齐，以模仿身体关节的移动，而不会使阻力支架在阻力支架附接到使用者的关节、肢体或身体的点处相对于皮肤表面不合适地移动。

本领域技术人员将容易地意识到，可对根据本文公开的发明构思的阻力支架的一些实施例进行各种修改，诸如但不限于，各种形状、大小、材料（包括织物、皮革或金属）、紧固件或用于接纳紧固件的元件、关节或肢体锚固方法和部件、不同的阻力源，及其组合。

此外，根据本文公开的发明构思的阻力支架的实施例可以与用于身体的任何部分的锻炼系统一起实现，包括在失重或低重力环境中。根据本文公开的发明构思的阻力支架的用途还从锻炼延伸到健康应用，诸如复健，或用于抑制痉挛或不受控制的移动，诸如在一些神经性失调或疾病的情形中。在一些实施例中，大小合适的根据本文公开的发明构思的阻力支架还可用作运动员训练的补充装置。因此，根据本文公开的发明构思的实施例提供用于锻炼一组肌肉并增强肌肉/骨骼/软骨/肌腱强度的可穿戴、重量轻、低成本、安全、有效并且方便的阻力支架。

现在参照附图，并具体参照图1-2，其中示出了根据本文公开的发明构思的阻力支架100的实施例。阻力支架100被配置成与成年人的肘部一起使用，并且包括成对的铰接臂102、以分隔开的关系支撑铰接臂102的肘部束带104、与铰接臂102联接的腕部连接器106以及与铰接臂102联接的上臂连接器108。

该对铰接臂102包括彼此大体相同（例如，彼此的镜像）的两个铰接臂102。因此，在此将详细描述单个铰接臂102，以避免不必要地复杂化本发明。铰接臂102包括多中心铰链110和成对的夹板112。夹板112彼此可移动地联接并与多中心铰链110联接，如下文将描述的。

多中心铰链110包括通过压紧组件116彼此可移动地联接的成对的相对板114，使得相对板114可朝向和远离彼此移动并且使得相对板114被压紧组件116朝向彼此压紧。

相对板114彼此协作以限定包括第一枢转点118a和第二枢转点118b的至少两个枢转点。枢转点118a和118b彼此分开预定距离d（图2），当阻力支架100被配置成应用于典型的成年人肘部时，该距离可以是约3cm，或者在一些实施例中，该距离的范围可为约2cm至约4cm。在一些实施例中，相对板114可协作限定任何期望数量的枢转点118a-n，诸如三个或更多个枢转点118a-n。

相对板114可被实现成压紧板或压力板并且可具有大体平坦的相对表面。相对板114可由任何期望的材料构成，诸如金属、合金、弹性塑料、聚合物、陶瓷材料、树脂、纤维材料，及其组合，并且可用任何期望的方式被制造，诸如通过机加工、铸造、模制，及其组合。

压紧组件116包括一个或更多连接器120以及可移动地与连接器120联接的一个或更多压紧构件122。连接器120被示出与相对板114联接，使得连接器120与第一板114联接并且在枢转点118a和118b中的每个处延伸通过两个相对板114。连接器120可被实现成带螺纹的轴、紧固件、销、轴杆、铆钉、凸轮、夹子或以任何其他期望方式被实现为使得连接器120可移动地将相对板114联接成相对的分隔开的关系，从而使得相对板114可朝向和远离彼此移动。连接器120可由任何期望的材料构成，诸如金属、合金、非金属、弹性塑料、树脂、聚合物、陶瓷，及其组合。

压紧构件122可移动地与连接器120联接（例如，经螺纹或以其他可移动方式接合），使得相对板114可在连接器120和压紧构件122之间压紧并且可通过相对于连接器120移动压紧构件122朝向或远离彼此移动。在图1-2所示的实施例中，压紧构件122被示出作为翼形螺母，并且可被实现成平头螺母、螺纹旋钮、夹子、托架、紧固件或以任何其他期望方式被实现为使得压紧构件122可相对于连接器120移动，从而在压紧构件122和连接器120之间压紧相对板114。

应该理解，利用本文公开的发明构思可实现任何期望数量的连接器120和压紧构件122，并且在一些实施例中，连接器可在除枢转点118a和118b之外的位置处联接相对板114。

每个夹板112包括肢体附接部分124和齿轮端126（图1）。肢体附接部分124被配置成将夹板122连接到通过关节连接起来的身体部分的肢体，诸如如下文将描述的经由腕部连接器106或上臂连接器108。

齿轮端126被配置成位于相对板114之间并且可移动地或可枢转地与相对板114联接。齿轮端126在枢转点118a和118b处彼此匹配地啮合。例如，齿轮端126可与压紧组件116的连接器120联接，并且可位于或夹在相对板114之间，使得当相对板114被压紧组件116压紧时，齿轮端126和/或夹板112的一些部分摩擦地接合相对板114的一个或更多表面，从而使得夹板112被压紧在相对板114之间，从而使得夹板112相对于多中心铰链110的移动被摩擦地阻碍或抵抗。联接齿轮端126的齿轮装置可具有任何大小、尺寸或配置，只要齿轮端126彼此匹配地啮合，使得铰接臂102的两个夹板112相对于多中心铰链110同步地移动。

此外，夹板112的齿轮端126彼此匹配地啮合，使得夹板112相对于多中心铰链110彼此同步地移动。例如，施加到夹板112中的第一夹板上的力致使夹板112中的第二夹板相对于多中心铰链110移动，该第二夹板的齿轮端126与夹板112中的第一夹板的齿轮端126匹配地啮合；反之亦然。并且相对板114和每个夹板112之间的摩擦阻力是累加的，以形成多中心铰链110的总摩擦阻力。在一些实施例中，相对板114和夹板112的摩擦或接触表面被配置成，使得相对板和夹板之间的摩擦阻力沿所有移动方向施加，并且使得相对板114和夹板112之间的摩擦阻力大体不变并独立于夹板112相对于相对板114的角度或位置。

夹板112可相对于多中心铰链110的相对板114移动，使得铰接臂102可在图3A所示的延伸位置和图3B所示的一个或更多屈曲位置之间移动。在一些示例性实施例中，当铰接臂102处于图3A所示的延伸位置时，枢转点118a和118b限定的轴线128可以以角度α与夹板112中的一个的轴线130相交，对于成年人肘关节，角度α可以为约40°，如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的那样。如本领域普通技术人员应该明白的，在一些实施例中，夹板112中的一个或两个可具有相对于相应的肢体附接部分124成任何期望角度（例如，在约36°和约44°之间）的齿轮端126或其他部分，使得轴线128以角度α与夹板112中的一个的轴线130相交。此外，在一些实施例中，角度α可以为40°或者角度范围可以为约36°至约44°。

夹板112可由任何期望的材料制成，诸如金属、合金、非金属、弹性塑料或树脂、尼龙、陶瓷、橡胶材料、木头、天然材料、纤维材料，及其组合。夹板112的一些示例性实施例可包括与夹板112联接的可取下的透气软内衬，内衬被配置成在夹板112和使用者手臂之间提供软的吸收性接触表面，如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的那样。

在一些实施例中，一个或更多摩擦构件可位于一个或更多齿轮端126和相对板114之间，从而增大、减小或以其他方式调整多中心铰链110的摩擦阻力。例如，摩擦构件可被实现成摩擦垫或摩擦盘，并且可由任何期望的材料构成，诸如天然或合成橡胶、树脂、纤维材料、聚合物、天然材料、纺织材料、陶瓷材料,及其组合。

返回参照图1-2，肘部束带104包括肘架132和保持带134。肘部束带104联接到铰接臂102的多中心铰链110，使得肘部束带104以分隔开的关系支撑铰接臂102，从而使得人肘部可至少部分地位于肘部束带104中,并且从而使得每个铰接臂102可位于使用者肘部的相对侧并且定向为大体垂直于使用者肘部的旋转平面。肘部束带104可与该对铰接臂102协作限定其间的关节接纳空间。肘部束带104将铰接臂102牢固地控制就位并且维持铰接臂102的相对位置，而不会改变或损坏衣服，不会妨碍肘部的动作范围，或者截断循环或压迫使用者手臂的神经。

肘部束带104可由织物、塑料、皮革或魔术贴紧固件，和/或其组合构成（例如，呈带、绳、缆、套箍或环状物的形式）。此外，肘部束带104可包括调节肘架132和/或保持带134的长度、大小和/或张力的任何期望的机构。

肘架132是大体无弹性的（例如，为了最小化或大体上防止阻力支架100在使用期间的移动或移位）。肘架132可被实现成环状物，其他合适形状的构件，其被配置成使得肘部可至少部分地位于或兜在其中（例如，大体处于中心），并且可包括允许肘部的一部分从中伸出的开口。肘架132可由柔软的大体无弹性的材料构成（例如，透气纺织品、织物、闭孔泡沫塑料材料或聚合物材料），使得肘架132为肘部提供舒适的垫撑，同时牢固地保持阻力支架100就位并最小化阻力支架100在使用期间相对于肘部的移位或移动。

保持带134可被实现成由任何期望材料（例如，纺织品、聚合物材料、织物、闭孔泡沫塑料材料或皮革）制成的柔性带或条带，并且与肘架132相对且分隔开一定距离地联接到多中心铰链110，使得当使用者肘部位于肘部束带104中时，保持带134在使用者肘部或其他关节附近接合使用者的前臂。保持带134是可调节的，以将肘部或其他关节牢固地保持在肘架132中，而不会截断循环，压迫使用者手臂中的神经，从而避免造成使用者手臂肿胀或麻木，如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的那样。

腕部连接器106和上臂连接器108可彼此类似地被实现，并且可由可洗材料构成，诸如具有软滑内部的闭孔泡沫塑料，给予其可打开的圈或套箍结构。

腕部连接器106与该对铰接臂102的夹板112的肢体附接部分124联接，使得腕部连接器106不会束缚腕部，而是允许自由移动，从而腕部可在腕部连接器106内扭动（例如，自由地扭动和/或转动，从而在手掌向下和手掌向上位置之间的整个动作范围内移动使用者的手）。腕部连接器106可被实现成套箍或保持条带或环，并且可具有可调节的大小、宽度和张力，诸如经由一个或更多按扣、按钮、拉链、魔术贴紧固件、系带、系绳、弹性条带、搭扣、磁体或任何其他紧固装置或方法来调节。在一些实施例中，腕部连接器106可缠绕或以其他方式附接到夹板112，并且在一些实施例中，腕部连接器106可经由粘合剂或魔术贴紧固件与夹板112联接。

上臂连接器108与铰接臂102的夹板112的肢体附接部分124联接，并且被配置成适配铰接臂102的夹板112，以将阻力支架100的该对铰接臂102牢固地连接在使用者上臂的相反侧。在一些实施例中，上臂连接器108可缠绕或以其他方式附接到夹板112，并且在一些实施例中，上臂连接器108可经由粘合剂或魔术贴紧固件与夹板112联接。上臂连接器108可调节成上臂的大小并且横跨手臂顶部紧固。在一些实施例中，上臂连接器108可被设计成使得其可与肩部铰链连接并且可附接到总的身体装置，该总的身体装置包括根据本发明的多个铰接臂和多中心铰链。

在操作中，可如下使用阻力支架100。使用者可从存放处取出阻力支架100，并且可打开阻力支架100。使用者可将使用者的前臂之一插入肘部束带104，使得肘部束带104位于关节（诸如使用者肘部）之上，从而使得肘架132大体位于肘部之上的中心处，并且保持带134在肘部附近配合在前臂之上以使阻力支架100与肘部对齐。使用者可将上臂连接器108紧贴地紧固在使用者的上臂之上和周围，并且可将腕部连接器106紧固在使用者的腕部之上和周围，同时确保腕部可自由旋转。根据使用者的期望，阻力支架100可被穿戴在普通衣服之上或之下。在一些实施例中，当阻力支架100被穿戴在正常衣服之下时，阻力支架100可不需要修改正常衣服和/或可被配置成几乎发现不了其在正常衣服之下。

为了使用，使用者仅在正常日常活动（诸如工作、打字、休息、读书或走路）期间穿戴阻力支架100。使用者可通过调整或调节压力组件116施加在板114上的压力或压紧力来调节阻力支架100的阻力（如上所述）。一旦找到期望的阻力，使用者可调节每个压紧组件116处的压紧，从而使得每个铰接臂102处的阻力相对相等，使得阻力支架100在使用期间不会偏向最弱阻力和可能扭曲（例如，横向地屈曲）。应该理解，在一些实施例中，对于使用者来说有利的是，在每个手臂穿戴阻力支架100，以避免偏向无负担的手臂（例如，未穿戴阻力支架100的手臂）。

如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的，阻力支架100被配置成，使得多中心铰链110在解剖学上是正确的并遵循使用者关节的正常移动，从而使得当使用者移动他们的手臂时，腕部连接器106和/或上臂连接器108相对于使用者手臂保持相对静止，并且不会移动或摩蹭使用者的皮肤。例如，阻力支架100在解剖学上正确地相对于关节移动，从而使得当腕部连接器106和上臂连接器108附接到使用者身体，并且阻力支架100在延伸位置和两个或更多个屈曲位置之间移动时，腕部连接器106和上臂连接器108相对于第一和第二身体部分大体静止。这允许使用者穿戴阻力支架（诸如阻力支架100）更长的时间并且增加有相对大的阻力，而不会在腕部连接器106、肘部束带104和上臂连接器108与使用者手臂接触的点引起任何疼痛、不适或使用者皮肤的损伤。

为了取下阻力支架100，使用者可简单地拆下腕部连接器106和上臂连接器108，并且从肘架132滑出肘部。然后，可将阻力支架100对半折叠，以易于存储。

如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的，阻力支架100可被如下地修改从而可应用于膝关节，即，通过合适地改变腕部连接器106的大小以适配使用者脚腕，改变上臂连接器108的大小以适配使用者的大腿，并且重新配置肘部束带104以束套使用者的膝盖。例如，可增大多中心铰链110的摩擦阻力以适应更强的腿部肌肉。此外，在一些实施例中，上臂连接器108可被配置成允许阻力支架100作为局部或完整的外骨骼的一部分与其他阻力支架联接或连接，所述其他阻力支架诸如膝盖阻力支架（例如，具有0°的角或偏置及较大的旋转半径）、肩部阻力支架（例如，具有3维旋转和较大的半径）、背部阻力支架，以及其他阻力支架，其与阻力支架100类似地被实现和/或包括与多中心铰链110类似的一个或更多的多中心铰链的其他阻力支架。

现在参照图4-6，其中示出了根据本文公开的发明构思的阻力支架100a的实施例。阻力支架100a与阻力支架100类似地被实现，并且包括铰接臂102a、关节束带136、附接构件138和附接构件140。铰接臂102a彼此大体相同（例如，彼此的镜像），并且下文将详细描述铰接臂102a，以避免不必要地复杂化本发明。

现在参照图5-6，铰接臂102a可与铰接臂102类似地被实现并且包括多中心铰链110a、夹板112a和夹板112b。

多中心铰链110a可与多中心铰链110类似地被实现并且包括板114a、板114b和压紧组件116a。

板114a和114b可与板114类似地被实现，并且以相对地分隔开的关系彼此可移动地联接（例如，经由压紧组件116a），从而使得板114a和114b可朝向彼此和远离彼此选择性地移动。板114a和114b彼此协作限定彼此分开预定距离（例如，约3cm）的枢转点118c和118d。板114b可包括关节束带槽口141a和141b，关节束带槽口141a和141b被配置成用作关节束带136的附接点，如下文将描述的。

夹板112a可与夹板112类似地被实现，并且具有肢体附接部分124a和齿轮端126a，齿轮端126a位于板114a和114b之间并且在枢转点118c处与板114a和114b可枢转地联接。肢体附接部分124a包括形成在其中的一个或更多槽口142a以及一个或更多槽口142b，并且被配置成允许附接构件138连接到或以其他方式联接到肢体附接部分124a。在一些实施例中，夹板112a限定轴线130a并且齿轮端126a可相对于轴线130成角度β，角度β可以为约40°或其范围可为约36°至约44°。

此外，夹板112a包括位于齿轮端126a附近的一个或更多附接开口143，附接开口143被配置成用作关节束带136与夹板112a联接的附接点，如下文将描述的。

夹板112b可与夹板112类似地被实现，并且具有肢体附接部分124b和齿轮端126b，齿轮端126b位于板114a和114b之间并且在枢转点118d处与板114a和114b可枢转地联接。齿轮端126b匹配地啮合齿轮端126a，从而使得夹板112a和112b可相对于板114a和114b在延伸位置和一个或更多屈曲位置之间彼此同步地移动。

肢体附接部分124b包括形成在其中的一个或更多槽口142a，并且槽口142a被配置成允许附接构件138连接到肢体附接部分124b。此外，夹板112b包括位于齿轮端126b附近的一个或更多附接开口143，附接开口143被配置成用作关节束带136与夹板112b联接的附接点，如下文将描述的。

在一些实施例中，枢转点118c和118d彼此协作限定轴线128a并且夹板112b限定轴线130b，当夹板112a和112b处于延伸位置时，轴线128a相对于轴线130a成角度γ（例如，约40°或其范围可为约36°至约44°）。如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的，阻力支架的实施例可具有不同的角度或偏置，所述角度或偏置由每个骨头的旋转中心相对于特定关节的正常打开角度的相对角度确定,阻力支架100a被配置应用于该特定关节。

压紧组件116a可与压紧组件116类似地被实现，并且包括连接器120a和120b、压紧构件122a和122b以及一个或更多摩擦构件144。压紧组件116a与板114a和114b联接，使得压紧构件116a将板114a和114b压紧到齿轮端126a和126b上，从而当夹板112a和112b在延伸位置和一个或更多屈曲位置之间移动时，以大体恒定和均匀的水平沿所有方向摩擦地阻碍夹板112a和112b相对于板114a和114b的移动。

连接器120a和120b与板114a和114b联接并延伸通过板114a和114b。压紧构件122a和122b分别与连接器120a和120b联接，并且可相对于板114a和板114b和/或连接器120a和120b中的至少一个在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，压紧构件122a以第一压紧力将板114a和114b压紧到齿轮端126a和126b上；并且在第二位置，压紧构件122a以不同于第一压紧力的第二压紧力将板114a和114b压紧到齿轮端126a和126b上。

摩擦构件144位于板114a和114b中的至少一个和齿轮端126a之间。摩擦构件144可由任何期望的材料或材料组合构成，诸如天然或合成橡胶或橡胶类材料、聚合物材料、多孔材料、纤维材料、氯丁橡胶（诸如Neoprene 50 Duro）、纺织品、编织材料、合金、金属和陶瓷材料。示例性最佳材料可最大化摩擦，同时最小化劣变，并且可具有中等的压紧以调节摩擦大小。在一些实施例中，一个或更多摩擦构件144可位于板114a和114b中的至少一个和齿轮端126b之间。以此方式，摩擦构件144在板114a、板114b和齿轮端126a和126b之间被压紧组件116a压紧，以进一步增大铰接关节110a的摩擦阻力。

板114a和114b可包括摩擦构件接合槽口146，接合槽口146可被配置成大体平坦的并且大小和形状可形成为与摩擦构件144的形状和大小相对应，从而摩擦地接合摩擦构件144和/或将摩擦构件144至少部分地接纳在其中。此外，齿轮端126a和126b可在其一侧或两侧上包括摩擦构件接合表面148，接合表面148被配置成与摩擦构件接合槽口146对齐并摩擦地接合摩擦构件144，使得摩擦构件144被压紧或夹在摩擦构件接合槽口146和摩擦构件接合表面148之间。此外，在一些实施例中，板114a可包括一个或更多压紧构件槽口150，压紧构件槽口150被配置成接合或至少部分地在其中接纳压紧构件122a和/或122b。摩擦构件接合槽口146和摩擦构件接合表面148可被配置成用以彼此协作，以大体均匀地摩擦阻碍夹板112a和112b相对于板114a和114的移动，当夹板112a和112b在展开位置和一个或更多屈曲位置之间移动时，该摩擦阻碍在夹板112a和112b相对于板114a和114b的所有角度处保持大体恒定。

如本领域普通技术人员应该明白的，在一些实施例中，可省略摩擦构件接合槽口146、摩擦构件接合表面148和压紧构件槽口150中的一个或更多或全部。

返回参照图4，关节束带136与成对的铰接臂102a联接，并且被配置成以相对地分隔开的关系支撑该对铰接臂102并且将阻力支架100a附接到身体关节，从而使得该对铰接臂102a相对于关节的旋转平面位于关节的相对侧。

关节束带136可与肘部束带104类似地被实现，并且包括与铰接臂102a联接（例如，经由槽口141和/或附接开口143）的关节架132a和保持带134a。

关节架132a与上述肘架132类似地被实现，经由板114b的关节束带槽口141a联接到铰接臂102a，并且经由附接开口143联接到夹板112a和112b。此外，关节架132a包括被配置成环绕或以其他方式围绕关节的一部分（例如，肘部尖端、膝盖骨、肩部）的开口152，从而使关节架132a在关节上处于中心。

保持带134a与保持带134类似地被实现，经由板114b的关节束带槽口141b联接到铰接臂102a，并且经由槽口142b联接到夹板112a。保持带134a和关节架134a彼此分开一定距离，从而使得关节架132a、保持带134a和该对铰接臂102a彼此协作在其间限定关节接纳空间154。

附接构件138可与腕部连接器106类似地被实现，并且经由槽口142a与该对铰接臂102a的夹板112a联接。附接构件138被配置成将阻力支架100a附接到从关节延伸的第一身体部分。

附接构件140可与上臂连接器108类似地被实现，并且经由槽口142a与该对铰接臂102a的夹板112b联接。附接构件140被配置成将阻力支架100a附接到从关节延伸的第二身体部分。

如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的，在一些实施例中，阻力支架100a可包括具有相对于彼此和/或相对于多中心铰链110成角度的肢体附接部分124a和124b的夹板112a和112b，使得阻力支架100在使用时与使用者的肢体大体齐平，从而使得可在正常衣服之下穿戴阻力支架100a并且从而使得几乎发现不了阻力支架100a在正常衣服之下。

现在参照图7，在一些实施例中，根据本文公开的发明构思的肩部阻力支架160可包括成对的多中心铰链110b和110c、夹板112c及夹板112d。

多中心铰链110b和110c可与上述多中心铰链110和110a类似地被实现，并且可联接到彼此，从而符合多个旋转平面，以模仿人肩关节的三维移动。例如，多中心铰链11b中的一个可定向为从而允许在肩关节处沿横向抬高和降低手臂，并且另一多中心铰链可成角度，从而允许向前和向后抬高和降低手臂。在一些实施例中，夹板112c可相对于多中心铰链110b成任何角度，对于典型的成年人肩部，角度可为约30°，并且多中心铰链110c可包括具有第一枢转点的第一部分162和具有第二枢转点的第二部分164，第一和第二部分相对于彼此成一角度，对于典型的成年人肩部，该角度可为约18°。

此外，在一些实施例中，夹板112c可被配置成，使得第一肩部阻力支架160可与相对肩部上的第二肩部阻力支架160联接，或者与脊柱或背部阻力支架联接，诸如经由一个或更多狭槽、凸缘、附接开口、束带、紧固件、或其组合进行联接。

类似地，在本文公开的发明构思的一些实施例中，夹板112d可被配置成，通过与一个或两个铰接臂102和/或102a联接，使肩部阻力支架160与本文描述的阻力支架100和/或100a联接，诸如经由一个或更多紧固件、夹子、托架、上臂连接器108或附接构件140、或其组合进行联接。

现在参照图8，在一些实施例中，根据本文公开的发明构思的铰接臂170可包括壳体172、可调节旋转减震器组件174及夹板112e和112f。

壳体172可限定彼此分开一定距离的至少两个枢转点176a和176b。夹板112e和112f可包括彼此匹配地啮合并且在枢转点176a和176b处与壳体172可移动地（例如，可旋转地或枢转地）联接的齿轮端126e和126f，使得夹板112e和112f可相对于壳体172在延伸位置和一个或更多屈曲位置之间移动。

可调节旋转减震器组件174可合并到壳体172中，并且被配置成经由粘性摩擦抵抗动作。可调节旋转减震器组件174包括第一流体腔178以及第二流体腔180，第一流体腔178具有与夹板112e和第一阻力构件181a联接的可移动流体移置构件179a，第二流体腔180包括与夹板112f和第二阻力构件181b联接的可移动流体移置构件179b，流体腔178和180经由流体通道182a和182b彼此流体联接。流体移置构件179a和179b相对于流体腔178和180可移动（例如，可旋转），使得当夹板112e相对于壳体172移动时，流体移置构件179a移置、移动、泵送或迫使一定体积的流体通过第一阻力构件181a，并经由流体通道182a从流体腔178到达流体腔180中，并且使得当夹板112f相对于壳体172移动时，流体移置构件179b移置、移动、泵送或迫使一定体积的流体通过第二阻力构件181b，并经由流体通道182b从流体腔180到达流体腔178中。流体移置构件179a和179b可沿相对方向移动（例如，顺时针和逆时针），从而使得，当夹板112e和112f相对于壳体172移动时，彼此同步地，第一体积的流体流过第一阻力构件181a并经由流体通道182a从流体腔178到达流体腔180中，并且一定体积的流体流过第二阻力构件181b并经由流体通道182b从流体腔180到达流体腔178中，从而阻碍夹板112e和112f的移动。

调节构件184可移动地与流体通道182a和182b中的至少一个联接，使得调节构件184可在流体通道182a或182b具有第一直径或大小的第一位置和流体通道182a或182b具有第二大小或第二直径的第二位置之间移动。流体通道182a和182b的大小形成为，使得位于流体腔178和180中的流体（例如，液压流体、水、加压气体或任何其他流体）遭遇预定的粘性摩擦阻力，并且调节构件184可被选择性地移动以调整流阻力，从而沿所有方向以大体恒定的水平并且以夹板112e或112f相对于壳体172的所有角度或位置，阻碍夹板112e或112f相对于壳体172移动。在一些示例性实施例中，可调节旋转缓冲器组件174可被配置成，根据阻碍夹板112e或112f相对于壳体172的移动速度，向夹板112e或112f的动作提供可变或可调节的阻碍，如受益于本发明的本领域普通技术人员应该明白的。

如本领域普通技术人员应该明白的，铰接臂102、102a和170的任何期望组合可与根据本文公开的发明构思的阻力支架一起实现，以向人体的一个或更多关节提供阻力。

根据本文公开的发明构思的阻力支架易于使用，并且有效地促进肌肉生长以及增强和强健肌肉和附近的肌腱、关节及其他组织。

根据以上描述，显然的是，本文公开的发明构思被很好地适配和/或配置成实现所述目的并获得本文提及的优点以及本文公开的发明构思所固有的优点。虽然为了本发明的目的已经描述了本文公开的发明构思的目前优选的实施例，但是应该理解可进行许多改变，这些改变是其本身容易被本领域技术人员想到并且是在本文公开和要求权利的发明构思的范围和覆盖区域内实现的改变。

Claims (20)

1.一种用于阻力支架的铰接臂组件，包括：

第一板和第二板，所述第一板和第二板以相对地分隔开的关系彼此可移动地联接，使得所述第一板和第二板能够朝向彼此和远离彼此选择性地移动，所述第一板和第二板彼此协作限定第一枢转点和第二枢转点，所述第二枢转点与所述第一枢转点分开第一距离；

第一夹板，所述第一夹板具有第一肢体附接部分以及第一齿轮端，所述第一齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第一枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接；

第二夹板，所述第二夹板具有第二肢体附接部分以及第二齿轮端，所述第二齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第二枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接，所述第二齿轮端匹配地啮合所述第一齿轮端，使得所述第一夹板和第二夹板能够彼此同步地相对于所述第一板和第二板移动；以及

可调节压紧构件，所述可调节压紧构件与所述第一板和第二板联接，使得所述可调节压紧构件将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上，从而摩擦地阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述第一板和第二板的移动。

2.如权利要求1所述的铰接臂组件，还包括位于所述第一板和第二板中的至少一个和所述第一齿轮端之间的至少一个摩擦构件。

3.如权利要求2所述的铰接臂组件，其中，所述至少一个摩擦构件包括橡胶材料。

4.如权利要求2所述的铰接臂组件，其中，所述至少一个摩擦构件是第一摩擦构件，还包括位于所述第一板和第二板中的至少一个和所述第二齿轮端之间的第二摩擦构件。

5.如权利要求1所述的铰接臂组件，其中，所述第二齿轮端匹配地啮合所述第一齿轮端，使得所述第一夹板和第二夹板能够相对于所述第一板和第二板在延伸位置和一个或更多屈曲位置之间移动。

6.如权利要求5所述的铰接臂组件，其中，所述第一枢转点和第二枢转点彼此协作以限定第一轴线，并且所述第一夹板限定第二轴线，并且其中，当所述第一夹板和第二夹板处于所述延伸位置时，所述第一轴线相对于所述第二轴线以在约36°和约44°之间的角度成角度。

7.如权利要求5所述的铰接臂组件，其中，所述可调节压紧构件将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上，从而当所述第一夹板和第二夹板在所述延伸位置和所述一个或更多屈曲位置之间移动时，以基本恒定的水平摩擦地阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述第一板和第二板的移动。

8.如权利要求1所述的铰接臂组件，其中，所述可调节压紧构件将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上，从而沿所有方向摩擦地阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述第一板和第二板的移动。

9.如权利要求1所述的铰接臂组件，其中，所述可调节压紧构件能够相对于所述第一板和第二板中的至少一个在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述可调节压紧构件用第一压紧力将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上，并且在所述第二位置，所述可调节压紧构件用不同于所述第一压紧力的第二压紧力将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上。

10.一种阻力支架，包括：

成对的铰接臂，每个铰接臂包括：

第一板和第二板，所述第一板和第二板以相对地分隔开的关系彼此可移动地联接，使得所述第一板和第二板能够朝向彼此和远离彼此选择性地移动，所述第一板和第二板彼此协作限定第一枢转点和第二枢转点，所述第二枢转点与所述第一枢转点分开第一距离；

第一夹板，所述第一夹板具有第一肢体附接部分以及第一齿轮端，所述第一齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第一枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接；

第二夹板，所述第二夹板具有第二肢体附接部分以及第二齿轮端，所述第二齿轮端位于所述第一板和第二板之间并在所述第二枢转点处与所述第一板和第二板枢转地联接，所述第二齿轮端匹配地啮合所述第一齿轮端，使得所述第一夹板和第二夹板能够彼此同步地相对于所述第一板和第二板移动；以及

可调节压紧构件，所述可调节压紧构件与所述第一板和第二板联接，使得所述可调节压紧构件将所述第一板和第二板压紧到所述第一齿轮端和第二齿轮端上，从而摩擦地阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述第一板和第二板的移动；以及

至少一个关节束带，所述关节束带与所述成对的铰接臂联接并且以相对地分隔开的关系支撑所述成对的铰接臂，并且将所述阻力支架附接到身体的关节，使得所述成对的铰接臂相对于所述关节的旋转平面位于所述关节的相对侧；

第一附接构件，所述第一附接构件与所述成对的铰接臂的所述第一夹板联接，并且被配置成将所述阻力支架附接到从所述关节延伸的第一身体部分；以及

第二附接构件，所述第二附接构件与所述成对的铰接臂的所述第二夹板联接，并且被配置成将所述阻力支架附接到从所述关节延伸的第二身体部分。

11.如权利要求10所述的阻力支架，其中，所述关节是肘关节，并且其中，所述第一距离在约2厘米和约4厘米之间。

12.如权利要求10所述的阻力支架，其中，所述成对的铰接臂的所述可调节压紧构件被配置成沿所有方向阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述第一板和第二板的动作。

13.如权利要求10所述的阻力支架，其中，所述阻力支架能够在延伸位置和两个或更多个屈曲位置之间移动。

14.如权利要求13所述的阻力支架，其中，所述成对的铰接臂被配置成，使得所述阻力支架在解剖学上正确地相对于关节移动，从而使得，当所述第一附接构件和第二附接构件附接到所述第一身体部分和第二身体部分，并且所述阻力支架在所述延伸位置和所述两个或更多个屈曲位置之间移动时，所述第一附接构件和第二附接构件相对于所述第一身体部分和第二身体部分基本静止。

15.如权利要求14所述的阻力支架，其中，所述第一枢转点和第二枢转点协作限定第一轴线，并且所述第一夹板限定第二轴线，并且其中，当所述阻力支架处于所述延伸位置时，所述第一轴线相对于所述第二轴线以在约36°和约44°之间的角度相交。

16.如权利要求10所述的阻力支架，其中，所述成对的铰接臂中的至少一个还包括位于所述第一板和第二板中的至少一个和所述第一齿轮端之间的至少一个摩擦构件。

17.如权利要求16所述的阻力支架，其中，所述至少一个摩擦构件是第一摩擦构件，并且其中，所述成对的铰接臂中的至少一个还包括位于所述第一板和第二板中的至少一个和所述第二齿轮端之间的第二摩擦构件。

18.如权利要求10所述的阻力支架，其中，所述关节束带还包括关节架和与所述成对的铰接臂联接并彼此分开一定距离的保持带，使得所述关节束带、所述保持带及所述成对的铰接臂彼此协作限定其间的关节接纳空间。

19.如权利要求10所述的阻力支架，其中，所述阻力支架被配置成被使用者穿戴在正常衣服之下。

20.一种用于阻力支架的铰接臂组件，包括：

壳体，所述壳体限定第一枢转点和第二枢转点，所述第二枢转点与所述第一枢转点分开第一距离；

第一夹板，所述第一夹板具有第一肢体附接部分以及第一齿轮端，所述第一齿轮端在所述第一枢转点处与所述壳体枢转地联接；

第二夹板，所述第二夹板具有第二肢体附接部分以及第二齿轮端，所述第二齿轮端在所述第二枢转点处与所述壳体枢转地联接，所述第二齿轮端匹配地啮合所述第一齿轮端，使得所述第一夹板和第二夹板能够彼此同步地相对于所述壳体移动；以及

可调节旋转减震器组件，所述旋转减震器组件合并在所述壳体中并且操作地与所述第一夹板和第二夹板联接，使得所述旋转减震器组件沿所有方向阻碍所述第一夹板和第二夹板相对于所述壳体的移动。