CN111936211A - 运动训练机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运动训练的机器，所述机器包括框架，由使用者的手臂致动的杠杆可枢转地连接到所述框架，所述至少一根杠杆连接到彼此平行设置的两个主联接元件，使得当所述两个主联接元件运动时它们同时呈现相同的路径，从而将所述至少一根杠杆的运动传递给阻力装置。所述机器向使用者对所述至少一根杠杆的致动提供持续的阻力，并且提供惯性矩，所述惯性矩防止在所述至少一根杠杆的行程结束时的停止和猛跳。所述机器设有牢固地固定到所述框架上的用于支撑使用者的装置，诸如平台，使得当使用者训练上半身时，他或她还可以随意通过在所述平台上进行锻炼来训练下半身。

Description

运动训练机
技术领域
本发明涉及用于训练身体肌肉的机器领域。站在诸如平台之类的支撑装置上的使用者操作可枢转地连接到框架的至少一根杠杆，从而锻炼他的上半身。杠杆连接到阻力装置。在站在支撑装置上并操作杠杆的同时，使用者还可以随意锻炼他的下半身。
背景技术
用于上半身和下半身的结合训练的机器在本领域中是已知的。上半身通过用手臂操作相应的杠杆来训练，诸如在下文提到的文献中描述的机器。
US 2015/238806A1(Hagay Mintz)27/08/2015，“Combined exercise apparatus”(组合式健身器械)描述了一种健身器械，其包括用于下半身训练的标准跑步机和在基本上垂直于跑步机的相应垂直撑杆(12)上枢转的两个从动子部件(24)，以便同时进行上半身训练。从动子部件(24)可以在它们的端部之一处附接到配重(40)。
US7585254B1(Suzanne R.Vittone等人)08/09/2009，“Resistance bandexercise machine”(阻力带健身器)与上述类型相同，跑步机由在框架(18)上枢转的杆(24)补充。杆(24)附接到弹性带(40)，当使用者操作杆(24)时，必须克服弹性带的阻力。
EP0591729A2(Wilkinson,William T.)13/04/1994，“Arm exerciser,universally adaptable to leg exercisers”(普遍适用于腿部锻炼器的手臂锻炼器)包括跑步机，其框架具有两个支架(26)，每个支架上都附接有杆。支架(26)包括允许使用者前向后移动杆的枢转装置，以及用于逐渐改变对所述移动的阻力的装置。
在所有引用的机器中，两根杆彼此独立地操作。同样，杆因为已经到达其路径的尽头或者因为使用者停止运动并沿相反方向移动它们而突然停止。当使用者开始沿相反方向移动杆时，使用者无法从施加的力中受益。此外，在所有这些机器中，杆都是跑步机的补充，因此使用者在将自己支撑在可移动的底座上的同时操作杆。
US 2012/0077645 A1(Superweigh Enterprise Co.Ltd.)29/03/2012“Exercising device”(锻炼设备)与上述文献的不同之处在于，包括杆，这些杆并非彼此独立地操作，而是连接到由使用者的下半身操作的机构上。具体而言，其主题是进行锻炼以模拟爬楼梯的机器。为此，它包括能够沿着相应的杆(43)移动的左右脚踏踏板(50)。踏板(50)经由传动系统(32、313、33、21)与杠杆(30、31)和一组飞轮(20)连接。左右脚踏踏板(50)随着使用者腿部的力量而移动，导致杠杆(30、31)前后移动，使用者抓住杠杆(30、31)，使得他的手臂可以跟随所述移动。
US 2008/0070755A1(McKee等人)20/03/2008“Machines and methods forcombined and isolated upper and lower body workouts”(用于组合式及分离式上半身和下半身锻炼的机器和方法)是先前文献中已描述的类型。该机器包括连接到由使用者下半身操作的机构的两根杠杆(201、203、127、251)。具体而言，杠杆包括手柄部分(203、201)，该手柄部分通过摇杆(127)一方面连接到调节臂(251)，该调节臂又连接到使用者的脚的支撑件(501)上；另一方面连接到摆臂(125)，该摆臂直接联接到阻力装置(503)并因此无任何联接元件的介入。
在作为US 2005/0187073 A1(Mark A.Krull)25/08/2005“Rowing machine withelliptical seat motion”(具有椭圆形座椅运动的划船机)的主题的机器中，支撑在座椅(144)和脚支撑件(116)上并抓住两个手把(170)的使用者压在脚支撑件(116)上向后移动他的身体，从而克服他自身的体重以及阻力装置(120、121、133)带来的阻力。这种移动是可能的，因为座椅(144)固定到通过枢轴杆(150)可枢转地连接到机器框架(110)的支撑件(140)上，使得所述支撑件(140)呈椭圆形移动。支撑件(140)附接到与阻力装置(120、121、133)联接的叉上。关于手把(170)，描述了两个实施例：在其中一个实施例中(图1)，手把(170)通过其相应的下端铰接到框架(110)上，并且具有通过刚性杆相互连接的中间部分，滚筒(177)可旋转地安装在该刚性杆上。滚筒(177)设置在引导件(147)内，因此，当手把(170)向后移动时，滚筒(177)会向引导件(147)施加压力，并稍微有助于支撑件(140)的向后移动。在另一个实施例中(图6)，手把(170)同样通过它们相应的下端可枢转地连接到框架(110)，但是在它们的中间部分，不是引导件(147)和滚筒(177)，而是存在可枢转地连接到手把(170)和框架(140)的刚性连杆(390)，从而允许手把(170)前后移动，但是该移动不传递到支撑件(140)。
在前三篇文献描述的机器中，杆是跑步机的补充，因此，使用者将伴随着他的腿部的运动(自然地前后交替)以及他的手臂的交替运动。当然，由于杆独立于跑步机的运动，因此使用者可以同时前后操作杆，在跑步机上同时移动他的腿部或者在其上保持静止。然而，所述机器的缺点在于，使用者不能利用由杆沿一个方向的运动产生的惯性来使杆沿相反的方向移动。因此，杆会突然停止，这可能会导致肌肉和关节紧张。此外，如果使用者在跑步机上保持静止，或者更是如此，如果在他移动杆的同时尝试腿部锻炼，则跑步机将会移动并且这种做法将是不安全的。
上面引用的第四篇文献US 2012/0077645中的机器几乎专门用于训练下半身，因为使用者的努力旨在克服飞轮组(20)对脚踏踏板(50)的交替运动产生的阻力。当使用者选择抓住杠杆(30、31)时，手臂训练将受到很大程度的限制，因为它包括有节奏地跟随这些杠杆(30、31)的运动。无法克服腿部力量的手臂无法自行移动杠杆(30、31)。同样地，杠杆(30、31)必须以交替动作来操作(参见[0022]和[0023]段)，因为腿的运动总是交替的，并且这种运动被传递到杠杆(30、31)。
所引用的第五篇文献US 2008/0070755的主题是一种主要用于锻炼下半身的机器，因为由使用者的手臂操作的装置与脚部支撑件相连。具体而言，摇杆(127)的两端连接到手柄(203、201)并由使用者操作。因此，摇杆(127)是杠杆(201、203)的一部分并且不能构成主联接元件，诸如该元件必须在本发明中理解，其中所述元件必须致动阻力装置，而摇杆(127)致动的是元件(125)，元件(125)不是阻力装置，而是致动元件，因为它形成杠杆的一部分。此外，摇杆(127)的运动由于它连接到脚支撑件(501)而是交替的，因此摇杆(127)不会同时呈现相同的路径，也就是说，它们的位置不彼此平行。
所引用的US 2005/0187073的机器旨在用于下半身训练，因为阻力装置(120、121、133)加上使用者自己的体重基本上由腿部力量克服，杠杆(170)的移动在支撑件(140)的运动中仅具有最小的作用(在第一实施例中)或根本没有作用(在第二实施例中)。在第一实施例中，杠杆(170)在引导件(147)内自由移动，并且可枢转地连接到结构装置(110)，而不是连接到就本发明而言可能适合用作联接元件的任何其他元件。在划船机的第二实施例中，杠杆(170)通过刚性连杆(390)可枢转地连接到支撑件(140)。但是，这种支撑件(140)不适合用作致动装置(因此，不适合用作主联接元件)，因为在本发明中，致动装置是指使用者在进行上半身训练时由使用者致动的装置，而在所引用的文献中，支撑件(140)仅由下半身致动。无论如何，并且适用于两个实施例，支撑件(140)仅是一个元件，而本专利要求至少两个主联接元件。叉不适合此用途，因为它不是通过其每个臂可枢转地连接到至少一根杠杆。
发明内容
本专利的主题是一种运动训练机，其中使用者用其手臂操作可枢转地连接到框架的至少一根杠杆，该至少一根杠杆联接到阻力装置，该阻力由上半身的力量克服。使用者在站在支撑装置上的同时操作该至少一根杠杆，在所述支撑装置上，他可以随意锻炼其下半身。
该机器包括结构装置、致动装置、阻力装置和支撑装置。结构装置是将机器放在地面上的装置，其他装置则固定在其上或在其上枢转。所述结构装置包括框架。致动装置由使用者操作以训练他的上半身并包括在结构装置上枢转的至少一根杠杆以及至少两个主联接元件，该至少一根杠杆可枢转地连接到主联接元件上。“主联接元件”必须被理解为可枢转地连接到该至少一根杠杆并且在阻力装置上操作从而将该至少一根杠杆的运动传递给阻力装置的任何元件，诸如杆。可能存在单个阻力装置，在这种情况下，它们通常位于机器的中央位置；或者在机器的两侧都可能存在阻力装置。所述阻力装置可以是本领域中已知的任何类型，或它们的组合，诸如传动皮带轮，例如，通过皮带或链条连接的两个皮带轮，或者抵抗空气或液体的阻力的螺旋致动；或飞轮，其阻力可以通过摩擦装置(诸如刹车片或磁体)而逐渐变化。同样，阻力装置可以由单个元件(例如，单个环、螺旋、具有渐变或非渐变阻力的飞轮)组成，因此不传递给任何其他元件。不论其构造如何，阻力装置均包括至少一个主阻力元件，即由所述至少两个主联接元件中的至少一个主联接元件操作的任何元件。
支撑装置是供使用者站立以操作致动装置并随意地锻炼他的下半身的装置。
在第一实施例中，致动装置包括两根杠杆。在第二实施例中，致动装置包括一根杠杆。在两个实施例中，所述至少两个主联接元件可以以直接方式操作阻力装置，即，将它们自身连接到主阻力装置的某点。应当理解，即使垂直杆固定到主联接元件的相应端部，以便弥合在这些端部与阻力装置之间存在的距离，所述连接也是直接的。同样，所述至少两个主联接元件可以间接在阻力装置上操作，即，不直接连接到主阻力元件而是通过辅助联接元件例如曲柄臂在主阻力元件上致动。
本发明的特征在于，所述至少两个主联接元件彼此平行地定位，这意味着当它们运动时它们同时呈现相同的路径。
由于所述至少两个主联接元件的特殊设置，当使用者将所述至少一根杠杆朝自己方向移动，杠杆已经到达其路径的尽头时，使用者向相反方向移动杠杆，使用者将在两个方向上遇到相同的阻力，此功能可提高锻炼效率。另一方面，所述至少一根杠杆的运动将圆周运动传递给阻力装置，因为所述至少一根杠杆在一个方向上的路径将向阻力装置传递180°的转动，当所述至少一根杠杆沿相反方向移动时，转动完成。这样，当所述至少一根杠杆沿一个方向到达其路径的尽头时，它不会突然停止，因为阻力装置的转动会产生惯性矩，从而防止当杠杆朝相反方向移动时的突然停止和猛跳。这对锻炼中所涉及到的上半身的肌肉、肌腱和关节有益。此外，使用者可以使杠杆的运动保持恒定的速度。
本发明的特征还在于，用于支撑使用者的装置固定到结构装置上，从某种意义上说，在使用机器时，所述支撑装置根本不会移动，尽管在机器不工作时支撑装置可能是可折叠的或可拆卸的。这些装置可以以不同的方式构造，诸如中央平台或两个侧向平台。站在这样的固定装置上的使用者可以通过诸如腿部屈曲等锻炼方式随意训练他的下半身，在这种情况下，阻力会分离：一方面，使用者必须用他的手臂克服机器的阻力装置，另一方面，必须使用他的腿部克服自己体重造成的阻力。此外，在支撑装置由中央平台组成的情况下，使用者可以在其上放置体操器械，例如用于保持平衡的设备或固定式自行车。在所有这些情况下，可以独立地训练身体的每个部分，而不会相互干扰。作为补充，支撑装置可以包括固定到框架上的座椅，使用者可以在锻炼他的上半身的同时将他的下半身放在上面，这不排除将座椅放置在中央平台上或支撑在两个侧面平台上的可能性。
附图说明
附图用于补充说明，附图应是说明性的，而非限制性，说明如下：
图1，第一实施例中的机器的侧视图，具有两根杠杆。
图2，图1机器的正视图。
图3，第二实施例中的机器的正视图，具有一根杠杆。
图4，图3的机器的侧视图。
图5，与图1对应的第一实施例中的机器的侧视图，使用者站在中央平台上的示意图，处于杠杆运动的一个阶段。
图6，与图1对应的第一实施例中的机器的侧视图，处于杠杆运动的进一步阶段中的使用者的示意图。
具体实施方式
图1以侧视图示出了作为本专利主题的运动训练机的第一实施例。
机器的结构装置由框架组成，该框架包括底梁(1)，相应的支脚(2、3)固定到底梁的端部上。主支柱(4)从梁(1)的靠近支脚(3)的一端向上延伸。主支柱(4)具有分叉的下端，该下端横跨在飞轮(15)上。支撑柱(5)从主支柱(4)成对角线地延伸，并靠在底梁(1)上。由中央平台(6)组成的用于支撑使用者的装置固定到底梁(1)和支脚(2)上。
在该第一实施例中，致动装置包括两根杠杆(7)，在机器的每一侧上一个。杠杆(7)的相应连接点位于主支柱(4)的相反侧。杠杆(7)通过横穿主支柱的旋转圆柱体(8)相对于主支柱(4)可枢转地运动。在每根杠杆(7)的下端，存在相应的主联接元件(9)，它们通过相应的第一球形接头(10)可枢转地连接到杠杆(7)。主联接元件(9)通过第二球形接头(11)可枢转地连接到相应的辅助联接元件具体而言两条曲柄臂(12)。由于图1是侧视图，它仅示出了一根杠杆(7)、一个主联接元件(9)和一条曲柄臂(12)，这是因为由于机器的构造，位于相反侧的对应元件始终位于与其对应物相同的位置，因此未在侧视图中显示。图2是正视图，示出了所述元件的双重性。
可以在图1中整体观察到的阻力装置在该实施例中相对于主支柱(4)位于中心位置，并且包括主阻力元件，即，在位于支撑柱(5)中的轴线上旋转的曲柄盘(13)。所述曲柄盘(13)通过皮带(14)连接到飞轮(15)，该飞轮在横穿主支柱(4)的叉的轴线上旋转。飞轮(15)设有常规装置以逐渐改变其对曲柄盘(13)旋转的阻力，诸如制动片或磁体。
曲柄臂(12)可枢转地连接到曲柄盘(13)的轴线，并且以此方式，主联接元件(9)将杠杆(7)的运动传递至曲柄盘(13)。在这种情况下，由于使用曲柄臂(12)而间接地进行传动。两个曲柄臂(12)在曲柄盘(13)的相反侧以相同的几何半径定位，因此，主联接元件(9)彼此平行定位，以使得在运动时它们将同时呈现相同的路径。
在该第一实施例的变型中，主联接元件(9)直接可枢转地连接到曲柄盘(13)，也就是说，主联接元件(9)在所述曲柄盘(13)的某点上操作，而不是借助于在曲柄盘(13)的轴线上操作的辅助联接装置。为了在曲柄盘(13)上执行该直接操作，第二球形接头(11)可枢转地连接到垂直于主联接元件(9)的区段，所述区段弥合主联接元件(9)与曲柄盘(13)之间的距离。具体而言，主联接元件(9)可枢转地连接到曲柄盘的边缘(13)的相反表面中的某点，因此，它们将彼此平行地定位，并且在它们一起旋转时将呈现相同的路径。由于主联接元件(9)和(在适用的情况下)辅助联接元件(12)的位置，两根杠杆(7)必须同时操作，并且它们都沿相同的方向移动。
机器的操作可以从前面段落中描述的构造中得出。当站在平台(6)上的使用者将两根杠杆(7)带向自己时，主联接元件(9)在有或没有辅助联接元件(12)介入的情况下使圆盘(13)旋转180°，并且当两根杠杆(7)沿相反的方向移动时，旋转达到360°。曲柄盘(13)和飞轮(15)的旋转对杠杆(7)的运动造成阻力，从而提供更有效的训练。当杠杆(7)到达其路径的尽头时，不会突然停止，这是因为曲柄盘(13)和飞轮(15)会产生惯性矩，在以相反的方向移动杠杆(7)时，惯性矩为使用者带来益处。
在第二实施例中，如图3和图4所示，作为本发明主题的训练机仅包括一根杠杆。如图3所示，结构装置包括具有分叉的下端和上端的主支柱(16)。分叉的上端横跨在杠杆(17)上，该杠杆通过圆柱体(18)可枢转地连接到所述分叉的上端。杠杆(17)在其下端附接到杆(19)，杆的端部通过第一球形接头(10)可枢转地连接到与第一实施例中描述的相同的相应主联接元件(9)。如第一实施例中所述，主联接元件(9)通过第二球形接头(11)在曲柄盘(13)上操作，该曲柄盘经由皮带(14)连接到飞轮(15)。该第二实施例还包括主联接元件(9)在曲柄盘(13)上的两种操作模式：通过诸如曲柄臂(12)之类的辅助联接装置操作，或者通过垂直区段直接在曲柄盘(13)上操作。由于这种构造，主联接元件(9)同样地彼此平行地定位，因此当它们运动时，它们将同时呈现相同的路径。图4示出了该第二实施例中的机器的元件的侧视图。
在该实施例中，机器的功能基本上是相同的：使用者用他的一条或两条手臂来操作杠杆(17)。由于杆(19)，杠杆(17)的前后运动被传递给两个平行的主联接元件(9)，这两个主联接元件将同时呈现相同的路径，从而将完整的旋转传递给阻力装置(13、14、15)。
图5和图6表示当使用者选择结合训练他的上半身(通过操作杠杆(7))与他的下半身(在站在平台(6)上的同时弯曲他的腿)时在使用者与机器之间的交互。因此，在图5中，在向前移动杠杆(7)后，使用者直立在平台(6)上。紧接着，使用者在弯曲他的腿的同时朝着他自己移动杠杆(7)，图6示出了所述移动的顶点。

Claims (7)

1.一种运动训练机，设有结构装置(1、2、3、4、5、16)、致动装置(7、9、12、17、19)和阻力装置(13、14、15)，所述致动装置包括至少一根杠杆(7、17)和至少两个主联接元件(9)，每个主联接元件(9)与所述至少一根杠杆(7、17)可枢转地连接(10)，并且所述阻力装置包括至少一个主阻力元件(13)，其特征在于，所述至少两个主联接元件(9)彼此平行地定位。
2.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述至少两个主联接元件(9)直接在所述至少一个主阻力元件(13)上操作。
3.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述至少两个主联接元件(9)通过相应的辅助联接元件(12)在所述至少一个主阻力元件(13)上操作。
4.根据权利要求1所述的机器，其特征在于，所述机器包括用于支撑使用者的装置，所述用于支撑使用者的装置固定到所述结构装置(1、2、3、4、5、16)上。
5.根据权利要求4所述的机器，其特征在于，所述用于支撑使用者的装置包括中央平台(6)。
6.根据权利要求4所述的机器，其特征在于，所述用于支撑使用者的装置包括两个侧平台。
7.根据权利要求4所述的机器，其特征在于，所述用于支撑使用者的装置包括座椅。
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