CN111957008A - 一种腰部肌肉恢复装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种腰部肌肉恢复装置，有效的解决了现有技术在腰部康复训练中在做仰卧臀桥运动时，背部受到的支撑力不恒定，器械本身对腰部有冲击，在腰部感到不适时，腰部不能稳定住，易造成二次伤害的问题；其解决的技术方案是，包括箱体，箱体上有孔洞，孔洞中有壳体，壳体内有第一蜗杆，第一蜗杆右端有第一摩擦轮，壳体上有圆筒，圆筒上端有第二蜗轮，圆筒内有丝杠，壳体上方有顶板，顶板上有绳索；箱体内有空心筒，空心筒内有矩形块，矩形块上有第一齿条，顶板下端有竖杆，第一齿条两侧有圆柱壳，圆柱壳内有转轴，转轴上有盲孔，盲孔内有销钉，圆柱壳外侧有齿圈，齿圈的内侧有定位孔，齿圈外侧有第二齿条；壳体内有第二蜗轮蜗杆机构。

Description

一种腰部肌肉恢复装置

技术领域

本发明涉及老年康复训练器械技术领域，特别是一种腰部肌肉恢复装置。

背景技术

随着年龄增长，人体机能下降，再加平时缺乏必要的锻炼，尤其是卧病在床的老年人的腰部很容易出现肌肉萎缩，造成腰部扭伤骨折，对于此类病人，医务人员在康复阶段要定时对其进行有规划的锻炼，包括被动运动、助力运动、阻力运动等。对于康复中的患者，助力运动技能保证肌肉充分活动，也能减少肌肉的负荷，是康复中重要的一环，有利于病患部位肌肉技能的快速恢复。

仰卧臀桥运动，能有效建立腰部肌肉能力，提高人体稳定性和控制能力，又能保护腰背不受伤害，是康复训练中常见的训练动作。由于腰部肌肉处于康复阶段，所以既要保证肌肉有充分的活动，也要保证肌肉在活动中不能被负荷太重，尤其是预防瞬间负荷频繁变动，现有技术中，不能保证辅助机械执行部件上升部分不能保证随时与背部贴合，所以不能稳定的对背部提供上升的支撑力，在上升阶段，腰部病患部位可能在一瞬间承受了整个腰部的重力，换句话说，就是腰部负荷不稳定，很容易伤到处于恢复阶段的肌肉，除此外，由于此时的患者腰部肌肉爆发力和弹力不足，也控制不好腰部的上升速度，也增加了助力运动的难处。

现有技术中，一部分器械通过定滑轮及重物，为腰部提供一个向上的托力，结构及原理较为简单，但是存在较大的风险，重物在重力作用下直上直下，速度就比较快，当腰部到达上部极限部位时，重物的惯性会对腰部有冲击，更重要的是，万一在活动中腰部感到不适或者阵痛，患者只能重重落在地上，造成二次伤害。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种腰部肌肉恢复装置，有效的解决了现有技术在腰部康复训练中在做仰卧臀桥运动时，背部受到的支撑力不恒定，器械本身对腰部有冲击，在腰部感到不适时，腰部不能稳定住，易造成二次伤害的问题。

其解决的技术方案是，包括矩形箱体，箱体上侧板上有孔洞，孔洞中放置有开口向上的壳体，壳体能上下移动，壳体内有水平状且能转动的第一蜗杆，第一蜗杆右端有第一摩擦轮，第一摩擦轮右侧有能主动转动的第二摩擦轮，第二摩擦轮能经第一摩擦轮带动第一蜗杆转动，壳体下侧板上贯穿有竖直的圆筒，圆筒在壳体上只能转动但不能上下移动，圆筒上端有与第一蜗杆啮合的第二蜗轮，圆筒内有丝杠，圆筒与丝杠之间经螺纹连接，壳体上方有水平状的顶板，顶板上端面上有绳索，丝杠上端与顶板固定在一起；

所述的箱体腔内固定有竖直的空心筒，空心筒处于壳体下方，空心筒内有能上下移动的矩形块，矩形块上端固定竖直的第一齿条，顶板下端有竖直状的竖杆，竖杆下端贯穿壳体且与第一齿条上端经弹簧连接在一起，第一齿条两侧均有端面朝前且固定不转的圆柱壳，圆柱壳内有竖直状且能转动的转轴，转轴上端面上开有盲孔，盲孔内有能随转轴转动的销钉，销钉能在盲孔内滑动，销钉另一端贯穿圆柱壳且置于圆柱壳外侧，销钉置于壳体外侧的一端呈楔形，圆柱壳外侧套装有齿圈，齿圈的内侧壁上开设有多个与销钉配合的定位孔，齿圈外侧啮合有竖直的第二齿条，第二齿条上端与壳体固定在一起；

所述的壳体内安装有第二蜗轮蜗杆机构，其中第二蜗轮与转轴同轴固定在一起，第二蜗杆前端贯穿圆柱壳且置于圆柱壳外侧，第二蜗杆前端固定有小齿轮，小齿轮与第一齿条啮合。

本发明结构巧妙，能康复训练中对腰部提供稳定的支撑力，大大减小锻炼中对腰部的冲击，能在腰部感到不适时能将腰部支撑住，防止跌落地上造成二次伤害。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为图1中局部放大图。

图3为图1中A-A剖视图。

图4为本发明侧视剖视图。

图5为本发明在进行助力运动训练时的状态图。

图6为本发明在进行阻力运动训练时的状态图。

图7为本发明中部分零件的连接关系示意图（没有显示箱体）。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。

由图1至图7给出，本发明包括矩形箱体1，箱体1上侧板上有孔洞，孔洞中放置有开口向上的壳体2，壳体2能上下移动，壳体2内有水平状且能转动的第一蜗杆3，第一蜗杆3右端有第一摩擦轮4，第一摩擦轮4右侧有能主动转动的第二摩擦轮5，第二摩擦轮5能经第一摩擦轮4带动第一蜗杆3转动，壳体2下侧板上贯穿有竖直的圆筒6，圆筒6在壳体2上只能转动但不能上下移动，圆筒6上端有与第一蜗杆3啮合的第二蜗轮18，圆筒6内有丝杠8，圆筒6与丝杠8之间经螺纹连接，壳体2上方有水平状的顶板9，顶板9上端面上有绳索，丝杠8上端与顶板9固定在一起；

所述的箱体1腔内固定有竖直的空心筒10，空心筒10处于壳体2下方，空心筒10内有能上下移动的矩形块11，矩形块11上端固定竖直的第一齿条12，顶板9下端有竖直状的竖杆，竖杆下端贯穿壳体2且与第一齿条12上端经弹簧连接在一起，第一齿条12两侧均有端面朝前且固定不转的圆柱壳13，圆柱壳13内有竖直状且能转动的转轴14，转轴14上端面上开有盲孔，盲孔内有能随转轴14转动的销钉15，销钉15能在盲孔内滑动，销钉15另一端贯穿圆柱壳13且置于圆柱壳13外侧，销钉15置于壳体2外侧的一端呈楔形，圆柱壳13外侧套装有齿圈16，齿圈16的内侧壁上开设有多个与销钉15配合的定位孔，齿圈16外侧啮合有竖直的第二齿条17，第二齿条17上端与壳体2固定在一起；

所述的壳体2内安装有第二蜗轮蜗杆机构，其中第二蜗轮18与转轴14同轴固定在一起，第二蜗杆前端贯穿圆柱壳13且置于圆柱壳13外侧，第二蜗杆前端固定有小齿轮19，小齿轮19与第一齿条12啮合。

为了安装圆柱壳13及其内的转轴14，所述的转轴14下端与圆柱壳13下端之间安装有轴承，所述的空心筒10后侧固定有竖直的立板20，圆柱壳13固定在立板20上。

为了在腰部到达一定高度时，顶板9能及时回落，所述的第二摩擦轮5上连接有电机21，顶板9上安装有距离探测器，当顶板9到达指定高度时，电机21能带动第二摩擦轮5反转。

为了实现调整电机21能对人体腰部提供的支持力极限值的大小，所述的第一蜗杆3为空心状的，第一摩擦轮4上有花键轴22，第一蜗杆3腔内右端有花键槽，花键轴22插装在第一蜗杆3腔内的花键槽内，第一蜗杆3内有与其同轴的顶杆23，顶杆23右端与花键轴22之间连接有压簧，顶杆23左端伸出第一蜗杆3，顶杆23与第一蜗杆3之间经螺纹连接，旋拧顶杆23能控制第一摩擦轮4与第二摩擦轮5之间的压力。

为了实现圆筒6在壳体2侧壁上只能转动不能上下移动，所述的圆筒6与壳体2下侧板之间安装有轴承，圆筒6上有两个环形凸起，壳体2下侧板置于两个环形凸起之间。

为了实现齿轮带动销钉15转动，所述的转轴14上的盲孔及销钉15的截面均呈矩形状。

为了实现当顶板9到达最低点或者最高点时，齿轮能迅速转动使得销钉15能迅速改变方向，所述的空心筒10内侧壁上有销孔，销孔内有能左右移动的限位销24，限位销24与销孔之间连接有压簧，限位销24另一端呈半球状，矩形块11的外侧壁上有两个环形的凹槽25，初始状态下销钉15置于上侧的凹槽25内，当顶板9到达上极限位时，顶板9经竖杆、第一齿条12拉动矩形块11向上移动，使得销钉15卡进下侧的凹槽25内。

为了抵消助力运动中壳体2及其上自身的重力对换车产生的不利影响，同时为了能调节阻力运动中腰部负荷的大小，所述的箱体1两侧上有支架26，支架26上端有能转动的定滑轮27，箱体1两侧固定有竖直的立杆28，立杆28上贯穿有能上下移动的配重物，配重物上有钢丝绳，钢丝绳绕过定滑轮27与顶板9连接在一起。

为了保证壳体2只能上下移动，所述的壳体2下端固定有多个竖直的状的插杆，箱体1下侧壁上固定有多个竖直状且与插杆一一对应的竖筒，插杆插装在竖筒内，插杆能在竖筒内上下移动。

值得注意的是，在阻力运动中，调整配重块的重量壳体2调整腰部的负荷；在助力运动中，第一摩擦轮4与第二摩擦轮5之间的摩擦轮、配重块的重量，二者同时决定了顶板9对腰部的支撑力的大小；第一蜗杆3与壳体2之间安装有轴承，转轴14与支撑板之间安装有轴承；当顶板9与箱体1上端持平时，第二齿条17下端与箱体1下侧板接触。

在此，假设配重块的重量与壳体2及其上一些零部件的总重量一致，即在没有外力时，顶板9与配重块达到受力平衡，两者不会再上下方向上发生位移。使用时，患者先躺在箱体1上，并将顶板9上端的绳索固定在腰部，若病患是属于刚刚进入到康复治疗阶段，此时适用助力运动。助力运动时，病人的肌肉提供的力不足以克服自身的重力，此时需要由本装置提供一个力，使得两个的合力能克服病患自身腰部重力，具体的，启动电机21，电机21经第一摩擦轮4带动第二摩擦轮5转动，第二摩擦轮5经花键轴22带动第一蜗杆3转动，第一蜗杆3转动带动第二蜗轮18转动，第二蜗轮18转动带动圆筒6转动，圆筒6转动经螺纹带动丝杠8向上移动，丝杠8带动顶板9向上为患者腰部提供向上的支撑力，当顶板9上升到一定高度时，距离探测器发出信号控制电机21反转，电机21反转使得第二蜗轮18反转，第二蜗轮18经圆筒6带动丝杠8向下移动，使得腰部平缓下降，当顶板9恢复原来状态后，距离探测器发出信号控制电机21正转，进入到下一个循环。

上述过程中，要顶板9上升阶段，如果患者自身不发力或者发力不足时，第一摩擦轮4与第二摩擦轮5之间打滑，防止拉伤。

在助力运动训练中，如果需要增加或者减少自身肌肉的负荷，此时只需要旋拧顶杆23，顶杆23的左右移动能调整第一摩擦轮4与第二摩擦轮5之间的压力，或者减少配重块的重量，以此调整本装置能为患者腰部提供的最大支撑力。

随着时间推移，病患的肌肉机能逐渐恢复，腰部上升时难免会出现腰部的上身速度大于丝杠8轴向运动的速度，丝杠8经圆筒6带动整个壳体2向上移动，第二齿条17也向上移动，第二齿条17带动齿圈16转动，腰部上升的速度等于壳体2上移的速度与丝杠8相对于圆筒6向上移动速度之和，在此过程中，齿圈16在销钉15作用下只能单向转动，若是此时腰部不适，销钉15卡住定位孔使得齿圈16不能反转，第二齿条17也被卡住不能上下移动，所以顶板9对腰部提供稳定的支撑，使腰部及时稳定住，防止跌落造成二次伤害。当顶板9到达上极限位置时，竖杆经弹簧对第一齿条12的拉力足够大时，第一齿条12拉着矩形块11向上迫使限位销24向销钉15孔内收缩，随后限位销24卡在下侧的凹槽25内，第一齿条12向上移动带动小齿轮19转动，小齿轮19转动经第二蜗轮蜗杆机构带动销钉15转动180°，此时第二齿条17只能向下移动，与此同时，距离感测器发出信号使得电机21反转，壳体2及顶板9均在向下移动，当第一齿条12收到压簧向下的压力足够大时，第一齿条12带动矩形块11突破限位销24且向下移动，小齿轮19经第二蜗轮蜗杆机构带动销钉15恢复初始状态，限位销24再次卡在上侧的凹槽25内。

在康复训练整个过程中，由于肌肉是处于不健康的状态，所以，肌肉所能提供的力也不是恒定的力，造成腰部在上升时，瞬时速度一直在变化着，无论如何变化，本装置中的顶板9均能与腰部贴合，能为腰部提供一个恒定的支撑力，除此之外，还能防止腰部向下移动，减少对病患肌肉造成伤害的机率。

当患者进入到康复训练后期，此时需要进行阻力训练，即对腰部肌肉进行加强训练，此时顶板9上的绳索捆扎在病患的腰部，患者腰部向上经绳索带动顶板9向上，顶板9经丝杠8拉动整个壳体2向上移动，此时，腰部承受整个壳体2及其上的一些零部件的重力。

本发明的突出优点及显著进步：

1. 本装置中，顶板9能很好的贴合腰部，即使腰部上升过程的某一阶段，速度较快，超过了丝杠8上升速度，本装置中的活动板在销钉15作用下为腰部提供足够的支撑力，保证螺杆能在任意时刻内都对腰部提供等大、恒定的支撑力。

2.助力运动状态下，腰部匀速向上，向上的速度刚好与螺杆上升的速度相等，但是如果某一瞬间感觉不适，能装置中利用销钉15、齿圈16、第二齿条17及丝杠8的自锁能保证腰部立刻固定，防止跌落，也避免二次伤害。

3.本装置中的两个摩擦轮之间的压力可调，也能调整对腰部的提供支撑力的极限，当腰部下降时，丝杠8本身的传动效率较低，丝杠8下降速度较缓，不会造成二次伤害。

4.本装置中的第二蜗轮18第一蜗杆3，能有效增大扭矩，较低转速，在经螺纹传动，进一步降低转速，能为腰部提供一个稳定的的支撑力，减少波动，利于肌肉康复。

本发明结构巧妙，能康复训练中对腰部提供稳定的支撑力，大大减小锻炼中对腰部的冲击，能在腰部感到不适时能将腰部支撑住，防止跌落地上造成二次伤害。

Claims (9)

1.一种腰部肌肉恢复装置，其特征在于，包括矩形箱体（1），箱体（1）上侧板上有孔洞，孔洞中放置有开口向上的壳体（2），壳体（2）能上下移动，壳体（2）内有水平状且能转动的第一蜗杆（3），第一蜗杆（3）右端有第一摩擦轮（4），第一摩擦轮（4）右侧有能主动转动的第二摩擦轮（5），第二摩擦轮（5）能经第一摩擦轮（4）带动第一蜗杆（3）转动，壳体（2）下侧板上贯穿有竖直的圆筒（6），圆筒（6）在壳体（2）上只能转动但不能上下移动，圆筒（6）上端有与第一蜗杆（3）啮合的第二蜗轮（18），圆筒（6）内有丝杠（8），圆筒（6）与丝杠（8）之间经螺纹连接，壳体（2）上方有水平状的顶板（9），顶板（9）上端面上有绳索，丝杠（8）上端与顶板（9）固定在一起；

所述的箱体（1）腔内固定有竖直的空心筒（10），空心筒（10）处于壳体（2）下方，空心筒（10）内有能上下移动的矩形块（11），矩形块（11）上端固定是直的第一齿条（12），顶板（9）下端有竖直状的竖杆，竖杆下端贯穿壳体（2）且与第一齿条（12）上端经弹簧连接在一起，第一齿条（12）两侧有均有端面朝前且固定不转的圆柱壳（13），圆柱壳（13）内有竖直状且能转动的转轴（14），转轴（14）上端面上开有盲孔，盲孔内有能随转轴（14）转动的销钉（15），销钉（15）能在盲孔内滑动，销钉（15）另一端贯穿圆柱壳（13）且置于圆柱壳（13）外侧，销钉（15）置于壳体（2）外侧的一端呈楔形，圆柱壳（13）外侧套装有齿圈（16），齿圈（16）的内侧壁上开设有多个与销钉（15）配合的定位孔，齿圈（16）外侧啮合有竖直的第二齿条（17），第二齿条（17）上端与壳体（2）固定在一起；

所述的壳体（2）内安装有第二蜗轮蜗杆机构，其中第二蜗轮（18）与转轴（14）同轴固定在一起，第二蜗杆前端贯穿圆柱壳（13）且置于圆柱壳（13）外侧，第二蜗杆前端固定有与小齿轮（19），小齿轮（19）与第一齿条（12）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种腰部鸡肉康复装置，其特征在于，所述的转轴（14）下端与圆柱壳（13）下端之间安装有轴承，所述的空心筒（10）后侧固定有竖直的立板（20），圆柱壳（13）固定在立板（20）上。

3.根据权利要求2所述的一种腰部肌肉康复装置，其特征在于，所述的第二摩擦轮（15）上连接有电机（21），顶板（9）上安装有距离探测器，当顶板（9）到达指定高度时，电机（21）能带动第二摩擦轮（5）反转。

4.根据权利要求1所述的一种腰部肌肉恢复装置，其特征在于，所述的第一蜗杆（3）为空心状的，第一摩擦轮（4）上有花键轴（22），第一蜗杆（3）腔内右端有花键槽，花键轴（22）插装在第一蜗杆（3）腔内的花键槽内，第一蜗杆（3）内有与其同轴的顶杆（23），顶杆（23）右端与花键轴（22）之间连接有压簧，顶杆（23）左端伸出第一蜗杆（3），顶杆（23）与第一蜗杆（3）之间经螺纹连接，旋拧顶杆（23）能控制第一摩擦轮（4）与第二摩擦轮（5）之间的压力。

5.根据权利要求1所述的一种腰部肌肉恢复装置，其特征在于，所述的圆筒（6）与壳体（2）下侧板之间安装有轴承，圆筒（6）上有两个环形凸起，壳体（2）下侧板置于两个环形凸起之间。

6.根据权利要求1所述的一种腰部肌肉恢复装置，其特征在于，所述的转轴（14）上的盲孔及销钉（15）的截面均呈矩形状。

7.根据权利要求1所述的一种腰部肌肉恢复装置，其特征在于，所述的空心筒（10）内侧壁上有销孔，销孔内有能左右移动的限位销（24），限位销（24）与销孔之间连接有压簧，限位销（24）另一端呈半球状，矩形块（11）的外侧壁上有两个环形的凹槽（25），初始状态下销钉（15）置于上侧的凹槽（25）内，当顶板（9）到达上极限位时，顶板（9）经竖杆、第一齿条（12）拉动矩形块（11）向上移动，使得销钉（15）卡进下侧的凹槽（25）内。

8.根据权利要求1所述的一种腰部肌肉恢复装置，其特征在于，所述的箱体（1）两侧上有支架（26），支架（26）上端有能转动的定滑轮（27），箱体（1）两侧固定有竖直的立杆（28），立杆（28）上贯穿有能上下移动的配重物，配重物上有钢丝绳，钢丝绳绕过定滑轮（27）与顶板（9）连接在一起。

9.根据权利要求1所述的一种腰部肌肉恢复装置，其特征在于，所述的壳体（2）下端固定有多个竖直的状的插杆，箱体（1）下侧壁上固定有多个竖直状且与插杆一一对应的竖筒，插杆插装在竖筒内，插杆能在竖筒内上下移动。

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