CN117500566A - 一种用于训练器材的负载传动机构以及使用该机构的训练器材 - Google Patents

Abstract

一种用于训练器材的负载传动机构，其框体容纳包括：把持轴部，其使用者握持的把持部连接在第一端部，并旋转；中间轴部，其与把持轴部的旋转联动地旋转；传动部，悬挂在把持轴部和中间轴部之间，并传递把持轴部和中间轴部的相互旋转；旋转转换部，其设置于与中间轴部正交的曲柄轴部上，并传递中间轴部的旋转；曲柄轴部，其将曲柄轴部的旋转转换成滑动轴部的上下运动，所述滑动轴部设置于与中间轴部平行的位置；把持轴部的第一端部从轴开口部突出，该轴开口部，以正交于传动部的方向形成在框体中，把持轴部的第一端部由框体可摆动地支撑，与把持轴部的第一端部相反侧的第二端部在轴开口部内摆动。

Description

一种用于训练器材的负载传动机构以及使用该机构的训练 器材

技术领域

本发明涉及一种用于训练器材的负载传动机构以及使用该机构的训练器材。

背景技术

过去，有各种类型的训练器材可以训练使用者的手臂、肩膀等部位。例如，专利文献1公开了一种能够锻炼双臂的训练器材。根据专利文献1中记载的训练器材，不伴随肌肉的硬化，对肌肉疼痛、疲劳等对身体造成的负担少，并且，能够得到柔软且富有弹性的肩部或背部肌肉等。

专利文献1的训练器材，在从训练器材侧的配重(砝码)延伸出来的线材和使用者握持的把持部之间设有负载传动机构，该负载传动机构包括握持被称为升降旋转部件的旋转轴和齿轮等。与简单地将配重侧的线材连接到使用者握持的把持部的训练器材相比，专利文献1的训练器材，通过设置升降旋转部件(负载传动机构)，可以向使用者要锻炼的手臂肌肉施加扭转等复杂的运动。因此，并不局限于单一方向的肌肉训练，通过活动手臂骨骼周围更多的肌肉，可以实现柔软性更高的肌肉训练。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2006-187317号公报

发明内容

发明要解决的问题

发明人对专利文献1的训练器材的升降摆动部件(负载传动机构)反复进行了深入的研究。并且，发明人对升降摆动部件(负载传动机构)中的轴的运动进行了改良。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种用于训练器材的负载传动机构以及使用该单元的训练器材，通过提高构成负载传动机构的轴的运动的自由度，可以向使用者要锻炼的肌肉施加复杂的运动。

解决问题的技术方案

即，实施例的用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：框体容纳包括：把持轴部，其使用者握持的把持部连接在第一端部，并旋转；中间轴部，其与把持轴部的旋转联动地旋转；传动部，悬挂在把持轴部和中间轴部之间，并传递把持轴部和中间轴部的相互旋转；旋转转换部，其设置于与中间轴部正交的曲柄轴部上，并传递中间轴部的旋转；曲柄轴部，其将曲柄轴部的旋转转换成滑动轴部的上下运动，所述滑动轴部设置于与中间轴部平行的位置；把持轴部的第一端部从轴开口部突出，该轴开口部，以正交于传动部的方向形成在框体中，把持轴部的第一端部由框体可摆动地支撑，与把持轴部的第一端部相反侧的第二端部在轴开口部内摆动。

在训练器材的负载传动机构中，可选的，框体设置为，容纳包括：旋转转换部，包括：设置于中间轴部的中间轴锥齿轮和、设置于曲柄轴部，并且与中间轴锥齿轮啮合的曲柄轴锥齿轮；曲柄轴部，包括：旋转自如地连接在曲柄轴部上的连接片部和、与连接片部连接，并且位于平行于中间轴部的位置，通过连接片部将曲柄轴部的旋转转换成前后运动的滑动轴部。

进一步的，可选的，框体设置为包括：限制板，限制把持轴部的第一端部侧在轴开口部内的摆动。

进一步的，可选的，限制板设置为包括爪部，通过爪部与把持轴部卡合。此外，可选的，设置为限制板向轴开口部前进时，通过爪部与把持轴部卡合，并且限制板从轴开口部缩回时，与把持轴部的第一端部侧解除卡合。

可选的，传动部设置为传动链，把持轴部上设有把持轴链轮，卡合在中间的中间轴部上设有中间轴链轮，传动链悬挂在把持轴部链轮和中间轴链轮之间。

可选的，在把持轴部和中间轴部之间，设置对传动部施加张力的施力轴部。

可选的，施力轴部设置为包括与传动部接触的圆盘部。

可选的，将把持部设置为环形物体，或者将把持部设置为半圆柱形物体。

可选的，设置为把持轴部的第二端部上设置有球形部。

可选的，滑动轴部设置为与可调节训练器材负载大小的负载施加部连接。

可选的，设置框体包括连接部，用于连接到训练器材。

发明效果

根据本发明的用于训练器材的负载传动机构，框体容纳包括：把持轴部，其使用者握持的把持部连接在第一端部，并旋转；中间轴部，其与把持轴部的旋转联动地旋转；传动部，悬挂在把持轴部和中间轴部之间，并传递把持轴部和中间轴部的相互旋转；旋转转换部，其设置于与中间轴部正交的曲柄轴部上，并传递中间轴部的旋转；曲柄轴部，其将曲柄轴部的旋转转换成滑动轴部的上下运动，所述滑动轴部设置于与中间轴部平行的位置；把持轴部的第一端部从轴开口部突出，该轴开口部，以正交于传动部的方向形成在框体中，把持轴部的第一端部由框体可摆动地支撑，与把持轴部的第一端部相反侧的第二端部在轴开口部内摆动，因此，通过提高构成负载传动机构的轴的运动的自由度，可以向使用者要锻炼的手臂的肌肉施加复杂的运动。同时，通过设置成使用了用于训练器材的负载传动机构的训练器材，可实现使用者满意的训练。

附图说明

图1是第一实施例的用于训练器材的负载传动机构的内部构造示例的侧面立体图；

图2是从图1的下侧仰视的侧面立体图；

图3是把持轴部附近的截面示意图；

图4A是限制板前进时的示意图；

图4B是限制板后退时的示意图；

图5A为另一种限制板前进时的示意图；

图5B为另一种限制板后退时的示意图；

图6是第二实施例的用于训练器材的负载传动机构的侧面立体图；

图7是图6的侧视图；

图8是第三实施例的用于训练器材的负载传动机构的侧面立体图；

图9是图8的侧视图；

图10是第一训练器材的立体图；

图11是第一训练器材的主视图；

图12是第一训练器材的第一使用方式的立体图；

图13是第一训练器材的第一使用方式的主视图；

图14是第一训练器材的第二使用方式的立体图；

图15是第一训练器材的第二使用方式的主视图；

图16是第二训练器材的立体图；

图17是第二训练器材的主视图；

图18是第二训练器材的使用方式的立体图；

图19是第二训练器材的使用方式的正面立体图；

图20是关于使用第一训练器材时的(A)第1照片、(B)第2照片、(C)第3照片、(D)第4照片、(E)第5照片，第一训练器材具有用于训练器材的负载传动机构；

图21是进一步地(A)第6照片、(B)第7照片、(C)第8照片、(D)第9照片和(E)第10照片；

图22是进一步地(A)第11照片、(B)第12照片、(C)第13照片、(D)第14照片和(E)第15照片；

图23A是当把持轴部摆动时的肌电图的曲线图；

图23B是当把持轴部不摆动时的肌电图的曲线图。

具体实施方式

图1、图2、图6～图9所示例子中所公开的用于训练器材的负载传动机构1A、1B和1C与后述的训练器材100或200连接。用于训练器材的负载传动机构1A、1B和1C，是一种机械包括用于将训练器材侧的配重等负载传递至训练器材的使用者的机构。

<第一实施例的用于训练器材的负载传动机构>

图1及图2是表示第一实施例的用于训练器材的负载传动机构1A的内部构造的立体图。用于训练器材的负载传动机构1A中，在框体2上设置有把持轴部10、中间轴部20、曲柄轴部40以及滑动轴部50。通过把持轴部10和滑动轴50之间的各个轴，可在把持轴部10和滑动轴部50之间实现动力传递。

在第一实施例的用于训练器材的负载传动机构1A中，中间轴部20、曲柄轴部40以及滑动轴部50的各轴部可旋转地轴支撑在框体2上。由图1及图2可知，各轴部轴支撑在框体2的上面2a和下面2b以及框体2的内表面上。为了平稳地旋转，轴支撑处安装了合适的轴承。此外，为了将第一实施例的用于训练器材的负载传动机构1A连接到后述训练器材100上(参见图9等)，框体2包括连接部7。用于训练器材的负载传动机构1A的连接部7采用的形式是圆筒形连接筒部8。导柱140(参见图10)插通在连接筒部8内。连接筒部8可以使用氟树脂等滑动阻力小的部件。其结果是，用于训练器材的负载传动机构1A能够在训练器材100上平滑地上下移动及回旋。

把持轴部10包括第一端部11和第二端部12，第一端部11上连接有使用者握持的把持部160(参见图10等)。并且，使用者的手和手臂的运动经由把持部160传递到把持轴部10，使得把持轴部10本身也旋转。从后述的训练器材100可知，连接在把持轴部10上的把持部160是环形物体，特别是由于用手指握持，因此是矩形环状物体。如图10等所示，把持部160在俯视图中是矩形(四边形)，形成一个无缝隙、连续的环。

中间轴部20与把持轴部10的旋转联动地旋转。并且，在把持轴部10和中间轴部20之间悬挂有传动部15，该传动部15传递把持轴部10和中间轴部20的相互旋转。把持轴部10和中间轴部20相互平行设置。把持轴部10和框体2的连接将在后述的图4中说明。中间轴部20的两端被框体2的壁面轴支撑。

在用于训练器材的负载传动机构1A中，传动部15为传动链16(图1中双点划线表示)。为了悬挂并啮合传动部15的传动链16，把持轴部10设置有把持轴链轮13，中间轴部20设置有中间轴链轮23。传动部15可以采用皮带和滑轮(未图示)的组合，来代替传动链16。

如图所示，中间轴部20和曲柄轴部40彼此正交连接，并且中间轴部20和曲柄轴部40上设置有传递中间轴部20的旋转的旋转转换部。在实施例中，该旋转转换部包括：设置在中间轴部20上的中间轴锥齿轮22和设置在曲柄轴部40上并与中间轴锥齿轮20啮合的曲柄轴锥齿轮42。因此，中间轴部20的旋转运动与曲柄轴部40以直角连动。另外，作为将中间轴部与曲柄轴部正交连接的旋转转换部的机构，可举例冠齿轮与正齿轮的组合、蜗杆与蜗轮的组合等机构。

曲柄轴部40上连接有连接片部41。连接片部41相对于与从曲柄轴部40突出设置的连接片部41的连接部旋转自如地连接。进一步地，滑动轴部50的末端与连接片部41旋转自如地连接。滑动轴部50设置在与中间轴部20平行的位置。曲柄轴部40的旋转经由连接片部41转换为在纸面上下移动的运动，并传递至滑动轴部50。

滑动轴部50与可自由调节训练器材100(参见图10)的负载大小的负载施加部130连接。

随着曲柄轴部40的转动，连接片部41也运动。因此，滑动轴部50经由连接片部41产生上下移动的运动。即，滑动轴部50通过把持轴部10的轴旋转而上下移动，与滑动轴部50连接的训练器材100(参照图10)的负载施加部130(配重)上下移动。另外，在用于训练器材的负载传动机构1A中，旋转传动部1S包括：设置在把持轴部10上的把持轴链轮13、中间轴链轮23、悬挂在把持轴链轮13和中间轴链轮23之间的传动部15(传动链16)、设置在中间轴部20上的中间轴锥齿轮22及与中间轴锥齿轮22啮合的曲柄轴锥齿轮42。由此，通过把持轴部10的旋转，曲柄轴部40也旋转。

在用于训练器材的负载传动机构1A中，曲柄机构部1K包括：曲柄轴部40；连接片部41，其一端与从该曲柄轴部40的中心突出的凸起旋转自如地连接，并与滑动轴部50侧的端部旋转自如地连接。由此，滑动轴部50随着曲柄轴部40的旋转作进退运动。如此，把持轴部10(把持部160)被施加与负载施加部130(均参照图10等)的负载成比例的力而旋转偏执。然后，当使用者抵抗旋转偏置力而相对于把持轴部10轴旋转把持部160时，滑动轴部50通过旋转传动部1S及曲柄机构部1K被拉入框体2内，与滑动轴部50连接的负载施加部130被拉起(上拉)。

作为本实施例的用于训练器材的负载传动机构1A(后述的1B、1C)的特征，把持轴部10不是完全由框体2轴支撑，而是允许适度的摆动。如图2的从下侧的俯视图所示，在框体2的下表面2b上形成有轴开口部3。在本实施例中，轴开口部3在与传动部15正交的方向(传动链16悬挂的方向)上开口。更具体地，在本实施例中，轴开口部3沿与曲柄轴部40的方向正交的方向开口。从图中可知，形成在框体2上的轴开口部3，是沿与框体2的长度方向正交的方向开设的细长的矩形形状。把持轴部10的第一端部11从轴开口部3突出。在把持轴部10中，第一端部11能够以第二端部12为支点在轴开口部3的开口的长度方向(与传动部15正交的方向)上摆动(参照图1)。

图3的截面示意图示出了把持轴部10的第二端部12附近构造。框体2上形成有把持轴部10贯穿的摆动开口部4。在图中第二端部12插入于摆动开口部4中。把持轴部10的第二端部12上形成有球形部12r。并且，摆动开口部4上形成有与球形部12r对应的滑动面部4r。即，由球形部12r和滑动面部4r，形成了球窝接头。为了保持把持轴部10的第二端部12的球形部12r的摆动自如，摆动固定板部14覆盖球形部12r。为了加减球形部12r在滑动面部4r上平滑地滑动时的摩擦力，可以通过间隔部件14v来调整摆动固定板部14与框体2之间的间隔。由于球形部12r与滑动面部4r之间的球窝接头连接结构，把持轴部10可绕第二端部12(球形部12r)为中心以圆弧形轨迹摆动(参见图中双点划线)。然而，根据轴开口部3的开口方向，把持轴部10的第一端部11的摆动受到限制。除了本实施例的把持轴部10的球形部12r的球窝接头的滑动结构以外，例如，虽然未图示，在把持轴部的第二端部侧形成有供轴插通的孔，通过框体侧设置的轴，可在上述孔中实现摆动。进一步的，为了应对当把持轴部摆动时在把持轴部中出现的扭转，把持轴上设置有轴承等旋转机构。

进一步的，如图2的立体图所示，用于训练器材的负载传动机构1A在框体2的下表面2b上设置有限制板5。限制板5限制把持轴部10的第一端部11侧在轴开口部3中的摆动。具体可参考图4或图5的示意图。图4和图5的区别在于爪部的数量，而限制板的动作本身是相同的。图4A中的示意图对应于图2中的状态。设置在框体2的下表面2b上的限制板5，在图中左右方向的两侧滑动自如地容纳在滑动固定部6中(缩回位置)。在该限制板5设置有朝向轴开口部3侧突出的爪部5e。

接下来，在图4B的示意图中，示出了限制板5向轴开口部3侧滑动移动而前进，爪部5e与把持轴部10卡合的状态(前进位置)。在这种情况下，把持轴部10被夹在两个爪部5e之间不能在纸面的左右方向上移动。这样，限制板5可以通过滑动而容易地在与把持轴部10的卡合状态和卡合解除状态之间任意切换。另外，在将限制板5固定于前进位置时，利用适当的螺栓(未图示)可将限制板5临时固定于框体2的下表面2b。

图5的示意图示出了作为图4的限制板5的另一示例的限制板5w。在图5的限制板5w中，在两个爪部5e的左右两侧还设置有爪部5f(参照图5A)。在图4的限制板5中，由两个爪部5e将把持轴部10限制在轴开口部3的长度方向的中心部分的位置。另一方面，在图5的限制板5w中，在爪部5e上还追加了爪部5f，因此，把持轴部10被夹在爪部5e与爪部5f之间，从而将把持轴部10限制在轴开口部3的端部位置(参照图5B)。因此，采用限制板5w，可以将把持轴部10限制在与使用者的动作、训练内容等对应的位置。

<第二实施例的用于训练器材的负载传动机构>

图6及图7是第二实施例的用于训练器材的负载传动机构1B的内部构造的立体图以及侧视图。用于训练器材的负载传动机构1B主要以与后述训练器材200(参见图16等)连接为前提。与图1和图2中的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其描述。

在用于训练器材的负载传动机构1B中，旋转传动部1S及曲柄机构部1K的机构及器材结构与上述用于训练器材的负载传动机构1A相同。但把持轴部10的第一端部11和第二端部12的方向是上下颠倒的。此外，还设置有摆动固定板部14，用于使把持轴部10在轴开口部3侧摆动。另外，在用于训练器材的负载传动机构1B中，也可以设置上述限制板5(参见图4)，通过限制板5可以限制把持轴部10在轴开口部3的摆动。

用于训练器材的负载传动机构1B，包括用于与训练器材200(参见图16等)连接的连接部7。图示的用于训练器材的负载传动机构1B的连接部7由多个滚轮9构成。训练器材200的导柱240被夹持在多个滚轮9之间，来实现用于训练器材的负载传动机构1B的上下运动以及旋转运动。

与用于训练器材的负载传动机构1B的把持轴部10连接的把持部260为半圆柱形物体，使用者将手掌(手心)放置在把持部260的曲面部分，并用手指握持把持部260。另外，使用者可根据训练的内容，适当地调整把持部260与把持轴部10连接的方向和角度。此外，握持把持部260时的指尖的方向也是任意的。

<第三实施例的用于训练器材的负载传动机构>

图8及图9是第三实施例的用于训练器材的负载传动机构1C的内部构造的立体图以及侧视图。用于训练器材的负载传动机构1C主要以与后述训练器材200(参见图16等)连接为前提。与图1和图2中的部件相同的部件由相同的附图标记表示，并且将省略其描述。

在用于训练器材的负载传动机构1C中，旋转传动部1S及曲柄机构部1K的机构及器材结构与上述用于训练器材的负载传动机构1A以及1B相同。但把持轴部10的第一端部11和第二端部12的方向是上下颠倒的。此外，还设置有摆动固定板部14，用于使把持轴部10在轴开口部3侧摆动。另外，在用于训练器材的负载传动机构1C中，也可以设置上述限制板5(参见图4)，通过限制板5可以限制把持轴部10在轴开口部3的摆动。此外，用于与训练器材200(参见图16等)连接的连接部7及多个滚轮9的构造与用于训练器材的负载传动机构1B相同。

作为用于训练器材的负载传动机构1C的特征，在旋转传动部1S的把持轴部10与中间轴部20之间可设置施力轴部30。施力轴部30对悬挂在把持轴部10的把持轴链轮13和中间轴部20的中间轴链轮23之间的传动部15(传动链16)施加张力。具体地，在所示的施力轴部30中，可在施力轴部30设置圆盘部31。因此，传动部15(传动链16)随着圆盘部31直径的扩大而被拉伸。

从图8及图9所示的用于训练器材的负载传动机构1C可知，把持部260与位于把持轴部10的上侧的第一端部11连接。其中，把持轴部10可在轴开口部3摆动自如。当把持部160如用于训练器材的负载传动机构1A在垂直悬挂时，把持轴部10大致位于轴开口部3的中心处。这里，如果将传动部15(传动链16)牢固地悬挂在把持轴部10和中间轴部20之间，除了旋转时把持轴部10与中间轴部20之间的阻力增大之外，传动部15(传动链16)本身的磨损也会增大。其结果，在使用训练器材时，使用者的动作受到额外的压力。因此，为了使包括把持轴部10在内的各部件平滑地旋转，可将传动部15(传动链16)以适当的松弛度悬挂在把持轴部10与中间轴部20之间。关于该结构，对于用于训练器材的负载传动机构1A以及1B也同样适用。

由于传动部15(传动链16)松弛地悬挂，因此，上述用于训练器材的负载传动机构1B的把持轴部10受到把持部260自重的影响，容易倒向轴开口部3的任意端。在用于训练器材的负载传动机构1C中，施力轴部30(其圆盘部31)的直径大于把持轴链轮13及中间轴链轮23的直径。因此，即使在传动部15(传动链16)中产生适度的张力，传动部15(传动链16)、把持轴链轮13以及中间轴链轮23之间的啮合也会减少。其结果，当把持轴部10侧旋转时，传动部15(传动链16)、把持轴链轮13以及中间轴链轮23之间的阻力也会减小。由此，在使用训练器材时不会对使用者的动作施加额外的压力。这种对传动部15(传动链16)施加张力的机构也同样可适用于上述用于训练器材的负载传动机构1A和1B。

<第一训练器材>

第一训练器材100的结构如图10～图15所示。第一训练器材100是安装了第一实施例的用于训练器材的负载传动机构1A的器材。

第一训练器材100如图10至图15所示，包括：座椅部110；框架120，其支撑上述座椅部110；负载施加部130，设置在上述框架120上，可以自由调整负载大小；两根导柱140，以预定间隔垂直固定在框架120上，以使座椅部110位于框架120的中心位置；两个用于训练器材的负载传动机构1A，两根导柱140的一端分别上下移动自如且水平方向上自由旋转地嵌合在其中；把持部160，其与该两个用于训练器材的负载传动机构1A的第一端部11连接；拉引部件180，其一端与负载施加部130连接，另一端绕过设置在框架120上的变向导轮170连接在用于训练器材的负载传动机构1A上的比导柱140的嵌合位置更靠近另一端的位置。在用于训练器材的负载传动机构1A中，通过与拉引部件180的另一端连接的负载施加部130，来施加以把持部160的轴为中心旋转的负载。

座椅部110包括使用训练器材100的使用者朝向前方就座的座位111，以及一个垂直设置在该座位111下表面的座椅支柱112。

框架120将训练器材100稳固并安装在地面上，是整个训练器材100的骨架，其固定有座椅部110、负载施加部130、两个导柱140等。在框架120的下表面中心部更前方垂直方向上贯穿设置的孔中，插通有座椅支柱112，座椅部110由框架120支撑。框架120包括大腿按压部121，大腿按压部121防止坐在座位111上的使用者的大腿抬起。优选设置大腿按压部121，供使用者在训练中在背部形成适当的拱形。

负载施加部130可以自由调节设置在框架120上的负载的大小，其包括：配重131，由多个金属制重量部件的板形板组成；配重导柱132，支撑上述配重131在框架120上下自由移动；夹具(未图示)，可将配重131彼此自由连接和分离。通过增加或减少配重131的数量，来调节施加在负载施加部130上的载荷(负载)。一对圆柱形配重导柱132，其上下端以预定的左右间距，分别沿垂直方向固定在座椅部110后方的框架120上，配重131的各板形板，通过插通通孔来堆叠，并支撑其在框架120上下自由移动。

两个用于训练器材的负载传动机构1A通过连接部7上下移动自如，且水平方向上自由旋转地嵌合在两根导柱140上。连接在用于训练器材的负载传动机构1A的把持轴部10上的把持部160，是使用者用手分别握持的环形物体的把手。各把持部160能够相对于用于训练器材的负载传动机构1A分别水平旋转。此外，把持轴部10也可以摆动。在初始状态(参见图10和图11)下，各把持部160处于握持各把持部160的使用者的手背朝向训练器材100的外侧的位置。在初始状态下，各把持部160位于比坐在座位111上的使用者的手臂向上方伸出的位置更靠上方的位置。然后，使用者可以通过把持部160使用于训练器材的负载传动机构1A下降。此时，使用者可以将双臂从胸部的中线向外侧张开(参见图12和图13)。

拉引部件180是相同长度的绳索或金属丝，拉引部件180的一端与配重131连接。一端固定在配重131上的拉引部件180分别缠绕在变向导轮170上。该变向导轮170将由配重131施加到拉引部件180的向下载荷转换为向上的负载。

在图10和图11所示的初始状态下，用于训练器材的负载传动机构1A的旋转受到限制。与之相对的，在图12及图13的状态下，抵抗使用于训练器材的负载传动机构1A面向前方旋转施加的力，使用者能够使用于训练器材的负载传动机构1A旋转至预定角度。使用于训练器材的负载传动机构1A面向前方旋转施加的力，与负载施加部130的负载成正比的同时，与用于训练器材的负载传动机构1A的上下位置大致成反比。

另外，如图14及图15所示，在训练器材100中，也可以使左右的用于训练器材的负载传动机构1A的升降动作不同来进行训练。

<第一训练器材的使用方法>

将依次解释训练器材100的代表性的使用方法。首先，考虑到使用者的肌肉力量、目的等，根据负载来设置配重131。使用者朝向前方坐在座位111上，将座位111调整并固定到合适的高度，使得脚底接触地面。此外，将大腿按压部121调整至适当的高度并固定至与坐在座位111上的使用者的大腿的上表面接触的程度。

接下来，使用者站起来，将用于训练器材的负载传动机构1A以朝向前方的初始状态对准(参照图10、图11)，手背朝向训练器材100的左右两侧，分别握持把持部160。然后，用向上方延伸的手握持把持部160的同时，向下方拉动把持部160的同时，朝向前方就坐在座位111上。

接下来，使用者以与负载施加部130的负载成比例的力抵抗作用在把持部160上的旋转偏置力，将两个上臂向外扭转，使各把持部160相对于用于训练器材的负载传动机构1A沿水平方向转动，使握持各把持部160的手背分别朝向训练器材100的前方。通过采取这种“躲避动作”的姿势，屈肌和伸肌均“放松”，从而使肩部和手臂处于放松的状态。此外，把持部160通过负载施加部130的负载而被向上方施力，从而使肩胛带等附近的肌肉被适当地“拉伸”。

接下来，使用者抵抗负载施加部130的负载弯曲双臂以“缩短”肌肉，使得肩胛带附近适当“伸展”的肌肉产生“反射”，并向下拉把持部160。此时，进一步添加向外扭转上臂的“放松”和“伸展”动作的同时用双手向下拉把持部160。通过该上臂向外扭转的动作，各把持部160相对于用于训练器材的负载传动机构1A进一步向水平方向外侧转动，从而将配重131向上拉起，下拉双臂的初始动作的负载减少。这样，当通过弯曲双臂向下拉把持部160而使肌肉“缩短”时，通过进一步向外扭转上臂，在增加“放松”和“伸展”动作的同时，通过创造适当的“缩短”时机，各肌群都能获得“放松-伸展-缩短”的时机，从而可以以良好协调的方式进行动作。

当使用者弯曲双臂并向下拉把持部160时，逐渐向外张开双臂，使得用于训练器材的负载传动机构1A抵抗朝向前方的旋转偏置力，并使用于训练器材的负载传动机构1A分别朝向外侧。由于使用于训练器材的负载传动机构1A朝向前方的旋转偏置力，相对于用于训练器材的负载传动机构1A的位置(高度)大致成反比，因此，随着弯曲双臂向下拉把持部160，减小了向外张开双臂的阻力。因此，当弯曲双臂向下拉把持部160时，通过输出基本恒定的肌肉力以向外张开双臂，使用者可以在向下拉把持部160的同时平滑地执行逐渐向外张开双臂的动作，从而实现防止肌肉共同收缩。

接下来，在将各把持部160拉低到大约肩部的高度之后，随着负载施加部130的负载的各偏置力，向内侧扭转手臂，并向内闭合双臂的同时伸展，随着把持部160将手背缓慢返回到就座的状态。这样就完成了一个训练周期。然后以适当次数重复该训练周期。

<第二训练器材>

图16～图19示出了第二训练器材200的结构。第二训练器材200是设有第二实施例的用于训练器材的负载传动机构1B或第二实施例的用于训练器材的负载传动机构1C的器材。

第二训练器材200如图16至图19所示，包括：座椅部210；框架220，其支撑上述座椅部210；负载施加部230，设置在上述框架220上，可以自由调整负载大小；导柱240，左右各有两根，并且在左右方向上以预定间隔向垂直方向延伸，使得座椅部210位于框架220的中心位置；两个用于训练器材的负载传动机构1B(1C)，其在左右导柱240的引导下上下移动自如；把持部260，其与设置在两个用于训练器材的负载传动机构1B(1C)的把持轴部10连接，并且旋转自如；拉引部件280，其一端与负载施加部230连接，另一端绕过设置在框架220上的变向导轮270连接在用于训练器材的负载传动机构1B(1C)上。在用于训练器材的负载传动机构1B(1C)中，通过与拉引部件280的另一端连接的负载施加部230，来施加以把持部260的轴为中心旋转的负载。

座椅部210包括使用训练器材200的使用者朝向后方(负载施加部230侧)就座的座椅211，以及一个垂直设置在该座椅211下表面的两个座椅支柱212。

框架220包括：下框架221，其至少四个角部安置在地板上；两根垂直柱222，从下框架221的后部以预定的左右间距垂直固定；上框架223，其被支撑并固定到两根垂直柱222上。并且，框架220设置有座椅部210、负载施加部230、左右导柱240、变向导轮270等。框架220支撑大腿按压部225，大腿按压部225防止坐在座椅211上的使用者的大腿抬起。该大腿按压部225，用于供使用者在训练中在背部形成适当的拱形。

负载施加部230可以自由调节设置在框架220上的负载的大小，其包括：配重231，由多个金属制重量部件的板形板组成；配重导柱232，支撑上述配重231在框架220上下自由移动；夹具，可将配重231彼此自由连接和分离(未图示)。通过增加或减少配重231的数量，来调节施加在负载施加部230上的载荷(负载)。一对圆柱形配重导柱232，在两个垂直柱222之间，左右方向上以预定的间距沿垂直方向延伸，并且其上下端分别固定在下框架221和上框架223上。配重231的各板形板，通过配重导柱232分别插通其两侧通孔来堆叠，由配重导柱232支撑其上下自由移动。

两个用于训练器材的负载传动机构1B(1C)通过连接部7(其滚轮9)上下移动自如且水平方向上自由旋转地设置在两根导柱240上。两个用于训练器材的负载传动机构1B(1C)包括把持部260，其是使用者用手掌分别抓住并按压的半圆柱形物体。把持部260分别能够相对于用于训练器材的负载传动机构1B(1C)在水平方向上轴旋转。进一步的，把持部260能够通过握动轴部10而摆动。各把持部260在初始状态(参照图16及图17)下位于与用于训练器材的负载传动机构1B(1C)平行的位置。在初始状态下，由于负载施加部230的作用，各把持部260与用于训练器材的负载传动机构1B(1C)一起位于坐在座椅211上的使用者的肩部上方。并且，当使用者抵抗负载施加部230的作用而将把持部260降低到最低位置时，可以设置使每个把持部260位于坐在座椅211上的使用者的腰部附近或下方。

拉引部件280是相同长度的绳索或金属丝，拉引部件280的一端与配重231连接。一端固定在配重131上的拉引部件280均分别缠绕在变向导轮270上。该变向导轮270将由配重231施加到拉引部件280的向下载荷转换为向上的负载。

<第二训练器材的使用方法>

将依次解释训练器材200的代表性的使用方法。首先，考虑到使用者的肌肉力量、目的等，根据负载来设置配重231。使用者朝向配重231侧坐在座椅211上，将座椅211调整并固定到合适的高度，使得脚底接触地面。进一步的，将大腿按压部225调整至适当的高度并固定至与坐在座椅211上的使用者的大腿的上表面接触的程度。

接下来，使用者站起来，在用手掌从上方抓住并按压各把持部260的相互面对的一侧，同时与把持部260一起下压用于训练器材的负载传动机构1B(1C)，并坐在座椅211上。此时，使用者抬起肩膀，弯曲肘部，将前臂稍微向内拉，并将手腕从前臂向前弯曲。

接下来，在保持把持部260的高度位置的同时，使用者抵抗与负载施加部230的负载成比例的旋转偏压力向内扭转手腕，通过相对于用于训练器材的负载传动机构1B(1C)轴旋转把持部260，将握持把持部260的手分别从前方方向向内侧和向外侧移动(参见图18和图19)。

使用者如图18及19通过采取这种“躲避动作”的姿势(位置)，屈肌和伸肌均“放松”，从而使肩部、腕部、背部处于放松的状态。此外，把持部260通过负载施加部230的负载也被向上方施力，从而背阔肌等背部肌肉被适当地“拉伸”。另外，由于使用者是轴旋转把持部260的，因此可以用更少的力抵抗旋转偏置力，使把持部260轴旋转。

接下来，使用者通过将用于训练器材的负载传动机构1B(1C)移动至与图18及图19所示的位置相反的位置(未图示)，为了适度“伸展”背部肌肉引起“反射”，抵抗负载施加部230负载直双臂，使肌肉“缩短”的同时增加手腕向外侧扭转的“放松”和“拉伸”动作，进行把持部260的下压和解除该下压的动作。通过该手腕向外侧扭转的动作，把持部260相对于用于训练器材的负载传动机构1B(1C)向相反方向轴转动，从而减轻初始下压动作时的负载。像这样，当下压把持部260使肌肉“缩短”时，通过进一步向外扭转手腕，在增加“放松”和“伸展”动作的同时，通过创造适当的“缩短”时机，各肌群都能获得“放松-伸展-缩短”的时机，从而可以以良好协调的方式进行动作。此外，当使用者伸展双臂并下压把持部260时，用于训练器材的负载传动机构1B(1C)被导柱240引导，与把持部260一起向垂直下方移动，因此，使用者可以伸展双臂并平滑地下压把持部260，实现防止肌肉的共同收缩。

将把持部260向下压至腰部的高度后，使用者用手掌握持并按压把持部260的同时，顺着负载施加部230的负载而产生的向上的偏压力，通过向内扭转上臂并弯曲肘部，缓慢返回到就座的状态。这样就完成了一个训练周期。然后以适当次数重复该训练周期。图21和图22公开了用于训练器材的负载传动机构1B(1C)左右升降不同的例子。除此之外，还可以设置为左右同时升降。

<训练器材的总结>

上述训练器材100、200是通过初始负载训练(注册商标)来适当地训练肩部、臂部、背部等的肌肉的器材。其中，初始负载训练被定义为“利用身体对反射发生位置的变化以及随之而来的重心变化等，促进主动肌的放松-伸展-缩短-等一系列动作的同时，阻止拮抗肌和拮抗作用肌共同收缩的训练。”初始负载训练是与负载一直施加到最后，导致肌肉紧张(硬化)并增加肌肉的大小的最终负载训练完全不同的训练。在初始负载训练中，需要在了解例如施加负载的点、释放负载的点和角度、节奏以及肌肉输出的连续性等整体运动形象的情况下进行训练。传统的负载训练存在由于身体平衡、局部硬化等原因而难以保持适当的动作和姿势的问题。然而，通过实现初始负载训练的训练器材100或200，可以引导伴随理想的一系列动作和姿势的训练。

使用训练器材100和200的初始负载训练，允许“从中心(身体躯干)到四肢的节间力传递”，即放松具有收缩特性的人体肌肉而不试图伸展，使其处于放松的状态，对是感觉感受器的肌梭和腱器官施加适当的负载，诱导其从适当拉伸肌肉后，或者被动拉伸时开始发挥缩短肌肉时的力量，通过瞬时和连续地减少负载，可以使人体的其他肌肉如人们常说的唯一不共同收缩的肌肉—心肌一样获得不共同收缩的活动状态，从而实现促进和发展神经肌肉的控制。

使用训练器材100和200的初始负载训练是利用训练器材的负载引起肌肉的反射，从而使应该正常工作的肌肉良好地工作并改善肌肉和神经的功能的训练。负载作为催化剂，鼓励放松的肌肉及时伸展和缩短。并且这种训练促进放松-伸展-缩短的一系列动作，并防止共同收缩，从而改善神经和肌肉的功能和协调性，减轻肌肉疼痛和疲劳等身体影响，可以获得柔软且有弹性的肌肉对肌肉的压力较小，并且不会伴有肌肉硬化。此外，通过有氧运动促进新陈代谢，减少心率和血压的强制上升，可有效预防糖尿病、高血压等与生活方式相关的疾病，促进韧带损伤和骨折的愈合，以及改善神经和功能。为身体创造有益的条件，例如缓解肌肉和关节的压力以及排除体内杂质。

<第一训练器材的使用方法>

这里，第一训练器材100上安装了第一实施例的用于训练器材的负载传动机构1A，并且让使用者实际使用了第一训练器材。然后以0.5秒的间隔拍摄了使用者的手腕和手臂的运动。图20、图21、图22的照片是拍摄时的状态。在各图中，分别示出了A至E各五张照片。

在图20的照片中，使用者处于将右手放在用于训练器材的负载传动机构的把持轴部连接的把持部上的状态。由于器材的负载(配重负载)，训练器材的负载传动机构处于太高的位置。图20(A)、(B)、(C)、(D)、(E)依次示出了设置在训练器材负载传动机构的把持轴部的前端侧在水平方向上的朝向，从向外侧变化为向内侧的样子。最初，使用者抬起并伸展手臂，然后逐渐弯曲手臂以拉近用于训练器材的负载传动机构。其中，从图20(C)、20(D)中的照片来看，把持轴部向纸面的手的左侧倾斜。因此，由于各器材的布置，施加到使用者手腕的扭转角度通过把持轴部的倾斜而缓和，从而实现动作的化解转换。

图21照片中，示出了与上述图20中所示的位置相比，使用者再次抵抗器材的负载(配重负载)拉下了用于训练器材的负载传动机构的样子。按照图21A、图21B、图21C、图21D和图21E的顺序，用于训练器材的负载传动机构下降，并且水平方向上的朝向变长了朝向外侧。

在图22的照片中，使用者处于将右手放在用于训练器材的负载传动机构的把持轴部连接的把持部上，图中示出了抵抗器材的负载(配重负载)下拉上述用于训练器材的负载传动机构的样子。如图22(A)所示，使用者右手的手背是面向身体的一侧。在图22(A)中，由于用于训练器材的负载传动机构的把持轴部能够摆动，因此把持轴部向纸面前方侧(使用者的前方)倾斜。然后，用于训练器材的负载传动机构顺着训练器材的负载(配重负载)而上升，使用者的手臂被上述把持部牵引而太高。图22(B)、(C)、(D)、(E)依次示出了该样子。

在图示的训练器材中，把持轴部是可摆动的，因此，可以认为即使用于训练器材的负载传动机构的位置(训练器材上的高度)和方向如图20、图21和图22的照片所示时刻变化，也可以缓和施加到握持把持部的使用者的手腕的弯曲量，并且可以减轻手腕上的负担。另外，在图示照片所示的第一训练器材100中，除了应用了第一实施例的用于训练器材的负载传动机构1A的训练器材之外，在第二训练器材200上应用了第二实施例的用于训练器材的负载传动机构1B或1C的训练器材中，也可以预想到在训练器材的运动时加到握持把持部的使用者的手腕的弯曲量将会缓和。

如上所述，将本实施例的用于训练器材的负载传动机构安装到实际的训练器材上，并通过使用者验证了运动等。结果，除了传统的用于训练器材的负载传动机构的把持轴部(把持部)的本身的旋转之外，也伴随着轴本身的摆动，从而缓和了握持把持部的手腕上施加的扭转的负载，使用者可以执行更自然的训练动作。因此，训练时的动作变得比以往更加轻松，“放松-伸展-缩短”的一系列肌肉运动更加容易变得平滑。

<用于训练器材的负载传动机构的验证>

发明人将上述用于训练器材的负载传动机构1A(参照图1等)与第一训练器材100(参照图10～图15)连接。然后，在把持轴部10处于可摆动状态的情况下使用第一训练器材100训练使用者，并测量了肌电位。同时，利用用于训练器材的负载传动机构1A中的限制板5，在把持轴部10不摆动的状态下，使用第一训练器材100对使用者进行了训练，并测量了肌电位。

肌电位测量的结果示于图23的图表中。图23A是当把持轴部摆动时的肌电图的曲线图，图23B是当把持轴部不摆动时的肌电图的曲线图。两个图表自上而下均为：前锯肌、背阔肌、三角肌(中)、肱二头肌、肱三头肌、前臂屈肌(掌长肌)、前臂伸肌(腕屈伸肌)和Gonio(角度计)。

当把持轴部10处于可摆动状态时，前锯肌的活动变得活跃(参见两图中的实线框)。另一方面，当把持轴部10不摆动时，前臂屈肌变得活跃(参见两图中的虚线框)。即，通过选择是否摆动把持轴部10，能够调整要训练的肌肉。因此，可以灵活地应对诸如使用者的身体状况、体质和想要增强的肌肉等个人因素。

附图标记

1A、1B、1C用于训练器材的负载传动机构

2框体

3轴开口部

4摆动开口部

5、5w限制板

5e、5f爪部

6滑动固定部

7连接部

8连接筒部

9滚轮

10把持轴部

11第一端部

12第二端部

12r球形部

13把持轴链轮

14摆动固定板部

15传动部

16传动链

20中间轴部

22中间轴锥齿轮

23中间轴链轮

30施力轴部

31圆盘部

40曲柄轴部

41连接片部

42曲柄轴锥齿轮

50滑动轴部

1S旋转传动部

1K曲柄机构部

100、200训练器材

130、230负载施加部

160、260把持部。

Claims (14)

1.一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：

框体容纳包括：把持轴部，其使用者握持的把持部连接在第一端部，并旋转；

中间轴部，其与所述把持轴部的旋转联动地旋转；

传动部，悬挂在所述把持轴部和所述中间轴部之间，并传递所述把持轴部和所述中间轴部的相互的旋转；

旋转转换部，其设置于与所述中间轴部正交的曲柄轴部上，并传递所述中间轴部的旋转；曲柄轴部，其将所述曲柄轴部的旋转转换成所述滑动轴部的上下运动，所述滑动轴部设置于与所述中间轴部平行的位置，

所述把持轴部的所述第一端部从所述轴开口部突出，该轴开口部，以正交于所述传动部的方向形成在所述框体中，

所述把持轴部的所述第一端部由所述框体可摆动地支撑，与所述把持轴部的所述第一端部相反侧的第二端部在所述轴开口部内摆动。

2.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：

框体容纳有旋转转换部和曲柄轴部，

所述旋转转换部包括：

中间轴锥齿轮，设置于所述中间轴部；

曲柄轴锥齿轮，设置于所述曲柄轴部，并且与所述中间轴锥齿轮啮合，

所述曲柄轴部包括：连接片部，其相对于所述曲柄轴部旋转自如地连接在所述曲柄轴部上；

滑动轴部，与所述连接片部连接，并且位于平行于所述中间轴部的位置，通过所述连接片部将所述曲柄轴部的旋转转换成前后运动。

3.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述框体包括：限制板，限制所述把持轴部的所述第一端部侧在所述轴开口部内的摆动。

4.根据权利要求3所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述限制板包括爪部，通过所述爪部与所述把持轴部卡合。

5.根据权利要求4所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述限制板向所述轴开口部前进时，通过所述爪部与所述把持轴部卡合，并且所述限制板从所述轴开口部缩回时，与所述把持轴部的所述第一端部侧解除卡合。

6.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：

所述传动部为传动链，

所述把持轴部上设有把持轴链轮，

所述中间轴部上设有中间轴链轮，

所述传动链悬挂在所述把持轴部链轮和所述中间轴链轮之间。

7.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：在所述把持轴部和所述中间轴部之间，设置有对所述传动部施加张力的施力轴部。

8.根据权利要求7所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述施力轴部包括与所述传动部接触的圆盘部。

9.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述把持部为环形物体。

10.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：把所述持部为半圆柱形物体。

11.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述把持轴部的所述第二端部上设置有球形部。

12.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述滑动轴部与可调节训练器材负载大小的负载施加部连接。

13.根据权利要求1所述的一种用于训练器材的负载传动机构，其特征在于：所述框体包括连接部，用于连接到训练器材。

14.一种训练器材，其特征在于包括权利要求1所述的用于训练器材的负载传动机构。