CN208552411U - 一种肩袖训练装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种肩袖训练装置，属于医疗器械领域，其特征在于：包括架体、壳体、一号卷筒、二号卷筒、牵引绳、配重绳、座椅和电动机，通过电动机和手臂重力的共同作用带动手臂上下往复运动，能够促进肩袖组织退行性变患者和肩周炎(粘连性肩关节炎)患者的康复。与现有技术相比较具有安全性好、节省电能的特点。

Description

一种肩袖训练装置

技术领域

本实用新型涉及一种医疗器械，特别是一种适用于肩袖组织退行性变患者和肩周炎患者的康复的肩袖训练装置。

背景技术

肩袖是覆盖于肩关节前、上、后方肌腱组织的总称，其功能是上臂外展过程中使肱骨头向关节盂方向拉近，维持肱骨头与关节盂的正常支点关节。肩袖损伤将减弱甚至丧失这一功能，严重影响上肢外展功能。肩袖损伤现多用关节镜下微创治疗，创伤小，以期术后尽早进行康复训练，回复肩关节功能。肩袖康复训练的核心是避免做推压动作，而代之以牵拉活动。也就是前期避免主动发力肩上推举，应以被动肩外展为主。这种被动牵拉的肩袖训练也适合于肩袖组织退行性变患者和肩周炎(粘连性肩关节炎)患者的康复。

目前肩袖训练多为医护人员手工操作，也有往复式电动康复设备，但是这类器械往复运动的过程一般通过电动机的正反转来实现的，因此需要电动机频繁换向。而电动机转向换向瞬间，电动机线圈阻抗很小，在此瞬间电流较大，容易产生发热导致电动机烧毁的风险，影响电动机的使用寿命；另外也导致在整个过程中，电动机耗电过高，耗费的电能大于实际所需的能量，因此造成了电能的浪费。并且，电动机转向换向来实现肩部往复运动的话，还需要记录康复治疗时间，患者忘记计时或者计时错误容易导致过度运动。

实用新型内容

本实用新型的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种肩袖训练装置。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：一种肩袖训练装置，其特征在于：包括架体、壳体、一号卷筒、二号卷筒、牵引绳、配重绳、座椅和电动机；所述的一号卷筒和二号卷筒分别位于架体上壳体内，分别包括一号筒体、二号筒体和固定在一号筒体两端的一号侧板和二号侧板、二号筒体两端的三号侧板和四号侧板，所述的一号侧板、二号侧板、三号侧板为圆形；其中二号筒体直径小于一号筒体的直径；所述的一号卷筒和二号卷筒中间共同穿过一根主轴，一号卷筒和二号卷筒可以围绕主轴旋转，主轴的两端与分别架体固定连接；一号卷筒和二号卷筒上分别固定并缠绕牵引绳和配重绳，牵引绳、配重绳一端分别从一号卷筒和二号卷筒上垂下；其中一号卷筒上的牵引绳垂下端连接吊环，用于放置患者的手臂，二号卷筒上的配重绳垂下端连接重物，其中重物的重量大于患者手臂对牵引绳的拉力，其中一号卷筒和二号卷筒上的牵引绳、配重绳的缠绕方向相反；四号侧板后侧设有一号固定板；其中一号固定板固定在主轴上；四号侧板后侧面上固定设有条形固定块，其中固定块的长度方向沿着四号侧板的圆周方向，固定块的宽度方向沿着四号侧板的径向方向；其中固定块的一个端面为斜面，斜面一端所在的方向是重物上升时固定块随四号侧板的旋转方向；一号固定板上设有能够容纳固定块的水平孔，所述的水平孔上一侧壁是斜面，其中斜面侧壁所在的方向与固定块上斜面方向相同；水平孔沿一号固定板圆周方向的长度大于固定块位于该方向的长度；二号侧板后侧面和三号侧板前侧面分别设有一组相互啮合的齿；二号侧板和三号侧板之间设有三号弹簧，三号弹簧套在主轴上；所述的两个卷筒旁设有平行于主轴的水平杆，所述的壳体上固定设有有用于安装水平杆的安装块，所述的安装块上设有水平方向的孔，水平杆从该孔内穿过，从而水平杆能够沿前后方向水平运动；水平杆的前端顶在二号侧板的侧面上，二号侧板上设有能够容纳水平杆端部的凹槽，其中凹槽的两端为斜面；水平杆上位于安装块前方的位置固定设有外凸缘，外凸缘与安装块之间设有四号弹簧，其中四号弹簧的弹力大于三号弹簧的弹力，四号弹簧套在主轴上，四号弹簧的两端分别顶在外凸缘和安装块上；所述的水平孔内设有推杆，推杆前端位于水平孔的中后位置，推杆后端与所述的水平杆后端固定连接；所述的四号侧板是一齿轮，所述的电动机输出轴连接电机齿轮，电机齿轮与四号侧板齿轮相啮合；所述的座椅位于架体下方，座椅上设有压肩器，所述的压肩器一端与座椅的椅背相铰接，压肩器的另一端与座椅上设有相互匹配的卡扣。

与现有技术相比较，本实用新型具有以下突出的有益效果：

1、安全性好，避免野蛮操作导致二次创伤；

2、总体上减少了电动机的开启次数，从而减少了频繁换向造成的电能的额外消耗，起到了节省电能的效果，同时也避免了电动机过度发热而对电动机的伤害，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型的外观结构示意图。

图2是本实用新型实施例1的内部结构示意图。

图3是本实用新型实施例1中卷筒部分剖视图。

图4是图3中A-A向剖视图。

图5是本实用新型实施例2的结构示意图。

图6是本实用新型实施例2中齿轮箱和一号卷筒端部的左视图。

图7是本实用新型实施例2的齿轮箱的内部结构示意图。

图8是本实用新型实施例2的齿轮箱内各结构展开图。

图9是本实用新型实施例3中齿轮箱和一号卷筒端部的左视图。

图10是本实用新型实施例3的齿轮箱的内部结构示意图。

图11是本实用新型实施例3的齿轮箱内各结构展开图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

实施例1中，如图1至4所示，本实用新型包括架体7、壳体11、一号卷筒46、二号卷筒47、牵引绳4、配重绳43、座椅13和电动机41。为便于叙述，设定在本实施例中，一号卷筒46所在的方向为前，电动机41所在的方向为后。

所述的一号卷筒46和二号卷筒47分别位于架体7上壳体11内，分别包括一号筒体33、二号筒体38和固定在一号筒体33两端的一号侧板32和二号侧板35、二号筒体38两端的三号侧板37和四号侧板39，其编号顺序设定沿从前向后的顺序，依次是一至四号侧板，所述的一号侧板32、二号侧板35、三号侧板37为圆形。其中二号筒体38直径小于一号筒体33的直径。所述的一号卷筒46和二号卷筒47中间共同穿过一根主轴6，一号卷筒46和二号卷筒47可以围绕主轴6旋转，主轴6的两端与分别架体7固定连接。

一号卷筒46和二号卷筒47上分别固定并缠绕牵引绳4和配重绳43，牵引绳4、配重绳43一端分别从一号卷筒46和二号卷筒47上垂下。其中一号卷筒46上的牵引绳4垂下端连接吊环45，用于放置患者的手臂，二号卷筒47上的配重绳43垂下端连接重物44，其中重物44的重量大于患者手臂对牵引绳4的拉力，优化方案中为可调配重，所述的可调可以为更换砝码，也可以为可加减填充物。其中一号卷筒46和二号卷筒47上的牵引绳4、配重绳43的缠绕方向相反，从而当一号卷筒46和二号卷筒47同向旋转时，一个卷筒上的绳子下落而另一个卷筒上的绳子上升。

四号侧板39后侧设有一号固定板5。其中一号固定板5固定在主轴6上。四号侧板39后侧面上固定设有条形固定块53，其中固定块53的长度方向沿着四号侧板39的圆周方向，固定块53的宽度方向沿着四号侧板39的径向方向。其中固定块53的一个端面56为斜面，其中斜面一端所在的方向是重物44上升时固定块53随四号侧板39的旋转方向。一号固定板5上设有能够容纳固定块53的水平孔54，所述的水平孔54上一侧壁57是斜面，其中斜面侧壁57所在的方向与固定块53上斜面方向相同。水平孔54沿一号固定板5圆周方向的长度大于固定块53位于该方向的长度。

二号侧板35后侧面和三号侧板37前侧面分别设有一组相互啮合的齿36。当二号侧板35与三号侧板37相互靠近时两组齿36能够相互啮合，从而使一号卷筒46和二号卷筒47能够同步运动，当二号侧板35和三号侧板37远离分开时，两个卷筒可以各自单独运动。二号侧板35和三号侧板37之间设有三号弹簧34，三号弹簧34套在主轴6上，通过三号弹簧34的作用分别将二号侧板35和三号侧板37向两边推。

所述的两个卷筒旁设有平行于主轴6的水平杆49，所述的壳体11上固定设有有用于安装水平杆49的安装块40，所述的安装块40上设有水平方向的孔52，水平杆49从该孔52内穿过，从而水平杆49能够沿前后方向水平运动。水平杆49的前端顶在二号侧板35的侧面上，二号侧板35上设有能够容纳水平杆49端部的凹槽48，其中凹槽48的两端为斜面，从而当二号侧板35旋转时，水平杆49的端部能够顺利滑进凹槽48也能够从凹槽48内顺利滑出。水平杆49上位于安装块40前方的位置固定设有外凸缘50，外凸缘50与安装块40之间设有四号弹簧51，其中四号弹簧51的弹力大于三号弹簧34的弹力，四号弹簧51套在主轴6上，四号弹簧51的两端分别顶在外凸缘50和安装块40上，通过四号弹簧51的作用，能够将水平杆49向前推动。

所述的水平孔54内设有推杆55，推杆55前端位于水平孔54的中后位置，推杆55后端与所述的水平杆49后端固定连接，当水平杆49朝向前运动时，带动推杆55向前运动，能够将水平孔54内的固定块53顶出。

所述的四号侧板39是一齿轮，所述的电动机41输出轴连接电机齿轮42，电机齿轮42与四号侧板39齿轮相啮合，从而通过电动机41可以驱动二号卷筒47旋转。

所述的座椅13位于架体7下方，其侧面对应为吊环，座椅13上设有压肩器12，所述的压肩器12一端与座椅13的椅背相铰接，压肩器12的另一端与座椅13上设有相互匹配的卡扣，通过卡扣结构能够将压肩器12与座椅13临时固定。压肩器12落下后能够将患者的锁骨压住，防止康复训练时身体倾斜代替了肩膀的活动导致训练效果不佳。

本实用新型工作原理如下：使用时患者将手臂放进吊环中，此时四号侧板39上的固定块53位于水平孔54内，通过水平孔54的作用将固定块53卡住，防止二号卷筒47旋转，并且二号侧板35与三号侧板37上的两组齿相互分开，通过手臂的重力作用通过牵引绳4带动一号卷筒46旋转，假设该旋转方向为正向旋转，二号侧板35上的凹槽48随着一号卷筒46旋转，当该凹槽48旋转至水平杆49前端处时，水平杆49的前端滑进凹槽48内，通过四号弹簧51的作用将水平杆49向前推动一段距离，同时水平杆49带动推杆55向前运动一端距离，推杆55前端将固定块53从水平孔54内向前推出，同时将二号卷筒47整体向前推动一段距离，使二号卷筒47与三号卷筒上的两组齿相互啮合。此时固定块53不再受到水平孔54的限制，通过重物的重力作用带动二号卷筒47反向旋转，二号卷筒47带动一号卷筒46反向旋转，从而将患者的手臂抬起，辅助患者进行肩部运动，以促进肩部康复。当二号卷筒47带动一号卷筒46旋转一周后，四号侧板39上的固定块53旋转至水平孔54的位置时，固定块53进入到水平孔54内，通过水平孔54的作用将固定块53卡住，从而二号卷筒47停止运动。与此同时，通过三号弹簧34的作用将二号卷筒47向后推动一端距离，从而二号侧板35与三号侧板37上的两组齿相互脱离，一号卷筒46可以自由旋转，通过手臂重力的作用带动一号卷筒46再次正向旋转，直到二号侧板35的凹槽48旋转至水平杆49的前端……

在整个过程中一号卷筒46来回旋转，二号卷筒47只做间歇反向旋转，在反向旋转过程中重物44随之向下运动，由于二号卷筒47的二号筒体38直径小于一号卷筒46的一号筒体33的直径，因此每次运动时重物44的运动距离较小，经过多次间歇运动后，重物44降落到地面上，此时启动电动机41，通过电动机41的作用驱动二号卷筒47正向旋转，将重物44提起，直到重物44靠近二号卷筒47时，关闭电动机41。在电动机41旋转的过程中，二号卷筒47不会带动一号卷筒46旋转。

在本实用新型中手臂进行数个外展内收往复运动后，开启电动机41一次进行复位，从而总体上减少了电动机41的开启次数，从而减少了频繁换向造成的电能的额外消耗，起到了节省电能的效果，同时也避免了电动机41过度发热而对电动机41的伤害。

实施例2更适合肩周炎这种同时具有肩关节黏连冻结的患者，肩关节黏连患者关节活动度很差，如果手臂运动速度过快可能会对僵硬的关节形成二次伤害，对于这部分患者来说应当采用带有限速装置的运动器械帮助患者进行康复训练。本实施例中，如图5至8所示，在实施例1的基础上增加了齿轮箱58，在本实用新型中齿轮箱58能够起到限速的作用，使该运动器械能够以较慢的速度运行。在本实施例中，与齿轮箱58无关的技术特征同实施例1，在本实施例中不再累述。由于肩周炎的活动障碍方向是前抬和侧展双方向的，因此可以根据患者具体康复要求来摆放座椅13，图5中为面对吊环，训练手臂前抬。

为便于叙述，设定齿轮箱58内朝向一号卷筒46的方向为内侧，其相反的方向为外侧。

所述的齿轮箱58位于一号侧板32处，包括箱盖3和一号侧板32围成的壳体结构及其内部结构，所述的箱盖3是与主轴6同轴心的内端开口的圆柱形壳体结构。所述的主轴6与箱盖3固定连接。

所述的齿轮箱58内部设有齿轮、连杆25、摇杆29、二号固定板9和盒体17。

一号侧板32的外侧面上设有内齿轮8，所述的二号固定板9位于内齿轮8的空腔内靠内侧的位置，二号固定板9与所述的主轴6固定连接。内齿轮8的空腔内还设有与内齿轮8相啮合的一号齿轮14。一号齿轮14的外侧设有二号齿轮10，二号齿轮10与一号齿轮14同轴并且固定连接，二号齿轮10直径大于一号齿轮14。二号齿轮10旁设有与二号齿轮10相啮合的三号齿轮16，其中三号齿轮16的直径小于二号齿轮10的直径。三号齿轮16的外侧固定连接与三号齿轮16同轴的四号齿轮15，其中四号齿轮15的直径大于三号齿轮16的直径。四号齿轮15旁设有与四号齿轮15相啮合的五号齿轮18，其中五号齿轮18的直径小于四号齿轮15的直径。一号齿轮14、二号齿轮10与三号齿轮16、四号齿轮15所在的轮轴两端分别与二号固定板9和箱盖3连接，二号固定板和箱盖上设有与各轮轴相适应的孔，各轮轴的端部分别位于相应的孔中。五号齿轮18所在轮轴的外侧端与箱盖3固定连接接。五号齿轮18的内侧固定设有与五号齿轮18同轴的扁平的圆柱形的中空的盒体17，盒体17内设有旋转块20，五号齿轮18所在的轴是次轴19，所述的次轴19从旋转块20中间的孔内穿过，旋转块20可围绕次轴19旋转，旋转块20与盒体17侧壁之间通过一号弹簧24连接，一号弹簧24与盒体17之间的连接点位于旋转块20的转动方向的前方，即旋转时盒体17通过一号弹簧24的作用拉动旋转块20旋转。旋转块20中间设有沿盒体17径向方向的条形空腔，该空腔内设有滑块23，所述的滑块23可以沿径向方向滑动。盒体17内壁上设有条形孔21，条形孔21位于滑块23内侧相对应的位置，所述的滑块23内侧方向上固定连接圆柱结构22，所述的圆柱结构22从条形孔21内穿过盒体17内壁，从盒体17内露出。所述的条形孔21形状呈阿基米德螺线形，其中靠近一号弹簧24一端离次轴19距离较近，远离一号弹簧24一端离次轴19距离较远。通过条形孔21与圆柱结构22的作用，当一号弹簧24缩短时，滑块23靠近次轴19，当一号弹簧24伸长时，滑块23远离次轴19。

圆柱结构22暴露在盒体17外的伸出端与连杆25一端相铰接，连杆25另一端与摇杆29相铰接。所述的摇杆29一端与二号固定板9相铰接，另一端设有配重27。

齿轮箱58的工作原理是：当一号卷筒46旋转时，一号卷筒46通过其外侧面上的内齿轮8依次带动一至五号齿轮18和盒体17旋转，盒体17通过连杆25带动摇杆29进行摆动，物体的重力经过各齿轮的传动后经过连杆25驱动摇杆29摆动，当一个大小一定的作用力通过连杆25作用到摇杆29时摇杆29便以一个恒定的周期做摆动运动，各齿轮也随之以一个稳定的速度进行旋转，从而一号卷筒46能够缓慢旋转，胳膊随之缓慢运动。

人有胖瘦高矮，不同的人胳膊重量不同，一号卷筒46受到的力矩不同，当一号卷筒46收到较大的力矩时，其旋转速度相应增大，同时一号弹簧24的拉伸量较大，旋转块20带动滑块23朝向远离一号弹簧24的方向移动，通过条形孔21的作用，滑块23被推向远离次轴19的方向，滑块23围绕次轴19旋转，滑块23远离次轴19后其旋转的半径增大，由于力矩不变，其对连杆25的作用力相对减小，滑块23半径增大后，摇杆29的摆动幅度增大，又因为连杆25摇杆29的作用力减小，所以摇杆29的摆动周期增大，因此一号卷筒46的旋转速度减慢，从而抵消了受到力矩增大而引起的旋转速度加快的部分；同样当一号卷筒46受到力矩较小时，其旋转速度相应减小，同时一号弹簧24的拉伸量较小，滑块23的旋转半径增大，对连杆25的作用力也减小，能够减小摇杆29摆动的周期，加快一号卷筒46的下落速度，抵消掉因一号卷筒46受到减小而引起的旋转速度减小的部分。因此通过盒体17及其内部结构的作用能够使胳膊在各种情况下始终保持大致相等的运动速度。

实施例3中，本实施例在实施例2的基础上衍生而来，本实施例中的主体结构同时实施例2，下文中仅对本实施例与实施例2之间的区别技术特征加以叙述，相同技术特征不再累述。

如图9、10、11所示，本实施例还包括滑槽杆26、六号齿轮28、七号齿轮30和手轮1。

滑块圆柱结构22的伸出端与连杆25一端相铰接，连杆25另一端与滑槽杆26相铰接。所述的滑槽杆26与所述的摇杆29相配合连接，所述的摇杆29一侧有齿，形成齿条结构，摇杆29上与齿相对一侧各有向内外两侧伸出的突起结构，使摇杆29形成T形截面，所述的滑槽杆26上设有与所述的T形截面相适应的滑槽，从而摇杆29可以沿滑槽杆26的长度方向自由滑动。所述的摇杆29的齿条结构与六号齿轮28相啮合，所述的滑槽杆26与六号齿轮28所在的轮轴相铰接，所述的摇杆29上远离六号齿轮28一端设有配重27，六号齿轮28与七号齿轮30相啮合。七号齿轮30所在的轮轴外侧端从箱盖3伸出，伸出端设有手轮1，手轮1与箱盖3之间设有二号弹簧2，通过二号弹簧2的作用将手轮1及七号齿轮30向外侧弹出。箱盖3内侧设有能够插进七号齿轮30的卡块31，自然状态时七号齿轮30向外弹出，卡块31卡进七号齿轮30内，使七号齿轮30无法旋转；使用时将手轮1向内侧推动，使七号齿轮30与卡块31脱离，从而可以通过旋转手轮1来旋转七号齿轮30。

在本实施例中手轮1的作用在于调节一号卷筒46的旋转速度，旋转手轮1，带动七号齿轮30旋转，通过六号齿轮28和摇杆29上的齿条带动摇杆29沿其长度方向运动，当摇杆29及其配重27运动时，能够改变摇杆29重心的位置，主要是摇杆29重心距六号齿轮28轴心的距离，摇杆29重心与六号齿轮28轴心距离的变化能够改变摇杆29的摆动周期，具体为距离增大，摆动周期增大，距离减小摆动周期减小，从而能够调节胳膊的运动速度。根据不同的情形可以设置不同的下落速度。

需要说明的是，本实用新型的特定实施方案已经对本实用新型进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种肩袖训练装置，其特征在于：包括架体、壳体、一号卷筒、二号卷筒、牵引绳、配重绳、座椅和电动机；所述的一号卷筒和二号卷筒分别位于架体上壳体内，分别包括一号筒体、二号筒体和固定在一号筒体两端的一号侧板和二号侧板、二号筒体两端的三号侧板和四号侧板，所述的一号侧板、二号侧板、三号侧板为圆形；其中二号筒体直径小于一号筒体的直径；所述的一号卷筒和二号卷筒中间共同穿过一根主轴，一号卷筒和二号卷筒可以围绕主轴旋转，主轴的两端与分别架体固定连接；一号卷筒和二号卷筒上分别固定并缠绕牵引绳和配重绳，牵引绳、配重绳一端分别从一号卷筒和二号卷筒上垂下；其中一号卷筒上的牵引绳垂下端连接吊环，用于放置患者的手臂，二号卷筒上的配重绳垂下端连接重物，其中重物的重量大于患者手臂对牵引绳的拉力，其中一号卷筒和二号卷筒上的牵引绳、配重绳的缠绕方向相反；四号侧板后侧设有一号固定板；其中一号固定板固定在主轴上；四号侧板后侧面上固定设有条形固定块，其中固定块的长度方向沿着四号侧板的圆周方向，固定块的宽度方向沿着四号侧板的径向方向；其中固定块的一个端面为斜面，斜面一端所在的方向是重物上升时固定块随四号侧板的旋转方向；一号固定板上设有能够容纳固定块的水平孔，所述的水平孔上一侧壁是斜面，其中斜面侧壁所在的方向与固定块上斜面方向相同；水平孔沿一号固定板圆周方向的长度大于固定块位于该方向的长度；二号侧板后侧面和三号侧板前侧面分别设有一组相互啮合的齿；二号侧板和三号侧板之间设有三号弹簧，三号弹簧套在主轴上；所述的两个卷筒旁设有平行于主轴的水平杆，所述的壳体上固定设有有用于安装水平杆的安装块，所述的安装块上设有水平方向的孔，水平杆从该孔内穿过，从而水平杆能够沿前后方向水平运动；水平杆的前端顶在二号侧板的侧面上，二号侧板上设有能够容纳水平杆端部的凹槽，其中凹槽的两端为斜面；水平杆上位于安装块前方的位置固定设有外凸缘，外凸缘与安装块之间设有四号弹簧，其中四号弹簧的弹力大于三号弹簧的弹力，四号弹簧套在主轴上，四号弹簧的两端分别顶在外凸缘和安装块上；所述的水平孔内设有推杆，推杆前端位于水平孔的中后位置，推杆后端与所述的水平杆后端固定连接；所述的四号侧板是一齿轮，所述的电动机输出轴连接电机齿轮，电机齿轮与四号侧板齿轮相啮合；所述的座椅位于架体下方，座椅上设有压肩器，所述的压肩器一端与座椅的椅背相铰接，压肩器的另一端与座椅上设有相互匹配的卡扣。