JP3178775U - 調節可能な抵抗に基づく(以下、抵抗ベースの)(resistancebased)エクササイズ(exercise)装置 - Google Patents
調節可能な抵抗に基づく(以下、抵抗ベースの)(resistancebased)エクササイズ(exercise)装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】比較的小さな設置面積を有しながら、多数の抵抗に基づく運動のエクササイズの実施を可能にする装置を提供する。
【解決手段】エクササイズ装置100は、枠110と、抵抗レバーアーム152と、抵抗レバーアーム152に装着される抵抗選択筺体158であって、抵抗レバーアーム152上の複数の装着点に位置づけ可能な抵抗選択筺体158と、抵抗選択筺体158に隣接して配置される抵抗システム150とを含む。抵抗システム150は、たわみ部材170を含み、たわみ部材170は、第1の端部および第2の端部と、第1の端部の位置を固定する第1のアンカー174と、第2の端部の位置を固定する第2のアンカー174とを有する。力が抵抗レバーアーム152に入力されると、抵抗レバーアーム152は、枢動点回りに枢動し、抵抗選択筺体158は、たわみ部材170を横方向に係合する。抵抗システム150によってもたらされる見掛けの抵抗は、アンカーに対して、装着点に沿って抵抗選択筺体158を位置的に調節することによって調節される。
【選択図】図1
【解決手段】エクササイズ装置100は、枠110と、抵抗レバーアーム152と、抵抗レバーアーム152に装着される抵抗選択筺体158であって、抵抗レバーアーム152上の複数の装着点に位置づけ可能な抵抗選択筺体158と、抵抗選択筺体158に隣接して配置される抵抗システム150とを含む。抵抗システム150は、たわみ部材170を含み、たわみ部材170は、第1の端部および第2の端部と、第1の端部の位置を固定する第1のアンカー174と、第2の端部の位置を固定する第2のアンカー174とを有する。力が抵抗レバーアーム152に入力されると、抵抗レバーアーム152は、枢動点回りに枢動し、抵抗選択筺体158は、たわみ部材170を横方向に係合する。抵抗システム150によってもたらされる見掛けの抵抗は、アンカーに対して、装着点に沿って抵抗選択筺体158を位置的に調節することによって調節される。
【選択図】図1
Description
本考案は抵抗部材を使用するエクササイズ装置に関する。
エクササイズ装置は、一般的に、装置のユーザによって引っ張られるケーブルによって駆動される積層重りを使用する。最近、帯(band)または板(plate)などの抵抗性弾性部材は、エクササイズ機器の中に組み入れられて、運動抵抗をもたらしている。具体的には、抵抗性弾性部材は、運動の所望の範囲を通してほぼ一定の張力をもたらし、ほぼ一定の張力に抗して増加するスタビライザ筋の使用を促進する能力があるので、ますます好評を博してきた。
抵抗性弾性部材の使用は、多くの便益をもたらす一方で、従来の装置構成は、エクササイズ装置の有用性を減縮する恐れがある。例えば、ある種のケーブルで駆動される装置を用いて実施されうるエクササイズの範囲は、時として、装置自体の位置および向きによって制限される。特に、帯および板など、抵抗性弾性部材の使用によって提供される、運動および抵抗の追加の範囲に対して、消費者のニーズと考察とは、多くの場合一致しない。加えて、抵抗性弾性部材の従来の使用は、弾性部材材料の力に抵抗するほぼ直線的な軸方向の運動に限定されてきた。
抵抗ベースの装置の1つの種類が、ICON IP, INC.に譲渡された米国特許第7,250,022号明細書に開示される。この特許では、エクササイズ機械は、細長い部材の中間部は、エクササイズ機械の支点を係合するように、水平方向を向く複数の弾力のある細長い部材を含む。ユーザは、弾力性のある細長い部材の異なる組合せと数とをとらえることによって、もたらされる量または抵抗を調節する。また、代替の抵抗ベースの装置は、Daniel W. Emickに発行された米国特許第6,689,025号明細書に開示される。この特許では、長さが所望の長さに修正された後のラバーチューブ(rubber tubing)を軸方向に延ばすことによる抵抗トレーニングのために使用されるラバーチューブの、有効な長さを選択的に修正するために手回しクランク(hand crank)を使用する、エクササイズ機械が開示される。
比較的小さな設置面積(footprint)を有しながら、多数の抵抗に基づく運動のエクササイズの実施を可能にする装置を提供することを目的とする。
本考案の一態様では、エクササイズ装置は、枠(frame)と、枠に枢動可能に装着される抵抗レバーと、抵抗レバーに運動可能に装着される抵抗係合部材と、抵抗係合部材に隣接して配置される抵抗要素とを含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案の別の態様は、抵抗レバー上の複数の装着点に位置づけ可能な抵抗係合部材を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、たわみ部材である抵抗要素を含み、たわみ部材は、第1の端部および第2の端部と、たわみ部材の第1の端部に装着され、第1の端部の位置を固定する第1のアンカー(anchor)と、たわみ部材の第2の端部に装着され、第2の端部の位置を固定する第2のアンカーとを有する。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、力が抵抗レバーに入力されると、抵抗レバーは、枢動点(pivot point)回りに枢動し、抵抗係合部材は、たわみ部材を横方向に係合するように構成される。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、抵抗要素によってもたらされる見掛けの(apparent)抵抗は、第1のアンカーおよび第2のアンカーに対して、装着点に沿って抵抗係合部材を位置的に調節することによって調節されるように構成される。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、基部と、基部に装着される少なくとも1つの垂直の支持(以下、垂直支持)(vertical support)部材とを有する枠を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、少なくとも1つの垂直支持部材にそれぞれ接続される第1のアンカーおよび第2のアンカーを含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、基部と、基部に装着される少なくとも1つの垂直支持部材と、少なくとも1つの垂直支持部材に装着される枢動軸組立体(pivot assembly)とを含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、枢動軸組立体に装着される第1のアンカーと、少なくとも1つの垂直支持部材に装着される第2のアンカーとを含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、抵抗レバー上に配置されるユーザ係合部材を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、第1のアンカーとたわみ部材の中点との間に、抵抗係合部材を選択的に位置づけるように構成される、複数の装着点を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、抵抗レバーに接続される入力駆動部材(actuation member)を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、第1の端部および第2の端部を有する入力レバーアーム(lever arm)であって、入力レバーアームの第1の端部は、抵抗レバーに接続される、入力レバーアームと、入力レバーアームの第2の端部に配置されるユーザ係合部材とを含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、ケーブルの形態の入力駆動部材を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、エラストマー(elastomer)のたわみ部材を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、ラテックスゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、またはシリコンゴムのうちの1つの形態のたわみ部材を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、選択ピン(selection pin)を含む抵抗係合部材を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、複数の開口部(orifice)を画定し、選択ピンを受けて、抵抗レバー上に、第1のアンカーおよび第2のアンカーに対して抵抗係合部材を位置的に固定する抵抗レバーを含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、たわみ部材に隣接して配置される、少なくとも1つのアバットメント(abutment)軸受筒(bushing)を有する抵抗係合部材を含む。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本考案のさらに別の態様は、第1のアバットメント軸受筒および第2のアバットメント軸受筒を含む抵抗係合部材を含み、たわみ部材は、第1のアバットメント軸受筒と第2のアバットメント軸受筒との間に配置される。
これらの態様の任意の組合せを含んでよい本発明のさらに別の態様は、抵抗レバー上に、第1のアンカーおよび第2のアンカーに対して少なくとも第1の位置および第2の位置を有するように構成される抵抗係合部材を含み、第1の位置に位置づけられる抵抗係合部材は、抵抗レバーの角回転(angular rotation)に応答して、たわみ部材の軸をほぼ横断する方向に、たわみ部材を第1の量だけ屈折させ、第2の位置に位置づけられる調節可能な係合部材が、抵抗レバーの角回転に応答して、たわみ部材の軸をほぼ横断する方向に、たわみ部材を第2の量だけ屈折させる。
添付の図面は、本方法および本システムの種々の実施形態を例示し、本明細書の一部を成す。例示する実施形態は、本システムおよび本方法の単なる例であり、それらの範囲を限定するものではない。
図面を通して、同一の参照番号は、類似の、しかし必ずしも同一ではない要素を表す。
図1〜図5を参照すると、抵抗ベースのエクササイズシステム100は、基部110の形態の枠と、垂直支持構造130と、枢動軸組立体140とを含む。図1〜図5に例示するように、抵抗ベースのエクササイズシステム100はまた、入力駆動部材120と、枢動軸組立体140を介して垂直支持構造130に枢動可能に接続される抵抗システム150とを含む。基部110は、支持構造として働き、システムが位置づけられ所望のエクササイズが行われる床または他の表面を係合する。その結果、図示のように、基部110は、複数のエクササイズを実施するためのほぼ平らな表面をもたらしながら、基部の安定な設置面積(footprint)を維持する足場112を含む。図示のように、使用中、ユーザの重量が足場112に加えられ、足場および基部の底面114にわたって分配され、基部110の有効な設置面積を増大させ、それにより、動作中のシステム100を安定にすることができる。足場112は、任意の数の滑らない表面または摩擦を増大された材料を含み、ユーザの安定性を支援し、エクササイズしている間の不測の動きを防止することができる。さらに、足場112は、樹脂、金属、複合物、他を限定されずに含む、任意の数の耐久性のある材料で作られてよい。一構成では、基部110は、構造用樹脂でほぼ長方形に形成され、設置面積の大きさおよび複数の方向における安定性を最大にしながら、足の配置およびユーザの支持を容易にする。あるいは、基部110は、安定性、格納性、および/または部屋への配置(room placement)をもたらすために、任意の数の所望の構成および形状を想定することができる。
少なくとも1つの垂直方向に向く支持部材130が、垂直方向に向く基部延長部(base extension)116を介して基部110に接続される。図示のように、動作中に基部延長部116および垂直支持構造130に加えられる力は、基部110に向かって下方に移送され、基部110全体を通して消散する。基部延長部116は、基部構造に連続的に形成され、または基部構造に固定的に装着され、垂直の方向に突出する。基部構造110は、溶接、留め具、圧入、接着剤を限定されずに含む、任意の数の接合技術または中間部材を介して基部延長部に接続されてよく、いくつかの構成では、基部110と一体に形成されてよい。例示される実施形態によれば、基部延長部116は、垂直に突出して、垂直の支持体(以下、垂直支持体)(vertical support)130のための搭載場所をもたらしながら、装置100の動作によってシステムに課せられるいかなる力にも抗する。図に示すように、1つまたは複数の垂直支持体搭載部材118が、基部延長部116と垂直支持部材130とを結合するために使用されてよい。1つまたは複数の搭載部材118を介して垂直支持部材130を基部延長部に接続することは、固定されてよく、あるいは基部延長部116と垂直支持部材130との間で入れ子構成(telescoping configuration)(図示せず)で、ユーザの身長および好みに応じて、抵抗ベースのエクササイズシステム100の有効な高さを変えるために調節可能であってよい。加えて、図1および図5に例示するように、垂直支持部材130または基部110は、図6および図7を参照して、以下により詳細に説明するように、抵抗システムを装着するための底部搭載点173を含んでよい。
図1〜図5に例示する実施形態について続けると、垂直支持部材130が上方に延び、枢動軸組立体140を含む。図1〜図5に例示するように、支持取っ手128が、枢動軸組立体140の回りまたは付近に形成されてよく、動作中に、ユーザが自分の安定性を向上させるための係合点を提供する。図示のように、支持取っ手128は、ユーザが任意の数の方向から支持取っ手を把持することができるように、垂直支持部材130に結合される、湾曲した円筒形の部材であってよい。
図示のように、枢動軸組立体は、垂直支持体130の上端に配置されるが、他の場所に置かれてもよい。本実施形態によれば、枢動軸組立体140は、空洞または穴を画定する枢動軸筐体(pivot housing)146を含む。枢動軸筐体146の内部の領域は、図8および図9を参照して以下により詳細に説明するように、入力駆動部材120の回転と、その回転の抵抗システム150への移転とを容易にする。枢動軸筐体は、入力駆動部材120および抵抗レバー152の回転を可能にする大きさに作られる。図1〜図5に例示する実施形態によれば、駆動部材120と、抵抗システム150の抵抗レバーアーム152とは、駆動部材120の回転が抵抗レバーアーム152に移転され、抵抗レバーアーム152の運動を引き起こすように、枢動軸組立体140内で接続される。具体的には、駆動部材120と、抵抗システム150の抵抗レバーアーム152とは、スリーブ(sleeve)、アバットメント、または中間の接続部材を介して枢動軸組立体内に同軸に接続されてよい。
図示のように、複数の軸受筒144が、枢動軸筐体146と抵抗レバーアーム152との間、および/または枢動軸筐体146と駆動部材120との間の本枢動軸組立体140の中に組み入れられてよい。軸受筒144は、抵抗ベースのエクササイズシステム100の運動部が、摩擦によって課せられる抵抗がほぼ無い状態で、枢動軸筐体内で自由に回転することができるように、枢動軸筐体146と抵抗レバーアーム152との間、および枢動軸筐体146と駆動部材120との間の抵抗を減少させる。
例示する実施形態によれば、駆動部材120は、抵抗システム150に対向して、抵抗ベースのエクササイズシステム100の第1の側に配置される。駆動部材120は、基部110の上方に配置され、駆動部材120が枢動軸組立体140回りに枢動するように、枢動軸組立体140に枢動可能に装着される。特に、一実施形態によれば、駆動部材120は、枢動軸筐体146および軸受筒144に隣接して同軸に位置づけられる駆動枢動軸蓋(actuation pivot cap)142を含む。駆動枢動軸蓋142の端部上に、ユーザに安定性を付加するための取っ手126が存在する。駆動枢動軸蓋142は、枢動軸筐体146を貫通する内部部材(図示せず)を含んでよく、個別の蓋が比例的に関連付けられて回転するように、駆動枢動軸蓋142を対応するレバー蓋(lever cap)148に連結する。
駆動部材120は、駆動枢動軸蓋142から基部100に向かって延び、ユーザ係合部材122で終端するレバーアーム124を含む。例示する実施形態によれば、レバーアームは、非係合状態にあるとき、駆動枢動軸蓋142から基部110に向かって、垂直支持体130に平行に真っ直ぐに下を向く。垂直の開始位置(starting orientation)が図1〜図5に例示されるが、任意の数の固定または可変の開始位置が、駆動枢動軸蓋142の回転位置(rotational orientation)を、対応するレバー蓋148に対して修正することによって達成されうる。さらに、開始位置は、予張力を加えた位置であってよい。図示のように、レバーアーム124は、レバーアーム124の任意の回転が、駆動枢動軸蓋142に伝達され、引き続き抵抗システム150の抵抗レバーアーム152に伝達されるように、駆動枢動軸蓋に固定的に接続される。レバーアーム124は、ユーザによるユーザ係合部材122への力の入力によって駆動されてよい。図1〜図5に例示する実施形態によれば、ユーザ係合部材122は、レバーアーム124の端部に配置され、レバーアーム124にほぼ垂直に向けられる。ユーザ係合部材は、パッド入りであってよく、またはパッド入りでなくてよい。図1〜図5に例示するパッド入りの実施形態は、発泡部材を、限定されずに含んでよい。
駆動部材120は、枢動軸組立体140を介して抵抗システム150に回転可能に結合される。図6に示すように、例示される抵抗システム150は、枢動軸組立体140に枢動可能に接続される抵抗レバーアーム152に直接接続される、レバー蓋148を含む。駆動部材120の一部を形成するレバーアーム124と同様に、抵抗レバーアーム152は、レバー蓋148が回転するのにつれて、抵抗レバーアームも同様に枢動点回りに回転または枢動するように、レバー蓋148に接続される。図示のように、抵抗レバーアーム152は、複数の装着点を画定する複数の調節用開口部(adjustment orifice)154を画定する主本体(main body)を有する。抵抗レバーアーム152は、抵抗レバーアームに関連する付加的な選択特性による不測の撤去を防止するような大きさに作られる、レバー端159によって終端する。図示のように、抵抗係合部材157は、抵抗レバーアーム上に形成され、抵抗選択筐体158を含み、抵抗選択筐体158は、抵抗レバーアーム152に滑動可能に接続され、ノブ(knob)の形態の選択アクチュエータ(selection actuator)156を含む。一実施形態によれば、選択アクチュエータ156は、引っ張られると、抵抗レバーアーム152上に形成される調節用開口部154を選択的に係合して、抵抗選択筐体158を抵抗レバーアーム上に位置づける、図7の選択ピン700を解除する。一実施形態によれば、複数のアバットメント軸受筒160は、選択アクチュエータ156に対向して、抵抗選択筐体158上に形成される。図示のように、アバットメント軸受筒160は、抵抗ベースのエクササイズシステム100に錨止される(anchored)たわみ部材170を係合する。図6に例示する実施形態によれば、たわみ部材170は、第1のアンカー174によって垂直支持体130に下端で装着され、第2のアンカー174によって枢動軸筐体146に上端で装着される。加えて、複数の任意選択の枠軸受筒(frame bushing)172は、垂直支持体130に装着されるように例示され、そこにおいて、枠軸受筒172は、たわみ部材170を係合することができる。抵抗システム150の構造および動作のさらなる詳細は、図7〜図9を参照して以下に提供される。
図7は、一実施形態による抵抗システム150の分解図を示す。図示のように、抵抗レバーアーム152は、抵抗レバーアーム152と共に駆動部材120に接続され、ユーザによる力の入力を駆動部材から抵抗レバーアームまで伝達する主ハブ(main hub)700を含む。枢動軸筐体146に枢動可能に接続される抵抗レバーアーム152は、主ハブ700から延び、複数の調節用開口部154を画定し、それにより、たわみ部材170に対する、抵抗選択筐体158の位置を修正するために、抵抗レバーアームが割り出しレバー(indexing lever)となることを可能にする。図示のように、抵抗レバーアーム152は、丸められた縁部を有するいくぶん長方形の断面形状を有する主本体を含む。加えて、図7に例示するように、レバーアーム152は、選択ピン705を選択的に受けるような大きさに作られた複数の調節用開口部154を画定し、それにより、抵抗レバーアーム152および隣接するたわみ部材170に対する、抵抗選択筐体158の位置を固定する。調節用開口部154は、レバーアーム152の正面の本体を横断するように例示されるが、調節用開口部154は、任意の適切な向きを想定されてよい。加えて、ピンと開口部との係合システムが図7に例示されるが、ラチェットシステム、ピンシステム、ギアシステム、他を限定されずに含めて、任意の数の選択的調節機構が、抵抗レバーアーム152に対する抵抗選択筐体158の位置を選択的に固定するために使用されてよい。
図7を継続すると、抵抗レバーアーム152は、抵抗選択筐体158の中に滑動可能に受け入れられる大きさに作られる。具体的には、抵抗選択筐体158は、抵抗レバーアーム152を滑動可能に受ける大きさに作られるレバーアーム受入開口部(reception orifice)730を画定する主本体を含む。抵抗選択筐体158は、その前面の上に形成され、選択ピン開口部720を画定する選択ピン筐体710をさらに含む。図示のように、選択ピン開口部720は、選択ピン705の上に形成される挿入停止具(insertion stop)707を有し、かつ選択ピン705に装着される選択アクチュエータを有する、選択ピン705を受ける大きさに作られる。一実施形態によれば、選択ピン705は、選択ピン開口部720の内部にばね装荷され(spring loaded)、位置を維持するばね力に打ち勝つように、選択アクチュエータ156に引っ張り力を加えることによって切り離されるまで、選択ピン705を、係合される位置に維持する。
図7に例示する実施形態によれば、レバーアーム受入開口部730は、さらに、抵抗選択筐体が抵抗レバーアーム152を上下に滑動させるのにつれて、選択ピンが調節用開口部154と整合するように、抵抗選択筐体158内で抵抗レバーアーム152の位置を確定する(orient)大きさに作られる。抵抗選択筐体の位置を変更することが所望されるとき、ユーザは、選択アクチュエータ156を引っ張り、それにより、選択ピン705が調節用開口部154から切り離され、選択ピン705が所望の調節用開口部に係合されるまで、抵抗レバーアーム152に沿って抵抗選択筐体158が滑動可能に移転し、それにより、抵抗選択筐体の位置を錠止することを可能にする。
加えて、複数の軸受筒の軸(以下、軸受筒軸)(bushing axel)740が、抵抗選択筐体158の背面に装着される。図示のように、軸受筒軸740はそれぞれ、各アバットメント軸受筒の中に画定される軸受入開口部750の中に軸受筒軸740を挿入することによって、アバットメント軸受筒160を受けて固定するように構成される。一実施形態によれば、軸受筒軸740は、締まりばめ、接着剤、機械的留め具、他を限定されずに含む、任意の締結システムによって、アバットメント軸受筒160の軸受入開口部750に固定される。また、図7は、アバットメント軸受筒160のそれぞれの上に形成されるたわみ部材の溝(以下、たわみ部材溝)760を例示する。一実施形態によれば、アバットメント軸受筒160のそれぞれの上に形成されるたわみ部材溝760は、たわみ部材170をたわみ部材溝760の中に係合し着座させる大きさに作られる。このことは、使用中、たわみ部材170における摩耗を低減する。たわみ部材溝760の内面は、滑らかな面または粗な面を限定されずに含む、任意の数の表面仕上げを有してよい。一実施形態によれば、たわみ部材溝760は、ポリマー、金属、またはナイロンを含む複合物のうちの任意の数で形成されてよい。
さらに、図7は、たわみ部材170を抵抗ベースのエクササイズシステム100に結合するアンカー174を例示する。たわみ部材170およびアンカー174は、本システムの抵抗要素を作り上げる。図示のように、アンカー174のそれぞれは、垂直支持体130または枢動軸筐体146にそれぞれ結合される本体を含む。図示のように、アンカー174のそれぞれは、たわみ部材170を受ける大きさに作られた、たわみ部材受入穴(reception hole)770を画定する。一実施形態によれば、一度、たわみ部材がたわみ部材受入穴770を通過すると、結び目がたわみ部材の端部に形成されてよく、たわみ部材170の端部の寸法が増加して、アンカー174の中でその位置を維持し、たわみ部材がたわみ部材受入穴770を通過するのを防止する。あるいは、留め具または他の広がり部材(flaring member)が、たわみ部材170の端部に装着されてよく、たわみ部材をアンカー174の中に、位置的に固定する。アンカー174は、たわみ部材170を位置的に固定するように例示されるが、ポストアイレット(post and eyelet)、留め具、接着剤、成形、他を限定されずに含む、任意の数の固定化システム(fixation system)が、たわみ部材を固定するために使用されてよい。
抵抗ベースのエクササイズシステム100の抵抗構成要素を形成するたわみ部材170は、単一の円筒形たわみ部材を有するように示される。以下により詳細に説明するように、たわみ部材は、アバットメント軸受筒によって係合され、たわみ部材170を曲げる(flex)ためまたは引き延ばすために横方向に屈折され、たわみ部材170によって呈示される弾性係数に依存して運動に抵抗し、横方向の曲げ力が取り除かれると、たわみ部材をその元の位置に戻す。図7は、抵抗を、抵抗ベースのエクササイズシステム100にもたらす、単一のたわみ部材170を例示する。しかし、特性を変化させる任意の数のたわみ部材170が、ユーザの運動に利用可能な抵抗を選択的に修正するために、システムに追加されてよい。加えて、図7のたわみ部材170は、円筒形の形状を有するように例示されるが、たわみ部材は、任意の数の幾何学的形状を想定することができる。一実施形態によれば、たわみ部材170は、横方向の力に応答してたわみ、特に弾性変形を呈する、樹脂、エラストマー、金属、繊維性材料、織物材料、複合物、他を限定なしに含む、任意の数の材料で形成されてよい。一実施形態によれば、たわみ部材は、エラストマー部材である。エラストマー部材は、ラテックスゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、およびそれらの組合せであってよいが、決して限定はされない。
本システムによれば、抵抗レバーアーム152に対して、抵抗選択筐体158および関連するアバットメント軸受筒160の位置を選択的に変更することで、エクササイズ中にユーザが経験する抵抗を、制御可能に修正することが可能になる。一実施形態によれば、たわみ部材170は、
F=−kx
で表されるフックの弾性の法則にほぼ従う。すなわち、ばねまたは弾性部材によって発揮される抵抗力(resistive force)(F)は、比率(rate)すなわちばね定数(k)に、ばねまたは弾性部材の変位(x)を乗じた値の負数に等しい。
F=−kx
で表されるフックの弾性の法則にほぼ従う。すなわち、ばねまたは弾性部材によって発揮される抵抗力(resistive force)(F)は、比率(rate)すなわちばね定数(k)に、ばねまたは弾性部材の変位(x)を乗じた値の負数に等しい。
図8に例示するように、抵抗選択筐体が、抵抗レバーアーム152の底の部分に固定されると、ユーザによる力の入力は、抵抗レバーアーム152の回転Rを引き起こし、それにより、抵抗レバーアーム152は、垂直支持体130に対して角度Θだけ回転する。図8に示すように、この構成では、たわみ部材170は、比較的大きい量を変位し、その結果、比較的高い抵抗力をユーザに与える。
対照的に、図9に例示するように、抵抗選択筐体が、抵抗レバーアームの最も高い部分に固定されると、ユーザによる力の入力が、抵抗レバーアーム152の同じ回転Rを引き起こし、それにより、抵抗レバーアーム152は、やはり、垂直支持体130に対して角度Θまで回転する。しかし、この構成では、たわみ部材170は、比較的小さい量を横方向に変位し、その結果、比較的小さい抵抗力をユーザに与える。枢動軸組立体140に対する抵抗選択筐体158の配置が、たわみ部材170の相対的な変位(x)を決定し(dictate)、その結果、抵抗力Fを決定する。例えば、アバットメント軸受筒160の変位は、2L*π*Θに等しく、ここで、Lは、図8および図9に例示するように、抵抗選択筐体158から枢動軸組立体140に対する距離に等しい。
図示のように、抵抗レバーアーム152の調節用開口部は、たわみ部材170の中点からたわみ部材の頂部まで、抵抗選択筐体158を選択的に位置づけるように割り出される。あるいは、抵抗レバー152は、たわみ部材の潜在的な変位、それゆえ抵抗を最大にするために、たわみ部材170に対して任意の場所に、抵抗選択筐体158を配置することを可能にするように構成されてよい。
代替実施形態
複数の修正が、図1〜図9に例示するシステムになされてよい。例えば、図10および図11は、一代替的実施形態による抵抗ベースのエクササイズシステム1000を例示する。代替的抵抗ベースのエクササイズシステム1000は、それが、基部110、垂直支持体130、枢動軸組立体140、支持取っ手128、垂直支持体および枢動軸組立体に錨止されるたわみ部材170を含むという点において、図1〜図9に例示する実施形態に類似する。加えて、代替的抵抗ベースのエクササイズシステム1000は、選択アクチュエータ156および複数のアバットメント軸受筒160を有する抵抗選択筐体158を含む。同様に、図示のように、代替的実施形態は、垂直支持体130に平行に下方に延びて、ユーザ係合部材122で終端する駆動枢動軸蓋142に接続される、駆動部材1024を含む。しかし、代替的実施形態の駆動部材1024はまた、レバーアームとして働き、レバーアームの側面に複数の調節用開口部1054を含み、割り出し用レバーアームを生成して、駆動部材1054上で、たわみ部材170に対して抵抗選択筐体158を選択的に位置づけるのを容易にする。この実施形態によれば、ユーザ係合部材122への力の入力が、駆動部材1024の回転を引き起こし、アバットメント軸受筒160をたわみ部材に係合させてたわみ部材を変位させ、それにより、駆動部材1024の回転に抵抗を入力する。図1〜図9に例示する実施形態に類似して、たわみ部材170によってもたらされる抵抗は、抵抗選択筐体158の、たわみ部材および枢動軸組立体140に対する配置に比例する。
複数の修正が、図1〜図9に例示するシステムになされてよい。例えば、図10および図11は、一代替的実施形態による抵抗ベースのエクササイズシステム1000を例示する。代替的抵抗ベースのエクササイズシステム1000は、それが、基部110、垂直支持体130、枢動軸組立体140、支持取っ手128、垂直支持体および枢動軸組立体に錨止されるたわみ部材170を含むという点において、図1〜図9に例示する実施形態に類似する。加えて、代替的抵抗ベースのエクササイズシステム1000は、選択アクチュエータ156および複数のアバットメント軸受筒160を有する抵抗選択筐体158を含む。同様に、図示のように、代替的実施形態は、垂直支持体130に平行に下方に延びて、ユーザ係合部材122で終端する駆動枢動軸蓋142に接続される、駆動部材1024を含む。しかし、代替的実施形態の駆動部材1024はまた、レバーアームとして働き、レバーアームの側面に複数の調節用開口部1054を含み、割り出し用レバーアームを生成して、駆動部材1054上で、たわみ部材170に対して抵抗選択筐体158を選択的に位置づけるのを容易にする。この実施形態によれば、ユーザ係合部材122への力の入力が、駆動部材1024の回転を引き起こし、アバットメント軸受筒160をたわみ部材に係合させてたわみ部材を変位させ、それにより、駆動部材1024の回転に抵抗を入力する。図1〜図9に例示する実施形態に類似して、たわみ部材170によってもたらされる抵抗は、抵抗選択筐体158の、たわみ部材および枢動軸組立体140に対する配置に比例する。
前の実施形態は、ユーザ係合部材122で終端する下向きの棒の形態の駆動部材120を含むように例示されるが、棒、取っ手、ケーブル、ストラップ、他を限定されずに含む、任意の数の駆動部材が、抵抗レバーアーム152を回転可能に駆動するために使用されてよい。例えば、図12は、抵抗システム150に回転可能に結合されるケーブル1200を含む、本抵抗ベースのエクササイズシステム100の一代替的実施形態を例示する。一実施形態によれば、カラビニア(carabineer)などの交換可能な結合機器が、ケーブル1200に装着されて、所望の駆動部材の結合を可能にする。この実施形態によれば、直線力Fをケーブル1200に与える任意のエクササイズは、その力が、ケーブル1200に接続される取っ手、ストラップ、棒、または別のケーブルのいずれからのものにせよ、抵抗レバーアーム152を回転させ、それにより、たわみ部材170を屈折させて、入力の力Fに対抗する抵抗力を導く。
産業上の用途
一般に、本開示の構造は、比較的小さな設置面積を有しながら、多数の抵抗に基づく運動のエクササイズの実施を可能にする装置を提供する。より具体的には、本装置は、単一の弾性部材によって生成される抵抗力を活用し(leverage)ながら、構造の駆動される部分の係合場所を修正することによって柔軟性を付加する。この構成は、システムの大きさを最小にしながら、安全性と利便性とを付加する。すなわち、筋肉を鍛える抵抗力をもたらすために積層重りおよび他の抵抗システムを使用する従来のシステムとは対照的に、本システムは、持ち上げられ、重力と組み合わせてユーザに抵抗をもたらす、重い抵抗部材を含まない。代わりに、本システムは、選択的にかつ横方向に係合され、駆動されるレバーアームによって変位させられる、1つまたは複数のたわみ部材を使用して、ユーザのために、筋肉を増強するおよび/または筋肉を調整する(toning)抵抗を生成する。エクササイズシステムに結合されたままの1つまたは複数のたわみ部材を組み入れることによって、ユーザに対する利便性が向上する。ユーザはもはや、体験する抵抗を修正するために、プレートまたは抵抗部材を追加するかまたは取り除く必要はない。
一般に、本開示の構造は、比較的小さな設置面積を有しながら、多数の抵抗に基づく運動のエクササイズの実施を可能にする装置を提供する。より具体的には、本装置は、単一の弾性部材によって生成される抵抗力を活用し(leverage)ながら、構造の駆動される部分の係合場所を修正することによって柔軟性を付加する。この構成は、システムの大きさを最小にしながら、安全性と利便性とを付加する。すなわち、筋肉を鍛える抵抗力をもたらすために積層重りおよび他の抵抗システムを使用する従来のシステムとは対照的に、本システムは、持ち上げられ、重力と組み合わせてユーザに抵抗をもたらす、重い抵抗部材を含まない。代わりに、本システムは、選択的にかつ横方向に係合され、駆動されるレバーアームによって変位させられる、1つまたは複数のたわみ部材を使用して、ユーザのために、筋肉を増強するおよび/または筋肉を調整する(toning)抵抗を生成する。エクササイズシステムに結合されたままの1つまたは複数のたわみ部材を組み入れることによって、ユーザに対する利便性が向上する。ユーザはもはや、体験する抵抗を修正するために、プレートまたは抵抗部材を追加するかまたは取り除く必要はない。
加えて、ユーザに抵抗力をもたらすために使用されるたわみ部材の数を低減することによって、装置のコストが、従来の抵抗ベースのエクササイズ装置と比較すると、低減される。
さらに、本抵抗ベースのエクササイズ装置は、小さな設置面積を有する装置の中に、広範囲の抵抗力をもたらす。一実施形態によれば、本抵抗ベースのエクササイズ装置の抵抗システムは、垂直方向に向いており、装置の運動は、中央の枢動軸組立体に集中しているので、装置は、比較的小さな空間の中で、格納および動作が可能である。加えて、エクササイズ装置の小さな寸法は、システムを、容易に、クローゼットまたは他の格納領域に搬入し、そこから搬出することを可能にする。
本説明では、好ましい構造および関連する材料を説明する。しかし、本システムおよび本方法は、任意の数の代用の材料およびシステムを用いて実施されてよい。例えば、一実施形態によれば、本システムは、単一の垂直支持部材130を有するように例示されるが、任意の数の追加の支持部材が、構造強化および/または機能強化のために実施されてよい。さらに、垂直支持部材は、基部延長部から直線的に突出する直線部材として例示されるが、垂直支持部材は、湾曲部材または弓状部材を限定されずに含む、任意の数の方位または形状を想定することができる。
同様に、説明する実施形態によれば、垂直支持部材130は、中空の管類で作製される。本システムは、ほぼ円形の断面を有する鋼管で形成される垂直支持部材によって例示されるが、垂直支持部材は、楕円、四角、長方形、I型梁、他を限定されずに含む、所望の構造強度をもたらすために、任意の数の断面構成を想定することができる。加えて、一実施形態によれば、垂直支持部材は、鋼、アルミニウム、他などであるが限定はされない金属で形成される。あるいは、複合物、ポリマー、他を限定されずに含む、任意の十分に安定な材料または材料の組合せが、本垂直支持構造を形成するために使用されてよい。
支持取っ手は、円形の輪郭および断面を有するような図形で例示されるが、多様な形状を有する任意の数の取っ手または他の安定化構造が、枢動軸組立体または垂直支持体の中に組み入れられてよい。
さらに、一実施形態によれば、駆動部材および抵抗レバーアームは、アバットメントまたはスリーブを介して枢動軸組立体を通して直接連結され、駆動部材および抵抗レバーアームは、駆動部材に与えられる入力運動に対して、抵抗レバーアームの回転を減少または増加させる歯車列を限定されずに含む、任意の数の機構、中間部材、または構成を介して結合されてよい。歯車列の使用は、抵抗レバーアームの全回転に対して、駆動部材の運動の利用可能な範囲を増加させるため、および/または駆動部材の小さな回転に対して、抵抗性の力(resistance force)を増加させるために使用されてよい。
本システムは、摩擦によって誘発される抵抗を低減するために、枢動軸組立体の中に軸受筒を含むように説明されるが、軸受、グリース、犠牲部材、グラファイト、他を限定されずに含む、任意の数の抵抗削減部材が、枢動軸筐体と関連づけられてよい。
上記の一実施形態によれば、ユーザ係合部材は、連続気泡発泡体(open cell foam)、独立気泡発泡体(closed cell foam)、ポリエチレン発泡体、高密度発泡体、evlon、高弾性発泡体、ラテックスゴム発泡体、supreem発泡体、rebond発泡体、記憶発泡体、dry fast発泡体、ネオプレン発泡体(neoprene foam)、粘弾性ポリマーゲル(viscoelastic polymer gel)、他を限定されずに含む発泡体などの詰め物(padding)を含んでよい。あるいは、ユーザ係合部材は、どのように係合されるべきかに応じて、ユーザ係合部材は、ユーザ係合部材の表面を向上させるために、ギザギザのある表面仕上げ、または任意の他の表面仕上げを含んでよい。
レバーアームは、ほぼ長方形であるように、上で例示され、説明されるが、レバーアームは、楕円形、円形、正方形、三角形、他を限定されずに含む、任意の数の断面形状を想定することができる。さらに、レバーアームは、構造的に堅固な部材を生み出す任意の数の材料および/または工程から形成されてよい。具体的には、一実施形態によれば、レバーアームは、金属、樹脂、木、複合物、他で形成されてよい。
本システムは、力を入力する部材としてユーザ係合部材を有する、回転的に駆動されるレバーアームを有するように説明されるが、プーリ、ケーブル、棒、他を限定されずに含む、任意の数の、力を入力する部材が、本抵抗システムとともに使用されてよい。加えて、本抵抗ベースのエクササイズシステムは、駆動部材と抵抗システムの抵抗レバーアームとの間で1:1の回転比を有するように説明される。しかし、任意の数の歯車減速システムまたは変速機が、所望のエクササイズ運動および抵抗効果を可能にするために、本抵抗システムと共に使用されてよい。
結論として、本システムおよび本方法は、重りまたは帯を変更する不便を伴うことなく、さまざまな抵抗のレベルを有する複数のエクササイズを実施することを可能にする、コンパクトなエクササイズシステムを提供する。より具体的には、本システムは、単一のたわみ部材のさまざまな抵抗特性を活用して、複数のエクササイズの実施を容易にしながら、エクササイズシステムの寸法および重量を最小にする。
Claims (20)
- 枠と、
前記枠に枢動可能に装着される抵抗レバーと、
前記抵抗レバーに運動可能に装着される抵抗係合部材であって、前記抵抗レバー上の複数の装着点において位置づけ可能な、抵抗係合部材と、
前記抵抗係合部材に隣接して配置される抵抗要素であって、たわみ部材を含み、前記たわみ部材は、第1の端部および第2の端部と、前記たわみ部材の前記第1の端部に装着され、前記第1の端部の位置を固定する第1のアンカーと、前記たわみ部材の前記第2の端部に装着され、前記第2の端部の位置を固定する第2のアンカーとを有する、抵抗要素と
を備え、
力が前記抵抗レバーに入力されると、前記抵抗レバーは、前記枢動点回りに枢動し、前記抵抗係合部材は、前記たわみ部材を横方向に係合し、
前記抵抗要素によってもたらされる見掛けの抵抗は、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して、前記装着点に沿って前記抵抗係合部材を位置的に調節することによって調節されることを特徴とするエクササイズ装置。 - 前記枠は、基部と、前記基部に装着される少なくとも1つの垂直支持部材とを備えることを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。
- 前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーはそれぞれ、前記少なくとも1つの垂直支持部材に接続されることを特徴とする請求項2に記載のエクササイズ装置。
- 前記枠は、基部と、前記基部に装着される少なくとも1つの垂直支持部材と、前記少なくとも1つの垂直支持部材に装着される枢動軸組立体とを備えることを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。
- 前記第1のアンカーは前記枢動軸組立体に装着され、前記第2のアンカーは前記少なくとも1つの垂直支持部材に装着されることを特徴とする請求項4に記載のエクササイズ装置。
- 前記抵抗レバー上に配置されるユーザ係合部材をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。
- 前記複数の装着点は、前記第1のアンカーと前記たわみ部材の中点との間に、前記抵抗係合部材を選択的に位置づけるように構成されることを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。
- 前記抵抗レバーに接続される入力駆動部材をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。
- 前記入力駆動部材は、
第1の端部および第2の端部を有する入力レバーアームであって、前記入力レバーアームの第1の端部は、前記抵抗レバーに接続される、入力レバーアームと、
前記入力レバーアームの前記第2の端部の上に配置されるユーザ係合部材と
を備えることを特徴とする請求項8に記載のエクササイズ装置。 - 前記入力駆動部材は、ケーブルを備えることを特徴とする請求項8に記載のエクササイズ装置。
- 前記たわみ部材は、エラストマーを含むことを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。
- 前記エラストマーは、ラテックスゴムを含むことを特徴とする請求項11に記載のエクササイズ装置。
- 前記エラストマーは、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、またはシリコンゴムのうちの1つを含むことを特徴とする請求項11に記載のエクササイズ装置。
- 前記抵抗係合部材は、選択ピンを含み、
前記抵抗レバーは、複数の開口部を画定し、前記選択ピンを受けて、前記抵抗レバー上に、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して前記抵抗係合部材を位置的に固定することを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。 - 前記抵抗係合部材は、前記たわみ部材に隣接して配置される、少なくとも1つのアバットメント軸受筒をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。
- 前記抵抗係合部材は、第1のアバットメント軸受筒および第2のアバットメント軸受筒をさらに備え、
前記たわみ部材は、前記第1のアバットメント軸受筒と前記第2のアバットメント軸受筒との間に配置されることを特徴とする請求項15に記載のエクササイズ装置。 - 前記抵抗係合部材は、前記抵抗レバー上に、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して少なくとも第1の位置および第2の位置を有するように構成され、
前記第1の位置に位置づけられる前記抵抗係合部材は、前記抵抗レバーの角回転に応答して、前記たわみ部材の軸をほぼ横断する方向に、前記たわみ部材を第1の量だけ屈折させ、
前記第2の位置に位置づけられる前記調節可能な係合部材は、前記抵抗レバーの前記角回転に応答して、前記たわみ部材の軸をほぼ横断する方向に、前記たわみ部材を第2の量だけ屈折させることを特徴とする請求項1に記載のエクササイズ装置。 - 基部と、前記基部に装着される少なくとも1つの垂直支持部材とを含む枠と、
前記枠に枢動可能に装着される抵抗レバーと、
前記抵抗レバーに接続される入力駆動部材と、
前記抵抗レバーに運動可能に装着される抵抗係合部材であって、少なくとも1つのアバットメント軸受筒を含み、前記抵抗レバー上の複数の装着点において位置づけ可能であり、選択ピンを含む、抵抗係合部材と、
前記抵抗係合部材に隣接して配置される抵抗要素であって、エラストマーのたわみ部材を含み、前記たわみ部材は、第1の端部および第2の端部と、前記たわみ部材の前記第1の端部に装着され、前記第1の端部の位置を固定する第1のアンカーと、前記たわみ部材の前記第2の端部に装着され、前記第2の端部の位置を固定する第2のアンカーとを有し、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーはそれぞれ、前記少なくとも1つの垂直支持部材に接続される、抵抗要素と
を備え、
前記抵抗レバーは、複数の開口部を画定し、前記選択ピンを受けて、前記抵抗レバー上に、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して前記抵抗係合部材を位置的に固定し、
力が前記抵抗レバーに入力されると、前記抵抗レバーは、前記枢動点回りに枢動し、前記抵抗係合部材は、前記たわみ部材を横方向に係合し、
前記抵抗要素によってもたらされる見掛けの抵抗は、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して、前記装着点に沿って前記抵抗係合部材を位置的に調節することによって調節されることを特徴とするエクササイズ装置。 - 前記枠は、前記少なくとも1つの垂直支持部材に装着される枢動軸組立体をさらに備え、
前記抵抗レバーは、前記枢動軸組立体に枢動可能に接続され、前記入力駆動部材は、前記枢動軸組立体を介して前記抵抗レバーに接続され、
前記第1のアンカーは、前記枢動軸組立体に装着され、前記第2のアンカーは、前記少なくとも1つの垂直支持部材に装着され、
前記抵抗係合部材は、第1のアバットメント軸受筒および第2のアバットメント軸受筒をさらに備え、
前記たわみ部材は、前記第1のアバットメント軸受筒と前記第2のアバットメント軸受筒との間に配置されることを特徴とする請求項18に記載のエクササイズ装置。 - 基部と、前記基部に装着される少なくとも1つの垂直支持部材と、前記少なくとも1つの垂直支持部材に装着される枢動軸組立体とを含む枠と、
前記枠に枢動可能に装着される抵抗レバーと、
前記抵抗レバーに接続される入力駆動部材と、
前記抵抗レバーに運動可能に装着される抵抗係合部材であって、前記抵抗レバー上の複数の装着点において位置づけ可能であり、選択ピンを含む、抵抗係合部材と、
前記抵抗係合部材に隣接して配置される抵抗要素であって、エラストマーのたわみ部材を含み、前記たわみ部材は、第1の端部および第2の端部と、前記たわみ部材の前記第1の端部に装着され、前記第1の端部の位置を固定する第1のアンカーと、前記たわみ部材の前記第2の端部に装着され、前記第2の端部の位置を固定する第2のアンカーとを有し、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーはそれぞれ、前記少なくとも1つの垂直支持部材に接続される、抵抗要素と
を備え、
前記抵抗レバーは、複数の開口部を画定し、前記選択ピンを受けて、前記抵抗レバー上に、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して前記抵抗係合部材を位置的に固定し、
前記抵抗係合部材は、第1のアバットメント軸受筒および第2のアバットメント軸受筒を含み、前記たわみ部材は、前記第1のアバットメント軸受筒と前記第2のアバットメント軸受筒との間に配置され、
力が前記抵抗レバーに入力されると、前記抵抗レバーは、前記枢動点回りに枢動し、前記抵抗係合部材は、前記たわみ部材を横方向に係合し、
前記抵抗要素によってもたらされる見掛けの抵抗は、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して、前記装着点に沿って前記抵抗係合部材を位置的に調節することによって調節され、
前記抵抗係合部材は、前記抵抗レバー上に、前記第1のアンカーおよび前記第2のアンカーに対して少なくとも第1の位置および第2の位置を有するように構成され、
前記第1の位置に位置づけられる前記抵抗係合部材は、前記抵抗レバーの角回転に応答して、前記たわみ部材の軸をほぼ横断する方向に、前記たわみ部材を第1の量だけ屈折させ、
前記第2の位置に位置づけられる前記調節可能な係合部材は、前記抵抗レバーの前記角回転に応答して、前記たわみ部材の軸をほぼ横断する方向に、前記たわみ部材を第2の量だけ屈折させることを特徴とするエクササイズ装置。
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