NL2005775C2 - Apparaat voor lichaamsoefening. - Google Patents

Description

APPARAAT VOOR LICHAAMSOEFENING

De uitvinding betreft een apparaat voor lichaamsoefening, tenminste omvattend een gestel, een door een gebruiker aan te grijpen last die is verschaft als een op het gestel aangebrachte, over een bepaalde rotatiehoek 5 roteerbare belastingsas, waarbij een elektromotor is verschaft voor het leveren van een op de belastingsas uitgeoefend koppel, welke elektromotor door middel van eerste koppelmiddelen is gekoppeld met een reactie-as, welke reactie-as door middel van tweede koppelmiddelen is gekoppeld 10 met de belastingsas, waarbij de rotatiehoek van de belastingsas is begrensd tot een waarde kleiner dan 360° en de tweede koppelmiddelen zijn ingericht voor het uitoefenen van een koppel op de belastingsas bij een tot die waarde kleiner dan 360° begrensde rotatie van de belastingsas, en 15 waarbij de belastingsas en de reactie-as zich coaxiaal of in eikaars verlengde uitstrekken, en de tweede koppelmiddelen een tweetal samenwerkende, van aangrijpmiddelen voorziene schijven omvatten, van welk tweetal een eerste schijf star gekoppeld is met de belastingsas en een tweede schijf star 20 gekoppeld is met de reactie-as, waarbij de aangrijpmiddelen van de eerste en de tweede schijf zijn ingericht voor het doen roteren van de tweede schijf synchroon aan een door de eerste schijf uitgevoerde rotatie.

Bekend zijn apparaten voor het gecontroleerd bewegen en 25 versterken van arm- of been- of rugspieren, waarbij een persoon plaats neemt op een gestel, en vervolgens met de armen, de benen of de rug periodiek een last verplaatst. De door de gebruiker te verplaatsen last wordt bij een apparaat voor oefening van de rugspieren bijvoorbeeld verschaft door 30 een weerstandsrol die tegen de bovenzijde van de rug geplaatst wordt en/of door een stel beugels die naast het hoofd van de gebruiker vastgepakt kunnen worden. De last is via kabels en katrollen verbonden met tegengewichten, waarmee de last op de gewenste grootte kan worden ingesteld.

2

De bekende oefenapparaten zijn door de aanwezigheid van gewichten relatief zwaar, en door de aanwezigheid van kabels en katrollen relatief volumineus. Als gevolg hiervan zijn de bekende apparaten minder geschikt om snel getransporteerd en 5 geïnstalleerd te worden, bijvoorbeeld voor kortstondig gebruik tijdens door een bedrijf aan haar werknemers aangeboden periodieke indoor fitness of fysiotherapie

Uit US 2006/0234832 Al is een trainingsapparaat bekend waarin een torque motor een door een gebruiker door middel 10 van een trekstang aan te drijven last bekrachtigt. De trekstang in deze bekende inrichting wordt langs een lineair traject verplaatst, en is gekoppeld met een kabel die is gespannen om twee keerwielen, waarbij de as van een van de keerwielen met as van de torque motor is gekoppeld. De torque 15 motor is dit apparaat is ingericht voor het leveren van een belasting bij een verplaatsing van de trekstang langs het lineaire traject, en het maken van meerdere omwentelingen bij verplaatsing van de trekstang langs dat traject.

Een oefenapparaat dat is voorzien van een torque motor 20 die is gekoppeld met een om twee keerwielen gespannen kabel, waarbij de as van een van de keerwielen met as van de torque motor is gekoppeld, is door de afwezigheid van gewichten weliswaar relatief minder zwaar, maar blijft door de aanwezigheid van kabels en katrollen relatief volumineus.

25 Het is een doel van de uitvinding een oefenapparaat te verschaffen dat relatief licht en weinig volumineus is, en dat geschikt is om snel getransporteerd en geïnstalleerd te worden.

Het is voorts een doel een oefenapparaat te 30 verschaffen, dat op eenvoudige wijze paraat kan worden gesteld voor een gebruik door een volgende gebruiker.

Een doel van de uitvinding is voorts een oefenapparaat te verschaffen, waarmee het gebruik door een persoon op toereikende wijze kan worden gevolgd en indien nodig 35 eenvoudig daaraan kan worden aangepast.

Deze doelen worden bereikt, en andere voordelen worden behaald, met een oefenapparaat volgens conclusie 1.

3

Een van een elektromotor voorzien oefenapparaat, waarbij de rotaties van de belastingsas en de reactie-as zijn begrensd tot een waarde kleiner dan 360°, is vrij van kabels en katrollen, neemt daardoor een uiterst gering volume in, en 5 is relatief licht in gewicht.

In een uitvoeringsvorm van een oefenapparaat volgens de uitvinding is de rotatiehoek van de belastingsas begrensd tot een waarde kleiner dan 180°

In een uitvoeringsvorm van dit oefenapparaat omvat het 10 eerste of tweede elastische vervormbare lichaam een krachtsensor, en omvat het tweede respectievelijk eerste elastisch vervormbare lichaam een drukveer.

In een praktisch voordelige uitvoeringsvorm van een van samenwerkende schijven voorzien oefenapparaat volgens de 15 uitvinding is de belastingsas verschaft door een zich coaxiaal om de reactie-as uitstrekkende en met de eerste schijf gekoppelde holle cilinder, die aan een eerste eind is gekoppeld met de eerste schijf en aan een tweede eind is gelagerd aan het gestel.

20 Een oefenapparaat waarvan de belastingsas zich coaxiaal om de reactie-as uitstrekt, vormt een bijzonder compact geheel, dat gemakkelijk te vervoeren, te plaatsen en te verwijderen is. Doordat de holle cilinder zich uitstrekt om de met de reactie-as gekoppelde tweede schijf, en 25 bijvoorbeeld een tussen de tweede en eerste schijf gekoppelde krachtsensor omvat, is het eenvoudige wijze mogelijk een met de krachtsensor gekoppelde kabel via de cilinderwand of via het naar het gestel gerichte eindvlak uit te voeren en deze vervolgens naar een regeleenheid te leiden, zonder risico's 30 van beschadiging of snelle slijtage als gevolg van het normale gebruik van het oefenapparaat.

In een volgende uitvoeringsvorm omvatten de eerste koppelmiddelen een haakse overbrenging.

Een haakse overbrenging draagt bij aan een verdere 35 reductie van het volume van een oefenapparaat volgens de uitvinding.

In weer een uitvoeringsvorm omvatten de eerste 4 koppelmiddelen een reductiekast.

De reductieverhouding van de reductiekast heeft bijvoorbeeld een waarde in het gebied van 1:50 tot 1:200.

Bij voorkeur bedraagt de reductieverhouding van de 5 reductiekast 1:100, waarbij door een elektromotor van een gangbaar type en met een geschikt vermogen op bijzonder compacte wijze een koppel op de belastingsas kan worden geleverd.

In een voordelige uitvoeringsvorm is de elektromotor een 10 servomotor.

In weer een uitvoeringsvorm zijn hoekmeetmiddelen verschaft voor het meten van de stand van de rotatiehoek van naar keuze de reactie-as of de belastingsas.

Bij voorkeur zijn in een oefenapparaat volgens de 15 uitvinding een krachtsensor, hoekmeetmiddelen en regelmiddelen verschaft voor het regelen van het toerental en het te leveren vermogen van de elektromotor in afhankelijkheid van de door de krachtsensor en de hoekmeetmiddelen gemeten waarden, op zodanige wijze dat door 20 de reactie-as een koppel met een vooraf bepaalde waarde wordt uitgeoefend op de belastingsas.

De waarde van het uit te oefenen koppel kan bijvoorbeeld vooraf worden bepaald als functie van de stand van de belastingsas in rotatiezin.

25 Een op dergelijke wijze in te stellen koppel maakt het bijvoorbeeld mogelijk dat een gebruiker de grootste druk op een belasting moet uitoefenen wanneer die gebruiker in een daartoe geschikte houding zit, bijvoorbeeld met rechte rug, en de gebruiker een minder grote druk hoeft uit te oefenen 30 wanneer hij in een minder geschikte houding zit, bijvoorbeeld met voorover of achterwaarts gestrekte rug.

De uitvinding zal in het volgende worden toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, onder verwijzing naar de tekeningen.

35 In de tekening toont Fig. 1 in plofaanzicht een gedeelte 1 van een oefenapparaat met een op een gestel (niet getoond) opgerichte staander 2 en een op het gestel aangebrachte, door 5 de gebruiker aan te grijpen rol 3, die door de gebruiker in een trainingsbeweging verplaatsbaar is.

Het oefenapparaat omvat bijvoorbeeld voorts een aantal niet getoonde onderdelen, zoals een op het gestel 5 aangebrachte eerste steun die een zitvlak voor een gebruiker steunt, middelen voor het instellen van de positie en/of oriëntatie van de eerste steun in een gekozen stationaire stand, een tweede steun voor de onderrug van de gebruiker, waarbij het apparaat voorts is voorzien van fixatiemiddelen 10 voor het fixeren van de benen van de gebruiker ten opzichte van de eerste en/of tweede steun.

De figuur toont in het bijzonder het gedeelte van het oefenapparaat waarop de uitvinding betrekking heeft.

De rol 3 is door een arm 4 gekoppeld met een eerste 15 schijf 5, die de eindflens 5 vormt van een eerste holle cilinder 6. Eindflens 5 en eerste holle cilinder 6 vormen tezamen de belastingsas, die is gelagerd aan de staander 2 door middel van een tweede holle cilinder 7 en een rollager 8, dat in een corresponderend smal deel 9 van de eerste holle 20 cilinder 6 is opgenomen. De tweede holle cilinder 7 is door middel van een flensrand 10 aan de staander 2 bevestigd. Aan de van de belastingsas 5, 6 afgewende zijde van de staander 2 is een servomotor 11 met haakse overbrenging 12 en een niet-zelfremmende reductiekast 13 aangebracht, gefixeerd in de 25 tweede holle cilinder 7. De servomotor 11 is van het type dat zowel vermogen kan afgeven als opnemen, met een eenzijdige belastingrichting en twee draairichtingen. Een door de motor 11 aangedreven reactie-as 14 strekt zich vanuit de reductiekast 13 uit door de tweede holle cilinder 7 tot in 30 een tweede schijf 15 die is opgenomen in het wijde deel 16 van de eerste holle cilinder 6.

De eindflens 5 is voorzien van nokken 17, 18, die door middel van respectievelijk een krachtsensor 19 en een drukveer 20 zijn gekoppeld met corresponderende nokken 21, 22 35 op de tweede schijf 15. De drukveer 20 is zo gekozen dat de minimale belasting op de krachtsensor 19 altijd ten minste 1 Nm bedraagt, zodat de krachtsensor 19 en de drukveer 20 6 altijd tussen de respectieve nokken 17, 21, 18, 22 ingeklemd blijven.

Het apparaat is verder voorzien van een Hall-sensor (niet getoond) voor het meten van de rotatiehoek van de 5 reactie-as 14 en kabels (niet getoond) die de servomotor 11, de krachtsensor 19 en de Hall-sensor verbinden met een regelapparaat (niet getoond).

In het getoonde apparaat is de belastingsas 5, 6 draaibaar over een hoek die kan worden ingesteld tussen 90° 10 tot 140°, en kan het koppel worden ingesteld op een waarde tussen 10 tot 300 Nm. Door een gebruiker ingestelde waarden kunnen bijvoorbeeld worden opgeslagen in een computer, en worden gebruikt om het apparaat bij een later gebruik door dezelfde gebruiker snel in te stellen op door deze gebruiker 15 laatst ingestelde waarden. Hiermee wordt naast het comfort voor de gebruiker continuïteit in zijn oefenschema geboden.

Claims (12)

1. Apparaat (1) voor lichaamsoefening, tenminste omvattend een gestel (2), een door een gebruiker aan te grijpen last die is verschaft als een op het gestel (2) aangebrachte, over een bepaalde rotatiehoek roteerbare 5 belastingsas (5, 6), waarbij een elektromotor (11) is verschaft voor het leveren van een op de belastingsas (5, 6) uitgeoefend koppel, welke elektromotor (11) door middel van eerste koppelmiddelen (12, 13) is gekoppeld met een reactie-as (14), welke reactie-as (14) door middel van tweede 10 koppelmiddelen (15, 19, 20) is gekoppeld met de belastingsas (5, 6), waarbij de rotatiehoek van de belastingsas (5, 6) is begrensd tot een waarde kleiner dan 360° en de tweede koppelmiddelen (15, 19, 20) zijn ingericht voor het uitoefenen van een koppel op de belastingsas (5, 6) bij een 15 tot die waarde kleiner dan 360° begrensde rotatie van de belastingsas (5, 6), en waarbij de belastingsas (5, 6) en de reactie-as (14) zich coaxiaal of in eikaars verlengde uitstrekken, en de tweede koppelmiddelen een tweetal samenwerkende, van aangrijpmiddelen (17, 18; 21, 22) 20 voorziene schijven (5; 15) omvatten, van welk tweetal een eerste schijf (5) star gekoppeld is met de belastingsas (6) en een tweede schijf (15) star gekoppeld is met de reactie-as (14), waarbij de aangrijpmiddelen (17, 18; 21, 22) van de eerste (5) en de tweede schijf (15) zijn ingericht voor het 25 doen roteren van de tweede schijf (15) synchroon aan een door de eerste schijf (5) uitgevoerde rotatie, met het kenmerk, dat de aangrijpmiddelen een tweetal zich vanaf de eerste schijf (5) uitstrekkende eerste nokken (17, 18) en een tweetal zich vanaf de tweede schijf (15) uitstrekkende tweede 30 nokken (21, 22) omvatten, waarbij een nok (17) van de eerste schijf (5) door middel van een eerste elastisch vervormbaar lichaam (19) is gekoppeld met een samenwerkende nok (21) van de tweede schijf (15), en de andere nok (18) van de eerste schijf (5) door middel van een tweede elastisch vervormbaar lichaam (20) is gekoppeld met de samenwerkende andere nok (22) van de tweede schijf (15).

2. Apparaat (1) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dat de rotatiehoek van de belastingsas (5, 6) is 5 begrensd tot een waarde kleiner dan 180°.

3. Apparaat (1) volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat het eerste of tweede elastische vervormbare lichaam een krachtsensor (19) omvat en het tweede respectievelijk eerste elastisch vervormbare lichaam een 10 drukveer (20) omvat.

4. Apparaat (1) volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de belastingsas wordt verschaft door een zich coaxiaal om de reactie-as (14) uitstrekkende en met de eerste schijf (5) gekoppelde holle cilinder (6), die aan een eerste 15 eind is gekoppeld met de eerste schijf (5) en aan een tweede eind is gelagerd aan het gestel (2).

5. Apparaat (1) volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de eerste koppelmiddelen een haakse overbrenging (12) omvatten.

6. Apparaat (1) volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de eerste koppelmiddelen een reductiekast (13) omvatten.

7. Apparaat (1) volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de reductieverhouding van de reductiekast een waarde 25 heeft in het gebied van 1:50 tot 1:200.

8. Apparaat (1) volgens een der conclusie 6-7, met het kenmerk, dat de reductieverhouding van de reductiekast 1:100 bedraagt.

9. Apparaat (1) volgens een der conclusie 1-8, met het 30 kenmerk, dat de elektromotor een servomotor (11) is.

10. Apparaat (1) volgens een der conclusie 1-9, met het kenmerk, dat hoekmeetmiddelen zijn verschaft voor het meten van de stand van de rotatiehoek van naar keuze de reactie-as (14) of de belastingsas (5, 6).

11. Apparaat (1) volgens conclusies 3 en 10, met het kenmerk, dat regelmiddelen zijn verschaft voor het regelen van het toerental en het te leveren vermogen van de elektromotor (11) in afhankelijkheid van de door de krachtsensor (19) en de hoekmeetmiddelen gemeten waarden, op zodanige wijze dat door de reactie-as (14) een koppel met een vooraf bepaalde waarde wordt uitgeoefend op de belastingsas 5 (5, 6) .

12. Apparaat (1) volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de waarde van het uit te oefenen koppel is te bepalen als functie van de stand van de belastingsas in rotatiezin.