TW201436834A - 雙輪水阻式阻尼器及其上肢肌力訓練機 - Google Patents

Abstract

本發明係一種雙輪水阻式阻尼器及其上肢肌力訓練機，包括一底座、一雙輪水阻式阻尼器、一垂直固定架、二連動機構及二握持機構，其中該底座係平置於地面，其上設有該垂直固定架，該雙輪水阻式阻尼器係樞設在該底座上，包括一殼體及二輪板，該殼體內容納有液體及輪板，各該輪板分別藉一傳動軸水密地樞設在該殼體上，且其上設有複數個葉片，另，各該連動機構分別可活動地設在該垂直固定架與各該傳動軸之一端間，且其上分別設有各該握持機構，在各該握持機構沿垂直向移動時，能分別驅動各該連動機構，帶動各該傳動軸之一端，進而連動各該輪板及其上之葉片，使各該輪板及其上之葉片能在液體中轉動。如此，業者僅需調整各該葉片對液體之攻角，即能設計出各種不同荷重之上肢肌力訓練機。

Description

雙輪水阻式阻尼器及其上肢肌力訓練機

本發明係關於上肢肌力訓練機，尤指一種設有雙輪水阻式阻尼器，以藉由葉片擾動液體產生預定阻力的上肢肌力訓練機。

近年來，隨著周休二日制度的實施，國人逐漸注重假日休閒，開始從事各種戶外或室內的休閒活動，由於在從事戶外休閒活動時，容易受到天候的限制而常無法成行，且對於居住在城市的國人而言，無論是從事釣魚、烤肉或郊遊踏青等各種戶外休閒活動，均需驅車至遙遠的郊外，過於麻煩，相對於戶外休閒活動而言，室內休閒活動不但不受天候限制，也不需驅車至遙遠的郊外，只需數坪至數十坪大小的室內空間，即能供國人從事各種室內休閒活動，使得室內休閒活動逐漸蔚為風潮；而在各種室內休閒活動中，又有一種健身活動，讓國人只需操縱運動器材，即可於室內環境中隨時進行運動，進而訓練身上不同部位肌肉的肌力與耐力，茲以一種傳統的運動器材為例，進行說明如下：請參閱第1圖所示之傳統運動器材1，主要由一主機架11、二配重組合體12、二滑輪單元13及二握持件14所組成，其中主機架11之底部設有一座體15，該座體15係供使用者坐於其上，該二配重組合體12分別設在該主機架11的左右兩側，其中設有複數個磅片或槓片，該等磅片或槓片分別能受一拉繩之一端的帶動，而朝向該配重組合體12的頂部移動，或能受到自身重力影響，而下降至該配重組合體12的底部，該二滑輪單元13分別設在該主機架11的頂部位置，以供對應的拉繩換繞在該滑輪單元13後，該拉繩之另端能連接固定至該握持件14上；當使用者坐上該座體15後，且擇定所要拉舉的磅片或槓片之數量後，即可以雙手握持住該二握持件14並向下施力，以透過拉繩及滑輪單元13，將磅片或槓片向上拉舉， 當使用者向下增加施力時，其上半身各肌肉群即會持續地收縮，當使用者減少施力，而令磅片或槓片向下滑動時，使用者的上半身各肌肉群即會逐漸放鬆，如此，藉由反覆地拉舉磅片或槓片，使用者即能鍛練上半身各肌肉群，令其反覆地收縮及放鬆，進而達到增加肌肉群的肌力與耐力的效果。

雖然，前述的傳統運動器材1因結構簡單而廣為健身活動愛好者所使用，但在實際使用上仍存在嚴重缺失；舉例而言，由於傳統運動器材1係藉由磅片或槓片以提供使用者阻力，讓使用者必須藉由施力克服阻力來訓練肌肉，然而，以二頭肌為例，一般人類手臂的二頭肌，在手臂彎曲時所能施出的最大力道，往往是手臂伸直時的1.5倍，因此手臂在彎曲或伸直時所能施出的最大力道並不同，而使用者在拉舉的過程中，手臂會不斷地彎曲或伸直，但磅片或槓片的數量並無法隨著手臂的彎曲或伸直而改變，意即，若使用者選擇的磅片或槓片的重量是對應於手臂彎曲時的最大力道，則當其手臂逐漸伸直時，可能會因為磅片或槓片過重而無以為繼，產生肌肉拉傷的問題，再者，若使用者選擇的磅片或槓片的數量是對應於手臂伸直時的最大力道，則當其手臂逐漸彎曲時，使用者選擇的磅片或槓片的重量便會過輕而無法提供使用者足夠的阻力，導致肌肉的訓練強度不足；此外，若使用者欲調整訓練強度，則必須中斷訓練來增減磅片或槓片的數量，藉以增減該等磅片或槓片所提供給使用者的阻力，如此，使用者必須常常中斷訓練來增減磅片或槓片的數量，相當不理想。

經由上述可知，由於傳統運動器材1僅依賴磅片或槓片來提供使用者阻力，並無法匹配使用者所能施出的最大力道(即手臂在彎曲或伸直時所能施出的力道)，變換阻力大小，導致使用者在操作傳統運動器材1的過程中，不是因為磅片或槓片過重而拉傷，就是因為磅片或槓片的重量過輕而導致訓練強度不足，雖然有業者設計出一種利用液體作為阻力來源的運動器材，但前述的運動器材不僅結構較為複雜，且當葉片損壞時，必須更換大量的元件，造成業者的維護成本大增，因此，如何設計及製造出一種運動器材，除能提供良好的運動效果，令使用者上半身各肌肉群能反覆持續地收縮及放鬆，而產生對上半身各肌肉群執行最佳的耐力或肌力訓練之外，尚具有方便維護的結構，即成為本發明在此欲探討之一重要課題。

有鑑於傳統運動器材具由諸多問題，發明人依多年實務經驗，經過多次的實驗及測試後，設計出一種雙輪水阻式阻尼器及其上肢肌力訓練機，期能安全改善傳統運動器材的訓練效果。

本發明之一目的，係提供一種雙輪水阻式阻尼器，其包括一殼體及二輪板，其中該殼體內設有一容置槽，該容置槽中容納有液體，各該輪板之一側面之中心位置沿其垂直向固設有一傳動軸，各該輪板之另一側面之周緣位置則沿其垂直向等間隔地固設有複數個葉片，該等輪板係相對地被容納在該容置槽內，且該等傳動軸係水密地樞設在該殼體之兩相對側，且其一端係分別外露在該殼體之兩相對側外，如此，由於該輪板在液體中轉動時，僅會承受極小之阻力，故該阻尼器所產生之阻尼大小完全取決於各該葉片對液體之攻角，令業者僅需調整各該葉片對液體之攻角，即可設計出預期之荷重。

本發明之另一目的，係提供一種雙輪水阻式阻尼器之上肢肌力訓練機，以藉由前述雙輪水阻式阻尼器之設計，達到改變液體阻力之功效，該上肢肌力訓練機包括一底座、該雙輪水阻式阻尼器、一垂直固定架、二連動機構及二握持機構，其中該底座係平置於地面，且其上設有一站立平台，以供使用者能站立於該站立平台上，該雙輪水阻式阻尼器係樞設在該底座上遠離該站立平台之位置，另，該垂直固定架係垂直地固設在該底座上，且位在該站立平台及該阻尼器間，各該連動機構係分別可活動地設在該垂直固定架與各該傳動軸之一端間，以帶動各該傳動軸，進而連動各該輪板及其上之葉片，使各該輪板及其上之葉片能在液體中轉動，再者，各該握持機構係分別可活動地設在該垂直固定架上，以分別供使用者之雙手握持，而能在該垂直固定架上沿垂直向移動，且各該握持機構係分別固定至各該連動機構，以在各該握持機構沿垂直向移動時，能分別驅動各該連動機構，帶動各該傳動軸之一端。如此，在製作各該上肢肌力訓練機時，僅需調整各該葉片對液體之攻角，即能設計出各種不同荷重之上肢肌力訓練機，以適合各種不同等級之上肢肌力訓練，此外，當各該葉片發生變形毀損時，亦僅需藉更換各該葉片，即能迅速回復原狀，故具有維修保養容 易之優點。

為便 貴審查委員能對本發明之技術、結構特徵及其目的有更進一步的認識與理解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

〔習知〕

1‧‧‧運動器材

11‧‧‧主機架

12‧‧‧配重組合體

13‧‧‧滑輪單元

14‧‧‧握持件

15‧‧‧座體

〔本發明〕

2‧‧‧上肢肌力訓練機

21‧‧‧底座

211‧‧‧站立平台

23‧‧‧雙輪水阻式阻尼器

230‧‧‧容置槽

231‧‧‧殼體

231A‧‧‧第一外殼

231B‧‧‧第二外殼

233‧‧‧輪板

235‧‧‧傳動軸

237‧‧‧葉片

25‧‧‧垂直固定架

27‧‧‧連動機構

271‧‧‧第一被動輪

272‧‧‧第二被動輪

273‧‧‧第一連動帶

274‧‧‧第二連動帶

29‧‧‧握持機構

291‧‧‧滑動件

293‧‧‧握把

第1圖係習知運動器材的示意圖；第2A圖係本發明之上肢肌力訓練機的一視角之示意圖；第2B圖係本發明之上肢肌力訓練機的另一視角之示意圖；第3A圖係本發明之雙輪水阻式阻尼器的爆炸示意圖；及第3B圖係本發明之雙輪水阻式阻尼器的剖面示意圖。

本發明係一種雙輪水阻式阻尼器及其上肢肌力訓練機，主要是藉由物體在液體中位移時，會受到液體的阻力影響，且當物體的移動速度愈快，或是其受力面積愈大的話，亦會對應地產生更大的阻力，因此，發明人乃利用前述的物理原理，設計出一種雙輪水阻式阻尼器，且將該雙輪水阻式阻尼器應用於上肢肌力訓練機上，以達成安全增加運動效果的目的。

請參閱第2A及2B圖所示，在本發明之一實施例中，該上肢肌力訓練機2包括一底座21、一雙輪水阻式阻尼器23、一垂直固定架25、二連動機構27及二握持機構29，其中該底座21係由複數支支架組合而成，且能平置於地面，其上設有一站立平台211，以供使用者能夠站立於該站立平台211上，便於進行後續的運動行為，另，該雙輪水阻式阻尼器23係樞設在該底座21上遠離該站立平台211之位置，請參閱第3A及3B圖所示，該雙輪水阻式阻尼器23包括一殼體231及二輪板233，在該實施例中，該殼體231係由一第一外殼231A及一第二外殼231B組合而成，該第一外殼231A及第二外殼231B係呈相互對稱狀，該等外殼231A、231B之相對一側面係朝內凹設，使得該等外殼231A、231B結合成該殼體231時，能在該殼體231內形成一容置槽230，且該容置槽230能容納有液體，惟，在本發明之其它實施例中，該殼體231能夠一體成形，僅需在其上開設一孔洞， 以供注入液體至容置槽230中，合先陳明。

承上，復請參閱第3A及3B圖所示，該等輪板233係相對地被容納在該容置槽230內，其中各該輪板233之一側面的中心位置沿其垂直向固設有一傳動軸235，各該傳動軸235係水密地樞設在該殼體231之兩相對側，意即，其中一傳動軸235係樞設於第一外殼231A上，另一傳動軸235則樞設於第二外殼231B上，且各該傳動軸235的一端會分別外露在對應之該等外殼231A、231B之外，又，各該輪板之另一側面的周緣位置則沿其垂直向等間隔地固設有複數個葉片237，該等葉片237分別具有一攻角(Angle of Attack)，當各該傳動軸235受到外力而轉動時，會帶動各該輪板233旋轉，使得各該輪板233能帶動該等葉片237位移，由於該等葉片237在液體中位移時，會擾動液體，使得液體被帶動旋轉，同時，該等輪板233及該等葉片237均會承受來自液體的阻力，但由於輪板233對應於液體的受力面積遠小於葉片237，因此，輪板233僅會承受極小之阻力，使得雙輪水阻式阻尼器23所產生之阻尼大小完全取決於葉片237對液體之攻角，因此，業者僅需調整該等葉片237的攻角，便能夠改變該等葉片237所承受的阻力，進而使雙輪水阻式阻尼器23能具有業者預定的阻尼大小，此外，由於葉片237及輪板233並非是一體成形，而是分開設計，因此，在長時間使用後，若各該葉片237發生變形毀損時，業者只要更換各該葉片237，便能迅速恢復雙輪水阻式阻尼器23的功用，而具有維修保養容易之優點。

另，復請參閱第2A及2B圖所示，該垂直固定架25係垂直地固設在該底座21上，且位在該站立平台211及該雙輪水阻式阻尼器23間，在該實施例中，該垂直固定架25係呈倒U形，惟，在本發明之其它實施例中，業者能依產品需求而更改該垂直固定架25的造型。再者，各該連動機構27分別可活動地設在該垂直固定架25與各該傳動軸235之一端間，以帶動各該傳動軸235，在該實施例中，該連動機構27包括一第一被動輪271、一第二被動輪272、一第一連動帶273及一第二連動帶274，該第一被動輪271樞設在該垂直固定架25鄰近頂端的位置，該第二被動輪272則樞設在該底座21鄰近該垂直固定架25之底端的位置，該第一連動帶273分別繞設在該等被動輪271、272之間，該第二連動帶274則分別繞設在第 二被動輪272及傳動軸235之一端間，如此，當第一連動帶273被拉動時，能同時帶動該等被動輪271、272，且藉由第二連動帶274而使傳動軸235旋轉，進而連動各該輪板233及其上之葉片237(如第3A圖所示)，使各該輪板233及其上之葉片237能在液體中轉動。

復請參閱第2A及2B圖所示，各該握持機構29係分別可活動地設在該垂直固定架25上，且各該握持機構29分別固定至各該連動機構27，當各該握持機構29在該垂直固定架25上沿垂直向移動時，能分別驅動各該連動機構27，帶動各該傳動軸235之一端，在該實施例中，該握持機構29包括一滑動件291及一握把293，該滑動件291係設在該垂直固定架25上，且與該第一連動帶273相連接，該握把293則固設在該滑動件291上，且位在對應該站立平台211的位置，如此，當使用者站立於該站立平台211，且握持住各該握把293時，即可推動或拉動各該握把293位移，此時，經由各該連動機構27的帶動，便能使各該輪板233及其上之葉片237(如第3B圖所示)旋轉，同時，該殼體231內之液體對該等葉片237所施加的阻力，便能經會各該連動機構27回饋至各該握持機構29上，以達到對上半身各肌肉群執行最佳的耐力或肌力訓練的功效。

在此特別一提者，復請參閱第2A及2B圖所示，前述之連動機構27及握持機構29的元件，僅係本發明之一實施例，以供一般民眾得以迅速地領略本案之整體技術特徵，但非以此為限，業者能夠依產品需求，而更改連動機構27及握持機構29的元件設計，只要該握持機構29能夠帶動連動機構27，進而使雙輪水阻式阻尼器23產生作用，即為本發明所述之連動機構27及握持機構29，合先敘明。如此，復請參閱第3A及3B圖所示，由於該輪板233在液體中轉動時，其僅有側緣會承受來自液體的阻力，但因其側緣的受力面積較小，故僅會承受極小之阻力，但該等葉片237則因其攻角設計，使得該等葉片237承受來自液體阻力的受力面積較大，因此，業者在製作上肢肌力訓練機2時，僅需調整各該葉片237對液體之攻角，即能設計出各種不同荷重之上肢肌力訓練機2，以適合各種不同等級之上肢肌力訓練。

按，以上所述，僅係本發明之較佳實施例，惟，本發明所主 張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技藝人士，依據本發明所揭露之技術內容，可輕易思及之等效變化，均應屬不脫離本發明之保護範疇。

2‧‧‧上肢肌力訓練機

21‧‧‧底座

211‧‧‧站立平台

23‧‧‧雙輪水阻式阻尼器

231‧‧‧殼體

25‧‧‧垂直固定架

27‧‧‧連動機構

29‧‧‧握持機構

Claims (6)

1. 一種雙輪水阻式阻尼器之上肢肌力訓練機，包括：一底座，係平置於地面，其上設有一站立平台；一雙輪水阻式阻尼器，係樞設在該底座上遠離該站立平台之位置，包括一殼體及二輪板，其中該殼體內設有一容置槽，該容置槽中容納有液體，各該輪板之一側面之中心位置沿其垂直向固設有一傳動軸，各該輪板之另一側面之周緣位置則沿其垂直向等間隔地固設有複數個葉片，該等輪板係相對地被容納在該容置槽內，且該等傳動軸係水密地樞設在該殼體之兩相對側，且其一端係分別外露在該殼體之兩相對側外；一垂直固定架，係垂直地固設在該底座上，且位在該站立平台及該雙輪水阻式阻尼器間；二連動機構，係分別可活動地設在該垂直固定架與各該傳動軸之一端間，以帶動各該傳動軸，進而連動各該輪板及其上之葉片，使各該輪板及其上之葉片能在液體中轉動；及二握持機構，係分別可活動地設在該垂直固定架上，並能在該垂直固定架上沿垂直向移動，且各該握持機構係分別固定至各該連動機構，以在各該握持機構沿垂直向移動的狀態下，能分別驅動各該連動機構，帶動各該傳動軸之一端。
2. 如請求項1所述之上肢肌力訓練機，其中各該連動機構分別包括： 一第一被動輪，係樞設在該垂直固定架鄰近頂端的位置；一第二被動輪，係樞設在該底座鄰近該垂直固定架之底端的位置；一第一連動帶，分別繞設在該第一被動輪及該第二被動輪之間，且在被外力帶動的狀態下，能帶動該第一被動輪及該第二被動輪；及一第二連動帶，分別繞設在第二被動輪及傳動軸之一端間，在該第一被動輪旋轉的狀態下，能帶動該傳動軸。
3. 如請求項2所述之上肢肌力訓練機，其中各該握持機構分別包括：一滑動件，係設在該垂直固定架上，且與該第一連動帶相連接，並能在該垂直固定架上沿垂直向移動；及一握把，係固設在該滑動件上，且位在對應該該站立平台的位置。
4. 如請求項3所述之上肢肌力訓練機，其中該殼體係由一第一外殼及一第二外殼組合而成，且該第一外殼及第二外殼係呈相互對稱狀。
5. 一種雙輪水阻式阻尼器，包括：一殼體，其內設有一容置槽，該容置槽中容納有液體；二輪板，各該輪板之一側面之中心位置沿其垂直向固設有一傳動軸，該等輪板係相對地被容納在該容置槽內，且該等傳動軸係水密地樞設在該殼體之兩相對側，且其一端係分別外露在該殼體之兩相對側外；及 複數個葉片，該等葉片係等間隔地固設在該輪板之另一側面之周緣位置，且垂直於該輪板之另一側面。
6. 如請求項5所述之雙輪水阻式阻尼器，其中該殼體係由一第一外殼及一第二外殼組合而成，且該第一外殼及第二外殼係呈相互對稱狀。