TWI668037B - 能夠產生作用力之肌肉訓練裝置 - Google Patents

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Abstract

一種能夠產生作用力的肌肉訓練裝置，其包含一第二支撐殼體、一作用力產生單元以及一彈性包覆單元。第二支撐殼體係呈球狀，並且具有一第二容置空間。作用力產生單元設置並固定於第二容置空間中，用以產生一作用力。彈性包覆單元係包覆第二支撐殼體，使其具有柔軟的表面。藉由作用力產生單元，可令肌肉訓練裝置產生特定方向及強度的作用力。

Description

能夠產生作用力之肌肉訓練裝置
本發明是有關於一種訓練裝置，且特別是有關於一種能夠產生作用力的肌肉訓練裝置。
凱格爾運動(Kegel exercise)是一個對懷孕婦女的處方指定運動，其主要的目的在於藉著伸展骨盆底的恥骨尾骨肌來增強肌肉張力，用來讓骨盆底做好諸如懷孕後期和生產所造成之生理壓力的準備。
坊間亦有業者開發所謂的凱格爾球，藉由在球內設置鋼珠，以針對恥骨尾骨肌進行訓練。藉由單獨使用凱格爾球以達到凱格爾運動所產生的效果，或可進一步搭配凱格爾運動而加強訓練效果。
上述的傳統凱格爾球至少具有下列缺點：其一係在進行凱格爾運動或使用上述的凱格爾球進行訓練後，使用者甚至醫生通常無法得知肌肉的狀態，而難以判斷訓練成果；其二係習知的凱格爾球僅利用設置鋼珠以增加負重，鋼珠在球內的移動是不受控制的，因此訓練效果也無法受到控制。
因此，提供一種能夠產生可控作用力的肌肉訓練裝置，以改善上述問題，實屬當前重要課題之一。
本發明之一目的，在於提供一種能夠產生作用力的肌肉訓練裝置，其藉由產生可控的作用力，以訓練特定的肌肉群。
為達上述目的，本發明提供一種能夠產生作用力的肌肉訓練裝置，其包含一第二支撐殼體、一作用力產生單元以及一彈性包覆單元。第二支撐殼體係呈球狀，並且具有一第二容置 空間。作用力產生單元設置並固定於第二容置空間中，用以產生一作用力。彈性包覆單元係包覆第二支撐殼體，使其具有柔軟的表面。藉由作用力產生單元，可令肌肉訓練裝置產生特定方向及強度的作用力。
於本發明之一實施例，其中彈性包覆單元係為一體成形的矽膠。
於本發明之一實施例，其中作用力產生單元係包括一陀螺儀以及一馬達。陀螺儀具有一轉子，並且藉由轉子的轉動而產生作用力。馬達係與轉子連接，以驅動轉子轉動。
於本發明之一實施例，其中肌肉訓練裝置更包含一轉向機構，其係設置於第二容置空間中，並且連結於作用力產生單元與第二支撐殼體之間。轉向機構係使作用力產生單元相對於第二支撐殼體運動。在其他實施例中，轉向機構係連結於陀螺儀與第二支撐殼體之間，以使陀螺儀相對於第二支撐殼體運動。
於本發明之一實施例，其中轉向機構係具有一第一固定部、一第二固定部以及一樞軸。第一固定部係連接於第二支撐殼體。第二固定部係連結於作用力產生單元或陀螺儀。樞軸係連結於第一固定部與第二固定部之間。
於本發明之一實施例，其中肌肉訓練裝置更包含一第一支撐殼體、複數個薄膜壓力感測單元、一運算處理單元以及一訊號傳輸單元。第一支撐殼體係呈球狀，並且具有一第一外表面及一第一容置空間。薄膜壓力感測單元係分別設置於第一支撐殼體之第一外表面。運算處理單元係設置於第一支撐殼體之第一容置空間中，並且分別與薄膜壓力感測單元電性連接。訊號傳輸單元係設置於第一支撐殼體之第一容置空間中，並且與運算處理單元電性連接。
於本發明之一實施例，其中第一支撐殼體具有一相對之一第一端及一第二端。於第一端依據一軸心係區分為四個象限，各象限設置有至少一薄膜壓力感測單元。
於本發明之一實施例，其中其中肌肉訓練裝置更包 含一電源供應單元，其係設置於第一支撐殼體之第一容置空間內，或設置於第二支撐殼體之第二容置空間內，以輸出一電源。
於本發明之一實施例，其中肌肉訓練裝置更包含一電路板，其係設置於第一支撐殼體之第一容置空間中。運算處理單元、訊號傳輸單元及/或電源供應單元係設置並且電性連接於電路板上。
於本發明之一實施例，其中訊號傳輸單元係為一無線訊號傳輸單元。
於本發明之一實施例，其中彈性包覆單元之一內表面係接觸於該等薄膜壓力感測單元。
10、20、30‧‧‧肌肉訓練裝置
11‧‧‧第一支撐殼體
111‧‧‧第一子殼體
112‧‧‧第二子殼體
12、12-1、12-2、12-3、12-4‧‧‧薄膜壓力感測單元
13‧‧‧電路板
14‧‧‧運算處理單元
15、22‧‧‧彈性包覆單元
16‧‧‧儲存單元
17‧‧‧訊號傳輸單元
18‧‧‧電源供應單元
19‧‧‧軟性電路板
21‧‧‧第二支撐殼體
23‧‧‧軟性電路板
31‧‧‧作用力產生單元
311‧‧‧馬達
312‧‧‧陀螺儀
312a‧‧‧轉子
32‧‧‧轉向機構
321‧‧‧第一固定部
322‧‧‧第二固定部
323‧‧‧樞軸
S01‧‧‧第一外表面
S02‧‧‧第一容置空間
S11‧‧‧第二外表面
S12‧‧‧第二容置空間
I、II、III、IV‧‧‧象限
第1圖係顯示依據本發明第一實施例之一種肌肉訓練裝置的架構示意圖。
第2圖係顯示部分的肌肉訓練裝置的爆炸示意圖。
第3圖係顯示由肌肉訓練裝置之第一端觀之的側視圖。
第4圖係顯示肌肉訓練裝置的電路架構方塊圖。
第5圖係顯示依據本發明第二實施例之一種肌肉訓練裝置的架構示意圖。
第6圖係顯示依據本發明第三實施例之一種肌肉訓練裝置的架構示意圖。
第7圖係第三實施例中，第二支撐殼體裡設置有作用力產生單元之一架構示意圖。
第8圖係第7圖中之轉向機構作動之一示意圖。
以下將詳述本發明的各實施例，並配合圖式作為例示。其中，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際的尺寸、數量或型態，除非有特別說明，並且相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。在以下實施方式的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節，然而，本發明可能在省 略部分或全部這些特定細節的前提下仍可實施。
請同時參照第1圖及第2圖所示，以說明本發明第一實施例之具肌力檢測功能之肌肉訓練裝置。如第1圖及第2圖所示，肌肉訓練裝置10係包括一第一支撐殼體11、複數個薄膜壓力感測單元12、一電路板13、一運算處理單元14以及一彈性包覆單元15。
第一支撐殼體11具有一第一外表面S01以及一第一容置空間S02。在本實施例中，第一支撐殼體11係呈橢圓球狀或稱之為蛋形，並具有一第一子殼體111及一第二子殼體112，其係可相互接合而組成具有第一容置空間S02的第一支撐殼體11。第一支撐殼體11之材質可以是樹脂、高分子聚合物、陶瓷或金屬等具有足夠硬度而有支撐能力之材質。
薄膜壓力感測單元12係設置於第一支撐殼體11之第一外表面S01。薄膜壓力感測單元12具有可撓性，因此可對應於第一支撐殼體11的外表面S01而設置。在本實施例中，第一支撐殼體11之外表面S01具有複數個設置區域(圖未顯示)，其數量是對應於薄膜壓力感測單元12的數量。薄膜壓力感測單元12可藉由結合膠而固定於對應的設置區域。
要特別說明的是，雖然第一支撐殼體11之整體外型係呈球狀，然而設置區域係可為平面的設計，以令薄膜壓力感測單元12容易貼合固定。
第一支撐殼體11還可具有至少一開孔以連通第一容置空間S02與其外部。薄膜壓力感測單元12之連接導線係可經由開孔而進入第一容置空間S02中。
電路板13係設置於第一容置空間S02中，並固定連結於第一支撐殼體11。電路板13的基材可以是選自陶瓷、玻璃、樹脂或金屬。
運算處理單元14係設置於電路板13上，並且與薄膜壓力感測單元12電性連接，以接收薄膜壓力感測單元12所輸出的信號，藉以判斷外界施予的壓力強弱。
彈性包覆單元15之材質係為矽膠，其係一體成形並且包覆第一支撐殼體11。
在本實施例中，第一支撐殼體11係呈橢圓，而沿著橢圓之長軸的方向，第一支撐殼體11具有相對之一第一端及一第二端。請參照第3圖所示，由第一支撐殼體11之第一端觀之，其依據橢圓的長軸的軸心係區分有四個象限I~IV，而在各個象限中係設置有一薄膜壓力感測單元。於本實施例中，例如在象限I設置薄膜壓力感測單元12-1，在象限II設置薄膜壓力感測單元12-2，在象限III設置薄膜壓力感測單元12-3，在象限IV設置薄膜壓力感測單元12-4。利用四個象限的薄膜壓力感測單元12-1~12-4則可以得到全象限的數據。
承上所述，由於肌肉訓練裝置10在進入到恥骨尾骨肌的過程中，將由第一支撐殼體11的第一端最先接觸到肌肉，因此在第一端所設置的薄膜壓力感測單元12-1~12-4即可在此時進行壓力感測，而可得知肌肉所施予的力量，藉此得到肌力的量化數據。
另外，在第一支撐殼體11的第二端亦可類似於第一端的配置，而設置四個薄膜壓力感測單元12。再者，在第一端與第二端之間，也就是第一支撐殼體11的圓周最大的區域，亦可設置四個薄膜壓力感測單元12環繞著第一支撐殼體11。承上所述，藉由在第一支撐殼體11上設置12個薄膜壓力感測單元12，將可執行全方位的肌力檢測。
接著，請再同時參照第2圖及第4圖所示，其中第4圖係顯示肌肉訓練裝置10的電路架構方塊圖。其中，肌肉訓練裝置10還包括一儲存單元16、一訊號傳輸單元17、一電源供應單元18以及一軟性電路板19。
軟性電路板19係電性連接於薄膜壓力感測單元12以及電路板13之間，以傳遞薄膜壓力感測單元12所檢測的訊號。
運算處理單元14係分別與薄膜壓力感測單元12、儲存單元16以及訊號傳輸單元17電性連接。運算處理單元14例如係 為微處理器(micro processor)或係為中央處理器(central processing unit)，或其他具有運算處理能力的元件，以處理由薄膜壓力感測單元12所感測的資訊。運算處理單元14例如係將薄膜壓力感測單元12所感測的資訊作資料格式轉換，並且可與其他健康資訊或環境資訊整合。
儲存單元16係可儲存由運算處理單元14所輸出的資訊，亦即其係儲存對應於肌力檢測的相關健康資訊以及環境資訊。儲存單元16例如係為快閃記憶體(flash memory)，或其他揮發性記憶體或非揮發性記憶體，於此並未加以限制。
訊號傳輸單元17可以為有線訊號傳輸單元亦可為無線訊號傳輸單元，其係可將儲存單元16中儲存的資訊傳輸至其他電子裝置，亦可由外界接收資訊。有線訊號傳輸單元例如係為USB，而無線訊號傳輸單元例如係為藍牙或Wi-Fi。訊號傳輸單元17例如可將檢測結果等資訊傳輸至雲端儲存空間，或是裝載有對應應用程式的行動通訊裝置或電腦。
電源供應單元18係分別與薄膜壓力感測單元12、運算處理單元14、儲存單元16以及訊號傳輸單元17電性連接，並分別提供對應的電源至各個單元，以供其運作所需的電力。
承上所述，本發明之肌肉訓練裝置，係以分區檢測的概念而設置複數個薄膜壓力感測單元，針對不同的區域獨立檢測。據此將可得到全面性的檢測數據，以協助判斷肌肉訓練的成果。另外，並可藉由即時將檢測結果傳輸至對應的電子裝置上，以供使用者判讀，進一步提高實用性。
接著，請再參照第5圖所示，以說明本發明第二實施例之肌肉訓練裝置。如第5圖所示，肌肉訓練裝置20與上述第一實施例之肌肉訓練裝置10的差異在於，肌肉訓練裝置20更包括一第二支撐殼體21，其係鄰設於第一支撐殼體11並且與其一同被包覆在一彈性包覆單元22內。
類似於第一支撐殼體11，第二支撐殼體21亦呈橢圓球狀，並具有一第二外表面S11以及一第二容置空間S12。薄膜壓 力感測單元12更設置於第二支撐殼體21之第二外表面S11，同樣係用以執行肌力檢測之用。請同時配合前述第2圖所示，設置於第二外表面S11的薄膜壓力感測單元12可以透過一軟性電路板23而與第一支撐殼體11內之運算處理單元14電性連接。其中，軟性電路板23可以先由第二外表面S11走線進入第二容置空間S12，再穿出第二支撐殼體21，最後進入第一支撐殼體11之第一容置空間S02而電性連接於電路板13。然而在其他實施例中，走線方式並不局限於上述，任何能夠達到電性連接功效且不妨礙彈性包覆單元22包覆第一支撐殼體11以及第二支撐殼體21之連結的方式，皆在本發明欲保護之範圍。
藉由設置於第一支撐殼體11之第一外表面S01以及第二支撐殼體21之第二外表面S11的薄膜壓力感測單元12，可以執行檢測的區域及範圍可以更加擴大，也可以獲得更全面的資訊。
以下的實施例除了對應的圖示之外，請同時配合第2圖及第4圖以進行說明。請再參照第6圖所示，以說明本發明第三實施例之肌肉訓練裝置。如第6圖所示，肌肉訓練裝置30與上述第二實施例之肌肉訓練裝置20的差異在於，肌肉訓練裝置30之第二支撐殼體21之第二外表面並未設置有薄膜壓力感測單元，且肌肉訓練裝置30更包括一作用力產生單元31。
作用力產生單元31係設置於第二支撐殼體21之第二容置空間S12中，用以產生一特定方向的作用力。請再同時配合第7圖所示，作用力產生單元31係可包括一馬達311及一陀螺儀312。馬達311係與電源供應單元17電性連接，以接受對應的驅動電源，並進而驅動陀螺儀312之一轉子312a轉動，而產生對應於地心引力的作用力。
接著，請再參照第8圖所示，肌肉訓練裝置30更包括一轉向機構32，其係連結於陀螺儀312，以改變陀螺儀之傾斜角度，藉以改變作用力之大小及/或方向。轉向機構32具有一第一固定部321、一第二固定部322及一樞軸323。第一固定部321係固定於第二支撐殼體21，第二固定部322係固定於陀螺儀312，而樞軸 323係連結於第一固定部321及第二固定部322之間。藉由驅動樞軸323的作動，即可使得陀螺儀312改變其與第二支撐殼體21的相對位置。在其他實施例中，樞軸323可以係為單軸向的轉動，或多軸向的轉動，甚至可為360度的萬向轉軸，於此並未加以限定。
另外，在其他實施例中，肌肉訓練裝置30更可包括一控制單元(圖未顯示)，其係分別與馬達311以及運算處理單元14電性連接。控制單元可以依據運算處理單元14所輸出的資訊而據以轉換為控制訊號，而控制馬達的轉速。另外，控制單元亦可與樞軸323的一驅動單元電性連接，據以控制樞軸323的轉向角度。
在其他實施例中，肌肉訓練裝置可以包括複數個作用力產生單元，其可以不同的角度設置於支撐殼體內，藉以產生不同方向及強度的作用力，進而可調整肌肉訓練的模式。
再者，於其他實施例中，電源供應單元17、運算處理單元14、儲存單元15、訊號傳輸單元16及/或控制單元皆可選擇性的被設置於第一支撐殼體11之第一容置空間S01，或被設置於第二支撐殼體21之第二容置空間S12中。於此並未加以限制。
更甚者，具有薄膜壓力感測單元12之第一支撐殼體11與具有作用力產生單元31之第二支撐殼體21係可分開而成為各自單獨的元件而被使用。
綜上所述，本發明之具肌力檢測功能的肌肉訓練裝置係利用設置於第一支撐殼體及/或第二支撐殼體上的複數個薄膜壓力感測單元作為肌力的檢測。當薄膜壓力感測單元分布於第一支撐殼體及/或第二支撐殼體的外表面，可以藉由薄膜壓力感測單元得知全方位的肌肉施予的壓力，進而藉由運算處理單元換算為對應的肌肉狀態，也因此使用者或醫師可以得知肌肉的肌力。另外，作用力產生單元可以產生特定方向及強度的作用力，以達到訓練特定肌肉群的效果。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包括於後附之申請專利範圍中。

Claims (10)

  1. 一種能夠產生作用力之肌肉訓練裝置，包含：一第二支撐殼體，係呈球狀，並且具有一第二容置空間；一作用力產生單元，設置於該第二容置空間中，並且包含：一陀螺儀，具有一轉子，並且藉由該轉子的轉動產生一作用力；及一馬達，係與該轉子連接，以驅動該轉子轉動；以及一彈性包覆單元，包覆該第二支撐殼體。
  2. 如請求項1所述之肌肉訓練裝置，更包含：一電源供應單元，係設置於該第二支撐殼體之該第二容置空間內，以輸出一電源。
  3. 一種能夠產生作用力之肌肉訓練裝置，包含：一第二支撐殼體，係呈球狀，並且具有一第二容置空間；一作用力產生單元，設置於該第二容置空間中，以產生一作用力；一轉向機構，設置於該第二容置空間，並連結於該作用力產生單元與該第二支撐殼體之間，以使該作用力產生單元相對於該第二支撐殼體運動，或連結於該陀螺儀與該第二支撐殼體之間，以使該陀螺儀相對於該第二支撐殼體運動；以及一彈性包覆單元，包覆該第二支撐殼體。
  4. 如請求項1或3所述之肌肉訓練裝置，其中該彈性包覆單元係為一體成形的矽膠。
  5. 如請求項3所述之肌肉訓練裝置，其中該轉向機構係具有：一第一固定部，連接於該第二支撐殼體；一第二固定部，連結於該作用力產生單元或該陀螺儀；以及一樞軸，連結於該第一固定部與該第二固定部之間。
  6. 如請求項1或3所述之肌肉訓練裝置，更包含：一第一支撐殼體，係呈球狀，並且具有一第一外表面及一第一容置空間；複數個薄膜壓力感測單元，設置於該第一支撐殼體之該第一外表面；一運算處理單元，設置於該第一支撐殼體之該第一容置空間中，並且與該薄膜壓力感測單元電性連接；以及一訊號傳輸單元，設置於該第一支撐殼體之該第一容置空間中，並且與該運算處理單元電性連接。
  7. 如請求項6所述之肌肉訓練裝置，更包含：一電源供應單元，係設置於該第一支撐殼體之該第一容置空間內，以輸出一電源。
  8. 如請求項6所述之肌肉訓練裝置，其中該第一支撐殼體具有一相對之一第一端及一第二端，於該第一端依據一軸心係區分為四個象限，各象限設置有至少一薄膜壓力感測單元。
  9. 如請求項6所述之肌肉訓練裝置，其中該訊號傳輸單元係為一無線訊號傳輸單元。
  10. 如請求項6所述之肌肉訓練裝置，其中該彈性包覆單元更包覆該第一支撐殼體。
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