WO2002000305A1 - Ergometer - Google Patents

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WO2002000305A1
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    • A63B22/0002—Exercising apparatus specially adapted for conditioning the cardio-vascular system, for training agility or co-ordination of movements involving an exercising of arms
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    • A63B2022/0617—Particular details or arrangement of cranks with separate crank axis for each limb, e.g. being separately adjustable or non parallel
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    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
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    • A63B21/015—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using frictional force-resisters including rotating or oscillating elements rubbing against fixed elements
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    • A63B21/22—Resisting devices with rotary bodies
    • A63B21/225—Resisting devices with rotary bodies with flywheels

Definitions

  • the invention relates to an ergometer, preferably a bicycle ergometer, with a pedal arrangement mounted in a frame and an adjustable braking device, which optionally engages a flywheel.
  • Bicycle ergometers have recently found a wide range of applications. In addition to private use, they are used in medicine, especially in sports medicine for performance diagnostics, as well as to check the progress of training in high-performance sports. Another possible application is in rehabilitation, for example in accident or stroke patients.
  • a bicycle ergometer with a pedal arrangement has become known from DE 36 03 853 AI, which has an adjustable braking device and a display instrument for the braking torque.
  • a panel is arranged which has a pointer instrument for the torque and the speed. The user of the ergometer thus receives information on the one hand about the torque required to overcome the set braking force and about the speed reached in each case.
  • an ergometer is known from DE 42 27 586 AI, which is used to find and train the optimal movement sequence.
  • constructive and destructive force components released by a cyclist on the pedals can be recorded in real time and under real training conditions.
  • the elastic deformations relevant to the pedal lever as well as deformations of the steering and seat posts are recorded selectively and independently of one another by suitably arranging strain gauges. From the data obtained, the complete movement sequence of the cyclist can be determined and optimized, which means that force components that are converted into forward movement are maximized and force components that cannot be converted into forward movement, for example because they generate a static counterforce, are minimized.
  • the device is relatively complex, since up to four possible elastic deformations (bending in the direction of rotation, bending perpendicular to it, elongation in the longitudinal direction of the pedal lever, torsion about the longitudinal axis of the pedal lever) must be recorded and evaluated separately and independently of one another.
  • Another class of bicycle ergometers is used in medical diagnostics to determine the aerobic / anaerobic threshold of a patient, whereby the performance is usually increased gradually and different patient data such as heart rate, 0 2 and C0 2 content of the breathing air etc. are determined , Such ergometers are known, for example, from US 4,463,764 A and US 5,782,772 A.
  • the known devices are not suitable for recording differences in the pedaling behavior of the left and right leg of a test subject as unaffected as possible by disturbance variables and with high resolution within one crank revolution.
  • the object of the invention is, based on an ergometer of the type mentioned at the outset, to show improvements which allow the torque curve of each crank or each leg to be recorded separately with high resolution within one crank revolution.
  • the two pedals of the pedal arrangement are mounted independently of one another, with the exclusion of power transmission from one pedal to the other. Furthermore, a separate braking device is provided for each pedal, the braking force of which can be regulated independently of one another. While in conventional ergometers both pedals are attached to a continuous crank axis, the complete mechanical separation of the power flow of the two pedals enables the torque curve to be recorded independently of one another as a function of the crank angle and after processing in a computer unit on a display device in the field of vision of the exercising person or a patient transferred to rehabilitation.
  • a torque sensor and / or a speed sensor is located on the crank axis of each pedal, which is connected to a computer unit including a display device, preferably a monitor.
  • a computer unit including a display device, preferably a monitor.
  • a torque or force / angle curve of the respective leg can be displayed on the monitor.
  • the areas of application of the ergometer according to the invention are mainly in two areas: - Sports medicine / performance diagnosis
  • an improvement in the biomechanical efficiency of about 25% can be achieved within a short time.
  • One-sided stresses that result in signs of wear and tear can be diagnosed and treated early.
  • a successful application of the ergometer according to the invention is given in all clinical pictures that result in a force / coordination difference between two extremities, e.g. Stroke, atrophies of various origins, myopathies and much more.
  • the two pedals it is also possible to design the two pedals as hand cranks, in order, for example, to restore the interaction of the muscles of the affected arm after a stroke.
  • an auxiliary motor with adjustable output it is also possible to connect an auxiliary motor with adjustable output to each of the two pedals of the ergometer.
  • each of the two auxiliary motors can have an anti-spasm control, which can be activated automatically when a sudden change in resistance occurs. If a patient uses an ergometer in which pedaling is supported by an auxiliary motor, it is advantageous if the motor switches off or changes the direction of rotation when spasms occur (suddenly occurring, excessively excessive muscle tone). This can prevent the spastic extremity from being violently moved by the auxiliary motor.
  • the force separation in the crank mechanism of the ergometer can be produced according to an embodiment variant of the invention in that one of the pedals has a crank axis with a tubular extension and the other pedal has a crank axis with a cylindrical extension, the cylindrical extension being rotatably mounted in the tubular extension.
  • the two extensions can have radial bores aligned with one another, the pedal arrangement being fixable in a 180 ° geometry by inserting a fixing screw into the radial bores.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of the ergometer according to the invention
  • FIG. 2 shows the bottom bracket unit of the ergometer according to FIG. 1 in an axial section
  • Fig. 3 is a diagram of the torque curve as a function of the crank angle.
  • the ergometer shown schematically in FIG. 1 has a pedal arrangement 2 mounted in a frame 1, which acts via a chain drive 3 on two separately mounted flywheels 4 with a braking device 5, the braking force of which can be regulated independently of one another.
  • the braking force can be regulated mechanically or electromechanically by the computer unit 6 in a manner not shown further, for example according to the principle of an eddy current brake.
  • the two pedals 7 and 8 of the pedal arrangement 2 are mounted independently of one another - with the exclusion of a power transmission from the pedal 7 to the pedal 8 - in the frame 1.
  • the computer unit 6 is connected to a display device 10, preferably a monitor, which is arranged in the visual field of the user.
  • the computer unit and the monitor can also be combined into one unit and arranged in the area of the handlebar-like handles of the ergometer.
  • a speed sensor 11 can be arranged on each crank axis 7 ', 8'.
  • each of the two pedals 7 and 8 of the ergometer can be connected to an auxiliary motor 12 whose output can be controlled, the movement of the extremity affected by the stroke being supported by the auxiliary motor 12.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment variant of a bottom bracket unit of the ergometer, in which one of the pedals has a crank axis 7 'with a tubular extension 13 and the other pedal has a crank axis 8' with a cylindrical extension 14, the cylindrical extension 14 in the tubular extension 13 is rotatably mounted.
  • the crank axis 7 ' is mounted twice in the bearing housing 15 (see bearings 16, 17), the crank axis 8' is also supported twice by the bearing 18 and by the bearing 18 ', which is only indicated by dashed lines, thereby realizing a compact design.
  • a spacer sleeve 26 is arranged between the two bearings 16 and 17.
  • the two extensions 13, 14 have radial bores 13 ', 14' aligned with one another, the pedal arrangement 2 being fixable in a 180 ° geometry by inserting a fixing screw (not shown) into the radial bores.
  • the chainring 19 is fastened on both sides with the aid of an adapter disk 20 to a flange 21 of the crank axis 7 'or 8'.
  • the chain fender on both sides is labeled 22.
  • the torque sensor 9 consists, for example, of a torsion ring 23 fastened to the crank axles 7 ′ or 8 ′, which is connected to a data transmission preferably fixed to the chain guard plate 22. participant 24 cooperates.
  • the signal line leading from the data collector 24 to the computer unit 6 is designated by 25.
  • curve R shows the course of the torque as a function of the crank angle, curve L being measured for the left leg and curve R (dashed line) for the right leg, for example.
  • the curve R for the right leg was shifted by 180 ° in order to better compare the two maxima.
  • the recording on the monitor can be used as feedback.
  • an attempt should be made to influence curve R by changing the rotational behavior in such a way that a torque dip in the region of the torque peak is prevented and, for example, a result according to curve V (dotted) is achieved.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ergometer, vorzugsweise Fahrrad-Ergometer, mit einer in einem Rahmen (1) gelagerten Pedalanordnung (2) und einer einstellbaren Bremseinrichtung (5), welche gegebenenfalls an einer Schwungscheibe (4) angreift. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pedale (7, 8) der Pedalanordnung (2) unabhängig voneinander, unter Ausschluss einer Kraftübertragung von einem Pedal zum anderen, gelagert sind.

Description

Ergometer
Die Erfindung betrifft einen Ergometer, vorzugsweise Fahrrad-Ergometer, mit einer in einem Rahmen gelagerten Pedalanordnung und einer einstellbaren Bremseinrichtung, welche gegebenenfalls an einer Schwungscheibe angreift.
Fahrrad-Ergometer haben in letzter Zeit ein weites Anwendungsfeld gefunden. So werden diese neben der privaten Anwendung sowohl in der Medizin, insbesondere in der Sportmedizin zur Leistungsdiagnostik, als auch zur Überprüfung des Trainingsfortschrittes im Hochleistungssport verwendet. Eine weitere Einsatzmöglichkeit ergibt sich in der Rehabilitation, beispielsweise bei Unfall- oder Schlaganfallpatienten.
So ist beispielsweise aus der DE 36 03 853 AI ein Fahrrad-Ergometer mit einer Pedalanordnung bekannt geworden, welches eine einstellbare Bremseinrichtung und ein Anzeigeinstrument für das Bremsmoment aufweist. Im Bereich der lenkstangenartigen Haltegriffe ist ein Paneel angeordnet, welches ein Zeigerinstrument für das Drehmoment und die Drehzahl aufweist. Der Benutzer des Ergometers erhält somit einerseits Auskunft über das für die Überwindung der eingestellten Bremskraft notwendige Drehmoment sowie über die jeweils erreichte Drehzahl.
Weiters ist aus der DE 42 27 586 AI ein Ergometer bekannt, welches dem Auffinden und Trainieren des optimalen Bewegungsablaufs dient. Mit dem Gerät können konstruktive und destruktive Kraftanteile, die ein Radfahrer auf die Pedale freisetzt, in Echtzeit und unter realen Trainingsbedingungen erfasst werden. Dazu werden die am Pedalhebel relevanten elastischen Verformungen sowie Verformungen von Lenk- und Sattelstange durch geeignetes Anordnen von Dehnungsmessstreifen selektiv und unabhängig voneinander erfasst. Aus den gewonnen Daten kann der vollständige Bewegungsablauf des Radfahrers ermittelt und optimiert werden, was bedeutet, dass Kraftkomponenten, die in Vorwärtsbewegung umgesetzt werden, maximiert und Kraftkomponenten, die nicht in Vorwärtsbewegung umgesetzt werden können, weil sie beispielsweise eine statische Gegenkraft erzeugen, minimiert werden. Nachteiligerweise ist die Vorrichtung relativ aufwendig, da pro Pedalhebel bis zu vier mögliche elastische Verformungen (Biegung in Drehrichtung, Biegung senkrecht dazu, Dehnung in Längsrichtung des Pedalhebels, Torsion um die Längsachse des Pedalhebels) getrennt und unabhängig voneinander erfasst und ausgewertet werden müssen. Eine weitere Klasse von Fahrrad-Ergometern dient in der medizinischen Diagnostik dazu, die aerob/anaerobe Schwelle eines Patienten zu bestimmen, wobei die Leistung meist stufenweise erhöht und unterschiedliche Patientendaten, wie Herzfrequenz, 02 und C02-Gehalt der Atemluft etc. bestimmt werden. Derartige Ergometer sind beispielsweise aus der US 4,463,764 A und der US 5,782,772 A bekannt geworden.
Nachteiligerweise sind die bekannten Vorrichtungen nicht geeignet Unterschiede im Tretverhalten des linken und rechten Beines eines Probanden möglichst unbe- einflusst von Störgrößen und mit hoher Auflösung innerhalb einer Kurbelumdrehung festzuhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von einem Ergometer der eingangs erwähnten Art Verbesserungen aufzuzeigen, die es gestatten, den Drehmomentverlauf jeder Kurbel bzw. jedes Beines separat mit hoher Auflösung innerhalb einer Kurbelumdrehung zu erfassen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die beiden Pedale der Pedalanordnung unabhängig voneinander, unter Ausschluss einer Kraftübertragung von einem Pedal zum anderen, gelagert sind. Weiters ist für jedes Pedal eine separate Bremseinrichtung vorgesehen, deren Bremskraft unabhängig voneinander regelbar ist. Während bei herkömmlichen Ergometern beide Pedale auf einer durchgehenden Kurbelachse befestigt sind, kann durch die erfindungsgemäße vollständige mechanische Trennung des Kraftflusses beider Pedale deren Drehmomentverlauf in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel unabhängig voneinander erfasst und nach Aufbereitung in einer Rechnereinheit auf eine Anzeigeeinrichtung im Sichtfeld der trainierenden Person oder eines Patienten in der Rehabilitation übertragen werden.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich an der Kurbelachse jedes Pedals ein Drehmomentsensor und/oder ein Drehzahlgeber befindet, welcher mit einer Rechnereinheit samt Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise einem Monitor, in Verbindung steht. Mit den Daten der Sensoren an den Kurbelachsen lässt sich auf dem Monitor eine Drehmoment bzw. Kraft-/Winkel kurve des jeweiligen Beines darstellen. Über dieses Feedback-System kann der Fahrer direkt und willkürlich sein Drehverhalten beeinflussen, um Seitendifferenzen zu vermindern und bewusst an seiner "Beidseitigkeit" zu arbeiten.
Die Einsatzgebiete des erfindungsgemäßen Ergometers liegen hauptsächlich in zwei Bereichen : - Sportmedizin/Leistungsdiagnose
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hier innerhalb kurzer Zeit eine Verbesserung des biomechanischen Wirkungsgrades um ca. 25% erreicht werden. Einseitige Belastungen, die Abnützungserscheinungen zur Folge haben, können frühzeitig diagnostiziert und therapiert werden.
- Rehabilitation
Eine erfolgreiche Anwendung des erfindungsgemäßen Ergometers ist bei allen Krankheitsbildern gegeben, die eine Kraft-/Koordinationsdifferenz zweier Extremitäten zur Folge haben, z.B. Schlaganfall, Atrophien verschiedener Genese, Myopathien und vieles mehr. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, die beiden Pedale als Handkurbeln auszubilden, um beispielsweise nach einem Schlaganfall das Zusammenspiel der Muskeln des betroffenen Armes wieder herzustellen. In einer Ausführung als Rehabilitations-Gerät ist es auch möglich, jedem der beiden Pedale des Ergometers einen in seiner Leistung regelbaren Hilfsmotor zuzuschalten.
Erfindungsgemäß kann jeder der beiden Hilfsmotoren eine Anti-Spasmus-Steuerung aufweisen, welche beim Auftreten einer plötzlichen Widerstandsänderung selbsttätig aktivierbar ist. Wenn ein Patient ein Ergometer benutzt, bei welchem durch einen Hilfsmotor das Pedalieren unterstützt wird, ist es von Vorteil, wenn der Motor beim Auftreten von Spasmen (plötzlich auftretender, stark überhöhter Muskeltonus) abschaltet bzw. die Drehrichtung ändert. Damit kann verhindert werden, dass die spastische Extremität durch den Hilfsmotor gewaltsam bewegt wird.
Die kraftmäßige Trennung im Kurbeltrieb des Ergometers kann gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung dadurch hergestellt werden, dass eines der Pedale eine Kurbelachse mit einem rohrförmigen Fortsatz und das andere Pedal eine Kurbelachse mit einem zylindrischen Fortsatz aufweist, wobei der zylindrische Fortsatz im rohrförmigen Fortsatz drehbar gelagert ist. Für Anwendungen als herkömmliches Fahrrad-Ergometer können die beiden Fortsätze zueinander fluchtende Radialbohrungen aufweisen, wobei durch Einsetzen einer Fixierschraube in die Radialbohrungen die Pedalanordnung in einer 180° Geometrie fixierbar ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Ergometers, Fig. 2 die Tretlagereinheit des Ergometers nach Fig. 1 in einem Axialschnitt, sowie Fig. 3 ein Diagramm des Drehmomentsverlaufs in Abhängigkeit des Kurbelwinkels.
Das in Fig. 1 schematisch dargestellte Ergometer weist eine in einem Rahmen 1 gelagerte Pedalanordnung 2 auf, welche über einen Kettentrieb 3 auf zwei separat gelagerte Schwungscheiben 4 mit einer Bremseinrichtung 5 wirkt, deren Bremskraft unabhängig voneinander regelbar ist. Die Regelung der Bremskraft kann auf nicht weiter dargestellte Weise mechanisch oder gesteuert durch die Rechnereinheit 6 elektromechanisch, beispielsweise nach dem Prinzip einer Wirbelstrombremse erfolgen. Die beiden Pedale 7 und 8 der Pedalanordnung 2 sind unabhängig voneinander - unter Ausschluss einer Kraftübertragung vom Pedal 7 zum Pedal 8 - im Rahmen 1 gelagert. An den Kurbelachsen 7', 8' jedes Pedals 7, 8 befindet sich ein Drehmomentsensor 9, welcher mit der Rechnereinheit 6 in Verbindung steht. Die Rechnereinheit 6 steht mit einer Anzeigeeinrichtung 10, vorzugsweise einem Monitor, in Verbindung, welcher im Gesichtsfeld des Benutzers angeordnet ist. Die Rechnereinheit und der Monitor können auch zu einer Einheit zusammengefasst und im Bereich der lenkstangenartigen Haltegriffe des Ergometers angeordnet sein. Weiters kann an jeder Kurbelachse 7', 8' ein Drehzahlgeber 11 angeordnet sein. Für bestimmte Anwendungsgebiete in der Rehabilitation, beispielsweise nach Schlaganfällen, kann jedem der beiden Pedale 7 und 8 des Ergometers ein in seiner Leistung regelbarer Hilfsmotor 12 zugeschaltet sein, wobei die Bewegung der jeweils vom Schlaganfall betroffenen Extremität durch den Hilfsmotor 12 unterstützt wird.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführungsvariante einer Tretlagereinheit des Ergometers, bei welcher eines der Pedale eine Kurbelachse 7' mit einem rohrförmigen Fortsatz 13 und das andere Pedal eine Kurbelachse 8' mit einem zylindrischen Fortsatz 14 aufweist, wobei der zylindrische Fortsatz 14 im rohrförmigen Fortsatz 13 drehbar gelagert ist. Die Kurbelachse 7' ist im Lagergehäuse 15 zweifach gelagert (siehe Lager 16, 17), die Kurbelachse 8' ist durch das Lager 18 sowie durch das nur strichliert angedeutete Lager 18' ebenfalls zweifach gelagert, wodurch eine kompakte Bauweise realisiert wird. Zwischen den beiden Lagern 16 und 17 ist eine Distanzhülse 26 angeordnet. Die beiden Fortsätze 13, 14 weisen zueinander fluchtende Radialbohrungen 13', 14' auf, wobei durch Einsetzen einer (nicht dargestellten) Fixierschraube in die Radialbohrungen die Pedalanordnung 2 in einer 180° Geometrie fixierbar ist.
Das Kettenblatt 19 wird auf beiden Seiten mit Hilfe einer Adapterscheibe 20 an einem Flansch 21 der Kurbelachse 7' bzw. 8' befestigt. Das Kettenschutzblech auf beiden Seiten ist mit 22 bezeichnet. Der Drehmomentsensor 9 besteht beispielsweise aus einem an den Kurbelachsen 7' bzw. 8' befestigten Torsionsring 23, welcher mit einem vorzugsweise am Kettenschutzblech 22 fixierten Datenab- nehmer 24 zusammenwirkt. Die vom Datenabnehmer 24 ausgehende zur Rechnereinheit 6 führende Signalleitung ist mit 25 bezeichnet.
Fig. 3 zeigt den Verlauf des Drehmoments in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel, wobei beispielsweise für das linke Bein die Kurve L und für das rechte Bein die Kurve R (strichliert) gemessen wird. Die Kurve R für das rechte Bein wurde um 180° verschoben, um die beiden Maxima besser vergleichen zu können. Für den Patienten in der Rehabilitation bzw. für den Sportler im Training ist nun anzustreben, beide Kurven möglichst gleichmäßig zu gestalten. Dabei kann die Aufzeichnung am Monitor als Feedback verwendet werden. Im dargestellten Fall sollte versucht werden, die Kurve R durch ein Ändern des Drehverhaltens derart zu beeinflussen, dass ein Drehmomenteinbruch im Bereich der Drehmomentspitze verhindert und beispielsweise ein Ergebnis gemäß Kurve V (punktiert) erreicht wird.

Claims

PATENTANSPRUCHE
1. Ergometer, vorzugsweise Fahrrad-Ergometer, mit einer in einem Rahmen
(1) gelagerten Pedalanordnung (2) und einer einstellbaren Bremseinrichtung (5), welche gegebenenfalls an einer Schwungscheibe (4) angreift, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pedale (7, 8) der Pedalanordnung
(2) unabhängig voneinander, unter Ausschluss einer Kraftübertragung von einem Pedal zum anderen, gelagert sind.
2. Ergometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Pedal (7, 8) eine separate Bremseinrichtung (5) vorgesehen ist, deren Bremskraft unabhängig voneinander regelbar ist.
3. Ergometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Kurbelachse (7', 8') jedes Pedals (7, 8) ein Drehmomentsensor (9) und/oder ein Drehzahlgeber (11) befindet, welcher mit einer Rechnereinheit (6) samt Anzeigeeinrichtung, vorzugsweise einem Monitor (10), in Verbindung steht.
4. Ergometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pedale (7, 8) als Handkurbeln ausgebildet sind.
5. Ergometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem der beiden Pedale (7, 8) ein in seiner Leistung regelbarer Hilfsmotor (12) zuschaltbar ist.
6. Ergometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Hilfsmotoren (12) eine Anti-Spasmus-Steuerung aufweist, welche beim Auftreten einer plötzlichen Widerstandsänderung selbsttätig aktivierbar ist.
7. Ergometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Pedale (7) eine Kurbelachse (7') mit einem rohrförmigen Fortsatz (13) und das andere Pedal (8) eine Kurbelachse (8') mit einem zylindrischen Fortsatz (14) aufweist, wobei der zylindrische Fortsatz (14) im rohrförmigen Fortsatz (13) drehbar gelagert ist.
8. Ergometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Fortsätze (13, 14) zueinander fluchtende Radialbohrungen (13', 14') aufweisen, wobei durch Einsetzen einer Fixierschraube in die Radialbohrungen die Pedalanordnung (2) in einer 180° Geometrie fixierbar ist. Ergometer nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentsensor (9) aus einem an der Kurbelachse (7', 8') befestigten Torsionsring (23) besteht, welcher mit einem vorzugsweise am Kettenschutzblech (22) fixierten Datenabnehmer (24) zusammenwirkt.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1588743A1 (de) * 2004-04-24 2005-10-26 Paul John Butterworth Übungsgerät
AT513864A1 (de) * 2013-01-21 2014-08-15 Ait Austrian Inst Technology Kurbellager

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101081703B1 (ko) * 2005-10-06 2011-11-09 전북대학교산학협력단 자전거형 운동장치
US7418862B2 (en) * 2005-12-09 2008-09-02 Wisconsin Alumni Research Foundation Electromechanical force-magnitude, force-angle sensor
US7862476B2 (en) * 2005-12-22 2011-01-04 Scott B. Radow Exercise device
US7976434B2 (en) * 2005-12-22 2011-07-12 Scott B. Radow Exercise device
WO2008109914A2 (en) * 2006-10-30 2008-09-18 Robert Masterton Smith Method and apparatus for measuring and monitoring torque exerted during pedalling of a bicycle or the like equipment
US7833135B2 (en) * 2007-06-27 2010-11-16 Scott B. Radow Stationary exercise equipment
DE102008028377A1 (de) 2008-06-13 2009-12-17 Schaeffler Kg Vorrichtung für ein Ergometer sowie Ergometer
DE102008033710A1 (de) 2008-07-18 2010-01-21 Schaeffler Kg Ergometer
US8011242B2 (en) * 2008-07-29 2011-09-06 Garmin Switzerland Gmbh System and device for measuring and analyzing forces applied by a cyclist on a pedal of a bicycle
US9044630B1 (en) 2011-05-16 2015-06-02 David L. Lampert Range of motion machine and method and adjustable crank
EP3645379B1 (de) * 2017-06-30 2022-07-20 Marquette University Motorunterstützte pedalvorrichtung mit geteilter kurbelwelle
US11154750B2 (en) * 2017-06-30 2021-10-26 Marquette University Motor assisted split-crank pedaling device
US10722414B2 (en) * 2017-11-01 2020-07-28 Alex Bush Exercising device
WO2020172547A1 (en) 2019-02-21 2020-08-27 Radow Scott B Exercise equipment with music synchronization
CN111097134B (zh) * 2019-12-24 2021-01-29 秦皇岛市第三医院 一种依据患者四肢受力不同的四肢恢复训练用医疗器械
CN113318375B (zh) * 2021-06-09 2022-03-25 嘉兴博集医疗科技有限公司 一种骨科康复训练辅助装置及辅助系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4550906A (en) * 1983-02-16 1985-11-05 Darryl Im Bicycle type exercise apparatus with indexing pedal cranks
WO1997026948A1 (en) * 1996-01-25 1997-07-31 Moser Thomas V Unipedal exercise apparatus
US5868649A (en) * 1996-02-09 1999-02-09 Hydrosplash Enterprises, Inc. Aquatic exercise device
DE19819957A1 (de) * 1997-05-07 1999-03-25 Rainer Herold Radsportgerät für Einbeintraining
WO1999062600A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-09 Dieter Herbert Bicycle

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3693614A (en) * 1971-05-28 1972-09-26 Kenneth A Schon Exercise apparatus and method for paralytic patients
US3735754A (en) * 1971-06-11 1973-05-29 J Reed Therapeutic exercising apparatus
US4463764A (en) * 1981-09-29 1984-08-07 Medical Graphics Corporation Cardiopulmonary exercise system
US5496238A (en) * 1992-11-19 1996-03-05 Taylor; Douglas B. Physical conditioning apparatus
DE4406286A1 (de) * 1994-02-26 1995-08-31 Stegmann Heiner Dr Med Verfahren zur Bestimmung der individuellen anaeroben Schwelle eines Menschens

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4550906A (en) * 1983-02-16 1985-11-05 Darryl Im Bicycle type exercise apparatus with indexing pedal cranks
WO1997026948A1 (en) * 1996-01-25 1997-07-31 Moser Thomas V Unipedal exercise apparatus
US5868649A (en) * 1996-02-09 1999-02-09 Hydrosplash Enterprises, Inc. Aquatic exercise device
DE19819957A1 (de) * 1997-05-07 1999-03-25 Rainer Herold Radsportgerät für Einbeintraining
WO1999062600A1 (en) * 1998-05-29 1999-12-09 Dieter Herbert Bicycle

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1588743A1 (de) * 2004-04-24 2005-10-26 Paul John Butterworth Übungsgerät
AT513864A1 (de) * 2013-01-21 2014-08-15 Ait Austrian Inst Technology Kurbellager
AT513864B1 (de) * 2013-01-21 2015-04-15 Ait Austrian Inst Technology Trainingsgerät, insbesondere Fahrradergometer
EP2945842B1 (de) * 2013-01-21 2017-03-01 AIT Austrian Institute of Technology GmbH Trainingsgerät

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