WO2010115257A2 - Device for exerting a vibration effect on the human body - Google Patents

Device for exerting a vibration effect on the human body Download PDF

Info

Publication number
WO2010115257A2
WO2010115257A2 PCT/BY2010/000001 BY2010000001W WO2010115257A2 WO 2010115257 A2 WO2010115257 A2 WO 2010115257A2 BY 2010000001 W BY2010000001 W BY 2010000001W WO 2010115257 A2 WO2010115257 A2 WO 2010115257A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
human body
support
parts
mechanical
electric motor
Prior art date
Application number
PCT/BY2010/000001
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2010115257A3 (en
Inventor
Николай Борисович СОТСКИЙ
Вадим Григорьевич КИСЕЛЕВ
Original Assignee
Sotskij Nikolaj Borisovich
Kiselev Vadim Grigorievich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sotskij Nikolaj Borisovich, Kiselev Vadim Grigorievich filed Critical Sotskij Nikolaj Borisovich
Priority to DE112010001562T priority Critical patent/DE112010001562T5/en
Publication of WO2010115257A2 publication Critical patent/WO2010115257A2/en
Publication of WO2010115257A3 publication Critical patent/WO2010115257A3/en

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
    • A61H23/02—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
    • A61H23/0254—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with rotary motor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/14—Special force transmission means, i.e. between the driving means and the interface with the user
    • A61H2201/1436—Special crank assembly
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1657—Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1664—Movement of interface, i.e. force application means linear
    • A61H2201/1666—Movement of interface, i.e. force application means linear multidimensional
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
    • A61H2201/16—Physical interface with patient
    • A61H2201/1657—Movement of interface, i.e. force application means
    • A61H2201/1664—Movement of interface, i.e. force application means linear
    • A61H2201/1669—Movement of interface, i.e. force application means linear moving along the body in a reciprocating manner

Definitions

  • the inventive device relates to the field of sports, and in particular to technical means for performing physical exercises aimed, in particular, at developing mobility in the joints.
  • the physiological processes of the formation of various muscle qualities for example, elasticity, strength, strength, endurance, etc.
  • simulators are widely used, when using which physical exercises are performed against the background of exposure to muscles of low-frequency mechanical vibration.
  • Known sports medical simulator for muscle training and prevention of motor disorders the development of flexibility in the joints, which contains a base made in the form of a frame, on which, using shock absorbers, a platform is formed, made in the form of a frame with wooden flooring, sheathed in leather and equipped with handrails, and on the bottom surface of the platform mounted vibrator of spatial vibrations [1].
  • Such a device provides intensive directed vibration exposure to the muscles of the whole organism.
  • this advantage the uniform intensity of vibration exposure on the whole organism, at the same time determines its disadvantages - the impossibility of differentiated vibration exposure, in particular, to certain parts of the human body and, accordingly, certain joints.
  • the device is quite bulky and requires a sufficiently large area for installation, which limits its ability to be used as a personal simulator.
  • a device for vibration therapy of joints is also known, which is used to restore muscle functions and. stimulation of blood circulation in the joints [2].
  • the device is made with the possibility of mounting on human limbs through a system of belts and with the possibility of battery life (from built-in batteries).
  • the design of such a device allows you to simultaneously generate frontal multidirectional mechanical vibrations, but only due to a very complex mechanical conversion system electrical energy into the energy of mechanical vibrations, which reduces the reliability of the device.
  • such a device may not be used for all joints (for example, hands or feet).
  • vibratory simulators specially designed for individual parts of the human body.
  • a vibration massage hand trainer which contains a body, a vibrator and massage nozzles in the form of a hemisphere and in the shape of a cone [3].
  • the simulator is intended for use to stimulate muscle activity and blood circulation of the forearm and wrist joint.
  • the disadvantage of this device is the narrow focus of vibration (only on the muscles of the hand and partly the muscles of the forearm) and the need to use interchangeable nozzles of various shapes.
  • a stimulator simulator containing a generator of low-frequency mechanical vibrations and a support rigidly connected to it in the form of an inverted paperweight with which parts of the human body interact [4].
  • the described device is characterized by two significant disadvantages. Firstly, in it the energy of the vibration generator is expended not only on the vibration of the stimulated part of the body, but also on the vibration of the said support, which has some mass. Secondly, oscillatory movements of the stimulated part of the body are possible only in a vertical plane by placing part of the body on a support from above. Oscillatory movements of the stimulated part of the body in the horizontal plane are not provided for by the design of this device, which narrows the circle of stimulated muscle groups.
  • the objective of the invention is to provide a device that, while simplifying the design as a whole, would provide a reduction in energy costs for vibration of the support, and would also enable parts of the human body to interact with the support not only in horizontal and vertical planes, but also in a large number of other spatial positions.
  • the problem is solved by the proposed device for vibrational effects on the human body, containing a mechanical vibration generator mounted on the bed, consisting of an electric motor and means for converting electrical energy into mechanical vibration energy, and a means of contact transmission of mechanical vibrations connected to the mechanical vibration generator to parts of the human body.
  • the means of contact transmission of mechanical vibrations to parts of the human body is made in the form of a rigidly fixed frame, elastically deformable over the entire surface area of the support for parts of the human body, having the form of an incomplete hollow cylinder, and a means of converting electrical energy into energy of mechanical vibrations made in the form of a crank mechanism, the crank of which is rigidly connected to the output shaft of the electric motor, and the connecting rod is pivotally connected to the support for parts of the human body with the orons of its inner surface with the possibility of reciprocating movement between the two extreme positions, while the diameter of the support for parts of the human body and the length of the connecting rod are selected so that in the middle position of the connecting rod the support for parts of the human body is not subject to deformation, and the longitudinal axis of the connecting rod is located under angle ⁇ > 0 to the transverse axis and angle ⁇ > 0 to the longitudinal axis of the support for parts of the human body.
  • Elastic deformation over the entire surface area of the support for parts of the human body can be provided in preferred forms of implementation, in particular due to the fact that the support for parts of the human body is made of sheet material, preferably sheet steel.
  • FIG. 1 is a schematic front view of the inventive device
  • FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the device of FIG. 1.
  • FIG. 1 is a schematic front view, and in FIG. 2 in longitudinal section shows the inventive device for vibrational effects on the human body, containing a mechanical oscillation generator mounted on the frame 1, consisting of an electric motor 2 and means for converting electrical energy into mechanical vibration energy, made in the form of a crank mechanism, the crank 3 of which is rigidly connected with the output shaft 4 of the electric motor 2, and the connecting rod 5 by means of a swivel element 6 is connected with the support 7 for parts of the human body from the side of its inner surface ited 8.
  • the support 7 for the human body parts are rigidly secured to the base 1 has the shape of a hollow cylinder and the partial elastically deformable is formed on the entire area of the support surface for the human body parts, in this example - of thin sheet material, preferably sheet steel.
  • the diameter of the support 7 for parts of the human body and the length of the connecting rod 5 are selected so that in the middle position of the connecting rod 5, marked in FIG. 1 line O 1 -O 2 , support 7 for parts of the human body is not subject to deformation. In this position, the support 7 for parts of the human body for greater clarity is depicted by a bold line. In the extreme lower and in the highest upper position, in each case, the support 7 for parts of the human body is depicted by two thin lines and is indicated by the positions 9 and 10, respectively.
  • Arrows A and B in FIG. 1 indicate, respectively, the vertical and horizontal direction of transmission to the support 7 for parts of the human body of mechanical vibrations of maximum amplitude.
  • the device operates as follows.
  • the support 7 for parts of the human body is not subject to deformation and has the cross section of the shape of a regular incomplete hollow cylinder, the open ends of which along the height of the cylinder are bent inward and rigidly fixed to the bed 1.
  • the shape of the support 7 for parts of the human body in an intermediate position will be designated as a cylinder.
  • the mobility of the structure is ensured by the articulation of the connecting rod 5 with the support 7 for parts of the human body from the side of its inner surface 8, on the one hand, and the rigid connection of the crank 3 with the output shaft 4 of the electric motor 2, on the other hand.
  • the connecting rod 5 in its highest position, acting on the support 7 for parts of the human body will give it the shape of a vertically elongated ellipse, indicated in FIG.
  • the shape of the horizontally elongated ellipse 8, indicated in FIG. 1 by 9 (for abbreviation in the following text, the shape of the support 7 for parts of the human body in extreme positions will be denoted as an ellipse).
  • the part of the human body that interacts with the upper part of the support 7 for parts of the human body for example, the foot, the foot of which is located on the upper part of the support 7 for parts of the human body, will perform vertical oscillatory movements indicated by arrows A.
  • the angles ⁇ and ⁇ have values equal to 90 °, which ensures the most uniform distribution of deformations over the surface of the support 7 for parts of the human body.
  • the joint 6 can be displaced on the inner surface 8 of the support 7 for parts of the human body, both in relation to the transverse axis 11 of the support 7 for parts of the human body (angle ⁇ ), and in the direction of its longitudinal axis 12 (angle ⁇ ) . In these cases, the distribution of deformations over the surface of the support 7 for parts of the human body will have a more complex form.
  • the energy of the electric motor 2 is spent only on overcoming the elastic deformation forces of the support 7 for parts of the human body, which, under the influence of a reciprocating moving connecting rod 5, forms between an ellipse 9 and an ellipse 10 with the transition through the form cylinder 7.
  • a reciprocating moving connecting rod 5 forms between an ellipse 9 and an ellipse 10 with the transition through the form cylinder 7.
  • partial recovery of electrical energy occurs, when the energy of elastic deformation of the support 7 for parts of the human body p turns into electric and returns to a power line.
  • the energy costs for oscillatory movements of the mass of the support 7 for parts of the human body are minimized, since the latter is rigidly connected to the frame 1 and, in addition, has a small mass due to its implementation from sheet material, preferably sheet steel.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)
  • Rehabilitation Tools (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of sport, more specifically to technical equipment for performing physical exercises intended, in particular, to develop joint flexibility. A device is proposed for exerting a vibration effect on the human body, which comprises a mechanical vibration generator that is mounted on a base and consists of an electric motor and a means in the form of a crank mechanism for converting electrical energy into mechanical vibration energy, as well as a means for transmitting the mechanical vibrations to the body parts by contact, which is connected to the mechanical vibration generator and is in the form of a body part support which is rigidly attached to the base, is elastically deformable throughout its entire surface area and has the shape of an incomplete, hollow cylinder. The crank of the crank mechanism is rigidly connected to the output shaft of the electric motor, and the rod is pivotally connected to the body part support on the inside surface side thereof so as to be capable of reciprocating movement between two extreme positions. The device has a simple design and provides for a reduction in the energy expended in vibrating the support.

Description

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ТЕЛО DEVICE FOR VIBRATING BODY INFLUENCE
ЧЕЛОВЕКАHUMAN
Заявляемое устройство относится к области спорта, а именно к техническим средствам для выполнения физических упражнений, направленных, в частности, на развитие подвижности в суставах. При выполнении этих упражнений стимулируются физиологические процессы формирования различных качеств мышц (например, эластичности, прочности, силы, выносливости и т.д.). Для стимуляции такого рода физиологических процессов в современном спорте и реабилитационной медицине широко применяются тренажеры, при пользовании которыми физические упражнения выполняются на фоне воздействия на мышцы низкочастотной механической вибрации.The inventive device relates to the field of sports, and in particular to technical means for performing physical exercises aimed, in particular, at developing mobility in the joints. When performing these exercises, the physiological processes of the formation of various muscle qualities (for example, elasticity, strength, strength, endurance, etc.) are stimulated. To stimulate this kind of physiological processes in modern sports and rehabilitation medicine, simulators are widely used, when using which physical exercises are performed against the background of exposure to muscles of low-frequency mechanical vibration.
Известен спортивно-лечебный тренажер для тренировки мышц и профилактики двигательных нарушений, развития гибкости в суставах, который содержит основание, выполненное в виде каркаса, на котором посредством амортизаторов сформирована платформа, выполненная в виде рамы с деревянным настилом, обшитая кожей и снабженная поручнями, а на нижней поверхности платформы установлен вибратор пространственных колебаний [1]. Такое устройство обеспечивает интенсивное направленное вибровоздействие на мышцы всего организма. Однако это преимущество - равномерная интенсивность вибровоздействия на весь организм, одновременно обусловливает его недостатки - невозможность дифференцированного вибровоздействия, в частности, на определенные части тела человека и, соответственно, определенные суставы. Кроме того, устройство достаточно громоздкое и требует достаточно большой площади для установки, что ограничивает его возможности по использованию в качестве персонального тренажера.Known sports medical simulator for muscle training and prevention of motor disorders, the development of flexibility in the joints, which contains a base made in the form of a frame, on which, using shock absorbers, a platform is formed, made in the form of a frame with wooden flooring, sheathed in leather and equipped with handrails, and on the bottom surface of the platform mounted vibrator of spatial vibrations [1]. Such a device provides intensive directed vibration exposure to the muscles of the whole organism. However, this advantage - the uniform intensity of vibration exposure on the whole organism, at the same time determines its disadvantages - the impossibility of differentiated vibration exposure, in particular, to certain parts of the human body and, accordingly, certain joints. In addition, the device is quite bulky and requires a sufficiently large area for installation, which limits its ability to be used as a personal simulator.
Известно также устройство для вибрационной терапии суставов, которое используется для восстановления функций мышц и. стимуляции кровообращения в суставах [2]. Устройство выполнено с возможностью крепления на конечностях человека посредством системы ремней и с возможностью автономной работы (от встроенных элементов питания). Конструкция такого устройства позволяет одновременно генерировать фронтальные разнонаправленные механические колебания, но только за счет очень сложной механической системы преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний, что снижает надежность функционирования устройства. Кроме того, с учетом достаточно больших габаритов такое устройство может быть использован не для всех суставов (например, кисти или стопы). Известны также вибротренажеры, специально разработанные для отдельных частей тела человека. Так, в частности, известен вибромассажный кистевой тренажер, который содержит корпус, вибратор и массажные насадки в форме полусферы и в форме конуса [3]. Тренажер предназначен для использования для стимуляции мышечной активности и кровообращения предплечья и кистевого сустава. Недостатком данного устройства является узкая направленность вибровоздействия (только на мышцы кисти и отчасти мышцы предплечья) и необходимость использования сменных насадок различной формы.A device for vibration therapy of joints is also known, which is used to restore muscle functions and. stimulation of blood circulation in the joints [2]. The device is made with the possibility of mounting on human limbs through a system of belts and with the possibility of battery life (from built-in batteries). The design of such a device allows you to simultaneously generate frontal multidirectional mechanical vibrations, but only due to a very complex mechanical conversion system electrical energy into the energy of mechanical vibrations, which reduces the reliability of the device. In addition, given the rather large dimensions, such a device may not be used for all joints (for example, hands or feet). Also known are vibratory simulators specially designed for individual parts of the human body. So, in particular, a vibration massage hand trainer is known, which contains a body, a vibrator and massage nozzles in the form of a hemisphere and in the shape of a cone [3]. The simulator is intended for use to stimulate muscle activity and blood circulation of the forearm and wrist joint. The disadvantage of this device is the narrow focus of vibration (only on the muscles of the hand and partly the muscles of the forearm) and the need to use interchangeable nozzles of various shapes.
Известен также тренажер-стимулятор, содержащий генератор низкочастотных механических вибраций и жестко соединенную с ним опору в форме перевернутого пресс-папье, с которой взаимодействуют части тела человека [4]. Однако описанное устройство характеризуется двумя существенными недостатками. Во-первых, в нем энергия генератора вибраций затрачивается не только на вибрирование стимулируемой части тела, но и на вибрирование упомянутой опоры, имеющей некоторую массу. Во-вторых, колебательные перемещения стимулируемой части тела возможны только в вертикальной плоскости путем размещения части тела на опору сверху. Колебательные перемещения стимулируемой части тела в горизонтальной плоскости конструкцией этого устройства не предусмотрены, что сужает круг стимулируемых мышечных групп. От второго недостатка производители тренажеров-стимуляторов пытаются избавиться путем установки тренажера на специальный манипулятор, конструкция которого позволяет менять ориентацию тренажера в пространстве, давая частям тела возможность взаимодействовать с опорой не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскостях. Однако при таком подходе усложняется и удорожается конструкция тренажера. Задачей изобретения является создание устройства, которое бы при упрощении конструкции в целом обеспечивало бы уменьшение затрат энергии на вибрирование опоры, а также давало бы возможность частям тела человека взаимодействовать с опорой не только в горизонтальной и вертикальной плоскостях, но и в большом количестве других пространственных положений. Поставленная задача решается предлагаемым устройством для вибрационного воздействия на тело человека, содержащим установленный на станине генератор механических колебаний, состоящий из электродвигателя и средства преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний, и связанное с генератором механических колебаний средство контактной передачи механических колебаний на части тела человека. Задача решается за счет того, что средство контактной передачи механических колебаний на части тела человека выполнено в виде жестко закрепленной на станине, упругодеформируемой по всей площади поверхности опоры для частей тела человека, имеющей форму неполного полого цилиндра, а средство преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний выполнено в виде кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого жестко связан с выходным валом электродвигателя, а шатун шарнирно связан с опорой для частей тела человека со стороны ее внутренней поверхности с возможностью возвратно-поступательного перемещения между двумя крайними положениями, при этом диаметр опоры для частей тела человека и длина шатуна выбраны таким образом, что в среднем положении шатуна опора для частей тела человека не подвержена деформации, а продольная ось шатуна расположена под углом α > 0 к поперечной оси и под углом β > 0 к продольной оси опоры для частей тела человека. В предпочтительных формах реализации заявляемого устройства угол α составляет около 90°, а угол β составляет от 45° до 135°, предпочтительно 90°.Also known is a stimulator simulator containing a generator of low-frequency mechanical vibrations and a support rigidly connected to it in the form of an inverted paperweight with which parts of the human body interact [4]. However, the described device is characterized by two significant disadvantages. Firstly, in it the energy of the vibration generator is expended not only on the vibration of the stimulated part of the body, but also on the vibration of the said support, which has some mass. Secondly, oscillatory movements of the stimulated part of the body are possible only in a vertical plane by placing part of the body on a support from above. Oscillatory movements of the stimulated part of the body in the horizontal plane are not provided for by the design of this device, which narrows the circle of stimulated muscle groups. Manufacturers of stimulator simulators are trying to get rid of the second drawback by installing the simulator on a special manipulator, the design of which allows changing the orientation of the simulator in space, giving body parts the opportunity to interact with the support not only in horizontal but also in vertical planes. However, with this approach, the simulator design becomes more complicated and more expensive. The objective of the invention is to provide a device that, while simplifying the design as a whole, would provide a reduction in energy costs for vibration of the support, and would also enable parts of the human body to interact with the support not only in horizontal and vertical planes, but also in a large number of other spatial positions. The problem is solved by the proposed device for vibrational effects on the human body, containing a mechanical vibration generator mounted on the bed, consisting of an electric motor and means for converting electrical energy into mechanical vibration energy, and a means of contact transmission of mechanical vibrations connected to the mechanical vibration generator to parts of the human body. The problem is solved due to the fact that the means of contact transmission of mechanical vibrations to parts of the human body is made in the form of a rigidly fixed frame, elastically deformable over the entire surface area of the support for parts of the human body, having the form of an incomplete hollow cylinder, and a means of converting electrical energy into energy of mechanical vibrations made in the form of a crank mechanism, the crank of which is rigidly connected to the output shaft of the electric motor, and the connecting rod is pivotally connected to the support for parts of the human body with the orons of its inner surface with the possibility of reciprocating movement between the two extreme positions, while the diameter of the support for parts of the human body and the length of the connecting rod are selected so that in the middle position of the connecting rod the support for parts of the human body is not subject to deformation, and the longitudinal axis of the connecting rod is located under angle α> 0 to the transverse axis and angle β> 0 to the longitudinal axis of the support for parts of the human body. In preferred embodiments of the inventive device, the angle α is about 90 °, and the angle β is from 45 ° to 135 °, preferably 90 °.
Упругая деформация по всей площади поверхности опоры для частей тела человека может быть обеспечена в предпочтительных формах реализации, в частности, за счет того, что опора для частей тела человека выполнена из тонколистового материала, предпочтительно тонколистовой стали.Elastic deformation over the entire surface area of the support for parts of the human body can be provided in preferred forms of implementation, in particular due to the fact that the support for parts of the human body is made of sheet material, preferably sheet steel.
Перечисленные выше существенные признаки, характеризующие особенности конструкции заявляемого устройства, были выбраны авторами из ряда найденных ими в многолетних разработках и экспериментально опробованных технических решениях, как обеспечивающие максимально эффективное достижение заявленного технического результата: а) исключение из общих затрат энергии электродвигателя той их части, которая в прототипе приходилась на колебательные перемещения массы опоры в виде перевернутого пресс-папье (в заявляемом устройстве масса опоры компенсируется реакцией жестко связанной с ним станины, б) отсутствие необходимости использовать манипулятор для изменения ориентации устройства в пространстве при значительном упрощении конструкции и расширении возможных пространственных положений части тела на опоре для частей тела человека.The essential features listed above, characterizing the design features of the claimed device, were selected by the authors from a number of technical solutions that they found in many years of development and experimentally tested, as ensuring the most effective achievement of the claimed technical result: a) elimination of the part of the electric motor from the total energy consumption, which the prototype accounted for the oscillatory movement of the mass of the support in the form of an inverted paperweight (in the inventive device, the mass of the support to compensated by the reaction of a rigidly connected bed, b) the absence of the need to use the manipulator to change the orientation of the device in space with a significant simplification of the design and the expansion of the possible spatial positions of the body parts on the support for parts of the human body.
Ниже преимущества и достоинства заявляемого устройства для развития подвижности в суставах будут описаны более подробно на примере одной из возможных предпочтительных, но не ограничивающих форм реализации со ссылками на позиции фигур чертежей, на которых представлены:Below, the advantages and advantages of the claimed device for the development of mobility in the joints will be described in more detail on the example of one of the possible preferred, but not limiting forms of implementation with reference to the position of the figures of the drawings, which show:
Фиг. 1 - схематичное изображение вида спереди заявляемого устройства; Фиг. 2 - схематичное изображение в частичном продольном разрезе устройства по Фиг. 1. На Фиг. 1 схематично в виде спереди, а на Фиг. 2 в продольном разрезе изображено заявляемое устройство для вибрационного воздействия на тело человека, содержащее установленный на станине 1 генератор механических колебаний, состоящий из электродвигателя 2 и средства преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний, выполненного в виде кривошипно-шатунного механизма, кривошип 3 которого жестко связан с выходным валом 4 электродвигателя 2, а шатун 5 посредством элемента шарнирного соединения 6 связан с опорой 7 для частей тела человека со стороны ее внутренней поверхности 8. Опора 7 для частей тела человека жестко закреплена на станине 1, имеет форму неполного полого цилиндра и выполнена упругодеформируемой по всей площади поверхности опоры для частей тела человека, в данном примере - из тонколистового материала, предпочтительно тонколистовой стали. Диаметр опоры 7 для частей тела человека и длина шатуна 5 выбраны таким образом, что в среднем положении шатуна 5, отмеченном на Фиг. 1 линией O1-O2, опора 7 для частей тела человека не подвержена деформации. В этом положении опора 7 для частей тела человека для большей наглядности изображена жирной линией. В крайнем нижнем и в крайнем верхнем положении, в каждом случае, опора 7 для частей тела человека изображена двумя тонкими линиями и обозначена, позициями 9 и 10 соответственно.FIG. 1 is a schematic front view of the inventive device; FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the device of FIG. 1. In FIG. 1 is a schematic front view, and in FIG. 2 in longitudinal section shows the inventive device for vibrational effects on the human body, containing a mechanical oscillation generator mounted on the frame 1, consisting of an electric motor 2 and means for converting electrical energy into mechanical vibration energy, made in the form of a crank mechanism, the crank 3 of which is rigidly connected with the output shaft 4 of the electric motor 2, and the connecting rod 5 by means of a swivel element 6 is connected with the support 7 for parts of the human body from the side of its inner surface ited 8. The support 7 for the human body parts are rigidly secured to the base 1 has the shape of a hollow cylinder and the partial elastically deformable is formed on the entire area of the support surface for the human body parts, in this example - of thin sheet material, preferably sheet steel. The diameter of the support 7 for parts of the human body and the length of the connecting rod 5 are selected so that in the middle position of the connecting rod 5, marked in FIG. 1 line O 1 -O 2 , support 7 for parts of the human body is not subject to deformation. In this position, the support 7 for parts of the human body for greater clarity is depicted by a bold line. In the extreme lower and in the highest upper position, in each case, the support 7 for parts of the human body is depicted by two thin lines and is indicated by the positions 9 and 10, respectively.
Продольная ось шатуна 5 в данном примере расположена под углом α = 90° к поперечной оси и под углом β = 90° к продольной оси 11 опоры 7 для частей тела человека. Стрелками А и Б на Фиг. 1 обозначены, соответственно, вертикальное и горизонтальное направление передачи на опору 7 для частей тела человека механических колебаний максимальной амплитуды. Устройство работает следующим образом.The longitudinal axis of the connecting rod 5 in this example is located at an angle α = 90 ° to the transverse axis and at an angle β = 90 ° to the longitudinal axis 11 of the support 7 for parts of the human body. Arrows A and B in FIG. 1 indicate, respectively, the vertical and horizontal direction of transmission to the support 7 for parts of the human body of mechanical vibrations of maximum amplitude. The device operates as follows.
При отключенном электродвигателе 2, когда шатун 5 находится в промежуточном положении, опора 7 для частей тела человека не подвержена деформации и имеет в поперечном сечении форму правильного неполного полого цилиндра, разомкнутые концы которого по высоте цилиндра загнуты вовнутрь и жестко закреплены на станине 1. Для сокращения в нижеследующем тексте форма опоры 7 для частей тела человека в промежуточном положении будет обозначаться как цилиндр.When the electric motor 2 is switched off, when the connecting rod 5 is in an intermediate position, the support 7 for parts of the human body is not subject to deformation and has the cross section of the shape of a regular incomplete hollow cylinder, the open ends of which along the height of the cylinder are bent inward and rigidly fixed to the bed 1. To reduce in the following text, the shape of the support 7 for parts of the human body in an intermediate position will be designated as a cylinder.
При подключении электродвигателя 2 к источнику питания (на чертежах не изображен) шатун 5, связанный посредством кривошипа 3 с выходным валом 4 электродвигателя 2, совершает низкочастотные возвратно-поступательные перемещения, в данном примере, когда угол α = 90°, в вертикальной плоскости. Подвижность конструкции обеспечивается благодаря шарнирному соединению шатуна 5 с опорой 7 для частей тела человека со стороны ее внутренней поверхности 8, с одной стороны, и жесткой связи кривошипа 3 с выходным валом 4 электродвигателя 2, с другой стороны. Совершая низкочастотные возвратно- поступательные перемещения, шатун 5 в крайнем верхнем положении, воздействуя на опору 7 для частей тела человека, придавет ей форму вытянутого в вертикальном направлении эллипса, обозначенного на Фиг. 1 позицией 10, а в крайнем нижнем положении - форму вытянутого в горизонтальном направлении эллипса 8, обозначенного на Фиг. 1 позицией 9 (для сокращения в нижеследующем тексте форма опоры 7 для частей тела человека в крайних положениях будет обозначаться как эллипс). При этом взаимодействующее с верхней частью опоры 7 для частей тела человека часть тела человека, например нога, стопа которой расположена на верхней части опоры 7 для частей тела человека, будет совершать вертикальные колебательные перемещения, обозначенные стрелками А. В тоже время, при размещении части тела человека на опоре 7 для частей тела человека в зоне его боковой части, например, правой боковой части, приводит к горизонтальным колебательным перемещениям части тела человека в направлении стрелок Б. Более того, при смещении расположения части тела человека между строго вертикальным и строго горизонтальным положениями, часть тела человека будет также подвержена воздействию механических колебаний. Таким образом, отпадает необходимость изменять ориентацию устройства при переходе от стимуляции части тела человека в вертикальной плоскости к его стимуляции в горизонтальной плоскости, а также точного позиционирования части тела человека на опоре 7 для частей тела человека в строго вертикальном или в строго горизонтальном положениях. Достаточно лишь переместить часть тела человека с верхней зоны опоры 7 для частей тела человека на боковую зону опоры 7 для частей тела человека. В описанном выше примере углы α и β имеют значения, равные 90°, что обеспечивает наиболее равномерное распределение деформаций по поверхности опоры 7 для частей тела человека. В других формах реализации шарнирное соединение 6 может быть смещено на внутренней поверхности 8 опоры 7 для частей тела человека, как в отношении поперечной оси 11 опоры 7 для частей тела человека (угол α), так и в направлении ее продольной оси 12 (угол β). В этих случаях распределение деформаций по поверхности опоры 7 для частей тела человека будет иметь более сложный вид.When connecting the electric motor 2 to the power source (not shown in the drawings), the connecting rod 5, connected by means of the crank 3 to the output shaft 4 of the electric motor 2, performs low-frequency reciprocating movements, in this example, when the angle α = 90 °, in the vertical plane. The mobility of the structure is ensured by the articulation of the connecting rod 5 with the support 7 for parts of the human body from the side of its inner surface 8, on the one hand, and the rigid connection of the crank 3 with the output shaft 4 of the electric motor 2, on the other hand. Performing low-frequency reciprocating movements, the connecting rod 5 in its highest position, acting on the support 7 for parts of the human body, will give it the shape of a vertically elongated ellipse, indicated in FIG. 1 by 10, and in the lowermost position, the shape of the horizontally elongated ellipse 8, indicated in FIG. 1 by 9 (for abbreviation in the following text, the shape of the support 7 for parts of the human body in extreme positions will be denoted as an ellipse). At the same time, the part of the human body that interacts with the upper part of the support 7 for parts of the human body, for example, the foot, the foot of which is located on the upper part of the support 7 for parts of the human body, will perform vertical oscillatory movements indicated by arrows A. At the same time, when placing the body part the person on the support 7 for parts of the human body in the area of its lateral part, for example, the right side part, leads to horizontal oscillatory movements of the human body in the direction of arrows B. Moreover, when displacing eniya parts of the human body between the strictly vertical or strictly horizontal position, the part of the human body is also exposed to mechanical vibrations. Thus, there is no need to change the orientation of the device during the transition from stimulation of a part of the human body in the vertical plane to its stimulation in the horizontal the plane, as well as the exact positioning of the parts of the human body on the support 7 for parts of the human body in a strictly vertical or strictly horizontal position. It is enough to only move a part of the human body from the upper zone of the support 7 for parts of the human body to the lateral zone of the support 7 for parts of the human body. In the example described above, the angles α and β have values equal to 90 °, which ensures the most uniform distribution of deformations over the surface of the support 7 for parts of the human body. In other forms of implementation, the joint 6 can be displaced on the inner surface 8 of the support 7 for parts of the human body, both in relation to the transverse axis 11 of the support 7 for parts of the human body (angle α), and in the direction of its longitudinal axis 12 (angle β) . In these cases, the distribution of deformations over the surface of the support 7 for parts of the human body will have a more complex form.
В заявляемом устройстве для вибрационного воздействия на тело человека благодаря особенностям его конструкции энергия электродвигателя 2 затрачивается только на преодоление сил упругой деформации опоры 7 для частей тела человека, принимающего под воздействием возвратно-поступательно перемещающегося шатуна 5 форму между эллипсом 9 и эллипсом 10 с переходом через форму цилиндра 7. При такой работе электродвигателя 2 происходит частичная рекуперация электрической энергии, когда энергия упругой деформации опоры 7 для частей тела человека превращается в электрическую и возвращается в питающую сеть. Затраты же энергии на колебательные перемещения массы опоры 7 для частей тела человека сведены к минимуму, так как последняя жестко связана со станиной 1 и, кроме того, имеет незначительную массу ввиду выполнения ее из тонколистового материала, предпочтительно тонколистовой стали.In the inventive device for vibrational effects on the human body due to the peculiarities of its design, the energy of the electric motor 2 is spent only on overcoming the elastic deformation forces of the support 7 for parts of the human body, which, under the influence of a reciprocating moving connecting rod 5, forms between an ellipse 9 and an ellipse 10 with the transition through the form cylinder 7. With this operation of the electric motor 2, partial recovery of electrical energy occurs, when the energy of elastic deformation of the support 7 for parts of the human body p turns into electric and returns to a power line. The energy costs for oscillatory movements of the mass of the support 7 for parts of the human body are minimized, since the latter is rigidly connected to the frame 1 and, in addition, has a small mass due to its implementation from sheet material, preferably sheet steel.
Источники информации.Information sources.
1. Патент MD JN° 915 G2, опубл. 31.10.1998.1. Patent MD JN ° 915 G2, publ. 10/31/1998.
2. Патент RU JN° 44939 Ul, опубл. 10.04.2005.2. Patent RU JN ° 44939 Ul, publ. 04/10/2005.
3. Патент RU W° 2102057 Cl, опубл. 20.01.1998. 4. Тренажер-стимулятор биомеханический. Руководство по эксплуатации3. Patent RU W ° 2102057 Cl, publ. 01/20/1998. 4. The biomechanical stimulator simulator. Manual
АЯЦМ 3.901.002 РЭ. Минск, научно-производственное объединение "Гранат", 1988 г. AYATsM 3.901.002 OM. Minsk, research and production association "Pomegranate", 1988

Claims

Формула изобретения Claim
1. Устройство для вибрационного воздействия на тело человека, содержащее установленный на станине генератор механических колебаний, состоящий из электродвигателя и средства преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний, и связанное с генератором механических колебаний средство контактной передачи механических колебаний на части тела человека отличающееся тем, что средство контактной передачи механических колебаний на части тела человека выполнено в виде жестко закрепленной на станине, упругодеформируемой по всей площади поверхности опоры для частей тела человека, имеющей форму неполного полого цилиндра, а средство преобразования электрической энергии в энергию механических колебаний выполнено в виде кривошипно-шатунного механизма, кривошип которого жестко связан с выходным валом электродвигателя, а шатун шарнирно связан с опорой для частей тела человека со стороны ее внутренней поверхности с возможностью возвратно-поступательного перемещения между двумя крайними положениями, при этом диаметр опоры для частей тела человека и длина шатуна выбраны таким образом, что в среднем положении шатуна опора для частей тела человека не подвержена деформации, а продольная ось шатуна расположена под углом α > 0 к поперечной оси и под углом β > 0 к продольной оси опоры для частей тела человека.1. A device for vibrational impact on the human body, comprising a mechanical oscillation generator mounted on a bed, consisting of an electric motor and means for converting electrical energy into mechanical vibration energy, and a means of contact transmission of mechanical vibrations connected to the mechanical oscillation generator to parts of the human body, characterized in that Means of contact transmission of mechanical vibrations to parts of the human body is made in the form of rigidly fixed on a frame, elastically deformable about the entire surface area of the support for parts of the human body, which is in the form of an incomplete hollow cylinder, and the means for converting electrical energy into energy of mechanical vibrations is made in the form of a crank mechanism, the crank of which is rigidly connected to the output shaft of the electric motor, and the connecting rod is pivotally connected to the support for parts the human body from the side of its inner surface with the possibility of reciprocating movement between two extreme positions, while the diameter of the support for parts of the human body and the length una chosen so that the average position of the connecting rod to support a human body portions not exposed to deformation, and the longitudinal axis of the connecting rod is at an angle α> 0 to the transverse axis and at an angle β> 0 to the longitudinal axis of the support for the human body parts.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол α составляет около 90°.2. The device according to claim 1, characterized in that the angle α is about 90 °.
3. Устройство по одному из пп. 1 или 2, отличающееся тем, что угол β составляет от 45° до 135°, предпочтительно 90°.3. The device according to one of paragraphs. 1 or 2, characterized in that the angle β is from 45 ° to 135 °, preferably 90 °.
4. Устройство по одному из пп. 1 - 3, отличающееся тем, что опора для частей тела человека выполнена из тонколистового материала, предпочтительно тонколистовой стали. 4. The device according to one of paragraphs. 1 to 3, characterized in that the support for parts of the human body is made of sheet material, preferably sheet steel.
PCT/BY2010/000001 2009-04-08 2010-04-08 Device for exerting a vibration effect on the human body WO2010115257A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112010001562T DE112010001562T5 (en) 2009-04-08 2010-04-08 Device for a vibratory action on the human body

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200900752 2009-04-08
EA200900752A EA014922B1 (en) 2009-04-08 2009-04-08 Device for vibration influence on human's body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2010115257A2 true WO2010115257A2 (en) 2010-10-14
WO2010115257A3 WO2010115257A3 (en) 2010-12-02

Family

ID=42936619

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BY2010/000001 WO2010115257A2 (en) 2009-04-08 2010-04-08 Device for exerting a vibration effect on the human body

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE112010001562T5 (en)
EA (1) EA014922B1 (en)
WO (1) WO2010115257A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184069U1 (en) * 2018-07-09 2018-10-15 Игорь Борисович Чуверин MULTIFUNCTIONAL SIMULATOR

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1537249A1 (en) * 1987-01-08 1990-01-23 Белорусский Государственный Институт Физической Культуры Device for vibratory massage of muscles
RU2052988C1 (en) * 1995-02-02 1996-01-27 Липовецкая Нонна Ефимовна Device for vibratory massage of body muscles
CN2358869Y (en) * 1998-12-02 2000-01-19 刘勇刚 Electric massage apparatus

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH545105A (en) * 1972-03-01 1973-12-15 Spemot Ag Massage machine
SU1159574A1 (en) * 1983-12-23 1985-06-07 Одесский Научно-Исследовательский Институт Курортологии Method and apparatus for rehabilitation of patients having consequences of limb traumas
US4834075A (en) * 1988-07-12 1989-05-30 Guo Yuh Kuen Electromechanical massage apparatus
SU1584965A1 (en) * 1988-09-19 1990-08-15 Mikheev Aleksandr A Arrangement for training muscles of the legs
JPH0653138B2 (en) * 1992-01-13 1994-07-20 大東電機工業株式会社 Massage machine
JP2006051065A (en) * 2004-08-10 2006-02-23 Ain Kk Sogo Kenkyusho Vibration type massager

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1537249A1 (en) * 1987-01-08 1990-01-23 Белорусский Государственный Институт Физической Культуры Device for vibratory massage of muscles
RU2052988C1 (en) * 1995-02-02 1996-01-27 Липовецкая Нонна Ефимовна Device for vibratory massage of body muscles
CN2358869Y (en) * 1998-12-02 2000-01-19 刘勇刚 Electric massage apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EA200900752A1 (en) 2010-10-29
EA014922B1 (en) 2011-04-29
WO2010115257A3 (en) 2010-12-02
DE112010001562T5 (en) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8517895B2 (en) Vibratory exercise device
KR101619745B1 (en) Ankle exercise apparatus
CN103007485A (en) Vibration apparatus for use on therapy and exercise equipment, and a method for providing controllable vibration to such equipment
WO2008003203A1 (en) Exercising device for simulating qigong reciprocating vibration
US20150150745A1 (en) Set-down Device and Stimulator, also Method for Neurophysiological Stimulation and use of a Stimulator
US20090143205A1 (en) Compact and light multi-exercise device providing hyperextension and instability in all directions
ES2348507T3 (en) EXERCISE DEVICE.
US7238143B1 (en) Body vibration generator having attachments for exercises to target body regions
RU2423963C2 (en) Massager-training simulator
AU2005284158A1 (en) Equipment for the selective stimulation of certain parts of the body
JP2004527338A (en) Handstand exercise device for whole body exercise
CN101053545B (en) Vibrating machine for body
KR101907641B1 (en) exercising apparatus for physical strength using sling motion and soundwave vibration
WO2010115257A2 (en) Device for exerting a vibration effect on the human body
TW200800333A (en) Chi circulation simulator
ES2279246T3 (en) TRAINING DEVICE FOR STRENGTHENING THE BODY.
KR101206908B1 (en) Vibrator for strengthening of the bone density and improvement of muscle function
RU2311217C2 (en) Foot exerciser
KR101090838B1 (en) Dual control sonic vibrating exercise machine
EP1997540A1 (en) Oscillation-type exercise device
CN101711715A (en) Vibration horse block of vibration trainer
RU2595057C2 (en) Method for training, reinforcing, preventing, rehabilitating and eliminating dysfunctions of the muscular-ligamentous apparatus of the cervical spine "labyrinth" and the device to perform those
KR101838819B1 (en) Sling motion apparatus having separable soundwave vibration element
KR101799506B1 (en) Vibration air board
KR101352583B1 (en) Athletic apparatus for training of body balance and reinforcement of

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10761134

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120100015627

Country of ref document: DE

Ref document number: 112010001562

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10761134

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2