具有可调阻力的用于在多个运动平面内训练手部、腕部及前臂的改进式通用多方向训练器 |
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申请号 | CN201080026909.4 | 申请日 | 2010-04-15 | 公开(公告)号 | CN102481468A | 公开(公告)日 | 2012-05-30 |
申请人 | 威廉·T·威尔金森; 胡安·费尔南德斯; | 发明人 | 威廉·T·威尔金森; 胡安·费尔南德斯; | ||||
摘要 | 本 发明 提供了一种用于手部、腕部及前臂的多方向训练器,其包括把手,所述把手具有 螺栓 延伸穿过的轴向开口。 弹簧 装置围绕螺栓的一个端部,所述螺栓抵靠调节环设置。阻 力 手柄 安装在所述调节环上。 压力板 安装在所述把手与螺栓头部之间的所述把手的相对端部处。手柄安装在所述压力板和 离合器 盘周围,被安装成相对于所述把手做相对旋转运动。通过将所述把手保持在一只手中并将所述手柄/握力部件保持在另一只手中,并且分别沿相反方向扭转把手和手柄/握力部件来训练腕部和手部。可拆卸握力部件安装在所述手柄上方,并且可拆卸握力部件还包括陀螺环和 挤压 握力助力器。 | ||||||
权利要求 | 1. 一种用于手部、腕部及前臂的通用多方向训练器,其包括:把手,其具有完全穿过其延伸的轴向开口,所述把手具有第一端部和第二端部;轴,其在所述把手的所述第一端部和所述第二端部处完全延伸穿过所述轴向开口;弹簧装置,其围绕所述轴的端部在所述把手的所述第一端部处安装在所述把手的外部;阻力调节手柄,其安装到所述轴上且与所述把手的所述第一端部间隔开,所述弹簧装置被安装在所述把手与所述调节手柄之间的间隔中,所述调节手柄被纵向地安装在所述轴上并且具有抵靠所述弹簧装置而设置的轴承表面以便在所述调节手柄朝向或远离所述把手做纵向移动时调节所述弹簧装置的压缩程度;至少一个离合器盘,其在所述把手的所述第二端部处抵靠所述把手安装;支座部件,其抵靠所述离合器盘安装;以及第二手柄,其以相对于所述把手的旋转关系安装在所述支座部件和所述离合器盘以及所述把手的所述第二端部周围,由此所述第二手柄和所述把手可克服根据所述弹簧装置的压缩来调节的由所述离合器盘施加的力而相对于彼此旋转,其中改进包括使得能够连续调节阻力的阻力调节手柄和安装在所述第二手柄上方的可拆卸握力部件,其中所述可拆卸握力部件还并入有陀螺环。 |
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说明书全文 | 具有可调阻力的用于在多个运动平面内训练手部、腕部及前臂的改进式通用多方向训练器 背景技术[0001] 在本领域中已知各种类型的腕部训练装置,通常仅在一个运动平面内训练并且是不可调节的。在美国专利No. 5,046,727中公开了一种特别有效的装置。在美国专利No.4,838,542和No. 3,856,267中公开了其他装置。这些装置基本上是通过在一只手中保持装置的一部分并且用另一只手抓握手柄来进行操作的。通过沿着扭转运动的阻力的相反方向扭转手柄或把手来实现训练。 发明内容 [0002] 本发明的一个目的在于提供一种训练器,其能够训练包括旋转运动、上下运动以及左右(side to side)运动在内的扭转的三个主要运动。本发明的另一目的在于提供一种方法和装置,其用于在全部阻力范围内通过等距和重复性的挤压来提高握力和手指力量强度。本发明的又一目的在于提供一种用于降低应力和血压的训练器。随着应力和血压的降低,本发明的又一目的在于有助于减重。 [0003] 本发明包括用于改进运动的力量强度(strength)、调理(conditioning)、范围和灵活性的运动模型。本发明还包括被设计为有助于预防损伤和从损伤或外科手术康复的医疗保健箱。 [0004] 本发明的又一目的是一种改进式训练哑铃,其包括本发明的训练器并且进一步包括位于训练器的至少一端上的一个或多个加重端盖或圆形配重。这样,改进式哑铃并入了新的腕部和握力开发度量用作对传统哑铃的主要改进。 [0005] 本发明的另一目的在于提供一种一般为上述类型的用于手部、腕部以及前臂的改进式多方向训练器,其中装置的阻力可易于设定并且容易重新调节以达到用于锻炼的期望等级。阻力的等级精确地从阻力低端的零连续调节至阻力高端的完全锁定。具体而言,零阻力是小阻力或无阻力,其中锁定处在手柄在训练期间将不会移动的点。这样,本发明对所有用户提供了完全的阻力范围。 [0006] 具体而言,本发明提供了一种用于手部、腕部以及前臂的多方向训练器,其包括可拆卸或不可拆卸的握力部件,其中可拆卸的挤压握力部件还包括陀螺环。本发明对于具有可变的手部尺寸、年龄以及体力的所有类型的人员而言,可以容易地调节符合规定的循序渐进的训练程序。这样,对所有人员而言,本发明在本质上是通用的,其用一个模型提供了手部和腕部训练的范围。本发明的训练器同等地适合于复原用途,用于提高运动的力量强度、灵活性以及范围,作为损伤预防法,并且用于作业或体育培训和强化。 [0007] 根据本发明,腕部训练装置包括具有轴向开口的把手。在一个实施例中,螺栓完全延伸穿过开口,且弹簧装置围绕抵靠安装在螺栓周围的调节环的螺栓的一个端部安装。阻力调节手柄安装在螺栓上。可以通过阻力调节手柄的扭转以轴向压缩或松解弹簧装置来容易地调节由弹簧提供的阻力。 [0008] 压力板设置在把手与螺栓头部之间的把手的相对端部处。至少一个离合器盘抵靠把手和压力板安装,且手柄设置在把手和压力板以及盘周围以相对于把手进行相对旋转运动。用户用一只手保持把手并且用另一只手保持第二手柄,然后扭转把手或第二手柄来操作该装置。这样,一个腕部上下移动,并且同时另一腕部左右移动。 [0009] 本发明的再又一目的在于渐进的训练和手部康复疗程和训练手部、腕部及前臂的方法,所述方法包括下述步骤:a)扭转本发明的训练器的阻力手柄,由此设定期望的阻力等级; b)通过将第一只手放置在把手周围并且将第二只手放置在可拆卸握力部件上方来保持本发明的训练器; c)将第一只手/腕部上下旋转同时将第二只手/腕部左右旋转,由此同时沿不同方向旋转两手/腕部; d)将训练装置扭转180度,并且将第一只手放置在可拆卸握力部件上方且将第二只手放置在把手周围;以及 e)将第一只手上下旋转同时将第二只手左右旋转,由此同时沿相反方向旋转两手; f)用陀螺以圆形运动旋转腕部;以及 g)重复挤压具有各种力量强度和尺寸的握力器。 [0010] 在本发明的优选实践中,阻力调节手柄安装到螺栓上并且安置在调节环中。调节手柄包括位于其露出表面上的标记以提供阻力等级的指示,其在装置的使用过程中将被采用并且还将用于确定扭转手柄来达到较低/较高阻力的方向。弹簧可以优选地为Bellville垫片的形式。优选地设置有两个离合器盘,其中每个盘位于手柄的向内延伸部的各侧上。附图说明 [0011] 图1A是本发明的训练器的横截面视图。 [0012] 图1B是可拆卸握力部件的横截面视图。 [0013] 图2是本发明的训练器的分解图。 [0014] 图3是具有优选把手和可拆卸握力部件的训练器的局部分解图。 [0015] 图4A是训练器的侧视图。 [0016] 图4B是可拆卸握力部件的俯视图。 [0017] 图4C图示出了在插入到可拆卸握力部件的空腔内之前的挤压球。 [0018] 图4D图示出了在插入到可拆卸握力部件的空腔内之后的挤压球。 [0019] 图5是本发明的保健箱的前视图。 [0020] 图6A是本发明的改进式哑铃的侧视图。 [0021] 图6B是本发明的改进式哑铃的配重(weight)的俯视图。 [0022] 图7是本发明的改进式哑铃箱的前视图。 [0023] 图8A和图8B图示出了本发明的携带罩(carrying case)的侧视图和俯视图。 具体实施方式[0024] 本发明涉及遵循美国专利No. 5,046,727、No. 4,838,542以及No. 3,856,267的一般原理进行操作的腕部训练装置,这些美国专利的细节以引用方式并入本文。总体上,腕部训练装置10包括把手12,把手12具有诸如为氯丁橡胶或橡胶的外表面13以便于由用户握持。握持部的若干变型可以如所期望地而与突起的凸点或肋部一起使用。如图1A中最佳地示出,把手12包括完全贯通其延伸的轴向开口14。将螺栓16穿过该轴向开口进行安装。螺栓16除了在第一端部处的螺纹部分之外主要为无螺纹的。螺栓16在第一端部20处带有螺纹并且在其第二端部处具有放大头部18。该螺栓的螺纹部分不延伸至螺栓的端部。相反地,螺栓的端部17不带有螺纹。另外,在螺栓16的无螺纹端部存在着切口12,其中螺栓直径是缩减的。由金属、塑料或其他适合材料制成的保持夹可作为另外的附接装置而紧固在该缩减的直径部分中。螺栓16的螺栓端部17不带有螺纹且直径类似于螺栓16的整体长度的直径。 [0025] 如图1A和图2中最佳地示出,弹簧装置围绕螺栓16的螺纹端部20安装,该弹簧装置可以为标准垫片或可选地具有锁紧垫片38的形式、或者为Bellville垫片的形式。垫片38可以用作如稍后所述对螺栓施加张力的压缩弹簧。调节手柄24稳固地紧固于金属螺母23上。调节手柄24和螺母23安装成与螺纹端部20和把手12螺纹接合。销26设置成穿过在螺栓16下部位于垫片38与螺栓端部17之间的孔19。销26帮助将调节手柄24紧固到螺栓16上,从而使得一旦组装,就将螺母23紧固到螺栓16上并且不能将调节手柄24移除。当调节手柄24顺时针旋转时,其压缩垫片22(仅图2中示出)以便如稍后所述增大阻力。相反地,逆时针旋转通过允许垫片22松解而降低阻力。调节手柄24配合到螺母23以及螺栓16的螺栓端部17、切口21和螺纹端部20上及其周围。 [0026] 如图2中所示,调节手柄24设置有一个或多个指示器28和/或箭头30。指示器箭头30沿着在调节手柄24的外表面上的标记28进行设置。通过调节手柄24与螺栓端部20的固定螺纹接合,阻力将根据调节手柄24相对于把手12和螺栓16的旋转而变化。 [0027] 同样如图1A和图2中所示,诸如3/8英寸垫片的平垫片38在把手12的端部与销26之间抵靠把手12并抵靠形成于调节手柄24中的外围延伸部42进行安装。调节手柄24的外围延伸部42的尺寸为围绕在把手12端部处的渐缩表面进行配合并隐蔽销26和垫片 38。平垫片38用作弹簧垫片22的金属轴承表面以保护如图2中所示的塑料把手12。 [0028] 同样如图1A、图2以及图3中所示,第二手柄44设置在把手12的相对端部用以相对于把手12进行相对旋转。第二手柄44包括环状向内延伸部46,在延伸部46的顶部安装有离合器盘48和50。外离合器盘50被设置抵靠压力板52,该压力板52被夹在螺栓16的放大头部18与把手12的端壁之间。至少一个销54延伸穿过板52并且进入把手12以防止压力板52相对于把手12的任何相对旋转。这样,尽管螺栓16延伸穿过板52中的开口53,但在板52与螺栓16或把手12之间不存在相对旋转。一旦组装,保持夹76就将第二手柄紧固到把手12上从而不能将第二手柄44移除。 [0029] 如所图示的,多个握持元件58设置在第二手柄44的外表面上以便于用户握持并旋转第二手柄44。握持元件可以是凸起或凹陷。如稍后所述,握持元件与可拆卸握力部件62(图1B和图2)的内表面上的互补结构68接合以防止可拆卸握力部件的滑脱。 [0030] 在可拆卸握力部件62内安置有陀螺环70。加重球72容纳在环70内。图3为了图示目的示出了位于环70顶部上的球72,然而,球72容纳在陀螺环70内部。陀螺环70可以从可拆卸握力部件62上移除。陀螺环70可以与可拆卸握力部件一起使用或者通过将环70保持在一只手中并旋转该手来独立使用。 [0031] 如所图示的,第二手柄44大体为环状,其具有敞开的外端部以便于装配各种组件。然后通过手柄盖60封闭敞开的端部,手柄盖60不仅隐蔽诸如螺栓头18的难看零件,而且还提供例如可以放置广告标志的表面。 [0032] 实际上,通过任意紧固装置将阻力调节手柄24紧固到螺栓16的端部上,并且可对阻力调节手柄24胶合、用保持夹紧固或模制在螺母周围。当调节手柄24顺时针旋转时,其压缩垫片22。垫片22对把手12反作用以增加对离合器盘48和50的压力,由此增加相对于把手12扭转或旋转手柄44所需的力。由于调节手柄24在其外表面上具有标记28和30,因此用户可以容易地确定扭转调节手柄24的方向和用于增大或减小阻力的垫片22的压缩。手柄44的延伸部46,像板52一样,充当其离合器盘的支座(abutment)部件。 [0033] 如所指出的那样,在一个实施例中,垫片22充当压缩弹簧,其对螺栓16施加张力,迫使离合器盘48、50抵靠手柄44和压力板52和把手12。可以用一只手使把手12保持静止并且用另一只手扭转手柄44。选择性地,可以扭转把手12同时使手柄44保持静止,产生训练腕部所需的约束力。 [0034] 离合器盘48和50随着把手和手柄相对于彼此旋转而提供必要的磨损表面。压力板52用于将螺栓16的头部18上的弹簧力传递至离合器盘48、50。这样,螺栓16提供调节垫片22上的张力的装置。手柄44的延伸部46,像板52一样,充当其离合器盘的支座部件。 [0035] 平垫片38用于防止垫片22损坏塑料把手12。销54用于限制压力板52相对于把手12扭转,由此提供四个离合器轴承表面。 [0036] 在初始操作中,用户将腕部训练装置10设定到它的零位调节。这将通过扭转调节手柄24使得存在相对于把手12扭转手柄44所需的最小力来实现。在将调节手柄24和把手12保持在一起的同时,然后上紧调节手柄24,增大阻力,由此调节装置10用于初始使用。 [0037] 在进一步操作中,当期望增大用于相对于彼此扭转手柄44和把手12的力时,可旋转调节手柄24从而根据期望增加或减小阻力等级。可以使用包括递增级数竖线在内的显示阻力等级的若干显而易见的变型。 [0038] 本发明的又一特征是提供了较大的可拆卸握力部件62,以适应不同的手部尺寸。将握力部件62设计为推进或脱离手柄44。可根据用户的身体特征来改变可拆卸握力部件62,从而提供较小或较大以及较软或较硬的手柄以便更舒适地适应较大和较小的手部尺寸。在这方面,握力部件62可由比手柄44软的材料制成。为了便于握持握力部件62,可以使它的外表面质地粗糙化。由握力部件62提供的可互换的握力提供了根据各用户的手部的尺寸和力量强度来定制具有变化尺寸和用于不同挤压阻力的变化硬度计(durometer)的手柄的灵活性。 [0039] 可以通过在握力部件的空腔中放置挤压插入物或挤压球来进一步调节可拆卸握力部件62的阻力。通过在握力部件空腔中放置具有变化硬度计的挤压插入物,可以增加握力部件62的阻力并且其阻力可以随着所需阻力的变化而变化。 [0040] 如所图示的,握力部件62包括多个安装部件68,安装部件68配合在手柄44的凹陷58中,以便将握力部件62牢固地保持在手柄44上而在其间没有任何相对旋转。 [0041] 在本发明的优选实践中,把手12、调节手柄24、第二手柄44全部由适宜的塑料材料制成。螺栓16、螺母23、垫片22、垫片38以及板52连同销54优选地由金属材料制成。尽管图3仅图示出了一个销54,但多个销(如图2中所示)可被用于将板52安装到把手 12上。如果期望,头部18可以包括放大延伸部,其具有销54可以延伸穿过的开口。 [0042] 可以以一定的变型来实践本发明。例如,不是抵靠与螺栓16的外螺纹端部20接合的内螺纹插入件来安装Bellville垫片,而是可以使用其他压缩弹簧装置。也可以简单地将Bellville垫片或其他类型的弹簧安装在部件16的露出端部上。在此变型中,部件16不必为螺栓,而可以是具有平滑的无螺纹的端部20的杆或轴。从而可将部件16广义上视为用于提供调节张力的装置的轴。当该轴在一端上设置有螺纹并且在另一端上设置有头部时,该轴可以为如所图示的螺栓。否则,可以根据与轴相互作用的剩余组件来使用任何其他适合的结构。在轴或部件16不是螺栓的情况下,调节手柄24将安装在轴16上用以在轴上纵向移动以控制弹簧的压缩量。 [0043] 根据最终用户的期望可以包括对训练器的若干附加变型。例如,训练器还可在可拆卸握力部件、把手或第二手柄44中并入振动机构。也可将闪光机构并入装置中。随着训练器反复使用以强化并且增加运动的灵活性和范围,可将重复计数器或测量计并入装置中。为了易于测量,可听到的音调或滴答声可以发出完全重复的信号。 [0044] 图4A-4D图示出了本发明的训练器和可拆卸握力部件的备选用途。图4A是具有按摩握力可拆卸部件的训练器的侧视图,在该部件的表面上具有突起64。图4B是按摩握力可拆卸部件的俯视图。图4C和图4D图示出了在将挤压球插入握力部件62内的中央空腔中的情况下握力部件62的另外用途。通过插入具有变化硬度计的挤压球,可以调节握力部件自身的阻力。 [0045] 如图5中所示,本发明可以构造为手部、腕部及前臂医疗康复箱,其包括本发明的训练器、具有变化尺寸和硬度计的一个或多个可拆卸握力部件;具有变化重量的一个或多个陀螺环;一个或多个可互换握力器;握力计量器、挤压球、挤压油灰、游标卡尺、手套、药瓶以及携带罩。 [0046] 本发明的训练器还提供改进式哑铃。训练器被设计成适于接纳可互换的加重端盖,由此转换为智能哑铃。可以通过包括夹持、搭扣、旋拧以及过盈配合在内的任何手段来连接加重端盖。图6A图示出了在训练器两端滑动的配重。图6B是本发明的环形配重的俯视图。可将本发明的训练器并入图7中所示的哑铃箱中。 [0047] 如图8A和图8B所示,可将本发明的训练器储存并且装入便利罩中。图8A图示出了该罩的侧视图,而图8B示出了该罩的俯视图。该罩包括位于罩顶部的携带带子以及用于紧固储存隔室和训练器本身的拉链。 [0048] 本发明的训练器也可被用作在体育馆或家庭中使用的权利要求1的用于手部、腕部及前臂的静止通用多方向训练器,其中将训练器并入训练站/机器中,并且用户优选地就座但也可站立。对于此应用,可使用较大的训练器。 [0049] 本发明的通用多方向训练器的使用可以增加用户力量强度、调理、活动性、运动范围以及灵活性。训练器的使用还可以改善握力强度,由此可以降低应力并且降低血压。由于应力已与增加的脂肪产量相关联,因此使用训练器在降低应力和血压方面的进一步益处在于其可以有助于减重。 [0050] 其他变型也可涵盖在本发明思想之内。 |