筋肉運動装置

本願発明は、筋肉運動用の装置に関し、一端領域で作用エレメントと係合可能であり、他端領域で保持エレメント上に配置された第1ヒンジの回りに枢動可能であるパワーアームを有する装置に関する。バネエレメントの一端領域が第1関節部において関節接合によりパワーアームにリンクし、バネエレメントの他端領域が保持エレメント上の第2関節部において、関節接合により保持エレメントにリンクする。

筋肉運動用のこのような装置は、さまざまなデザインで知られている。例えば、米国特許第6,328,679号には、ブラケット形状を有するパワーアームが弾性力に対向するひとつの方向に枢動可能である装置が開示されている。この種の装置によって、人体の筋肉集合、特に、腕および肩周辺の筋肉集合が運動可能である。他の筋肉集合を運動させようとしたとき、他のマシンまたはイクイップメントを使用する必要がある。したがって、できるだけ多くの人体の筋肉集合を運動させる場合、複数の対応する装置が必要となり、それらの装置の各々は、筋肉集合を運動させる最適な方法で適用されなければならない。人体筋肉を全体的に運動するためには、広い空間に加え、高いレイアウトコストを伴う異なる適当な装置を購入するか、異なる筋肉集合を運動するためのさまざまなデバイスが利用可能であるフィットネスまたはセラピーセンターに通うかのいずれかが必要である。しかし、それらのフィットネスまたはセラピーセンターに通うには、相当の時間を費やす必要がある。

したがって、本願発明の目的は、多様な筋肉集合が多くの方法で運動可能であるように、設定および調節可能であり、単純な構造を有し、必要な空間および自重が最小であり、購入費用を低く抑えることができる、筋肉を運動させるための装置を与えることである。

本願発明に従う目的は、回転ヒンジを介してサポートに結合され、このサポートの回りにひとつの平面内で回転可能であり、おのおのに対応して設定された回転位置でロック可能である保持エレメントを、当該装置が有することによって達成される。

本願発明に従うこの解決手段によって、パワーアームがそれぞれの角度位置に設定可能となり、それによって垂直方向のプレス、プッシュ、プルが実行可能となる。水平方向でのプレス、プッシュ、プル等もまた実行可能となる。さらに、プレス、プッシュ、プル等は、傾斜した位置において実行することが可能である。したがって、当該装置の適切な構造によって、実際に、人間のすべての筋肉集合が運動可能であり、取り扱い可能となる。異なる機能を有する複数のデバイスを、使用する必要がなくなる。

保持エレメントは、好適には、一端領域に第1ヒンジが配置され、他端領域にバネエレメントの他端領域が関節接合するアームとして設計されるのが好ましい。それにより、力の最適な導入が得られる。

パワーアームは、好適には伸長部を具備する。作用エレメントはそれに設けられる。また、伸長部は、伸縮自在にパワーアームに出し入れ可能で、かつ、適当な位置にロック可能である。これにより、抵抗力が変更可能となり、必要に応じて適応可能となる。

本願発明の実施形態はまた、第1関節接合部が調節可能に設計されており、第1ヒンジに対する第1関節接合部の間隔が設定可能となるという利点を有する。こうして、パワーアームに対する力効果は変更可能である。それにより、パワーアームの移動経路にわたって、力の特性も変更可能となる。バネエレメントの力の増加と組み合わせて、減少、一定または増加する経路を達成することができる。

サポートは、好適に、スタンド上に高さ調節可能に設置される。そのスタンドは、部屋の壁または部屋の中の壁に対して固定可能であり、設定した高さにロック可能である。筋肉集合をトレーニングする運動は、立って、座って、または寝て、あるいはこの装置の使用の可能性をさらに向上させる他のポジションで、実行可能である。

本願発明の実施形態はまた、サポートがカウンターフォースによってそれぞれの高さに保持され、そのカウンターフォースがカウンターウェイトまたはバネバランサーによって形成可能であるという利点を有する。このカウンターフォースは、装置の重さにほぼ匹敵する。それによって、装置は、実際に、努力することなくスタンドの所望の高さまで持ってくることができ、かつ、それに対応する位置でロック可能である。

パワーアームおよびバネエレメントは、好適には、第1関節接合部において互いに分離可能であり、その結果パワーアームは、保持エレメントの方向へ近づくようにスイングすることが可能となる。それにより、装置を使用しないときに、場所を取らずにしまうことができる。

本願発明の実施形態はさらに、スタンドがカップボードエレメントに配置され、それはドアを具備し、そのドアは、パワーアームが保持エレメントの方向に近づいてスイングする状態で閉止可能であるという利点を有する。それにより装置は、使用しないときに、このカップボードエレメント内で最適に格納することができる。このカップボードエレメントは非常にスリムに保持可能である。このようなカップボードエレメントを具備する装置は、アパートメントの好きな部屋で場所を取らずに容易に収納可能である。カップボードエレメントの対応する美観は不快なものではない。

本願発明の実施形態はまた、バネエレメントが空気圧シリンダとして設計されており、それによって、装置の構造が単純となり、多くの調節機能を生むという利点を有する。

空気圧シリンダは、好適には、圧縮された空気ラインを通じて圧縮された空気リザーバに結合される。それにより、パワーアームに作用するバネエレメントの力が移動経路にわたって所定の増加を伴うことが達成可能となる。

好適には、マノメーターおよび圧力制限バルブが圧縮空気ラインに挿入される。マノメーターを通じて、圧力がモニターされる。圧力制限バルブは、システム内の圧力が高すぎないようにし、それによってダメージを回避できる。

本願発明の実施形態はさらに、空気圧ソースが圧縮空気ラインと結合可能であり、減圧装置が使用され、それによって、圧縮空気の圧力が変更可能となるという利点を有する。圧力変更のこの単純な機能を通じて、拡張すべき力の大きさは、実際に所望されるように最適に調節可能である。

好適には、パワーアームの一端領域において、または、その伸長部において、ほとんどの多様な作用エレメントが選択的に使用可能である。それによって、この装置によって実行可能な運動およびトレーニングセッションの機能は、最適な方法で補充される。

本願発明に従う筋肉を運動する装置の実施形態は、図面を参照して、例を使って以下で詳細に説明される。

図1Aは、パワーアームが上側位置にあり、バネエレメントの関節接合部が最外位置にある状態の、本願発明に従う装置の側面図である。

図1Bは、パワーアームが上側位置にあり、バネエレメントの関節接合部が最外位置にある状態の、本願発明に従う装置の立体図である。

図2Aは、バネエレメントの関節接合部が最内位置にある状態の、図1Aに示す本願発明に従う装置の側面図である。

図2Bは、バネエレメントの関節接合部が最内位置にある状態の、図1Bに示す本願発明に従う装置の立体図である。

図3Aは、パワーアームがわずかに下側に移動した状態の、本願発明に従う装置の側面図である。

図3Bは、パワーアームがわずかに下側に移動した状態の、本願発明に従う装置の立体図である。

図4Aは、パワーアームが最低位置に配置された状態の、本願発明に従う装置の側面図である。

図4Bは、パワーアームが最低位置に配置された状態の、本願発明に従う装置の立体図である。

図5は、スタンド上に高さ調節可能に配置された、本願発明に従う装置の立体図である。

図6は、サポートに関して回転した位置に配置された、本願発明に従う装置の立体図である。

図7は、サポートに関して回転した位置に配置された、本願発明に従う装置の立体図である。

図8Aは、パワーアームがバネエレメントから分離され、枢動位置に配置された状態の、本願発明に従う装置の側面図である。

図8Bは、パワーアームがバネエレメントから分離され、枢動位置に配置された状態の、本願発明に従う装置の立体図である。

図9Aは、閉止可能ドアを具備するカップボード内に収納可能な、本願発明に従う装置の立体図である。

図9Bは、閉止可能ドアを具備するカップボード内に収納可能な、本願発明に従う装置の立体図である。

図10は、本願発明に従う装置に使用されるエレメントの空気圧結合図である。

図11は、複数の可能な力の経路を示す。

図12Aは、本願発明に従う装置のエレメントの分解図である。

図12Bは、本願発明に従う装置のエレメントの分解図である。

図13は、本願発明に従う装置のスタンドを背後からの見た図である。

図1Aおよび図1Bは、筋肉を運動するための本願発明に従う装置1の側面図および立面図をそれぞれ示す。装置1は、パワーアーム2を有する。パワーアーム2は、その一端領域3において作用エレメント4を取り付けることができる。そうして、パワーアーム2は運動している人によって操作可能となる。パワーアーム2は、その他端領域5において、第1ヒンジ9を具備する。この第1ヒンジ9によって、パワーアーム2は保持エレメント6に関節接合される。それによって、パワーアーム2は、この保持エレメント6に対して枢動可能となる。

保持エレメント6はアーム7として設計されている。このアーム7の一端領域8に配置されているのは、第1ヒンジ9である。第1関節接合部12においてパワーアーム2に関節接合されてリンクされているのは、バネエレメント11の一端領域10である。バネエレメント11の他端領域13はアーム7の他端流域14において関節接合でリンクされている。この実施形態において、バネエレメント11は、空気圧シリンダ15として設計されている。それは、以下で詳述する。もちろん、他の適当なバネエレメントが可能である。

保持エレメント6またはアーム7はそれぞれ、回転ヒンジを介してサポート17に結合されている。それによって、アーム7は、軸線18の回りで、サポート17に関して回転可能である。アーム7上に配置されているのは、ロックピン19である。それは円形経路上で、サポート17上で対応して配置される既知のボア(図示せず)内に挿入されてよい。サポート17の対応するボアからロックピン19を引き抜いた後、アームは軸線18の回りにサポート17に関して回転可能となる。この回転位置において、ロックピンが対応するボア内に挿入可能である。したがって、アーム7はサポート17に関してこの位置でロックされる。もちろん、他の適当なロックシステムも使用可能である。

サポート17は、以下で説明するように、例えば、対応するスタンドに、または、グリッドウォールに、あるいは、他の適当なエレメントに固定可能である。その結果、筋肉を運動するためのパワーアーム2は矢印20で示すように移動可能となる。

図2Aおよび図2Bにおいて、図1Aおよび図1Bと同じ装置1が示されている。パワーアーム2は第1ヒンジ9を介してアーム7に枢着されている。アーム7はサポート17上で回転可能に保持されている。第1関節接合部12は、パワーアーム2上に調節可能に配置されている。第1の関節接合部12は摺動部21上に配置されており、それは、周知の方法でパワーアーム2に取り付けられ、第1ヒンジ9に向かっておよび第1ヒンジから遠ざかるようにトラック22に沿って移動し、周知の方法で(図示せず)それぞれの位置で固定可能である。したがって、パワーアーム2が移動するのに出力されるべき力に影響を及ぼす、てこの作用は変更可能となる。もちろん、多くの他の周知の適当な調節器具および固定機構もまた適用可能である。

パワーアーム2は作用エレメント4が設置された伸長部23を具備する。伸長部23は伸縮自在にパワーアーム2内に出し入れ可能である。伸長部23は他のロックピン24によって周知の方法でパワーアーム2に関して対応する位置にロック可能である。ここで、多くの他の周知の適当なシステムもまた適用可能である。

図1Aおよび図1B、ならびに、図2Aおよび図2Bに示すのは、パワーアーム2がバネエレメント11の伸長した最上部の開始位置に配置されている状態の本願発明に従う装置1である。図3Bおよび3Bは、空気圧シリンダ15によって出力される力に対向して、パワーアーム2がわずかに下側の回転位置に配置された状態の装置1を示す。それにより、第1関節接合部12は中間位置に配置されている。

図4Aおよび図4Bは、パワーアーム2が最低位置にある状態の装置1を示す。空気圧シリンダ15は、完全に収縮状態にある。この位置から、再びパワーアーム2は、図1Aおよび図1B、ならびに、図2Aおよび図2Bに示すような最上部まで枢動する。

図5は、筋肉運動をするための本願発明に従う装置1の立体図を示す。この装置は、スタンド25上に配置されている。周知の方法で、このスタンド25は直線トラック26を有し、それに沿ってサポート17が移動可能である。この目的で、サポート17は対応するガイドシューを具備する。それによって、サポート17はスタンド25内で直線26に沿って移動可能である。本願発明に従う装置は、スタンドに関して任意の位置に持ってくること可能であり、この位置でロック可能である。周知の方法でこの目的のために与えられるのは、クランプボルト27である。それは、スタンドに関してテンション部(図示せず)にテンションをかけることができる。それは、クランプボルト上に与えられる対応する螺刻部にねじ止めされたクランプホイール28を通じて達成可能である。もちろん、他の周知の適当な移動およびロックシステムが適用可能である。

スタンド25は周知の方法で部屋の壁に固定することが可能である。また、部屋の天井と床の間に設置されたスタンド25に適用することも可能である。このスタンドを通じて、筋肉運動をするための装置1は任意の所望の高さに持ってきて、その高さにロックすることが可能である。したがって、装置1は、運動すべき筋肉集合に応じた最適かつ所望の高さに持ってくることが可能となる。

図6および図7からわかるように、アーム7は、スタンド25に配置されたサポート17に関して、軸線18の回りに回転可能である。この回転は0°から360°で生じる。パワーアームの動きの方向は、任意の位置で設定可能となる。

本願発明に従う装置1の高さ調節機能、サポート17に関する360°のアーム7の回転および任意の設定位置での固定機能を通じて、パワーアームは実際に任意の位置まで持ってくることが可能である。上からおよび下から任意の所望の高さまでパワーアームの垂直方向の移動、および、両側におけるパワーアームの横方向の移動によって、上方から左右または下方から左右への傾いた移動が可能になり、ほとんどの人体の筋肉集合が移動および運動可能になる。対応する作用エレメントが、運動すべき筋肉集合に応じて使用可能である。本実施形態においては、ロッドが使用される。このロッドは、ハンドルまたはグリップと容易に置換可能であり、ロープに固定されて、手または足に係合することができる。圧縮パッドまたは任意のタイプのフープまたはストラップもまた使用可能である。本願発明に従うこの装置は、したがって、任意の筋肉集合を移動および運動することが可能なほぼ無制限の可能性を提供する。

図8Aおよび図8Bは、本願発明に従う装置1がどのように場所を取らずに格納できるかを示している。パワーアーム2は、例えばヒンジピンを引き抜くことによって第1ヒンジ9を外すことにより、スプリングエレメント11から、または、空気圧シリンダ15からリリースすることができる。理想的には、装置は、空気圧シリンダ15が上方に配置される間、パワーアームが下方にぶら下がって配置されるようにして、サポート17に関して回転する。その後、パワーアーム2は第1ヒンジ9の回りに下方に枢動可能である。バネエレメント11または空気圧シリンダ15は、その後、アーム7の他端領域14において下方向にぶら下がる。伸長部23は、パワーアーム2から除去可能であり、スタンド25内の対応する収納部に挿入可能である。作用エレメント4も同様に、スタンド25内に収納可能である。こうして、装置は、場所を取らない方法で、格納可能である。

図9Aおよび図9Bからわかるように、スタンド23は、2つのドア30および31を有するカップボードエレメント29内に収容可能である。図8Aおよび図8Bを参照して説明したように、装置1はその後、カップボードエレメント29の2つのドア30および31が閉止可能であるようにつぶされるかまたは折られる。筋肉運動をするための装置は、保管用のこのカップボードエレメント内にこうして収容される。カップボードエレメントは、オフィスや寝室、または、リビングリームであっても、不快とは思わない程度に、美観を設計可能である。

図10からわかるように、空気圧シリンダ15は圧縮空気ライン32を介して圧縮空気リザーバ33に結合される。圧縮空気ライン32に結合されるのは、システム内の圧力を示すマノメーター34である。さらにシステム内の圧力が高くなり過ぎないようにするために、圧力制限バルブ35が空気ライン32内に挿入されている。空気圧ソース36は、圧縮空気ライン32に結合することができる。その空気圧ソースは例えば、コンプレッサーであるか、手動ポンプまたは類似の適当なエレメントであってよい。さらに、圧力解放バルブ37が与えられる。それによって、圧力がシステムから解放される。空気圧ソース36および圧力解放バルブ37を通じて、システム内に存在する圧力は、変更可能となり、それによって、空気圧シリンダ15を通じて作用する力が調節可能となる。さらに、圧縮空気ライン32内に挿入されるのは、パイプ破裂防止デバイスである。それは、パワーアームの意図しないリリースのような間違った操作や、システム内の欠陥が生じた場合に、装置のパワーアームを破壊する。

筋肉運動をするための本願発明に従う装置は、パワーアームのストローク中の力または力の経路がどのように変更可能かについての最も広い可能性を提供する。一方で、空気圧システム内の空気圧は変更可能である。他方で、第1ヒンジ9(図1A)に関する第1関節接合部12の間隔が変更可能である。さらに、伸長部23(図2A)がパワーアーム内に出し入れ可能である。それによって、作用エレメント4と第1ヒンジ9との間の間隔もまたは変更可能である。これらすべての調節機能を通じて、ストローク中にパワーアーム2に出力されなければならない力の進行および経路が変更可能となる。図11に示す図では、その力の経路が示されている。縦軸38は力の変化を%で示している。横軸39はパワーアーム2のストロークを示している。曲線40は、パワーアームのストローク中に力が増加する、力の進行経路を示している。曲線41は、ストローク全体にわたって実質的に一定の力を示している。曲線42は減少する力を示しており、期待される力がパワーアームのストロークにわたって減少している。これらの機能によって、目標値に完全に調節することは、運動または動かすべき筋肉集合に対する所望の効果に応じた力の経路を見つけることに帰着する。

図12Aおよび12Bには、本願発明に従う装置1の個々のコンポーネントが示されている。特に、図12Bに示すのは、サポート17内のボア43の構成である。上述したように、それを介してアーム7のそれぞれの角度位置がロックピン19によって固定可能となる。図12Aおよび12Bに示すのは、圧縮空気ライン32と同様のものである。それは、空気圧シリンダ15に結合されており、アーム7およびサポート17を通過して、軸線18に対して周知の方法で導かれ、スタンド25に現れる。この構成によって、圧縮空気は、サポート17に関してアーム8を回転させることなく空気圧シリンダ内に最適に持ってくることが可能となる。

図13は、装置1がサポート17を通じて高さ調節可能な方法で配置されるスタンド25を示す。それによって、圧縮空気ライン32はサポート25内に螺旋状に配置可能となる。その結果、サポート25に関する装置1の高さ調節可能性が損なわれることはない。この圧縮空気ライン32は図10に関して説明したように、システムに導入される。このシステムは例えば、スタンド25内部に配置可能である。しかしながら、このシステムは、またカップボードエレメント29(図9Aおよび9B)内に容易に収納することもできる。また、それは、スタンド25またはカップボードエレメント29の隣に配置された別個の箱の中に収容することも可能である。

サポート25には周知の方法で、カウンターウェイトが配置可能である。それによって装置1の重量が補償され、その結果、スタンド25に関する装置1の高さ調節を努力なく行うことができる。しかしながら、カウンターウェイトの代わりに、バネバランサーが周知の方法で設けられてもよい。また、ローラー44に対応して配置されて案内されたラバーケーブルプルも適用可能である。

本願発明に従って得られる解決手段は、構成が非常に単純な筋肉運動用の装置を与える。しかし、それはさまざま方法で使用することができ、かつ、場所をとならないで格納することができる。この装置は、すべてのスポーツに応用可能なほとんどすべての多様な筋肉集合を運動および移動させるのに適している。しかし、この装置は、治療目的で使用することも可能である。

米国特許第6,328,679号明細書