等长锻炼装置

申请号 CN200810212336.9 申请日 2008-09-08 公开(公告)号 CN101411933A 公开(公告)日 2009-04-22
申请人 埃纳内夫有限公司; 发明人 尼尔·萨默斯;
摘要 本 发明 提供了手持式等长锻炼装置(10),其包括 手柄 部(12、112、212)和至少一个负荷 传感器 (20),该负荷传感器被配置为当抓握该装置(10)的所述手柄部(12、112、212)并推向表面时接收负荷,该装置在其底面设有至少一个与所述表面相 接触 的接触部以传送负荷给至少一个负荷传感器(20)。
权利要求

1.一种手持式等长锻炼装置,其包括手柄部和至少一个负荷传感器, 所述负荷传感器被配置用于当抓握该装置的所述手柄部并推向表面时接 收负荷,该装置在其底侧设有至少一个与所述表面相接触的接触部以用 于将所述负荷传送给所述的至少一个负荷传感器。
2.如权利要求1所述的装置,其中所述接触部由接触元件限定。
3.如权利要求2所述的装置,其中所述接触元件包括接触垫。
4.如权利要求1、2或3所述的装置,其中所述的接触部呈平面以与 所述表面接触。
5.如前述权利要求的任一项或多项所述的装置,其中所述的至少一 个负荷传感器位于所述装置的底侧的区域中。
6.如前述权利要求的任一项所述的装置,其中所述的至少一个负荷 传感器靠近所述接触部。
7.如前述权利要求的任一项所述的装置,其中所述的接触部与所述 的至少一个负荷传感器集成为一体。
8.如前述权利要求的任一项或多项所述的装置,其中所述接触部突 出地位于该装置的下表面。
9.如前述权利要求的任一项或多项所述的装置,其中所述手柄部包 括加长的手柄且该装置在所述手柄部的每端或每侧设有表面接触区,其 中至少一个所述的表面接触区包括所述的至少一个接触部。
10.如权利要求9所述的装置,其中每个表面接触区具有至少一个接 触部。
11.如权利要求10所述的装置,其中所述的两个表面接触区均包括 相同数目的负荷传感器。
12.如权利要求11所述的装置,其中所述负荷传感器和/或接触部都 相对于所述手柄部对称分布。
13.如权利要求9—12的任何一项或多项所述的装置,其中每个表 面接触区由从所述手柄部延伸的壳体元件限定,并且每个表面接触区包 括在其下表面上的接触部。
14.如前述权利要求的任何一项或多项所述的装置,其中每个接触部 被布置为将所述负荷传送给至少两个负荷传感器。
15.如前述权利要求的任何一项所述的装置,其中每个所述负荷传感 器包括数字负荷传感器。
16.如前述权利要求的任何一项或多项所述的装置,其中所述手柄部 可活动地装配到该装置上。
17.如权利要求16所述的装置,其中所述手柄部被安装为可弹性地 活动。
18.根据权利要求17所述的装置,其中所述手柄部被弹性地装配到 该装置上。
19.如权利要求16—18的任何一项或多项所述的装置,且该装置被 设置为与用于所述弹性装配的至少一个弹性元件接合。
20.如权利要求19所述的装置,该装置包括加长的手柄部,该加长 的手柄部的各端被设置为各与一对弹性形变元件之一接合。
21.如权利要求19或20所述的装置,其中所述的至少一个弹性形变 元件设置为随着该装置被推向所述表面时发生形变。
22.如权利要求19—21的任何一项或多项所述的装置,其中所述的 弹性形变元件包括纵向弹性形变元件。
23.如权利要求22所述的装置,其中所述弹性形变元件以基本上垂 直于所述手柄部的纵轴的方式布置于该装置内。
24.如权利要求19—23的任何一项或多项所述的装置,且该装置设 有用于以可移除的方式接纳所述至少一个弹性形变元件的开口。
25.一种手持式等长锻炼装置,该装置基本上如上文参照附图的图1 —4、图5—8、图9—12以及图13—17所述和所示。

说明书全文

技术领域

发明涉及等长锻炼(isometric exercise)装置,具体涉及手持式等 长锻炼装置。

背景技术

体育运动的益处早已得到认可,其不但提高了体能和肌肉量的 平,而且也有例如提高骨骼强度的相关益处。
为了实现这些好处,人们所进行的体育运动的数量和种类已经增加。 例如,为了训练力量,健身会员的数量增加,而且人们通过使用自由重 物或通过多用健身器材进行负重训练的量也增加了。
然而,那些追求增加肌肉力量的人认为使用自由重物和多用健身器 材可能不是实现最佳肌肉刺激的最适合的装置。而且这些装置的使用方 式本身可能使得大部人不能从其力量训练中达到期望的结果。
多数人的与重量相关的训练的特点包括每周去健身房两三次,在那 儿选择认为舒适的级别的重物,并进行预定的次数和组数的练习。例如, 通常选用对某人来说觉得重量适当的重物总共进行三组且每组为十次的 练习。下次光临健身房时,将进行几乎相似的锻炼制度。
然而,人们普遍意识到,为了肌肉的发育,在每个重量训练阶段接 受锻炼的肌肉要有递增的过负荷。人们认为大脑需要有足够强的刺激以 在肌肉组织中产生适应性反应,且这样的刺激一般通过使肌肉工作在强 于其在每个训练阶段所习惯的强度而产生的。
因为在前一个训练阶段之后并在身体有机会完成其适应性反应之 前,通常上就会进行随后的训练阶段,所以定期光顾健身房的每个人 的身体所需的恢复、修复与发育的自然过程不会出现。人们认为,肌肉 完全地恢复、修复与发育所需的时间在2—6周的范围内,这取决于各人 的过程。于是,如果在最小的周期之内,即一周之后进行大重量的锻炼, 身体就会在其准备好且在从上一个阶段完全恢复之前再次紧张,受到锻 炼的肌肉群不能举起重于第一阶段中所用的重物并因此无法实现上述递 增的过负荷。这种常见的过度训练,尽管可能是偶尔的,却被遵循力量 训练制度的绝大多数人所追随,且通常导致力量增长和肌肉发育的平台 期和停滞期,而并非遵循此制度所想要追求的肌肉的发育与增加。
可以理解的是,定期光顾健身房的每个人可能因未遵循此递增的过 负荷及其导致的适应性反应而错过潜在的力量的增长和肌肉的发育。通 常,通过每次光临健身房时使用多于或少于先前所用的重量而重复相同 的锻炼,身体不会受到足够的刺激以产生适应性反应。而通常需要的是 不懈地增加每次锻炼时都能最佳地使肌肉得到锻炼的递增的过负荷。绝 大多数进行上述组数和重复次数的练习的人倾向于在其最佳力量水平以 下表现良好。由于所用的肌肉通常可因此轻松地完成所需的重复次数, 从而其未被强迫适应,从而不能经历上述适应性反应,所以不会或者很 有限地感受到肌肉发育。

发明内容

本发明涉及等长锻炼装置,其中通过拉紧或收缩一块或多块肌肉对 通常不动的物体施加几秒钟的力量,目的是人可对该物体施加最大可能 的力量。
应当理解的是,等长锻炼和等动力锻炼(isokinetic exercise)有所不 同,等动力锻炼是通过使用锻炼机械让肌肉力量作用于可动的物体上以 在允许的运动范围内移动同一物体,等长锻炼也区别于例如通常在重量 训练时所采用的等张锻炼(isotonic exercise),在等张训练中恒重的物 体被举起特定的运动范围。
在二十世纪六十年代首次引入现代等长训练,且人们意识到此等长 锻炼可对肌肉产生大量的刺激。
然而,虽然此大量的刺激可容易地作用于肌肉,然而重要的是以适 当的锻炼制度中进行这样的等长锻炼,以在肌肉组织中获得上述递增的 过负荷和适应性反应。
多种形式的等长锻炼器械为人们所知晓而其通常用于模仿已知的多 用健身器械。然而这些多用健身器械相当地贵重、笨重并且是非必要地 复杂且不适用于在家庭环境中使用。
美国专利4023808号和美国专利4852874号公开了等长锻炼装置,这 两种装置都使用弹性绷带装置作为阻力元件。然而这些装置经证实为非 必要地笨重、易于损坏和故障,且可进行的锻炼的范围及为实现上述适 应性反应而使用该装置的方式受到不利的限制。
因此,本发明旨在提供优于这些已知装置的等长锻炼装置。
根据本发明,提供了包括手柄部和至少一个负荷传感器的手持式等 长锻炼装置,所述负荷传感器被设置用于当握紧手柄部且推向表面时接 收负荷,该装置在其底侧至少有一个与所述表面接触的接触部以传递负 荷至所述的至少一个负荷传感器。
可以理解,本发明所提供的锻炼装置可以准确地将用户施加的力量 指向负荷传感器并由负荷传感器所接收,从而测定和存储所施加的负荷。
优选地,所述接触部由接触元件限定。从而可实现优选为刚硬的进 而是坚固的结构。
具体地,接触元件可包括接触垫,且接触垫可呈平面以与所述的表 面接触。
优选地,至少一个负荷传感器位于所述装置的底面区。
而且,所述的至少一个负荷传感器靠近所述接触部,且接触部可设 置为与所述的至少一个负荷传感器集成为一体。
如在前述权利要求中的任何一项或多项中所述的装置,其中所述的 接触部突出地位于该装置的下表面。
在一个例子中,手柄部可包括加长的手柄,且该装置可在手柄部的 每端或每侧设有表面接触区,其中至少一个所述的表面接触区包括所述 的至少一个接触部。从而可获得进一步的稳定性,同时获得了负荷测量 的准确性。
在一个具体的配置中,所述两处表面接触区都包括相同数目的负荷 传感器,而且负荷传感器可相对于手柄部对称配置。
这样的配置优选地允许在多个负荷传感器间相对均匀地传播所施加 的负荷。
优选地,每个表面接触区可由从所述手柄部延伸的壳体元件限定, 每个表面接触区都包括在其下表面上的接触部。
应当指出,每个负荷传感器可包括电子的且优选为数字的负荷传感 器。
在一个具体的配置中,手柄部优选为可动地装配于装置上。
因此,相对于装置和该装置被推向的表面,在手柄和用户手之间的 某种运动形式可以优选地协助装置的操纵和该装置的稳定定位
优选地,手柄部相对于装置可弹性地活动,具体是弹性地装配于装 置上。
具体地,手柄部可设置为与至少一个弹性形变元件接合以实现弹性 装配。
具体地,手柄部可包括加长的手柄,该手柄的各端分别与一对弹性 形变元件中的每一个相接合。
可以理解,所述的至少一个弹性形变元件配置为随着装置推向所述 表面而变形
在具体的优选配置中,弹性形变元件纵向配置且在装置中被设置为 基本上垂直于手柄的纵轴。
作为进一步优选的特征,装置可设有至少一个开口,该开口用于有 选择地且可移除地收纳至少一个所述的弹性形变元件。
所述的至少一个开口的保护入口可因此优选地允许弹性形变元件的 取下和替换,从而可根据用户的具体要求选定多个这样的元件中的一个。
附图说明
以下参照附图以举例的方式进一步描述本发明,其中:
图1是根据本发明的实施例的手持式等长锻炼装置的局剖侧视图;
图2是图1的装置的俯视图;
图3是图1的装置的端视图;
图4示出图1的装置的底面图;
图5包括根据本发明的另一实施例的手持式等长锻炼装置的局剖侧 视图;
图6是图5的装置的俯视图;
图7是图5的装置的端视图;
图8示出图5的装置的底面图;
图9是根据本发明的再一实施例的手持式等长锻炼装置的局剖侧视 图;
图10是图9的装置的俯视图;
图11是图9的装置的端视图;
图12示出图9的装置的底面图;
图13是根据本发明的另一实施例的装置的透视图;
图14是图13的装置处于工作状态时的另一透视图;
图15是图13和图14的装置的底面图;
图16是图13中所述实施例的纵剖面图;以及
图17是图14中所述的实施例被使用时的纵剖面图。

具体实施方式

首先见图1,提供了手持式等长锻炼装置10的前局部截面图,装置10 的整体结构是模仿哑铃的,其包括手柄部12,该手柄部12在其每端的放 大部包括表面接触壳体部14、16。端部壳体部14、16装配于手柄部12的 端部区域,图中示出了手柄部12的一端12A。
每个壳体部14、16为装置10提供了下表面,所述下表面上设有负荷 传感器垫18A—18H(图4中全部示出)。
继续参照图1的局部剖面可以看出,简单地通过参照负荷传感器垫 18A、18B,每个垫与各自的负荷传感器20相关联,在图1中示出了其中 的两个负荷传感器20A和20B。
负荷传感器20可包括任何合适的诸如阻性的、容性的、压电的或其 它所需的负荷传感器/传感器。
如图所示,在装置10中设有信号配线22以连接到负荷传感器20、控 制与处理电路及板上电源24、显示屏26以及控制接口30。
设有两个与手柄12平行且延伸连接到壳体14、16的下部区的加长支 撑杆28。
如图所示,支撑杆28可用作线管以在其内放置信号配线22。
图2是图1的设备的俯视图且其更详细地示出显示屏26和接口装置30 的配置。
包括图1的设备的端视图的图3进一步图示了该图示实施例的配置和 一个端部壳体14的被图示为20D、20H的负荷传感器20之间的侧向间距, 及其相关的负荷传感器垫18D、18H的侧向间距。
所有的八个负荷传感器垫18A—18H的位置的全部细节由图4的底面 图所示,该图表明负荷传感器垫及其各自的负荷传感器理想地沿着手柄 12的纵轴的延长线对称地分布。
使用时,可简单地通过手柄12抓握装置10并随后推向合适的稳定表 面,从而每个负荷传感器垫18A—18H与该表面取得接触。随后可由用户 通过手柄经由该装置和负荷传感器垫18A—18H施加力量,从而施加负荷 给负荷传感器20A—20H(在图中未全部示出),而负荷传感器依次提供 输出信号,该输出信号可按需要予以处理以通过显示屏26给出用户所施 加的力量的指示。
由显示屏26所提供的数据和力量读数可借助于用户接口30予以调整 或改变,用户接口30在所述实施例中包括按钮,该按钮可在需要时用于 导引并选择在显示屏26中呈现的用户接口屏幕。
在此方式下,用户可容易地存放和显示信息,比如先前施加的最大 力量和/或施加该力量的时间长短的历史数据。
现在转到图5—8,这些图示出了本发明的另一个实施例的细节,其 前视图和俯视图类似于图1—4的第一实施例。
相似的特征给以相似的附图标记,可以理解的是,与哑铃相关的设 计包括手柄112、经由手柄112的端部112A装配至手柄处的各端部壳体114 和116、负荷传感器垫118、负荷传感器120、信号配线122、电源/控制与 处理电路124及显示屏126和用户接口130。可以很明显地看出,图5—8的 实施例与图1—4的实施例间的具体差别在于不包括在前的实施例的加长 支撑杆28,并且装置的底侧、即所述的每个壳体部114和116的底侧包括 用于每个壳体部114、116的单个矩形负荷传感器垫118A、118B。
而且,总共采用了十二个负荷传感器垫120,即负荷传感器120A— 120L,且参照图7可以理解,负荷传感器横跨每个壳体部114、116的宽度 方向以三行两列的形式隔开。
从而,每个负荷传感器垫118A、118B与六个负荷传感器120相关联。
由图5—8的装置所代表的本发明的实施例可按照结合图1—4的实施 例所讨论的类似方式使用,并从而实现符合本发明的要求的等长锻炼。
现在转至图9—12,其提供了本发明的又一实施例的前视图和侧视 图,且其包括与前面所讨论的两个实施例的视图相似的视图。
从而,第三实施例的通常的哑铃配置包括手柄212,在手柄212的端 部212A处分别装配有壳体部214、216,且在每个壳体部214、216的下表 面上设有负荷传感器垫218A、218B并与适当的多个负荷传感器220相关 联。
如同图5—8的第二实施例,在图9—12的第三实施例中总共设有十二 个这样的负荷传感器120,其中第一组的六个负荷传感器与负荷传感器垫 218A相关联,而其余一组的六个负荷传感器与另一负荷传感器垫218B相 关联。
信号配线222和关联的控制/电源及处理电路224依旧设于壳体216 中,而且在壳体216上表面也设有如进一步参照图10所示的显示屏226和 用户接口装置230。
同样如图9至12所证实的,第三实施例的装置包括与在第一实施例中 所设的支撑杆28相似的支撑杆228。
而且,用户可以以简单的方式将该装置推向恰当的稳定表面,从而 用户可完成如此前所讨论的等长锻炼程序。
通过在各等长锻炼阶段使用采用了本发明的器械,用户可容易地测 定由正在锻炼的肌肉和/或肌肉群所施加的最大力量。
这种对施加的最大力量的测定可优选地得到增强,即可配置处理/控 制电路及显示装置以存储并接着显示达到的最大值。
于是,即使显示屏26、126、226可能在特定的锻炼形式下不可见, 然而其记录下用户施加的最大力量从而当等长锻炼阶段结束后,用户随 后可以容易地看到所施加的最大力量。
可以理解的是,作用力的指示可以有选择地或额外地包括音频输出 装置,该装置可优选地设置为当达到或超过预定或先前达到的力量值时 提供音频输出。
而且,诸如显示屏26、126、226的视频输出装置可设置为当达到或 超过预定或先前达到的力量值时产生视觉上可辨认的输出。
所述的预定的力量值可按要求预先选择。
在此方式下,在用户只需收听恰当的音频输出而无需查看该装置的 显示屏的情况下,用户可以优选地使用该装置。
现在转至图13,其图示了根据本发明的另一实施例的手持式等长锻 炼装置的透视图。
尽管此实施例的装置提供了与上述几个实施例稍微不同的配置,但 图13实施例与先前实施例的主要不同在于手柄部被设置为相对于装置的 其余部分是可弹性地活动的。
于是,图13具体图示了手持式等长锻炼装置310,其包括在两个从基 座部315向上延伸出来的侧壁部314、316之间延伸的手柄部312。
每个直立的侧部314、316的内壁设有竖直槽317,手柄312的端部通 过竖直槽317延伸且与可竖直滑动的装配块319接合,装配块319可在每个 侧部314、316中上下移动。负荷传感器318设在装置310的下表面上。
图14清楚地图示了此移动,图14表示了图13的实施例的使用状态, 即当由用户(未示出)按箭头A所示的方向推向稳定表面时的状态。
可以理解,装配块319随着手柄312沿着箭头A向装置310的基座区315 推进而在装置的主体内向下运动。装置310的手柄312相对于基座部315允 许运动的最大量存在一定限度。一旦达到此限度,由用户施加的力量的 任何增长就仅传递给装置的负荷传感器。
现在参照图15,其中图示了图13和14的实施例的进一步的细节,图 15示出了装置310的下表面的图解。
如图所示,存在四个负荷传感器318A—318D,它们分别位于装置的 基座区315的下表面的四个的每一个处。
如下所详述,弹性装配的手柄312在其各端与一对加长的可弹性形变 的压缩元件之一相关联,每个所述压缩元件处于侧部314、316中的开口 之内。
图示的这些加长的弹性形变元件之一321A通过位于图15的装置的基 座区315的下表面中的开口323延伸,且如图所示既可接纳于该处也可从 该处移除。一旦完全地插入到开口323中,弹性形变元件321A的上端与可 滑动装配块319的上端表面接合且从而有效地与手柄312接合。
一旦如此完全地插入到开口323中,就可通过滑动可滑动闭合元件 325A使得开口闭合,从而使弹性形变元件321A保持到位。
可以理解,装置的下表面的每个开口(仅图示了其中一个323)与各 自闭合元件325A、325B相关联,且元件325B图示为处于其闭合状态且重 要的是其包含孔327。
通过此孔327可看到弹性形变元件321B的端面,这一点显得特别地重 要,这是由于会用到多个弹性形变元件,而每个元件会根据手柄部312的 运动所提供的弹力/阻力的程度而标记不同的色彩。
现在转至图16和17,提供了图13的装置的纵向横剖面图,并用其来 表示手柄部312与各个加长弹性形变元件321A、321B的正交关系。
可以理解,随着手柄部312按箭头A方向移动(如图14所示),负荷传 感器318A—D上所施加的力量增加。
图17的视图与图14相关是由于手柄部312已经沿着箭头A的方向向下 移动(如图14所见)并且分别压缩两个弹性形变元件321A、321B中的每 一个。
设有阻挡元件从而阻止手柄312沿着箭头A的方向的向下移动(如图 14所见),从而任何随后由用户施加的力量使想要的等长锻炼得以进行。
图13—17所示的实施例证明具有特别的优势,这是由于手柄部312的 弹性移动便于增加用户的舒适度以准备进行等长锻炼。此移动也有助于 用户确认装置被可靠地放置。
当用户接下来返回到用于完成重复性等长锻炼阶段的器械时,而先 前得到的力量最大值未被超过时,该装置可以容易地指示用户返回器材 太早了,并且先前锻炼过的肌肉和/或肌肉群尚未有足够的时间恢复和修 复。
然而,若在下次的等长锻炼阶段超过了先前记录的最大力量值时, 用户可容易地意识到先前锻炼过的肌肉/肌肉群已经得到足够的时间恢 复或修复。通过注意两次锻炼阶段之间允许间隔的时长,用户因此可以 容易地确定其最适宜的休息/恢复/修复周期。
随后的等长锻炼阶段可根据此周期重复进行,从而实现最佳的力量 增长和最好的肌肉发育。
用户可因此容易地监控其正在执行的锻炼制度,从而以最有效的方 式继续进行锻炼并实现力量的增长和肌肉的发育。
当然可以理解的是,本发明不限于前述的例子的细节。
例如,根据该装置被抓握的方式以及与实施等长锻炼时所面对的表 面之间的接合方式,可以将手持式装置设置为任何认为合适的形状和/或 配置,且从而达到在该装置内可能的压力增加的适当范围。
当然,所述的多个实施例的不同特征可根据需要进行任何组合,且 该装置的竖直和/或横向尺寸以及参照图13—17的手柄部的移动的最大 行程可按需要设置。
具体地,尽管装置可以设有也可以不设有可活动的手柄,但这里公 布的先前的实施例可在需要的时候设置可活动手柄。
应当理解的是,在此使用的术语—负荷传感器应包括任何形式的元 件,例如测力元件和负荷/测力传感器以及任何诸如出现于电子秤中的任 何装置,而无需考虑所采用的传感元件的形式。
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