健身器材

摘要

披露了一种健身器材，包括布置成可抵抗阻力绕大体垂直的轴线以大体水平的弧线运动并且抵抗阻力绕大体水平的轴线以大体垂直的弧线运动的操作部件，从而为转体和卷腹锻炼提供旋转往复运动。阻力可以由单向可调节液压支柱提供。一个实施例包括被布置和配置成分别锻炼躯干、腹部、胸部、肩部和腿部肌群的五个单独的锻炼模块，所述肌群锻炼模块被布置成由用户从单一座姿来操作。

权利要求

1.一种健身器材，包括：

i)座位；

ii)阻力装置；

iii)操作部件，其被限制为抵抗由所述阻力装置提供的阻力绕大体竖直的轴线以大体水平的弧线运动，并且抵抗由所述阻力装置提供的阻力绕大体水平的轴线以大体垂直的弧线运动；由此为转体和卷腹锻炼提供旋转往复运动；其中：a)所述大体竖直的轴线穿过或靠近所述座位的后边缘区；

b)所述大体水平的轴线定位在所述大体竖直的旋转轴线的前方；

其特征在于：

iv)所述健身器材包括框架和至少五个锻炼模块，其中每个模块均包括：a)枢转连接到所述框架的托架、

b)在所述托架与另一个托架或所述框架之间作用的双向流体阻力装置以及c)附接到所述托架的操作部件；每个操作部件适当地成形，以由用户借助于有待锻炼的肌群来操作。

2.如权利要求1所述的健身器材，包括转体模块、卷腹模块、胸部推举/坐式划船模块、肩部推举/高位下拉模块以及腿部伸展和卷曲模块。

3.如权利要求1或2所述的健身器材，其中所述操作部件包括手把、手柄或腿杆。

4.如权利要求2所述的健身器材，其中：

i)所述转体模块包括一对手柄，其中在所述转体模块中，所述一对手柄中的每个均被限制为可抵抗双向流体阻力绕所述大体竖直的轴线以所述大体水平的弧线运动；

i i)所述卷腹模块包括所述一对手柄，其中在卷腹模块中，所述一对手柄中的每个均被布置成可抵抗双向流体阻力绕所述大体水平的轴线以所述大体垂直的弧线运动；

i i i)所述胸部推举/坐式划船模块包括另一对手柄，其中在胸部推举/坐式划船模块中，所述另一对手柄中的每个均被布置成可抵抗双向流体阻力绕大体水平的轴线以大体垂直的弧线运动；

iv)所述肩部推举/高位下拉模块包括手把，其中在肩部推举/高位下拉模块中，所述手把可抵抗双向流体阻力在大体垂直的平面中移动；

以及

v)所述腿部伸展和卷曲模块包括腿杆，其中在腿部伸展和卷曲模块中，所述腿杆可抵抗双向流体阻力绕大体水平的轴线以大体垂直的弧线旋转。

5.如权利要求4所述的健身器材，其中双向流体阻力由包括所述阻力装置的可调节液压或气动支柱来提供。

6.如权利要求5所述的健身器材，其中所述可调节液压或气动支柱包括相对的、独立可调节的单向支柱。

7.如权利要求6所述的健身器材，其中所述可调节液压或气动支柱包括成对相对的、独立可调节的单向支柱。

8.如权利要求5所述的健身器材，其中所述健身器材具备计算机控制的显示器。

9.如权利要求8所述的健身器材，其中所述计算机被编程以显示一系列的锻炼程序，所述锻炼程序至少指定有待使用的锻炼模块和用于所述可调节液压或气动支柱的锻炼程序适当设置。

10.如权利要求8或权利要求9所述的健身器材，其中用户生理特征传感器被连接到所述计算机控制的显示器上，并且所述计算机控制的显示器被编程以监控用户生理特征并根据其修改所显示的锻炼程序。

说明书

健身器材

[0001] 本发明涉及用于抗阻力训练或强度训练的健身器材，一个方面，其涉及转体健身器材，并且另一个方面，其涉及并入了转体锻炼的多个肌肉心血管健身器材；主要但非排他地用于家庭使用。

背景技术

[0002] 心血管锻炼也称为有氧锻炼，其中氧气由心脏以增加的速率持续运送到肌肉。其涉及如腿部肌肉的大肌肉并且有助于使得心脏和肺更加强壮；其还可以降低血压和燃烧卡路里，从而有助于减肥。

[0003] 为了使心脏得到适当的锻炼，需要通常通过测量心率来监控的某个强度的心血管锻炼。每个人都具有静息心率，即在休息的时候的心率。每个人还具有最大心率，即心脏可以在给定时间内跳动的最大次数，通常以每分钟心跳次数来测量。“目标心率区间”是被认为提供良好心脏锻炼的最佳心率的心率范围，此范围在最大心率的50％至85％之间。

[0004] 已知设计用来锻炼特定肌群的器材，其包括：

[0005]

[0006] 提供双向阻力(优选地为液压或气动的)的器材使用往复(推/拉)运动同时锻炼相对的肌群。

[0007] 锻炼肌群的组合的器材也是已知的。

[0008] 一种类型具有分布在器材周围的不同健身站(exercise station)，并且具有作用于可变配重片上的缆绳和滑轮系统。每个站具有通过缆绳和滑轮系统连接到配重片的配件，并且其被设计成与用户身体的特定部位合作，由此使得用户能够对抗配重片以锻炼给定肌肉。此抗重量器材仅提供与被拉砝码的重量和惯性成比例的单向阻力。

[0009] 另一种类型的健身器材使用相对作用的成对可调节伸缩液压支柱，以便为躯干和腿部肌群锻炼提供双向阻力模块。用户保持坐在相同的位置(站)中以接近肌肉锻炼模块。伸缩液压支柱的优点在于提供与支柱被压缩/伸展的速率成比例的阻力；在低速率时，阻力基本上恒定并且适合塑造肌肉强度和质量(肥大)的锻炼，并且在高速率时，阻力增加从而训练有氧耐力。

[0010] 这种类型的器材的一个实例是边缘健身极限组合多功能健身房(Edge Fitness Extreme Combo Multi gym)，其提供布置成可从单个站操作的用于胸肌和斜方肌(上背)、股四头肌和后大腿肌肉(腿筋)、三角肌和背阔肌肌群的三个锻炼模块。

[0011] 另一种液压多功能健身器材还提供布置成可从单个站操作的用于股四头肌和后大腿肌肉(腿筋)、三角肌和背阔肌，以及蝴蝶肌和后三角肌肌群的三个锻炼模块。

[0012] 股和后大腿是最大的肌肉，并且对于有效的心血管锻炼来说，包括这些肌肉是必不可少的。

[0013] 现有技术

[0014] 文件WO 2008/152627A2(2008年12月18日–KLEINMAN)披露：

[0015] “在第一个方面，本发明是用于允许用户执行多个锻炼的液压健身器材。本发明的健身器材的特征在于，压力释放机构是这样的机械机构，其允许以预定最小阻力从健身器材拉出缆绳，而与从健身器材拉出缆绳的速度无关。液压健身器材的一些实施例适于允许用户仅做同心(正)功并且其他实施例适于允许用户做同心(正)功或离心(负)功。本发明还是包括液压健身器材的设备。本发明的健身设备可以包括用于用户在执行锻炼时坐或躺在上面的健身长凳，以及健身器材和健身长凳固定于其上的平台。”[摘要][0016] 所描述的器材依赖于与旋转液压泵、液压引擎或线性液压泵的拉绳连接；用户根据将要锻炼的肌肉来调整位置和拉绳的附接点。

[0017] 文件WO 2010/109383A1(2011年9月30日-KONINKLIJKE PHILIPS ELECTRONICS N.V.)披露：

[0018] “一种方法，包括结合交互程序监控执行身体活动的用户的生理特征；以及基于监控到的生理特征来调整程序的一个或多个参数。”[摘要]

[0019] 文件CA 2,103,013A1(1993年11月12日-BRIAN KOCHAN)披露了通过提供在基本上平行于地面的平面中并绕平行于用户脊柱的轴线旋转的臂部运动来锻炼用户的上身的健身器材。用户旋转附接到从位于用户前面的可旋转轴延伸出的一对悬臂式杆的手柄。该手柄在旋转期间沿线性径向方向自由枢转和移动。

[0020] 文件US5094449(STEARNS)披露了用于包括卷腹、摆动和扭动的腹部锻炼的设备。砝码22提供仅作用在一个方向上的可变阻力。臂手柄64和护肘部件344、346附接到卷腹框架310，该框架可绕由摆动框架部件266、268、270承载的侧向水平轴线300旋转，摆动框架部件266、268、270可绕由扭动框架68承载的前后向水平轴线200旋转，扭动框架68可绕垂直轴线100旋转。

发明内容

[0021] 根据本发明的最广泛方面，健身器材包括权利要求1中指定的特征。

[0022] 阻力可以是摩擦的、弹性的或流体的，诸如分别由摩擦垫、弹性橡胶带、线圈弹簧或者气动或液压支柱提供。

[0023] 优选地，健身器材包括布置和配置成抵抗双向流体阻力以分别锻炼躯干和主肌群的单独的锻炼模块；肌群锻炼模块优选地布置成由用户从坐在座位上的单个姿势来被启动。

[0024] 在一个优选实施例中，锻炼模块包括：

[0025] i)转体模块，其中一对手柄被布置成可抵抗双向流体阻力绕大体垂直的轴线以大体水平的弧线运动；

[0026] ii)卷腹模块，其中所述一对手柄被布置成可抵抗双向流体阻力绕大体水平的轴线以大体垂直的弧线运动；

[0027] iii)胸部推举/坐式划船模块，其中另一对手柄的每个均被布置成可抵抗双向流体阻力绕大体水平的轴线以大体垂直的弧线运动，臂可单独运动；

[0028] iv)肩部推举/高位下拉模块，其中手把可抵抗双向流体阻力在大体垂直的平面中旋转；以及

[0029] v)腿部伸展和卷曲模块，其中腿杆可抵抗双向流体阻力绕大体水平的轴线以大体垂直的弧线旋转。

[0030] 我们已经发现，通过使用每个肌群中的相对肌肉推拉单向阻力模块来从本质上持续地锻炼所有主肌群是特别有益的，因为：

[0031] a)心血管锻炼分布在所有主肌群之间，这使得即使在一个特定肌肉对疲劳的情况下心血管锻炼也能持续；

[0032] b)使用根据本发明的器材的锻炼程序为所有主肌群提供平衡锻炼。

[0033] 根据本发明的健身器材还提供更完整的肌肉强化、克服了获得必要的目标心率(燃脂率)所需的一个肌群的重复锻炼造成的用户厌倦，并且比已知的家庭健身房器材更紧凑。

[0034] 先前描述的已知液压多功能健身器材限于较少数量的主肌群。使用现有技术设备来锻炼所有主肌群需要最少四个不同的锻炼站。

[0035] 本发明的一个优选实施例包括框架和五个锻炼模块，每个模块包括枢转连接到框架上的托架、在托架与框架或另一个托架之间作用的双向流体阻力装置、以及附接到托架上的操作部件，每个操作部件适当地成形以由用户借助于有待锻炼的肌群来操作。操作部件可以是手把、手柄或腿杆。

[0036] 与上述三个模块的健身器材不同，根据本发明的此实施例的健身器材在一个器材中独特地结合了五个锻炼模块，分别用于胸大肌和胸小肌/肱三头肌/三角肌、胸肌/斜方肌、腹直肌/竖脊肌、三角肌/背阔肌、股四头肌/后大腿肌(腿筋)肌群。双向阻力和枢转托架使得每个主要肌肉能够抵抗为该肌肉定制的特定阻力而得到锻炼，并且使得给定肌群的肌肉能够得到反向锻炼。锻炼模块可以单独或组合操作。

[0037] 在另一个实施例中，提供计算机控制的显示器。

附图说明

[0038] 附图中将通过实例示出本发明的以上和进一步的特征，其中：

[0039] 图1是示出根据本发明的一个实施例的用于健身器材的转体和卷腹模块的前视图；

[0040] 图2是对应于图1的平面图；

[0041] 图3对应于图1，其中转体模块向左转；

[0042] 图4对应于图2，其中转体模块向左转；

[0043] 图5对应于图1，其中转体模块向右转；

[0044] 图6对应于图2，其中转体模块向右转；

[0045] 图7是图1的健身器材的侧视图，其中卷腹模块处于开始位置；

[0046] 图8对应于图7，但其中卷腹模块处于中间位置；

[0047] 图9对应于图7，但其中卷腹模块处于最终位置；

[0048] 图10是根据本发明的另一个实施例的组合式健身器材的侧视图，该器材具有转体、卷腹、胸部推举/坐式划船、肩部推举/高位下拉以及腿部伸展和卷曲模块；

[0049] 图11是图10的健身器材的反向侧视图；

[0050] 图12是图10的健身器材的前视图；

[0051] 图13是图10的健身器材的后视图；

[0052] 图14是图10的健身器材的平面图；

[0053] 以及

[0054] 图15是图10的健身器材的下平面图。

具体实施方式

[0055] 图1至9展示了一种健身器材，其包括具有向上延伸的直线框架12的叶状底座10。垂直柱14安装到框架的顶部并且承载固定用于给定用户的座位16；然而，柱14可以是高度可调的，例如以适应不同的用户。J形立柱18具有在立柱底部的轴环20，其承载在座位柱14后面的轴颈连接(journalled)在框架12中的轴22。因此，轴22的旋转轴线大体垂直地延伸穿过座位16的后边缘区。立柱18向后延伸并且随后在座位16后面垂直向上延伸并且承载水平横梁24。臂26和28分别从横梁的两端向前突出，超过轴22的轴线；一个臂26还在30处向后并且向下延伸。

[0056] 摇架32具有横杆34，所述横杆在其末端处具有一对向上延伸的臂36和一对向下且向前延伸的腿38。腿38的前端轴颈连接到臂26、28的前端，从而可在垂直平面中旋转。摇架32的绕臂26、28的前端的水平旋转轴线因此位于轴22、立柱18和立即附接结构的大体垂直的旋转轴线的前方。如图1至7中所示，摇架横杆34可以搁靠在立柱18的顶部。

[0057] 横杆联接摇架36的自由端，并且承载头枕40。一对钩形手柄42从摇架横杆的两端向上升并且随后向下伸。

[0058] 垂直轴22具有在框架12内可水平地旋转的链齿轮44(图7至图9)。另一个链齿轮46轴颈连接到框架，在轴链齿轮44的前方并且与其水平对齐。滚子链(未示出)联接两个链齿轮。一对相对的单向液压支柱48枢转地直径向(diametrically)附接到齿轮46，其中支柱的液压缸端枢转地附接到底座10。每个支柱48的阻力是单独可调的，这样使得在每个旋转方向上移动立柱18和所附接的结构所需的作用力分别可调。

[0059] 一对相对的单向液压支柱50、51具有枢转连接到曲轴54的两端的各自的活塞杆52、53，所述曲轴54固定以与臂38一起旋转；支柱50和51的本体枢转连接到臂延伸部30的后端。

[0060] 在用于转体锻炼时，用户坐在座位16上、抓住手柄42并且交替地紧缩外斜肌来摆动包括J形立柱18、水平横梁24、臂26和28、摇架32、臂36和腿38的组件56，以使其绕垂直轴22以水平弧线旋转。此旋转由链齿轮44和滚子链传递到另一个链齿轮46。另一个链齿轮46的旋转抵抗支柱被调整而产生的阻力，将活塞杆中的一个压缩到相应支柱48中。单向的另一个支柱不提供阻力。组件56在另一个方向上的旋转抵抗支柱被调整而产生的阻力，迫使另一个活塞杆进入另一个相应支柱48中。可以用胸背心代替摇架32，以已知的方式。

[0061] 在用于卷腹锻炼时，用户握住手柄42并且通过紧缩腹直肌来拉下手柄42。这使臂36绕腿38与臂26之间的水平枢轴以垂直弧线旋转，以压缩支柱51。因为穿过枢轴的水平轴线位于略高于座位16的用户支撑上表面并且在轴22的大体垂直轴线的前方，所以在卷腹过程中并且当然后再次挺直时，用户的头/颈在整个运动过程中能够舒适地靠在头枕40上，同时摇架32和相关结构绕此单个水平轴线往复地枢转。在使用设备时，当坐直时，用户脊柱的s形曲线大体上朝轴22的轴线对中。当用户向前弯曲进行卷腹时，颈和胸的椎骨向前并向下的旋转程度稍大于腰椎，这样使得当达到卷腹过程的最低点时腰椎被反转并且整个脊柱呈现弓形弯曲。已经发现，将穿过腿38与臂26之间的枢轴的水平轴线定位在轴22的旋转轴线前方，允许在卷腹过程中脊柱的向下且随后向上弯曲的运动中用户的颈部弯曲部分保持与头枕的舒适接触，尽管事实上摇架32和其相关结构是可移动地安装到立柱18的，且其相关结构是沿着单个水平枢轴的。这种安装布置还在立柱18后方留下净空间，该空间可以有利地用以容纳如以下描述的另外的锻炼模块。当用户不再卷腹再次挺直时，他们收缩其竖脊肌并且推顶头枕40和/或向上推手柄42；此作用力由可独立调节的支柱50抵抗。因此，腹直肌和竖脊肌感觉到的阻力可以分别独立地定制。

[0062] 图10至16展示组合式健身器材，其将图1至9所示的上述实施例的转体和卷腹模块与胸部推举/坐式划船、肩部推举/高位下拉和腿部拉伸和卷曲模块组合。

[0063] 胸部推举/坐式划船模块包括一对大体垂直的臂58，所述每个臂58附接到轴颈连接至垂直支柱62的水平轴60；其将框架12的前部与底座10桥接。在每个垂直臂58的顶部具有手柄64。一对单向液压支柱66具有枢转连接到相对的曲轴70的活塞杆68，所述曲轴70是枢转连接的以与臂58一起旋转。

[0064] 用于胸部推举时，用户握住并推动臂58末端处的手柄64，紧缩胸大肌，于是臂58绕水平轴60以垂直弧线向前枢转，从而压缩液压支柱66中的一个；另一个支柱不提供阻力。

[0065] 用于坐式划船时，用户握住并拉动手柄64从而紧缩胸小肌/肱三头肌/前三角肌，于是臂58绕水平轴60以垂直弧线向后枢转，从而压缩液压支柱66中的另一个；所述支柱中的一个不提供阻力。

[0066] 使得臂独立地枢转并且为每一个臂提供其自己的一对单向液压支柱(其具有枢转连接到相对的曲轴的活塞杆，所述曲轴是枢转连接的，以与那个臂一起旋转)将使得能够单独使用臂，从而在每个旋转方向上提供独立阻力。

[0067] 肩部推举/高位下拉模块包括在框架12的后部的蜿蜒的、固定的向上延伸部72、74。由相对的C形侧板形成的框架74固定在延伸部72上方。摇臂87(图10中虚线所示)位于框架74的下缘(lower limb)内并且可绕水平轴线76枢转。具有握把80的形状类似于自行车悬垂车把(drop handle bar)的手把78包括在88处水平地枢转连接到框架74的顶部84的圆形装配部82。联接杆86在一端处枢转连接到圆形装配部并且在另一端处枢转连接到摇臂87的一端。一对单向、可独立调节阻力的液压支柱90、92的活塞分别枢转连接到摇臂87的两端，从而枢转连接到枢轴76的两侧。液压支柱90、92的本体枢转连接至向后延伸的框架部件89。

[0068] 用于肩部推举锻炼时，用户握住并推动手把78从而紧缩三角肌，手把78抵抗支柱92的阻力绕水平轴88以垂直弧线向上旋转。

[0069] 用于高位下拉锻炼时，用户握住并拉动手把78从而紧缩背阔肌，手把78抵抗支柱90的阻力绕水平轴88以垂直弧线向下旋转。

[0070] 腿部伸展和卷曲模块包括水平地枢转连接到框架12前部的摇臂94。带衬垫的横向腿杆96和98随摇臂94的前端水平地枢转，并且另一个带衬垫的横向腿杆100跨框架12的前部水平地固定。钟状曲轴102水平地枢转连接到固定的向上延伸部72。推杆104在一端处枢转连接到摇臂94并且在另一端处枢转连接到钟状曲轴102。一对单向液压支柱106和108具有枢转连接到钟状曲轴102的两端的活塞杆110和112，并且支柱本体枢转连接到框架部件89。

[0071] 在用于腿部卷曲锻炼时，用户坐在座位16上，其膝盖钩在横杆100上并且脚踝在横杆96与98之间穿过。收缩后大腿肌(腿筋)使得小腿抵抗横杆98并且抵抗支柱108的阻力以向下的垂直弧线绕横杆100旋转。

[0072] 在用于腿部伸展锻炼时，用户坐在座位16上，其膝盖钩在横杆100上并且脚踝在腿杆96与98之间穿过。收缩股四头肌使得小腿抵抗腿杆96并且抵抗支柱106的阻力以向上的垂直弧线绕腿杆100旋转。

[0073] 健身器材还具备计算机控制的显示器114。计算机被编程以显示一系列的锻炼程序，所述程序至少指定有待使用的锻炼模块和用于支柱的锻炼程序适当设置。可以提供连接到计算机控制的显示器上的用户生理特征传感器(诸如血压或脉搏监控器)并且计算机控制的显示器被编程以监控用户生理特征并根据其来修改所显示的锻炼程序。例如，可以连接血压监控器以显示与关于特定锻炼或锻炼组的锻炼强度有关的心率。