本发明专利技术公开了一种三维无氧锻炼装置，包括：安装在底座上的座位；分别倾斜地安装在底座左右两侧以在座位前面形成角度（ａ）的手柄连杆机构；安装在手柄连杆机构前端的轴承座；以可旋转的方式安装在手柄轴上的第一、第二手柄架；固定在第一手柄架和轴承座之间的手柄侧杆，其固定方式使得相对于第一手柄架形成一预定角度；以及辅助连杆机构，其通过球窝接头连接在手柄侧杆的上端，并且通过球窝接头安装在固定到底座前侧下端的固定杆的下端，以形成距离（ｄ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种三维无氧锻炼装置，其能够获得人体所需的三维运动轨迹中的稳定性，更具体地说，涉及一种三维无氧锻炼装置，其应用一种简化连杆机构的概念(但不是本专利技术的专利技术人以前申请的韩国专利申请第10-2001-0059174号和第10-2001-0078712号所公开的四杆连杆机构的概念)，以保证用于锻炼人体各个区域中每一个区域的三维运动轨迹的安全，从而提高耐用性，降低制造成本，并实现各种运动轨迹，这些都是三维锻炼的优点。此外，本专利技术涉及一种三维无氧锻炼装置，该装置可以提供一种新的锻炼方法，以克服本专利技术的专利技术人于2002年5月17日和2002年5月27日申请的韩国专利申请的许多局限，其基本构造形式包括球窝接头的摆动角度范围、手柄的角运动范围，以及连杆机构水平轨迹的变形等。
技术介绍
如美国专利第5769757号的图7、图9a和图9b所示，采用简化连杆机构概念的锻炼会对锻炼者的手腕、前臂和肩部施加很大的负荷，在将手柄的角运动简单地施加到人体时，这种锻炼可能会导致伤害危险，这是因为手柄的角度受简化连杆机构的角运动的影响。因此，采用简化连杆机构概念的锻炼无法获得安全性和多样性，而这些都是三维运动轨迹的特点。下面将更详细地说明采用简化连杆机构概念的锻炼的缺点。由于手柄轴和手柄的下端彼此直接连接在一起，并成“L”型的直角，因此手柄的角度受手柄连杆机构的角运动的影响。所以，如图9b所示，在运动的起点和终点处形成角度g和g’，因而，手柄与人体的运动方向不是直角，如本专利技术的专利技术人以前申请的专利的图8a和8b所示，以及美国专利第5997447、5989165和6071216号的附图所示。因此，由于在锻炼者的手腕、前臂和肩部上施加了很大的负荷，故现有技术难以提供安全的三维锻炼。其原因在于四杆连杆机构的第三连杆机构的运动不受第一、第二连杆机构的角运动的太大影响，但是简化连杆机构概念的角运动实际上被转换为手柄的角度。更详细地说，简化连杆机构概念的三维锻炼在实际锻炼方面有局限，但由于手柄在轴承上空转，如图13所示，因此可应用于人体预定运动区域的康复项目。日本专利(示于图13中)的术语“日本Tottori-ken初始负荷机器”源于以下事实当运动范围被分为如图14所示的三部分——初始部分(I)、中间部分(II)和最后部分(III)——时，运动范围仅应用于初始主要部分(I)。在采用简化连杆机构概念的锻炼中，从手柄的结构来看而不考虑该连杆机构角运动的特征，提供空转的日本专利的主负荷机器比美国专利第5769757号更实用，可以提供安全锻炼(尽管是在一个受限区域内运动)。如图7所示的手柄轴与手柄端部彼此直接连接在一起的L型手柄实现了如图9a和图9b所示的人体凸形运动轨迹，因此无法实现人体所需的凹形运动轨迹。当手柄的端部直接连接到手柄轴时，凸形轨迹是手柄典型角运动的特征之一。如图4所示，由于手柄的一侧必须直接连接到手柄轴以获得凹形轨迹(这是人体的三维运动轨迹的多数情况)，L型手柄显示出在实现人体三维运动轨迹方面的局限性。正如美国专利第5967954、5562577、5997447和5582564号所公开的情况，最近进行了大量研究和试验来开发锻炼装置，以便实现人体所需的运动轨迹以及安全和稳定的手柄角度。如图10所示，现有技术由于受限球窝接头的摆动角度(40～50度)而在实现人体所需的60至120度扭转角度方面有局限，这是因为球窝接头安装在辅助连杆机构的水平方向上。也就是说，如图2和图6所示，由于球窝接头在进行圆周运动的垂直方向上具有有限的摆动角度(40～50度)，因此球窝接头只能通过适合角运动方向的轴向安装来保证角运动的安全。此外，如图7所示，用于角运动的手柄侧杆没有与手柄一起整体安装，而是必须相对于手柄，从轴承套安装。如图11所示，如果手柄侧杆相对于手柄架从轴承座安装，则必须将位于辅助连杆机构下端部的球窝接头连接点移到一个低于手柄连杆机构的轴的位置，以获得手柄的适当角度。在此情况下，由于必须缩短手柄连杆机构的长度，或者加长辅助连杆机构，假定人体的高度为160～190厘米，臂长为45～80厘米，因此当加长锻炼装置或者缩短手柄连杆机构时，手柄连杆机构将以基本运动轨迹进行大量角运动(V、V’)，于是人体可能显示排斥症状。具体地说，如果辅助连杆机构长于手柄连杆机构，如图12a所示，在区域x中，手柄的角运动距离y将连续增大，但如果缩短辅助连杆机构，如图12b所示，角运动距离y将连续减小，因此辅助连杆机构的长度可以对人体的三维运动轨迹和凸形或凹形运动轨迹(从俯视角度来看)的形成产生影响，如图5所示。因此，辅助连杆机构的长度必须与手柄连杆机构的长度相当或短于手柄连杆机构的长度，以获得手柄的平滑或均衡角动量，并实现稳定的运动轨迹。如果辅助连杆机构长于手柄连杆机构，则由于手柄的角运动快速增加，运动范围(a)随着人的体形而变化，因此难以提供适当的运动轨迹。除了手柄连杆机构与辅助连杆机构之间的距离(d)之外，辅助连杆机构与手柄连杆机构必须不受任何因素的影响。如图17至图21所示，当使用十字接头时(它是本专利技术的构件之一)，手柄侧杆必须非常接近辅助连杆机构。否则，由于辅助连杆机构必须较长，并且下侧杆的位置必须降低，因此十字接头的下杆具有复杂的结构，在逐步应用角运动位移方面存在许多限制。此外，现有技术在实现三维锻炼的运动轨迹方面效率很低，其原因在于没有用于各种运动轨迹的装置(如手柄架A和手柄架B，本专利技术稍后将对其进行说明)，而这是三维锻炼的最大优点，而且没有用于以适当角度轴向固定手柄轴的构件。也就是说，美国专利第5769757号只是简单的机械锻炼，而没有考虑人体的三维运动。简化连杆机构需要若干基本元件，用于实现类似于四杆连杆机构的手柄的安全三维运动轨迹。首先，如图3和图4所示，如果手柄在进行角运动时形成预定运动轨迹，则必须使手柄的角度与人体的力量方向垂直，或者根据人体的需要设定。第二，为了改进人体上部或下部的目标肌肉的三维锻炼，如图2所示，由于两臂运动的基本运动轨迹必须是梯形的而不是水平的，因此具有角度a或a’的手柄连杆机构的另一端必须进行梯形运动(从俯视角度来看)。第三，三维锻炼装置必须弹性地应用手柄的凸形或凹形轨迹，而不是简单的圆周运动轨迹，以便对目标肌肉进行适当的锻炼，因为本专利技术不是为简单关节运动提供的，而是为人体上部或下部的多关节运动提供的。因此，手柄的端部不可直接连接到手柄轴，但第一、第二手柄架必须以预定角度连接到手柄轴和手柄。也就是说，如果手柄没有直接连接到手柄轴，则该装置可以在各种应用中促使形成安全、一致的运动轨迹。本专利技术可以解决由于传统二维锻炼装置的单一运动轨迹而导致的超负荷问题，并通过安装多个手柄来实现各种运动轨迹，从而获得有效的肌肉增长。为了解决现有技术的问题，下面将说明简化连杆机构概念的一个基本设置。为了安全地设置手柄，如图2所示，必须将手柄连杆机构安装成梯形，此时，角度a和a’具有最大效果，因为手柄轴和第一、第二手柄架以角度θ相互固定，如图4所示。因此，在运动起点S，将该手柄设置为与运动方向垂直，如图3所示，扭转量大约为60～120度。角度θ和a及a’是在运动终点f的偏差，如图4所示，所以该运动以与运动方向成直角结束，或者以人体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三维无氧锻炼装置，包括：Ⅰ型底座（２）；安装在该Ⅰ型底座（２）上表面的塔架（３）；安装在底座（２）上的座位（４）；分别通过轴承（６）倾斜地安装在底座（２）左右两侧的手柄连杆机构（５），其安装方式使得在座位 （４）之前形成一个角度ａ，因此手柄连杆机构（５）能够在前后方向上进行角运动；安装在手柄连杆机构（５）前端的轴承座（７）；以可旋转的方式安装在手柄轴（１０）上的第一、第二手柄架（８、９），连接到手柄轴（１０）的第一手柄架（８） ，以角度θ连接到手柄轴（１０）的第二手柄架（９）；固定在第一手柄架（８）和轴承座（７）之间的手柄侧杆（１１），其固定方式使得相对于第一手柄架（８）形成一预定角度；以及辅助连杆机构（１２），其通过球窝接头（１３）连接在手柄侧杆 （１１）上端，并且通过球窝接头（１３ａ）安装在固定到底座（２）前侧下端的固定杆（１４）的下端，以形成一距离（ｄ）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔润皙，
申请(专利权)人：崔润皙，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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