专利名称：锻炼器械的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于锻炼人体肌肉组的方法，在该方法中借助至 少一个振动板使得振荡被施加到人体内。此外本发明涉及一种实施本 方法的带有振动单元的装置，振动单元带有至少一个振动板、至少一 个用于将振荡施加到振动板内的振荡发生器、以及至少一个用于控制 振动板的振幅的控制单元。
背景技术：
比如从WO 02/05384 Al中已知一种类似的方法和装置。该文件公 开一种利用基座平台引起人体振动的装置，振动板以可摆动的升降台 的形式设置在该基座平台处。为了达到锻炼的目的，练习者站立在振 动板上并能够握紧安装于基座平台、位于振动板两侧的扶手。这时将 振动板置于振动状态，那么带有低振幅和频率的振动就会通过人的足 底而被引入到人的下肢并在那里引起肌肉反射。由此使得小腿肚、大 腿和/或臀部区域内的肌肉组受到刺激。
该系统的缺点是，这样的锻炼必须以人体直立站姿进行，因为一 方面只有通过人体自重才能获得人脚和振动板间的持续性接触，另一 方面为了施加振动，振动板必须与基座有固定接触。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种类似本文开始所描述的方法和装 置，使得锻炼借助振荡的施加在平躺的人处也能够进行。
该任务按照发明通过下述得以解决，人平躺进入一个水平设置的 低压室，其在低压室内的位置是这样确定的锻炼者身体至少一部分
要位于该低压室的外面，并且锻炼者的双脚能够抵到垂直设置在低压 室内的振动板，然后在低压室内设置一个低于环境压力的压力，以便 于锻炼者因此被拽向振动板，然后将振动板置于振荡状态下并将产生 的振荡引入锻炼者的身体中。
出于以上原因，本发明的构思是，通过低于环境压力的压力而创 造一个压力，该压力用于振荡的施加，它应在振动板的方向上并达到 给锻炼者施加振荡所必须的力量，由此使振荡的施加在平躺位置中也 成为可能，而且通过适当的措施使得振荡没有固定的底面接触也能够 被引入人体，并且通过适当的减震阻止寄生振荡传播到基架上。
此外，借助这一低于环境压力的压力，血液被聚集到位于低压室 内的身体部分，由此刺激人总的血液循环并激活植物神经系统。提高 神经系统中的交感神经分支的活性，不仅提高脉搏也可提高心脏的收 縮力。此外也可使得身体组织液在低于环境压力的压力范围之外被重 新分配。皮肤的淋巴液或者组织间隙液在皮下组织中恢复活动并通过 被刺激的血液循环重新分配。最终使得中间细胞量增大并使得微观供 血与宏观供血在下肢中被提高。通过植物神经系统的反射，也增大了 血浆量。举例来说，疾病引起长时间的躺卧而导致锻炼者的液体代谢 或血液循环受到千扰，使用这种方法能够稳定锻炼者的液体代谢和血 液循环系统以及实行一种新形式的淋巴引流疗法。本发明方法也相应 适用于新陈代谢失常、超重及蜂窝织炎的疗法或者用于血液循环的刺 激。
为了达到最理想的锻炼效果，本发明使用传感器来检测振动板的 振荡幅度以及在低压室内设置的压力并利用一个控制单元来协调彼此 的压力。此协调可以例如通过振动板的振幅调整与低压室内的控制压 力相关来实现。另外在使用期间可以让压力搏动，以至于本发明方法 或者本装置可以作为外部淋巴流剌激器使用。
个别肌肉组优选在治疗周期内锻炼，其中一个治疗周期包括低压 室内低于环境压力的压力的设定和以在一个给定的振荡周期内振荡的 产生。
一个治疗周期可以持续4分钟，其中，当设置的压力达到低于 环境压力的最大压力之后，振荡周期立刻开始。在总的治疗周期内， 在低压室内的压力在任何时刻不会大于环境压力。
一个优选的发明实施例中，在一个治疗周期的开始，设置一个能
够达到环境压力以下一60mmHG的差压，并在治疗周期中将压力从这 一水平连续提高，因此在治疗期间会出现锯齿型压力分布。由于皮肤、 肌肉组织、以及深层动脉周边的静脉血管壁的弹性差别，使该压力分 布在不同的压力下调动了血液及淋巴液。皮肤表面附近的血管壁比起 在深层中有弹性的部分(例如腿横截面的中间)更加牢固并且坚硬。 此外脚踝区域的皮肤例如比臀部高度的皮肤坚硬。随着下降的压力， 深处的有弹性的静脉首先扩张。血液和淋巴液由此从皮肤被重新分配
到深处血管中。并且随着渐增的压差，最终到达一60mmHG时，在足 部区域的静脉和淋巴管也扩张，由此血液和淋巴液被分配到双脚。如 果压差在低压室内减小，那么血液和淋巴液就会向心脏移动。因为在 血管和淋巴管内存在如同阀门般作用的瓣膜，所以通过压力脉动，血 液和组织液会被重新分配并小心翼翼地向心脏方向积聚。
本发明的又一个优选实施例中周期性地生成振荡，特别是频率从 15 Hz到25Hz的振荡，振荡周期可以持续到2分钟。
根据锻炼者的身体状况， 一个完整的练习可以包括两到八个治疗 周期。
通过血液循环和新陈代谢的刺激会形成热量。为了冷却的目的可 以引导气流穿过低压室。尽管压力比例是变化的，按照目的还是能够 使得低压室内的气流保持连续。另外，排出的气流需要在顾及泄漏气 流的情况下被测量，该泻漏气流例如能够形成在锻炼者和低压室之间
的过渡部分处。空气供应相应地通过一个调整阀控制，以保证总的气 流的恒定，该调整阀的横断面可是任意的。从而能够导出在锻炼期间 由病人而形成的热量。排出的气流可以被进一步用于冷却低压室外的 电子元件并且避免过热。
为了能够保证锻炼过程中锻炼者的有机体稳定性，在一个实施例 中考虑了在总的锻炼过程中去测量和监控人体生理参数，如心跳、血 压相关物和肌肉能量。
本发明的另一个实施例中，通过振荡的施加来充实并支持肌肉的 强化，振荡的施加借助一个电子的肌肉刺激装置。为此使用了电子电 流脉冲，其将引起肌肉纤维的收縮。借助电极带入人体的电流还能够
有针对性地引起局部肌肉的收縮一也被称作电子肌肉刺激(EMS)。 通过肌肉组的收縮会提高血液流动和新称代谢，以至于可以强化局部 肌肉并且可以分解特定问题区域内的脂肪。
根据本发明，可以使用弱P射线(负离子疗法)，从而达到通过 电离作用能够更进一步提高皮肤的供血的目的。除了皮肤新陈代谢和 供血的刺激，本方法还可以刺激皮肤细胞的再生能力。
为了实施上述方法，按照本发明的装置设有至少一个振动板、至 少一个用于将振荡施加给振动板的振荡发生器、以及至少一个用来控 制振动板振幅的控制单元，其中振动板垂直设置在一个带入口的低压 室内，通过该入口使得锻炼者在低压室内水平方向的位置可如下定位 至少人头是探出低压室的，人的双脚能抵到低压室内的振动板上，并 且为了将锻炼者拉向振动板并保持在振动板上而在低压室内设置一个 低于环境压力的压力。
为了对低压室内部相对于环境压力实施密封，可以在低压室的入 口处使用一个弹性套环，因为借助光圈(虹彩式光圈)能够依照其灵
活性人工改变预张紧，从而使得套环与需要包围的锻炼者的身体相配。
为了使得从壳体传递出的振荡不含有寄生振荡，在一个实施例中， 振荡发生器提供了一个中间锤，该中间锤灵活悬挂在振荡发生器的壳 体内并与振动板耦合在一起，并借助振荡发生器振荡。在此，中间锤 可以跟振动板反相振荡。
为了对变化的参数如锻炼者的质量加以顾及，在本发明装置中， 中间锤和振动板能够尤其通过电磁装置以如下方式彼此连接它们的 振幅比是可互相调整的。由此可以使得中间锤的振荡能够与锻炼者振 动主体的质量相配。当锻炼者的质量为40 kg并且中间锤的质量为8kg 时，那么根据动量守恒定律有望实现中间锤跟振动板的振动比是5: 1的
稱合o
在本发明的又一个实施例中，为了支持把中间锤的振荡传递到振 动板，在线轴处放置了电子产生的磁场。电流可以通过悬挂的弹簧引 导。
在本发明装置的另一个实施例中，在振荡发生器中设置措施以使 得本装置能够配合锻炼者的不同腿长。
为了避免低压室和振荡发生器之间剩余的寄生振荡，可以在它们 之间设置减震元件。
本发明装置的优选实施例中设有两个分离的振动板，它们在本装 置中形成对立的系统并且是这样操作的人腿可以交替的被加压或减 压。该振动板可以例如设置为磁性驱动的线性振荡器。通过交替的加 压可以使得双腿的肌肉组织在锻炼期间交替地遭受加压或减压阶段， 从而达到好的锻炼结果而不必顾虑肌肉组织超负荷。这个实施例的一个方案中，这两个振动板通过一个杠杆机构耦合 并且能够共同反向运动。在此，该杠杆机构是由固定在低压室上的支 撑件特别是通过一个橡胶隔片灵活支撑的，其中的支撑件承受着施加 在振动板上的压力。
在这个实施例中，振动板通过板簧在杠杆机构处并且/或者位置固 定地灵活支撑。这样支撑的优点是，在整个振荡系统中，在杠杆机构 与固定在低压室的支撑件之间只提供了一种灵活的连接。该杠杆机构 也可以通过板簧或者类似物被弹簧式地支撑在振荡发生器的耦合节处 和/或振动单元处。
在另一个方案中，为两个振动板分别分配了一个振荡发生器，其 中的振荡发生器彼此协调，它们交替地并且反向地以直接接触方式振 击振动板。
在本实施例中，因为施加在振动板上的压力不能够借助支撑元件 拦截，所以在振荡发生器内设置底锤，该底缍通过弹簧与中间锤耦合， 其中通过底锤的移动，弹簧的预张紧可以改变。当作用在振动板上的 压力造成中间锤位置移动的时候，通过改变弹簧预张紧能够平衡这个 位移。所述的底锤的移动例如可以借助液压系统实现，例如为了达到 希望的振幅，通过该液压系统能够根据施加在振动板上的压力调整弹 簧的预张紧。
此外，借助该移动的可能性可以使振动板位置能够分别与锻炼者 的每条腿相配。
为了让本发明装置能够与锻炼者不同的身高或腿长相配而设计了 另一种实施例，即低压室的壳体和/或在低压室内为锻炼者安设的平躺 面可以被振动单元分开移动。
对于本发明的其它优选结构将通过从属权利要求以及下面结合附 图加以阐述。附图中
图1用于锻炼人体肌肉组的装置的侧视示意图 图2根据图1的部分示图
图3a沿着图2中切割线I-I所取的剖示图
图3b沿着图3a中切割线II-II所取的剖示图
图4本发明装置的另一实施例的局部剖示图；以及
图5本发明跟时间有关的两个治疗周期内的压力分布示意图。
具体实施例方式
图1和图2显示的是用于锻炼人体肌肉组的本发明装置1。
本装置1拥有基架2，在该基架上安装了振荡发生器3和低压室4， 其中振荡发生器3部分地伸进低压室4中。此外在低压室4中放置了 平躺面5。锻炼者6的下体通过入口 7在水平位置中以如下方式定位在 低压室4中，即锻炼者6的双脚能够抵到在低压室4中跟振荡发生器3 垂直安装的振动板8上。为了产生低于环境压力的压力，在基架2内 提供了与低压室4连接的电机9。振荡发生器3通过支架2a与基架2 固定相连。图1中，在低压室4和平躺面5外部边界下方安装了滚轴 10，利用它们可以使得低压室4的壳体4a以及设置在低压室4内的平 躺面5被推移，从而使得本装置能够与锻炼者6的身体尺寸或腿长相 配。例如在图1中以虚线描绘了各种可调整的位置。
在图3a和图3b中显示了本发明装置1的一个实施例，该装置拥 有两个彼此分离的振动板8,这两个振动板在装置1内构成相反的系统 并且以以下方式被操作锻炼者6的双腿如箭头所示般交替被加压或 者减压。通过移动低压室4能使振荡发生器3与不同的腿长相配。在 低压室这边的长度补偿可以通过图3a中显示的波纹管25实现。
所述两个振动板8是通过一个杠杆机构11相联并能够一起反向活 动。该杠杆机构ll在支架12上通过一个橡胶隔片13灵活支撑的。该
支架12和隔片13的另外作用是承受施加在振动板8上的压力。所述 振动板8和杠杆机构11的耦合在此是通过板簧14实现的，被现有技 术所熟知的其它耦合方式也可以考虑。在本实施例中，将振动板8和
杠杆机构11额外地通过扁簧15被位置固定地灵活悬挂。
为了将振荡通过杠杆机构11施加到振动板8中，振荡发生器3提 供了一个中间锤16，该中间锤以弹簧方式悬挂在振荡发生器3壳体3a 内，并通过杠杆机构11与振动板8相联接。为此，振荡发生器3还具 有一个通过扁簧17与杠杆机构11相连接而形成的耦合节18，该耦合 节又通过电磁装置19与中间锤16磁性耦合。
中间锤16与杠杆机构11是以下述方式互相耦合的它们振幅比 是可以相互调整的。为了产生振荡，首先利用电磁装置20将以弹簧方 式悬挂的中间锤16置于振荡状态中。与杠杆系统的耦合借助电磁装置 19实现。电磁装置19和20振幅比是可以相互调整的。因此能够使中 间锤16的振幅与锻炼者6的质量相匹配。当锻炼者6的需要被振荡部 分的质量为40kg并且中间锤16的质量是8kg时，那么根据动量守恒 定律有望实现中间锤16跟振动板8的振荡比是5: 1的耦合。
在附图4中显示了本发明装置1的另一个实施例，在本装置中为 两个振动板8分别分配了一个振荡发生器3，这两个振荡发生器3彼此 是这样协调的它们交替地并反向地使得振动板8直接接触。在振荡 发生器3内设有底锤21，该底锤通过弹簧22与振动板8耦合，并且通 过该底锤的移动可以改变位于底锤21与振动板8之间的弹簧22的预 张紧。当作用在振动板8上的压力使得振动板8的位置移动时，通过 改变弹簧22的预张紧能够平衡这个位移。
所述的底锤21的移动例如可以借助液压系统23实现，通过该液
压系统能够根据作用于振动板8的压力调整弹簧22的预张紧。
为了避免寄生振荡，在低压室4与振荡发生器3之间提供了额外 的减震元件24。它们可以同时作为第二液压系统起作用，借此可以实 现每一个振动板8的移动可能性，目的是让每一个系统都能够分别与 锻炼者6每条腿的长度相配。
为了锻炼人的各种不同肌肉组，平躺的锻炼者6在水平设置的低 压室4内被如下定位锻炼者6的上身位于低压室4的外面。锻炼者 的双脚能够抵在垂直安装低压室内的振动板8上。然后在低压室4内 设置一个低于环境压力的压力，以便于锻炼者6由此而被拉向振动板8 并保持在在该处。然后将振动板8置于振荡状态并将产生的振荡通过 足底引入锻炼者6的身体，从而在那里引起肌肉反射并且刺激小腿肚、 大腿和/或者臀部部分的肌肉组。
肌肉组的锻炼进行在治疗周期中， 一个治疗周期涉及低压室4内 低于环境压力的压力设置以及在给定的振荡周期内振荡的发生。 一个 治疗周期能够持续到4分钟，其中，达到设置的压差的最大值以后振 荡周期直接开始。
在图5中显示了跟时间有关的两个治疗周期内的压力分布。在一 个治疗周期的开始，压力值能被设置到环境压力以下一60mmHG。此 压力会在治疗周期中从该级别起持续地线性提高，从而形成锯齿型压 力分布。在治疗周期内，低压室4内的压力任何时刻都不会大于环境 压力。振荡以15 Hz到25 Hz的频率周期性地产生(如附图5中黑色带 所示)， 一个振荡周期从达到最大压差开始能够持续2分钟之久。
在附图3a和3b中，为了将振荡施加到各自配有振动板8的锻炼 者6的腿中，在低压室4内设置两个可反向操作的振动板8，这两个振 动板可以交替振荡。 一个共同的振荡发生器3能够引起振动板8反向
振荡，振动板通过一个以弹簧方式悬挂的杠杆机构彼此耦合。
根据附图2，借助虚线箭头描绘的气流25被引导流过低压室4。 气流25用于对低压室4内的锻炼者6在整个锻炼过程中进行冷却。为 了使得此气流25在低压室4内尽管在压縮比例发生变化的情况下保持 连续，需要在考虑入口 7处形成的泄漏气流27的情况下将来自低压室 4气流26予以测量，并且借助调整阀28使得气体的引入流出的气流9 相配。如在附图2所示，为了附带冷却振荡发生器3，从低压室4流出 的气流26被引导流过振荡发生器。在本实施例中，气流26的控制借 助调整阀28实现，其横断面是可变的。借助该调整阀吸进的空气将以 适当的方式被引导至位于低压室里平躺面5内的排气口。低压室4内 的压力控制借助电机9的转速调整来实现。
此外在整个锻炼期间，人的生理常数如心跳、血压相关物及肌肉 能量被连续测量和审査。
权利要求
1.一种用于锻炼人体肌肉组的方法，其中通过至少一个振动板(8)将振荡施加到人的身体内，其特征在于，-平躺在水平设置的低压室(4)内的锻炼者(6)被如下定位，使得锻炼者(6)的至少一部分身体位于低压室(4)的外面并且锻炼者(6)的双脚抵到垂直设置在低压室(4)内的振动板(8)上；-然后在低压室(4)内设置一个低于环境压力的压力，以便于锻炼者(6)因此被拉向振动板(8)；并且-让振动板(8)振荡并将产生的振荡引入锻炼者(6)的身体。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，肌肉组的锻炼在治 疗周期中进行， 一个治疗周期包括低压室(4)内的压力设置以及按照 给定的振荡周期产生振动， 一个治疗周期能够持续4分钟之久，其中， 达到需要设置的低于环境压力的最大压力之后，振荡周期立刻开始， 完整的锻炼特别地包括2到8个治疗周期。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在一个治疗周期的 开始，设置一个相对于环境压力能够达到60mmHG的压差，并且压力 会在治疗周期期间从该级别持续地提高，因此形成锯齿型压力分布， 特别地，在治疗周期期间低压室(4)内的压力任何时刻都不会大于环 境压力。
4. 根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，振荡特别以15Hz 到25Hz的频率周期性地产生，其中， 一个振荡周期能够持续2分钟之 久。
5. 根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为了将振荡 施加到各自配有振动板(8)的锻炼者(6)的腿中，在低压室(4)内 设置两个可反向操作的振动板(8)，振动板(8)可交替振荡。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，振动板(8)通过一个 弹簧式悬挂的杠杆机构(ll)彼此相连，通过一个共同的振荡发生器(3) 能够引起振动板(8)反向振动。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为两个振动板(8) 分别分配单独的振荡发生器(3)，其中，这两个振荡发生器(3)直 接操作各自的振动板(8)。
8. 用于锻炼人的肌肉组的装置(l)，该装置具有 一至少一个振动板(8)，一至少一个用于将振荡施加入振动板(8)的振荡发生器(3)，以及一至少一个用于控制振动板(8)振幅的控制单元， 其特征在于，振动板(8)垂直安装在带有入口 (7)的低压室(4)内， 通过该开口使得锻炼者(6)可以在水平位置在低压室(4)内定位， 使得至少锻炼者(6)的身体的一部分从低压室(4)的入口 (7)伸出， 并且锻炼者(6)的双脚抵在低压室内的振动板(8)上，其中，为了 将锻炼者(6)拉向振动板(8)并使其固定在振动板(8)处而可以在 低压室(4)内设置一个低于环境压力的压力。
9. 根据权利要求8所述的装置(1),其特征在于，振荡发生器 (3)拥有中间锤(16)，中间锤(16)引入振荡发生器(3)的壳体 (3a)内并且与振动板(8)耦合，通过激励装置能够使振动板(8)振动，其中，中间锤(16)与振动板(8)特别通过电磁装置(19， 20) 这样互相耦合，使得它们的振幅比例是可以相互调整的。
10. 根据权利要求9所述的装置(1)，其特征在于，它拥有两个 彼此分离的振动板(8)，这两个振动板(8)构成在装置(1)中相反 的系统并且可这样操作，使得训练者(6)的双腿交替地被加压或者减 压，其中，两个振动板(8)通过杠杆机构(11)耦合并能够一起相反运动，该杠杆机构(11)特别地通过橡胶隔片(13)特别是在支架(12) 上灵活支撑，支架(12)承受作用在振动板(8)上的压力，压力借助 壳体(3a)以及借助支架(2a)而传递到基架(2)上。11. 根据权利要求10所述的装置(1)，其特征在于，为两个振 动板(8)分别分配了振荡发生器(3)，其中，这两个振荡发生器(3) 这样彼此协调，使得它们交替并相反地使得振动板(8)直接接触。12. 根据权利要求11所述的装置(1)，其特征在于，在振荡发 生器(3)内设有底锤(21)，底锤(21)通过弹簧(22)与振动板(8) 耦合，通过推移底锤(21)可以改变位于底锤(21)与振动板之间的 弹簧(22)的预张紧，并且为了推移和/或支撑底锤(21)而在振荡发 生器中设置液压系统。
全文摘要
本发明涉及一种用于锻炼人体肌肉组的方法，其中通过至少一个振动板(8)将振荡引入到人的身体内，其特征在于，平躺在水平设置的低压室(4)内的锻炼者(6)被如下定位，使得锻炼者(6)的至少一部分身体位于低压室(4)的外面并且锻炼者(6)的双脚能够抵到垂直安装在低压室(4)内的振动板(8)上；然后在低压室(4)内设置一个低于环境压力的压力，以便于锻炼者(6)被拉向振动板(8)；并且让振动板(8)振荡并将产生的振荡引入锻炼者(6)的身体。本发明还涉及一种用于锻炼人体肌肉组的装置。
文档编号A61H23/02GK101102738SQ200580038416
公开日2008年1月9日 申请日期2005年10月19日 优先权日2004年11月10日
发明者胜田次郎 申请人:Ibfk生物工艺未来知识国际有限公司