专利名称：多功能练习机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大型体育健身器材，能对练习者的肌肉进行力量训练，如肌肉的等长收缩(用力时肌肉的长度不变)、等张收缩(用力时肌肉所受外力不变)训练，尤其是能对肌肉进行等动收缩(用力的大小随外力的变化而变化)、超等长收缩训练(肌肉离心收缩后紧接向心收缩)。
目前，公知的体育健身器材如斜蹲机、大型体能训练机的构造是由金属重物块、牵引钢丝、滑轮、金属支架、条形或长方形手把、脚把组合而成，组合的方式随功能的不同而不同，但最终都是采用牵引重物升高的方法训练肌肉力量。牵引重物升高能使相关肌肉产生等长收缩和等张收缩，却不能使肌肉产生等动收缩和超等长收缩。等长收缩和等张收缩有利于发展人体肌肉的绝对力量和耐力，并增大肌肉体积和重量；这种肌肉训练方式有利于健美、重竞技、体操和耐力运动顶目的训练。等动收缩和超等长收缩有利于发展肌肉的相对力量和爆发力，并且不会明显增大肌肉的体积和重量；这种肌肉训练方式有利于短跑、跳跃、投掷、短距离游泳运动项目的训练。目前市场上还没有可使肌肉产生等动收缩和超等长收缩的健身器材，现有的健身器材不利于大弧度提高肌肉的相对力量和爆发力，不是短跑、跳跃、投掷、短距离游泳运动项目的理想训练器材。
本发明的目的是提供一种健身器材，它不仅能使练习者在练习时肌肉产生等长收缩和等张收缩，还能使练习者的肌肉产生等动收缩和超等长收缩，能更好的提高肌肉的相对力量和爆发力，从而提高练习者的短跑、跳跃、投掷、短距离游泳的成绩。本发明能够锻炼到人体四肢和与四肢运动相关联的所有肌肉，功能全面。在本发明上可以进行发展上肢爆发力的纵向交叉挥臂练习；标枪投掷的最后用力练习；撑竿跳高的插竿起跳练习；短跑的抬腿、下压腿、蹬地练习；游泳运动的上肢划水练习等等几十种练习。同时，本发明构造简单，安装、拆卸、使用都很方便，普通练习者也可以在本发明上活动肌肉，锻炼身体。
本发明的目的是这样实现的因为目前市场上还没有与本发明相类似的产品，无法用参照物进行对比，所示必须结合附图进行说明。
图1是传动轴、短槽钢盖子、哑铃片、链轮、传动轴承链轮、传动轴承图。
图2是手把、定位条、保护面板、螺钉、螺栓帽图。
图3是扶手、膝关节定位器、脚前掌定位器图。
图4是长槽钢、中长槽钢、扇形片、丁字形支架图。
图5是几字形架子、底座卡子、螺栓、螺栓帽、双几字形底座图。
图6是哑铃组合、传动轴承链轮组合图。
图7是哑铃组合、传动轴承链轮组合、扶手与丁字形支架的连接图。
图8是丁字形支架与双几字形底座的连接图。
图9是丁字形支架上的配置图。
图10是多功能练习机前侧视图。
图11是多功能练习机顶视图。
图12是多功能练习机侧视图。
图13是练习者做纵向交叉挥臂练习侧视图。
图14是练习者做抬腿、蹬腿练习侧视图。
图中 1、哑铃片 2、链轮 3、传动轴承链轮 4、传动轴承 5、传动轴 6、短槽钢盖子 7、长槽钢 8、中长槽钢 9、扇形片 10、螺栓 11、螺钉 12、螺栓帽 13、几字形架子 14、底座卡子 15、定位套 16、螺栓孔 17、螺钉孔 18、小圆环 19、特制金属圆管 20、圆环套 21、金属圆管 22、定位条 23、脚踏条 24、扶手面 25、扶手脚 26、扶手 27、手把 28、膝关节定位器 29、脚前掌定位器 30、金属板 31、保护面板 32、双几字形底座33、丁字形支架34、哑铃组合35、传动轴承链轮组合 36、单排传动链条 37、链条缝隙 38、小丁字架用一个坚固的双几字形底座(32)支撑起一个丁字形支架(33)，丁字形支架(33)可以在双几字形底座(32)上升降、旋转和固定。丁字形支架(33)的一端或两端可以着地，也可以完全悬空。在丁字形支架(33)上的任何地方固定多组哑铃组合(34)和传动轴承链轮组合(35)，哑铃组合(34)和传动轴承链轮组合(35)可在丁字形支架(33)上转动。在哑铃组合(34)和传动轴承链轮组合(35)上套有四条单排传动链条(36)，单排传动链条(36)可带动哑铃组合(34)和传动轴承链轮组合(35)在丁字形支架(33)上转动。将1—2个手把(27)、1—2个膝关节定位器(28)、1—2个脚前掌定位器(29)固定在单排传动链条(36)上的任何地方。将一个扶手(26)固定在丁字形支架(33)上的任何地方。当练习者用手拉动手把(27)或者用大腿高抬膝关节定位器(28)或者用脚前掌下蹬脚前掌定位器(29)时，带动单排传动链条(36)转动，同时带动哑铃组合(34)和传动轴承链轮组合(35)转动。
以练习者在本发明上做抬腿、蹬腿练习为例(见图12、14)哑铃组合(34)本来是处在静止状态，当练习者用右脚下蹬脚前掌定位器(29)时，由于惯性的作用哑铃组合(34)并不会马上转动，而是从静止逐渐加速转动。随着转速的加快，哑铃组合(34)给练习者的阻力会逐渐减小，练习者的下蹬用力也会逐渐减小。练习者这一阶段的用力过程叫做肌肉等动收缩用力过程。同样的道理，也可以用这种方法训练上肢；也可以用于对游泳运动员的训练，因为游泳运动员划水时上肢肌肉产生等动收缩；标枪投掷的最后用力练习，撑竿跳高的插竿起跳练习，都是一个道理。
练习者用右腿向下蹬脚前掌定位器(29)一段距离后，突然改变用力方向，停止向下蹬脚前掌定位器(29)，改为大腿迅速向上抬膝关节定位器(28)。由于惯性的作用哑铃组合(34)的转动方向并不会因为练习者改变了用力方向而随着改变，而是保持原有的转动方向，减速转动。受惯性的影响，练习者将受到一个很大的反作用力，使练习者不可能迅速抬起脚前掌定位器(29)。这时练习者的用力方向是向上的，受力方向是向下的，右腿的运动方向是向下的，这种情况下与抬右腿相关的肌肉会产生超等长收缩中的离心收缩。随着练习者向上抬膝关节定位器(28)的力量加大和作用时间的加长，将很快会克服惯性的影响，哑铃组合(34)的转动方向将改变。这时练习者的用力方向是向上的，受力方向是向下的，右腿的运动方向是向上的，这种情况下与抬腿相关的肌肉会产生超等长收缩中的向心收缩。练习者这一阶段的用力过程叫做肌肉超等长收缩用力过程。
练习者用右腿向上抬膝关节定位器(28)一段距离后，突然再次改变用力方向，停止向上抬膝关节定位器(28)，改为迅速向下蹬脚前掌定位器(29)。这时，同样的道理，与下蹬腿相关的肌肉会产生一个超等长收缩的过程。同样的道理，练习者可用单手或双手握紧本发明上的一个或两个手把(27)进行超等长收缩练习，如纵向交叉挥臂练习。
由于采用上述方案，可以对练习者的四肢肌肉进行等动收缩和超等长收缩练习，可以提高相关肌肉的相对力量和爆发力，从而提高练习者的短跑、跳跃、投掷、短距离游泳的成绩。将本发明上的丁字形支架(33)升降和旋转到不同的位置并且固定到双几字形底座(32)上，再将哑铃组合(34)、传动轴承链轮组合(35)扶手(26)固定到丁字形支架(33)上适合的地方，再将单排传动链条(36)紧紧地套到哑铃组合(34)和传动轴承链轮(35)上，再将手把(27)、膝关节定位器(28)、腿前掌定位器(29)固定到单排传动链条(36)上适合的地方，就可在本发明上完成对练习者不同练习部位、不同练习要求的肌肉训练。普通练习者也可以转动本发明上的哑铃组合(34)，活动肌肉，锻炼身体。哑铃组合(34)还可以从本发明上拆取下来，作为普通的哑铃或杠铃使用。同时，本发明也能使肌肉产生等长收缩、等张收缩，这是所有的健身器材都具备的功能，这里不再叙述。
下面结合附图对本发明进一步说明。
在图1中短槽钢盖子(6)是用槽钢制成，它的两侧有相对的两组共四个螺栓孔(16)；短槽钢盖子(6)的口径要大于长槽钢(7)的口径，使短槽钢盖子(6)刚好能盖在长槽钢(7)上。传动轴(5)是一根金属棒，其横截面呈圆弧形，沿金属棒的长度方向设有一排螺钉孔(17)。哑铃片(1)的内圆也成圆弧形，可以套在传动轴(5)上，可与传动轴(5)一同转动也能在传动轴(5)上滑动。链轮的内圆也成圆弧形，可以套在传动轴(5)上，可与传动轴(5)一同转动也能在传动轴(5)上滑动。传动轴承链轮(3)是在传动轴承(4)外套上一个普通的链轮并焊接固定。
在图2中定位条(22)是一根金属圆柱，两端弯折成90度呈“[”形，而且两端有螺纹，可在两端旋入螺栓帽(12)。手把(27)是在一个两端有凹槽的金属圆管(21)外套上一个用金属制成的圆环套(20)，金属圆管(21)可在圆环套(20)上自由转动且不会掉出来，圆环套(20)外一左一右焊接有两个定位条(22)。保护面板(31)是在特制金属圆管(19)外焊接一块较厚的长方形金属板(30)，特殊金属圆管(19)特殊在它的内圆成圆弧形，可以套在传动轴(5)上，可与传动轴(5)一同转动也能在传动轴(5)上滑动。
在图3中扶手(26)是在金属圆管(21)制成的扶手面(24)下焊接两个金属圆管(21)制成的扶手脚(25)，扶手脚(25)下焊接一个短槽钢盖子(6)。膝关节定位器(28)是在一个定位条(22)上悬挂一个金属制成的定位套(15)；定位套(15)的横截面呈圆弧形，定位套(15)的一端向内弯曲，在定位套(15)的背面焊接有两个金属制成的小圆环(18)，小圆环(18)套在定位条(22)上，可绕定位条(22)转动和滑动。脚前掌定位器(29)是在一个定位条(22)上悬挂三个金属圆柱制成的脚踏条(23)；脚踏条(23)两端弯折成90度呈“[”形，而且两端顶上弯曲成两个小圆环(18)；两个小圆环(18)套在定位条(22)上，可绕定位条(22)转动和滑动。
在图4中长槽钢(7)用槽钢制成，长槽钢(7)的两侧沿长度方向各设有一排螺栓孔(16)，螺栓孔(16)的位置要沿侧面的中线设置，且两两相对。中长槽钢(8)与长槽钢(7)完全一样，只是比长槽钢(7)要短些。扇形片(9)是由圆形金属板(30)切割且成，沿扇形片(9)的圆弧线方向设有一排螺栓孔(16)，扇形片(9)的两个直边不等长而是一个长边一个短边。丁字形支架(33)是由一条长槽钢(7)、一条中长槽钢(8)、四个扇形片(9)焊接而成；中长槽钢(8)要垂直焊接在长槽钢(7)中部偏上的位置，扇形片(9)的短边与长槽钢(7)焊接另一个长边与中长槽钢(8)焊接，焊接后扇形片(9)的圆弧线的圆心应该在中长槽钢(8)上的一个螺栓孔(16)中。
在图5中几字形架子(13)由金属圆管(21)制成，几字形架子(13)的形状很特殊，它的两端相互垂直(或成一定角度)而且都与地面平行，中间凸起的部分与地面垂直；凸起的金属圆管(21)上沿长度方向设有一排螺栓孔(16)；凸起的金属圆管(21)上还焊接有一个由金属圆管(21)制成的小丁字架(38)，而且沿小丁字架(38)高度方向设有一排螺栓孔(16)。底座卡子(14)是一块金属长方体，长方体上有两个相对的面向内凹进去成圆弧形，而且有两个螺栓孔(16)贯穿凹面。双几字形底座(32)是用两个几字形架子(13)背对背卡在两个底座卡子(14)的凹面上，再用四个螺栓(10)穿过几字形架子(13)和底座卡子(14)上的螺栓孔(16)，并拧紧螺栓帽(12)。
在图6中哑铃组合(34)是在短槽钢盖子(6)的背面牢固地焊接两个传动轴承(4)，将一个传动轴(5)穿过两个传动轴承(4)，在传动轴(5)上靠近传动轴承(4)的螺钉孔(17)内拧入两个螺钉(11)，可定位传动轴(5)使其不能在传动轴承(4)内滑动。在传动轴(5)的一端套入一个传动轴承链轮(3)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位传动轴承链轮(3)；再套入1—4个哑铃片(1)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位哑铃片(1)；再套入一个传动轴承链轮(3)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位传动轴承链轮(3)。在传动轴(5)的另一端套入一个链轮(2)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位链轮(2)；再套入1—4个哑铃片(1)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位哑铃片(1)；再套入一个链轮(2)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位链轮(2)。两个传动轴承链轮(3)之间的距离略大于练习者大腿的宽度；两个链轮(2)之间的距离略大于练习者大腿的宽度；传动轴承链轮(3)到链轮(2)之间的距离略等于练习者身体的宽度。哑铃组合(34)的组合方法不只一种，比如可在传动轴(5)的两端都套入链轮(2)和哑铃片(1)而不使用传动轴承链轮(3)，不同的组合方法有不同的用处，这里只讲了最重要的一种组合方法。传动轴承链轮组合(35)是在短槽钢盖子(6)的背面直接牢固焊接一个传动轴(5)。在传动轴(5)的一端套入一个传动轴承链轮(3)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位传动轴承链轮(3)；再套入1—3个保护面板(31)，并且在传动轴(5)上拧入2—6个螺钉(11)定位保护面板(31)；再套入一个传动轴承链轮(3)，并且在传动轴(5)上拧入两个螺钉(11)定位传动轴承链轮(3)。在传动轴(5)的另一端也用同样的方法进行安装。在非特殊情况下这就是传动轴承链轮组合(35)的组合方法。
在图7中两个螺栓(10)穿过短槽钢盖子(6)和长槽钢(7)上的螺栓孔(16)，将哑铃组合(34)固定在长槽钢(7)一端的背面上。两个螺栓(10)穿过短槽钢盖子(6)和长槽钢(7)上的螺栓孔(16)，将传动轴承链轮组合(35)固定在长槽钢(7)另一端的开口面上。两个螺栓(10)穿过短槽钢盖子(6)和中长槽钢(8)上的螺栓孔(16)，将另一个传动轴承链轮组合(35)固定在中长槽钢(8)的一端的背面上。两个螺栓(10)穿过短槽钢盖子(6)和长槽钢(7)上的螺栓孔(16)，将扶手(26)固定在长槽钢(7)中部的背面上。短槽钢盖子(6)可以固定在长槽钢(7)或中长槽钢(8)的背面和开口面；可以固定在丁字形支架(33)上的任何地方。
在图8中丁字形支架(33)被卡在两个几字形架子(13)之间的缝隙里，两个几字形架子之间(13)的缝隙刚好能放入丁字形支架(33)。一个螺栓(10)穿过两个小丁字架(38)的螺栓孔(16)和中长槽钢(8)上的螺栓孔(16)，并拧紧螺栓帽(12)；两个螺栓(10)穿过两个几字形架子(13)的螺栓孔(16)和扇形片(9)的螺栓孔(16)，并拧紧螺栓帽(12)。此时，丁字形支架(33)被固定在双几字形底座(32)上。取下三个螺栓(10)，丁字形支架(33)可在双几字形底座(32)上左右和上下移动，而且可绕着双几字形底座(32)转动。拧紧一个螺栓(10)后，丁字形支架(33)只能转动，不能移动；拧紧2—3个螺栓(10)后，丁字形支架(33)就完全被固定，不能移动也不能转动。
在图9中相同长度的四条单排传动链条(36)紧紧套在传动轴承链轮(3)和链轮(2)上。四条单排传动链条(36)两条成一组，且相互平行；单排传动链条(36)可带动传动轴承链轮(3)和链轮(2)一同转动；链轮(2)可带动哑铃片(1)一同转动，传动轴承链轮(3)不能带动哑铃片(1)一同转动。图中，上面两条单排传动链条(36)不能带动哑铃片(1)转动，下面两条单排传动链条(36)可以带动哑铃片(1)一同转动。定位条(22)的两端穿过两条单排传动链条(36)的链条缝隙(37)，并在定位条(22)的两端分别拧紧一个螺栓帽(12)，使定位条(22)固定在单排传动链条(36)上。用同样的方法可以将手把(27)、膝关节定位器(28)、脚前掌定位器(29)固定在单排传动链条(36)上。定位条(22)的长度等于两条单排传动链条(36)之间的距离。从图中可以看出当哑铃片(1)带动单排传动链条(36)顺时针转动一定距离后，图左边的定位条(22)将随着转动到左边的保护面板(31)处，并且撞击保护面板(31)，使哑铃片(1)停止转动；当哑铃片(1)带动单排传动链条(36)反时针转动一定距离后，图右边的定位条(22)将随着转动到右边的保护面板(31)处，并且撞击保护面板(31)，使哑铃片(1)停止转动。定位条(22)限制了哑铃片(1)和单排传动链条(36)的转动距离，这对保护本发明和练习者是很重要的。丁字形支架(33)上可以安装很多个哑铃组合(34)和传动轴承链轮组合(35)，一般情况下只需要各安装两个就够了；还可以用哑铃组合(34)取代传动轴承链轮组合(35)。安装哑铃组合(34)和传动轴承链轮组合(35)的位置，可以根据练习者练习内容和要求的不同而临时更换；更换后必须保证单排传动链条(36)能够紧紧地套在链轮(2)和传动轴承链轮(3)上，并能正常带动链轮(2)和传动轴承链轮(3)转动。
在图10中左边的两条单排传动链条(36)只能带动右边的哑铃组合(34)上的哑铃片(1)转动；右边的两条单排传动链条(36)只能带动左边的哑铃组合(34)上的哑铃片(1)转动。这是什么原因呢？这是因为本发明巧妙的运用了链轮(2)和传动轴承链轮(3)，只有链轮(2)才能带动哑铃片(1)转动；传动轴承链轮(3)不能带动哑铃片(1)转动，只起到支撑单排传动链条(36)的作用。结合图11可以看出左边的两条单排传动链条(36)是套在右边的哑铃组合(34)的链轮(2)上；右边的两条单排传动链条(36)是套在左边的哑铃组合(34)的链轮(2)上。
在图11中丁字形支架(33)的两边各有一个几字形架子(13)，几字形架子(13)的两边各有两条单排传动链条(36)。
在图13中，一位练习者在本发明(见图10)上做纵向交叉挥臂练习。练习者左手紧握本发明左边的手把(27)，右手紧握本发明右边的手把(27)，将手把(27)上下挥动。做这项练习时，要旋转丁字形支架(33)到适合的角度，并且用螺栓(10)固定到双几字形底座(32)上；再调节两个手把(27)和四个定位条(22)到适合的位置，并且用螺栓帽(12)固定到单排传动链条(36)上。
在图14中，一位练习者在本发明(见图12)上做抬腿、蹬腿练习。左脚站立，右脚前掌踩在脚前掌定位器(29)的脚踏条(23)上，右脚膝关节刚好套在膝关节定位器(28)的定位套(15)内，双手紧握扶手(26)；练习一定时间后交替左脚练习，左脚练习方法与右脚练习方法完全相同。做这项练习时，要旋转和升降丁字形支架(33)到丁字形支架(33)的一端接触地面，并选择一个适合的丁字形支架(33)倾斜角度，再用螺栓(10)固定到双几形底座(32)上。调节脚前掌定位器(29)和膝关节定位器(28)，使膝关节定位器(28)的定位套(15)刚好盖在膝关节上方，并用螺栓(10)固定到单排传动链条(36)上。调节两个定位条(22)到适合的位置，并用螺栓(10)固定到单排传动链条(36)上。
权利要求
1.多功能练习机，在金属支架上连接哑铃片和一些传动物件，有单排传动链条、链轮、传动轴、传动轴承、传动链轮轴承，使用的固定物件有螺栓、螺栓帽、螺钉、金属圆柱，金属支架使用的材料是金属板、槽钢、金属圆管，其特征是将两个金属圆管制成的几字形架子背对背卡在两面有凹槽的两个金属卡子上，用四个螺栓穿过两个几字形架子和两个卡子上的螺栓孔，组合成双几字形底座；用长槽钢和中长槽钢焊接成丁字形支架；将丁字形支架卡在两个几字形架子之间的缝隙里，用螺栓穿过两个几字形架子和丁字形支架上的螺栓孔，使丁字形支架固定在双几字形底座上；将两个传动轴承焊接到短槽钢盖子的背面，用一个传动轴穿过两个传动轴承，在传动轴的一端套入链轮和哑铃片，在传动轴的另一端套入传动轴承链轮和哑铃片，或者在传动轴的两端都套入链轮和哑铃片，形成哑铃组合；将一个传动轴焊接到短槽钢盖子的背面，在传动轴的两端都套入传动轴承链轮和保护面板，形成传动轴承链轮组合；保护面板是在特制金属圆管上焊接一块金属板；将哑铃组合上的短槽钢盖子盖在丁字形支架上，用两个螺栓穿过短槽钢盖子和丁字形支架上的螺栓孔，使哑铃组合固定在丁字形支架上；将传动轴承链轮组合上的短槽钢盖子盖在丁字形支架上，用两个螺栓穿过短槽钢盖子和丁字形支架上的螺栓孔，使传动轴承链轮组合固定在丁字形支架上；用四条平行而且等长的单排传动链条紧紧地套在哑铃组合的链轮或传动轴承链轮上，同时也紧紧地套在传动轴承链轮组合的传动轴承链轮上；用金属圆柱制成的定位条两端弯折成90度，并且两端有螺纹，可拧入螺栓帽；手把是在一个两端有凹槽的金属圆管外套上一个用金属制成的圆环套，金属圆管可在圆环套上自由转动且不会掉出来，圆环套外一左一右焊接有两个定位条；膝关节定位器是在一个定位条上悬挂一个金属制成的定位套，定位套的横截面呈圆弧形，定位套的一端向内弯曲，在定位套的背面焊接有两个金属制成的小圆环，小圆环套在定位条上，可绕定位条转动和滑动；脚前掌定位器是在一个定位条上悬挂三个金属圆柱制成的脚踏条，脚踏条两端弯折成90度，而且两端顶上弯曲成两个小圆环；两个小圆环套在定位条上，可绕定位条转动和滑动；定位条、手把上的定位条、膝关节定位器上的定位条、脚前掌定位器上的定位条，两端穿过单排传动链条上的链条缝隙，并且拧紧两端的螺栓帽使定位条、手把、膝关节定位器、脚前掌定位器固定在单排传动链条上；丁字形支架的两边各有一个几字形架子，几字形架子的两边各有两条单排传动链条。
全文摘要
一种能提高肌肉相对力量和爆发力的多功能练习机，可使肌肉产生等动收缩和超等长收缩，可大幅度提高运动员的短跑、跳跃、投掷、游泳项目成绩。在双几字形底座上支撑起丁字形支架，在丁字形支架上固定哑铃组合和传动轴承链轮组合。在哑铃组合和传动轴承链轮组合上套有四条单排传动链条，哑铃组合和传动轴承链轮组合在丁字形支架上转动。将手把、膝关节定位器、脚前掌定位器固定在单排传动链条上，将扶手固定在丁字形支架上。
文档编号A63B21/06GK1481916SQ0213175
公开日2004年3月17日 申请日期2002年9月15日 优先权日2002年9月15日
发明者王勇, 王 勇 申请人:王勇, 王 勇