臂力原动的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种臂力原动机，包括用于锻炼身体的臂力运动器，和用于收集并转化锻炼时产生的能量的往复式机构。所述臂力运动器的拉力架通过绳索与墙壁外的拉环连接，所述绳索穿在中转机构的转向滑轮的凹槽上并通过承接滑轮将绳索的外端协调到合适的位置。还给锻炼者配备有固定腰部的固定腰带，以及固定脚部的固定鞋，所述固定腰带和固定鞋均配置有滑管以配合设置在墙壁上的管道来规定锻炼者的运动模式。所述往复式机构在转换运动能量的同时增加了运动器的安全系数，并适度缓解锻炼者的运动疲劳。
【专利说明】臂力原动机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种臂力运动机材，以及用作收集锻炼身体时的动能并将其转换成机械能的往复式能源转换装置，尤其是一种可以减肥的拉伸型原动机。
【背景技术】
[0002]虽然目前我们有很多能源来源——化学能、核能、太阳能、风能等，但其要么污染环境，并不可持续；要么受环境、时间限制，不能根据需要随意使用。
[0003]另一方面，随着人们在生活方面越来越好，人们对身体锻炼的效率要求也越来越高。当然其锻炼身体时的能量仅仅用于锻炼绝对是个浪费，要知道，环境污染的主角人类绝对算一个，几十亿人无时不刻呼吸所产生的二氧化碳的排放量是惊人的，只是那些专家不敢说出来。
[0004]那么可不可以将运动的能量转换成可用的能源，使我们可以弥补自己所产生的碳排放呢？可以，现有技术中大部分采用旋转式能量转换方式，即自行车类的脚踩式的方式在电动车方面使用。但其方式单一，在有限的时间里，在不影响锻炼身体效率和质量的前提下，满足不了人们对高效率锻炼的需求。同时，需要更多的锻炼方式来丰富人们的锻炼形式选择和提高大家的锻炼激情。更重要的是，在不影响人们兴趣的同时，我们需要更多的锻炼方式却没有适合的能源转换系统来收集锻炼时产生的能量。
[0005]综上所述，人类需要更多更有效的锻炼身体的方式和能源转换装置来收集可用的能源，以满足其对丰富多彩锻炼方式的需求，并使其在生活中心情更加愉快的使身体得到高质量的锻炼，环境更加环保并健康快乐，幸福美满！
【发明内容】
[0006]本发明为上述需求提供一种臂力原动机，该原动机可以有效使手臂以及全身得到很好的锻炼，同时将锻炼身体时的能量转换成机械能。
[0007]本发明通过以下技术手段解决上述技术需求:
[0008]本发明所述的臂力原动机，包括用于身体锻炼的臂力运动器和用于收集锻炼身体时产生的动能并转换成机械能的往复式机构。
[0009]所述臂力运动器包括用于固定脚部的固定鞋，用于固定腰部的固定腰带，和用于手臂做伸缩运动手抓的拉环，还包括用于协调位置的中转机构，和用于替代重锤片作为负载并可随手臂伸缩运动的弹簧机构，以及用于连接拉环和弹簧机构的绳索，所述绳索的一端与拉环连接，另一端和与弹簧机构固定连接的传动架的受力端的拉力架连接。所述弹簧机构的一端和传动架的施力端固定连接，另一端通过箱体的固定位固定在运动施力方向，所述运动施力方向是指锻炼者通过手对拉环施力时，连接拉环的绳索经过中转机构的变向后，拉动与绳索另一端连接的传动架的运动方向。为进一步规定弹簧机构的运动路线，所述传动架上还固定连接有滑轨，所述滑轨在导杆的约束下帮助传动架规定弹簧机构的运动路线，所述导杆通过箱体的固定座固定在滑轨的行程路线上。
[0010]所述固定鞋包括鞋和拖拽架，所述拖拽架设置有用于固定鞋底的拽板，所述拖拽架还设置有用于固定的滑管A，所述滑管A可以插进设置在墙壁上的管道A以使锻炼者穿上鞋后脚可以借助固定鞋的拽板的反作用力将锻炼者身体向脚部拉，同时锻炼了脚部和腿部的肌肉。所述固定鞋在不锻炼的时候可以拔出以在平时不占用空间，同时也方便不同的人使用适合自己的固定鞋，即滑管A是统一标准的，拖拽架和鞋可以根据各自的需要配置。
[0011]所述固定腰带包括用于系在腰上的腰带，和用于固定的滑管B，以及用于连接腰带和滑管B的固定板，所述滑管B插进设置在墙壁上的管道B后，锻炼者系上腰带后可以借助固定板的反作用力将锻炼者上身向腰部拉，同时锻炼了臀部和腹部的肌肉。所述固定腰带在不锻炼的时候可以拔出以在平时不占用空间，同时也方便不同的人使用适合自己的固定腰带，即滑管B是统一标准的，固定板和腰带可以根据各自的需要配置。
[0012]所述拉环是臂力运动器的运动作用点，为使锻炼者锻炼时不会误伤自己，所述拉环的中间部位与绳索外端连接，与手接触的部位设置有吊环A和吊环B，所述吊环A和吊环B到连接绳索的中间部位设置有能够避免锻炼者向内拉的时候碰到头的凹形，以免锻炼者在锻炼时被拉环影响，所述凹形拉环可以是角形，框形，以及半圆弧形等形状。
[0013]为方便更换拉环，以使不同的人选择适合自己的拉环，同时也防止所述滑脱回墙壁内，所述绳索的外端设置有挂环。
[0014]所述中转机构包括设置在墙壁上的用于改变绳索方向的转向滑轮，所述转向滑轮的轴通过固定件固定在墙壁的固定位上，以把穿在转向滑轮上的绳索施加给传动架上的力的作用点由墙壁内转向墙壁外。所述中转机构还设置了承接滑轮，所述承接滑轮的轴安装在支撑架上，支撑架通过固定板固定在墙壁上，所述承接滑轮通过支撑架将穿过转向滑轮的绳索进一步规定在运动位置，以使锻炼者有好的锻炼环境。
[0015]为使绳索不会脱离滑轮的凹槽，所述转向滑轮和承接滑轮还配置了防脱杆，所述防脱杆通过墙壁和支撑架上的固定件固定，以使转向滑轮和承接滑轮可以正常工作并防止绳索脱离其凹槽。
[0016]为防止绳索在锻炼过程中在墙壁内乱荡的影响，墙壁内设置有穿绳管，所述穿绳管由固定件将其固定在墙壁内的，以使绳索从拉力架到转向滑轮之间的段落在穿绳管内平稳的滑动。
[0017]为使锻炼者在锻炼的过程中更安全，更轻松，同时也不使锻炼者在锻炼过程中产生的能量白白浪费，所述臂力原动机还配置了往复式机构，所述往复式机构可以收集锻炼者锻炼时产生的能量并转换成机械能，所述往复式机构包括用于把能量传送给发电机的传动轴，和安装在传动轴上用于驱动传动轴的飞轮，还包括用于带动飞轮的齿条，所述齿条用于将作用在传动架的能量传递给飞轮并驱动飞轮，还包括安装在传动轴上用于和滑杆组配协助齿条和飞轮稳定啮合的滑轮，所述齿条和滑杆的两端分别固定在两个连接架上，以在传动轴两端的轴承被轴承座固定在箱体的固定位上后，往复式机构能够稳定的作往复式运动。
[0018]为使往复式机构可以持续平稳的工作，所述传动轴上安装有两个负载方向相同的飞轮或由多个飞轮组合成的飞轮组，两个滑轮，还包括用于带动飞轮转动的两条相向设置在传动轴两边的齿条，以及用于使齿条和飞轮稳定啮合的滑杆，所述齿条和滑杆由连接架将其两端固定组合，滑杆借助滑轮可以在两个连接架之间自由滑动并帮助齿条的齿与飞轮的齿在运动中平稳有效的啮合，所述传动轴的两端安装有轴承并通过轴承座固定在箱体的固定位上。所述连接架其中的一个连接架与传动架的受力端连接，所述传动架的施力端与弹簧机构的一端固定组合，所述弹簧机构的另一端被固定在箱体上以使弹簧可以随传动架储能和回弹。为使往复式机构能够平稳而又不间断的带动传动轴对外传送能量，所述弹簧机构弹簧总的有效支撑力大致为锻炼者体重的一半，即锻炼者向内拉力一半的能量用于直接带动飞轮转动以使传动轴转动并对外传动能量，另一半将被弹簧或弹簧组储存，并在锻炼者手臂回伸的时候释放回弹，以使往复式机构能够在无外部动力时继续驱动传动轴对外传送能量，同时也适度对锻炼者的手臂作一定疲劳减缓作用，使其手臂不会在回伸时为防止弹簧回弹过猛伤了自己而继续用力。
[0019]为使臂力原动机能平稳而高效的工作，所述传动架的施力端和弹簧机构的一端连接，受力端与连接架其中的一个固定连接，另一个连接架上设置有拉力架以和绳索连接，所述连接架的一边或两边设置有滑轨和导杆以规定往复式机构的运动行程路线，所述连接架设置有固定位，以使滑轨与固定组合齿条和滑杆两端的连接架固定连接，导杆由箱体上的固定座将其固定在滑轨规定的行程路线上。
[0020]为减少制作复杂程度，进一步增强导杆的稳定性，所述导杆的两端由固定座固定在箱体上，以使滑轨在长期使用过程中不必担心固定导杆的基座不稳。
[0021]本发明的有益效果:
[0022]I)良好的锻炼效果:在整个锻炼过程中虽然只有向内拉的时候用力，但手部、腰部、脚部同时用力的过程使全身的肌肉特别是手臂肌肉、腹部肌肉和大腿肌肉得到了锻炼。手臂抓住拉环向内拉时由于弹簧的作用手臂会将锻炼者身体向上牵引，而脚部在固定鞋的拖拽下形成了把锻炼者脚部向下拽的反作用力，其腰部就成了整个牵引运动的中心部位，在手臂拉伸运动过程中，手把动锻炼者身体向上拉，脚将身体向下拽，手臂和脚部的合力带动胸部、腹部、臀部和大腿等部位的肌肉作拉伸运动，特别是在固定腰带的进一步的固定作用下，腹部和大腿肌肉将进一步得到针对性的锻炼，进而使最容易堆积脂肪的腰部得到有效锻炼，是高效率的减肥运动方式。由于只有向内拉的时候才用力，所以对于极度肥胖人群想减肥又怕累，可能还不好意思(在户外运动怕别人笑话)是很好的物理减肥运动方式，同时对颈椎病患者有针对性物理预防效果。
[0023]2)环保和经济意义:往复式机构将身体肌肉拉伸锻炼时的能量转换成了有用的能源，在平衡了自己碳排放的同时，其产生的能源同样具有实际利用价值。
[0024]3)实用性:本发明的固定组件均可以组合方式设计，即锻炼时装上，不锻炼时可以取出，给家庭等空间不是很充足的场所提供了设计属于自己的运动空间的可能。在极端天气频繁的今天，往复式或其它转换能源的方式运动器械还可以成为应急能源的一种基本配置，本发明将能量转换装置设计在墙壁内，这就给家庭或其它场所设计应急能源设施提供了隐形空间。同时由于施力运动后产生的能量被换成了机械能来使用，这样就不需要传统伸缩运动器械所配置的重锤片，不仅节约了成本还保证了家用运动器械的安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步说明，在附图中相应的参考标志指示相应的部分，其中:
[0026]图1是本发明的运动示意图。
[0027]图2是本发明的运动装备准备示意图。
[0028]图3是本发明的墙面管道示意图。
[0029]图4是本发明的锻炼者向内拉时往复式机构状态透视图。
[0030]图5是本发明的锻炼者手臂上伸放松时往复式机构状态透视图。
[0031]图6是本发明的往复式机构弹簧压缩状态示意图。
[0032]图7是本发明的往复式机构弹簧回弹状态示意图。
[0033]图8是本发明的往复式机构示意图。
[0034]图中:1——箱体、2——传动架、3——弹簧机构、4——拉力架、5——固定位、6——轴承座、7——缓冲层、8——缓冲座、9——固定座、11——绳索、12——穿绳管、13——滑口、14——拉环、15a——吊环、15b——吊环、16——挂环、17——施力端、18——受力端、20——中转机构、21——转向滑轮、22——承接滑轮、23——轴、24——支撑架、25——固定架、26——防脱杆、27——防脱杆、30——固定腰带、31——腰带、32——固定板、33——滑管、34——管道、40——固定鞋、41——鞋、42——拖拽架、43——滑管、44——管道、51——导杆、52——滑轨、60——发电机、61——导电线、62——储电池、70——墙面、71——墙壁、100——往复式机构、1la——飞轮、1lb——飞轮、102a——齿条、102b——齿条、103a——滑轮、103b——滑轮、104a——滑杆、104b——滑杆、105——轴、106a——连接架、106b——连接架。
具体实施例
[0035]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，作出各种替换和变更，均应包括在本发明范围内。
[0036]实施例1 一种臂力运动器
[0037]参照附图1-5，本发明的一种臂力运动器，包括用于身体锻炼的弹簧机构3，和用于锻炼的运动支点拉环14，所述弹簧机构3的一端与传动架2的施力端17固定连接，所述传动架的受力端设置有拉力架4，所述拉力架4通过绳索11和拉环4连接，所述绳索11通过中转机构20将锻炼者作用在拉环14上的力传递给传动架2以使弹簧机构3的弹簧被压缩，同时将弹簧机构3回弹的力通过绳索11传递给拉环14，所述臂力运动器还包括用于固定腰部的固定腰带30和用于固定脚的固定鞋40。
[0038]锻炼者准备锻炼时先把固定鞋40的滑管43插进设置在墙壁71上的管道44，，把固定腰带30的滑管33插进设置在墙壁71上的管道34，然后把脚穿进设置在拽板上的鞋以使脚可以在锻炼时借助设置在拖拽架42上的拽板的固定作用力，再系上腰带31，这样锻炼者就可以开始锻炼了。
[0039]锻炼者手抓住拉环14上的吊环15a和15b，用力把拉环14向内拉，所述向内拉指的是把拉环14向锻炼者身体方向拉，其包括向下拉来锻炼手臂、背部、腹部、臀部和腿部以及脚部的肌肉，和以肩关节为支点向前拉来针对性锻炼肩部和颈椎部位，以及以腰部为支点向前拉来针对性锻炼腹部和臀部等部位的三种方法以针对性的锻炼不同部位的肌肉。
[0040]当锻炼者把拉环14向内拉的过程中，与拉环14连接的绳索11通过安装在支撑架24上的承接滑轮22和固定在墙壁71上的转向滑轮21，拉动绳索11连接的另一端的传动架2上的受力端18的拉力架4，所述拉力架4将拉动与其所在的传动架2的施力端17固定连接的弹簧机构3的弹簧向内压缩；当锻炼者手臂上伸时，弹簧机构3弹簧的回弹力作用在传动架2与弹簧机构3连接部位的施力端17上，这样传动架2将通过其受力端18的拉力架4把绳索11的拉环14向上拉，由于弹簧回弹的力和施加给它的力一样大，为防止弹簧回弹过程中由于力道过猛或速度太快给锻炼者造成损伤，锻炼者在手臂回伸的时候要保持一定的力道以确保安全。
[0041]在这一拉伸运动过程中，当手臂向内拉时，由于要克服弹簧的支撑力，弹簧机构3通过绳索11将弹簧支撑力作用在拉环上，进而对锻炼者手臂有向相反的的力，由于锻炼者脚被固定鞋40的拽板拖住，腰部被固定腰带30牵住，所以锻炼者只能用手臂的力将拉环向内拉，其同样大小的力由于在拉环的反作用下施加给固定腰带30的腰带31和固定鞋40的鞋41，在固定的拖拽架42和和固定板32的反作用下，脚拖住腿部，腰拖住腹部以迫使锻炼者调用手臂、腹部、臀部和腿部以及其他可以使用的肌肉一起克服弹簧的支撑力进而使手将拉环拉到其想要的位置。
[0042]锻炼者应根据自身的具体情况配备弹簧功率，建议先小后大，以循序渐进，使自己的肌肉在锻炼中逐步战胜肥胖，不断的增强自己的身体素质。
[0043]由于本构思的基本目的是帮助减肥人群特别是极度肥胖人群有针对性的身体锻炼，所以吸引该人群的运动积极性，使其在相对轻松的环境下可以最大限度的实现减肥目的是本发明首先要考虑的。设置固定腰带30和设置固定鞋40本发明的创意之一，其考虑了人体最容易堆积脂肪也是脂肪最多的部位，和锻炼过程中身体肌肉统一协调性以及锻炼者在身体锻炼后线条观感。还考虑了锻炼者最初的体重可能会给自己带来体力不能持续支持运动，使锻炼者产生过度疲劳，进而对继续锻炼产生厌烦和恐惧的可能。因此在设置了固定鞋40的同时设置了固定腰带30，以帮助减轻锻炼者腰部支撑进而减少锻炼者的运动疲劳，极大的建立锻炼者的运动信心，增强他们的运动激情和对健康的追求
[0044]为在保证锻炼者锻炼效率的前提下进一步减轻锻炼者的运动疲劳，提高安全性，并使锻炼者弥补自己的碳排放，同时也可带来一定的经济效益，本发明提供一种可以将锻炼者锻炼时产生的能量转换成机械能的往复式机构100。所述往复式机构100通过其连接架106b固定安装在传动架2的受力端18，并将设置在传动架2受力端18上的拉力架4改设置在往复式机构的连接架106a上，以使锻炼者将拉环14向内拉时，绳索11拉动拉力架，拉力架4拉动往复式机构100以使与其连接的传动架2的施力端17向弹簧机构3施加作用在拉力架4的拉力，在弹簧机构3被压缩的过程中，往复式机构100将把这一过程产生的部分能量转换成机械能，通过其传动轴105传送给发电机，另一部分能量将被弹簧机构3储存，在锻炼者手臂回伸时，弹簧机构3的弹簧所储存的能量将释放，并推动往复式机构100转换成机械能通过传动轴105传送给发电机。由于弹簧回弹时其储存的能量被往复式机构转换成了机械能，因此不会因为力道过猛或速度太快对锻炼者造成伤害，增加了本发明的使用安全性。
[0045]实践证明，臂力运动器对非肥胖人群同样具有高效的运动效果。
[0046]实施例2 —种往复式机构
[0047]参照所有附图，本发明还提供一种能够收集实施例1所述的臂力运动器锻炼身体时产生的能量的往复式机构100，以及用于将往复式机构100所转换的机械能转化为电能的发电机，和用于存储电能的储电池，还包括用于将往复式机构100的传动轴105与发电机连接的传动机构。需要说明的是，所述往复式机构所转换的机械能还可以用其它方式应用。
[0048]往复式机构的基本工作原理是将作用在绳索11上的能量通过往复式机构100转换成机械能，进而通过其他装置利用其所转换的机械能。
[0049]所述往复式机构100包括用于对外传送能量的传动轴105，和安装在传动轴105上用于驱动传动轴105的飞轮，所述飞轮的齿和齿条的齿啮合配组，所述齿条用于将绳索11传递的能量传递给飞轮的并驱动飞轮，还包括安装在传动轴105上用于和滑杆组配协助齿条和飞轮稳定啮合的滑轮，所述齿条和滑杆的两端分别在连接架106a和106b上固定组合，以在传动轴105的两端的轴承被轴承座6固定在箱体I的固定位5上后，往复式机构100能够在滑轨13与导杆12组配的所限定的路线上稳定作往复式运动。
[0050]为了使往复式机构能够在往复过程中通过传动轴105不间断的对外传送能量，所述往复式机构100需要在传动轴105上安装的两个飞轮1la和101b，所述飞轮1la和1lb工作负载方向是相同的，因此分别与两个飞轮1la和1lb的齿相啮合的两条齿条102a和102b的齿面需要相向安装在传动轴105的两边，以使各自的齿能够带动飞轮并保持飞轮的工作方向一致，与齿条102a和102b组配的滑杆104a和104b分别组装在滑轮103a和103b的凹槽上，所述齿条102a和102b和滑杆104a和104b的两端通过连接架106a和106b的组配后，所述滑杆104a和104b可以在往复工作过程中在滑轮103a和103b的凹槽上自由滑动，并在其各自凹槽的支撑作用下帮助齿条102a和102b的齿和飞轮1la和1lb的齿稳定哨合。
[0051]通过传动架2的受力架18把连接架106b固定连接，施力架17与弹簧机构3的一端固定连接。锻炼者使用臂力运动器的拉环14在锻炼身体时，在向内拉的同时将自身运动所产生的动能传递给绳索11，绳索11通过拉力架4拉动连接架106a,并通过两个连接架之间的连接部件将一部分能量传递给弹簧机构3并被其储存，另一部分能量使连接架106a拉动齿条102a带动飞轮1la转动，飞轮1la将带动传动轴105并通过传动轴105将转换的机械能对外传送，由于飞轮1lb与1la的工作负载方向是相同的，并且飞轮只有一个负载方向，与安装在齿条102a对面的齿条102b相啮合的飞轮1lb向下运动是处于空转，因而不会损失能量；在锻炼者手臂回伸的时候弹簧机构3储存的能量释放将通过传动架2的施力端17推动连接架106b，进而推动往复式机构100向另一个方向运动，齿条102b将带动飞轮1lb转动，飞轮1lb带动传动轴105将弹簧机构3储存的能量转换的机械能对外传送，由于与安装在齿条102b对面的齿条102a相啮合的飞轮1la向上运动是处于空转，因而不会损失能量。这样往复式机构在往复运动过程中都有动能来被其转换成机械能通过传动轴105对外传送，而且由于飞轮有储能功能，在向上或向下之间转换的间歇，其储能的飞轮将继续使传动轴的转动，这就使往复式机构具有极高的收集效率来收集锻炼者的运动能量。
【权利要求】
1.一种臂力原动机，包括用于锻炼身体的臂力运动器，所述臂力运动器包括用于锻炼身体的弹簧机构(3),所述弹簧机构(3)的一端与传动架(2)的施力端(17)固定连接,另一端通过固定件固定在箱体(I)的固定位(19)上，所述臂力运动器还包括设置在传动架(2)的受力端(18)的拉力架(4)，和拉环(14)，以及用于连接拉力架(4)和拉环(14)的绳索(11)，其特征在于:所述锻炼者用手抓住拉环(14)向内拉动绳索(11)锻炼时，锻炼者的腰部被固定腰带(30)的腰带(31)固定着。
2.根据权利要求1所述的一种臂力原动机，其特征在于:还包括往复式机构(100)，所述往复式机构(100)的连接架106b与传动架(2)的受力架(18)固定连接，连接架(106a)上设置有用于和绳索(11)连接的拉力架(4 )。
3.根据权利要求1所述的一种臂力原动机，其特征在于:所述拉环(14)和拉力架(4)之间的绳索(11)设置有中转机构(20 )，所述中转机构(20 )的转向滑轮(21)的轴(23 )通过固定件固定在墙壁(71)上，所述中转机构(20 )还设置有承接滑轮(22 )，所述承接滑轮(22 )安装在支撑架(24)上，所述支撑架(24)通过固定架(25)固定在墙壁(71)上。
4.根据权利要求3所述的一种臂力原动机，其特征在于:所述转向滑轮(21)配置有防脱杆(26 )，承接滑轮(22 )配置有防脱杆(27 )。
5.根据权利要求1所述的一种臂力原动机，其特征在于:所述固定腰带(30)的固定板(32)上设置有滑管(33)。
6.根据权利要求1所述的一种臂力原动机，其特征在于:锻炼者在锻炼时脚穿着固定鞋(40 )，所述固定鞋(40 )的拖拽架(42 )上设置有滑管(43 )。
7.根据权利要求1、2、3、4任一项所述的一种臂力原动机，其特征在于:所述拉力架(4)和转向滑轮(21)之间的绳索(11)穿有穿绳管(12)，所述穿绳管(12)由固定件固定在墙壁(71)内。
8.根据权利要求7所述的一种臂力原动机，其特征在于:所述墙壁(71)上设置有管道(34)和管道(44)。
9.根据权利要求1或3所述的一种臂力原动机，其特征在于:所述拉环(14)的两边设置有吊环(15a)和吊环(15b)。
10.根据权利要求9所述的一种臂力原动机，其特征在于:所述拉环(14)为凹形。
【文档编号】A63B23/12GK104511133SQ201310451462
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】徐传宾 申请人:开县人人有余科技有限公司