专利名称：用于锻炼设备的鞍座及使用该鞍座的锻炼设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于锻炼设备的鞍座、以及使用该鞍座的锻炼设备。该锻炼设备能够提供为了美体锻炼或者克服锻炼缺乏的目的的锻炼，并且可用于使膝痛的使用者进行腿部训练。
背景技术：
据说，通过有氧运动减少身体脂肪可以有效改善在近些年来趋于增加的、与生活方式有关的疾病。此外，据称，通过积极使肌肉收缩而改善胰岛素敏感性来增强糖代谢也有助于改善与生活方式有关的疾病。公知的允许使用者主动地进行锻炼的锻炼设备有，例如，固定式脚踏机(cycling machine)(室内锻炼自行车)以及固定式跑步机(踏车)。另一方面，还公知有允许使用者被动地进行锻炼、从而获得主要提高身体躯干处，例如后背和腰部的肌肉收缩的锻炼效果的另一种锻炼设备，例如，骑马式健身器(例如日本特开平No.11-155836)。
通过有效地使股骨区域的具有较大体积的肌肉收缩，可有效地改善糖代谢。然而，据报道，高度肥胖的糖尿病患者和老年人通常伴有膝痛。因此他们不能进行蹲伏锻炼以有效地使股骨区域的肌肉收缩。即使他们进行诸如走路等轻量运动，也可能造成临床恶化或者膝痛增加。因此，由于需要进行膝关节的弯曲和拉伸锻炼或者膝关节上会作用大于使用者自重的负载，所以诸如室内锻炼自行车和踏车的上述锻炼设备不适合于具有膝痛的使用者。另一方面，当使用骑马式健身器时，由于使用者锻炼时坐在座位上，因此作用到膝关节上的负载相对较小。然而，锻炼效果很容易随着坐姿发生变化。此外，由于主要使使用者的后背和腰部产生肌肉收缩，因此产生了使用者的腿部很难稳定地获得所需锻炼效果的问题。
因此，有待于开发一种新的锻炼设备，其适合于为了美体锻炼或者克服锻炼缺乏的目的的使用者，而且还能使具有膝痛的使用者安全地获得所需的锻炼效果。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的主要在于提供一种用于锻炼设备的鞍座，该锻炼设备可使使用者采用坐姿进行腿部锻炼，并且能够使根据诸如使用者坐的位置和方向的坐姿而产生的锻炼效果的变化减少。
更确切地说，该锻炼设备包括基部，其固定在适当的位置；支撑部，其构造成支撑使用者身体的一部分，以使使用者的自重的至少一部分作用于包括股骨区域的腿部；以及连接机构，其构造成将该支撑部可移动地连接至该基部，以使由于使用者自重作用在该腿部的负载随着使用者的脚位置和重心位置之间的相对位移而变化，并且该连接机构还构造成对该支撑部的可移动方向进行限制，以将该脚位置和该重心位置之间的该相对位移的方向限定于膝关节弯曲和伸展的方向。本发明的鞍座作为该支撑部支撑使用者的臀部，并且在该鞍座的外周具有一对弯曲凹部，所述弯曲凹部构造成与使用者的部分股骨区域相配合。
根据本发明，由于鞍座具有弯曲凹部，使用者的股骨区域的部分适于该弯曲凹部，所以可以容易地将股骨区域定位在鞍座上，并且提供反复进行腿部锻炼的适宜的姿势。这样，具有通过抑制坐的位置和方向的变化，来获得稳定的锻炼效果的优点。
在本发明中，优选地，该弯曲凹部构造成在使用者在该鞍座上采用坐姿并且将脚放置在所述脚位置的情况下，使用者两条腿之间的打开角基本上相应于左膝关节和右膝关节的弯曲和伸展的方向。更具体地，优选地，该弯曲凹部构造成在使用者在该鞍座上采用坐姿的情况下，使用者的两条腿之间的打开角在30度至70度的范围内，特别为60度。在这种情况下，使用者可以以舒适的姿势更有效地进行腿部锻炼。
本发明更进一步在于提供了一种使用上述鞍座的锻炼设备。本发明的锻炼设备包括基部，其固定在适当的位置；支撑部，其构造成支撑使用者身体的一部分，以使使用者的自重的至少一部分作用于包括股骨区域的腿部；以及连接机构，其构造成将该支撑部可移动地连接至该基部，以使由于使用者自重作用在该腿部的负载随着使用者的脚位置和重心位置之间的相对位移而变化，并且该连接机构还构造成对该支撑部的可移动方向进行限制，以将该脚位置和该重心位置之间的该相对位移的方向限定于膝关节弯曲和伸展的方向上。该支撑部包括用于支撑使用者的臀部的鞍座。该鞍座在其外周具有一对弯曲凹部，所述弯曲凹部构造成与使用者的部分股骨区域相配合。
从下述实施本发明的最佳模式，本发明的其他特征以及由此产生的优点将更加显而易见。
图1是根据本发明优选实施例的锻炼设备的示意图；图2是鞍座的顶视图；图3是鞍座的侧视图；图4A和图4B是示出锻炼设备的操作的说明图；图5A和图5B是示出具有活动踏板的锻炼设备的操作的说明图；图6为具有靠背的鞍座的立体图；图7A和图7B是示出鞍座长度调节器的操作的示意图；图8A和图8B是示出鞍座角度调节器的操作的示意图；图9A至图9D是示出鞍座宽度调节器的操作的示意图；以及图10A和图10B是示出不具有活动踏板的锻炼设备的操作的说明图。
具体实施例方式
下面参考附图根据优选实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示，本实施例的锻炼设备具有位于地面的基部1、用于支撑使用者臀部的座位部件2、以及一对供使用者搁脚的踏板3。座位部件2和踏板3通过连接机构4、5安装到基部1上。马达6、7分别作为驱动源与连接机构4、5连接，并且由控制装置10进行控制。马达7用于每个踏板3。
座位部件2设有立柱21；鞍座22，其设置于立柱21的顶端以支撑使用者的臀部；以及结合部23，其用于将鞍座与立柱结合，以实现鞍座相对于立柱的平行运动和旋转运动。立柱21的底端与连接机构4连接。
为了降低坐于座位部件上的使用者的位置、方向和姿势对运动时施加的负载的大小和使用者的膝痛程度的影响，本锻炼设备中使用的鞍座22在其外周具有一对弯曲凹部24，其构造成使得该弯曲凹部与使用者的部分股骨区域C相配合，如图2所示。例如，可以采用圆柱体的外周表面作为弯曲凹部24。
优选地，弯曲凹部24构造成使得使用者坐在鞍座22上并且脚放在踏板3上的情况下，使用者两条腿之间的打开角θ基本相应于左膝关节和右膝关节弯曲和伸展的方向。具体地，优选地，弯曲凹部构造成使得使用者的两条腿之间的打开角在下限30度至上限70度的范围内，特别为60度。打开角为30度时，适合于髋关节僵硬的使用者或羞怯的女性使用者，打开角为70时，使用者可获得舒适的坐姿。换句话说，如图2所示，优选地，每一弯曲凹部24形成为，在鞍座22的俯视图中，在沿鞍座的前后方向延伸的中心轴线和弯曲凹部的中心线之间的角(＝θ/2)在15度至35度的范围内，特别为30度。在此角度范围，使用者可以舒适的姿势坐在鞍座上。另外，如下所述，还适于给左腿和右腿交替地施加负载的运动。
另外，优选地，弯曲凹部24构造成在使用者坐在鞍座22上、将脚放在踏板3上的情况下，使用者的股骨区域C相对于竖直方向的倾斜角在30度至50度的范围内，特别为40度。换句话说，如图3所示，理想的是将弯曲凹部24构造成在鞍座22的侧视图中，弯曲凹部24的中心轴线和竖直方向的虚拟轴线之间的角φ在30度至50度的范围内，特别为40度。根据几乎不会出现膝痛的膝关节角(knee angle)的最大值确定此角φ。也就是说，角φ优选地，设置成在小腿区域J(胫骨)位于垂直于基部1的方向的情况下，膝关节角是40度。在此角度范围内，可以在几乎没有膝痛的情况下给膝关节施加负载。这样，即使当使用者具有诸如膝关节炎等膝关节痛时，使用者也能舒适地进行锻炼，而不用担心临床恶化或膝痛。
如图3所示，鞍座22的上表面具有光滑的弯曲表面，形成为使沿前后方向的中心部处于前部和后部之间的凹面。在本实施例中，例如，鞍座22的上表面设置有形成于其前侧的第一凸起25，以及形成于其后侧的第二凸起26，以及在该第一凸起和第二凸起之间的区域形成的一对弯曲凹部24。根据此结构，当使用者坐在鞍座上时，使用者的臀部和骨盆夹在第一凸起和第二凸起之间的区域中，使得可以容易地确定使用者的臀部在鞍座上的位置。因此，就可以使坐姿的变化减少，并获得稳定的锻炼效果。
此外，优选地，设置鞍座22的第一凸起25的鞍座的前部可拆卸地形成。当第一凸起25从鞍座上拆卸下来时，鞍座的上表面变成光滑的弯曲表面，其构造成使鞍座的前部低于具有弯曲凹部的鞍座中心部，并且鞍座后部高于该鞍座中心部。在此情况下，具有使坐姿的变化减少的优点。此外，由于鞍座的前部低于其中心部，因此，即使当使用者具有腿部关节疾病或残疾时，使用者也能够容易地上下鞍座22，而无需将腿抬起。此外，当作用于使用者的负载太小时，使用者能够将其自重施加到腿部，以增加锻炼强度。为了防止在锻炼过程中使用者的臀部移位，必要时可在使用者坐在鞍座上之后，将第一凸起25连接到鞍座上。
还优选的是鞍座22的上表面的沿前后方向的中心区域具有平坦表面，以容置使用者的臀部。在这种情况下，由于使用者的臀部由相对较宽区域的平坦表面支撑，因此鞍座可以均匀地承受来自使用者臀部的重量。因此，就可以提供长时间的舒适的锻炼，而不使尾骨受到挤压，以及不使压力集中于使用者臀部的特定部位，如坐骨结节。
在本实施例中，连接机构4具有沿前后方向及左右方向延伸的转轴。例如，立柱21可沿前后方向围绕沿左右方向延伸的转轴做枢转运动，并且包括所述沿左右方向延伸的转轴的连接部件可沿左右方向围绕沿前后方向延伸的转轴做枢转运动。因此，根据该连接机构4，立柱21的底端用作杠杆支点，立柱21可以摆动的方式前后移动及转动。在本实施例中，连接机构4通过采用两个马达6而能够使立柱21沿任选方向摆动。
通过以嵌套结构形成底端部和顶端部，立柱21可沿高度方向伸缩。附图标记8表示马达，其作为驱动源设置在立柱21的纵向中部处。通过使该马达8旋转，使立柱21的可伸展的长度发生变化。此外，附图标记9表示马达，其作为驱动源设置在立柱21和鞍座22之间的结合部23处。该马达9可使鞍座22相对于立柱21沿前后方向摆动。
用于踏板3的连接机构5具有设置在基部1上的伸缩装置(pantograph)51，踏板3安装在该伸缩装置51上。附图标记7表示马达，其作为驱动源设置在连接机构5内。通过使马达7转动，伸缩装置51伸展和收缩，从而使踏板3实现上下运动。
简要地说，座位部件2通过马达6可以摆动方式前后运动及转动。通过马达7可以实现踏板3的上下运动。通过马达8可以实现立柱21的伸展和收缩。马达9可沿前后方向调整鞍座22相对于立柱21的角度。由于座位部件2采用两个马达6、以及踏板3采用两个马达7，所以总计需要对六个马达6至9进行控制，以获得上述运动的组合。如前所述，马达6至9中的每一个马达均由使用微型计算机作为主要组件的控制装置10进行控制。在控制装置10中，设有用于马达6至9中每一个马达的转角的多组时序数据，以获得适当的锻炼负载。因此，通过选择适当的时序数据组可以提供期望的操作。
根据锻炼类型，选择性地驱动马达6至9。基本上，马达6始终被驱动以提供座位部件2的摆动。当座位部件2摆动时，可停止其他马达7～9。优选地，以与用于座位部件2的马达6同步的方式，驱动用于踏板3的马达7以及用于鞍座22的马达9中的至少一个。
上述锻炼设备在使用者坐在鞍座22上并将脚放在踏板3上的情况下运行。在鞍座22上的坐姿中，需要使使用者的鞋底接触踏板3。通过调整踏板3的高度位置及立柱21的可伸展的长度中的至少一个，踏板3和鞍座22之间的位置关系可以根据使用者的腿长而改变。
当使用者坐在鞍座22上的情况下、座位部件2摆动时，使用者的重心位置相对于使用者脚的位置发生移动。当使用者坐在座位部件2上时，使用者的重心位于使用者臀部略靠前的位置。然后，当座位部件2从直立位置向前倾斜时，使用者的重心位置前移，使得作用在使用者腿部包括股骨区域的负载相对于使用者自重的比率增大。此外，当座位部件2沿使用者的左右方向倾斜时，使用者自重主要作用在位于座位部件2倾斜侧的这一条腿上。因此，由于鞍座22承受使用者的一部分自重，并且由于座位部件2的摆动使作用在这一条腿上(尤其是具有相对较大体积的肌肉的股骨区域上)的负载改变，因此可以增强肌肉代谢和改善胰岛素抗性。此外，由于负载作用于具有比其他区域更大的体积的肌肉的股骨区域，因此可以有效地实现肌肉代谢。
另外，当使用者具有膝痛时，驱动马达6，以将座位部件2的摆动方向(即，沿着使用者重心位置和各踏板3上脚的位置之间相对位移的方向)限制在膝关节弯曲和伸展的方向上。也就是说，使用者重心的移动方向与使用者膝关节的弯曲和伸展方向平行。例如，当将控制装置10内的马达6的时序数据设为使座位部件2沿膝关节的弯曲和伸展的方向进行摆动时，连接机构4限制座位部件2的摆动方向。在驱动马达6的情况下，优选地，对座位部件2的可移动范围进行限制，使得膝关节的弯曲和伸展的范围从伸展位置至一确定的角度，例如为40度。这样，膝关节角的弯曲和伸展的方向受到限制而不会使膝关节扭转，并且该膝关节的弯曲和伸展范围(角度)也受到限制。因此，即使具有诸如膝关节炎的膝关节痛的使用者也可以安全地进行锻炼，同时避免了临床恶化或增加膝痛。
如上所述，为了将座位部件2的摆动方向限制在膝关节的弯曲和伸展方向上，优选地，除了控制座位部件2的摆动方向之外，使用者还要确定踏板3上的脚位置和脚趾方向，或者通过传感器检测脚位置和脚趾方向。在本实施例中，踏板3上设置有易于使用者确定脚位置和脚趾方向的标记。因此，使用者可以通过简单地将脚放在踏板3上而确定脚位置和脚趾方向。此外，进一步有效的是使用具有诸如拖鞋或凉鞋的顶端部的定趾(toe clip)部的踏板。
下面将说明通过仅在一条腿上施加负载来进行锻炼的情况。也就是说，只有一条腿放在一个踏板3上。在这种状态下，座位部件2通过连接机构4在两个平面内进行摆动，这两个平面分别包括用于支撑使用者臀部的部分以及使用者每条腿的第二脚趾。例如，如图4A所示，当座位部件2相对于基部1呈基本竖直状态时，由于使用者的自重，作用在座位部件2上的负载比作用在踏板3上的负载大。另一方面，如图4B所示，当座位部件2相对于基部1呈倾斜状态时，与图4A的情形相比，由使用者自重而作用至踏板3的负载变大。即，图4B的情形中由于使用者自重而作用至股骨区域的负载要比图4A的情形大。在图4B中，由于座位部件2仍然要承载一部分使用者的自重，因此与通过借助使用者的全部自重进行蹲伏锻炼的情况相比，这是相对轻量运动。因此，通过调整作用在膝关节的负载，该锻炼设备可用于具有膝关节问题的使用者。另外，由于膝关节可以无扭转的弯曲和伸展，因此可以防止临床恶化或膝痛增加。座位部件2的最大倾斜角优选地，3至5度。此外，座位部件2的每秒的摆动次数优选是0.3至2次。这些值是基于实验结果的。
此外，为了有效地将负载施加到使用者的一条腿上，优选地，将座位部件2从座位部件2相对于基部1基本呈竖直状态朝向左踏板和右踏板3的其中之一倾斜，并同时使位于座位部件2的倾斜侧的一个踏板3沿向下的方向移动。可选择地，位于与座位部件2的倾斜侧相对的一侧的另一踏板3可沿向上的方向略微移动。在这种情况下，通过使用者身体的躯干的倾斜，可以将相对较大的负载作用在使用者的位于座位部件2的倾斜侧的腿上。也就是说，通过座位部件2相对较小的倾斜角就可以将相对较大的负载作用在股骨区域。这样，增加了作用在腿上的负载相对于用于倾斜座位部件2的能量的比率。因此，可以将负载有效地作用在腿上。在上述说明中，可以仅对左腿和右腿中的一条腿重复座位部件2的摆动。可选择地，座位部件2可以针对左腿和右腿交替地倾斜。通过控制用于倾斜座位部件2的马达6与用于使一个或两个踏板3沿上下方向移动的一个或两个马达7同步，可以获得以上说明的操作。
在本实施例中，由于锻炼设备具有用于搁置两条腿的一对踏板3，因此，座位部件2的摆动方向可以针对每条腿进行限制，以使脚位置和重心位置之间的相对位移方向与膝关节的弯曲和伸展方向一致。即，在使用者的两条腿以上述角度打开的情况下，使用者将脚放在踏板3上。然后，座位部件2在座位部件2相对于基部1呈竖直状态的位置以及座位部件2沿前左或前右的方向倾斜的位置之间进行摆动。因此，这与座位部件2仅沿前后方向摆动的情况不同。从而，通过座位部件2的这种运动，负载可以如下方式交替地作用到使用者的腿上，即当一条腿接受锻炼时，另一条腿处于休息状态。此外，与负载均匀地施加到彼此平行放置的使用者的两条腿上的情况相比，可以增加所施加的最大负载(例如，最大负载是使用者的自重的50％或更大)。此外，当向处于彼此平行放置的两条腿施加负载时，存在由于左腿和右腿的肌肉力量差异或者左右膝痛程度的差异而使作用在一条腿的负载大于作用在另外一条腿的负载的情况，这样负载不能均一地施加到两条腿上。在这种情况下，通过交替地给左腿和右腿施加负载，可以给每一条腿提供适当负载。在踏板3保持在固定位置的情况下，或者在使用者将两只脚平行放置在基部1的情况下，通过座位部件2沿前后方向摆动，可以同时将负载施加到两条腿上。
如上所述，各踏板3可沿上下方向相对于基部1进行移动，并且踏板3的运动可以控制成与座位部件2的摆动同步。即，图5A示出了当座位部件2呈基本竖直状态时踏板3的位置，图5B示出了当座位部件2呈倾斜状态时踏板3的位置。由这些图可以理解，在座位部件2呈倾斜状态时，踏板3位于较低的位置。这可以通过控制用于倾斜座位部件2的马达6，使其与沿上下方向移动踏板3的马达7同步来实现。
此外，当座位部件2倾斜时，位于与座位部件2的倾斜侧相对的一侧的踏板3可沿向上的方向略微移动。当利用此运动时，就可以通过使用者身体的躯干的倾斜，将相对较大的负载作用在使用者的位于座位部件2的倾斜侧的腿上。也就是说，由于通过座位部件2减小的倾斜角就可以有效地将相对较大的负载作用在腿上，因此，增加了作用在腿上的负载相对于用于倾斜座位部件2的能量的比率，从而有效地锻炼了该腿。可以仅对左腿和右腿中的一条腿重复地进行座位部件2的摆动。可选择地，可以针对左腿和右腿交替地进行摆动。
因此，当踏板3随着座位部件2的倾斜角度的增大而向下移动时，作用在使用者腿部的负载可以通过使用者自重来调整，基本不需要改变膝关节的弯曲角度(膝关节角)。即，由于腿部肌肉可以以几乎等长收缩的方式进行收缩，从而可以通过作用于使用者膝部的较小负载实现肌肉收缩。另外，由于座位部件2和踏板3由马达6、马达7驱动，因此使用者通过简单地跟随座位部件2和踏板3的运动就可以获得好的锻炼效果，而不需要主动地移动身体。此外，实验证明，在使膝关节角为40度或更小的角度时，具有膝关节炎的使用者可以进行锻炼而不会伴随有剧痛。当膝关节角变得接近于90度时，使用者可以容易地坐在鞍座22上，并且可将较大的负载(旋转运动)有效地施加到股骨区域。在这种情况下，可以说明优选是使膝关节角处于40度。
踏板的结构并不受限制。例如，座位部件2可以机械连接到踏板3。此外，优选在踏板下方设置单个弹簧件，并且确定该弹簧件的弹簧常数，使得根据负载的大小获得踏板所需的下降量。而且，可以根据负载的大小通过使用多个具有不同弹簧常数的弹簧件(例如，使用具有非线性弹簧常数的两段式弹簧)调整下降量。可选择地，可以根据使用者的体重或目标负载，通过选择性地改变所使用的具有相同弹簧常数的多个弹簧的数量来确定适宜的下降量。此外，可以根据使用者的体重或者负载的瞬时值，通过控制设置于踏板下方的空气活塞的空气量对踏板的下降量进行调节。另外，可以根据作用在踏板的负载，通过置于踏板下方的气袋或气管的膨胀及收缩控制踏板的位置。在这些情况下，无需设置用于踏板3的马达。
取代沿前后方向改变鞍座22相对于立柱21顶端的倾斜角度的方式，鞍座22可沿与立柱21的轴线方向相交的平面内的一个方向(即前后方向)滑动。在此结构中，由马达9驱使鞍座22相对于立柱21滑动。随着座位部件2的倾斜角度的增加，鞍座22沿向前的方向滑动，从而使用者的臀部向前运动。此时，由于使用者保持在几乎站立的姿势，因而可以增大作用在腿部的负载。在上述构造中，通过使用马达6至9对以下四个因素进行控制，即座位部件2相对于基部1的倾斜角度、踏板3相对于基部1的位置、座位部件2的可伸展的长度、以及鞍座22相对于立柱21的位置。可选择地，可以控制座位部件2的倾斜角度，使其与鞍座22相对于立柱21的位置变化同步。在这种情况下，可以省去用于使鞍座22移动的马达9。
如图6所示，作为本实施例的改型，优选地，靠背27可拆卸地连接到鞍座22的后部。在这种情况下，由于当使用者坐在鞍座上时，使用者的腰部与靠背27接触，就可以防止使用者的上半身向后倾斜的情况，并抑制了坐姿的变化。可拆卸地将靠背27连接到鞍座22的装置并不受限制。例如，可在靠背27的前部设置可分离的铰链，并且通过束带和带扣将靠背27的后表面固定到鞍座22的后表面上。此外，当使用具有靠背27的鞍座时，可以向使用者施加相对较大的负载，同时适当地保持使用者的姿势。相反地，当施加到使用者的负载太大时，可以通过从鞍座移去靠背27来降低负载。
如图7A和图7B所示，作为本实施例的另一改型，优选地，鞍座22具有用于沿前后方向改变鞍座长度的鞍座长度调节器。在这种情况下，即使当使用者具有较厚的股骨区域，也可以通过延伸鞍座长度来舒适地配合于弯曲凹部24中。因此，不论使用者的体形如何，在使用者的腿打开至所需的角度的情况下，可以容易地进行锻炼。此外，可以在锻炼的过程中，有效地使使用者适宜地保持在坐姿。例如，本实施例的鞍座长度调节器形成有一对部件22A、22B，其可沿前后方向彼此分离，以及用于连接这些部件的螺杆件70。通过在鞍座的前侧旋转螺杆件70，可以调节部件22A插入到部件22B的量，来改变鞍座长度。
此外，如图8A和图8B所示，优选地，鞍座22具有用于改变弯曲凹部24的内表面29的倾斜角的角度调节器。根据此结构，即使当由于使用者的臀部的形状很难使使用者的股骨区域适合弯曲凹部24时，可用通过调节弯曲凹部24的内表面29的倾斜角来改善配合情况。例如，根据本实施例的角度调节器，当设置于鞍座22的侧面的螺杆件80、82转动时，如图8A所示，减小内表面29和竖直方向之间的角度，以使内表面29的倾斜更加陡峭。相反地，当螺杆件80、82转动时，如图8B所示，增大内表面29和竖直方向之间的角度，以使内表面29的倾斜更加平缓。
此外，如图9A和图9B所示，优选地，鞍座22具有沿左右方向改变鞍座宽度的鞍座宽度调节器。在这种情况下，就可以获得适合于使用者体形的臀部支撑面积，还可以在使用者坐在鞍座22上并将使用者的脚放在踏板3上时，提供舒适的稳定的坐姿。例如，作为本实施例的鞍座宽度调节器，鞍座22上形成有一对部件22C、22D，其可沿左右方向彼此分离，以及用于连接这些部件的一对螺杆件90、92。如图9A所示，当两个螺杆件90、92在鞍座的侧面沿相同的方向转动时，可增加部件22C在部件22D中的插入量，以从整体上减小鞍座的顶表面积。另一方面，如图9B所示，当两个螺杆件90、92沿与图9A中的转动方向相反的方向转动时，可减小部件22C在部件22D中的插入量，以从整体上增加鞍座的顶表面积。此外，如图9C和图9D所示，当螺杆件90、92的其中之一沿一个方向转动，并且另一螺杆件沿相反的方向转动时，可以仅增加鞍座后部的顶表面积(图9C)，或者仅增加鞍座前部的顶表面积(图9D)。因此，可以获得适合于使用者体形的臀部支撑面积。
如上所述，本实施例的锻炼设备具有踏板3。然而，也可以省去踏板。例如，在图10A和图10B所示的没有踏板的锻炼设备中，座位部件2通过利用连接机构相对于基部1倾斜。在这种情况下，坐在座位部件2的鞍座(未示出)上的使用者M可将脚放在基部1或地板上。在这种情况下，在基部1上安装有方向指示板44，该方向指示板44可在平行于基部1的顶表面的平面中转动，并且在方向指示板44上设置箭头标记45。通过允许使用者将脚放在箭头标记45的延长线上，可以使座位部件2的摆动方向与膝关节的弯曲和伸展的方向相匹配。图中示出了座位部件2仅沿一个方向摆动。作为改型，座位部件2也可以沿两个方向摆动，使得负载交替地施加到左腿和右腿上。
除了上述设备，本发明的鞍座也可以用在骑马式健身器上。通过将使用者的股骨区域定位在适当的位置，可以稳定地保持坐的位置和姿势。因此，就可以抑制在骑马式健身器上锻炼效果的变化。
工业实用性如上所述，根据使用本发明的鞍座的锻炼设备，通过有效地向坐在鞍座上的使用者的包括股骨区域的腿部肌肉施加负载，可以产生股骨区域的肌肉收缩，从而有效地增加使用者的糖代谢。此外，由于鞍座具有一对与使用者的部分股骨区域相配合的弯曲凹部，因此可以使由坐姿决定的锻炼效果的变化减少。
因此，本发明的鞍座用于锻炼设备，该锻炼设备适于防止/改善与生活方式有关的疾病或者美体/减肥锻炼，并且为具有膝部疾病或需要进行康复锻炼的使用者稳定地提供适当的锻炼效果。因此，该鞍座和使用该鞍座的锻炼设备有具有广泛地应用前景。
权利要求
1.一种用于锻炼设备的鞍座，其用于使使用者采用坐姿进行锻炼，所述锻炼设备包括基部，其固定在适当的位置；支撑部，其构造成支撑使用者身体的一部分，以使使用者的自重的至少一部分作用于包括股骨区域的腿部；以及连接机构，其构造成将所述支撑部可移动地连接至所述基部，以使由于使用者自重作用在所述腿部的负载随着使用者的脚位置和重心位置之间的相对位移而变化，并且该连接机构还构造成对所述支撑部的可移动方向进行限制，以将该脚位置和该重心位置之间的该相对位移的方向限定于膝关节弯曲和伸展的方向；其中，该鞍座作为所述支撑部支撑使用者的臀部，并且在该鞍座的外周具有一对弯曲凹部，所述弯曲凹部构造成与使用者的部分股骨区域相配合。
2.如权利要求1所述的鞍座，其中，所述弯曲凹部构造成在使用者在该鞍座上采用坐姿并且将脚放置在所述脚位置的情况下，使用者两条腿之间的打开角基本上相应于左膝关节和右膝关节的弯曲和伸展的方向。
3.如权利要求1所述的鞍座，其中，所述弯曲凹部构造成在使用者在该鞍座上采用坐姿的情况下，使用者的两条腿之间的打开角在30度至70度的范围内。
4.如权利要求1所述的鞍座，其中，所述弯曲凹部构造成在使用者在该鞍座上采用坐姿的情况下，使用者的股骨区域相对于竖直方向的倾斜角在30度至50度的范围内。
5.如权利要求1所述的鞍座，其中，该鞍座包括形成于该鞍座前侧的第一凸起，以及形成于该鞍座后侧的第二凸起，其中，所述弯曲凹部设置在该第一凸起和该第二凸起之间。
6.如权利要求1所述的鞍座，其中，该鞍座的前部设置为低于具有所述弯曲凹部的鞍座中心部，并且该鞍座的后部设置为高于所述鞍座中心部。
7.如权利要求1所述的鞍座，其中，该鞍座进一步包括可拆卸地连接至该鞍座的后部的靠背。
8.如权利要求1所述的鞍座，其中，该鞍座进一步包括构造为沿前后方向改变该鞍座的长度的鞍座长度调节器。
9.如权利要求1所述的鞍座，其中，该鞍座进一步包括构造为沿宽度方向改变该鞍座的宽度的鞍座宽度调节器。
10.如权利要求1所述的鞍座，其中，该鞍座进一步包括构造为改变所述弯曲凹部的内表面的倾斜角的角度调节器。
11.一种锻炼设备，其包括基部，其固定在适当的位置；支撑部，其构造成支撑使用者身体的一部分，以使使用者的自重的至少一部分作用于包括股骨区域的腿部；以及连接机构，其构造成将所述支撑部可移动地连接至所述基部，以使由于使用者自重作用在所述腿部的负载随着使用者的脚位置和重心位置之间的相对位移而变化，并且该连接机构还构造成对所述支撑部的可移动方向进行限制，以将该脚位置和该重心位置之间的该相对位移的方向限定于膝关节的弯曲和伸展的方向；其中，所述支撑部包括用于支撑使用者的臀部的鞍座，并且在所述鞍座的外周具有一对弯曲凹部，所述弯曲凹部构造成与使用者的部分股骨区域相配合。
全文摘要
一种用于锻炼设备的鞍座，通过该鞍座使用者可以采用坐姿进行锻炼，并且通过该鞍座，使用者可通过抑制坐姿的变化而获得稳定的锻炼效果。该锻炼设备具有基部、用于支撑使用者的臀部的鞍座、以及连接机构。该连接机构将支撑部可移动地连接至该基部，以随着使用者脚和重心的相对位移，使由于使用者自重产生的作用在腿部的负载发生变化，并且该连接机构对该支撑部的可移动方向进行限制，以将该脚和重心的相对位移的方向限定于膝关节弯曲和伸展的方向。在该鞍座的外周具有一对弯曲凹部，所述弯曲凹部构造成使得该弯曲凹部与使用者的部分大腿相配合。
文档编号A63B22/14GK1890002SQ20048003607
公开日2007年1月3日 申请日期2004年12月2日 优先权日2003年12月5日
发明者小泽尚久, 四宫叶一, 越智和弘 申请人:松下电工株式会社