專利名稱：拉伸設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拉伸設(shè)備，特別地，但非排除地用于在諸如體育競技的劇烈運動之前、 之中和/或之后的拉伸訓(xùn)練以及用于運動損傷的康復(fù)。
背景技術(shù)：
通常借助彎曲身體從而單獨地伸展某些肌群及相關(guān)的腱來實現(xiàn)拉伸。這些拉伸通常在活動前執(zhí)行(所謂的熱身)，以及在活動后執(zhí)行(所謂的放松)。然而，這些拉伸常常由于不了解所需要的正確程序而有時被忽略或不正確地執(zhí)行。沒有正確拉伸的縮短或僵硬的肌肉被認(rèn)為是運動損傷的主要原因。不僅僅是運動員和體育工作者從拉伸中獲益。大多數(shù)人可以從拉伸中獲益，例如， 用于改善體態(tài)、循環(huán)以及緩解肌肉、關(guān)節(jié)或后背的疼痛。本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)一步意識到，與后背相關(guān)的肌肉和腱的拉伸，包括但不限于肩膀、三角肌、上背、腰部區(qū)域(下背部)、臀肌(小、中、大)以及腿筋(在某種程度上)，以及腿部相關(guān)肌肉和腱的拉伸，包括但不限于腿筋(在某種程度上)、脛前肌和跟腱，在進(jìn)行拉伸時都需要給予特別關(guān)注以避免損傷。這些肌肉在本申請中稱為后部肌肉。本發(fā)明人已經(jīng)意識到，諸如伸展?fàn)顟B(tài)的范圍、持續(xù)時間的長度以及拉伸的伸長速度的因素必須被正確地控制，以使由于不適當(dāng)?shù)乩旒∪夂碗於斐傻倪\動損傷的風(fēng)險最小化。即使諸如“摸腳尖”的拉伸訓(xùn)練可以執(zhí)行背部和腿部肌肉的拉伸，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)人們比如說通過過度彎曲他們的后背而補償拉緊的腿部肌肉，反之亦然。本發(fā)明人已經(jīng)意識到，需要用于正確拉伸至少是上文所述的后部肌群的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種拉伸設(shè)備，所述拉伸設(shè)備包括通過所述拉伸設(shè)備的動力驅(qū)動的拉伸運動來拉伸后部肌肉和腱的拉伸裝置，該設(shè)備包括具有座位區(qū)域的體部；至少一個動力驅(qū)動的腳踏板，所述腳踏板安裝至體部并與座位區(qū)域一起布置或能夠與座位區(qū)域一起布置，以便使用者能夠基本上伸直腿坐著；以及，動力驅(qū)動的手柄，該手柄安裝至體部并且布置成用于向前拉使用者從而產(chǎn)生所述的動力驅(qū)動的拉伸運動。在一個實施例中，該設(shè)備適于使得手柄受到動力驅(qū)動以便向前拉使用者，優(yōu)選接下來是一個或多個腳踏板的沿基本上相反的方向進(jìn)行的動力驅(qū)動運動，以便進(jìn)行進(jìn)一步的動力驅(qū)動的拉伸運動。通常，所述手柄包括一對手把持部。優(yōu)選地，所述手把持部基本上能夠離開所述座位區(qū)域并朝所述踏板運動，以形成與背部拉伸相關(guān)的后部肌肉和腱的所述拉伸。優(yōu)選地，所述手把持部包括一對相對位置可調(diào)的手把持部。通常，所述一個或多個腳踏板基本上是能夠運動的，以使得使用者的腳尖朝著所述座位區(qū)域向后運動，而他或她的腿基本伸直，這樣就提供了與腿相關(guān)的后部肌肉和腱的拉伸運動。優(yōu)選地，所述一個或多個腳踏板是能夠樞轉(zhuǎn)的。在一個實施例中，這些手把持部和一個或多個腳踏板的動力驅(qū)動的拉伸運動通過儲存的機械能產(chǎn)生，如由繃緊或壓縮的具有回彈能力的裝置(例如彈簧、纜繩或彈性元件)提供?？蛇x擇地，或者除了儲存的機械能之外，所述動力驅(qū)動的拉伸運動可由電動、氣動或液壓驅(qū)動的一個或多個致動裝置實現(xiàn)。進(jìn)一步可選擇地，所述動力驅(qū)動的拉伸運動由使用者生成的機械能(例如通過使用者用手?jǐn)D壓桿)實現(xiàn)。在一個實施例中，該設(shè)備包括可操作成預(yù)先限定所述拉伸運動的范圍界限的傳感器和/或機械止動裝置。該設(shè)備可包括拉伸運動的阻尼器或拉伸運動的其它控制裝置，以限制所述運動的速度。更優(yōu)選地，提供與所述拉伸運動方向相反的釋放運動的阻尼作用或其它控制。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述拉伸運動首先達(dá)到第一范圍，隨后進(jìn)行與拉伸運動方向相反的釋放運動，所述釋放運動之后是進(jìn)一步的拉伸運動，以便達(dá)到比第一范圍距離更大的第二范圍，隨后是進(jìn)一步的釋放運動，可選地，進(jìn)行范圍增大的進(jìn)一步的拉伸運動，直到已經(jīng)達(dá)到預(yù)先限定的范圍，每個拉伸運動之后進(jìn)行進(jìn)一步的釋放運動。


參考附圖，本發(fā)明的實施例將僅僅作為例子進(jìn)行描述，其中圖1示出了構(gòu)件處于初始位置的拉伸機的第一實施例；圖2示出了構(gòu)件處于不同的位置的圖1的實施例；圖3示出了構(gòu)件仍在一不同的位置的圖1的實施例；圖4示出了拉伸機的第二實施例；以及圖5到圖10示出了拉伸機的第三實施例；圖11到15示出了本發(fā)明的第四實施例。
具體實施例方式參考圖1，拉伸設(shè)備包括具有足部3和座位區(qū)域1的體部2。體部2可調(diào)節(jié)地支撐框架14并且還支撐包括腳踏板5的腳踏板組件。通過使桿4松弛并朝著座位區(qū)域向后或遠(yuǎn)離座位區(qū)域向前滑動框架，這樣框架元件可調(diào)節(jié)地定位在框架上。該框架包括手把持部11，這些手把持部初始地定位成使得使用者100大體直坐，并且他的或她的腳擱置在踏板5上，腿伸直，如圖1所示。該設(shè)備還包括用于將手把持部11從使用者移走(即遠(yuǎn)離座位區(qū)域)的裝置。在這種情況下，設(shè)有安裝至框架14的主軸箱7。當(dāng)釋放臨近手把持部11的桿12的拇指操作彈簧被壓縮并被保持的時候，軸桿10通過螺旋彈簧13在主軸箱7內(nèi)滑動并受拉。對桿進(jìn)行釋放使運動停止。該運動沿腳踏板方向拉使用者的軀干并從而實現(xiàn)使用者后背部肌肉和腱以及(某種程度上)腿部后上方的肌肉的拉伸。然后獲得圖2所示的位置。彈簧13仍然卷曲，然后通過纜繩和滑輪系統(tǒng)21作用于腳踏板5上。通到腳踏板的纜繩張緊，從而踏板朝使用者樞轉(zhuǎn)，這使得使用者的腳和足尖向后運動并且還拉伸腿部后下方的肌肉和腱。于是獲得了圖3中所示的位置。分別借助于作用在軸桿10和腳踏板5上的回復(fù)彈簧9和回復(fù)彈簧6，該設(shè)備在拉伸之后恢復(fù)到其原始位置。使用者還可向后拉手把持部以使彈簧13受力。使用者可設(shè)定運動止動裝置8以提供不同程度或范圍的拉伸，并且增加這些位置可以提供一些增加的拉伸量。如果框架進(jìn)一步遠(yuǎn)離座位進(jìn)行初始定位，則設(shè)備能夠適應(yīng)于具有不同初始柔韌性的個體，從而如果框架14進(jìn)一步遠(yuǎn)離座位進(jìn)行初始定位，則它們的初始位置更加向前彎
曲ο圖4示出了與圖1到3中的設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)相似的設(shè)備，但是，在本實施例中，該設(shè)備運動的控制很大程度上是由電子裝置和動力驅(qū)動的致動裝置進(jìn)行控制。與上述部件結(jié)構(gòu)相似的部件采用相同的附圖標(biāo)記。圖4中的設(shè)備包括高起的基底103，體部1擱置于該基底上。如下面更加詳細(xì)描述的那樣，基底容納控制裝置。本實施例中，代替彈簧13，該設(shè)備包括氣動驅(qū)動的致動裝置 110，其牽拉使用者的軀干以便進(jìn)行拉伸。設(shè)有另一個動力驅(qū)動的致動裝置115，用于如上所述的向后推使用者的腳?；貜?fù)彈簧9和6有助于使相應(yīng)的致動裝置返回到它們的初始位置，但是顯然的是，還可采用通過使這些致動裝置的運動反向來實現(xiàn)釋放運動。如上所述的拉伸過程受到控制，從而首先進(jìn)行初始的背部拉伸，隨后進(jìn)行腿部拉伸。用戶可在界面8處控制這些功能，界面8包括顯示器和推動按鈕?；兹菁{有計算機 120、空氣泵單元118、空氣存貯器117以及電源或功率輸入119。在優(yōu)選操作模式中，手動調(diào)節(jié)該設(shè)備從而使用者如圖示坐在該設(shè)備上，沒有拉伸， 但腿部伸直。通過界面8可以輸入拉伸量。拉伸包括為致動裝置110供以動力從而使手把持部11運動遠(yuǎn)離使用者，然后為致動裝置115供以動力，以向后推腳部。這些運動具有拉伸后背和腿部后方肌肉及它們的相應(yīng)腱的效果。在初始及重復(fù)時可以對運動加以限制，但在每次執(zhí)行時增大范圍以增強拉伸。為了安全起見，該設(shè)備包括位于泵118與相應(yīng)的致動裝置110、115之間的連接件116和121 中的傳感器，所述傳感器檢測連接件中的壓力。壓力升高說明拉伸運動的阻力高，因此使用者可能對它們施加過大的作用。那樣的話，泵可以被切斷開關(guān)或反轉(zhuǎn)，以避免對使用者潛在的傷害。圖5示出了拉伸機的第三實施例。該機器以與上述機器相似的方式工作，但是其結(jié)構(gòu)不同。與上述部件功能相似的部件采用相同的附圖標(biāo)記，但在其前面增加數(shù)字1。在圖5中，座位101包括在下部框架部分102內(nèi)?？蚣懿糠?02包括立柱103。立柱103支撐高度可調(diào)的安裝件114。安裝件114支撐可沿箭頭A的方向前后運動的手把持部 111。立柱103還支撐可沿箭頭B的方向前后運動的踏板105。手把持部111和腳踏板 105的運動由電動線性致動裝置110和104實現(xiàn)。這些致動裝置分別由安裝在手把持部111 上的電動開關(guān)控制(將在下面詳細(xì)描述)。由容納在電池箱109中的電池為這些致動裝置
提供能量。圖6示出了圖5中使用的機器。使用者100以基本豎直的姿勢位于座位101上從
6而他或她沒有拉伸。致動裝置110使手把持部111延伸。線性致動裝置110的軸桿上的刻度112允許手把持部的可重復(fù)的定位，以進(jìn)行連續(xù)拉伸訓(xùn)練。腳擱置板105也基本時豎直的，從而使用者在初始時沒有拉伸他的肌肉。參考圖7，使用者100已經(jīng)致動線性致動裝置110，從而手把持部111沿箭頭A1方向受拉。使用者100可手動保持致動裝置開關(guān)的接通，直到他或她感覺到其不能受到進(jìn)一步拉伸，或直到已經(jīng)達(dá)到預(yù)先限定的致動裝置110的位置。圖8給出了在沿A1方向運動后立即在箭頭B1方向上進(jìn)一步致動線性致動裝置 104，從而使用者的腳向后樞轉(zhuǎn)。這樣，使用者進(jìn)一步拉伸他的肌肉。使用者可接通(close) 致動開關(guān)，以提供舒服的拉伸水平，其后致動開關(guān)的釋放將停止沿箭頭B1方向的進(jìn)一步運動。在沿Bl方向的運動停止前能夠再次實現(xiàn)預(yù)先限定的運動。圖9和10示出了圖5到8中示出的實施例的更多細(xì)節(jié)。具體地，圖9示出了可繞樞轉(zhuǎn)點113沿箭頭C的方向樞轉(zhuǎn)以增加受拉伸肌肉的數(shù)目的手把持部111。此外，在該視圖中示出了提供致動裝置110和104沿向前[S]或反向[R]方向運動的搖臂開關(guān)116。圖7 附加地示出了操縱致動裝置110和104的操作觸發(fā)器115。帶有搖臂開關(guān)116的觸發(fā)器在第一位置[S]的致動將引起致動裝置的拉伸運動，而帶有搖臂開關(guān)116的觸發(fā)器在第二位置[R]的致動將使得相應(yīng)的致動裝置的運動釋放。在上面剛剛描述的實施例中，座位101包括振動墊，振動墊能夠增強臀部區(qū)域的血液循環(huán)并由此增強拉伸訓(xùn)練的療效。該振動墊由圖9中示出的按鈕117進(jìn)行操作。安裝件114借助齒輪齒條裝置而在箭頭D的方向上是高度可調(diào)的。這允許將手把持部111相對于座位101的高度調(diào)整成適于使用者100。座位101可相對于保持框架102樞轉(zhuǎn)，從而可減小機器的整體長度以便儲存。與線性致動裝置110的刻度112 —道，另外的刻度可包括在線性致動裝置104上，從而使用者可以判斷他的小腿的拉伸量。在上面剛剛描述的實施例中，可提供各種電子改進(jìn)裝置。例如，可監(jiān)控線性致動裝置的耗電量并可以包括自動停止裝置以便抑制濫用和損傷。可使用存儲裝置以允許使用者將機器重新設(shè)置到舒服的初始位置。另外，存儲裝置能夠使使用者在每次使用機器時拉伸
得多一些。圖11、12和13示出了本發(fā)明的第四實施例，其與第三實施例的結(jié)構(gòu)相似，其中相同的部件采用相同的附圖標(biāo)記。圖11示出了設(shè)備的起始位置，圖12示出了手把持部11向前拉時的設(shè)備，以及圖13示出了腳踏板向后推時設(shè)備的最終位置。圖14是移除其蓋板的第四實施例的視圖。手把持部111的高度通過安裝于立柱 103的電動致動器140是可調(diào)節(jié)的。致動器140在使用時由圖11、12和13中示出的彈性波紋管142覆蓋。在本實施例中還提供加熱墊160以便為使用者的腿部加熱。加熱墊能產(chǎn)生紅外射線。該墊可振動以按摩腿的后部。加熱和按摩作用在運動康復(fù)中特別有用。設(shè)有IXD顯示器150從而使用者可觀察由致動器110和104移動的距離。顯示器可提供距離標(biāo)識，或者其可以是條線圖顯示器或類似物。在圖15中示出了用于第四實施例中的手把持部111。手把持部包括每只手的脈搏監(jiān)測器120、座位振動啟動開關(guān)124、手把持部高度調(diào)節(jié)搖臂開關(guān)126、拉伸運動開關(guān)130和 132(—個用于手把持部向前牽拉運動、另一個用于腳踏板向后運動)、定時調(diào)節(jié)器128以及復(fù)位開關(guān)122。在操作中，可以通過任一按鈕130或132來操縱致動器104和110，并且僅當(dāng)那些按鈕被保持時致動器運行。復(fù)位按鈕啟動可通過調(diào)節(jié)器1 調(diào)節(jié)的定時器，在選定時段的最后，致動器返回到它們的起始位置(如圖11所示)。僅圖示和描述了實施例，但顯而易見的在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠具有多種變型和添加。例如，在圖1、2和3中示出的設(shè)備的機械驅(qū)動型式可以具有多種不同的機構(gòu)來施加拉伸運動。另外，示出的框架14可通過備選的機構(gòu)而在體部2上進(jìn)行調(diào)整，所述備選機構(gòu)例如是蝸桿、齒輪齒條、甚至簡單的棒，所述棒具有在沿其長度的不同位置的孔以便固定釘。 引起拉伸運動的能量可以來自存儲的機械能，諸如圖示的彈簧13或通過利用如下運動例如逐漸擠壓觸發(fā)器或踩踏板以形成棘齒作用。此外，還可采用諸如蝸桿、齒輪齒條的機構(gòu)來實現(xiàn)這樣的運動。圖4中示出的供以能量的型式具有氣泵和空氣存儲器，然而也可采用其它提供拉伸運動的裝置，例如電致動器，包括齒輪馬達(dá)或螺線管類型的裝置；通過液壓泵驅(qū)動的液壓油缸；或這些裝置的組合?？梢岳斫?，該設(shè)備的結(jié)構(gòu)部件(諸如體部和框架)由諸如鋼的金屬制成，然而主要由鋁或復(fù)合材料(如碳纖維或熱塑性塑料或這些材料的組合)來制造的便攜型設(shè)備可以制成為具有同樣的效果。該設(shè)備的拉伸運動的控制依照拉伸程序進(jìn)行，例如可在計算機120中包括有存儲器，其可以將使用者的細(xì)節(jié)與限定的拉伸程序進(jìn)行比較。這樣的程序可包括在數(shù)天或數(shù)周內(nèi)穩(wěn)定增大的拉伸范圍。雖然已經(jīng)圖示并描述了可運動的手把持部，也可以是手把持部是不動的而腳踏板相對框架是可調(diào)整的。在任一情況下，可應(yīng)用不同的操作模式，由此使用者把持手把持部并在他的或她的腿伸直之前通過他的或她的腳受推而向后滑動，但他或她在初始背部肌肉拉伸的位置向前彎曲。另外，通過鉸接的腳踏板則可以實現(xiàn)拉伸小腿肌肉從而完成拉伸。在這些實施例中，建議首先拉伸背部肌肉隨后拉伸小腿肌肉。當(dāng)然該順序也可以顛倒。可應(yīng)用運動阻尼器限制采用的拉伸運動或沿相反方向的釋放運動，或?qū)烧叨歼M(jìn)行限制。這些阻尼器可以是傳統(tǒng)類型的，如在諸如油的粘性流體中運動的活塞、或諸如用于為所述運動的致動器供電的電路中電流或流體流動速度的限制裝置的其它阻尼裝置。手把持部11可通過繞大致平行于使用者伸直的腿的軸線樞轉(zhuǎn)而能夠進(jìn)一步運動。這種運動，特別是向上的樞轉(zhuǎn)運動以及通過180度達(dá)到向下的樞轉(zhuǎn)運動，對與手臂拉伸相關(guān)的肌肉和腱(包括三頭肌、二頭肌以及一定程度的三角肌)進(jìn)行拉伸。所述設(shè)備拉伸的幾個主要后部肌群包括背部、下部軀干和股后肌群及腓腸肌群、 跟腱。將所有這些肌群作為整體拉伸可有效地減少熱身/放松的時間。將從使用該設(shè)備中獲益的人群的例子包括職業(yè)運動員、舞蹈者、體育工作者以及需要理療的患者。可以理解， 如需要該設(shè)備可以是便攜的，以便在運動場旁邊的戶外或用戶家中及其它類似地點使用。
權(quán)利要求
1.根據(jù)本發(fā)明提供一種拉伸設(shè)備，所述拉伸設(shè)備包括通過所述拉伸設(shè)備的動力驅(qū)動的拉伸運動來拉伸后部肌肉和腱的拉伸裝置，所述拉伸設(shè)備包括具有座位區(qū)域的體部； 至少一個動力驅(qū)動的腳踏板，所述腳踏板安裝至所述體部并與所述座位區(qū)域布置在一起或者能夠與所述座位區(qū)域布置在一起，以便使用者能基本上伸直腿坐著；以及，動力驅(qū)動的手柄，所述手柄安裝至所述體部并布置成用于向前拉使用者，以便實現(xiàn)所述動力驅(qū)動的拉伸運動。
2.如權(quán)利要求1所述的拉伸設(shè)備，其中所述拉伸設(shè)備用于使得所述手柄受到動力驅(qū)動，以便向前拉使用者從而進(jìn)行拉伸運動，并且所述拉伸設(shè)備用于使得一個或多個腳踏板受到動力驅(qū)動，以便沿大致相反方向運動從而進(jìn)行進(jìn)一步的動力驅(qū)動的拉伸運動。
3.如權(quán)利要求2所述的拉伸設(shè)備，其中所述手柄首先運動，所述一個或多個腳踏板隨后運動。
4.如權(quán)利要求3所述的拉伸設(shè)備，其中所述手柄包括手把持部。
5.如權(quán)利要求4所述的拉伸設(shè)備，其中所述手把持部能夠基本上離開所述座位區(qū)域并朝所述一個或多個腳踏板運動，以便實現(xiàn)后部肌肉和腱的所述拉伸。
6.如權(quán)利要求4或5所述的拉伸設(shè)備，其中所述手把持部包括相對位置可調(diào)的一對手把持部。
7.如前述權(quán)利要求3到6任一項所述的拉伸設(shè)備，其中所述一個或多個腳踏板基本上能夠運動成使得在使用者的腿基本伸直的同時，他的或她的腳尖朝所述座位區(qū)域向后運動。
8.如權(quán)利要求7所述的拉伸設(shè)備，其中所述一個或多個腳踏板在所述體部上是能夠樞轉(zhuǎn)的。
9.如權(quán)利要求7或8所述的拉伸設(shè)備，其中所述手把持部的高度相對于所述座位區(qū)域是能夠調(diào)節(jié)的。
10.如前述任一項權(quán)利要求所述的拉伸設(shè)備，其中所述拉伸運動由存儲的機械能引起。
11.如權(quán)利要求1到9任一項所述的拉伸設(shè)備，其中所述拉伸運動由電動、氣動或液壓驅(qū)動的致動器中的一個或多個引起。
12.如前述權(quán)利要求1到9任一項所述的拉伸設(shè)備，其中所述拉伸運動由使用者生成的機械能引起。
13.如前述權(quán)利要求任一項所述的拉伸設(shè)備，其中所述拉伸設(shè)備包括能夠操作成用于預(yù)先限定所述拉伸運動的范圍界限的傳感器和/或機械止動裝置。
14.如前述權(quán)利要求1到9中任一項所述的拉伸設(shè)備，還包括拉伸運動阻尼器或用于限制所述拉伸運動的速度的其它拉伸運動控制器。
15.如前述權(quán)利要求14所述的拉伸設(shè)備，其中提供有與所述拉伸運動方向相反的釋放運動的阻尼作用或其它控制。
16.如前述任一項權(quán)利要求所述的拉伸設(shè)備，其中所述拉伸運動到達(dá)第一范圍，隨后進(jìn)行與所述拉伸運動方向相反的釋放運動，所述釋放運動之后又進(jìn)行到達(dá)比所述第一范圍距離大的第二范圍的進(jìn)一步的拉伸運動，隨后進(jìn)行進(jìn)一步的釋放運動，可選地進(jìn)行范圍增大的進(jìn)一步的拉伸運動，直到已經(jīng)達(dá)到預(yù)先限定的范圍，每次拉伸運動之后進(jìn)行進(jìn)一步的釋放運動。
17.如前述權(quán)利要求任一項所述的拉伸設(shè)備，其中所述手把持部是能夠樞轉(zhuǎn)的，并由此提供用于拉伸與手臂拉伸相關(guān)的肌肉和腱的裝置。
18.在此基本上如本文所述并參照任一附圖的拉伸設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種拉伸設(shè)備，其用于通過動力驅(qū)動的拉伸運動來拉伸后部的肌肉和腱。該設(shè)備包括體部(102)、座位區(qū)域(101)、可運動的手把持部(111)和腳踏板(105)。在使用中，在使用者保持他的或她的腿伸直的同時使手把持部(111)向前運動。該運動拉伸后部的肌肉(包括背部和臀部的肌肉)中的一些。腳踏板105朝使用者進(jìn)一步的運動拉伸他的或她的腿部的上方或下方的肌肉。該拉伸運動可以是機械的，如致動的彈簧或蝸桿，或者也可以采用其它動力。描述了該設(shè)備的電子控制器(120)。
文檔編號A61H1/02GK102170850SQ200980131524
公開日2011年8月31日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者羅伯特·W·克拉克 申請人:羅伯特·W·克拉克