用于身体锻炼的器械制造技术

描述了一种用于身体锻炼的改进器械(MC)。为了简化结构，该器械包括能够由使用者通过肌肉力量移位并与用于产生阻力的装置(M1，...，M8)连接的物体(14)，其中该装置包括磁体(36；92)和响应于磁体的磁场的零件(38；90)，该磁体和零件具有面对的表面(U1，U2，U3，U4)，每个面对的表面分别沿两个平行轴线延伸，并且该磁体和零件被安装成逐渐重叠地沿着所述平行轴线之一相对滑动，并且通过相互的磁性相互作用产生相互吸引力或排斥力(Fm)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于身体锻炼的器械
本专利技术通常涉及一种用于身体锻炼的器械，该器械装配有用于产生例如阻力的力的装置。
技术介绍
健身器械——例如参见US8360935——向使用者展现要用肌肉克服的阻力，该阻力通过配重块的重力(参见图1)、弹簧或由电动机产生。配重块和弹簧昂贵且累赘，而电机也需要复杂的电子控制。US6857993和US6599223使用与永磁体相互作用的金属飞轮来产生阻力。其本质是利用飞轮中涡流的产生的和与涡流的相互作用的磁性离合器。显然，飞轮不仅将器械限制于需要用大量转动来旋转部件的锻炼，而且这些器械体积大，笨重，并且为了安全起见，这些器械必须具有辅助制动器。并且，磁性离合器仅在飞轮旋转时产生阻力。通常，用于身体锻炼的器械缺少这样一种装置，该装置不仅有利地利用材料的磁特性来产生力——例如，待施加到负荷上的阻力，而且该装置构造简单，紧凑，可靠，适用于所产生的阻力，并且易于整合到不同类型的器械中。通常，还缺少这样一种用于身体锻炼的器械，该器械构造简单，紧凑，可靠，并且适用于所产生的阻力。
技术实现思路
进而，期望利用如所附权利要求中的器械来消除这些问题中的一个或多个问题，其中从属权利要求限定了有利的变型。特别地，提出了一种用于身体锻炼的器械，该器械包括：能够由使用者通过肌肉力量来移位并与用于产生阻力的装置连接的物体，其中该装置包括磁体和响应于磁体的磁场的零件(例如由铁磁材料制成或构成，或者为另一磁体)，该磁体和零件(i)具有分别沿着两个平行轴线延伸的面对的表面(即，每个表面沿轴线延伸，这些轴线彼此平行)，以及(ii)被安装成沿着所述平行轴线之一逐渐重叠地相对滑动，并且通过相互的磁性相互作用产生相互的吸引力或排斥力，其中，磁体和/或零件的极轴正交于所述平行轴线定向。响应于磁场的所述零件可以是例如由铁磁材料制成的零件或元件，或者是磁场源，例如磁体或电磁体。通过磁体与零件之间的相对移动，多个极轴(或极轴——如果存在仅一个磁场源)在基本保持彼此平行的同时彼此靠近或远离地移动。此外，多个极轴(或极轴——如果存在仅一个磁场源)基本上保持与相对移动方向正交。这允许阻力具有恒定或大致恒定的值，而不具有与相互作用的磁极之间的距离成反比的典型趋势。应当注意，本专利技术不利用磁性制动器的原理——即当磁场作用在所述导体上时，在导体内部产生涡流。在这种情况下，导体的磁特性在该现象中不起作用，而仅是导电性起作用，这反而对制动作用具有决定性的作用。为了理解本专利技术的物理工作原理，现在参考图32至图33。我们提出以下基本原理作为前提：-利用不同材料的不同磁导率，或者对于某些材料(诸如低碳钢)，利用其本身能传递更多磁通量的能力。每个系统倾向于始终将其自身置于最小能量的状态，即保证铁磁材料中所有磁通量的流通(channeling)的状态；-被磁场穿过的铁磁材料不会离开磁场(由磁场源产生)，否则制动力减小；-在铁磁材料与磁场源之间不会发生完全重叠，或者不会发生(磁性或铁磁)部件中的一个部件比另一个部件延伸更多并与较小部件完全重叠的情况。这是因为显示的恒定驱动力由磁通量流通的不同条件给出；-磁性产生的力在装置的整个行程中保持恒定，只要保证两个相对滑动的元件(优选为磁体和包围该磁体的铁磁引导件，铁磁引导件例如为C形或梳形引导件)之间不完全重叠；-所产生的阻力的数值随着磁体与铁磁引导件之间的相互穿插度(interpenetration)的增大而增大。在图32和图33中，作为示例，可以分析由NdFeB基圆柱形永磁体MG以径向磁化对高磁导率低碳钢中空圆筒CL施加的磁吸引现象。根据其相互位置，我们粗略估计磁通量B沿着y方向(By)(即平行于磁性圆筒的磁化方向)以及沿着z(Bz)(即平行于磁体-圆筒的对称轴的方向)从而沿着平移运动方向的分量。当磁体MG位于距圆筒CL足够大的距离处(图32)并且使得通量线不被铁磁材料截断时，圆柱形磁体的外部具有均匀的By。而Bz分量由于介质的磁导率不连续而不为零：我们处于磁体的外部，其中一侧存在空气，另一侧存在磁导率远高于空气的圆柱形磁体。在这种情况下，场线偏离正交于z轴线的xy平面。而圆筒的外部具有By＝0和Bz＝0，因为该圆筒是不受静磁场影响的低碳钢。当磁体MG位于圆筒CL附近(图33)时，由于钢相对于空气的较高磁导率，圆筒的外部展现出不同于零的By和Bz分量，这导致来自磁体的通量线在该圆筒内部汇合。恰好是与这两个物体的相互穿插所表现出的吸引力相关联的Bz分量。当磁体MG几乎完全插入到圆筒中时，分量Bz(不为零)始终并且仅存在于钢的对应于磁导率不连续的部分中，即存在于材料的与平面Sa和Sb相交的部分中(图33)。在后续例如图25、图20或图27中所描述的变型中，圆筒CL由C形铁磁元件代替，但操作是相同的。通过改变磁极的布置，可以确定力的吸引性或排斥性。应当理解，上面定义的构造非常紧凑，廉价，容易调节尺寸以产生高阻力并且能适应于几乎任何类型的健身器械。特别地，磁体可以是永久性的，以简化结构，或者可以是电磁体，需要供电。磁体和零件能够在表面重叠或靠近以最大限度地磁性地相互作用并且用于产生相互吸引力或排斥力的位置与表面远离并且所述力可忽略(例如等于或小于最大值的1/10或1/20)的位置之间进行移动。表面的距离在此是指例如表面中心之间的距离；并且表面的重叠在此被理解为例如一个表面在另一个表面上的正交投影区域。例如，磁体和零件可以通过这两者中的至少一个围绕(例如垂直于所述平行轴线的)轴线的旋转，以及/或者通过线性平移来相对地滑动。在第一种情况下，可以产生阻转矩，在第二种情况下，可以产生矢量阻力。对于线性平移，磁体或零件中的一个可以安装在滑架上，该滑架例如利用轮子在与器械框架一体的引导件上滑动，而另一个例如固定在该引导件上。优选地，所述旋转需要包括0°至180°之间的角度，其值实际上对应于可用器械。优选地，所述平移的行程为30cm至140cm，特别是约60或100cm。在任一种情况下，磁体或零件可以包括限定空腔的两个部分或一(例如圆柱形或大致管状的)壳体，磁体和零件中的另一个能够通过平移在该空腔内移动。如果磁体被分成所述两个部分或存在为具有壳体形状，则零件产生气隙，从而使系统的磁效率最大化。如果相反是零件形成空腔，则可以利用磁体在其相对两侧上的双极性来产生阻力。优选地，在所有变型中，线性平移以往复运动进行，以使锻炼可重复。面对的表面可以是平坦或弯曲的，例如彼此互补，以包围磁体的全部或尽可能地最大的磁通量，从而使阻力最大化；或者表面之一可以被同轴地包围在另一个表面内部。通常，此外，面对的表面可以被成形为使得沿着所述平行轴线，表面的轮廓——即正交于所述平行轴线来测量的距离——具有弯曲走向，或者与所述平行轴线具有可变的距离。特别地，该轮廓可以是凹形、凸形或阶梯形或者可以包括一系列两个或多个凹部和/或凸部。有利效果是能够以可编制或可重复的趋势容易地调整阻力。为了改变阻力，器械可以可选地包括用于改变垂直于所述平行轴线来测量的磁体与零件之间的距离(或所述平行轴线之间的距离)的定位机构或装置。定位机构可以设计，磁体和/或零件具有锯齿形的或设置有与另一互补表面滑动接触的倾斜平面的部分，该另一互补表面为锯齿形或设置有互补的倾斜平面，属于第三元件例本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于身体锻炼的器械(MC)，包括：物体(14)，所述物体能够由使用者通过肌肉力量来移位并与用于产生阻力的装置(M1，...，M8)连接，其中所述装置包括磁体(36；92)和响应于所述磁体的磁场的零件(38；90)，所述磁体和所述零件(i)具有面对的表面(U1，U2，U3，U4)，每个所述表面分别沿轴线延伸，这些所述轴线彼此平行，以及所述磁体和所述零件(ii)被安装成沿着平行轴线之一逐渐重叠地相对滑动，并且通过相互的磁性相互作用产生相互的吸引力或排斥力(Fm)，其中，所述磁体和/或所述零件的极轴正交于所述平行轴线定向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.19 IT TV2015A000008;2015.09.17 IT 102015001.用于身体锻炼的器械(MC)，包括：物体(14)，所述物体能够由使用者通过肌肉力量来移位并与用于产生阻力的装置(M1，...，M8)连接，其中所述装置包括磁体(36；92)和响应于所述磁体的磁场的零件(38；90)，所述磁体和所述零件(i)具有面对的表面(U1，U2，U3，U4)，每个所述表面分别沿轴线延伸，这些所述轴线彼此平行，以及所述磁体和所述零件(ii)被安装成沿着平行轴线之一逐渐重叠地相对滑动，并且通过相互的磁性相互作用产生相互的吸引力或排斥力(Fm)，其中，所述磁体和/或所述零件的极轴正交于所述平行轴线定向。2.根据权利要求1所述的器械，其中，所述磁体和所述零件能够在其中所述表面重叠或靠近以用于最大限度地磁性地相互作用并且用于产生所述力的位置与其中所述表面远离并且所述力较小的位置之间进行移动。3.根据权利要求1或2所述的器械，其中，所述磁体(62)和所述零件(60)能够通过这两者中的至少一个围绕与所述平行轴线垂直的轴线(Z)的旋转来相对地滑动。4.根据权利要求1、2或3所述的器械，其中，所述磁体(36)和所述零件(38)能够通过线性平移以往复运动相对滑动。5.根据前述权利要求中任一项所述的器械，其中，所述磁体或所述零件(62)包括限定空腔的壳体(90)或两个部分(62)，所述磁体和所述零件中的另一个能够优选地通过平移在所述空腔内移动。6.根据前述权利要求中任一项所述的器械，其中，所述面对的表面(U1、30U2)是平坦或弯曲的，优选地彼此互补。7.根据前述权利要求中任一项所述的器械，其中，所述面对的表面(U3，U4)之一被同轴地包围在另一个表面内。8.根据前述权利要求中任一项所述的器械，其中，所述面对的表面被成形为使得沿着所述平行轴线，所述面对的表面的轮廓具有弯曲走向，或者所述面对的表面的轮廓与所述平行轴线具有可变的距离。9.根据前述权利要求中任一项所述的器械，包括用于改变垂直于所述平行轴线而测量的所述磁体(36)与所述零件(38)之间的距离或用于改变所述平行轴线之间的距离的定位装置(40)。10.根据前述权利要求中任一项所述的器械，其中，所述磁体和所述零件分别包括在以下两个结构中：第一结构(24)，所述第一结构包括梳状布置并且包括磁性材料的元件(26)，第二结构(40)，所述第二结构包括梳状布置并且包括响应于所述磁性材料的磁场的材料的元件(42)，其中一个结构的所述元件在彼此之间界定由另一结构的元件占据的通道(49)，并且这两个结构能够沿滑动方向(X)相对移动，并且包含磁性材料的所述元件(26)包括极轴，所述极轴基本正交于所述滑动方向并且面向所述第二结构的包括对所述磁场响应的材料的元件。11.根据权利要求10所述的器械，其中，所述两个结构能够沿着与所述通道的展开平行的轴线(X)相对移动。12.根据权利要求10或11所述的器械，其中，所述两个结构能够沿着与所述通道的展开垂直的方向(Y)相对移动。13.根据权利要求10、11或12所述的器械，包括外壳，一个结构被限制于所述外壳，而另一结构安装在与所述外壳一体的线性引导件(22)上，以沿着对应于所述滑动方向的滑动轴线(X)相对于被限制的所述结构进行滑动。14.根据权利要求13所述的器械...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿德里亚诺·吉罗托，斯特凡诺·切萨，
申请(专利权)人：吉罗托专利有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT