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纜繩器械中的磁性阻力機構

閱讀：431發(fā)布：2020-05-13

專利匯可以提供纜繩器械中的磁性阻力機構專利檢索，專利查詢，專利分析的服務。并且一種纜繩鍛煉器械包括結合到 框架 中的第一牽引纜繩和第二牽引纜繩。第一牽引纜繩和第二牽引纜繩中的每個均鏈接到至少一個阻 力 機構。至少一個阻力機構包括 飛輪 和布置為抵抗飛輪移動的 磁性 單元。，下面是纜繩器械中的磁性阻力機構專利的具體信息內容。

1.一種纜繩鍛煉器械，其包括：
框架；
結合到所述框架中的第一牽引纜繩和第二牽引纜繩；
所述第一牽引纜繩和所述第二牽引纜繩中的每個均鏈接到阻力機構，所述阻力機構包括：
中心軸；
連接到所述中心軸的飛輪；
配置為與所述飛輪一起旋轉的磁性特征件；以及
布置為抵抗所述飛輪的移動的磁性單元；
磁性傳感器，其被配置為隨著所述磁性特征件旋轉而對所述磁性特征件進行計數(shù)，以跟蹤所述飛輪的分數(shù)轉數(shù)；
處理資源，其被配置為接收由所述磁性單元施加在所述飛輪上的磁性阻力水平和所述飛輪的所述分數(shù)轉數(shù)作為輸入，以計算在鍛煉期間通過牽引所述第一牽引纜繩和/或所述第二牽引纜繩所執(zhí)行的工作量；以及
顯示器，其被配置為呈現(xiàn)在所述鍛煉期間執(zhí)行的所計算的工作量。
2.根據(jù)權利要求1所述的纜繩鍛煉器械，其中所述框架為塔架。
3.根據(jù)權利要求2所述的纜繩鍛煉器械，其中第三牽引纜繩和第四牽引纜繩也結合到所述塔架?中。
4.根據(jù)權利要求3所述的纜繩鍛煉器械，其中所述第一牽引纜繩的第一手柄端部被輸送到所述塔架的右上位置，所述第二牽引纜繩的第二手柄端部被輸送到所述塔架的左上位置，所述第三牽引纜繩的第三手柄端部被輸送到所述塔架的右下位置，并且所述第四牽引纜繩的第四手柄端部被輸送到所述塔架的左下位置。
5.根據(jù)權利要求4所述的纜繩鍛煉器械，其中所述飛輪定位在所述右上位置、所述左上位置、所述右下位置以及所述左下位置之間。
6.根據(jù)權利要求4所述的纜繩鍛煉器械，其中所述第一牽引纜繩、所述第二牽引纜繩、所述第三牽引纜繩以及所述第四牽引纜繩被連接到相同的所述阻力機構。
7.根據(jù)權利要求3所述的纜繩鍛煉器械，其中所述中心軸支撐多個纜繩線軸。
8.根據(jù)權利要求7所述的纜繩鍛煉器械，其中所述多個纜繩線軸被附接到所述第一牽引纜繩、所述第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩中的至少一個。
9.根據(jù)權利要求7所述的纜繩鍛煉器械，其中所述飛輪布置為僅在單個方向上旋轉，而所述多個線軸中的至少一個布置為在所述單個方向和相反方向上旋轉。

說明書全文

纜繩器械中的磁性阻力機構

[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求在2013年12月26日提交的名為“Magnetic?Resistance?Mechanism?in?a?Cable?Machine”的臨時專利申請No.61/920,834的優(yōu)先權。該申請的全部公開內容以引用方式并入本文。

背景技術

[0003] 盡管有許多可參加的鍛煉活動，但是鍛煉可以廣義上分類為有氧鍛煉和無氧鍛煉。有氧鍛煉一般是指基本上在擴展的時間周期內增加鍛煉者的心率和呼吸的活動。這種類型的鍛煉一般涉及增強心血管性能。此類鍛煉通常包括對于個體移動的低或中等阻力。例如，有氧鍛煉包括諸如在擴展的距離和擴展的時間周期內的步行、奔跑、慢跑、游泳或騎車等活動。
[0004] 無氧鍛煉一般是指加強骨骼肌的鍛煉并且通常涉及在相對短時間周期期間通過顯著施力和/或通過相對少的重復次數(shù)對目標肌肉的屈曲或收縮。例如，無氧鍛煉包括諸如舉重訓練、俯臥撐、仰臥起坐、引體向上或一系列短途沖刺的活動。
[0005] 為了健壯骨骼肌，肌群抵抗阻力而收縮。一些肌群的收縮產(chǎn)生推動運動，而其它肌群的收縮產(chǎn)生牽引運動。纜繩器械為一件普及的用于健壯那些產(chǎn)生牽引運動的肌群的鍛煉設備。纜繩器械經(jīng)常包括具有連接到第一端部的手柄的纜繩和連接到第二端部的阻力機構。一般地，阻力機構連接到可選擇的重量組。纜繩的中部用至少一個滑輪支撐。為了使纜繩移動，用戶用力牽引手柄，該力足以克服阻力機構的力。隨著纜繩移動，該一個滑輪或多個滑輪引導纜繩移動并且承載一部分阻力機構的載荷。
[0006] 一種類型的纜繩鍛煉器械公開在授予Andrew?Loach的WIPO專利公布No.WO/2007/015096中。在該參考文獻中，鍛煉裝置允許用戶執(zhí)行多種有氧和力量訓練鍛煉。用戶輸入裝置允許用戶對阻力單元的輸入軸施加扭矩?？刂蒲b置根據(jù)多個傳感器的輸出調節(jié)由耦合到輸入軸的阻力裝置提供的阻力。在優(yōu)選的實施例中，阻力單元能夠在輸入軸處模擬阻尼飛輪的動態(tài)響應或通過粘性介質驅動的物體的動態(tài)響應，或能夠使阻力維持在由用戶設定的恒定水平。阻力單元包括電池或發(fā)電機設備并且可以在沒有連接到外部電源的情況下操作。其它類型的纜繩鍛煉器械描述在授予Andrew?Loach的美國專利公布No.2012/0065034和授予Ping?Chen的美國專利公布No.2006/0148622中。所有這些參考文獻公開的全部內容以參考方式并入本文。
發(fā)明內容
[0007] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械包括結合到框架中的第一牽引纜繩和第二牽引纜繩。
[0008] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第一牽引纜繩和第二牽引纜繩中的每個均鏈接到至少一個阻力機構。
[0009] 在本發(fā)明的一個方面，至少一個阻力機構包括飛輪和經(jīng)布置抵抗飛輪移動的磁性單元。
[0010] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括布置為收集關于飛輪位置的信息的傳感器。
[0011] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括與傳感器連通并布置為跟蹤飛輪轉數(shù)的計數(shù)器。
[0012] 在本發(fā)明的一個方面，計數(shù)器布置為提供作為能量跟蹤器的輸入的數(shù)目。
[0013] 在本發(fā)明的一個方面，能量跟蹤器經(jīng)布置接收作為通過磁性單元施加在飛輪上的磁性阻力水平的輸入。
[0014] 在本發(fā)明的一個方面，框架為塔架。
[0015] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第三牽引纜繩和第四牽引纜繩也結合到塔架中。
[0016] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第一牽引纜繩的第一手柄端部被輸送到塔架的右上位置。
[0017] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第二牽引纜繩的第二手柄端部被輸送到塔架的左上位置。
[0018] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第三牽引纜繩的第三手柄端部被輸送到塔架的右下位置。
[0019] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第四牽引纜繩的第四手柄端部被輸送到塔架的左下位置。
[0020] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪定位在右上位置、左上位置、右下位置以及左下位置之間。
[0021] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩中的至少兩個被連接到相同的阻力機構。
[0022] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪附接到飛輪經(jīng)布置圍繞其旋轉的中心軸，并且該中心軸支撐多個纜繩線軸。
[0023] 在本發(fā)明的一個方面，多個纜繩線軸附接到第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩中的至少一個。
[0024] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪布置為僅在單個方向上旋轉，而多個線軸中的至少一個布置為在該單個方向和相反方向上旋轉。
[0025] 在本發(fā)明的一個方面，線軸鏈接到至少一個配重。
[0026] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械可包括結合到塔架中的第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩。
[0027] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第一牽引纜繩的第一手柄端部被輸送到塔架的右上位置、第二牽引纜繩的第二手柄端部被輸送到塔架的左上位置、第三牽引纜繩的第三手柄端部被輸送到塔架的右下位置以及第四牽引纜繩的第四手柄端部被輸送到塔架的左下位置。
[0028] 在本發(fā)明的一個方面，第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩中的每個均連接到阻力機構。
[0029] 在本發(fā)明的一個方面，阻力機構包括飛輪和布置為抵抗飛輪移動的磁性單元。
[0030] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪定位在右上位置、左上位置、右下位置以及左下位置之間。
[0031] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括布置為收集關于飛輪位置的信息的傳感器。
[0032] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪附接到飛輪經(jīng)布置圍繞其旋轉的中心軸，并且該中心軸支撐多個纜繩線軸。
[0033] 在本發(fā)明的一個方面，多個纜繩線軸附接到第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩中的至少一個。
[0034] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪布置為僅在單個方向上旋轉，而多個線軸中的至少一個布置為在該單個方向和相反方向上旋轉。
[0035] 在本發(fā)明的一個方面，線軸鏈接到至少一個配重。
[0036] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括與傳感器連通并經(jīng)布置跟蹤飛輪轉數(shù)的計數(shù)器。
[0037] 在本發(fā)明的一個方面，計數(shù)器經(jīng)布置提供作為能量跟蹤器的輸入的數(shù)目。
[0038] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械可包括結合到塔架中的第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩。
[0039] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括第一牽引纜繩的第一手柄端部被輸送到塔架的右上位置、第二牽引纜繩的第二手柄端部被輸送到塔架的左上位置、第三牽引纜繩的第三手柄端部被輸送到塔架的右下位置以及第四牽引纜繩的第四手柄端部被輸送到塔架的左下位置。
[0040] 在本發(fā)明的一個方面，第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩中的每個均連接到阻力機構。
[0041] 在本發(fā)明的一個方面，阻力機構包括飛輪和經(jīng)布置抵抗飛輪移動的磁性單元。
[0042] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪定位在右上位置、左上位置、右下位置以及左下位置之間。
[0043] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪附接到飛輪經(jīng)布置圍繞其旋轉的中心軸，并且該中心軸支撐多個纜繩線軸。
[0044] 在本發(fā)明的一個方面，多個纜繩線軸附接到第一牽引纜繩、第二牽引纜繩、第三牽引纜繩以及第四牽引纜繩中的至少一個。
[0045] 在本發(fā)明的一個方面，飛輪布置為僅在單個方向上旋轉，而多個線軸中的至少一個布置為在該單個方向和相反方向上旋轉。
[0046] 在本發(fā)明的一個方面，線軸鏈接到至少一個配重。
[0047] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括傳感器經(jīng)布置收集關于飛輪位置的信息。
[0048] 在本發(fā)明的一個方面，纜繩鍛煉器械還可包括計數(shù)器與傳感器連通并且經(jīng)布置跟蹤飛輪的轉數(shù)。
[0049] 在本發(fā)明的一個方面，計數(shù)器布置為提供作為能量跟蹤器的輸入的數(shù)目。
[0050] 在本發(fā)明的一個方面，能量跟蹤器布置為接收作為通過磁性單元施加在飛輪上的磁性阻力水平的輸入。
[0051] 以上詳細描述的本發(fā)明的任何方面均可以與在本文中詳細描述的本發(fā)明的任何其它方面組合。附圖說明
[0052] 附圖示出了本裝置的各種實施例并且為本說明書的一部分。所示出的實施例僅為本裝置的示例并且不限制其范圍。
[0053] 圖1示出根據(jù)本公開的纜繩鍛煉器械的示例的主透視圖。
[0054] 圖2示出移除了外殼的圖1的纜繩鍛煉器械的主透視圖。
[0055] 圖3示出移除了外殼的圖1的纜繩鍛煉器械的主視圖。
[0056] 圖4示出移除了外殼的圖1的纜繩鍛煉器械的后視圖。
[0057] 圖5示出移除了外殼的圖1的纜繩鍛煉器械的側視圖。
[0058] 圖6示出圖1的纜繩鍛煉器械的阻力機構的橫截面圖。
[0059] 圖7示出根據(jù)本公開的纜繩鍛煉器械的跟蹤系統(tǒng)的示例的透視圖。
[0060] 圖8示出根據(jù)本公開的纜繩鍛煉器械的顯示器的示例的方框圖。
[0061] 在整個附圖中，相同的參考標記表示類似但不必相同的元件。

具體實施方式

[0062] 進行鍛煉的那些人經(jīng)常需要知道在他們鍛煉期間他們燃燒的卡路里的量。這一信息允許他們跟蹤他們的進步并且獲得健康相關目標?？防镌跓o氧鍛煉期間被燃燒，諸如在纜繩鍛煉器械上執(zhí)行的那些類型的鍛煉。使用纜繩鍛煉器械燃燒的卡路里的量取決于牽引纜繩的重復次數(shù)、在每次牽引期間纜繩移動的距離以及與每次牽引相關聯(lián)的阻力量。
[0063] 一般地，纜繩鍛煉器械用一組配重板提供對于纜繩移動的阻力。經(jīng)常，這些配重板以堆疊方式布置，具有將配重板的子集選擇性連接到纜繩的附接件的能力。這可以通過將可拆卸銷插入至少一個配重板中的板槽內以使得該銷也插入纜繩的附屬槽中來完成。借助該布置，當用戶牽引纜繩時，配重板將隨著纜繩移動。同樣，在移動板上方堆疊的任何板也將隨著纜繩移動。然而，這種類型的纜繩鍛煉器械不包括幫助用戶跟蹤在鍛煉期間燃燒的卡路里的量的機構。
[0064] 在本公開中描述的原理包括纜繩鍛煉器械，所述纜繩鍛煉器械結合了跟蹤飛輪位置的傳感器。飛輪結合到對牽引纜繩的移動施加阻力載荷的磁性阻力機構中。當飛輪旋轉時，傳感器跟蹤飛輪的旋轉。在一些實施例中，對于飛輪的每次旋轉，傳感器使得計數(shù)器遞增一。在其它實施例中，傳感器可跟蹤飛輪的部分旋轉。
[0065] 可以電子控制由磁性阻力機構施加的阻力水平。例如，進入電磁單元中的電輸入可產(chǎn)生可抵抗纜繩移動的阻力的輸出。在其它示例中，磁性單元和飛輪之間的可調節(jié)距離也可改變施加到纜繩移動的阻力量?？梢愿櫜⒋鎯@些類型以及其它類型的可調節(jié)阻力機構的輸入或輸出。
[0066] 所跟蹤的阻力水平可以被發(fā)送到能量跟蹤器。同樣，跟蹤飛輪位置的傳感器也可將位置信息發(fā)送到能量跟蹤器作為輸入。能量跟蹤器可基于關于飛輪位置和阻力水平的輸入而確定在每次牽引期間燃燒的和/或在整個鍛煉過程期間總共燃燒的卡路里(或其它能量單位)的量。
[0067] 本文中所描述的原理也包括飛輪布置的獨特示例，其中單個飛輪經(jīng)布置抵抗四個不同阻力纜繩的移動。在一些示例中。飛輪附接到具有圍繞該中心軸同軸安裝的多個線軸的中心軸。線軸可包含與至少一個纜繩的附接件。當牽引纜繩中的一個在第一方向上移動時，線軸在第一方向上旋轉。通過旋轉線軸產(chǎn)生的扭矩被轉移到飛輪，并且飛輪將隨著線軸在第一方向上旋轉。然而，當牽引線纜返回時，使線軸在第一方向上旋轉的力停止。至少一個配重通過配重纜繩連接到飛輪。在不存在施加在牽引纜繩上的力的情況下，在施加牽引纜繩力之前，配重使得線軸在相反方向上旋轉返回至其原始取向。然而，飛輪、軸以及線軸之間的布置不會將在第二方向上產(chǎn)生的扭矩轉移到飛輪。結果，當配重使線軸拉回時，飛輪的取向不改變。當線軸在相反方向上返回到其原始取向時，牽引纜繩圍繞線軸被重新卷繞，這使連接到牽引纜繩的手柄也返回到其原始位置。
[0068] 因此，在該示例中，不論牽引纜繩移動的方向如何，飛輪均在單個方向上旋轉。進一步地，在該示例中，飛輪僅在由用戶施加牽引力時旋轉。因此，飛輪的位置僅表示作為鍛煉的部分完成的工作。換句話說，纜繩的返回移動未影響卡路里計數(shù)。進一步地，纜繩鍛煉器械的卡路里計數(shù)計算被簡化，因為傳感器與可使卡路里計數(shù)計算偏離的至少返回力隔離。結果，所跟蹤的卡路里僅表示那些在鍛煉過程期間消耗的卡路里。
[0069] 參考本說明書，術語諸如“上部”、“下部”以及參考纜繩鍛煉器械的組件使用的類似術語旨在描述所述組件之間的描述的相對關系。此類術語一般描繪在纜繩鍛煉器械處于合適用途的預期直立位置時的此類組件之間的關系。例如，術語“下部”可指當纜繩鍛煉器械處于直立位置中時，定位為比另一組件相對更靠近纜繩鍛煉器械的基部的纜繩鍛煉器械的那些組件。同樣，術語“上部”可指當纜繩鍛煉器械處于直立位置時，定位為相對遠離纜繩鍛煉器械的基部的纜繩鍛煉器械的那些組件。用“上部”、“下部”或類似術語描述的此類組件不會丟失它們的相對關系，正是因為纜繩鍛煉器械為了運輸、存儲或在制造期間暫時處于其一個側面上。
[0070] 具體地，參考附圖，圖1至圖5描繪了纜繩鍛煉器械10。圖1描繪了具有圍繞支撐纜繩的塔架14的外殼12的纜繩鍛煉器械10，而圖2至圖5描繪在沒有外殼12的情況下的纜繩鍛煉器械10的不同視圖。在圖1至圖5的示例中，阻力機構(諸如飛輪裝配件16)定位在塔架14的中間。飛輪裝配件16包括飛輪17、線軸子裝配件18以及中心軸19。飛輪裝配件16通過線軸子裝配件18連接到多個纜繩。纜繩利用引導纜繩移動的滑輪、第一配重20、第二配重22以及飛輪裝配件16的布置被傳送通過塔架14內的多個位置。第一配重20和第二配重22分別附接到第一配重導向件21和第二配重導向件23。當這些導向件21、23隨著線軸子裝配件18的旋轉而移動時，它們引導配重20、22的移動。
[0071] 纜繩中的至少一些具有配備有手柄連接器26的手柄端部24，所述手柄連接器26配置為固定手柄28以用于牽引纜繩?；唽⒌谝焕|繩30的手柄端部24輸送到塔架14的右上位置32，將第二纜繩34的手柄端部24輸送到塔架14的左上位置36，將第三纜繩38的手柄端部24輸送到塔架14的右下位置40，以及將第四纜繩42的手柄端部24輸送到塔架14的左下位置
44。可以牽引這些纜繩30、34、38、42中的每個以使飛輪17旋轉。
[0072] 手柄連接器26可以是用于將手柄28連接到纜繩的任何適當類型的連接器。在一些示例中，手柄連接器26中的至少一個包括手柄28可以連接到其上的環(huán)。此類環(huán)可以由金屬、繩子、帶子、另一種類型的材料或其組合制成。在一些示例中，該環(huán)為加載的彈簧。在其他示例中，環(huán)由用作手柄28的纜繩材料形成。手柄28可以是可替換的手柄，使得用戶可改變抓握的類型或使手柄28移動到不同的手柄連接器26。
[0073] 用戶可按照需要牽引纜繩30、34、38、42的任何組合。例如，用戶可使用第一纜繩30和第二纜繩34作為一對，以用于涉及產(chǎn)生向下運動的肌群的鍛煉。在其它示例中，用戶可使用第三纜繩38和第四纜繩42作為一對，以用于涉及產(chǎn)生向上運動的肌群的鍛煉。進一步地，用戶可使用第一纜繩30和第三纜繩38作為一對。同樣，用戶可使用第二纜繩34和第四纜繩42作為一對。一般，用戶可按照需要組合任何兩個纜繩用作一對以執(zhí)行鍛煉。同樣，用戶可按照需要僅使用單個纜繩以執(zhí)行鍛煉。
[0074] 在一些實施例中，止動器48被附接到纜繩30、34、38、42的手柄端部24。止動器48可包括足夠大的橫截面厚度以阻止手柄端部24被牽引到滑輪、外殼中的開口或引導纜繩移動的纜繩鍛煉器械10的另一特征件。
[0075] 此外，可以調節(jié)纜繩30、34、38、42被輸送到的精確位置。例如，導向桿50可以定位在纜繩鍛煉器械10上，這允許支撐手柄端部24的滑輪沿著導向桿的長度移動?？梢赃M行此類調節(jié)以定制用于個體用戶的高度和/或需要的目標肌群的鍛煉。
[0076] 在塔架14內，牽引纜繩30、34、38、42可以以任何適當方式被輸送，使得在牽引纜繩30、34、38、42中一個上的牽引力引起飛輪17的旋轉。例如，牽引纜繩30、34、38、42中的每個均可具有直接附接到線軸子裝配件18的端部。在其它示例中，牽引纜繩30、34、38、42中的每個均可具有直接附接到中間組件(其附接到線軸子裝配件18)的端部。牽引纜繩30、34、38、
42在第一牽引方向上的移動可引起線軸子裝配件18在第一方向上圍繞中心軸19旋轉。進一步地，配重20、22可以與線軸子裝配件18連通并且被布置為使線軸子裝配件18在第二返回方向上旋轉。進一步地，牽引纜繩30、34、38、42可以用單個滑輪或多個滑輪輸送。在一些示例中，多個滑輪用于將載荷分配到塔架上的多于一個位置上，從而提供由用戶抵抗高阻力牽引該牽引纜繩30、34、38、42產(chǎn)生的力的支撐。進一步地，結合到塔架內的滑輪中的至少一個可以是張緊器滑輪，其旨在降低纜繩中的松弛，使得在整個牽引中用戶感受到的阻力是一致的。
[0077] 第一橫向桿52和第二橫向桿54可共同地從塔架14的第一側面56橫跨到第二側面58。橫向桿52、54共同地支撐定位在相對于橫向桿52、54的橫向取向中的裝配件構件60。中心軸19插入到裝配件構件60的開口中并支撐飛輪裝配件16。
[0078] 飛輪裝配件16包括樞轉耦接到夾具64(其連接到第一橫向桿52)的臂62。該臂62包含被布置為提供期望的磁通量的至少一個磁性單元63。當臂62旋轉到或遠離飛輪17的附近時，飛輪17旋轉通過的磁通量改變，從而改變由飛輪17經(jīng)受的旋轉阻力的量。
[0079] 飛輪17可以由多個部分構造。例如，飛輪17可包括磁性導電邊緣66。在其它實施例中，飛輪120包括與由臂62施加的磁通量相互作用的另一種類型的磁性導電組件。當磁通量增加時，需要更多的能量以使飛輪17旋轉。因此，當用戶牽引該牽引纜繩以使飛輪17旋轉時，她或他必須施加更大量的能量。增加阻力的結果是，用戶將消耗更多的卡路里。同樣，當磁通量降低時，需要較低的能量以使飛輪17旋轉。因此，當用戶牽引該牽引纜繩以使飛輪17旋轉時，他或她可施加更少量的能量。
[0080] 盡管已經(jīng)具體參考產(chǎn)生磁通量的臂62描述了本示例，所述臂62樞轉到飛輪17并離開飛輪17以獲得對飛輪17旋轉的需要的阻力量，但是根據(jù)本文所描述的原理可以使用對飛輪17的旋轉施加阻力的任何適當?shù)臋C構。例如，臂62可保持與飛輪17的固定距離。在此類示例中，磁通量可以通過提供更大的電輸入以獲得更大磁性輸出而被改變。進一步地，替代使臂62樞轉到并離開飛輪17的是，可以用線性致動器或另一種類型致動器使磁性單元63朝向或離開飛輪17移動。
[0081] 纜繩鍛煉器械10還可包括可以結合到外殼12或一些其它便利位置中的控制面板68?？刂泼姘?8可包括各種輸入設備(例如，按鈕、開關、刻度盤等)和輸出設備(例如，LED燈、顯示器、警報器等)?？刂泼姘?8還可包括用于與其它設備連通的連接件。此類輸入設備可以用于指示飛輪裝配件改變磁性阻力水平、跟蹤卡路里、設定計時器、播放音樂、播放視聽程序、提供其它形式的娛樂、執(zhí)行預編程的鍛煉、執(zhí)行另一種類型的任務或其組合。顯示器可向用戶指示關于他或她的表現(xiàn)的反饋、阻力機構設定的阻力水平、在鍛煉期間消耗的卡路里數(shù)、其它類型信息或其組合。
[0082] 圖6示出圖1的纜繩鍛煉器械的阻力機構的橫截面視圖。在該示例中，中心軸19剛性連接到飛輪17的主體74。軸承子裝配件76圍繞中心軸19設置并且定位為將在第一方向上施加的旋轉載荷轉移到飛輪17。連接到牽引纜繩30、34、38、42中至少一個的線軸子裝配件18與中心軸19和軸承子裝配件76同軸。
[0083] 在縮回位置中，牽引纜繩的連接到線軸子裝配件18的部分卷繞在線軸子裝配件18中形成的槽78中。當牽引纜繩由用戶在鍛煉期間牽引時，牽引纜繩在第一方向上施加對線軸子裝配件18的切向力，并且當牽引纜繩展開時，使線軸子裝配件18在第一方向上旋轉。在一些示例中，也連接到線軸子裝配件18的配重纜繩在線軸子裝配件18的槽78中卷起。該運動縮小了配重纜繩的可用量并且使得配重20、22中的至少一個升高到較高的高度。當牽引纜繩上的力停止時，配重上的重力牽引配重返回到其原始位置，這對線軸子裝配件18在第二方向上施加另一切向力，使得其在第二方向上展開配重纜繩。配重纜繩的展開部分使得該牽引纜繩重新卷繞回線軸子裝配件18的槽78中。該運動牽引該牽引纜繩返回到塔架14中，直至附接到牽引纜繩的手柄端部24的止動器48阻止牽引纜繩移動。
[0084] 當線軸子裝配件18在第一方向上旋轉時，軸承子裝配件76被定位為將旋轉載荷從線軸子裝配件18轉移到中心軸19，該中心軸19將旋轉載荷轉移到飛輪主體74。結果是，當用戶牽引該牽引纜繩時，飛輪17在第一方向上隨著線軸子裝配件18旋轉。然而，當線軸子裝配件18在由返回到其原始位置的配重20、22施加的第二方向上旋轉時，軸承子裝配件76未被定位為將旋轉載荷從線軸子裝配件18轉移到中心軸19。因此，沒有旋轉載荷被轉移到飛輪主體74。結果是，當線軸子裝配件18在第二方向上旋轉時，飛輪17保持其旋轉取向。因此，飛輪17僅在第一方向上移動。
[0085] 盡管已經(jīng)具體參考僅在單個方向上旋轉的飛輪17描述了該示例，但是在其它示例中，飛輪被布置為在多個方向上旋轉。進一步地，盡管已經(jīng)參考纜繩、滑輪、以及配重的具體布置描述了本示例，但是纜繩鍛煉器械10的這些組件可以布置在其它配置中。
[0086] 傳感器80可以布置為跟蹤飛輪17的旋轉位置。當飛輪17自牽引纜繩的移動旋轉時，傳感器80可跟蹤飛輪旋轉的轉數(shù)。在一些示例中，傳感器80可跟蹤一半轉數(shù)、四分之一轉數(shù)、其它分數(shù)的轉數(shù)或其組合。
[0087] 傳感器80可以是可確定飛輪17的旋轉位置的任何適當類型的傳感器。進一步地，傳感器80可以配置為基于結合到飛輪主體74、磁性導電邊緣66或飛輪17的中心軸19中的特征件而確定飛輪的位置。例如，傳感器80可以是機械旋轉傳感器、光學旋轉傳感器、磁性旋轉傳感器、電容性旋轉傳感器、齒輪多匝(geared?multi-turn)傳感器、增量旋轉傳感器、另一類型傳感器或其組合。在一些示例中，視覺代碼可以被描繪在飛輪主體74上，并且傳感器80可讀取視覺代碼的位置以確定轉數(shù)或部分轉數(shù)。在其它示例中，飛輪主體74包括至少一個特征件，其被認為是隨飛輪主體74旋轉的特征件。在一些示例中，特征件為磁性特征件、凹槽、突起、光學特征件、另一類型的特征件或其組合。
[0088] 傳感器80可將轉數(shù)和/或部分轉數(shù)饋送到處理器作為輸入。處理器也可接收當出現(xiàn)轉數(shù)時施加到飛輪17的阻力水平作為輸入。結果是，處理器可使得確定所消耗的能量的量或卡路里數(shù)。在一些示例中，使用轉數(shù)計數(shù)來確定除了僅卡路里計數(shù)以外的其它信息。例如，處理器還可以基于用途確定纜繩鍛煉器械10的預期剩余壽命。此類數(shù)目可以(至少部分)基于飛輪轉數(shù)的數(shù)目。再者，處理器也可使用轉數(shù)計數(shù)以跟蹤何時應該對器械進行維修，并且將消息發(fā)送到用戶或其他人，該消息基于用途指示應該對器械執(zhí)行維修。
[0089] 在一些示例中，傳感器80附帶有加速計。來自加速計和傳感器的輸入的組合可至少幫助處理器確定由用戶在每次牽引期間所施加的力。處理器也可跟蹤每次牽引的力、在鍛煉過程中的平均力、在鍛煉過程中力的趨勢等等。例如，處理器可使得每次牽引的力的圖形被顯示給用戶。在此類圖形中，可以描繪在鍛煉開始與鍛煉結束時由用戶施加的力的量。此類信息對于用戶和/或教練在為用戶定制鍛煉中是有用的。
[0090] 每次牽引的卡路里數(shù)目可以在纜繩鍛煉器械10的顯示器中被呈現(xiàn)給用戶。在一些示例中，整個鍛煉的卡路里被跟蹤并呈現(xiàn)給用戶。在一些示例中，通過顯示器、通過可聽見的機構、通過觸覺機構、通過另一種類型的傳感器機構或其組合將卡路里計數(shù)呈現(xiàn)給用戶。
[0091] 圖7示出根據(jù)本公開的纜繩鍛煉器械10的跟蹤系統(tǒng)82的透視圖。跟蹤系統(tǒng)82可包括硬件和用于執(zhí)行跟蹤系統(tǒng)82的功能的編程指令的組合。在該示例中，跟蹤系統(tǒng)82包括與存儲器資源86連通的處理資源84。處理資源84包括至少一個處理器和用于處理編程的指令的其它資源。存儲器資源86一般表示能夠存儲數(shù)據(jù)的任何存儲器，諸如由跟蹤系統(tǒng)82使用的編程的指令或數(shù)據(jù)結構。顯示為存儲在存儲器資源86中的編程的指令包括計數(shù)器88和能量跟蹤器90。
[0092] 存儲器資源86包括計算機可讀存儲介質，其包含計算機可讀程序代碼以使任務由處理資源84執(zhí)行。計算機可讀存儲介質可以是有形的和/或非暫時性存儲介質。計算機可讀存儲介質可以是非傳輸存儲介質的任何適當?shù)拇鎯橘|。計算機可讀存儲介質類型的非窮舉列表包括非易失性存儲器、易失性存儲器、隨機存取存儲器、只寫存儲器、閃存存儲器、電可擦除程序只讀存儲器、磁性存儲介質、其它類型存儲器或其組合。
[0093] 計數(shù)器88表示這樣的編程的指令，即當執(zhí)行該編程的指令時，其使得處理資源84計數(shù)由飛輪17產(chǎn)生的轉數(shù)和/或部分轉數(shù)。能量跟蹤器90表示這樣的編程的指令，當執(zhí)行該編程的指令時，其使得處理資源84跟蹤由用戶在該鍛煉期間燃燒的卡路里數(shù)。能量跟蹤器90從至少傳感器80和阻力機構中獲取輸入以計算所燃燒的卡路里數(shù)。
[0094] 再者，存儲器資源86可以是安裝包的部分。響應于安裝該安裝包，存儲器資源86的編程的指令可以從安裝包的資源中下載，諸如便攜式介質、服務器、遠程網(wǎng)絡位置、另一位置或其組合。與本文所描述原理兼容的便攜式存儲器介質包括DVD、CD、閃存存儲器、便攜式盤、磁盤、光盤、其它形式的便攜式存儲器或其組合。在其它示例中，已經(jīng)安裝程序指令。在此，存儲器資源可包括集成的存儲器，諸如硬盤驅動器、固態(tài)硬盤驅動器等。
[0095] 在一些示例中，處理資源84和存儲器資源86位于相同的物理組件內，諸如纜繩鍛煉器械10或與纜繩鍛煉器械10連接的遠程組件。存儲器資源86可以是纜繩鍛煉器械的主存儲器、緩存、寄存器、非易失性存儲器或物理組件的存儲器分級中的另外存儲器的部分。可替代地，存儲器資源86可以基于網(wǎng)絡與處理資源84連通。再者，數(shù)據(jù)結構，諸如文庫、卡路里圖表、歷史等等，可以基于網(wǎng)絡連接從遠程位置訪問，而編程的指令位于本地。因此，來自跟蹤系統(tǒng)82的信息可以訪問用戶設備、服務器、服務器集合或其組合。
[0096] 圖8示出根據(jù)本公開的纜繩鍛煉器械10的顯示器92的方框圖。在該示例中，顯示器92包括阻力水平指示器94、牽引計數(shù)指示器96以及卡路里指示器98。阻力水平指示器94可以用于顯示纜繩鍛煉器械10的當前阻力設定。
[0097] 牽引計數(shù)指示器96可跟蹤已經(jīng)由用戶執(zhí)行的牽引的數(shù)目。此類數(shù)目可跟蹤飛輪17正在旋轉的時間周期、飛輪17不旋轉時的周期數(shù)目、線軸子裝配件18在第一方向上旋轉的時間周期、線軸子裝配件18在第二方向上旋轉的時間周期、配重20、22的移動、另一種移動或其組合。在一些示例中，纜繩鍛煉器械10具有確定牽引是部分牽引還是全長牽引的能力。在此類示例中，牽引計數(shù)指示器96可描繪總牽引和部分牽引。
[0098] 卡路里指示器98可描繪鍛煉中所消耗的卡路里的當前計算。在一些示例中，卡路里計數(shù)僅反映來自傳感器80的輸入。在其它示例中，卡路里計數(shù)反映來自飛輪裝配件16和傳感器80的輸入。在其它示例中，來自加速計的輸入進入到飛輪裝配件16，用戶佩戴的步數(shù)計、其他鍛煉器械(即，跑步機或具有卡路里跟蹤能力的橢圓機)、其他設備或其組合也反映在卡路里指示器98中。
[0099] 盡管已經(jīng)參考具有滑輪和用于引導飛輪17旋轉的纜繩以及牽引纜繩30、34、38、42的具體纜繩鍛煉器械描述了以上示例，但是可以使用任何適當類型的纜繩牽引器械。例如，纜繩鍛煉器械可使用軸承表面或鏈輪(sprocket)以引導纜繩。在其它示例中，纜繩可以部分由鏈、繩子、電線、金屬纜繩、其它類型纜繩或其組合制成。再者，纜繩可以在不同于以上描繪的方向上輸送。
[0100] 工業(yè)應用性
[0101] 一般，本文中公開的本發(fā)明可向用戶提供結合到纜繩鍛煉器械中的直觀的能量跟蹤設備的優(yōu)勢。用戶可基于所消耗的卡路里數(shù)調節(jié)他或她的鍛煉。再者，用戶可使用卡路里計數(shù)以調節(jié)他或她一整天的飲食。以上描述的纜繩鍛煉器械也可具有跟蹤除了卡路里計數(shù)之外的其它信息的能力，諸如，每次牽引所施加的力以及基于飛輪的轉數(shù)計數(shù)跟蹤維修計劃。
[0102] 由本示例性系統(tǒng)的磁性阻力機構施加的阻力水平可以經(jīng)由電輸入而精細控制。可以跟蹤并存儲這些和其它類型的可調節(jié)阻力機構的輸入或輸出。所跟蹤的阻力水平然后可以被發(fā)送到卡路里跟蹤器?？防锔櫰骺梢曰陉P于飛輪位置和阻力水平的輸入而確定在每次單獨牽引期間和/或在整個鍛煉過程期間共同的一組牽引期間所燃燒的卡路里的量。這可向用戶提供在纜繩鍛煉器械上執(zhí)行的工作的精確表示。
[0103] 本系統(tǒng)也可提供在鍛煉期間執(zhí)行的工作的準確計算，同時為用戶提供使用多個阻力纜繩的靈活性。獨特的飛輪布置允許使用單個飛輪以抵抗多個不同阻力纜繩的移動。根據(jù)本配置，不管牽引纜繩移動的方向如何，飛輪在單個方向上旋轉。再者，在該示例中，飛輪僅在由用戶施加牽引力時旋轉，因此，飛輪的位置僅表示作為鍛煉一部分完成的工作。再者，纜繩鍛煉器械的卡路里計數(shù)計算被簡化，這是因為傳感器與可使卡路里計數(shù)計算偏離的至少牽引纜繩的返回力隔離開。因此，所跟蹤的卡路里可僅表示那些在鍛煉過程期間消耗的卡路里。
[0104] 此外，本示例性系統(tǒng)也確定飛輪在操作期間的角位置。相比于僅測量直接施加到飛輪的力，測量飛輪的角位置提供了優(yōu)勢，諸如扭矩或磁性阻力。例如，可以在計算過程中實施角位置改變。再者，飛輪的角位移可反映飛輪裝配件的所有組件之間的總的相互作用，這可提供對當應標記纜繩鍛煉器械以供常規(guī)服務時的更精確理解。
[0105] 此類纜繩鍛煉器械可包括具有在用戶頭上的某位置處定位牽引纜繩端部的能力的塔架。再者，用戶具有沿著纜繩鍛煉器械的高度調節(jié)纜繩端部的位置的能力，使得用戶可完善感興趣的肌群。在以上公開的鍛煉器械的示例中，用戶具有四個牽引纜繩，用戶可將手柄附接到牽引纜繩。因此，用戶可使肌群工作，所述肌群涉及用第一只手牽引低位置的纜繩，同時用第二只手牽引相對較高位置的纜繩。當磁性飛輪定位在纜繩鍛煉器械的中間時，牽引纜繩端部可以被調節(jié)到多個位置。這種中心位置允許牽引纜繩從多個角度附接到線軸子裝配件。
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