本申請要求以下美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)：2014年3月11日提交的美國臨時申請?zhí)?1/951,011(7155US0)、2014年3月11日提交的美國臨時申請?zhí)?1/951,059(7159US0)、2014年3月11日提交的美國臨時申請?zhí)?1/951,026(7156US0)、2014年3月11日提交的美國臨時申請?zhí)?1/951,034(7157US0)和2014年3月11日提交的美國臨時申請?zhí)?1/951,046(7158US0)，并將以上所有申請的全文以引用的方式并入本文中，如同完全在本文闡述一樣。

本申請在此將以下所有專利的全文以引用的方式并入本文中，如同完全在本文闡述一樣：美國專利號US 7,717,831、美國專利號4725054、美國專利號7,666,123、美國專利號8070658、美國專利號7278955、美國專利號8025609、美國專利號7727128、美國專利號D486,535、美國專利號D490,127、美國專利公開號2003/0092541、美國專利公開號2007/0173384、美國專利公開號2006/0270531、美國專利公開號2008/0167169、美國專利公開號2010/0204021。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及體育健身機，尤其是一種使用戶能夠進行受阻于一個或多個阻力機構(gòu)的腹肌鍛煉的健身器材。

背景技術(shù)：

已知用于鍛煉腹肌的健身機，該健身機通過迫使用戶使用用戶的腹肌克服重量阻力，引導用戶上半身的運動。在該機械上，通過用戶與組件、臂等的接合，該組件、臂等與重量阻力互連，用戶需要施加的力通常從零開始，并且立刻以非常高的增長率上升。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明提供一種供用戶5進行背部伸展鍛煉的健身器材10，所述用戶具有下背部7、腿部11和身軀T1、T2、T3，所述身軀具有縱向身軀軸線LA和身軀重量，所述器材10包括：

支架12，

座位16，所述座位16具有座位表面PS，以及一骨盆穩(wěn)定靠墊18，所述骨盆穩(wěn)定靠墊18具有下背部接合表面ES，

所述座位表面PS和所述骨盆穩(wěn)定靠墊18相對于彼此以這樣的設(shè)置安裝、適配和設(shè)置在所述支架上，使得用戶5能夠坐在所述座位表面PS、同時使用戶的下背部7接合所述下背部接合表面ES，

輸入臂組件30，所述輸入臂組件30通過第一互連件47、60、70互連到第一阻力機構(gòu)43，通過第二互連件48、50互連到可手動選擇調(diào)整的固定重量的第二阻力機構(gòu)42，

所述輸入臂組件30包括一手動可握持機構(gòu)30h，并且設(shè)置在所述器材10上，從而當所述阻力機構(gòu)42、43的其中一個或兩個施加阻力R1、R2時，所述輸入臂組件能夠沿著運動路徑PT遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊18從一初始靜止位置SMP開始向前旋轉(zhuǎn)，

所述輸入臂組件設(shè)置在所述器材上，從而當用戶(5)坐在所述座位表面并且用戶的下背部7接合所述下背部接合表面ES時，所述座位16和所述骨盆穩(wěn)定靠墊18將用戶設(shè)置在一位置中，在該位置中用戶能夠手動地接合ME所述手動可握持機構(gòu)30h并克服所述第一阻力機構(gòu)43和所述第二阻力機構(gòu)42的其中一個或兩個施加的阻力R1、R2，持續(xù)沿著所述運動路徑PT、PT2從所述初始靜止位置開始在所述輸入臂組件上施加向前導向推力F。

所述第一阻力機構(gòu)適配為，隨著所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)程度的增加而增加阻力，所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)程度的增加為沿著所述運動路徑PT、PT2遠離所述初始靜止位置SMP朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊的樞轉(zhuǎn)程度的增加。

所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位上并且用戶的下背部接合所述下背部接合表面以及所述輸入臂組件設(shè)置在所述初始靜止位置時，用戶的身軀軸線LA設(shè)置在大體豎直VP位置中，當用戶手動地接合所述手動可握持機構(gòu)時，其中，當用戶手動地接合ME所述手動可握持機構(gòu)30h并遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊向前推動所述輸入臂組件時，用戶的身軀軸線設(shè)置為相對豎直面成一向前角度位置并遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊18向前傾斜。

所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶手動接合ME所述輸入臂組件并從所述初始靜止位置朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊推動所述輸入臂組件時，用戶的身軀軸線LA從大體豎直VP位置向前樞轉(zhuǎn)并從大體豎直位置朝著向前傾斜位置運動PT，隨著用戶的身軀軸線朝著更向前傾斜位置向前運動，用戶的下背部7被來自身軀重量的更大的力協(xié)助并被來自第一阻力機構(gòu)43的更大阻力R1抵擋。

所述第一阻力機構(gòu)能夠包括一可伸縮彈簧，所述彈簧隨著所述彈簧愈加伸展而增加阻力，所述彈簧以這樣的配置互連到所述輸入臂組件，使得所述輸入臂組件沿著所述運動路徑朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊的運動愈加伸展所述彈簧并且朝著所述初始靜止位置的運動減少所述彈簧的伸展。

可替換地，所述第一阻力機構(gòu)能夠包括一密封缸，所述密封缸具有一活塞，所述活塞可滑動地安裝在所述缸內(nèi)，形成所述活塞內(nèi)相反的流體密封腔，所述活塞互連到一桿，所述桿在所述密封缸外側(cè)延伸以驅(qū)動所述活塞，所述腔包括選定的可壓縮流體，將所述桿互連到所述輸入臂組件并由所述輸入臂組件從所述初始靜止位置朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊的運動驅(qū)動，以使得至少一個所述腔中的流體壓縮，并且隨著所述流體的壓縮程度的增加而增加克服所述輸入臂組件的運動的阻力。

優(yōu)選地，所述座位表面(PS)大體設(shè)置在一平面中，所述平面相對水平線設(shè)置為向下成傾斜角度，所述座位具有向下設(shè)置的前端和向上設(shè)置的后端，安裝所述骨盆穩(wěn)定靠墊，以使得當用戶坐在所述座位表面并使用用戶的腿部朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊推動用戶的下背部時，所述下背部接合表面以接合用戶的下背部的設(shè)置方式設(shè)置在所述座位表面的向上設(shè)置的后端。

優(yōu)選地，所述器材包括一腳墊20，所述腳墊20相對所述座位向前安裝，所述腳墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位上時，用戶能夠用用戶的腳部接合所述腳墊并用用戶的腳部推動所述腳墊上，以推動用戶的下背部接合所述下背部接合表面。

如圖4所示，所述下背部接合表面的徑向剖面通常為大體圓形CES、RA、CD。

優(yōu)選地，所述輸入臂組件32通過纜索70互連到第一阻力機構(gòu)43，所述臂組件互連到凸輪60，凸輪60具有容納凹槽CP，凹槽CP容納所述纜索，凸輪60互連到所述臂組件，從而所述凸輪隨著所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)，所述容納凹槽具有輪廓CP1、CP2，選擇輪廓CP1、CP2以當用戶從所述初始靜止位置開始拉動所述臂組件時，克服用戶的拉力F1產(chǎn)生更小的轉(zhuǎn)矩力F1a，并隨著用戶持續(xù)向后拉動所述輸入臂組件，克服用戶的拉力F2逐漸增加轉(zhuǎn)矩力F2a。

本發(fā)明的另一方面提供一種使用權(quán)利要求1所述器材進行背部伸展鍛煉的方法，包括用戶的：

用戶的身軀坐在權(quán)利要求1所述器材的座位的頂部上，

當用戶坐在所述座位上時，推動用戶的下背部接合所述下背部接合表面，

手動地接合所述手動可握持機構(gòu)，

向前樞轉(zhuǎn)用戶的身軀，從而用戶的身軀軸線設(shè)置成一向前角度，該角度足以從所述初始靜止位置遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊向前推動所述輸入臂組件。

本發(fā)明的另一方面提供一種用戶進行背部伸展鍛煉的健身器材，所述用戶具有下背部、腿部和身軀，所述身軀具有縱向身軀軸線和身軀重量，所述器材包括：

支架，

座位16，所述座位16具有座位表面PS，以及一骨盆穩(wěn)定靠墊18，所述骨盆穩(wěn)定靠墊18具有下背部接合表面ES，

所述座位表面和所述骨盆穩(wěn)定靠墊相對于彼此以這樣的設(shè)置安裝、適配和設(shè)置在所述支架上，使得用戶能夠坐在所述座位表面、同時使用戶的下背部接合所述下背部接合表面，

輸入臂組件30，所述輸入臂組件30通過第一互連件互連到第一阻力機構(gòu)，通過第二互連件互連到可手動選擇調(diào)整的固定重量的第二阻力機構(gòu)，

所述輸入臂組件包括一手動可握持機構(gòu)，并且所述輸入臂組件設(shè)置在所述器材上，從而當所述阻力機構(gòu)的其中一個或兩個施加阻力時，所述輸入臂組件可以沿著運動路徑遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊從一初始靜止位置開始向前樞轉(zhuǎn)，

其中，所述第一阻力機構(gòu)適配為，隨著所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)程度的增加而增加阻力，所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)程度的增加為沿著所述運動路徑并向前遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊的樞轉(zhuǎn)程度的增加。

在這樣的器材中，優(yōu)選地，所述輸入臂組件設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位表面并且用戶的下背部接合所述下背部接合表面時，所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊將用戶定位在一位置中，在該位置中用戶能夠手動地接合所述手動可握持機構(gòu)以克服所述第一阻力機構(gòu)和所述第二阻力機構(gòu)的其中一個或兩個施加的阻力，沿著所述運動路徑遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊從所述初始靜止位置開始向前推動所述輸入臂組件。

優(yōu)選地，所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位上并且用戶的下背部接合所述下背部接合表面以及所述輸入臂組件設(shè)置在所述初始靜止位置時，用戶的身軀軸線設(shè)置在大體豎直位置中，當用戶手動地接合所述手動可握持機構(gòu)并遠離所述初始靜止位置向前推動所述輸入臂組件時，用戶的身軀設(shè)置在遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊的向前角度位置。

優(yōu)選地，所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶手動接合所述輸入臂組件并從所述初始靜止位置遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊向前推動所述輸入臂組件時，用戶的身軀軸線從所述大體豎直位置向前樞轉(zhuǎn)并朝著向前傾斜位置運動，隨著用戶的身軀軸線遠離所述豎直位置向前運動，用戶的下背部被來自身軀重量的更小的力抵擋并被來自所述第一阻力機構(gòu)的更大阻力抵擋。

所述第一阻力機構(gòu)通常包括一可伸縮彈簧，所述彈簧隨著所述彈簧愈加伸展而增加阻力，所述彈簧在以這樣的配置互連到所述輸入臂組件，從而所述輸入臂組件沿著所述運動路徑朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊的運動愈加延伸所述彈簧并且朝著所述初始靜止位置的運動減少所述彈簧的延伸。

可替換地，所述第一阻力機構(gòu)能夠包括一密封缸，所述密封缸具有一活塞，所述活塞可滑動地安裝在所述缸內(nèi)，形成所述活塞內(nèi)相反的流體密封腔，所述活塞互連到一桿，所述桿在所述密封缸外側(cè)延伸以驅(qū)動所述活塞，所述腔包括選定的可壓縮流體，將所述桿互連到所述輸入臂組件并由所述輸入臂組件從所述初始靜止位置朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊的運動驅(qū)動，以使得至少一個所述腔中的流體壓縮并增加克服所述輸入臂組件的運動的阻力，伴隨著所述流體的壓縮程度的增加。

通常所述座位表面PS大體設(shè)置在一平面中，所述平面相對水平線設(shè)置為向下成傾斜角度，所述座位具有向下設(shè)置的前端和向上設(shè)置的后端，安裝所述骨盆穩(wěn)定靠墊以使得所述下背部接合表面在一配置中設(shè)置在所述座位表面的向上設(shè)置的后端，當用戶坐在所述座位表面并使用用戶的腿部朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊推動用戶的下背部時，所述配置接合用戶的下背部。

優(yōu)選地，所述器材包括一腳墊，所述腳墊相對所述座位向前安裝，所述腳墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位上時，用戶能夠用用戶的腳部接合所述腳墊并用用戶的腳部在所述腳墊上推動，以推動用戶的下背部接合所述下背部接合表面。

所述下背部接合表面的徑向剖面通常為大體圓形。

本發(fā)明的另一方面提供一種使用上述器材進行背部伸展鍛煉的方法，包括用戶的：

用戶的身軀坐在所述器材的座位的頂上，

用戶坐在所述座位上時，推動用戶的下背部接合所述下背部接合表面，

手動地接合所述手動可握持機構(gòu)，

向前樞轉(zhuǎn)用戶的身軀，從而用戶的身軀軸線設(shè)置成一向前角度，該角度足以從所述初始靜止位置遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊向前推動所述輸入臂組件。

本發(fā)明的另一方面提供一種用戶進行背部伸展鍛煉的健身器材，所述用戶具有下背部、腿部和身軀，所述身軀具有縱向身軀軸線和身軀重量，所述器材包括：

支架，

座位16，所述座位16具有座位表面PS，以及一骨盆穩(wěn)定靠墊18，所述骨盆穩(wěn)定靠墊18具有下背部接合表面ES，

所述座位表面和所述骨盆穩(wěn)定靠墊安裝、適配和設(shè)置在所述支架于相對彼此的設(shè)置中，從而用戶能夠坐在所述座位表面、同時使用戶的下背部接合所述下背部接合表面，

輸入臂組件30，所述輸入臂組件30通過第一互連互連到第一阻力機構(gòu)，

所述輸入臂組件包括一手動可握持機構(gòu)，并且所述輸入臂組件設(shè)置在所述器材上，從而當所述阻力機構(gòu)的其中一個或兩個施加阻力時，所述輸入臂組件可以沿著運動路徑遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊從一初始靜止位置開始向前樞轉(zhuǎn)，

其中，第一阻力機構(gòu)適配為隨著所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)程度的增加而增加阻力，所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)程度的增加為沿著所述運動路徑并向前遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊的樞轉(zhuǎn)程度的增加。

優(yōu)選地，該器材包括到人工選擇可調(diào)整固定重量的第二阻力機構(gòu)的第二互連。

優(yōu)選地，所述輸入臂組件設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位表面并且用戶的下背部接合所述下背部接合表面時，所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊將用戶定位在一位置中，在該位置中用戶能夠手動地接合所述手動可握持機構(gòu)以克服所述第一阻力機構(gòu)和所述第二阻力機構(gòu)的其中一個或兩個施加的阻力，沿著所述運動路徑遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊從所述初始靜止位置開始向前拉動所述輸入臂組件。

優(yōu)選地，所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位上并且用戶的下背部接合所述下背部接合表面以及所述輸入臂組件設(shè)置在所述初始靜止位置時，用戶的身軀軸線設(shè)置在大體豎直位置中，當用戶手動地接合所述手動可握持機構(gòu)并向前推動所述輸入臂組件時，用戶的身軀設(shè)置在向前角度位置中。

優(yōu)選地，所述座位和所述骨盆穩(wěn)定靠墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶手動接合所述輸入臂組件并從所述初始靜止位置遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊向前推動所述輸入臂組件時，用戶的身軀軸線從所述大體豎直位置向前樞轉(zhuǎn)，向前朝著向前傾斜位置，隨著用戶的身軀軸線更向前樞轉(zhuǎn)，用戶的下背部被來自身軀重量的更小的力抵擋并被來自所述第一阻力機構(gòu)的更大阻力抵擋。

優(yōu)選地，所述第一阻力機構(gòu)包括一可伸縮彈簧，所述彈簧隨著所述彈簧愈加伸展而增加阻力，所述彈簧以這樣的設(shè)置互連到所述輸入臂組件，使得所述輸入臂組件沿著所述運動路徑朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊的運動愈加伸展所述彈簧并且朝著所述初始靜止位置的運動減少所述彈簧的伸展。

可替換地，所述第一阻力機構(gòu)能夠包括一密封缸，所述密封缸具有一活塞，所述活塞可滑動地安裝在所述缸內(nèi)，形成所述活塞內(nèi)相反的流體密封腔，所述活塞互連到一桿，所述桿在所述密封缸外側(cè)延伸以驅(qū)動所述活塞，所述腔包括選定的可壓縮流體，將所述桿互連到所述輸入臂組件并由所述輸入臂組件從所述初始靜止位置朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊的運動驅(qū)動，以使得至少一個所述腔中的流體壓縮，并且隨著所述流體的壓縮程度的增加而增加克服所述輸入臂組件的運動的阻力。

優(yōu)選地，所述座位表面(PS)通常設(shè)置在一平面中，所述平面相對水平線設(shè)置為向下成傾斜角度，所述座位具有向下設(shè)置的前端和向上設(shè)置的后端，安裝所述骨盆穩(wěn)定靠墊，以使得當用戶坐在所述座位表面并使用用戶的腿部朝著所述骨盆穩(wěn)定靠墊推動用戶的下背部時，所述下背部接合表面以接合用戶的下背部的設(shè)置方式設(shè)置在所述座位表面的向上設(shè)置的后端。

所述器材通常包括一腳墊，所述腳墊相對所述座位向前安裝，所述腳墊設(shè)置在所述器材上，從而當用戶坐在所述座位上時，用戶能夠用用戶的腳部接合所述腳墊并用用戶的腳部推動所述腳墊，以推動用戶的下背部接合所述下背部接合表面。

優(yōu)選地，所述下背部接合表面的徑向剖面為大體圓形。

本發(fā)明的另一方面提供一種使用上述器材進行背部伸展鍛煉的方法，包括用戶的：

用戶的身軀坐在所述器材的座位的頂部上，

當用戶坐在所述座位上時，推動用戶的下背部接合所述下背部接合表面，

手動地接合所述手動可握持機構(gòu)，

向前樞轉(zhuǎn)用戶的身軀，從而用戶的身軀軸線設(shè)置成一向前角度，該角度足以從所述初始靜止位置遠離所述骨盆穩(wěn)定靠墊向前推動所述輸入臂組件。

本發(fā)明的另一方面提供一種用戶進行背部伸展鍛煉的健身器材，所述器材包括：

一支架，

一輸入臂組件，所述輸入臂組件通過第一互連件互連到彈簧阻力機構(gòu)，

所述輸入臂組件通過第二互連件互連到人工選擇可調(diào)整固定重量的阻力機構(gòu)，

一座位，所述座位具有大體平面的座位表面PS，以及一骨盆穩(wěn)定靠墊，所述骨盆穩(wěn)定靠墊具有下背部接合表面ES，下背部接合表面ES具有中心徑向軸線RA，座位表面PS通常設(shè)置在一平面中，所述平面相對水平線設(shè)置為一向下傾斜角度，

相對彼此安裝、適配和設(shè)置所述座位表面和所述下背部接合表面，以使得所述座位表面和所述中心徑向軸線相對彼此設(shè)置為一鈍角，

其中，當用戶坐在所述座位上并且用戶的下背部接合所述下背部接合表面時，安裝、設(shè)置和適配所述輸入臂組件以使得用戶能夠在所述輸入臂組件上手動推動以進行推動鍛煉。

該器材的所述輸入臂組件通常安裝到所述支架以可以圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，所述輸入臂組件互連到所述彈簧阻力機構(gòu)，從而當用戶在使得所述臂樞轉(zhuǎn)的方向上拉動所述臂時，所述臂拉動彈簧，所述彈簧克服用戶的鍛煉力施加相反的阻力。

優(yōu)選地，所述下背部接合表面的剖面一般為圓形，中心徑向軸線RA從一圓的中心延伸或者貫穿所述圓的中心，在所述圓中，圓形圓周設(shè)置為也經(jīng)過所述中心或圍繞大體圓周的表面ES的圓周的半周。

優(yōu)選地，輸入臂組件32通過纜索70互連到第一阻力機構(gòu)43，所述臂組件互連到凸輪(60)，凸輪60具有容納凹槽CP，凹槽CP容納所述纜索，凸輪60互連到所述臂組件，從而所述凸輪隨著所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)，所述容納凹槽具有輪廓CP1、CP2，選擇輪廓CP1、CP2以當用戶從所述初始靜止位置開始推動所述臂組件時，克服用戶的推力F1產(chǎn)生更小的轉(zhuǎn)矩力F1a，并隨著用戶持續(xù)向前推動所述輸入臂組件，克服用戶的推力F2逐漸增加轉(zhuǎn)矩力F2a。

附圖說明

本發(fā)明的上述優(yōu)點和進一步優(yōu)點通過結(jié)合附圖參照以下描述可作更好的理解，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的背部伸展和腹部健身器材的頂側(cè)前部透視圖，其中輸入臂組件在初始靜止位置；

圖2為圖1器材的一視圖，示出了所述輸入臂組件在相對所述輸入臂組件的初始位置的向前設(shè)置位置中；

圖2A為與圖2器材相似的一視圖，示出了所述輸入臂組件在所述輸入臂組件的初始靜止位置；

圖2AA為圖1器材的后部透視圖；

圖3為圖1器材的側(cè)視圖，示出了鍛煉開始時用戶坐在座位上稍微向后傾斜并握住所述輸入臂組件的手柄；

圖4為圖1器材的側(cè)視圖，示出了用戶已經(jīng)將所述輸入臂組件推到一向前傾斜的位置，其中用戶的身軀已經(jīng)向前樞轉(zhuǎn)到一位置，在該位置中用戶身軀的縱向軸線運動經(jīng)過豎直線，到達一向前傾斜位置；

圖5為用戶坐在圖1-4器材的座位上的合適位置以使用圖1-4的器材進行背部伸展鍛煉時，不同角度方位的用戶身體的示意側(cè)視圖；

圖6為所述器材的某些組件的側(cè)視圖，特地示出了所述輸入臂組件的樞轉(zhuǎn)臂從一大體豎直線到一向前傾斜位置，以及凸輪和彈簧組件；

圖6A為與所述輸入臂組件的操作關(guān)聯(lián)的臂、凸輪、纜索、滑輪和樞轉(zhuǎn)組件的放大側(cè)視圖，所述輸入臂組件設(shè)置在所述臂組件的初始靜止位置；

圖6B為與所述輸入臂組件的操作關(guān)聯(lián)的臂、凸輪、纜索、滑輪和樞轉(zhuǎn)組件的放大側(cè)視圖，所述輸入臂組件設(shè)置在相對于初始運動位置的向前傾斜設(shè)置位置中；

圖7為根據(jù)本發(fā)明可選實施例的器材的臂和樞轉(zhuǎn)組件的放大側(cè)視圖，其中所述臂組件與增力式阻力機構(gòu)互連，該阻力機構(gòu)由液壓缸和活塞桿組件組成。

具體實施方式

背部伸展重量訓練機械中的現(xiàn)有技術(shù)允許身軀克服某種可變阻力(通常來自配重片)以旋轉(zhuǎn)模式運動。隨著身軀運動經(jīng)過身軀的正常運動范圍，重力對圍繞旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩也有可變效應(yīng)。身軀與地面越水平，有效力矩臂就會越大，該有效力矩臂定義為從重心到脊椎旋轉(zhuǎn)瞬心的水平距離。現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生的該問題是由于這兩種阻力負載的差異(來自配重片的阻力和來自重力的阻力)以及它們怎樣基于用戶能力變化。使具有帶有限肌肉能力的大而重身軀的用戶產(chǎn)生圍繞脊椎的高轉(zhuǎn)矩負載或者具有帶高能力的輕小身材用戶產(chǎn)生圍繞脊椎的高轉(zhuǎn)矩負載是可能的。這會產(chǎn)生一種情況：阻力的變化使得基于身材大小和肌肉能力的差異而需要完全不同的凸輪形狀。解決該問題的一種方式是制作兩種不同的阻力源。隨著身軀圍繞脊椎彎曲的樞轉(zhuǎn)瞬心在前面樞轉(zhuǎn)，一種用于平衡身軀，另一種給腹肌提供做功時克服的阻力。在優(yōu)選實施例中，具有一彈簧，所述彈簧經(jīng)過柔性鏈帶通過可變比值的凸輪連接到主鍛煉接合輸入臂，從而所述彈簧設(shè)計為在鍛煉期間隨著所述臂運動經(jīng)過所述臂的正常運動范圍時對所述臂施加變化的轉(zhuǎn)矩。這允許將單獨的阻力源直接施加到用戶的背部，所述單獨的阻力源的強度能夠由用戶選擇以與用戶的肌肉能力成正比。

隨著身軀運動經(jīng)過運動范圍，由于重力身軀的重量產(chǎn)生顯著的獨立轉(zhuǎn)矩負載，從而訓練圍繞關(guān)于腰部脊椎的瞬時樞轉(zhuǎn)軸線的脊椎伸展。為了處理該問題，能夠提供從彈簧或其他增力式機構(gòu)中產(chǎn)生的單獨阻力源，直接施加到所述輸入臂以有效抵消身軀上的重力效應(yīng)。最高身軀重力效應(yīng)發(fā)生在前部彎曲姿勢或后部伸展姿勢中，用戶的身軀設(shè)置在身軀相對地面最水平的設(shè)置中。與腹部配置不同，所述器材不能以相同方式平衡，因為沒有用戶在機械上時，平衡會將所述臂上升到初始位置。由于該原因，隨著身軀向后運動(其中重力具有更小有效轉(zhuǎn)矩)，所述器材在鍛煉范圍的末端朝同一方向施加更高的阻力負載，作為主要的固定重量的阻力負載，而不是隨著身軀向前運動彎曲時施加負載使身軀更輕。盡管所述器材與腹部機械相反工作，但是抵消重力引起的轉(zhuǎn)矩效應(yīng)的效果是相同的，雖然抵消重力引起的轉(zhuǎn)矩效應(yīng)為使用單獨的彈簧或其他基于增力式的阻力源。

在本發(fā)明的示例性實施例中，如圖1、2、3所示，背部伸展機械10包括支撐支架12，支撐支架12上安裝有用戶支撐結(jié)構(gòu)14。用戶支撐結(jié)構(gòu)14包括具有座位表面PS的座位16和具有下背部接合表面ES的骨盆穩(wěn)定器靠墊18。座位16安裝在支撐支架12的面向前上部12a上并由支撐支架12的面向前上部12a支撐，面向前上部12a設(shè)置為與水平線H成角度X(大于90度)以將座位表面PS定向為與水平線H成角度X以及將骨盆穩(wěn)定器靠墊18的切線T定向為其自身相對于水平線H的角度，該角度通常為相比于角度X增加的角度。定位座位16，使得用戶的下背部7和骨盆區(qū)靠緊并接合骨盆穩(wěn)定器靠墊18的接合表面ES并且用戶的腿部11相對于身軀T1、T2、T3向前FW伸展和向后伸展。骨盆穩(wěn)定器靠墊18貼附(affixed)到支撐支架12的上端部12b、向后傾斜并且其面向前的表面CES以大體彎曲的結(jié)構(gòu)彎曲CES，例如形狀為部分圓形的CES，以容納用戶的下背部7和與用戶的下背部7接合。

可調(diào)整腳踏板20連接到支撐支架12的前部，其中座位16的斜角A大體將座位16向下引導為朝著腳踏板20。將腳踏板20定位為用戶能夠使用腿部肌肉施加力以遠離用戶輸入臂30向后RW推動骨盆下背部7接合骨盆穩(wěn)定靠墊18。腳踏板20能夠前后(向前和向后)上下(豎直地)調(diào)整或樞轉(zhuǎn)，并且腳踏板調(diào)整機構(gòu)22適應(yīng)不同高度的用戶。如圖3所示，當用戶的腳部位于腳踏板20上時，腳踏板20通常調(diào)整為用戶的大腿處于大體平行于地面的位置。另外，將座位16、靠墊18、腳踏板20布置、安裝和適配為用戶的膝蓋優(yōu)選地位于大約10度膝蓋彎曲到大約30度膝蓋彎曲的彎曲位置中。骨盆穩(wěn)定器靠墊18、座位16和腳踏板20組合的該空間布置有效地固定用戶骨盆區(qū)域，防止用戶骨盆區(qū)域在前部或后部方向中旋轉(zhuǎn)。

由用戶接合臂30組成的輸入組件24安裝到所述支架，輸入組件24布置、適配和互連到重量阻力(所述重量阻力在該實施例中為配重片堆疊42和彈簧43)，并且輸入30位于座位16前面。將臂30適配和安裝到支撐支架12以關(guān)于水平軸線AA樞轉(zhuǎn)弓形旋轉(zhuǎn)。水平臂30能夠通過與臂30互連的手柄30h上的強制推力F關(guān)于軸線AA樞轉(zhuǎn)，進行弧形的從前到后FW-RW運動，所述運動從臂30的初始靜止位置SMP開始，同時用戶5正確坐在座位表面PS上、面向前，用戶的下背部7接合挨著骨盆穩(wěn)定靠墊18的接合表面ES。水平臂30連接到彎曲偏移臂32，彎曲偏移臂32連接到軸襯33，軸襯33可旋轉(zhuǎn)地CC安裝到所述支架。如圖1-7所示，臂32通過連桿39連接到支架37，滑輪37p安裝在支架37上，纜索48纏繞滑輪37p，纜索48的一端互連到肋腋板12d，纜索48的另一端互連到升降柱50。支架37以及其關(guān)聯(lián)滑輪37p能夠與臂32一起圍繞軸線AA樞轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)CC。隨著臂32向前FW樞轉(zhuǎn)，纜索48圍繞滑輪37p并發(fā)地被向前推FW，接著輪到升降柱50，盡管許多固定重量板42w通過銷42p連接到柱50。隨著支架37以及其關(guān)聯(lián)滑輪37p向前樞轉(zhuǎn)，固定重量42w克服用戶施加的拉力F施加阻力R2。

同樣，隨著臂32從初始靜止位置SMP開始向前樞轉(zhuǎn)CC到向前位置32us、32f，臂32和彈簧43之間互連的第二纜索70將彈簧43拉進伸展設(shè)置中。如圖3-6B所示，纜索70通過連接部件63互連到臂32，連接部件63設(shè)置在凸輪機構(gòu)60的基部。纜索70經(jīng)過凸輪機構(gòu)60的輪廓凹槽CP，凸輪機構(gòu)60以這樣的方式固定連接到臂32，即使得凸輪60圍繞軸線AA樞轉(zhuǎn)CC，以及臂32樞轉(zhuǎn)PT、PT3。圖6A中，凸輪60設(shè)置有圓周纜索容納凹槽CP，纜索70圍繞凹槽CP經(jīng)過。纜索70進一步圍繞滑輪67p經(jīng)過，滑輪67p可樞轉(zhuǎn)地安裝在支架67上，支架67固定到支架12。第二纜索70的遠端固定地互連到支架47、47a、47b，支架47、47a、47b連接到彈簧43的近端。

如圖5、6A、6B，在優(yōu)選實施例中，凸輪部件60中的圓周凹槽CP的輪廓配置為輪廓CP1、CP2，以根據(jù)臂32的旋轉(zhuǎn)程度控制用戶克服所述彈簧施加的轉(zhuǎn)矩力度，從而當用戶在臂30、32上連續(xù)推動F2時，用戶感覺到從初始32r無力位置SMP施加的力F1順著更向前的樞轉(zhuǎn)位置32f所需力的F2更平穩(wěn)地過渡，如圖6A、6B。在初始位置SMP、32f，凸輪輪廓CP1的半徑L1小于凸輪輪廓位置CP2處的半徑L2，從而當凸輪60已經(jīng)樞轉(zhuǎn)PT2到輪廓CP2的半徑L2大于初始半徑L1的位置時，杠桿力F1小于杠桿力F2，克服彈簧43的轉(zhuǎn)矩力阻力TF1以及在鍛煉開始時樞轉(zhuǎn)臂32需要杠桿力F1，克服彈簧43的轉(zhuǎn)矩力阻力TF2需要杠桿力F2。因此在鍛煉開始時從初始靜止位置SMP開始需要用戶5施加更小的轉(zhuǎn)矩力F1。如圖6所示，當臂32向前FW樞轉(zhuǎn)PT2時，彈簧43伸展了伸展距離ED到XT2位置。伸展距離ED越大，克服用戶推力施加的阻力R1就會越大。

如現(xiàn)有技術(shù)已知的那樣，可選擇地，通過銷42p，選定數(shù)目的增量式配重片42w組成配重堆疊42，選定數(shù)目的增量式配重片42w通過纜索48的一端與管或升降柱50的連接，可互連到樞轉(zhuǎn)臂30、32，可選擇地，通過將銷42p嵌入升降柱50中設(shè)置的多個孔的其中一個，管或升降柱50可互連到選定數(shù)目的所述增量式配重片，升降柱50垂直通過增量式配重片或板42w。例如，配重片堆疊42由一摞矩形、磚形板組成。每一個板42w通常具有至少一個水平的通道或者孔，其中銷42p可以設(shè)置為可滑動地接合一系列水平通道的任何一個，在升降柱50上垂直地以一定間隔排列所述水平通道以配合堆疊的配重板52的垂直間隔。由此所述銷接合配重板堆疊52的一部分，從而當垂直力通過互連到可樞轉(zhuǎn)臂30、32的所述纜索施加到升降柱50時，選定的配重板堆疊52向上移動以產(chǎn)生阻力。通常，定位配重片堆疊42器材以使得進入升降柱50的所述銷進一步下降，接合的板52的數(shù)目也就更多，由此增加配重片堆疊42機械的阻力R2。

本發(fā)明的器械包括第二纜索70，第二纜索70的一端連接到所述輸入臂組件，纜索70安裝在導向凸輪部件60的外圓周凹槽內(nèi)。纜索70的另一端連接到增力式阻力機構(gòu)，例如彈簧43。布置、互連和適配纜索70、彈簧43、臂30、32和凸輪60，以使得用戶在順時針方向CL強制推動臂30、32時，纜索70拉動連接到彈簧43的端部的連接件47，彈簧43施加與用戶施加到臂30、32的任何拉力F相反的阻力，或其他情況。凸輪部件60的圓周凹槽CP1的輪廓配置為控制用戶克服彈簧施加的力度，從而當用戶在臂30、32上開始拉動F時，用戶感覺施加力從初始無力位置和操作位置中更平穩(wěn)過渡。

圖1、4示出了座位16具有大體為平面的座位表面PS，座位表面PS通常位于平面P中，平面P相對背部骨盆穩(wěn)定靠墊18的下背部接合表面ES的中心徑向軸線成鈍角X，骨盆穩(wěn)定靠墊18具有下背部接合表面ES，下背部接合表面ES具有中心徑向軸線RA。座位表面PS通常設(shè)置在平面P中，平面P相對水平線H設(shè)置為向下和向前傾斜角度X，相對彼此安裝、適配和布置座位表面PS和下背部接合表面ES，以使得座位表面PS和中心徑向軸線RA相對彼此設(shè)置為鈍角A。如圖所示，優(yōu)選地，下背部接合表面ES的剖面一般為圓形，中心徑向軸線RA從圓COC的中心延伸或貫穿圓COC的中心，在圓COC中，圓形圓周設(shè)置為也經(jīng)過中心CES或圍繞大體圓周的表面ES的剖面圓周距離CD的半周。

圖3、5中，在進行通常的腹部鍛煉時，用戶最初坐在傾斜座位表面PS上，并且至少一只腳9接合在腳墊或腳部支撐件20上，腳墊或腳部支撐件20固定地安裝到支架12，如圖1-4所示。接著用戶克服固定安裝的腳部支撐件20推動他們的腳和膝蓋11，以迫使用戶的身軀向后RW朝著靠墊18為一程度或長度，從而推動用戶的下背部7與骨盆穩(wěn)定靠墊18的下背部接合表面ES接合。一旦用戶的下背部7與表面ES接合，通常用戶接著就以相對小的向后RW角度EXT向后傾斜，從而用戶身軀T1的縱向軸線LA在傾斜的向后位置ABP中，在傾斜的向后位置ABP中，用戶能夠手動向前FW伸展用戶的臂13并使用或通過用戶的手17手動接合和握持ME樞轉(zhuǎn)臂30的手柄30h。接下來，用戶鍛煉用戶的腹部19和下背部7肌肉，以從初始身軀位置T1朝著或到達大體豎直面VP位置T2向前移動用戶的身軀，同時用戶握住手柄30h，從而克服阻力機構(gòu)42、43的其中一個或兩個的相反力R1、R2，將臂30從休息或初始靜止位置SMP推動經(jīng)過弧形的運動路徑PT。隨著用戶將臂30從用戶坐著的位置T1推到T2，所述阻力機構(gòu)的至少一個施加增加的力R1，力R1隨著臂30從臂30的初始位置32f到達或朝著臂30的向后更豎直位置32v的向前FW運動的程度增加而增加。當用戶的身軀設(shè)置在初始位置T1中時，由于用戶腹肌19和下背部7肌肉上的圍繞用戶下背部7的轉(zhuǎn)矩，用戶身軀T1的重量圍繞用戶的下背部7施加用戶身軀T1自身的轉(zhuǎn)矩力TF1。轉(zhuǎn)矩力TF1在抵靠下背部7的同一方向上，當用戶的身軀在位置T1和T2之間時，轉(zhuǎn)矩力TF1作為并加入到機構(gòu)42、43施加的阻力R1、R2。

參考附圖3、5，隨著用戶的身軀從豎直位置T2朝著更向前傾斜位置進一步向前FW移動，用戶身軀的固有重量增加與阻力R1、R2相反的力，從而協(xié)助用戶5從豎直位置32v向前推動F2臂30到最向前32f位置，在最向前32f位置中，用戶身軀的重量施加最大重量，協(xié)助轉(zhuǎn)矩力TF2抵消配重片阻力機構(gòu)42、43的力R1、R2。因此，隨著所述臂從位置32r到32v到32f，當用戶身軀從T2位置移動到T3位置時，機構(gòu)43施加的增加的力R1用于抵消由用戶身軀重量施加的增加的轉(zhuǎn)矩力TF2。

如圖1-6、6A、6AA的實施例所示，所述增力式機構(gòu)由彈簧43組成，彈簧43適配為當臂30在初始靜止位置SMP中時不施加任何力R1，如圖1所示。例如如圖所示，當臂30從初始靜止位置SMP向前移動到向前傾斜位置PT、PT2時，如圖2、4、6所示，彈簧43從最初通常為松弛的位置XT0伸展到伸展位置XT1、XT2，以施加力R1，力R1與用戶的推力F相反并抵擋用戶的推力F，例如在臂位置32v、32f之間，因為彈簧43已經(jīng)由于臂30從角度PT到角度PT2的增加角度運動而愈加伸展，彈簧力R1隨著所述彈簧愈加伸展而增加。

圖7在示意圖示出了另外的增力式阻力機構(gòu)43a，其由密封缸200組成，密封缸200具有活塞202，活塞202可滑動地安裝在所述缸內(nèi)，活塞202形成缸200內(nèi)相反的流體密封腔200a、200b，活塞202互連到桿204，桿204在所述密封缸外側(cè)延伸以從最初初始位置202將活塞202驅(qū)動到阻力位置202a，腔200a、200b包括選定的可壓縮流體，將所述桿互連到輸入臂組件30并由所述輸入臂組件的運動從初始靜止位置32f、SMP朝著骨盆穩(wěn)定靠墊18驅(qū)動，以使得至少一個所述腔中的流體CF壓縮并增加克服所述輸入臂組件的運動PT3的阻力R1a，當活塞200a的持續(xù)運動到流體CF更加被壓縮的位置時，流體CF的壓縮程度增加R1。如圖所示，桿204可樞轉(zhuǎn)地互連到臂32，所述缸互連到支架部件12e，使得隨著臂32向前樞轉(zhuǎn)PT3，向前FW驅(qū)動桿204以及其互連活塞202，從而減少腔200a的體積并壓縮流體CF，隨著臂204的向前運動程度增加而增加R1。

在可替代的實施例中，能夠運用(單獨或結(jié)合)用于提供增加阻力R1的其他機構(gòu)，例如摩擦配件、彈簧、橡皮筋、氣動、液動或電磁阻力或者空氣阻力風扇，所述用于提供增加阻力R1的其他機構(gòu)仍然能夠?qū)嵺`本發(fā)明。