一种大行程阻力训练器的制作方法

1.本发明涉及运动器材技术领域，特别涉及一种大行程阻力训练器。


背景技术：

2.阻力训练器是一种运动健身器材，主要通过对人体四肢等部位在运动时产生阻力来加强锻炼效果。阻力训练器的阻力来源通常是压缩气体产生的阻力，即使用气体作为阻力来源，这类阻力训练器称为气阻训练器。当然，也有利用特制液体作为阻力来源的液阻训练器，但由于气体的压缩性通常优于大部分液体，因此气阻训练器的使用更为广泛。
3.目前，气阻训练器主要包括气缸和储气罐，气缸与储气罐连通形成密闭系统，用户在训练时，对气缸的伸缩杆进行压缩，带动活塞对气缸内的气体进行压缩，从而利用气体对伸缩杆的反作用力对用户形成阻力。然而，对气缸内的气体进行压缩所获得的阻力不是恒定的，而是逐渐增大的，这样的阻力变化不符合常规的恒定阻力训练要求。并且，气缸的伸缩杆的伸缩行程通常较小，而训练器通常需要相对伸缩杆行程几倍的运动距离。
4.在现有技术中，气阻训练器利用牵引绳牵引由圆轮和凸轮组成的恒力转换器进行训练，气体的阻力经过恒力转换器的转化后，能够使牵引绳的牵引力在整个伸缩行程上趋于平衡，且通过滑轮结构将牵引绳的牵引行程放大为气缸伸缩杆的伸缩行程的两倍。然而，现有技术中的气阻训练器，其牵引绳的一端需要固定在气缸壁或机架上，仅有另一端作为牵引端使用，从而只能供四肢中的其中一个进行训练，比如左臂或右臂等，导致训练效率较低，且用户无法同时训练双臂或双腿，不利于上下肢的协同训练。同时，两倍伸缩行程的放大效果不够理想，必须将气缸的规格做大、伸缩杆的伸缩行程做长，才能使牵引绳具有较长牵引行程，进而保证用户具有足够的训练行程，而此举又会造成气阻训练器的整体尺寸过大，结构不紧凑，占地空间较大。
5.因此，如何提高训练效率，实现上下肢协同训练，并延长四肢训练行程，缩减结构尺寸，是本领域技术人员面临的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种大行程阻力训练器，能够提高训练效率，实现上下肢协同训练，并延长四肢训练行程，缩减结构尺寸。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种大行程阻力训练器，包括机架、设置于所述机架上的伸缩缸、设置于所述机架上并与所述伸缩缸的无杆腔连通的介质罐、设置于所述机架一侧的第一动滑轮、设置于所述机架另一侧的第二动滑轮，以及依次套设在所述第一动滑轮、所述第二动滑轮上的牵引绳，所述牵引绳的两端均活动穿设在所述机架上，所述第一动滑轮的轮轴通过第一连杆与所述伸缩缸的伸缩杆转动连接，所述第二动滑轮的轮轴通过第二连杆与所述伸缩杆转动连接。
8.优选地，所述伸缩杆上连接有用于延长其伸缩行程的延长杆，且所述第一连杆、所述第二连杆均与所述延长杆转动连接。
9.优选地，所述延长杆的末端设置有连接转轴，且所述第一连杆的末端、所述第二连杆的末端均可旋转地套设于所述连接转轴上。
10.优选地，所述机架上设置有安装横梁，所述伸缩缸设置于所述安装横梁上，所述牵引绳的两端均活动穿设于所述安装横梁上。
11.优选地，还包括设置于所述机架一侧并位于所述第一动滑轮上方的第一定滑轮、设置于所述机架另一侧并位于所述第二动滑轮上方的第二定滑轮，用于限制所述牵引绳的走向以在牵引时驱动所述第一动滑轮、所述第二动滑轮相向旋转。
12.优选地，还包括设置于所述机架上并分布于其两侧的第一导向轮、第二导向轮，用于限制所述牵引绳的走向以使所述牵引绳的两端沿垂向朝上穿设于所述机架上。
13.优选地，所述第一动滑轮、所述第二动滑轮均设置有两个，且分别分布于所述机架的前后方位，所述牵引绳套设于同一方位的所述第一动滑轮、所述第二动滑轮后换向延伸至套设于另一方位的所述第一动滑轮、所述第二动滑轮上。
14.优选地，所述第一定滑轮、所述第二定滑轮均设置有两个，且分别分布于所述机架的前后方位；所述第一定滑轮的轮轴与所述第一动滑轮的轮轴之间转动连接有第一摆杆，所述第二定滑轮的轮轴与所述第二动滑轮的轮轴之间转动连接有第二摆杆。
15.优选地，所述第一导向轮、所述第二导向轮均设置有两个，且分别分布于所述机架的前后方位。
16.优选地，还包括设置于所述机架上并分别分布于所述机架的前后方位的第一换向滑轮、第二换向滑轮，用于限制所述牵引绳的走向以在所述机架上换向延伸。
17.本发明所提供的大行程阻力训练器，主要包括机架、伸缩缸、介质罐、第一动滑轮、第二动滑轮、牵引绳、第一连杆和第二连杆。其中，机架为本训练器的主体部件，主要用于安装和承载其余零部件。伸缩缸设置在机架上，具有能够进行伸缩运动的伸缩杆，并通过伸缩杆将伸缩缸的缸内空间划分为两部分，分别为无杆腔和有杆腔。介质罐设置在机架上，其内储存有一定量可压缩的工作介质，比如气体或液体等，并与伸缩缸的无杆腔连通，从而使伸缩缸的无杆腔内充满工作介质，同时将介质罐与无杆腔连通形成密闭系统。第一动滑轮设置在机架的一侧位置，第二动滑轮设置在机架的另一侧位置，牵引绳分布在机架的两侧，并依次套设在第一动滑轮、第二动滑轮上，且牵引绳的两端均未固定，而是活动穿设在机架上，形成两个牵引端，使得用户可以同时利用两个牵引端训练双臂或双腿，实现上下肢协同训练。第一连杆连接在第一动滑轮的轮轴与伸缩杆之间，且第一连杆的两端均形成转动连接。第二连杆连接在第二动滑轮的轮轴与伸缩杆之间，且第二连杆的两端均形成转动连接。如此，当用户需要进行阻力训练时，可同时利用牵引绳的两个牵引端进行牵引训练，在牵引过程中，带动第一动滑轮与第二动滑轮进行相向旋转运动，并通过第一连杆、第二连杆将第一动滑轮、第二动滑轮受到的牵引力合并为对伸缩缸的伸缩杆的压缩力，从而在牵引过程中，通过伸缩杆上的活塞逐渐压缩无杆腔内的工作介质，进而利用工作介质对伸缩杆产生的反作用力，传递到牵引绳上对用户的训练运动形成阻力效果。相比于现有技术，伸缩杆分别通过第一连杆、第二连杆同时与第一动滑轮、第二动滑轮相连，使得牵引绳的两端均为活动的牵引端，可同时供四肢中的两个进行训练，从而提高训练效率，实现上下肢协同训练；同时，牵引绳的两个牵引端的牵引行程均能够放大为伸缩杆的伸缩行程的至少两倍，且若其中一个牵引端保持不动，则另一个牵引端的牵引行程可放大至伸缩杆的伸缩行程的至少
四倍，用户在训练时，可自行根据四肢的训练情况调节两个牵引端的牵引行程，因此能够延长四肢训练行程，并且无需加大伸缩缸的尺寸，结构设计能够更加紧凑，从而缩减结构尺寸。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳处于放松状态的整体结构前视图。
20.图2为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳处于放松状态的整体结构后视图。
21.图3为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳处于双端牵引状态的整体结构前视图。
22.图4为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳处于双端牵引状态的整体结构后视图。
23.图5为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳处于单端牵引状态的整体结构后视图。
24.图6为图1的局部结构剖视图。
25.其中，图1—图6中：
26.机架—1，伸缩缸—2，介质罐—3，第一动滑轮—4，第二动滑轮—5，牵引绳—6，第一连杆—7，第二连杆—8，安装横梁—9，第一定滑轮—10，第二定滑轮—11，第一导向轮—12，第二导向轮—13，第一摆杆—14，第二摆杆—15，第一换向滑轮—16，第二换向滑轮—17；
27.伸缩杆—21，延长杆—22，连接转轴—23，牵引端—61。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参考图1～图4，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳6处于放松状态的整体结构后视图，图3为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳6处于双端牵引状态的整体结构前视图，图4为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳6处于双端牵引状态的整体结构后视图。
30.在本发明所提供的一种具体实施方式中，大行程阻力训练器主要包括机架1、伸缩缸2、介质罐3、第一动滑轮4、第二动滑轮5、牵引绳6、第一连杆7和第二连杆8。
31.其中，机架1为本训练器的主体部件，主要用于安装和承载其余零部件。一般的，机
架1呈矩形结构，并立设在地面上。
32.伸缩缸2设置在机架1上，具有能够进行伸缩运动的伸缩杆21，并通过伸缩杆21将伸缩缸2的缸内空间划分为两部分，分别为无杆腔和有杆腔。一般的，伸缩缸2具体可采用气缸，当然也可以采用油缸等，其工作介质与介质罐3内储存的工作介质相同。
33.介质罐3设置在机架1上，其内储存有一定量可压缩的工作介质，比如气体或液体等，并与伸缩缸2的无杆腔连通，从而使伸缩缸2的无杆腔内充满工作介质，同时将介质罐3与伸缩缸2的无杆腔连通形成密闭系统。
34.第一动滑轮4设置在机架1的一侧位置，第二动滑轮5设置在机架1的另一侧位置，牵引绳6分布在机架1的两侧，并依次套设在第一动滑轮4、第二动滑轮5上，且牵引绳6的两端均未固定，而是活动穿设在机架1上，形成两个牵引端61，使得用户可以同时利用两个牵引端61训练双臂或双腿，实现上下肢协同训练。
35.第一连杆7连接在第一动滑轮4的轮轴与伸缩杆21之间，且第一连杆7的两端均形成转动连接。第二连杆8连接在第二动滑轮5的轮轴与伸缩杆21之间，且第二连杆8的两端均形成转动连接。
36.如此，当用户需要进行阻力训练时，可同时利用牵引绳6的两个牵引端61进行牵引训练，在牵引过程中，带动第一动滑轮4与第二动滑轮5进行相向旋转运动，并通过第一连杆7、第二连杆8将第一动滑轮4、第二动滑轮5受到的牵引力合并为对伸缩缸2的伸缩杆21的压缩力，进而在牵引过程中，通过伸缩杆21上的活塞逐渐压缩无杆腔内的工作介质，进而利用工作介质对伸缩杆21产生的反作用力，传递到牵引绳6上对用户的训练运动形成阻力效果。
37.相比于现有技术，伸缩杆21通过第一连杆7、第二连杆8同时与第一动滑轮4、第二动滑轮5相连，使得牵引绳6的两端均为活动的牵引端61，可同时供四肢中的两个进行训练，从而提高训练效率，实现上下肢协同训练；同时，牵引绳6的两个牵引端61的牵引行程均能够放大为伸缩杆21的伸缩行程的至少两倍，且若其中一个牵引端61保持不动，则另一个牵引端61的牵引行程可放大至伸缩杆21的伸缩行程的至少四倍，用户在训练时，可自行根据四肢的训练情况调节两个牵引端61的牵引行程，因此能够延长四肢训练行程，并且无需加大伸缩缸2的尺寸，结构设计能够更加紧凑，从而缩减结构尺寸。
38.如图5所示，图5为本发明所提供的一种具体实施方式中牵引绳6处于单端牵引状态的整体结构后视图。
39.用户在进行阻力训练时，不仅可以同时用两个牵引端61进行双臂或双腿协同训练，还可以根据需要仅选择牵引绳6的其中一个牵引端61进行牵引训练，同时将另一个牵引端61进行固定，此时，未固定的牵引端61的牵引行程将能够达到最大值。
40.一般的，机架1立设在地面上，训练器整体姿态呈竖直状态，第一动滑轮4、第二动滑轮5设置在机架1的底部左右两侧，而伸缩缸2、介质罐3设置在机架1顶部或中部位置，牵引绳6套设在第一动滑轮4、第二动滑轮5的底部后，向上延伸至穿设在机架1上，保持两个牵引端61均朝上，用户可以向上拉动牵引端61以进行训练运动。
41.为便于实现伸缩缸2的无杆腔与介质罐3之间的连通，可在机架1上增设管路系统，比如用于实现充气的进气管、与进气管连通的进气三通阀(分别与介质罐3和伸缩缸2的无杆腔连通)、进气接头等。
42.考虑到伸缩缸2的伸缩杆21的长度较短，其末端在整个伸缩行程中位于安装横梁9
附近，而第一导向轮12、第二导向轮13等部件一般安装在安装横梁9上，如此可能导致对伸缩杆21的伸缩运动造成干涉，针对此，本实施例中增设了延长杆22。具体的，该延长杆22连接在伸缩缸2的伸缩杆21上，一般可沿轴向对接在伸缩杆21的末端，相当于加长了伸缩杆21的轴向长度，而第一连杆7、第二连杆8均与延长杆22的端部(底端)形成转动连接，如此设置，利用延长杆22将伸缩杆21加长，使得伸缩杆21的受力点位置(底端)大幅下移，从而远离安装横梁9及其上安装的第一导向轮12、第二导向轮13等部件，防止伸缩杆21在伸缩运动过程中产生运动干涉。
43.进一步的，为便于第一连杆7、第二连杆8与延长杆22之间的转动连接，本实施例中，在延长杆22的末端(底端)设置有连接转轴23，同时，第一连杆7的末端、第二连杆8的末端均套设在连接转轴23上，并保持旋转运动自由度。当然，为避免产生运动干涉，第一连杆7的末端具体可套设在连接转轴23的轴向一端位置，而第二连杆8的末端具体可套设在连接转轴23的轴向另一端位置，如此使两者互相间隔。
44.为便于实现伸缩缸2、介质罐3在机架1上的安装，本实施例中，在机架1上设置有安装横梁9。具体的，该安装横梁9设置在机架1的高度方向中间区域，一方面加强机架1的结构强度，另一方面实现伸缩缸2、介质罐3在安装横梁9上的安装。
45.进一步的，牵引绳6的两端在从第一动滑轮4、第二动滑轮5的底部分别向两侧延伸出去后，分别相切于第一定滑轮10、第二定滑轮11，而两端分别从第一定滑轮10、第二定滑轮11处引出后，可均沿垂向朝上方延伸并一直延伸至穿设在安装横梁9上，同时，牵引绳6的两个牵引端61均露出在安装横梁9的顶部表面外，以方便用户进行抓握和固定。当然，为防止牵引绳6因弹力而陷入到安装横梁9内，可在安装横梁9的顶部表面上设置止挡板。
46.为便于实现对伸缩杆21的压缩效果，本实施例中增设了第一定滑轮10、第二定滑轮11。其中，第一定滑轮10设置在机架1的一侧，与第一动滑轮4同侧分布，且位于第一动滑轮4的上方位置，同理，第二定滑轮11设置在机架1的另一侧，与第二动滑轮5同侧分布，且位于第二动滑轮5的上方位置。第一定滑轮10、第二定滑轮11的轮缘分别与牵引绳6的两侧部分保持抵接，以对牵引绳6的走向形成限制和导向，具体使牵引绳6的两侧部分向内凹陷，即朝机架1的宽度方向中心内移，进而使得牵引绳6在第一动滑轮4与第一定滑轮10之间的部分呈倾斜姿态，同时也使得牵引绳6在第二动滑轮5与第二定滑轮11之间的部分呈倾斜姿态，如此设置，当用户对牵引绳6的两个牵引端61进行向上牵引训练时，分布在机架1底部左右两侧的第一动滑轮4、第二动滑轮5受到牵引绳6的向上提拉力，该提拉力的方向为倾斜朝内方向，一方面使第一动滑轮4、第二动滑轮5相向旋转并互相靠拢，另一方面将第一动滑轮4、第二动滑轮5向上提起，并逐渐压缩伸缩杆21。
47.当然，牵引绳6的两侧部分在分别从第一定滑轮10、第二定滑轮11中拉出后，其两个牵引端61的延伸方向不受限制，因此，两个牵引端61的延伸方向并不仅限于沿垂向朝上方延伸至穿设在安装横梁9上，根据训练方向需要，还可以沿其余方向延伸至直接穿设在机架1上或其余位置处。
48.此外，为便于实现牵引绳6在进行牵引运动时保持固定的移动轨迹，本实施例中增设了第一导向轮12和第二导向轮13。具体的，该第一导向轮12和第二导向轮13均设置在机架1上或安装横梁9上，并分别分布在机架1的左右两侧位置，主要用于对牵引绳6在机架1两侧的部分进行支承，从而限制牵引绳6在机架1两侧的走向和轨迹，方便地与同侧的第一定
滑轮10形成抵接、第一动滑轮4形成套接，或与同侧的第二定滑轮11形成抵接、第二动滑轮5形成套接，并在沿垂向朝上延伸时能够方便地以竖直姿态穿设在机架1或安装横梁9上。当然，第一导向轮12、第二导向轮13的设置数量和分布位置并不固定，具体需要根据牵引绳6的预设轨迹而定。
49.在本发明所提供的另一种具体实施方式中，第一动滑轮4、第二动滑轮5均设置有两个，且两个第一动滑轮4分别设置在机架1的前后两方位，而第二动滑轮5分别设置在机架1的前后两方位，当然，两者的其余位置关系保持不变。此时，牵引绳6不仅套设位于机架1前方的第一动滑轮4、第二动滑轮5上，还换向延伸至机架1后方，并依次套设在位于机架1后方的另一组第一动滑轮4、第二动滑轮5上，从而在机架1上形成了前后(或者沿机架1的厚度方向)两套动滑轮机构，如此能够将一套动滑轮机构对牵引绳6的增程效果叠加一次，从而进一步大幅延长牵引绳6的牵引行程。
50.同理，第一定滑轮10、第二定滑轮11也均设置有两个，且两个第一定滑轮10分别设置在机架1的前后两方位，而第二定滑轮11分别设置在机架1的前后两方位，当然，两者的其余位置关系保持不变。此时，位于机架1前方的牵引绳6的两侧部分分别与前方位的第一定滑轮10、第二定滑轮11保持抵接，而位于机架1后方的牵引绳6的两侧部分分别与后方位的第一定滑轮10、第二定滑轮11保持抵接，前后方位的抵接状态保持一致。
51.如图6所示，图6为图1的局部结构剖视图。
52.为保证第一动滑轮4、第二动滑轮5的旋转运动稳定、顺畅，本实施例中增设了第一摆杆14、第二摆杆15。具体的，第一摆杆14连接在第一动滑轮4的轮轴与第一定滑轮10的轮轴之间，而第二摆杆15连接在第二动滑轮5的轮轴与第二定滑轮11的轮轴之间，第一摆杆14、第二摆杆15的两端均形成转动连接。如此设置，牵引绳6在进行牵引时，将带动第一动滑轮4上的第一摆杆14围绕第一定滑轮10的轮轴进行旋转，同时带动第二动滑轮5上的第二摆杆15围绕第二定滑轮11的轮轴进行旋转，进而同步带动第一连杆7、第二连杆8围绕连接转轴23相向旋转。
53.此外，考虑到牵引绳6进行换向延伸，则在机架1的前后两方位均需要对牵引绳6的走向进行限制，为此，本实施例中，第一导向轮12、第二导向轮13也均设置有两个，且两个第一导向轮12分别设置在机架1的前后两方位，而第二导向轮13分别设置在机架1的前后两方位，当然，两者的其余位置关系保持不变。
54.不仅如此，为便于实现牵引绳6在机架1上的换向延伸，本实施例中增设了第一换向滑轮16和第二换向滑轮17。其中，第一换向滑轮16设置在机架1上的前方位，主要用于套接、支承牵引绳6位于机架1前方位的上端延伸部分，而第二换向滑轮17设置在机架1上的后方位，主要用于套接、支承牵引绳6位于机架1后方位的上端延伸部分。同时，该第一换向滑轮16、第二换向滑轮17均为定滑轮，具体可设置在伸缩缸2的缸体顶部，当牵引绳6在机架1前方朝上延伸并需要换向时，可分别通过第一换向滑轮16、第二换向滑轮17延伸至机架1后方，从而防止牵引绳6直接套接在机架1上产生磨损或断裂。
55.综上所述，本实施例所提供的大行程阻力训练器，不仅能够大幅延长牵引绳6的两个活动的牵引端61的牵引行程，实现机架1前后两套动滑轮机构的增程叠加效果，并且，通过对伸缩缸2的缸径、运动行程、缸内介质压强等参数的设计，介质罐3的容积、罐内介质压强(同伸缩缸2的缸内介质压强)等参数的设计，第一连杆7及第二连杆8两者的杆长、两端转
点位置等参数的设计，第一摆杆14及第二摆杆15两者的杆长、两端转点位置等参数的设计，第一定滑轮10及第二定滑轮11两者的转点位置等参数的设计，以及整个训练器的其余参数的协同设计，将伸缩缸2的伸缩杆21上逐渐增大的阻力转换为牵引绳6的两个牵引端61的趋于恒定的阻力，实现恒力输出、恒力训练效果。
56.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。