ES3040197T3 - Training apparatus - Google Patents
Training apparatusInfo
- Publication number
- ES3040197T3 ES3040197T3 ES23382071T ES23382071T ES3040197T3 ES 3040197 T3 ES3040197 T3 ES 3040197T3 ES 23382071 T ES23382071 T ES 23382071T ES 23382071 T ES23382071 T ES 23382071T ES 3040197 T3 ES3040197 T3 ES 3040197T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- hydraulic
- training apparatus
- electric motor
- control unit
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/008—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters
- A63B21/0083—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using hydraulic or pneumatic force-resisters of the piston-cylinder type
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
- A63B21/005—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters
- A63B21/0058—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters using motors
- A63B21/0059—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters using motors using a frequency controlled AC motor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
- A63B24/0087—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B71/0622—Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B24/00—Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
- A63B24/0087—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load
- A63B2024/0093—Electric or electronic controls for exercising apparatus of groups A63B21/00 - A63B23/00, e.g. controlling load the load of the exercise apparatus being controlled by performance parameters, e.g. distance or speed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B71/00—Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
- A63B71/06—Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
- A63B71/0619—Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
- A63B2071/065—Visualisation of specific exercise parameters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
- A63B2220/00—Measuring of physical parameters relating to sporting activity
- A63B2220/50—Force related parameters
- A63B2220/54—Torque
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Rehabilitation Tools (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
Aparato de entrenamiento (1) que comprende: - al menos un actuador hidráulico (100) que incluye al menos una cavidad interna (111) configurada para llenarse con un fluido y un elemento móvil (101) configurado para moverse y/o ser movido por el fluido, - un dispositivo hidráulico (10) que incluye un eje de dispositivo (11) configurado para girar bidireccionalmente alrededor de su eje longitudinal y al menos un puerto de dispositivo (12) en comunicación fluida con al menos un puerto de cavidad (112) de dicha al menos una cavidad interna (111), en el que el dispositivo hidráulico (10) está configurado para convertir la presión y/o el flujo hidráulico recibido en cualquiera de los puertos de dispositivo (12) en par y/o rotación del eje de dispositivo (11) y viceversa, - un motor eléctrico bidireccional (20) que tiene una parte giratoria (21) acoplada mecánicamente a dicho eje de dispositivo (11) y una unidad de control (30) vinculada electrónicamente al motor eléctrico (20) y configurada para controlar la dinámica de rotación de la parte giratoria (21). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)Training apparatus (1) comprising: - at least one hydraulic actuator (100) including at least one internal cavity (111) configured to be filled with a fluid and a movable element (101) configured to move and/or be moved by the fluid, - a hydraulic device (10) including a device shaft (11) configured to rotate bidirectionally about its longitudinal axis and at least one device port (12) in fluid communication with at least one cavity port (112) of said at least one internal cavity (111), wherein the hydraulic device (10) is configured to convert the hydraulic pressure and/or flow received at any of the device ports (12) into torque and/or rotation of the device shaft (11) and vice versa, - a bidirectional electric motor (20) having a rotating part (21) mechanically coupled to said device shaft (11) and a control unit (30) electronically linked to the electric motor (20) and configured to control the dynamics of rotation of the rotating part (21). (Automatic translation with Google Translate, no legal value)
Description
DESCRIPCIONDESCRIPTION
Aparato de entrenamiento Training device
[0001]La presente invención se refiere, en general, a sistemas de ejercicio de resistencia y, más particularmente, a un aparato de entrenamiento controlado electrónicamente capaz de proporcionar una reacción natural, ya sea una reacción estática o dinámica. [0001]The present invention relates, in general, to resistance exercise systems and, more particularly, to an electronically controlled training apparatus capable of providing a natural reaction, whether a static or dynamic reaction.
Estado de la técnicaState of the art
[0002]En los últimos años, se han desarrollado varios sistemas de ejercicio electrónicos e hidráulicos que han elevado el nivel de sofisticación asociado con el levantamiento de pesas. Sin embargo, la sensación de reacción de este tipo de sistemas aún está lejos de las reacciones de los aparatos de entrenamiento clásicos, como la reacción dinámica del peso o la reacción estática de las bandas elásticas. [0002]In recent years, several electronic and hydraulic exercise systems have been developed that have raised the level of sophistication associated with weightlifting. However, the feedback from these systems is still far from that of classic training equipment, such as the dynamic reaction of the weight or the static reaction of resistance bands.
[0003]Los aparatos de entrenamiento del estado de la técnica, como el descrito en el documento US11058908B2, comprenden un motor configurado para accionar una bomba que bombea fluido para controlar un accionador hidráulico. Para seleccionar la dirección de movimiento del accionador, un controlador de flujo controla una o más válvulas para redirigir el fluido de la bomba al accionador o a un depósito. Cuando la dirección de movimiento del accionador cambia, el controlador de flujo cambia la posición de las válvulas. Sin embargo, aunque es bastante rápido, el cambio de posición de las válvulas no es instantáneo y la sensación de reacción del usuario no es natural. [0003]Prior art training apparatus, such as that described in US11058908B2, comprises a motor configured to drive a pump that pumps fluid to control a hydraulic actuator. To select the direction of movement of the actuator, a flow controller operates one or more valves to redirect the fluid from the pump to the actuator or to a reservoir. When the direction of movement of the actuator changes, the flow controller changes the position of the valves. However, although it is fairly rapid, the change in valve position is not instantaneous, and the user's feedback is not natural.
[0004]El documento US5064193A describe un aparato de entrenamiento comprendiendo un accionador hidráulico lineal, una bomba hidráulica, un motor conectado a la bomba hidráulica y una unidad de control. La bomba hidráulica incluye dos puertos de bomba y un eje de bomba, que están configurados para convertir la presión hidráulica y/o el flujo recibido en cualquiera de los puertos de bomba en par y/o rotación del eje de bomba y viceversa, donde al menos uno de dichos dos puertos de bomba está en comunicación fluida con al menos un puerto de cavidad del accionador hidráulico lineal. El motor tiene una parte giratoria acoplada mecánicamente a dicho eje de la bomba de manera que su rotación longitudinal se transfiere de uno al otro y donde la unidad de control está conectada electrónicamente al motor y configurada para controlar la dinámica de rotación de la parte giratoria y, por lo tanto, del accionador hidráulico lineal. [0004]Document US5064193A describes a training apparatus comprising a linear hydraulic actuator, a hydraulic pump, a motor connected to the hydraulic pump, and a control unit. The hydraulic pump includes two pump ports and a pump shaft, which are configured to convert hydraulic pressure and/or flow received at either of the pump ports into torque and/or rotation of the pump shaft and vice versa, wherein at least one of said two pump ports is in fluid communication with at least one cavity port of the linear hydraulic actuator. The motor has a rotating part mechanically coupled to said pump shaft such that its longitudinal rotation is transferred from one to the other, and wherein the control unit is electronically connected to the motor and configured to control the rotational dynamics of the rotating part and, therefore, of the linear hydraulic actuator.
[0005]El documento WO2017031585A describe un aparato de entrenamiento comprendiendo dos embragues unidos a dos pistones para poder controlar y generar un desplazamiento antagonista de un accionador. También menciona que la fuente de energía puede ser un motor eléctrico o un motor hidráulico. [0005]Document WO2017031585A describes a training apparatus comprising two clutches attached to two pistons to control and generate an opposing displacement of an actuator. It also mentions that the power source can be an electric motor or a hydraulic motor.
[0006]El documento US2015224845A1 describe una suspensión de vehículo comprendiendo un accionador hidráulico, una motobomba hidráulica y un motor eléctrico vinculado a la motobomba hidráulica. La motobomba hidráulica está configurada para transmitir presión y/o flujo hidráulico a los puertos del accionador hidráulico. [0006]Document US2015224845A1 describes a vehicle suspension comprising a hydraulic actuator, a hydraulic motor pump, and an electric motor linked to the hydraulic motor pump. The hydraulic motor pump is configured to transmit hydraulic pressure and/or flow to the ports of the hydraulic actuator.
[0007]El documento DE3704841A1 describe un aparato de entrenamiento comprendiendo un pistón hidráulico como accionador. [0007]Document DE3704841A1 describes a training apparatus comprising a hydraulic piston as an actuator.
Con el fin de ajustar la fuerza y la velocidad del accionador, tiene una válvula de mariposa ajustable. Por lo tanto, la necesidad de un aparato de entrenamiento que proporcione una reacción natural, ya sea una reacción estática o dinámica, aún no está resuelta por el estado de la técnica. To adjust the force and speed of the actuator, it has an adjustable butterfly valve. Therefore, the need for a training device that provides a natural reaction, whether static or dynamic, is not yet met by the current state of the art.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
[0008]El objeto de la presente invención es proporcionar un aparato de entrenamiento muscular para aplicar resistencia a los movimientos de un usuario, comprendiendo el aparato de entrenamiento: [0008]The object of the present invention is to provide a muscle training apparatus for applying resistance to the movements of a user, the training apparatus comprising:
- al menos un accionador hidráulico que incluye un elemento móvil y una carcasa provista de al menos una cavidad interna configurada para llenarse con un fluido, el elemento móvil que tiene al menos una parte externa y al menos una parte interna unida mecánicamente a la al menos una parte externa, la al menos una parte externa que está dispuesta fuera de la carcasa y configurada para ser movida por un usuario en una primera dirección y/o una segunda dirección opuesta a la primera dirección, la al menos una parte interna que está dispuesta de forma móvil dentro de la al menos una cavidad interna de la carcasa y configurada para ser empujada por el fluido cuando se mueve en la primera dirección y/o para empujar el fluido fuera de la al menos una cavidad interna (111) cuando se mueve en la segunda dirección, donde al menos una de las cavidades internas comprende un puerto de cavidad adecuado para el flujo de fluido, y - at least one hydraulic actuator including a moving element and a housing provided with at least one internal cavity configured to be filled with a fluid, the moving element having at least one external part and at least one internal part mechanically attached to the at least one external part, the at least one external part being disposed outside the housing and configured to be moved by a user in a first direction and/or a second direction opposite to the first direction, the at least one internal part being movably disposed within the at least one internal cavity of the housing and configured to be pushed by the fluid when moving in the first direction and/or to push the fluid out of the at least one internal cavity (111) when moving in the second direction, wherein at least one of the internal cavities comprises a cavity port suitable for fluid flow, and
- un dispositivo hidráulico que incluye dos puertos del dispositivo adecuados para el flujo de fluido y un eje del dispositivo configurado para girar bidireccionalmente a través de su eje longitudinal, donde el dispositivo hidráulico está configurado para convertir la presión hidráulica y/o el flujo recibido en cualquiera de los puertos del dispositivo en par y/o rotación del eje del dispositivo y viceversa, y donde al menos uno de dichos dos puertos del dispositivo está en comunicación fluida con dicho al menos un puerto de cavidad del al menos un accionador hidráulico. - a hydraulic device including two device ports suitable for fluid flow and a device shaft configured to rotate bidirectionally through its longitudinal axis, wherein the hydraulic device is configured to convert hydraulic pressure and/or flow received at any of the device ports into torque and/or rotation of the device shaft and vice versa, and wherein at least one of said two device ports is in fluid communication with said at least one cavity port of the at least one hydraulic actuator.
[0009]El presente aparato de entrenamiento se caracteriza por comprender un motor eléctrico bidireccional y una unidad de control, teniendo el motor eléctrico una parte giratoria, como un eje o un rotor, que está acoplado a dicho eje del dispositivo de manera que su rotación longitudinal se transfiere de uno al otro, y donde la unidad de control está configurada para controlar la dinámica de rotación de la parte giratoria. [0009]The present training apparatus is characterized by comprising a bidirectional electric motor and a control unit, the electric motor having a rotating part, such as a shaft or a rotor, which is coupled to said shaft of the device so that its longitudinal rotation is transferred from one to the other, and wherein the control unit is configured to control the rotational dynamics of the rotating part.
[0010]Gracias a la configuración del presente aparato de entrenamiento, la fuerza ejercida por el usuario a la parte móvil exterior se transmite directamente al motor eléctrico (cuya dinámica está definida por la unidad de control) y viceversa, por lo que el aparato de entrenamiento puede transmitir una reacción natural, ya sea estática o dinámica (es decir, la resistencia percibida por el usuario puede ser independiente o dependiente, respectivamente, de la aceleración del elemento móvil), ya sea al menos en una sección de la trayectoria de movimiento o en toda la trayectoria de movimiento. Además, el aparato de entrenamiento proporciona una retroalimentación de fuerza directa gracias a la conexión directa entre el accionador hidráulico y el dispositivo hidráulico. Además, el presente aparato de entrenamiento permite movimientos concéntricos solamente o excéntricos solamente, así como ambos tipos de movimiento, mientras se aplican varios perfiles dinámicos o estáticos, es decir, el aparato de entrenamiento es capaz de acomodar cualquier configuración de usuario requerida. [0010]Thanks to the configuration of this training device, the force exerted by the user on the external moving part is transmitted directly to the electric motor (whose dynamics are defined by the control unit) and vice versa. Therefore, the training device can transmit a natural reaction, either static or dynamic (i.e., the resistance perceived by the user can be independent of or dependent on the acceleration of the moving element), either in a section of the movement path or throughout the entire movement path. Furthermore, the training device provides direct force feedback thanks to the direct connection between the hydraulic actuator and the hydraulic unit. In addition, this training device allows for concentric movements only, eccentric movements only, or both types of movement, while applying various dynamic or static profiles; that is, the training device is capable of accommodating any required user configuration.
[0011]En una primera realización del aparato de entrenamiento, la al menos una parte interna divide herméticamente la al menos una cavidad interna en al menos dos cámaras, donde el volumen de las cámaras es variable y está definido por la posición relativa de la al menos una posición de la parte interna dentro de la al menos una cavidad interna. En una primera implementación de esta primera realización, el aparato de entrenamiento comprende un depósito y el al menos un accionador hidráulico es un cilindro hidráulico de acción simple, el puerto de cavidad del al menos un cilindro hidráulico de acción simple está en comunicación fluida con uno de dichos dos puertos de dispositivo del dispositivo hidráulico, y el otro de dichos dos puertos de dispositivo del dispositivo hidráulico está en comunicación fluida con el depósito. En una segunda implementación de esta realización del aparato de entrenamiento, al menos dos cámaras del al menos un accionador hidráulico comprenden un puerto de cavidad correspondiente adecuado para el flujo de fluido y cada uno de dichos dos puertos de dispositivo del dispositivo hidráulico está en comunicación fluida con un puerto de cavidad. Como primer ejemplo de esta implementación, el al menos un accionador hidráulico es un cilindro hidráulico longitudinal de doble acción. Como segundo ejemplo de esta implementación, el al menos un accionador hidráulico es un accionador de paleta giratoria, estando definida la al menos una cavidad interna del accionador de paleta giratoria por un sector circular y estando definida la al menos una parte interna por una palanca giratoria configurada para girar a través de un eje ubicado en el centro del sector circular, y por lo tanto la al menos una parte externa también está configurada para girar a través de dicho eje. [0011]In a first embodiment of the training apparatus, the at least one internal part hermetically divides the at least one internal cavity into at least two chambers, where the volume of the chambers is variable and defined by the relative position of the at least one position of the internal part within the at least one internal cavity. In a first implementation of this first embodiment, the training apparatus comprises a reservoir, and the at least one hydraulic actuator is a single-acting hydraulic cylinder. The cavity port of the at least one single-acting hydraulic cylinder is in fluid communication with one of the two device ports of the hydraulic device, and the other of the two device ports of the hydraulic device is in fluid communication with the reservoir. In a second implementation of this embodiment of the training apparatus, at least two chambers of the at least one hydraulic actuator comprise a corresponding cavity port suitable for fluid flow, and each of the two device ports of the hydraulic device is in fluid communication with a cavity port. As a first example of this implementation, the at least one hydraulic actuator is a double-acting longitudinal hydraulic cylinder. As a second example of this implementation, the at least one hydraulic actuator is a rotary vane actuator, the at least one internal cavity of the rotary vane actuator being defined by a circular sector and the at least one internal part being defined by a rotary lever configured to rotate through an axis located at the center of the circular sector, and therefore the at least one external part is also configured to rotate through said axis.
[0012]En una segunda realización del aparato de entrenamiento, el al menos un accionador hidráulico es un motor hidráulico bidireccional, es decir, un motor que convierte la presión hidráulica y el flujo del fluido en par y rotación y viceversa. El motor hidráulico puede ser del tipo comprendiendo varias cámaras definidas entre varias palancas giratorias que actúan como dichas partes internas, como, por ejemplo, un motor de paletas. Como otra implementación del motor hidráulico, puede ser del tipo de un motor de pistón, un motor de engranajes o un motor orbital. [0012]In a second embodiment of the training apparatus, the at least one hydraulic actuator is a bidirectional hydraulic motor, i.e., a motor that converts hydraulic pressure and fluid flow into torque and rotation and vice versa. The hydraulic motor may be of the type comprising several chambers defined between several rotating levers that act as such internal parts, such as, for example, a vane motor. As another implementation of the hydraulic motor, it may be of the type of a piston motor, a gear motor, or an orbital motor.
[0013]Preferentemente, la unidad de control comprende una unidad de interfaz, es decir, una unidad de entrada que puede comprender una unidad de visualización. La unidad de control está configurada para recibir de un usuario la dinámica de rotación que se aplicará a la parte giratoria del motor eléctrico. Preferentemente, la unidad de interfaz comprende una pantalla táctil unida al aparato de entrenamiento y/o un teléfono inteligente que se puede vincular a la unidad de control, por lo que un usuario puede introducir dicha dinámica de rotación a través de la pantalla táctil unida al aparato de entrenamiento y/o a través de una aplicación instalada en su teléfono inteligente. [0013] Preferably, the control unit comprises an interface unit, i.e., an input unit which may include a display unit. The control unit is configured to receive rotational dynamics from a user to be applied to the rotating part of the electric motor. Preferably, the interface unit comprises a touchscreen attached to the training device and/or a smartphone that can be linked to the control unit, so that a user can input said rotational dynamics via the touchscreen attached to the training device and/or via an application installed on their smartphone.
[0014]En una realización preferida de la invención, la unidad de control es configurable para ordenar al motor eléctrico que aplique un par determinado a la parte giratoria en al menos una dirección de rotación, aplicando así una fuerza de resistencia determinada al elemento móvil cuando el dispositivo hidráulico y el al menos un accionador hidráulico comprenden fluido hidráulico. Por ejemplo, la unidad de control es configurable para ordenar al motor eléctrico que aplique un par umbral para lo cual inhibe el movimiento de la parte giratoria (y, por lo tanto, del elemento móvil del al menos un accionador hidráulico) hasta que se aplique una fuerza del usuario mayor que el par umbral al elemento móvil. La unidad de control también puede configurarse para ordenar al motor eléctrico que aplique un par diferente en diferentes posiciones de rotación de la parte giratoria, por ejemplo, aumentando y/o disminuyendo los pares dependiendo de la posición de la parte giratoria y, por lo tanto, del elemento móvil. Opcionalmente, la unidad de control puede configurarse para ordenar que el motor eléctrico gire a una velocidad determinada, es decir, cuando el dispositivo hidráulico y el al menos un accionador hidráulico comprenden fluido hidráulico, se genera un flujo de fluido correspondiente en el dispositivo hidráulico que aplica la presión de fluido adecuada para mover la parte interna del elemento móvil a una velocidad determinada. La unidad de control también puede configurarse para ordenar al motor eléctrico que aplique diferentes velocidades de rotación en diferentes posiciones de rotación de la parte giratoria, por ejemplo, aumentando y/o disminuyendo las velocidades dependiendo de la posición de la parte giratoria y, por lo tanto, del elemento móvil. [0014] In a preferred embodiment of the invention, the control unit is configurable to instruct the electric motor to apply a predetermined torque to the rotating part in at least one direction of rotation, thereby applying a predetermined resistance force to the moving element when the hydraulic device and the at least one hydraulic actuator comprise hydraulic fluid. For example, the control unit is configurable to instruct the electric motor to apply a threshold torque, thereby inhibiting the movement of the rotating part (and, consequently, the moving element of the at least one hydraulic actuator) until a user force greater than the threshold torque is applied to the moving element. The control unit can also be configured to instruct the electric motor to apply different torques at different rotational positions of the rotating part, for example, by increasing and/or decreasing the torques depending on the position of the rotating part and, consequently, the moving element. Optionally, the control unit can be configured to command the electric motor to rotate at a specific speed. This means that when the hydraulic device and at least one hydraulic actuator contain hydraulic fluid, a corresponding fluid flow is generated in the hydraulic device, applying the appropriate fluid pressure to move the internal part of the moving element at a predetermined speed. The control unit can also be configured to command the electric motor to apply different rotational speeds at different positions of the rotating part, for example, by increasing and/or decreasing the speeds depending on the position of the rotating part and, therefore, the moving element.
[0015]En una posible realización, el dispositivo hidráulico consiste en un motor hidráulico, es decir, un dispositivo configurado para recibir un flujo de fluido y/o presión en, al menos, un puerto del dispositivo (del al menos un accionador hidráulico en este caso) y generar una rotación y/o par del eje del dispositivo correspondiente. Preferentemente, es un motor hidráulico accionable por la parte trasera, es decir, un motor que también puede ser accionado por una fuerza mecánica para actuar como una bomba hidráulica, especialmente cuando se trabaja a una presión de fluido baja, por ejemplo, entre 70 y 100 bares. En una realización alternativa, el dispositivo hidráulico consiste en una bomba hidráulica bidireccional, es decir, un dispositivo configurado para recibir un par en el eje del dispositivo (del motor eléctrico en este caso) y generar una presión de fluido correspondiente en al menos un puerto del dispositivo (que se transmite a la parte interna del elemento móvil a través de un puerto de cavidad para obtener una fuerza de resistencia en la al menos una parte externa). Preferentemente, es una bomba accionable por la parte trasera, es decir, una bomba hidráulica capaz de funcionar como un motor hidráulico. [0015]In one possible embodiment, the hydraulic device consists of a hydraulic motor, i.e., a device configured to receive a fluid flow and/or pressure at at least one port of the device (from the at least one hydraulic actuator in this case) and generate a rotation and/or torque of the corresponding device shaft. Preferably, it is a rear-driven hydraulic motor, i.e., a motor that can also be driven by a mechanical force to act as a hydraulic pump, especially when working at a low fluid pressure, for example, between 70 and 100 bar. In an alternative embodiment, the hydraulic device consists of a bidirectional hydraulic pump, i.e., a device configured to receive a torque on the device shaft (from the electric motor in this case) and generate a corresponding fluid pressure at at least one port of the device (which is transmitted to the internal part of the moving element through a cavity port to obtain a resistance force on the at least one external part). Preferably, it is a rear-operated pump, that is, a hydraulic pump capable of functioning as a hydraulic motor.
[0016]Preferentemente, el aparato de entrenamiento comprende un acoplador de eje configurado para acoplar el eje del dispositivo y la parte giratoria del motor eléctrico, con el fin de adaptar la desalineación axial y/o angular y/o absorber impactos debido a aceleraciones rápidas. [0016]Preferably, the training apparatus comprises a shaft coupler configured to couple the device shaft and the rotating part of the electric motor, in order to accommodate axial and/or angular misalignment and/or absorb shocks due to rapid accelerations.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
[0017][0017]
La FIG. 1 muestra una ilustración esquemática de una primera realización del presente aparato de entrenamiento. La FIG. 2 muestra una ilustración esquemática de una segunda realización del aparato de entrenamiento. Figure 1 shows a schematic illustration of a first embodiment of the present training apparatus. Figure 2 shows a schematic illustration of a second embodiment of the training apparatus.
La FIG. 3 muestra una ilustración esquemática de una tercera realización del aparato de entrenamiento. FIG. 3 shows a schematic illustration of a third embodiment of the training apparatus.
La FIG. 4 muestra una ilustración esquemática de una cuarta realización del aparato de entrenamiento. FIG. 4 shows a schematic illustration of a fourth embodiment of the training apparatus.
La FIG. 5 muestra una ilustración esquemática de una quinta realización del aparato de entrenamiento. FIG. 5 shows a schematic illustration of a fifth embodiment of the training apparatus.
La FIG. 6 muestra una ilustración esquemática de una sexta realización del aparato de entrenamiento. FIG. 6 shows a schematic illustration of a sixth embodiment of the training apparatus.
Descripción de realizaciones preferidasDescription of preferred embodiments
[0018]Las Figuras 1 a 6 muestran esquemáticamente diferentes realizaciones del presente aparato de entrenamiento, comprendiendo todas ellas: [0018]Figures 1 to 6 schematically show different embodiments of the present training apparatus, all of which comprise:
- un dispositivo hidráulico (10) que consiste en un motor hidráulico accionable por la parte trasera o una bomba hidráulica accionable por la parte trasera, es decir, el dispositivo hidráulico (10) comprende un eje del dispositivo (11) y dos puertos del dispositivo (12) y está configurado para recibir un flujo de fluido y/o presión en un puerto del dispositivo (11) y generar una rotación y/o par del eje del dispositivo correspondiente, y viceversa, - a hydraulic device (10) consisting of a rear-driven hydraulic motor or a rear-driven hydraulic pump, i.e., the hydraulic device (10) comprises a device shaft (11) and two device ports (12) and is configured to receive a fluid flow and/or pressure at a device port (11) and generate a rotation and/or torque of the corresponding device shaft, and vice versa,
- un motor eléctrico bidireccional (20) y una unidad de control (30), teniendo el motor eléctrico (20) un eje como parte giratoria (21), que está acoplado mecánicamente a dicho eje del dispositivo (11) de manera que su rotación longitudinal se transfiere de uno al otro y donde la unidad de control (30) está conectada electrónicamente al motor eléctrico (20) y configurada para controlar la dinámica de rotación de la parte giratoria (21). - a bidirectional electric motor (20) and a control unit (30), the electric motor (20) having a shaft as a rotating part (21), which is mechanically coupled to said shaft of the device (11) so that its longitudinal rotation is transferred from one to the other and wherein the control unit (30) is electronically connected to the electric motor (20) and configured to control the rotational dynamics of the rotating part (21).
[0019]La Figura 1 muestra una primera realización del aparato de entrenamiento (1), que también comprende un depósito (40) y un accionador hidráulico (100) que consiste en un cilindro hidráulico de acción simple, del cual se representa una vista en sección. Este accionador hidráulico (100) incluye un elemento móvil (101) y una carcasa (110) provista de una cavidad interna (111). El elemento móvil (101) comprende una parte externa (102) dispuesta fuera de la cavidad interna (111) y una parte interna (103) dispuesta dentro de la cavidad interna (111). La parte interna (103) actúa como un émbolo configurado para dividir herméticamente la cavidad interna (111) en dos cámaras variables, cuyo volumen está definido por la posición relativa de la posición de la parte interna (103) dentro de la cavidad interna (111). La parte externa (102) se une mecánicamente a la parte interna (103) a través de un vástago longitudinal (104), por lo que el movimiento y/o la fuerza recibida en la parte interna (103) se transmite a la parte externa (102) y viceversa. [0019]Figure 1 shows a first embodiment of the training apparatus (1), which also comprises a reservoir (40) and a hydraulic actuator (100) consisting of a single-acting hydraulic cylinder, a cross-sectional view of which is shown. This hydraulic actuator (100) includes a movable element (101) and a housing (110) provided with an internal cavity (111). The movable element (101) comprises an external part (102) disposed outside the internal cavity (111) and an internal part (103) disposed within the internal cavity (111). The internal part (103) acts as a piston configured to hermetically divide the internal cavity (111) into two variable chambers, the volume of which is defined by the relative position of the internal part (103) within the internal cavity (111). The outer part (102) is mechanically joined to the inner part (103) through a longitudinal stem (104), so that the movement and/or force received in the inner part (103) is transmitted to the outer part (102) and vice versa.
[0020]En dicha primera realización, una cámara del accionador hidráulico (100) comprende un puerto de cavidad (112) en comunicación fluida con uno de dichos puertos de dispositivo (12) del dispositivo hidráulico (10), mientras que el otro de dichos puertos de dispositivo (12) está en comunicación fluida con dicho depósito (40). Todos juntos forman un circuito hidráulico donde, cuando está lleno de fluido (representado por un área sombreada), el elemento móvil (101) está configurado para empujar el fluido y el dispositivo hidráulico (10) está configurado para dirigir el flujo de fluido que proviene del accionador hidráulico (100) al depósito (40) a través de sus puertos del dispositivo (12), y viceversa, mientras se aplica una presión de fluido determinada si lo solicita la unidad de control (30) a través del motor eléctrico (20). El dispositivo hidráulico (10) está configurado de modo que la velocidad de rotación y el par de su eje del dispositivo (11) están inextricablemente vinculados al caudal y la presión ejercida por dicho fluido a través de los puertos del dispositivo (12) y viceversa. Como el eje del dispositivo (11) está acoplado mecánicamente a la parte giratoria (21) del motor eléctrico (20), la fuerza ejercida en o por el elemento móvil (101) está controlada por la unidad de control (30) de una manera de reacción dinámica. [0020]In said first embodiment, a chamber of the hydraulic actuator (100) comprises a cavity port (112) in fluid communication with one of said device ports (12) of the hydraulic device (10), while the other of said device ports (12) is in fluid communication with said reservoir (40). All together they form a hydraulic circuit where, when filled with fluid (represented by a shaded area), the moving element (101) is configured to push the fluid and the hydraulic device (10) is configured to direct the flow of fluid from the hydraulic actuator (100) to the reservoir (40) through its device ports (12), and vice versa, while a certain fluid pressure is applied if requested by the control unit (30) through the electric motor (20). The hydraulic device (10) is configured such that the rotational speed and torque of its device shaft (11) are inextricably linked to the flow rate and pressure exerted by the fluid through the device ports (12), and vice versa. Since the device shaft (11) is mechanically coupled to the rotating part (21) of the electric motor (20), the force exerted on or by the moving element (101) is controlled by the control unit (30) in a dynamically reactive manner.
[0021]La Figura 2 muestra una segunda realización del aparato de entrenamiento (2) comprendiendo un accionador hidráulico (200) que consiste en un cilindro hidráulico de doble vástago de doble efecto, del cual se representa una vista en sección. El elemento móvil (201) de esta segunda realización comprende dos partes externas (202, 206) unidas mecánicamente a una parte interna (203) a través de cada vástago longitudinal (204, 205). La parte interna (203) está configurada para dividir herméticamente la cavidad interna del accionador hidráulico (200) en dos cámaras variables (210, 211) de un mismo volumen máximo. Cada cámara (210, 211) comprende un puerto de cavidad correspondiente (212, 213) en comunicación fluida con un puerto de dispositivo correspondiente (12) del dispositivo hidráulico (10). Todos juntos forman un circuito hidráulico lleno de fluido, donde el elemento móvil (201) está configurado para empujar el fluido desde cualquiera de las cámaras (210, 211) y el dispositivo hidráulico (10) está configurado para dirigir el flujo de fluido que proviene de una cámara (210, 211) a la otra a través de sus puertos de dispositivo (12), y viceversa. Por lo tanto, como en la primera realización, la fuerza ejercida en o por el elemento móvil (201) de la presente realización está controlada por la unidad de control (30) de una manera de reacción dinámica. Como se muestra en la figura 3, el accionador hidráulico (300) también puede consistir en un cilindro hidráulico de doble acción, mientras que su elemento móvil (301) comprende solo una parte externa (302) y solo un vástago (304). Por lo tanto, el volumen máximo de la cámara (310) comprendiendo el vástago (304) es menor que el volumen máximo de la otra cámara (311), por lo que el aparato de entrenamiento (3) necesita un depósito (40) y las válvulas correspondientes (41) para gestionar el flujo de fluido de una cámara (310) a la otra cámara (311) y viceversa. [0021]Figure 2 shows a second embodiment of the training apparatus (2) comprising a hydraulic actuator (200) consisting of a double-acting, double-rod hydraulic cylinder, a cross-sectional view of which is shown. The moving element (201) of this second embodiment comprises two external parts (202, 206) mechanically connected to an internal part (203) via each longitudinal rod (204, 205). The internal part (203) is configured to hermetically divide the internal cavity of the hydraulic actuator (200) into two variable chambers (210, 211) of the same maximum volume. Each chamber (210, 211) comprises a corresponding cavity port (212, 213) in fluid communication with a corresponding device port (12) of the hydraulic device (10). Together they form a fluid-filled hydraulic circuit, where the moving element (201) is configured to push fluid from either of the chambers (210, 211) and the hydraulic device (10) is configured to direct the fluid flow from one chamber (210, 211) to the other through its device ports (12), and vice versa. Therefore, as in the first embodiment, the force exerted on or by the moving element (201) of the present embodiment is controlled by the control unit (30) in a dynamic reaction manner. As shown in Figure 3, the hydraulic actuator (300) can also consist of a double-acting hydraulic cylinder, while its moving element (301) comprises only an external part (302) and only a rod (304). Therefore, the maximum volume of the chamber (310) comprising the stem (304) is less than the maximum volume of the other chamber (311), so the training apparatus (3) needs a reservoir (40) and corresponding valves (41) to manage the flow of fluid from one chamber (310) to the other chamber (311) and vice versa.
[0022]La Figura 4 muestra una cuarta realización del aparato de entrenamiento (4) comprendiendo un accionador hidráulico (400) que consiste en un accionador de paletas giratorias, del cual se representa una vista en sección. La cavidad interna de este accionador hidráulico (400) está definida por un sector circular, mientras que la parte interna (403) de su elemento móvil (401) está definida por una palanca giratoria configurada para girar a través de un eje ubicado en el centro del sector circular. Por lo tanto, su parte externa (402), no mostrada en la figura, también está configurada para girar a través de dicho eje. La parte interna (403) está configurada para dividir herméticamente la cavidad interna del accionador hidráulico (400) en dos cámaras variables (410,411) de un mismo volumen máximo. Cada cámara (410, 411) comprende un puerto de cavidad correspondiente (412, 413) en comunicación fluida con un puerto de dispositivo correspondiente (12) del dispositivo hidráulico (10). Todos juntos forman un circuito hidráulico lleno de fluido, donde el elemento móvil (401) está configurado para empujar el fluido desde cualquiera de las cámaras (410, 411) y el dispositivo hidráulico (10) está configurado para dirigir el flujo de fluido que proviene de una cámara (410, 411) a la otra a través de sus puertos de dispositivo (12), y viceversa. Por lo tanto, como en las realizaciones anteriores, la fuerza ejercida en o por el elemento móvil (401) de la presente realización está controlada por la unidad de control (30) de una manera de reacción dinámica. Una quinta realización similar del aparato de entrenamiento (5) se muestra en la figura 5, donde el accionador hidráulico (500) consiste en un accionador de paletas giratorias comprendiendo dos cavidades internas divididas por dos partes internas (503, 503') en cuatro cámaras (510, 510'. [0022]Figure 4 shows a fourth embodiment of the training apparatus (4) comprising a hydraulic actuator (400) consisting of a rotary vane actuator, a cross-sectional view of which is shown. The internal cavity of this hydraulic actuator (400) is defined by a circular sector, while the internal part (403) of its moving element (401) is defined by a rotating lever configured to rotate about an axis located at the center of the circular sector. Therefore, its external part (402), not shown in the figure, is also configured to rotate about this axis. The internal part (403) is configured to hermetically divide the internal cavity of the hydraulic actuator (400) into two variable chambers (410, 411) of the same maximum volume. Each chamber (410, 411) comprises a corresponding cavity port (412, 413) in fluid communication with a corresponding device port (12) of the hydraulic device (10). Together they form a fluid-filled hydraulic circuit, where the moving element (401) is configured to push fluid from either of the chambers (410, 411) and the hydraulic device (10) is configured to direct the fluid flow from one chamber (410, 411) to the other through its device ports (12), and vice versa. Thus, as in the prior embodiments, the force exerted on or by the moving element (401) of the present embodiment is controlled by the control unit (30) in a dynamic reaction manner. A similar fifth embodiment of the training apparatus (5) is shown in Figure 5, where the hydraulic actuator (500) consists of a rotary vane actuator comprising two internal cavities divided by two internal parts (503, 503') into four chambers (510, 510').
511, 511'). Cada cámara (510, 510'. 511, 511') comprende un puerto de cavidad correspondiente (512, 512', 513, 513') en comunicación fluida en pares con un puerto de dispositivo correspondiente (12) del dispositivo hidráulico (10). 511, 511'). Each chamber (510, 510', 511, 511') comprises a corresponding cavity port (512, 512', 513, 513') in pairwise fluid communication with a corresponding device port (12) of the hydraulic device (10).
[0023]La Figura 6 muestra una sexta realización del aparato de entrenamiento (6) comprendiendo un accionador hidráulico (600) que consiste en un motor hidráulico comprendiendo varias cámaras variables (610) definidas entre varias palancas giratorias que actúan como partes internas (603). Dos puertos de cavidad (612) de este accionador hidráulico (600) están en comunicación fluida con cada uno de los dos puertos de dispositivo (12) del dispositivo hidráulico (10). La presión y el flujo de fluido procedentes del dispositivo hidráulico (10) se convierten en par y rotación de las palancas giratorias (603) y viceversa. [0023]Figure 6 shows a sixth embodiment of the training apparatus (6) comprising a hydraulic actuator (600) consisting of a hydraulic motor comprising several variable chambers (610) defined between several rotary levers acting as internal parts (603). Two cavity ports (612) of this hydraulic actuator (600) are in fluid communication with each of the two device ports (12) of the hydraulic device (10). The pressure and fluid flow from the hydraulic device (10) are converted into torque and rotation of the rotary levers (603) and vice versa.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP23382071.1A EP4406623B1 (en) | 2023-01-27 | 2023-01-27 | Training apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES3040197T3 true ES3040197T3 (en) | 2025-10-29 |
Family
ID=85150253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES23382071T Active ES3040197T3 (en) | 2023-01-27 | 2023-01-27 | Training apparatus |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4406623B1 (en) |
| CN (1) | CN120603629A (en) |
| ES (1) | ES3040197T3 (en) |
| WO (1) | WO2024156852A1 (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3704841C2 (en) * | 1987-02-16 | 1996-06-13 | Kern Guenter | Training device |
| US5064193A (en) * | 1989-11-13 | 1991-11-12 | Walker Fitness Systems, Inc. | Automatic force generating and control system |
| US9702349B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-07-11 | ClearMotion, Inc. | Active vehicle suspension system |
| US20180214730A1 (en) * | 2015-08-24 | 2018-08-02 | Exonetik Inc. | Strength training device using magnetorheological fluid clutch apparatus |
| US11058908B2 (en) | 2020-07-22 | 2021-07-13 | David McCann | Weight training apparatus |
-
2023
- 2023-01-27 EP EP23382071.1A patent/EP4406623B1/en active Active
- 2023-01-27 ES ES23382071T patent/ES3040197T3/en active Active
-
2024
- 2024-01-26 CN CN202480009382.6A patent/CN120603629A/en active Pending
- 2024-01-26 WO PCT/EP2024/051872 patent/WO2024156852A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024156852A1 (en) | 2024-08-02 |
| EP4406623C0 (en) | 2025-06-04 |
| EP4406623B1 (en) | 2025-06-04 |
| EP4406623A1 (en) | 2024-07-31 |
| CN120603629A (en) | 2025-09-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9004219B2 (en) | Drive control system | |
| US4867000A (en) | Linear motion power cylinder | |
| ES2923748T3 (en) | Linear actuator for asymmetric power generation and dissipation | |
| CN111779788B (en) | Single-circuit bidirectional flow pre-adjustment damping cylinder for intelligent knee prosthesis | |
| BR0109085A (en) | Video damping system using a hydraulic damper with a field that responds to fluid control | |
| WO2016129641A1 (en) | Rotary inertial mass damper | |
| EP3211263A1 (en) | Hydraulic device | |
| KR102355718B1 (en) | An electric over hydraulic actuator | |
| RU2457369C1 (en) | Hydroelectric drive with pump built in piston | |
| US5507254A (en) | Variable phase coupling for the transmission of alternating torques | |
| US11131192B2 (en) | Cylinder actuator | |
| EP4505069B1 (en) | Hydraulic axial piston unit and method for controlling of a hydraulic axial piston unit | |
| ES3040197T3 (en) | Training apparatus | |
| WO2018096774A1 (en) | Rotary damper | |
| US3631763A (en) | Power transmission | |
| ES2370355T3 (en) | MECHANICAL ENERGY CONVERSOR IN HYDRAULIC AND ROBOT ENERGY IMPLEMENTING THE CONVERSOR. | |
| US12304268B2 (en) | Active suspension for a vehicle | |
| US10316867B2 (en) | Hydraulic rotary actuator with built-in mechanical position feedback | |
| JP2005075093A (en) | Power steering unit | |
| US10323737B1 (en) | Hydrostatic transaxle | |
| JP6949442B2 (en) | Rotational inertial mass damper | |
| RU2767559C1 (en) | Hydraulic adjustable shock absorber | |
| RU2684548C1 (en) | Hydropneumatic shock absorber | |
| US4108049A (en) | Variable torque fluid device | |
| CN109441978A (en) | A kind of variable damping driver based on fluid viscosity |