本发明属于健身器材技术领域，是一种利用人体自重进行悬垂锻炼的健身和理疗 装置。
人体在通常的自然状态下，脚踏实地，头顶蓝天，身体重量由两足支承，腿、足、腰 及相应关节等承受较大负荷，人体骨架处于单向压迫状态。经医学研究表明，如果能适 当改变人的常规姿势，例如，手握横杆，双足离地，使人体自然悬垂；又如，双脚悬挂在 上，头部在下，使人体处于倒悬垂状态，将有利于放松骨架，增强人体肌肉、韧带，改善 血液循环，提高健康水平。另外，有些疾病，例如椎间盘突出症尤其是腰椎间盘突出症 等，在初、中期的治疗中，根据患者情况，要作不同程度和不同力度的悬垂，特别是倒悬 垂，有利于拉松关节，减轻患处所受的压力，促进康复。因此，人体经常地、适当地进行 正悬垂或倒悬垂运动，有利于锻炼身体，增强体质，对某些疾病具有理疗作用。但是，目 前在五花八门的健身器材或运动器材中，没有适合人体进行悬垂(包括正悬垂和倒悬 垂)锻炼的安全可靠的装置。
本发明的目的在于设计一种适合于人体进行悬垂锻炼的安全可靠的健身和理疗 装置。
本发明设计的健身和理疗装置由地面承力框、支撑架、人体卧悬架、传动机构组 成。其中，地面承力框为一矩形框架，与地面接触，用于承载整个器材和人体的重力，并 确保重力的重心在框架之内。支撑架以承力框为基础，下端与承力框的两长边固定连 接，上端与人体卧悬架中间部由旋转主轴连接，人体卧悬架可绕主轴作不同角度的翻 转，人体卧悬架中间为依托架，它由两杠杆作为支架，用皮革或牛津布等包裹作为依托 面。该依托架可用于人体躺卧和依靠，即当卧悬架绕主轴旋转时，人体可躺卧或依靠在 依托架上。人体卧悬架的下部为一个脚锁架，该脚锁架一方面作为依托架两杠杆的支 撑固定件，另一方面作为脚的悬挂件，即当作倒悬垂锻炼时，脚腕可固定在脚锁架上不 致滑脱出来。脚锁架固定在依托架的杠杆的下端部，位置可调，即根据人身体的高矮， 调节到合适的位置，以确保人体重心位置靠近旋转主轴。卧悬架上部为一根横杆，其两 端伸出依托架杠杆，可供手握持。该横杆一方面作为两杠杆一端的支撑固定件，另一方 面作为正悬垂锻炼时的单杠用。传动机构设置于人体卧悬架与支撑架的连接部，用于 驱动和控制卧悬架绕主轴旋转。其结构如附图所示。由于本装置利用人体自重通过正、 倒悬挂牵引达到锻炼和理疗的目的，故称其为人体自重牵引架。
本装置中，矩形地面承力框可用钢管制作，长度一般可为120-140cm，宽度一般 可为55-75cm。为了便于移动和定位，框架长边底下一侧设置一对橡胶胎小滚轮，另 一侧设置一对平面帖脚，使整个框架水平地吸在地面上，当抬起框架的一侧，利用另一 侧的滚轮，可方便地移动装置。框架的管子端口可设橡胶护套，加以保护。
本装置的支撑架可设计为主立架和副立架成人字形支撑的组合体。支撑架的宽度 与地面承力框宽度对应，主立架长度一般为140-190cm，副立架长度一般为70- 100cm，采用钢管材料制作。主立架两立柱、副立架两立柱的下端以一定距离分别与承 力框的两侧边固定，副立架的两立柱固定支撑于主立架两立柱中部，即成“人”字形支 撑。
为了适应于不同高度身体的人的锻炼使用，主立架的两根立柱可设计成上、下两 个部分，高度伸缩可调，即下部使用较粗管径的管子，上口处设有一个调节镙钉，上部 使用较细管径的管子，正好可以直接插入下部管子内，上部管子开有一排调节孔。当调 到合适的高度时，将调节镙钉插入对应的调节孔内，即可固定。
本装置的卧悬架宽度与支撑架宽度对应，长度一般可为150-200cm，为了便于调 节长度和拆卸，其依托架的两杠杆可设计成2或3段管子插接的形式。为了便于锁定 并不致损伤脚腕，其脚锁架可设计成如下结构形式。采用三块同样的直角梯形形状的 钢板作为定位板，其底部由两根园钢贯穿固定。两边两块钢板的直角边部分为管状，并 设有一个调节镙钉，套在依托架两杠杆下端部，且位置可调节，即在杠杆的该下端部开 有数个调节孔，当调到合适位置时，将调节镙钉插入对应调节孔内即固定。中间的直角 梯形板两侧分别设置1对或2对脚锁套，两边对称。每个脚锁套分成前后两个部分，两 个部分距离可调节。即前边部分由一园钢贯穿，园钢固定于直角梯形板的上侧前边，后 边部分也用园钢贯穿，该园钢搁置于直角梯形板中间的锯齿形缝内，前后两园钢之间 设置有调节镙钉。前、后两部分脚锁套的内侧形状类似于脚腕外形，用海绵或其他软质 材料制作。旋松调节镙钉，脚锁套前后两部分开，脚插入中间，然后拧紧调节镙钉，即将 脚腕锁定在脚锁套内。
本装置的传动机构可设计成电动形式，也可设计成机械手动形式。为了安全和降 低成本，一般可采用手动形式，下面给出一种机械手动的设计方案。在人体卧悬架与支 撑架的连接部设置一对“V”形钢板，“V”形钢板的上底部分别通过镙钉与依托架的两 杠杆中部连接固定，“V”形板外侧各设置一个园形钢板，并由旋转主轴同轴固定，主轴 与V形板由轴承连接，与园形板焊接固定，园形板周边处开有一圈调节孔，V形板底 部处开有一个锁定孔，当卧悬架绕主轴旋转到需要的位置时，用镙钉插入园形板上对 应的调节孔和V形板上的锁定孔，即将卧悬架的位置锁定。旋转主轴中间设有一个宽 齿轮，在主轴上边设有一副轴，两端与“V”形钢片焊接固定，副轴中间设置一个宽齿 轮，与主轴上的宽齿轮相互咬合。副轴的宽齿轮旁边还连接有一个片齿轮。另外，在依 托架右侧下边设置一个曲轴手柄。手柄转轴与依托架的两杠杆由轴承连接，转轴中间 对应于副轴上片齿轮的位置设置一个片齿轮。转轴片齿轮与副轴片齿轮之间由链条传 动，当用手摇动手柄时，由链条带动副轴旋转，由于宽齿轮的作用，副轴连同“V”形板 和依托架绕主轴相对旋转，至适合的位置时，即可用镙钉插入园形板的调节孔和V形 板上的锁定孔，将卧悬架锁定。
为了改善卧悬架转动时的受力情况，在两个“V”形钢板的顶部位置设置一轴，在 该轴上可放置若干个平衡块。平衡块可用铸铁。平衡块使用的多少，可根据人体重量加 以调节，使手柄摇动时感觉较轻便为准。
另外，在依托架的上端横杆中间可附设一个走线滑轮，以便对颈椎等部位特别牵 引理疗时悬挂牵引重物(该重物可利用上述的平衡块)。
本装置结构简单，制作方便。使用安全、可靠。人们利用其进行适量的正悬垂和倒 悬垂锻炼，将有利于促进身体健康，对有些疾病可起到很好的理疗作用。本装置的设计 开辟了一个健身锻炼的新方向，提供了一个疾病理疗的新器械。本装置可适合于医疗 保健机构使用，也可作为企事业单位职工的健身器材使用，尤其可适合于家庭使用。
下面结合附图和实施例进一步描述本装置。
图中标号：1地面承力框，2支撑架，3人体卧悬架，4支撑架主立架，5支撑架副立 架，6主立架与地面承力框的连接杆，7副立架与承力框的连接杆，8副立架与主立架 的支撑横杆，9主立架中部调节镙钉，10主立架上部的升降杆，11升降杆上的调节孔， 12卧悬架下部的脚锁架，13依托架杠杆，14依托架包裹面，15依托架的上横杆，16上 横杆两端的护套，17依托架杠杆下端部的调节孔，18固定镙钉，19脚锁架的内侧固定 杆，20脚锁架梯形定位板，21脚锁架外侧固定杆，22脚锁套，23脚锁套调节镙钉，24 脚锁套固定杆，25主立架上端处的六棱孔，26V形钢片，27V形钢片与杠杆的固定錁 钉，28杠杆上的锁定孔，29园形钢片，30园形钢片上的调节孔，31旋转主轴，32主轴 上的宽齿轮，33副轴，34副轴上的宽齿轮，35副轴上的片齿轮，36摇动手柄，37手柄 轴，38手柄轴上的片齿轮，39链条，40平衡块，41平衡轴，42滑轮。
实施例，如附图所示。本装置的地面承力框1长为130cm，宽65cm，长边采用直径 为6cm的钢管，短边采用直径为2.5cm圆钢，焊接。框架左侧下面设置一对橡胶胎小 滚轮，右侧下面设置一对平面帖脚，框架内左侧插有两根转动的钢管6和7，钢管两端 留有螺纹孔，用于与支撑架2连接。长边的钢管口处加有橡胶护套。支撑架2中的主立 架4分成上下两部分，下截为长度100cm、直径4cm的钢管，上口处设有一个调节镙钉 9，上截为可升降的杆10，长度90cm，其外径与下截钢管内径配合，可插入下截钢管 内，上截一侧开有一排调节孔11，和调节螺钉9配合可固定主立架的高度。副主架5长 度95cm，采用直径为4cm的钢管，上端通过支撑横杆8与主立架固定。主立架4和副 立架5的下端分别与地面承力框中的连接杆6和7连接，距离为20cm。主立架的上端 内侧开有六棱孔25，可供人体卧悬架的旋转主轴放入。
人体卧悬架3由依托架和脚锁架12组成，其依托架由两根平行的杠杆13和包裹 面14构成，总长度190cm，宽度45cm。杠杆采用直径为3.5cm的钢管，并分成左右两 截，可拆装，包裹面采用皮革制作。脚锁架12采用三块直角梯形钢板作为定位板20， 分别与内侧固定杆19和外侧固定杆21焊接，外侧固定杆采用直径为2cm，长度为 60cm的圆钢，内侧固定杆采用直径为2cm，长度为50cm的圆钢。杆19两端透出部分 加设橡胶护套，当卧悬架翻转时，该杆可搁置在支撑架的下截部分。杆21长度超过依 托架宽度，可供手握持，它既可用于固定，又可作单杆，当卧悬架完全翻转时，可用以引 体向上。两边两块定位板20内侧直角边分别焊有直径为2.5cm的钢管，可套在杠杆 下端部，钢管上开有一纹孔，用于放置带帽固定镙钉18。杠杆下端部较细，开有若干调 节孔17，固定镙钉18插入某个调节孔17内，可将脚锁架位置固定。三块定位板中间开 有锯齿形长孔，供搁置脚锁套的固定杆24。脚锁套22由一对直径为1.5cm、长45cm 的固定杆24，贯穿2个或4个脚腕海绵护套对盒组成2组或4组锁脚垫圈，每两组锁 脚垫圈中间设置一调节镙钉23。当选择好适宜的脚锁垫圈，脚伸入其中后，拧紧调节 镙钉23，使脚腕不会脱出，并能承受全身重量。
卧悬架3的上端的横杆15采用直径为2cm、长度为50cm的园钢，两端透出依托 架平面可供手握持。透出部分加设橡胶护套，当卧悬架倒下垂时，可搁在支撑架的副立 架上，当卧悬架正悬垂时，该横杆15也可作为单杠使用。横杆15中间附设一个走线滑 轮，供某些疾病牵引理疗用。
传动机构采用机械手动形式。人体悬卧架3与支撑架2的连接部的两块“V”形钢 片，长度为35cm，宽度为18cm，其底部分别与两杠杆固定，中间开有一锁定孔28。旋转 主轴31采用直径为3cm的六棱轴，主轴与V形钢片由轴承连接。主轴31中间设有一 个宽齿轮32。副轴33采用直径为2cm的钢轴，两端与“V”形钢板焊接固定。副轴中间 对应于齿轮32位置也设一宽齿轮34。该齿轮与齿轮32咬合。副轴33上宽齿轮34旁 边连接一个片齿轮35，宽齿轮34和片齿轮35由轴承与副轴连接。主轴31穿出V形 钢板后，与园形钢板29焊接固定，该园形钢板29直径20cm，厚1cm，周边均匀地开有 调节孔30。当卧悬架翻转到合适位置时，由固定镙钉插入对应于锁定孔28的调节孔 30，即可锁定其位置。摇动手柄36设置在依托架的右侧下边，手柄轴37与杠杆由轴承 固定，手柄轴中间设置一个片齿轮38，用链条39连接片齿轮38和副轴上的片齿轮 35。在V形钢片的顶部设置一个平衡轴41，用于放置平衡块40，平衡块做成园形磅砣 形式，可根据人体重量而调整其使用块数。按照上述结构制作的人体自重牵引架，可适 应各种不同高度的人在不同场合的锻炼或理疗使用。