ТРЕНАЖЕР Российский патент 1994 года по МПК A63B21/06 

Изобретение относится к спорту, в частности к тренажерным устройствам для общефизической подготовки и атлетической гимнастики.

Известно устройство для тренировки мышц, содержащее установленную в вертикальной плоскости пару шкивов с размещением их осей в одной горизонтальной плоскости, несущих элементы для захвата руками и пакет грузовых дисков, подвешенный к петле троса, связанного концами со шкивами, при этом оно снабжено симметрично элементам для захвата руками дополнительной парой шкивов, идентичных первой, связанной с дополнительно введенным в устройство пакетом грузовых дисков, при этом шкивы обоих пар связаны между собой перекладинами, а элементы для захвата руками установлены на перекладинах в виде рукояток на тройных шарнирах (см. а.с. N 1243747, кл. А 63 В 23/02, БИ N 20, 1986).

Недостаток этого устройства в том, что оно не приспособлено для нагрузки ног, а нагрузка на руки ограничена фиксацией шкивов на стойках, что существенно ограничивает и сужает диапазон возможных упражнений, несмотря на двойной запас пакетов грузов.

Известен комбинированный гимнастический тренажер, содержащий гимнастическую стенку с кронштейном в верхней части и перекладинами, съемную лежанку, дополнительную опору и два нагружателя, каждый из которых выполнен в виде имеющего сменные рукоятки телескопического рычага с узлом стыковки, включающим съемный корпус с проушинами, шарнирно размещенное в проушинах дисковое основание с выемами по окружности и подпружиненными к нему диаметрально установленными в отверстиях одной из проушин пальцами для взаимодействия с выемами дискового основания, опирающегося на основания проушин корпуса в виде диска с аналогичными выемами, в которых размещены торцы установленных в отверстиях съемного корпуса и подпружиненных к нему диаметрально расположенных пальцев, лежанка же выполнена в виде гимнастического мата с элементами съемного крепления и шарнирно в каркасе, а гимнастический мат снабжен съемной П-образной подставкой и дополнительной опорой в виде пуфика, снабженных узлами стыковки в виде крюков, закрепленных на стыковочных поверхностях для зацепления с вырезами стоек гимнастической стенки и каркаса гимнастического мата и замками фиксации, каждый из которых выполнен в виде входящего в вырез шарнирно установленного в проушине корпуса стыковочного узла крюка с рычажной ручкой, а вдоль окружных выемов стыкующихся плоскостей дисков выполнены кольцевые пазы с переменным по глубине дном.

Недостаток прототипа в том, что этот тренажер неизбежно издает шум, возникающий при работе вибратора. Плохо и то, что тренажер не может работать без вибратора, так как сам вибратор является в то же время и нагружателем, создающим нагрузку на конечности. Многие упражнения в атлетической гимнастике, например, выполняются с нагрузкой при движении конечности в одну сторону, а при возвращении ее в исходное положение нагрузка обычно снижается для расслабления мышц перед повторным действием. Однако в прототипе это невозможно. Нагрузка там создается одинаковая при движении конечностей и в ту, и в другую сторону. Кроме того, опора для расположения спортсмена иногда, должна быть криволинейной. Например, это необходимо для отжимания в позе полулежа (сидя с наклоном назад) а также при тренировке бицепсов ног в положении лежа на животе. В прототипе это невозможно.

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки.

Цель достигается тем, что в комбинированном гимнастическом тренажере, содержащем гимнастическую стенку с перекладиной, съемный лежак и два нагружателя, каждый из которых выполнен в виде тормозной муфты, корпус которой несет на себе телескопический рычаг со сменными нагрузочными элементами и помещен в проушину, шарнирно установленную на обойме стыковки нагружателя с элементами опоры, согласно предлагаемому изобретению, гимнастическая стенка выполнена съемной и установлена посредством укосины на горизонтальной раме, а съемный лежак с узлами стыковки выполнен составным из шарнирно сочлененных сиденья и спинки, фиксируемых на опорной раме посредством П-образной стойки, корпус же тормозной муфты каждого нагружателя содержит тормозную жидкость, в которую помещены, насаженные на вал, прилегающие друг к другу ведущие и ведомые диски, подпружиненные между собой торцевыми перекладинами с возможностью регулировки их сжатия и взаимодействующие между собой через вибратор и храповик, при этом вибратор выполнен в виде помещенного в вырезе вала толкателя, взаимодействующего с крайним ведущим диском, имеющий в месте стыковки с толкателем зубчатый сектор, а храповик - в виде аналогичного толкателя, взаимодействующего с другим крайним ведомым диском, имеющим в месте стыковки с толкателем скос с ограничительным упором.

На фиг.1 изображен тренажер, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - то же, вид спереди; на фиг.4 - нагружатель рук и ног, вид сбоку; на фиг. 5 - то же, вид сверху; на фиг.6 - продольный разрез тормозной муфты нагружателя; на фиг.7 - схематичное изображение вибратора; на фиг.8 - схематическое изображение храповика нагружателя; на фиг.9 - подвижные и неподвижные диски муфты нагружателя и их взаимные расположение; на фиг.10 - поперечный разрез вала тормозной муфты и насаженный на него подвижный диск; на фиг. 11 - продольный разрез вала тормозной муфты, вибратора (слева) и храповика (справа); на фиг.12 - вал тормозной муфты, вид сверху; на фиг.13 - зубья вибратора: А - вид с лицевой стороны неподвижного диска, Б - вид сбоку; на фиг.14 - храповик: В - вид с лицевой стороны неподвижного диска, Г - вид сбоку; на фиг.15 - схема вариантов установки сиденья и спинки, образующей при необходимости лежак тренажера; на фиг.16 - некоторые позы занимающегося и возможные упражнения на тренажере; на фиг.17 - варианты стыковочных элементов нагружателя рук и ног: И - рук, К - ног.

Тренажер содержит две взаимно перпендикулярные станины - горизонтальную 1 и вертикальную 2, сочлененные укосиной 3. Каждая станина представляет собой раму с гранеными боковыми опорами 4, на которых установлены съемные передвижные нагружатели рук и ног 5. На горизонтальную раму опирается лежак 6, состоящий из связанных шарнирно сиденья 7 и спинки 8, угол относительного расположения которых фиксируется шарнирами 9. Сиденье снизу имеет съемную жестко установленную на ней П-образную подставку (ножку) 10, для которой на горизонтальной раме имеются разнонаправленные обоймы (каналы) 11, служащие для изменения наклона установки сиденья и всего лежака. Сиденье и спинка лежака имеют захваты 12 для фиксации их на горизонтальных и вертикальных опорах (4).

Основной узел тренажера - это нагружатель рук и ног. Он состоит из тормозной муфты, телескопических рычагов с элементами стыковки и захватной обоймы. Захватная обойма выполнена в виде проушины 13, накладываемой на граненный профиль горизонтальной или вертикальной опор и фиксируемой на них посредством затяжного винта 14, торец которого вводится в выем 15, ряды которых выполнены на боковых поверхностных горизонтальной и вертикальной опор. Проушина (13) имеет дисковую опору 16 и ось-палец 17, на которую насажено дисковое основание 18 проушины 19 тормозной муфты. Провороты на оси-пальце (17) проушины 19 тормозной муфты относительно дисковой опоры (16) проушины (13) фиксируются посредством другого винта-пальца 20, ввинченного в резьбовое отверстие дисковой опоры (16) и входящего своим торцом в одно из отверстий 21, выполненных по окружности дискового основания (18). Таким образом, проушина (13) может быть надета на горизонтальную или вертикальную опоры в любой их точке и закреплена посредством зажимного винта (14) в любом положении относительно занимаемого. Направление же проворота тормозной муфты может быть установлено проворотом ее проушины (19) и зафиксировано в избранном положении посредством винта-пальца (20), что задает направление движения его нагружаемых конечностей.

Тормозная муфта имеет корпус, состоящий из двух чаш 22, состыкованных между собой и имеющих горизонтальную прокладку 23. Корпус тормозной муфты помещен между щечками проушины (19) и через него и отверстия этой проушины пропущен вал 24 тормозной муфты. На этот вал насажены диски - подвижные ведущие 25 и неподвижные ведомые 26, установленные через один. Ведущие диски имеют диаметрально расположенные наружные вырезы 27, а неподвижные ведомые - идентичные по форме и размещению выступы 28. Подвижные диски посредством своих вырезов фиксированы внутри корпуса муфты, благодаря помещенных в них поперечинах 29 - верхней и нижней. Неподвижные диски фиксированы на валу муфты посредством того, что их выступы (28) помещены в диаметрально выполненные на этом валу пазы 30 - верхний и нижний. Таким образом, подвижные диски проворачиваются относительно неподвижных и вала вместе с корпусом муфты, свободно вращаясь на валу муфты. Неподвижные же диски потому и неподвижные, что они фиксированы на валу, а сам вал вставлен в отверстие щечек проушины (19) и застопорен от проворота посредством фланца 31 и диаметрально расположенных на нем винтов 32, ввинчивающихся в резьбовые отверстия 33, выполненные на внешней плоскости левой щечки проушины (19) - см. фиг.11, 12. Как подвижные, так и неподвижные диски имеют возможность осевого перемещения вдоль вала. Они прижаты друг к другу своими плоскостями за счет торцевых пружин 34. Эти пружины помещены в торцевые каналы 35, выполненные в валу (24). В эти каналы - в их резьбовую поверхность ввинчены цилиндры рукояток 36, в дно которых и упираются указанные пружины. Рабочие торцы этих пружин упираются во внешние толкатели 37, помещенные в вырезы 38, выполненные диаметрально в валу (24) с возможностью осевого перемещения. Каждый внешний толкатель имеет внутренний вырез 39, в который помещен внутренний толкатель 40 - тоже с возможностью осевого перемещения. В середине внутреннего толкателя выполнено отверстие с резьбой 41, в которое ввинчен винт 42 с рукояткой, проходящей через отверстие 43 дна цилиндра рукоятки (36) и упирающийся своим торцом в дно канала (35). Такое сочленение характерно для левой стороны. Справа же этот винт (42) ввинчен в резьбовое отверстие, выполненное во внешнем толкателе (37), а торец винта помещен и упирается в выем 44, выполненный в середине, снаружи внутреннего толкателя (40). Таким образом оба толкателя - внешний и внутренний независимы друг от друга. Они помещены в один и тот же продольный вырез (38), выполненный диаметрально в валу (24) и оба упираются во внешние плоскости крайних насаженных на вал, дисков: с левой стороны (по чертежу) в подвижный (крайний ведущий) диск, а с правой стороны - в неподвижный (тоже крайний ведомый). Торцевые пружины (34) через эти толкатели сжимают все диски между собой и этот прижим регулируется ввинчиванием или вывинчиванием в торцевых каналах (35) цилиндров рукояток (36), имеющих сверху резьбу. При этом торцевые пружины воздействуют на внешние толкатели (37), которые передают это усилие как на диски, так и на внутренние толкатели (40), которые тоже передают это усилие на тормозные диски (25, 26). При усилении прижима трение между дисками увеличивается, и тормозные свойства муфты повышаются и наоборот.

При относительной одинаковости буферных устройств с обеих концов вала тормозной муфты, они выполняют различные функции: левое устройство обеспечивает вибрацию за счет периодического поджатия (и расслабления этого поджатия) между собой тормозных дисков (25 и 26), что обеспечивает их дискретные проскальзывания относительно друг друга - (подвижных относительно неподвижных), а правое устройство (по чертежу) - обеспечивает храповое воздействие, т.е. сжимает диски между собой при провороте корпуса муфты в одну сторону и разжимает их (точнее отпускает зажим) при провороте его в противоположную сторону. И та и другая функция обеспечена одним приспособлением - нанесением на плоскость крайнего тормозного диска того или иного выступа. Слева, на подвижной диск - на его внешнюю плоскость прикреплена кольцеобразная зубчатая насечка 45 - (см. фиг.13), а внешний толкатель 37 имеет зубья 46, упирающиеся в поверхность этого кольца. Справа крайним является неподвижный 26 диск по форме, но по существу он тоже подвижный потому, что в нем срезан выступ (28) и поэтому он не имеет зацепления с валом 24 - см. фиг. 14. Вместо кольца с зубчатой насечкой этот диск имеет снаружи, на его плоскости диаметральный выступ 47 со сносом 48 и ограничитель - зацеп 49.

При перемещении корпуса тормозной муфты по часовой стрелке, а с ним и подвижных дисков, последние увлекают за собой и крайний диск с выступами, скосами и ограничителями-защепами (47, 48, 49), который проворачивается при этом, пока его скос 48 обеспечит прижатие тормозных дисков друг к другу и удержание этого прижатия в дальнейшем, когда внешний толкатель (37) упрется в ограничительный зацеп (49) и увлечет за собой этот крайний (справа) диск. При изменении движения корпуса тормозной муфты на противоположное - против часовой стрелки, внешний толкатель сойдет по скосу (48) и ослабит сжатие тормозных дисков. Таким образом, при движении по часовой стрелке тормозная муфта обеспечит торможение, а при движении ее корпуса в обратную сторону (против часовой стрелки) это тормозное усилие будет снято. В этом и проявляется свойство храповика на правой стороне вала (22). Эти выступы, скосы и зацепы взаимодействуют только с внешним толкателем (37), так же как и кольцо с зубчатой насечкой.

Внутренние толкатели (40) как слева, так и справа взаимодействуют с крайними дисками ближе к центру их, вне границ этих приспособлений, т.е. непосредственно на их плоскости (см. фиг.13 и 14, 11 и 12). Такое устройство позволяет обеспечить слева регулировку амплитуды вибрации (частота определяется частотой перемещения корпуса 22, т.к., например, при ввинчивании винта (42) с рукояткой внутренний толкатель будет перемещаться (как гайка) влево и влево подается внешний толкатель 37, отодвигая его зубья, а при вывинчивании наоборот, внешний толкатель ближе подойдет к зубьям кольца. И наоборот при вывинчивании этого винта внутренний толкатель (40) подается вправо, возьмет на себя функцию прижима тормозных дисков и в конечном итоге отключает вибратор.

Справа вращением винта (42) обеспечивается включение или отключение храпового воздействия. При вывинчивании этого винта внутренний толкатель (40) будет перемещаться влево (под действием торцовой пружины, действующей на внешний толкатель) и он в конечном итоге возьмет на себя функцию сжатия тормозных дисков вне зависимости от внешнего толкателя (47), который в этом случае отходит от скоса (48) и отключает храповик воздействия. В исходном же положении храповик будет действовать, так как вся нагрузка ляжет на внешний толкатель (37).

Так обеспечено включение и выключение вибратора и храповика.

На корпусе тормозной муфты закреплен телескопический рычаг. Он имеет трубку 50, в которую вставлен стержень 51 с насадным съемным стыковочным элементом 52, например, рукояткой. На трубке в ее резьбовое отверстие ввинчен винт 53, торец которого помещен в продольный паз 54, выполненный на стержне, служащие для фиксации стыковочных элементов на телескопе. Для этого же служит и другой винт 55, фиксирующий стыковочный элемент на торце этого рычага. Поперечины 56 на вертикальной и горизонтальной рамах съемные - имеют опорный палец 57 и палец гайку 58.

Укосина имеет два стопорных винта 59, ввинчивающиеся в отверстие 60.

Работает тренажер следующим образом. Упражнения возможны в позе стоя, сидя или лежа с задействованием рук и ног тренирующегося и с использованием различных по форме стыковочных элементов (см. фиг.16, 17). Подготовка к работе состоит из наладки опоры (сиденья или лежака) и закрепления в нужном месте нагружателей, что определяется характером предстоящей тренировки и соответствующими приспособлениями.

Тренажер обеспечивает все базовые упражнения, используемые в атлетической гимнастике: сгибание и разгибание рук и ног, отжимание от груди, различные тяги руками с прямым туловищем и со сгибаниями его в различных звеньях (см. фиг.15, 16, 17). При этом возможны одновременные и попеременные движения руками или ногами в условиях регулирования нагрузки; с нагрузкой либо в обе, либо в одну стороны движения (с включением храповика); с использованием вибрации или без нее (с включением вибратора).

Установка нагружателей очевидна из иллюстраций и описания, а включение храповика, вибратора и их включение с регулировкой нагрузки через поджатие торцовых пружин тоже дано в описании статики и динамики соответствующих механизмов. Добавим только, что для устранения шумовых помех, особенно при вибрации, внутрь корпуса тормозной муфты заливают тормозную жидкость, для сохранности которой в ее корпусе предусмотрены стыковочные прокладки и сальники.

Для обеспечении храпового воздействия в избранную сторону, тормозную муфту проворачивают относительно исходного направления на 180^о, для чего отстопоривают и вновь застопоривают дисковое основание 18 муфты винтом-пальцем 20 (см. фиг.4, 5). Пользуясь винтами 53 можно либо удерживать стабильность направления стыковочных элементов (рукояток и пр.), либо дать им свободу (вывинтить винт), и тогда звенья конечностей могут перемещаться не стабильно, а в вариативном плане, т.е. рука, например, может сгибаться и одновременно поворачиваться кистью. Вместе с тем, длина рычага может устанавливаться по росту занимающегося, а в процессе перемещения конечности изменяться по закону движения.

Предложенный тренажер найдет широкое применение в подготовке атлетов-культуристов не только в приспособленных для этого спортивных залах, но и в домашних условиях. Устройство пригодно как для взрослых, так и для детей, легко и бесшумно, способно заменить собой комплекс тренажеров, состоящий примерно из 20 единиц.

Использование: для атлетической гимнастики. Сущность: на опоре тренажера закреплены гимнастическая стенка и съемный лежак. На стойках стенки шарнирно установлены с возможностью перестановки по высоте тормозные муфты, соединенные с телескопическими рукоятками. На валу муфты размещены ведомые и ведущие тормозные диски, подпружиненные пружинами. С торцов вала выполнены диаметрально расположенные продольные прорези. В прорезях вала с возможностью контакта с крайними дисками установлены толкатели. Торцевые пружины упираются в толкатели. На обращенной к толкателю поверхности одного из крайних дисков выполнены радиальный скошенный выступ и ограничитель . А контактирующие поверхности противоположных толкателя и диска выполнены зубчатыми для создания вибрации в процессе тренировки. 2 з.п.ф-лы, 23 ил.

1. ТРЕНАЖЕР, содержащий установленную на опоре гимнастическую стенку с перекладиной, съемный лежак и две телескопические рукоятки, соединенные с тормозными муфтами, установленными на стойках стенки шарнирно и с возможностью перестановки по высоте, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки, каждая тормозная муфта выполнена в виде размещенного в корпусе муфты вала с установленными на нем с возможностью перемещения ведомыми и ведущими дисками и толкателями, расположенными на концевых участках вала, при этом на концевых участках вала выполнены осевые глухие отверстия для размещения в них пружин, а на его торцах выполнены диаметрально расположенные продольные прорези, причем толкатели установлены в прорезях вала с возможностью контакта с крайними дисками, пружины упираются в толкатели, а корпус муфты заполнен тормозной жидкостью. 2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что один из крайних дисков имеет на обращенной к толкателю поверхности радиальный скошенный выступ и ограничитель, а контактирующие поверхности противоположных толкателя и диска выполнены зубчатыми для обеспечения вибрации в процессе тренировки. 3.Тренажер по п.1, отличающийся тем, что съемный лежак выполнен составным по длине из шарнирно соединенных сиденья и спинки, имеющих П-образную стойку для фиксации лежака на опоре.