КОМБИНИРОВАННЫЙ КОМНАТНЫЙ ТРЕНАЖЕР Российский патент 1995 года по МПК A63B21/12 A63B23/00 

Изобретение относится к спорту и медицине, в частности к приспособлениям и тренажерам для развития мышц рук, ног, туловища, а также для лечебной гимнастики.

Известно устройство для тренировки мышц стопы и ног, содержащее наклонное основание для расположения спортсмена, на котором установлена стойка с дугообразными направляющими, между которыми закреплены поперечины. Спортсмен в положении лежа на спине наступает на эти поперечины и имитирует ходьбу по ним, стараясь заходить подальше назад и сгибаться. Так развивается гибкость спины и сила мышц ног (Юшкевич Т.П. и др. Тренажеры в спорте. М. ФИС, 1989, с.147, рис.136 или п. США N 3891207, 1975).

Недостаток этого устройства в его ограниченности: возможно лишь одно упражнение ходьба. Конечно, это хорошо, особенно в состоянии лежа на спине, но этого весьма недостаточно для разнообразного развития мышц всех звеньев тела человека, всего опорно-двигательного аппарата.

Известен гимнастический комплекс "Здоровье", содержащий приспособленную гимнастическую лестницу в виде рамы с перекладинами и откидной лежак с тележкой, на раме посредством трособлочной системы закреплены эспандеры с рукоятками для нагрузки мышц рук при перемещении их в различных направлениях (Шеложенко А. А. и др. Использование тренажеров в оздоровительных целях. Киев: Здоровье, 1984, с.13).

Недостаток этого устройства тоже в ограниченности упражнений. Хотя на нем можно выполнять упражнений значительно больше, чем на предыдущих аналогах, однако в нем не предусмотрены упражнения для ног за исключением простого лазания, нет средств для обеспечения нагрузки при сведении и разведении рук и ног, т.е. нет условий для развития приводящих и отводящих мышц таза и бедер, грудных мышц и мышц спины. К тому же, как и предыдущие тренажеры, для этого комплекса требуется определенная площадь, требуется пробивать стены здания, чтобы придать тренажеру устойчивость. Не всем это под силу.

В качестве прототипа принят комбинированный комнатный тренажер, содержащий П-образную вертикальную опору с кронштейном в верхней части, гимнастический мат, размещенный на раме, установленной на стойках опоры шарнирно с возможностью перестановки вдоль них, и два нагружателя с телескопическими рычагами, несущими набор сменных рукояток и узлы стыковки для установки рычагов на стойках опоры и рамы.

Недостаток прототипа в его сложности, дороговизне и громоздкости. В квартире он занимает много места, так как он неразборный. Не может перемещаться для высвобождения площади, так как прикреплен к стенке. В нем ограничены возможности для тренировочных вращательных движений и упражнений в висе и упоре. Он создает также высокие шумовые помехи. Отсутствие возможности перестановки и трансформирования в условиях небольшой квартиры снижает его ценность в использовании и эффективность в тренировке.

Задачей изобретения является повышение удобства пользования тренажером в квартире при упрощении конструкции и расширении ее возможностей.

Задача достигается тем, что в комбинированном тренажере рама и опора связана между собой посредством гибких тяг и подвижных шарниров, при этом вертикальная опора снабжена подпятниковым упором в виде прикрепленного к ней снизу торцового кронштейна и съемными минибрусьями, причем перекладина и минибрусья установлены на ней с возможностью изменения высоты, а гимнастический мат помещен на горизонтальной раме и поверх него расположена съемная фиксирующая подножка-сиденье, а телескопический рычаг каждого нагружателя имеет рукоятку с возможностью насадки на нее съемных захватных приспособлений, сам же нагружатель выполнен из двух подпружиненных друг к другу тормозных дисков, один из которых неподвижный скреплен со стыковочным узлом фиксации его на рамках опоры, а другой (подвижный) соединен посредством пропущенного через него вала с телескопическим рычагом, при этом нагружатель снабжен храповиком в виде шариков, помещенных между подвижным диском и шарнирно закрепленными на неподвижном диске радиально расположенными и подпружиненными по отношению к нему рычагами, а также вибратором в виде установленного на подпружиненном к подвижному диску кольца, расположенных по его окружности пальцев, упирающихся своими торцами в выполненные по той же окружности выемы. Съемные минибрусья выполнены в виде пары насаженных на боковые части вертикальной рамы, снабженных фиксирующими винтами обойм, к которым посредством фрикционных дисков присоединены стержни-рукоятки с возможностью изменения их угла установки и насадки на них опорных подлокотных площадок и постановки съемной подножки-сиденья.

На фиг. 1 дан общий вид квартирного тренажера; на фиг.2 то же, вид квартирного тренажера; на фиг. 2 то же, вид сбоку с различными вариантами установки нагружателя; на фиг.3 то же, вид спереди; на фиг.4 нагружатель, вид сверху с вырывом; на фиг.5 то же, вид сбоку; на фиг.6 то же, расчлененный по-детально; на фиг.7 средство регулировки нагружателя, вид снизу; на фиг. 8 разнонаправленный храповик: А вид снизу, Б вид сбоку; на фиг.9 узел крепления кистевых, локтевых упоров и подножки-сиденья: А вид сбоку (пунктиром показано одно из промежуточных положений); Б диск стопорного фрикциона, вид со стороны рабочей поверхности; В то же, вид сзади; Г то же, вид сверху; на фиг. 10 фрагмент основания тренажера и средства установки гимнастического мата: А общий вид, Б подвижный шарнир с фиксатором; на фиг. 11 механизм приведения тренажера в рабочее положение: А в рабочем положении, Б при складировании (трансформировании) у стенки; на фиг.12 съемная разновысокая перекладина: А вид спереди, Б вид сбоку, В вид сверху с разрывом; на фиг. 13 съемные элементы тренажера: А рукоятка, Б педаль, В упор бедра колена, Г шарообразная рукоятка, Д подножка-сиденье; на фиг.14 некоторые варианты упражнений без нагружателей; на фиг.15 то же, с нагружателями; на фиг. 16 варианты установки и фиксации нагружателей на вертикальных стойках и на раме гимнастического мата.

Тренажер содержит раму 1, несущую гимнастический мат 2 и установленную посредством подвижного шарнира 3 на вертикальной опоре 4, связанной гибкими тягами 5 с рамой. На стойках 6 вертикальной опоры установлены с возможностью перемещения вдоль них съемные перекладина-упор 7, нагружатели 8, кистевые упоры в виде стержней-рукояток 9 с локтевыми упорами в виде насадок с ручками 10, подножка-сиденье 11.

Основной элемент тренажера нагружатель, включающий узел крепления и фиксации 12, тормозной узел 13, разнонаправленный храповик 14 и вибратор 15. Узел крепления выполнен в виде разъемной обоймы 16 с затяжным винтом 17, чекой 18 и стопорным фрикционом 19. Обойма закреплена на корпусе 20 тормозного узла. Она имеет ложе 21 для обхвата стойки или боковых сторон рамы, фигурный паз 22 для обеспечения возможности проворота обоймы относительно стойки 6 посредством чеки 18, вставляемой в паз и в отверстия 23, выполненные на стойках 6, и рамы 1. Стопорный фрикцион 19 образован двумя ребристыми дисками 24, плоскости которых состыкованы между собой тем же винтом 17, а сами диски насажены на этот винт и прикреплены к стыкующимся частям разъемной обоймы.

Корпус 20 тормозного узла выполнен в виде перевернутой чаши, дно которой представляет собой неподвижный тормозной диск 25, с прилегающим к нему другим подвижным диском 26, закрепленным, например, шпонкой, пропущенной через фигурное отверстие 27 на валу 28. Вал закреплен на телескопическом рычаге, имеющем направляющую 29 и стержень 30 с рукояткой 31. Сверху стержня ввинчен винт 32, пропущенный через продольную прорезь 33. Между направляющей 29 и диском 25 насажен на вал 28 вибратор, состоящий из кольца 34 с пальцами 35, пропущенными через соответствующие отверстия 36, выполненные в диске 25 и упирающиеся своими торцами в выемы 37, выполненными на поверхности подвижного диска 26. Сверху кольцо поджато пружиной 38, упирающейся в гайку-маховик 39, навинченную на резьбовую часть 40 вала 29. Снизу подвижный диск 26 подпирается радиально установленными посредством шарниров 41 на краях чаши неподвижного 25 диска крыльями, выполненными в виде треугольных пластин 42, вершины которых прижаты пружиной 43, упирающейся в гайку 44. Эта пружина с обеих торцов имеет шайбы 45 и 46 (см. фиг.4-6). В секторном вырезе 47 в пластинах установлены разнонаправленные храповики 14, каждый из которых имеет шарнирно закрепленный на оси 48 переключатель, включающий корпус 49, имеющий снизу в хвостовой части нишу 50 с наклонным потолком 51. В этой нише помещен опорный шарик 52, сверху упирающийся в наклонный потолок, а снизу опирающийся на поверхность подвижного (ведущего) диска 26. Ось 48 переключателя закреплена торцом в секторном выступе 53 секторного выреза эксцентрически так, что приближена к его вершине и его вершине треугольной пластины 42 (на фиг.8 внизу указаны три уровня смещения по вертикали шарика 52). Оба нагружателя одинаково взаимозаменяемы.

Опорой для нагружателей являются рама 1 и опора 4, установленные в рабочем положении перпендикулярно друг к другу, а при транспортировке или складировании, например, у стенки горизонтально расположенная рама 1 заводится во внутрь вертикальной опоры. Шарнирная связь этих элементов показана на фиг. 10, а положения их на фиг.11. Для обеспечения их взаимосвязи использованы подвижные шарниры, каждый из которых имеет кольцо 54, охватывающее стойку 6, на проушине 55 кольца выполнено отверстие, в которое вставлена ось 56, закрепленная в боковой части рамы 1. С внешней стороны кольца в резьбовое отверстие ввинчен винт 57. На одну из коротких сторон рамы 1, выполненной в виде оси 58, насажен валик 59. По краям этой оси закреплены проушины 60 для фиксации концов гибких тяг 5, связанных другими концами с проушинами 61, расположенными в верхней части опоры. Для плотности прилегания обеих рам нижняя поперечина вертикальной опоры выполнена в виде пластины 62, как и прилегающие к валику боковые стороны рамы 63. При этом на подпятниковых упорах 64 вертикальной опоры 4 на дистальных их концах расположены опорные каблуки 65 и 66. Таким образом, нижние поверхности ушек, пластины 62 и каблуков выполнены в одной плоскости для плотного прилегания к полу и обеспечения устойчивости тренажера. В этой же плоскости находится и нижняя поверхность вала 59 и все поперечины 67 рамы 1. Верхняя поперечина 68 опоры 4 служит для ее жесткости и прочности.

К стойкам 6 опоры прикрепляют съемную перекладину-упор 7. Она имеет гриф 69 с изгибами по торцам (рукояткам) и два кронштейна 70, каждый из которых закреплен на П-образной обойме 71, накладываемой на стойку 6 или на боковую часть рамы 1 и фиксируемой посредством чеки 18, вставляемой в одно из отверстий 23 и отверстие 72, выполненное в обоих отверстиях П-образной обоймы 71. Эту перекладину устанавливают на стойках 6 на разной высоте или на боковых частях рамы 1 на разном удалении от ее торцов в качестве ножных и ручных упоров (см. фиг.12, а также 1, 2, 3, 11).

На стойках 6 устанавливают также минибрусья два кистевых упора 9 и локтевых упора 10. Для них использована аналогичная П-образная обойма 73, но имеющая разъем в виде ребристого фрикциона 74, аналогичного фрикциону 19, затяжной винт 75 которого пропускают через отверстие 23. Винт с одной стороны имеет закрепленные на нем подвижный диск 76 с ребрами и кистевой упор в виде стержня 9 с ограничителем 77, а с другой стороны зажимную гайку-рукоятку 78. Другой диск 79 фрикциона закреплен на щечке П-образной обоймы. Локтевой упор в минибрусьях образуют путем насадки на стержень кистевого упора 9, локтевого упора 10 с ручкой 80, для чего в его жесткой части имеется продольный канал 81 и вырез 82 для предотвращения проворота.

Минибрусья устанавливают на любой высоте стоек 6. Они служат также сиденьем, когда на стержни 9 укладывают подножку-сиденье 11, или упором для спины, когда это сиденье поднимают повыше и наклоняют под необходимым углом (см. фиг.3, 9, 13, 14, 15). Подножка-сиденье 11 используется также в качестве опоры для занимающегося в позе стоя. В этом и других случаях она способствует стабилизации и устойчивости тренажера, так как передает тяжесть тела его и спортсмена на раму и опору (см. фиг.1, 3, 13).

Для расширения диапазона упражнений нагружатели снабжены комплектом съемных элементов насадок на рукоятки 31 и виде педалей 33, упоров 84 для бедра, шарообразных 85 и других рукояток (см. фиг.13). Для удобства на раму 1 между ее обрамлением и на ее перемычки 68 укладывают мат 2, выполненный из куска поролона.

Пользуются тренажером следующим образом.

Отодвигают его от стенки и укладывают гимнастический мат 2. Для этого наклоняют раму 1 на себя и кладут ее на пол. При это валик 59 катится по полу, несколько приподнимает тренажер, а затем, упершись в стенку, подает его вперед, так что валик фиксируется стенкой. Рама 1 при этом ложится в ушки и плотно прижимает подпятниковые упоры (каблуки) 6 к полу. Кольца 64 при этом опускаются вниз до предела и для устойчивости завинчиваются винтами 57, которые фиксируют совместно с другими элементами вертикальную опору 4 и сам тренажер в целом. Гибкие тяги 5 при этом натягиваются и создают противовес всем известным элементам.

Трансформирование тренажера под стенку или в другое место производится в обратном порядке. Гибкие тяги 5 при этом свободно обвисают, а сиденье-подножку 11 укладывают на упоры 9 или 10 и она представляет собой импровизированный столик, скамью или полку, устанавливаемые на любой высоте, а весь тренажер может служить вешалкой для одежды.

На тренажер возложены упражнения для рук, ног, туловища и в позах стоя, сидя, лежа в висе и упоре. Перечень упражнений легко представить, ознакомившись с нагружателями 8 и их насадками 31, 83, 84, 85 (см. фиг.13), а также с перечнем некоторых упражнений, данных на фиг.14 и 15.

Нагрузка же задается нагружателями 8 и ими же регулируется. Даются вращательные движения либо по полукругу, либо по дуге, либо в одну сторону, либо с попеременным изменением направления.

При этом дается либо плавная нагрузка, либо нагрузка с вибрацией, та и другая могут быть установлены посредством храповика 14, либо поворотом переключателей 49 по часовой стрелке, либо против ее, либо в ту и другую сторону, т.е. одинаковые по величине.

Все это становится понятным при разборе работы нагружателя 8, его вибратора 15 и храповика 14. Каждый нагружатель работает при приложении к нему нагрузки вращения его телескопического рычага или перемещения его по дугам и прямым отрезкам разной величины (амплитудам движений).

При повороте рычага за рукоятку 31 с ним вращается стержень 30 и направляющая 29, а с ними и вал 28. Вместе с валом проворачивается ведущий (подвижный) диск 26, зажатый между неподвижным 25 диском и через шарики 52 треугольными пластинами 42, которые поджаты в свою очередь пружиной 43. В силу трения между дисками 25 и 26 происходит их сцепление, которое преодолевается занимающимся, и он испытывает его в виде нагрузки. В этом случае спортсмен будет испытывать одну и ту же нагрузку, как при поворотах или вращениях по часовой стрелке так и против. Эту нагрузку можно устанавливать и регулировать посредством поджатия или расслабления пружины 43 за счет вращения ее гайки 44 в ту или иную сторону. Однако в большинстве тренажеров нагрузка дается в одну сторону для создания напряжения мышц, а затем она снимается при движениях в обратную сторону для расслабления мышц. Это достигнуто в тренажере храповым механизмом 14. В указанном выше случае флажки (переключатели) 49 установлены в радиальном направлении. Если нагрузку надо создать при вращении по часовой стрелке, а при обратном ходе ее снять, то флажок устанавливают так, как показано на фиг.8-Б (поворачивают переключатель 49 по часовой стрелке на 90^о в положение, перевернув корпус нагружателя пластинами верху). Тогда шарик 52 выходит из нейтрального положения, которое он занимал в исходном положении, и не испытывает давления на себе треугольных пластин 42. Перемещаясь вместе с переключателем 49 в его нише 50 по дуге, он будет испытывать увеличивающееся давление, так как будет отодвигаться от центра вращения переключателя и попадать под нависающий потолок 51, в силу чего давление еще больше усилиться, особенно когда шарик откатится в хвост переключателя и упрется в торцовую стенку его ниши. Три таких промежуточных положения указаны на фиг.8. Таким образом, при повороте рукоятки 31 по часовой стрелке нагрузка будет устанавливаться на таком уровне, который можно задавать поджатием пружины 43 гайкой-рукояткой 44.

При движении рукоятки 31 в обратную сторону шарик 52 будет перекатываться к центру и займет такое положение, при котором нагрузка снимется и останется на незначительном уровне, достаточном для расслабления мышц.

Активную и пассивную нагрузку можно подаваться в режиме вибростимуляции мышц. Для этого пользуются гайкомаховиком 39, которую либо свинчивают с вала 28, либо навинчивают на него, усиливая или ослабляя (и отключая) вибрацию. При свинчивании маховика 39 он сжимает пружину 38 и подает кольцо 34 с пальцами 35 вниз в сторону подвижного 26 диска. Пальцы попадают в выемы 37 этого диска и, когда это случается, трение между дисками 25 и 26 ослабевает, а при выходе пальцев из выемов оно вновь увеличивается. Таким образом, и трение и нагрузка приобретают вибрационный характер, частота вибрации которого зависит при постоянных расстояниях между выемами 37 от быстроты вращения рукояток 31. Проворот кольца 34 предотвращается тем, что все пальцы 35 помещены в выполненные в неподвижном 25 диске отверстия 36. Для снятия вибрации или ее ослабления по амплитуде и жесткости гайку-маховик 39 навинчивают на вал 28, что расслабляет пружину 38 и снижает трение.

Таким образом, регулировка вибростимулов осуществляется той же гайкой-маховиком. Движения рукояток 31 или других захватных приспособлений можно осуществлять не только по дуговым траекториям, но и по прямой линии или по производным направлениям. Для этого расстопаривают стержень 30, вывинчивая винт 32 нагружателя.

Предложенный тренажер послужит хорошим средством управляемой нагрузки на организм занимающихся с воздействием практически на все суставы и звенья человеческого тела.

Тренажер может быть использован для тренировки и новичков и спортсменов различного класса, особенно атлетической гимнастики. Конечно же он может быть применен как в спортзалах и кабинетах реабилитации и лечебной гимнастики, так и в каждой кваpтиpе, так как он разборный, занимает мало места, особенно во в нерабочем положении, и даже может служить мебелью, вешалкой, столиком, скамейкой или полкой.

Использование: спортивные тренажеры. Сущность: тренажер включает шарнирно связанные между собой горизонтальную раму и вертикальную опору. На горизонтальной раме установлен гимнастический мат и подножка сиденье. На стойках вертикальной опоры размещены минибрусья, локтевые упоры и нагружатели с телескопическими рычагами и рукоятками. Каждый нагружатель выполнен в виде установленных на валу рычага и подпружиненных между собой вибратора, неподвижного тормозного диска, подвижного тормозного диска и храповика. Вибратор выполнен в виде кольца с пальцами по окружности для захода в отверстия и выемы, имеющиеся на неподвижном и подвижном дисках. Храповик включает пластинчатые элементы, установленные шарнирно и радиально на неподвижном диске, и шарики, размещенные между пластинчатыми элементами и подвижным диском. 16 ил.

КОМБИНИРОВАННЫЙ КОМНАТНЫЙ ТРЕНАЖЕР, содержащий П-образную вертикальную опору с кронштейном в верхней части, гимнастический мат, размещенный на раме, установленной на стойках опоры шарнирно с возможностью перестановки вдоль них, и два нагружателя с телескопическими рычагами, несущими набор сменных рукояток и узлы стыковки для установки рычагов на стойках опоры и раме, отличающийся тем, что он имеет съемную пару стержней-рукояток, локтевых упоров и сиденье, опора и рама связаны между собой гибкими тягами, а каждый нагружатель выполнен в виде последовательно установленных на валу рычага и подпружиненных между собой вибратора, неподвижного тормозного диска, закрепленного на узле стыковки рычага, подвижного тормозного диска и храповика, причем последний включает пластинчатые элементы, шарнирно установленные и радиально расположенные на неподвижном диске, и шарики, размещенные между пластинчатыми элементами и подвижным тормозным диском, а вибратор выполнен в виде кольца с пальцами по окружности и имеющихся на неподвижном и подвижном дисках соответственно отверстий и выемок для захода в них пальцев вибратора, при этом кронштейн опоры и стержни-рукоятки установлены с возможностью перестановки по высоте стоек опоры, причем стержни-рукоятки имеют возможность изменения угла наклона их относительно стоек опоры посредством фрикционных дисков и стыковочных обойм стоек, а локтевые упоры и сиденье размещены на стержнях-рукоятках съемно.