МАЛОГАБАРИТНЫЙ ТРЕНАЖЕР Российский патент 1997 года по МПК A63B22/00 A63B23/00 A63B21/00 

Изобретение относится к спорту, в частности к спортивным тренажерам для физической подготовки населения в физкультурно-оздоровительных комбинатах, центрах здоровья и домашних условиях.

Из уровня техники известно изобретение аналогичного назначения (SU, а.с. N 1657209, А 63 В 22/00, 1991), содержащее прямоугольный каркас рамной конструкции, включающее стойки, установленные посредством опор по углам прямоугольного контура, каждые две из которых, расположенные по противолежащим сторонам последнего, в верхней части соединены между собой дугообразными элементами, а стойки каждой пары, расположенные по одной из сторон прямоугольного контура, соединяющей его противоположные стороны со стойками, соединенными между собой дугообразными элементами, в верхней части соединены поперечиной, опоры для ног, беговую дорожку, рычаг, соединенный с нагрузочным узлом, каретку, установленную в направляющих посредством роликов, и смонтированное на ней сиденье.

Недостатком известного из уровня техники изобретения является сложность конструкции и низкая эффективность тренировки.

Технический результат изобретения, содержащего прямоугольный каркас рамной конструкции, включающий стойки, установленные посредством опор по углам прямоугольного контура, каждые две из которых, расположенные по противолежащим сторонам последнего, в верхней части соединены между собой дугообразными элементами, а стойки каждой пары, расположенные по одной из сторон прямоугольного контура, соединяющей его противоположные стороны со стойками, соединенными между собой дугообразными элементами, в верхней части соединены с поперечиной, опоры для ног, беговую дорожку, рычаг, соединенный с нагрузочным узлом, каретку, установленную в направляющих посредством роликов, и смонтированное на ней сиденье, достигается за счет того, что он имеет основание, выполненное в виде кольца, расположенного в центре прямоугольного контура, соединенного со стойками посредством стяжек, расположенных по диагоналям прямоугольного контура, диск, установленный в кольце основания с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, вторую поперечину, смонтированную под первой в зоне основания, прямоугольные подрамники для размещения направляющих каретки и беговой дорожки, при этом стойки в плоскости дугообразных элементов снабжены подшипниковыми узлами и выполнены с отверстиями, расположенными противоположно одно относительно другого в зоне дугообразных элементов и в зоне основания, причем подрамники установлены в проемах между стойками, соединенными дугообразными элементами, и смонтированы в подшипниковых узлах стоек с возможностью поворота в направлении к основанию для их горизонтальной установки, при этом нагрузочный узел и опоры для ног закреплены на нижней поперечине, а рычаг на верхней и соединен с нагрузочным узлом в своей средней части посредством торса, имеющего возможность изменения своей длины, причем при горизонтальной установке подрамников в основании центры прямоугольных контуров, образованных беговой дорожкой и направляющими каретки, совпадают с центром образованного кольцом основания.

Центральная часть дугообразных элементов представляет собой опоры для рук пользователя при выполнении упражнений на вращающемся диске.

Кроме того, прямоугольной формы подрамники снабжены подпружиненными стопорами для фиксации подрамника в вертикальном положении за счет ввода стопора в по крайней мере одно отверстие в одной из стоек, между которыми данный подрамник расположен, а продольный элемент подрамника, противоположный связанному с подшипниковыми узлами, выполнен с дугообразной ручкой, закрепленной перпендикулярно плоскости подрамника для его упора в основание при горизонтальном положении.

При этом направляющие каретки в подрамнике смонтированы с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно поперечины подрамника, расположенной в зоне нагрузочного узла, и фиксации, при этом сиденье выполнено с возможностью регулирования своего горизонтального положения относительно угла наклона направляющих.

Сиденье связано с первой осью роликов двухосной каретки с возможностью вращения, а со второй осью через серьгу, выполненную с упорами.

Нагрузочный узел тренажера представляет собой вертикально закрепленный на нижней поперечине каркаса цилиндр, внутри которого расположен подпружиненный полый шток, внутри которого протянут подпружиненный трос, выведенный наружу через закрепленный на штоке регулируемый цанговый механизм, при этом жесткость пружины штока меньше жесткости пружины цилиндра.

Тренажер дополнительно оснащен кареточным узлом с регулируемой нагрузкой вращения педалей, смонтированным на нагрузочном узле. При этом кареточный узел может быть установлен съемно и опоры для стоек выполнены в виде вакуум-присосок.

Вращающийся диск может быть установлен в кольце основания съемно.

На верхней поперечине каркаса смонтирован направляющий ролик для размещения троса для соединяющего рычага с нагрузочным узлом.

На фиг. 1 изображен общий вид малогабаритного тренажера (направляющие с кареткой не показаны, беговая дорожка показана условно); на фиг. 2 общий вид каркаса рамной конструкции; на фиг. 3 вид А по фиг. 1; на фиг. 4 - горизонтальное положение подрамника с беговой дорожкой; на фиг. 5 узел 1 на фиг. 3, увеличено; на фиг. 6 узел 2 на фиг. 3, увеличено; на фиг. 7 вид Б по фиг. 1; на фиг. 8 каретка с сиденьем; на фиг. 9 сечение А-А по фиг. 8; на фиг. 10 угловое положение направляющих и каретки с сиденьем для выполнения упражнения на велосипеде; на фиг. 11 вид В по фиг. 3 с продольным разрезом нагрузочного узла; на фиг. 12 вид Г по фиг. 11.

Малогабаритный тренажер (фиг.1, 2) содержит прямоугольный каркас рамной конструкции, включающий стойки 1, установленные посредством опор 14, которые выполнены в виде подпятников, или вакуум-присосок по углам прямоугольного контура (на чертеже не показан), каждые две из которых, расположенные по противолежащим сторонам последнего, в их верхней части соединены между собой дугообразными элементами 2, центральная часть которых представляет собой поручень 3.

Стойки 1 каждой пары, расположенные по одной из сторон прямоугольного контура, соединяющей его противоположные стороны со стойками, соединенными между собой дугообразными элементами 2 в своей верхней части и в нижней поперечинами 6, 7. На поперечине 6 установлены упоры 13 для ног и нагрузочный узел 12, соединенный посредством троса 11 рычагом 36, а на поперечине 7 установлены упоры 8 для размещения рычага 36.

В примере по фиг. 2 упоры представляют собой установленные под заданным углом (30-60^o) жестко или с возможностью регулирования угла наклона пластины, в общем случае упоры могут быть выполнены в виде скобы (не показана) с горизонтальным участком, параллельным поперечине 6. В этом случае пользователь сам может определять угол наклона ступни и удобное положение ног.

Тренажер также имеет основание, выполненное в виде кольца 4 расположенного в центре прямоугольного контура, соединенных со стойками 1 посредством стяжек 5, расположенных по диагоналям с возможностью вращения горизонтальной плоскости контура, в кольце 4 установлен диск 43.

На нагрузочном узле 12 съемно или жестко крепится кареточный узел 15 со средством изменения нагрузки педалирования, представляющий собой известную конструкцию, используемую в велотренажерах или велоэргонометрах. На фиг. 11, 12 показан пример съемного закрепления узла 15 в направляющей 16 типа "ласточкиного хвоста".

На стойках 1 в плоскости дугообразных элементов 2 установлены бобышки 17, являющиеся подшипниковыми узлами, в частности подшипниками скольжения, и верхние бобышки 18 с отверстиями для подпружиненных стопоров 19.

В указанных подшипниковых узлах 17 в пространстве между стойками 1 смонтированы одинаковые по конструкции подрамники (фиг. 3, 7). Каждый подрамник содержит нижний продольный элемент 20, устанавливаемый концами в указанные подшипники скольжения (фиг. 6), верхний продольный элемент 21, несущий на своих концах подпружиненные стопоры 19, подвижный подпружиненный элемент 22, который входит в отверстие бобышки 18 при вертикальном положении подрамника (фиг. 5), и поперечные элементы 23. связывающие продольные элементы 20 и 21 между собой. При оттягивании пользователем стопорных фиксаторов 19, выполненных с внешней рифленной поверхностью, удобной для пользования, стопоры выходят из бобышек 18 (фиг.5). В этом случае возможно перевести подрамник в горизонтальное положение. Для удержания подрамника в этом положении предусмотрена скобообразная (дугообразная) ручка 24 (фиг. 1, 4) высота которой равна высоте расположения подшипниковых узлов, а длина расстоянию между стяжками 5 в том месте, в котором ручка упирается в стяжки 5. Таким образом обеспечивается горизонтальное положение подрамника и фиксация его от смещений под действием силовых нагрузок во время выполнения упражнений пользователем.

Пространство между продольными и поперечными элементами одного из подрамников предназначено для монтажа беговой дорожки 25 (фиг.3) традиционного исполнения, например в виде роликов или гибкой бесконечной ленты. При этом геометрический центр рабочего прямоугольника подрамника расположен в центре или близко к центру кольца. В пространстве второго подрамника (фиг. 7-10) установлены направляющие 26, на которых смонтирована каретка 27 с роликами 28 и сиденьем 29 для пользователя. Направляющие 26 с одной своей стороны связаны шарниром 30 с одним поперечным элементом 23, а другим концом лежат на втором поперечном элементе 23. Между собой направляющие 26 связаны опорной скобой 31, установленной поворотно и размещаемой при горизонтальном положении направляющих между последними, как это показано на фиг. 7, а при подъеме направляющих 26 скобу 30 поворачивают с упором в элемент 23. В последнем случае направляющие 26 закрепляются в наклонном положении (фиг. 10).

Каретка 27 представляет собой двухосную тележку, каждая ось 32 которой связана с опорой 32 для ролика 34. Опора 33 выполняется по типу роликовых опор, применяемых для кресел, мебели и т.д. и представляет собой элемент с гнездом с внутренней цилиндрической выемкой, длина окружности которой меньше длины окружности ролика 34. В этом случае ролик 34 устанавливается в опоре 33 свободно, имеет выступающую часть (фиг. 8, 10) и не выпадает из гнезда. Профиль направляющих как вариант исполнения может быть таким, как показан на фиг. 9. В этом случае каретка не может выпасть из направляющих, когда подрамник с этим снарядом находится в вертикальном положении между стойками 1.

Сиденье 29 связано с первой осью 32 поворотно, а со второй осью тележки
через серьгу 35. Если направляющие 26 располагаются горизонтально, то для сохранения горизонтального положения сиденья серьгу 35 укладывают так, как это показано на фиг. 8. Для сохранения горизонтального положения сиденья 29 при наклонном положении направляющих необходимо серьгу 35 с шарнирно связанным с ней роликом 28 развернуть в противоположном направлении до упора 35 серьги в ролик 28 (фиг. 10). При горизонтальном положении направляющих 21 пользователь может имитировать гребные движения с оттяжкой от нагрузочного узла 12, а наклонное положение направляющих 26 соответствует положению пользователя при имитации езды на велосипеде: сиденье расположено на более высоком уровне, чем педальный узел 15. При этом пользователь может опираться руками как на ручки 24, так и на поручни 3.

На упорах 8 верхней поперечины 7 свободно уложен рычаг 36, центральная часть которого связана с одним концом троса 11, другой конец которого, пропущенный через направляющий ролик 10, связан с нагрузочным узлом 12 (фиг. 11). Нагрузочный узел представляет собой цилиндр 37 с полым штоком 38, пружиной 39 нагруженным относительно цилиндра 37. Трос 11 пропущен внутрь полого штока 38 и нагружен пружиной 40, жесткость которой меньше жесткости пружины 39 (жесткость пружин подбирается из условия малой нагрузки для женщин и повышенной нагрузки для мужчин). На штоке 38 закреплен известной конструкции цанговый механизм 41, губки 42 которого позволяют зажимать трос 11 или освобождать его. При освобождении троса 11 нагрузка на рычаге 36 определяется жесткостью пружины 40, а при зажатом тросе 11 нагрузка определяется жесткостью пружины 39. Данный режим соответствует перемещению троса 11, равному его величине внутри цилиндра. При больших выходах троса 11 и при его освобождении от зажима механизмом 41 сначала выбирается трос 11 из полого штока 38 (первая нагрузка), затем при полном выборе троса 11 шток 38 выходит из цилиндра 37 (вторая нагрузка, большая первой). Это третий комбинированный режим.

Кольцо 4 предназначено для установки вращающегося диска 43 типа выпускаемой промышленностью "Грации" для совершения вращательных движений корпусом. Диск может быть закреплен или установлен съемно.

Особенностью малогабаритного тренажера является то, что пользователь всегда находится в зоне геометрического центра основания, т.е. в зоне устойчивого равновесия системы "пользователь тренажер".

Малогабаритный тренажер эксплуатируется следующим образом.

1. Подрамники находятся в вертикальном положении между стойками. Пользователь может стать на вращающийся диск 43 и совершать вращательные движения корпусом, можно держаться за поручни 3 или за ручки 24. Находясь на диске 43 или выйдя с диска 43, пользователь может снять рычаг 38 с опоры 8, установить требуемую нагрузку в нагрузочном узле 12 простым поворотом корпуса цангового механизма 41 и вытягивать трос для нагрузки рук, мышц спины, поясницы и т.д. Диск 43 может быть извлечен из кольца 4, а на его место может быть установлен любой другой снаряд подобного типа или иного типа.

2. Для имитации бега или ходьбы необходимо оттянуть подпружиненные стопоры 19 и опустить подрамник с беговой дорожкой 25 на основание 4 так, чтобы ручка 24 попала в пространство между стяжками 5. При беге на месте можно держаться за поручни 3.

3. Для имитации гребли или близких к гребным движений необходимо опустить другой подрамник на место первого (первый при этом должен быть поднят) аналогично ранее описанному способу. Пользователь усаживается на сиденье, упираясь ногами в упоры 13. Нагрузка может быть обеспечена при работе с рычагом 36 или пользователь, опираясь руками на ручку 24 подрамника беговой дорожки или поручни 3, совершает просто возвратно-поступательные перемещения по направляющим.

4. Для имитации езды на велосипеде пользователь поднимает направляющие, разворачивает опорную скобу 30 с упором на поперечный элемент 23 и разворачивает серьгу 35 тележки 29 каретки 27. Тренажер готов к эксплуатации. Пользователь усаживается на горизонтальное сиденье, ставит ноги на педали педального узла и выполняет упражнение в удобном для него темпе.

Предложенный тренажер малогабаритной конструкции составлен из трубчатого профиля с использованием отработанных промышленностью стандартных элементов и узлов спортивных тренажеров и не требует специальных технологий.

Изобретение позволяет создать малогабаритный тренажер, который можно разместить в стесненных условиях, например в офисе, на борту самолета, в поездах дальнего следования и т.д.

Малогабаритный тренажер содержит: прямоугольный каркас со стойками, которые установлены по углам прямоугольного контура, дугообразные элементы, две поперечины, которые установлены одна над другой, опоры для ног, беговую дорожку, рычаг, соединенный с нагрузочным узлом, каретку с роликами, установленную в направляющих, сиденье, смонтированное на каретке, основание в виде кольца, соединенного со стойками посредством стяжек, диск, установленный в кольце с возможностью вращения, прямоугольные подрамники. Стойки снабжены подшипниковыми узлами в плоскости дугообразных элементов. Дугообразные элементы соединяют в верхней части каждые две пары стоек, расположенных по противолежащим сторонам прямоугольного контура. Стойки соединены между собой поперечинами и дугообразными элементами. Подрамники установлены в проемах между стойками, соединенными дугообразными элементами, и смонтированы в подшипниковых узлах стоек. Нагрузочный узел и опоры для ног закреплены на нижней поперечине, а рычаг - на верхней. Рычаг соединен с нагрузочным узлом в его средней части посредством троса, который имеет возможность изменения своей длины. 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Малогабаритный тренажер, содержащий прямоугольный каркас рамной конструкции, включающий стойки, установленные посредством опор по углам прямоугольного контура, каждые две из которых, расположенные по противолежащим сторонам последнего, в их верхней части, соединены между собой дугообразными элементами, а стойки каждой пары, расположенные по одной из сторон прямоугольного контура, соединяющей его противоположные стороны со стойками, соединенными между собой дугообразными элементами, в своей верхней части соединены поперечиной, опоры для ног, беговую дорожку, рычаг, соединенный с нагрузочным узлом, каретку, установленную в направляющих посредством роликов, и смонтированное на ней сиденье, отличающийся тем, что он имеет основание, выполненное в виде кольца, расположенного в центре прямоугольного контура, соединенного со стойками посредством стяжек, расположенных по диагоналям прямоугольного контура, диск, установленный в кольце основания с возможностью вращения в горизонтальной плоскости, вторую поперечину, смонтированную под первой в зоне основания, прямоугольные подрамники для размещения направляющих каретки и беговой дорожки, при этом стойки в плоскости дугообразных элементов снабжены подшипниковыми узлами и выполнены с отверстиями, расположенными противоположно одно относительно другого в зоне дугообразных элементов и в зоне основания, причем подрамники установлены в проемах между стойками, соединенными дугообразными элементами и смонтированы в подшипниковых узлах стоек с возможностью поворота в направлении к основанию для их горизонтальной установки, при этом нагрузочный узел и опоры для ног закреплены на нижней поперечине, а рычаг на верхней и соединен с нагрузочным узлом в своей средней части посредством троса, имеющего возможность изменения своей длины, причем при горизонтальной установке подрамников на основании, центры прямоугольных контуров, образованных беговой дорожкой и направляющими каретки, совпадают с центром контура, образованного кольцом основания. 2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что центральная часть дугообразных элементов представляет собой опоры для рук пользователя при выполнении упражнений на вращающемся диске. 3. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что прямоугольные подрамники снабжены подпружиненными стопорами для фиксации подрамников в вертикальном положении за счет ввода стопора в по крайней мере одно отверстие в одной из стоек, между которыми данный подрамник расположен, а продольный элемент подрамника, противоположный продольному элементу, связанному с подшипниковыми узлами, выполнен с дугообразной ручкой, закрепленной перпендикулярно плоскости подрамника, для его упора на основание при горизонтальном положении подрамника. 4. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что направляющие каретки в подрамнике смонтированы с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно поперечины подрамника, расположенной в зоне нагрузочного узла и фиксации, при этом сиденье выполнено с возможностью сохранения своего горизонтального положения при изменении угла наклона направляющих каретки. 5. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что сиденье связано с первой осью роликов двухосной каретки с возможностью вращения, а с второй осью через серьгу, выполненную с упорами. 6. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что нагрузочный узел представляет собой вертикально закрепленный на нижней поперечине каркаса цилиндр, внутри которого расположен подпружиненный полый шток, внутри которого протянут подпружиненный трос, выведенный наружу через закрепленный на штоке регулируемый цанговый механизм, при этом жесткость пружины штока меньше жесткости пружины цилиндра. 7. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно оснащен кареточным узлом с регулируемой нагрузкой вращения педалей, смонтированным на нагрузочным узле. 8. Тренажер по пп.1 и 7, отличающийся тем, что кареточный узел установлен съемно. 9. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что опоры для стоек выполнены в виде вакуум-присосок. 10. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что вращающийся диск установлен в кольце основания съемно. 11. Тренажер по пп.1 6, отличающийся тем, что на верхней поперечине каркаса смонтирован направляющий ролик для размещения троса, соединяющий рычаг с нагрузочным узлом.