ВЕЛОТРЕНАЖЕР Российский патент 2004 года по МПК A63B69/16 A63B23/04 

Изобретение относится к комнатному спортивному инвентарю, в частности к устройствам для тренировки велосипедистов в любое время года.

Известен велотренажер, содержащий велосипед и смонтированные на раме и кинематически связанные между собой ролики для установки колес велосипеда и средство для регулирования величины нагрузки [1]. Для повышения удобства в пользовании средство для регулирования величины нагрузки содержит прижимной валик с эластичным покрытием и соленоид, соединенный посредством блока регулирования постоянного тока с программным устройством, причем один из роликов соединен с сердечником соленоида посредством шарнирно связанных между собой рычагов, а прижимной валик установлен на рычаге сердечника с возможностью взаимодействия с роликом.

Описанный велотренажер обладает рядом достоинств, при перемене режима тренировки тренировочный процесс не прерывается, а управление нагрузкой может вестись как самим спортсменом, так и тренером. Однако он обладает и рядом недостатков.

Конструкция стенда достаточно сложна и громоздка для того, чтобы использовать велосипед в несезонное время года в квартирных условиях в качестве велотренажера.

Известен также стенд для тренировки велосипедистов, который является комнатным тренировочным устройством [2]. Стенд содержит велосипед, основание с параллельными стойками, имеющими пластины с наклонными вырезами для размещения оси заднего колеса велосипеда, и установленный между стойками ролик для опоры колеса, причем ось ролика связана со стойками у одного конца через пружину, а у другого - через трос с регулятором его длины. Регулятор длины, выполнен в виде червячной пары с рукояткой на червяке. Регулятор длины троса является дозатором нагрузки.

Наряду с безусловными достоинствами, универсальностью и простотой конструкции описанный стенд для тренировки велосипедистов обладает и определенными недостатками. Так, для использования велосипедов различных типов и размеров в стойках крепления требуется выполнение соответствующих только им наклонных вырезов для установки оси заднего колеса велосипеда. Кроме того, для закрепления велосипеда требуется специальная удлиненная ось заднего колеса, что связано с разборкой и последующей сборкой ступицы заднего колеса велосипеда и специальные крепежные гайки для крепления в вырезах стоек. Это снижает универсальность описанного велотренажера и затрудняет его использование в домашних условиях, т.к. у разных велосипедов могут быть различными конструкции задних осей.

В качестве прототипа выбрано устройство для тренировки, содержащее велосипед, основание, элементы крепления оси ведущего колеса, выполненные в виде регулируемых по высоте телескопических стоек, оснащенных отверстием для крепления оси ведущего колеса велосипеда и нагружающее устройство [3].

Описанный тренажер не обеспечивает имитации перемещения велосипедиста по дорогам с различными покрытиями, а также по неровной дороге и не обладает достаточно универсальностью для использования в качестве тренажера различных моделей и типоразмеров велосипедов.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение является устранение описанных недостатков, а именно повышение универсальности путем использования в домашних условиях велосипедов любых типов и размеров без каких-либо доработок, а также расширение функциональных возможностей тренажера.

Указанная техническая задача достигается тем, что в известном велотренажере содержащем велосипед, основание, элементы крепления оси ведущего колеса велосипеда, выполненные в виде вертикальных, регулируемых по высоте телескопических стоек, оснащенных отверстием для крепления оси ведущего колеса велосипеда, нагружающее устройство, согласно изобретению, он имеет ролики, выполненные разного размера, установленные на основании и взаимодействующие с ведущим колесом велосипеда, вертикальные стойки выполнены цилиндрическими с возможностью упругого осевого перемещения и установлены в отверстии основания с возможностью жесткого крепления, при этом по меньшей мере один из роликов установлен на основании эксцентрично.

Поставленная задача решается также и тем, что ролики, взаимодействующие с ведущим колесом велосипеда, установлены в основании с возможностью взаимного перемещения относительно продольной оси основания, а нагружающее устройство выполнено в виде установленного между указанными роликами регулируемого упругого элемента, например, в виде пружин и механизма регулирования их натяжения.

Новым является то, что элементы крепления оси ведущего колеса выполнены в виде регулируемых по высоте вертикальных стоек, установленных в отверстии основания с возможностью жесткого крепления и оснащенных отверстием для крепления оси ведущего колеса велосипеда.

На фиг.1 изображен велотренажер, общий вид, на фиг.2 - вид сверху, на основание стенда, на фиг.3 - вид сбоку на основание, на фиг.4 - вид сзади на основание стенда, на фиг.5 - вид сбоку на основание в сборе с нагружающим устройством и устройством измерения параметров движения, на фиг.6 - вид сверху на основание стенда с роликами и устройство для изменения расстояния между роликами. На фиг.7 показана установка роликов с эксцентриситетом и когда ролики выполнены различного диаметра. На фиг.8 показана стойка, выполненная телескопическая и с возможностью упругого продольного перемещения. На фиг.9 показана стойка, выполненная с поперечиной с отверстием, обращенным к оси под ось и гайку. На фиг.10 показан увеличенный вид посадки поперечины на ось и гайку велосипеда.

Велотренажер состоит из основания 1 и велосипеда 2. На основании укреплены параллельные, регулируемые по высоте, вертикальные стойки 3 и 4, которые установлены в гнездах 5 основания 1.

В верхней части каждой стойки 3 и 4 выполнены горизонтальные отверстия 6 и 7, в которые монтируется ось 8 ведущего колеса 9 велосипеда 2 и укрепляется гайками 10 крепления оси 8.

Основание 1 снабжено двумя установленными поперек продольной оси основания роликами 11 и 12, оси которых жестко укреплены к основанию 1 при помощи гаек 13 и 14, но могут быть установлены с возможностью перемещения вдоль продольной оси основания 1 по продольным пазам 15 и 16. С роликами 11 и 12 находится в контакте заднее ведущее колесо 9 велосипеда 2. Нагружающее устройство выполнено в виде установленных между роликами 11 и 12 упругих элементов 17 и 18. Жесткость упругих элементов 17 и 18 может быть изменена путем предварительного нагружения пружин любым известным способом. Один из роликов 11 или 12 может быть снабжен тормозом 19, например, подпружиненной тормозной накладкой 20. На велотренажере может быть установлен измеритель скорости вращения 21 ведущего колеса 9 велосипеда 2 или иной известный велоэргометр. При этом он кинематически соединен с одним из роликов 11 или 12.

Кроме того, для имитации движения велосипеда 2 по дорогам с разным покрытием или различного профиля один или оба ролика 11 и 12 могут быть установлены на основании 1 эксцентрично, при этом оба ролика могут быть выполнены разного диаметра.

Большая универсальность и простота монтажа велотренажера достигается за счет установки в отверстиях стоек 3 и 4 поперечин 22 и 23. Вертикальные стойки 3 и 4 фиксируют в отверстиях 5 основания с помощью винта и гайки 24.

Устройство работает следующим образом. Велосипед 2 любой модели устанавливают на основании 1 с помощью вертикальных стоек 3 и 4, затем путем регулированием их высоты в гнездах 5 устанавливают ведущее колесо 9 в контакт с роликами 11 и 12. После этого известными методами, например, винтом и гайкой 24 жестко укрепляют стойки 3 и 4 в гнездах 5 и укрепляют ось 8 ведущего колеса 9 и зажимают гайками 10. При креплении вертикальных стоек 3 и 4 можно отрегулировать положение ведущего колеса 9 и натяг роликов 11 и 12, таким образом увеличив нагрузку тренируемого. Натяг роликов может быть изменен без изменения положения ведущего колеса 9 велосипеда, за счет перемещения роликов 11 и 12 вдоль оси основания 1 по пазам 15 и 16 навстречу друг другу путем изменения натяжения пружин 17 и 18 с помощью известных механизмов.

Любой из роликов 11 или 12 может быть снабжен тормозом 19 с подпружиненной тормозной накладкой 20. Изменение тормозного усилия производят например, нагруженном пружиной (не показана).

Для имитации движения велосипеда 10 на дорогах с различным дорожным покрытием (мелкий, средний, крупный гравий, щебенка, булыжная мостовая, грунтовая дорога с наличием кочек, выступающих корней деревьев и т.д) один или оба ролика 11 и 12 могут быть установлены на основании 1 эксцентрично. При этом, диаметр ролика и эксцентриситет определяют частоту следования "неровностей почвы". Например, при диаметре роликов около 100 мм и эксцентриситете 10-15, моделируется дорога в кочками высотой 20-30 мм и шагом кочек 300 мм. Если, ролики 11 и 12 выполнить разного диаметра, то эксцентриситет будет проявляться не на каждом обороте, а сложным образом суммироваться в зависимости от соотношения диаметра роликов и их эксцентриситета. При использовании эксцентричных роликов необходимо использовать стойки 3 и 4, выполненные с возможностью упругого перемещения в пределах эксценриситета, например, как изображено на фиг.8.

Для уточнения параметров тренировки на велотренажере может быть установлен измеритель скорости вращения 21 ведущего колеса 9 велосипеда 2 или иной известный велоэргометр. При этом его кинематически соединяют с одним из роликов 11 или 12.

Большая универсальности и простота монтажа велосипеде на тренажере достигается за счет установки в отверстиях стоек 3 и 4 поперечин 23 и 24 с выполненными в них отверстиями под ось 8 с гайкой 10 (фиг.10 ).

Для уменьшение шума труба основания 1 может быть заполнена звукопоглощающим материалом (не показан).

Предлагаемая конструкция стенда для тренировки велосипедистов в домашних условиях позволяет, используя велосипед любого типа, имитировать движение велосипеда в различных дорожных условиях, разнообразить занятия, делать их интереснее.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР №935119, А 63 В 69/16, опубликовано 15.06.82, бюллетень №22.

2. Авторское свидетельство СССР №1699477, А 63 В 69/16, опубликовано 23.12.1991, бюллетень №47.

3. Патент US №3352426, А 63 В 69/16, 1967.

Велотренажер содержит велосипед, основание, элементы крепления оси ведущего колеса, выполненные в виде вертикальных регулируемых по высоте телескопических стоек, оснащенных отверстием для крепления оси ведущего колеса, нагружающее устройство, ролики, выполненные разного размера, установленные на основании и взаимодействующие с ведущим колесом. Вертикальные стойки выполнены цилиндрическими с возможностью упругого осевого перемещения и установлены в отверстии основания с возможностью жесткого крепления, а по меньшей мере один из роликов установлен на основании эксцентрично. Данный тренажер обладает универсальностью. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Велотренажер, содержащий велосипед, основание, элементы крепления оси ведущего колеса велосипеда, выполненные в виде вертикальных регулируемых по высоте телескопических стоек, оснащенных отверстием для крепления оси ведущего колеса велосипеда, нагружающее устройство, отличающийся тем, что он имеет ролики, выполненные разного размера, установленные на основании и взаимодействующие с ведущим колесом велосипеда, вертикальные стойки выполнены цилиндрическими с возможностью упругого осевого перемещения и установлены в отверстии основания с возможностью жесткого крепления, при этом по меньшей мере один из роликов установлен на основании эксцентрично.2. Велотренажер по п.1, отличающийся тем, что ролики, взаимодействующие с ведущим колесом велосипеда, установлены в основании с возможностью взаимного перемещения относительно продольной оси основания, а нагружающее устройство выполнено в виде установленного между указанными роликами регулируемого упругого элемента, например, в виде пружин и механизма регулирования их натяжения.