МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЛИПТИЧЕСКИЙ ТРЕНАЖЕР Российский патент 2014 года по МПК A63B22/04 

Изобретение относится к области спорта и медицины, а именно к тренировочным устройствам, в частности к кардиотренажерам.

Известен эллиптический тренажер, содержащий подвижные ступени, двигающиеся по замкнутой кривой. Тренажер содержит кривошипный механизм, установленный на основании и связывающий шатуны, на которых закреплены ступени. Противоположные кривошипному механизму концы шатунов снабжены роликами и возвратно-поступательно двигаются по горизонтальным или наклонным направляющим или концы шатунов подвешены и совершают качательное движение по дуге, радиусом которой является длина подвеса, при вращении кривошипного механизма. Ступени при этом движутся по замкнутой кривой, приближенной к эллипсу. Патент US 5242343 от 30.09.92. Тренажер имитирует движение ногами, похожее на движение при занятиях на беговой дорожке и велотренажере одновременно. Стопы пользователя, занимающегося на этом тренажере расположены параллельно плоскости замкнутой кривой, по которой движутся ступени. Тренажер имитирует прямохождение и создает эффективную нагрузку на передние и задние мышцы ног, но практически не нагружает внутренние и внешние мышцы ног, которые могут быть нагружены при ходьбе или беге боком и еще лучше при ходьбе или беге приставными шагами. Ступени тренажера расположены продольно и имеют размеры, необходимые для удобной постановки стопы продольно тренажеру. Длина ступеней с запасом превышает длину стопы взрослого человека, а поперечный размер с запасом превышает ширину стопы взрослого человека. Длина стопы взрослого мужчины достигает 33 сантиметров, что соответствует 50 размеру обуви по европейской размерной линейке. Ширина стопы человека примерно равна 0,3-0,4 длины стопы и достигает 10-12 см. Ступени эллиптических тренажеров, используемых в настоящее время, имеют длину в пределах 35-45 см и ширину 15-20 см. Минимальная длина стопы взрослой женщины примерно равна 21-22 см, что соответствует 35 размеру обуви по европейской размерной линейке. То есть даже миниатюрная женщина с минимальным размером стопы не может удобно и безопасно поставить стопы поперек ступени тренажера и выполнить упражнение ходьбу боком, нагружающее внутренние и внешние мышцы ног. Ступени эллиптического тренажера движутся в противофазе, а траектории движения ступеней идентичны и симметричны относительно условной вертикальной продольной плоскости, расположенной продольно посредине тренажера. Эта траектория имитирует прямохождение, не очень подходит для ходьбы боком и совсем не подходит для приставного шага, так как в этом случае ноги человека движутся с перехлестом на полную длину шага. А человек при выполнении ходьбы боком совершает перехлест ног примерно на 30-40% от длины шага, а при выполнении приставного шага приставляет стопу к стопе. Для приставного шага необходимо, чтобы траектории движения ступеней были разнесены по длине тренажера и не совпадали на длину шага тренажера плюс ширина двух ступеней с достаточным зазором между ступенями. Кроме этого ступени эллиптического тренажера разнесены на ширину, подходящую для правильной постановки стоп при прямохождении, примерно 25-30 см, а при выполнении приставного шага стопы человека движутся в одной плоскости. Таким образом, для того чтобы на эллиптическом тренажере было возможно удобно и безопасно выполнить упражнение, имитирующее ходьбу боком или приставной шаг, и получить эффективную нагрузку на внешние и внутренние мышцы ног, в конструкцию тренажера требуется внести следующие изменения:

1. Ступени должны иметь размер, поперечный плоскости движения, достаточный для того, чтобы человек мог поставить стопу поперек плоскости движения ступени.

2. Траектории движения ступеней должны быть разнесены по длине тренажера на длину шага тренажера плюс ширина двух ступеней с зазором между ними.

3. Ступени должны быть расположены таким образом, чтобы человек мог встать на ступени поперек тренажера и поставить стопы параллельно в одной плоскости.

С целью расширения возможностей эллиптического тренажера, путем создания более широкого диапазона нагрузок на мышцы ног, в частности добавления функций ходьба боком и приставной шаг для нагружения внутренних и внешних мышц ног, предлагается эллиптический тренажер, оснащенный ступенями, имеющими размер поперечный траектории движения, позволяющий поставить стопу пользователя поперек траектории движения ступеней, при этом ступени могут иметь увеличенную длину, позволяющую пользователю широко расставить ноги для движения приставным шагом, или же ступени обычного размера могут быть выполнены поворотными и перемещаемыми для достижения этого результата.

Таким образом, тренажер может быть выполнен в двух вариантах.

Вариант 1. Упрощенный. Эллиптический тренажер оснащен ступенями, поперечный размер которых превышает длину стопы взрослого человека, а длина превышает длину шага тренажера. В таком варианте на тренажере можно будет выполнять кроме обычного прямохождения ходьбу с выпадом на одну из ног, ходьбу боком и имитировать приставной шаг, но с выносом одной стопы вперед.

Вариант 2. Эллиптический тренажер оснащен ступенями, которые установлены с возможностью поворота и смещения по длине тренажера в разные стороны. В таком варианте на тренажере можно будет выполнять кроме обычного прямохождения ходьбу с выпадом на одну из ног, ходьбу боком, имитировать приставной шаг.

Чертежи: Вариант 1. Упрощенный. Вид сбоку - фигура 1, вид сверху - фигура 2.

Вариант 2. Вид сбоку - фигура 3, вид сверху - фигуры 4, 5, 6, 7, (на виде сверху не показаны направляющие для роликов и неподвижные рукоятки). Изобретение может быть реализовано на эллиптическом тренажере как с задним, так и с передним приводом, как с подвесными шатунами, так и оканчивающимися роликами, двигающимися по направляющим. Эллиптический тренажер с передним приводом, снабженный шатунами, оканчивающимися роликами, двигающимися по направляющим, является подходящим для реализации изобретения с наименьшими изменениями в конструкции. Поэтому для рассмотрения вариантов возможной реализации изобретения на чертежах выбран переднеприводной эллиптический тренажер.

Фигуры 1-2. Вариант 1. Переднеприводной эллиптический тренажер содержит корпус 4, в котором установлен кривошипный механизм 5, шарнирно связанный с шатунами 6, концы которых снабжены роликами 10, возвратно-поступательно двигающимися по направляющим 9. На стержнях шатунов 6 шарнирно установлены рычаги 7, на которых закреплены ступени 8, имеющие увеличенную ширину, позволяющую пользователю (пользователь изображен пунктирной линией) поставить стопу поперек ступени, и увеличенную длину, превышающую длину шага тренажера (шаг тренажера относительно каждой стопы показан пунктирными линиями на фигуре 2), позволяющую пользователю совершать движение, имитирующее приставной шаг с выносом стопы (траектории движения стоп показаны пунктирной линией на фигуре 1). Рычаги 7 шарнирно связаны с качающимися рычагами - рукоятками 3, установленными на стойке 2. Для поддержки пользователя во время выполнения упражнений ходьба боком или приставной шаг тренажер снабжен неподвижными рукоятками 1. Показано, что пользователь выполняет упражнение приставной шаг с выносом стопы. Очевидно, что при такой конструкции ступеней пользователь также сможет выполнить, в зависимости от постановки стоп, обычные эллиптические упражнения на прямохождение, ходьбу с выпадом на ту или иную ногу и ходьбу боком с перехлестом.

Фигуры 3-7. Вариант 2. Тренажер отличается от предыдущего варианта тем, что рычаги 7 имеют прямые направляющие участки, длина которых превышает шаг тренажера на ширину двух ступеней с обеспечением достаточного зазора между ними (шаг тренажера показан пунктирными линиями). На этих прямых направляющих участках рычагов 7 установлены с возможностью перемещения и закрепления в нужном месте каретки 11, на которых посредством фиксируемого шарнира 12 установлены ступени 8. Тело шарнира 12 прикреплено к ступени 8 и может поворачиваться и фиксироваться в обойме шарнира 12, размещенной в каретке 11. Фиксируемый шарнир 12 может быть выполнен цилиндрическим или шаровым. При выполнении шарнира 12 шаровым, помимо поворота ступеней 8 можно будет также регулировать наклон ступеней 8. На фигуре 5 изображены четыре основных положения: a, b, c, d, в которых могут быть зафиксированы ступени 8 относительно кареток 11 для выполнения различных упражнений.

Положения а-b: пользователь может выполнить прямохождение по эллиптической траектории с минимальным - а и увеличенным - b расстоянием между ступенями. При раздвижении и закреплении кареток 11 по противоположным концам прямых направляющих участков рычагов 7 пользователь может выполнить ходьбу с выпадом на левую или правую ногу в зависимости от того, левая или правая каретка 11 будет закреплена впереди.

Положение с: пользователь может выполнить упражнение, имитирующее приставной шаг с параллельной постановкой стоп в одной плоскости, фигуры 3-4.

Положение d: пользователь может выполнить боковой шаг с перехлестом стоп. При этом пользователь может сделать минимальный вынос стопы (показано минимальное расстояние h между стопами на фигуре 6), а также может увеличить вынос стопы (показано увеличенное расстояние h между стопами на фигуре 7) и таким образом получить иную нагрузку.

Многофункциональный эллиптический тренажер, оснащенный ступенями, имеющими увеличенный размер, поперечный траектории движения, позволяющий поставить стопу пользователя поперек траектории движения ступеней, при этом ступени могут иметь увеличенную длину, позволяющую пользователю широко расставить ноги для движения приставным шагом, или же ступени обычного размера могут быть выполнены поворотными и перемещаемыми для достижения этого результата. Позволяет пользователю помимо имитации прямохождения выполнять упражнения: ходьбу с выпадом, ходьбу боком с выносом стопы и приставной шаг, нагружающие внутренние и внешние мышцы ног. Технический результат заключается в возможности нагружения внутренних и внешних мышц ног. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Многофункциональный эллиптический тренажер, содержащий подвижные ступени, кинематически связанные с кривошипным механизмом, перемещаемые по замкнутой кривой, имеющие размеры, позволяющие пользователю разместить стопы параллельно траектории движения, отличающийся тем, что ступени имеют увеличенный размер, поперечный траектории движения, позволяющий разместить стопы пользователя поперек траектории движения, или выполнены поворотными для достижения этого результата.

2. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что ступени увеличенного поперечного размера имеют увеличенную длину, превышающую шаг тренажера.

3. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что поворотные ступени выполнены перемещаемыми по длине рычагов, на которых они закрепляются, на расстояние, превышающее длину шага тренажера.

4. Тренажер по п.1, отличающийся тем, что поворотные ступени установлены посредством фиксируемого шарового шарнира.