Тренажерное устройство используемое: стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежней поверхности Российский патент 2018 года по МПК A63B22/00 

Изобретение предназначено для реабилитации нарушенных функций организма и трудоспособности людей с ограниченными физическими возможностями и относится к лыжному, саночному, бобслейному, коньколыжному, конькобежному, велосипедному спорту и может быть использовано для передвижения на ледяной, снежной, гравийной, асфальтовой, земляной дорожке, в качестве механизированных саней или устройства для передвижения на перечисленных выше дорожках, а также в качестве стационарного тренажера.

Известны горные велосипеды для передвижения на земляном, асфальтовом покрытии. Недостатком велосипедов является то, что использование их на льду и снежной дорожке неэффективно, так как может привести к травмам.

Известны снегоходы типа «Буранов», используемые на снегу, недостатком которых является то, что движение снегоходов осуществляется без использования мускулатуры пользователя.

Известны коньколыжи, содержащие скользящие поверхности, выполненные в виде сменных профилей, фрикционные накладки для отталкивания (см. патент RU 2370297). Недостатком является их неэффективность при передвижении по неровной, мягкой, бугристой поверхности и пересеченной местности.

Наиболее близким к изобретению являются устройство для передвижения по гравийной, земляной, ледяной и снежной поверхности. Недостатком является то, что они являются неэффективными для использования людьми с ограниченными возможностями (см. прототип патент RU №2619559).

Технической задачей является повышение эффективности изделия.

Технический результат достигается тем, что тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности содержит раму, редуктор с устройством, выполненным в виде седла, рулевое управление, регулируемые по высоте колеса, закрепленные на задней и передней подвесках, двухпедальный привод задней подвески колеса, выполненный в виде движителя, тормоза, средства скольжения и средства редуцирования скоростей, устройство для передвижения выполнено с возможностью использовать его как стационарный тренажер, или как механизированные зимние сани, или как устройство для передвижения на ледяном и снежном профиле дорожек с использованием движителя, при этом седельное устройство выполнено в виде механизма, позволяющего с удобствами имитировать переменную нагрузку, и возможностью реверсивного передвижения на корпусе редуктора, причем седельное устройство посредством кинематики взаимодействует с устройством, в совокупности с которым обеспечивается реверсивное движение седельного устройства в заданном направлении с желаемой регулируемой мускульной нагрузкой сидящего в седле пользователя посредством рук, взаимодействующего с рулем, и ног, взаимодействующего с упором на раме. Средство редуцирования скоростей тренажерного устройства выполнено в виде совокупного взаимодействия двухпедального привода с устройством редуцирования, выполненного в виде редуктора, позволяющего менять скорость на обеих консолях выходного вала с жестко закрепленными на нем приводными колесами, скорость вращения которых контролируется посредством показания компьютера; при этом на консолях передней оси и заднего вала колес шарнирно закреплены коньколыжные профили, содержащие с каждой стороны колеса на консолях выше упомянутых осей как минимум по одному закрепленному коньколыжному профилю, установленному с возможностью их замены и выполненному в виде полутавра, стойка которого закреплена на консолях вышеупомянутого вала и оси, а консольные полки полутавра выполнены в виде упругоэластичных поверхностей, нижние стороны, контактирующие с покровом, выполнены с малым коэффициентом трения скольжения, при этом консоли полок коньколыжного профиля, расположенные по разные стороны колеса, взаимодействуют между собой посредством кинематических связей, причем поверхность протектора колеса, взаимодействующего с поверхностью дорожки, армирована шипами, коньколыжные профиля оборудованы балансирующими устройствами и устройствами вывешивания колес, выполненными с возможностью исключить контакт протекторов колес с поверхностью дорожки; скользящие профили коньколыж снабжены балансирующими устройствами, выполненными в виде пружин с возможностью регулировать усилия натяжки и шарнирно взаимодействующие одном концом с осью, на котором установлен скользящий профиль, а другим концом - с консолями скользящих профилей, при этом обувь крепится на двухпедальном приводе любым из известных способов; устройства вывешивания колес, обеспечивающие исключить контакт колес с поверхностью дорожек, содержит стойки полутавров, выполненные в виде поршневых систем, поршни которых реверсивно управляются компьютерным устройством, устройством для перемещения или в виде талрепного устройства;

кинематические связи между коньколыжами, установленными на подвеске колес, выполнены как минимум из одной жесткой балки, шарнирно закрепленной на каждой консоли скользящего профиля коньколыжи; скользящие контактирующие поверхности сменных скользящих профилей выполнены из износостойкого материала; контактирующие скользящие поверхности сменных профилей выполнены различной длины и ширины с продольными канавками, расположенными по направлению движения, а их высота, ширина, расстояние между ними и геометрическое построение канавок выполнены в зависимости от температуры и состояния дорожки;

шипы на протекторах выполнены из прочного, твердого, износостойкого, не подверженного коррозии материала;

при использовании двухпедального привода используются одновременно руки и ноги, или только руки, или только ноги; пользователь может регулировать величину крутящего момента на консолях валов редуктора по показанию компьютера 5.

На фиг 1, показано устройство, общий вид. На фиг. 2 – то же вид по стрелке А на общий вид на фиг. 1. На фиг. 3 - сечение по Б-Б на фиг. 2. На фиг. 4, - вид по стрелке В на фиг. 2,. На фиг. 5 показана выноска 1, вывешивание колес посредством поршневой системы и, как вариант, - посредством талрепного механизма на фиг. 2. На фиг. 6 - вид по стрелке Д на фиг. 1. На фиг. 7 показано сечение по Г-Г на фиг 4.

Тренажерное устройство 1 содержит раму 2, на которой установлены: редуктор 3, на котором смонтировано седельное устройство 4, компьютер 5, упоры для ног 6, двуплечий упор 7 для взаимодействия с ручными рычагами 8, Т-образная втулка 9, выполненная с возможностью взаимодействия с регулируемым по высоте рулевым управлением 10. На консолях 11 вала 12 редуктора 3 посредством шлицов установлены колеса 13, а также посредством шарнирного соединения - коньколыжи 14, а также двухпедальный привод 15, выполненный в виде шатунов 16, шарнирно взаимодействующих одними концами с кривошипом 17, закрепленном на валу 12, а другими концами - с ручными рычагами 8. На противоположном конце руля 10 рулевого управления в вилке на оси закреплено колесо 13 (см. фиг. 6) Устройство, позволяющее имитировать переменные нагрузки на различные органы пользователя посредством механизма, выполнено в виде седельного устройства 4. Устройство, содержащее корпус 32, закрепленный на редукторе 3, выполнено с возможностью реверсивного перемещения с последующим закреплением посредством винтового механизма 33. На корпусе 32 закреплен ползун 18, выполненный с возможностью линейного реверсивного перемещения в горизонтальной плоскости (X) корпуса 32 и ограниченный с обеих сторон демпферами 19, выполненными с возможностью регулированного контроля жесткости винтами 34, причем ползун 18 содержит регулируемый по высоте (У) винт 20, на конце которого крепится седло 4 (см. фиг. 7). Коньколыжа 14 выполнена в вид полутавра 21 - стоек 22 и консольных полок, выполненных в виде упругоэластичных поверхностей 23, с возможностью отслеживать неровности дорожки и пересеченного рельефа местности, скользящие поверхности которых выполнены с малым коэффициентом трения скольжения. Для надежности и постоянного контакта с дорожкой и балансировки скользящих профилей 24 консольные полки полутавра 21 и оси 25 шарнирно соединены любым из известных способов упругими элементами, например пружинами 28, с возможностью регулировки усилия натяжения, производимого любым известным способом (см. фиг. 1, 2, 5). На шатунах 16 установлены регулируемые по длине устройства для ступней ног. На передней вилке рулевого управления 10, на консолях оси 26 колеса 13, шарнирно установлены коньколыжы 14 или, как летний вариант, только колесо 13, расположенное в вилке (см. фиг. 6). Механизм вывешивания колес 13, закрепленных на редукторе 3 и передней вилке, выполнен в виде стоек 22 полутавра 21, которые содержат цилиндр с проушинами 30, шарнирно закрепленный на консолях вала 12 и оси 26, и штока 31, который шарнирно закреплен на коньколыжах 23, в совокупности представляют собой устройство, управляемое посредством компьютерного устройства 5 (см. фиг. 5, 6). Кинематические связи между коньколыжами, установленными на подвеске колес, выполнены как минимум из одной жесткой балки 36 (см. фиг. 1, 5), шарнирно закрепленной на каждой консоли скользящего профиля коньколыжи 14 (см. фиг. 1, 5). Седельное устройство используется следующим образом. Пользователь садится, предварительно закрепив себя на удобно отрегулированном для него месте для сидения 4 посредством перемещения корпуса 32 по горизонтали, а винтом 20 по вертикали, ноги закрепляют на упоре 6, а руки на рулевом управлении. При этом пользователь совершает синхронное (реверсивное) подтягивание и отталкивание ногами и руками, обеспечивая тем самым реверсивное перемещение ползуна 18, а следовательно, и седла 4, предварительно отрегулировав демпфер 19 на желаемую нагрузку.

Тренировка пользователя, например колясочника, осуществляется путем вращения задних колес 13 руками, предварительно установив желаемый выходной момент на вале редуктора, используя показания компьютера 5, предварительно оторвав (выставив) от поверхности задние колеса 13 любым из известных способов. При имитации на изделии передвижения на велосипеде по земле, гравию, асфальту и тренировки мышечной системы проводится та же операция, указанная выше (вывешивание задних колес), с использованием двухпедального привада. Тренажерное устройство используется и как устойчивый трехколесный велосипед с использованием двухпедального привода, предварительно демонтировав коньколыжи и установив желаемую нагрузку на ноги, руки, с использованием компьютера 5.

Использование изделия на снегу и льду осуществляется на двух приводных колесах (движителях) сзади и одного закрепленного в вилке рулевого управления спереди с возможностью закрепления двух коньколыж на консолях передних и задних колес, обеспечивая тем самым устойчивость изделия при передвижении, при этом возможна замена переднего колеса в вилке зимой на коньколыжу. При использовании изделия как механизированных саней, например, при подъеме в гору изделие передвигается за счет двигателя (задних колес), а с горы двигатель отключается (вывешивается).

Тренажерное устройство используется как аналог велосипеда, а также в качестве механизированных саней, стационарного тренажера, изделие используется для передвижения по снежной, ледяной, гравийной, земляной, асфальтовой, дорожке с использованием механизмов, позволяющих осуществлять регулируемую физическую нагрузку почти на все мышцы пользователя, с возможностью установки на нем компьютера 5, показывающего: пройденное расстояние, скорость, время в пути, величину вращающего момента, количество израсходованных калорий, вывешивание задних и передних колес, температуру воздуха, переговорное устройство, освещение, баллончик с водой и ряд других предметов, например шлема, и других средств, обеспечивающих технику безопасности.

Изобретение предназначено для реабилитации нарушенных функций организма и трудоспособности людей с ограниченными физическими возможностями и относится к технике различного назначения, а конкретно к лыжному, саночному, бобслейному, коньколыжному, конькобежному, велосипедному спорту. При этом устройство оборудовано: движителем выполненным с возможностью обеспечить передвижение изделия рулевым управлением, тормозом, устройством, позволяющим пользователю имитировать переменную нагрузку на корпус, руки, ноги, тазобедренные, икроножные группы мышц и их суставы, устройствами скольжения и вывешивания движителя; движитель выполнен в виде колес, посредством шлицевых зацеплений, установленных на консолях вала редуктора, приводимого в движение двухпедальным приводом; рулевое управление выполнено с возможностью закрепления на раме с регулировкой по высоте. Обеспечивается возможность использовать заявленное устройство для передвижения на ледяной, снежной, гравийной, асфальтовой, земляной дорожке в качестве механизированных саней или устройства для передвижения на перечисленных выше дорожках, а также в качестве стационарного тренажера. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Тренажерное устройство с возможностью использования стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, содержащее раму, редуктор с устройством, выполненным в виде седла, рулевое управление, регулируемые по высоте колеса, закрепленные на задней и передней подвесках, двухпедальный привод задней подвески колеса, выполненный в виде движителя, тормоза, средства скольжения и средства редуцирования скоростей, устройство для передвижения выполнено с возможностью использовать его как стационарный тренажер, или как механизированные зимние сани, или как устройство для передвижения на ледяном и снежном профиле дорожек с использованием движителя, при этом седельное устройство, выполненное в виде механизма, позволяющего с удобствами имитировать переменную нагрузку, и возможностью реверсивного передвижения на корпусе редуктора, причем седельное устройство посредством кинематики взаимодействует с устройством, в совокупности с которым обеспечивается реверсивное движение седельного устройства в заданном направлении с желаемой регулируемой мускульной нагрузкой сидящего в седле пользователя, посредством рук, взаимодействующих с рулем, и ног, взаимодействующих с упором на раме, средство редуцирования скоростей тренажерного устройства выполнено в виде совокупного взаимодействия двухпедального привода с устройством редуцирования, выполненного в виде редуктора, позволяющего менять скорость на обеих консолях выходного вала с жестко закрепленными на нем приводными колесами, скорость вращения которых осуществляется посредством показания компьютера; при этом на консолях передней оси и заднего вала колес закреплены коньколыжные профили, содержащие с каждой стороны колеса как минимум по одному закрепленному коньколыжному профилю, установленному с возможностью их замены и выполненному в виде полутавра, стойка которого закреплена на консолях вышеупомянутого вала и оси, а консольные полки полутавра выполнены в виде упругоэластичных поверхностей, нижние стороны контактирующие с покровом выполнены с малым коэффициентом трения скольжения, при этом консоли полок коньколыжного профиля, расположенные по разные стороны колеса, взаимодействуют между собой посредством кинематических связей, причем поверхность протектора колеса, взаимодействующего с поверхностью дорожки, армирована шипами, коньколыжные профили оборудованы балансирующими устройствами и устройствами вывешивания колес, выполненными с возможностью исключить контакт протекторов колес с поверхностью дорожки.

2. Тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, по п. 1, отличающееся тем, что скользящие профили коньколыж снабжены балансирующими устройствами, выполненными в виде пружин с возможностью регулировать усилия натяжки и шарнирно взаимодействующие одном концом с осью, на которой установлен скользящий профиль, а другим концом - с консолями скользящих профилей, при этом обувь крепится на двухпедальном приводе любым из известных способов.

3. Тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, по п. 1, отличающееся тем, что устройства вывешивания колес, обеспечивающие исключение контакта колес с поверхностью дорожек, содержит стойки полутавров, выполненные в виде поршневых систем, поршни которых реверсивно управляются компьютерным устройством, устройством для перемещения, или в виде талрепного устройства.

4. Тренажерное устройство, используемое: стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, по п. 1, отличающееся тем, что кинематические связи между коньколыжами, установленными на подвеске колес, выполнены как минимум из одной жесткой балки, шарнирно закрепленной на каждой консоли скользящего профиля коньколыжи.

5. Тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, по п. 1, отличающееся тем, что скользящие контактирующие поверхности сменных скользящих профилей выполнены из износостойкого материала.

6. Тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, по п. 1, отличающееся тем, что контактирующие скользящие поверхности сменных профилей выполнены различной длины и ширины с продольными канавками, расположенными по направлению движения, а их высота, ширина, расстояние между ними и геометрическое построение канавок выполнены в зависимости от температуры и состояния дорожки.

7. Тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, по п. 1, отличающееся тем, что шипы на протекторах выполнены из прочного, твердого, износостойкого, не подверженного коррозии материала.

8. Тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности, по п. 1, отличающееся тем, что при использовании двухпедального привода используются одновременно руки и ноги, или только руки, или только ноги.

9. Тренажерное устройство, используемое стационарно и для передвижения по земляной, гравийной, асфальтовой, ледяной и снежной поверхности по п. 1, отличающееся тем, что пользователь может регулировать величину крутящего момента на консолях валов редуктора, например, по показанию компьютера.