CH712607A2 - Muscle-powered three-wheeled exercise machine. - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein mit Muskelkraft betriebenes Trainingsgerät. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zwei- oder Dreirädern wird das Gerät in aufrechtstehender Position gefahren, und die Position des Benutzers zwischen Vorder- und Hinterrädern ist in Bezug auf einen natürlichen und physiologisch richtigen Bewegungsablauf optimal gewählt. Die Krafteinwirkung erfolgt sowohl über die elliptische Bewegung der Beine als auch über die synchrone, gegenläufige Bewegung der Arme. Das Trainingsgerät weist eine erste Einheit (1) auf, die mittels einem Tragrahmen (3) mit einer zweiten Einheit (2) verbunden ist, und ist beaufschlagt mit einem mit mindestens zwei Pedalen versehenen Pedalsystem (4) und weiter mit einer Bedieneinheit (5). Die erste Einheit (1) weist einen manuell zu betätigenden Verriegelungsmechanismus auf. Durch Schwerpunktverlagerung des auf den Pedalen des Pedalsystems (4) stehenden Fahrers in Richtung links respektive in Richtung rechts wird ein Drehmoment auf die erste Einheit (1) ausgeübt, wodurch das Trainingsgerät eine Linkskurve respektive eine Rechtskurve fährt.The invention relates to a powered by muscle power training device. In contrast to conventional two- or three-wheelers, the device is driven in an upright position, and the position of the user between front and rear wheels is optimally chosen with regard to a natural and physiologically correct movement. The force is applied both by the elliptical movement of the legs and by the synchronous, opposite movement of the arms. The training device has a first unit (1), which is connected by means of a support frame (3) to a second unit (2), and is loaded with a pedal system (4) provided with at least two pedals and further with an operating unit (5). , The first unit (1) has a manually operable locking mechanism. By shifting the center of gravity of the pedals of the pedal system (4) standing driver in the direction of the left or in the direction of a torque to the first unit (1) is exercised, whereby the training device drives a left turn and a right turn.
Description
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein dreirädriges Trainingsgerät, das von einer oder mehreren aufrechtstehenden Personen mit reiner Muskelkraft betrieben wird, gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Verwendung des Trainingsgerätes.Description: The present invention relates to a three-wheeled exerciser operated by one or more upright persons with pure muscular strength, according to the preamble of claim 1 and to a use of the exerciser.
[0002] Zweiräder und Dreiräder können vielseitig verwendet werden, beispielsweise als Transportmittel, als Sportgerät, als Freizeitgerät oder Trainingsgerät - und hier insbesondere für die Verwendung im kardiovaskulären Bereich. Für die persönliche Ertüchtigung werden diese Geräte in einer Vielzahl von Ausführungsformen für verschiedene Zwecke und für verschiedene Nutzergruppen verwendet. Grob kann man bei Trainings- und Fitnessgeräten unterscheiden zwischen Geräten, welche primär für das Trainieren des Oberkörpers und der Armmuskulatur und solchen, die für das Trainieren der Bein- und Rumpfmuskulatur verwendet werden. Weiter gibt es mobile Geräte und solche, die für den stationären Gebrauch, beispielsweise in einem Fitness-Center oder als Hometrainer Verwendung finden. Im Outdoor-Bereich gibt es Fahrradähnliche Geräte mit zwei oder mehr Rädern.Bikes and tricycles can be used in many ways, for example as a means of transport, as a sports equipment, as a recreational device or exercise equipment - and in particular for use in the cardiovascular area. For personal development, these devices are used in a variety of embodiments for different purposes and for different user groups. Roughly one can distinguish with training and fitness devices between devices, which are used primarily for the training of the upper body and the arm musculature and those, which are used for the training of the leg and trunk musculature. There are also mobile devices and those that are used for stationary use, for example in a fitness center or as an exercise bike. In the outdoor area, there are bicycle-like devices with two or more wheels.
[0003] Bei der Verwendung von zwei- oder dreirädrigen Trainingsgeräten ist es üblich, dass der Benutzer in der Regel eine sitzende Position auf dem Gerät einnimmt und sich mit beiden Händen am Lenker festhält. Diese Körperhaltung hat den Nachteil, dass der Sattel und die Haltegriffe des Lenkers einen konstanten Druck auf die betreffenden Körperteile des Benutzers ausüben, was kurzfristig zu Beschwerden in der Schamgegend respektive zu medizinischen Problemen an den oberen Körper-Extremitäten am Nervus Ulnaris führen kann und langfristig zu unerwünschten, gesundheitlichen Langzeitschäden führen kann.When using two- or three-wheeled exercise equipment, it is common that the user usually assumes a sitting position on the device and holds with both hands on the handlebars. This posture has the disadvantage that the saddle and the handles of the handlebar exert a constant pressure on the respective body parts of the user, which in the short term can cause discomfort in the pubic area or medical problems on the upper body extremities on the ulnar nerve and long term unwanted, long-term health effects.
[0004] Der Laufsport wird Unbestrittenermassen als gesund und vorteilhaft beurteilt, insbesondere mit positiver Langzeitwirkung auf den Herz-Kreislauf und die Bein- und Fussmuskulatur. Leider sind viele begeisterte Jogger oft vom Verletzungspech verfolgt, und wieder andere Menschen müssen insbesondere infolge massiven Übergewichts ganz auf diese gesunde Fortbewegungs- und Sportart verzichten und sind deshalb auf Trainingsgeräte angewiesen. Die Benutzung solcher Trainingsgeräte kann infolge Fehlstellungen allerdings wiederum zu Halteschäden und anderen körperlichen Beeinträchtigungen führen, da bei der Ausübung dieser Sportart oft eine nicht-natürliche Körperhaltung eingenommen wird. Eine Ertüchtigung der oberen Körper-Extremitäten ist beim Laufsport nicht gegeben.The running sport is undisputed judged to be healthy and beneficial, especially with positive long-term effect on the cardiovascular and leg and foot muscles. Unfortunately, many enthusiastic joggers are often followed by the injury pitch, and again other people have to renounce especially due to massive excess weight on this healthy locomotion and sport and are therefore dependent on exercise equipment. However, the use of such training equipment, in turn, can lead to damage due to misalignments and other physical impairments, since in the practice of this sport often a non-natural posture is taken. An upgrade of the upper body extremities is not given in running.
[0005] Skilanglauf, insbesondere in der Ausführungsart «klassische Technik», ist eine in den Alpenländern und in den nördlichen Breitengraden bei Alt und Jung bekannte und beliebte Sportart, mit einer - sowohl für die unteren als auch für die oberen Extremitäten des Sportlers - günstigen, gesundheitlichen Langzeitwirkung. Leider ist diese Sportart aus verschiedenen Gründen nur einer eng begrenzten Zahl von Leuten zugänglich - und das auch nur jahreszeitlich eng begrenzt auf die schneereichen Wintermonate.Cross-country skiing, especially in the embodiment "classical technique", is a popular and popular sport in the Alpine countries and in the northern latitudes with old and young, with a favorable - for both the lower and the upper limbs of the athlete , long-term health effects. Unfortunately, for a variety of reasons, this sport is only accessible to a very limited number of people - and this is only limited to the snowy winter months.
[0006] Die Patentschrift US 2007 001 422 beschreibt ein mobiles Gerät mit Rädern, angetrieben von einem Benutzer, der seine Füsse auf einem Paar von Fussbetten auf einer elliptischen Bahn bewegt, während gegenseitig Kraft auf ein Paar aufrechter Armelemente ausgeübt wird. Druck auf die Handgriffe bewirkt mittels eines kabelgesteuerten Steuerungsmechanismus ein Drehen der Räder nach links oder nach rechts, ähnlich wie bei einem Steuerrad eines Automobils. Ein Trainingseffekt beruht einzig auf der Beinarbeit, das Festhalten - insbesondere das verkrampfte Festhalten - der Haltegriffe hat die oben erwähnten gesundheitlichen Nachteile zur Folge.US 2007 001 422 describes a wheeled mobile device driven by a user who moves his feet on a pair of footbeds on an elliptical path while mutually applying force to a pair of upright arm members. Pressure on the handles causes the wheels to turn to the left or to the right by means of a cable-controlled control mechanism, similar to a steering wheel of an automobile. A training effect is based solely on the leg work, the detention - especially the cramped holding - the handles has the above-mentioned health disadvantages.
[0007] In der Offenlegungsschrift DE 10 158 594 A1 wird ein elliptischer Roller beschrieben mit einem Antrieb, der durch Ziehen und Drücken der Lenkhebel dem normalen Bewegungsablauf beim Gehen bzw. Laufen eines Menschen entspricht. Nachteilig bei diesem Gerät ist, dass die Arme unter Krafteinfluss abwechslungsweise nach vorne gedrückt respektive zurückgezogen werden, was nicht dem physiologischen Ablauf beim Laufen entspricht, sondern eher den Bewegungsablauf beim Rudern nachahmt.In the published patent application DE 10 158 594 A1, an elliptical scooter is described with a drive that corresponds to the normal movement during walking or running of a human by pulling and pressing the steering lever. The disadvantage of this device is that the arms are alternately pressed forward under the influence of force forward or withdrawn, which does not correspond to the physiological process while running, but rather mimics the sequence of movements when rowing.
[0008] Für eine Anwendung im Innenbereich in einem Fitnesscenter oder für den Heimgebrauch gibt es Fitnessgeräte für die gleichzeitige körperliche Ertüchtigung der Arm- und Beinmuskulatur. Die Person steht mit den Füssen auf beweglichen Plattformen und führt eine elliptische Gehbewegung aus, wobei gleichzeitig mit beiden Armen eine zur Fussbewegung gegengleiche Armbewegung ausgeführt wird. Der Trainingseffekt liegt dabei insbesondere im Beinbereich. Solche Geräte eignen sich für sportlich aktive Menschen, sind aber weniger geeignet zu Therapiezwecken, falls beispielsweis infolge körperlicher Behinderung entweder nur der Beinbereich oder aber nur der Armbereich therapiert werden soll.For an indoor use in a fitness center or for home use, there are fitness equipment for the simultaneous exercise of the arm and leg muscles. The person stands with his feet on movable platforms and performs an elliptical walking movement, wherein at the same time with both arms, an arm movement opposite to the foot movement is performed. The training effect is especially in the leg area. Such devices are suitable for physically active people, but are less suitable for therapeutic purposes, if, for example, due to physical disability either only the leg area or only the arm area should be treated.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein mit Muskelkraft betriebenes Trainingsgerät mit mindestens zwei Rädern zu offenbaren, bei dem der natürliche und physiologisch korrekte Bewegungsablauf beim Laufen in idealer Weise nachvollzogen wird, womit die vorstehend genannten Nachteile eliminiert sind.The present invention is therefore based on the object to disclose a powered by muscle exerciser with at least two wheels, in which the natural and physiologically correct movement during running is ideally understood, whereby the aforementioned disadvantages are eliminated.
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the characterizing features specified in claim 1. Advantageous embodiments are given in the dependent claims.
[0011] Die vorliegende Erfindung ermöglicht es einem in der Regel sportlichen Benutzer, in aufrechter Position den natürlichen Bewegungsablauf beim Laufen nachzuahmen, in analoger Weise wie beim Ausüben der Sportart Skilanglauf in klassischer Technik. Damit wird der Bewegungsapparat trainiert unter Minimierung der durch das eigene Körpergewicht störenden Krafteinwirkung auf den Bewegungsapparat beim Laufen, und zusätzlich werden auch die oberen Körper-Extremitäten trainiert. Das Trainingsgerät kann sehr vielseitig verwendet werden, insbesondere als Übungs- und Trainings gerät, als Fun-Gerät, aber auch zur Rehabilitation von krankheits- oder verletzungsbedingten Einschränkungen des Bewegungsapparates respektive der oberen Körper-Extremitäten. Auch eine Kombination dieser Verwendungszwecke ist sinnvoll und denkbar.The present invention allows a generally athletic user to imitate the natural sequence of motion while running in an upright position, in an analogous manner as when practicing the sport of cross-country skiing in classic technology. Thus, the musculoskeletal system is trained while minimizing the disturbing by the own body force on the musculoskeletal system while running, and in addition, the upper body extremities are trained. The training device can be used very versatile, especially as exercise and training device, as a fun device, but also for the rehabilitation of disease or injury related limitations of the musculoskeletal system respectively the upper body extremities. A combination of these uses is useful and conceivable.
[0012] Als besonderes vorteilhaft ist bei dieser Erfindung zu erwähnen, dass der Arm-Mechanismus hinter dem Benutzer angeordnet ist und somit der Bewegungsablauf dem natürlichen Vorgang beim Laufen in guter Annäherung entspricht. Zudem kann eine proportionale Aufteilung der Kraft auf die unteren und die oberen Extremitäten erfolgen. Dies kann auch sinnvoll sein, falls in einem Rehabilitationsfall insbesondere nur eine einzige Körperpartie trainiert werden soll, entweder der Unterkörper oder aber nur der Oberkörper des Benutzers.To be particularly advantageous in this invention to mention that the arm mechanism is located behind the user and thus the movement corresponds to the natural process when running in close approximation. In addition, a proportional distribution of the force on the lower and upper extremities can take place. This can also be useful if, in a rehabilitation case, in particular only a single body part is to be trained, either the lower body or only the upper body of the user.
[0013] Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch das innovative Prinzip der Steuerung des Trainingsgerätes mittels Kippen des Körpers beim Fahren in die gewünschte Fahrtrichtung. Ein Fixieren der Steuerung in jeder beliebigen Fahrposition ermöglicht das Beibehalten der Fahrtrichtung während einer benutzerdefinierten Zeit. Da beim Fahren mit dem Trainingsgerät gleichzeitig die Geschicklichkeit und der Gleichgewichtssinn gefördert und entwickelt werden, wird ein weiterer Zusatznutzen geschaffen.Another advantage results from the innovative principle of controlling the training device by tilting the body while driving in the desired direction of travel. Fixing the controller in any driving position allows the direction of travel to be maintained during a user-defined time. As the skill and sense of balance are simultaneously promoted and developed while riding the exerciser, another added benefit is created.
[0014] Das Trainingsgerät kann so ausgestaltet sein, dass es mit wenigen einfachen Handgriffen zusammenfaltbar ist, womit die Aussenmasse des Trainingsgerätes für Transportzwecke, beispielsweise beim Verstauen im Kofferraum eines Autos oder in öffentlichen Verkehrsmitteln, in günstigerWeise reduziert werden können.The training device can be designed so that it can be folded with a few simple steps, with which the outer mass of the training device for transport purposes, for example when stowing in the trunk of a car or in public transport, can be reduced in a favorable manner.
[0015] Grundsätzlich kann das Trainingsgerät als Outdoor- oder aber als Indoor-Gerät ausgelegt und genutzt werden.In principle, the training device can be designed and used as an outdoor or indoor device.
[0016] Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren weiter erläutert. Dabei zeigen:The present invention will be explained below with reference to embodiments with reference to figures. Showing:
Fig. 1 ein erfindungsgemässes Trainingsgerät in perspektivischer Darstellung,1 is a perspective of a training device according to the invention,
Fig. 2 Details der Einheit mit zwei steuerbaren Vorderrädern in perspektivischer Darstellung,2 details of the unit with two steerable front wheels in perspective,
Fig. 3 Details eines Vorderrades in perspektivischer Darstellung,3 details of a front wheel in perspective,
Fig. 4 Details des Hinterrades in perspektivischer Darstellung,4 details of the rear wheel in perspective,
Fig. 5 Details der Rahmenkonstruktion in perspektivischer Darstellung,5 details of the frame construction in perspective view,
Fig. 6 Details des Pedalsystems in perspektivischer Darstellung,6 details of the pedal system in perspective,
Fig. 7 Details der Bedieneinheit in perspektivischer Darstellung, und Fig. 8 Details der Hinterachse, wiederum in perspektivischer Darstellung.Fig. 7 Details of the control unit in a perspective view, and Fig. 8 Details of the rear axle, again in a perspective view.
[0017] Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemässes dreirädriges Trainingsgerät, das im Wesentlichen aus einer ersten Einheit 1 mit zwei Vorderrädern und einer zweiten Einheit 2 mit einem Hinterrad mit der Nabenkonstruktion 6 besteht, die mittels des Tragrahmen 3 und einem im Wesentlichen horizontalen Pedalsystem 4 miteinander verbunden sind. Bedient wird das durch Muskelkraft betriebene Trainingsgerät durch eine (nicht gezeichnete) in aufrechter Position stehende Person, einerseits durch elliptische Laufbewegungen mit Beinen und Füssen, die auf dem Pedalsystem 4 platziert sind, und anderseits durch elliptische, gegenläufige Bewegungen der beiden Arme, wobei die Hände die Bedieneinheit 5 beidseitig fassen. Das Trainingsgerät bewegt sich in Vorwärtsrichtung FWD.Fig. 1 shows a three-wheeled training device according to the invention, which consists essentially of a first unit 1 with two front wheels and a second unit 2 with a rear wheel with the hub structure 6, by means of the support frame 3 and a substantially horizontal pedal system 4 with each other are connected. The muscular-powered exerciser is operated by an upright person (not shown), by elliptical walking with feet and feet placed on the pedal system 4, and by elliptical, opposing movements of the two arms, with the hands grip the control unit 5 on both sides. The exerciser moves in the forward direction FWD.
[0018] Fig. 2 zeigt Details der ersten Einheit 1, die am Tragrahmen 3 befestigt ist. Die beiden Vorderräder 11 sind mittels der Horizontalträger 7,16, der Vertikalträger 8,10 und des Verbindungsteils 13 über die unteren und oberen Drehpunkte 9,14 beweglich miteinander verbunden. Die Horizontalträger 7,16 sind mittels Vorderrad-Befestigungsteilen 12 an den Vorderrädern 11 befestigt. Durch seitliches Kippen des ganzen Trainingsgerätes nach links oder rechts, bewegt sich das Steuergestänge 17 ebenfalls nach links oder nach rechts, und die Vorderräder 11 führen gleichzeitig eine Bewegung nach links respektive nach rechts aus. Mittels eines (nicht im Detail gezeigten) manuell zu betätigenden Verriegelungsmechanismus 15 ist die erste Einheit 1 in jeder beliebigen Position fixiert. Das Steuergestänge 17 ist mittels Steuergestänge-Befestigungspunkt 18 am Rad 11 fixiert.Fig. 2 shows details of the first unit 1, which is fixed to the support frame 3. The two front wheels 11 are connected by means of the horizontal beams 7,16, the vertical beam 8,10 and the connecting part 13 via the lower and upper pivot points 9,14 movable together. The horizontal beams 7, 16 are fastened to the front wheels 11 by means of front wheel fastening parts 12. By lateral tilting of the whole exercise apparatus to the left or right, the control linkage 17 also moves to the left or to the right, and the front wheels 11 simultaneously carry out a movement to the left or to the right. By means of a (not shown in detail) manually operated locking mechanism 15, the first unit 1 is fixed in any position. The control linkage 17 is fixed by means of control link attachment point 18 on the wheel 11.
[0019] Fig. 3 zeigt die Radkonstruktion bestehend aus dem Vorderrad 11, auf dem die Seitenradkonstruktion 20 mittels Roller 19 drehbar montiert ist.Fig. 3 shows the wheel structure consisting of the front wheel 11, on which the Seitenradkonstruktion 20 is rotatably mounted by means of rollers 19.
[0020] Fig. 4 zeigt die zweite Einheit 2 bestehend aus dem Hinterrad 21, der Nabenkonstruktion 22 und der Scheibenbremse 24. Die zwei Kurbeln 23 sind um 180 Grad versetzt auf beiden Seiten des Hinterrades 21 angeordnet und fest verbunden mit der Nabenkonstruktion 22.Fig. 4 shows the second unit 2 consisting of the rear wheel 21, the hub structure 22 and the disc brake 24. The two cranks 23 are arranged offset by 180 degrees on both sides of the rear wheel 21 and fixedly connected to the hub structure 22nd
[0021] Fig. 5 zeigt den Tragrahmen 3 mit den horizontalen Teilen 25, die mittels Hilfsträger 27 fest verbunden sind mit den vertikalen Teilen 26. Der untere drehbare Träger 30 und der obere drehbare Träger 31 sind mit den vertikalen Teilen 26 verbunden. Die Führungs-Schienen 28 sind in einem speziellen Winkel an den horizontalen Teilen 25 fixiert.Fig. 5 shows the support frame 3 with the horizontal parts 25 which are fixedly connected by means of auxiliary carrier 27 with the vertical parts 26. The lower rotatable support 30 and the upper rotatable support 31 are connected to the vertical parts 26. The guide rails 28 are fixed at a specific angle to the horizontal parts 25.
[0022] Die ganze Konstruktion ist mittels der Befestigungselemente 29 am Hinterrad befestigt.The whole construction is fastened by means of the fastening elements 29 on the rear wheel.
[0023] Fig. 6 zeigt das Pedalsystem 4 mit dem Pedal 32 und dem Führungs-Stift 33, der in der Führungs-Schiene 28 geführt wird.Fig. 6 shows the pedal system 4 with the pedal 32 and the guide pin 33 which is guided in the guide rail 28.
[0024] Fig. 7 zeigt die mit den Händen betriebene Bedieneinheit 5, wobei jeweils eine untere horizontale Stange 35, eine vertikale Stange 34, eine obere horizontale Stange 36 und eine Armhalterung 37 drehbar miteinander verbunden sind. Am Ende der beiden Armhalterungen 37 ist ein erstes Kontrollelement 38 für die Blockierung der Steuerung und ein zweites Kontrollelement 39 für das Betätigen der Bremse angeordnet.Fig. 7 shows the operated with the hands operating unit 5, wherein each of a lower horizontal bar 35, a vertical rod 34, an upper horizontal bar 36 and an arm holder 37 are rotatably connected to each other. At the end of the two arm holders 37, a first control control blocking element 38 and a second brake control operating element 39 are arranged.
[0025] Fig. 8 zeigt die Nabenkonstruktion der Hinterachse 41, wiederum in perspektivischer Darstellung. Die mit dem Sperrmechanismus 42 versehene Hinterachse 41 ist im Nabengehäuse 40 eingebaut.Fig. 8 shows the hub structure of the rear axle 41, again in a perspective view. The rear axle 41 provided with the lock mechanism 42 is installed in the hub shell 40.
Bezugszeichenliste [0026] 1 Erste Einheit 2 Zweite Einheit 3 Tragrahmen 4 Pedalsystem 5 Bedieneinheit 6 Nabenkonstruktion 7 Oberer Horizontalträger 8 Vorderer Vertikalträger 9 Oberer Drehpunkt 10 Hinterer Vertikalträger 11 Vorderrad 12 Vorderrad-Befestigungsteil 13 Verbindungsteil 14 Unterer Drehpunkt 15 Verriegelungsmechanismus 16 Unterer Horizontalträger 17 Steuergestänge 18 Steuergestänge-Befestigungspunkt 19 Roller 20 Seitenradkonstruktion 21 Hinterrad 22 Nabenkonstruktion 23 Kurbel 24 Scheibenbremse 25 Horizontales Teil 26 Vertikales Teil 27 Hilfsträger 28 Führungs-SchieneREFERENCE SIGNS LIST 1 First Unit 2 Second Unit 3 Carrier Frame 4 Pedal System 5 Control Unit 6 Hub Construction 7 Upper Horizontal Carrier 8 Front Vertical Carrier 9 Upper Pivot 10 Rear Vertical Carrier 11 Front Wheel 12 Front Fastening Part 13 Connecting Part 14 Lower Pivot 15 Locking Mechanism 16 Lower Horizontal Carrier 17 Control Linkage 18 Control Linkage -Fastening point 19 Scooter 20 Side wheel construction 21 Rear wheel 22 Hub construction 23 Crank 24 Disc brake 25 Horizontal part 26 Vertical part 27 Subcarrier 28 Guide rail
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PL | Patent ceased |