EA021556B1 - Тренажер, имитирующий катание на беговых лыжах - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройству для тренировки человеческого тела, содержащему жесткую раму, вмещающую в себя по меньшей мере две направляющие и по меньшей мере одну каретку в каждой направляющей; по меньшей мере один блок сопротивления, предпочтительно присоединенный к раме, и для каждой каретки - систему привода, по существу, неупругого троса, соединяющую упомянутую каретку с упомянутым по меньшей мере одним блоком сопротивления, и систему привода упругого троса, соединяющую систему привода, по существу, неупругого троса с рамой. Конкретное применение устройства согласно настоящему изобретению имитирует модель движения при катании на беговых лыжах.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству и способу тренировки человеческого тела путем имитирования схемы движений при катании на беговых лыжах.

Описание предшествующего уровня техники

Катание на беговых лыжах является одним из самых физически требовательных видов спорта, к тому же, однако, сезонным видом спорта, зависящим от снежной лыжни. Поэтому необходимы альтернативные способы тренировки для улучшения физического состояния участников. Наиболее распространенные альтернативные способы тренировки осуществляются на улице, но в целом их трудно оценить с точки зрения результативности, и будучи обусловленными, например, погодными условиями существуют периоды в году, когда тренировки на улице затруднены. Не существует коммерчески доступных и эффективных тренажеров и способов тренировки для беговых лыж, предусмотренных для помещений.

Население в целом имеет тенденцию к увеличившемуся ожирению и бездеятельности. Для многих ожирение развивается в верхней части тела, при этом наиболее общеизвестными видами тренировок, чтобы избавиться от излишков жира, являются беговые дорожки и фитнесс тренажеры, такие как стептренажеры, беговые/эллиптические тренажеры и гребные тренажеры. Однако ассортимент тренажеров в фитнес центрах не дает возможности эффективно создавать высокое расходование энергии, увеличивая силу и непосредственно улучшая физическое состояние верхней части тела.

Сущность изобретения

Тренажеры для катания на беговых лыжах известны в технике, например, из АТ 387722 В, И8 4867443 и И8 5443433.

АТ 387722 В относится к тренажеру, позволяющему имитировать катание на беговых лыжах. Данный тренажер содержит имитатор палок со скользящими элементами, которые расположены вертикально и прикреплены с возможностью смещения по направляющим, параллельным друг другу, для прикрепления нижних концов палок с тросом, прикрепленным к направляющим. Скользящее перемещение может быть остановлено с помощью гидравлического тормоза. Гидравлический тормоз установлен на валу, к которому один конец троса, выходящий из одной из двух скользящих элементов, прикреплен.

И8 5443433 раскрывает симулятор для беговых лыж и дополнительное приспособление для симулятора. Дополнительное приспособление включает в себя раму, содержащую пару стационарных направляющих, которые установлены с левой и с правой сторон симулятора. Пара скользящих элементов, каждая из которых может скользить вперед и назад на соответствующей одной из направляющих, и каждая из пары лыжных палок имеет нижний конец, установленный с возможностью поворота на соответствующей одной из направляющих. Тросовый механизм соединяет скользящие элементы друг с другом для обеспечения того, чтобы они перемещались в противоположные направления синхронно, так что одна перемещается вперед, а другая назад.

ΌΕ 102005010202 раскрывает симулятор беговых лыж с рамой, поддерживающей перемещающуюся ленту. Пользователь держит пару лыжных палок с нижними концами, установленными для скольжения в щелях в раме с левой и с правой сторон. Нижний конец палок соединен с пневматическими цилиндрами сопротивления с помощью толкателя, перемещающегося в щелях.

Совершенствование техники катания на беговых лыжах движется в направлении повышенного использования рук и верхней части тела при движении на лыжах с меньшим фокусом внимания на ногах. Однако не существует предусмотренного для помещений, коммерчески доступного и эффективного альтернативного варианта для катания на беговых лыжах, который бы позволил улучшить и физическую форму в целом, и непосредственно силу в верхней части тела. Поэтому одной задачей изобретения является создать решение, которое непосредственно может улучшить движение верхней части тела при катании на беговых лыжах, однако по-прежнему предлагая его широкой публике в рамках физической подготовки. Эта задача достигается с помощью устройства для тренировки человеческого тела, содержащего жесткую раму, вмещающую в себя по меньшей мере две направляющие и по меньшей мере одну каретку в каждой направляющей;

по меньшей мере один блок сопротивления, предпочтительно прикрепленный к раме; и для каждой каретки систему привода, по существу, неупругого троса, соединяющую упомянутую каретку с упомянутым по меньшей мере одним блоком сопротивления; и систему привода упругого троса, соединяющую систему привода, по существу, неупругого троса с рамой.

Кроме того, изобретение относится к способу для тренировки человеческого тела путем зацепления блока сопротивления посредством повторного движения одной или двумя из двух удерживаемых в руках палок, при этом каждая из упомянутых палок смонтирована на каретке, размещенной в направляющей на жесткой раме, в которой первая часть движения палкой перемещает прикрепленную каретку назад от исходной точки на направляющей, за счет этого зацепляя блок сопротивления посредством прикрепленной к каретке системы привода, по существу, неупругого троса;

вторая и последняя часть движения палкой автоматически возвращает каретку к исходной точке посредством соединенной с рамой системы привода упругого троса;

- 1 021556 упомянутая система привода, по существу, неупругого троса и упомянутая система привода упругого троса соединены друг с другом.

Согласно формуле изобретения заявлено устройство для тренировки тела человека путем имитации движения человека при катании на лыжах, содержащее жесткую раму с направляющими и двумя каретками, установленными с возможностью возвратнопоступательного перемещения на направляющих, причем каждая каретка содержит средство присоединения лыжной палки, такой как палка для беговых лыж, палка для роликовых лыж и/или палка для беговых лыж;

два блока сопротивления движению лыжных палок, прикрепленных к раме;

одну или две опорные пластины, присоединенные к раме, предназначенные для размещения ног пользователя и крепления устройства к основанию за счет суммарного веса устройства и пользователя, расположенного на опорной пластине;

два блока привода неупругого троса, каждый из которых соединяет соответствующую каретку с соответствующим блоком сопротивления, выполненную с возможностью зацепляться с упомянутым блоком сопротивления, когда упомянутая каретка перемещается назад на направляющей; и два блока привода упругого троса, каждый из которых соединяет соответствующий блок привода неупругого троса с рамой и выполнен с возможностью тянуть соединенную с этим блоком привода неупругого троса каретку вперед по направляющей.

Предпочтительно каждый блок привода неупругого троса соединен с соответствующим блоком привода упругого троса посредством шарнирного соединения.

Предпочтительно длина упругого троса в каждом блоке привода упругого троса больше длины соответствующей направляющей в 1-4 раза, предпочтительно в 1,5-3 раза и наиболее предпочтительно в 1,8-2,2 раза.

Предпочтительно блоки привода упругого троса являются регулируемыми.

Предпочтительно средство присоединения для крепления лыжной палки прикреплено к каретке посредством соединения, такого как шаровое соединение или двуосное соединение, которое позволяет свободное перемещение свободного конца лыжной палки.

Предпочтительно опорная пластина выполнена с возможностью регулировки своего положения вдоль продольной оси рамы.

Предпочтительно блок сопротивления представляет собой средство сопротивления в виде тела вращения с горизонтальной осью.

Предпочтительно блок сопротивления содержит по меньшей мере один маховик, вентилятор, центробежный вентилятор и/или одно средство магнитного сопротивления.

Предпочтительно каретки могут работать независимо друг от друга или совместно друг с другом.

Предпочтительно контур рамы представляет собой, по существу, вытянутый прямоугольник.

Предпочтительно блоки привода неупругого троса и блоки привода упругого троса, по меньшей мере, частично ограждены.

Предпочтительно рама содержит среднюю секцию между направляющими, которая, по меньшей мере частично, вмещает в себя блоки привода неупругого троса и блоки привода упругого троса.

Предпочтительно каждый из блоков привода упругого троса содержит один или более шкивов, расположенных вдоль продольной оси рамы.

Предпочтительно упомянутый один или более шкивов встроены в среднюю секцию между направляющими.

Предпочтительно устройство предназначено для фитнес тренировки сердечно-сосудистой системы и/или тренировки мускульной системы верхней части тела человека.

Предпочтительно устройство дополнительно содержит по меньшей мере один электронный дисплей для контроля времени тренировки и/или усилия, прилагаемого пользователем через лыжные палки, каретки и блоки привода неупругого торса блокам сопротивления.

Согласно формуле изобретения заявлен способ тренировки тела человека путем имитации движения человека при катании на лыжах, осуществляемый с использованием вышеуказанного устройства, включающий этапы, на которых пользователь:

(a) встает обеими ногами на одну опорную пластину/каждой ногой на каждую из двух опорных пластин;

(b) устанавливает нижние концы лыжных палок на каретках через средства присоединения лыжных палок к кареткам;

(c) перемещает посредством попеременного движения разных лыжных палок/одновременного движения обеих лыжных палок одну каретку/обе каретки назад в сторону усилия, соответствующего толчковому движению палок лыжника, преодолевая силу сопротивления движению каретки/обеим кареткам, передаваемую этой карелке/этим обеим кареткам через блок/оба блока привода неупругого троса блоком/блоками сопротивления, на последующих этапах неоднократно повторяет этап (с) после того, как попеременно разные/одновременно обе лыжные палки приводятся в исходное до начала этапа (с) положение за счет воз- 2 021556 врата каретки/кареток в указанное исходное положение посредством воздействия блока/блоков привода неупругого троса на соответствующую каретку/каретки.

Предпочтительно регулируют скорость возврата каретки.

Предпочтительно осуществляют фитнес тренировку сердечно-сосудистой системы и/или тренировку мускульной системы верхней части тела.

Предпочтительно способ, по существу, обеспечивает мускульную и сердечно-сосудистую стимуляцию, создаваемую при катании на беговых лыжах.

Подробное описание изобретения

Занимающиеся беговыми лыжами лыжники обычно используют свои собственные узкоспециализированные и/или индивидуальные лыжные палки. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая каретка содержит средство для прикрепления палки, такой как лыжная палка, такой как палка для роликовых лыж и/или лыжная палка для беговых лыж. За счет этого пользователь может использовать свои собственные лыжные палки в предпочтительном варианте осуществления устройства согласно изобретению. Этот факт может сделать устройство строго индивидуальным и поэтому привлекательным для спортсменов, занимающихся беговыми лыжами. При использовании тренажерного устройства каретки перемещаются назад и вперед в направляющих, в то время как пользователь устройства, по существу, остается в одном и том же положении. Средство присоединения для крепления палки предпочтительно прикреплено к каретке посредством соединения, которое позволяет свободное перемещение свободного конца присоединенной палки, например, закрепленной посредством шарового соединения или двуосного соединения. Это обеспечивает наибольшую функциональность и удобство для пользователей тренажерного устройства.

Системы привода, по существу, неупругого троса (или системы привода именно неупругого троса), по одной для каждой каретки, выполнены с возможностью вхождения в зацепление с блоком сопротивления, т.е. когда каретка перемещается в направляющей, система привода соответствующего троса будет входить в зацепление с блоком сопротивления, предпочтительно посредством системы шкивов. Каретка может быть перемещена в двух направлениях в соответствующей направляющей: назад и вперед. Зацепление блока сопротивления будет осуществлено только при перемещении в одном из этих двух направлений. В последующем, зацепление блока сопротивления осуществляется, когда каретка перемещается в соответствующей направляющей по направлению назад. Это соответствует опыту пользователя при использовании устройства: блок сопротивления входит в зацепление, когда одна или обе лыжные палки выталкиваются назад от пользователя, как при катании на беговых лыжах. Исходную точку этого перемещения (и исходная точка движения палкой) определяют как начало этого перемещения назад.

Под термином система привода, по существу, неупругого троса понимают систему привода троса с тросом, который не является упругим как резиновая лента, однако и не является полностью жестким и неупругим как стальная проволока. Неупругость системы привода троса обеспечивает то, что наиболее возможная из силы, которая перемещает каретку в направлении назад, передается на блок сопротивления. Стандартная струна, такая как нейлоновая струна, как используемая в парусном спорте, может быть использована в системах привода неупругого троса в тренажерном устройстве согласно настоящему изобретению, потому что струна могла бы быть достаточно неупругой, однако по-прежнему пригодной для использования в системе шкивов.

Если ситуация катания на беговых лыжах должна быть полностью сымитирована, пользователь тренажерного устройства согласно настоящему изобретению должен своим собственным движением толкать палки назад к исходной точке. Однако в ситуации катания на беговых лыжах в реальной жизни вес лыжных палок является настолько минимальным (возможно, около 100 г каждая), что возвратное движение при движении палкой требует только минимального количества работы от спортсмена. Однако, если пользователь тренажерного устройства согласно настоящему изобретению должен был бы вернуть палки за счет своего собственного движения, он мог бы встретить сопротивление, такое как трение, от кареток в направляющих, при этом возвратное движение само по себе могло бы и не быть естественным перемещением для спортсмена при катании на беговых лыжах. Наименее важным движением для тренировки и использования на практике является толчок назад лыжными палками. Поэтому на основании опыта изобретателя установлено, что наиболее эффективная тренировка обеспечивается, когда каретки автоматически возвращаются к исходной точке после перемещения назад в направляющих, т.е. палки возвращаются автоматически для пользователя тренажерным устройством.

Этот автоматический возврат выполняется посредством систем привода упругого троса, по одной для каждой каретки. Каждая система привода неупругого троса соединяет каретку с блоком сопротивления. Каждая система привода неупругого троса затем соединена с рамой посредством системы привода упругого троса. Когда каретка перемещается назад, соответствующий привод неупругого троса входит в зацепление с блоком сопротивления. Это перемещение назад вызывает напряжение, которое должно быть приложено к соответствующей системе привода упругого троса. Когда перемещение назад выполнено, система привода натянутого троса приведет соответствующую каретку вперед к исходной точке. Скорость перемещения этого перемещения вперед зависит от натяжения и гибкости соответствующей системы привода упругого троса. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения

- 3 021556 гибкость и/или натяжение по меньшей мере одной из систем привода упругого троса является регулируемой величиной.

При соединении двух систем привода троса, которые возможно размещены на системах шкивов, существует огромный риск внутреннего скручивания систем привода троса. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая система привода, по существу, неупругого троса соединена с одной из системы привода упругого троса посредством шарнирного соединения. Это шарнирное соединение позволяет соединенным системам привода троса (т.е. системам привода неупругого и упругого тросов) свободно поворачиваться вокруг их продольных осей относительно друг друга.

Выполнение системы привода неупругого троса и системы привода упругого троса для каждой каретки обеспечивает то, что каретки могут работать независимо друг от друга. За счет этого блок сопротивления может входить в зацепление с каретками одной только с одной единовременно, чтобы имитировать скандинавский стиль катания на беговых лыжах. Однако блок сопротивления также может войти в зацепление путем перемещения одновременно обеих кареток назад, имитируя, таким образом, парное движение палками.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения необязательно прикреплять устройство к грунту, потому что выполнена по меньшей мере одна опорная пластина. Опорная пластина (пластины) предпочтительно присоединена к раме для крепления устройства к полу/грунту только за счет объединенного веса устройства и пользователя, расположенного на опорной пластине. Предпочтительно нижняя сторона опорной пластины (пластин) находится на одном уровне с поверхностью пола/грунта. Предпочтительно упомянутая по меньшей мере одна опорная пластина выполнена с возможностью регулировки вдоль продольной оси рамы. Это сделано, чтобы облегчить различные положения стоя для различных пользователей, в частности пользователей, имеющих разный рост.

При лыжных гонках на местности сопротивление, ощущаемое во время движения палкой, изначально состоит из двух составляющих: инерции от ускорения во время движения палкой и сопротивления торможения от лыж, движущихся по снегу. Блок сопротивления выполнен как хранилище кинетической энергии, прилагаемой пользователем тренажерного устройства. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок сопротивления содержит по меньшей мере один эргометр. Блок сопротивления может содержать сопротивление вращению, установленное предпочтительно с осью вращения, расположенной в горизонтальной плоскости. Блок сопротивления может содержать по меньшей мере один маховик, вентилятор, центробежный вентилятор и/или магнитное сопротивление. Маховик создает сопротивление, обусловленное большей частью весом упомянутого маховика. Однако также может быть выполнен вентилятор, в котором сопротивление обеспечивается большей частью сопротивлением ветра. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения блок сопротивления содержит по меньшей мере один центробежный вентилятор. Сопротивление вращения может быть смонтировано с осью вращения, находящейся в горизонтальной плоскости и, по существу, перпендикулярной направляющим. Однако, для того чтобы уменьшить вес устройства, сопротивление вращению также может быть установлено с осью вращения, находящейся в вертикальной плоскости. Практический опыт показал, что создаваемое центробежным вентилятором сопротивление является наиболее подходящим для имитирования ощущения катания на беговых лыжах. Вес вентилятора также значительно меньше, чем вес маховика, делая устройство, оборудованное вентилятором, более легким для переноски, а также с точки зрения разборки, дополнительно, см. ниже. Дополнительное преимущество использования вентилятора заключается в том, что часть создаваемого вентилятором воздушного потока может быть направлена на пользователя для большего комфорта во время тренировки. В одном варианте осуществления настоящего изобретения в качестве блока сопротивления используется байдарочный эргометр, такой как эргометр ЭшърпЩ. Таким образом, дополнительный аспект изобретения относится к использованию байдарочного эргометра в качестве блока сопротивления в тренажерном устройстве для беговых лыж согласно настоящему изобретению. Блок сопротивления, снабженный магнитным сопротивлением вращения, является возможным низкозатратным решением.

Системы привода неупругого троса и/или системы привода упругого троса предпочтительно, по меньшей мере частично, защищены. Посредством этого избегают ситуации, когда пользователь случайно наступает на системы привода троса, что может вызвать неприятности, если помешает движению. Ограждение дополнительно помогает избежать того, что капающий пот пользователя, занимающегося на тренажерном устройстве согласно настоящему изобретению, попадает в системы привода троса. Ограждение может быть выполнено с помощью горизонтальных профилей вдоль рамы устройства либо с одной, либо с обеих сторон рамы, либо в средней секции рамы.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения рама составляет, по существу, вытянутый прямоугольник с двумя длинными сторонами прямоугольной рамы, вмещающими направляющие. Кроме того, рама предпочтительно содержит среднюю секцию/профиль между направляющими, причем упомянутая секция, по меньшей мере частично, вмещает в себя системы привода неупругого троса и системы привода упругого троса. Огражденная средняя секция напоминает зрительное восприятие катания на беговых лыжах на подготовленной лыжне.

- 4 021556

Ширина устройства выполнена, чтобы иметь сходство с расстоянием между палками при катании на беговых лыжах. Однако эта ширина может изменяться для каждого человека, завися в основном от габаритов человека. Таким образом, в дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения ширина устройства является регулируемой, чтобы дополнительно сделать устройство более индивидуальным для различных пользователей. Однако, поскольку средство присоединения палок на каретках предпочтительно установлено посредством шарнирного соединения или двуосного соединения, регулируемая ширина устройства может не быть слишком необходимой, потому что палки могут свободно перемещаться в этих соединениях.

В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая система привода упругого троса смонтирована на системе шкивов, размещенных вдоль продольной оси рамы, при этом упомянутая система шкивов предпочтительно встроена в продольную среднюю секцию рамы.

Устройство пригодно для фитнесс тренировок сердечно-сосудистой системы и/или тренировок мускульной системы верхней части тела. Может быть выполнен электронный дисплей, чтобы контролировать время и прикладываемую силу в упомянутом по меньшей мере одном блоке сопротивления.

Предпочтительные применения устройства согласно настоящему изобретению относятся к имитированию, повторению и/или моделированию движения тела при катании на беговых лыжах и имитированию, повторению и/или моделированию мускульной или сердечно-сосудистой стимуляции, обеспечиваемой катанием на беговых лыжах.

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения тренажерного устройства согласно настоящему изобретению работает посредством двух стандартных лыжных палок для беговых лыж, при этом каждая палка прикреплена к каретке в системе направляющей, такой как известная стандартная линейная система направляющих. Предпочтительно две направляющие являются параллельными, однако дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения содержит направляющие, которые не являются линейными и/или не являются параллельными.

При использовании тренажерного устройства пользователь перемещает каретки назад путем приложения силы единовременно к одной палке или к обеим палкам одновременно. Используется термин назад, потому что это перемещение является перемещением назад, если смотреть с точки зрения пользователя. После того как выполнено перемещение назад, каретки предпочтительно перемещаются вперед автоматически, т.е. возвращаются к исходной точке. Предпочтительно можно регулировать возвратную скорость передвижения кареток.

Тренажерное устройство согласно настоящему изобретению изначально спроектировано для тренировки верхней части тела, но рассматривается физиотерапевтами для того, чтобы обеспечивать работу всего тела. В одном варианте осуществления настоящего изобретения тренажерное устройство может быть разобрано на маленькие секции без использования инструментов. За счет этого устройство может быть пригодно для домашнего использования. Пространство, необходимое для устройства, уже ограничено и при наличии возможности легкой сборки и разборки, пространство, требуемое устройством, когда оно не используется, дополнительно сократилось. В большинстве случаев тренажерное устройство в разобранном виде может быть размещено под кроватью. Обычно блок сопротивления будет отделен от рамы, разбирая устройство за счет этого на две детали. По сравнению с другими доступными на рынке тренажерными устройствами для тренировки сердечно-сосудистой системы в помещении, предусмотренными для велоспорта, бега, гребли или ходьбы, пространство, требуемое для тренажерного устройства согласно настоящему изобретению, является минимальным. Дополнительное преимущество для домашнего использования заключается в том, что тренажерное устройство не должно быть закреплено на месте, чтобы им пользоваться, т.е. предпочтительно устройство фиксируется к грунту только за счет объединенного веса пользователя и устройства.

Каретка соединена с блоком сопротивления, который создает известное сопротивление передвижению палки, прикрепленной к каретке, когда она перемещается в направлении назад. Во время использования пользователь предпочтительно помещает свою ногу между двумя направляющими на опорную пластину, которая смонтирована так, что вес пользователя прижимает устройство к полу. Пользователь толкает лыжные палки, по меньшей мере частично, по горизонтальной длине направляющих, в основном с помощью своих мускул верхней части тела. Когда лыжные палки достигают конца своего перемещения, пользователь выносит свои руки вперед и готовится для повторного движения. Механизм возвратного перемещения, выполненный посредством систем привода упругого троса, помогает привести лыжные палки к исходной точке, так что пользователь может легко сделать много повторений с высокой частотой. Пользователь может выбрать между перемещением двух палок параллельно или их перемещением диагонально (т.е. попеременно). Также можно регулировать сопротивление, создаваемое блоком сопротивления.

Кратко, преимущества одного варианта осуществления настоящего изобретения по сравнению с предшествующим уровнем техники следующие.

Технические характеристики этого тренажерного устройства являются такими, что палки возвращаются к пользователю автоматически с частотой, соответствующей частоте, с которой пользователь перемещает лыжи.

- 5 021556

Это устройство позволяет использовать стандартные лыжные палки без какой-либо формы специальных наконечников.

Можно разделить устройство на более маленькие секции, такие как две секции, без использования инструментов и, таким образом, легко хранить и транспортировать устройство согласно настоящему изобретению.

Устройство не должно быть постоянно смонтированным на месте своей установки.

Можно выполнять точные электронные измерения показателей работы устройства.

Краткое описание чертежей

Различные признаки вариантов осуществления тренажерного устройства согласно изобретению будут описаны теперь более подробно со ссылкой на чертежи, которые представляет собой и на которых показано:

фиг. 1 - иллюстративный вид в перспективе предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения;

фиг. 2 - иллюстративный вид в перспективе блока сопротивления;

фиг. 3 - вид в перспективе крепления между блоком сопротивления и рамой;

фиг. 4 - иллюстративный вид в перспективе рамы;

фиг. 5 - увеличенный иллюстративный вид каретки палки;

фиг. 6 - приведенный в качестве примера вариант осуществления центрального профиля;

фиг. 7 - приведенный в качестве примера вариант осуществления профиля направляющего рельса;

фиг. 8а - увеличенное фото крепления лыжной палки;

фиг. 8Ь - наконечник двух лыжных палок для роликовых лыж;

фиг. 9а - картинка шарнирного соединения между двумя стрингерами;

фиг. 9Ь - картинка фиксатора троса, фиксирующего систему упругого троса к раме;

фиг. 10 - иллюстративный вид сбоку, иллюстрирующий комбинированный трос и упругую тягу;

фиг. 11, 12 - фото беговых лыжников в различных позах при использовании одного варианта осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание чертежей

Один вариант осуществления тренажерного устройства согласно настоящему изобретению содержит блок сопротивления 1 и раму 2, как видно на фиг. 1. Ось 1.2 может быть приведена в действие тангенциально с помощью двух независимых устройств 1.2 тяги с каждой стороны блока 1 сопротивления, как видно на фиг. 2. Это тангенциальное действие вызывает вращение вентилятора блока 1 сопротивления.

Соединительная пластина 1.3 подогнана к блоку сопротивления под прямыми углами и лежит горизонтально, с вырезанной вилкой 1.4, как видно на фиг. 2. Конец каждого зубца вилки согнут под углом, по существу, 90° к вертикали. Пространство между зубцами вилки имеет такие размеры, что центральный профиль 2.1 рамы 2 входит и поддерживается основанием на той же самой плоскости, что и соединительная пластина 1.3. В вертикальной секции вилки имеется резьбовое отверстие, в котором установлен болт 1.5 нажимного башмака, как видно на фиг. 3. Нажимной башмак 1.6 прикреплен к болту 1.5 нажимного башмака. Две опорные пластины 1.7 смонтированы под прямыми углами на соединительной пластине 1.3 на основании вилки 1.4.

Соединение между рамой 2 и блоком 1 сопротивления составлено следующим образом (см. фиг. 25): центральный профиль 2.1 рамы 2 размещен в вилке 1.4 на соединительной пластине 1.3, болты 1.5 нажимного башмака затянуты, так что присоединенный нажимной башмак 1.6 прижимает поперечные профили 2.2 рамы к опорным пластинам 1.7. Один конец каждого из двух опорных стержней 1.8 прикреплен к центру блока 1 сопротивления, при этом другой конец присоединен к центральной линии 2.1 рамы 2, чтобы обеспечить устойчивость. Регулирующий механизм 1.9 прикреплен к соединительной пластине 1.3 у основания вилки 1.4, которая направляет тросы от рамы 2 через блок 1 сопротивления. Таким образом, блок 1 сопротивления может быть смонтирован на раме без использования специальных инструментов. Пример центрального профиля проиллюстрирован на фиг. 6.

Рама 2 содержит три продольных, по существу, параллельных профиля, концы которых соединены поперечными профилями 2.2, создавая, таким образом, раму 2, как видно на фиг. 4. Система 2.4 линейных направляющих стандартного типа прикреплена к двум боковым профилям 2.3, которые образуют длинные стороны рамы 2. Пример бокового профиля проиллюстрирован на фиг. 7. Каретки 2.5 в системе направляющих снабжены средством крепления (держателем) 2.6 (см. фиг. 5), в которое может быть вставлена палка, такая как обычная лыжная палка для беговых лыж или обычная палка для роликовых лыж. Это проиллюстрировано на фиг. 8а и 8Ь. Средство крепления 2.6 предпочтительно смонтировано на каретке посредством шарового шарнира или двуосного шарнира, обеспечивая посредством этого перемещение свободного конца присоединенной палки во всех направлениях по полусфере. Держатель 2.6 для палки может быть сконструирован так, что обычная лыжная палка, снабженная стандартным ремнем для использования при катании на роликовых лыжах, может быть вставлена и зафиксирована непосредственно в держателе. По существу, плоские опорные пластины 2.7 смонтированы между центральным профилем 2.1 и боковым профилем 2.3, на них пользователь помещает свою ступню при пользовании

- 6 021556 устройством. Опорные пластины 2.7 выполнены с возможностью регулировки относительно продольной оси рамы 2. Опорные пластины 2.7 смонтированы так, что их горизонтальная поверхность основания лежит в той же самой плоскости, что и горизонтальное основание центрального профиля 2.1 и боковых профилей 2.3 рамы 2.

Одна система привода неупругого троса и одна система привода упругого троса вместе могут рассматриваться как комбинированная система троса и упругой тяги, при этом по одной комбинированной системе для каждой каретки. Фиг. 10 представляет собой искаженную и упрощенную иллюстрацию комбинированной системы троса и упругой тяги. Только одна из предпочтительно двух эквивалентных систем проиллюстрирована на фиг. 10. Центральный профиль 2.1 был увеличен, чтобы более понятно проиллюстрировать принцип. Неупругий трос обозначен сплошной линией 3.3, при этом упругий трос обозначен пунктирной линией 3.1. Неупругий трос 3.3 прикреплен к каретке 2.5 и проходит через блок тяги 1.2 на блоке 1 сопротивления и в центральный профиль 2.1. Неупругий трос 3.3 соединен с упругим тросом 3.1 посредством шарнирного соединения 3.4 (также известного как вращающийся соединитель), который позволяет неупругому тросу и упругому тросу вращаться вокруг их продольных осей относительно друг друга. Пример вращающегося соединителя 3.4 показан на фиг. 9а. Упругий трос 3.1 затем проходит вокруг шкива 3.2', затем вокруг шкива 3.2 и затем на держатель троса 3.5, прикрепленный к раме 2. Пример держателя 3.5 троса показан на фиг. 9Ь. Шкивы 3.2, 3.2' могут быть шкивами стандартного типа, установленными рядом с концами (в продольном направлении) центрального профиля 2.1. По меньшей мере часть упругого троса 3.1 высовывается наружу из центрального профиля 2.1 для того, чтобы пользователь имел возможность удерживать его, регулируя натяжение системы упругого троса. Когда каретка 2.5 перемещается назад при движении палкой (направо на фиг. 10), неупругий трос 3.3 входит в зацепление с блоком 1 сопротивления и тянет шарнирное соединение 3.4 (налево на фиг. 10). Эта тяга увеличивает длину упругого троса 3.1, посредством этого увеличивая натяжение в упругом тросе 3.1. Это натяжение будет затем оказывать усилие на каретку 2.5 и возвращать упомянутую каретку 2.5 к исходной точке. Гибкий трос 3.1 в системе привода упругого троса может, например, быть резиновой лентой (известной как резинка) или струной, которая является комбинацией нейлона и резины. Диаметр упругого троса и/или неупругого троса, равный приблизительно 5 мм, доказал свою пригодность.

Гибкий трос (известный как упругий трос) прикреплен к раме 2 посредством держателя 3.5 троса. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения натяжение системы (систем) упругого троса регулируется посредством этого держателя 3.5 троса. Например, ослабляя этот держатель 3.5 троса и натягивая гибкий трос 3.1 (т.е. направо на фиг. 10), натяжение упругого троса 3.1 увеличивается. За счет этого возвратная тяга в каретке 2.5 увеличивается во время движения палкой, и каретка 2.5 будет быстрее возвращаться к исходной точке при использовании тренажерного устройства согласно настоящему изобретению. Эквивалентным образом натяжение системы упругого троса может быть уменьшено посредством держателя 3.5 троса. Это является эффективным решением, чтобы регулировать скорость возврата каретки, и легко управляемым пользователем. Скорость возврата может быть отрегулирована в переделах секунд, чтобы придать тренировке пользователя более индивидуальный характер.

Длина и натяжение упругого троса 3.1 вокруг шкивов 3.2, 3.2' являются такими, что они обеспечивают достаточное усилие, чтобы тянуть каретку 2.5 с прикрепленной к ней палкой с одного конца рельса 2.4 к другому. Длина упругого троса 3.1 предпочтительно равна длине, которая приблизительно в два раза больше длины соответствующей направляющей, такой как длина, которая в 0,5-5 раз больше длины соответствующей направляющей; такой как длина, которая в 1-4 раза больше длины соответствующей направляющей; такой как длина, которая в 1,5-3 раза больше длины соответствующей направляющей; такой как длина, которая в 1,8-2,3 раза больше длины соответствующей направляющей. Длина упругого троса 3.1 помогает обеспечить надлежащее натяжение системы упругого троса для автоматического возврата каретки. Если длина гибкого троса 3.1 равна, например, длине, которая приблизительно в 2 раза больше длины соответствующей направляющей, длина гибкого троса будет увеличена приблизительно на 50% при движении палкой. Если длина гибкого троса 3.1 была, например, приблизительно равной длине соответствующей направляющей, длина гибкого троса будет увеличена приблизительно на 100% при движении палкой. За счет этого натяжение системы упругого троса возможно будет увеличено слишком сильно, и скорость возврата каретки будет слишком высокой для того, чтобы быть похожей на естественную ситуацию катания на беговых лыжах.

На фиг. 11 и 12 показаны две различные стойки спортсменов-лыжников, использующих тренажерное устройство согласно настоящему изобретению. Один конец лыжной палки находится в руке спортсмена, другой конец прикреплен к каретке. На фиг. 11 находятся, по существу, в исходном положении для инициирования движения палкой. На фиг. 12 показан спортсмен во время парного движения палками.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения блок сопротивления является эргометром, снабженным маховиком или вентилятором, который может вращаться вокруг своей оси. Входная сила пользователя устройства согласно настоящему изобретению может быть рассчитана путем измерения скорости вращения маховика или вентилятора. Однако эту входную силу предпочтительно рассчитывают путем измерения силы разрыва, действующей на маховик или вентилятор, и отслеживая

- 7 021556 кинетическую энергию, имеющуюся в маховике.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления тренажерного устройства согласно настоящему изобретению рама имеет длину 2,48 м, направляющие составляют в длину 2,38 м, при этом длина каждого гибкого троса составляет приблизительно 5 м. Рама по большей части изготовлена из легкого металла, такого как алюминий. Однако направляющие и каретки предпочтительно изготовлены из нержавеющей стали. Вес рамы составляет приблизительно 15 кг, при этом вес блока сопротивления составляет приблизительно 17 кг.

Дисплей может обеспечивать, цифровым образом и/или графическим образом, показ на выходе одного или более из следующих параметров: время, расстояние, сила, скорость, скорость движения палкой, частота пульса, правый/левый баланс силы, сила относительно времени, метроном и среднее, а также максимальное/минимальное значения упомянутых параметров. Кроме того, устройство может быть подсоединено к компьютеру для вывода и сохранения, а также дальнейшей обработки данных тренировки.

Дополнительные детали изобретения

Приведенный в качестве примера вариант осуществления настоящего изобретения относится к тренажерному устройству, на котором обычные лыжные палки используются на рельсах с автоматическим и регулируемым механизмом перемещения для палок, чтобы стимулировать перемещения верхней части тела при катании на беговых лыжах. Тренажерное устройство не нуждается быть постоянно закрепленным для использования на месте своей установки. Ступни пользователя являются статичными и помогают обеспечить, чтобы устройство с дополнительным весом пользователя прочно удерживалось на полу.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения лыжная палка, снабженная одним из нескольких типов стандартных тросов, может быть присоединена непосредственно к устройству, так что лыжник будет способен использовать на устройстве свои собственные лыжные палки, используемые при тренировке на улице.

Еще дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения включает в себя электронный дисплей персональных технических характеристик и делает возможным видеть время работы палки, производство энергии в ваттах и замеренное эквивалентное расстояние. Тренажерное устройство также отличается возможностью его подключения к персональному компьютеру. Это дает возможность установить интернет соединение и, следовательно, тренироваться и соревноваться с другими в киберпространстве. При подсоединении к персональному компьютеру можно также анализировать технические характеристики устройства.

В дополнительном аспекте изобретения комбинированная тяга резинки и троса, которая делает возможными передачу энергии и механизм перемещения, в котором резинка и трос соединены вместе с помощью специального соединения, которое содействует повороту резинки и троса относительно друг друга.

Claims (20)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для тренировки тела человека путем имитации движения человека при катании на лыжах, содержащее жесткую раму с направляющими и двумя каретками, установленными с возможностью возвратнопоступательного перемещения на направляющих, причем каждая каретка содержит средство присоединения лыжной палки, такой как палка для беговых лыж, палка для роликовых лыж и/или палка для беговых лыж;

   два блока сопротивления движению лыжных палок, прикрепленных к раме;

   одну или две опорные пластины, присоединенные к раме, предназначенные для размещения ног пользователя и крепления устройства к основанию за счет суммарного веса устройства и пользователя, расположенного на опорной пластине;

   два блока привода неупругого троса, каждый из которых соединяет соответствующую каретку с соответствующим блоком сопротивления, выполненную с возможностью зацепляться с упомянутым блоком сопротивления, когда упомянутая каретка перемещается назад на направляющей;

   два блока привода упругого троса, каждый из которых соединяет соответствующий блок привода неупругого троса с рамой и выполнен с возможностью тянуть соединенную с этим блоком привода неупругого троса каретку вперед по направляющей.
2. 2. Устройство по п.1, в котором каждый блок привода неупругого троса соединен с соответствующим блоком привода упругого троса посредством шарнирного соединения.
3. 3. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором длина упругого троса в каждом блоке привода упругого троса больше длины соответствующей направляющей в 1-4 раза, предпочтительно в 1,5-3 раза и наиболее предпочтительно в 1,8-2,2 раза.
4. 4. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блоки привода упругого троса являются регулируемыми.
5. 5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, в котором средство присоединения для крепления лыжной палки прикреплено к каретке посредством соединения, такого как шаровое соединение или

   - 8 021556 двуосное соединение, которое позволяет свободное перемещение свободного конца лыжной палки.
6. 6. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором опорная пластина выполнена с возможностью регулировки своего положения вдоль продольной оси рамы.
7. 7. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блок сопротивления представляет собой средство сопротивления в виде тела вращения с горизонтальной осью.
8. 8. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блок сопротивления содержит по меньшей мере один маховик, вентилятор, центробежный вентилятор и/или одно средство магнитного сопротивления.
9. 9. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором каретки могут работать независимо друг от друга или совместно друг с другом.
10. 10. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором контур рамы представляет собой, по существу, вытянутый прямоугольник.
11. 11. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором блоки привода неупругого троса и блоки привода упругого троса, по меньшей мере, частично ограждены.
12. 12. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором рама содержит среднюю секцию между направляющими, которая, по меньшей мере частично, вмещает в себя блоки привода неупругого троса и блоки привода упругого троса.
13. 13. Устройство по любому из предшествующих пунктов, в котором каждый из блоков привода упругого троса содержит один или более шкивов, расположенных вдоль продольной оси рамы.
14. 14. Устройство по п.13, в котором упомянутый один или более шкивов встроены в среднюю секцию между направляющими.
15. 15. Устройство по любому из предшествующих пунктов, которое предназначено для фитнес тренировки сердечно-сосудистой системы и/или тренировки мускульной системы верхней части тела человека.
16. 16. Устройство по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащее по меньшей мере один электронный дисплей для контроля времени тренировки и/или усилия, прилагаемого пользователем через лыжные палки, каретки и блоки привода неупругого торса блокам сопротивления.
17. 17. Способ тренировки тела человека путем имитации движения человека при катании на лыжах, осуществляемый с использованием устройства по любому из пп.1-16, включающий этапы, на которых пользователь:

    (a) встает обеими ногами на одну опорную пластину/каждой ногой на каждую из двух опорных пластин;

    (b) устанавливает нижние концы лыжных палок на каретках через средства присоединения лыжных палок к кареткам;

    (c) перемещает посредством попеременного движения разных лыжных палок/одновременного движения обеих лыжных палок одну каретку/обе каретки назад в сторону усилия, соответствующего толчковому движению палок лыжника, преодолевая силу сопротивления движению каретки/обеим кареткам, передаваемую этой каретке/этим обеим кареткам через блок/оба блока привода неупругого троса блоком/блоками сопротивления, на последующих этапах неоднократно повторяют этап (с) после того, как попеременно разные/одновременно обе лыжные палки приводятся в исходное до начала этапа (с) положение за счет возврата каретки/кареток в указанное исходное положение посредством воздействия блока/блоков привода неупругого троса на соответствующую каретку/каретки.
18. 18. Способ по п. 17, в котором регулируют скорость возврата каретки.
19. 19. Способ по любому из пп.17, 18, согласно которому осуществляют фитнес тренировку сердечнососудистой системы и/или тренировку мускульной системы верхней части тела.
20. 20. Способ по любому из пп.17-19, по существу, обеспечивающий мускульную и сердечнососудистую стимуляцию, создаваемую при катании на беговых лыжах.