Спортивный тренажер универсальный

Область техники

Изобретение относится к области спорта, в частности, к универсальным спортивным тренажерам. Выполнен в виде стационарной жесткой неразборной металлоконструкции, не требующей технического обслуживания (регулировок, смазки и т.п.) с противовандальной защитой, и предназначен для тренировки и развития основных групп мышц подростков и взрослых, занимающихся как на уличных спортивных площадках, так и в спортивных зала, а также для физических тренировок членов экипажей на суднах (от речных до океанских).

Предшествующий уровень техники

Известен уличный спортивный тренажер «жим вверх» Barbell MB 7.18 предназначенный для развития мышц груди, рук и плеч в положении сидя. (см. http://www.optomtovar.ru/5258/goods/group-2100/5453/), включающий опорную раму, ось качания, рычаги с элементами для приложения усилия и нагрузочное устройство с направляющей для перемещения грузов и грузами, выполненными в виде набора отдельных грузов, расположенных на направляющей в необходимом процентном соотношении, направляющая грузов одним концом связанна с осью качания, а другим - с ограничителем для перемещения груза в вертикальной плоскости, а опорный элемент выполнен в виде сиденья и жестко связан с опорной рамой.

Одним из недостатков известного устройства является отсутствие универсальности, так как он может быть использован для тренировки только определенных групп мышц. Нельзя выполнять упражнения стоя и лежа.

Кроме того в известном устройстве отсутствует возможность регулирования промежуточного исходного положения между крайним нижним и крайним верхним положениями элементов для приложения усилия тренирующегося (т.е. тренажер не приспособлен для тренирующихся с различными антропометрическими данными).

Недостатком также является то, что траектория движения элементов для приложения усилия постоянная дугообразная, что обусловлено конструкцией самого спортивного тренажера, а жестко заданная траектория движения элементов для приложения усилия не является естественной для выполнения упражнений со свободными весами (с гантелями, гирями, штангой).

Известен также уличный силовой тренажер «Становая тяга» (см. https://detyamyuga.ru/p/136073235-ulichnyy-silovoy-trenazher-stanovaya-tyaga/), включающий опорную раму, ось качания, рычаги с элементами для приложении усилия и нагрузочное устройство с направляющей для перемещения грузов и грузами, выполненными в виде набора отдельных грузов, расположенных на направляющей в необходимом процентном соотношении, направляющая грузов одним концом связанна с осью качания, а другим - с ограничителем только мышц спины.

Данному устройству присущи те же недостатки, что и предыдущему спортивному тренажеру. Нельзя выполнять упражнения стоя, лежа и сидя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является спортивны тренажер (http://www.mbbarbell.com/file.php/id/f5405/name/7.pdf (прототип), включающий опорную раму, ось качания, рычаги с элементами для приложения усилия и нагрузочное устройство с направляющей для перемещения грузов П-образной формы и грузами, выполненными в виде набора отдельных грузов, расположенных на направляющей в необходимом процентном соотношении, плоскость качания нагрузочного устройства ориентирована перпендикулярно относительно опорной поверхности.

Спортивный тренажер по прототипу предназначен только для тренировки мышц ног и ягодичных мышц. Нельзя выполнять упражнения стоя, лежа и сидя.

Перечисленные недостатки устранены в предлагаемом техническом решении.

Раскрытие изобретения

Задачи, решаемые в первом варианте предполагаемого изобретения, следующие:

- обеспечить фиксирование элемента для приложения усилия на необходимой высоте для возможности выполнения на спортивном тренажере различных упражнений с широким диапазоном антропометрических данных тренирующегося;

- приблизить траекторию движения элементов для приложения усилий к естественной для обеспечения возможности тренирующимся выполнять упражнения, как если бы он выполнял их со свободными весами (т.е. с гантелями, гирями, штангой).

Задачи, решаемые во втором варианте предполагаемого изобретения те же, что и в первом варианте исполнения спортивного тренажера, и дополнительно решается задача:

- обеспечить возможность тренирующемуся выполнять упражнения стоя, сидя или лежа.

Технический результат как для первого и второго вариантов исполнения предполагаемого изобретения предусматривает универсальность спортивного тренажера за счет расширения диапазона выполняемых упражнений с регулируемыми нагрузками с охватом всех групп мышц тренирующегося, в результате чего повышается эффективность тренировок.

Для достижения технического результата в первом варианте исполнения (п. 1 ф-лы) предлагаемое устройство - спортивный тренажер универсальный, включающий опорную раму, ось качания, рычаги, шарнирно установленные на оси качания с элементами для приложения усилий и нагрузочное устройство с направляющей П-образной формы и грузами, плоскость качания нагрузочного устройства ориентирована перпендикулярно относительно опорной поверхности, СОГЛАСНО ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ, устройство дополнительно снабжено тягами, шарнирно связанными одним концом с рычагами, а другим - с элементом для приложения усилия с возможностью фиксации его на необходимой высоте.

Для достижения технического результата во втором варианте исполнения (п. 2 ф-лы) предлагаемое устройство - спортивный тренажер универсальный, включающий опорную раму, ось качания, рычаги, шарнирно установленные на оси качания с элементами для приложения усилий и нагрузочное устройство с направляющей П-образной формы и грузами, плоскость качания нагрузочного устройства ориентирована перпендикулярно относительно опорной поверхности, СОГЛАСНО ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ, устройство дополнительно снабжено тягами, шарнирно связанными одним концом с рычагами, а другим - с элементом для приложения усилия с возможностью фиксации его на необходимой высоте, и дополнительно снабжено звеном и опорным элементом с возможностью фиксации его в крайних положениях, при этом звено шарнирно связано с опорным элементом и опорной рамой.

Сопоставительный анализ с прототипом позволил выявить следующие существенные отличительные признаки:

в первом варианте исполнения спортивного тренажера:

- наличие дополнительных тяг;

- шарнирное соединение тяг одним концом с рычагами;

- соединение тяг другим концом с элементом для приложения усилий;

во втором варианте исполнения спортивного тренажера:

- наличие дополнительных тяг;

- шарнирное соединение тяг одним концом с рычагами;

- соединение тяг другим концом с элементом для приложения усилий;

- дополнительно снабжено звеном;

- дополнительно снабжено опорным элементом;

- опорный элемент установлен с возможностью фиксации его в крайних положениях;

- звено шарнирно связано с опорным элементом и опорной рамой.

Наличие существенных отличительных признаков в первом и во втором вариантах исполнения спортивного тренажера обеспечивает соответствие технического решения условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Проведенный автором анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах спортивных тренажеров, позволили установить, что не имеется аналогов, характеризующихся признаками, идентичными всем существенным признакам предлагаемого технического решения, а выделение из перечня аналогов прототипа обеспечило выявление совокупности существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков заявленного устройства.

Для проверки соответствия требования изобретательского уровня автором проведен дополнительный поиск и анализ решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличными от выбранного прототипа признаками, результаты которого показали, что заявленное техническое решение явным образом не следует из известного уровня техники, определенного заявителем, то есть, сравнение предполагаемого изобретения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежной областях спортивного оборудования показал, что последние не содержат признаков, сходных с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа.

Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого спортивного тренажера условию патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.

Краткое описание чертежей:

фиг. 1 - кинематическая схема спортивного тренажера универсального. исходное положение. Первый вариант исполнения.

фиг. 2 - кинематическая схема спортивного тренажера универсального с опорным элементом в крайнем левом положении (по чертежу). Исходное положение. Второй вариант исполнения.

фиг. 3 - кинематическая схема спортивного тренажера универсального с опорным элементом. Верхнее крайнее положение элемента для приложения усилия. Опорный элемент выдвинут в крайнее правое положение (по чертежу). Второй вариант исполнения.

фиг. 4 - вид справа «А». Второй вариант исполнения.

Варианты осуществления изобретения

Поставленная автором технического решения задача по каждому из вариантов исполнения спортивного тренажера универсального решается следующим образом:

Конструкция спортивного тренажера универсального по первому варианту исполнения (см. фиг. 1) содержит опорную раму 1, ось качания 2, смонтированную на опорной раме 1. Нагрузочное устройство (на черт. не обозн.). включает рычаги 3, подвижно установленные на оси качания 2. При этом плоскость качания нагрузочного устройства (на черт. не обозн.) перпендикулярна опорной поверхности 4. (Пояснение: плоскость качания нагрузочного устройства находится в плоскости чертежа, а ось качания 2 перпендикулярна плоскости чертежа).

Направляющие П-образной формы 5 весовых грузов 6 жестко закреплены на рычагах 3 нагрузочного устройства и выполняют функцию защиты от несанкционированного хищения весовых грузов 6. Нагрузочные устройства (на черт, не обозн.) снабжены ограничителями перемещения 7 весовых грузов 6.

Для жесткости конструкции рычаги 3 связаны между собой, как минимум, одной поперечиной (на черт. не обозн.)

Ограничители перемещения 8 рычагов 3 (см. фиг. 1) расположены на опорной раме 1.

Дополнительно установленные тяги 9 (см. фиг. 1) одними концами шарнирно связаны с рычагами 3, а другими - с элементом для приложения усилий 10, (выполненным, например, в виде цилиндрического стержня, грифа штанги и т.п.) установленным или с возможностью вращения вокруг своей оси (на черт. не обозн.). или жестко.

Фиксация положения по высоте элемента для приложения усилия 10 (см. фиг. 1) осуществляется любым известным способом, например, посредством фиксаторов 11, выполненных в виде стоек с зубьями, жестко закрепленных на опорной раме 1.

Конструкция спортивного тренажера универсального по второму варианту исполнения (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4) включает опорную раму 1, ось качания 2, смонтированную на опорной раме 1. Нагрузочное устройство (на черт. не обозн.). включает рычаги 3, подвижно установленные на оси качания 2. При этом плоскость качания нагрузочного устройства (на черт. не обозн.) перпендикулярна опорной поверхности 4. (Пояснение: плоскость качания нагрузочного устройства находится в плоскости чертежа, а ось качания 2 перпендикулярна плоскости чертежа).

Направляющие П-образной формы 5 весовых грузов 6 жестко закреплены на рычагах 3 нагрузочного устройства и выполняют функцию защиты от несанкционированного хищения весовых грузов 6. Нагрузочные устройства (на черт. не обозн.) снабжены ограничителями перемещения 7 весовых грузов 6.

Для жесткости конструкции рычаги 3 связаны между собой, как минимум, одной поперечиной (на черт. не обозн.)

Ограничители перемещения 8 рычагов 3 (см. фиг. 2 и фиг. 3) расположены на опорной раме 1.

Дополнительно установленные тяги 9 (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4) одними концами шарнирно связаны с рычагами 3, а другими - с элементом для приложения усилий 10, (выполненным, например, в виде цилиндрического стержня, грифа штанги и т.п.) установленным или с возможностью вращения вокруг своей оси (на черт. не обозн.). или жестко.

Фиксация положения по высоте элемента для приложения усилия 10 (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4) осуществляется любым известным способом, например, посредством фиксаторов 11, выполненных в виде стоек с зубьями, жестко закрепленных на опорной раме 1.

Устройство дополнительно снабжено звеном 12 и опорным элементом 13 (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4). Опорный элемент 13 выполнен в виде скамьи, подвижной относительно опорной рамы 1. Звено 12 (см. фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4) шарнирно связывает опорный элемент 13 с опорной рамой 1.

Спортивный тренажер универсальный жестко закреплен на опорной поверхности 4 посредством крепежных элементов 14.

Устройство работает следующим образом:

В первом варианте исполнения в исходном положении (см. фиг. 1) все грузовые веса 6 находятся в крайнем левом положении (т.е. ближе к оси качания 2). Рычаги 3 опираются на ограничители перемещения 8 под действием собственного веса. Элемент для приложения усилия 10 находится на опорной поверхности 4.

Перед началом использования спортивного тренажера тренирующийся устанавливает минимальную нагрузку путем перемещения части весовых грузов 6 по направляющей 5 в сторону оси качания 2. Далее тренирующийся перемещает элемент для приложения усилия 10 вдоль фиксаторов 11 (см. фиг. 1) на определенную высоту, попадая концами элемента для приложения усилия 10 на соответствующие участки (на черт. не обозн.) фиксатора 11. Далее тренирующийся устанавливает необходимую нагрузку путем перемещения весовых грузов 10 в процентном соотношении (см. фиг. 1).

Тренирующийся приподнимает элемент для приложения усилия 10 и выводит его из зацепления с зубом (на черт. не обозн.) фиксатора 11 и выполняет упражнение, преодолевая нагрузку, не задевая при этом зубья фиксатора 11 (см. фиг. 1).

При выполнении упражнения (см. фиг. 1) шарнир (на черт. не обозн.) рычага 3, связанный с тягой 9, движется по дугообразной траектории «а«. Одновременно тяга 9 выполняет качательные движения относительно рычага 3 (траектория «b«). При этом элемент для приложения усилия 10 движется по сложной траектории (на черт. не обозн.) (пояснение: сложная траектория движения элемента для приложения усилия 10 получается в результате совместного и одновременного движения рычага 3 и тяги 9) в соответствии с нагружаемыми группами мышц, что приводит к изменению динамики в нагрузке тренируемых мышц, тем самым приближая тренировку к естественным условиям т.е. к условиям использования тренирующимся свободных весов (гантели, гири, штанга), в результате чего повышается эффективность тренировочного процесса.

Во втором варианте исполнения (см. фиг 2, фиг 3 и фиг. 4) устройство снабжено дополнительно звеном 12 и опорным элементом 13. Звено 12 шарнирно соединяет опорный элемент 13 с опорной рамой 1.

В исходном положении (см. фиг. 2) опорный элемент 13 находится в левом крайнем положении (по чертежу), т.е. расположен внутри опорной рамы 1. Элемент для приложения усилия 10 находится на опорной поверхности 4.

Опорный элемент 13 может находится в двух фиксированных положениях (см. фиг. 2 и фиг. 3) за счет звена 12, т.е. в крайнем левом или крайнем правом положениях (по чертежу). В зависимости от вида выполняемого упражнения тренирующийся при необходимости выдвигает опорный элемент 13 или оставляет его в исходном положении.

Перед началом использования спортивного тренажера тренирующийся устанавливает минимальную нагрузку путем перемещения части весовых грузов 6 по направляющей 5 в сторону оси качания 2 (см. фиг. 2 и фиг. 3).

Далее тренирующийся перемещает элемент для приложения усилия 10 вдоль фиксаторов 11 (см. фиг. 2 и фиг. 3) на необходимую высоту, попадая концами элемента для приложения усилия 10 на соответствующие участки (на черт. не обозн.) фиксатора 11.

Далее тренирующийся устанавливает необходимую нагрузку путем перемещения весовых грузов 10 в процентном соотношении (см. фиг. 2 и фиг. 3).

Тренирующийся выдвигает опорный элемент 13 для выполнения упражнений лежа или сидя. Для выдвижении опорного элемента 13 тренирующийся, приподнимая конец опорного элемента 13 со стороны крепления к нему звена 12, обеими руками тянет опорный элемент 13 вправо (по чертежу) до момента, когда опорный элемент 13 займет крайнее правое положение (по чертежу). При этом звено 12 совершает дугообразное движение.

Тренирующийся лежа или сидя на опорном элементе 13, приподнимает элемент для приложения усилия 10, выводя его из зацепления с зубом (на черт. не обозн.) фиксатора 11 и выполняет упражнение, преодолевая нагрузку, не задевая при этом зубья фиксатора 11 (см. фиг. 2 и фиг. 3).

Подобные действия тренирующийся может выполнять при подготовке к следующему упражнению.

По окончании выполнения упражнений тренирующийся приводит спортивный тренажер в исходное положение (см. фиг. 2).

Предложенные автором варианты предполагаемого изобретения обладают рядом преимуществ по сравнению с другими известными спортивными тренажерами:

- во-первых обладают универсальностью, что способствует повышению эффективности тренировок.

- во-вторых, предоставляют возможность тренировать все группы мышц при широком значении величин антропометрических данных тренирующихся.

- в третьих, обеспечивают траекторию движения элемента для приложения усилий приближенной к естественным условиям, т.е. как если бы тренирующийся выполнял бы упражнения со свободными весами (т.е. с гантелями, гирями, штангой) в результате чего повышается эффективность тренировочного процесса.

- в четвертых, расширяется область применения за счет использования на судах, так как, например, в условиях качки судна исключается самопроизвольное перемещение подвижных элементов спортивного тренажера за счет выполнения его в виде неразборной металлической конструкции с жестким соединением с опорной поверхностью и фиксацией всех его подвижных элементов.

Предлагаемые варианты спортивного тренажера универсального не вызывает затруднений при изготовлении и уже промышленно освоены. Вышеизложенные сведения свидетельствуют для заявленного технического решения, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, о возможности реализации его с помощью известных и предложенных методов и средств.

Следовательно, предполагаемое изобретение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.