УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ МЫШЦ
APPARATUS FOR EXERCISING MUSCLES

Настоящее изобретение относится к устройству для тренировки мышц, содержащему силовой рычаг, который на одной концевой области оснащен исполнительными элементами, при этом с данным силовым рычагом одна концевая область пружинного элемента шарнирно соединена в первой шарнирной точке, а другая концевая область пружинного элемента шарнирно соединена во второй шарнирной точке на удерживающем элементе.
Известны различные конструкции таких устройств для тренировки мышц. В документе US 6328679 B1 показано, например, такое устройство, в котором силовой рычаг, имеющий форму скобы, может быть повернут в направлении противодействия силе упругости. С помощью этого устройства можно тренировать группы мышц человеческого тела, в частности, в области предплечий и плеча. Когда предполагается, что будут тренироваться другие группы мышц, необходимо использовать другие тренажеры или оборудование. Таким образом, когда предполагается тренировка как можно большего числа групп мышц, необходимо иметь в наличии множество соответствующих устройств, при этом каждое из этих устройств, пригодно для оптимальной тренировки группы мышц. Для всесторонней тренировки мышц человеческого тела, таким образом, необходимо либо приобрести различные подходящие устройства, следствием чего будут высокие понесенные затраты в дополнение к большой занимаемой площади, либо нужно идти в тренажерный или терапевтический центр, в котором имеются различные устройства для тренировки различных групп мышц. Однако такой поход в тренажерный или терапевтический центр влечет за собой соответствующие затраты времени.
Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для тренировки мышц, которое может быть установлено и отрегулировано таким образом, чтобы можно было тренировать самые разнообразные группы мышц самыми разнообразными способами, чтобы это устройство имело простую конструкцию, чтобы требования к наличию свободного пространства и собственному весу были минимальны, и чтобы затраты на покупку могли быть низкими.
Эта цель достигается согласно изобретению тем, что это устройство имеет удерживающий элемент, который соединен с помощью поворотного шарнира с опорой, с возможностью поворота относительно этой опоры в одной плоскости и фиксации в каждом соответственно установленным поворотном положении.
Это решение в соответствии с изобретением предусматривает установку силового рычага в любое угловое положение, в результате чего можно выполнять жим, толчок и тягу в вертикальном направлении. Жим, толчок и тяга и т.д., также могут выполняться в горизонтальном направлении. Кроме того, жим, толчок и тяга и т.д. могут выполняться в любом наклонном положении. Таким образом, с помощью соответствующего расположения этого устройства практически все группы мышц человеческого тела можно тренировать и лечить. Нет необходимости во множестве устройств, имеющих различные используемые функции.
Удерживающий элемент предпочтительно выполнен в виде рычага, на одной концевой области которого расположен первый шарнир, и к другой концевой области которого шарнирно подсоединена другая концевая область пружинного элемента, что обеспечивает оптимальное распределение усилий.
Силовой рычаг предпочтительно снабжен удлинителем, на котором могут быть расположены исполнительные элементы и который можно задвинуть внутрь и можно выдвинуть из силового рычага телескопическим образом и зафиксировать в соответствующем положении. Тем самым достигается изменение сопротивления и его адаптация к потребностям.
Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит в том, что первая точка сочленения выполнена регулируемым образом так, чтобы можно было регулировать расстояние от первой точки сочленения до первого шарнира. Таким образом, силовое воздействие на силовой рычаг можно менять. В силу этого меняется также характеристика усилия по траектории передвижения силового рычага. В сочетании с увеличением усилия пружинного элемента можно достичь снижения, постоянства или увеличения усилий по этим траекториям.
Опору предпочтительно устанавливают регулируемым по высоте образом на стойке, при этом стойка может фиксироваться по отношению к стене помещения или в помещении, и фиксироваться на заданной высоте. Упражнения для тренировки групп мышц можно выполнять стоя, сидя или лежа, либо в других положениях, что дополнительно повышает возможности использования этого устройства.
Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит в том, что опора удерживается на соответствующей высоте на стойке через противовес, чья противодействующая сила может быть образована противовесом или пружинным балансиром. Эта противодействующая сила примерно соответствует весу устройства, в результате чего устройство может доводиться до нужной высоты на стойке практически без затрат усилий и может быть соответствующим образом зафиксировано.
Силовой рычаг и пружинный элемент предпочтительно выполнены с возможностью отделения друг от друга в первой точке сочленения, так что силовой рычаг может складываться в сторону удерживающего элемента, в результате чего устройство может храниться компактным образом, когда не используется.
Дополнительный предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит в том, что стойка расположена в элементе шкафа, который снабжен дверьми, которые могут закрываться в состоянии силового рычага, сложенного по направлению к удерживающему элементу. Устройство может, таким образом, оптимально храниться в этом элементе в виде шкафа, когда он не используется. Этот элемент в виде шкафа может быть очень тонким. Устройство, снабженное таким элементом шкафа, можно, таким образом, легко разместить в любом желаемом помещении квартиры, не занимая много места и, соответственно, при наличии эстетической конструкции шкафа в виде элемента, оно в любом случае не будет восприниматься как препятствие.
Другой предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит в том, что пружинный элемент выполнен в виде пневматического цилиндра, что обеспечивает простую конструкцию устройства и множество возможностей для регулировки.
Пневматический цилиндр предпочтительно соединен с резервуаром сжатого воздуха через магистраль сжатого воздуха, в результате чего может быть достигнуто то, что усилие пружинного элемента, воздействующее на силовой рычаг, определенным образом возрастает по траектории передвижения.
В магистраль сжатого воздуха предпочтительно вставлен манометр и клапан ограничения давления. С помощью манометра можно контролировать давление. Клапан ограничения давления предотвращает слишком высокое давление в системе, в результате можно предотвратить возникновение повреждений.
Дополнительный предпочтительный вариант осуществления изобретения состоит в том, что к магистрали сжатого воздуха может быть подключен пневматический источник, а также используется система снижения давления, с помощью которой можно изменять давление сжатого воздуха. С помощью этой простой возможности изменения давления, величину расходуемого усилия можно регулировать практически оптимально по желанию.
Предпочтительно, на одной концевой области силового рычага или, соответственно, на его удлинителе, можно выборочно использовать самые разнообразные исполнительные элементы. Возможности для сессий упражнений и тренировок, которые могут быть выполнены с помощью данного устройства, тем самым дополняются которые оптимальным образом.
Вариант осуществления устройства в соответствии с настоящим изобретением для тренировки мышц будет объяснен более подробно в дальнейшем, в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг.1а и 1b показано устройство в соответствии с изобретением на виде сбоку и объемном виде с силовым рычагом в верхнем положении, и точка сочленения пружинного элемента в самом наружном положении.
На фиг.2а и 2b показано устройство в соответствии с изобретением на виде сбоку и объемном виде согласно фиг.1а и 1b, на котором точка сочленения пружинного элемента находится в самом внутреннем положении.
На фиг.3a и 3b показано устройство в соответствии с изобретением на виде сбоку и объемном виде, на котором силовой рычаг перемещен немного вниз.
На фиг.4а и 4b показано устройство в соответствии с изобретением в виде сбоку и объемном виде, на котором силовой рычаг находится в самом нижнем положении.
На фиг.5 показано в объемном виде устройство в соответствии с изобретением, которое расположено на регулируемой по высоте стойке.
На фиг.6 и 7 представлены два различных объемных вида устройства в соответствии с изобретением, которое находится в положении, повернутом по отношению к опоре.
На фиг.8а и 8b показано устройство в соответствии с изобретением на виде сбоку и объемном виде, в котором силовой рычаг отделен от пружинного элемента, и силовой рычаг находится в повернутом в сторону положении.
На фиг.9а и 9b показано устройство в соответствии с изобретением на объемном виде, при этом устройство может быть размещено в элементе шкафа, который снабжен закрывающимися дверьми.
На фиг.10 показана пневматическая схема соединений элементов, согласно их использованию в устройстве в соответствии с изобретением.
На фиг.11 показан вид множества возможных силовых траекторий.
На фиг.12а и 12b показан покомпонентный вид элементов устройства в соответствии с изобретением.
На фиг.13 показан вид сзади стойки устройства в соответствии с изобретением.
На фиг.1а и 1b показан вид сбоку или, соответственно, объемный вид устройства 1 в соответствии с изобретением для тренировки мышц. Это устройство 1 содержит силовой рычаг 2. Этот силовой рычаг 2 может быть оснащен на одной концевой области 3 исполнительными элементами 4, через который силовой рычаг 2 может быть приведен в действие тренирующимся человеком. На другой концевой области 5 силовой рычаг 2 снабжен первым шарниром 9. С помощью этого первого шарнира 9 силовой рычаг 2 шарнирно соединен с удерживающим элементом 6 и, таким образом, приспособлен для поворота относительно этого удерживающего элемента 6.
Удерживающий элемент 6 выполнен в виде рычага 7. На одной концевой области 8 этого рычага 7 расположен первый шарнир 9. Одна концевая область 10 пружинного элемента 11 шарнирно соединена с силовым рычагом 2 в первой точке 12 сочленения. Другая концевая область 13 пружинного элемента 11 шарнирно соединена с другой концевой областью 14 рычага 7. В этом варианте осуществления, например, пружинный элемент 11 выполнен в виде пневматического цилиндра 15, который будет описан подробно позже. Разумеется, также возможны другие подходящие пружинные элементы.
Удерживающий элемент 6 или, соответственно, рычаг 7 соединен с опорой 17 через поворотный шарнир. Рычаг 7, таким образом, выполнен с возможностью вращения относительно опоры 17 вокруг вала 18. На рычаге 7 размещен стопорный штифт 19, который может быть вставлен в известные отверстия (не показаны), которые, соответственно, расположены на опоре 17 в круговом порядке. После извлечения стопорного штифта 19 из соответствующего отверстия опоры 17, рычаг может поворачиваться относительно опоры 17 вокруг вала 18. В этом поворотном положении стопорный штифт можно вставить в соответствующее отверстие. Рычаг 7, таким образом, фиксируется в этом положении по отношению к опоре 17. Разумеется, также могут быть использованы другие системы фиксации.
Опора 17 может быть прикреплена к соответствующей стойке, как будет видно из дальнейшего, или пристенной решетке, например, или другому подходящему элементу, при этом силовой рычаг 2 для тренировки мышц может перемещаться, как показано стрелкой 20.
На фиг.2а и 2b показано то же устройство 1, что и на фиг.1а и 1b. Силовой рычаг 2 шарнирно соединен с рычагом 7 с помощью первого шарнира 9. Рычаг 7 удерживается с возможностью вращения на опоре 17. Первая точка 12 сочленения регулируемым образом расположена на силовом рычаге 2. Первая точка 12 сочленения расположена на скользящей детали 21, которая может перемещаться по направляющей 22, которая закреплена на силовом рычаге 2 известным образом, к первому шарниру 9, и от этого первого шарнира, и может быть зафиксирована в соответствующем положении известным способом (не показано). Таким образом, действие рычага может быть изменено, что влияет на оказываемое усилие, с которым может перемещаться силовой рычаг 2. Разумеется, здесь также возможны другие известные и подходящие механизмы регулировки и фиксации.
Силовой рычаг 2 снабжен удлинителем 23, на котором установлены исполнительные элементы 4. Удлинитель 23 можно задвинуть в силовой рычаг 2 и выдвинуть из силового рычага 2 телескопическим образом. Удлинитель 23 может быть зафиксирован в соответствующем положении по отношению к силовому рычагу 2 известным способом с помощью дополнительного стопорного штифта 24. Здесь также возможны другие известные и подходящие системы фиксации.
Показанное на фиг.1a и 1b, а также фиг.2a и 2b, устройство согласно изобретению с силовым рычагом 2 расположено в самом верхнем начальном положении с растянутым пружинным элементом 11. На фиг.3а и 3b показано устройство 1 с силовым рычагом 2, расположенное в слегка повернутом вниз положении, противоположно усилию, которое оказывает пневматический цилиндр 15. Первая точка 12 сочленения, таким образом, находится в среднем положении.
На фиг.4а и 4b показано устройство 1 с силовым рычагом 2 в самом нижнем положении; пневматический цилиндр 15 находится в полностью втянутом положении. В этом положении силовой рычаг 2 снова поворачивается в самое верхнее положение, которое показано на фиг.1a и 1b, соответственно, или фиг.2a и 2b.
На фиг.5 показано в объемном виде устройство 1 в соответствии с изобретением для тренировки мышц, при этом устройство расположено на стойке 25. Известным образом, эта стойка 25 имеет линейные направляющие 26, по которым может перемещаться опора 17. С этой целью опора 17 (не показана) известным способом оснащена соответствующими направляющими башмаками. Опора 17 может, таким образом, перемещаться по линейным направляющим 26 в стойке 25; устройство в соответствии с изобретением, таким образом, можно привести в любое положение по отношению к стойке 25 и можно зафиксировать в этом положении. Для этой цели известным образом предусмотрен зажимной болт 27, который может натягивать натяжные детали (не показаны) по отношению к стойке, что может достигаться с помощью зажимного колеса 28, которое ввинчивают в соответствующую резьбу, имеющуюся на зажимном болте. Разумеется, также возможно использование других известных и подходящих систем передвижения и фиксации.
Стойка 25 может быть прикреплена известным образом к стене помещения. Возможна также установка стойки 25 между потолком и полом помещения. Через эту стойку устройство 1 для тренировки мышц, таким образом, может быть подведено к любой высоте и зафиксировано на этой высоте. Устройство 1 может, таким образом, быть подведено до оптимальной и желаемой высоты в зависимости от того, какую группу мышц нужно тренировать.
Как видно из фиг.6 и 7, рычаг 7 может поворачиваться вокруг вала 18 по отношению к опоре 17, которая расположена на стойке 25. Это вращение может выполняться от 0 до 360°. Направление движения силового рычага, таким образом, может быть установлено в любом положении.
Посредством регулировки высоты устройства 1 в соответствии с изобретением и вращения рычага 7 относительно опоры 17 на 360°, а также возможности фиксации в любом заданном положении, силовой рычаг можно привести в практически любое положение. При вертикальном перемещении силового рычага сверху, а также снизу до любой желаемой высоты, и бокового передвижения силового рычага с обеих сторон, в результате становятся возможными наклонное движение вверх влево и вправо или, соответственно, вниз влево и вправо, можно перемещать и тренировать самые разнообразные группы мышц человеческого тела. Можно использовать соответствующие исполнительные элементы в зависимости от того, какие группы мышц нужно двигать и тренировать. В настоящем примере использована перекладина. Эта перекладина может быть легко заменена ручками или захватами, прикрепленными к канатам, в которые могут вставляться руки или ноги. Могут также использоваться скамейки для пресса или любой тип обручей или колец. Это устройство согласно изобретению, таким образом, обеспечивает практически неограниченную возможность двигать и тренировать любую группу мышц.
На фиг.8a и 8b показаны возможности того, как можно компактно хранить устройство в соответствии с изобретением 1. Силовой рычаг 2 может быть освобожден от пружинного элемента 11 или, соответственно, от пневматического цилиндра 15 посредством выведения из зацепления первого шарнира 9, например, путем вытягивания шарнирного штифта. В идеале устройство вращается по отношению к опоре 17 таким образом, что силовой рычаг свисает вниз, в то время как пневматический цилиндр 15 направлен вверх. Силовой рычаг 2 при этом может поворачиваться вниз вокруг первого шарнира 9. Пружинный элемент 11 или, соответственно, пневматический цилиндр 15 при этом свисают вниз на другой концевой области 14 рычага 7. Удлинитель 23 может быть снят с силового рычага 2 и вставлен в соответствующее место в стойке 25. Исполнительный элемент 4 также может быть размещен в стойке 25. Таким образом, устройство может компактно храниться.
Как можно видеть из фиг.9a и 9b, стойка 23 может быть размещена в элементе 29 в виде шкафа, который снабжен двумя дверьми 30 и 31. Как было описано со ссылкой на фиг.8a и 8b, устройство 1 может при этом быть свернуто или сложено таким образом, что две двери 30 и 31 элемента 29 в виде шкафа могут закрываться. Таким образом, устройство для тренировки мышц может содержаться в этом элементе в виде шкафа для хранения. Элемент в виде шкафа может быть эстетически разработан таким образом, что его можно легко поставить в офисе или спальне, или даже в гостиной, и при этом он не будет рассматриваться как помеха.
Как видно из фиг.10, пневматический цилиндр 15 соединен с резервуаром 33 сжатого воздуха через магистраль 32 сжатого воздуха. К магистрали 32 сжатого воздуха подключен манометр 34, который показывает давление, преобладающее в системе. Кроме того, чтобы предотвратить слишком большое возрастание давления в этой системе, в магистраль 32 сжатого воздуха вставлен клапан 35 ограничения давления. К магистрали 32 сжатого воздуха может быть подключен пневматический источник 36, при этом источник может представлять собой компрессор, например, или также насос с ручным приводом или аналогичный подходящий элемент. Кроме того, имеется предохранительный клапан 37, с помощью которого давление может стравливаться из системы. Поэтому с помощью пневматического источника 36 и предохранительного клапана 37, давление, присутствующее в системе, может быть изменено, в результате чего можно регулировать усилие, воздействующее через пневматический цилиндр 15. Кроме того, в магистраль 32 сжатого воздуха может быть вставлено трубчатое антидефектное устройство 38, которое отключает силовой рычаг устройства в случае дефекта в системе, или в случае сбоя в работе, например, непреднамеренного высвобождения силового рычага.
Устройство согласно изобретению для тренировки мышц обеспечивает самый широкий спектр возможностей того, как может быть изменена сила или, соответственно, силовые траектории во время рабочего хода силового рычага. С одной стороны, давление воздуха в пневматической системе может быть изменено. С другой стороны, расстояние от первой точки 12 сочленения до первого шарнира 9 (фиг.1а) может быть изменено. Кроме того, удлинитель 23 (фиг.2а) можно задвинуть в силовой рычаг 2 и можно выдвинуть из этого силового рычага, в результате чего здесь также можно изменить расстояние между исполнительными элементами 4 и первым шарниром 9. Посредством всех этих возможностей установки можно менять протяженность или траекторию усилия, которое должно воздействовать на силовой рычаг 2 в течение рабочего хода. В соответствии с фиг.11 на схеме показаны такие силовые траектории. На вертикальной оси 38 показано изменение усилия в %. На горизонтальной оси 39 показан рабочий ход силового рычага 2. Кривой 40 показана последовательная траектория усилия, на которой усилие во время рабочего хода силового рычага увеличивается. Кривой 41 показано по существу постоянное усилие по всей длине рабочего хода. Кривой 42 показано снижение усилия; расходуемое усилие уменьшается в течение хода силового рычага. Посредством этих возможностей полностью целенаправленным образом регулируется то, как должна выглядеть силовая траектория, в зависимости от желаемого эффекта на тренируемую или двигаемую группу мышц.
На фиг.12а и 12b снова показаны отдельные компоненты устройства 1 в соответствии с изобретением. На фиг.12b видна, в частности, конфигурация отверстий 43 в опоре 17, с помощью которых соответствующее угловое положение рычага 7 можно зафиксировать с помощью стопорного штифта 19, как уже было упомянуто. На этих двух фиг. 12а и 12b также видна магистраль 32 сжатого воздуха, которая соединена с пневматическим цилиндром 15 и которая проведена известным способом по валу 18 через рычаг 7 и опору 17, и выходит в стойку 25. Благодаря этой конфигурации, подачу сжатого воздуха можно оптимально осуществлять в пневматический цилиндр без ухудшения вращаемости рычага 7 относительно опоры 17.
На фиг.13 показана стойка 25, на которой расположено устройство 1 регулируемым по высоте образом с помощью опоры 17. Магистраль 32 сжатого воздуха, таким образом, может быть расположена по спирали в опоре 25, так что регулируемость по высоте устройства 1 по отношению к опоре 25 не ухудшается. Эта магистраль 32 сжатого воздуха ведет на систему, как описано и как показано на фиг.10. Эта система может быть расположена, например, внутри стойки 25. Эта система может, однако, также легко размещаться в элементе 29 в виде шкафа (фиг.9А и 9В). Она также может быть расположена в отдельном корпусе, который может быть расположен рядом со стойкой 25 или элементом 29 в виде шкафа.
В стойке 25 известным способом может быть расположен (не показан) противовес, с помощью которого уравновешивается вес устройства 1, так что регулировка высоты устройства 1 по отношению к стойке 25 может происходить без каких-либо усилий. Однако вместо противовеса может быть известным способом установлен пружинный балансир (не показан). При этом возможна также разводка резинового кабеля, который мог бы быть протянут через соответственно расположенные ролики 44.
С помощью этого решения в соответствии с изобретением получают устройство для тренировки мышц, которое является очень простым по конструкции, но которое также может быть использовано чрезвычайно универсальным способом и может храниться в компактной форме. Данное устройство предназначено для тренировки и перемещения самых разнообразных групп мышц для каждого спортивного применения. Однако данное устройство может также быть использовано в терапевтических целях.