ПАЛКА С РУЧКОЙ
STICK WITH HANDLE

Настоящее изобретение относится к палке или лыжной палке, предназначенной для использования человеком, перемещающимся в направлении вперед по поверхности, например, как при катании на лыжах различных видов, катании на роликовых лыжах или катании на роликах, катании на коньках различных видов, катании на роликовых коньках, ходьбе и подобных перемещениях. Настоящее изобретение также включает в себя ручку.
Все приведенные ниже описания уже известной техники и данного изобретения основаны на допущении, что палка и ручка, описанные в данном документе, рассматриваются в вертикально стоящем положении, в котором центральная ось стержня палки, ось, которая совпадает с направлением действия палки, находится преимущественно в вертикальном положении.
Двигательная активность при таком перемещении начинается с обычных схем движения, которые являются естественными для человека, двигающегося вперед, соответствующих схеме движения, которая имеет место при ходьбе, беге и т.п. Движение вперед по поверхности включает использование вспомогательных средств, таких как различные ботинки, устройства или средства, которые предусмотрены для ног, а также обычно используются палки. Поверхность может быть естественной или искусственной. Поверхность может иметь естественное или искусственное покрытие, например, снежное, ледовое или покрытие наподобие снега или льда или подобное покрытие. Это могут быть дороги, тротуары, лесные тропинки, лыжные трассы, лыжные склоны и все другие возможные поверхности и приспособления, на которых движение человека можно облегчить за счет использования палок.
Палки используются для создания движущей силы, чтобы, тем самым, способствовать движению вперед и повышать скорость движения. Схема движения при движении вперед включает в основном перемещения ног и рук, но во всем теле человека также имеет место активность для удерживания равновесия. Движения ног и рук являются по существу маятниковыми движениями. Работа с палками является одинаковой или подобной для разных видов движения вперед.
Традиционная палка обычно содержит удлиненный стержень палки. Стержень палки имеет два конца. При использовании палки один конец направлен вниз к поверхности, и он содержит острый выступ на самом конце. Если палка используется для движения по снегу, палка обычно содержит диск, расположенный на некотором расстоянии вверх на стержне палки, который предохраняет палку от погружения в снег. На другом конце находится ручка, которая обхватывает направленный вверх конец палки и содержит ремешок ручки, который расположен в виде петли, прикрепленный к верхней части ручки. Усовершенствование палок было связано с выбором материала и исполнением/конструкцией стержня палки, дисков палок и ручек. Ручки стали более приспособленными к телу человека, и некоторые ручки не содержат ремешка ручки, а вместо него содержат кольца или различные устройства для удерживания руки, фактически подобные перчаткам, которые обхватывают руку.
Ручка обхватывает стержень палки или является удлинением стержня палки в продольном направлении палки в направлении вверх. В исходном положении пользователь палки держит палку таким образом, что рука обхватывает ручку, и так, что большой и указательный пальцы руки сжимают ручку, при этом рука расположена в верхней/наружной части ручки. При использовании устройства для удерживания руки рука пользователя фиксируется на ручке таким образом, что рука может выпустить ручку, но еще оставаться соединенной с ручкой/палкой.
На начальном этапе отталкивания палка расположена на поверхности под наклоном назад, под небольшим острым углом по отношению к поверхности. Нога и рука лыжника, который держит палку, направлены вперед и находятся на некотором расстоянии перед пользователем. Рука наклонена вперед, при этом большой палец направлен вверх и вперед, и она соответствует ручке при полном захвате.
После этого следует этап отталкивания. Пользователь опускает верхнюю часть тела вперед/вниз и тянет/толкает себя вперед. Рука, которая держит палку, приводится в движение, и когда корпус пользователя перемещается вперед, она выполняет маятниковое движение вниз/назад.
Когда рука прошла ближайшую ногу, начинается этап отталкивания. Пользователь отталкивается от палки, которая находится в контакте с поверхностью.
Продолжается движение руки назад. Рука поддерживает свой контакт с палкой посредством устройства для удерживания руки.
Для возвращения на начальный этап пользователь напрягает корпус таким образом, что рука размахивается вперед, обратно к началу движения. В данном движении вперед пользователь опять захватывает палку рукой, что обычно происходит посредством подтягивающего/выбрасывающего движения в запястье/руке, которая выбрасывает/подтягивает палку вперед посредством устройства для удерживания руки.
Данное движение палки, включающее исходный этап, этап подтягивания, этап отталкивания и этап возврата, выполняется с очень высокой точностью и отточенностью в технике движения с двумя палками, но схема движения является по существу одинаковой в различных видах диагонального катания на лыжах/коньках, в которых ноги также выполняют маховые движения. В технике катания с двумя палками та же самая схема движений осуществляется обеими палками одновременно, тогда как в диагональном катании на лыжах данная схема движений осуществляется попеременно правой и левой палкой. Работа рук с палками обеспечивает повышенную энергию для перемещения корпуса вперед. Движение палки и работа руки являются более или менее интенсивными и экстенсивными в различных областях применения, но они основаны на одних и тех же фундаментальных принципах, суть которых заключается в том, что пользователь использует палку для обеспечения опоры на поверхность и обеспечения дополнительной энергии для своего движения вперед посредством использования мышц верхней части тела.
При обычной конструкции палки корпус при движении с обычной палкой не использует мышцы корпуса оптимально. Естественное и наиболее энергичное движение руки и кисти не может осуществляться из-за конструкции палки. Ранее известные палки и конструктивное исполнение ручек предполагают, что рука направлена вперед и практически полностью вытянута и что рука наклонена вперед в направлении движения на начальном этапе и, следовательно, также в начальном положении для этапа отталкивания. В этом случае мышцы в руках растягиваются и находятся в своем расслабленном положении. Кроме того, расположение руки, направленное вперед, для обеспечения удерживания ручки палки, когда палка направлена вперед, приводит к дополнительному ослаблению мышц в руке/кисти.
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить палку с ручкой, которая обеспечивает возможность более эффективного использования мышечной силы руки при движении в направлении вперед по поверхности, например, при катании на лыжах разных видов, катании на роликовых лыжах или катании на роликах, ходьбе и т.д.
Данная цель достигается при использовании палки, имеющей характеристики, указанные в пункте 1 формулы изобретения, и ручки, имеющей характеристики, указанные в пункте 20 формулы изобретения.
Ниже описано данное изобретение и дополнительные варианты осуществления, детальные образцы и преимущества со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 изображает палку в соответствии с данным изобретением.
Фиг.2 изображает палку с отсоединенной ручкой в соответствии с данным изобретением.
Фиг.3 изображает ручку в соответствии с данным изобретением.
Фиг.4 также изображает ручку в соответствии с данным изобретением.
Основные признаки данного изобретения описаны в следующем анализе.
На начальном этапе работы с палкой предпочтительно, если рука не должна полностью вытягиваться, когда палка приходит в контакт с землей, поскольку в этом случае мышцы руки находятся в их расслабленном положении. Сила руки является максимальной, если кисть может быть расположена таким образом, который соответствует положению кисти относительно руки во время нормального маятникового движения рукой при отсутствии нагрузки. Предпочтительно также, если рука может работать в продольном направлении палки, вниз/назад в начале движения подтягивания, так что контакт между палкой и поверхностью становится сильным и ощутимым.
Кроме того, если рука может быть расположена под наклоном на начальном этапе, может быть использована более длинная палка. Более длинная палка способствует увеличению расстояния перемещения для каждого отталкивания палкой.
В положении вытягивания рука является сильнейшей, если линия, проходящая через ладонь на участке сгибания/захвата руки, расположена преимущественно под прямым углом относительно центральной оси предплечья, так что кисть и рука могут работать с прямолинейными перемещениями. В этом случае мышцы руки могут использоваться с максимальной эффективностью и максимальной силой. Центральная ось предплечья должна быть по возможности параллельна центральной оси палки и предпочтительно совпадать с ней.
Под центральной осью палки имеется в виду воображаемая ось, которая совпадает с направлением действия палки. Обычно палка является прямолинейной, и центральная ось палки проходит по центру палки, соответствует ее естественной продольной оси и совпадает с осью, которая соответствует направлению, в котором действует палка. Настоящее изобретение заключается в том, что палка будет размещаться вплотную к земле, что человек получит опору для движения в направлении вперед и что человек будет способен отталкиваться вперед от поверхности.
Если палка изменяется по форме в ее продольном направлении, например, каким-либо образом сгибается, то палка еще работает в одном направлении, и под центральной осью, можно сказать, имеется в виду направление, в котором действует сила в палке, а также направление, в котором сила и, следовательно, палка будут действовать относительно поверхности.
Трудно сохранить ситуацию, в которой центральная ось предплечья параллельна и совпадает с центральной осью палки, поскольку в этом случае в принципе желательно, чтобы рука и стержень палки одновременно находились в одном и том же месте. Невозможно также не учитывать устойчивость и равновесие в палке. Удовлетворительный результат достигается в том случае, если руку можно держать более или менее под прямыми углами относительно центральной оси в предплечье и если центральная точка, в которой рука может находиться или преимущественно находится на воображаемом удлинении центральной оси палки, на оси, которая совпадает с направлением действия палки. В этом случае подтягивающее усилие руки будет действовать в направлении действия палки, в продольном направлении палки.
Оптимальная работа выполняется, если центральная точка на кисти руки находится на оси, которая совпадает с направлением действия палки, центральной оси палки. Конечно, допускаются отклонения от данного положения в определенных пределах. Допустимые величины отклонений от данного положения зависят, например, от человека, который использует палку, от материала, выбранного для палки и различных элементов палки, от способа использования палки и от интересующей области применения. Допустимая величина удаления центральной точки от оси, которая совпадает с направлением действия палки, должна предусматриваться таким образом, чтобы во время контакта с землей в палке не появлялись возмущающие сгибающие усилия, обусловленные моментом, который может возникать в том случае, если рука расположена слишком далеко от центральной оси палки.
С точки зрения использования энергии также важно, чтобы на протяжении всей работы с палкой рука работала по возможности рядом с корпусом.
Описание изобретения со ссылками на чертежи
Настоящее изобретение относится к палке 1, которая состоит из удлиненного стержня 2 палки и ручки 3, см. фиг.1. Ручка 3 соединяется со стержнем 2 палки в верхнем конце 2а стержня палки или образует верхнюю часть стержня 2 палки (см. фиг.1 и 2) и обеспечивает возможный контакт между палкой 1 и пользователем (не показан на чертежах). На своем другом, нижнем, конце 2b стержень палки содержит, например, острый выступ и диск или другое пригодное устройство для взаимодействия с поверхностью (лишь обозначенное на чертежах, поскольку оно не является частью данного изобретения).
В своем верхнем конце 3а ручка содержит участок, на котором размещается рука пользователя, участок 4 для захвата рукой. Рука пользователя захватывает и обхватывает участок 4 для захвата рукой и удерживает палку 1. Участок 4 для захвата рукой является удлиненным. Участок 4 для захвата рукой надлежащим образом сконфигурирован так, что он удобно помещается в руке. Исполнение и свойства участка для захвата рукой могут изменяться и приспосабливаться в соответствии с различными требованиями и приоритетами. Сама по себе ручка 3 может быть выполнена в виде элемента 4.1, приспособленного для руки, на участке 4 для захвата рукой. Ручка 3 может также содержать элемент 4.1, приспособленный для руки, захват руки, который надежно прикрепляется к ручке 3 или обхватывает ручку 3, на участке 4 для захвата рукой, или монтируется с возможностью отсоединения и замены на ручке 3 или вокруг ручки 3, на участке 4 для захвата рукой.
Ручка 3 также содержит промежуточный элемент 5, вставленный между участком 4 для захвата рукой и стержнем 2 палки. Промежуточный элемент 5 расположен под наклоном относительно стержня 2 палки и участка 4 для захвата рукой. Участок 4 для захвата рукой, в свою очередь, расположен под наклоном относительно промежуточного элемента 5 и относительно стержня 2 палки.
Промежуточный элемент 5 и участок 4 для захвата рукой расположены под наклоном относительно друг друга и относительно стержня 2 палки таким образом, что ручка 3 расположена под наклоном относительно стержня 2 палки и расположена относительно стержня 2 палки таким образом, что центральная точка А в руке, которая захватывает ручку 2, находится преимущественно на центральной оси В, проходящей через стержень 2 палки. В соответствии с приведенными выше соображениями, касающимися центральной оси палки, можно также сказать, что ручка 3 расположена относительно стержня 2 палки таким образом, что центральная точка А в руке, которая захватывает ручку 2, находится преимущественно на оси В, которая совпадает с направлением действия палки.
Центральная точка А находится на линии С, проходящей через ладонь руки, на участке сгиба/участке захвата руки.
Ручка 3, промежуточный элемент 5, расположена под наклоном вперед в направлении движения относительно стержня 2 палки для обеспечения пространства для руки пользователя и предплечья. Участок 4 для захвата рукой расположен под наклоном назад по направлению к лыжнику относительно промежуточного элемента 5, а также относительно стержня 2 палки. Данное расположение участка 4 для захвата рукой позволяет пользователю захватывать палку 1 под углом снизу. Центральная точка А в руке будет расположена преимущественно на центральной оси В, проходящей через стержень 2 палки, преимущественно на оси В, которая совпадает с направлением действия палки. Пользователь держит палку 1 перед собой и перед своим предплечьем, когда на начальном этапе он держит палку 1 перед собой.
Палка 1, точнее ручка 3, содержит устройство 7 для удерживания руки, которое не описано подробно, поскольку оно является необязательным и может быть использовано в зависимости от требований и желаний пользователя. Устройство 7 для удерживания руки надлежащим образом прикрепляется к верхней части палки, ручке, на участке для захвата рукой, 1а, 3а, 4а таким образом, что можно выпускать ручку 3 уже известным способом. Устройство 7 для удерживания руки символически проиллюстрировано на фиг.3 и 4. Конечно, возможны и другие фиксированные участки при условии достижения цели.
Палка 1, точнее ручка 3, содержит устройство 8, которое возвращает руку на участок 4 для захвата рукой, см. фиг.3 и 4. Удерживание палки посредством активной работы мышц на всех этапах работы с палкой утомительно и может приводить к мышечной судороге. Кроме того, в этом случае невозможно использовать палку с максимальным эффектом, поскольку трудно держать руку на палке 1 дальше, чем в положении, где ручка 3 проходит по бедру. Возвратное устройство 8 позволяет руке удаляться от ручки 3, которая при данном перемещении накапливает энергию, которая высвобождается и обеспечивает оттягивающее действие устройства 7 для удерживания руки, как описано выше в отношении палки (1), когда палка уже не нагружена усилием. Возвратное устройство 8 позволяет пользователю выпускать захват вокруг ручки 3 для отдыха руки, надавливать рукой на устройство 7 для удерживания руки или по какой-либо другой причине, после этого быстро вернуть руку в правильное положение и снова обеспечить захват ручки 3, участка 4 для захвата рукой. Возвратным устройством 8 может быть пружинное устройство, установленное с возможностью отсоединения между ручкой 3 и устройством 7 для удерживания руки, см. фиг.3 и 4.
Палка 1, точнее ручка 3, содержит поворотное устройство 9, которое позволяет определять, оказывать влияние, регулировать и устанавливать угол между стержнем 2 палки и ручкой 3/промежуточным элементом 5, см. фиг.4. Палка 1, точнее ручка 3, содержит поворотное устройство 10, которое позволяет определять, оказывать влияние, регулировать и устанавливать угол между промежуточным элементом 3 и участком 4 для захвата рукой, см. фиг.4. Каждое поворотное устройство 9 или 10 содержит блокировочное устройство 9а или 10а, которое позволяет блокировать поворотное устройство 9 или 10 в выбранном фиксированном положении.
Ручка 3 и стержень 2 палки могут быть выполнены как одно целое в виде целой и сплошной палки, см. фиг.1. Ручка 3 может также представлять собой отдельный элемент, который соединяется со стержнем 2 палки, см. фиг.2.
Если ручка 3 представляет собой отдельный элемент, то она должна соединяться со стержнем 2 палки для образования палки 1, предназначенной для использования человеком, двигающимся в направлении вперед, обычно по поверхности снега и/или льда, а также в других видах движения, например, при ходьбе, см. фиг.3 и 4.
Ручка 3 соединяется со стержнем 2 палки в ее нижнем конце 3b, направленном к стержню 2 палки, который предназначен для соединения со стержнем 2 палки. Данная конструкция может быть такой, в которой нижний конец ручки имеет меньший диаметр, чем верхний конец 2а стержня палки, так что нижний конец ручки 3b может быть вставлен в верхний конец 2а стержня палки или наоборот, см. фиг.3. Помимо фиксирующих устройств или блокировочных устройств данное устройство может включать в себя взаимодействующие канавки и выемки. Ручка 3 может также включать в себя устройство или часть устройства 6, размещаемого в нижнем конце ручки 3b, которое обеспечивает соединение ручки 3 со стержнем 2 палки, либо непосредственно со стержнем 2 палки, либо посредством устройства 6, см. фиг.4. Данное соединение может быть постоянным или отсоединяемым.
После соединения со стержнем 2 палки ручка 3 наклоняется относительно стержня 2 палки и размещается относительно стержня 2 палки таким образом, что центральная точка А в кисти руки, которая сжимает ручку 3, участок 4 для захвата рукой, расположена преимущественно на центральной оси В, проходящей через стержень 2 палки, преимущественно на оси В, которая совпадает с направлением действия палки. Поворотное устройство 9 между стержнем 2 палки и ручкой 3 образует часть соединительного устройства 6 или является отдельным обособленным элементом. В остальном ручка 3 имеет такую же конструкцию и функцию, как вышеописанная ручка 3, которая образует часть палки 1.
Для удерживания палки 1 в соответствии с данным изобретением, см. фиг.1, воображаемый пользователь подходит так, что его рука находится справа, и подводит свою руку под углом снизу к устройству, см. направление стрелки Х на фиг.3, и после этого захватывает ручку 3 на участке 4 для захвата рукой. Запястье и рука находятся под участком 4 для захвата рукой. Рука размещается в устройстве 7 для удерживания руки, и возвратное устройство 8 установлено. Одно или несколько поворотных устройств 9 и/или 10 отрегулированы и заблокированы в требуемом положении. Затем начинается работа с палкой.
Когда палка используется в соответствии с данным изобретением, на начальном этапе работы с палкой рука не должна полностью вытягиваться, когда палка приводится в контакт с поверхностью земли. Положение кисти относительно руки может сохраняться по возможности прямолинейным, и линия, проходящая через кисть руки, на участке сгиба/участке захвата руки, находится преимущественно под прямым углом относительно центральной оси в предплечье. На всем протяжении работы с палкой кисть располагается в соответствии с расположением кисти относительно руки в случае нормального маятникового движения руки при отсутствии нагрузки. Рука может работать преимущественно в продольном направлении палки, направлении действия, вниз/назад в начале движения подтягивания, так что контакт между палкой и поверхностью является сильным и ощутимым.
На начальном этапе рука находится под небольшим наклоном, и поэтому может быть использована более длинная палка, а более длинная палка способствует большей дальности перемещения для каждого отталкивания палкой.
В положении подтягивания рука является сильной, поскольку центральная точка руки, на участке сгиба/участке захвата руки, находится преимущественно на центральной оси палки, преимущественно на оси, которая совпадает с направлением действия палки. В этом случае сила тяги будет больше, чем при использовании обычной палки, поскольку мышцы руки могут работать эффективно в положении подтягивания, и возникающая при этом сила работает с отталкивающим действием в продольном направлении палки, направлении действия.
На всем протяжении работы с палкой рука может удерживаться и работать рядом с корпусом благодаря устройству палки в соответствии с телом человека, что обеспечивает эффективное использование энергии.
Когда пользователь опускает палку на поверхность и начинает отталкиваться, захват руки наклоняется таким образом, что тяговое усилие будет действовать преимущественно в продольном направлении палки, направлении действия. Чем больше угол наклона палки относительно поверхности, тем более прямолинейным будет направление тягового усилия и тем больше сила для движения пользователя вперед.
Дальнейшее перемещение палки соответствует уже известной процедуре, зависящей от области применения.
Устройства и конструктивные исполнения, упомянутые в описании данного изобретения, могут произвольно комбинироваться для получения максимально эффективной палки/ручки для данной цели.
Данное описание изобретения не должно рассматриваться как ограничение, а должно использоваться в качестве руководства для полного понимания настоящего изобретения. Модификации различных элементов в соответствии с другими активными элементами, выбор материала, приспособление по размерам, согласование по форме, замена элементов и деталей и любые другие изменения, очевидные для специалиста в данной области техники, могут быть выполнены в пределах объема настоящего изобретения.