НАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ РЕГУЛИРУЕМОЙ НАГРУЗКИ СПОРТИВНОГО ТРЕНАЖЕРА (ВАРИАНТЫ)
LOADING DEVICE FOR CREATING AN ADJUSTABLE LOAD OF A SPORTS SIMULATOR (VARIANTS)

Предложенное техническое решение относится к области спортивного оборудования и может быть использовано для тренировки и развития основных групп мышц подростков и взрослых, занимающихся на уличных спортивных тренажерах.
Известно тренировочное устройство, содержащее Е-образное основание, на котором неподвижно закреплены передняя и задняя стойки и подвижно - сиденье, соединенное с нагрузочным устройством штангой. Во время тренировочного процесса сиденье совершает плоскопараллельное возвратно-поступательное движение. Направляющая для груза установлена с возможностью изменения угла наклона с помощью механизма с фиксатором. Устройство имеет соединенный со штангой толкатель.
Недостатком известного устройства является то, что весовые грузы создают нагрузку одного направления, так как они расположены всегда с одной стороны от оси качания. Поэтому тренажеры данного типа ограничены тренировкой одной группы мышц.
Кроме этого наличие в аналоге реечного механизма для регулировки нагрузки усложняет конструкцию тренировочного устройства (см. патент на изобретение 2247587, кл. A63B 21/06).
Известен тренажер для тренировки мышц и суставов, включающий станину, трос, карабины, рычаг, блок шкивов, направляющие, тяговый стержень и пакет набора груза (пакет грузовых пластин), снабжен складной подвижной П-образной планкой, расположенной параллельно стальному тросу, который одновременно взаимодействует с тяговым стержнем и верхним роликовым блоком. П-образная планка соединена с верхней станиной и одним концом с опорной штангой, а другим - с ползуном, установленным вместе с фиксатором на направляющих, выполненных в виде опорных колонн. В нижней станине установлен фиксатор пакета грузовых пластин. (см. св-во на ПМ №39279, кл. A63B 21/02).
Недостатком известного устройства является необходимость снятия и установки весовых грузов для регулировки нагрузки, причем нагрузка меняется дискретно, что создает некоторые неудобства для тренирующегося. Кроме того, при таком способе регулировки нагрузки не исключена возможность несанкционированного хищения весовых грузов.
Известен спортивный тренажер, включающий опорную раму с осью и стойками, направляющую груза, выполненную в виде рычага, по которой перемещается груз с возможностью фиксации, рычаг с рукоятью, ограничитель нижнего положения направляющей груза и ограничитель перемещения груза. Рычаги взаимосвязаны между собой и расположены по одну сторону относительно оси вращения (см. пат. на ПМ №62338, кл. A63B 21/00).
Основным недостатком известного устройства является невозможность регулирования нагрузки на рукоятке рычага в процентном соотношении к величине груза, что не позволяет тренирующемуся быстро и плавно регулировать нагрузку.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является устройство для хранения весовых грузов спортивного тренажера, раскрытое в патенте на полезную модель RU №134799, A63B 21/00 (прототип), включающее весовые грузы и П-образный элемент защиты от их несанкционированного хищения, на котором весовые грузы установлены в процентном соотношении. П-образный элемент одним своим концом жестко закреплен на оси качания, а на другом свободном конце, являющемся одновременно упором, установлены элементы для приложения усилия тренирующегося.
Недостатком известного устройства является отсутствие возможности регулирования нагрузки в процентном соотношении к величине груза, что не позволяет тренирующемуся произвести плавную регулировку нагрузки без перемещения весовых грузов.
В предложенном техническом решении перечисленные выше недостатки устранены.
Задачей предложенного технического решения является обеспечение плавной регулировки нагрузки без перемещения весовых грузов за счет выполнения вариантов нагрузочных устройств для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера с использованием однотипных по исполнению и функциональному назначению составных элементов, таких как нагрузочный элемент П-образный формы от несанкционированного хищения весовых грузов, весовые грузы, рычаг, направляющая, элементы для приложения усилия тренирующегося, ось корпуса тренажера.
Технический результат заключается в получении точной необходимой нагрузки для тренирующегося при сохранении необходимого процентного соотношения весовых грузов, находящихся в данный момент на левой и правой частях нагрузочного элемента.
Для достижения технического результата в предлагаемом техническом решении по первому варианту исполнения (п. 1 ф-лы), содержащем весовые грузы и П-образный элемент защиты от несанкционированного хищения весовых грузов, согласно предлагаемому изобретению устройство дополнительно снабжено рычагом, качающимся относительно оси спортивного тренажера, и направляющей, установленной на рычаге, при этом верхняя часть П-образного элемента защиты от несанкционированного хищения весовых грузов выполнена разъемной с образованием двух элементов Г-образной формы - левого и правого, правый элемент своей нижней частью жестко закреплен на рычаге, а левый элемент своей нижней частью жестко закреплен на направляющей, устройство снабжено фиксаторами, фиксирующими направляющую относительно рычага в промежуточных положениях, и вставкой, установленной внутри и соосно верхним частям левого и правого Г-образных элементов, один из концов вставки жестко закреплен в верхней части либо левого, либо правого Г-образного элемента.
Во втором варианте исполнения (п. 3 ф-лы) нагрузочное устройство для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера, включающее весовые грузы и П-образный элемент защиты от несанкционированного хищения весовых грузов, согласно предлагаемому изобретению устройство дополнительно снабжено рычагом, качающимся относительно оси спортивного тренажера, и направляющей, установленной на рычаге, при этом верхняя часть П-образного элемента защиты от несанкционированного хищения весовых грузов выполнена разъемной с образованием двух элементов Г-образной формы - левого и правого, правый элемент своей нижней частью жестко закреплен на рычаге, а левый элемент своей нижней частью жестко закреплен на направляющей, устройство снабжено приводом перемещения направляющей относительно рычага и вставкой, установленной внутри и соосно верхним частям левого и правого Г-образных элементов, один из концов вставки жестко закреплен в верхней части либо левого, либо правого Г-образного элемента.
В третьем варианте исполнения (п. 5 ф-лы) нагрузочное устройство для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера, включающее весовые грузы и П-образный элемент защиты от несанкционированного хищения весовых грузов, согласно предлагаемому изобретению устройство дополнительно включает рычаг, на котором жестко закреплены концы П-образного элемента защиты от несанкционированного хищения весовых грузов, направляющую, качающуюся относительно оси спортивного тренажера, в которой установлен рычаг с возможностью продольного перемещения в ней, устройство снабжено фиксаторами, фиксирующими положение рычага относительно направляющей в промежуточных положениях.
В четвертом варианте исполнения (п. 7 ф-лы) нагрузочное устройство для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера, включающее весовые грузы и П-образный элемент защиты от несанкционированного хищения весовых грузов, согласно предлагаемому изобретению устройство дополнительно включает рычаг, на котором жестко закреплены концы П-образного элемента защиты от несанкционированного хищения весовых грузов, направляющую, качающуюся относительно оси спортивного тренажера, в которой установлен рычаг с возможностью продольного перемещения в ней, и снабжено приводом перемещения рычага относительно направляющей.
Сопоставительный анализ с прототипом позволил выявить следующие отличительные существенные признаки:
- наличие в предлагаемом устройстве дополнительного рычага, качающегося относительно оси спортивного тренажера (первый и второй варианты исполнения);
- наличие в предлагаемом устройстве направляющей, установленной на рычаге (первый и второй варианты исполнения);
- выполнением верхней части П-образного элемента защиты от несанкционированного хищения весовых грузов разъемной с образованием двух элементов Г-образной формы - левого и правого (первый и второй варианты исполнения);
- жесткое закрепление правого элемента своей нижней частью на рычаге (первый и второй варианты исполнения);
- жесткое закрепление левого элемента своей нижней частью на направляющей (первый и второй варианты исполнения);
- наличие в устройстве фиксаторов, фиксирующих направляющую относительно рычага в промежуточных положениях (первый и третий вариант исполнения);
- наличие в предлагаемом устройстве вставки, установленной внутри и соосно верхним частям левого и правого Г-образных элементов (первый и второй варианты исполнения);
- жесткое закрепление одного из концов вставки в верхней части либо левого, либо правого Г-образного элемента (первый и второй варианты исполнения);
- наличие в предлагаемом устройстве привода перемещения направляющей относительно рычага (второй вариант исполнения);
- наличие в предлагаемом устройстве дополнительного рычага, на котором жестко закреплены концы П-образного элемента защиты от несанкционированного хищения весовых грузов (третий и четвертый варианты исполнения);
- наличие в предлагаемом устройстве направляющей, качающейся относительно оси спортивного тренажера (третий и четвертый варианты исполнения);
- установка в направляющей рычага с возможностью его продольного перемещения в ней (третий и четвертый варианты исполнения);
- наличие в предлагаемом устройстве фиксаторов, фиксирующих положение рычага относительно направляющей в промежуточных положениях (третий вариант исполнения);
- наличие в предлагаемом устройстве привода перемещения рычага относительно направляющей (четвертый вариант исполнения).
Кроме этого
- наличие в предлагаемом устройстве дополнительно индикаторного устройства (первый, второй, третий и четвертый варианты исполнения).
Наличие указанных существенных отличительных признаков обеспечивает соответствие заявляемого 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 нагрузочных устройств для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера, позволили установить, что не имеются аналоги, характеризующиеся признаками, идентичными всем существенным признакам предлагаемого технического решения, а выделение из перечня аналогов прототипа обеспечило выявление совокупности существенных по отношению к техническим результатам отличительных признаков заявленного устройства.
Для проверки соответствия требованиям 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 предлагаемого изобретения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежной областях спортивного оборудования показало, что последние не содержат признаков, сходных с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа.
Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера (варианты) условию патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг 1 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Первый вариант исполнения.
На фиг. 2 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Второй вариант исполнения.
На фиг. 3 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Третий вариант исполнения.
На фиг. 4 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Четвертый вариант исполнения.
На фиг. 5 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Первый вариант исполнения. Изменение направления нагрузки Р.
На фиг. 6 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Второй вариант исполнения. Изменение направления нагрузки Р.
На фиг. 7 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Третий вариант исполнения. Изменение направления нагрузки Р.
На фиг. 8 изображен общий вид нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера. Четвертый вариант исполнения. Изменение направления нагрузки Р.
Поставленная автором техническая задача по каждому из вариантов исполнения нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера решается следующим образом.
Конструкция нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера по первому варианту исполнения (см. фиг. 1) содержит выполненный разъемным П-образный элемент (на черт. не обозн.) защиты от несанкционированного хищения весовых грузов, состоящий из двух Г-образных элементов - левого 1 и правого 2 (причем расстояние между Г-образными элементами 1 и 2 не превышает ширину диска (на черт. не обозн.) весового груза). Вставка 3 установлена внутри верхних частей «с» левого 1 и правого 2 Г-образных элементов и соосна им. Один из концов вставки 3 жестко закреплен в верхней части либо левого элемента 1, либо в верхней части правого элемента 2. Рычаг 4 установлен на оси 5 корпуса тренажера 6. Направляющая 7 (любой известной конструкции) подвижно установлена относительно рычага 4. Нижний конец «b» правого элемента 2 жестко закреплен на рычаге 4. Нижний конец «а» левого элемента 1 жестко закреплен на направляющей 7. Фиксаторы 8 (любой известной конструкции) установлены или в направляющей 7, или на рычаге 4. Устройство включает весовые грузы 9, состоящие из набора дисков (на черт. не обозн.), расположенные в процентном соотношении на нижних частях «а» и «b« левого 1 и правого 2 Г-образных элементов соответственно. Элементы для приложения усилия 10 расположены на конце рычага 4. Для визуального определения установленной величины нагрузки Р предлагаемое устройство снабжено индикаторным устройством 11 любой известной конструкции (например, в виде линейки с делениями, проградуированными в единицах массы, зависящей от относительного линейного перемещения направляющей 7 относительно рычага 4).
Конструкция нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера во втором варианте исполнения (см. фиг. 2) включает разъемный П-образный элемент (на черт. не обозн.), состоящий из двух Г-образных элементов - левого 1 и правого 2 (причем расстояние между Г-образными элементами 1 и 2 не превышает ширину диска (на черт. не обозн.) весового груза). Вставка 3 установлена внутри верхних частей «с» левого элемента 1 или правого элемента 2 и соосна им. Один из концов вставки 3 жестко закреплен в верхней части либо левого элемента 1, либо в верхней части правого элемента 2. Рычаг 4 установлен на оси 5 корпуса тренажера 6. Направляющая 7 (любой известной конструкции) подвижно установлена относительно рычага 4. Нижний конец «b» правого элемента 2 жестко закреплен на рычаге 4. Нижний конец «а» левого элемента 1 жестко закреплен на направляющей 7. Устройство включает весовые грузы 9, состоящие из набора дисков (на черт. не обозн.), расположенные в процентном соотношении на нижних частях «а» и «b« левого 1 и правого 2 Г-образных элементов соответственно. Элементы для приложения усилия 10 расположены на конце рычага 4. Устройство снабжено приводом 12 (любой из известных конструкций) перемещения направляющей 7 относительно рычага 4. Привод 12 может быть выполнен, например, в виде винтового механизма (с метрической резьбой и крупным шагом) (см. фиг2). Для визуального определения установленной величины нагрузки Р устройство снабжено индикаторным устройством 11 любой известной конструкции (например, в виде линейки с делениями, проградуированными в единицах массы, зависящей от относительного линейного перемещения направляющей 7 относительно рычага 4).
Конструкция нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера по третьему варианту исполнения (см. фиг. 3) включает П-образный элемент (на черт. не обозн.), жестко закрепленный нижними частями «а» и «b« на рычаге 4, установленном в направляющей 13 (любой известной конструкции), качающейся относительно оси 5 корпуса спортивного тренажера 6. Фиксаторы 8 (любой известной конструкции) установлены или в направляющей 13 или на рычаге 4, и весовые грузы 9, расположенные в процентном соотношении на нижних частях «а» и «b« П-образного элемента (на черт. не обозн.). Элементы для приложения усилия 10 расположены на конце рычага 4.
Для визуального определения установленной величины нагрузки Р устанлено индикаторное устройство 11 любой известной конструкции (например, в виде линейки с делениями, проградуированными в единицах массы, зависящей от относительного линейного перемещения рычага 4 относительно направляющей 13).
Конструкция нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера (см. фиг.4) по четвертому варианту исполнения включает П-образный элемент (на черт. не обозн.), жестко закрепленный нижними частями «а» и «b« на рычаге 4, установленном в направляющей 13 (любой известной конструкции), качающейся относительно оси 5 корпуса спортивного тренажера 6. Весовые грузы 9, расположены в процентном соотношении на нижних частях «а» и «b« П-образного элемента (на черт. не обозн.). Элементы для приложения усилия 10 расположены на конце рычага 4. Устройство снабжено приводом 12 (любой из известных конструкций) перемещения рычага 4 относительно направляющей 13. Привод 12 может быть выполнен, например, в виде винтового механизма (см. фиг. 4). Для визуального определения установленной величины нагрузки Р устройство снабжено индикаторным устройством 11 любой известной конструкции (например, в виде линейки с делениями, проградуированными в единицах массы, зависящей от относительного линейного перемещения рычага 4 относительно направляющей 13).
Предлагаемое устройство по первому варианту исполнения работает следующим образом.
Величина необходимой точной нагрузки Р на элементах для приложения усилия 10 регулируется в два этапа.
На первом этапе осуществляется регулирование необходимой величины основной нагрузки Р, которая осуществляется путем установки весовых грузов 9 в процентном соотношении на нижних концах а и b левого 1 и правого 2 Г-образных элементов соответственно (см. фиг. 1).
На втором этапе (см. фиг. 1) осуществляется окончательная установка необходимой точной величины усилия Р. Для этого ослабляют фиксаторы 8. Далее перемещают направляющую 7 вместе с левой частью 1 Г-образного элемента, на которой расположены весовые грузы 9 влево или вправо от исходного положения в зависимости от того, какую окончательную точную нагрузку Р необходимо получить - меньше или больше предварительно установленной нагрузки Р, без изменения процентного соотношения весовых грузов 9. Далее необходимо зафиксировать фиксаторы 8 для предотвращения от самопроизвольного перемещения направляющей 7 относительно рычага 4 во время выполнения упражнений.
Для изменения направления нагрузки Р (см. фиг. 5) тренирующийся передвигает направляющую 7 относительно рычага 4 до момента самопроизвольного поворота нагрузочного устройства (на черт. не обозн.) в противоположном направлении относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства. При этом ЦТ, в котором приложена равнодействующая Q всех сил тяжести нагрузочного устройства (на черт. не обозн.), переместится относительно оси качания 5 влево или вправо относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства (на черт. не обозн).
Вставка 3 выполняет функцию направляющей для верхних частей « с« левого 1 и правого 2 Г-образных элементов.
Работа нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера по второму варианту исполнения (см. фиг. 2) отличается от первого варианта применением привода 12 для перемещения направляющей 7 вместе с левым Г-образным элементом, на которой расположены весовые грузы 9 влево или вправо от исходного положения в зависимости от того, какую окончательную точную нагрузку Р необходимо получить - меньше или больше предварительно установленной нагрузки Р без изменения процентного соотношения весовых грузов 9. Привод 12 может быть выполнен, например, в виде винтового механизма (см. фиг. 2), который выполняет также и функцию фиксатора (винтовой механизм является самотормозящимся) для предотвращения от самопроизвольного перемещения направляющей 7 с весовыми грузами 9 относительно рычага 4 во время выполнения упражнений на тренажере.
Для изменения направления нагрузки Р (см. фиг. 6) тренирующийся передвигает направляющую 7 относительно рычага 4 с помощью привода 12 до момента самопроизвольного поворота нагрузочного устройства (на черт. не обозн.), относительно оси 5 в противоположном направлении относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства. При этом ЦТ, в котором приложена равнодействующая Q всех сил тяжести нагрузочного устройства (на черт. не обозн.) переместится относительно оси качания 5 влево или вправо относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства (на черте не обозн).
Предлагаемое устройство по третьему варианту исполнения работает следующим образом (см. фиг. 3).
В предлагаемом устройстве величина необходимой точной нагрузки Р на элементах для приложения усилия 10 регулируется в два этапа.
На первом этапе осуществляется регулирование необходимой величины основной нагрузки Р, которая осуществляется путем установки весовых грузов 9 в процентном соотношении на левых «а» и правых «b» частях П-образного элемента (на черт. не обозн.) (см. фиг. 3).
На втором этапе осуществляется окончательная установка необходимой точной величины усилия Р. Для этого ослабляют фиксаторы 8. Далее перемещают рычаг 4 относительно направляющей 13 влево или вправо от исходного положения в зависимости от того, какую окончательную точную нагрузку необходимо получить - меньше или больше предварительно установленной нагрузки Р, без изменения процентного соотношения весовых грузов 9. Далее необходимо зафиксировать фиксаторы 8 для предотвращения от самопроизвольного перемещения рычага 4 относительно направляющей 13 во время выполнения упражнений.
Для изменения направления нагрузки Р (см. фиг. 7) тренирующийся передвигает рычаг 4 относительно направляющей 13 до момента самопроизвольного поворота нагрузочного устройства (на черт. не обозн.) относительно оси качания 5 в противоположном направлении относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства. При этом ЦТ, в котором приложена равнодействующая Q всех сил тяжести нагрузочного устройства (на черт. не обозн.), переместится относительно оси качания 5 влево или вправо относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства (на черт. не обозн).
Работа нагрузочного устройства по четвертому варианту (см. фиг. 4) исполнения отличается от третьего варианта применением привода 12 для перемещения рычага 4 с весовыми грузами 9 влево или вправо от исходного положения в зависимости от того, какую окончательную точную нагрузку Р необходимо получить - меньше или больше предварительно установленной нагрузки Р, без изменения процентного соотношения весовых грузов 9. Привод 12 может быть выполнен, например, в виде винтового механизма (см. фиг. 4), который выполняет также и функцию фиксатора (винтовой механизм является самотормозящимся) для предотвращения от самопроизвольного перемещения рычага 4 с весовыми грузами 9 относительно направляющей 13 во время выполнения упражнений на тренажере.
Для изменения направления нагрузки Р (см. фиг. 8) тренирующийся передвигает рычаг 4 относительно направляющей 13 до момента самопроизвольного поворота нагрузочного устройства (на черт. не обозн.) относительно оси качания 5 в противоположном направлении относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства. При этом ЦТ, в котором приложена равнодействующая Q всех сил тяжести нагрузочного устройства (на черт. не обозн.), переместится относительно оси качания 5 влево или вправо относительно последнего настроенного положения нагрузочного устройства (на черт. не обозн).
В первом и втором вариантах исполнения нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера (см. фиг. 1 и фиг. 2) установленную величину нагрузки Р тренирующийся визуально определяет, используя индикаторное устройство 11 любой известной конструкции (например, в виде линейки с делениями, проградуированными в единицах массы, зависящей от величины линейного перемещения направляющей 7 относительно рычага 4).
В третьем и четвертом вариантах исполнения нагрузочного устройства для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера (см. фиг. 3 и фиг. 4) установленную величину нагрузки Р тренирующийся визуально определяет, используя индикаторное устройство 11 любой известной конструкции (например, в виде линейки с делениями, проградуированными в единицах массы, зависящей от относительного линейного перемещения рычага 4 относительно направляющей 13).
Таким образом, нагрузочное устройство для создания регулируемой нагрузки спортивного тренажера обеспечивает плавность регулировки в большую или меньшую сторону от предварительно установленной нагрузки Р, соответствующей процентному соотношению весовых грузов 9.
Предполагаемое изобретение может быть неоднократно изготовлено на базе серийно выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью материалов с применением современной освоенной технологии и может быть использовано для тренировки основных групп мышц подростков и взрослых на уличных спортивных площадках, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критерию «промышленная применимость».