Гимнастическое устройство и способы его использования для тренировки и (или) восстановления работоспособности мышц и суставов человеческого тела
Изобретение относится к гимнастическому устройству, предназначенному для тренировки мышц. Устройство содержит раму, к которой крепятся средства, которые могут быть приведены в действие при помощи конечностей с преодолением усилия, развиваемого узлами, оказывающими сопротивление, при выполнении одного или более упражнений. Устройство содержит два рабочих места, имеющих аналогичные приводные средства, расположенные на этих местах аналогичным образом, причем все эти средства соединены с одним и тем же узлом, оказывающим сопротивление, что позволяет людям, работающим вместе, объединять соответственно свои усилия во время выполнения ими упражнений. 13 з.п. ф-лы, 17 ил.
Настоящее изобретение относится к гимнастическому устройству, предназначенному для тренировки и (или) восстановления мышц и суставов человеческого тела и содержащему раму, к которой крепятся средства, которые могут быть приведены в действие при помощи конечностей с преодолением усилия, развиваемого узлами, оказывающими сопротивление, при выполнении одного или более упражнений.
В данной области уже известно большое разнообразие различных устройств такого типа, предлагающих широкий круг упражнений для тренировки человеческого тела. Однако известные устройства предназначены для индивидуальных тренировочных или восстановительных упражнений, выполняя которые, каждый человек тренируется самостоятельно по программе упражнений, тип и число, а также интенсивность которых могут быть установлены инструктором. В таких условиях инструктор не может получить точного непосредственного представления о том, насколько данное упражнение подходит для человека, которому оно было назначено, или как он его фактически выполняет. Кроме того, тренировка тела и восстановление физического состояния организма постоянно требуют от человека высокой степени мотивации, которая зачастую быстро ослабевает перед лицом трудностей или скуки, вызываемой повторными многократными упражнениями при отсутствии непосредственного осознания медленного, но неуклонного прогресса, достигаемого при добросовестном выполнении тренировочной программы.
Цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы преодолеть эти трудности при помощи устройства, которое содержит, по меньшей мере, два рабочих места, каждое - для одного человека, и аналогичные приводные средства, принадлежащие указанным рабочим местам и расположенные на этих местах аналогичным образом, причем все эти средства соединены с одним и тем же узлом, оказывающим сопротивление, что позволяет этим людям, работающим вместе, объединять соответственно свои усилия во время выполнения ими упражнений. Таким образом, несколько людей могут работать вместе, причем групповая работа обеспечивает для них дополнительную мотивацию к состязанию друг с другом и к наблюдению друг за другом, что помогает им побороть скуку, типичную для тренировочного процесса. Другая возможность состоит в выполнении учеником упражнений при активном участии инструктора, что позволяет инструктору, находящемуся на другом рабочем месте, осуществлять контроль и соответствующим образом варьировать усилие, либо работая вместе с учеником, либо противодействуя движениям ученика при помощи вспомогательного рукояточного блока, как поясняется в приведенном ниже описании, благодаря чему инструктор получает непосредственное представление о предельных возможностях ученика и о достигнутом им прогрессе, а это позволяет инструктору помочь ученику преодолеть инертность и напряженность, вызываемые такими упражнениями.
Упомянутый узел, оказывающий сопротивление, может быть выполнен в виде груза, пружины или привода, например, гидравлического, электрического, электромагнитного или иного типа, а также может быть выполнен регулируемым, что позволяет изменять силу оказываемого им сопротивления.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения упомянутая рама имеет вертикальную ось симметрии, относительно которой располагаются, по меньшей мере, два рабочих места, каждое из которых содержит скамью и средства, которые во время выполнения упражнений могут быть приведены в действие при помощи рук и ног. Разные рабочие места имеют общий узел, оказывающий сопротивление, который может располагаться приблизительно соосно по отношению к оси симметрии.
Изобретение включает в себя также способы тренировки тела и восстановления физического состояния организма, при осуществлении которых используется устройство, выполненное в соответствии с настоящим изобретением и предназначенное, в частности, для групповых упражнений с использованием общего узла, оказывающего сопротивление, а также для тренировки ученика инструктором, который при этом работает вместе с учеником, либо противодействует ученику, причем инструктор осуществляет контроль и соответствующим образом варьирует усилие за счет выполнения им самим необходимых движений либо оставаясь соответственно в неподвижной позе.
Другие особенности настоящего изобретения представлены в следующем ниже описании и в прилагаемой формуле изобретения.
Сущность изобретения поясняется при рассмотрении прилагаемых чертежей, которые иллюстрируют пример его осуществления, не налагающий на изобретение каких-либо ограничений. На этих чертежах:
фиг.1 - вид сбоку устройства, выполненного в соответствии с настоящим изобретением;
фиг.2 - частичный вид с торца, обозначенный линией II-II на фиг.1;
фиг.3 - частичный вид сверху, обозначенный линией III-III на фиг.1;
фиг.4 - частичный вид в плане, обозначенный линией IV-IV на фиг.1;
фиг.5 - частичный вид, обозначенный линией V-V на фиг.1;
фиг.6 - частичный вид, обозначенный линией VI-VI на фиг.15;
фиг.7 - частичный вид сбоку, обозначенный линией VII-VII на фиг.1;
фиг.8 - вид сбоку, обозначенный линией VIII-VIII на фиг.7;
фиг.9 - два вида детали, обозначенной позицией IX на фиг.8 и представленной в увеличенном масштабе с частичным разрезом;
фиг.10 - вид в плане, обозначенный линией Х-Х на фиг.8;
фиг.11 - частичный вид в плане, обозначенный линией XI-XI на фиг.1;
фиг.12 и 13 - частичный вид сбоку, обозначенный линией XII-XII на фиг.1 и показывающий рукояточный блок в двух разных положениях по величине его раздвигания в разные стороны;
фиг.14 и 15 - частичный перспективный вид и, соответственно, вид сбоку устройства, показанного на фиг.1 и представленного здесь в двух различных конфигурациях, которые оно может принимать при пользовании им;
фиг.16 и 17 - виды в плане, аналогичные видам, показанным соответственно на фиг.11 и 12, но выполненные для другого варианта осуществления настоящего изобретения.
В первом варианте осуществления настоящего изобретения, предлагаемое устройство выполнено с обеспечением возможности использования его двумя людьми одновременно для тренировки тела или восстановления физического состояния организма либо для физической подготовки ученика, работающего с тренером.
Устройство содержит выполненную из тянутой стали раму 1 (фиг.1, 2, 3 и 7), которая преимущественно находится в вертикальной плоскости, проходящей параллельно плоскости чертежа, представленного на фиг.1, и расположена симметрично относительно вертикальной оси Z-Z. Рама содержит крестообразное основание 3, состоящее из балки 3А, со сравнительно короткими поперечинами 3В, 3С, 3D, отходящими вбок по обе стороны от балки 3А и закрепленными на ней. К основанию 3 крепится пара вертикальных стоек 5, расположенных симметрично относительно оси Z-Z: эти стойки соединяются сверху с продольной балкой 7, выступающей с каждой стороны за стойки 5. В центре верхней балки 7 к ней крепится короткая поперечина 7А, выступающая вбок по обе стороны от этой балки. Кроме того, к каждой стойке 5 крепится по балке 9А, расположенной как кронштейн и имеющей посадочную поверхность 9В под скамью 9, которая крепится на ней, тогда как имеющаяся также спинка 9С монтируется на стойке. Таким образом, образуются два сидячих рабочих места, расположенных спинками друг к другу.
Далее описание ведется применительно только лишь к правому рабочему месту, если смотреть на фиг.1, но при этом следует иметь в виду, что аналогичные детали, а также детали, имеющие точно такое же назначение, имеются и на левом рабочем месте.
Между основанием 3 и верхом 7 имеются два вертикальных круглых стержня 11, служащих направляющими для набора грузов 13, который нужно будет поднимать. Набор поднимаемых грузов 13 состоит из уложенных в стопу плит, к примеру таких, как обозначенные позицией 13А (см. фиг.8, 9 и 10), которые имеют сквозные вертикальные отверстия под направляющие 11, а также отверстия под плоские стержни 12. В стержнях 12 имеются: отверстие 12А, расположенное сверху и предназначенное для крепления грузоподъемного тросика, и отверстие 12В, предназначенное под вставляемый в него стержень 14 и располагаемое снизу набора плит 13, который желательно было бы поднимать. Таким образом, при наличии некоторого запаса уложенных в стопу плит 13 возможно произвольное варьирование поднимаемого веса. В плитах, к примеру, в таких как обозначенные позицией 13 А, выполнены два ряда отверстий, по три отверстия в каждом ряду, под плоские стержни 12, пропускаемые сквозь эти отверстия, причем каждый ряд отверстий размещен в той половине 13 А каждой из плит, которая находится ближе к соответствующему рабочему месту, что позволяет расположить тросики в таком порядке, который нужен для того, чтобы обеспечить возможность одновременного поднимания грузов людьми, сидящими на обоих рабочих местах.
Впереди каждой скамьи 9 имеется рукояточной блок 15 (см. также фиг.2, 4 и 5), образованный левой и правой рукоятками 15А и 15В, которые проходят, в общем, вертикально. Рукояточный блок 5 подсоединен к нижнему концу пары стержней 15D, 15F, шарнирно крепящихся к верхней балке 7 при помощи штифта 15Р. Эти рукоятки 15А, 15В соединяются со стержнями 15D, 15F (фиг.5) при помощи штифтов 15G, имеющих соответствующие оси Y-Y, расположенные параллельно стержням 15D, 15F. В нижних концах стержней 15D, 15F имеется поперечная полость, сквозь которую может быть продет скользящий болт 15Н, блокирующий стержни 15D, 15F вместе друг с другом, обеспечивая движение их, как единого целого, при поворачивании их вокруг оси Х-Х. Для того чтобы обеспечить возможность его перемещения, скользящий болт 15Н имеет рычаг, выполненный в виде выступающего штифта 15К, скользящего в пазу 15J, образованном в стержне 15F. Таким образом, рукоятки можно блокировать вместе друг с другом и пользоваться ими одновременно или же они могут оставаться независимыми друг от друга. Каждая рукоятка может быть подсоединена при помощи тросика 15L, пропущенного вокруг шкива 15М, к набору грузов 13, благодаря чему для человека, сидящего на рабочем месте, обеспечивается возможность поднимать их посредством поворачивания рукояточного блока в направлении F1 вокруг оси Х-Х и (или) рукояток 15А, 15В вокруг соответствующих своих осей Y-Y в направлении F2, упражняя при этом мышцы рук и грудной клетки. При этом разные рабочие места имеют общий узел 13, 113, оказывающий сопротивление, и который может располагаться приблизительно соосно по отношению к оси симметрии (Z-Z). Упоры 7В, смонтированные на верхней балке 7, ограничивают поворачивание стержней 15D, 15F в обоих направлениях.
Кроме того, каждая скамья 9 оборудована шарнирно установленной относительно горизонтальной оси X1-X1 центральной балки 9А (фиг.1 и 4), служащей опорой под посадочную поверхность 9В, поворотной штангой 19, шарнирно закрепленной вблизи от переднего края скамьи (9В), с парой роликов 20, смонтированных по противоположные стороны от штанги с обеспечением возможности их вращения так, чтобы каждый из них соответствовал по своей форме подъему тыла стопы ноги тренирующегося человека, как показано на фиг.1. Вторая пара роликов 22 смонтирована на центральной балке 9А с обеспечением возможности их вращения так, чтобы обеспечивать опору под бедрами. Поворотная штанга 19 подсоединяется при помощи тросика 19А и шкивов 19В, 19С к набору грузов 13 таким образом, что человек, сидящий на рабочем месте, может поднимать их, поворачивая штангу 19 в направлении F3, упражняя при этом мышцы ног и живота.
Кроме того, сидящий человек может поворачивать рычаги 21А, 21В, шарнирно крепящиеся на каждом рабочем месте к штифтам 22А, 22В (см. также фиг.2 и 11), смонтированным на основании 3, подошвами стоп своих ног, поднимая при этом набор грузов 13 при помощи соответствующих тросиков 21С и шкивов 21D, 21Е и упражняя тем самым мышцы ног.
Устройство может, кроме того, включать в себя еще один рукояточный блок 23 (см. также фиг. 12 и 13), рукоятки 23А, 23В которого можно перемещать, раздвигая их вширь, упражняя тем самым руки, которые можно при этом по собственному усмотрению держать параллельно друг другу или же раздвигать в стороны. Этот рукояточный блок 23 может быть подсоединен при помощи тросика 23А, пропущенного вокруг шкивов 23В, 23С, что позволяет человеку, сидящему на рабочем месте, поднимать набор грузов 13, оттягивая данный рукояточный блок вниз.
Штангу 19 можно зафиксировать в положении, в котором она будет направлена наружу относительно предложенного устройства и расположена наклонно под углом в 45° относительно к горизонтальной плоскости, при помощи скользящего болта 19D, вставляемого в отверстия, предусмотренные в штанге 19 и в пластинах 9D, выполненных за одно целое с балкой 9А. Когда штанга 19 занимает указанное положение, рукояточным блоком 23 можно пользоваться для поднимания набора грузов 13, подтягивая этот блок в направлении F4, как показано на фиг.15, подсоединив сначала рукояточный блок 23 к набору грузов с помощью тросика 23H, пропущенного вокруг шкива 19E, смонтированного на свободном конце штанги 19, а также еще вокруг других шкивов, к примеру, таких как шкивы 23В, 23С, установленные на верхней балке 7. При этом упражняются, в частности, мышцы рук и плеч. В альтернативе, повернув штангу 19 в вертикальное положение, в котором она направлена вверх, как это наглядно показано пунктиром на фиг.1, и блокировав ее в этом положении при помощи скользящего болта 19D, можно подсоединить рукояточный блок 23 к набору грузов 13, как показано на фиг.14, с помощью тросика 23W и шкивов 23V, 23Z так, чтобы человек, стоящий лицом к устройству, мог подтягивать к себе этот блок в направлении F5, упражняя при этом, в частности, руки и спину. Второй тросик 23Т, пропускаемый вокруг шкивов 23R, 23S, позволяет инструктору, пользуясь вторым рукояточным блоком 123, создавать по своему усмотрению дополнительное сопротивление, чтобы увеличить усилие, которое нужно будет во время тренировки приложить ученику или пациенту, проходящему курс восстановления физического состояния организма, для поднимания набора грузов 13.
Сверху над каждым рабочим местом на концах верхней балки 7 смонтированы вентиляторы 8, обдувающие рабочие места воздухом. Предпочтительно, чтобы эти вентиляторы были ориентированы таким образом, чтобы дуть в горизонтальном направлении, а не прямо на упражняющихся людей.
Каждый из шкивов, упоминаемых в данном описании, в частности это шкивы 21Е, 23В, 23С, 19В, 19С, может иметь несколько смежных друг с другом канавок для того, чтобы можно было пропустить одновременно вокруг шкива сразу несколько тросиков, что нужно будет сделать при совместном выполнении упражнений.
На фиг.16 показан другой вариант осуществления настоящего изобретения, предусматривающий наличие в предложенном устройстве четырех рабочих мест, расположенных на виде сверху в радиальном порядке относительно вертикальной оси симметрии Z-Z данного устройства. Каждое такое рабочее место составляется из узлов, аналогичных тем узлам, которые рассмотрены в приведенном выше описании со ссылками на фиг.1, и при этом предусматривается наличие набора грузов 113 (фиг.17), в которых имеется в два раза больше отверстий для пропускания сквозь них плоских стержней 12, чем показано на фиг.10, причем эти отверстия располагаются по всем четырем сторонам плит 113А с тем, чтобы обеспечить возможность упорядоченного размещения соединительных тросиков движущихся частей каждого из четырех мест при подсоединении этих тросиков к набору грузов 113. Таким образом, одновременно до четырех человек может тренироваться совместно друг с другом, сообща поднимая при этом один и тот же набор грузов 113.
Следует понимать, что на чертежах показан всего лишь пример, который приводится исключительно только лишь с целью практической демонстрации изобретения, которое может принимать различные формы и иметь самые разнообразные компоновочные схемы, не выходя при этом за пределы концепции, на которой основывается настоящее изобретение. Номера позиций, указываемые в прилагаемой формуле изобретения, служат тому, чтобы облегчить прочтение формулы изобретения со ссылками на текст его описания, не ограничивая при этом объем защиты, определяемый формулой изобретения.
1. Гимнастическое устройство, предназначенное для тренировки и/или восстановления мышц и суставов человеческого тела и содержащее неподвижную раму (1), к которой крепятся средства, приводимые в действие при помощи конечностей с преодолением усилия, развиваемого узлами, оказывающими сопротивление, при выполнении одного или более упражнений, и содержащее, по меньшей мере, два рабочих места, каждое для одного человека, отличающееся тем, что индивидуальные рабочие места содержат рукояточный блок (15), шарнирно укрепленный на верху конструкции (1) при помощи поворотных стержней (15D, 15F) и содержащий две рукоятки (15А, 15В), расположенные, в основном, вертикально, каждая из которых шарнирно укреплена на своем стержне из числа поворотных стержней (15D, 15F) с возможностью поворота относительно оси (Y-Y) параллельной стержню, причем стержни (15D, 15F) всех индивидуальных рабочих мест соединены с одним узлом (13; 113), оказывающим сопротивление, обеспечивая людям, работающим совместно друг с другом, суммировать усилия, прилагаемые соответственно каждым из них во время упражнений.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел, оказывающий сопротивление, представляет собой груз или набор грузов (13; 113).
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел, оказывающий сопротивление, представляет собой пружину.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел, оказывающий сопротивление, представляет собой гидравлический привод.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел, оказывающий сопротивление, представляет собой электрический или электромагнитный привод.
6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что рама (1) имеет вертикальную ось симметрии (Z-Z), относительно которой располагаются, по меньшей мере, два рабочих места, каждое из которых содержит скамью (9) и средства (15, 20, 21А, 21В, 23, 123), приводимые в действие при помощи рук и ног во время выполнения упражнений.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что разные рабочие места имеют общий узел (13; 113), оказывающий сопротивление, который может располагаться приблизительно соосно по отношению к оси симметрии (Z-Z).
8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что поворотные стержни (15D, 15F) могут блокироваться вместе между собой при помощи скользящего болта (15Н).
9. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что приводные средства для каждого рабочего места включают в себя штангу (19), шарнирно закрепленную вблизи от переднего края скамьи (9В), и опорные ролики (20, 22) - по одному для подъема тыла стопы ноги и для бедра, причем штанга соединена с набором грузов (13) при помощи тросика (19А), пропущенного вокруг соответствующих шкивов (19В, 19С), с обеспечением возможности упражнять, например, мышцы ног.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что штанга (19) может быть блокирована при помощи блокировочных средств (9D, 19D) таким образом, чтобы свободный ее конец был направлен вверх или расположен наклонно под углом в 45° вперед и вверх относительно устройства, для обеспечения возможности выполнения тяговых упражнений для рук, с использованием вспомогательного рукояточного блока (23).
11. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что приводные средства для каждого рабочего места включают в себя пару рычагов (21А, 21В), приводимых в движение ступнями ног человека, сидящего на рабочем месте, причем рычаги выполнены с обеспечением возможности поворачивания их вокруг штифтов (22А, 22В), закрепленных на основании (3) устройства, и соединены с набором (13) грузов при помощи соответствующих тросиков (21С), пропущенных вокруг шкивов (21D, 21E).
12. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, два или более рабочих места, симметрично расположенных на виде сверху в радиальном порядке.
13. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что оно содержит один или более вентиляторов, расположенных сверху рабочих мест и предназначенных для обдува их воздухом.
14. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что, по меньшей мере, некоторые из шкивов (21E, 23В, 23С, 19В, 19С) имеют каждый более одной смежных друг другу периферийных канавок для одновременного пропускания вокруг шкивов нескольких тросиков для совместного выполнения упражнений.
