Унилыжероллеры
Изобретение относится к лыжному и конькобежному спорту. Лыжероллеры выполнены максимально короткими, не теряющими контакта с дорожкой при беге и поэтому они не зависят от роста пользователя, ими легко управлять; удобно переносить, перевозить, хранить. Лыжероллеры содержат основание, выполненное в виде продольно замкнутой коробчатой конструкции из легкого прочного износостойкого материала, с возможностью размещения в полости коробки эластичных камер, заполненных газом, с возможностью упругой деформации от динамических нагрузок при толчке ногой посредством изменения жесткости основания за счет регулировки давления в них газа. На основании закреплены сменные тележки, с возможностью перестановки и закрепления их по длине лыжероллеров, на одной из которых закреплены колеса, механизм для предотвращения обратного хода, механизм его отключения и механизм управления взаимодействием колес с механизмом обратного хода. Технический результат заключается в увеличении эффективности лыжероллеров путем использования механизмов управления. 9 з.п. ф-лы, 18 ил.
Изобретение относится как к лыжному, коньколыжному, так и конькобежному спорту и может быть использовано для бега как на грунтовом, так и твердом покрытии спортивной дорожки.
Известны лыжероллеры, содержащие колеса, установленные на основании с размещенным на нем креплением для обуви, механизм для предотвращения обратного хода, выполненный в виде подпружиненной тормозной фигурной скобы, шарнирно установленной на основании (см. а.с. СССР №597381). Недостатком указанных лыжероллеров является то, что постоянный контакт тормозной скобы с шинами колес не позволяет проводит имитацию естественных движений лыжника.
Наиболее близким к изобретению являются лыжероллеры (см. а.с. СССР №716560), содержащие колеса, установленные на основании с закрепленным на нем лыжным креплением и подпружиненный тормозной механизм для предотвращения обратного хода с установленным на нем механизмом его отключения, выполненным в виде многозвенника, одно звено которого выполнено в виде кронштейна, закрепленного на основании, другое - в виде тяги, один конец которой шарнирно связан с тормозным механизмом, а другой конец установлен в кронштейне посредством кулисы.
Недостатком лыжероллеров является то, что перед закреплением лыжного крепления лыжероллеры надо балансировать, а для имитации лыжных ходов необходима частичная разборка механизмов. Отсутствие на шинах протекторов приводит к их проскальзыванию на спортивной дорожке, причем при износе контактных поверхностей на тормозном механизме его приходится менять, при этом после толчка ногой лыжероллер отрывается от покрова, нагружая тем самым нижний пояс пользователя. Кроме того, на лыжероллеры нельзя использовать хода нового поколения.
К недостаткам можно отнести небольшой клиренс, значительный вес унилыжероллеров и ненадежное закрепление пары лыжероллеров между собой при транспортировке.
Технической задачей является повышение эффективности при использовании унилыжероллеров.Технический результат достигается тем, что унилыжероллеры используются для бега ходами нового поколения: ноу-ходом классическим, синусоидальтным, гауссоидальным и гауссинусоудальным. Сменяемые колесные пары выполняются различного диаметра, с шинами различного профиля и протекторов на них. При этом механизм обратного хода установлен на корпусе сменной тележки, выполненной с возможностью перемещения и закрепления тележки на основании. На подпружиненном тормозном механизме установлены сменные тормозные колодки с возможностью регулировки их контакта с шинами колес, выполненные из износостойкого прочного материала. Основание унилыжероллеров выполнено в виде замкнутой коробчатой конструкции, а как вариант - с отделами, в нишах которых размещены эластичные камеры, заполненные газом, с возможностью менять в них давление, а следовательно, и жесткость основания, которая позволяет на унилыжероллерах воспроизвести эффект катапультирования (как на лыжах) после толчка ногой от дорожки. Изменяя расстояние между тележками, регулируя: давление газа на основании и передвигая лыжное крепление на кулисе, тем самым меняем эпюрную характеристику унилыжероллеров. Унилыжероллеры не отрываются от беговой дорожки, поэтому их длина не зависит от роста пользователя, а лыжное крепление крепится любым из известных способов. Регулировка поджатия тормозных колодок к колесам на желаемом участке обода колес производится механизмом, выполненным в виде двуплечего стержня, который одним плечом опирается на шарнирную ось тормозного корпуса с возможностью вращения и фиксации посредством зуба на стержне и паза на оси. Второе плечо взаимодействует с гайкой с возможностью вращения на оси, при этом на наружной поверхности гайки крепится пружина посредством резьбового соединения, а другим концом шарнирно взаимодействует с отверстием на корпусе тележки. Две пары унилыжероллеров выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом путем сопряжения оснований и надежного закрепления унилыжероллеров посредством взаимодействия шин с основаниями за счет регулируемого давления в шинах. Заменяя сменные тележки, имеющие различную ширину корпуса, тем самым меняем колею колес унилыжероллеров.
На фиг.1 показаны унилыжероллеры, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - сечение по А-А, соединение тяг с корпусом тележки и тормозным корпусом; на фиг.4 - сечение основания по Б -Б на фиг.2; на фиг.5 - вид по стреле В, многозвенник - механизм отключения тормозного корпуса; на фиг.6 - то же, сечение по Г -Г на фиг.5; на фиг.7 - сечение по Д-Д на фиг.2, подпружиненный механизм; на фиг.8 - то же, сечение по Е-Е на фиг.7; на фиг 9 - выноска 1 на фиг.1, сменная тормозная колодка; на фиг.10 - то же, сечение по Ж-Ж на фиг.9; на фиг 11 - унилыжероллеры в транспортном положении; на фиг.12 - тормозной корпус; на фиг.13 показаны унилыжероллеры для бега синусоидальным, гауссоидальным и гауссинусоидальнным ходом; на фиг 14 показана колея и ее зависимость от ширины корпуса тележки; На фиг.15 показаны унилыжероллеры и бег на них ноу-ходом классическим; на фиг.1б показаны типы шин колес на ободах колес; на фиг.17 показаны проекции следов унилыжероллеров при беге синусоидальным, гауссоидальным и гауссинусоидальном ходом на фиг 13; на фиг.18 показано продольное сечение основании на фиг.4.
Унилыжероллеры содержат основание 1, выполненное в виде коробчатой пустотелой конструкции 2 из легкого прочного износостойкого материала, например из карбона, графена, как вариант, с одной продольной перегородкой 3, внутри размещены эластичные камеры 4, заполненные газом, например воздухом, с возможностью регулировки в ней давления посредством ниппелей 5, изменяя тем самым жесткость основания, а после толчка ногой осуществляя эффект катапультирования изделия. На основании 1 установлена опорная площадка, выполненная в виде кулисного механизма, на кулисе 6 которой крепится лыжное крепление 7 с ботинком 8. На основании 1 крепятся сменные тележки 9, 10 с колесами 11 с возможностью перемещения тележек на основании 1 или как минимум одной из тележек. Перемещением тележек, а также крепления с обувью на кулисе в совокупности с регулировкой газа в камерах основания позволяют менять эпюрную характеристику унилыжероллеров в широких пределах. На корпусе передней тележки 9 по ходу движения закреплен механизм для предотвращения обратного хода, состоящий из тормозного корпуса 12, который связан с корпусом тележки 9 посредством тяги 13, одним концом взаимодействующей с корпусом 12, а второй конец тяги закреплен на шарнире 14 тележки 9 посредством гайки 15 с возможностью вращения тяги 13. На корпусе 12 также установлен подпружиненный механизм, выполненный в виде двуплечего стержня 16, одним плечом взаимодействующим с шарнирной осью 17 посредством паза на оси 18 и зуба 19 на стержне, а второе плечо выполнено с возможностью вращения в отверстии оси 17, при этом на конце второго плеча навинчена гайка 20, на наружной стороне которой посредством резьбы навинчен один конец пружины 21, а второй конец выполнен с возможностью шарнирно взаимодействовать с отверстием на корпусе 9. На корпусе 12 также устанавливаются сменные тормозные колодки 22, выполненные с возможностью надежного контакта их с шинами колес, посредством резьбового соединения и регулировочных шайб 23 и закрепления колодок винтами 24. Кроме того, на корпусе 12 установлен механизм отключения тормозных колодок 22, выполненный в виде многозвенника, одно звено которого выполнено в виде кронштейна 24 на корпусе каретки 9, а другое - в виде двуплечевой тяги 25, один конец которой шарнирно взаимодействует с корпусом 12, а другой установлен в кронштейне посредством кулисы 26, установленной на осях 27, 28, при этом тяга 25 вторым плечом установлена в отверстии на оси 27 с возможностью фиксированного вращения. Вращение кулисы 26 ограничивается положением винта 30 на кронштейне 24 каретки 9.
Пользуются унилыжероллерам следующем образом: пользователь закрепляет обувь 8 в креплении 7, установленном на кулисе 6. При прямом ходе унилыжероллеров тормозные колодки под действием шин колес несколько поворачиваются в том же направлении, что и колеса, по радиусу «г» (фиг.2), так как ось шарнира тяги 13 смещена относительно оси колеса и не препятствует свободному вращению колес. При имитации естественных движений, например при бесшажных ходах: классическим, коньковым и коньколыжным, а также для увеличения скорости на спусках пользователь использует механизм отключения тормозных колодок. Для этого он тянет тягу 25 в направлении стрелки N (фиг.2), при этом многозвенник стремится сложиться за счет пружины 21, но его удерживает винт 30, в который упирается кулиса 26. При этом ось 27 проходит линию, соединяющую центры осей 28 и 29 (мертвое положение), надежно фиксируя тормозные колодки над шинами колес (фиг.10). При одношажном, двухшажном ходе или ручном торможении пользователь поворачивает тягу 25 в направлении стрелки V (фиг.2), увеличивая тем самым трение о шины колес. При имитации различных условий скольжения пользователь регулирует усилия поджатия тормозной колодки 22 к шинам колес посредством вращения стержня 16 по часовой или против часовой стрелки, фиксируя положение стержня посредством зуба 19 и паза 18, один полный оборот на 360 градусов будет равен ходу пружины, на величину шага резьбы стержня 16. При необходимости имитировать различную отдачу или толчок от мягкой или жесткой беговой дорожки пользователь вращает тягу 13 по часовой или против часовой стрелки, изменяя тем самым угол встречи тормозных колодок с шинами колес, при этом качество прилегания отслеживается тягой 25 путем ее вращения. При беге на унилыжероллерах ноу-ходом классическим они не отрываются от дорожки при толчке ногой, нога по инерции поднимается, увлекая за собой кулису 6, при этом унилыжероллеры не теряют контакта с дорожкой. После одноопорного передвижения толчковая нога досылается вперед совместно с унилыжероллером посредством кулисы, при этом унилыжероллеры не теряют контакта с дорожкой, что позволяет использовать их независимо от роста пользователя. Незначительный вес кулисного механизма в совокупности с его кинематикой обеспечивает надежное управление унилыжероллерами, снижает нагрузки на тазобедренный пояс, позволяет использовать унилыжероллеры минимальной длины, что облегчает их управление, а также хранение, транспортировку. Колеса на тележке выполнены разного диаметра, что позволяет регулировать клиренс, зависящий от качества беговой дорожки, геометрической формы шин с камерами или без них, а также протекторов на них в зависимости: от стиля передвижения, состояния дорожки и погодных условий. Колея колес L унилыжероллеров зависит от ширины корпуса I на сменной тележки 9.
При беге на унилыжероллерах синусоидальтным ходом пользователь начинает движение, ставя унилыжероллеры под углом альфа (Фиг.17), прикладывая одновременное усилие ногами на основание, от себя. После того как ступни ног перейдут экстремальные точки синусоид, которые определяются антропологическими возможностями пользователя, он меняет усилие ног на противоположное (как бы втягивая унилыжероллеры под себя) под углом бетта до минимальных точек на синусоидах, цикл закончен, в дальнейшем цикл бега повторяются.
При беге на унилыжероллерах гауссоидальным, гауссинусоидальным ходом (фиг.17) пользователь ставит один из унилыжероллеров под углом, оставляя второй параллельным стрелке X. Прикладывая поочередно усилия ногами на унилыжероллеры по направлению от себя, пользователь начинает движение вперед. После того как унилыжероллеры перейдут экстремальную точку кривой, которая определяется антропологическими возможностями пользователя, унилыжероллеры разворачиваются и сближаются до желаемого расстояния без изменения действия усилия ног - гауссоидальный ход. Изменяя усилие ног после прохождения экстремальной точки кривой на противоположное (как бы подтягивая унилыжероллеры под себя), гауссинусоидальный ход в дальнейшем цикл повторяется.
При беге классическим или коньковым ходом унилыжероллеры регулируются на желаемую длину путем передвижки кареток, например каретки 9, при этом кулиса 6 стопорится путем фиксации шатуна 31 и ползуна 32 в крайнем заднем положении известным способом.
При использовании унилыжероллеров следует выделить двадцать способов передвижения, используемые в лыжном, коньколыжном и конькобежном спорте, а именно пять - коньковым ходом (полуконьковым; коньковым без отталкивания руками; одновременным двухшажным; одновременным одношажным; переменным).
Три - классическим ходом (переменным двушажным, одновременным безшажным, одновременным одношажным).
Три ноу-ходом классическим (см. классические хода).
Три синусоидальным ходом (одно-, двух- и трехтолчковые хода).
Шесть - (в совокупности) гауссоидальные и гауссинусоидальнные хода (одно-, двух- и трехтолчковые хода). Кроме того, унилыжероллеры позволяют имитировать почти все ситуации на лыжне и льду: проводить силовые локально гипоксийные занятия; использовать максимально короткие унилыжероллеры независимо от роста пользователя, которыми легче управлять, а также переносить, транспортировать; снизить нагрузки на нижний пояс пользователя; закреплять обувь любым известным способом; менять эпюрную характеристику в широких пределах; тренировать дополнительные мышцы; регулировать механизмы без разборки; увеличивать скорость и маневренность; менять клиренс путем смены тележек или диаметр колес, а также шины в зависимости от погоды, качества дорожки, физического и психологического состояния пользователя; использовать эффект катапультиравания (как на лыжах) путем изменения жесткости основания посредством регулирования давления газа в камерах основания и частично в шинах; на унилыжероллерах нет ударных нагрузок при постановке их после толчка на грунт посредством кулисного механизма; а введение ручного тормоза и механизмов управления увеличивает привлекательность унилыжероллеров за счет кинематики унилыжероллеров. Унилыжероллеры позволяют переключаться по ходу движения на любой из перечисленных выше ходов, обеспечивая мягкость хода даже на грубой дорожке, при этом обеспечивая снижение вибрации и звука, причем переключатся на быстрые или медленные хода, а также имитировать хорошее или плохое скольжение посредством регулирования усилия поджатия тормозных колодок к колесам или отключая их из контакта с ними посредством многозвенника. Унилыжероллеры не нуждаются в балансировке, так как не отрываются от беговой дорожки, а регулировка положения тормозных колодок позволяет имитировать ситуацию на лыжне: различные условия скольжения, различную отдачу, толчок от мягкой или твердой лыжни, плавное или резкое торможение.
1. Лыжероллеры, содержащие установленное на колеса основание с размещенной на нем опорной площадкой, выполненной в виде кулисного механизма, на котором закреплена обувь и механизм для предотвращения обратного хода, выполненного в виде подпружиненного тормозного корпуса, на котором закреплена тяга, шарнирно взаимодействующая с основанием, причем на тормозном корпусе установлен механизм его отключения, выполненный в виде многозвенника, одно звено которого выполнено в виде кронштейна, закрепленного на основании, а другое - в виде тяги, один конец которой шарнирно связан с корпусом, а другой установлен на кронштейне посредством кулисы, причем колеса и основание выполнены с возможностью размещения их на другой опоре посредством регулирования взаимодействия колес обеих пар с основанием, отличающиеся тем, что колеса и все механизмы управления лыжероллерами расположены на сменных тележках, закрепленных на основании с возможностью перемещения вдоль основания, а основание выполнено в виде продольно замкнутой коробчатой конструкции из легкого прочного износостойкого материала, с возможностью размещения в полости коробки эластичной камеры, заполненной газом, с возможностью упругой деформации от динамических нагрузок при толчке ногой посредством изменения жесткости основания за счет регулировки давления в ней газа.
2. Лыжероллеры по п.1, отличающиеся тем, что, изменяя расстояние между тележками путем перемещения как минимум одной из тележек, регулируя давление газа в камере основания, переставляя крепление обуви на кулисе, меняем эпюрную характеристику лыжероллеров.
3. Лыжероллеры по п.1, отличающиеся тем, что тормозные колодки выполняются сменными из прочного износостойкого материала с возможностью регулировки контакта с шинами колес,
при этом установленные на тормозном корпусе механизмы выполнены с возможностью регулировки для проведения имитации лыжных ходов без разборки.
4. Лыжероллеры по п.1, отличающиеся тем, что подпружиненный механизм выполнен в виде двухплечего стержня, одним концом опирающегося на шарнирную ось тормозного корпуса с возможностью вращения и закрепления на ней посредством зуба на поверхности, контактирующей с осью и углублением, для взаимодействии с зубом на оси, а второе плечо взаимодействует с гайкой посредством резьбы, на наружной резьбовой поверхности гайки навинчивается пружина, свободным концом шарнирно взаимодействующая с отверстием на корпусе тележки.
5. Лыжероллеры по п.1, отличающиеся тем, что лыжероллеры не отрываются от беговой дорожки во время бега, в результате чего их длина не зависит от роста пользователя.
6. Лыжероллеры по п.1, отличающиеся тем, что обувь крепится на лыжероллерах любым из известных способов.
7. Лыжероллеры по п.1, отличающиеся тем, что путем изменения давления газа в камерах шин обеспечиваем надежное закрепление пары лыжероллеров между собой посредством взаимодействия шин с основаниями.
8. Лыжероллеры по п.1, отличающиеся тем, что, устанавливая сменные тележки, имеющие различную ширину корпуса, меняем колею колесных пар.
9. Лыжероллеры по пп.1-8, отличающиеся тем, что контактирующие с дорожкой поверхности шин выполнены из износостойкого материала с возможностью деформации при взаимодействии с тормозными колодками во время толчка ногой, причем шины выполнены с возможностью их замены на колесах, при этом шины выполнены различного профиля как в камерном, так и бескамерном исполнении в зависимости от стиля передвижения, состояния беговой дорожки и погодных условий.
10. Лыжероллеры по п.9, отличающиеся тем, что ободы колес с шинами выполнены сменными различного диаметра, позволяющими менять клиренс лыжероллеров, при этом контактирующие поверхности шин выполняются различной ширины с продольными канавками, расположенными по направлению движения, а их высота, ширина, расстояние между ними и геометрическое расположение канавок выполняются в зависимости от состояния дорожки и погодных условий.
