Машина смита с регулированием угла и возможностью поворота
Изобретение относится к машине Смита с регулированием угла и возможностью поворота. Представленное изобретение содержит рамную конструкцию для формирования пространства для тренировки; поворотную часть, которая расположена в пространстве для тренировки и присоединена к рамной конструкции; направляющее средство, соединенное с поворотной частью как единое целое и поворачивающееся вместе с поворотной частью; рельс, который установлен на верхней части рамной конструкции, чтобы направлять движение поворотной части и устанавливать или фиксировать угол поворотной части; средство регулирования угла для регулирования угла поворотной части с использованием рельса; и штанговый узел, который связан с направляющим средством для выполнения подъема и опускания. 13 з.п. ф-лы, 16 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ручной или электрической машине Смита с регулированием угла и возможностью поворота. Дополнительно, настоящее изобретение относится к тренировочной машине, обладающей конструкцией и эффектом тренировки, аналогичными машине Смита с регулированием угла и возможностью поворота.
Уровень техники
Тренажерные устройства делятся на тренажерные устройства для тренировки верхней части тела и тренажерные устройства для тренировки нижней части тела. В таких тренажерных устройствах для выполнения тренировки мускулатуры верхней или нижней частей тела пользователю предоставляется весовая нагрузка, которая может регулироваться для конкретного пользователя.
Например, тренажерное устройство для нижней части тела является тренажерным устройством для развития силы икроножных мышц и бедренных мышц, а тренажерное устройство для верхней части тела являются тренажерным устройством для развития силы мышц спины и мышц плечевого пояса пользователя или мышц рук пользователя.
Среди описанных выше тренажерных устройств существует тренажерное устройство, упоминаемое как так называемая машина Смита с регулированием угла и возможностью поворота, которая содержит две опорные рамы, расположенные по двум сторонам напротив друг друга, гриф штанги, поддерживаемый между двумя опорными рамами, и весовые грузы в виде дисков, которые устанавливаются на концах грифа штанги, так что пользователь устанавливает дисковые весовые нагрузки, вес которых выбирает сам, и затем переходит к тренировке.
Опорные рамы действуют просто как направляющие, чтобы позволить грифу штанги двигаться вверх или вниз.
При тренировке с использованием штанги, в зависимости от углов, на которые поднимается штанга, могут стимулироваться определенные области соответствующих мышц. При этом, поскольку традиционная машина Смита с регулированием угла и возможностью поворота используется с фиксацией только одного угла, существует ограничение по стимуляции мышц.
Кроме того, традиционная машина Смита с регулированием угла и возможностью поворота не имеет функции выравнивания относительно положения нижней поверхности, на которой устанавливается машина Смита. Соответственно, штанга не может быть выровнена, поэтому во время тренировки возникает явление перекоса, при котором дополнительно возникает сила смещения в левую или в правую сторону, относительно подносового желобка пользователя. В этом случае может возникать ошибка, при которой мышцы какой-либо одной стороны, левой или правой, развиваются больше, и может возникать проблема возникновения такой болезни, как сколиоз.
Кроме того, в традиционной машине Смита необходимо держать штангу на одинаковом расстоянии с левой и правой стороны относительно центра грифа. Однако после длительного использования участки индикации стираются, исчезают и выравниваются по цвету с остальной частью таким образом, что может быть невозможным захватывать гриф с точными расстояниями. Соответственно, поскольку невозможно держать штангу на равных расстояниях относительно центра, может возникать ошибка, при которой мышцы одной из сторон, левой или правой, развиваются больше, что может вызывать такую болезнь, как сколиоз.
Кроме того, в традиционной машине Смита может использоваться скамья, расположенная в ее центре. При этом, поскольку участок индикации, пригодный для указания положения скамейки, отсутствует, может оказаться невозможным расположить скамейку точно в центре машины Смита. Соответственно, также при упражнении подъема штанги, когда скамейка расположена не точно в центре, может возникнуть та же самая проблема, когда штангу держат с различными расстояниями слева и справа.
Раскрытие сущности изобретения
Представленное изобретение направлено на создание машины Смита с регулированием угла и возможностью поворота, в которой для рамы, выполненной с возможностью направления движения грифа штанги вверх или вниз, допускается поворот таким образом, что эффекты тренировки могут изменяться в зависимости от углов поворота.
Представленное изобретение также направлено на создание машины Смита с регулированием угла и возможностью поворота, чтобы выравнивать штангу относительно нижней поверхности.
Представленное изобретение также направлено на создание машины Смита с регулированием угла и возможностью поворота, способной центрировать штангу и расположение скамейки точно в центре машины Смита.
Один из подходов настоящего изобретения обеспечивает машину Смита с регулированием угла и возможностью поворота, содержащую рамную конструкцию, формирующую пространство для тренировки, поворотную часть, расположенную в пространстве для тренировки и связанную с рамной конструкцией, направляющее средство, связанное как единое целое с поворотной частью для поворота вместе с ней, рельс, установленный на верхней части рамной конструкции и выполненный с возможностью направления движения поворотной части и установки или фиксации поворотной части, средство регулирования угла для регулирования угла поворотной части с использованием рельса, и штанговый узел, связанный с направляющим средством для движения вверх или вниз.
Машина Смита с регулированием угла и возможностью поворота может содержать датчики для определения текущего угла и положения штанги и рабочую панель для индикации.
Другой подход настоящего изобретения обеспечивает машину Смита с регулированием угла и возможностью поворота в дополнение к одному подходу, содержащую винтовой двигатель и винт, соединенный с нижними концами рамной конструкции и поворотной части, чтобы регулировать угол поворотной части, и штанговый узел, связанный с направляющим средством для перемещения вверх или вниз.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, может быть выбран один из двух типов устройств, действующих вручную или автоматически, используя электроэнергию, может быть установлено множество углов, соответствующих желаемым областям мышцы, штанга может надежно перемещаться вверх или вниз в соответствии с установленной траекторией, и установленный угол или свободный угол могут регулироваться таким образом, что может быть получен тот же самый результат, что и при естественном выполнении тренировки, используя традиционную штангу.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, поскольку уровень может регулироваться в соответствии с положением нижней поверхности, на которой располагается машина Смита, штанга может располагаться так, чтобы быть горизонтальной относительно нижней поверхности, и чтобы точные левые и правые симметричные упражнения могли выполняться без эффекта перекоса.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, при удержании штанги в машине Смита, благодаря функции индикации, штанга может захватываться на точном левом и правом расстояниях от центра.
В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, поскольку имеются функция индикации и устройство фиксации, способные определять местоположение скамьи точно в центре машины Смита, когда выполняются такие упражнения для грудных мышц, как жимы лежа, точные левые и правые симметричные упражнения могут выполняться без эффекта перекоса.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вид сбоку в перспективе машины Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 2 - вид сзади в перспективе машины Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 3 - поэлементное изображение в перспективе средства регулирования угла в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 4 - поэлементное изображение в перспективе средства регулирования угла, показывающее состояние, в котором угол поворотной части был отрегулирован в машине Смита, показанной на фиг. 3;
на фиг. 5 - поэлементное изображение в перспективе, показывающее состояние, в котором поворотная часть действует в пределах длины щели в машине Смита, показанной на фиг. 3;
на фиг. 6 - увеличенное изображение, показывающее штанговый узел в машине Смита, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7 - рабочее состояние машины Смита, показанной на фиг. 6;
на фиг. 8 - схематичное изображение конструкции весовой нагрузки штанги и троса в машине Смита, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 9 - схематичное изображение действия средства регулирования угла в машине Смита, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 12 - вид сбоку машины Смита, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 13 - вид сбоку в перспективе машины Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующей второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 14 - вид сбоку машины Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующей второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 15 - вид сбоку в состоянии, в котором угол поворотной части был отрегулирован в машине Смита, показанной на фиг. 14;
на фиг. 16 - подробный вид сбоку участка ручки и винтового двигателя машины Смита, показанной на фиг. 14.
10: Рамная конструкция
20: Поворотная часть
30: Рельс
40: Штанговый узел
50: Направляющее средство
60: Средство регулирования угла
70: Компенсатор поворота
80: Скамья
90: Весовая нагрузка штанги
Осуществление изобретения
Ниже варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, чтобы позволить специалистам в данной области техники легко их осуществить. Однако настоящее изобретение может быть реализовано во множестве различных форм и не ограничивается раскрытыми здесь вариантами осуществления. Повсеместно в описании схожие ссылочные позиции относятся к схожим элементам.
Кроме того, при описании пары элементов, хотя обычно описывается только один элемент с одной ссылочной позицией, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что другой элемент пары имеет ту же самую конфигурацию и выполняет ту же самую функцию.
Кроме того, при описании машин Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующих множеству вариантов осуществления настоящего изобретения, для удобства понимания сторона, через которую пользователь входит и выходит, упоминается как передняя, а другая, противоположная ей сторона, упоминается как задняя.
Машина Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующая настоящему изобретению, будет описана со ссылкой на прилагаемые чертежи. Как показано на фиг. 1 и 2, машина Смита, соответствующая первому варианту осуществления настоящего изобретения, является машиной Смита, используемой в ручном режиме.
Как показано на фиг. 1 и 2, машина 1 Смита с регулированием угла и возможностью поворота (далее - машина Смита), соответствующая первому варианту осуществления настоящего изобретения, содержит рамную конструкцию 10, которая образует пространство для тренировки, поворотную часть 20, расположенную в пространстве для тренировки и соединенную с рамной конструкцией, направляющее средство 50, соединенное с поворотной частью 20 как единое целое, чтобы поворачиваться вместе с ней, рельс 30, установленный в верхней части рамной конструкции 10 и выполненный с возможностью направления движения поворотной части 20 и установки или фиксации угла поворотной части 20, средство 60 регулирования угла для регулирования угла поворотной части 20 с использованием рельса 30, и штанговый узел 40, связанный с направляющим средством 50 для движения вверх или вниз.
Рамная конструкция 10 образует раму, имеющую форму прямоугольного параллелепипеда, и опорный корпус для поддержки и крепления множества элементов настоящего изобретения. Рамная конструкция 10 в настоящем изобретении описывается как рама, имеющая форму прямоугольного параллелепипеда, однако она может иметь множество различных форм.
Поворотная часть 20 содержит пару вертикальных стоек 21a и 21b, установленных на некотором расстоянии друг от друга в тренировочном пространстве на рамной конструкции 10, и горизонтальную перекладину 23, предназначенную для соединения пары вертикальных стоек сверху. На боковой поверхности каждой из вертикальных стоек 21a и 21b установлен удерживающий элемент 25, в котором имеется множество углублений для удержания деталей удержания штанги. Вертикальные стойки и горизонтальная перекладина соединены как единое целое, чтобы поворачиваться при повороте поворотной части 20.
Верхний конец поворотной части 20 установлен шарнирно и отделен от рамной конструкции 10, а ее нижний конец шарнирно соединен с фиксирующим опорным средством 11, установленным на одной стороне рамной конструкции 10. Соответственно, поворотная часть 20 может поворачиваться вокруг фиксирующего опорного средства 11, как центра шарнирной оси.
Направляющее средство 50 содержит пару направляющих стержней 51a и 51b, установленных на расстоянии от вертикальных стоек 21a и 21b поворотной части 20 и параллельных им. Скользящие элементы 53a и 53b установлены с возможностью скольжения по паре направляющих стержней 51a и 51b и вертикально перемещаются вверх или вниз вдоль направляющих стержней.
В данном случае штанговый узел 40 расположен между направляющими стержнями 51a и 51b и вертикальными стойками 21a и 21b.
Штанговый узел 40 соединен со скользящими элементами 53a и 53b таким образом, что скользящие элементы 53a и 53b двигаются вверх или вниз вдоль направляющих стержней 51a и 51b в соответствии с движением вверх или вниз штангового узла 40.
Рельс 30 выполнен в виде дугообразной тонкой пластины, которая соединяет переднюю и заднюю стороны по центру верхней части рамной конструкции 10 и совместно использует центральную точку фиксирующего опорного средства 11. На боковой поверхности рельса 30 образовано множество фиксирующих отверстий 31, используемых для поворота поворотной части 20 на установленный угол и закрепления поворотной части 20 на месте.
Кроме того, в центральной области, включающей в себя центральную часть рельса 30, образована продольная щель 33, так что поворотная часть 20 может свободно поворачиваться в пределах определенного диапазона углов, например от -15 до 15°.
Поскольку в щели 33 образовано множество фиксирующих отверстий 31, поворотная часть 20 может фиксироваться под некоторым углом в пределах размера щели 33, чтобы свободно поворачивать поворотную часть согласно потребностям пользователя.
Фиксирующие отверстия 31 расположены на расстоянии друг от друга, так чтобы угол мог изменяться всякий раз, когда поворотная часть 20 может быть повернута и затем зафиксирована.
В центре верхней части горизонтальной перекладины 23 поворотной части 20 установлен опорный роликовый узел 27. Ролик опорного роликового узла 27 имеет паз, несколько более широкий, чем толщина рельса 30, чтобы входить в зацепление с верхней частью рельса 30 для направления и поддержания поворотного движения поворотной части 20.
Как показано на фиг. 3, 9, 10 и 11, средство 60 регулирования угла предназначено для регулирования угла поворотной части 20 с использованием рельса 30. Средство 60 регулирования угла содержит основной регулятор 61, установленный на одной стороне вертикальной стойки 21a и задействуемый, когда пользователь регулирует угол, поворотную планку 63, с которой соединен основной регулятор 61, причем нижний конец поворотной планки имеет шарнирное соединение, а ее верхний конец имеет возможность поворота, тягу 65, соединенную с верхним концом поворотной планки 63 и выполненную с возможностью продолжаться до рельса 30 и установленную на рельсе 30, и регулятор 67 угла, установленный на конце тяги 65 и выполненный с возможностью действия вдоль прямолинейного перемещения тяги 65.
Основной регулятор 61 имеет конструкцию, предназначенную для захвата и регулирования пользователем, и содержит участок 613 захвата, соединенный с вертикальной стойкой 21a поворотной части 20, соединительную пластину 617, прикрепленную к поворотной планке 63, ручку 611, расположенную на участке 613 захвата и связанную с соединительной пластиной 617, и стопор 615, выполненный с возможностью ограничения движения ручки 611.
Участок 613 захвата предназначен для размещения на нем ладони пользователя и действует как опора. Соединительная пластина 617 действует в качестве переходника для соединения ручки 611 с поворотной планкой 63. Ручка 611 приводится в действие за счет тянущего усилия, прикладываемого рукой пользователя, и имеет конструкцию, способную возвращаться в направлении поворотной части 20 за счет восстанавливающей силы пружины (не показана), находящейся в корпусе регулятора 67 угла, когда пользователь снимает руку с ручки 611.
Кроме того, стопор 615 предназначен для восстановления движения ручки 611 и позволяет регулятору 67 угла двигаться только в щели 33. Пружина 619, обеспечивающая возвращение стопора 615 в его исходное положение, соединена со стопором 615. То есть когда стопор 615 поворачивается против часовой стрелки, если смотреть со стороны участка 613 захвата, движение ручки 611 может ограничиваться. Когда стопор 615 поворачивается по часовой стрелке за счет восстанавливающей силы пружины 619, ручка 611 может свободно двигаться.
С одной стороны стопора 615 выполнено фиксирующее отверстие 614, при этом выступающий упор 612, который может вставляться в фиксирующее отверстие 614, выполнен как единое целое с ручкой 611. Соответственно, когда ручка 611 высвобождается при повороте стопора 615 против часовой стрелки, выступающий упор 612 ручки 611 вставляется в фиксирующее отверстие 614 стопора 615 таким образом, что ручка 611 больше не может двигаться. В этом состоянии, когда ручка снова оттягивается, стопор 615 возвращается в исходное положение за счет пружины 619, и ручка 611 свободно движется.
Выступающий упор 612 может иметь форму выступов с двумя длинами. Например, как показано на фиг. 13 и 16, обеспечиваются первый выступ 612a и второй выступ 612b, при этом первый выступ 612a используется в ручном режиме, а второй выступ 612b используется в автоматическом режиме. Первый выступ 612a и второй выступ 612b установлены с возможностью поворота и могут менять свое положение. Первый выступ 612a может иметь меньшую выступающую длину, чем второй выступ 612b.
Кроме того, имеются шток 641 ограничения стопора, связанный с поворотной частью 20, чтобы ограничивать поворот стопора 615, причем шток 641 выполнен с возможностью ограничения или освобождения поворота стопора 615, крепежная деталь 642 подковообразной формы, которая содержит вогнутый паз 643, сформированный в ее верхней части, чтобы перемещать шток 641 ограничения стопора, пружина 645 растяжения установленная так, чтобы к штоку 641 ограничения стопора постоянно прикладывалась сила для движения вниз, и ограничительный штырь 618, выполненный так, чтобы он выступал из стопора 615 в направлении штока ограничения стопора. Соответственно, когда поворотная часть 20 перемещается на угол в пределах длины щели 33 рельса 30, поскольку шток ограничения стопора, располагается в вогнутом пазу 643 подковообразной крепежной детали 642, стопор 615 передвигается вниз и может свободно поворачиваться в этом состоянии. Однако когда угол поворотной части 20 выходит за пределы длины щели 33 рельса 30, шток 641 ограничения стопора поворачивается на тот же самый угол, что и поворотная часть 20, и выходит из вогнутого паза 643 подковообразной крепежной детали 642, располагаясь выше, чтобы двигаться вверх. В этом состоянии ограничивающий штырь 618 стопора 615 удерживается штоком 641 ограничения стопора, не допуская его поворота.
Поворотная планка 63 установлена по длине на вертикальной стойке 21a поворотной части 20 вдоль ее продольного направления и может поворачиваться в поперечном направлении на поворотной шарнирной оси 623, расположенной на нижнем конце.
Кроме того, одна сторона тяги 65 соединена с верхним концом поворотной планки 63 и установлена так, чтобы проходить в направлении рельса 30 вдоль горизонтальной перекладины 23. Тяга 65 может совершать прямолинейное движение по горизонтальной перекладине 23 в соответствии с поворотом верхнего конца поворотной планки 63.
Регулятор 67 угла установлен как единое целое с другой стороны тяги 65. В данном случае регулятор 67 угла может быть вставлен в фиксирующее отверстие 31, сформированное в рельсе 30, или может свободно двигаться вдоль щели 33.
Регулятор 67 угла содержит корпус 271, фиксирующий выступ 273, сформированный как единое целое с передним концом корпуса 271, и свободный выступ 275, сформированный как единое целое на переднем конце фиксирующего выступа 273. В данном случае диаметр свободного выступа 275 может быть меньше, чем диаметр фиксирующего выступа 273, и может иметь размер, позволяющий свободное движение по щели 33. Кроме того, диаметр фиксирующего выступа 273 может быть таким, чтобы он мог вставляться в фиксирующее отверстие 31.
Кроме того, хотя на чертежах не показано, регулятор 67 угла содержит регулирующий штырь и пружину в корпусе 272 для возвращения в исходное положение.
Вертикальные стойки 21a и 21b поворотной части 20 установлены выше одной стороны оси 13 поворота фиксирующего опорного средства 11, а элемент 70 компенсации поворотной части установлен ниже другой ее стороны. Элемент 70 компенсации поворотной части устанавливает ноль, компенсируя весь вес поворотной части 20, и содержит компенсирующую раму 73, связанную с осью 13 поворота, и множество вращающихся весовых нагрузок 75, связанных с компенсирующей рамой 73. В данном случае компенсирующая рама 73 может иметь L-образную конструкцию, изогнутую в направлении, противоположном тому, в котором расположен штанговый узел 40, то есть в направлении задней стороны машины 1 Смита. Форма компенсирующей рамы 73 предназначена для эффективной компенсации веса в небольшом пространстве, располагая вращающиеся весовые нагрузки 75 в направлении, противоположном направлению поворота поворотной части 20. Количества или веса множества вращающихся весовых нагрузок 75 могут изменяться в зависимости от общего веса поворотной части 20.
Как показано на фиг. 6, штанговый узел 40 установлен через левую и правую стороны рамной конструкции 10 и имеет форму стержня, вытянутого в длину. Штанговый узел 40 содержит штангу 41, имеющую форму длинного стержня, деталь 43 удержания, закрепленную с обеих сторон штанги 41, причем деталь удержания удерживается и располагается в углублениях 253 удерживающего элемента 25, и соединительную пластину 45 штанги для связи штанги 41 со скользящими элементами 53a и 53b направляющего средства 50.
Соответственно, когда весовая нагрузка (не показана) прикреплена к штанге 41 и штанга 41 движется вверх или вниз, скользящие элементы 53a и 53b могут скользить вертикально вдоль направляющих стержней 51a и 51b в соответствии с движением штанги 41. На протяжении всей операции пользователь может совершать движения вдоль одной и той же траектории.
Кроме того, как на левой, так и на правой сторонах относительно центральной линии штанги 41 может быть сформирован паз, чтобы указывать места для захвата руками, причем в паз может быть установлено указательное кольцо 47. Указательное кольцо 47 может быть надежно окрашенным, без какого-либо обесцвечивания или изменения цвета. За счет этого пользователи могут точно и легко определять расстояние между левой и правой сторонами штанги 41.
Как показано на фиг. 6 и 7, на нижнем конце вертикальной стойки 21a установлено устройство 420 определения положения штанги для определения самого нижнего положения штанги 41. В устройстве 420 определения положения штанги имеется контактный элемент 423 для штанги, который выполнен так, чтобы он выступал, при этом он установлен на вертикальной стойке с возможностью поворота для определения контакта, когда штанга 41 располагается в самой нижней точке, и регулятор 425 положения, шарнирно установленный на конце контактного элемента 423 для штанги. Регулятор 425 положения проходит через нижнюю часть вертикальной стойки и вставлен в отверстие 638, сформированное в нижнем конце поворотной планки, 63 или выходит из него таким образом, что поворот поворотной планки 63 может ограничиваться или быть свободным. Регулятор 425 положения имеет конструкцию, в которой регулирующий штырь вставляется в гнездо. Пружина (не показана) устанавливается на штыре таким образом, что регулятор 425 положения расположен так, чтобы быть постоянно вставленным в отверстие 638 поворотной планки 63.
Чем выше положение штангового узла 40 относительно центра фиксирующего опорного средства 11, тем больше силы необходимо для регулирования угла поворотной части 20. С другой стороны, чем ниже положение штангового узла 40, тем меньше силы необходимо для регулирования угла поворотной части 20. Соответственно, чтобы регулировать угол с меньшей силой, штанговый узел 40 должен располагаться на самом нижнем конце. Соответственно, когда штанговый узел 40 располагается на верхнем конце, устройство 420 определения положения штанги ограничивает поворотную планку 63, не позволяя ей двигаться, и штанговый узел 40 движется вниз к нижнему концу, чтобы устройство 420 определения положения штанги действовало так, чтобы поворотная планка 63 могла двигаться.
При работе устройства 420 определения положения штанги, как показано на фиг. 7, когда штанга 41 движется вниз к самому нижнему концу и толкает контактный элемент 423 для штанги, выступающий участок контактного элемента 423 для штанги поворачивается вниз и затем регулирующий штырь регулятора 425 положения отклоняется вперед, так чтобы поворотная планка 63 могла поворачиваться.
С другой стороны, как показано на фиг. 6, когда штанга 41 располагается на верхнем конце и не входит в контакт с контактным элементом 423 для штанги, контактный элемент 423 для штанги возвращается в исходное положение благодаря действию восстанавливающей силы пружинного устройства (не показано) и регулирующий штырь регулятора 425 положения, соединенного с ним, движется обратно, чтобы войти в отверстие 638 поворотной планки 63, так чтобы ограничить движение поворотной планки 63.
Как показано на фиг. 8, весовая нагрузка 90 штанги соединена со штанговым узлом 40 через трос 91, чтобы компенсировать вес штангового узла 40. Трос 91 может распределить силу на множество верхних шкивов или нижних шкивов. Здесь очень важно установить регулировочный шкив 95 так, чтобы он находился рядом с фиксирующим опорным средством 11, и установить точное положение регулировочного шкива 95. То есть регулировочный шкив 95 может быть расположен так, чтобы точка Р перегиба между частью A и частью B троса 91, который проходит через регулировочный шкив 95, совпала с центральной точкой оси 13 поворота фиксирующего опорного средства 11.
В этой конструкции, даже когда пользователь регулирует угол поворотной части 20, весовая нагрузка 90 не меняет своего положения. Кроме того, достигается эффект регулирования угла с меньшей силой аналогично функции определения самого нижнего положения конца штанги 41.
Кроме того, уровень 155 устанавливается ниже центра рамной конструкции 10 таким образом, что можно проверить, выровнена ли машина Смита относительно нижней поверхности. То есть, когда машина Смита не выровнена, можно выровнять машину Смита, регулируя выравниватели 150, установленные в четырех углах рамной конструкции 10. Выравниватель 150 может иметь конструкцию для регулирования высоты с помощью вращения по спирали. Уровень штанги 41 окончательно может быть отрегулирован, регулируя уровень так, чтобы точное симметричное движение в обе стороны могло выполняться без явления перекоса.
Кроме того, в настоящем изобретении важно определить местоположение скамьи 80, на которой располагается пользователь, точно в центре машины 1 Смита. Соответственно, средство 85 индикации обеспечивается точно в центральном участке задней части рамной конструкции 10 таким образом, что передний конец скамьи 80 может быть установлен на средстве индикации. Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что средство 85 индикации может быть любым элементом, имеющим конструкцию, пригодную для отображения точного центра, и может изменяться по-разному.
Далее будет подробно описана работа машин Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующая первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 3 и 9, поворотная часть 20 машины 1 Смита образует угол 90 градусов, когда пользователь лежит на скамье 80. В данном случае поворотная планка 63 расположена так, чтобы быть параллельной вертикальной стойке 21a, при этом фиксирующий выступ 273 регулятора 67 угла, связанного с тягой 65, полностью вставлен в фиксирующее отверстие 31, чтобы быть закрепленным. В этом состоянии пользователь выполняет мышечное движение, перемещая штангу 41 вертикально вверх.
В этом состоянии, когда пользователь хочет тренироваться, регулируя угол поворотной части 20, как показано на фиг. 4, упражнение может выполняться, по-разному регулируя и затем фиксируя угол поворотной части 20.
Как показано на фиг. 4 и 10, чтобы регулировать угол, сначала, когда пользователь определяет местоположение штангового узла 40 на самом нижнем конце и тянет рукой ручку 611 основного регулятора 61, верхний конец поворотной планки 63 поворачивается на поворотной шарнирной оси 623 на определенный угол θ1. Затем тяга 65, соединенная с поворотной планкой 63, движется, и связанный с ней регулятор 67 угла выходит из фиксирующего отверстия 31 рельса 30. В этом состоянии, когда пользователь поворачивает поворотную часть 20, чтобы определить местоположение поворотной части 20 в желаемом положении, и затем двигает ручку 611 от себя, ручка 611 возвращается в первоначальное положение и, соответственно, поворотная планка 63 также возвращается в первоначальное положение. В результате, по мере движения тяги 65, фиксирующий выступ 273 регулятора 67 угла вставляется в другое фиксирующее отверстие 31 таким образом, что поворотная часть 20 фиксируется при определенном угле.
Описанная выше регулировка угла поворотной части 20 может выполняться, когда регулятор 67 угла вставлен в фиксирующие отверстия 31, сформированные в рельсе 30 в соответствии с выбором пользователя.
Кроме того, пользователь может проводить тренировку в то время, когда поворотная часть 20 зафиксирована. С другой стороны, пользователь может проводить тренировку в то время, когда поворотная часть может свободно двигаться в пределах определенного диапазона. То есть, поворотная часть 20 может свободно двигаться в соответствии с траекторией при выполнении тренировки, когда пользователь перемещает штангу 41 вверх или вниз.
Как показано на фиг. 5 и 11, когда поворотная часть 20 располагается в пределах длины щели 33 и затем пользователь тянет рукой ручку 611 основного регулятора 61 и поворачивает стопор 615 против часовой стрелки, если смотреть со стороны участка 613 захвата, ручка 611 задерживается стопором 615 и больше не возвращается в первоначальное положение. Затем верхний конец поворотной планки поворачивается на поворотной шарнирной оси 623 на определенный угол θ2. Затем тяга 65, соединенная с поворотной планкой 63, перемещается только в очень небольшом диапазоне и фиксирующий выступ 273 регулятора 67 угла, соединенный с ним, отклоняется от фиксирующего отверстия 31 рельса 30. Однако свободный выступ 275 регулятора 67 угла располагается в щели 33 рельса 30 и, таким образом, больше не отклоняется.
В этом состоянии, когда пользователь перемещает штангу 41 вверх или вниз, поворотная часть 20 свободно движется только в пределах длины щели 33.
В данном случае, когда пользователь снова хочет зафиксировать поворотную часть 20 при определенном угле, пользователь тянет ручку 611 основного регулятора 61. Затем стопор 615 поворачивается по часовой стрелке и возвращается в первоначальное положение благодаря восстанавливающей силе связанной с ним пружины 619 и освобождает ручку 611. Затем ручка 611 возвращается в первоначальное положение и, соответственно, поворотная планка 63 также возвращается в первоначальное положение. В результате, по мере движения тяги 65 фиксирующий выступ 273 регулятора 67 угла вставляется в другое фиксирующее отверстие 31, так что поворотная часть 20 устанавливается под определенным углом.
Ниже со ссылкой на приложенные чертежи будет описана машина Смита с регулированием угла и возможностью поворота, соответствующая второму варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 13 и 15, машина Смита, соответствующая второму варианту осуществления настоящего изобретения, является машиной Смита, используемой в автоматическом режиме и обычно использующей электроэнергию.
Машина Смита, соответствующая второму варианту осуществления настоящего изобретения, реализуется с использованием электроэнергии, при этом основные элементы и их действие подобны или одинаковы с машиной Смита, соответствующей первому варианту осуществления настоящего изобретения. Соответственно, схожие ссылочные позиции относятся к схожим элементам, и подробное описание подобных элемент будет пропущено.
Машина 1 Смита, соответствующая второму варианту осуществления настоящего изобретения, в основном, поворачивает поворотную часть 20, используя винтовой двигатель 400. Винтовой двигатель 400 установлен на рамной конструкции 10, при этом винт 401, соединенный с винтовым двигателем 400, соединен с поворотной частью 20. Винт 401 винтового двигателя 400 движется линейно. Более подробно, винт 401 связан с компенсирующей рамой 73 компенсирующего элемента 70 поворотной части. Соответственно, при работе винтового двигателя 400 длина винта 401 изменяется, так что компенсирующий элемент 70 поворотной части поворачивается. В соответствии с поворотом связанной с ним поворотной оси 13 поворотная часть 20 поворачивается на рельсе 30 вперед и обратно.
Дополнительно может быть предусмотрено соединительное устройство, способное выборочно соединять или разъединять винтовой двигатель 400 и винт 401 с нижним концом поворотной части.
Кроме того, датчик 300 высоты устанавливается перпендикулярно на поворотной части 20 в продольном направлении, чтобы воспринимать высоту штанги. Соответственно, воспринимается, что высота штанги 41 достигла самой низшей точки и винтовой двигатель 400 работает.
Участок 200 датчика угла может быть установлен на одной стороне рельса 30, при этом к участку 200 датчика угла прикрепляется множество датчиков, чтобы определять угол поворотной части 20.
Поскольку электрический регулятор 670 угла может быть дополнительно установлен в центре верхней части горизонтальной перекладины 23, так чтобы располагаться по соседству с рельсом 30, электрический регулятор 670 угла вставляется в фиксирующее отверстие 31 рельса 30 таким образом, что поворотная часть 20 может быть зафиксирована. Электрический регулятор 670 угла может быть соленоидным клапаном.
Электрический регулятор 670 угла и винтовой двигатель 400 действуют совместно друг с другом в одно и то же время благодаря рабочей панели 500.
Описанная выше электрическая машина Смита может приводиться в действие от рабочей панели 500. Пользователь может регулировать поворотную часть 20 с помощью рабочей панели 500.
В машинах Смита, соответствующих первому и второму вариантам осуществления настоящего изобретения, текущая высота и угол штанги могут отображаться на рабочей панели в ручном или в автоматическом режимах.
Кроме того, как показано на фиг. 16, когда ручной режим меняется на автоматический, ручка для регулирования угла подтягивается в направлении тела пользователя, чтобы зафиксировать второй выступ 612b ручки 611 в фиксирующем отверстии 614 стопора 615, так чтобы фиксирующий выступ и свободный выступ регулятора угла не входили в контакт с рельсом. Соединительное устройство 700 устанавливается так, чтобы легко соединять винтовой двигатель с нижним концом поворотной части или отделять его от нижнего конца поворотной части, при этом в соединительном устройстве 700 обеспечивается датчик или выключатель, с тем, чтобы соединение или разъединение могли определяться. Соответственно, в автоматическом режиме винтовой двигатель и электрический регулятор угла могут управляться автоматически через рабочую панель 500.
Когда автоматический режим меняется на ручной режим, соединительное устройство 700 освобождается и ручка 611 далее подтягивается в направлении тела пользователя, так что второй выступ 612b ручки 611 выходит из фиксирующего отверстия 614 стопора 615 и становится доступна работа в ручном режиме.
Кроме того, в машине Смита, соответствующей второму варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг. 8, на любом шкиве, выбранном из множества шкивов, которые поддерживают трос 91, соединяющийся с весовой нагрузкой 90 штанги, установлен автономный генератор 690, так что при нормальном вращении или при обратном вращении шкива может вырабатываться электроэнергия. Кроме того, на основании рамной конструкции может быть установлено зарядное устройство, пригодное для подачи внешней электроэнергии.
Упомянутая выше выработанная электроэнергия может сохранятся в заряженной батарее и может использоваться для работы машины Смита. Когда заряженная батарея разряжается, может подключаться и использоваться внешний источник энергии.
Хотя примерные варианты осуществления настоящего изобретения были описаны подробно, объем настоящего изобретения ими не ограничивается и содержит множество изменений и модификаций, сделанных специалистами в данной области техники, используя базовую концепцию настоящего изобретения, определяемую нижеследующей формулой изобретения.
1. Машина Смита с регулированием угла и возможностью поворота, содержащая:
рамную конструкцию, образующую пространство для тренировки;
поворотную часть, расположенную в пространстве для тренировки и соединенную с рамной конструкцией;
направляющее средство, соединенное с поворотной частью как единое целое, чтобы поворачиваться вместе с ней;
рельс, установленный в верхней части рамной конструкции и выполненный с возможностью направления движения поворотной части и установки или фиксации угла поворотной части;
средство регулирования угла для регулирования угла поворотной части с использованием рельса; и
штанговый узел, связанный с направляющим средством для движения вверх или вниз.
2. Машина Смита по п. 1, в которой поворотная часть содержит пару вертикальных стоек, расположенных с интервалом в пространстве для тренировки в рамной конструкции, горизонтальную перекладину, выполненную с возможностью соединения пары вертикальных стоек сверху, и удерживающий элемент, установленный на одной стороне каждой вертикальной стойки и содержащий множество сформированных в нем углублений,
при этом верхний конец поворотной части шарнирно установлен так, чтобы располагаться на расстоянии от рамной конструкции, а ее нижний конец шарнирно связан с фиксирующим опорным средством, установленным на одной стороне рамной конструкции,
при этом машина Смита дополнительно содержит элемент компенсации поворотной части, установленный ниже оси поворота фиксирующего опорного средства, причем элемент компенсации поворотной части содержит компенсирующую раму, связанную с поворотной осью, и множество весовых нагрузок, связанных с компенсирующей рамой,
при этом компенсирующая рама имеет конструкцию L-образной формы, которая изогнута в направлении, противоположном тому, в котором расположен штанговый узел, то есть изогнута в сторону задней стороны машины Смита.
3. Машина Смита по п. 1, в которой рельс имеет конструкцию в виде тонкой дугообразной пластины, которая соединяет переднюю и заднюю стороны верхней части рамной конструкции и совместно использует центральную точку фиксирующего опорного средства, при этом на боковом участке рельса образовано множество фиксирующих отверстий, причем в пределах определенной длины на центральном участке рельса образована длинная щель, причем на щели образовано множество фиксирующих отверстий,
при этом машина Смита дополнительно содержит опорный роликовый узел, расположенный так, чтобы входить в зацепление с верхней частью рельса, и установленный в центре верхнего конца вертикальной стойки поворотной части, и
при этом ролик опорного роликового узла содержит сформированный на нем паз, который немного шире, чем толщина рельса, чтобы входить в зацепление с верхней частью рельса.
4. Машина Смита по п. 2, в которой средство регулирования угла содержит основной регулятор, установленный на одной стороне вертикальной стойки и задействуемый, когда пользователь регулирует угол, поворотную планку, с которой соединен основной регулятор, причем нижний конец поворотной планки имеет шарнирное соединение, а ее верхний конец имеет возможность поворота, тягу, соединенную с верхним концом поворотной планки и установленную проходящей в направлении рельса, и регулятор угла, установленный на конце тяги и выполненный с возможностью действия в соответствии с прямолинейным движением тяги,
при этом регулятор угла содержит корпус, фиксирующий выступ, сформированный как единое целое на переднем конце корпуса, и свободный выступ, сформированной как единое целое на переднем конце фиксирующего выступа,
при этом диаметр свободного выступа меньше, чем диаметр фиксирующего выступа, причем диаметр фиксирующего выступа имеет размер, пригодный для вставки в фиксирующее отверстие.
5. Машина Смита по п. 4, в которой основной регулятор содержит:
участок захвата, соединенный с вертикальной стойкой поворотной части;
соединительную пластину, прикрепленную к поворотной планке;
ручку, расположенную на участке захвата и связанную с соединительной пластиной;
стопор для ограничения действия ручки; и
пружину, связанную со стопором и обеспечивающую возвращение стопора в первоначальное положение.
6. Машина Смита по п. 2, в которой штанговый узел содержит длинную штангу в форме стержня, деталь удержания, неподвижно установленную на обеих сторонах штанги и удерживаемую углублением удерживающего элемента для расположения на нем, и соединительную пластину штанги для связи штанги с направляющим средством, и
при этом на штанге установлено круглое индикаторное кольцо, чтобы указывать положения для захвата руками на левой и правой сторонах относительно центральной линии.
7. Машина Смита по п. 6, которая дополнительно содержит устройство определения положения штанги, установленное на нижнем конце вертикальной стойки, чтобы определять положение самой нижней точки штанги,
при этом устройство определения положения штанги содержит:
контактный элемент для штанги, который выступает, чтобы воспринимать контакт, когда штанга располагается в самой нижней точке, и шарнирно установлен на вертикальной стойке; и
регулятор положения, шарнирно установленный на другом конце контактного элемента для штанги и способный проходить через вертикальную стойку и вставляться в отверстие, сформированное на нижнем конце поворотной планки, или извлекаться из него.
8. Машина Смита по п. 6, которая дополнительно содержит весовой элемент штанги, соединенный с штанговым узлом посредством троса, чтобы компенсировать вес штангового узла,
при этом регулирующий шкив установлен вблизи фиксирующего опорного средства и расположен так, чтобы точка P перегиба между частью A и частью B троса, который проходит через регулирующий шкив, совпадала с центральной точкой поворотной оси фиксирующего опорного средства.
9. Машина Смита по п. 6, в которой на одной стороне рамной конструкции установлен уровень, чтобы выравнивать штангу, при этом в четырех углах рамной конструкции установлены выравниватели.
10. Машина Смита по п. 1, которая дополнительно содержит средство индикации, установленное точно на центральном участке задней стороны рамной конструкции, чтобы определять местоположение скамьи точно в центре машины Смита.
11. Машина Смита по п. 5, в которой с одной стороны стопора образовано фиксирующее отверстие, при этом на ручке за одно целое с ней образован выступающий упор, способный вставляться в фиксирующее отверстие,
причем выступающий упор содержит первый выступ и второй выступ, имеющие разную длину и установленные с возможностью поворота, чтобы изменять их положения,
при этом машина Смита дополнительно содержит шток ограничения стопора, связанный с поворотной частью и выполненный с возможностью ограничения или высвобождения поворота стопора, подковообразную крепежную деталь, содержащую в своей верхней части вогнутый паз, чтобы перемещать шток ограничения стопора вверх или вниз, пружину растяжения, установленную так, чтобы обеспечивать постоянное приложение силы к штоку ограничения стопора для движения вниз, и ограничительный штырь, выступающий из стопора в направлении штока ограничения стопора.
12. Машина Смита по любому из пп. 1-11, которая дополнительно содержит винтовой двигатель и винт, присоединенный к нижним концам рамной конструкции и поворотной части, чтобы электрически регулировать угол поворотной части, и соединительное устройство, способное выборочно соединять или разъединять винтовой двигатель и винт с нижним концом поворотной части,
при этом соединительное устройство содержит находящиеся на нем датчик или переключатель.
13. Машина Смита по п. 12, в которой вблизи рельса дополнительно установлен электрический регулятор угла,
при этом в верхней части рельса установлен участок датчика угла,
причем на поворотной части в продольном направлении перпендикулярно установлен датчика высоты,
при этом машина Смита содержит рабочую панель на верхнем конце с левой стороны или с правой стороны передней поверхности рамы, которая выполнена с возможностью отображения текущей высоты и угла штанги.
14. Машина Смита по п. 8, в которой на любом из шкивов, поддерживающих трос, установлен автономный генератор, а ниже рамы установлено зарядное устройство, способное подавать внешнюю электроэнергию.
