EA026800B1 - Устройство для тренировки мышц туловища - Google Patents

Abstract

Заявляемое изобретение относится к области спорта, а именно к техническим средствам для тренировки различных групп мышц, в частности мышц туловища, а также для развития силы, силовой выносливости и т.п. качеств, в частности, за счёт преодоления сил трения. Предложено устройство для тренировки мышц туловища, содержащее несущую раму, состоящую по меньшей мере из одной стойки и связанного со стойкой по меньшей мере одного поперечного элемента, снабжённого опорными средствами для спины и рук, при этом несущая рама связана с горизонтальной опорной площадкой для ног посредством вертикальной оси вращения и средства регулируемого противодействия вращению с возможностью контролируемого вращения и контролируемого изменения углового положения несущей рамы по отношению к опорной площадке.

Description

Заявляемое устройство относится к области спорта, а именно к техническим средствам для тренировки различных групп мышц, в частности мышц туловища, а также для развития силы, силовой выносливости и т.п. качеств, в частности, за счёт преодоления сил трения. Устройство может быть использовано как для тренировки профессиональных спортсменов, например метателей, в условиях спортивных залов, так и для индивидуальных занятий общей физической подготовкой в домашних условиях, а также в реабилитационной медицине для восстановления двигательной способности, утраченной в результате травм или вследствие различных заболеваний.

С развитием средств транспорта, бытовой техники, современных средств коммуникации, усовершенствования и автоматизации технологических процессов, а также благодаря созданию комфортных бытовых условий наблюдается явное снижение естественной двигательной нагрузки, что оказывает отрицательное влияние на здоровье и работоспособность человека. Одним из путей преодоления сложившейся ситуации является разработка и использование современных технологий в области массовой физической культуры и массового и профессионального спорта, в частности разработка новых технических средств, тренажёров, тренировочных устройств, биотехнических средств с обратной связью, различных приборов, аппаратов, приспособлений и т.п. При этом в последнее время всё большее распространение приобретают тренажёрные устройства и другие технические средства, в том числе бытовые, которые обеспечивают в условиях роста дефицита естественных движений ускоренное овладение двигательными умениями, целенаправленную физическую нагрузку и/или восстановление утраченных двигательных навыков. Занятия на тренажёрах не только обеспечивают тренировку силы, силовой выносливости, техники движений и т.п. у профессиональных спортсменов, но и позволяют поддерживать фигуру в оптимальном состоянии, укреплять здоровье и держать мышцы в тонусе. Они также помогают прорабатывать мышцы практически всего тела, сбросить лишний вес, развить ловкость, гибкость и выносливость, улучшить координацию движений, привести в порядок метаболизм. Разработка тренажёрных устройств ведётся в различных направлениях: многофункциональные тренажёры и тренажёрные комплексы, которые позволяют с помощью одного устройства и сменных приспособлений проработать большинство групп мышц тренирующегося и используются, как правило, в специально оборудованных залах для тренировки большого числа занимающихся; узконаправленные тренажёры, которые позволяют проработать определённые мышцы и группы мышц и могут использоваться, как для массовых, так и для индивидуальных (в домашних условиях) занятий. Последние из упомянутых тренажёров могут эффективно использоваться также для тренировки профессиональных спортсменов, когда в зависимости от вида спорта необходимо отработать определённую технику движений и осуществить более глубокую проработку определённых мышц или групп мышц, развитие которых обеспечивает достижение более высоких результатов в данном виде спорта.

Тренажёры также различаются по принципу задания силовой нагрузки на мышцы. Так, известны тренажёры, в конструкции которых использованы различные фрикционные механизмы, и силовая нагрузка задаётся за счёт преодоления сил трения. Среди таких тренажёров, в свою очередь, известны тренажёры для выполнения упражнений, направленных, в том числе, на вращение/скручивание туловища, которые позволяют прорабатывать различные группы мышц туловища. Так, известны тренажёры для вращения туловища [1, 2], включающие платформы для ног, регулируемое сиденье с фиксатором положения бёдер, поворотный механизм и рукоятки. В первом случае с поворотным механизмом связаны рукоятки, и в процессе выполнения упражнений нижняя часть (бёдра и ноги) статично зафиксированы, а верхняя часть туловища поворачивается. Во втором случае, наоборот, с поворотным механизмом связаны платформы для ног и регулируемое сиденье с фиксатором положения бёдер, а рукоятки статично закреплены на стойке, и в процессе выполнения упражнений нижняя часть (бёдра и ноги) поворачивается, а верхняя часть туловища статично зафиксированы. Таким образом, в процессе занятия на таких тренажёрах активно задействована только часть мышц и/или групп мышц. Кроме того, тренажёры такого типа достаточно громоздки, сложны по своей конструкции и имеют небольшое количество регулируемых параметров.

Известен также тренажёр для скручивания мышц туловища, предназначенный для реабилитации людей с ограниченными возможностями [3], который имеет более простую конструкцию и содержит установленные на опорной площадке поворотный механизм с кнопочным управлением нагрузкой, поворотное сиденье с ограничителями/фиксаторами для бёдер и стойку с вертикальными ограничителями для рук. Такой тренажёр разработан для специфических целей и поэтому не может удовлетворить все потребности и возможности тренирующихся, не имеющих каких-либо ограничений в подвижности.

Известен также тренажёр Кардио Твистер (Тйаи Сагбю ТзугЖсг) [4], который содержит вертикальную стойку с поворотным механизмом и рукоятками, а также опоры для ног. Конструкция такого тренажёра достаточно проста и обеспечивает возможность тренировки мышц/групп мышц спины, груди, рук (включая предплечья), пресса, ягодиц, поверхностей бедер (как внутренняя, так и внешняя), а также боковых мышц торса с регулировкой силовой нагрузки. Однако конструкция данного тренажёра, а также конструкции упомянутых выше тренажёров обеспечивают возможность выполнения упражнений только в режиме скручивания туловища вокруг вертикальной оси (позвоночник ориентирован вертикально или примерно вертикально). Режимы, в которых скручивание осуществляется еще и с наклоном туло- 1 026800 вища по отношению к вертикали, данными тренажёрами не обеспечиваются, что, в свою очередь, не позволяет проработать все мышцы/группы мышц туловища и добиться максимальной растяжки.

Анализ уровня техники показал, что, несмотря на некоторое конструктивное сходство в некоторыми известными, в том числе упомянутыми выше, тренажёрами, по общей совокупности совпадающих технических признаков прототип для заявляемого устройства тренировки мышц туловища автором не выбран.

Исходя из результатов анализа уровня техники, задачей изобретения является разработка конструкции устройства для тренировки мышц туловища, которое обеспечивало бы расширение диапазона значений устанавливаемой нагрузки, расширение групп тренируемых мышц, расширение набора упражнений, выполняемых с помощью устройства, повышение эффективности тренировки, а также расширение спектра возможных областей применения, включая, например, профессиональный спорт и реабилитационную медицину. Кроме того, устройство должно иметь возможность простой адаптации и/или индивидуализации в отношении сферы применения и/или программы тренировки, и/или отдельного тренирующегося.

Поставленная задача решается предлагаемым устройством для тренировки мышц туловища, содержащим несущую раму, состоящую по меньшей мере из одной стойки и связанного со стойкой по меньшей мере одного поперечного элемента, снабжённого опорными средствами для спины и рук, при этом стойка несущей рамы связана с горизонтальной опорной площадкой для ног с помощью средства, обеспечивающего возможность вращения относительно продольной оси рамы и средства регулируемого противодействия вращению с возможностью контролируемого вращения и контролируемого изменения углового положения несущей рамы по отношению к опорной площадке.

Такое устройство при минимальном количестве конструктивных элементов за счёт использования оригинальной вертикальной оси вращения и средства регулируемого противодействия вращению с возможностью контролируемого вращения и контролируемого изменения углового положения несущей рамы по отношению к опорной площадке обеспечивает возможность многовариантного исходного положения тренирующегося при выполнении упражнений, а также возможность изменения углового положения туловища (как относительно вертикали, так и относительно горизонтали) в ходе выполнения упражнений, что позволяет вовлекать в тренировочный процесс значительно большее количество мышц/групп мышц и прорабатывать их в различных положениях, значительно повышая эффективность тренировки. Так, в частности, заявляемое устройство для тренировки мышц туловища обеспечивает возможность выполнения упражнений, связанных одновременно с наклоном туловища и его скручиванием, что характерно для выполнения различного вида бросков, толкательных, метательных и т.п. движений и т.д., что характерно для таких легкоатлетических видов спорта, как метание копья, диска, молота, толкание ядра, а также для игровых видов спорта, связанных с бросками мяча.

В одной из возможных форм реализации заявляемого устройства для тренировки мышц туловища средство регулируемого противодействия вращению содержит тормозной механизм, включающий тормозной цилиндр и тормозную колодку, установленные в корпусе с возможностью изменения усилия их прижима друг к другу посредством по меньшей мере одного регулятора усилия прижима. Такое выполнение средства противодействия вращению позволяет изменять силовую нагрузку в зависимости от индивидуальных данных тренирующегося, от выполняемого упражнения, от целей тренировки и т.д.

При этом корпус тормозного механизма предпочтительно содержит расположенную коаксиально тормозному барабану внутреннюю стенку, образованную полым цилиндром меньшего диаметра, а тормозной механизм связан с осью вращения со стороны внутренней стенки корпуса посредством по меньшей мере двух подшипников.

В предпочтительных формах реализации заявляемого устройства для тренировки мышц туловища в тормозном механизме средства регулируемого противодействия вращению регулятор усилия прижима может быть выполнен в виде рычага. При этом возможны и другие известные специалистам в данной области подходящие формы реализации регулятора усилия прижима.

Средство регулируемого противодействия вращению предпочтительно снабжено защитным кожухом, предотвращающим случайное попадание между взаимно перемещающими конструктивными элементами частей тела тренирующегося, одежды или других посторонних предметов и исключающим случайные поломки конструктивных элементов.

Для возможности адаптации конструкции заявляемого устройства к индивидуальным антропометрическим данным тренирующегося вертикальная стойка может быть выполнена с возможностью регулируемого изменения её высоты.

Для обеспечения возможности контролируемого вращения и контролируемого изменения углового положения несущей рамы по отношению к опорной площадке средство регулируемого противодействия вращению связано с опорной площадкой для ног предпочтительно шарнирно. При этом в зависимости от конкретных форм реализации заявляемого устройства для тренировки мышц туловища шарнир может быть выбран специалистов данной области техники из группы, включающей карданный шарнир, включая шарнир Гука, и шаровый шарнир, включая регулируемый шаровый шарнир с фрикционным элементом между парой трения и т.д. При этом предпочтительны формы реализации, в которых по меньшей

- 2 026800 мере одна ось по меньшей мере одного карданного шарнира снабжена средством регулируемого противодействия вращению оси шарнира.

В различных предпочтительных формах реализации заявляемого устройства для тренировки мышц туловища опорное средство для спины может быть выполнено в виде размещённого на горизонтальном элементе несущей рамы по меньшей мере одного валика, выполненного из упруго-эластичного материала. Размеры, форма сечения, материал, из которого выполнен валик могут быть выбраны специалистами в данной области техники любыми подходящими для каждой конкретной формы реализации.

Также в различных предпочтительных формах реализации заявляемого устройства для тренировки мышц туловища горизонтальный элемент несущей рамы может иметь П-образную форму горизонтального сечения. При этом в зоне свободных концов горизонтального элемента симметрично могут быть расположены опорные средства для рук в виде рукояток, установленных с возможностью регулируемого изменения их положения относительно пространственных осей координат. Такие формы реализации позволяют ещё более расширить набор возможных исходных положений при выполнении упражнений, в частности, за счёт изменения положения кистей рук, предплечий и плеч.

Кроме того, предпочтительными являются те формы реализации заявляемого устройства для тренировки мышц туловища, в которых горизонтальный элемент несущей рамы снабжён горизонтально ориентированным и имеющим выгнутую дугообразную форму ограничителем положения тела, выполненным с возможностью съёмной фиксации на горизонтальном элементе и снабжённым по меньшей мере одним дополнительным опорным элементом для рук в виде рукоятки, установленной с возможностью регулируемого изменения их положения относительно пространственных осей координат.

Для удобства регулировки режимов функционирования заявляемого устройства для тренировки мышц туловища в процессе тренировки на горизонтальном элементе несущей рамы может быть установлен связанный со средством противодействия вращению дополнительный регулятор усилия прижима.

Упомянутые выше и другие преимущества и достоинства заявляемого устройства для тренировки мышц туловища далее будут описаны более подробно на примере одной из возможных форм реализации со ссылками на позиции чертежей. При этом представленный ниже пример следует рассматривать не в качестве ограничения объема притязаний, а лишь в качестве иллюстрации

На чертежах схематично представлены:

фиг. 1 - общий вид заявляемого устройства для тренировки мышц туловища;

фиг. 2 - вид спереди устройства по фиг. 1;

фиг. 3 - вид фрагмента А по фиг. 1 в увеличенном масштабе;

фиг. 4 - вид в разрезе в увеличенном масштабе средства регулируемого противодействия вращению.

На фиг. 1 представлен общий вид, а на фиг. 2 - вид спереди заявляемого устройства для тренировки мышц туловища. Устройство содержит несущую раму 1, состоящую в представленной форме из реализации одной стойки 2 и связанного со стойкой 2, в представленной форме реализации, одного поперечного элемента 3. Поперечный элемент 3 снабжён опорными средствами для спины и рук. В представленной форме реализации опорное средство для спины выполнено в виде размещённых на горизонтальном элементе 3 несущей рамы 1 двух валиков 4, выполненных из упруго-эластичного материала. Горизонтальный элемент 3 несущей рамы 1 в представленной форме реализации имеет П-образную форму горизонтального сечения. В зоне его свободных концов симметрично расположены опорные средства для рук в виде рукояток 5, установленных с возможностью регулируемого изменения их положения относительно пространственных осей координат. Кроме того, горизонтальный элемент 3 несущей рамы 1 снабжён горизонтально ориентированным и имеющим выгнутую дугообразную форму ограничителем 6 положения тела, выполненным с возможностью съёмной фиксации на горизонтальном элементе 3. Ограничитель 6 положения тела снабжён, в представленной форме реализации, одним дополнительным опорным элементом для рук в виде рукоятки 7, установленной с возможностью регулируемого изменения её положения относительно пространственных осей координат. На горизонтальном элементе 3 несущей рамы 1 установлен связанный со средством 8 противодействия вращению дополнительный регулятор 9 усилия прижима.

Несущая рама 1 связана с горизонтальной опорной площадкой 10 для ног посредством вертикальной оси 11 вращения и средства 8 регулируемого противодействия вращению с возможностью контролируемого вращения и контролируемого изменения углового положения несущей рамы 1 по отношению к опорной площадке 10. Возможные направления вращения и возможные изменения углового положения несущей рамы I обозначены стрелками.

Средство 8 регулируемого противодействия вращению в представленной форме реализации связано с опорной площадкой 10 для ног посредством карданного шарнира 12 (на фиг. 3 представлен в увеличенном масштабе). Оси 13 карданного шарнира 12 могут быть снабжены средством регулируемого противодействия вращению оси 13 шарнира 12 (на чертежах не обозначены).

Средство 8 регулируемого противодействия вращению снабжено защитным кожухом 14.

Вертикальная стойка 2 выполнена с возможностью регулируемого изменения её высоты посредством, в представленной форме реализации, рычага 15.

- 3 026800

На фиг. 4 в разрезе в увеличенном масштабе представлено средство 8 регулируемого противодействия вращению, которое в представленной форме реализации содержит тормозной механизм, включающий тормозной цилиндр 16 и тормозную колодку 17, установленные в корпусе 18 с возможностью изменения усилия их прижима друг к другу посредством регулятора усилия прижима (рычага 19). Корпус 18 тормозного механизма содержит расположенную коаксиально тормозному цилиндру 16 внутреннюю стенку 20, образованную полым цилиндром меньшего диаметра. При этом тормозной механизм связан с осью 11 вращения со стороны внутренней стенки 20 корпуса 18 посредством трёх для представленной формы реализации подшипников 21.

Устройство работает следующим образом.

Тренирующийся становится на опорную площадку 10 для ног так, чтобы его позвоночный столб оказался над центром нагружаемого шарнира 12. Спина должна опираться на валики 4. С помощью рычага 15 устанавливается необходимая для данного тренирующегося высота вертикальной стойки 2 несущей рамы 1 (соответственно, высота расположения поперечного элемента 3 с валиками 4 и рукоятками 5, а также ограничителя 6 положения тела с рукояткой 7). С помощью рычага 19 (или 9) устанавливает заданная степень прижима колодок 17 к тормозному цилиндру 16 тормозного механизма. Затем тренирующийся захватывает руками рукоятки 6 (или одну рукоятку 6 и одну рукоятку 7), установленные на поперечном элементе 3 (на ограничителе 6 положения тела) и выполняет вращательные (маятниковые) движения туловища и, тем самым, осуществляет вращение поперечного элемента 3 и вертикальной стойки 2 (несущей рамы 1) относительно нагружаемого карданного шарнира 12. При этом колодки 17 тормозного механизма средства 8 регулируемого противодействия вращению обеспечивают сопротивление с заданным усилием повороту несущей рамы 1. Вращение несущей рамы 1 обеспечивается за счёт связи вертикальной оси 11 со средством 8 противодействия вращению через систему подшипников 21.

Карданный шарнир 12 стационарно закреплён по отношению к опорной площадке 10 для ног и за счёт вращения осей 13 обеспечивает возможность изменения пространственного (углового) положения оси 11 вращения относительно опорной площадки 10 для ног в достаточно широком диапазоне, расширяя, таким образом, диапазон выполняемых упражнений. Если оси 13 карданного шарнира 12 снабжены средством регулируемого противодействия вращению оси 13 шарнира 12, можно регулировать степень сопротивления наклону несущей рамы 1.

В процессе тренировки тренирующимся может быть выполнено огромное число разнообразных упражнений, которые отличаются по таким параметрам, как исходное положение угловое положение несущей рамы 1, способы захвата рукояток 6 (7), различные сочетания вращательных и наклонных движений и т.д. При этом следует учитывать возможность регулирования нагрузки, как вращения, так и наклона.

Подробно описанные выше и проиллюстрированные с помощью чертежей существенные признаки заявляемого устройства для тренировки мышц туловища обеспечивают возможность широкого его использования в качестве средства общей и специальной физической подготовки в большинстве видов спорта (легкая атлетика, спортивные игры), где предъявляются высокие требования к технике и силе движений толкательного или метательного характера, а также для тренировки мышц туловища (спина, грудь, частично брюшной пресс), рук и плечевого пояса в процессе подготовки к специфическим видам деятельности (спецвойска, службы охраны и т.п.). Хорошие результаты дает использование предлагаемого устройства в процессе занятий по физическому воспитанию в условиях средних и высших учебных заведений, в секциях, а также в процессе физической реабилитации, в том числе в условиях лечебных учреждений. Устройство может быть использовано для развития и поддержания силы и выносливости мышц рук и туловища, а также тренировки сердечно-сосудистой системы. Широкая сфера возможных применений предлагаемого устройства определяется, в том числе, практически неограниченным набором упражнений, которые могут быть выполнены с использованием устройства. Благодаря этому можно осуществить как индивидуальный подбор программы тренировки, так и для различных групп тренирующихся (вид спорта, цель тренировки, уровень физической подготовки, общее физическое состояние и т.п.).

Источники информации

1. Вращение туловища Еад1е. Каталог силовых тренажёров для корпуса и торса. Сайт компании

СУВЕХ. [Электронный ресурс] - 10 апреля 2014 г./. - Режим доступа:

Ы1р://ууу.суЪех.ти/са1а1одие/§ут/Ьойу/уга8сЬеше_1и1оу18сЬа_еад1е/.

2. Вращение туловища УК3. Каталог силовых тренажёров для корпуса и торса. Сайт компании СУВЕХ. [Электронный ресурс] - 10 апреля 2014 г./. - Режим доступа:

Ы1р://ууу.суЪех.ги/са1а1одие/дут/Ьойу/уга8сЬеше_1и1оу18сЬа_уг3/.

3. Тренажер для скручивания мышц туловища. Тренажеры НИК. Сайт компании Лимпэкс. [Электронный ресурс] - 10 апреля 2014. - Режим доступа: Ы1р://11трех.Ъу/?р=122.

4. Тренажер ТИап СагФо Т\уЫег. Спортивное оборудование. Сайт магазина медтехники рготеФс.ги. [Электронный ресурс] - 10 апреля 2014 г/. - Режим доступа: 1Шр://\у\у\у.рготеФс.ти/шйех.рЬр?Ы=80&йе1а11=3983.

Claims (12)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для тренировки мышц туловища, содержащее несущую раму, состоящую по меньшей мере из одной стойки и связанного со стойкой по меньшей мере одного поперечного элемента, снабжённого опорными средствами для спины и рук, при этом стойка несущей рамы связана с горизонтальной опорной площадкой для ног с помощью средства, обеспечивающего возможность вращения относительно продольной оси рамы, и средства регулируемого противодействия вращению с возможностью контролируемого вращения и контролируемого изменения углового положения несущей рамы по отношению к опорной площадке.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство регулируемого противодействия вращению содержит тормозной механизм, включающий тормозной цилиндр и тормозную колодку, установленные в корпусе с возможностью изменения усилия их прижима друг к другу посредством по меньшей мере одного регулятора усилия прижима.
3. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что корпус тормозного механизма содержит расположенную коаксиально тормозному барабану внутреннюю стенку, образованную полым цилиндром меньшего диаметра, при этом тормозной механизм связан с осью вращения со стороны внутренней стенки корпуса посредством по меньшей мере двух подшипников.
4. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что регулятор усилия прижима выполнен в виде рычага.
5. 5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что средство регулируемого противодействия вращению снабжено защитным кожухом.
6. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вертикальная стойка выполнена с возможностью регулируемого изменения высоты.
7. 7. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что средство регулируемого противодействия вращению связано с опорной площадкой для ног шарнирно, при этом шарнир выбран из группы, включающей карданный шарнир, включая шарнир Гука, и шаровый шарнир, включая регулируемый шаровый шарнир с фрикционным элементом между парой трения.
8. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что по меньшей мере одна ось по меньшей мере одного карданного шарнира снабжена средством регулируемого противодействия вращению оси шарнира.
9. 9. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что опорное средство для спины выполнено в виде размещённого на горизонтальном элементе несущей рамы по меньшей мере одного валика, выполненного из упруго-эластичного материала.
10. 10. Устройство по любому из пп.1-6, отличающееся тем, что горизонтальный элемент несущей рамы имеет П-образную форму горизонтального сечения, при этом в зоне свободных концов горизонтального элемента симметрично расположены опорные средства для рук в виде рукояток, установленных с возможностью регулируемого изменения их положения относительно пространственных осей координат.
11. 11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что горизонтальный элемент несущей рамы снабжён горизонтально ориентированным и имеющим выгнутую дугообразную форму ограничителем положения тела, выполненным с возможностью съёмной фиксации на горизонтальном элементе и снабжённым по меньшей мере одним дополнительным опорным элементом для рук в виде рукоятки, установленной с возможностью регулируемого изменения их положения относительно пространственных осей координат.
12. 12. Устройство по любому из пп.2-10, отличающееся тем, что на горизонтальном элементе несущей рамы установлен связанный со средством противодействия вращению дополнительный регулятор усилия прижима.