приспособление для плавания и его варианты

Формула изобретения

1. Приспособление для плавания, содержащее две натянутые петли, охватывающие скелетную часть опорно-двигательного аппарата человека, ремень, расположенный в районе тазобедренного сустава, средства крепления петель к движителю типа ласт, отличающееся тем, что оно имеет два коромысла с буферными регулируемыми пружинами, осуществляющими натяжение петель, закрепленные на ремне, хомут, закрепленный на ключицах, при этом связь между петлями установлена в районе хомута на его передней части через ролики тросом связи, а концы петель закреплены на задней части хомута.

2. Приспособление по п.1, отличающееся тем, что ремень имеет желоб для троса связи.

3. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что в качестве движителя используется моноласт.

4. Приспособление для плавания, содержащее одну натянутую петлю, охватывающую скелетную часть опорно-двигательного аппарата человека, ремень, расположенный в районе тазобедренного сустава, движитель типа ласт, отличающееся тем, что оно имеет коромысло с буферными регулируемыми пружинами и роликами для петли, осуществляющими натяжение петли, закрепленное на ремне, хомут, закрепленный на ключицах, опорную планку для ног с креплениями для стоп, при этом петля охватывает опорную планку, раздваивается от концов коромысла для закрепления на опорах хомута, а ласт закреплен перпендикулярно опорной планке.

Описание изобретения к патенту

Данное приспособление относится к области спорта и используется в качестве средства передвижения аквалангистов, водолазов, для водно-спортивных видов спорта в качестве инвентаря.

В качестве наиболее близкого аналога принято изобретение аналогичного назначения, известное из заявки Франции N 2265419, A 63 B 35/10, 1975, содержащее две натянутые петли, охватывающие скелетную часть опорно-двигательного аппарата человека, ремень, расположенный в районе тазобедренного сустава, средства крепления петель к движителю типа ласт.

Недостатком известного изобретения является отсутствие возможности нагружения в воде тех же мышц, что и при передвижении человека по земле и небольшая скорость его перемещения в воде.

Задачей заявленной группы изобретений является создание устройства для плавания, позволяющего нагружать в воде те же группы мышц, что и при передвижении человека по земле, и обеспечивает увеличение скорости его перемещения в воде.

Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в изобретении по одному из вариантов, содержащем две натянутые петли, охватывающие скелетную часть опорно-двигательного аппарата человека, ремень, расположенный в районе тазобедренного сустава, средства крепления петель к движителю типа ласт, достигается за счет того, что оно имеет два коромысла с буферными регулируемыми пружинами, осуществляющими натяжение петель, закрепленных на ремне, хомут, закрепленный на ключицах, при этом связь между петлями установлена в районе хомута на его передней части через ролики тросом связи, а концы петель закреплены на задней части хомута.

Ремень может иметь желоб для троса связи. В качестве движителя может использоваться моноласт.

Технический результат, заключающийся в устранении указанных недостатков в изобретении, по второму варианту, содержащем одну натянутую петлю, охватывающую скелетную часть опорно-двигательного аппарата человека, ремень, расположенный в районе тазобедренного сустава, движитель типа ласт, достигается за счет того, что оно имеет коромысло с буферными регулируемыми пружинами и роликами для петли, осуществляющими натяжение петли, закрепленное на ремне, хомут, закрепленный на ключицах, опорную планку для ног с креплениями для стоп, при этом петля охватывает опорную планку, раздваивается от концов коромысла для закрепления на опорах хомута, а ласт закреплен перпендикулярно опорной планке.

На фиг. 1 показано прохождение петель и крепление их на опорно-двигательном аппарате человека. Петли средствами крепления 2 крепятся к калоше ласта 1 в районе голеностопного сустава, пройдя через ролики хомута 5 в передней части коромысла попадают на хомут 4. На задней части коромысла 5 петли закреплены наглухо. Верхняя часть петли, пройдя ролик, наглухо закрепляется на хомуте 4 (вариант I).

На фиг. 2 показано средство крепления петли к калоше ласта 1. Средства крепления позволяют при движении стопы сверху вниз произвести охват петлей и стопы в районе пальцев за счет поводка 9 и дуг 33.

На фиг. 3 показано прохождение петель через коромысла 5 и крепление коромысла к ремню 8, находящемуся в районе тазобедренного сустава.

На фиг. 4 показано закрепление петель спинной планки 12 части хомута на креплении для петли 17, прохождение петли на грудной планке 11 через ролики 14 и 16 и организация связи между петлями.

На фиг. 5 показано прохождение петель через коромысло 5, ролики 18 и закрепление на буферной пружине 19, 20.

На фиг. 6 дана развернутая схема приспособления для плавания с двумя петлями.

На фиг. 7 дана упрощенная эквивалентная схема опорно-двигательного аппарата человека.

На фиг. 8 дана схема похождения петель 3 при организации связи между петлями через ремень с желобом для троса связи.

На фиг. 9 показана конструкция ремня с желобом для троса связи.

На фиг. 10 изображена кинетическая схема и показаны связи между петлями (I вариант).

На фиг. 11 показан второй вариант приспособления для плавания с одной петлей и ее прохождение одним коромыслом с одним ластом 1, прикрепленным к одной планке 29, и одним коромыслом 5, расположенным в районе тазобедренного сустава и крепящегося к ремню или со стороны спины, или живота в зависимости от способа плавания.

На фиг. 12 показана конструкция приспособления для плавания крепление 2, крепление ласта 1, крепление поводков к ремню.

На фиг. 13 дана общая схема приспособления для плавания с первым вариантом связи между петлями и коромыслами, закрепленными на ролике крепления 10 с возможностью установки надувной камеры 6 и обтекателя 7.

Изобретение по варианту I содержит две натянутые петли 3, охватывающие левую и правую стороны человека, два коромысла 5, хомут 4, средства крепления 2 на ластах 1 (фиг. 1). Левая петля охватывает стопу, голеностопный сустав левой ноги (в районе пятки) через средства крепления 2 (фиг. 2).

Две стороны коромысла 5, средняя часть которого расположена в районе тазобедренного сустава (фиг. 3) и жестко закреплена на ремне 8, хомут 4 (фиг. 4), расположенный на ключицах.

Буферные пружины 19, 20 петли 3 левой и правой расположены в коромыслах 5. В этом качестве могут использоваться газонаполненные амортизаторы и другие устройства, выполняющие аналогичные функции (фиг. 5). Ход пружины около 250 мм.

Петли 3 на передней части коромысла, пройдя ролики, сжимают пружину 19 (фиг. 5).

Петли 3 от хомута на задней части коромысла, пройдя ролик, сжимают пружину 20 (фиг. 5).

Прохождение петель через переднюю часть хомута показано на фиг. 4. Здесь имеется прямая связь между левой и правой петлей.

При регулировке пружин 19, 20 (фиг. 10) (их силы) возможен подбор наиболее благоприятного режима работы для мышц человека, движителя (ласт) в различных видах плавания и ныряния. Для балансировки тела в воде используется пояс с балластными надувными камерами 6 (фиг. 13) в районе поясницы, сопряженный с ремнем 8 в районе тазобедренного сустава. Связь между петлями может осуществляется в районе тазобедренного сустава между задними концами коромысел, петлей (тросом) 22 (фиг. 10) по передней части ремня 8, коромысла освобождают от связи с ремнем (фиг. 8).

На задней части хомута концы от левой и правой петель закрепляются на креплении 17 (жесткое крепление).

Как видно из конструкции приспособления для плавания, петля левая и правая (фиг. 2) жестко закреплены на средствах крепления голеностопного сустава (ГСС) и стопы на заднем конце коромысла со стороны ГСС на задней части хомута. На передней части хомута имеется связь между петлями, на передней части коромысла петли подпружинены буферными пружинами, так же подпружинена петля на задней части коромысла со стороны хомута.

В развернутом виде связи представлены на фиг. 6.

См. кинематическую схему (фиг. 10).

Ремень 8 (фиг. 9) снабжен специальным желобом для протяжки троса-связи 22 и направляющих 23 для стабилизации коромысел при движении ног (от раскачивания).

Петли 3 на грудной планке хомута 4 закрепляются наглухо в районе роликов 16, вместо которой устанавливается устройство крепления петли 17 (фиг. 4).

Благодаря буферным пружинам 19, 20 движение одной ноги (назад) вызывает ответное движение другой ноги вперед, а также отдельных частей ног, стопы через связь между петлями 22 вперед (фиг. 10).

Изобретение по варианту II содержит (фиг. 11) одну натянутую петлю 3 между опорной планкой 29, двумя концами коромысла 5, середина которого закреплена в районе тазобедренного сустава на ремне 8 и закреплена на хомуте 4 жестко с двух сторон (петля разветвляется) (фиг. 12). На опорной планке имеются крепления для стоп ног и ласты (в районе носков, стопы), а также петля от крайних концов ласты к ремню 8 (для устойчивости). На коромысле имеются ролики 18 для петли 3 и буферные пружины 19, работающие на сжатии как со стороны планки, так и со стороны хомута.

Коромысло может быть установлено как со стороны спины, так и спереди (в зависимости от удобства плавания).

Петля от концов коромысла разделена на две, концы петли жестко закреплены на опорах 17 хомута 4.

Устройством пользуются следующим образом.

Ласты 1, надеваемые на ноги, имеют средства крепления 2, состоящие из дуг и поводка 9, которые вместе со стопой образуют жесткий треугольник, на котором закрепляется один из концов петли, второй закреплен на дуге (фиг. 2). При этом при движении стопы происходит обхват петлей ноги в районе пальцев стопы. Петли, закрепленные на ластах, обхватывают концы левого и правого коромысел 5 (фиг. 3), расположенных в районе тазобедренного сустава и закрепленных средней частью на ремне 8. В задней части коромысла петля закрепляется наглухо. В передней части петля проходит через нажимной ролик, сжимает буферную пружину и затем выходит через верхний ролик 18 к хомуту 4 (фиг. 4), где, используя горизонтальный и вертикальный ролики левой и правой сторон, осуществляет связь между петлями. Верхняя часть петли, проходящая через заднюю часть коромысла, сжимает буферную пружину в коромысле и через ролики проходит к хомуту 4 сзади и крепится на креплении хомута сзади с левой и правой сторон. Хомут (фиг. 4) расположен на ключицах. При махе левой ногой (бедро, голень, стопа, ласт) спереди назад передняя часть левого коромысла опускается и вытягивает петлю через ролики хомута, при этом передняя часть правого коромысла поднимется, вытягивая правую ногу (бедро, голень, стопа, ласт) сзади наперед.

Мах правой ноги (бедро, голень, стопа, ласт) спереди назад через правое коромысло, хомут, левое коромысло вытягивает левую ногу сзади наперед. Буферные пружины запасают энергию, снижают нагрузку позвоночника. Регулировка натяжения пружин ведет к изменению амплитуды и частоты махов в различных режимах плавания.

Рассматривая строение человека упрощенно (с точки зрения опорно-двигательного аппарата) в плоскостях петель и его эквивалента в сечении расположения петель (фиг. 7), при использовании в качестве движителя устройства типа "ласт", учитывая прямохождение (в основном вперед), сгиб в коленном суставе (вперед), работу стопы и др., учитываем, что в воде не все части опорно-двигательного аппарата будут нагружены как при хождении на земле (невесомость, недогруженность).

Эти свойства и используются в устройстве для плавания.

На кинематической схеме (фиг. 10) махи правой ногой спереди назад или движение правой стопы через средство крепления с ластой 2 вызывают натяжение правой петли 3 от стопы к правому коромыслу. При этом сжимается буферная пружина 19, поворачивается передняя часть правого коромысла 5 сверху вниз и далее через ролики хомута трос связи 21 передает движение левой петле, которая сжимает буферную пружину 19 на передней части левого коромысла и поворачивает коромысло, поднимая его передний конец снизу вверх и вытягивая левую ногу и стопу сзади на перед. Буферная пружина задней части правого коромысла 20 при этом (сжатая) освобождается и уменьшает натяжение правой петли 3 на заднюю часть хомута, а буферная пружина задней части левого коромысла 20 сжимается. При остановке движения ног энергия, запасенная в буферных пружинах 19 (на передней части левого и правого коромысла сжаты, на задней части левого коромысла свободна, на правой части - сжата), возвращает ноги в среднее положение, дает импульс движения - правая нога сзади вперед, левая - спереди назад. Далее левая нога делает мах спереди назад, вытягивая правую ногу сзади на перед и запасая энергию в буферных пружинах 19, 20.

Аналогичная работа петель происходит при махах стопами. Мах правой ластой спереди назад вызывает через трос связи 21 между левой и правой петлями мах левой ласты сзади наперед.

Наклоны позвоночника вперед сжимают буферные пружины 20 на задней части коромысел, поворачивают задние концы коромысел снизу вверх и одновременно вытягивают левую и правую ноги более назад. Выпрямление позвоночника сжимает пружины на передней части коромысел, вытягивая ноги сзади на перед. То есть наклоны и выпрямление позвоночника вызывает махи левой и правой ногами одновременно.

При движении ног (махи вперед-назад, как на качелях (фиг. 6)) связь между петлями позволяет использовать энергию движения ноги назад для вытягивания другой вперед. Запас энергии в буферных пружинах, натяжение петлей опорно-двигательного аппарата, изменение конфигурации петли благодаря средствам крепления к ласте 2 (фиг. 2), более жесткая связь в части опорно-двигательного аппарата, жесткая связь между левой и правой сторонами человека позволяет изменить частоту и амплитуду в волнах, создаваемых телом человека в различных режимах плавания (фиг. 7). Подбирая режим для каждого человека отдельно, регулируют натяжение пружин в коромыслах, положение крепления коромысла на ремне, положение в креплении ласт к петле. Частота движения ног (количество шагов в минуту: 60-90 шагов). Плотность воды в 700 раз больше плотности воздуха.