устройство и способ физической подготовки

Формула изобретения

1. Устройство для физической подготовки, содержащее:

станину;

ремень, выполненный с возможностью надевания на тренируемого с обеспечением средства крепления для выбранного участка тренируемого;

один или более модулей, расположенных на станине для обеспечения, по меньшей мере, восьми векторов тренировки для тренируемого, причем каждый модуль включает в себя:

упругий элемент, соединенный одним концом с креплением, а другим концом - с соединителем;

множество шкивных механизмов для направления указанного эластичного элемента от соединителя до крепления, причем соединитель соединен со средством крепления для обеспечения векторов тренировки на заданный участок тренируемого.

2. Устройство для физической подготовки по п.1, в котором один или более модулей обеспечивают, по меньшей мере, десять векторов тренировки.

3. Устройство для физической подготовки по п.2, в котором один или более модулей обеспечивают, по меньшей мере, двенадцать векторов тренировки.

4. Устройство для физической подготовки по п.3, в котором один или более модулей обеспечивают, по меньшей мере, двенадцать векторов тренировки.

5. Устройство для физической подготовки по п.4, в котором один или более модулей обеспечивают, по меньшей мере, шестнадцать векторов тренировки.

6. Устройство для физической подготовки по п.1, в котором возможно изменение высоты начала, по меньшей мере, одного из упомянутых векторов тренировки.

7. Устройство для физической подготовки по п.1, в котором упомянутый упругий элемент имеет действующую длину, при которой вектор тренировки обеспечивает относительно постоянное усилие на выбранном участке тренируемого на протяжении заданного интервала движения.

8. Устройство для физической подготовки по п.7, в котором длину каждого упругого элемента можно выбирать для выбора тем самым, модуля вектора тренировки, обеспечиваемого модулем, содержащим упругий элемент.

9. Устройство для физической подготовки, содержащее множество модулей для обеспечения векторов тренировки для тренируемого, при этом начало, по меньшей мере, одного вектора тренировки можно изменять в первом и втором направлениях, а начало, по меньшей мере, другого вектора тренировки можно изменять или в упомянутом первом, или во втором направлении и в третьем направлении, перпендикулярном к упомянутому первому и второму направлениям, причем модуль содержит:

упругий элемент, соединенный одним концом с креплением, а другим концом - с соединителем;

множество шкивных механизмов для направления указанного эластичного элемента от соединителя до крепления, причем соединитель соединен со средством крепления для обеспечения векторов тренировки на заданный участок тренируемого.

10. Устройство для физической подготовки по п.9, в котором начало каждого вектора тренировки можно изменять в упомянутых первом и втором направлениях или можно изменять в упомянутых первом или втором направлении и упомянутом третьем направлении.

11. Устройство для физической подготовки по п.9, в котором, по меньшей мере, два вектора тренировки начинаются с противоположных сторон тренируемого.

12. Устройство для физической подготовки по п.9, в котором модуль каждого вектора тренировки можно регулировать независимо от модуля других векторов тренировки.

13. Устройство для физической подготовки по п.9, в котором, по меньшей мере, один вектор тренировки обеспечивает относительно постоянное усилие на участке тренируемого на протяжении заданного интервала движения.

14. Устройство для физической подготовки по п.9, в котором высота начала множества векторов тренировки является изменяемой.

15. Устройство для физической подготовки по п.9, в котором упомянутые первое и второе направления находятся в горизонтальной плоскости, и упомянутое третье направление является вертикальным.

16. Устройство для физической подготовки по п.15, содержащее, по меньшей мере, четыре вектора тренировки, начинающихся в одной горизонтальной плоскости, и, по меньшей мере, четыре вектора тренировки, начинающихся во второй горизонтальной плоскости.

17. Устройство для физической подготовки по п.9, содержащее, по меньшей мере, один вектор тренировки, начинающийся на четырех высотах.

18. Устройство для физической подготовки по п.9, в котором упомянутые вектора тренировки начинаются, по меньшей мере, с четырех высот.

19. Устройство для физической подготовки по п.18, в котором упомянутые вектора тренировки начинаются, по меньшей мере, с пяти высот.

20. Устройство для физической подготовки по п.19, в котором упомянутые вектора тренировки начинаются с девяти высот.

21. Устройство для физической подготовки по п.9, содержащее пару векторов тренировки, начинающихся с противоположных сторон от тренируемого на одной высоте.

22. Устройство для физической подготовки по п.21, содержащее четыре пары векторов тренировки, начинающихся с противоположных сторон от тренируемого, при этом каждый вектор тренировки в паре находится на одной высоте.

23. Устройство для физической подготовки, содержащее, по меньшей мере, одно средство для обеспечения вектора тренировки для тренируемого и средство для поддержки, по меньшей мере, части веса тела тренируемого, причем упомянутое поддерживающее средство содержит ремень, выполненный с возможностью присоединения к выбранному участку тренируемого и, по меньшей мере, к одному опорному элементу над тренируемым.

24. Устройство для физической подготовки по п.23, в котором вектора тренировки начинаются, по меньшей мере, с трех высот.

25. Устройство для физической подготовки по п.23, в котором вектора тренировки начинаются, по меньшей мере, с пяти высот.

26. Устройство для физической подготовки по п.23, в котором вектора тренировки начинаются, по меньшей мере, с девяти высот.

27. Устройство для физической подготовки по п.23, в котором ремень расположен вокруг талии тренируемого.

28. Устройство для физической подготовки по п.23, в котором ремень расположен вокруг верха туловища тренируемого.

Описание изобретения к патенту

ЗАЯВЛЕНИЕ ОБ УСТАНОВЛЕНИИ ПРИОРИТЕТА

Настоящая заявка заявляет приоритет по предварительной заявке на патент США № 60/752872, поданной 23 декабря 2005 г. автором настоящей заявки, которая в полном объеме включена в настоящую заявку путем отсылки; предварительной заявке на патент США № 60/656920, поданной 1 марта 2005 г. автором настоящей заявки, которая в полном объеме включена в настоящую заявку путем отсылки; и предварительной заявке на патент США № 60/656887, поданной 11 марта 2005 г. автором настоящей заявки, которая в полном объеме включена в настоящую заявку путем отсылки.

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка связана с совместно поданными заявкой на патент США № 10/892568, «Physical Training Apparatus And Method», поданной 16 июля 2004 г. автором настоящей заявки, содержание которой включено в настоящую заявку путем отсылки; и заявкой на патент США № 10/892196 «Swing Training Apparatus And Method», поданной 16 июля 2004 г. автором настоящей заявки, содержание которой включено в настоящую заявку путем отсылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройству и способу физической подготовки для тренировки таких лиц, как спортсмены или физиотерапевтические пациенты, для совершенствования разнообразных двигательных навыков. Настоящее изобретение дополнительно относится к устройству и способу физической подготовки для тренировки специализированных спортсменов, например игроков в гольф и баскетболистов, которые развивают мощность, в основном, за счет поворота бедер и туловища. В частности, изобретение относится к устройству и способу физической подготовки для обеспечения усилий или постоянной, или переменной величины, противоположных движению одной или множества точек тела тренируемого, при выполнении движений с медленными или большими скоростями.

Физическую подготовку и меры по улучшению физического состояния давно считают желательными для совершенствования разнообразных двигательных навыков и совершенствования тем самым спортивной подготовки, реабилитации физиотерапевтического пациента или общего физического самочувствия тренируемого. Установлено, что тренировка с сопротивлением при выполнении специальных движений телом очень эффективна для совершенствования разнообразных физических данных, например функциональной эффективности, скорости бега, быстроты первого шага, прыгучести и толчковой способности. Данную тренировку с сопротивлением все более предпочитают тренировке с тяжелыми весами, использующей медленные неспортивные специальные движения.

Например, если спортсмен желает ускорить свой бег, то установлено, что выгоднее оказывать небольшое сопротивление мышцам ноги во время бега, чем выжимать ногами тяжелые веса. Оба данных способа тренировок будут укреплять мышцы ног атлета, однако высокоскоростная тренировка при обеспечении небольшого сопротивления во время бега позволяет атлету развивать большую мощность при больших скоростях, поскольку мышца проходит подготовку на больших скоростях. Тренировка мышц с использованием медленного движения с сопротивлением стимулирует развитие мощности при медленных скоростях, поскольку мышца проходит подготовку с медленными скоростями. Оба способа тренировки важны для большинства спортсменов. Однако для оптимизации спортивной подготовки при больших скоростях мышцы должны быть физически и неврологически тренированы на больших скоростях. Термин «вектор тренировки» в целях настоящего описания должен означать силу, противоположную движению участка тренируемого на протяжении заданного интервала движения. Модуль и направление вектора тренировки могут быть относительно постоянными или могут изменяться на протяжении заданного интервала движения.

В каждом из патентов США № № 4968028 и 4863163, имеющих название «Vertical Jump Exercise Apparatus» («Устройство для тренировки вертикального прыжка»), выданных автору настоящего изобретения, предлагается тренажер с сопротивлением для тренировки и подготовки для прыжков. Известная система, описанная в патентах автора Уэрелла (Wehrell), прилагает два вектора тренировки, имеющих относительно постоянную амплитуду, к бедрам тренируемого для оказания сопротивления ногам при выполнении прыжкового движения.

Последняя модификация тренировочного устройства, описанная в патентах автора Уэрелла (Wehrell), обеспечивает относительно постоянное сопротивление задней стороне колен тренируемого, выполняющего беговое движение посредством прикрепления упругих элементов тренировочного устройства к отсоединяемым ножным ремням, надетым на тренируемого. Данный вариант осуществления обеспечивает сопротивление для тренировки мышц-сгибателей бедра тренируемого при больших скоростях.

Аналогично, если спортсмен желает развивать большую мощность при повороте бедер и туловища, полезно будет оказывать небольшое сопротивление повороту бедер и туловища в то время, как спортсмен выполняет специальное спортивное движение, например размах клюшкой для игры в гольф или бейсбольной/софтбольной битой. Подобная поворотная тренировка бедер и туловища может быть полезной для других спортсменов, например футболистов, исполнителей свободных ударов, легкоатлетов, теннисистов и спортсменов, занимающихся другими видами спорта с использованием ракеток.

Многие спортивные движения включают в работу множество групп мышц, перемещающих множество участков тела одновременно для выполнения конкретного движения. Например, когда спортсмен прыгает, он(а) включает в работу ноги, спину и руки одновременно. Для оптимизации тренировки конкретного движения полезно тренироваться с использованием естественного прыжкового движения с одновременным приложением сопротивления к ногам, спине, рукам и другим участкам тела одновременно. Данный способ физических упражнений был бы более эффективен, чем способы, при которых сопротивление прилагают только к ногам, так как данный способ позволяет запускать основные группы мышц, используемых при прыжке в правильной неврологической последовательности и оказываемым сопротивлениям.

Хотя в известном тренировочном устройстве, описанном в патентах автора Уэрелла (Wehrell), можно прилагать вектора тренировки к тренируемому, выполняющему беговое движение, остается потребность в устройстве для физической подготовки, которое прилагает вектора тренировки к рукам, ногам, спине и другим точкам на теле тренируемого для обеспечения сопротивления нескольким группам мышц по мере выполнения сложных спортивных специальных движений.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является устранение многих недостатков известного уровня техники и создание новых устройства и способа физической подготовки.

Задачей настоящего изобретения является создание новых устройства и способа физической подготовки, содержащих средство для обеспечения, по меньшей мере, восьми векторов тренировки для тренируемого.

Задачей настоящего изобретения является также создание нового устройства для физической подготовки, содержащего множество средств для обеспечения векторов тренировки для тренируемого, при этом начало, по меньшей мере, одного вектора тренировки может изменяться в первом и втором направлении, и начало, по меньшей мере, одного из других векторов тренировки может изменяться в упомянутых первом или втором направлении и в третьем направлении, нормальном к упомянутым первому и второму направлениям.

Другой задачей настоящего изобретения является создание нового устройства для физической подготовки, содержащего множество средств для обеспечения векторов тренировки для тренируемого, при этом вектора тренировки начинаются, по меньшей мере, на трех высотах.

Дополнительной задачей настоящего изобретения является создание нового устройства для физической подготовки, содержащего, по меньшей мере, одно средство для обеспечения вектора тренировки для тренируемого и средство для поддержки, по меньшей мере, части веса тела тренируемого.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства для физической подготовки, содержащего станину, образующую тренировочную площадку, по меньшей мере, один ремень, выполненный каждый с возможностью надевания на тренируемого, тренирующегося на упомянутой тренировочной площадке, при этом, по меньшей мере, один упругий элемент присоединен к каждому ремню для обеспечения усилия, противоположного движению ремня в заданном интервале движения, упомянутые упругие элементы имеют длину, при которой усилие является относительно постоянным на протяжении упомянутого заданного интервала. Устройство дополнительно содержит удлиненный направляющий механизм, прикрепленный к станине, для направления каждого из упругих элементов из тренировочной площадки, причем, по меньшей мере, один направляющий механизм является, по существу, горизонтальным, и, по меньшей мере, один направляющий механизм является, по существу, вертикальным.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание нового устройства для физической подготовки, содержащего станину, образующую тренировочную поверхность, множество средств для обеспечения векторов тренировки для тренируемого, тренирующегося на тренировочной поверхности, при этом упомянутое средство прикреплено к станине и содержит упругий элемент и направляющие элементы для направления упругого элемента из положения начала вектора вблизи тренировочной поверхности к положению крепления. Устройство дополнительно содержит множество средств для обеспечения векторов тренировки для тренируемого, тренирующегося на тренировочной поверхности, при этом упомянутое средство прикреплено к станине и содержит упругий элемент и направляющие элементы для направления упругого элемента из положения начала вектора, приподнятого над тренировочной поверхностью, к положению крепления.

Данные и многие другие задачи и преимущества настоящего изобретения станут очевидными для специалиста в данной области техники, к которой относится изобретение, из рассмотрения формулы изобретения, прилагаемых чертежей и нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигура 1 - вид в плане сверху варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого.

Фигура 2 - вид в плане сверху другого варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого.

Фигура 3 - вид в плане сверху дополнительного варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого.

Фигуры 4 и 5 - изображения устройства силового модуля, характеризующие точки поворота подвесных шкивных устройств в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 6 - вид в плане сверху варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для множества тренируемых.

Фигура 7 - вид спереди варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого.

Фигура 8 - вид сбоку устройства силового модуля в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 9 - вид спереди устройства силового модуля в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 10 - вид сзади устройства силового модуля в соответствии с настоящим изобретением.

Фигуры 11 и 12 - наглядные изображения, иллюстрирующие возможность поворота варианта осуществления подвесного шкивного устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 13 - вид сбоку устройства силового модуля в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 14 - вид спереди варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого.

Фигуры 15 и 16 - виды сбоку варианта осуществления, представленного на фигуре 14.

Фигура 17 - вид спереди варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого.

Фигура 18 - изображение векторов тренировки, соответствующих варианту осуществления настоящего изобретения, при показанном согнутом положении тела тренируемого.

Фигура 19 - вид сверху в плане варианта осуществления, представленного на фигуре 18.

Фигура 20 - вид сверху в плане варианта осуществления настоящего изобретения, обеспечивающего восемь векторов тренировки для тренируемого.

Фигура 21 - вид спереди варианта осуществления настоящего изобретения, обеспечивающего восемь векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для одного тренируемого и обеспечивающего вектора тренировки для двух других тренируемых одновременно.

Фигура 22 - вид спереди варианта осуществления настоящего изобретения, обеспечивающего несимметричную нагрузку, содержащую, по меньшей мере, три вектора тренировки, на тренируемого.

Фигура 23 - вид спереди варианта осуществления настоящего изобретения с тренируемым, выполняющим маховое упражнение.

Фигура 24 - вид в плане сверху варианта осуществления настоящего изобретения с тренируемым, выполняющим упражнение на поворот.

Фигура 25 - вид в изометрии варианта осуществления настоящего изобретения, обеспечивающего шестнадцать векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для одного тренируемого.

Фигура 26 - вид спереди варианта осуществления настоящего изобретения, обеспечивающего вектора тренировки, имеющие точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для одного тренируемого и дополнительно обеспечивающего верхнюю опорную конструкцию.

Фигура 27 - вид сбоку варианта осуществления, представленного на фигуре 26.

Фигура 28 - вид спереди варианта осуществления, представленного на фигуре 26, с изображением интервала сдвига тросового устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 29 - вид спереди другого варианта осуществления настоящего изобретения, обеспечивающего вектора тренировки, имеющие точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для одного тренируемого и дополнительно обеспечивающего верхнюю опорную конструкцию.

Фигуры 30, 31, 32 и 33 - наглядные изображения закрепления, подъема и перемещения тренируемого к верхней опорной конструкции в соответствии с настоящим изобретением.

Фигура 34 - вид спереди тросового устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фигуры 35 и 36 - внутренние виды тросового устройства, представленного на фигуре 34.

Фигуры 37 и 38 - виды сбоку тросового устройства, представленного на фигуре 34.

Фигура 39 - другой вид сбоку тросового устройства, представленного на фигуре 34.

Фигуры 40-42 - виды снизу в плане тросового устройства, представленного на фигуре 34.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Различные варианты осуществления устройства для физической подготовки согласно настоящему изобретению описаны со ссылкой на фигуры, на которых одинаковым элементам присвоены одинаковые числовые позиции для облегчения понимания настоящего изобретения.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, предлагаются устройство и способ физической подготовки для обеспечения множества векторов тренировки для тренируемого при выполнении разнообразных спортивных или лечебных движений, например прыжковых, беговых или шаговых. В соответствии с дополнительным аспектом настоящего изобретения, предлагаются устройство и способ физической подготовки для обеспечения векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого при выполнении разнообразных спортивных или лечебных движений, например прыжковых, беговых или шаговых, или более сложных спортивных или лечебных движений. В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, предлагаются устройство и способ физической подготовки для обеспечения векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для множества тренируемых при выполнении каждым спортивных или лечебных движений. В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения, предлагаются устройство и способ физической подготовки для обеспечения векторов тренировки и лечебной гимнастики для пациентов или тренируемых которые не могут полностью поддерживать вес своего тела. Устройство для физической подготовки может обеспечивать до, по меньшей мере, шестнадцати векторов тренировки, чтобы можно было одновременно тренировать множество групп мышц тренируемого.

На фигуре 1 изображен один вариант осуществления устройства для физической подготовки в соответствии с настоящим изобретением для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого. Как показано на фигуре 1, устройство для физической подготовки содержит платформу или станину 1, образующую тренировочную поверхность, на которой спортсмен или тренируемый 43 может тренироваться. Станина 1 может быть снабжена расположенной по центру, покрытой ковриком площадкой 2 для упражнений для обеспечения амортизации тренируемого 43 во время тренировочных упражнений. По меньшей мере, две сборных стойки 3, 4 могут быть смонтированы по периферии станины 1. Как станина 1, так и сборные стойки 3, 4 обеспечивают средство для приложения векторов тренировки к нескольким участкам тела тренируемого 43.

Как видно из фигуры 1, по меньшей мере, четыре шкивные обоймовые конструкции 7-10 смонтированы на станине 1. Шкивные обоймовые конструкции 7-10 направляют упругие элементы 19-22 к передвижным шкивным устройствам 33-36. Упругие элементы 19-22 имеют длину, при которой модуль вектора тренировки, обеспечиваемого каждым упругим элементом 19-22, является относительно постоянным на протяжении интервала движения участка тела тренируемого, выполняющего упражнение или тренировочное движение. Упругие элементы 19-22 проведены из кулачкового устройства 11-14 или другого подходящего крепежного средства между группой направляющих механизмов, например шкивов, оборудованных в обоймовых конструкциях 7-10, к передвижным шкивным устройствам 33-36. Соединители (не показанные) могут крепиться к упругим элементам 19-22, и тем самым соединители можно соединять с ремнями (не показанными), надетыми на участки тела тренируемого. Кулачковые устройства 11-14 обеспечивают фиксирующее средство для регулировки действующих длин упругих элементов 19-22 с целью изменения сопротивления, обеспечиваемого упругими элементами 19-22. Данное изменение сопротивления можно осуществлять вытягиванием или втягиванием дистальных концов D19-D22 упругих элементов 19-22 через кулачковые устройства 11-14. Таким образом, шкивные обоймовые конструкции 7-10 обеспечивают путь для проведения упругих элементов 19-22 между ними так, что можно использовать упругий элемент в несколько раз длиннее расстояния между обоймовыми конструкциями, установленными на одной стороне площадки 2 для упражнений. Предполагается также, что вместо шкивных обоймовых конструкций 7-10 можно применить множество тренировочных модулей, описанных в совместно поданной заявке на патент США № 10/892568, содержание которой включено в настоящее описание путем отсылки.

Передвижные шкивные устройства 33-36 обеспечивают точки начала векторов тренировки, формируемых упругими элементами 19-22. Шкивные устройства 33-36 могут поворачиваться на 360 градусов и наклоняться на +/- 90 градусов в любом направлении так, что упругие элементы 19-22 плавно следуют по шкивным устройствам 33-36 на протяжении всего интервала движения участка тела тренируемого. Шкивные устройства 33-36 могут быть установлены на направляющих 37-42, прикрепленных к станине 1, что позволяет шкивным устройствам 33-36 линейно сдвигаться для установки соответственно разным упражнениям, выполняемым тренируемым, для установки соответственно тренируемым, имеющим разные размеры тела, или изменения и регулировки направления начала вектора тренировки, обеспечиваемого шкивными устройствами 33-36. Направляющие 37-42 имеют такой паз, что шкивные устройства 33-36 можно устанавливать по длине направляющих 37-42. Шкивные устройства 33-36 могут быть также выполнены с возможностью фиксации в заданном месте на направляющих 37-42 любым подходящим стопорным средством, например пружинными стопорными механизмами.

По меньшей мере, четыре упругих элемента 15-18 проведены из кулачкового устройства (не показанного) или другого подходящего крепежного средства под станиной 1 через шкивы, расположенные в направляющих устройствах 31, 32, которые обеспечивают точку начала для векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 15-18. Упругие элементы 15-18 имеют длину, при которой модуль вектора тренировки, обеспечиваемого каждым упругим элементом 15-18, является относительно постоянным на протяжении интервала движения участка тела тренируемого, выполняющего упражнение или тренировочное движение. Кулачковые устройства (не показанные) обеспечивают фиксирующее средство для регулировки длин упругих элементов 15 -18 в целях изменения сопротивления упругих элементов 15-18. Данное изменение сопротивления можно осуществлять вытягиванием или втягиванием дистальных концов D15-D18 упругих элементов 15-18 через кулачковые устройства (не показанные). Направляющие устройства 31, 32 могут поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной станине 1 и извне поперечной по отношению к соответствующему направляющему устройству 31, 32, и тем самым позволяют упругим элементам 15-18 плавно следовать по направляющим устройствам 31, 32 на протяжении всего интервала движения участка тела тренируемого. Таким образом, вектора тренировки, обеспечиваемые упругими элементами 15-18, могут поворачиваться приблизительно на 120 градусов вокруг соответствующей точки или оси поворота направляющего устройства. Соединители (не показанные) могут крепиться к упругим элементам 15-18, и тем самым соединители можно соединять с ремнями (не показанными), надетыми на участки тела тренируемого.

Как показано на фигуре 1, сборные стойки 3, 4 вмещают устройства 5, 6 силовых модулей, которые направляют упругие элементы 23-26 и 27-30, соответственно. Упругие элементы 23-30 имеют длину, при которой модуль вектора тренировки, обеспечиваемого каждым упругим элементом 23-30, является относительно постоянным на протяжении интервала движения участка тела тренируемого, выполняющего упражнение или тренировочное движение. Упругие элементы 23-30 проведены из кулачкового устройства (не показанного) или другого подходящего крепежного средства между группой направляющих механизмов, например шкивов, оборудованных в устройствах 5, 6 силовых модулей к подвесным шкивным устройствам (не показанным), которые обеспечивают точку начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 23-30. Подвесные шкивные устройства способны поворачиваться и наклоняться так, что упругие элементы 23-30 плавно следуют по шкивным устройствам на протяжении всего интервала движения участка тела тренируемого. Соединители (не показанные) могут крепиться к упругим элементам 23-30, и тем самым соединители можно соединять с ремнями (не показанными), надетыми на участки тела тренируемого. Кулачковые устройства (не показанные) обеспечивают фиксирующее средство для регулировки длин упругих элементов 23-30 с целью изменения сопротивления упругих элементов 23-30. Устройства 5, 6 силовых модулей можно стопорить в нескольких положениях в соответствующей сборной стойке 3, 4 в целях изменения плоскости начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 23-30, относительно станины 1. Таким образом, каждый упругий элемент 15-30 можно направлять в любую точку на площадке 2 для упражнений, чтобы обеспечивать тренировку с сопротивлением при спортивных упражнениях или лечебной гимнастике.

Упругие элементы 15-30 имеют дистальные концы, которые можно вытягивать через соответствующие кулачковые устройства так, чтобы модуль векторов тренировки, обеспечиваемых данными упругими элементами, можно было селективно увеличивать сокращением действующей длины упругих элементов 15-30. И, наоборот, модуль векторов тренировки можно уменьшать увеличением действующей длины упругих элементов 15-30 при размыкании кулачковых устройств и предоставлении возможности для втягивания элементов. Кулачковые устройства могут содержать любое средство, подходящее для закрепления упругих элементов, например клиновые зажимы, кулачковые зажимы или другое подходящее фиксирующее средство, известное в технике. «Действующей длиной» упругих элементов является длина упругого элемента между фиксирующим или кулачковым устройством и концом элемента, присоединенным к соединителю ремня.

Диапазон изменения модуля вектора тренировки ограничен диаметром упругого элемента. Например, упругий элемент 19 может иметь диаметр 3/8 дюйма. Действующую длину упругого элемента 19 можно изменять, чтобы тем самым изменять усилие, обеспечиваемое упругим элементом в диапазоне от приблизительно двадцати до приблизительно сорока фунтов. Однако упругий элемент с меньшим диаметром (например, диаметром приблизительно 5/16 дюйма) обеспечивал бы полезное усилие сопротивления в диапазоне от приблизительно четырех до приблизительно двадцати фунтов. Соответственно, упругий элемент с большим диаметром (например, диаметром приблизительно 1/2 дюйма) обеспечивал бы полезное усилие сопротивления в диапазоне от приблизительно тридцати пяти до приблизительно шестидесяти фунтов. Кроме того, при использовании тренировочных модулей, описанных в совместно поданной заявке на патент США № 10/892568, раскрытие которой включено в настоящее описание путем отсылки, и в целесообразных случаях для настоящего изобретения действующий диапазон усилий можно расширить без замены упругих элементов.

На фигуре 2 изображен другой вариант осуществления устройства для физической подготовки в соответствии с настоящим изобретением для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого. Как показано на фигуре 2, шкивные устройства 33-36 можно фиксировать на верхней поверхности станины 1, что позволяет выставлять их положение в любом месте по направляющим 37-42, как указано стрелками A, B, C и D. Таким образом, точку начала векторов тренировки можно перемещать вдоль направляющих 37-42. Например, шкивное устройство 33 можно перемещать и стопорить во многих положениях вдоль направляющих 37, 38. Как показано на фигуре 2, шкивное устройство 33 можно переместить в новое положение 33A на направляющей 38. Следовательно, упругий элемент 19 проведен из кулачкового устройства или другого подходящего крепежного средства между группой направляющих механизмов, обеспеченных в обоймовых конструкциях 7, 8, в новое положение 33A на направляющей 38 для изменения тем самым точки начала вектора тренировки, обеспечиваемого упругим элементом 19. Различие между местоположениями шкивного устройства 33 вдоль направляющих 37, 38 указывает типичный диапазон регулировки шкивного устройства 33. Следует отметить, что шкивное устройство 33 можно закреплять во множестве положений вдоль любой направляющей 37-42. Аналогично, шкивные устройства 34-36 можно перемещать и стопорить во многих положениях вдоль любой из направляющих 37-42 для изменения тем самым точки начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 20-22. Различие между альтернативными местоположениями 34A-36A шкивных устройств 34-36 указывает типичные диапазоны регулировок шкивных устройств 34-36. Таким образом, вектора тренировки, обеспечиваемые упругими элементами 19-22, могут иметь точку начала со всех сторон от тренируемого для приложения сопротивления к выбранным участкам тела в соответствии с выбранным упражнением.

На фигуре 3 представлен вид в плане сверху еще одного варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого. Как показано на фигуре 3, несколько векторов тренировки можно прилагать к тренируемому, расположенному в любом месте на площадке 2 для упражнений. Например, группа V5 вектора тренировки изображает множество точек начала вектора тренировки, обеспечиваемого упругим элементом 19, в зависимости от местоположения шкивного устройства 33 вдоль направляющих 37, 38. Кроме того, группы V6, V7 и V8 векторов тренировки изображают множество точек начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 20-22, когда шкивные устройства 34-36 перемещают в различные примерные положения вдоль направляющих 38-42. Поскольку шкивные устройства 33-36 можно закреплять в нескольких положениях вдоль любой направляющей 37-42, то переменные положения 33A-36A шкивов и группы V5-V8 векторов тренировки, показанные на фигуре 3, являются всего лишь наглядными и не предназначены для ограничения объема изобретения. Как показано на фигуре 3, вектора V1-V4 тренировки, обеспечиваемые упругими элементами 15-18, могут поворачиваться приблизительно на 120 градусов вокруг точек поворота направляющих устройств для изменения тем самым точек начала векторов V1-V4 тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 15-18. Вектора V9-V16 тренировки, обеспечиваемые упругими элементами 23-30, также могут соответственно поворачиваться на 360 градусов вокруг соответствующих точек R9-R16 поворота для изменения тем самым точек начала векторов V9-V16 тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 23-30.

На фигурах 4 и 5 показано, как поворачиваются подвесные шкивные устройства в устройствах 5, 6 силовых модулей для изменения тем самым точек начала векторов тренировки. Как показано на фигуре 4, упругий элемент 23 выполнен с возможностью поворота на 360 градусов вокруг его оси R9. В любой точке во время поворота на 360 градусов возможно вытягивание упругого элемента 23 и использование тренируемым с целью тренировки или упражнения. Хотя и не показано, каждый из остальных упругих элементов 24-26 в устройстве 5 силового модуля имеет такую же возможность поворота, которая рассмотрена для упругого элемента 23. Как показано на фигуре 5, упругий элемент 29 выполнен с возможностью поворота на 360 градусов вокруг его оси R15. В любой точке во время поворота на 360 градусов возможно вытягивание упругого элемента 29 и использование тренируемым с целью тренировки или упражнения. Хотя и не показано, каждый из остальных упругих элементов 27-28 и 30 в устройстве 6 силового модуля имеет такую же возможность поворота, которая рассмотрена для упругого элемента 29.

На фигуре 6 представлен вид в плане сверху дополнительного варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для множества тренируемых. Как показано на фигуре 6, упругие элементы 23-30 повернуты на 180 градусов относительно соответствующего положения каждого упругого элемента на фигурах 1-3. Таким образом, вектора V9-V16 тренировки направлены от станины 1 платформы, чтобы тем самым предоставить дополнительным тренируемым возможность тренироваться или упражняться, при расположении не на станине 1. Как отмечено выше, вектора V9-V16 тренировки, обеспечиваемые упругими элементами 23-30, допускают соответствующую настройку с поворотом на 360 градусов вокруг соответствующих точек R9-R16 поворота для изменения тем самым точек начала векторов V9-V16 тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 23-30. Таким образом, направление векторов V9-V16 тренировки, показанное на фигуре 6, является всего лишь наглядным и не предназначено для ограничения объема изобретения.

На фигуре 7 представлен вид спереди другого варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого. Как видно из фигуры 7, упругие элементы 16, 18 изображены проведенными из кулачковых устройств 43, 44, закрепленных к нижней стороне станины 1, через шкивы, расположенные в направляющих устройствах 31, 32, которые формируют точку начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 16, 18. Кулачковые устройства 43, 44 обеспечивают фиксирующее средство для регулировки длин упругих элементов 16, 18 в целях изменения их сопротивления. Данное изменение сопротивления можно осуществлять вытягиванием или втягиванием дистальных концов D16, Dl8 упругих элементов 16, 18 через кулачковые устройства 43, 44. Направляющие устройства 31, 32 могут поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной станине 1 и внешне поперечной по отношению к соответствующему направляющему устройству 31, 32, и тем самым позволяют упругим элементам 16, 18 плавно следовать по направляющим устройствам 31, 32 на протяжении всего интервала движения участка тела тренируемого. Жесткие опорные конструкции 45-47 вмещают шкивные устройства, которые проводят упругие элементы 16, 18 из кулачковых устройств 43, 44 к направляющим устройствам 31, 32. На нижней стороне жестких опорных конструкций 45-47 могут быть обеспечены подкладки 45A-47A для защиты поверхности, несущей станину 1, от повреждения и для обеспечения амортизации или демпфирования вибраций, создаваемых тренируемым, выполняющим тренировочные упражнения на устройстве. Таким образом, подкладки 45A-47A могут быть изготовлены или отформованы из любого амортизирующего или демпфирующего материала, широко известного в технике.

Как видно из фигуры 7, сборные стойки 3, 4 выполнены с возможностью скользящего вмещения устройств 5, 6 силовых модулей, содержащих упругие элементы 23-30. Как показано, вид на упругие элементы 23-25 и 27-29 закрыт упругими элементами 26 и 30, соответственно. Вертикальное положение каждого устройства 5, 6 силового модуля внутри соответствующей ему сборной стойки 3, 4 можно изменять стопорным механизмом для изменения тем самым точек и плоскостей начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 23-30.

На фигурах 8, 9 и 10 представлены виды сбоку, спереди и сзади устройств силовых модулей в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигурах 8, 9 и 10, устройство 5 силового модуля содержит жесткую раму, которая служит опорой для множества шкивных обоймовых узлов 52, 53, проводящих упругие элементы 23-26 из кулачковых устройств 54A-54D через подвесные шкивные устройства P1-P4. Каждый из шкивных обоймовых узлов 52, 53 содержит, по меньшей мере, один состыкованный шкив. Таким образом, шкивные обоймовые узлы 52, 53 обеспечивают путь для проведения упругих элементов между ними так, что можно использовать упругий элемент в несколько раз длиннее расстояния между соответствующими обоймовыми узлами. Предполагается также, что вместо шкивных обоймовых узлов 52, 53 можно применить множество тренировочных модулей, описанных в совместно поданной заявке на патент США № 10/892568, содержание которой включено в настоящее описание путем отсылки.

Подвесные шкивные устройства P1-P4 выполнены с возможностью поворота и наклона, так что упругие элементы 23-26 плавно следуют по подвесным шкивным устройствам P1-P4 на протяжении всего интервала движения участка тела тренируемого. Устройство 5 силового модуля идентично устройству 6 силового модуля и взаимозаменяемо с ним; и поэтому ниже ссылки даются только на устройство 5 силового модуля и его компоненты.

Устройство 5 силового модуля содержит отводящее устройство, содержащее отводящий механизм 105, выполняющий функцию отведения стопорных пальцев 106, 107. Стопорные пальцы 106, 107 могут иметь управляемое соединение с отводящим механизмом 105 через рычажный или пружинный механизм для застопоривания тем самым устройства 5 силового модуля в выбранном вертикальном положении в сборной стойке 3. Подходящий отводящий механизм 105 может представлять собой рукоятку, и тем самым тренируемый вытягивает рукоятку для отведения, по меньшей мере, одного из стопорных пальцев 106, 107. Дополнительный подходящий отводящий механизм 105 может быть также выполнен с возможностью поворота по часовой стрелке или против часовой стрелки для отведения, по меньшей мере, одного пальца 106, 107. Когда отводящий механизм 105 отпускают, пальцы 106, 107 выдвигаются вперед с фиксацией тем самым устройства 5 силового модуля в выбранном вертикальном положении в сборной стойке 3. Направляющие устройства 100-103 установлены на боковых сторонах устройства 5 силового модуля в контакте со сборной стойкой 3. Направляющие устройства 100-103 служат направляющими скольжения для вертикального перемещения устройства 5 силового модуля внутри границ сборной стойки 3.

Как видно из фигур 8 и 10, передвижное шкивное устройство 55 можно фиксировать на, по меньшей мере, одной поверхности устройства 5 силового модуля, что позволяет устанавливать его в положение в любом месте вдоль направляющей 57, как указано стрелками F и G. Направляющая 57 имеет такой паз, что передвижное шкивное устройство 55 можно устанавливать по длине направляющей 57. Передвижное шкивное устройство 55 можно фиксировать в положениях вдоль направляющей 57 подходящим стопорным механизмом 56, например пружинным стопорным механизмом или другим подходящим стопорным средством, обычно применяемым в технике. Передвижное шкивное устройство 55 может поворачиваться на 360 градусов и наклоняться на +/- 90 градусов в любом направлении, так что любой из упругих элементов 23-26 плавно следует по передвижному шкивному устройству 55 на протяжении всего интервала движения участка тела тренируемого. Следует отметить, что на направляющей 57 можно обеспечить множество передвижных шкивных устройств. Кроме того, на жесткой раме устройства 5 силового модуля можно обеспечить множество направляющих и соответствующих передвижных шкивных устройств для изменения точки начала вектора тренировки, обеспечиваемого любым из упругих элементов 23-26. Таким образом, плоскость и точку начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами, можно изменять независимо от вертикального положения устройства 5 силового модуля в сборной стойке 3. Кулачковые устройства 54A-54D могут быть установлены на шкивных обоймовых узлах 52, чтобы обеспечить фиксирующее средство для регулирования длин упругих элементов 23-26 в целях изменения сопротивления упругих элементов 23-26. Данное изменение сопротивления можно осуществлять вытягиванием или втягиванием дистальных концов 23D-26D соответствующих упругих элементов 23-26 через кулачковые устройства 54A-54D. Таким образом, модуль вектора тренировки будет изменяться вместе с действующей длиной упругого элемента. Соединители (не показанные) могут крепиться к упругим элементам 23-26, и тем самым соединители можно соединять с ремнями (не показанными), надетыми на участки тела тренируемого.

На фигурах 11 и 12 представлены наглядные изображения, дополнительно иллюстрирующие возможность поворота подвесных шкивных устройств P1-P4, показанных на фигурах 9 и 10. Подвесное шкивное устройство P4 показано на фигурах 11 и 12 только для наглядности и, следовательно, не предполагает ограничения объема изобретения. Подвесное шкивное устройство P4 выполнено с возможностью поворота по трем осям вокруг точки 58. Как видно из фигуры 11, положение подвесного шкивного устройства P4 показано, когда тренируемый тренируется на участке 2 для упражнений и использует вектор тренировки, обеспечиваемый упругим элементом 26. Если второй тренируемый, находящийся за пределами станины 1 и сбоку относительно соответствующей сборной стойки 3, намерен использовать вектор тренировки, обеспечиваемый упругим элементом 26, то упругий элемент 26 следует подавать под подвесным шкивным устройством P4 в направлении, указанном стрелкой A. При вытягивании упругого элемента 26 в направлении, указанном стрелкой A, подвесное шкивное устройство P4 будет поворачиваться на 180 градусов вокруг вертикальной оси AX1 и поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной странице и обозначенной точкой 58. Следует также отметить, что подвесное шкивное устройство P4 может также поворачиваться вокруг оси, нормальной к AX1, и оси, обозначенной точкой 58.

Как видно из фигуры 12, положение подвесного шкивного устройства P4 показано после того, как произошел поворот на 180 градусов вокруг оси AX1 и поворот на приблизительно 60 градусов вокруг оси, обозначенной точкой 58. Подвесное шкивное устройство P4 выполнено с возможностью поворота вокруг оси, обозначенной точкой 58, более чем на 60 градусов, и, следовательно, 60-градусный поворот указан выше только для наглядности и не предполагает ограничения объема изобретения. Таким образом, поворотные характеристики подвесных шкивных устройств P1-P4 и P5-P8 позволяют тренируемому достигать и вытягивать упругие элементы 23-30 с любой стороны соответствующих устройств 5, 6 силовых модулей.

На фигуре 13 представлен вид сбоку устройств 5, 6 силовых модулей, поясняющий диапазон регулировки по вертикали передвижных шкивных устройств 55, 65. Как видно из фигуры 13, передвижное шкивное устройство 55 расположено у верхнего предела регулировки высоты на направляющей 57, и передвижное шкивное устройство 65 расположено у нижнего предела регулировки высоты на направляющей 67. Регулировки высоты передвижных шкивных устройств 55, 65 можно выполнять по направлениям, указанным стрелками A и B. В результате любой из упругих элементов 23-26 и 27-30 может быть проведен через передвижные шкивные устройства 55, 65, соответственно, и может обеспечивать начало вектора, зафиксированное в любом месте вдоль пути по высоте, указанном стрелкой C, без изменения положения устройств 5, 6 силовых модулей.

На фигурах 14, 15 и 16 представлены изображения варианта осуществления настоящего изобретения, демонстрирующие полный диапазон регулировок по высоте векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 23-30. На фигурах 14, 15 и 16 устройство 5 силового модуля, размещенное в сборной стойке 3, показано в его самом высоком вертикальном положении. Соответственно, положение устройства 5 силового модуля можно изменить до его самого низкого вертикального положения, показанного как положение устройства 6 силового модуля. Передвижные шкивные устройства 55, 65 можно устанавливать на любой высоте, независимо от положения устройств 5, 6 силовых модулей, как указано стрелками D и E. Таким образом, посредством вертикального позиционирования устройств 5, 6 силовых модулей в соответствующих им сборных стойках 3, 4 и использования диапазонов D, E регулировок передвижных шкивных устройств 55, 65 начало любого из векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 23-30, можно устанавливать вдоль диапазона высот, указанного стрелкой F.

На фигуре 17 представлен вид спереди другого варианта осуществления настоящего изобретения для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого. Как видно из фигуры 17, устройства 5, 6 силовых модулей, размещенные в сборных стойках 3, 4, показаны в самом верхнем вертикальном положении каждого модуля. Передвижные шкивные устройства 55, 65 расположены на минимальной высоте, независимо от положения устройств 5, 6 силовых модулей. Следует отметить, что упругие элементы, использованные на фигуре 17, служат только для наглядности, и для обеспечения векторов тренировки для любого участка тела, выбранного тренируемым, можно воспользоваться любым из упругих элементов в соответствии с настоящим изобретением.

На фигурах 18 и 19 представлены виды спереди и сверху в плане одного варианта осуществления устройства для физической подготовки, обеспечивающего вектора тренировки для тренируемого. Как показано на фигурах 18 и 19, вектора F1 и F2 тренировки, обеспечиваемые упругими элементами 26, 30, приложены к талии тренируемого 43. Поскольку начала векторов F1 и F2 тренировки находятся на максимальной высоте соответствующих устройств 5, 6 силовых модулей, то действие векторов F1 и F2 тренировки создает равнодействующий вектор F3 подъемной силы, приложенной к талии тренируемого 43.

На фигуре 20 представлен вид сверху в плане дополнительного варианта осуществления устройства для физической подготовки, обеспечивающего вектора тренировки для тренируемого. Как показано на фигуре 20, каждый из упругих элементов 23-26, выходящий из устройства 5 силового модуля, и каждый из упругих элементов 27-30, выходящий из устройства 6 силового модуля, прикреплены к талии тренируемого 43 для максимального увеличения тем самым направленного вверх вектора F3 подъемной силы, показанного на фигуре 18. Таким образом, так как каждый дополнительный упругий элемент присоединен к ремню на талии тренируемого 43, то нагрузка на ноги тренируемого будет ослаблена пропорционально величине сопротивления, создаваемого упругим элементом. Соответственно, модуль вектора F3 подъемной силы можно изменять путем изменения действующей длины упругих элементов 23-30 или добавлением векторов тренировки с сопротивлением с помощью упругих элементов 15-22.

На фигурах 21-25 представлены варианты осуществления устройства для физической подготовки в соответствии с настоящим изобретением для обеспечения множества векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для, по меньшей мере, одного тренируемого. На фигуре 21 изображен вариант осуществления настоящего изобретения, обеспечивающий восемь векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для одного тренируемого и обеспечивающий вектора тренировки для двух других тренируемых одновременно. Как показано на фигуре 21, упругие элементы 21, 22 присоединены к коленам тренируемого 43, и упругие элементы 19, 20 присоединены к лодыжкам тренируемого 43. Упругие элементы 25, 29 проведены через устройства 5, 6 силовых модулей и через передвижные шкивные устройства 55, 65 и присоединены к талии тренируемого 43, и упругие элементы 26, 30 проведены через устройства 5, 6 силовых модулей и присоединены к рукам тренируемого 43. В то время как тренируемый 43 проводит свою тренировку или лечебную гимнастику, второй тренируемый 143, упражняющийся вне станины 1, может выполнять другое независимое упражнение. На данном чертеже упругий элемент 24 присоединен к мячу и тем самым обеспечивает вектор тренировки с сопротивлением для второго тренируемого 143, производящего метательное движение. Третий тренируемый 243, упражняющийся вне станины 1, также может выполнять другое независимое упражнение. Как показано на фигуре 21, вектор тренировки обеспечивается для тренируемого 243 упругим элементом 27, когда данный тренируемый упражняет трицепс.

Хотя и не показано, тренируемый 43 может использовать любой из оставшихся векторов тренировки, обеспечиваемых неиспользованными упругими элементами, имеющими точки начала на станине 1 или на сборных стойках 3, 4. Кроме того, второй тренируемый 143 может использовать любой из оставшихся векторов тренировки, обеспечиваемых неиспользованными упругими элементами, имеющими точки начала на сборной стойке 3, и третий тренируемый 243 может использовать любой из оставшихся векторов тренировки, обеспечиваемых неиспользованными упругими элементами, имеющими точки начала на сборной стойке 4. Следует отметить, что модуль каждого из векторов тренировки, обеспечиваемых настоящим изобретением, можно независимо изменять изменением действующей длины соответствующего упругого элемента.

На фигуре 22 представлен дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения, обеспечивающий три вектора тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для тренируемого. На фигуре 22 показана несимметричная конфигурация векторов тренировки, при которой к тренируемому 43 возможно приложение несимметричного сопротивления для упражнения специальных групп мышц, которые иначе не включались бы в работу во время тренировочного движения на любых известных тренировочных устройствах. На фигуре 22 тренируемый 43 изображен выполняющим шаговое упражнение. Вектора тренировки приложены к талии или бедрам тренируемого 43 упругими элементами 16, 18, тогда как третий вектор тренировки приложен к левому колену тренируемого. В данном примере, когда левое колено тренируемого сгибается, чтобы позволить правой стопе ступить на площадку 2 для упражнения, вектор тренировки, обеспечиваемый упругим элементом 30, будет включать мышцы с внутренней стороны левой ноги тренируемого, которые обычно не работают при шаге вниз.

На фигуре 23 представлен вариант осуществления настоящего изобретения, когда тренируемый выполняет маховое движение. На фигуре 23 показана способность настоящего изобретения к приложению симметричного момента в нескольких плоскостях к тренируемому. Приложение подобного симметричного момента полезно для укрепления мышц, действующих при размахе клюшкой для игры в гольф, бейсбольной битой или теннисной ракеткой. Например, упругие элементы 25, 29 присоединены к правому и левому бедрам тренируемого 43 ремнем H1. Упругий элемент 30 присоединен к левому плечу тренируемого 43 ремнем H2, и упругий элемент 26 присоединен к правому плечу тренируемого 43 ремнем H3. Когда тренируемый 43 поворачивается в положение замаха назад, все упругие элементы 25, 26, 29, 30 обеспечивают вектора тренировки с сопротивлением положению замаха назад или закручивания, но помогают маховому движению тренируемого 43 из положения замаха назад через положения середины хода и сопровождения удара. Таким образом, приложение векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 25, 26, 29, 30, укрепляет все мышцы, связанные с замахом назад, выполняемым описанным образом.

Если тренируемый 43 поворачивается влево от себя на 180 градусов и тогда закручивается в положение замаха назад, упругие элементы 25, 26, 29, 30 поддерживают положение замаха назад или закручивания, но сопротивляются маховому движению тренируемого 43 из положения замаха назад через положения середины хода и сопровождения удара. Таким образом, приложение векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 25, 26, 29, 30, укрепляет все мышцы, связанные с движением маха вниз, выполняемым описанным образом. Соответственно, тренируемый 43 может изменить положения упругих элементов 25, 26, 29, 30 так, чтобы упругий элемент 26 присоединить к левому плечу, упругий элемент 30 присоединить к правому плечу и упругие элементы 25, 29 присоединить, соответственно, к левому и правому бедрам тренируемого 43. Таким образом, вектора тренировки, обеспечиваемые упругими элементами 25, 26, 29, 30, будут поддерживать движение в положение замаха назад или закручивания и обеспечивать вектора тренировки с сопротивлением движению через положения середины хода и сопровождения удара. При этом, если тренируемый 43 поворачивается влево от себя на 180 градусов и тогда поворачивается в положение замаха назад, упругие элементы 25, 26, 29, 30 будут сопротивляться движению в положение замаха назад или закручивания, но помогать маховому движению тренируемого 43 из положения замаха назад через положения середины хода и сопровождения удара.

Модуль каждого из векторов тренировки можно изменять изменением действующей длины соответствующих упругих элементов. Например, упругие элементы 25 и 29 могут иметь достаточную длину для того, чтобы модуль векторов тренировки, прилагаемых к бедрам тренируемого, был больше, чем модуль векторов тренировки, прилагаемых к плечам тренируемого упругими элементами 26 и 30. В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения можно использовать упругие элементы, имеющие разные диаметры для обеспечения более широкого диапазона изменения силы сопротивления. Предполагается также возможность применения, в состыкованном наборе или комбинации, тренировочных модулей, описанных в совместно поданной заявке на патент США № 10/892568, содержание которой включено в настоящее описание путем отсылки, для расширения полезного диапазона изменения силы сопротивления.

На фигуре 24 изображен другой вариант осуществления настоящего изобретения, когда тренируемый выполняет маховое движение. На фигуре 24 дополнительно показана способность настоящего изобретения к приложению симметричного момента в нескольких плоскостях к тренируемому. В представленном варианте осуществления упругие элементы 24, 25, 28, 29 служат для упражнения специальных групп мышц тренируемого при выполнении махового движения. Упругий элемент 28 присоединен к левой руке ремнем H3, и упругий элемент 25 присоединен к правой руке ремнем H2. Упругий элемент 29 присоединен к левому бедру ремнем H1 (не показанным), и упругий элемент 24 присоединен к правому бедру ремнем H1 (не показанным). Передвижные шкивные устройства 55, 65 снижают высоту упругих элементов 24, 29 для изменения тем самым точки и плоскости начала векторов тренировки, обеспечиваемых упругими элементами 24, 29. В данной конфигурации упругие элементы прилагают момент по часовой стрелке у бедер и плеч и тем самым помогают тренируемому 43 закручиваться в направлении по часовой стрелке. Когда тренируемый выполняет маховое движение и раскручивается в направлении против часовой стрелки, упругие элементы 24, 25, 28, 29 обеспечивают вектора тренировки с сопротивлением. Следовательно, тренируемый 43 будет работать против момента, прилагаемого упругими элементами 24, 25, 28, 29, на протяжении всего движения против часовой стрелки. Если тренируемый 43 изменит свое положение на противоположное и повернется лицом к направляющей 41, то момент, прилагаемый к его телу, изменится на противоположный. Следовательно, упругие элементы 24, 25, 28, 29 обеспечивают вектора тренировки с сопротивлением для поворота по часовой стрелке или движения замаха назад тренируемого 43 и поддерживают поворот против часовой стрелки или движение маха вниз и сопровождения удара тренируемого 43.

На фигуре 25 представлен еще один вариант осуществления настоящего изобретения, обеспечивающий шестнадцать векторов тренировки, имеющих точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для одного тренируемого. Например, на фигуре 25 изображен тренируемый 43, использующий множество векторов тренировки, прилагаемых к верхней области туловища четырьмя упругими элементами 23, 24, 27, 28, к талии шестью упругими элементами 16, 18, 25, 26, 29, 30 и к нижним конечностям тренируемого 43 шестью упругими элементами 15, 17, 19-22. Модуль каждого из векторов тренировки можно независимо регулировать относительно модулей других векторов тренировки. Следует отметить, что любой из упругих элементов 15-30 может применяться по одиночке или в любой из множества комбинаций тренируемым 43 для упражнения тем самым специальных групп мышц тренируемого 43 на протяжении всего диапазона движения.

На фигурах 26 и 27 представлен дополнительный вариант настоящего изобретения, обеспечивающий вектора тренировки, имеющие точки начала, изменяемые по направлению и высоте, для одного тренируемого и дополнительно обеспечивающий верхнюю опорную конструкцию для предоставления поддержки пациентам или тренируемым, которые не могут полностью поддерживать вес своего тела. Как показано на фигуре 26, верхняя опорная конструкция 300 продолжается между сборными стойками 3, 4 и надежно закреплена на их верхних поверхностях. Верхняя опорная конструкция 300 может быть выполнена с возможностью быстрого демонтажа тренируемым или физиотерапевтом. Тросовое устройство 305 установлено с возможностью скользящего сдвига на верхней опорной конструкции 300 с помощью множества направляющих 319, 320 и 319B, 320B (не показанных) скольжения. Направляющие 319, 319B, 320, 320B скольжения сдвигаются по направляющим 301, 301B, 302, закрепленным к верхней опорной конструкции 300. Направляющие 301, 301B, 302 имеют такие пазы, что тросовое устройство 305 можно устанавливать по длине направляющих 301, 301B, 302 в направлениях, указанных стрелками A и B. Тросовое устройство 305 может быть также выполнено с возможностью фиксации в заданном месте на направляющих 301, 301B, 302 любым подходящим стопорным средством, например пружинным стопорным механизмом. Одним подходящим стопорным средством является стопорный элемент 316, имеющий управляемое соединение со стопорным пальцем 317. Когда стопорный элемент 316 вытягивают, тросовое устройство 305 получает возможность свободно сдвигаться по направляющим 301, 301B, 302. Когда стопорный элемент 316 отпускают, стопорный палец 317 входит в зацепление с, по меньшей мере, одной направляющей и фиксирует тросовое устройство 305 на месте. Тросовое устройство 305 дополнительно содержит множество направляющих механизмов 325, которые проводят вытягивающий трос 312 из скользящего узла (не показанного) в подъемный элемент 310, содержащий соединитель 309, прикрепленный к нему, для присоединения к ремню (не показанному), надетому на тренируемого или пациента. Подъемный трос 315 закреплен на одном конце скользящего узла (не показанного) посредством направляющих механизмов 313, 314. Тросовое устройство 305 дополнительно содержит предохранительный элемент 306, содержащий подходящий соединитель 307 на своем дистальном конце для прикрепления к тренируемому или пациенту.

Направляющие механизмы предпочтительно содержат комбинацию неподвижных шкивных устройств 314, 325 и подвижных шкивных устройств 313, которые, когда применяют подъемный трос 315, выполняют функцию подъема тренируемого или пациента, прикрепленного к подъемному элементу 310, при лечебной гимнастике. На предохранительном элементе 306 и подъемном элементе 310 предусмотрены регулировочные стяжные муфты 308, 311, соответственно, допускающие регулировку длины упомянутых элементов. К сборным стойкам 3, 4 могут быть закреплены, по меньшей мере, две поворотные опорные конструкции 400, 403 для обеспечения равновесия и опоры для пациентов с разным весом. Поворотные опорные конструкции 400, 403 выполнены с возможностью фиксации под несколькими разными углами. Пациенты или тренируемые могут использовать опорные конструкции 400, 403 для поддержки своего равновесия, когда подъемный и предохранительный элементы прикрепляют к их телам, или пациенты и тренируемые могут использовать опорные конструкции во время спортивных упражнений или лечебной гимнастики. Опорные конструкции 400, 403 установлены с возможностью поворота на опорных деталях 401, 404, прикрепленных к сборным стойкам 3, 4. Опорные детали 401, 404 дополнительно содержат стопорные средства 402, 405 для фиксации при их помощи конструкций 400, 403 во множестве положений от горизонтального положения P2 до вертикального убранного положения P1. Для фиксации опорных конструкций 400, 403 можно применить любые подходящие стопорные средства 402, 405, например пружинные стопорные механизмы или пальцы.

На фигуре 28 представлен вид спереди варианта осуществления, представленного на фигуре 26, с изображением интервала сдвига тросового устройства 305. Следует отметить, что диапазон положений предохранительного и подъемного элементов 306, 310 может соответствовать боковым краям площадки 2 для упражнений. Однако ориентацию тросового устройства 305 можно изменять на 90 градусов вокруг вертикальной оси, чтобы тем самым обеспечивать больший диапазон перемещения по направляющим 301, 301B, 302.

На фигуре 29 представлен вид спереди варианта осуществления, показанного на фигуре 26, с изображением тренируемого 43, стоящего на площадке 2 для упражнений. На фигуре 29 тренируемый 43 изображен с надетым подъемным несущим ремнем 320, имеющим средство 421 крепления, выполненное с возможностью закрепления к соединителям 307, 309 предохранительного и подъемного элементов. Средство крепления может содержать любое подходящее металлическое кольцо или жесткую конструкцию, обычно применяемую в технике.

На фигурах 30-33 представлены наглядные изображения закрепления, подъема и перемещения тренируемого 43 относительно верхней опорной конструкции 300 в соответствии с настоящим изобретением. Следует отметить, что прежде чем любой из предохранительного или подъемного элементов 306, 310 закрепляют на тренируемом 43, физиотерапевт должен застопорить тросовое устройство 305 в заданном месте. Как показано на фигуре 30, предохранительный элемент 306 удлиняют посредством регулировочной стяжной муфты 308, чтобы соединитель 307 можно было присоединить к средству 421 крепления ремня. Затем укорачивают предохранительный элемент 306 посредством стяжной муфты 308, пока предохранительный элемент 306 не становится натянутым и, следовательно, не поддерживает тренируемого 43. Как показано на фигуре 31, затем удлиняют подъемный элемент 310 посредством регулировочной стяжной муфты 311, чтобы соединитель 309 можно было закрепить к средству 421 крепления ремня. После надежного присоединения подъемный элемент 310 натягивают посредством стяжной муфты 311, и физиотерапевт может натянуть подъемный трос 315 и тем самым вытянуть вытягивающий шнур 312 и поднять подъемный элемент 310.

Как показано на фигуре 32, после того как подъемный элемент 310 прикреплен к тренируемому 43 и натянут, подъемный трос 315 можно дополнительно оттянуть вниз и, таким образом, сдвинуть подвижное шкивное устройство 313 вправо и вытянуть вытягивающий трос 312 для подъема тем самым подъемного элемента 310 и присоединенного к нему тренируемого 43. Физиотерапевт (не показанный) может использовать стопорный механизм 321 для закрепления подъемного троса 315 после того, как тренируемый приподнят до заданного уровня. Как показано на фигуре 32, предохранительный элемент 306 не натянут, поскольку элемент не втянут в тросовое устройство 305. Однако физиотерапевт имеет возможность натяжения предохранительного элемента 306 посредством стяжной муфты 308. Как показано на фигуре 33, тренируемого 43 можно перемещать продольно по направляющим 301, 301B, 302 в направлении, указанном стрелкой K.

На фигурах 34-42 представлено тросовое устройство в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигуре 34, тросовое устройство 305 установлено с возможностью скользящего сдвига на верхней опорной конструкции 300 с помощью множества направляющих 319, 320 и 319B, 320B (не показанных) скольжения. Направляющие 319, 319B, 320, 320B скольжения сдвигаются по направляющим 301, 301B, 302, закрепленным к верхней опорной конструкции 300. Направляющие 301, 301B, 302 имеют такие пазы, что тросовое устройство 305 можно устанавливать по длине направляющих 301, 301B, 302. Тросовое устройство 305 может быть также выполнено с возможностью фиксации в заданном месте на направляющих 301, 301B, 302 любым подходящим стопорным средством, например пружинным стопорным механизмом. Одним подходящим стопорным средством является стопорный элемент 316, имеющий управляемое соединение со стопорным пальцем 317. Когда стопорный элемент 316 вытягивают, тросовое устройство 305 получает возможность свободно сдвигаться по направляющим 301, 302. Когда стопорный элемент 316 отпускают, стопорный палец 317 входит в зацепление с, по меньшей мере, одной направляющей и фиксирует тросовое устройство 305 на месте. Тросовое устройство 305 содержит неподвижное шкивное устройство 325, которое проводит вытягивающий трос 312 из скользящего узла 323 в подъемный элемент 310, содержащий соединитель 309, прикрепленный к нему, для присоединения к ремню (не показанному), надетому на тренируемого или пациента. Подъемный трос 315 закреплен на одном конце скользящего узла 323 посредством шкивных устройств 313, 314. Для страховки перемещения подъемного троса 315 после подъема тренируемого 43 на заданную высоту можно применить автоматическое стопорное средство 321. Стопорное средство 321 может представлять собой кулачковое устройство любого подходящего типа или стопорный механизм, который надежно зажимает или захватывает элемент, проведенный через него.

На фигурах 35 и 36 внешняя опорная накладка тросового устройства 305 снята для наглядности. Предохранительный элемент 306 прикреплен к тросовому устройству 305 посредством оси 327. Вытягивающий трос 312 проведен от подъемного элемента 310 к скользящему узлу 323 через неподвижное шкивное устройство 325. Подъемный трос 315 проведен от его дистального конца к скользящему узлу 323 через неподвижное шкивное устройство 314 и подвижное шкивное устройство 313. Подвижное шкивное устройство 313 закреплено с возможностью вращения на нижней каретке скользящего узла 323. Скользящий узел 323 установлен с возможностью скольжения на направляющей 324. Направляющая 324 имеет такой паз, что скользящий узел 323 можно линейно устанавливать по длине направляющей 324 и можно фиксировать в заданном месте подходящим стопорным механизмом. Как показано на фигуре 36, физиотерапевт (не показанный) может поднять тренируемого, прикрепленного к подъемному элементу 310, посредством сначала расцепления подъемного троса 315 со стопорным механизмом 321 и затем подтягивания подъемного троса 315 в направлении вниз, указанном стрелкой A. Когда подъемный трос 315 вытягивают из тросового устройства 305, скользящий узел 323 будет перемещаться в направлении, указанном стрелкой B, и тем самым подходить к неподвижному шкивному устройству 314. Поскольку вытягивающий трос 312 прикреплен одним концом к скользящему узлу 323, вытягивающий трос будет вытягивать подъемный элемент 310 в направлении, указанном стрелкой C.

На фигуре 37 представлен вид сбоку тросового устройства 305, показанного на фигуре 34, с направления, обозначенного как вид B, и на фигуре 38 представлен вид сбоку тросового устройства 305, показанного на фигуре 34, с направления, обозначенного как вид A. На фигурах 37 и 38 изображены направляющие 301, 301B, 302, установленные на верхней опорной конструкции 300, и направляющие 319, 319B, 320, 320B скольжения, которые закрепляют с возможностью скольжения тросовое устройство 305 на верхней опорной конструкции 300.

На фигуре 39 представлен вид сбоку тросового устройства 305 с накладной планкой, показанной прозрачной для наглядности. На фигуре 39 изображены осевые опоры 326-328 для шкивных устройств 314, 325 и предохранительный элемент 306. Вытягивающий трос 312 (не показанный) может быть закреплен одним концом к скользящему узлу 323 стержнем 330 или другим подходящим средством крепления.

На фигурах 40-42 представлены виды снизу в плане нижней каретки тросового устройства 305 в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на фигурах 40-42, подвижное шкивное устройство состоит из шкивов 313A, 313B, установленных с возможностью вращения в скользящий узел 323 на оси 331. Скользящий узел 323 дополнительно содержит средство 332 крепления одного конца подъемного троса 315. Неподвижное шкивное устройство 314 может состоять из шкивов 314A, 314B, 314C, установленных с возможностью вращения на тросовом устройстве 305 на оси 328. Представлено также дополнительное изображение стопорного механизма 321 для фиксации подъемного троса 315.

Для наглядности на фигурах 41 и 42 дополнительно показаны подъемный трос 315, вытягивающий трос 312 и предохранительный элемент 306. На фигуре 41 скользящий узел 323 показан в первом положении с вытянутым подъемным тросом 315. На фигуре 42 скользящий узел 323 показан во втором положении с втянутым подъемным тросом 315. Положения скользящего узла 323, показанные на фигурах 41 и 42, представлены только для наглядности и не предполагают ограничения объема изобретения. Например, полное вытягивание подъемного троса 315 приведет к установке скользящего узла 323 в положение ближе к неподвижному шкивному устройству 325. И, наоборот, полное втягивание подъемного троса 315 приведет к установке скользящего узла 323 в положение ближе к неподвижному шкивному устройству 314. Поскольку вытягивающий трос 312 закреплен к скользящему узлу 323 средством 333 крепления, то вследствие этого действие, выполняемое подъемным тросом 315 и приводящее к перемещению скользящего узла 323, будет поднимать тренируемого (не показанного), закрепленного к дистальному концу подъемного элемента 310 (не показанного). Следует отметить, что направляющие механизмы в тросовом устройстве 305 могут содержать несколько известных конфигураций шкивов, способных обеспечивать повышенное передаточное отношение для облегчения тем самым подъема тяжелого груза физиотерапевтом. На фигурах 40-42 показана конфигурация шкивов, которая обеспечивает передаточное отношение 5:1. Однако существует много очевидных конфигураций, которые могут обеспечивать более высокие или низкие передаточные отношения.

Как показано на различных конфигурациях и вариантах осуществления устройства для физической подготовки, представленных на фигурах 1-42, устройство для физической подготовки можно применять для тренировки спортсменов и физиотерапевтических пациентов с обеспечением векторов тренировки многочисленных групп мышц тренируемого под различными углами и на нескольких высотах, при обеспечении изменяющихся или постоянных модулей.

Выше описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, однако следует понимать, что описанные варианты осуществления являются всего лишь наглядными, и объем изобретения должен определяться только прилагаемой формулой изобретения, причем после прочтения настоящего описания специалистам в данной области техники совершенно очевидны, соответственно, широкая серия эквивалентов, многочисленные варианты и модификации.