Устройство для помощи мышцам ног человека совершать шаги
Цепь изобретения - повышение эффективности работы путем автоматического регулирования усилий пружин кручения при изменении темпа шагания Устройство содержит пояс с подпружиненными поворотными рычагами на боковых сторонах , на которых размещены ремни для ног и с возможностью поворота зубчатые элементы, находящиеся в постоянном зацеплении с закрепленными на поясе зубчатыми секторами. Зубчатые элементы связаны с рычагами пружинами кручения для аккумулирования энергии при вращении зубчатого элемента в одну сторону и отпзчм ре при вращении в другую сторону Новым является то, что каждый зубчатый элемент снабжен дополнительной пружиной кручения, установленной на одной оси с основной , связанной с ней, выполненной из биметаллической пластины с разным коэффициентом теплового расширения внутренней и внешней стороны и соединенной электроцепью через усилитель мощности с пьезоэлектрическим элементом, размещенным на рабочей поверхности зубчатого сектора 7 ил.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ПАТЕНТУ
ЬЭ
CO
Ch
Cll
Комитет Российской Фелерации по патентам и товарным знакам (21) 5002063/12 (22) 05.0791 (46) 30.10.93 Бюп Na 39-40 (76) Фомин Леонид Устинович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОМОЩИ МЫШЦАМ
НОГ ЧЕЛОВЕКА СОВЕРШАТЬ ШАГИ (57) Цепь изобретения — повышение эффективности работы путем автоматического регулирования усилий пружин кручения при изменении темпа шагания. Устройство содержит пояс с подпружиненными поворотными рычагами на боковых сторонаК на которых размещены ремни для ног и с возможностью поворота зубчатые элементы, находящиеся в постоянном зацеплении с закрепленными (в) RU (и) 2001652 С1 (51)5 A53В23(55 A53523352
А 63 В 69 00 на поясе зубчатыми секторами. Зубчатые элементы связаны с рычагами пружинами кручения дпя аккумулирования энергии при вращении зубчатого элемента в одну сторону и отп ч ее при вращении в другую сторону Новым является ro, что каждый зубчатый элемент снабжен дополнительной пружиной кручения, установленной на одной оси с основной, связанной с ней, выполненной из биметаллической пластины с разным коэффициентом теплового расширения внутренней и внешней стороны и соединенной электроцепью через усилитель мощности с пьезоэлектрическим элементом, размещенным на рабочей поверхности зубчатого сектора. 7 ип.
2001652
Изобретение относится к легкой промышленности и спорту, оно может найти применение у людей, занимающихся пешеходными прогулками и бегом.
Известно устройство для помощи мышцам ног человека совершать шаги, содержащее пояс с подпружиненными поворотными рычагами на боковых сторонах, на которых размещены ремни для ног.
Закрепив устройство с помощью пояса на туловище человека и с помощью ремней на ногах, осуществляют движение, при этом пружины кручения, поворачивая рычаги, помогают человеку поднимать ногу и выносить ее вперед и тормозят движение ноги при опускании ее на грунт.
Но в аком устройстве не обеспе ивается торможения раскручивания пружины при поднятии ноги и выносе ее вперед.
Указанные недостатки устранены в устройстве с зубчатыми элементами и пружинами торможения, Известное устройство для помощи мышцам ног человека совершать шаги, содержит пояс с подпружиненными поворотными рычагами на боковых сторонах, на которых размещены ремни для ног и с возможностью поворота зубчатые элементы, находящиеся в постоянном зацеплении с закрепленными на поясе зубчатыми секторами, при этом зубчатые элементы связаны с рычагами пружинами кручения для аккумулирования энергии при вращении зубчатого элемента в одну сторону и отдачи ее при вращении в другую сторону.
При поднятии ноги вперед и выносе ее вперед вместе с рычагом зубчатый элемент, вращаясь под действием закрученной пружины, движется, перекатываясь по зубьям сектора, помогая мышцам ног производить вынос ноги, и при опускании ноги на грунт под действием сил тяжести и сил инерции зубчатый элемент, перекатываясь назад по зубчатому сектору, вращается, закручивая пружину, тормозя движение ноги и аккумулируя энергию для следующего цикла.
Но такое устройство имеет существенный недостаток, выражающийся в том, что при изменении темпа движения пружины не меняют усилий, поэтому эффективность работы недостаточна.
Целью изобретения является повышение эффективности работы путем автоматического регулирования усилий пружин кручения при изменении темпа шагания.
Это достигается тем, что у устройства для помощи мышцам ног человека совершать шаги, содержащего пояс с подпружиненными поворотными рычагами на боковых сторонах, на которых размещены
55 ремни для ног и с воэможностью поворота зубчатые элементы, находящиеся в постоянном зацеплении с закрепленными на поясе зубчатыми секторами, при этом зубчатые элементы связаны с рычагами пружинами кручения для аккумулирования энергии при вращении зубчатых элементов в одну сторону и отдачи ее при вращении в другую сторону, каждый зубчатый элемент снабжен дополнительной пружиной кручения, установленной параллельно основной пружине, связанной с ней и выполненной из биметаллической пластины с разным коэффициентом теплового расширения внутренней и внешней сторон, соединенной электроцепью через усилитель мощности с пьезоэлектрическим элементом, размещенным на рабочей поверхности зубчатого элемента.
При увеличении темпа шагания воздействие на пьезоэлементы повышается, и в нем будет возбуждаться больше электроэнергии, отчего температура дополнительной пружины повысится и за счет разности коэффициентов теплового расширения она закрутится сильней, поэтому при выносе ноги вперед и поднятии ее вверх пружина отдаст больше энергии поворотному рычагу, а через него окажет большую помощью мышцам ног.
Таким образом, при снабжении каждого зубчатого элемента дополнительной пружиной, установленной параллельно основной и выполненной из биметаллической пластины с разным коэффициентом теплового расширения внутренней и внешней сторон, соединенной электроцепью через усилитель мощности с пьезоэлектрическим элементом, размещенным на рабочей поверхности зубчатого элемента, устройство приобретает новые существенные признаки и использование такого устройства будет давать положительный эффект, выражающийся в уменьшении затрат энергии на передвижение.
На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для помощи мышцам ног человека совершать шаги; на фиг. 2 — вид А по стрелке на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — вид по стрелке В на фиг. 1; на фиг.
5 — разрез Г-Г на фиг, 4: на фиг, 6 — вид по стрелке А на фиг. 5; на фиг, 7 — сечение Е-Е на фиг. 6.
Устройство для помощи мышцам ног человека совершать шаги содержит пояс 1, на боковых сторонах которого при помощи осей 2 размещены с возможностью поворота рычаги 3, снабженные пружинами кручения 4, обеспечивающие поворот рычагов
2001652 вперед по направлению движения и ремнями 5 для ног.
На каждом рычаге 3 размещен при помощи втулки-подшипника 6 зубчатый элемент 7, находящийся в постоянном зацеплении с зубчатым сектором 8. закрепленным на боковой стороне пояса 1.
Каждый зубчатый элемент 7 связан с поворотным рычагом 3 двумя пружинами 9 и 10 спиральной формы. расположенными параллельно друг другу, одним концом закрепленными на хвостовике 11 зубчатого элемента 7, а другими концами связанными между собой и с поворотным рычагом 3.
Пружины 9 и 10 кручения размещены в кожухе 12, жестко закрепленном на rlosoротном рычаге 3, на наружной стороне которого по окружности расположены гнезда 13 для подпружиненного фиксатора 14, размещенного на рукояти 15, установленной с возможностью поворота на хвостов«ке 11 зубчатого элемента 7. На торцевой стенке кожуха 12 расположено по окружности окно
16, через которое выведен конец 17 соединенных между собой пружин 9 и 10, который закреплен на рукояти 15, т. е, пружины связаны с поворотным рычагом 3 через кожух
12, фиксатор 14 и рукоять 15.
Пружина 9 кручения выполнена из пружинной стальной проволоки, свернутой в спираль и обладающей упругими внутренними силами. Она предназначена для аккумулирования энергии путем закручивания и отдачи ее путем раскручивания.
Пружина 10 выполнена из биметаллической пластины, свернутой в спираль, у которой внутренняя 18 и внешняя 19 стороны имеют разный коэффициент теплового расширения, поэтому при увеличении температуры пружина закручивается, л и ри уменьшении температуры раскручивается, поэтому при повышенной температуре она увеличивает энергию пружины 9. Пружина
10 выполнена с электроизоляцией 20 на наружной поверхности, и она соединена электроцепью 21 через усилитель мощности с пьезоэлектрическим элементом 22, размещенным на рабочей поверхности зубчатого сектора 8.
Устройство работает следующим образом.
Устройство при помощи пояса 1 закрепляют на туловище человека так, чтобы боковые оси 2 размещались против тазобедренного сустава, а поворотные рычаги 3 — вдоль бедер с внешней стороны, закрепляя свободные конца I Закручивают пружины 9 и 10 кручения до необходимого усилия так, чтобы они по5 55 могали мышцам ног поднимать но! у и вынссить ее вперед и тормозить ногу пр«устлновке ее на грунт. Для закручивания поуж«н 9 и 10 t И ВЫтянутЬ ЕГО Иэ ГНЕЗда 13, ПОСЛЕ «< ro;tr«1гRloT рукоять 15 по окружности, Rлкручивля пружины 9 и 10, после Ic. ãn опусклют фи с;3тор 14 в гнездо 13. Отрегулировав пружи
xo.j Ii1ое усилие, совершл!От « -- :,, . !я <Ого, оттолкнувшись от cpytiTR, нога !<од деТ<ств<:— ем усилий мышц, поворR «Вляс<. I3 TR: обед ренном суставе, вынос«тся впеГ<ед с поднятием вверх, при этпм !spy>x«I iil1ld ДВИ!<,! Ч!11, КОТО PhIl Г<ОМ<0!ЛЕТ ЫШЦа<; НОГ Btit: .!С«Ь IICI"У ВПC!PЕД С ПОДHSIТ«в!1 ЕЕ ГВЕГ .<. ПР<1 3 ОЛ1 ЗУt>— члтые элементы 7, пе;,екл нгляс1, <«. ОУГ.<, <м сек<орл 8, обеспеч«вл or нормллГ«у<О ск!. рГ>с3ь поворота pti Соверп<«13 . нос вперед и под: чтii.ВВЕРХ, !ОГ3 ПОД ДОЙСТ ВИ. < l ГIIЛ Т «!;<" СТ <1 ll СИ <1 инерц!1«опускается, поворлч.<вля рычлг 3 назад. «зубчат<:й эл<..мен - 7 ОГО, перекат..! влясь по зубчатому сск np1 b. злкручи л"! Пру>КИНЫ 9 И 10, тОрМПЗВ д 3!<><.eIII Вниз «аккумулируя энергию пу Тем зек!3,«i< влн«я пруж«!! для следу.ощего !!икла. Р,!!ллог«чный шлг совершлетгя «другой ногой, гллее процесс повторяется Г1ри медленном темпе движгн«я:; еэоэлемент 22 возбуждл.-т -лектри icoxий ток мощностью, недостаточной для нагрева спиральной пружины 10, поэтому онл не оказывает влияния на повышение энергии. При переходе темпа движения на более интенсивный, например нл бег. Воздействие на пьезоэлемент 22 резкo повышается, и Г1 нем возбуждается элекгри !ескии rox, достаточнь<й при усилении его усил«толем для нагревания биметаллической liллст«ны. из которого выполнена пружина 10, отчегО пластина удлиняется и из-зл разности теплового расширения внутрен!!ей и внешне!1 сторон она будет злкручива1ься и закр:чи вать пружину 9, увеличивая ес RI Технико-экономическая эффективность. Ввод в конструкцию тепловогп зле»tiта в виде спирали обеспечивает лвтомл-;v«r.— 2001652 ское пегулирование усилий силовой пружины, а эго будет давать положительный эф:1 гк т. формула изобретения СП ОИСТВО ДЛЯ ПОМОЩИ hlblШ! АУЛ НО! !ЕЛОВЕКА СОВЕРШАТЬ ШАГИ, одг р. куще» пояс для крепления на теле, гл,,,и, а бсковых сторонах подпружи- 10 :и н ". ;,i :ии с ремнями для ног и зубчара для взаимодействия с :,< г.:и л ыми на рычагах с возможно ть ": о о ота и связанными через пружин!: у "«я с регуляторами их усилий "5 лементами, отличающееся тем, «и, с .....
4 (56) Авторское свидетельство СССР Мг 1251928, кл. А 63 В 21/02, 1986. Авторское свидетельство СССР М 1335307, кл. А 63 В 21/02, 1987, работе путем автоматического регулирования усилий пружин при изменении темпа ходьбы, каждый зубчатый элемент снабжен дополнительной пружиной кручения, установленной на одной оси с основной, связанной с ней и регулятором ее усилий, выполненной иэ биметаллической пластины с разным коэффициентом теплового расширения внутренней и внешней сторон и соединенной электрически через усилитель мощности с пьезоэлектрическим элементом, размещенным на поверхности зубчатого сектора. 2001652 2001652 2001652 Составитель Л.Фомин Техред М.Моргентал Корректор A,Козориз Редактор Л.Павлова Заказ 3141 Тираж Подписное НПО " Поиск" Роспатента 113035. Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
