JP2000051389A - トルク加算形回転運動機 - Google Patents
トルク加算形回転運動機Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転運動反力と共に回転運動を入力とした捩
じりトルクによる捩じり力を併発させて二つの作用力で
鍛練効果を得るトルク加算形回転運動機を得る。 【解決手段】 人の身体が回転運動を加えたときに回転
運動反作用力を発生させる機構部に加えて、高速で回転
する回転子機構４；４′，６；６′を具備せしめ、上記
回転運動を加えることによって、高速回転子４，４′に
入力トルクを印加し、高速回転子４，４′のジャイロ効
果によって発生する捩りトルク作用を回転運動反作用力
に加算して回転運動反作用力と捩じり力との二作用力を
得るようにしたトルク加算形回転運動機を構成した。
じりトルクによる捩じり力を併発させて二つの作用力で
鍛練効果を得るトルク加算形回転運動機を得る。 【解決手段】 人の身体が回転運動を加えたときに回転
運動反作用力を発生させる機構部に加えて、高速で回転
する回転子機構４；４′，６；６′を具備せしめ、上記
回転運動を加えることによって、高速回転子４，４′に
入力トルクを印加し、高速回転子４，４′のジャイロ効
果によって発生する捩りトルク作用を回転運動反作用力
に加算して回転運動反作用力と捩じり力との二作用力を
得るようにしたトルク加算形回転運動機を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転運動反作用力
に加えて、高速回転子のジャイロ効果を利用して捩り力
を併発せしめるトルクを生成可能なトルク加算形回転運
動機に関する。このようなトルク加算形回転運動機は、
典型的には健常者の筋肉の鍛練や運動機能障害者の運動
機能の回復等の用途に利用することが可能であると同時
に、更には、宇宙空間の無重力下における身体の回転運
動反作用力に加算して、捩り力を発生せしめることによ
り、筋力の低下防止を図る用途等にも効果的に利用する
ことが可能である。
に加えて、高速回転子のジャイロ効果を利用して捩り力
を併発せしめるトルクを生成可能なトルク加算形回転運
動機に関する。このようなトルク加算形回転運動機は、
典型的には健常者の筋肉の鍛練や運動機能障害者の運動
機能の回復等の用途に利用することが可能であると同時
に、更には、宇宙空間の無重力下における身体の回転運
動反作用力に加算して、捩り力を発生せしめることによ
り、筋力の低下防止を図る用途等にも効果的に利用する
ことが可能である。
【０００２】
【従来の技術】従来、バタフライマシーンなどの回転運
動機は、回転運動反作用力を筋肉に加えることによって
筋肉鍛練を行うようにして用いられているが、主として
回転運動によって決まる単一作用力しか体操者に付与す
ることができず、捩り力を相乗して発生、作用させ、鍛
練効果や運動機能回復効果を増進させることはできず、
まして、簡単安価な手段で捩り力を相乗して発生、作用
させることはできなかった。
動機は、回転運動反作用力を筋肉に加えることによって
筋肉鍛練を行うようにして用いられているが、主として
回転運動によって決まる単一作用力しか体操者に付与す
ることができず、捩り力を相乗して発生、作用させ、鍛
練効果や運動機能回復効果を増進させることはできず、
まして、簡単安価な手段で捩り力を相乗して発生、作用
させることはできなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
鑑みて本発明の目的は、回転運動反作用力と共に捩じり
力をも併発させることにより性能改善を図ったトルク加
算形回転運動機を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、比較的安価な手段を設けることにより、上
述した二作用力によって筋力を効果的に増強できように
したトルク加算形回転運動機を提供せんとするものであ
る。
鑑みて本発明の目的は、回転運動反作用力と共に捩じり
力をも併発させることにより性能改善を図ったトルク加
算形回転運動機を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、比較的安価な手段を設けることにより、上
述した二作用力によって筋力を効果的に増強できように
したトルク加算形回転運動機を提供せんとするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上述の目的に鑑みて本発
明は、人の身体が回転運動を加えたときに回転運動反作
用力を発生させる機構部に加えて、高速で回転する回転
子機構を具備せしめ、上記回転運動を加えることによっ
て、回転子に入力トルクを印加し、高速回転子のジャイ
ロ効果によって発生する捩りトルク作用を回転運動反作
用力に加算して回転運動反作用力と捩じり力との２作用
力を得るようにしたトルク加算形回転運動機を構成した
ものである。
明は、人の身体が回転運動を加えたときに回転運動反作
用力を発生させる機構部に加えて、高速で回転する回転
子機構を具備せしめ、上記回転運動を加えることによっ
て、回転子に入力トルクを印加し、高速回転子のジャイ
ロ効果によって発生する捩りトルク作用を回転運動反作
用力に加算して回転運動反作用力と捩じり力との２作用
力を得るようにしたトルク加算形回転運動機を構成した
ものである。
【０００５】本発明は、筋力増強をはかる回転運動反作
用力を発生させる機構部を備えた構造体に、高速で回転
駆動される回転子を具備させ、この回転子の高速回転軸
と直角な入力軸のまわりに、回転運動による入力トルク
を作用せしめたとき、前記回転子がジャイロ効果による
才差出力トルクを発生し、該才差出力トルクから生ずる
捩り力を、回転運動を加えた被鍛練者が鍛練作用力とし
て感知し得る構成としたトルク加算形回転運動機を構成
したものである。
用力を発生させる機構部を備えた構造体に、高速で回転
駆動される回転子を具備させ、この回転子の高速回転軸
と直角な入力軸のまわりに、回転運動による入力トルク
を作用せしめたとき、前記回転子がジャイロ効果による
才差出力トルクを発生し、該才差出力トルクから生ずる
捩り力を、回転運動を加えた被鍛練者が鍛練作用力とし
て感知し得る構成としたトルク加算形回転運動機を構成
したものである。
【０００６】ここで、この才差出力トルクは、回転子の
回転軸と上記入力軸とに直角な才差軸のまわりに発生
し、捩り力となって回転運動反作用力とともに相乗的に
筋肉に作用することから、筋力の増強を２作用力によっ
て、より効果的に図ることができるのである。つまり本
発明によれば、身体から加える回転運動に応じて発生す
る回転反作用力を所定の軸周りに鍛練力として出力する
と共に前記回転運動に基づく入力トルクによって捩じり
トルクを併発するトルク加算形回転運動機において、前
記身体から加える回転運動に応じた回転反作用力を発生
するための枢動回転アーム手段を具備した機構部と、高
速回転駆動手段によって回転駆動される少なくとも１つ
の高速回転子を有した回転子機構と、を具備し、前記高
速回転子軸の回転軸と前記枢動回転アーム手段の枢動回
転軸とが直角になるように配設し、前記回転運動によっ
て、前記高速回転子に所定の入力トルク軸周りに入力ト
ルクが付与され、高速回転子のジャイロ効果によって前
記入力トルク軸と、前記高速回転子軸とに直角な軸まわ
りに、才差出力トルクによる捩り力を生成せしめ、前記
回転反作用力と前記捩り力との複合作用で身体に鍛練力
を作用させるように構成したことを特徴とするトルク加
算形回転運動機が提供される。
回転軸と上記入力軸とに直角な才差軸のまわりに発生
し、捩り力となって回転運動反作用力とともに相乗的に
筋肉に作用することから、筋力の増強を２作用力によっ
て、より効果的に図ることができるのである。つまり本
発明によれば、身体から加える回転運動に応じて発生す
る回転反作用力を所定の軸周りに鍛練力として出力する
と共に前記回転運動に基づく入力トルクによって捩じり
トルクを併発するトルク加算形回転運動機において、前
記身体から加える回転運動に応じた回転反作用力を発生
するための枢動回転アーム手段を具備した機構部と、高
速回転駆動手段によって回転駆動される少なくとも１つ
の高速回転子を有した回転子機構と、を具備し、前記高
速回転子軸の回転軸と前記枢動回転アーム手段の枢動回
転軸とが直角になるように配設し、前記回転運動によっ
て、前記高速回転子に所定の入力トルク軸周りに入力ト
ルクが付与され、高速回転子のジャイロ効果によって前
記入力トルク軸と、前記高速回転子軸とに直角な軸まわ
りに、才差出力トルクによる捩り力を生成せしめ、前記
回転反作用力と前記捩り力との複合作用で身体に鍛練力
を作用させるように構成したことを特徴とするトルク加
算形回転運動機が提供される。
【０００７】上述の構成すれば、例えば、回転運動の条
件や種類によって、電気的手段によって駆動される回転
子の高速回転速度を任意に選択することによって才差出
力トルクの大きさを自由に設定し、また回転子の回転方
向を選択設定することによって、才差出力トルクの向き
を任意に決定することもできる。上述した構成によれ
ば、高速回転する回転子へのトルクの入力に従って発生
する才差出力トルクにより捩り力を発生せしめることが
でき、従来の回転反作用力単一のみに勝る２つの作用力
を体操者の筋肉等に作用、印加させ得ることから、効果
的な筋力の増強を得ることができるのである。
件や種類によって、電気的手段によって駆動される回転
子の高速回転速度を任意に選択することによって才差出
力トルクの大きさを自由に設定し、また回転子の回転方
向を選択設定することによって、才差出力トルクの向き
を任意に決定することもできる。上述した構成によれ
ば、高速回転する回転子へのトルクの入力に従って発生
する才差出力トルクにより捩り力を発生せしめることが
でき、従来の回転反作用力単一のみに勝る２つの作用力
を体操者の筋肉等に作用、印加させ得ることから、効果
的な筋力の増強を得ることができるのである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるトルク加算形
回転運動機を添付図面に示す実施の形態に基づいて更に
詳細に説明する。図１から図６は本発明の好ましい実施
の形態に係るトルク加算形回転運動機を示す図であり、
図１は正面図、図２は平面図、図３は側面図、図４は運
動者と本発明の実施の形態に係るトルク加算形回転運動
機との関係をわかり易く示すための斜視図、図５はジャ
イロ回転輪駆動用電気系統を示すブロック図、図６はジ
ャイロ回転輪の力学的ベクトルを説明する解説図であ
る。
回転運動機を添付図面に示す実施の形態に基づいて更に
詳細に説明する。図１から図６は本発明の好ましい実施
の形態に係るトルク加算形回転運動機を示す図であり、
図１は正面図、図２は平面図、図３は側面図、図４は運
動者と本発明の実施の形態に係るトルク加算形回転運動
機との関係をわかり易く示すための斜視図、図５はジャ
イロ回転輪駆動用電気系統を示すブロック図、図６はジ
ャイロ回転輪の力学的ベクトルを説明する解説図であ
る。
【０００９】図１から図４において、本実施形態に係る
トルク加算形回転運動機は１対のＡアーム１およびＢア
ーム１′を具備し、このＡアーム１、Ｂアーム１′の夫
々に設けたＡ才差軸受２とＢ才差軸受２′を介してＡ才
差軸３、Ｂ才差軸３′を回転自在に支持している。これ
らのＡ，Ｂ両才差軸３，３′の先端には、Ａジャイロ回
転輪４およびＢジャイロ回転輪４′が、Ａケース５およ
びＢケース５′を介して夫々輪環状のＡリングフレーム
６およびＢリングフレーム６′に取付けられている。
トルク加算形回転運動機は１対のＡアーム１およびＢア
ーム１′を具備し、このＡアーム１、Ｂアーム１′の夫
々に設けたＡ才差軸受２とＢ才差軸受２′を介してＡ才
差軸３、Ｂ才差軸３′を回転自在に支持している。これ
らのＡ，Ｂ両才差軸３，３′の先端には、Ａジャイロ回
転輪４およびＢジャイロ回転輪４′が、Ａケース５およ
びＢケース５′を介して夫々輪環状のＡリングフレーム
６およびＢリングフレーム６′に取付けられている。
【００１０】Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，４′は、Ｙ1
−Ｙ1 ′軸およびＹ2 −Ｙ2 ′軸の回りに、夫々内蔵さ
れた周知の直接駆動型モータ等の直流モータ（図示な
し）によって直接駆動され、高速度で回転するようにな
っている。上述した１対のＡ，Ｂアーム１，１′は、主
支柱７に取付けられている梁８に対して、Ａ回転軸９お
よびＢ回転軸９′を介して、夫々後述する基台設置面に
対して垂直なＺ1 −Ｚ1 ′軸およびＺ2 −Ｚ2 ′軸の回
りに枢動回転自在に取付けられている。
−Ｙ1 ′軸およびＹ2 −Ｙ2 ′軸の回りに、夫々内蔵さ
れた周知の直接駆動型モータ等の直流モータ（図示な
し）によって直接駆動され、高速度で回転するようにな
っている。上述した１対のＡ，Ｂアーム１，１′は、主
支柱７に取付けられている梁８に対して、Ａ回転軸９お
よびＢ回転軸９′を介して、夫々後述する基台設置面に
対して垂直なＺ1 −Ｚ1 ′軸およびＺ2 −Ｚ2 ′軸の回
りに枢動回転自在に取付けられている。
【００１１】椅子座１０は主支柱７、椅子座支柱１１、
前部基台１２、後部基台１３および連結板１４によって
被鍛練者が安定に着座可能に取付けられ、トルク加算形
回転運動機の機枠部を形成している。Ａ，Ｂ両アーム
１，１′のＺ1 −Ｚ1 ′軸およびＺ2 −Ｚ2 ′軸回りの
回転反力の大きさは、上記の梁８から後方へ突出させた
ブラケット状の支持枠１５に螺設した雌ねじ孔にネジ嵌
合せしめているハンドル１６を回転することにより、支
持枠１５′に一端が固定されているばね１７を伸縮調節
せしめることによって設定することが可能になってい
る。上記ばね１７の他端は、ハンドル１６の中心軸内を
自由貫通し、ハンドル１６の外側端に設けた抜け止め板
１８に固定されており、ハンドル１６を回転したときに
ばね１７のねじれが生じないようになっている。
前部基台１２、後部基台１３および連結板１４によって
被鍛練者が安定に着座可能に取付けられ、トルク加算形
回転運動機の機枠部を形成している。Ａ，Ｂ両アーム
１，１′のＺ1 −Ｚ1 ′軸およびＺ2 −Ｚ2 ′軸回りの
回転反力の大きさは、上記の梁８から後方へ突出させた
ブラケット状の支持枠１５に螺設した雌ねじ孔にネジ嵌
合せしめているハンドル１６を回転することにより、支
持枠１５′に一端が固定されているばね１７を伸縮調節
せしめることによって設定することが可能になってい
る。上記ばね１７の他端は、ハンドル１６の中心軸内を
自由貫通し、ハンドル１６の外側端に設けた抜け止め板
１８に固定されており、ハンドル１６を回転したときに
ばね１７のねじれが生じないようになっている。
【００１２】上述した機械的構造部を有したトルク加算
形回転運動機に被鍛練者が着座して筋力鍛練を実行して
いる様子が図４に示されている。そして、同トルク加算
形回転運動機は、更に、Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，
４′が内蔵する１対の直流モータを駆動し、かつ回転方
向の設定や回転速度の調節をおこなうための電気的構成
部を具備し、この電気的構成部は図示されていない筐体
内に格納されて例えば主支柱７の背面等に取着され、Ａ
およびＢのジャイロ回転輪４，４’へ所要の配線がなさ
れている。
形回転運動機に被鍛練者が着座して筋力鍛練を実行して
いる様子が図４に示されている。そして、同トルク加算
形回転運動機は、更に、Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，
４′が内蔵する１対の直流モータを駆動し、かつ回転方
向の設定や回転速度の調節をおこなうための電気的構成
部を具備し、この電気的構成部は図示されていない筐体
内に格納されて例えば主支柱７の背面等に取着され、Ａ
およびＢのジャイロ回転輪４，４’へ所要の配線がなさ
れている。
【００１３】図５はこの電的的構成部のブロック図であ
り、商用等の交流電源（１００ボルト）に接続した交流
／直流変換機２２、同交流・直流変換機２２に接続した
電源のオン／オフスイッチ２４、該オン／オフスイッチ
２４を介して変換機２２に接続した回転速度調整器２
６、その回転速度調整器２６の後段に接続され、両ジャ
イロ回転輪４，４’の回転方向を設定可能な回転方向設
定スイッチ２８等を具備して構成され、この電気的構成
部から両ジャイロ回転輪４，４’の既述した直流モータ
へ電力が供給され、かつ回転速度、回転方向の設定がな
されるようになっている。
り、商用等の交流電源（１００ボルト）に接続した交流
／直流変換機２２、同交流・直流変換機２２に接続した
電源のオン／オフスイッチ２４、該オン／オフスイッチ
２４を介して変換機２２に接続した回転速度調整器２
６、その回転速度調整器２６の後段に接続され、両ジャ
イロ回転輪４，４’の回転方向を設定可能な回転方向設
定スイッチ２８等を具備して構成され、この電気的構成
部から両ジャイロ回転輪４，４’の既述した直流モータ
へ電力が供給され、かつ回転速度、回転方向の設定がな
されるようになっている。
【００１４】いま、Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，４′を
図５に示す電気的構成部によって、Ｙ1 およびＹ2 側か
らみて、夫々反時計方向に高速回転せしめ、図４に示す
ごとく運動者又は被鍛練者によって、１対のＡ，Ｂ両ジ
ャイロ回転輪４，４′が取付けてあるＡ，Ｂ両リングフ
レーム６，６′を、両回転軸Ｚ1 −Ｚ1 ′およびＺ2−
Ｚ2 ′の周りに、二つの垂直なＺ1 −Ｚ1 ’軸線および
Ｚ2 −Ｚ2 ’軸線におけるＺ1 およびＺ2 側からみて夫
々時計方向および反時計方向に、ばね１７の反力に抗し
て左右の腕によって枢動回転運動を行うと、Ａ，Ｂ両ジ
ャイロ回転輪４，４′に、図６に明示した両回転輪４，
４′に関するジャイロ効果の関係を表すベクトル図に示
すように、入力トルクＴｉ1 およびＴｉ2 が夫々作用
し、ジャイロ力学の原理によって（１）および（２）式
に示す才差出力トルクＴｏ1 およびＴｏ2 （grcm）が発
生する。
図５に示す電気的構成部によって、Ｙ1 およびＹ2 側か
らみて、夫々反時計方向に高速回転せしめ、図４に示す
ごとく運動者又は被鍛練者によって、１対のＡ，Ｂ両ジ
ャイロ回転輪４，４′が取付けてあるＡ，Ｂ両リングフ
レーム６，６′を、両回転軸Ｚ1 −Ｚ1 ′およびＺ2−
Ｚ2 ′の周りに、二つの垂直なＺ1 −Ｚ1 ’軸線および
Ｚ2 −Ｚ2 ’軸線におけるＺ1 およびＺ2 側からみて夫
々時計方向および反時計方向に、ばね１７の反力に抗し
て左右の腕によって枢動回転運動を行うと、Ａ，Ｂ両ジ
ャイロ回転輪４，４′に、図６に明示した両回転輪４，
４′に関するジャイロ効果の関係を表すベクトル図に示
すように、入力トルクＴｉ1 およびＴｉ2 が夫々作用
し、ジャイロ力学の原理によって（１）および（２）式
に示す才差出力トルクＴｏ1 およびＴｏ2 （grcm）が発
生する。
【００１５】 Ｔｏ1 ＝Ｉ1 ω1 Ω1 ………… （１） Ｔｏ2 ＝Ｉ2 ω2 Ω2 ………… （２） 但し、Ｉ1 ，Ｉ2 は夫々Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪の回転
軸Ｙ1 −Ｙ1 ′，Ｙ2 −Ｙ2 ′に関する慣性能率（ｇcm
／sec2）、ω1 ，ω2 は夫々Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪の
回転数（rad ／sec ）、そしてΩ1 ，Ω2 は夫々左右の
腕によって行うＡ，Ｂ両リングフレーム６，６’の回転
運動速度（rad ／sec ）である。
軸Ｙ1 −Ｙ1 ′，Ｙ2 −Ｙ2 ′に関する慣性能率（ｇcm
／sec2）、ω1 ，ω2 は夫々Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪の
回転数（rad ／sec ）、そしてΩ1 ，Ω2 は夫々左右の
腕によって行うＡ，Ｂ両リングフレーム６，６’の回転
運動速度（rad ／sec ）である。
【００１６】図６のベクトル図において、Ｈ1 およびＨ
2 は夫々Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，４′の角運動量
（grcm／sec ）で、 Ｈ1 ＝Ｉ1 ω1 ………………… （３） Ｈ2 ＝Ｉ2 ω2 ………………… （４） で表わされる。
2 は夫々Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，４′の角運動量
（grcm／sec ）で、 Ｈ1 ＝Ｉ1 ω1 ………………… （３） Ｈ2 ＝Ｉ2 ω2 ………………… （４） で表わされる。
【００１７】（１），（２），（３）および（４）の各
式から Ｔｏ1 ＝Ｈ1 Ω1 ……………… （５） Ｔｏ2 ＝Ｈ2 Ω2 ……………… （６） を得ることができる。（５），（６）式の才差出力トル
クＴｏ1 ，Ｔｏ2 は、図６のベクトル図で説明すると、
Ｈ1 およびＨ2 がジャイロ力学的にＨ1 とＴｉ1 の合成
ベクトルＨ1′へ、またＨ2 とＴｉ2 の合成ベクトルＨ
2 ′へ移行することによって発生するものであり、結果
として、捩り力となって左右の腕に印加され、その大き
さは上記の式（５），（６）式から左右の腕による回転
運動速度Ω1 ，Ω2 の大きさに比例する。
式から Ｔｏ1 ＝Ｈ1 Ω1 ……………… （５） Ｔｏ2 ＝Ｈ2 Ω2 ……………… （６） を得ることができる。（５），（６）式の才差出力トル
クＴｏ1 ，Ｔｏ2 は、図６のベクトル図で説明すると、
Ｈ1 およびＨ2 がジャイロ力学的にＨ1 とＴｉ1 の合成
ベクトルＨ1′へ、またＨ2 とＴｉ2 の合成ベクトルＨ
2 ′へ移行することによって発生するものであり、結果
として、捩り力となって左右の腕に印加され、その大き
さは上記の式（５），（６）式から左右の腕による回転
運動速度Ω1 ，Ω2 の大きさに比例する。
【００１８】次に、Ａ，Ｂ両リングフレーム６，６′を
回転軸Ｚ1 −Ｚ1 ′およびＺ2 −Ｚ 2 ′のまわりにＺ1
およびＺ2 側からみて、夫々反時計方向および時計方向
に左右両腕によって回転運動を行うと、Ａ，Ｂ両ジャイ
ロ回転輪４，４′によって前記とは逆方向の才差出力ト
ルクによる捩り力が夫々の腕に印加される。上述のごと
くＡ，Ｂ両リングフレーム６，６′を左右夫々の腕によ
って、はばたき回転運動、いわゆるバタフライ運動をく
りかえし行うと、軸Ｚ1 −Ｚ1 ′およびＺ2 −Ｚ2 ′の
まわりの回転反力に加えて、軸Ｘ1 −Ｘ1 ′およびＸ2
−Ｘ 2 ′のまわりの捩り力を夫々の腕に同時に二作用的
に印加せしめることができ、従来の単一的なバタフライ
回転運動に較べて、より一層効果的な筋力強化を行うこ
とができる。
回転軸Ｚ1 −Ｚ1 ′およびＺ2 −Ｚ 2 ′のまわりにＺ1
およびＺ2 側からみて、夫々反時計方向および時計方向
に左右両腕によって回転運動を行うと、Ａ，Ｂ両ジャイ
ロ回転輪４，４′によって前記とは逆方向の才差出力ト
ルクによる捩り力が夫々の腕に印加される。上述のごと
くＡ，Ｂ両リングフレーム６，６′を左右夫々の腕によ
って、はばたき回転運動、いわゆるバタフライ運動をく
りかえし行うと、軸Ｚ1 −Ｚ1 ′およびＺ2 −Ｚ2 ′の
まわりの回転反力に加えて、軸Ｘ1 −Ｘ1 ′およびＸ2
−Ｘ 2 ′のまわりの捩り力を夫々の腕に同時に二作用的
に印加せしめることができ、従来の単一的なバタフライ
回転運動に較べて、より一層効果的な筋力強化を行うこ
とができる。
【００１９】Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，４′の、軸Ｙ
1 −Ｙ1 ′およびＹ2 −Ｙ2 ′のまわりの高速回転方向
を、図５に示す衆知の直流モータ正逆転法による回転方
向設定スイッチ２８を用いて変えることにより、才差出
力トルクを逆向きに作用せしめることもできる。さら
に、Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，４′の高速回転速度ω
1 ，ω2 を、図５に示す回転速度調整器２６によって調
節設定することによって、才差出力トルクの大きさを任
意に変化させることもできる。
1 −Ｙ1 ′およびＹ2 −Ｙ2 ′のまわりの高速回転方向
を、図５に示す衆知の直流モータ正逆転法による回転方
向設定スイッチ２８を用いて変えることにより、才差出
力トルクを逆向きに作用せしめることもできる。さら
に、Ａ，Ｂ両ジャイロ回転輪４，４′の高速回転速度ω
1 ，ω2 を、図５に示す回転速度調整器２６によって調
節設定することによって、才差出力トルクの大きさを任
意に変化させることもできる。
【００２０】床面からの椅子座７の高さおよび軸Ｘ1 −
Ｘ1 ′，軸Ｘ2 −Ｘ2 ′の高さの調整設定機能は、本発
明の骨子ではないので特に記載していないが具備可能な
ことは勿論である。以上、本発明によるトルク加算形回
転運動機の実施例について説明したが、本発明はバタフ
ライマシーンのみに限るものではなく、回転運動を伴う
スポーツやリハビリ用マシーンに広く応用できるもので
ある。
Ｘ1 ′，軸Ｘ2 −Ｘ2 ′の高さの調整設定機能は、本発
明の骨子ではないので特に記載していないが具備可能な
ことは勿論である。以上、本発明によるトルク加算形回
転運動機の実施例について説明したが、本発明はバタフ
ライマシーンのみに限るものではなく、回転運動を伴う
スポーツやリハビリ用マシーンに広く応用できるもので
ある。
【図１】本発明の実施の形態に係るトルク加算形回転運
動機の正面図である。
動機の正面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るトルク加算形回転運
動機を図１の上方から見た平面図である。
動機を図１の上方から見た平面図である。
【図３】同実施の形態に係るトルク加算形回転運動機に
おいて図２のIII −III 矢視方向から見た側面図であ
る。
おいて図２のIII −III 矢視方向から見た側面図であ
る。
【図４】被鍛練者と本発明の実施の形態に係るトルク加
算形回転運動機との関係をわかり易く示すための斜視図
である。
算形回転運動機との関係をわかり易く示すための斜視図
である。
【図５】トルク加算形回転運動機に装備されるジャイロ
回転輪駆動用の電気系統の構成を示すブロック図であ
る。
回転輪駆動用の電気系統の構成を示すブロック図であ
る。
【図６】同トルク加算形回転運動機に具備される二つの
ジャイロ回転輪の力学的ベクトルを説明する解説図であ
る。
ジャイロ回転輪の力学的ベクトルを説明する解説図であ
る。
１…Ａアーム １’…Ｂアーム ２…軸受 ２’…軸受 ３…才差軸 ３’…才差軸 ４…ジャイロ回転輪 ４’…ジャイロ回転輪 ６…リングフレーム ６’…リングフレーム ７…主支柱 ８…梁 ９…Ａ回転軸 ９’…Ｂ回転軸 １０…椅子座 ２２…交流／直流変換機 ２４…電源オン／オフスイッチ ２６…回転速度調整器 ２８…回転方向設定スイッチ
Claims (4)
- 【請求項１】 身体から加える回転運動に応じて発生す
る回転反作用力を所定の軸周りに鍛練力として出力する
と共に前記回転運動に基づく入力トルクによって捩じり
トルクを併発するトルク加算形回転運動機において、 前記身体から加える回転運動に応じた回転反作用力を発
生するための枢動回転アーム手段を具備した機構部と、 高速回転駆動手段によって回転駆動される少なくとも１
つの高速回転子を有した回転子機構と、を具備し、 前記高速回転子軸の回転軸と前記枢動回転アーム手段の
枢動回転軸とが直角になるように配設し、 前記回転運動によって、前記高速回転子に所定の入力ト
ルク軸周りに入力トルクが付与され、高速回転子のジャ
イロ効果によって前記入力トルク軸と、前記高速回転子
軸とに直角な軸まわりに、才差出力トルクによる捩り力
を生成せしめ、前記回転反作用力と前記捩り力との複合
作用で身体に鍛練力を作用させるように構成したことを
特徴とするトルク加算形回転運動機。 - 【請求項２】 前記高速回転駆動手段は、電気モータ
と、該電気モータの回転数を所望回転数に制御する回転
速度調整手段とを具備してなり、前記高速回転子の角運
動量を変化せしめ、前記才差出力トルクの大きさを加減
できるようにした請求項１に記載のトルク加算形回転運
動機。 - 【請求項３】 前記高速回転駆動手段は、更に前記高速
回転子の回転方向を正逆転、何れにも設定でき、才差出
力トルクの向きを変えることができる回転方向設定スイ
ッチ手段を具備している請求項２に記載のトルク加算形
回転運動機。 - 【請求項４】 前記高速回転子を有した回転子機構を前
記アーム手段が有する１対の枢動アームの夫々に具備さ
せ、該１対のアームを大胸筋々力増強用バタフライマシ
ーンのアーム機構として形成されたことを特徴とする請
求項１から３項の何れか１項に記載のトルク加算形回転
運動機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22973098A JP4148564B2 (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | トルク加算形回転運動機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22973098A JP4148564B2 (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | トルク加算形回転運動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000051389A true JP2000051389A (ja) | 2000-02-22 |
| JP4148564B2 JP4148564B2 (ja) | 2008-09-10 |
Family
ID=16896802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22973098A Expired - Fee Related JP4148564B2 (ja) | 1998-08-14 | 1998-08-14 | トルク加算形回転運動機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4148564B2 (ja) |
-
1998
- 1998-08-14 JP JP22973098A patent/JP4148564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4148564B2 (ja) | 2008-09-10 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050811 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
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| A521 | Written amendment |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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