JP2000051392A - Gyro stepping machine - Google Patents

Gyro stepping machine

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JP2000051392A
JP2000051392A JP10229742A JP22974298A JP2000051392A JP 2000051392 A JP2000051392 A JP 2000051392A JP 10229742 A JP10229742 A JP 10229742A JP 22974298 A JP22974298 A JP 22974298A JP 2000051392 A JP2000051392 A JP 2000051392A
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stepping
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axis
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孟 阿部
Toshiharu Kumazawa
俊治 熊澤
Hiroaki Takahashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stepping machine capable of training and increasing the muscular strength in a wide range of the body. SOLUTION: A support table 8 of a stepping machine for performing stepping motion for right and left step plate 21, 21' of the support table 8 alternately is supported by a base 12 to freely rotate about the horizontal axis X-X', and in the interior of the frame, a gyro rotating wheel 4 rotated at high speed about the horizontal axis Y-Y' right-angled to the horizontal shaft X-X' is held on the fixed frame 9 through a support frame 3 freely rotatably about the Z-Z' axis right-angled to the horizontal axes X-X', Y-Y'. Further, a handle 1 integrated with the support frame 3 is provided freely rotatably about the Z-Z' axis to generate the oscillation motion of the support frame 3 depending on the stepping motion, two-direction repeated rotary motion by the handle operation, and composite motion of both motions, thereby training and increasing various muscular strengths of the body.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングマシ
ーンの足踏み運動に加えて、高速回転輪のジャイロ効果
を利用し、ステッピング運動者の足踏み運動時に、同マ
シーンのハンドルに時計方向および反時計方向の繰り返
し回転運動又は同マシーンの足踏み台に搖動運動を発生
させ、もしくは両運動の複合運動を発生せしめて身体に
作用させることにより、身体の広い範囲の筋力の鍛練又
は増強を効果的に達成させるジャイロステッピングマシ
ーンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention utilizes the gyro effect of a high-speed rotating wheel in addition to the stepping motion of a stepping machine, and applies clockwise and counterclockwise rotation to the handle of the stepping machine when the stepping motion is performed. A gyro that effectively achieves training or enhancement of muscle strength over a wide range of the body by generating a revolving motion or a rocking motion on a footrest of the machine, or by generating a combined motion of the two and acting on the body. Related to stepping machines.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、身体(特に脚部)の筋力鍛練や増
強に用いる足踏み台、いわゆる周知のステッピングマシ
ーンは、固定台上に1対の足踏み台をもうけて、足の上
下運動のみを行うことによって脚の筋力を増強せしめる
目的のものが用いられている。また、固定台に固定され
たハンドルを具備しているステッピングマシーンも存在
するが、この場合のハンドルは、手の支えか、せいぜい
横腹の筋肉(外腹斜筋)の伸縮のみに使用されるもので
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a stepping machine used for training and strengthening muscle strength of a body (particularly a leg), a so-called known stepping machine, has a pair of stepping machines on a fixed base and performs only vertical movement of the feet. The purpose is to increase the muscle strength of the legs. There is also a stepping machine having a handle fixed to a fixed base. In this case, the handle is used only for supporting the hand or expanding and contracting the muscle of the lateral abdomen (external oblique muscle) at most. It is.

【0003】しかしながら、従来から使用されているス
テッピングマシーンでは、足踏み運動によって、身体に
回転運動および左右の搖動運動を印加せしめて、身体の
広い範囲の筋力の増強をはかることは不可能であった。
[0003] However, in the conventional stepping machine, it has been impossible to increase the muscular strength of a wide range of the body by applying a rotary motion and a right and left rocking motion to the body by stepping motion. .

【0004】[0004]

【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、足踏み運動によって、運動者
が脚の筋力のみならず、体の広い範囲の筋力の増強をも
同時に効果的に図ることができるように、ジャイロ効果
を応用して種々の運動を発生させることにより、それら
の運動を運動者の身体の種々の部位に作用させ、筋力の
増強又は鍛練を達成できるようにしたステッピングマシ
ーンを提供せんとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above prior art, it is an object of the present invention to provide a stepping exercise which enables an exerciser to simultaneously enhance not only the strength of the legs but also the strength of a wide range of the body. By applying the gyro effect to generate various exercises, the exercises can be applied to various parts of the exerciser's body so that the muscle strength can be enhanced or exercised. It is intended to provide such a stepping machine.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、足踏み台の前
方に、ハンドルと一体化された支持枠を設け、この支持
枠にハンドル軸と直角な回転軸を有するジャイロ回転輪
を設け、該ジャイロ回転輪を電気モータによって駆動す
る。そして電気モータと同軸上に設けた発電機の出力電
圧によって電気モータの回転数を適宜に電気的に制御す
ることにより、運動者の好みのジャイロ才差出力トルク
を発生させる回転数に設定できるようにしたことを基本
的な構成としたものである。
According to the present invention, a support frame integrated with a handle is provided in front of a footrest, and a gyro rotary wheel having a rotation axis perpendicular to the handle shaft is provided on the support frame. The gyro rotating wheel is driven by an electric motor. By appropriately electrically controlling the number of revolutions of the electric motor by the output voltage of a generator provided on the same axis as the electric motor, the number of revolutions that generates the gyroscopic output torque desired by the exerciser can be set. This is a basic configuration.

【0006】更に、足踏み台を支持する支持台を、基台
に対して一つの軸周りに回転自在に取付けることによっ
て、運動者が足踏み運動をすることによる体重移動によ
り、ジャイロ回転輪に入力トルクを印加させることがで
きるように配設されている。該入力トルクによって、ジ
ャイロ回転輪は、ハンドル軸まわりに才差出力トルクを
発生し、該才差出力トルクによってハンドルが、足踏み
運動に連動して、時計方向および反時計方向の繰り返し
回転運動を遂行し、この回転運動に従ってハンドルを握
っている手を介して身体に回転力を印加させることがで
きる。
[0006] Further, by mounting a supporting base for supporting the footrest so as to be rotatable about one axis with respect to the base, the weight of the athlete moves due to the stepping motion, so that the input torque is applied to the gyro rotating wheel. Is provided so that the By the input torque, the gyro rotating wheel generates a prejudice output torque around the handle shaft, and the presumption output torque causes the handle to perform a clockwise and counterclockwise repetitive rotation motion in conjunction with the stepping motion. Then, a rotational force can be applied to the body through the hand holding the handle according to the rotational movement.

【0007】また、ハンドルを手動によって意図的に回
転させると、該回転力によって、ジャイロ回転輪に入力
トルクが印加され、ジャイロ回転輪は、足踏み台を支持
する支持台が基台に対して一つの軸周りに回転自在に構
成されていることから、同支持台の基台に対する上記軸
周りに、搖動出力トルクを発生せしめ、故にハンドルの
回転方向に連動して、支持台上の運動者の身体に左右へ
の傾斜回転力を与えることが可能な構成を備えるのであ
る。さらに、上述の各運動を同時に複合的に発生させ
て、運動者に作用させることが可能なことは言うまでも
ない。
When the handle is intentionally rotated by hand, an input torque is applied to the gyro rotating wheel by the rotating force, and the gyro rotating wheel has a supporting base for supporting the footrest with respect to the base. Because it is configured to be rotatable around two axes, it generates a swing output torque around the axis with respect to the base of the same support base, and therefore, in conjunction with the rotation direction of the handle, the movement of the person on the support base It is provided with a configuration capable of applying a left-right tilt rotation force to the body. Further, it is needless to say that the above-mentioned respective exercises can be simultaneously and simultaneously generated and acted on the exerciser.

【0008】すなわち、本発明によれば、支持台に一端
部を回動自由に枢着した左右一組の上下回転移動式足踏
み台を設け、該回転移動式足踏み台を運動者が左右交互
に足踏み運動することによって筋力鍛練をおこない得る
ようにしたステッピングマシーンにおいて、前記支持台
を1つの回転軸X−X′の周りに回動自在に支持する静
止基台と、前記支持台と一体化されて前記静止基台によ
って前記回転軸X−X′の周りに回動自在に支持された
固定枠と、前記固定枠に一つの支持枠を介して支承さ
れ、前記回転軸X−X′と直角な一つの旋回軸(Y−
Y′軸)の周りに、電気モータを回転駆動源として回転
自在に設けられたジャイロ回転輪と、該ジャイロ回転輪
を支承した前記支持枠を前記固定枠に対して前記回転軸
X−X′および前記旋回軸Y−Y′の夫々に直角に配設
された回動軸線Z−Z′の周りに回転自由に保持する回
転保持手段と、前記支持枠と一体に形成され、前記回動
軸線Z−Z′周りに回動可能に設けられたハンドル手段
と、前記ジャイロ回転輪の回転数を前記電気モータを介
して制御する電気的制御手段と、を具備し、運動者の足
踏み運動による体重移動によって、前記支持台および前
記支持枠の搖動運動を生起し、また前記ハンドル手段に
手動により、相反する二方向の繰り返し回転運動を付与
し、該揺動運動、該繰り返し回転運動、該両運動の複合
運動を介して、前記ジャイロ回転輪に入力トルクを印加
して該ジャイロ回転輪の回転数に応じた大きさのジャイ
ロ才差運動による出力トルクを発生させ、該出力トルク
によって、前記運動者に前記搖動運動、前記繰り返し回
転運動、前記両運動の複合運動に基づく、筋力増強用の
諸運動をステッピング運動に加えて作用させて脚の筋力
のみならず身体の広範囲の筋力を鍛練、強化可能にした
ことを特徴とするジャイロステッピングマシーンが提供
される。
That is, according to the present invention, a pair of left and right vertically rotating movable footrests having one end rotatably pivotally mounted on the support stand are provided. In a stepping machine capable of performing muscular strength training by performing a stepping motion, a stationary base that supports the support base so as to be rotatable around one rotation axis XX ′, and a support base integrated with the support base A stationary frame rotatably supported around the rotation axis XX 'by the stationary base, and supported by the fixed frame via one support frame, and at a right angle to the rotation axis XX'. One pivot axis (Y-
A gyro rotary wheel rotatably provided around the Y 'axis) by using an electric motor as a rotary drive source, and the support frame supporting the gyro rotary wheel with respect to the fixed frame with respect to the rotation axis XX'. And rotation holding means for free rotation around a rotation axis ZZ 'disposed at right angles to each of the rotation axes YY', and the rotation axis formed integrally with the support frame. A handle means rotatably provided around ZZ ', and electric control means for controlling the number of revolutions of the gyro rotary wheel via the electric motor, and The movement causes a rocking motion of the support base and the support frame, and manually applies reciprocal rotating motions in two opposite directions to the handle means, whereby the rocking motion, the repetitive rotating motion, and the both motions are performed. Before through the combined movement of An input torque is applied to the gyro rotating wheel to generate an output torque by a gyro precession motion having a magnitude corresponding to the number of rotations of the gyro rotating wheel, and the rocking motion and the repetitive rotation are given to the exerciser by the output torque. A gyro characterized in that various exercises for strengthening a muscle based on a combined exercise of the two exercises are applied in addition to a stepping exercise to train and strengthen not only the leg muscle strength but also a wide range of body muscle strength. A stepping machine is provided.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るジャイロステ
ッピングマシーンを添付図面に示す実施形態に基づい
て、更に詳細に説明する。図1から図5は、本発明の実
施例の形態を示す図であり、図1、図2および図3は、
同マシーンの正面図、側面図および背面図を示し、図4
は、本発明の実施形態に係るジャイロステッピングマシ
ーンのジャイロ回転輪の駆動および作動制御系の電気的
構成を示すブロック図、そして図5の(a),(b)は
ジャイロ回転輪の力学的ベクトルを示す解説図を夫々示
している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A gyro stepping machine according to the present invention will be described below in more detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. FIGS. 1 to 5 are diagrams showing an embodiment of the present invention, and FIGS.
FIG. 4 shows a front view, a side view, and a rear view of the same machine.
5 is a block diagram showing an electric configuration of a drive and operation control system of the gyro rotating wheel of the gyro stepping machine according to the embodiment of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are mechanical vectors of the gyro rotating wheel. Are respectively shown.

【0010】図1から図3において、本発明に係るジャ
イロステッピングマシーンはハンドル1を有してなり、
同ハンドル1は、ハンドル軸Z−Z′を有し、かつ互い
に左右方向に延設されたハンドル桿2および2′を備え
ている。ハンドル1の下方部と一体化された支持枠3に
は、ハンドル軸Z−Z′と直交した回転軸Y−Y′を有
するジャイロ回転輪4が保護カバー5と共に取付けられ
ている。
1 to 3, a gyro stepping machine according to the present invention has a handle 1,
The handle 1 has a handle axis Z-Z 'and includes handle rods 2 and 2' extending in the left-right direction with respect to each other. A gyro rotary wheel 4 having a rotation axis YY 'orthogonal to the handle axis ZZ' is attached to a support frame 3 integrated with a lower portion of the handle 1 together with a protective cover 5.

【0011】また、支持枠3には、ジャイロ回転輪4を
Y−Y′軸上に回転駆動せしめる直流電気モータ6およ
び発電機7が夫々取付けられている。支持枠3の下端部
は、支持台8と後述の回転軸13を介して一体化されて
いる固定枠9に対して回転自在な如く、回転軸10およ
び軸受11によって、また上端部は回転軸10′および
軸受11′によって、夫々支持されている。支持台8
は、床面等に静置される基台12に枢動可能に取付けら
れ、この場合、同支持台8は、既述したハンドル軸Z−
Z′、回転軸Y−Y′の夫々に直角なX−X′軸に関し
て回転自在に取付けられ、つまり支持台8に設けた前後
の回転軸13、13′と軸受14、14′によって回転
自在に支持されている。
A DC motor 6 and a generator 7 for rotating the gyro rotary wheel 4 on the YY 'axis are mounted on the support frame 3, respectively. The lower end of the support frame 3 is rotated by a rotary shaft 10 and a bearing 11 so that the lower end of the support frame 3 is rotatable with respect to a fixed frame 9 integrated via a rotary shaft 13 to be described later. 10 'and the bearing 11' respectively support. Support stand 8
Is pivotally mounted on a base 12 that is placed on a floor or the like. In this case, the support base 8 is provided with the handle shaft Z-
Z 'and the rotation axis YY' are rotatably mounted on the X-X 'axis perpendicular to the rotation axis. That is, the rotation shafts 13 and 13' and the bearings 14 and 14 'are provided on the support 8 so as to be rotatable. It is supported by.

【0012】図3に明示のうに、支持台8が基台12に
対して揺動する場合の搖動角αは、角度調整用ボルト1
5および15′を、基台12に取付けられている1対の
締結板16、16′に対して、角度調整用ボルト15、
15′と夫々一体化されているハンドル17、17′を
回転せしめることによって、角度調整用ボルト15、1
5′の尖端部どうしの間の距離“l”を適宜に変化、調
節し、回転軸13′に固定された拘束棒18の動きを拘
束することによって設定することができる。
As clearly shown in FIG. 3, the swing angle α when the support 8 swings with respect to the base 12 is determined by the angle adjusting bolt 1.
5 and 15 ′ are attached to a pair of fastening plates 16, 16 ′ attached to the base 12 by bolts 15 for angle adjustment,
By rotating the handles 17, 17 'respectively integrated with the angle adjustment bolts 15, 1', the angle adjustment bolts 15, 1
The distance "1" between the tips of the 5 'can be appropriately changed and adjusted, and set by restraining the movement of the restraining rod 18 fixed to the rotating shaft 13'.

【0013】拘束棒18の両側面には、上記角度調整用
ボルト15、15′と夫々連結したコイルばね19、1
9′が取り付けてあり、拘束棒18が角度調整用ボルト
15、15′へ接触する際の衝撃が緩和されるようにな
っている。支持台8の底部上面には周知のばね棒ダンパ
20、20′を有した左足用足踏み台21と右足用足踏
み台21′が取り付けられており、これらの両足踏み台
21、21′は運動者の足踏み運動によって、支持台8
の回転軸X−X’と直角をなす直線上に隔設された2つ
の枢着点を通る回転軸y−y′軸のまわりに上下に枢
動、回転できるようになっている。
On both side surfaces of the restraining rod 18, coil springs 19, 1 and 1 connected to the above-mentioned angle adjusting bolts 15 and 15 ', respectively.
9 'is attached, so that the impact when the restraining rod 18 comes into contact with the angle adjusting bolts 15, 15' is reduced. A left foot step 21 and a right foot step 21 'having well-known spring bar dampers 20, 20' are attached to the bottom upper surface of the support stand 8, and both step steps 21, 21 'are provided for the exerciser. By the stepping motion, the support 8
Can be pivoted up and down around a rotation axis yy 'passing through two pivot points spaced on a straight line perpendicular to the rotation axis XX'.

【0014】さて、本実施形態によるジャイロステッピ
ングマシーンの電気的構成について以下に図4を参照し
て記載する。なお、図4において、点線は機械的結合部
分を示している。図4に示す如く、ジャイロ回転輪4の
駆動用直流電気モータ6は、交流100Vから交流/直
流変換器22を介して供給される電源を、ハンドル桿2
に取付けた電源ON/OFFスイッチ23をオンにする
ことによって回転駆動される。
The electrical configuration of the gyro stepping machine according to the present embodiment will be described below with reference to FIG. Note that, in FIG. 4, the dotted line indicates a mechanical connection portion. As shown in FIG. 4, the DC electric motor 6 for driving the gyro rotating wheel 4 uses a power supplied from an AC 100 V via an AC / DC converter 22 to a handle rod 2.
By turning on a power ON / OFF switch 23 attached to the power supply, the rotary drive is performed.

【0015】直流電気モータ6によって、駆動されるジ
ャイロ回転輪4の回転によって、発電機7からは回転数
に比例した電圧が発生し、該発電々圧は、ハンドル桿
2′に取付けられたポテンショメータまたは摺動抵抗器
型の速度調整器24を介して直流モータ6の速度制御器
25にフィードバックされ、同時に、固定枠9に取付ら
れた、ジャイロ回転輪4の回転数表示用の回転計26お
よび使用時間計27に供給される。上記速度調整器24
は例えばハンドル桿2′の軸P−P′(図3)周りの回
転と連動して回転し、上記の発電電圧を内蔵の可変抵抗
器によって変化せしめて、速度制御器25に供給する。
By the rotation of the gyro rotating wheel 4 driven by the DC electric motor 6, a voltage proportional to the number of rotations is generated from the generator 7, and the generated pressure is generated by a potentiometer mounted on the handlebar 2 '. Alternatively, it is fed back to the speed controller 25 of the DC motor 6 via a sliding resistor type speed adjuster 24, and at the same time, a tachometer 26 for displaying the number of revolutions of the gyro rotating wheel 4 attached to the fixed frame 9 and It is supplied to the usage time meter 27. The speed regulator 24
For example, rotates in conjunction with the rotation of the handle rod 2 'around the axis PP' (FIG. 3), and changes the above-mentioned generated voltage by a built-in variable resistor and supplies it to the speed controller 25.

【0016】さて、足踏み運動者が、ハンドル桿2の電
源ON/OFFスイッチ23をオンにすると、直流電源
が電気モータ6に供給され、ジャイロ回転輪4が回転
し、回転計26が回転数を、使用時間計27が使用時間
を、夫々表示する。ハンドル桿2′の速度調整器24を
ハンドル桿2′の軸P−P′周りの回転調節によって調
節することにより、ジャイロ回転輪4の回転数を適宜に
制御することができる。
When the stepping exerciser turns on the power ON / OFF switch 23 of the handle bar 2, DC power is supplied to the electric motor 6, the gyro rotating wheel 4 rotates, and the tachometer 26 controls the rotation speed. , The usage time meter 27 displays the usage time. By adjusting the speed adjuster 24 of the handle rod 2 'around the axis PP' of the handle rod 2 ', the rotation speed of the gyro rotary wheel 4 can be appropriately controlled.

【0017】また、交流100Vの代りに蓄電池を用い
た構成とすることも可能であることは勿論である。この
場合には、交流直流変換器22は不必要になる。さて、
ジャイロ回転輪4に付いて図5の(a)、(b)を参照
しながら考察すると、今、ジャイロ回転輪4の回転方向
が、Y−Y′軸の一端Y側からみて図5(a)に矢印で
示すように反時計まわりに(回転方向を変える時は、図
4の周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の位置を逆にする)回転させて、その時の回転
速度をω rad/sec とし、回転軸Y−Y′に関する慣性
モーメントをIgr・cm・sec2 とすると、ジャイロ回転
輪4の角運動量Hgr・cm・secは(1)式で表わされ
る。
It is a matter of course that a configuration using a storage battery instead of the AC 100 V is also possible. In this case, the AC / DC converter 22 becomes unnecessary. Now,
Considering the gyro rotary wheel 4 with reference to FIGS. 5A and 5B, the rotational direction of the gyro rotary wheel 4 is now viewed from one end Y side of the YY ′ axis as shown in FIG. ) To rotate counterclockwise (when changing the direction of rotation, reverse the position of the rotation direction setting switch 28 by the well-known DC motor forward / reverse method in FIG. 4) and rotate at that time. Is ω rad / sec, and the moment of inertia about the rotation axis YY ′ is Igr · cm · sec 2 , the angular momentum Hgr · cm · sec of the gyro rotating wheel 4 is expressed by the following equation (1).

【0018】H=Iω …(1) Hの大きさと方向は図5(a)の太線による矢印のベク
トルで表わされる。足踏み運動者が、左側の足踏み台2
1を踏み、体重を左側の足にかけると、支持台8は、回
転軸X−X′軸に関して、X側からみて時計方向に回転
し、固定枠9を介してジャイロ回転輪4に入力トルクT
i1 gr・cmが印加される。従って、ジャイロ力学の原理
によってジャイロ回転軸4の角運動量はベクトルHとベ
クトルTi1との合成ベクトルH′の方向へ移動し、結果
として、ハンドル1をハンドル軸Z−Z′の一端Z側か
らみて反時計方向に回転させることになる。
H = Iω (1) The magnitude and direction of H are represented by the vector of thick arrows in FIG. The step athlete moves to the left step 2
1 and the weight is applied to the left foot, the support base 8 rotates clockwise about the rotation axis XX ′ as viewed from the X side, and the input torque is applied to the gyro rotating wheel 4 via the fixed frame 9. T
i 1 gr · cm is applied. Therefore, the angular momentum of the gyroscope rotational shaft 4 by the principle of gyro mechanics 'moves in the direction of, as a result, the handle 1 handle shaft Z-Z' combined vector H of the vector H and the vector Ti 1 from one end Z side of It will be rotated counterclockwise.

【0019】次に、右側の足踏み台21′を踏んで体重
を右の足にかけると、Ti1の向きは逆となり、ハンドル
1は時計方向に回転する。上述の如く、足踏み台21,
21′を交互に踏み続けると、それに応じてハンドル1
は時計、反時計方向に交互に回転し、ハンドル桿2,
2′を握っている手を介して身体に回転運動として作用
する。
[0019] Then, when put weight on the right foot stepped on the right side of the foot stand 21 ', the orientation of the Ti 1 becomes a reverse, handle 1 is rotated in a clockwise direction. As described above, the step 21,
If you keep stepping on 21 'alternately, handle 1
Rotates clockwise and counterclockwise alternately,
Acts as a rotational movement on the body via the hand holding the 2 '.

【0020】ハンドル1の軸Z−Z′のまわりの出力ト
ルクTo1 gr・cmの大きさは、足踏みによる支持台8の
搖動回転速度をΩ rad/sec とすると、次式(2)で表
わされる。 To1=H×Ω …(2) 故に、(1)式におけるジャイロ回転輪4の回転速度ω
を変化せしめることにより、To1の大きさを適宜に変え
ることができる。またΩの大きさ、すなわち足踏み運動
速度の大きさによっても変えることができる。
The magnitude of the output torque To 1 gr.cm around the axis Z-Z 'of the handle 1 is expressed by the following equation (2), where the rocking rotation speed of the support 8 by stepping is Ω rad / sec. It is. To 1 = H × Ω (2) Therefore, the rotational speed ω of the gyro rotating wheel 4 in the equation (1)
Is changed, the magnitude of To 1 can be appropriately changed. It can also be changed according to the magnitude of Ω, that is, the magnitude of the stepping speed.

【0021】更に、足踏みをせずに、ハンドル1のみ
を、Z−Z′軸の例えば一端Z側からみてハンドル桿
2,2’の操作により時計方向に回転させると、図5
(b)に示すように、ジャイロ回転輪4に入力トルクT
i2が作用し、角運動量ベクトルHはH′へ移動し、結果
として支持台8を、回転軸X−X′のX側からみて時計
方向に回転させ、出力トルクTo2を発生させる。同様
に、ハンドル1を反時計方向にZ−Z′軸周りに回わす
と、支持台8を一端X側からみて反時計方向に回転させ
る。
Further, when only the handle 1 is rotated clockwise by operating the handle bars 2 and 2 'viewed from, for example, one end Z side of the ZZ' axis without stepping on the foot, FIG.
As shown in (b), the input torque T is applied to the gyro rotating wheel 4.
i 2 acts, the angular momentum vector H 'moves to the support base 8 as a result, the rotation axis X-X' H viewed from X side is rotated clockwise, to generate an output torque the To 2. Similarly, when the handle 1 is rotated counterclockwise around the ZZ 'axis, the support base 8 is rotated counterclockwise as viewed from one end X side.

【0022】結果として、ハンドル1のZ−Z′軸周り
の時計、反時計方向への交互の回転によって足踏み台2
1,21′を取付けた支持台8は基台12に装着した軸
受14、14’を貫通するX−X′軸の周りに搖動する
こととなる。上述のように、足踏み運動に加えて、ハン
ドルの回転力、足踏み台を取付けた支持台8の搖動力お
よびこれらの複合化された運動力を発生させることがで
き、従来のステッピングマシーンにおける足踏み台より
も運動者の身体における広範囲の筋力部位の増強、鍛練
に有効に用いることが可能となる。
As a result, the footstep 2 is rotated by the clockwise and counterclockwise rotation of the handle 1 about the ZZ 'axis.
The support 8 on which the bases 1 and 21 'are mounted swings around the XX' axis passing through the bearings 14 and 14 'mounted on the base 12. As described above, in addition to the stepping motion, it is possible to generate the turning force of the handle, the swinging power of the support 8 to which the stepping plate is attached, and the combined kinetic force thereof. Rather, it can be used more effectively for strengthening and training a wide range of muscle strength sites in the body of the exerciser.

【0023】また、直流モータ6の回転数を零にし、角
度調整用ボルト15および15′の尖端部間の距離
“l”を零にすることによって、従来のステッピングマ
シーンとして使用できることは論理的に言うまでもな
く、更には、ハンドル1の、ジャイロ回転輪4に対する
Z−Z′軸上の位置を90°ずらして固定できることも
可能な構造にすることによって、運動者がジャイロ回転
輪4の側面、すなわちY−Y′軸のYもしくはY′の位
置に足を踏ん張って立ち、ハンドル1をX−X′軸の周
りに搖動させることにより、ジャイロ回転輪4に入力ト
ルクを与えることができ、ジャイロ力学の原理によっ
て、Z−Z′軸まわりの出力トルクを、ハンドル桿2,
2′を握っている手を介して身体に回転運動を印加せし
めることもできる。
It is logical that the DC motor 6 can be used as a conventional stepping machine by setting the rotation speed of the DC motor 6 to zero and setting the distance "l" between the tips of the angle adjusting bolts 15 and 15 'to zero. Needless to say, by further constructing a structure in which the position of the handle 1 on the ZZ 'axis with respect to the gyro rotating wheel 4 can be fixed by being shifted by 90 °, the exerciser can move the steering wheel 1 on the side surface of the gyro rotating wheel 4, that is, An input torque can be applied to the gyro rotating wheel 4 by standing and standing on the position of Y or Y 'on the YY' axis and swinging the handle 1 around the XX 'axis. According to the principle of the above, the output torque around the ZZ 'axis is
It is also possible to apply a rotational movement to the body through the hand holding the 2 '.

【0024】上述において、本発明に係るジャイロステ
ッピングマシーンの実施形態について説明したが、ステ
ッピングマシーンの足踏み台の代りに、周知のサイクル
マシーン(エアロバイク)用ペダルおよびサドルを設
け、体重を左右に移動させながら、ペダルをこぐことに
よって、ジャイロステッピングマシーンと同様の作用効
果を得るジャイロサイクルマシーンにも本発明を適用可
能であることは勿論である。
In the above description, the embodiment of the gyro stepping machine according to the present invention has been described. Instead of the stepping machine of the stepping machine, a well-known pedal for a cycle machine (aero bike) and a saddle are provided to shift the weight to the left and right. It is needless to say that the present invention can be applied to a gyrocycle machine that obtains the same operation and effect as the gyrostepping machine by pedaling while pedaling.

【0025】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば、従来のステッピングマシーンを基礎にしつつ、
運動者の身体の広範囲に渡る筋肉部位に対する鍛練と筋
力増強効果を付与することが可能であり、しかも種々の
運動力を複合的に運動者の意思に従って作用させ得るこ
とから、遊戯性をも帯びることができ、繰り返しの鍛練
運動を誘起する効果もあので、益々鍛練効果の向上に寄
与することが可能となるのである。
As is apparent from the above description, according to the present invention, while using a conventional stepping machine as a base,
Ability to exercise and strengthen muscles over a wide range of muscle parts of the body of the exerciser can be imparted, and various exercise forces can be applied in a complex manner in accordance with the exerciser's intention, thereby providing playability. Therefore, the effect of inducing the repetitive training movement can be further contributed to the improvement of the training effect.

【0026】しかも、追加される機械的構造部、電気的
構成をさして複雑ではないことからコスト増加も極力、
抑制することができるのである。
In addition, since the added mechanical structure and electrical configuration are not complicated, the cost increases as much as possible.
It can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るジャイロステッピン
グマシーンの正面図である。
FIG. 1 is a front view of a gyro stepping machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した矢視線II−IIから見た側面図であ
る。
FIG. 2 is a side view as viewed from an arrow line II-II shown in FIG.

【図3】同ジャイロステッピングマシーンの背面図であ
る。
FIG. 3 is a rear view of the gyro stepping machine.

【図4】図1〜図3に示した実施形態に係るジャイロス
テッピングマシーンのジャイロ回転輪の駆動および作動
制御系の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a drive and operation control system of a gyro rotary wheel of the gyro stepping machine according to the embodiment shown in FIGS.

【図5】(a),(b)はジャイロ回転輪の力学的ベク
トルを示す解説図である。
FIGS. 5A and 5B are explanatory diagrams showing dynamic vectors of a gyro rotating wheel. FIGS.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ハンドル 2…ハンドル桿 2’…ハンドル桿 3…支持枠 4…回転輪 6…電気モータ 7…発電機 8…支持台 9…固定台 10…回転軸 11…軸受 12…基台 13…回転軸 13’…回転軸 14…軸受 14’…軸受 22…交流/直流変換器 23…ON/OFFスイッチ 24…速度調整器 25…速度制御器 26…回転計 27…使用時間計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Handle 2 ... Handle rod 2 '... Handle rod 3 ... Support frame 4 ... Rotating wheel 6 ... Electric motor 7 ... Generator 8 ... Support base 9 ... Fixed base 10 ... Rotating shaft 11 ... Bearing 12 ... Base 13 ... Rotation Shaft 13 '... Rotating shaft 14 ... Bearing 14' ... Bearing 22 ... AC / DC converter 23 ... ON / OFF switch 24 ... Speed regulator 25 ... Speed controller 26 ... Tachometer 27 ... Hour meter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 支持台に一端部を回動自由に枢着した左
右一組の上下回転移動式足踏み台を設け、該回転移動式
足踏み台を運動者が左右交互に足踏み運動することによ
って筋力鍛練をおこない得るようにしたステッピングマ
シーンにおいて、 前記支持台を1つの回転軸X−X′の周りに回動自在に
支持する静止基台と、前記支持台と一体化されて前記静
止基台によって前記回転軸X−X′の周りに回動自在に
支持された固定枠と、 前記固定枠に一つの支持枠を介して支承され、前記回転
軸X−X′と直角な一つの旋回軸(Y−Y′軸)の周り
に、電気モータを回転駆動源として回転自在に設けられ
たジャイロ回転輪と、 該ジャイロ回転輪を支承した前記支持枠を前記固定枠に
対して前記回転軸X−X′および前記旋回軸Y−Y′の
夫々に直角に配設された回動軸線Z−Z′の周りに回転
自由に保持する回転保持手段と、 前記支持枠と一体に形成され、前記回動軸線Z−Z′周
りに回動可能に設けられたハンドル手段と、 前記ジャイロ回転輪の回転数を前記電気モータを介して
制御する電気的制御手段と、を具備し、 運動者の足踏み運動による体重移動によって、前記支持
台および前記支持枠の搖動運動を生起し、また前記ハン
ドル手段に手動により、相反する二方向の繰り返し回転
運動を付与し、該揺動運動、該繰り返し回転運動、該両
運動の複合運動を介して、前記ジャイロ回転輪に入力ト
ルクを印加して該ジャイロ回転輪の回転数に応じた大き
さのジャイロ才差運動による出力トルクを発生させ、該
出力トルクによって、前記運動者に前記搖動運動、前記
繰り返し回転運動、前記両運動の複合運動に基づく、筋
力増強用の諸運動をステッピング運動に加えて作用させ
て脚の筋力のみならず身体の広範囲の筋力を鍛練、強化
可能にしたことを特徴とするジャイロステッピングマシ
ーン。
A pair of left and right vertically movable movable footrests having one end pivotally attached to a support platform are provided, and a muscle strength is obtained by an exerciser stepping on the rotationally movable movable footrests alternately left and right. In a stepping machine capable of performing training, a stationary base rotatably supporting the support base around one rotation axis XX ′, and a stationary base integrated with the support base. A fixed frame rotatably supported around the rotation axis X-X '; and a pivot axis supported by the fixed frame via one support frame and perpendicular to the rotation axis XX'. A gyro rotary wheel rotatably provided around the Y-Y 'axis) using an electric motor as a rotary drive source; and the support frame supporting the gyro rotary wheel is fixed to the fixed frame with respect to the rotary shaft X-. X 'and the pivot axis YY' at right angles to each other. And a rotation holding means rotatably held around a rotation axis Z-Z ', which is formed integrally with the support frame, and provided to be rotatable about the rotation axis Z-Z'. Swinging of the support base and the support frame by weight movement by a stepping motion of an exerciser, comprising: handle means; and electric control means for controlling the number of rotations of the gyro rotating wheel via the electric motor. Motion, and manually applying reciprocal reciprocal rotational motions in opposite directions to the handle means. The gyro rotary wheel is provided through the oscillating motion, the repetitive rotational motion, and the combined motion of the two motions. By applying an input torque, an output torque is generated by a gyro precession motion having a magnitude corresponding to the rotation speed of the gyro rotating wheel, and the rocking motion, the repetitive rotation motion, A gyro stepping machine characterized in that various exercises for strengthening muscles based on a combined exercise of both exercises are applied in addition to stepping exercises to train and strengthen not only leg muscle strength but also a wide range of body muscle strength. .
【請求項2】 前記支持枠によって前記旋回軸Y−Y′
の延長線上に保持され、前記ジャイロ回転輪の回転数に
応じて出力電圧を発生する発電機を更に具備し、かつ前
記ハンドル手段は、ほぼ前記回動軸線Z−Z′に沿って
延設した棒状ハンドルと、該棒状ハンドルの上端から左
右に延設した一対のハンドル桿とを具備し、該ハンドル
桿の少なくとも一方の端部に前記発電機と接続されて前
記ジャイロ回転輪の速度を適宜設定可能な速度調整器を
前記運動者により手動操作自在に具備した請求項1に記
載のジャイロステッピングマシーン。
2. The rotation axis YY ′ by the support frame.
And a generator for generating an output voltage in accordance with the number of rotations of the gyro rotating wheel, and the handle means extends substantially along the rotation axis Z-Z '. A rod-shaped handle, and a pair of handle rods extending left and right from the upper end of the rod-shaped handle, and connected to the generator at at least one end of the handle rod to appropriately set the speed of the gyro rotating wheel. 2. The gyro stepping machine according to claim 1, wherein a possible speed regulator is manually operated by the exerciser.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004037353A1 (en) * 2002-10-25 2004-05-06 Kabushiki Kaisha Culture Machine Swing table device and exercise appliance using the device
JP2009219576A (en) * 2008-03-14 2009-10-01 Fuji Iryoki:Kk Vibration exercise equipment
US8398528B2 (en) 2008-10-06 2013-03-19 Mikio Fukunaga Spinal correction device

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