JP2005218856A - 全身筋肉のトレーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成で、１つの一連の動きによって全筋肉を同時にトレーニングできるトレーニング装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の装置は、使用者がその筋肉をトレーニングする装置であって、本体と、この本体から、少なくとも使用者の腰よりも高く伸びた右及び左用のアームと、この右用及び左用アームそれぞれに、使用者に向かって伸びる中心軸の周りに回転自在取り付けられ、かつ前記中心軸から離れる方向に伸びた端部を有する右及び左用の回転部材と、前記右用及び左用の回転部材の端部に、前記中心軸と軸線を平行にして回転自在に取り付けられ、前記使用者がその右手及び左手で把持するための右手用及び左手用のハンドル部とを有し、前記使用者がその右手および左手でハンドル部を把持し、前記右用及び左用の回転部材を前記中心軸周りにそれぞれ独立的に回すことで使用者の上半身を鍛えるようになっていることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本出願は、２００４年１月９日付け出願の日本国特許出願第２００４−３４２４０号：発明の名称「全身の筋肉トレーニングマシン」の優先権を主張するものであり、その全文はここに言及することにより本明細書に組み込まれるものとする。

本発明は、筋肉トレーニング機器に関し、特に全身の筋肉を鍛えることができるトレーニング装置に関するものである。

人間は複雑な関節の動作を可能とするように、大小数百もの筋肉と骨で成り立っている。しかしながら、従来のトレーニングマシンでは、一つの装置で鍛えることができる筋肉は非常に限定されているということがあった。例えば、腕を前方に押す筋肉に負荷をかけその筋肉を鍛えることと腕を引くための筋肉に負荷をかけて、腕を引く筋肉を鍛えることを同時に行えるトレーニング装置はない。

このため、全身の筋肉を鍛えるには、それぞれ様々な独立した動きをする様々な独立の装置が必要となる。典型的なフィットネスジムでは、全身の筋肉を鍛えるためには、少なくとも１０種類のマシンを使って、１０種類の動きを行う必要がある。

周知の運動器具の例としては、米国特許第６，１２０，４１９号明細書において、個人の家での使用に適した折りたたみ可能で複数の機能を有する運動装置が開示されている。米国特許第６，６０２，１７０号明細書では身体を調整及び鍛えるためのさまざまな柔軟体操及び運動を行うための胴体運動機器からなる全身運動器が開示されている。米国特許第４，７４６，１１６号明細書には、Ｕ型の垂直フレーム構造とペダル部からなり、全身の体操を補助するための全身運動機器が開示されている。

しかしながら、これらの従来の装置は、依然として身体の一部にのみ負荷をかけるものであり、人体の首から下の関節や筋肉のあらゆる稼働部位に同時に負荷をかけることのできるものではない。また、１つのマシンにおいて、簡単な設計を有し、１つの一連の動きのみを使ってそのような全負荷をかけることができるものも１つもない。

米国特許第６，１２０，４１９号明細書 米国特許第６，６０２，１７０号明細書 米国特許第４，７４６，１１６号明細書

したがって、本発明は、１つの装置で、全身（首より下）の関節の全稼動方向に同時に負荷をかけることが可能なトレーニング装置を提供することを目的とする。また、更に、詳しくは、簡単な構成で、１つの一連の動きによって全筋肉を同時にトレーニングできるトレーニング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態によれば、本発明の装置は、使用者がその筋肉をトレーニングする装置であって、本体と、この本体から、少なくとも使用者の腰よりも高く伸びた右及び左用のアームと、この右用及び左用アームそれぞれに、使用者に向かって伸びる中心軸の周りに回転自在取り付けられ、かつ前記中心軸から離れる方向に伸びた端部を有する右及び左用の回転部材と、前記右用及び左用の回転部材の端部に、前記中心軸と軸線を平行にして回転自在に取り付けられ、前記使用者がその右手及び左手で把持するための右手用及び左手用のハンドル部とを有し、前記使用者がその右手および左手でハンドル部を把持し、前記右用及び左用の回転部材を前記中心軸周りにそれぞれ独立的に回すことで使用者の上半身を鍛えるようになっていることを特徴とするトレーニング装置が提供される。

ここで、前記回転部材は、円盤であり、その表面を使用者側に向けた状態で、その中心部を前記右用及び左用のアームに回転自在に取り付けられており、前記ハンドル部は、前記円盤の前記表面の円周部に取り付けられたものであることが好ましい。

また、前記ハンドル部は、前記回転部材の端部に前記中心軸と軸線を平行にして回転自在に取り付けられたハンドル部本体と、前記ハンドル部本体に、このハンドル部本体の軸線を直行する直行軸線回りに回転自在に取り付けられ、前記使用者が右手及び左手でつかむ把持部とを有するものであることが好ましい。

さらに、前記左右のアームは、垂直軸線周りに回動するように構成されており、前記回転部材及びハンドル部を含む全体が一体として前記中心軸線回りに少なくとも所定の角度の範囲で回動するようになっていることが好ましい。

また、前記トレーニング装置装置において、前記右用の回転部材の回転中心軸と左用回転部材の回転中心軸は１０５度〜１３０度の角度をなすことが好ましい。

さらに、この発明の１実施形態によれば、このトレーニング装置装置は、前記本体に設けられたベース部を有し、このベース部は、床面に設置されるベース部材と、このベース部材上に使用者に向かって伸びる垂直軸線回りに回転自在に設けられ、この垂直軸線を挟む両端位置に使用者の左右の足をそれぞれ乗せるように構成された使用者支持部とを有し、使用者がその腰を前記垂直軸線回りに回転させることできるように構成されたものである。

また、装置は、前記使用者支持部の両端位置上に使用者の足との間に介在する形で設置され、垂直軸線回りに回転自在に設けられた回転板を有することが好ましい。この場合、前記回転板上に取り付けられ、前記使用者の足を滑らないように保持するための保持部材を有し、前記保持部は、多数の弾性材料で整形された柱部材を有し、それら複数の柱部材が変形して足の形にフィットするように構成されていることが望ましい。

また、前記ベース部材には、前記使用者支持部の回転角度を規制するための規制部材が設けられていることが望ましい。

この発明の他の特徴及び効果は、次の発明の実施形態の項により明らかにされる。

以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明によるトレーニングマシン１は、本体２を有し、この本体２は、水平方向に広がる底ベース部３と、この床ベース部３の一端部から垂直方向に延びる長細部分４とを有する。この底ベース部３には、軽量化のために穴部５が設けられており、この穴部５内には、図に７で示す脚ボードを保持するためのブリッジ８が架設されている。

脚ボード７は、長円形のリジッドな板部材であり、その中心部を、ピンまたはボルト９を介して前記ブリッジ部８に回転自在に取り付けられている。このことで、脚ボード７は、その上面を水平に保った状態で、垂直軸線周りに回転できるようになっている。

また、この脚ボード７の上面の両端には、右足用及び左足用の一対の円形の脚プレート１１、１２が、使用者が使用するときの足の間隔（図８参照）に合わせて配置されている。各脚プレート１１，１２は、その中心部を、ピンまたはボルト１３，１４または業界で周知の他の方法によって前記脚ボード７に取り付けられ、その上面を水平にした状態で垂直軸線周り回転できるようになっている。

さらに、脚プレート１１、１２の上面の円周部に近い位置には、略楕円形の足プレート１６と１７がそれぞれ配置されている。これらのプレート１６、１７も、ピンまたはボルト１８，１９または業界で周知の他の方法によって、それぞれの脚プレート１１、１２上に取り付けられ、同様に回転自在となっている。

図３及び図４は、この足プレート１６（１７）の拡大上面図及び足を乗せた状態での一部縦断面を有する側面図である。図３に示されるように、前記足プレート１６の上面は、十字の切り目が設けられて変形しやすいように構成されたゴム製の突起部２０を多数有する。これらの突起部２０は、図４に示されるように、前記使用者の足の裏の凹凸に沿って変形するような大きさ及び個数で設けられる。

このように構成されていることで、図８に示すように、利用者は両足をそれぞれの足プレート１６，１７に乗せた状態で、足首及び足をねじる動作、ひざを曲げる動作、腰をねじる動作を行えるようになっている。

また、図５は、前記底ベース部３の別の実施形態を示すものであるが、対称に配置された一対のレール２２、２３が設けられている。そして、各レール２２と２３上に、前記足プレート１６と１７がそれぞれ配置されている。この足プレート１６と１７は、前記レールの全長に沿って移動自在で、且つ水平方向に回転できるように、図示しない連結手段で前記レール２２と２３上に取り付けられている。このような構成によっても上記と同様の効果を得ることができる。

次に、このトレーニング装置１の上半身に対応する構成について説明する。

図１及び図２に示すように、前記本体２の長細部分４の上端には、上半身側に延びる左右のアーム２５ａ、２５ｂを有するアーム部材２５が取り付けられている。このアーム部材２５は下方に延出された下端部２５ｃを、上記本体２の長細部分４の上端開口（図示しない）内に挿入し、図に２７で示す捩じ込み式の固定リングで高さ方向に動かないように固定される。すなわち、このアーム部材２５は、上記細長部分４の軸線に沿って高さを調節可能である。また、この固定リング２７は、上記アーム部材２５を左右に所定の角度の範囲で回動することを許容し、体の向きに応じて、前記アーム２５ａ、２５ｂの向きをこれらのアーム２５ａ、２５ｂ間の相対角度を変えずに調節可能になっている。

前記アーム２５ａ、２５ｂの先端部には、右用及び左用の回転円盤２８、２９が図２に示すように、その回転軸線α、βを利用者側に向けた状態で回転自在に取り付けられている。この実施形態では、左右の回転円盤２８，２９の回転軸線α、β同士がなす角度が１２０度になるように設定されている。ただし、この回転軸線の成す角度は、前記アームユニット２５に設けられたハンドル４５を回すことで、このハンドル２５に周知の機構により連動して１０５〜１３０度の範囲で調節可能になっている。

また、回転円盤２８、２９の表面の円周部位には、右手用及び左手用のハンドルユニット３０，３１が固定されている。図６は、前記回転円盤２８（２９）及びハンドルユニット３０（３１）を拡大して示す一部縦断面を有する側面図である。この実施形態では、回転円盤２８の裏側にドーム形状の保持部３２が固定されており、前記アーム２５ａ（２５ｂ）の先端部３３が、そこから伸びたシャフト部３４を前記保持部３２内に挿入し、例えば軸受３５，３６を介して回転自在に取り付けられている。このことで、前記回転円盤２８（２９）は、前記回転軸線α（β）回りに小さい抵抗で回転できるようになっている。

また、前記ハンドルユニット３０（３１）は、２つ可動機構を有する。ひとつは、利用者が把持するハンドル３９を保持すると共にこのハンドル３９を前記回転軸線αと直行する軸線回りに矢印４１で示すように回転させるためのリング形状の第１の回転機構４０である。この第１の回転機構４０は、一部断面で示すように、回転をスムーズに行わせるための多数個の回転球４２を円周状に内包している。前記第１の回転機構４０の外側の面には、この回転機構４０とハンドル３９を含む部分を前記回転軸αと平行な軸線回りに矢印４３で示すように回転自在に保持するための第２の回転機構４４が設けられている。この回転機構４４は軸形状をなし、回転する側の一端が前記第１の回転機構４０の外側面に固定され、回転しない側の他端が前記回転円盤２８の表面に固定されている。このことで、このハンドルユニット３０は、前記回転円盤２８の回転に伴い変化する利用者の手首の姿勢に合わせて自在にハンドル３９の向きを変えることを許容するようになっている。

このような回転円盤及びハンドルユニットの構成によれば、腕を回す動作、腕をねじる動作、手首を捻る動作に対応することが可能になる。また、図２に示すように、回転円盤がその回転軸を１２０度の角度で交差させ、前記２つのハンドルユニットの水平距離が可変するように構成されている。このことで、腕を開いたり閉じたりする動作に対応することが可能になる。

図８（ａ）〜（ｃ）は、使用者による、このトレーニング装置の使用方法を説明するための模式図である。

本実施形態のトレーニング装置によれば、多くの運動を可能にする。前記回転可能な部材の特定の組み合わせ、重ね合い及び位置の角度は、手首、腕、胴体（背骨）、腰（背下部）、脚、足首の体系的な運動を可能にし、これにはねじり能力、また人間の首下の関節のすべての稼動範囲に負荷をかけることが可能である。

図８（ａ）〜（ｃ）に示すのは、この装置の好ましい使用方法の一例である。

図８（ａ）に示すのは、運動の初めの開始状態で、使用者は左右のハンドルユニット３０と３１をそれぞれの手で把持し、回転円盤２８、２９を引張り、前記ハンドルユニット３０、３１を逆手（使用者の手のひらが上向き）で把持した状態で使用者の手前近くに持っていく。

次に前記固定リング２７が前記使用者の左側に少し回動し、左斜めの位置に設定される。両脚を前記足プレート２１と２２の上に乗せ、図８（ａ）に示されるように足が前後位置に開き、右足が前に来るようする。この構成が本運動の第１の姿勢である。

この状態から、足プレート１２上の左足が前に移動され、前記脚プレート１２と脚ボード７を回転する間に、右足が後方に移動する（前記使用者は脚を外側または内側円状に回転できる）。ハンドルユニット３０と３１を手で把持して、両腕は使用者の手前で左斜めの位置から前記腕プレート２８と２９が前方に回転する前方方向に動く。図８（ｂ）に示されるようにその時点で、前記手は、逆手から順手（前記利用者の手は１８０度回転し、前記手の甲が上側に向く）へとねじられる。

図８（ｃ）で示されるように、同じ運動軌道（慣性）を通って、前記腕プレート２８と２９は右斜めに一番手前まで（この時点で前記ハンドル３０と３１は１８０度回転し、前記手のひらは再び上向きになる）下向き方向に引き戻される。

次に前記脚は以前の位置を逆転して、脚プレート１１，１２と脚ボード７の回転を通して右脚が前に左脚が後ろに行くように動く。その間、両腕が前記腕プレート１１，１２を前記右斜め方向から前記前方方向に押し出され（この時、手は再び前記逆手から順手の手のひらが下になる位置にひねられる）、運動（慣性）の軌道に沿って使用者は左斜めで、手が一番手前にくる位置に戻る。

この例の運動では上記の動きが繰り返される。この一連の動作により全身の首下の関節の各方向に適切な負荷がかかる（つまり、そのような全方向で動くために必要な各筋肉の負荷）。言い換えると、この一連の動きで全身の筋肉を鍛えることができる。

人の体は何百もの筋肉を有する。これらの筋肉の収縮運動によって関節が動く。言い換えると、手、脚、及び胴体はこのような収縮によって動く。さらに体の各動きは個々の関節の動きの集合からなる。具体的には骨に結合する骨格筋の収縮および伸展が関節の動きを起こし、その結果の運動が起こる。

曲げることを可能にする筋肉または「屈筋」、またまっすぐにする筋肉または「伸筋」は各関節に存在する。曲げる際、関節の動きは前記屈筋の収縮から、伸ばす際は伸筋の収縮から達成される。したがって、そのような関節の全作動方向に負荷をかけることができると、これらの全方向でそれらの関節を動かすための全筋肉を鍛えることができる。

腕については、このマシンは前後、開閉（右左）、上下、及びねじり動作、また腕関節のすべての可能な動作用に負荷をかけることができる。上記の運動動作は、下→上、上→下、開→閉、閉→開、後→前、前→後、内側回転、及び外側回転の腕の動きに負荷が課される。

例えば、「押し出す」負荷が、前記腕プレート２８，２９を手前から上向き方向に押すときに加えられる。同時に、前記腕プレート２８，２９の前部は後部に比べて互いに近づいた位置にあるので、「閉める」負荷が両腕にかかる。代わりに、前記手前に引き戻す時、「引き」及び「開く」負荷が両腕にかかる。同じことが前記プレート２８，２９を上方及び下方方向に動かす際に適用される。

また、前記ハンドル３９の回転により、腕のねじり動作用に負荷をかけることができ、それにより前記腕プレート２８，２９により強化できないこれらのねじり筋肉を鍛えることができる。前記マシンは腰にも負荷をかける事が可能である。さらに単一の動きによってすべての可能な腕動作の各筋肉を強化することができる。

脚については、前記足プレート１６，１７上に脚を置いて前記脚プレート１１，１２及び脚ボード７を水平に回転することによって、前後、開閉（左右）の動作が起こり、且これらの方向に負荷がかけられる。前記脚運動部材の回転によりねじり負荷もかけられる。代わりに、そのような動作をコントロールしようと試みる時にも脚にねじり負荷がかかる。

そのため、この装置によれば、脚の関節の全作動方向に負荷をかけることができる。エクササイズバイクと違い、これらの動きは水平であり垂直ではない。しかしながら、脚を前後に動かす筋肉をトレーニングすることにより、脚の上下運動に必要な全筋肉を鍛えることができる。

また、前記脚ボード７を回転することにより腰をひねることができ、腰に負荷をかけることができる。言い換えると、前記マシンは腰を回す筋肉を強化することができる。

胴体については、前記固定リング２７での回転が上半身のねじり用に負荷をかけ、それによりそのような上半身のねじり用の筋肉をトレーニングする。上記の運動において、前記使用者は両脚を広げて確りと立ち、前記腕プレート２８と２９を回転させ、使用者の手前から外側に前向きに押す。次に前記使用者は前方方向から前記使用者の体の一番手前まで引き戻す。この運動は、胴体の前後動作に負荷をかけ、そのような胴体動作に使用される筋肉が鍛えられる。

この動作はものを押すために使われる脚動作用の負荷もかける。(前記脚プレート１７と１８のみを回転させるだけでは足首の関節を鍛えるのに不十分の可能性がある。そのためこの動作はそのような関節の必要な筋肉（ふくらはぎの筋肉など）も強化する)。また、綱引きの時に使用されるような、引くまたは引き伸ばす脚の動作にも負荷をかけ、ものを引くときの脚筋肉を鍛える。

更に上記に説明したように前記使用者は、右斜めの手前の位置から両腕を使って腕プレート２８と２９を回転させ上向きに押し出すことができる。前記慣性の運動軌道を通って、前記腕プレート２８と２９は次に左斜めの方向へ下向きに引き戻される。次に、両腕を回転し、左斜め方向から外側に押すことができる。前記慣性の軌道を使って、両腕は右斜め方向に戻ることができる。

この動きは、前記固定リング２７を左右方向に回転させると同時に胴体のねじり及び上体の前後運動に負荷をかける。そのため、前記胴体を横方向及び左右方向に動かすための筋肉の同時運動を可能にする。

そのため、上記の一連の動きは、単一のマシンを使用して、人体の首下の全主要関節の全稼動方向に負荷をかける。すなわち、一連の動作が全身の各筋肉を同時に鍛える。

ここで留意すべきことは、室内バイクまたはランニングマシンは全方向の脚筋肉を強化できないことである。また、脚から（脚を開いて踏ん張った状態で）体および手まで力を連動する効果に欠けている。本マシンはそのため、従来の脚トレーニングマシンで提供できない全体的に優れた脚筋肉の強化を達成する。

最後に、全身のトレーニングを一度に行うことは、エネルギー消耗量が高いことを意味する。そのため、本発明により心肺機能を同時に鍛えることも可能である。

本発明の実施形態の上記の説明は、一例であり、例示および説明のためのものである。本発明の実施形態は、また、開示された形態に限定する目的で書かれたものでもなく、本発明の要旨を変更しない範囲で、多くの変更および変形が可能であるのは明白である。

例えば、多種の構成要素のうち１つまた複数を固定及び／または回転不可（例えば前記脚ボード７）にして、全身の筋肉にかされる負荷をさまざまに大きくまたは限定してもよい。しかしながら、前記３６０度回転可能なハンドルユニット３０、３１が単なるハンドルになっていても、また、固定リング２７が省略されて前記アーム部材２５が本体２に完全に固定されていても全身の主要筋肉の強化が達成されることに留意するべきである。

また、例えば、図７に示すように前記底ベース部３にストッパ４５を設け、前記回転プレート７の回動を制限するようにしても良い。このような構成によれば、初心者等が下半身を回転させすぎて腰を痛めることを有効に防止できる。

図１は、本発明の一実施実施形態に係る筋肉トレーニングマシンを示す斜視図である。 図２は、図１の筋肉トレーニングマシンの上面図である。 図３は、本発明で使用される足プレートの上面図である。 図４は、図３に図示される前記足プレート上の一部断面を有する側面図である。 図５は、本発明による別の一実施形態を示す底ベース３を示す上面図である。 図６は、図１に図示される前記腕プレートの一部断面を有する断面図である。 図７は、前記底ベース３の更に別の実施形態を示す上面図である。 図８は、本発明により可能となる運動動作を示す模式図である。

Claims (10)

1. 使用者がその筋肉をトレーニングする装置であって、
   本体と、
   この本体から、少なくとも使用者の腰よりも高く伸びた右及び左用のアームと、
   この右用及び左用のアームそれぞれに、使用者に向かって伸びる中心軸の周りに回転自在取り付けられ、かつ前記中心軸から離れる方向に伸びた端部を有する右及び左用の回転部材と、
   前記右用及び左用の回転部材の端部に、前記中心軸と軸線を平行にして回転自在に取り付けられ、前記使用者がその右手及び左手で把持するための右手用及び左手用のハンドル部と
   を有し、
   前記使用者がその右手および左手でハンドル部を把持し、前記右用及び左用の回転部材を前記中心軸周りにそれぞれ独立的に回すことで使用者の上半身を鍛えるようになっていることを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記回転部材は、円盤であり、その表面を使用者側に向けた状態で、その中心部を前記右用及び左用のアームに回転自在に取り付けられており、
   前記ハンドル部は、前記円盤の前記表面の円周部に取り付けられたものである
   ことを特徴とする装置。
3. 請求項1記載の装置において、
   前記ハンドル部は、
   前記回転部材の端部に前記中心軸と軸線を平行にして回転自在に取り付けられたハンドル部本体と、
   前記ハンドル部本体に、このハンドル部本体の軸線を直行する直行軸線回りに回転自在に取り付けられ、前記使用者が右手及び左手でつかむ把持部と
   を有することを特徴とする装置。
4. 請求項１記載の装置において、
   前記右用及び左用のアームは、垂直軸線周りに一体的に回動するように構成されており、前記回転部材及びハンドル部を含む全体が前記中心軸線回りに少なくとも所定の角度の範囲で回動するようになっていることを特徴とする装置。
5. 請求項１記載の装置において、前記右用の回転部材の回転中心軸と左用回転部材の回転中心軸は１０５度〜１３０度の角度をなすことを特徴とする装置。
6. 請求項１記載の装置において、
   前記本体に設けられたベース部を有し、
   このベース部は、
   床面に設置されるベース部材と、
   このベース部材上に使用者に向かって伸びる垂直軸線回りに回転自在に設けられ、この垂直軸線を挟む両端位置に使用者の左右の足をそれぞれ乗せるように構成された使用者支持部と
   を有し、
   使用者がその腰を前記垂直軸線回りに回転させることできるように構成されている
   ことを特徴とする装置。
7. 請求項６記載の装置において、
   前記使用者支持部の両端位置上に使用者の足との間に介在する形で設置され、垂直軸線回りに回転自在に設けられた回転板を有することを特徴とする装置。
8. 請求項７記載の装置において、
   前記回転板上に取り付けられ、前記使用者の足を滑らないように保持するための保持部材を有することを特徴とする装置。
9. 請求項８記載の装置において、
   前記保持部は、多数の弾性材料で整形された柱部材を有し、それら複数の柱部材が変形して足の形にフィットするように構成されていることを特徴とする装置。
10. 請求項６記載の装置において、
    前記ベース部材には、前記使用者支持部の回転角度を規制するための規制部材が設けられていることを特徴とする装置。

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