JP2006254960A

JP2006254960A - トレーニング装置

Info

Publication number: JP2006254960A
Application number: JP2005072907A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Kato; 浩人加藤
Original assignee: SOMA KIMITANE
Current assignee: SOMA KIMITANE
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】ウエイトの落下における加速度を低減させ、エキセントリック運動時に筋肉にかかる負荷を軽減させてトレーニング後に生ずる筋肉痛を軽減させること。
【解決手段】負荷につながる部材と、該部材を押したり引いたりする筋力鍛錬用のトレーニング装置であって、前記負荷は、落下時の加速度を低減させるために、所定の角度をもったガイド部材に移動または摺動自在に配設してあるため、ウエイトの落下における加速度を低減させることができ、エキセントリック運動時に筋肉にかかる負荷を軽減させてトレーニング後に生ずる筋肉痛を軽減させることができるようになる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、中高齢者等の普段あまり筋力鍛錬のトレーニングをしない使用者であっても、トレーニング後に生ずる筋肉痛が軽減されるトレーニング装置に関するものである。

従来、筋力鍛錬をするためのトレーニング装置としては、例えば、両手でそれぞれ握持する一対のグリップを有してフレームに回動可能に軸支されたクランクアームを、前記フレーム近傍のウエイト吊支用枠体内で昇降可能なウエイトの選択した負荷に抗して前後方向へ回動することにより所定部位の筋肉鍛練を行う筋力鍛練装置において、屈折可能に連結した二つのリンクを介して前記グリップを前記クランクアームに揺動可能に支持するとともに、前記グリップの近傍でクランクアームから突出する支持体に腕載せパッドを固定し、かつ、前記ウエイト吊支用枠体から延伸して前記腕載せ台と適宜離間する支持体に肘部丸パッドを巻装した筋力鍛練装置がある（特許文献１参照）。

この特許文献１の公知技術は、筋力鍛練装置を使用してアームカールの筋力鍛錬のトレーニングを行うことにより、上腕二頭筋、前腕筋群の筋肉鍛練をするというものである。

ところで、中高齢者等の普段あまり筋力鍛錬のトレーニングをしない人が、例えば、アームカール等の筋力鍛錬のトレーニングをした場合には、該トレーニング後に激しい筋肉痛を生じることがあり、この筋肉痛によって一般生活に支障が生ずることを理由として、トレーニングを中断してしまうことが多く、このトレーニング後に生ずる筋肉痛の発生がトレーニングを継続することの障害となっていることがある。

このような筋力鍛錬のトレーニングにおける筋肉の運動としては、例えば、コンセントリック運動と、エキセントリック運動と、アイソメトリック運動とを挙げることができる。前記コンセントリック運動とは、筋肉が収縮しつつパワーを生じる運動、即ちアームカールトレーニングを例にするとウエイトを上に持ち上げる運動のことであり、前記エキセントリック運動とは、筋肉が延伸しつつパワーを生じる運動、即ちアームカールトレーニングを例にすると筋肉を緊張させたままウエイトをゆっくりと下ろす運動のことであり、また前記アイソメトリック運動とは、筋肉長が変わらない状態でパワーを生じる運動のことである。

これらコンセントリック運動と、エキセントリック運動と、アイソメトリック運動とのうち、特に前記エキセントリック運動をすると筋繊維が傷つきやすい、即ち筋肉痛が発生しやすいということが一般的に知られている。

つまり、前記アームカール等の筋力鍛錬のトレーニングをした場合であっても、該トレーニングにおいて、エキセントリック運動時に筋肉にかかる負荷を軽減させることにより、筋肉痛の発生を軽減できることが予測できる。

特開平９−２９４８２８号公報

しかしながら、例えば、前記アームカール等の筋力鍛錬のトレーニングをした場合、エキセントリック運動時には、ウエイトによる重量の負荷ばかりでなく、該ウエイトを下ろしていく際に生ずる負荷、即ちウエイトの落下による加速度から生ずる負荷も筋肉にかかることになり、ウエイトの重量以上の負荷が筋肉にかかってしまうことになるという問題点を有している。

従って、ウエイトの落下における加速度を低減させ、エキセントリック運動時に筋肉にかかる負荷を軽減させてトレーニング後に生ずる筋肉痛を軽減させるということに解決しなければならない課題を有している。

上記した従来例の課題を解決する具体的手段として本発明に係るトレーニング装置は、負荷につながる部材と、該部材を押したり引いたりする筋力鍛錬用のトレーニング装置であって、前記負荷は、落下時の加速度を低減させるために、所定の角度をもったガイド部材に移動または摺動自在に配設してあることを最も主要な特徴とする。

この発明において、前記ガイド部材は、棒状または板状のガイド用のレールであること；前記所定の角度が、略４０〜８０°の範囲であること；を付加的な要件として含むものである。

本発明に係るトレーニング装置は、負荷につながる部材と、該部材を押したり引いたりする筋力鍛錬用のトレーニング装置であって、前記負荷は、落下時の加速度を低減させるために、所定の角度をもったガイド部材に移動または摺動自在に配設したため、負荷の落下時における加速度が低減される、即ちエキセントリック運動時における負荷（ウエイト）の落下における加速度が少ないため、エキセントリック運動時に筋肉にかかる負荷を軽減させることができるようになってトレーニング後に生ずる筋肉痛を軽減させることができるようになるという優れた効果を奏する。

次に、本発明を具体的な実施の形態に基づいて詳しく説明する。
本発明に係るトレーニング装置の要部を傾斜させた状態で略示的に示した斜視図を図１に示し、該トレーニング装置を略示的に示した平面図を図２に示してある。トレーニング装置１は、筋力鍛錬を行うトレーニング装置１の使用者が押したり引いたりして直接的に力（パワー）を作用させて操作するための負荷につながる部材２と、使用者が該負荷につながる部材２を操作することにより間接的に操作する負荷３と、これら負荷につながる部材２と負荷３とを連結するための連結手段４とからなる。

この負荷につながる部材２としては、例えば、図２及び図３に示したように手で握持して操作することができるハンドル等を用いることができ、負荷３としては、例えば、板状、円盤状またはブロック状等のウエイト等用いることができ、連結手段４としては、例えば、ワイヤー等を用いることができる。

負荷３は、図１に示したベアリング５に溶接等により固定されている。該ベアリング５には、挿通用孔が設けられており、該挿通用孔にはガイド６が挿通されて、該ガイド６によって負荷３を支持できるようになっている。つまり、前記負荷３は前記ベアリング５を介してガイド６に支持されている。

そのため、前記負荷３は前記ガイド６に沿って移動または摺動自在に昇降できるようになっている。このガイド６としては、例えば、棒状または板状等のガイド用のレール等を用いることができる。

このガイド６は、単体で用いても良いが、負荷３をバランス良く安定した状態で昇降させるために、図に示したように２本の棒状のガイド６を用い、該２本のガイド６のそれぞれにベアリング５を設けて前記負荷３を取り付けるようにすることが好ましく、また、２本の棒状のガイド６を平行にし、該ガイド６の両端部に固定用部材７を配設して支持板８上に固定させることが好ましい。

負荷３には、連結手段４が連結される連結部３ａが形成されており、該連結部３ａに連結手段４を連結させることにより、連結手段４によって負荷３を吊支できるようになって、負荷につながる部材２と、負荷３とが連結手段４を介して連結されるようになるので、使用者が負荷につながる部材２を操作して押したり引いたりする運動をする際に、前記負荷３がガイド６に沿って移動または摺動するようになるのである。

また、支持板８には、滑車９を配設させても良く、連結手段４が前記滑車９上を摺動するようにすることにより、前記連結手段４の摺動がスムーズになると共に、摩耗を減少させることができるようになるのである。

この支持板８を所定の角度に傾斜させて配設させ、トレーニング装置１の使用者が筋力鍛錬のトレーニングを行う様子の一例を略示的に示した側面図を図３に示す。図３に示したように、トレーニング装置１は支持板８、即ち棒状のガイド６を所定の角度θだけ傾斜させて配設した状態で使用するものである。なお、図３においては、筋力鍛錬のトレーニングとして、アームカールを行う様子を図示してあるが、このトレーニングに限定されるものではなく、例えば、レッグプレス等の筋力鍛錬のトレーニングにトレーニング装置１を用いることもできる。つまり、アームカールのように負荷につながる部材２を引っぱる運動や、レッグプレスのように負荷につながる部材２を押す運動のいずれに対しても適応できるのである。

この棒状のガイド６を傾斜させる所定の角度θとしては、略４０°よりも小さい角度にした場合には負荷３の落下速度が遅くなりすぎてしまい、運動の連続性に支障が生じることがあり、また、略８０°よりも大きな角度にした場合には負荷３の落下速度が早くなる、即ち自由落下に近い状態になってしまって加速度を低減させる効果を殆ど得ることができないことから、棒状のガイド６を傾斜させる所定の角度θを略４０°〜８０°の範囲にすることが好ましい。

この負荷につながる部材２を昇降させるトレーニング（コンセントリック運動またはエキセントリック運動）時に必要な力を式１〜４に示すと、
（式１）
１Ｇの環境下でコンセントリック運動（収縮）時に必要な力
Ｆ＝ｍ（ｇ＋ａ）
（式２）
１Ｇの環境下でエキセントリック運動（収縮）時に必要な力
Ｆ＝ｍ（ｇ−ａ）
（式３）
Ｇ・ｓｉｎθの環境下でコンセントリック運動（収縮）時に必要な力
Ｆ＝ｍ／ｓｉｎθ（ｇ・ｓｉｎθ＋ａ）
（式４）
Ｇ・ｓｉｎθの環境下でエキセントリック運動（収縮）時に必要な力
Ｆ＝ｍ／ｓｉｎθ（ｇ・ｓｉｎθ−ａ）

になる。
Ｆ：物体（負荷３）を持ち上げる力
ｇ：重力加速度
ｍ：１Ｇの環境下の質量
ｍ／ｓｉｎθ：静止時の負荷を一定（ｍｇ）にするためにＧ・ｓｉｎθ
の環境（斜面角θ）での質量
ａ：挙上時の加速度
なお、式１〜２は、棒状のガイド６を垂直にした場合を示し、式３〜４は、棒状のガイド６を所定の角度傾斜させた場合を示すものである。

この式１〜４から明らかなように、Ｇ・ｓｉｎθの環境下では、１Ｇの環境下と比較してコンセントリック収縮時には、負荷３の重量より大きな力（パワー）を必要とする、即ちプラスｍａ（１／ｓｉｎθ−１）を必要とし、エキセントリック収縮時には、小さな力、即ちマイナスｍａ（１／ｓｉｎθ−１）だけしか必要としないことが物理学的に理解できる。

このように、棒状のガイド６を所定の角度傾斜させた状態で、例えば、アームカール等の筋力鍛錬のトレーニングを行うことにより、特に、アームカールの運動で負荷につながる部材２を下げるエキセントリック運動の際、該負荷につながる部材２に連結された連結手段４を介して負荷３が棒状のガイド６に沿って下降するが、該棒状のガイド６が所定の角度傾斜しているため、負荷３を自由落下させたときと比較して該負荷３の落下における加速度が低減されるため、エキセントリック運動時に筋肉にかかる負荷が軽減され、トレーニング後に生ずる筋肉痛が軽減されるようになるのである。

そのため、トレーニング装置１を、例えば、中高齢者等の普段あまり筋力鍛錬のトレーニングをしない使用者が使用した場合であっても、トレーニング後に生ずる筋肉痛が軽減されるため、トレーニングの継続が容易になるのである。

なお、棒状のガイド６を傾斜させる所定の角度θとしては、略４０°〜８０°の範囲で使用できるものであるが、この範囲は、トレーニングの種類によって好ましい範囲も変化するものである。つまり、最大挙上重量の７０％程度の負荷でトレーニングを行う場合、例えば、アームカール運動では上腕二頭筋の活動水準が７０％となるが、一方、レッグプレス運動では大腿二頭筋と大殿筋とは活動水準が低く４０％程度であるが、内側広筋と大腿直筋とは９０％近くにもなって活動水準が非常に高くなり、特定の筋肉に対する負担が大きくなる。そのため、例えば、アームカール等のトレーニングのような単関節運動の場合は上限側、即ち略６０°〜８０°の範囲の角度で使用した方が運動効率を向上させる上で好ましく、また、レッグプレス等のトレーニングのような多関節運動の場合は略４０°〜６０°の範囲の角度で使用した方がエキセントリック運動時に特定の筋肉に過度な負荷がかからなくなって好ましいことが認められた。

また、トレーニング装置１には、負荷３を複数使用してトレーニングをすることができるようにするための複数の負荷３を連結させる連結部材１０を配設させ、負荷３の数量、即ち重量を調整することができる負荷・スタック式にしても良い。この連結部材１０は、２本の平行に配設されたガイド６の間に、該ガイド６と平行に配設した連結部材用ガイド１１に移動または摺動自在に挿設させる。

連結部材１０には、負荷３の幅に合わせた所定の間隔でピン固定用孔部１０ａを設け、また、負荷３にもピン挿通用孔部３ｂを設ける。そして、一番上側に配設された負荷３と連結部材１０とを予め固定させておく。

そうすると、ピン１２を全く使用しない場合には、使用者が負荷につながる部材２を操作して押したり引いたりする運動をする際に、連結手段４が連結された一番上側の負荷３のみが昇降するようになる。

また、二段目以降の負荷３に設けられたピン挿通用孔部３ｂを介してピン固定用孔部１０ａにピン１２を配設させた場合には、該ピン１２により、負荷３と連結部材１０とを連結できるようになるため、負荷重量を調整できるようになり、複数の負荷３を使用してトレーニングすることができるようになる。

（試験例１）
次に、本発明に係るトレーニング装置１における棒状のガイド６を傾斜させた場合と、傾斜させない場合とで、筋力鍛錬のトレーニング後に生じる筋肉痛の継続日数を比較する試験例１の内容と結果とを以下に示す。

この試験例１においては、棒状のガイド６の傾斜角度を４０°にした場合を実施例１とし、５０°にした場合を実施例２とし、６０°にした場合を実施例３とし、７０°にした場合を実施例４とし、８０°にした場合を実施例５とした。また、フリー負荷状態、即ち９０°にした場合を比較例１とし、一般的な負荷スタック式のマシンを用いた場合を比較例２とした。

これら実施例１〜５の棒状のガイド６の傾斜角度における加速度は、実施例１の４０°にした場合に０．６４Ｇであり、実施例２の５０°にした場合に０．７７Ｇであり、実施例３の６０°にした場合に０．８７Ｇであり、実施例４の７０°にした場合に０．９４Ｇであり、実施例５の８０°にした場合に０．９８Ｇであった。また、静止時にかかる負荷を一定にするために、１Ｇ環境下における負荷の質量をｍとすると、実施例１の４０°は１．５６ｍであり、実施例２の５０°は１．３０ｍであり、実施例３の６０°は１．１５ｍであり、実施例４の７０°は１．０６ｍであり、実施例５の８０°は１．０２ｍであった。

筋力鍛錬のトレーニングとしては、アームカールを行うこととした。この試験例１は、１１名の負荷トレーニングの経験がある一般男子大学生に１ＲＭの５０％の負荷におけるアームカールをオールアウトするまで行わせる運動を３セット行わせた後、筋肉痛の出現から完全に消失するまでの日数（筋肉痛の継続日数）を記録した。その結果を表１と図４とに示す。

これら表１及び図４から明らかなように、本発明に係るトレーニング装置１の棒状のガイド６を傾斜させてトレーニングを行った実施例１〜５の場合には、比較例１〜２の場合と比較して、トレーニング後に生ずる筋肉痛の継続日数が短くなることが理解でき、特に、実施例１〜３では、筋肉痛が全く生じなかったことから、エキセントリック運動時の負荷が軽減されていることが推認されるのである。

（試験例２）
前記試験例１において、１Ｇ（比較例１）の環境下と、０．８７の環境下（実施例３）とのトレーニング（アームカール１回反復）における筋放電を測定した。この結果を図５に示す。なお、この図５においては、図５（ａ）として１Ｇ（比較例１）の環境下における筋電図波形を示し、図５（ｂ）として０．８７の環境下（実施例３）の環境下における筋電図波形を示してある。

この図５の（ａ）と（ｂ）とから明らかなように、コンセントリック運動時には、図５（ｂ）の実施例３の方が（ａ）の比較例１と比較して筋肉に多くの負荷がかかっていることが分かるが、一方、エキセントリック運動時には、図５（ｂ）の実施例３の方が（ａ）の比較例１よりも筋肉にかかる負荷が少ないことが理解できる。

本発明に係るトレーニング装置を傾斜させた状態で略示的に示し、負荷と負荷につながる部材とを取り付けていない状態を示した斜視図である。同トレーニング装置を略示的に示した平面図である。同トレーニング装置を用いて使用者が筋力鍛錬のトレーニングを行う様子の一例を略示的に示した側面図である。同トレーニング装置を用いて筋力鍛錬のトレーニングを行った使用者の筋肉痛の継続日数を示したグラフである。（ａ）は、同トレーニング装置を用いて筋力鍛錬のトレーニングを行った使用者の１Ｇの環境下における筋電図波形であり、（ｂ）は、０．８７の環境下の環境下における筋電図波形である。

符号の説明

１トレーニング装置
２負荷につながる部材
３負荷
３ａ連結部
３ｂピン挿通用孔部
４連結手段
５ベアリング
６ガイド
７固定用部材
８支持板
９滑車
１０連結部材
１０ａピン固定用孔部
１１連結部材用ガイド
１２ピン

Claims

負荷につながる部材と、該部材を押したり引いたりする筋力鍛錬用のトレーニング装置であって、
前記負荷は、落下時の加速度を低減させるために、所定の角度をもったガイド部材に移動または摺動自在に配設してあること
を特徴とするトレーニング装置。
前記ガイド部材は、
棒状または板状のガイド用のレールであること
を特徴とする請求項１に記載のトレーニング装置。
前記所定の角度が、
略４０〜８０°の範囲であること
を特徴とする請求項１に記載のトレーニング装置。