JP2009045236A

JP2009045236A - 筋力トレーニング用負荷付与装置

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Publication number: JP2009045236A
Application number: JP2007214261A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Ujima; 善久鵜嶋; Shigenobu Uchiyama; 茂信内山
Original assignee: SYSTEM INSTR KK; System Instruments Co Ltd
Current assignee: SYSTEM INSTR KK; System Instruments Co Ltd
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2027-08-21
Also published as: JP4874193B2

Abstract

【課題】少ない個数の負荷錘で済み、且つ負荷を変えるときに従来の如き人手をもって負荷錘を追加したり外したりする必要をなくする。
【解決手段】重量の異なる負荷錘２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９を並列させる。そしてそれらを、垂直方向回転自在な主軸２に並列させると共に夫々が該主軸２に対して回転自在な負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１に負荷錘連結用索体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７を介して接続する。所定の負荷とするために選択した負荷錘を接続した負荷錘用プーリのみを主軸２に連結させる。該主軸２の端部に負荷伝達用プーリ２０を固着し、該負荷伝達用プーリ２０に負荷伝達用索体２１の基端を止着し、巻回する。
【選択図】図４

Description

本発明は、特に高齢者或いは病後のリハビリ等に好適な筋力トレーニング用負荷付与装置に関するものである。

従来、所定の負荷がかかる物体を一定のストロークで往復移動させることにより腕、足等の筋力を増強するための筋力トレーニング装置が種々案出されており、その中において負荷錘を使用して筋力トレーニングを行うものも種々案出されている。

特開２００５−３４２３９８号公報

しかし、従来の負荷錘を使用する筋力トレーニング装置では、その負荷付与手段としての負荷錘を多数必要とする。例えば、０〜６３．７５Ｋｇの範囲で、０．２５Ｋｇ単位ごとの設定を可能とするためには、０．２５Ｋｇの負荷錘を２５５枚も必要とする。したがって、製造コストが高くつくことになる。そして、これら多数の負荷錘は１本の索体に積み重ねて取り付けられるものであり、嵩張ると共に、負荷を変えるためには、人手をもって一々負荷錘を追加したり、或いは取り外さなければならず、無駄な手間と時間を要する。而もこれらの作業を行うときに、指先を負荷錘間に挟んで負傷する等の事故も頻発している。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、重量の異なる負荷錘を並列させ、そしてそれらを適宜選択して組み合わせることによって負荷を変更し、且つまた錘の組み合わせには、従来の如く人手による負荷錘の追加や取り外しによることなくボタン操作によるモータの駆動力を用いて行うようになし、もって上記従来の負荷付与手段の問題点を悉く解消することができるようになした筋力トレーニング用負荷付与装置を提供しようとするものである。

而して、本発明の要旨とするところは、基枠内に水平に配され、垂直方向回転自在に支承された主軸と、前記主軸に所定の間隔で配され、且つ夫々は該主軸に対して回転自在な状態に取り付けられると共にその周面の一箇所に後記連結ピンの受容凹部を設けた所定個数の負荷錘用プーリと、負荷伝達用索体の基端を止着し、前記主軸の端部に固着された、前記負荷錘用プーリと同径の負荷伝達用プーリと、前記負荷錘用プーリの夫々に基端を止着し、前記負荷伝達用索体と反対方向に巻かれる負荷錘連結用索体の先端に接続された、重量の異なる負荷錘と、前記主軸における前記各負荷錘用プーリの近接位置に固着されて主軸と一体的に回転する、先端に後記連結ピンの受容凹部を設けた連結アームと、前記負荷錘用プーリにおける連結ピンの受容凹部と前記連結アームにおける連結ピンの受容凹部とにわたって入り込み或いは取り出される連結ピンと、前記各負荷錘用プーリの前方に配され、先端に前記連結ピンの受容凹部を設けると共にモータをもって所定のストロークで垂直方向に回動せしめられ、前記負荷錘用プーリにおける連結ピンの受容凹部と前記連結アームにおける連結ピンの受容凹部がそれらの回転始端位置において一致したときにおいて前記連結ピンをそれらに入り込ませ或いは取り出す連結ピン受け渡し用アームとからなり、前記重量の異なる負荷錘を、最軽量の負荷錘の２の乗数倍の重量の負荷錘となしたことを特徴とする筋力トレーニング用負荷付与装置にある。

また、上記構成において、重量の異なる負荷錘を、最軽量の負荷錘の２の乗数倍の重量の負荷錘の所定個数をもって構成するようにしてもよい。

また、上記構成において、負荷伝達用プーリが、その回転始端位置に戻る直前にショックを緩和するためのショックアブソーバを備えるようにしてもよい。

また、上記構成において、主軸に従動スプロケットを固着する一方、基枠に固定したモータの回転軸に駆動スプロケットを固着し、これら駆動スプロケットと従動スプロケットとの間にチェーンを掛け回し、負荷伝達用索体が所定のストロークの最終位置まで引かれたときに該モータを駆動し、負荷伝達用プーリに僅かに負荷を追加するようになしてもよい。

本発明は上記の如き構成であり、重量の異なる負荷錘を並列させ、そしてそれらを適宜選択して組み合わせることによって負荷を変更し、且つまた錘の組み合わせには、従来の如く人手による負荷錘の追加や取り外しによることなくボタン操作によるモータの駆動力を用いて行うようになしたものであるから、従来の負荷付与手段の問題点を悉く解消することができるものである。

また、負荷伝達用プーリが、その回転始端位置に戻る直前にショックを緩和するためのショックアブソーバを備えるようにした場合には、トレーニングする者が負荷伝達用索体を所定のストローク分引っ張った後で力を抜いたとき、負荷錘が自重によって落下するが、使用された全ての負荷錘が一度に落下するときの衝撃を緩和することができるものである。したがって、基枠の毀損や負荷錘連結用索体の切断、負荷錘連結用索体と負荷錘用プーリの接続部分の破損等を防止することができるものである。

また、主軸に従動スプロケットを固着する一方、基枠に固定したモータの回転軸に駆動スプロケットを固着し、これら駆動スプロケットと従動スプロケットとの間にチェーンを掛け回し、負荷伝達用索体が所定のストロークの最終位置まで引かれたときに該モータを駆動し、負荷伝達用プーリに僅かに負荷を追加するようになした場合には、トレーニングする者が負荷伝達用索体を引っ張ったときにおいて、所定のストロークの最終位置になったとき、僅かに負荷を追加することにより、ストロークの最終位置を認知させることができるものである。これにより、高齢者或いは病後のリハビリ等においても身体に過度の負担がかかることを防止する事が出来るものである。

本発明を実施するための最良の形態は、重量の異なる負荷錘を並列させ、そしてそれらを適宜選択して組み合わせることによって負荷を変更し、且つまた錘の組み合わせには、従来の如く人手による負荷錘の追加や取り外しによることなくボタン操作によるモータの駆動力を用いて行うようにすることにある。

以下、本発明の実施例について説明する。
図１は本発明の実施例に係る筋力トレーニング用負荷付与装置の一部省略して示した正面図、図２は同側面図、図３は本発明の要部の概略的構成図、図４は本発明の原理説明図、図５乃至図１０は負荷錘の選択機構の作動説明図、図１１は本発明を実施した筋力トレーニング装置の斜視図である。

図中、１は箱形の基枠である。２は前記基枠１内に水平に配され、垂直方向回転自在に支承された主軸である。また、３、３は前記基枠１に設けた該主軸２の軸受けである。

４、５、６、７、８、９、１０、１１は前記主軸２に所定の間隔で配され、且つ夫々は該主軸２に対して回転自在な状態に取り付けられた負荷錘用プーリである。また、該負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１は夫々その周面の一箇所に後記連結ピンの受容凹部４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａを設けている。尚、図面においては該連結ピンの受容凹部４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａを省略している。また、該負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１は本実施例では後記負荷錘の個数に対応させて８個としている。また、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９は該負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１と前記主軸２との間に設けた軸受けである。

２０は負荷伝達用索体２１の基端を止着し、前記主軸２の端部に固着された、前記負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１と同径の負荷伝達用プーリである。

２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は重量の異なる負荷錘であり、本実施例では最軽量の負荷錘２２を０．２５Ｋｇとして該負荷錘２２の２の乗数倍の重量の負荷錘２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９をもって全体で８個によって構成している。尚、これら負荷錘の重量は、本実施例では負荷錘２２が０．２５Ｋｇ、負荷錘２３が０．５Ｋｇ、負荷錘２４が１Ｋｇ、負荷錘２５が２Ｋｇ、負荷錘２６が４Ｋｇ、負荷錘２７が８Ｋｇ、負荷錘２８が１６Ｋｇ、負荷錘２９が３２Ｋｇである。斯かる負荷錘の組み合わせによると、０〜６３．７５Ｋｇの範囲で、０．２５Ｋｇ単位ごとの負荷設定が可能になる、即ち２５５通りの負荷設定が可能になるものである。そしてまた、これら負荷錘２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９は、基端を夫々前記負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１に止着し、前記負荷伝達用索体２１と反対方向に巻かれる負荷錘連結用索体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７の先端に接続されている。

また、前記の他最小単位の負荷錘を０．２Ｋｇとした場合には、その２の乗数倍は０．４Ｋｇ、０．８Ｋｇ、１．６Ｋｇ、３．２Ｋｇ、６．４Ｋｇ、１２．８Ｋｇ、２５．６Ｋｇというようになる。

また、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５は前記負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１の前方に回転自在に支承され、前記負荷錘連結用索体３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７の途中部を掛け回したガイドプーリである。尚、３８ａ、３９ａ、４０ａ、４１ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、４５ａは該ガイドプーリ３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５の軸受けである。

４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６は前記主軸２における前記各負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１の近接位置に固着されて主軸２と一体的に回転する、夫々先端に後記連結ピンの受容凹部４６ａを設けた連結アームである。尚、図面においては負荷錘用プーリ１１と対をなす連結アーム４６のみを示している。

４７、４７、４７、４７、４７、４７、４７、４７は前記負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１における連結ピンの受容凹部４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａと前記連結アーム４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６の連結ピンの受容凹部４６ａとにわたって入り込み或いは取り出される連結ピンである。

４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８は前記各負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１の前方に配され、先端に前記連結ピン４７の受容凹部４８ａを設けた連結ピン受け渡し用アームであり、夫々は前記負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１を挟むように２枚一組で構成されている。また、該連結ピン受け渡し用アーム４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８は夫々モータ４９、４９、４９、４９、４９、４９、４９、４９をもって所定のストロークで垂直方向に回動せしめられる。そして、該連結ピン受け渡し用アーム４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８は前記負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１における連結ピンの受容凹部４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａと前記連結アーム４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６における連結ピンの受容凹部４６ａがそれらの回転始端位置において一致したときにおいて前記連結ピン４７をそれらに入り込ませ或いは取り出すものである。尚、前記モータ４９、４９、４９、４９、４９、４９、４９、４９は夫々基枠１の適所に設けられた操作ボタン（図示せず。）の押圧操作によって駆動するものである。

５０は前記負荷伝達用プーリ２０が、その回転始端位置に戻る直前にショックを緩和するためのショックアブソーバである。また、該ショックアブソーバ５０は、基枠１に固着したショックアブソーバ本体５０ａと、該ショックアブソーバ本体５０ａの作動杆５０ａ′に接離する、負荷伝達用プーリ２０に固着した押圧板５０ｂとをもって構成されている。

５１は前記主軸２に固着した従動スプロケット、５２は基枠１に固定したモータ５３の回転軸５３ａに固着した駆動スプロケット、５４は駆動スプロケット５２と従動スプロケット５１との間に掛け回したチェーンである。

次に、負荷錘の組み合わせによる負荷の設定変更について説明する。
トレーニングする者に最適な負荷とするためには、負荷錘２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９の組み合わせによって行うが、使用する負荷錘を選択して組み合わせる。そしてこの場合、選択した負荷錘だけを主軸２に連結するが、これは当該負荷錘が接続された負荷錘連結用索体の基端を止着した負荷錘用プーリを主軸２に連結することによって行う。

図５には負荷錘用プーリ４、５、６、７、８、９、１０、１１のいずれもが選択されていない状態を示しており、この状態においては負荷錘用プーリにおける連結ピンの受容凹部と連結アームにおける連結ピンの受容凹部がそれらの回転始端位置において一致している。ここで今、いずれかの負荷錘、例えば負荷錘２９が選択されたとして説明すると、これに接続された負荷錘用プーリ１１の前方に配された連結ピン受け渡し用アーム４８が、図６に示す如く、モータ４９をもって垂直方向に回動し、連結ピン４７を該負荷錘用プーリ１１における連結ピンの受容凹部１１ａと連結アーム４６における連結ピンの受容凹部４６ａに入り込ませる。これにより該負荷錘用プーリ１１は連結ピン４７及び連結アーム４６を介して主軸２に連結される。また、他の選択された負荷錘に接続した負荷錘用プーリも同様にして主軸２に連結される。

そして、この状態においてトレーニングする者が負荷伝達用索体２１を引っ張ると、負荷伝達用プーリ２０が回転して主軸２も回転する。そしてこれに伴い、図８及び図９に示す如く、負荷錘用プーリ１１も回転し、負荷伝達用索体２１に所定の負荷が付与されることになるものである。尚、この動作中において連結ピン４７は負荷錘用プーリ１１に巻かれる負荷錘連結用索体３７が被さることによって連結ピンの受容凹部からの脱落が防止される。

そして、トレーニングする者は一定のストロークにおいて繰り返し負荷伝達用索体２１を引っ張ってトレーニングを行うが、負荷を変えるときには負荷錘の組み合わせを変える必要があり、そのときには一旦前記と逆に図６から図５に示した状態に戻し、再び前記の手順によって負荷錘の選択を行う。また、選択されなかった負荷錘に接続された負荷錘用プーリは、図１０に示す如く、主軸２の回転に連動することなく、回転始端位置において停止しているものである。

そして、トレーニングは負荷伝達用索体２１を一定のストロークにおいて繰り返し引っ張ることによって行うが、これは例えば図１１に示す如く、足をキックすることによって引っ張り、もって足の筋力を鍛えるようになしてもよい。図１１に示したトレーニング装置は、本発明に係る筋力トレーニング用負荷付与装置と、トレーニング装置本体５５とからなる。そしてまた、該トレーニング装置本体５５は、基枠５６と、該基枠５６の一端に立設した支柱５７の上端に保持した足受け板５８と、前記基枠５６の上部に、前記足受け板５８と接離する方向に移動自在に取り付けられ、頂部に座部６０、背凭れ部６１並びに両手の支持アーム６２、６２とを備えた移動台５９とからなり、本発明に係る筋力トレーニング用負荷付与装置における負荷伝達用索体２１の先端を、該トレーニング装置本体５５における足受け板５８と反対側から移動台５９を通り越して足受け板５８側に導き、ガイドプーリ６３等を介して折り返して該移動台５９に止着してなるものである。

そして、トレーニングするときには移動台５９の座部６０に座り、足受け板５８をキックするものである。これにより負荷伝達用索体２１が引っ張られ、キックする足に所定の負荷がかかるものである。

本発明の実施例に係る筋力トレーニング用負荷付与装置の一部省略して示した正面図である。図１に示した筋力トレーニング用負荷付与装置の側面図である。本発明の要部の概略的説明図である。本発明の原理説明図である。負荷錘の選択機構の作動説明図であり、負荷錘の選択前の状態を示すものである。負荷錘の選択機構の作動説明図であり、負荷錘を選択した状態を示すものである。図６に示した状態の正面側から看た図である。負荷錘の選択機構の作動説明図であり、選択した負荷錘によって主軸に負荷をかけた状態を示すものである。負荷錘の選択機構の作動説明図であり、図８に示した状態から更に進行した状態を示すものである。負荷錘の選択機構の作動説明図であり、選択されない負荷錘が接続された負荷錘用プーリが静止している状態を示すものである。本発明を実施した筋力トレーニング装置の一例の説明図である。

符号の説明

１基枠
２主軸
４、５、６、７、８、９、１０、１１負荷錘用プーリ
４ａ、５ａ、６ａ、７ａ、８ａ、９ａ、１０ａ、１１ａ連結ピンの受容凹部
２０負荷伝達用プーリ
２１負荷伝達用索体
２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９重量の異なる負荷錘
３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７負荷錘連結用索体
３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５ガイドプーリ
４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６、４６連結アーム
４６ａ、４６ａ、４６ａ、４６ａ、４６ａ、４６ａ、４６ａ、４６ａ連結ピンの受容凹部
４７、４７、４７、４７、４７、４７、４７、４７連結ピン
４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８、４８連結ピン受け渡し用アーム
４８ａ、４８ａ、４８ａ、４８ａ、４８ａ、４８ａ、４８ａ、４８ａ連結ピンの受容凹部
４９、４９、４９、４９、４９、４９、４９、４９モータ
５０ショックアブソーバ
５１従動スプロケット
５２駆動スプロケット
５３モータ
５４チェーン

Claims

基枠内に水平に配され、垂直方向回転自在に支承された主軸と、前記主軸に所定の間隔で配され、且つ夫々は該主軸に対して回転自在な状態に取り付けられると共にその周面の一箇所に後記連結ピンの受容凹部を設けた所定個数の負荷錘用プーリと、負荷伝達用索体の基端を止着し、前記主軸の端部に固着された、前記負荷錘用プーリと同径の負荷伝達用プーリと、前記負荷錘用プーリの夫々に基端を止着し、前記負荷伝達用索体と反対方向に巻かれる負荷錘連結用索体の先端に接続された、重量の異なる負荷錘と、
前記主軸における前記各負荷錘用プーリの近接位置に固着されて主軸と一体的に回転する、先端に後記連結ピンの受容凹部を設けた連結アームと、
前記負荷錘用プーリにおける連結ピンの受容凹部と前記連結アームにおける連結ピンの受容凹部とにわたって入り込み或いは取り出される連結ピンと、
前記各負荷錘用プーリの前方に配され、先端に前記連結ピンの受容凹部を設けると共にモータをもって所定のストロークで垂直方向に回動せしめられ、前記負荷錘用プーリにおける連結ピンの受容凹部と前記連結アームにおける連結ピンの受容凹部がそれらの回転始端位置において一致したときにおいて前記連結ピンをそれらに入り込ませ或いは取り出す連結ピン受け渡し用アームとからなり、前記重量の異なる負荷錘を、最軽量の負荷錘の２の乗数倍の重量の負荷錘となしたことを特徴とする筋力トレーニング用負荷付与装置。
重量の異なる負荷錘を、最軽量の負荷錘の２の乗数倍の重量の負荷錘の所定個数をもって構成してなる請求項１記載の筋力トレーニング用負荷付与装置。
重量の異なる負荷錘を、全体で８個によって構成してなる請求項２記載の筋力トレーニング用負荷付与装置。
負荷伝達用プーリが、その回転始端位置に戻る直前にショックを緩和するためのショックアブソーバを備えてなる請求項１、２又は３記載の筋力トレーニング用負荷付与装置。
主軸に従動スプロケットを固着する一方、基枠に固定したモータの回転軸に駆動スプロケットを固着し、これら駆動スプロケットと従動スプロケットとの間にチェーンを掛け回し、負荷伝達用索体が所定のストロークの最終位置まで引かれたときに該モータを駆動し、負荷伝達用プーリに僅かに負荷を追加するようになした請求項１、２、３又は４記載の筋力トレーニング用負荷付与装置。