JP2018069036A - 他動式筋力訓練機及びその作動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】人体の筋肉の求心性収縮訓練及び遠心性収縮訓練を容易に実現できる他動式筋力訓練装置を提供する。
【解決手段】基台１には第一の支持桿及び第二の支持桿が設けられ、第一の作動桿は第一の支持桿に枢接され、且つその握柄端２１、３１が蓋体から突出しており、第二の作動桿は第二の支持桿に枢接され、その握柄端が蓋体から突出しており、連接桿は第一の作動桿と第二の作動桿との間に枢接され、桿動力入力端は第一の作動桿における揺動可能な箇所に設けられる。桿動力入力端を偏芯されるように駆動して、第一の作動桿と第二の作動桿を互いに逆方向に揺動させることにより、第一の作動桿の握柄端及び第二の作動桿の握柄端に力を加える人体の肢体または手指における連動筋肉に対して、「遠心性収縮」、「求心性収縮」等の交互作用を提供するための他動式筋力訓練を実施し、筋肉の強度を向上させ、人体の健康及び活力を促進することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、他動式運動器具、特に人体の連動に関与する筋肉による「遠心性収縮」と「求心性収縮」の交互作用を提供できる訓練器具に関する。

一般の人は筋力訓練器により筋肉を増強する。現在、通常の筋力訓練器には、片手で用いられるハンドルペアがあり、ハンドルペアの端末が共にバネに結合され、このバネによりハンドル間に圧縮抵抗力を発生することで、片手の手掌で前記ハンドルペアを握持して筋力訓練を行うことができる。台湾実用新案登録第１０２２２０７２７号の「凸粒式握力器」はその一つの例であるが、前記握力器は人手の自主式訓練のみに使える。

上記の筋力訓練器は自動式運動方式のものであり、意志力の弱い人は、常に訓練を続くことができず、かつ、通常、筋力の発力方向と筋肉の運動方向とが同じ方向である「求心性収縮」訓練のみを容易に実現できる。一方、他動式筋力訓練機は、意志力が弱いという問題を解決でき、且つ、上記の「求心性収縮」訓練とは筋力の発力方向も筋肉運動方向も反対の方向である「遠心性収縮」訓練を同時に提供することができる。従って、他動式筋力訓練機は、筋力訓練のためのより好ましい器具であり、一般の方々の他、リハビリ中の患者さんにも、より適合するものである。

本発明者は、上記の従来の筋力訓練器では人体の筋力の他動式訓練効果を実現できないという問題点に鑑み、鋭意検討したところ、他動式筋力訓練機及びその作動方法を見出した。そこで、他動式筋力訓練が可能であり、人体の筋肉の求心性収縮訓練及び遠心性収縮訓練を容易に実現できるような筋力訓練装置を提供することが本発明の主な目的である。意志力による問題を解決でき、人体の筋肉訓練に用いられる他動式筋力訓練機及びその作動方法を提供することは本発明のもう一つの目的である。

上記目的を達成するために、本発明は下記技術手段を提供する。即ち、
Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三軸方向の機構収納空間を有する基台を設け、前記基台上に立板を設け、前記立板上に、少なくとも１つのＸ軸方向の第一の支持桿、及び少なくとも１つのＸ軸方向の第二の支持桿を設け、また、前記立板上に、二つの支持座を設け、前記二つの支持座は、伝動軸が回動可能に、前記伝動軸に支持して枢接される基台配置ステップと、
少なくとも１つの第一の作動桿及び第二の作動桿を配置し、前記第一の作動桿が前記第一の支持桿に枢接され、前記第二の作動桿が前記第二の支持桿に枢接され、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿がＺ軸方向に沿って互いに対向し、且つ前記第一の作動桿と前記第二の作動桿のそれぞれから握柄端が延伸して形成され、さらに、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とに接続される少なくとも１つのＸ軸方向の連接桿を配置し、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とを互いに連動させるように、前記連接桿が前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との間に位置する作動桿機構配置ステップと、
前記基台上に、Ｙ軸方向の伝動軸を駆動できる動力ユニットを配置し、前記伝動軸に設けられる少なくとも１つの偏芯部が、少なくとも１つのＸ軸方向の駆動桿に枢接され、前記駆動桿が、前記第一の作動桿における任意の揺動可能な箇所にされに枢接される動力ユニット配置ステップと、を含み、
前記動力ユニットが前記伝動軸を駆動し、さらに前記伝動軸の偏芯部が前記駆動桿を介して前記第一の作動桿を駆動することで、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とを同時にＸ−Ｚ平面において互いに逆方向に往復揺動させることにより、人体が握柄端を握持又は夾持して他動式筋力訓練を実現する、他動式筋力訓練機の作動方法。

また、本発明の上記作動方法を使用した他動式筋力訓練機において、
Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三軸方向の機構収納空間を有する基台であって、前記基台に設けられる立板に、少なくとも１つのＸ軸方向の第一の支持桿、少なくとも１つのＸ軸方向の第二の支持桿を設け、前記立板に、二つの支持座を設け、前記二つの支持座は、伝動軸が回動可能に前記伝動軸に支持して枢接されるものと、
Ｚ軸方向に沿い、且つ前記第一の支持桿に枢接され、握柄端が蓋体の貫通穴に突出して設けられる少なくとも１つの第一の作動桿と、
Ｚ軸方向に沿い、且つ前記第二の支持桿に枢接され、握柄端が蓋体の貫通穴に突出して設けられ、前記第一の作動桿と対向する少なくとも１つの第二の作動桿と、
Ｘ軸方向に沿い、且つ前記第一の作動桿と前記第二の作動桿との間に枢接され、前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との中間に位置する少なくとも１つの連接桿と、
Ｙ軸方向の伝動軸であり、前記伝動軸に設けられる少なくとも１つの偏芯部が少なくとも１つのＸ軸方向の駆動桿に枢接され、前記駆動桿がさらに前記第一の作動桿の揺動可能な箇所に枢接される少なくとも１つの桿動力入力端と、
を含む。

前記桿動力入力端は、Ｙ軸方向の伝動軸の偏芯部によって駆動される。

前記伝動軸の偏芯部は前記伝動軸の少なくとも１つの端に設けられ、前記動力ユニットはモーターによりベルトを用いて前記伝動軸を駆動し、少なくとも１つの駆動桿が前記伝動軸の偏芯部と前記桿動力入力端との間に設けられ、前記伝動軸に大プーリが設けられ、前記ベルトが、前記大プーリと、前記モーターに設けられる小プーリとに掛け渡され、また、ベルトでの駆動は他の減速機構によっても実現できる。

前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との間に距離があり、かつ、前記第一の支持桿が前記第二の支持桿より高く、前記第一の作動桿が各第二の作動桿よりも長く、前記連接桿が前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との間に位置する。

前記第一の作動桿の握柄端及び前記第二の作動桿の握柄端が前記蓋体から突出しており、前記第一の作動桿の握柄端及び前記第二の作動桿の握柄端のそれぞれに握柄スリーブが被せられている。

本発明は、上記の技術的手段により、以下の技術的効果を得ることができる。即ち、
１、本発明の装置及びその方法では、モーター、伝動軸の偏芯部、及び駆動桿により、上記第一の作動桿と第二の作動桿を、同時に逆方向に往復揺動するように駆動させることにより、人体の筋肉が「求心性収縮」と「遠心性収縮」を交互に行う他動式筋力訓練を実現し、人体の健康及び活力を促進することができる。
２、本発明の装置は机の上または地面上に置くことができ、人体の手、足及び／又は胸の筋肉に筋力訓練を提供することができる。

本発明の他動式筋力訓練機の立体外観図。 本発明の他動式筋力訓練機の内部機構図。 本発明の他動式筋力訓練機の他の内部機構図。 本発明の他動式筋力訓練機の内部機構の平面図。 本発明の図４の機構の模式図及びその作動の模式図。 本発明の図４の機構の模式図及びその他の作動の模式図。 本発明の他動式筋力訓練機の使用形態を示す側面模式図。 本発明の他動式筋力訓練機の使用形態を示す底面模式図。 本発明の他動式筋力訓練機の他動式筋力訓練機の作動方法のフローチャート。 本発明の他動式筋力訓練機で人体の足の訓練を実施する時の模式図。 本発明の他動式筋力訓練機で人体のアームの訓練を実施する時の模式図。

まず、図１及び図４に示すように、本発明に係る他動式筋力訓練機Ａは、基台１と、少なくとも１つの第一の作動桿２と、少なくとも１つの第二の作動桿３と、少なくとも１つの連接桿４と、少なくとも１つの桿動力入力端ａとを備える。

上記基台１は、図１及び図２に示すように、Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三軸方向の機構収納空間を有し、上記基台１に、立板１３が設けられ、且つ、Ｘ軸方向に沿って立板１３上に接して設けられるように、少なくとも１つのＸ軸方向の第一の支持桿１１、及び少なくとも１つの第二の支持桿１２が設けられ（本実施例において、第一の支持桿１１と第二の支持桿１２が１対として設けられ）、伝動軸５２に支持して枢接される二つの支持座１４が設けられる。かつ、上記第一の支持桿１１と第二の支持桿１２との間に、所定の距離があり、且つ上記第一の支持桿１１が上記第二の支持桿１２より高い。また、蓋体１０が上記基台１に接して設けられ、かつ、前記蓋体１０に少なくとも１つの貫通穴１０１が設けられ、上記第一の作動桿の握柄端２１及び第二の作動桿の握柄端３１が前記蓋体１０を貫通して前記蓋体１０から突出する。

上記第一の作動桿２は、図１、図２及び図４に示すように、Ｚ軸方向に沿い、それぞれに上記第一の支持桿１１に枢接され（本実施例において、１対の第一の作動桿２が、１対の第一の支持桿１１に接して設けられ）、且つ第一の作動桿の握柄端２１は上記蓋体１０の貫通穴１０１から突出する。

上記第二の作動桿３は、図１、図２及び図４に示すように、Ｚ軸方向に沿い、それぞれに上記第二の支持桿１２に枢接され（本実施例において、１対の第二の作動桿３が、１対の第二の支持桿１２に接して設けられ）、且つ、第二の作動桿の握柄端３１は上記蓋体１０の貫通穴１０１から突出し、且つ、上記第一の作動桿２と互いに対向する。図４に示すように、上記第一の作動桿２が各第二の作動桿３より長く、握柄スリーブ６が各第一の作動桿の握柄端２１及び第二の作動桿の握柄端３１のそれぞれに被せられる。

上記連接桿４は、図２及び図４に示すように、Ｘ軸方向に沿い、それぞれに上記第一の作動桿２と第二の作動桿３との間に枢接され、かつ、上記連接桿４の取り付け位置は上記第一の支持桿１１と第二の支持桿１２との間にある。

図２、図４及び図５に示すように、上記桿動力入力端ａは、それぞれに、各第一の作動桿２の底端または他の揺動可能な箇所に設けられる。上記桿動力入力端ａはＹ軸方向の伝動軸の偏芯部５２１によって駆動され、伝動軸の偏芯部５２１は伝動軸５２の少なくとも１つの端に設けられ、また、上記伝動軸５２上における大プーリ５３はモーター５０によりベルト５１で駆動され、また、少なくとも１つの駆動桿５４は上記伝動軸の偏芯部５２１と桿動力入力端ａとの間に接続し、さらに、上記第一の作動桿２は駆動桿５４により駆動されて揺動する。特に、本発明は、モーターの回転速度を制御するために、モーター回転速度調節ボタン５６を設けることができる。このようにして、上記第一の作動桿２及び第二の作動桿３の揺動速度を制御することができる。特に、上記立板１３に設けられる二つの支持座１４は、伝動軸５２が回動可能に伝動軸５２に支持して枢接される。

図５及び図６に示すように、上記の各元件からなる本発明の他動式筋力訓練機Ａは、上記桿動力入力端ａは、伝動軸の偏芯部５２１及び駆動桿５４により駆動される時に、上記第一の作動桿２を連動して揺動させることにより、上記第一の作動桿２は上記第一の支持桿１１の枢接箇所を支点として左右方向に往復揺動し、さらに、上記第一の作動桿２は、上記連接桿４を連動させることで、上記第二の作動桿３を、上記第二の支持桿１２の枢接箇所を支点としてＸ−Ｚ面において左右方向に往復揺動させ、さらに、各第一の作動桿２及び第二の作動桿３を同時に互いに逆方向に往復揺動させることにより、人体が握持、把持及び／又は夾持して、他動式筋力訓練を行う。

図７及び図７ａに示すように、本発明の他動式筋力訓練機Ａは、人体の両手の握力訓練のために、机の上に置かれることができる。電源ボタン５５を押すと、各第一の作動桿２及び第二の作動桿３における握柄スリーブ６が同時に互いに逆方向に揺動し、この時、使用者は両手で各握柄スリーブ６を握持することにより他動式筋力訓練を行うことができる。このようにして、運動方向と付勢方向とを同方向または逆方向に交替することにより、アームの筋肉の「求心性収縮」と「遠心性収縮」を交替させる他動式筋力訓練を実現することができる。図７には、使用者は両手で上記他動式筋力訓練機Ａの各握柄スリーブ６を握持し、且つ上記第一の作動桿の握柄端２１及び第二の作動桿の握柄端３１がそれぞれに外へ伸張して移動する時、両手の付勢方向は第一の作動桿の握柄端２１及び第二の作動桿の握柄端３１の作動方向と異なるため、両手の筋肉に対して「遠心訓練」を行わせる。一方、図７ａには、上記他動式筋力訓練機Ａの第一の作動桿の握柄端２１及び第二の作動桿の握柄端３１がそれぞれに内へ収縮して移動する時、両手の付勢方向は第一の作動桿２及び第二の作動桿３の作動方向と同じであるため、両手の筋肉に対して「求心訓練」を行わせる。

従って、図８に示すように、本発明は、上記他動式筋力訓練機Ａに基づいて、基台配置ステップａと、作動桿機構配置ステップｂと、動力ユニット配置ステップｃとを含む他動式筋力訓練機の作動方法が得られる。

前記基台配置ステップでは、Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三軸方向の機構収納空間を有する基台を設け、前記基台上に立板を設け、前記立板上に、少なくとも１つのＸ軸方向の第一の支持桿、及び少なくとも１つのＸ軸方向の第二の支持桿を設け、また、前記立板上に、二つの支持座を設け、前記二つの支持座は、伝動軸が回転可能に該伝動軸に支持して枢接される。前記作動桿機構配置ステップでは、少なくとも１つの第一の作動桿及び第二の作動桿を配置し、前記第一の作動桿が前記第一の支持桿に枢接され、前記第二の作動桿が前記第二の支持桿に枢接され、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿がＺ軸方向に沿って互いに対向し、且つ前記第一の作動桿と前記第二の作動桿のそれぞれから握柄端が延伸して形成され、さらに、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とに接続される少なくとも１つのＸ軸方向の連接桿を配置し、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とを互いに連動させるように、前記連接桿が前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との間に位置する。前記動力ユニット配置ステップでは、前記基台上に、Ｙ軸方向の伝動軸を駆動できる動力ユニットを配置し、前記伝動軸に設けられる少なくとも１つの偏芯部が、少なくとも１つのＸ軸方向の駆動桿に枢接され、前記駆動桿が、さらに前記第一の作動桿の底端又は他の揺動可能な箇所に枢接され、前記動力ユニットが前記伝動軸を駆動し、さらに前記伝動軸の偏芯部が前記駆動桿を介して前記第一の作動桿を駆動することで、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とを同時にＸ−Ｚ平面において互いに逆方向に往復揺動させることにより、人体が握柄端を握持又は夾持して他動式筋力訓練を実現する。

本発明に係る他動式筋力訓練機Ａ及びその内部機構等は寸法に限定されないため、その基台１を大きく、且つ上記第一の作動桿２及び第二の作動桿３を長く設けることにより、上記他動式筋力訓練機Ａを人足の他動式筋力訓練に使用することができる。図９に示すように、上記他動式筋力訓練機Ａは、地面上に置かれ、上記第一の作動桿の握柄端２１、第二の作動桿の握柄端３１及びその握柄スリーブ６を人の両足の内側で夾持することにより、往復揺動することができる。

同様に、図１０に示すように、上記他動式筋力訓練機Ａは、机の上に置かれ、人の両手で上記第一の作動桿の握柄端２１、第二の作動桿の握柄端３１及びその握柄スリーブ６を握持することにより、往復揺動することができる。それにより、上記他動式筋力訓練機Ａを人の両アーム、胸の他動式筋力訓練に使用することができる。

Ａ：他動式筋力訓練機
ａ：桿動力入力端
１：基台
１０：蓋体
１０１：貫通穴
１１：第一の支持桿
１２：第二の支持桿
１３：立板
１４：支持座
２：第一の作動桿
２１：第一の作動桿の握柄端
３：第二の作動桿
３１：第二の作動桿の握柄端
４：連接桿
５：動力ユニット
５０：モーター
５０１：小プーリ
５１：ベルト
５２：伝動軸
５２１：伝動軸の偏芯部
５３：大プーリ
５４：駆動桿
５５：電源ボタン
５６：モーター速度調節ボタン
６：握柄スリーブ
７：筋肉
ａ、ｂ、ｃ：ステップ

Claims (6)

1. Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三軸方向の機構収納空間を有する基台を設け、前記基台上に立板を設け、前記立板上に、少なくとも１つのＸ軸方向の第一の支持桿、及び少なくとも１つのＸ軸方向の第二の支持桿を設け、また、前記立板上に、二つの支持座を設け、前記二つの支持座は、伝動軸が回転可能に前記伝動軸に支持して枢接される基台配置ステップと、
   少なくとも１つの第一の作動桿及び第二の作動桿を配置し、前記第一の作動桿が前記第一の支持桿に枢接され、前記第二の作動桿が前記第二の支持桿に枢接され、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿がＺ軸方向に沿って互いに対向し、且つ前記第一の作動桿と前記第二の作動桿のそれぞれから握柄端が延伸して形成され、さらに、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とに接続される少なくとも１つのＸ軸方向の連接桿を配置し、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とを互いに連動させるように、前記連接桿が前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との間に位置する作動桿機構配置ステップと、
   前記基台上に、Ｙ軸方向の伝動軸を駆動できる動力ユニットを配置し、前記伝動軸に設けられる少なくとも１つの偏芯部が、少なくとも１つのＸ軸方向の駆動桿に枢接され、前記駆動桿が、さらに前記第一の作動桿における任意の揺動可能な箇所に枢接される動力ユニット配置ステップと、を含み、
   前記動力ユニットが前記伝動軸を駆動し、さらに前記伝動軸の偏芯部が前記駆動桿を介して前記第一の作動桿を駆動することで、前記第一の作動桿と前記第二の作動桿とを同時にＸ−Ｚ平面において互いに逆方向に往復揺動させることにより、人体が握柄端を握持又は夾持して他動式筋力訓練を実現することを特徴とする他動式筋力訓練機の作動方法。
2. Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸の三軸方向の機構収納空間を有する基台であって、前記基台に設けられる立板に、少なくとも１つのＸ軸方向の第一の支持桿、少なくとも１つのＸ軸方向の第二の支持桿を設け、前記立板に、二つの支持座を設け、前記二つの支持座は、伝動軸が回動可能に前記伝動軸に支持して枢接されるものと、
   Ｚ軸方向に沿い、且つ前記第一の支持桿に枢接され、握柄端が蓋体の貫通穴に突出して設けられる少なくとも１つの第一の作動桿と、
   Ｚ軸方向に沿い、且つ前記第二の支持桿に枢接され、握柄端が蓋体の貫通穴に突出して設けられ、前記第一の作動桿と対向する少なくとも１つの第二の作動桿と、
   Ｘ軸方向に沿い、且つ前記第一の作動桿と前記第二の作動桿との間に枢接され、前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との中間に位置する少なくとも１つの連接桿と、
   Ｙ軸方向の伝動軸であり、前記伝動軸に設けられる少なくとも１つの偏芯部が少なくとも１つのＸ軸方向の駆動桿に枢接され、前記駆動桿がさらに前記第一の作動桿の揺動可能な箇所に枢接される少なくとも１つの桿動力入力端と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の作動方法を使用した他動式筋力訓練機。
3. 前記桿動力入力端は、Ｙ軸方向の伝動軸の偏芯部によって、設けられる動力ユニットにより駆動されることを特徴とする請求項２に記載の他動式筋力訓練機。
4. 前記伝動軸の偏芯部は前記伝動軸の少なくとも１つの端に設けられ、前記動力ユニットはモーターによりベルトを用いて前記伝動軸を駆動し、少なくとも１つの駆動桿が前記伝動軸の偏芯部と前記桿動力入力端との間に設けられ、前記伝動軸に大プーリが設けられ、前記ベルトが、前記大プーリと、前記モーターに設けられる小プーリとに掛け渡され、また、ベルトでの駆動は他の減速機構によっても実現できることを特徴とする請求項３に記載の他動式筋力訓練機。
5. 前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との間に距離があり、かつ、前記第一の支持桿が前記第二の支持桿より高く、前記第一の作動桿が各第二の作動桿より長く、前記連接桿が前記第一の支持桿と前記第二の支持桿との間に位置することを特徴とする請求項２に記載の他動式筋力訓練機。
6. 前記第一の作動桿の握柄端及び前記第二の作動桿の握柄端が前記蓋体から突出しており、前記第一の作動桿の握柄端及び前記第二の作動桿の握柄端のそれぞれに握柄スリーブが被せられていることを特徴とする請求項２に記載の他動式筋力訓練機。