JP2502559Y2 - ３次元ベンチプレスマシン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は筋力鍛練装置である３
次元ベンチプレスマシンに関する。

【０００２】

【従来の技術】筋力鍛練装置としてのベンチプレスマシ
ンは、上肢及び胸部の筋力トレーニング用として普及し
ているもので、ベンチに仰臥して両手でグリップを握持
し、グリップが連結されたレバーを上げ下げする運動を
繰り返すことにより、レバーに付加された重量を上肢及
び胸部に負荷するものである。

【０００３】例えば、図８に示すように、鍛練者Ｍはベ
ンチ３０に仰臥して両手でグリップ３１を握持し、グリ
ップ３１が連結された略Ｕ字型のレバー３２を上げ下げ
するもので、レバー３２はガイドロッド３３を介して水
平に上下動ができ、しかも、ロープ若しくはワイヤ３４
の一端が連結され、その他端に所望重量のウエイト３５
を着脱できるものであった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ベンチプレスマシンによれば、レバー３２の動きは、垂
直となるために、上肢の動きが無理に矯正される面があ
った。従って、トレーニング中に、手関節橈側部の疼痛
等の不定愁訴を経験することがある。この原因は、挙上
最終域で手関節に背屈・橈屈が強制され、解剖学的に関
節面を形成していない舟状骨と橈骨の間に強い圧迫スト
レスが加わることに因るものとされている。

【０００５】そこで、この考案は上記事情に鑑みて、全
可動域で前腕の長軸方向にグリップが移動し、手関節が
軽度尺屈位に保持される３次元的軌道を有するベンチプ
レスマシンを提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この考案に掛かる３次元
ベンチプレスマシンは、請求項１によれば、ベンチに仰
臥した鍛練者がグリップを両手で握持し、該グリップに
連結したアームを上げ下げし、該アームに所望の重量の
ウエイトを荷重することができるベンチプレスマシンに
おいて、前記アームを略直交してシャフトに連結し、該
シャフトを傾斜して回転自在にフレームに支承し、か
つ、自在継手を介して水平位置で回転自在に支承したシ
ャフトの両端部に連結し、該シャフトに前記ウエイトの
所望重量を巻き上げ可能に負荷したことを特徴とする。

【０００７】請求項２によれば、ベンチに仰臥した鍛練
者がグリップを両手で握持し、該グリップに連結したア
ームを上げ下げし、該アームに所望の重量のウエイトを
荷重することができるベンチプレスマシンにおいて、前
記アームを略直交してシャフトに連結し、該シャフトを
傾斜して回転自在にフレームに支承し、かつ、自在継手
を介して水平位置で回転自在に支承したシャフトの両端
部に連結し、該シャフトに駆動ギヤを軸着し、該駆動ギ
ヤとチェーンベルトを介して回転自在な従動ギヤをフレ
ームに支承し、該従動ギヤのシャフトにカムを軸着し、
該カムに摺接して一端を連結し、他端をウエイトに着脱
自在に連結したベルトを配設してなることを特徴とす
る。

【０００８】さらに、請求項３によれば、ベンチは幅中
央部上面が最も高い弧面を有する断面が略蒲鉾形である
ことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１，２によれば、グリップを有するアー
ムを略直交してシャフトに連結し、該シャフトを傾斜し
て回転自在にフレームに支承し、かつ、自在継手を介し
て水平位置で回転自在に支承したシャフトの両端部に連
結し、該シャフトに所望重量のウエイトを負荷してその
負荷を上げ下げすることにより、グリップの動きは弧状
を描き、挙上最終域で手関節に背屈・橈屈が強制され
ず、解剖学的に関節面を形成していない舟状骨と橈骨の
間に強い圧迫ストレスが加わらない。

【００１０】請求項３によれば、鍛練者の背骨がベンチ
の最も高い部位で支持されて両肩がベンチから浮くか
ら、両腕を挙上する運動にきわめて都合がよい。

【００１１】

【実施例】以下本考案の実施例を図に基づき説明する。
床面に載置するフレーム１に支持脚２を介してベンチ３
が水平に支持され、このベンチ３の一端側に垂直方向へ
フレーム４が立設されて回動部５が支持されている。ベ
ンチ３は断面が略蒲鉾形であって、幅中央部が最も高い
弧面を有する。しかし、ベンチ３と連設したベンチ３ａ
は腰を固定するために上面が平坦である。

【００１２】回動部５はフレーム４の上部に軸受６を介
してシャフト７を軸中心で回転可能に水平に支承し、こ
のシャフト７の両端部にそれぞれ自在継手８を介してシ
ャフト７ａを連結し、このシャフト７ａはフレーム９に
軸受１０を介し所定の角度で傾斜して支持されている。
フレーム９はフレーム１に連結されて垂直に立設してい
る。シャフト７ａの端部には曲げたアーム１１の一端が
連結され、アーム１１の他端にはグリップ１２がシャフ
ト７と略平行に連結されている。

【００１３】シャフト７には駆動ギヤ１３が軸着され、
この駆動ギヤ１３と同一垂直面で相対向する従動ギヤ１
４がシャフト１５に軸着され、シャフト１５はフレーム
４に軸受６ａを介し回転自在に支承されている。シャフ
ト１５はフレーム１に隣接して立設したフレーム１６側
へ延伸して支承され、該フレーム１６においてカム１７
を軸着したシャフト１５ａと連結されている。カム１７
にはベルト１８の一端が連結され、該ベルト１８の他端
はフレーム１６の斜面部１６ａに沿って上昇し、フレー
ム１６の頂部平面１６ｂに回転自在に四方されたローラ
ー１９に載置され、かつ、頂部平面１６ｂに回転自在に
支承されたローラー２０を経て垂下し、連結棒２１と連
結されている。

【００１４】連結棒２１は、フレーム１６内に立設した
一対のガイドロッド２２を介して昇降可能に積載された
複数枚のウエイト２３の略中央部を貫通している。ウエ
イト２３は矩形で所定厚寸法の板状体であって、中央部
に連結棒２１を貫通する孔と両側部にガイドロッド２２
を貫通する孔及び前側部に孔２３ａをそれぞれ穿設して
ある。この前側部に穿設された孔２３ａに相対する孔が
連結棒２１に長手方向で所定の間隔で穿設されている。
この前側部の孔２３ａから連結棒２１に長手方向へ一定
間隔で穿設された孔にピン２４を挿入してウエイト２３
と連結棒２１を連結することができるようになってい
る。したがって所要のウエイトの重量を枚数で選択して
その孔２３ａにピン２４を挿入すれば、所要の重量をベ
ルト１８に負荷できる。

【００１５】前記ギヤ１３にはバランスウエイト２５が
円周部両側に固定され、また、駆動ギア１４との間にチ
ェーンベルト２６が捲回されている。チェーンベルト２
６はバランスウエイト２５の一端側から駆動ギヤ１３の
歯部に係合して垂下し、従動ギヤ１４を捲回して上昇
し、バランスウエイト２５の他端側で連結されている。
バランスウエイト２５はアーム１１及びグリップ１２の
重量と均等である。

【００１６】そこで上記実施例の作用を説明すると、鍛
練者はベンチ３に仰臥して腰をベンチ３ａに固定する。
ベンチ３は幅中央部が最も高く盛り上がった断面略蒲鉾
形をしているから、鍛練者の背骨がベンチ３に水平に支
持されることになり、したがって、鍛練者の両肩がベン
チから浮くので、両腕の挙上運動がきわめて容易にな
る。

【００１７】つぎに、両腕を挙げて両手でグリップ１２
を握持し、該グリップ１２を上げ下げする。グリップ１
２を上げるとアーム１１を介しシャフト７ａが回動し、
かつ、自在継手８を介しシャフト７が回動することによ
り、駆動ギヤ１３が回動してチェーンベルト２６を介し
従動ギヤ１４が回動する。そのため、シャフト１５が回
動し、カム１７が回動することによりベルト１８が引か
れ、連結棒２１にピンで連結された所定重量のウエイト
２３が上昇することによりその重量がベルト１８に負荷
される。

【００１８】かくして、アーム１１を上げることにより
カム１７がベルト１８を介しウエイト２３の重量を巻き
上げることができるのである。なお、カム１７は常時ベ
ルト１８に摺接して、シャフト７，１５が回動する挙上
初期に最も軽く、中半から終りにかけては重くなり、最
終はまた軽くなるように設定されている。

【００１９】そして両腕を最大限伸ばし、グリップ１２
及びアーム１１が鍛練者の最大上限となり、ついで、両
腕を曲げる運動に入る。両腕を曲げると、ウエイト２３
の重量がベルト１８に掛かっているために比較的容易に
両腕を曲げることができる。ウエイト２３が連結されて
いないウエイト２３に当接すると負荷がゼロとなる。そ
こで、また前記運動を繰り返すのである。

【００２０】かくしてグリップ１２の上げ下げ運動をす
るとき、両腕を伸ばす運動の際、グリップ１２，１２間
の位置は挙上初期において幅広く、両腕を最大限度伸ば
した挙上最終域で幅狭く、鍛練者の身体の胴幅と略同じ
になる。これは、すなわち、グリップ１２はシャフト７
と平行に配置されているが、このグリップ１２を略直交
して連結したアーム１１は曲げてシャフト７ａと略直交
する状態で連結されており、また、シャフト７ａは自在
継手８を介し所定の角度で傾斜してフレーム４に支承さ
れているからである。したがって、グリップ１２の移動
軌跡は、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように鍛練者Ｍの正
面及び側面から見て弧を描くこととなり、全可動域で常
に押しのベクトルを両腕の長軸方向に一致させる。

【００２１】なお、本考案の妥当性を発揮筋力の面から
実証することを目的として実験を行ったので、以下にそ
の詳細を記す。

【００２２】Ａ．方法 （予備実験）健常男性１名についてフリーウエイトベン
チプレスのグリップ幅を肩関節外転７０度、肘関節屈曲
９０度（以下ベンチプレス基本肢位）の位置とし、全可
動域のベンチプレス動作時の肩関節・前腕・手関節各々
の運動をゴニオメーターにて測定した。また、挙上時に
グリップを手掌のどの位置で強く押しているか（以下荷
重位置とする）を口頭にて調査した。

【００２３】（本実験）健常男子３名を被験者とし、グ
リップ幅はベンチプレス基本肢位としてセノー社製ベン
チプレスマシン実験器を用いて等尺性筋力を測定した。
被験者には、以下の条件について最大努力で３秒間矢状
軸方向に押させ、ピーク値を発揮筋力とした。なお、被
験者数が少ないため統計処理は行わず、３名の発揮筋力
の平均値を求めた。

【００２４】実験１：荷重位置として、口頭により
（１）母指球荷重、（２）小指球荷重、（３）母指球小
指球同時荷重の３条件を指示した。

【００２５】実験２：前腕肢位として（１）回内４５
度、（２）中間位、（３）回外４５度のグリップを使用
した。

【００２６】Ｂ．結果 （予備実験）挙上の開始肢位はグリップが乳頭レベルで
肩関節は外転７０度、水平伸展４０度、肘関節は屈曲１
１０度、前腕は回内３５度、手関節は背屈４５度、橈屈
５度であった。挙上につれて肩関節は外転・水平屈曲、
肘関節は伸展、前腕は回外、手関節は背屈・橈屈をそれ
ぞれ強め、挙上終了時では肩関節は外転９０度、水平屈
曲４５度、肘関節は屈曲５度、前腕は回内２０度、手関
節は背屈７０度・橈屈３０度であった。一方、荷重位置
は挙上初期には小指球側に荷重していたが、挙上に伴い
次第に荷重位置が母指球側に移動し、挙上最終域では最
も小指球荷重の傾向が強かった。

【００２７】（本実験）発揮筋力は、手掌の荷重位置別
では同時荷重が最も大きい傾向が（図６のグラフ１参
照）、また前腕肢位別では中間位が最も大きい傾向が認
められた（図７のグラフ２参照）。

【００２８】Ｃ．追加実験 ベンチプレス試作器と、直線軌道のセノー社製スミスマ
シン挙上時の表面筋電図を導出し、比較検討した。な
お、被験者は、大胸筋鎖骨部・大胸筋肋骨部・三角筋前
部・腹直筋・前鋸筋・上腕二等筋・上腕三等筋・広背筋
とした。その結果、両者に共通して大胸筋、三角筋前
部、前鋸筋、上腕三等筋に強い放電が認められ、試作器
が従来のベンチプレスマシンと同様の筋放電パターンが
確認された。

【００２９】Ｄ．考察 ベンチプレスの関節運動としては肩関節や肘関節のみが
注目され、手関節の運動や疼痛は考慮されない場合が多
い。しかし現実に手関節に疼痛を経験する者が多く、ト
レーニング効果や安全性を考慮すると何等かの対応が必
要である。

【００３０】今回、我々は、ベンチプレス挙上時に手関
節が背屈・橈屈が強制されることに注目した。本来、母
指球と小指球に同時荷重し、手関節を中間位から軽度尺
屈位に保つことにより、過度の橈屈は避けられる。ま
た、フリーウエイトや従来のベンチプレスマシンではグ
リップの方向とその軌道から、挙上最終域で手関節が橈
屈強制されることは避けられない。そこで、図５に示す
ような軌道を考案し、全可動域で常に押しのベクトルを
前腕の長軸方向に一致させた。

【００３１】過度の手関節の橈屈を避けることを念頭に
おいて軌道を決定したが、トレーニングの観点からは、
筋力が充分に発揮できることも考慮されなければならな
い。本研究の結果、荷重位置としては同時荷重が、前腕
の肢位としては中間位が筋力発揮に有利であり、これら
は疼痛の起こらない肢位と一致した。また、追加実験か
ら、試作器を挙上したときの筋放電パターンは従来のベ
ンチプレスマシンと類似していることが確認され、トレ
ーニング効果も従来のベンチプレスマシンと同様の効果
が期待される。今後は、この結果を踏まえて軌道やグリ
ップの設置各度を調整するとともに、他の関節に発生す
る愁訴についても検討し、より安全でトレーニング効果
の高いマシンへと発展させることが我々の課題である。

【００３２】

【考案の効果】以上説明したこの考案によれば、鍛練者
のベンチプレス動作に応じた筋肉の動きに逆らうことな
く、出来る限り素直にグリップが移動できるようにした
ベンチプレスマシンであり、従来のベンチプレストレー
ニングマシンと異なり、３次元動作ができるようにした
から、上肢の動きが無理に矯正される面がなく、トレー
ニング中に手関節橈側部の疼痛等の不定愁訴を発生させ
ることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す正面図。

【図２】図１の背面図。

【図３】図１の側面図。

【図４】図１の平面図。

【図５】（Ａ），（Ｂ）は作用説明図。

【図６】荷重位置別最大発揮筋力を示すグラフ１。

【図７】前腕肢位別最大発揮筋力を示すグラフ２。

【図８】従来例の正面図。

【符号の説明】

１，４，９，１６…フレーム ２…支持脚 ３…ベンチ ６，６ａ，１０…軸受 ７，７ａ…シャフト ８…自在継手 １１…アーム １２…グリップ １３…駆動ギヤ １４…従動ギヤ １５…シャフト １６…フレーム １７…カム １８…ベルト ２１…連結棒 ２２…ガイドロッド ２３…ウエイト ２５…バランスウエイト ２６…チェーンベルト

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベンチに仰臥した鍛練者がグリップを両
   手で握持し、該グリップに連結したアームを上げ下げ
   し、該アームに所望の重量のウエイトを荷重することが
   できるベンチプレスマシンにおいて、前記アームを略直
   交してシャフトに連結し、該シャフトを傾斜して回転自
   在にフレームに支承し、かつ、自在継手を介して水平位
   置で回転自在に支承したシャフトの両端部に連結し、該
   シャフトに前記ウエイトの所望重量を巻き上げ可能に負
   荷したことを特徴とする３次元ベンチプレスマシン。
2. 【請求項２】 ベンチに仰臥した鍛練者がグリップを両
   手で握持し、該グリップに連結したアームを上げ下げ
   し、該アームに所望の重量のウエイトを荷重することが
   できるベンチプレスマシンにおいて、前記アームを略直
   交してシャフトに連結し、該シャフトを傾斜して回転自
   在にフレームに支承し、かつ、自在継手を介して水平位
   置で回転自在に支承したシャフトの両端部に連結し、該
   シャフトに駆動ギヤを軸着し、該駆動ギヤとチェーンベ
   ルトを介して回転自在な従動ギヤをフレームに支承し、
   該従動ギヤのシャフトにカムを軸着し、該カムに摺接し
   て一端を連結し、他端をウエイトに着脱自在に連結した
   ベルトを配設してなることを特徴とする３次元ベンチプ
   レスマシン。
3. 【請求項３】 ベンチは幅中央部上面が最も高い弧面を
   有する断面が略蒲鉾形であることを特徴とする請求項１
   又は２に記載の３次元ベンチプレスマシン。