JP2898728B2 - Training machine - Google Patents
Training machineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は測定した筋力特性の表示機能をもつトレーニ
ングマシンに関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a training machine having a function of displaying measured muscle strength characteristics.
（従来の技術） 体力増強訓練に用いられるトレーニングマシンとし
て、油圧ダンパを利用するものがある。(Prior Art) As a training machine used for physical strength training, there is a training machine using a hydraulic damper.
例えば第５図に示すものは、脚力の増強訓練に利用さ
れるトレーニングマシンで、座席１に座った訓練者が脚
力で移動させる被動レバー２に、油圧ダンパ３が連結し
てある。For example, the one shown in FIG. 5 is a training machine used for training to increase leg strength. A hydraulic damper 3 is connected to a driven lever 2 which is moved by a trainee sitting on a seat 1 with leg strength.
被動レバー２に加える脚力を強めると、油圧ダンパ３
に対抗して被動レバー２が移動するが、脚力を弱めると
油圧ダンパ３の復元力で被動レバー２は元の位置に戻
る。When the leg force applied to the driven lever 2 is increased, the hydraulic damper 3
, The driven lever 2 returns to the original position by the restoring force of the hydraulic damper 3 when the leg force is reduced.
このとき被動レバー２にかかる脚力の強さを測定表示
するために、油圧ダンパ３の圧力を検出する圧力センサ
５と、そのストローク量を検出するポテンショメータ６
と、被動レバー２の回動角度を検出するエンコーダ７を
備えておき、これら各入力信号に基づいてコンピュータ
８が、被動レバー２を移動させるストロークと、その対
抗力との関係により筋力特性曲線を演算して、これをグ
ラフ処理により表示装置９の画面にリアルタイムで表示
している。At this time, in order to measure and display the strength of the leg force applied to the driven lever 2, a pressure sensor 5 for detecting the pressure of the hydraulic damper 3 and a potentiometer 6 for detecting the stroke amount thereof.
And an encoder 7 for detecting a rotation angle of the driven lever 2, and a computer 8 calculates a muscular strength characteristic curve based on a relation between a stroke for moving the driven lever 2 and a counterforce based on each of these input signals. This is calculated and displayed on the screen of the display device 9 in real time by graph processing.
この場合、圧力センサ５の出力からは作用力（筋力）
が、ポテンショメータ６の出力からはストロークが測定
できるが、被動レバー２の回動角度により圧力センサ５
の出力値と実際の筋力との対応関係が変化し、同じくス
トロークの対応関係も変化するため、これらをエンコー
ダ７により検出した被動レバー２の回動角度に基づいて
補正している。In this case, the action force (muscle strength) is obtained from the output of the pressure sensor 5.
However, the stroke can be measured from the output of the potentiometer 6, but the pressure sensor 5 depends on the rotation angle of the driven lever 2.
Since the correspondence between the output value and the actual muscle strength changes, and the correspondence between strokes also changes, these are corrected based on the rotation angle of the driven lever 2 detected by the encoder 7.
（発明が解決しようとする課題） ところが、の装置では油圧ダンパ３の発生圧力を検出
する圧力センサ５と、ストロークを検出するポテンショ
メータ６と、被動レバー２の回動角度を検出するエンコ
ーダ７とをトレーニングマシンに取付ける必要があり、
検出部の構成が複雑になり、コスト的にも問題があっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) However, in this device, a pressure sensor 5 for detecting the pressure generated by the hydraulic damper 3, a potentiometer 6 for detecting the stroke, and an encoder 7 for detecting the rotation angle of the driven lever 2 are provided. Must be attached to the training machine,
The configuration of the detection unit is complicated, and there is a problem in cost.
本発明は、油圧ダンパのもつ圧力・速度特性に着目し
て、圧力センサのみから筋力曲線を演算、表示しうるよ
うにして、上記した問題を解決するようにしたトレーニ
ングマシンを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a training machine which solves the above-mentioned problem by calculating and displaying a muscle strength curve only from a pressure sensor by focusing on the pressure / speed characteristics of a hydraulic damper. And
（課題を解決するための手段） 本発明は第１図に示すように、外力の伝達により移動
する被動部材50と、この被動部材の移動抵抗力を付与す
る油圧ダンパ51とを備えたトレーニングマシンにおい
て、油圧ダンパ51の発生油圧を検出する手段52と、個の
検出油圧からダンパ作動速度を演算する手段53と、同じ
く検出油圧から作用力を演算する手段54と、速度を積分
してストロークを演算する手段55と、作用力とストロー
クに基づいて演算された筋力特性曲線を表示する手段56
とを備える。(Means for Solving the Problems) As shown in FIG. 1, the present invention provides a training machine including a driven member 50 that moves by transmitting an external force, and a hydraulic damper 51 that applies a resistance to the movement of the driven member. A means 52 for detecting the hydraulic pressure generated by the hydraulic damper 51, a means 53 for calculating the damper operating speed from the detected hydraulic pressure, a means 54 for calculating the acting force from the detected hydraulic pressure, and Means 55 for calculating and means 56 for displaying a muscle strength characteristic curve calculated based on the acting force and the stroke.
And
（作用） 油圧ダンパは作動速度に応じて発生減衰力が高まり、
これらの間には一定の相関関係がある。したがって圧力
を測定することにより、作用力とダンパ速度が演算で
き、これに基づいてストローク量も求められる。このよ
うにして求めた作用力とストロークから筋力特性を演算
して表示する。(Operation) The hydraulic damper increases the generated damping force according to the operating speed,
There is a certain correlation between them. Therefore, by measuring the pressure, the acting force and the damper speed can be calculated, and the stroke amount can be calculated based on the calculated force and damper speed. The muscle force characteristic is calculated from the acting force and the stroke thus obtained and displayed.
（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図〜第４図に基づいて説
明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIGS.
第２図において、１は座席、２は被動レバー（被動部
材）２、３は油圧ダンパで、油圧ダンパ３の発生油圧を
測定するために油圧センサ５が取付けられる。In FIG. 2, 1 is a seat, 2 is a driven lever (driven member) 2, 3 is a hydraulic damper, and a hydraulic sensor 5 is mounted to measure the hydraulic pressure generated by the hydraulic damper 3.
油圧センサ５の出力はコンピュータ（制御装置）８に
入力され、コンピュータ８はこれにもとづいて被動レバ
ー２に作用する筋力特性を圧力（押圧力）とストローク
に基づいて演算し、表示装置（CRT）９の画面にグラフ
表示する。The output of the oil pressure sensor 5 is input to a computer (control device) 8, which calculates a muscle force characteristic acting on the driven lever 2 based on the pressure (pressing force) and the stroke, and displays the display device (CRT). A graph is displayed on the screen 9.
第３図にしたがってコンピュータ８で実行される演算
動作を説明する。The arithmetic operation executed by the computer 8 will be described with reference to FIG.
ステップ１〜３で、まず油圧ダンパ３の減衰特性を決
めるオリフィスの目盛りと、ダンパの種類を入力し、さ
らに圧力センサ５の出力値Pxを読込む。In step 1-3, a scale of the orifice that determines the damping characteristics of the hydraulic damper 3 first inputs the type of the damper, writing further read the output value P x of the pressure sensor 5.
第４図にも示すように、油圧ダンパ３の発生圧力Ｐ
は、ダンパ作動速度Ｖに応じて変化し、速度Ｖが大きく
なると急激に圧力も上昇するという相関関係をもち、こ
れはＰ＝CV2として表すことができる。ただし、Ｃはダ
ンパオリフィスの大きさ等に基づいて決まる減衰係数を
示し、オリフィス面積が小さくなるほど圧力の立ち上が
りが急になる。As shown in FIG. 4, the pressure P generated by the hydraulic damper 3
Has a correlation that changes according to the damper operating speed V, and the pressure increases rapidly as the speed V increases, which can be expressed as P = CV 2 . Here, C indicates a damping coefficient determined based on the size of the damper orifice and the like, and the pressure rise becomes steeper as the orifice area becomes smaller.
ステップ４において、圧力値Pxとダンパ有効受圧面積
等に基づいて作用力Ｆを算出する。また、圧力値Pxと、
オリフィス目盛及びダンパ種類から求めたダンパ係数Ｃ
から、第４図の特性にしたがってダンパ速度Ｖを演算す
る（ステップ5,6）。In Step 4, to calculate the applied force F on the basis of the pressure value P x and the damper effective pressure-receiving area and the like. Also, the pressure value P x ,
Damper coefficient C obtained from orifice scale and damper type
Then, the damper speed V is calculated according to the characteristics shown in FIG. 4 (steps 5 and 6).
このダンパ速度Ｖを積分してダンパストロークＳが算
出する（ステップ７）。This damper speed V is integrated to calculate a damper stroke S (step 7).
そして、単位ダンパストロークＳにおける前述の作用
力Ｆを求めていくことにより、筋力特性を算出し、これ
をグラフ処理して表示装置９に出力する（ステップ8,
9）。Then, by calculating the above-mentioned acting force F in the unit damper stroke S, the muscle force characteristic is calculated, and this is graph-processed and output to the display device 9 (Step 8,
9).
このようにして、圧力センサ５の検出した圧力値をコ
ンピュータ８により演算処理して、被動レバー２に作用
する作用力と変位の関係から筋力特性曲線として、表示
装置９の画面上にリアルタイムでグラフ表示することが
できる。In this way, the pressure value detected by the pressure sensor 5 is calculated by the computer 8 and is graphed in real time on the screen of the display device 9 as a muscle force characteristic curve from the relationship between the acting force and the displacement acting on the driven lever 2. Can be displayed.
なお、被動レバー２の運動が回転運動の場合は、回動
角度による補正を行うと、筋力特性曲線はよりいっそう
実際の値に近似するが、このように油圧ダンパ３と被動
レバー２とがリンクを構成している場合は、油圧ダンパ
３のストローク量に基づいて被動レバー２の回動角度を
演算により求めることができ、したがって角度に応じた
補正も簡単に行える。In the case where the movement of the driven lever 2 is a rotational movement, if the correction based on the rotation angle is performed, the muscular strength characteristic curve more closely approximates the actual value. Thus, the link between the hydraulic damper 3 and the driven lever 2 is established. Is constituted, the rotation angle of the driven lever 2 can be obtained by calculation based on the stroke amount of the hydraulic damper 3, and therefore, the correction according to the angle can be easily performed.
ただし、この実施例では説明しなかったが、被動レバ
ー（被動部材）２が回転運動をせずに、直線的に移動し
たり、外力の作用方向が常に油圧ダンパ３の作動方向と
一致する場合には、補正をしなくても直ちに正確な筋力
特性曲線が求められる。However, although not described in this embodiment, the case where the driven lever (driven member) 2 moves linearly without rotating, or when the action direction of the external force always coincides with the operation direction of the hydraulic damper 3 , An accurate muscle strength characteristic curve is immediately required without any correction.
なお、本発明は脚力の強化訓練に限らず、その他の油
圧ダンパ３を利用したトレーニングマシンに応用できる
ことは明白である。It is apparent that the present invention is not limited to the training for strengthening the leg strength but can be applied to other training machines using the hydraulic damper 3.
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、筋力特性曲線を表示す
るのに、油圧ダンパの圧力値のみを測定すればすむの
で、検出部分の構造が簡略化され、コストダウンが図れ
る。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, only the pressure value of the hydraulic damper needs to be measured to display the muscle force characteristic curve, so that the structure of the detection portion is simplified and the cost can be reduced. .
第１図は本発明の構成を示すクレーム対応図、第２図は
本発明の実施例を示す構成図、第３図は制御動作のフロ
ーチャート、第４図は油圧ダンパの圧力・速度の関係を
示す特性図、第５図は従来例の概略図である。 ２…被動レバー、３…油圧ダンパ、５…圧力センサ、８
…コンピュータ、９…表示装置。FIG. 1 is a claim correspondence diagram showing a configuration of the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart of a control operation, and FIG. 4 shows a relationship between pressure and speed of a hydraulic damper. FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional example. 2 ... driven lever, 3 ... hydraulic damper, 5 ... pressure sensor, 8
... computer, 9 ... display device.
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A63B 21/008 A63B 23/04 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) A63B 21/008 A63B 23/04
Claims (1)
の被動部材の移動抵抗力を付与する油圧ダンパとを備え
たトレーニングマシンにおいて、油圧ダンパの発生油圧
を検出する手段と、この検出油圧からダンパ作動速度を
演算する手段と、同じく検出油圧から作用力を演算する
手段と、速度を積分してストロークを演算する手段と、
作用力とストロークに基づいて演算された筋力特性曲線
を表示する手段とを備えたことを特徴とするトレーニン
グマシン。1. A training machine comprising a driven member that moves by transmission of an external force and a hydraulic damper that imparts a movement resistance of the driven member, means for detecting a hydraulic pressure generated by the hydraulic damper, and Means for calculating the damper operating speed, means for calculating the acting force from the detected hydraulic pressure, means for calculating the stroke by integrating the speed,
A means for displaying a muscle strength characteristic curve calculated based on the acting force and the stroke.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24792290A JP2898728B2 (en) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Training machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24792290A JP2898728B2 (en) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Training machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04126165A JPH04126165A (en) | 1992-04-27 |
| JP2898728B2 true JP2898728B2 (en) | 1999-06-02 |
Family
ID=17170549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24792290A Expired - Lifetime JP2898728B2 (en) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Training machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2898728B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0878216A4 (en) * | 1996-01-11 | 2000-07-05 | Hiroshi Kasuga | Kicking type training apparatus |
| JP2015043789A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | ヤマトヒューマン株式会社 | Training device and muscular force measurement device |
| US10004972B2 (en) * | 2015-12-07 | 2018-06-26 | Calgym Group Holdings Pty. Ltd. | Stationary strength training equipmment with lockable bilateral user interface |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP24792290A patent/JP2898728B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04126165A (en) | 1992-04-27 |
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