JP4054784B2 - Training device for strengthening trunk muscles - Google Patents
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Description
本発明は、スポーツ種目等毎の動作様式に合わせたトレーニングを可能ならしめるための筋力強化装置、また、スポーツ選手や一般市民の筋力増強や健康管理、或いはリハビリ等に適した筋力強化装置、並びにそのような装置を用いた筋力の強化方法に関する。 The present invention relates to a muscular strength strengthening device for enabling training in accordance with an operation mode for each sporting event, a muscular strength strengthening device suitable for muscular strength enhancement, health management, rehabilitation, etc. of athletes and the general public, and The present invention relates to a method for strengthening muscle strength using such a device.
スポーツ選手や一般市民の筋力増強や健康管理、或いはリハビリ等に適したトレーニング装置については、従来からゴムチューブの弾性や錘の負荷の他、油圧や電気エネルギーを利用した装置があり、例えば[特許文献1]のトレーニングマシン、[特許文献2]の電気抵抗負荷式体幹筋力トレーニングマシーン、[特許文献3]のトレーニングマシンの負荷装置、[特許文献4]の腕力トレーニング装置、[特許文献5]のトレーニング装置、等が知られている。 As for training devices suitable for muscle strength enhancement, health management, rehabilitation, etc. of athletes and general citizens, there have conventionally been devices using hydraulic or electrical energy in addition to the elasticity of rubber tubes and the load of weights. Literature 1] training machine, [Patent Literature 2] electric resistance load type trunk muscle strength training machine, [Patent Literature 3] training machine load device, [Patent Literature 4] arm strength training device, [Patent Literature 5] Training devices, etc. are known.
ところで、最近のスポーツ医学や運動生理学の進歩に伴い、従来のトレーニング装置では、真に有効なトレーニングが実現されないことが徐々に明らかとなりつつある。すなわち、いわゆる終動負荷トレーニングマシンを使用するトレーニングを重ねるほど、関節の可動域を制限して動きが鈍くなるほか、疲労、事故などを招くことにも繋がる、というものである。ここで、いわゆる終動負荷トレーニングマシンとは、例えばゴムチューブを引張って投球フォームを練習するトレーニングマシンやばね弾性を利用するマシン等、動作の初期状態の負荷は小さく、動作の進行につれて負荷が大きくなり、動作の最終状態に到達したときの負荷が最大となるトレーニングマシンをいう。又終動負荷とは、例えばゴムチューブを引張るような場合、チューブの負荷である張力や反発力は動作の初めが弱くて次第に強くなり最後に最も強くなるが、こうした負荷のかかり方をいう。反対に初動負荷とは、動作の最初に力が掛り、その後徐々に負荷が軽くなって行く様な負荷特性をいう([非特許文献1]参照)。 By the way, with recent advances in sports medicine and exercise physiology, it is gradually becoming clear that a truly effective training cannot be realized with a conventional training apparatus. In other words, the more training using a so-called end-load training machine, the more limited the range of motion of the joints, the slower the movement, and the more it leads to fatigue and accidents. Here, the so-called end load training machine is, for example, a training machine that exercises a throwing form by pulling a rubber tube or a machine that uses spring elasticity, so that the load in the initial state of operation is small and the load increases as the operation progresses. The training machine that has the maximum load when reaching the final state of operation. The end load means, for example, when a rubber tube is pulled, the tension or repulsive force, which is the load of the tube, is weak at the beginning of the operation, gradually becomes strong, and becomes strong at the end. On the other hand, the initial load refers to a load characteristic in which a force is applied at the beginning of the operation and then the load is gradually reduced (see [Non-patent Document 1]).
さらに、例えば水泳では水を掻き終えるその瞬間に力を最大限発揮する必要がある一方、投球動作では動作の初めに力を最大限発揮し、球を離した後は力を抜いてゆく、と言うように、各スポーツ種目等毎にその一動作中における力の出し方は異なっており(以下、「動作様式の特異性」という)、トレーニング装置についてもその動作特性に従った負荷特性を有しているのが望ましい。 Furthermore, for example, in swimming, it is necessary to exert the maximum force at the moment when the water is scraped, while in the throwing operation, the maximum force is exerted at the beginning of the operation, and after releasing the ball, the force is released. As you can see, each sporting event has a different way of applying force during one movement (hereinafter referred to as “specificity of movement”), and the training device also has load characteristics according to its movement characteristics. It is desirable to do.
ところが、従来のトレーニング装置では、一動作中に得られる負荷は全て一定であるか、或いは線形性を有する程度にすぎず、現在に至る迄の間、各スポーツ種目等の特異性に直接対応して、適宜負荷の特性を変えることのできる装置は提供されていなかった。この点につき、先に列記した公報等を例に以下説明する。 However, in the conventional training device, the load obtained during one operation is all constant or has only linearity, and up to the present, it directly corresponds to the specificity of each sporting event. Thus, no device capable of appropriately changing the load characteristics has been provided. This point will be described below by taking the gazettes listed above as examples.
まず、トレーニング装置に係る従来技術としては、先に説明した通り弾性や錘の重みを用いたものの他、油圧を用いたもの[特許文献1]、また電気を用いたものも存在する[特許文献2、特許文献3]。油圧又は電気による場合、油圧又は電気エネルギーを用いて人工的に発生させた負荷を利用することができる。
しかし、これらは一定負荷或いは等粘性負荷でもってトレーニング可能であることを特徴としているところ、換言すれば終動負荷までもが大きいこととなり、トレーニングどころでははく、チューブマシン等と同様却って筋肉に悪影響を及ぼす虞がある。さらに、従来のような直線的な負荷のかかり方だけでは、あらゆる動作様式の特異性に対応できない場合が殆どである。
First, as described above, as a conventional technique related to a training apparatus, there are those using hydraulic pressure [Patent Document 1] and those using electricity in addition to those using elasticity and weight of weight [Patent Document 1]. 2, Patent Document 3]. In the case of using hydraulic pressure or electricity, a load artificially generated using hydraulic pressure or electric energy can be used.
However, these are characterized by being able to train with a constant load or an equi-viscous load, in other words, the end load is also large. There is a risk of adverse effects. Furthermore, in most cases, it is not possible to cope with the peculiarities of all operation modes only by applying a linear load as in the prior art.
次に、終動負荷が大きいことによる弊害を認識し、これを解決したトレーニング装置も存在しており、例えば[特許文献4]又は[特許文献5]に開示されているようなものが挙げられる。
しかし、専ら、動作の最終段階において終動負荷が最大となるいわゆるゴムチューブマシン等の終動負荷トレーニングマシンの弊害を除去することを目的とするものにすぎない。
Next, there is a training apparatus that recognizes the adverse effects caused by a large final load and solves this problem, such as those disclosed in [Patent Document 4] or [Patent Document 5]. .
However, it is only intended to eliminate the negative effects of the end load training machine such as a so-called rubber tube machine that has the maximum end load in the final stage of operation.
その他、関節角度に関係なく、全可動域で使用者に均一に負荷をかけることを目的として構成されたトレーニング装置も存在する。[特許文献6]に例示される様に、これらは全て、負荷となる錘を引き上げる索条を巻き上げるために用いられるカム或いは滑車を真円形状から適宜変形させたものを利用している。
しかしながら、これらの装置は、全可動域で同じように負荷を与えることを目的とするものであり、必然的に終動負荷が残るものである。畢竟、これらの装置は、動作様式の特異性に着目して構成されたものでないことが明らかである。
In addition, there is a training apparatus configured for the purpose of uniformly applying a load to the user in the entire range of motion regardless of the joint angle. As exemplified in [Patent Document 6], all of these utilize a cam or a pulley that is appropriately deformed from a perfect circle shape to wind up a rope that pulls up a weight serving as a load.
However, these devices are intended to provide the same load throughout the entire range of motion, and inevitably end loads remain. Obviously, these devices are not constructed with a focus on the uniqueness of the mode of operation.
このように、今まで、各スポーツ種目等の特性に考慮して設計されてトレーニング装置は存在しなかったのである。
又最近では、リハビリテーションや高齢者の筋力維持を目的として上記の各種トレーニング装置を利用する例も存在するが、この場合であっても同様に、使用者により効果的なリハビリテーション又は筋肉の強化運動を行なわせるには、使用者毎の事情に応じて適切な負荷特性が実現されることが求められている。
Recently, there are examples of using the above-mentioned various training devices for the purpose of rehabilitation and the maintenance of muscle strength of the elderly, but even in this case, the user can perform more effective rehabilitation or muscle strengthening exercises. In order to perform this, it is required that an appropriate load characteristic is realized according to the circumstances of each user.
従って本発明は、より早く力の出し方を修得し、より早く各種目において高レベルに達すること、或いは効率良くリハビリを実施することを目的とするものである。
即ち、本発明は、“動作のどの段階でパワーを集中させるべきか、またどの段階で力を出さない方が良いのか”と言うような、一動作中におけるパワーの出力特性その他の各スポーツ種目等毎の動作様式に合わせた力の出し方を、使用者に容易かつ確実に修得させることが可能であって、しかもあらゆるスポーツ等の動作様式の特異性に対応した筋力強化装置を提供することを課題とするものである。
Accordingly, an object of the present invention is to learn how to apply force more quickly, to reach a high level in various eyes earlier, or to efficiently perform rehabilitation.
In other words, the present invention is a power output characteristic in one operation, such as “in which stage of operation should the power be concentrated and in which stage it is better not to apply power” and other sports items. To provide a muscular strength strengthening device that allows a user to easily and surely learn how to apply force according to the behavior of each sport, and that is compatible with the specificity of the behavior of any sport Is an issue.
又本発明によりあらゆるスポーツ等の動作様式の特異性に応じた力の出し方を覚えさせ、今まで努力しても結果の出ない思いをしていたアスリートに、効率の良い力の出し方を覚えさせるのを実現することも本発明の目的である。或いはまた、これからスポーツ等を始める人に効率良く、客観的に上達法を教授することも本発明の目的である。
さらに、上記課題を解決し得る装置を活用、すなわち上記装置の基本原理を適用し、リハビリその他に於いて体幹筋群の強化を行うに当って有用な筋力強化装置を提供することも本発明の目的である。
どこで力を掛ければよいか、掛けどころを体に覚え込ませることができれば、不要な力を掛けずに済み、総合的に効率良く、必要なときに力を発揮させることが出来る。
In addition, the present invention makes it possible to learn how to put out power according to the peculiarities of various sports and other sporting styles. It is also an object of the present invention to achieve remembering. Alternatively, it is an object of the present invention to efficiently and objectively teach how to improve a person who will start sports or the like from now on.
Furthermore, the present invention also provides a muscular strength strengthening device that is useful for strengthening trunk muscle groups in rehabilitation and the like by utilizing a device capable of solving the above-described problems, that is, applying the basic principle of the device. Is the purpose.
Where to multiply the force, as long as it can Oboekoma the hanging far from the body, requires without applying unnecessary force, comprehensively and efficiently, it is possible to exert a force when necessary.
本発明者は、上記課題を解決し得る筋力強化装置を得るべく鋭意検討を重ねた結果、「一動作の始めから終わりまでを、後に詳述する負荷変化手段の回転或いは所定範囲の角度変位に置き換えて表わすと共に、使用者に掛かる負荷の変化を、回転モーメントの変化即ち負荷変化手段の回転中心から負荷の荷重が働く作用線に対する垂線上の距離を適宜変化させることによって表現する」と言う思想に到達し、これを用いて以下の構成からなる筋力強化装置とすることにより上記課題を解決可能なことを見い出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to obtain a muscular strength strengthening device that can solve the above-mentioned problems, the present inventor found that "from the beginning to the end of one operation, the rotation of the load changing means described in detail later or the angular displacement of a predetermined range. In addition to expressing the change, the change in load applied to the user is expressed by appropriately changing the change in rotational moment, that is, by changing the distance on the normal to the action line where the load of the load is applied from the rotation center of the load changing means. The present invention was completed by finding that the above-mentioned problems can be solved by using the muscular strength enhancing device having the following configuration.
上記課題を解決可能な本発明の筋力強化装置は、下記実施例にも示す通り、大腰筋その他の体幹筋群及び前脛骨筋の強化を同時に行い得る筋力強化装置であって、
使用者が座った状態の儘運動出来るようにするためのシートと、
前記シートに座った前記使用者が行なう下肢を上げる運動を所定の負荷に伝達するための負荷機構と、
前記負荷機構に機械的に接続され、前記負荷機構から前記使用者の運動エネルギーを受ける負荷とを備え、
前記負荷機構は、
前記使用者の大腿部前方に当接させ、前記使用者からの力を受ける第1のパッドと、
前記第1のパッドを結合するアームと、
前記アームを前記シートに対し回転自在に支持するための回転軸と、
前記アームに所定の延長部材を介して結合され、さらに、前記使用者の爪先又は足の甲に当接させ、前記使用者からの力を受ける第2のパッドと、
からなっており、
前記使用者が下肢を上げて前記負荷機構を前記回転軸を中心に角度変位させることによって、前記使用者からの力が前記負荷に伝達される様構成されていると共に、
前記負荷は、前記負荷機構からの力が少なくとも1つの滑車を介して伝達される錘からなっており、
前記滑車の少なくとも1つが、前記使用者が下肢を上げる運動の一動作中において発揮すべき力の出し方を表わす出力特性に示された、前記一動作の初めから動作の終了の時点までの瞬間毎の必要な力を、回転中心から負荷の荷重が働く作用線に対する垂線上の距離を適宜変化させることによって表した形状の負荷変化手段とされている、
ことを特徴とするものである。 Muscle strengthening device capable of solving the present invention the above-mentioned problems, which is a muscle strengthening device capable of performing simultaneously through the strengthening of the psoas major other trunk muscles and tibialis anterior muscle shown in the Examples below,
A seat to allow the user to perform a saddle movement while sitting,
A load mechanism for transmitting a movement to raise a lower limb performed by the user sitting on the seat to a predetermined load;
A load mechanically connected to the load mechanism and receiving the kinetic energy of the user from the load mechanism;
The load mechanism is
A first pad that contacts the front of the thigh of the user and receives a force from the user;
An arm coupling the first pad;
A rotating shaft for rotatably supporting the arm with respect to the seat;
A second pad coupled to the arm via a predetermined extension member, and abutting against the user's toe or instep, and receiving a force from the user;
Consists of
The user raises the lower limb and causes the load mechanism to be angularly displaced about the rotation axis so that the force from the user is transmitted to the load.
The load comprises a weight to which a force from the load mechanism is transmitted through at least one pulley,
The moment from the beginning of the one operation to the end of the operation, indicated by an output characteristic representing at least one of the pulleys that the user should exert during one operation of raising the lower limb Each required force is a load changing means having a shape expressed by appropriately changing the distance on the perpendicular to the action line where the load is applied from the center of rotation,
It is characterized by this.
本発明(1)の筋力強化装置は、その他、様々なスポーツ種目等のトレーニングにもその基本原理を応用可能である。例えば、本発明の筋力強化装置は、水泳のプル(手で水をかく)動作のように、水をキャッチしてから徐々に筋出力が大きくなり、動作の中盤から終盤に筋力発揮のピークを迎えた後、最終的に一動作の終了時点においては筋出力は殆ど生じていない、という様な筋力の発揮特性を一動作期間中において必要とする種目や、反対に、ピッチングをはじめとする初動負荷の大きい種目等のトレーニングに応用可能である。その他、本発明の筋力強化装置は、けが人等のリハビリにも適用可能である。 Muscle strengthening device of the present invention (1), the other, is also in training, such as various sports events possible for the response to its basic principle. For example, the muscle strength strengthening device of the present invention gradually increases muscle output after catching water, like swimming pull (watering by hand), and shows the peak of muscle strength from the middle to the end of the movement. After greeting, at the end of one movement, muscle output is hardly generated at the end of one movement. it is possible for a response to the training of large events such as load. In addition, the muscular strength strengthening device of the present invention can also be applied to rehabilitation such as an injured person.
従来知られた殆どのトレーニング装置では、一動作中に得られる負荷は一定或いは線形比例で漸増するものであるところ、本発明の筋力強化装置に用いられる負荷変化手段では回転中心から負荷の荷重が働く作用線に対する垂線上の距離に応じて使用者に掛かる負荷(例えば錘の引張りトルク)が変化するため、動作様式の特異性に対応し、各種目毎の出力特性に合ったトレーニングを実施出来る。必要に応じて種々の形状の負荷変化手段を設計・作製することにより、使用者に掛けられる負荷はどうとでも可変できる。
本発明に関しては、負荷変化手段を装備するトレーニングマシン等の用途や形態等に何ら影響を受けず、またこれらより何の限定をも受けないため、適用の可能性は限り無く大きいものである。
In most conventionally known training apparatuses, the load obtained during one operation is gradually increased in a constant or linear proportion. However, in the load changing means used in the muscular strength strengthening apparatus of the present invention, the load of the load is applied from the rotation center. The load applied to the user (for example, the pulling torque of the weight) changes according to the distance on the perpendicular to the working line of action, so that training that matches the output characteristics of each eye can be performed according to the specific behavior. . The load applied to the user can be varied anyway by designing and producing load changing means of various shapes as required.
Since the present invention is not affected at all by the use or form of the training machine equipped with the load changing means, and is not subject to any limitation, the applicability is extremely large.
本発明において、「負荷」とは、使用者にある一定の抵抗を与えて筋肉の鍛錬を行うものをいい、上下に昇降する錘もこれに含まれる。これには、例えば、油圧により一定の負荷を発生するトレーニング装置であればその油圧によって得られた抵抗力、電気ブレーキにより一定の負荷を発生するトレーニング装置であればその電気ブレーキをオン状態にしたときに得られる抵抗力、またパウダクラッチにより一定の負荷を発生するトレーニング装置であれば励磁コイルに入力電流が通じている状態に得られる抵抗力、等が挙げられる。
本発明において、「負荷の増減の変化」とは、トレーニング装置の使用者にある抵抗が生じている、いわゆる負荷の「オン」状態、反対にトレーニング装置の使用者に抵抗が生じていない、いわゆる負荷の「オフ」状態のほか、負荷が時間が経つのに応じて漸増又は漸減する状態をも含むものとする。
本発明において、「錘」とは、市中のスポーツクラブ等に設置されているトレーニングマシンに見られる、いわゆる”ウェイト”と通称されているもの等の他、人工の錘、或いはトレーニング装置の使用者自身を含めた人間の体重をも言うものとする。
本明細書において、錘の「上下」とは、鉛直方向成分のみからなり、鉛直方向に上下させることを言う以外に、鉛直成分の他水平成分をも含み、斜め方向に昇降することも含まれるものとする。
本発明において「出力特性」とは、ある特定のスポーツ種目等において、その一動作期間中に発揮すべき力の出し方の理想状態、或いは標準的な状態を表わすものを言う。
本明細書において「回転」とは、一回転即ち360°回転する場合のほか、所定範囲の角度変位をも指し示すものとする。
本明細書において「下肢」とは、腰から下の脚部分全体を指し示すものとする。
本発明において「筋力強化装置」には、「トレーニング装置」或いは「トレーニングマシン」の概念が当然に包含されるものとする。尚、上記「筋力強化装置」、「トレーニング装置」又は「トレーニングマシン」は何れも、スポーツ選手の筋力トレーニングだけでなく、一般市民の健康増進や負傷者及び高齢者等のリハビリテーションにも利用し得ることは明白である。従って、本明細書中で「トレーニング装置」等とあっても、これらの語によって、本発明の装置の用途は限定されないものとする。
本発明において「負荷変化手段」とは、下記実施形態及び実施例に例示する様な、負荷が様々に変化する装置或いは器具を指し示すものとする。
本明細書において「作用線」とは、力の作用点から力の働く方向に引いた線分を両側に無限に伸ばした直線を指し示すものとする。
本発明において「負荷機構」とは、使用者からの力を、負荷に作用する力に変換する機械的構成を言い、下記の実施例に示した構成のほか、使用者からの力を最適な状態で負荷変化手段に伝達する装置或いは器具を指し示すものとする。
In the present invention, the term “load” refers to a device that applies a certain resistance to the user to train muscles, and includes weights that move up and down. For example, if the training device generates a constant load by hydraulic pressure, the resistance obtained by the hydraulic pressure, and if the training device generates a constant load by electric brake, the electric brake is turned on. For example, a resistance force obtained sometimes, and a resistance force obtained in a state where an input current is passed to the exciting coil in the case of a training device that generates a constant load by a powder clutch.
In the present invention, “change in load increase / decrease” refers to a so-called “on” state of the load in which the user of the training device is in a state of resistance. In addition to the “off” state of the load, it also includes a state where the load gradually increases or decreases with time.
In the present invention, the “weight” refers to what is commonly referred to as a so-called “weight” found in a training machine installed in a sport club or the like in the city, and the use of an artificial weight or a training device. The weight of a person, including the person himself, shall also be said.
In this specification, “up and down” of the weight is composed of only the vertical component, and includes moving up and down in an oblique direction, including the horizontal component in addition to the vertical component, in addition to moving up and down in the vertical direction. Shall.
In the present invention, the “output characteristic” refers to an ideal state or a standard state of how to exert force during one operation period in a specific sport event or the like.
In this specification, “rotation” indicates not only one rotation, ie, 360 ° rotation, but also a predetermined range of angular displacement.
In this specification, the “lower limb” indicates the entire leg portion from the lower back to the lower end.
In the present invention, the “muscle strengthening device” naturally includes the concept of “training device” or “training machine”. Any of the above-mentioned “muscle strengthening device”, “training device” or “training machine” can be used not only for strength training of athletes but also for health promotion of the general public and rehabilitation of injured and elderly people, etc. It is obvious. Therefore, even if the term “training apparatus” is used in this specification, the use of the apparatus of the present invention is not limited by these terms.
In the present invention, the “load changing means” refers to an apparatus or an instrument in which the load changes variously as exemplified in the following embodiments and examples.
In the present specification, the “action line” indicates a straight line obtained by extending a line segment drawn in the direction in which the force is applied from the force application point infinitely on both sides.
In the present invention, the “load mechanism” refers to a mechanical configuration that converts a force from the user into a force acting on the load. In addition to the configurations shown in the following embodiments, the force from the user is optimal. It shall point to a device or instrument that communicates to the load changing means in the state.
本発明の筋力強化装置を利用することにより、使用者にあらゆるスポーツ等の動作様式の特異性に応じた力の出し方を覚えさせることが出来る。それゆえ、今まで努力しても結果の出ない思いをしていたアスリートに、効率の良い力の出し方を覚えさせることができる。一方、これからスポーツ等を始める人にも、効率良く上達法を教授することが可能となる。
また、本発明の筋力強化装置を利用することにより、使用者自身の体に、“どこで力を掛ければよいか”という力の掛けどころを覚え込ませることができる。これにより、使用者は、必要なときだけに力を発揮することが出来る様になる。それゆえ、使用者は所望の筋肉の強化運動を効率良く実施出来、無駄な力を費やさずに済む。
By using the muscular strength strengthening device of the present invention, it is possible to make the user remember how to apply force according to the peculiarities of the behavior modes of all sports and the like. Therefore, it is possible to make an athlete who has been thinking that no result has been obtained even after making an effort to learn how to put out an efficient power. On the other hand, it will be possible to efficiently teach how to improve even those who start sports.
Further, by using the muscular strength strengthening device of the present invention, it is possible to make the user's own body remember the place where the force is applied, “where to apply force”. This allows the user to exert power only when necessary. Therefore, the user can efficiently carry out the desired muscle strengthening exercise, and does not need to spend unnecessary power.
本発明の筋力強化装置は、上記したスポーツ選手等の筋力トレーニングに限らず、リハビリへの応用等、種々の分野に適用可能であり、その可能性は無限に広がっている。すなわち、本発明によれば、使用者毎の事情に応じて負荷変化手段を調製することにより、使用者に効果的なリハビリテーション又は筋肉の強化運動を行なわせることが出来る。
例えば、下記実施例に記載の様に、高齢者に、歩く動作に必要な筋肉をトレーニングさせる様な場合であっても、終動負荷が少なくなる様負荷変化手段を調製することによって使用者の関節に掛かる負担や血圧の上昇を軽減或いは抑制することができる。
又本発明を、麻痺患者の上下肢等のリハビリテーションに利用する場合では、例えば終動負荷が残る様負荷変化手段を調製し、使用者の神経や筋肉に刺激がより多く行き渡る様にすることで、本発明を麻痺患者に対するいわゆる促通療法に役立てることも出来る。
尚、形状が異なる複数の負荷変化手段を準備しておき、種目毎に切り替えて利用するような形態も考えられる。
The muscle strengthening device of the present invention is applicable not only to the above-described muscle strength training for athletes but also to various fields such as application to rehabilitation, and the possibilities are infinite. That is, according to the present invention, it is possible to cause the user to perform effective rehabilitation or muscle strengthening exercise by preparing the load changing means according to the circumstances of each user.
For example, as described in the following examples, even if the elderly person trains muscles necessary for walking motion, by preparing the load changing means to reduce the end load, the user's The burden on the joint and the increase in blood pressure can be reduced or suppressed.
When the present invention is used for rehabilitation of the upper and lower limbs of a paralyzed patient, for example, by preparing a load changing means so that the end load remains, the stimulation is spread more in the user's nerves and muscles. The present invention can also be used for so-called facilitation therapy for paralyzed patients.
In addition, the form which prepares several load change means from which a shape differs, and switches and uses for every item is also considered.
次に、添付図面に基づき、本発明につき詳細に説明する。
本発明の説明に当たっては、先ず、図1〜図7に示す基本的な例を用いて本発明の基本動作原理につき説明したのち、実際にこの原理を適用して構成した筋力強化装置の一実施例につき図8〜図14に基づき説明する。図1〜6は本発明の基本動作原理を示す図、図7は本発明の別の実施形態を示す図である。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
In describing the present invention, first, the basic operation principle of the present invention will be described using the basic examples shown in FIGS. 1 to 7, and then one embodiment of the muscular strength strengthening apparatus constructed by actually applying this principle will be described. An example will be described with reference to FIGS. 1 to 6 are diagrams showing the basic operation principle of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
[基本動作原理]
はじめに、簡単な例を用いて、連続した一つの動作において負荷が様々に変化する装置について考える。
まず、図1Aに示す構成の装置に基づいて以下説明する。図1Aに示す装置は、半径Rの円形の滑車S1と円形でない滑車S2を同軸上(A)に配置し、滑車S2から索条Cを使って垂らした錘Wを、滑車S1側に巻回された別の索条を引っ張ることによって引き上げる装置である。
[Basic operating principle]
First, consider a device in which the load changes variously in one continuous operation using a simple example.
First, the following description is based on the apparatus having the configuration shown in FIG. 1A. In the apparatus shown in FIG. 1A, a circular pulley S1 having a radius R and a non-circular pulley S2 are arranged on the same axis (A), and a weight W hung from the pulley S2 using a rope C is wound around the pulley S1. It is a device that pulls up by pulling another cable.
錘Wによる荷重をF、滑車S1の索条Cを引く力をfとし、Fが働く作用線と滑車S2の軸Aとの距離をrとしたとき、二つの滑車の同心軸Aにおけるモーメントを考えると次の通りとなる。尚、ここでいう距離rは勿論最短距離のことであり、滑車S1の回転中心点から力Fの作用線に対する垂線上の距離のことをいうものとする。以下の各説明でも同様である。
F×r−f×R=0・・・・・・・・・・(式1)
f=(F×r)/R・・・・・・・・・・(式2)
ここで、FとRは一定であるので、錘Wを引上げる力fはrの値によって変化することがわかる。そこで、今度は滑車S2の形状とrの関係について考える。
When the load by the weight W is F, the force pulling the strip C of the pulley S1 is f, and the distance between the line of action on which F acts and the axis A of the pulley S2 is r, the moment on the concentric axis A of the two pulleys is The following is considered. Of course, the distance r here is the shortest distance, and is the distance on the perpendicular to the line of action of the force F from the rotation center point of the pulley S1. The same applies to the following descriptions.
F × r−f × R = 0 (Equation 1)
f = (F × r) / R (Equation 2)
Here, since F and R are constant, it can be seen that the force f pulling up the weight W varies depending on the value of r. Therefore, now consider the relationship between the shape of the pulley S2 and r.
以下、図1Bに示す通り、滑車S2の代わりに例えば長さLの棒Bに錘Wをつけた装置について考える。
初期状態を図1B−1に示した状態とすると、その時軸Aから荷重Fが働く作用線に対する垂線上の距離rは0となる。
一方、図1B−2に示す通り、力fを加えることによって棒Bが軸Aの周りを角度θ回転した状態では、r=L×sinθとなるので、棒の初期状態からの回転角θと、そのときに釣り合う力fとの関係は図1Cのようになる。
f=(F×L×sinθ)/R (0°≦θ≦180°)・・・(式3)
Hereinafter, as shown in FIG. 1B, consider a device in which a weight W is attached to a rod B having a length L, for example, instead of the pulley S2.
Assuming that the initial state is the state shown in FIG. 1B-1, the distance r on the perpendicular to the action line where the load F acts from the axis A at that time is zero.
On the other hand, as shown in FIG. 1B-2, in the state where the rod B is rotated about the axis A by the angle θ by applying the force f, r = L × sin θ, so the rotation angle θ from the initial state of the rod is The relationship with the force f balanced at that time is as shown in FIG. 1C.
f = (F × L × sin θ) / R (0 ° ≦ θ ≦ 180 °) (Equation 3)
次に、図2Aに示す通り、滑車S2の代わりに長さLの棒B1,B2を軸Aを中心に120°の角度を挟んで固定したもの(以下、この様に滑車S2に代る構成物として準備されたものを負荷変化手段という)について上と同様に考える。図2A−1に示す通り、棒1が鉛直下方向にあるときを初期状態とする。負荷変化手段(B1,B2)を初期状態から反時計回りに120°回転させた状態を図2A−2に示す。
図2A−3に示す通り、負荷変化手段(B1,B2)を初期状態から反時計回りに150°回転したとき、索条Cは棒B2にも掛かることがわかる。さらに負荷変化手段(B1,B2)が反時計回りに回転して図2A−4に示す状態になったとき、棒B1とB2の間に掛かった索条Cには、それぞれTとT’の力が働くこととなる。ここで、TとT’は同一作用線上の逆方向の力であるため、軸A周りのモーメントの釣り合いには影響を及ぼさない。
従って、負荷変化手段(B1,B2)が反時計回りに150°以上回転したときには、棒B1による影響を無視し、棒B2の鉛直下方向からの角度θ’の位置に棒B2一本があるのと同様に考えれば良いことになる。よって、棒B1の回転角θとfとの関係は図2Bのようになる。
0°≦θ≦150°のとき
f=(F×L×sinθ)/R・・・・・・・・・・(式4)
150°≦θ≦300°のとき
f=(F×L×sinθ’)/R・・・・・・・・・・(式5)
Next, as shown in FIG. 2A, instead of the pulley S2, rods B1 and B2 having a length L are fixed with an angle of 120 [deg.] About the axis A (hereinafter, a configuration replacing the pulley S2 in this way). The thing prepared as a thing is called load changing means). As shown in FIG. 2A-1, the initial state is when the
As shown in FIG. 2A-3, it can be seen that when the load changing means (B1, B2) is rotated 150 ° counterclockwise from the initial state, the rope C is also applied to the bar B2. Further, when the load changing means (B1, B2) is rotated counterclockwise to the state shown in FIG. 2A-4, the rope C hanging between the rods B1 and B2 has T and T ′ respectively. Power will work. Here, since T and T ′ are forces in the opposite directions on the same line of action, they do not affect the balance of moments about the axis A.
Accordingly, when the load changing means (B1, B2) rotates counterclockwise by 150 ° or more, the influence of the bar B1 is ignored, and there is one bar B2 at the position of the angle θ ′ from the vertical downward direction of the bar B2. It is good to think in the same way. Therefore, the relationship between the rotation angle θ of the bar B1 and f is as shown in FIG. 2B.
When 0 ° ≦ θ ≦ 150 ° f = (F × L × sin θ) / R (Equation 4)
When 150 ° ≦ θ ≦ 300 ° f = (F × L × sin θ ′) / R (Equation 5)
今度は、図3Aに示すように、長さLの棒B1と長さ2Lの棒B2を、軸Aを中心に60°の角度を挟んで固定したものについて同様に考える。図3A−1に示す通り、棒B1が鉛直下方向にあるときを初期状態とする。図3A−2に示す通り、負荷変化手段(B1,B2)を初期状態から反時計回りに90°回転したとき、索条Cは棒B2にも掛かることがわかる。負荷変化手段(B1,B2)がさらに反時計回りに回転して図3A−3に示す状態になったときには、図2の例同様、棒B2の鉛直下方向からの角度θ’の位置に棒B2一本があるのと同様に考えれば良いことになる。よって、棒B1の回転角θとfとの関係は図3Bのようになる。
0°≦θ≦90°のとき
f=(F×L×sinθ)/R・・・・・・・・・・(式6)
90°≦θ≦240°のとき
f=(F×2L×sinθ’)/R・・・・・・・・・・(式7)
このように、棒Bの長さと、複数本の棒Bを互いに固定する角度とを種々組み合わせて構成した負荷変化手段を用いれば、連続した一つの動作において負荷を様々に変化させることができる。
Next, as shown in FIG. 3A, a case where a rod L1 having a length L and a rod B2 having a
When 0 ° ≦ θ ≦ 90 ° f = (F × L × sin θ) / R (Equation 6)
When 90 ° ≦ θ ≦ 240 ° f = (F × 2L × sin θ ′) / R (Equation 7)
In this way, if load changing means configured by various combinations of the length of the bar B and the angle at which the plurality of bars B are fixed to each other is used, the load can be changed variously in one continuous operation.
ただし、上記各例では錘Wが水平方向に動くため、錘Wが揺れることが考えられる。そこで、以下では錘Wが水平方向に動かないようにするために滑車S1とS2を入れ替えた場合について考えてみる。
図4Aに示す通り、軸A周りのモーメントの釣り合いを考えると、
f×r−F×R=0・・・・・・・・・・(式8)
f=(F×R)/r・・・・・・・・・・(式9)
となり、今度はfが1/rの値によって変化することになる。そこで、また滑車S2の代わりに長さLの棒Bを装備した場合について考える。尚簡単のため、以下の説明及び図面では滑車S1(及び距離R)については省略されている。
However, since the weight W moves in the horizontal direction in each of the above examples, the weight W may be shaken. Therefore, in the following, let us consider a case where the pulleys S1 and S2 are interchanged so that the weight W does not move in the horizontal direction.
As shown in FIG. 4A, considering the balance of moments about axis A,
f × r−F × R = 0 (Equation 8)
f = (F × R) / r (Equation 9)
This time, f changes depending on the value of 1 / r. Therefore, consider a case where a rod B having a length L is provided instead of the pulley S2. For simplicity, the pulley S1 (and the distance R) is omitted in the following description and drawings.
図4B−1に示す通り、棒Bが鉛直上方向にあるときを初期状態とする。しかしながらこの場合、軸Aから荷重Fが働く作用線に対する垂線上の距離rが0となり、fが定義されない値となるため、何らかの方法で棒Bに少し角度をつけてやる必要があることに注意する。
一方、図4B−2に示す通り、力fを加えることによって棒Bが軸Aの周りを角度θ回転した状態では、r=L×sinθとなるので、棒の初期状態からの回転角θと、そのときに釣り合うfとの関係は図4Cのようになる。
f=(F×R)/(L×sinθ) (0°<θ<180°)
・・・・・・・・・・(式10)
As shown in FIG. 4B-1, the initial state is when the bar B is in the vertically upward direction. However, in this case, since the distance r on the perpendicular to the action line on which the load F acts from the axis A becomes 0 and f becomes a value that is not defined, it is necessary to slightly angle the bar B by some method. To do.
On the other hand, as shown in FIG. 4B-2, in the state where the rod B is rotated about the axis A by the angle θ by applying the force f, r = L × sin θ, so the rotation angle θ from the initial state of the rod is The relationship with f balanced at that time is as shown in FIG. 4C.
f = (F × R) / (L × sin θ) (0 ° <θ <180 °)
... (Formula 10)
次に、図5Aに示す通り、滑車S2の代わりに長さLの棒B1,B2を軸Aを中心に120°の角度を挟んで固定したものについて上と同様に考える。
図5A−1に示す通り、索条Cの一端を棒B2に結び付け、その索条Cを引っ掛けた棒B1が鉛直上方向にあるときを初期状態とする。負荷変化手段(B1,B2)を初期状態から反時計回りに120°回転させた状態を図5A−2に示す。このときも、図2の例同様、棒B2による影響は無視できる。図5A−3に示す通り、負荷変化手段(B1,B2)が初期状態から反時計回りに150°回転したとき、索条Cは棒B1から丁度外れることがわかる。さらに負荷変化手段(B1,B2)が反時計回りに回転して図5A−4に示す状態になったときには、図2の例同様、棒B2の鉛直上方向からの角度θ’の位置に棒B2一本があるのと同様に考えれば良いことになる。よって、棒B1の回転角θとfとの関係は図5Bのようになる。
0°≦θ≦150°のとき
f=(F×R)/(L×sinθ)・・・・・・・・・・(式11)
150°≦θ≦300°のとき
f=(F×R)/(L×sinθ’)・・・・・・・・・・(式12)
Next, as shown in FIG. 5A, instead of the pulley S2, the rods B1 and B2 having a length L are fixed with an angle of 120 ° about the axis A as in the above case.
As shown in FIG. 5A-1, one end of the rope C is tied to the bar B2, and the initial state is when the bar B1 that hooks the rope C is in the vertically upward direction. FIG. 5A-2 shows a state where the load changing means (B1, B2) is rotated 120 ° counterclockwise from the initial state. Also at this time, as in the example of FIG. 2, the influence of the bar B2 can be ignored. As shown in FIG. 5A-3, it can be seen that when the load changing means (B1, B2) is rotated 150 ° counterclockwise from the initial state, the rope C is just detached from the bar B1. Further, when the load changing means (B1, B2) rotates counterclockwise to reach the state shown in FIG. 5A-4, the bar is positioned at an angle θ ′ from the vertical upward direction of the bar B2, as in the example of FIG. It can be considered in the same way as there is one B2. Therefore, the relationship between the rotation angle θ of the bar B1 and f is as shown in FIG. 5B.
When 0 ° ≦ θ ≦ 150 ° f = (F × R) / (L × sin θ) (Equation 11)
When 150 ° ≦ θ ≦ 300 ° f = (F × R) / (L × sin θ ′) (Equation 12)
さらに、図6Aに示すように、長さLの棒B1と長さ2Lの棒B2を、軸Aを中心に60°の角度を挟んで固定したものについて同様に考える。図6A−1に示す通り、棒B1が鉛直上方向にあるときを初期状態とする。図6A−2に示す通り、負荷変化手段(B1,B2)を初期状態から反時計回りに90°回転したとき、棒B1から丁度、索条Cが外れることがわかる。負荷変化手段(B1,B2)がさらに反時計回りに回転して図6A−3に示す状態となったときには、図2の例同様、棒B2の鉛直下方向からの角度θ’の位置に棒B2一本があるのと同様に考えれば良いことになる。よって、棒B1の回転角θとfとの関係は図6Bのようになる。
0°≦θ≦90°のとき
f=(F×R)/(L×sinθ)・・・・・・・・・・(式13)
90°≦θ≦240°のとき
f=(F×R)/(L×sinθ’)・・・・・・・・・・(式14)
以上の基本動作原理に従い、本発明によれば、連続した一つの動作において負荷が様々に変化する装置を提供することが可能になる。
Further, as shown in FIG. 6A, a case where a rod B1 having a length L and a rod B2 having a
When 0 ° ≦ θ ≦ 90 ° f = (F × R) / (L × sin θ) (Equation 13)
When 90 ° ≦ θ ≦ 240 ° f = (F × R) / (L × sin θ ′) (Equation 14)
In accordance with the above basic operation principle, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus in which the load varies in a single continuous operation.
上の説明では、負荷変化手段の一例として円形でない滑車や棒の組合せを列挙したが、負荷変化手段については上記構成のものに限定されず、三角、四角その他の多角形或いは、例えば次の様なプロセスで調製される変形形状のものとすることができる。
以下、図7に基づいて本発明に係る負荷変化手段の形状を決定するプロセスの一例につき説明する。ここで、図7Aは負荷変化手段の形状を決定する手法の一例を示す図、図7Bは或る一定の動作を行なう際に求められる理想的な力の発揮の仕方の一例を示す出力特性図、図7Cは図7Bの出力特性に合わせて負荷変化手段を作成した一例を示す図である。
In the above description, combinations of pulleys and rods that are not circular are listed as an example of the load changing means. However, the load changing means is not limited to the above-described configuration, and may be a triangle, a square, other polygons, for example, It can be of a deformed shape prepared by a simple process.
Hereinafter, an example of a process for determining the shape of the load changing means according to the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 7A is a diagram showing an example of a technique for determining the shape of the load changing means, and FIG. 7B is an output characteristic diagram showing an example of how to exert an ideal force required when performing a certain operation. FIG. 7C is a diagram showing an example in which load changing means is created in accordance with the output characteristics of FIG. 7B.
i)当該種目の出力特性を把握
まず、ある特定の種目に関するスポーツ選手のトレーニングを行うのであれば、トレーニングの対象となるスポーツ種目の出力特性を把握する。一方、トレーニングマシンを用いてある特定の筋肉を鍛えるのであれば、各トレーニングマシンにおいて使用者が力を渾めるべき最適なポイント及びその前後で使用者が発揮すべき力の特性を把握する。ここで、数ある種目の中では、未だその一動作中において発揮すべき力の出し方を表わす出力特性の態様が明らかにされていないようなものもあるが、この場合は運動生理学や運動力学(バイオメカニクス)等の研究結果を活用して、出力特性の様子を明らかにしておく。或いは、書籍等から見つけてきても構わない。いずれにしても、一動作中における標準的なものであれば好適である。
i) Grasping the output characteristics of the event First, if training of athletes related to a specific event is performed, the output characteristics of the sport event to be trained are grasped. On the other hand, if a specific muscle is trained using a training machine, the optimal point at which the user should give up the power in each training machine and the characteristics of the force that the user should exert before and after that are grasped. Here, some of the events have not yet been clarified in terms of output characteristics that express how to exert force during one movement. Use research results such as (biomechanics) to clarify the output characteristics. Or you may find from a book etc. In any case, a standard one in one operation is suitable.
ii)出力特性に合わせて負荷変化手段を作製
次に、把握した出力特性に合わせて、負荷変化手段の製作に取り掛かる。
図7Aは、負荷変化手段の形状を特定する手法の一例を示すものである。これは、半径Rの滑車を用いて所定質量の錘W(このとき索条Cに生じる力はF)を持ち上げる際、この滑車と同軸に連結された負荷変化手段2の外径(或いは距離)に対応して必要な力(トルク)の大きさも異なると言うことを示すものである。例えばR=10cm、F=25kgwとした場合、このときの関係式は10(cm)×25(kgw)=f×r (fは力(kgw)、rは負荷変化手段の回転中心から荷重Fが働く作用線に対する垂線上の距離(cm))となる。図7Aに示す例では、使用者に掛かる負荷が変化する態様は図4で説明した基本動作原理の通りである。
ii) Producing load changing means in accordance with output characteristics Next, production of load changing means is started in accordance with the grasped output characteristics.
FIG. 7A shows an example of a technique for specifying the shape of the load changing means. This is because when a weight W having a predetermined mass is lifted using a pulley having a radius R (the force generated on the cable C is F), the outer diameter (or distance) of the load changing means 2 connected coaxially with the pulley. This indicates that the required force (torque) is different in magnitude. For example, when R = 10 cm and F = 25 kgw, the relational expression at this time is 10 (cm) × 25 (kgw) = f × r (f is a force (kgw), r is a load F from the rotation center of the load changing means. Is the distance (cm) on the perpendicular to the action line on which. In the example shown in FIG. 7A, the manner in which the load applied to the user changes is the same as the basic operation principle described in FIG.
上記構成及び関係式を利用することにより、連続した一動作中のある瞬間に必要な力に対応する負荷変化手段の外径(回転中心から外周までの距離)を導き出すことが出来る。従って、負荷変化手段2の形状は、出力特性中の瞬間毎に必要な力に対応する負荷変化手段の回転中心から外周までの距離を一動作の初めから終了迄逐次求めることにより特定出来る。このとき、一動作の初めから終了までを、負荷変化手段2の0〜360°の角度範囲とみるか、或いは所定の角度範囲とみるかは、負荷変化手段2を適用するトレーニング装置の構造等に応じて適宜選択し得る事項である。
例えば、図7Bに示す出力特性は、動作の初期に負荷が掛かり、後半にかけて負荷が徐々に抜けて行くことを示しているが、これを負荷変化手段として表したものが図7Cである。このような出力特性は、跳躍や投てき或いはピッチング等、初動負荷の大きい種目や運動に当てはまるものである。図7Cの例では、一動作の初めから終了までを負荷変化手段2の0〜360°の角度範囲と見ている。
尚、図7Aに示す例では、負荷変化手段2に巻回された索条は負荷変化手段2の外周上を追従する様構成されている。又図7Bに示す出力特性は、図7Cに示す形状の負荷変化手段でなくとも実現することが出来る。例えば、図1〜図6を用いて説明した上記実施形態の考え方に即して組み合わせた棒等からなる負荷変化手段によっても図7Bに示す出力特性を実現出来る。
By using the above configuration and the relational expression, it is possible to derive the outer diameter (the distance from the rotation center to the outer periphery) of the load changing means corresponding to the force required at a certain moment during one continuous operation. Therefore, the shape of the load changing means 2 can be specified by sequentially obtaining the distance from the rotation center to the outer periphery of the load changing means corresponding to the force required for each moment in the output characteristics from the beginning to the end of one operation. At this time, whether the operation from the beginning to the end is regarded as an angle range of 0 to 360 ° of the load changing means 2 or a predetermined angle range depends on the structure of the training apparatus to which the load changing means 2 is applied, etc. This is a matter that can be appropriately selected depending on the situation.
For example, the output characteristics shown in FIG. 7B indicate that a load is applied in the initial stage of the operation and that the load is gradually removed in the second half. FIG. 7C shows this as load changing means. Such output characteristics apply to events and exercises with a large initial load such as jumping, throwing or pitching. In the example of FIG. 7C, the angle range of 0 to 360 ° of the load changing means 2 is considered from the beginning to the end of one operation.
In the example shown in FIG. 7A, the rope wound around the load changing means 2 is configured to follow the outer periphery of the
iii)マシンに取付
上記手法により作成した負荷変化手段を、例えば市中のスポーツクラブ等に設置されているトレーニングマシンや、後に[実施例1]として紹介する様な筋力強化装置に適用する。これにより、連続した一つの動作において負荷が様々に変化する装置を提供することができる。なお、負荷変化手段の適用の仕方としては、従来装置において負荷となる錘を引上げるために備えられている滑車に代えて、或いはこれと同軸上に、所定の取付角度で負荷変化手段を装着すれば足りる。また、負荷となる錘を引上げる索条に直接、所定の取付角度で負荷変化手段を接続し、負荷変化手段を用いて錘を引上げる様にしてもよい。
iii) Mounting on the machine The load changing means created by the above method is applied to, for example, a training machine installed in a sports club or the like in the city, or a muscle strengthening device as introduced later in [Example 1]. Thereby, the apparatus from which load changes variously in one continuous operation | movement can be provided. In addition, as a method of applying the load changing means, the load changing means is mounted at a predetermined mounting angle instead of or on the same axis as the pulley provided for lifting the weight that is a load in the conventional apparatus. All you need is enough. Alternatively, the load changing means may be directly connected to the rope that pulls up the weight serving as a load at a predetermined mounting angle, and the weight may be pulled up using the load changing means.
このように、上記手法によれば、トレーニングの対象となるスポーツ種目や筋肉の種類に適切な負荷変化手段を、特別な経験等を要することなく、容易かつ正確に作製することが可能となる。無論、これを用いたトレーニング等の実施も容易であるほか、その効果も抜群である。 As described above, according to the above method, it is possible to easily and accurately produce a load changing unit suitable for a sport item or a muscle type to be trained without requiring special experience. Of course, it is easy to carry out training using this, and the effect is outstanding.
次に、上述した本発明の基本原理を適用して構成した筋力強化装置の一実施例につき、図8〜11に基づき説明する。
図8は本発明の筋力強化装置の一実施例を示す斜視図、図9〜11は図7の筋力強化装置の使用状態を示す図、側面図及び正面図である。
Next, an embodiment of a muscular strength strengthening device configured by applying the basic principle of the present invention described above will be described with reference to FIGS.
FIG. 8 is a perspective view showing an embodiment of the muscular strength strengthening device of the present invention, and FIGS. 9 to 11 are views, a side view, and a front view showing a usage state of the muscular strength strengthening device of FIG.
本実施例は、スポーツ選手の筋力トレーニングや、負傷者及び高齢者のリハビリテーション等を目的として、腰椎、骨盤及び大腿骨を結ぶ大腰筋や腸腰筋等の体幹深部の筋群(体幹筋群)のほか、脛の部分にある前脛骨筋の強化を容易に実施出来、かつ簡素な構造の筋力強化装置を提供するものである。
ここで、大腰筋は身体を支えるとともに、基本的な運動を行う際の最も基本的な働きを担っていることが最近明らかになったものであり、近年、強化の必要性が重視されているものである。特に、大腰筋を鍛えることが転倒予防に効果的であることが明らかとなった以後は、高齢者の寝たきり予防や負傷者のリハビリテーションに適した体幹筋群の強化装置の開発が強く望まれている。又最近では、転倒を予防するためには、歩く動作、即ち膝及び爪先を上げる動作を行なう上で重要な筋肉である大腰筋と前脛骨筋の双方を鍛えることが有用との見解も出されている。
ところが、従来知られた筋力強化装置には、大腰筋等の体幹筋群の強化に適したものがほとんど無く、又提案中のものであっても構造が複雑であるほか、トレーニング時の姿勢が不自然なもの(特開2004−147908号公報)や、使用者に与える負荷が存在しないもの(特開2004−73289号公報)等、適切なものがなかった。さらに、体幹筋群と前脛骨筋の強化を一動作で同時に効率良く行なうことの出来る筋力強化装置は、これまで一切提供されていなかった。
そこで本実施例は、体幹筋群の強化を容易に実施出来るほか、必要に応じて前脛骨筋の強化も同時に行なうことが出来る筋力強化装置を提供するものである。
本実施例に係る筋力強化装置は、上記実施形態で詳述した、連続した一つの動作において負荷が様々に変化する装置の基本動作原理を適用して構成したものである。
なお、レッグエクステンションやレッグカールと言われている従来知られたトレーニング装置があるが、これらは膝関節を伸ばす、或いは曲げるという動作をマシン上で行なうに過ぎないものである。従って本実施例に係る筋力強化装置は、これらとはその用途及び機能が顕著に相違する、その基本構成自体が新規かつ有用なものである。
This example is for muscle training of athletes, rehabilitation for injured and elderly people, etc. Muscles deep in the trunk such as the lumbar vertebrae, pelvis and thighbone, and the iliopsoas muscle (trunk) In addition to the muscle group, the anterior tibial muscle in the shin portion can be easily strengthened and a muscle strengthening device having a simple structure is provided.
Here, it has recently been clarified that the psoas muscle supports the body and plays the most basic role in performing basic exercise. In recent years, the necessity of strengthening has been emphasized. It is what. In particular, after it became clear that training the psoas muscle was effective in preventing falls, it was strongly desired to develop a trunk muscle group strengthening device suitable for bedridden prevention for the elderly and rehabilitation for the injured. It is rare. In recent years, there is a view that it is useful to train both the psoas major and anterior tibialis muscles, which are important muscles for walking, that is, raising the knees and toes. Has been.
However, there are few known strength strengthening devices that are suitable for strengthening trunk muscles such as the psoas major muscles, and even the proposed one has a complicated structure, There were no appropriate ones such as an unnatural posture (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-147908) and a load that does not give a load to the user (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-73289). In addition, no muscle strength strengthening device that can efficiently strengthen the trunk muscle group and the anterior tibial muscle simultaneously in one operation has been provided.
Therefore, this embodiment provides a muscle strength strengthening device that can easily reinforce the trunk muscle group and can simultaneously reinforce the anterior tibial muscle as necessary.
The muscular strength strengthening device according to the present example is configured by applying the basic operation principle of the device in which the load changes variously in one continuous operation, which is described in detail in the above embodiment.
There are conventionally known training devices called leg extensions and leg curls, but these are merely operations on the machine that extend or bend the knee joint. Therefore, the muscular strength strengthening apparatus according to the present embodiment is novel and useful in its basic configuration itself, which has a markedly different use and function.
[構成]
図8〜11に示す通り、本実施例の筋力強化装置1は、使用者Uが座った状態の儘運動出来るようにするためのシート7と、シート7に座った使用者Uが行なう腿H及び爪先T(足の甲部分も含まれる。以下同じ)を上げる運動を所定の負荷に伝達するための負荷機構3と、負荷機構3に機械的に接続され、負荷機構から使用者Uの運動エネルギーを受ける負荷とから主に構成されるものである。
本実施例では、負荷は錘Wであり、索条22,22’、負荷変化手段2並びに滑車19及び19’を介して負荷機構3に機械的に接続されている。
[Constitution]
As shown in FIGS. 8 to 11, the muscular
In this embodiment, the load is a weight W, which is mechanically connected to the
シート7は、本実施例の筋力強化装置1をフロアに固定する基礎となるベース11と、ベース11上端に固定された座面12と、連結部14を介して座面12底部に結合された背もたれ13と、背もたれ13背面の左右両端から前方に向かって使用者Uが掴み易い位置に突出したグリップ15とからなっている。
尚、図9に示す通り、背もたれ13は、座面12に対する連結部14の取付け位置を変更することにより、使用者Uの体格に合わせて適宜位置調節出来る様になっている。
本実施例の筋力強化装置1では、使用者Uは、下半身は腿Hと爪先Tが負荷機構3で抑えられる一方、上半身は背もたれ13とグリップ15で自ら保持出来る。それゆえ使用者は、シート7に着座した儘下肢全体を上げる運動を負荷を与えながら行なうことにより、安定した姿勢で体幹筋群及び前脛骨筋の強化を図ることが出来る。
The
As shown in FIG. 9, the position of the
In the muscular
負荷機構3は、使用者Uの腿H及び爪先Tに当接させ、使用者からの力を受ける第1及び第2のパッド4,5と、第1及び第2のパッド4,5を適宜位置に固定するために備えられた左右それぞれの第1及び第2のアーム8,9と、左右の第1のアーム8を結合するための連結部10と、左右の第1のアーム8をシート7に対し回転自在に支持するための回転軸6とからなっている。
The
第1及び第2のパッド4,5は、夫々の取付軸16,17の周りに例えばウレタン等からなる柔軟な層を被覆することによって構成した円筒状の部材である。
本実施例では、第1のパッド4の取付軸16はL字型に曲げられており、パッドが備えられた側と反対側の先端を第1のアーム8の上端に差し込んで固定することが出来る様構成されている。第2のパッド5は、第2のアーム9に設けられた長孔状の取付孔に取付軸17を挿通して取り付けられる。
尚、図9に示す通り、第1及び第2のパッド4,5は、その外周面に使用者Uの腿H及び爪先Tを当接させるべく、使用者Uの体格に合わせて適宜位置調節出来る様構成されている。
The first and
In this embodiment, the mounting
As shown in FIG. 9, the first and
図8〜10に示す通り、本実施例では、左右それぞれの第1及び第2のアーム8,9は一体に形成され、側面視ハの字形をなしている。ここで、第1のアーム8は、その中央部付近がシート7の座面12下部に設けられた回転軸6に担われており、シート7の座面12下部に回転自在に取り付けられている。使用者Uが腿H及び爪先Tを上げない初期状態では、第1のアーム8は図8〜10に示す通り、側面視した状態で座面12を斜めに横切るかたちで取り付けられる。一方、第2のアーム9は、第1のアーム8の取付軸6と上端との間から、前方に向かって突出するかたちで取り付けられる。
As shown in FIGS. 8 to 10, in the present embodiment, the first and
負荷機構3に関し、本実施例では左右の第1のアーム8が連結部10により結合され、両脚分一体に構成されている。又負荷機構3から後段の、錘Wに至る迄の索条22,22’、負荷変化手段2並びに滑車19及び19’は、筋力強化装置1基当たり1組が設置される構成とされる。
即ち本実施例では、腿H及び爪先Tを上げて負荷機構3を回転運動させる構成については左右共用とされる。従って本実施例の構成では、腿Hを左右片脚ずつ上げる様な場合であっても両脚分一体に構成された負荷機構3を回転運動させることとなる。
With respect to the
That is, in the present embodiment, the configuration in which the thigh H and the toe T are raised to rotate the
次に、負荷機構3から負荷(錘W)に至る間の構成に付き図10及び11に基づき説明する。
まず、負荷機構3後端の連結部10は、索条22を介して、滑車19に接続されている。この索条22は、一端側が連結部10に、他端側が滑車19に接続されている。滑車19は、連結部10の鉛直上方付近に設けられ、軸20によって支持されている。又図10及び11に示す通り、滑車19と同軸上には、負荷変化手段2が備えられている。負荷変化手段2は、別の索条22’を介して、錘Wに接続されている。索条22’は、負荷変化手段2に接続された一端側から水平方向に延び、滑車19’を経て下方に延びて他端側にある錘Wに接続されている。
ここで、図10Aに示す通り、索条22に引張り力を加えない無負荷時において、索条22の他端側は、滑車19の外周に巻回されている。一方、索条22’はその一端が負荷変化手段2に連結されているだけで、索条22’が負荷変化手段2の外周に巻き取られていない状態とされる(図10A及びB参照)。従って本実施例では、連結部10を下方に移動させ索条22を引張れば、滑車19及び負荷変化手段2が初期状態(スタート点)から所定角度回転すると同時に索条22’が負荷変化手段2の外周上に巻き取られ、錘Wが上方へと引き上げられる。
Next, the configuration between the
First, the connecting
Here, as shown in FIG. 10A, the other end side of the
負荷変化手段2は、本実施例では図10Bに示す態様で構成されており、スタート点から凡そ65°の範囲で回転可能とされる。負荷変化手段2の外径は、スタート点から徐々に大きくなる一方、最大点を通過した後は、徐々に小さくなって最大回転角度まで達する様構成されている。一例によれば、外径が最大となる点は、スタート点から凡そ10°回転した点に設定される。また外径の最大値を10とした場合、スタート点及び最大回転角度(凡そ65°回転した点)における外径は8程度に設定される。 The load changing means 2 is configured in the embodiment shown in FIG. 10B in the present embodiment, and is rotatable within a range of approximately 65 ° from the start point. The outer diameter of the load changing means 2 is gradually increased from the start point, and after passing through the maximum point, the outer diameter is gradually decreased to reach the maximum rotation angle. According to an example, the point where the outer diameter is maximum is set to a point rotated about 10 ° from the start point. When the maximum value of the outer diameter is 10, the outer diameter at the start point and the maximum rotation angle (a point rotated approximately 65 °) is set to about 8.
[動作]
以下では、上記構成からなる本実施例の筋力強化装置の動作に付き説明する。
使用者Uが負荷機構3に与えた力は、索条22及び滑車19を介して、滑車19と同軸上に設けられた負荷変化手段2に伝達される。負荷変化手段2には、索条22’の一端が接続されており、負荷変化手段2が初期状態(スタート点)から所定角度回転すると同時に索条22’が負荷変化手段2の外周上に巻き取られ、錘Wが上方へと引き上げられる。従って使用者Uが負荷機構3を上げて行くときの負荷は、負荷変化手段2の外径に応じて変化する。
[Operation]
Below, it demonstrates with operation | movement of the muscular strength reinforcement apparatus of a present Example which consists of the said structure.
The force applied to the
本実施例の場合、負荷が変化する態様は、図1で説明した基本動作原理に準じたものとなる。使用者Uに掛かる負荷特性は次に説明する通りである。 In the present embodiment, the manner in which the load changes conforms to the basic operation principle described with reference to FIG. The load characteristics applied to the user U are as described below.
即ち、最初は軽い負荷からスタートし、使用者Uがあまり力を入れずに負荷機構3を上げて行ける様になっている。使用者Uが負荷機構3を回転運動させ易い角度範囲に差し掛かった頃には使用者Uに掛かる負荷が徐々に大きくなる。使用者Uに掛かる負荷が最大になる点を通過した後、使用者Uに掛かる負荷は徐々に小さくなり、使用者Uがあまり力を入れずに負荷機構3を最大可動範囲まで上げて行ける様になっている。
このように、本実施例の筋力強化装置1では、終動負荷が少なくなる様負荷変化手段2が形成されている。終動負荷が少ないと、使用者は最後まで力まなくて済み、無駄な力を発揮せずに済む。それと共に、本実施例によれば、使用者が最後まで力まなくて済むので、収縮させる必要のない他の筋肉までも収縮させてしまうこと(共縮)を減らし、血圧上昇等の弊害を防止出来るという更なる効果も得られる。
That is, at first, a light load is started, and the user U can raise the
Thus, in the muscular
上記の通り、本実施例によれば、使用者は着座したまま腿及び爪先を上げる運動を行うだけで、負荷機構を介して錘を上下させる事が出来る。そのため、自然な姿勢で運動出来る。
又本実施例装置には、第1のパッドに加えて第2のパッドが更に備えられている。それゆえ、本実施例装置によれば体幹筋群と同時に前脛骨筋を鍛えることが出来、歩く動作に必要な筋肉を必要かつ十分以上に鍛えて転倒予防に資することが出来る。
その他、本実施例によれば、使用者が腿及び爪先を上げる一連の動作において負荷が様々に変化する装置を提供出来る。このとき、使用者に対する負荷の掛かり具合は、負荷変化手段2の形状を変えるだけで調整出来る。
このように、本実施例装置を利用することによって、使用者は体幹筋群のほか、前脛骨筋の強化を無理なく実施する事が出来る。
As described above, according to the present embodiment, the user can raise and lower the weight through the load mechanism only by raising the thigh and toe while sitting. Therefore, you can exercise in a natural posture.
The apparatus of this embodiment further includes a second pad in addition to the first pad. Therefore, according to the apparatus of the present embodiment, the anterior tibial muscle can be trained simultaneously with the trunk muscle group, and the muscles necessary for the walking motion can be trained as necessary and more than enough to prevent falls.
In addition, according to the present embodiment, it is possible to provide an apparatus in which the load changes variously in a series of operations in which the user raises the thighs and toes. At this time, the degree of load applied to the user can be adjusted only by changing the shape of the
As described above, by using the apparatus of this embodiment, the user can easily reinforce the anterior tibial muscle in addition to the trunk muscle group.
大腰筋その他の体幹筋群の強化を行う為の筋力強化装置については、上記実施例1記載の構成に限定されず、例えば次のような構成とすることも可能である。以下、図12〜14に基づき説明する。図12は本発明の筋力強化装置の別実施例を示す図であって、Aが正面、Bが左側面を示す図である。図13は図12の筋力強化装置の右側面を示す図であって、Aが負荷機構の初期状態、Bが腿及び爪先を上げて負荷機構を最大回転角度まで回転させたときの様子を示す図である。図14は負荷変化手段の一例を示す図である。 The muscle strength strengthening device for strengthening the psoas muscle and other trunk muscle groups is not limited to the configuration described in the first embodiment, and may be configured as follows, for example. Hereinafter, a description will be given based on FIGS. FIG. 12 is a view showing another embodiment of the muscular strength strengthening device of the present invention, in which A is a front view and B is a left side view. FIG. 13 is a diagram showing the right side surface of the muscular strength strengthening device of FIG. 12, in which A is the initial state of the load mechanism, and B is the state when the thigh and toes are raised and the load mechanism is rotated to the maximum rotation angle. FIG. FIG. 14 is a diagram showing an example of load changing means.
[構成]
図12及び13に示す通り、本実施例の筋力強化装置1も、実施例1同様、シート7と、負荷機構3と、負荷機構3に機械的に接続され、負荷機構から使用者Uの運動エネルギーを受ける負荷とから主に構成される。本実施例では、筋力強化装置1の構成要素は全て、フロアに固定されるフレーム21に予め組付けられている。負荷機構3に接続される負荷は錘Wであり、負荷変化手段2、索条22、並びに滑車19及び19’を介して負荷機構3に機械的に接続されている。
[Constitution]
As shown in FIGS. 12 and 13, the muscular
シート7は、下端がフレーム21に結合されたベース11と、ベース11上端に固定された座面12と、連結部14を介して座面12底部に結合された背もたれ13と、座面12底部の左右両端から上方及び前方に向かって使用者Uが掴み易い位置に突出したグリップ15とからなっている。
The
負荷機構3は、使用者Uの腿H及び爪先Tに当接させ、使用者からの力を受ける第1及び第2のパッド4,5と、第1及び第2のパッド4,5を適宜位置に固定するために備えられた第1及び第2のアーム8,9と、左右の第1のアーム8をシート7に対し回転自在に支持するための回転軸6とからなっている。
The
負荷機構3に関し、本実施例では図12A及びBに示される通り、一体整形された第1のアーム8及び第2のアーム9が1組、使用者の左側に備えられる構成となっている。即ち本実施例でも、腿H及び爪先Tを上げて負荷機構3を回転運動させる構成については左右共用とされている。第1のアーム8は、シート7の座面12の左側部に設けられた回転軸6に担われており、シート7に対して回転自在に取り付けられる。第2のアーム9は第1のアーム8前端部に結合される。
図12B及び13Aに示す通り、使用者Uが腿H及び爪先Tを上げない初期状態では、第1のアーム8は側面視した状態で座面12を斜めに横切るかたちで取り付けられる。このとき、第2のアーム9は第1のアーム8前端部から下方に延びるかたちで備えられている。
Regarding the
As shown in FIGS. 12B and 13A, in the initial state where the user U does not raise the thigh H and the toe T, the
図12Aに示される通り、この実施例では、負荷機構3のほか、負荷機構3に取り付けられる第1のパッド4及び第2のパッド5についても左右共用とされる。一例によれば、第1のパッド4及び第2のパッド5は、水平方向に45〜60cm程度延びる一本の円筒状のものとして形成され、夫々の一端側が、第1のアーム8と第2のアーム9に取り付けられている。第1のアーム8又は第2のアーム9上における第1及び第2のパッド4,5の固定位置は、使用者Uの体格に合わせて適宜調節出来る様になっている。
又本実施例では、図12及び13に示される通り、第1のアーム8の取付軸6と同軸上に負荷変化手段2が設けられている。負荷変化手段2から後段の構成については次段において説明する。
As shown in FIG. 12A, in this embodiment, in addition to the
In this embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the load changing means 2 is provided coaxially with the mounting
次に、負荷変化手段2から負荷(錘W)に至る間の構成に付き図12及び13に基づき説明する。尚実施例1同様、負荷変化手段2から後段の、錘Wに至る迄の索条22、並びに滑車19及び19’の組み合わせは、装置1基当たり1組が設置される構成となっている。
負荷変化手段2は、索条22を介して、錘Wに接続されている。この索条22は、負荷変化手段2に接続された一端側から上方に延び、滑車19及び19’を経て下方に延びて他端側にある錘Wに接続されている。滑車19及び19’は、負荷変化手段2及び錘Wより上方に設けられ、フレーム21に対して回転可能に支持されている。図12B及び13Aに示す通り、索条22に引張り力を加えない無負荷時において、索条22は、その一端が負荷変化手段2に連結されているだけで、負荷変化手段2の外周に巻き取られていない状態とされる。
ここで、図13Bに示す通り使用者Uが腿H及び爪先Tを上げて負荷機構3及び負荷変化手段2を回転させると、同時に索条22が負荷変化手段2の外周上に巻き取られて錘Wが上方へと引き上げられる。このとき、使用者Uが負荷機構3を上げるのに要する負荷は、負荷変化手段2の外径に応じて変化する。
Next, the configuration between the load changing means 2 and the load (weight W) will be described with reference to FIGS. As in the first embodiment, the combination of the
The load changing means 2 is connected to the weight W via the
Here, as shown in FIG. 13B, when the user U raises the thigh H and the toe T and rotates the
負荷変化手段2は、本実施例では図14に示す態様で構成されており、実施例1同様、スタート点から凡そ65°の範囲で回転可能とされる。負荷変化手段2の外径は、スタート点から徐々に大きくなる一方、最大点を通過した後は、徐々に小さくなって最大回転角度まで達する様構成されている。外径が最大となる点(スタート点から凡そ10°)、並びにスタート点及び最大回転角度における外径等、負荷変化手段2の詳細な仕様は、実施例1同様の構成とされている。 In the present embodiment, the load changing means 2 is configured as shown in FIG. 14, and, like the first embodiment, can be rotated within a range of approximately 65 ° from the start point. The outer diameter of the load changing means 2 is gradually increased from the start point, and after passing through the maximum point, the outer diameter is gradually decreased to reach the maximum rotation angle. Detailed specifications of the load changing means 2 such as the point at which the outer diameter becomes maximum (approximately 10 ° from the start point) and the outer diameter at the start point and the maximum rotation angle are the same as those in the first embodiment.
[動作]
上記構成からなる本実施例の筋力強化装置の動作は、基本的に上で説明した実施例1の場合と同様である。使用者Uが負荷機構3に与えた力は、負荷変化手段2、索条22、並びに滑車19及び19’を介して錘Wに伝達される。索条22は、負荷変化手段2が初期状態(スタート点)から所定角度回転すると同時に負荷変化手段2の外周上に巻き取られて行く。このとき、使用者Uに掛かる負荷は負荷変化手段2の外径に応じて逐次変化する。
[Operation]
The operation of the muscle strength enhancing apparatus of the present embodiment having the above-described configuration is basically the same as that of the first embodiment described above. The force applied to the
負荷が変化する原理は、本実施例の場合も実施例1同様、図1で説明した基本動作原理の通りである。使用者Uに掛かる負荷も、軽負荷からスタートし、使用者Uが負荷機構3を回転運動させ易い角度範囲に差し掛かった頃に最大負荷になり、その後、最大回転角度に至る迄は徐々に負荷が軽くなる構成になっている。従って本実施例装置によっても、終動負荷による弊害が少なく、しかも使用者が無駄な力を発揮せずに済む筋力強化装置を提供することができる。
The principle of changing the load is the same as the basic operation principle described in FIG. The load applied to the user U starts from a light load, reaches the maximum load when the user U reaches an angle range in which the
このように、本実施例装置によっても、使用者は体幹筋群や前脛骨筋の強化を無理なく実施する事が出来る。
又本実施例の装置は、実施例1の装置に比べて構造が簡単である上、部品点数も少なくて済むという特徴がある。
As described above, the apparatus of the present embodiment also allows the user to easily reinforce the trunk muscle group and the anterior tibial muscle.
In addition, the apparatus of this embodiment has a feature that the structure is simpler and the number of parts is smaller than that of the apparatus of the first embodiment.
尚本発明は、上記各例記載の構成に限られず、種々の設計変更その他の変形が可能である。
はじめに、負荷変化手段の形状は、上記各例記載のものに何ら限定されず、動作様式の特異性に応じて適宜決定されるものである。負荷変化手段が適用されるトレーニング装置についても、トレーニングの対象となるスポーツ種目等に応じて適当なものを選択すればよい。リハビリ等の目的で本発明の筋力強化装置を使用する場合であっても同様に、負荷変化手段が適用される既存の筋力強化装置等については、強化したい筋肉の部位等に応じて適当なものを選択すればよい。
The present invention is not limited to the configurations described in the above examples, and various design changes and other modifications are possible.
First, the shape of the load changing means is not limited to those described in the above examples, and is appropriately determined according to the specificity of the operation mode. As for the training apparatus to which the load changing means is applied, an appropriate apparatus may be selected in accordance with a sporting event or the like to be trained. Even when the muscle strength enhancing device of the present invention is used for the purpose of rehabilitation, the existing strength enhancing device to which the load changing means is applied is also appropriate according to the muscle part to be strengthened. Should be selected.
本発明の一実施例として記載した実施例1及び2に記載の筋力強化装置については、例えば、腿を上げて負荷機構3を回転運動させる構成に関し、本実施例では負荷機構3は両脚分一体に構成されているが、腿を上げる運動が片脚ずつ交互に出来る様、負荷機構3及びそこから錘に至る迄の後段の諸要素を、片脚分ずつ左右独立に可動し得る様設置する構成としても構わない。
又、負荷機構3に関し、第2のパッド5及び第2のアーム9を省き、腿Hに当てた第1のパッド4を上げる運動によって少なくとも体幹筋群の強化を実施出来る構成としても構わない。かかる構成によっても十分に転倒予防に資することが出来る。
The muscular strength strengthening device described in the first and second embodiments described as one embodiment of the present invention relates to, for example, a configuration in which the
Further, the
負荷変化手段2に関し、負荷変化手段2全体の大きさや最大回転角度に付いては上記実施例記載の構成に限定されない。また、外径が最大となる点と、スタート点又は最大回転角度における外径の大きさの比も、上記実施例記載のものに限定されない。さらに、用途(スポーツ選手のトレーニングに主として用いるのか、或いはリハビリ等が主眼なのか)や使用者の年齢層等に応じて、スタート点から何度回転した点に最大回転角度を持って来るか等について、適宜微調整を加える様にしてもかまわない。このとき、予め用意した数種類の負荷変化手段2を適宜交換出来る様構成しておけば、より汎用性に富んだ筋力強化装置とする事が出来る。
Regarding the load changing means 2, the size and the maximum rotation angle of the entire
以上に詳述した通り、本発明は、連続した一つの動作において負荷が様々に変化する装置を提供する、新規かつ極めて有用なる発明であることが明らかである。
さらに、本発明は、動作様式の特異性に対応し、各スポーツ種目毎の出力特性に合ったトレーニングを実施出来るほか、所望の筋肉の強化運動を効率良く実施出来、無駄な力を費やさずに済む筋力強化装置を提供するものであることが明らかである。
リハビリテーションや高齢者の筋力維持等を目的として上記装置を利用する場合であっても同様に、本発明によれば使用者毎の事情に応じて適切な負荷特性を実現出来、使用者により効果的なリハビリテーション又は筋肉の強化運動を行なわせることが出来る。
As described in detail above, it is apparent that the present invention is a novel and extremely useful invention that provides a device in which the load varies in one continuous operation.
Furthermore, the present invention corresponds to the peculiarity of the movement mode, can perform training suitable for the output characteristics of each sporting event, can efficiently perform the desired muscle strengthening exercise, and does not spend useless power It is clear that it provides a device for strengthening muscle strength.
Similarly, even when the above device is used for the purpose of rehabilitation, maintenance of muscle strength of the elderly, etc., according to the present invention, appropriate load characteristics can be realized according to the circumstances of each user, which is more effective for the user. Rehabilitation or muscle strengthening exercises.
A 回転軸
B 棒
B1,B2 第1、第2の棒
C 索条
H 腿
S1,S2 第1、第2の滑車
T 爪先
U 使用者
W 錘
1 筋力強化装置
2 負荷変化手段
3 負荷機構
4,5 第1、第2のパッド
6 回転軸
7 シート
8,9 第1、第2のアーム
10 連結部
11 ベース
12 座面
13 背もたれ
14 連結部
15 グリップ
16,17 取付軸
18 ガイドレール
19 滑車
20 軸
21 フレーム
22,22’ 索条
A rotating shaft B rod B1, B2 first and second rod C rope H thigh S1, S2 first and second pulley T toe U
Claims (1)
使用者が座った状態の儘運動出来るようにするためのシートと、 A seat to allow the user to perform a saddle movement while sitting,
前記シートに座った前記使用者が行なう下肢を上げる運動を所定の負荷に伝達するための負荷機構と、 A load mechanism for transmitting a movement to raise a lower limb performed by the user sitting on the seat to a predetermined load;
前記負荷機構に機械的に接続され、前記負荷機構から前記使用者の運動エネルギーを受ける負荷とを備え、 A load mechanically connected to the load mechanism and receiving the kinetic energy of the user from the load mechanism;
前記負荷機構は、 The load mechanism is
前記使用者の大腿部前方に当接させ、前記使用者からの力を受ける第1のパッドと、 A first pad that contacts the front of the thigh of the user and receives a force from the user;
前記第1のパッドを結合するアームと、 An arm coupling the first pad;
前記アームを前記シートに対し回転自在に支持するための回転軸と、 A rotating shaft for rotatably supporting the arm with respect to the seat;
前記アームに所定の延長部材を介して結合され、さらに、前記使用者の爪先又は足の甲に当接させ、前記使用者からの力を受ける第2のパッドと、A second pad coupled to the arm via a predetermined extension member, and abutting against the user's toe or instep, and receiving a force from the user;
からなっており、Consists of
前記使用者が下肢を上げて前記負荷機構を前記回転軸を中心に角度変位させることによって、前記使用者からの力が前記負荷に伝達される様構成されていると共に、 The user raises the lower limb and causes the load mechanism to be angularly displaced about the rotation axis so that the force from the user is transmitted to the load.
前記負荷は、前記負荷機構からの力が少なくとも1つの滑車を介して伝達される錘からなっており、 The load comprises a weight to which a force from the load mechanism is transmitted through at least one pulley,
前記滑車の少なくとも1つが、前記使用者が下肢を上げる運動の一動作中において発揮すべき力の出し方を表わす出力特性に示された、前記一動作の初めから動作の終了の時点までの瞬間毎の必要な力を、回転中心から負荷の荷重が働く作用線に対する垂線上の距離を適宜変化させることによって表した形状の負荷変化手段とされている、 The moment from the beginning of the one operation to the end of the operation, indicated by an output characteristic representing at least one of the pulleys that the user should exert during one operation of raising the lower limb Each required force is a load changing means having a shape expressed by appropriately changing the distance on the perpendicular to the action line where the load is applied from the center of rotation,
ことを特徴とする筋力強化装置。The muscular strength strengthening device characterized by this.
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