JPH05293200A - Measuring method for instantaneous motive force by leg extending force - Google Patents

Measuring method for instantaneous motive force by leg extending force

Info

Publication number
JPH05293200A
JPH05293200A JP3067320A JP6732091A JPH05293200A JP H05293200 A JPH05293200 A JP H05293200A JP 3067320 A JP3067320 A JP 3067320A JP 6732091 A JP6732091 A JP 6732091A JP H05293200 A JPH05293200 A JP H05293200A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
force
foot plate
measurement
subject
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3067320A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0796037B2 (en
Inventor
Kunimasa Tsuchiya
屋 邦 正 土
Masao Ito
藤 正 男 伊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KONBI KK
Combi Corp
Original Assignee
KONBI KK
Combi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KONBI KK, Combi Corp filed Critical KONBI KK
Priority to JP3067320A priority Critical patent/JPH0796037B2/en
Priority to US07/821,772 priority patent/US5277674A/en
Priority to CA002060070A priority patent/CA2060070A1/en
Priority to AT92101542T priority patent/ATE138547T1/en
Priority to DE69211044T priority patent/DE69211044T2/en
Priority to EP92101542A priority patent/EP0507051B1/en
Priority to US08/092,786 priority patent/US5401224A/en
Publication of JPH05293200A publication Critical patent/JPH05293200A/en
Publication of JPH0796037B2 publication Critical patent/JPH0796037B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain the measuring method for measuring instantaneous motive force of dynamic single multi-joint physical exercise such as a vertical jump as action, with regard to the method for measuring dynamically instantaneous motive force of single muscular power by leg extending force of an examinee, based on a power theory especially, in the method for measuring physical strength of a human being. CONSTITUTION:To work volume executed to a powder brake, work volume of an equivalent inertial energy portion absorbed by a rotation driving system consisting of the powder brake, an intermediate shaft and a rope drum shaft, and work vlume of a physical exercise energy portion obtained by an actual foot plate are added, the maximum speed Vmax of the foot plate and its appearance time Tmax are derived, and from the foot plate maximum speed Vmax and its appearance time Tmax, power generated by leg extension is derived.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は人間の体力を測定する装
置に関する。特に、パワー理論に基づいて、被検者の脚
伸展力により動的に単発性脚筋力の瞬発力を測定する方
法に関し、動作的には垂直跳びのような動的な単発性多
関節運動の瞬発力を測定する測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for measuring the physical strength of a human. In particular, based on the power theory, it relates to a method for dynamically measuring the instantaneous force of a single leg muscle force by the leg extension force of a subject, and it is operatively determined that a dynamic single joint articulation such as vertical jump is performed. The present invention relates to a measuring method for measuring instantaneous force.

【0002】[0002]

【従来技術】従来の体力診断テスト、たとえば垂直跳
び、反復跳び、背筋テストについてはつぎのような疑問
が提示されている。 (1)各機能が分断されて評価されるため総合評価への
リンクが難しい。 (2)評価基準があい昧である。たとえば垂直跳びでは
跳び上がった高さが評価基準であるが、これはパフォ−
マンスの指標であり、体力の指標としては間接的、代替
的なものである。 (3)統一的な科学的裏付けがない。 (4)非日常的な動作を伴い、負荷も大きく、傷害が発
生し易い。
2. Description of the Related Art The following questions have been raised regarding conventional physical fitness diagnostic tests such as vertical jump, repeated jump, and back muscle test. (1) Since each function is divided and evaluated, it is difficult to link to the comprehensive evaluation. (2) The evaluation criteria are ambiguous. For example, in the vertical jump, the jumped height is the evaluation criterion, but this is
It is a monthly index and an indirect and alternative index of physical fitness. (3) There is no unified scientific support. (4) It is accompanied by extraordinary operations, has a large load, and is easily injured.

【0003】一方、近年体力への関心が高まり、簡易、
安全かつ正確に体力を測定する方法および装置が要望さ
れ、パワー理論による体力の指標づくりの検討が行われ
ている。パワー理論では体力をエネルギーの容量(パワ
ーの積算値)またはパワーを指標として測定する。パワ
ーの発現形態を生体内のエネルギー発現機構に応じて分
類し、それぞれのパワーの発現形態ごとに、対応するエ
ネルギー発現機構を維持させながらパワーの上限値を測
定し、エネルギー発現機構ごとの体力の指標にしてい
る。
On the other hand, in recent years, interest in physical strength has increased, and simple,
There is a demand for a method and a device for measuring the physical strength safely and accurately, and studies are being made to create an index of physical strength based on the power theory. In the power theory, physical strength is measured using energy capacity (power integrated value) or power as an index. The expression form of power is classified according to the energy expression mechanism in the living body, and the upper limit value of power is measured while maintaining the corresponding energy expression mechanism for each expression form of power, and the physical strength of each energy expression mechanism is measured. It is used as an indicator.

【0004】具体的にはつぎのように測定する。 (a)有酸素性エネルギー機構 持続時間:無限大 上限値パワー評価:最高心拍数の75%に達する心拍数
でのパワー等 エネルギー発生の主要因:酸素 (b)乳酸系無酸素性エネルギー機構 持続時間:30秒程度 上限値パワー評価:平均パワー、クリティカルパワー等 エネルギー発生の主要因:グリコ−ゲン (c)非乳酸系無酸素性エネルギー機構 持続時間:7秒程度 上限値パワー評価:5〜6秒前後のピ−クパワーのうち
スピ−ド、発現力で決まる最適値 エネルギー発生の主要因:ATP−CP系化学エネルギ
ー 前記(a)および(c)のエネルギー機構については、
当出願人により自転車エルゴメータを用いた測定装置が
実用化されており(特公平1−42694号参照)、こ
の技術を応用した装置としてAEROBIKEおよびP
OWERMAX(双方ともコンビ株式会社の登録商標及
び出願中の商標で、前者は登録第1840771号、後
者は商公昭61−42348号)が知られている。
(b)のエネルギー機構についてはウィンゲ−ト・テス
トが知られている。
Specifically, the measurement is performed as follows. (A) Aerobic energy mechanism Duration: Infinity Upper limit power rating: Power at heart rate reaching 75% of maximum heart rate, etc. Main factor of energy generation: Oxygen (b) Lactic acid-based anoxic energy mechanism Persistence Time: About 30 seconds Upper limit power evaluation: Average power, critical power, etc. Main factors of energy generation: Glycogen (c) Non-lactic acid-based anoxic energy mechanism Duration: About 7 seconds Upper limit power evaluation: 5-6 Optimum value determined by speed and expression power of peak power before and after seconds Main factor of energy generation: ATP-CP chemical energy Regarding the energy mechanisms of (a) and (c) above,
The applicant has put into practical use a measuring device using a bicycle ergometer (see Japanese Patent Publication No. 1-42694), and as a device to which this technique is applied, AEROBIKE and P
OWERMAX (both are registered trademarks and pending trademarks of Combi Co., Ltd., the former being registered No. 1840771 and the latter being commercial Sho 61-42348) is known.
The Wingate test is known for the energy mechanism of (b).

【0005】このように自転車エルゴメ−タを主体とし
た被検者の瞬発パワー測定装置はペダル動作が日常的な
走運動に近いリズミカルな運動のため傷害が少ない、パ
ワー発揮の効率がよい等の特徴を有している。一方、自
転車のような連続性脚筋力運動、あるいはその他の同じ
ような多関節運動でも、日常生活で障害物を急によける
等の動作に於いては、動的で、しかも単発性脚筋力の瞬
発力も重要な要素となる。単発性脚筋力の瞬発力の測定
装置としては、従来、たとえば実開昭63−18103
号のように、脚伸展力を油圧シリンダー乃至空気シリン
ダーで受け、該シリンダーの変化データに基づいて被検
者の体力を測定するものが有る。
As described above, the instantaneous power measuring device for a subject, which is mainly a bicycle ergometer, has less injury because the pedal operation is a rhythmical exercise close to a daily running exercise, and the power is efficiently exhibited. It has features. On the other hand, even in continuous leg strength exercises such as a bicycle or other similar multi-joint exercises, in the movements such as suddenly moving an obstacle in daily life, dynamic and single leg strength The instantaneous power of is also an important factor. As a measuring device for the instantaneous force of a single leg muscle force, there is a conventional device such as, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-18103.
There is one that receives a leg extension force by a hydraulic cylinder or an air cylinder and measures the physical strength of the subject based on the change data of the cylinder.

【0006】しかし、前記脚伸展力測定装置はシリンダ
ー等のアジャストが非常に難しく、しかも負荷が速度に
より変化するため瞬発力の正確な測定が難しく、また油
圧シリンダーでは油圧の応答時間が遅いため正確な測定
結果が得られないという欠点を有していた。
However, in the above-mentioned leg extension force measuring device, it is very difficult to adjust the cylinder and the like, and moreover, it is difficult to accurately measure the instantaneous force because the load changes depending on the speed. Also, in the hydraulic cylinder, the response time of the hydraulic pressure is slow, so it is accurate. It has a drawback that various measurement results cannot be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の事情を
考慮してなされたものであり、パワー理論に基づいて、
測定系の不安定な箇所を極力少なくし、瞬発力の正確な
測定を行おうとするものである。そこで、慣性によるパ
ワー測定への影響をできるだけ少なくするためにパウダ
ーブレーキを用い、従来の非乳酸系無酸素エネルギー機
構のパワー測定方法に比べてフットプレートの蹴り出し
時間を可能な限り短くし、被験者の測定に対する負担を
軽減させ、単発性脚筋力の瞬発力を測定することのでき
る脚伸展力による瞬発力測定方法を提供することを目的
としている。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and based on the power theory,
The aim is to minimize the unstable parts of the measurement system and to measure the instantaneous force accurately. Therefore, in order to reduce the influence of inertia on power measurement as much as possible, a powder brake was used, and the kicking time of the foot plate was made as short as possible compared to the conventional power measurement method of the non-lactic acid-based anoxic energy mechanism. It is an object of the present invention to provide a method for measuring the instantaneous force by the leg extension force, which can reduce the burden on the measurement of the force and measure the instantaneous force of a single leg muscle force.

【0008】また、負荷の印加形態としては、油圧方
式、あるいはダイナモ方式等のように踏力速度により負
荷の大きさを変える方式ではなく、定トルク負荷方式を
用いる。すなわち、パウダーブレーキによる負荷応答時
間が200ms程であることを考えると、0.3秒程の
測定では途中負荷を変えることは不可能である。そこで
精度を上げるために定トルクを採用する。これにより測
定中の負荷の変化を無くし、測定の安定化を図る脚伸展
力による瞬発力測定方法を提供することを目的としてい
る。
As a load application mode, a constant torque load system is used instead of a system such as a hydraulic system or a dynamo system in which the magnitude of the load is changed according to the pedaling speed. That is, considering that the load response time by the powder brake is about 200 ms, it is impossible to change the load on the way in the measurement for about 0.3 seconds. Therefore, a constant torque is adopted to improve accuracy. Thus, it is an object of the present invention to provide a method for measuring the instantaneous force by the leg extension force, which eliminates the change in the load during measurement and stabilizes the measurement.

【0009】さらにまた、脚伸展中は足裏の屈折角度が
変わるため、従来のようにフットプレートの角度を固定
的にすると踏力が不安定になるので、本発明ではフット
プレートの角度を脚伸展に追随させて自動的に対応する
脚伸展力による瞬発力測定方法を提供することを目的と
している。さらにまた、上記の目的を達成するため、図
1(a)、(b)に示した垂直跳びで得るフットプレー
ト反力と人間の重心速度の関係が、そのまま図2
(a)、(b)に示した脚伸展に移行できることに着目
し、かつ運動方程式の関係からパウダーブレーキ負荷
は、垂直跳び中下肢に掛かる体重重力相当分、又慣性質
量Wo/gは垂直跳び中下肢に慣性力として負担される
上肢質量相当分に当たる。特に脚伸展計は垂直跳び同様
下肢を動かすため、水平移動する上肢の慣性質量を考え
れば十分である。たとえば(人体は体重の約70%分が
上肢質量といわれている。)65Kgの人は46Kg相
当である重量で40Kg〜50Kgを選んでフットプレ
ートの等価質量1Wo/gとし、フットプレートに上肢
質量相当分の等価質量を与えることで垂直跳びに近い脚
伸展パワーを測定する。
Furthermore, since the angle of refraction of the sole changes during leg extension, the pedal force becomes unstable if the angle of the foot plate is fixed as in the conventional art. Therefore, in the present invention, the angle of the foot plate is extended. It is an object of the present invention to provide a method for measuring instantaneous force by leg extension force that automatically responds to. Furthermore, in order to achieve the above-mentioned object, the relationship between the foot plate reaction force obtained by the vertical jump shown in FIGS.
Paying attention to the fact that it is possible to shift to the leg extension shown in (a) and (b), and from the relationship of the equation of motion, the powder brake load is the vertical jump, and the inertia weight Wo / g is the vertical jump. It corresponds to the mass equivalent to the mass of the upper limb that is applied to the middle and lower limbs as inertial force. In particular, the leg extender moves the lower limb like a vertical jump, so it is sufficient to consider the inertial mass of the upper limb that moves horizontally. For example (about 70% of the body weight is said to be the upper limb mass of a human body.) For example, a person of 65 kg has a weight equivalent to 46 kg of 40 kg to 50 kg, and the foot plate has an equivalent mass of 1 Wo / g. The leg extension power near vertical jump is measured by giving an equivalent mass.

【0010】つまり、負荷設定値を体重にフットプレー
ト等価質量を人体の上肢質量として選ぶことで、垂直跳
びに近い脚伸展パワーの測定を可能にした。さらにま
た、フットプレートに取り付けた力センサーを用いた測
定では構造が複雑になり操作が容易でない。さらにま
た、従来のパワー計算では、ブレーキ負荷に対して行っ
た仕事量から脚伸展力による瞬発パワーを計算するのが
普通であるが、係る計算では、全力で蹴る場合時間が非
常に短い(0,3秒程)ということで全力で蹴る力を受
けるためフットプレートの構造が重く作られ、しかもフ
ットプレートやブレーキ回転系が吸収する運動エネルギ
ーや、慣性エネルギーが考慮に入れられていなかったた
め、正確な脚伸展による瞬発パワーの測定が非常に困難
であった。
That is, by selecting the load set value and the foot plate equivalent mass as the upper limb mass of the human body, it is possible to measure the leg extension power close to a vertical jump. Furthermore, the measurement using the force sensor attached to the foot plate complicates the structure and is not easy to operate. Furthermore, in the conventional power calculation, it is usual to calculate the instantaneous power due to the leg extension force from the amount of work performed on the brake load, but in such calculation, the time when kicking with full force is very short (0 , About 3 seconds), the structure of the foot plate is made heavy because it receives the kicking force with full force, and the kinetic energy and inertia energy absorbed by the foot plate and the brake rotation system were not taken into consideration. It was very difficult to measure the instantaneous power due to leg extension.

【0011】さらにまた、その構造の重さからくる蹴り
終った際の足に掛かる衝撃を防ぐためのブレーキ手段が
何ら施されていなかったため、脚伸展力による瞬発パワ
ーの測定に誤差が生じることがあり、又フットプレート
が慣性で足を引き伸ばすこともあり安全とは言えない。
こうした問題を解決することを目的とする。
Furthermore, since no braking means is provided for preventing the impact on the foot when the kick is finished due to the weight of the structure, an error may occur in the measurement of the instantaneous power due to the leg extension force. Yes, and because the foot plate stretches its legs due to inertia, it is not safe.
The purpose is to solve these problems.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明では以上の目的を
達成するために、パウダーブレーキに対して成した仕事
量に、パウダーブレーキ、中間軸、ロープドラム軸から
成る回転駆動系が吸収する等価慣性エネルギー分の仕事
量と、実際のフットプレートが得た運動エネルギー分の
仕事量とを加えて、フットプレート最大速度Vmax及
びその出現時間Tmaxを求め、該フットプレート最大
速度Vmax及びその出現時間Tmaxより脚伸展によ
り発生したパワーを求める。
In order to achieve the above object, the present invention is equivalent to the work performed on the powder brake being absorbed by the rotary drive system including the powder brake, the intermediate shaft and the rope drum shaft. The foot plate maximum velocity Vmax and its appearance time Tmax are obtained by adding the work amount of inertia energy and the work amount of the kinetic energy obtained by the actual foot plate, and the foot plate maximum velocity Vmax and its appearance time Tmax are obtained. Find the power generated by leg extension.

【0013】[0013]

【作用】本発明は上記の測定方法を採用したので、フッ
トプレートに対し極めて短時間の全力キックによって瞬
発力を測定でき、しかもフットプレータのキックによる
ごく自然な運動方式によるから被験者の肉体的負担は少
なく、しかも被験者の脚伸展力測定が非常に簡単に行い
得、その瞬発力の測定精度も非常に高い。
Since the present invention employs the above-described measuring method, the instantaneous force can be measured with a full-power kick for an extremely short time with respect to the foot plate. The burden is small, and the leg extension force of the subject can be measured very easily, and the measurement accuracy of the instantaneous force is also very high.

【0014】上記の全力キック運動により、動作的には
垂直跳びのような動的な単発性多関節運動の脚伸展力に
よる瞬発力を測定することができる。
By the above-mentioned full-strength kick movement, it is possible to measure the instantaneous force due to the leg extension force of the dynamic single-shot multi-joint movement such as vertical jump.

【0015】[0015]

【実施例】以下、図3、図4、図5、図6、図7、図8
および図9に基づいて本発明に係る脚伸展力による瞬発
力測定方法を詳細に説明する。図3は装置全体の斜視
図、図4は装置全体の側面から見た説明図、図5は装置
の駆動ユニットの要部平面図、図6は装置の全体を示す
ブロック図、図7は測定順序を説明するためのフローチ
ャート、図8は平均脚伸展パワーの算出グラフ、図9は
ドラム軸エンコーダパルスによるLpの測長を示すグラ
フである。
Embodiments Hereinafter, FIGS. 3, 4, 5, 6, 7, and 8.
And the method for measuring the instantaneous force by the leg extension force according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 is a perspective view of the entire apparatus, FIG. 4 is an explanatory view seen from the side of the entire apparatus, FIG. 5 is a plan view of a main part of a drive unit of the apparatus, FIG. 6 is a block diagram showing the entire apparatus, and FIG. FIG. 8 is a flow chart for explaining the order, FIG. 8 is a graph for calculating the average leg extension power, and FIG. 9 is a graph showing the measurement of Lp by the drum axis encoder pulse.

【0016】同図中、1は本発明に係る脚伸展力による
瞬発力測定方法に採用する脚伸展力による瞬発力測定装
置である。該脚伸展力による瞬発力測定装置1は、二本
の長尺部材(本実施例では金属製の角材を使用した)2
aを平行に配置したベースフレーム2と、該ベースフレ
ーム2の後部に設けた箱体3と、該箱体3の内部に組み
込まれた駆動ユニット4と、該駆動ユニット4の上方で
あって、箱体3の上面に配置された被検者Mが着座する
ためのシート5と、前記箱体3の前面上方を基端として
ベースフレーム2と同じ方向に延出させ、かつ前記ベー
スフレーム2の先端に立設した垂直プレート2b間に設
けられるガイド部6と、該ガイド部6に沿って前後にス
ライドするフット部7と、該フット部7のスライド状況
を計測する計測ユニット8と、該計測ユニット8で計測
した被検者Mの脚伸展による諸データを視覚的あるいは
聴覚的に表示する表示部9と、被検者Mが測定に際し、
必要とする所定のデータを入力するための入力部10と
により主要部が構成されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a device for measuring instantaneous force by leg extension force used in a method for measuring instantaneous force by leg extension force according to the present invention. The instantaneous force measuring device 1 based on the leg extension force has two long members (in the present embodiment, a metal square bar is used) 2
a is arranged in parallel, a box body 3 provided at a rear portion of the base frame 2, a drive unit 4 incorporated in the box body 3, and above the drive unit 4, A seat 5 on the upper surface of the box 3 for the subject M to sit on, and a seat 5 extending in the same direction as the base frame 2 with the upper front side of the box 3 as a base end, and of the base frame 2 A guide unit 6 provided between the vertical plates 2b erected at the tip, a foot unit 7 that slides back and forth along the guide unit 6, a measurement unit 8 that measures the sliding state of the foot unit 7, and the measurement unit. A display unit 9 that visually or audibly displays various data obtained by the leg extension of the subject M measured by the unit 8;
The main part is constituted by the input unit 10 for inputting required predetermined data.

【0017】前記ベースフレーム2を構成した二本の長
尺部材2aは左右一定の間隔をもって平行に配置され、
両長尺部材2aの後端部左右には上下にアジャスト可能
な二個のキャスタ2cが配置され、また箱体3の前面部
下方位置と、ベースフレーム2の先端に立設した垂直プ
レート2bの直下左右位置には、ベースフレーム2を水
平に保持し、かつ安定に固定するための固定アジャスタ
2dが前後、左右に都合四個配置されている。
The two elongated members 2a constituting the base frame 2 are arranged in parallel with each other at a constant left and right intervals,
Two casters 2c, which can be adjusted up and down, are arranged on the left and right of the rear end portions of both elongated members 2a, and the lower position of the front face portion of the box body 3 and the vertical plate 2b erected at the tip of the base frame 2 are provided. At the right and left positions immediately below, four fixed adjusters 2d for holding the base frame 2 horizontally and stably fixing the base frame 2 are arranged in front, rear, left and right for convenience.

【0018】前記箱体3は、ベースフレーム2の後方寄
りの上方に垂直に立設した四本の支柱3aの周りにプレ
ート3bを配置して構成したものである。また、前記駆
動ユニット4は、箱体3の内部前方寄り左右に立設した
ブラケット4a間に配置する回転軸4bに挿通した後述
するロープ11を巻き回したロープドラム4cと、該ロ
ープドラム4cに併設したリターンスプリング4d(該
リターンスプリング4dの構成は図に示ように筒状スプ
リングが採用されている)と、該ロープドラム4cの片
側に配置された第1スプロケット4eと、該第1スプロ
ケット4eに巻き回したチェーン4fを介して一方向に
回転される中間軸機構4g(該中間軸機構4gは箱体3
の内部略中央位置に立設した左右のブラケット4g1に
挿通した回転軸4g2と、該回転軸4g2に装着したフ
リーホイル4g3を内蔵し、前記チェーン4fに巻き回
したフリーホイルスプロケット4g4と、同じく回転軸
4g2に固定した第3スプロケット4g5とで構成され
ている。)と、前記第3スプロケット4g5に巻き回し
たチェーン4hを介して一方向に回転されるパウダーブ
レーキ機構4i、該パウダーブレーキ機構4iは、前記
箱体3の内部後方位置に立設したブラケット4i1と、
該ブラケット4i1に挿通した回転軸4i2と、該回転
軸4i2に固定され前記チェーン4hにより一方向へ回
転される第4スプロケット4i3と、前記回転軸4i2
により回転するパウダーブレーキ4i4とで構成されて
いる。
The box body 3 is constructed by arranging plates 3b around four columns 3a which are vertically provided vertically above the rear side of the base frame 2. Further, the drive unit 4 includes a rope drum 4c wound around a rope 11 which will be described later and which is inserted through a rotary shaft 4b arranged between brackets 4a which are erected on the left and right of the inside of the box body 3 toward the front, and the rope drum 4c. A return spring 4d (a return spring 4d has a tubular spring structure as shown in the drawing), a first sprocket 4e arranged on one side of the rope drum 4c, and a first sprocket 4e. An intermediate shaft mechanism 4g that is rotated in one direction via a chain 4f that is wound around (the intermediate shaft mechanism 4g is
Of the free wheel sprocket 4g4 wound around the chain 4f, which has a rotary shaft 4g2 inserted through left and right brackets 4g1 standing upright in the center of the inside of the freewheel and a freewheel 4g3 mounted on the rotary shaft 4g2. It is composed of a third sprocket 4g5 fixed to the shaft 4g2. ), A powder brake mechanism 4i rotated in one direction through a chain 4h wound around the third sprocket 4g5, and the powder brake mechanism 4i includes a bracket 4i1 provided upright at a rear position inside the box body 3. ,
A rotary shaft 4i2 inserted through the bracket 4i1, a fourth sprocket 4i3 fixed to the rotary shaft 4i2 and rotated in one direction by the chain 4h, and the rotary shaft 4i2.
It is composed of a powder brake 4i4 that rotates by.

【0019】また、前記駆動ユニット4の上方であっ
て、箱体3の上面に配置された被検者Mが着座するため
のシート5は、シート5の下面の左右に配置した平行な
スライドガイドシャフト5aを箱体3の上面に突設した
左右のシャフト受け部5bに挿通することにより前後に
所定幅でスライドさせて被検者Mの着座位置を最適な位
置にアジャストできるように構成されている。
The seat 5 above the drive unit 4 and on the upper surface of the box 3 for seating the subject M is a parallel slide guide arranged on the left and right of the lower surface of the seat 5. By inserting the shaft 5a into the left and right shaft receiving portions 5b projectingly provided on the upper surface of the box body 3, the shaft 5a is slid back and forth by a predetermined width so that the seating position of the subject M can be adjusted to an optimum position. There is.

【0020】また、前記箱体3の前面上方を基端として
ベースフレーム2と同じ方向に延出させて構成したガイ
ド部6は、前記ベースフレーム2の先端に立設したプレ
ート2b間に水平に差し渡して架設する左右の上部ガイ
ドシャフト6aと、同じく前記箱体3の前面上方を基端
としてベースフレーム2と同じ方向に延出させ、かつ前
記ベースフレーム2の先端に立設したプレート2b間に
前方が低くなるように傾斜させて差し渡して架設した中
央の下部ガイドシャフト6bとで構成されている。
Further, the guide portion 6 formed by extending in the same direction as the base frame 2 with the upper front side of the box body 3 as the base end is arranged horizontally between the plates 2b erected at the tip of the base frame 2. Between the left and right upper guide shafts 6a that are laid across and installed, and between the plates 2b that extend in the same direction as the base frame 2 with the upper front side of the box body 3 as the base end, and are erected at the tip of the base frame 2. It is composed of a central lower guide shaft 6b which is installed so as to be inclined so as to be lowered in the front and is installed so as to extend.

【0021】また、前記ガイド部6に沿って前後にスラ
イドするフット部7は、前記上部ガイドシャフト6aに
左右に設けた挿通孔7aを挿通させて前後、水平にスラ
イドするスライダー7b(該スライダー7bの後部中央
には前述したロープドラム4cに巻き回したロープ11
の一端が結束されている)と、該スライダー7bの前方
に立設したブラケット部で裏面を揺動自在にヒンジし、
表面に被検者Mが両足を揃えて載せる足受部7dを有し
たフットプレート7eで構成され、該フットプレート7
eは足受部7dの下方に突出させて設けた支持部7fを
スライダー7bの中央部に形成した穴7gを介して下方
に臨ませ、支持部7fの下端に設けたフォーク部7f1
に装着する左右の螺子により支持することにより揺動自
在に取り付けたシールボス7hの挿通孔7h1に下部ガ
イドシャフト6bを挿通させてガイドすることにより、
前後に移動するフットプレート7eの足受部7dの角度
が被検者Mの脚伸展に応じて最適な角度にあるように構
成されている。
The foot portion 7 which slides back and forth along the guide portion 6 has a slider 7b (the slider 7b) which slides forward and backward by inserting the through holes 7a provided on the left and right of the upper guide shaft 6a. At the center of the rear part, the rope 11 wound around the rope drum 4c described above.
One end is bound), and the back surface is swingably hinged by a bracket portion standing in front of the slider 7b,
It is composed of a foot plate 7e having a foot receiving portion 7d on the surface of which the subject M aligns and places both feet.
e is a fork 7f1 provided at the lower end of the supporting portion 7f, with a supporting portion 7f projecting downward of the foot receiving portion 7d facing downward through a hole 7g formed in the central portion of the slider 7b.
By inserting the lower guide shaft 6b into the insertion hole 7h1 of the seal boss 7h that is swingably attached by being supported by the left and right screws attached to the
The foot receiving portion 7d of the foot plate 7e that moves back and forth is configured to have an optimum angle according to the leg extension of the subject M.

【0022】また、フット部7のスライド状況を計測す
る計測ユニット8は、ロープドラム4cの第1スプロケ
ット4eに固定したドラム軸エンコーダ8aと、該ドラ
ム軸エンコーダ8aの回転数を検出するフォトセンサー
8bを備えたロープドラム4cの正・逆転パルス検出カ
ウンター8cと、パウダーブレーキ機構4iの回転軸4
i2に固定した負荷軸エンコーダ8dと、該負荷軸エン
コーダ8dの回転を検出するフォトセンサー8eを備え
たパウダーブレーキ4i4の回転を検出する負荷軸回転
パルス検出カウンター8fと、前記パウダーブレーキ4
i4の電流を調整するための負荷電流調整器8gと、上
記の両パルス検出カウンター8c、8fからのパルス信
号、モード切換スイッチ8hで選択したモード信号およ
び後述する入力部10より入力するデータ信号に基づい
て被検者Mがフットプレート7eを適数回繰り返し蹴っ
た場合の脚伸展力を演算する演算処理装置8i(以下、
マイクロコンピュータと称する)とで構成され、該計測
ユニット8は、ドラム軸エンコーダ8aと、該ドラム軸
エンコーダ8aの回転数を検出するフォトセンサー8b
および負荷軸エンコーダ8dと、該負荷軸エンコーダ8
dの回転を検出するフォトセンサー8eを除く構成部分
は、適宜な箇所にICカード用のカードリーダ/ライタ
ー12を備え、かつ測定の結果を記録するためのプリン
ター13を備えたキャビネット14の内部に組み込まれ
ている。なお、前記ICカード用のカードリーダ/ライ
ター12およびプリンター13は、被検者Mの体重入力
データ、パワー出力データを上位コンピュータで管理し
易くするために採用した。
The measuring unit 8 for measuring the sliding condition of the foot 7 includes a drum shaft encoder 8a fixed to the first sprocket 4e of the rope drum 4c and a photo sensor 8b for detecting the number of rotations of the drum shaft encoder 8a. Forward / reverse rotation pulse detection counter 8c of the rope drum 4c provided with the rotary shaft 4 of the powder brake mechanism 4i.
The load shaft encoder 8d fixed to i2, the load shaft rotation pulse detection counter 8f for detecting the rotation of the powder brake 4i4 including the photosensor 8e for detecting the rotation of the load shaft encoder 8d, and the powder brake 4
The load current adjuster 8g for adjusting the current of i4, the pulse signals from both the pulse detection counters 8c and 8f, the mode signal selected by the mode changeover switch 8h, and the data signal input from the input unit 10 described later. Based on the calculation processing device 8i (hereinafter, referred to as “processing device 8i”) that calculates the leg extension force when the subject M repeatedly kicks the foot plate 7e a proper number of times.
The measuring unit 8 includes a drum shaft encoder 8a and a photo sensor 8b for detecting the number of rotations of the drum shaft encoder 8a.
And the load shaft encoder 8d, and the load shaft encoder 8
The components other than the photo sensor 8e that detects the rotation of d are provided inside a cabinet 14 that includes a card reader / writer 12 for an IC card at an appropriate location and a printer 13 for recording the measurement result. It has been incorporated. The card reader / writer 12 and the printer 13 for the IC card are adopted in order to facilitate the management of the weight input data and power output data of the subject M by the host computer.

【0023】また、前記キャビネット14は、本実施例
では前述したベースフレーム2aの側部に着脱可能に立
設したフレーム15上に装備され、かつシート5に着座
した被検者Mが操作し易い位置に配置されている。ま
た、前記計測ユニット8で計測した所定のデータを視覚
的乃至聴覚的に表示するための、例えばステップ数カウ
ンター、被検者Mの体重数値(kg)、パワー値
(W)、所要時間(S)等を表示する表示部9は、前述
した計測ユニット8を組み込んだキャビネット14の表
面上方に配列したLED表示器9aあるいはキャビネッ
ト14内に組み込んだブザー9b等で構成されている。
Further, in this embodiment, the cabinet 14 is mounted on the frame 15 detachably erected on the side portion of the base frame 2a described above, and is easily operated by the subject M seated on the seat 5. It is located in a position. Further, for displaying visually or audibly predetermined data measured by the measuring unit 8, for example, a step counter, a weight value (kg) of the subject M, a power value (W), a required time (S). ) And the like are configured by an LED display 9a arranged above the surface of a cabinet 14 in which the above-described measurement unit 8 is incorporated, a buzzer 9b incorporated in the cabinet 14, or the like.

【0024】また、前記マイクロコンピュータ8iに被
検者M自身が既に有する体重等の諸データを入力する入
力部10は、同じく前述した計測ユニット8を組み込ん
だキャビネット14の表面下方に配列したキー10b等
で構成されている。また、前述したマイクロコンピュー
タ8iの出力は、負荷電流調整器8gを介してパウダー
ブレーキ4i4に入力され、被検者Mが蹴り出すフット
プレート7eの前方へのスライドを制動(被検者Mの脚
の測長を利用した簡易なブレーキであり、かつリアルタ
イムでフットプレート7eのVmaxを検出することが
可能な所謂自動ブレーキ機構を採用した)するように構
成されたものであり、該フットプレート7eに対するブ
レーキ位置は、被検者Mが測定に先立ち予め測定する被
検者Mの自然な状態での脚伸展長の最長距離に設定さ
れ、フットプレート7eの蹴り終わりに発生する慣性衝
撃を防ぎ、安定した測定ができるように構成されてい
る。
The input unit 10 for inputting various data such as the body weight of the subject M itself to the microcomputer 8i is a key 10b arranged below the surface of the cabinet 14 in which the above-mentioned measuring unit 8 is incorporated. Etc. The output of the microcomputer 8i described above is input to the powder brake 4i4 via the load current adjuster 8g, and the forward slide of the foot plate 7e kicked out by the subject M is braked (the leg of the subject M). The so-called automatic brake mechanism capable of detecting Vmax of the foot plate 7e in real time is adopted as a simple brake utilizing the length measurement of the foot plate 7e. The brake position is set to the longest distance of the leg extension length in the natural state of the subject M, which is measured by the subject M prior to the measurement, to prevent an inertial impact generated at the end of kicking of the foot plate 7e, and to be stable. It is configured so that the measurement can be performed.

【0025】また、前記マイクロコンピュ−タ8iの各
データはインターフェース回路16を介してホストコン
ピュ−タ(図では省略)に接続され、測定結果が外部装
置によっても管理されるように構成されている。ところ
で、前記マイクロコンピュータ8iによる被検者Mの脚
伸展力の演算は、被検者Mがフットプレート7eを蹴り
出すことにより発生する脚伸展力をロープ11を介して
ロープドラム4cに伝達し、該ロープドラム4cの回転
に伴って回転するドラム軸エンコーダ8aの回転数をフ
ォトセンサー8bで検出して正・逆転パルス検出カウン
ター8cを介してマイクロコンピュータ8iにロープド
ラム4cの回転数信号を入力すると共に、前記ロープド
ラム4cの回転を第1スプロケット4e、中間軸機構4
gを介して最終的にパウダーブレーキ4i4に伝達し、
パウダーブレーキ4i4の回転軸4i2に固定した負荷
軸エンコーダ8dの回転をフォトセンサー8eで検出
し、該検出信号を負荷軸回転パルス検出カウンター8f
を介してマイクロコンピュータ8iに入力せしめて被検
者Mの脚伸展力を正確に演算する。
Further, each data of the micro computer 8i is connected to a host computer (not shown in the figure) via an interface circuit 16 so that the measurement result is managed by an external device. .. By the way, the calculation of the leg extension force of the subject M by the microcomputer 8i transmits the leg extension force generated by the subject M kicking out the foot plate 7e to the rope drum 4c via the rope 11, The photosensor 8b detects the number of rotations of the drum shaft encoder 8a which rotates with the rotation of the rope drum 4c, and inputs the number of rotations signal of the rope drum 4c to the microcomputer 8i via the forward / reverse rotation pulse detection counter 8c. Along with the rotation of the rope drum 4c, the first sprocket 4e and the intermediate shaft mechanism 4 are rotated.
finally transmitted to the powder brake 4i4 via g,
The rotation of the load shaft encoder 8d fixed to the rotary shaft 4i2 of the powder brake 4i4 is detected by the photosensor 8e, and the detection signal is detected by the load shaft rotation pulse detection counter 8f.
The leg extension force of the subject M is accurately calculated by inputting it to the microcomputer 8i via.

【0026】上記の演算に当たって、本発明では精度良
く測定するためロープドラム4cの回転軸4b、中間軸
機構4gを構成する回転軸4g2およびパウダーブレー
キ4i4等の回転系の等価質量を演算して求める。
In the above calculation, according to the present invention, the equivalent mass of the rotary shaft 4b of the rope drum 4c, the rotary shaft 4g2 constituting the intermediate shaft mechanism 4g, the rotary system of the powder brake 4i4 and the like is calculated and calculated for accurate measurement. ..

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】そして、上記で求めた回転系の等価質量
に、さらに実際のフットプレート7eの質量を加え、被
検者Mの脚伸展の運動方程式を以下のように演算して求
める。
Then, the actual mass of the foot plate 7e is further added to the equivalent mass of the rotary system obtained above, and the equation of motion of the leg extension of the subject M is calculated as follows.

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】上記の脚伸展の運動方程式が求まると、前
述したドラム軸エンコーダ8aおよび負荷軸エンコーダ
8dの回転より、フットプレート最大速度Vmax、及
びその出現時間Tmaxより脚伸展力を推定、即ち被検
者Mの脚伸展で発生したパワーを求め、これにパウダー
ブレーキ4i4に対して成した仕事量にパウダーブレー
キ4i4、中間軸機構4gの回転軸4g2およびロープ
ドラム4cの回転軸4bから成る回転系が吸収する慣性
エネルギー分の仕事量、またフットプレート7eが得た
運動エネルギー分の仕事量を加え、これを本発明独自の
新しい脚伸展パワーと定義し、所定の演算を行って被検
者Mの平均脚伸展パワーを求める。
When the equation of motion of the leg extension is obtained, the leg extension force is estimated from the rotation of the drum shaft encoder 8a and the load shaft encoder 8d described above, and the leg extension force from the appearance time Tmax, that is, to be measured. The power generated by the person M's leg extension is obtained, and the rotation system including the powder brake 4i4, the rotary shaft 4g2 of the intermediate shaft mechanism 4g, and the rotary shaft 4b of the rope drum 4c is added to the work done for the powder brake 4i4. The work amount of the inertia energy to be absorbed and the work amount of the kinetic energy obtained by the foot plate 7e are added, and this is defined as a new leg extension power unique to the present invention. Calculate the average leg extension power.

【0031】[0031]

【数3】 [Equation 3]

【0032】[0032]

【数4】 [Equation 4]

【0033】[0033]

【数5】 [Equation 5]

【0034】『負荷軸エンコーダ8dの回転パルスによ
るフットプレート7eの速度Vの測定』
"Measurement of the speed V of the foot plate 7e by the rotation pulse of the load shaft encoder 8d"

【0035】[0035]

【数6】 [Equation 6]

【0036】『ドラム軸エンコーダ8aの回転によるロ
ープ11の移動量Lpの測定』ドラム軸エンコーダ8a
の回転パルス当たりのロープ11の移動距離をΔxとす
る。また、正・逆転パルス検出カウンター8cで正転、
逆転パルスを検出(2相カウンター)すると共に、ドラ
ム軸エンコーダ8aによるカウンターをC2 とし、フッ
トプレート7eの原点よりの移動距離をLpとすれば、
2 のオフセット値はCOFF (フットプレート7eが原
点に戻る場合のミスカウントを考慮している)となる。
Lpの測定を行うため被検者Mは、フットプレート7e
を軽く2回伸展させてC2 のカウンターを計数させる。
この時伸展中の足のブレによるミスカウントを防ぐため
アップカウントCu の条件により、またダウンカウント
D は、ダウンカウントCD の条件により区別させ適当
にヒステリシスを持たせる。
"Measurement of the amount Lp of movement of the rope 11 due to the rotation of the drum shaft encoder 8a" The drum shaft encoder 8a
Let Δx be the moving distance of the rope 11 per rotation pulse. In addition, forward / reverse rotation pulse detection counter 8c is used for normal rotation,
When the reverse rotation pulse is detected (two-phase counter), the counter by the drum shaft encoder 8a is C 2, and the moving distance from the origin of the foot plate 7e is Lp,
The offset value of C 2 is C OFF (considering a miscount when the foot plate 7e returns to the origin).
The subject M uses the foot plate 7e to measure Lp.
Gently extend twice to count the C 2 counter.
The condition of the up-count C u to prevent miscount by shaking at this time leg in extension and down count C D is to have appropriate hysteresis is distinguished by the condition of the down count C D.

【0037】[0037]

【数7】 [Equation 7]

【0038】なお、上記の演算に当たっては、垂直跳び
の運動方程式上の類推から垂直跳びで発生するフットプ
レート反力が体重の重心が重力の影響の下で行われてい
る事を考慮して、本発明に係る脚伸展力による瞬発力測
定方法にでもパウダーブレーキ4i4のブレーキ設定値
を定めるに当たって被検者Mの体重負荷を選んだ。以
下、上記の脚伸展力による瞬発力測定装置に基づいて本
発明に係る脚伸展力による瞬発力測定方法を説明する。
In the above calculation, considering that the foot plate reaction force generated by the vertical jump is based on the analogy of the equation of motion of the vertical jump, that the center of gravity of the weight is under the influence of gravity, Also in the method for measuring the instantaneous force by the leg extension force according to the present invention, the weight load of the subject M was selected in determining the brake set value of the powder brake 4i4. Hereinafter, the method for measuring the instantaneous force by the leg extension force according to the present invention will be described based on the device for measuring the instantaneous force by the leg extension force.

【0039】[0039]

【装置の作動】脚伸展力による瞬発力測定装置1の作動
は、シート5に着座した被検者Mがフットプレート7e
をおもいきり前方に蹴り出すことによりなされる。被検
者Mにより前方に蹴り出されるフットプレート7eは、
スライダー7bに対して揺動自在にヒンジし、かつスラ
イダー7bの穴7gを介して下方に突出する支持部7f
の下端を前方に行くに従って漸次傾斜する下部ガイドシ
ャフト6bでガイドしたものであるから、脚を折り曲げ
た状態より前方へ伸展する被検者Mの足の角度は、フッ
トプレート7eの角度の変化、つまり図4に実線と仮想
線で示した如く、手前では前傾姿勢にあり前方に行くに
従って略垂直な状態に角度が変わるのに追随して変化す
る。従って、測定の際の被検者Mの脚の伸展動作は、無
理なくごく自然の状態でおもいきって脚を伸展させてフ
ットプレート7eを蹴り出し測定に入ることができる。
[Operation of Device] The operation of the instantaneous force measuring device 1 based on the leg extension force is performed by the subject M sitting on the seat 5 through the foot plate 7e.
It is done by kicking the ball forward. The foot plate 7e kicked forward by the subject M is
A supporting portion 7f that hinges swingably with respect to the slider 7b and that projects downward through a hole 7g of the slider 7b.
Since the lower end of the leg is guided by the lower guide shaft 6b that gradually inclines as it goes forward, the angle of the foot of the subject M who extends forward from the bent state of the leg is the change in the angle of the foot plate 7e. That is, as indicated by the solid line and the phantom line in FIG. 4, the angle is changed to follow the forward tilted posture and the substantially vertical state as it goes forward. Therefore, the extension motion of the leg of the subject M at the time of measurement can be reasonably and naturally proceeded to extend the leg, kick the foot plate 7e, and start the measurement.

【0040】ところで、被検者Mに蹴り出されたフット
プレート7eは、前方移動に伴いフットプレート7eの
後部中央に連結したロープ11を勢いよく引き出す。そ
のため、ロープ11を巻き回したロープドラム4cは、
リターンスプリング4dに抗して回転する。そして、こ
の回転は回転軸4bの片側に装備したドラム軸エンコー
ダ8a、フォトセンサー8bおよび正・逆パルス検出カ
ウンター8cを介してマイクロコンピュータ8iに入力
される。
By the way, the foot plate 7e kicked out by the subject M pulls out the rope 11 connected to the center of the rear part of the foot plate 7e as it moves forward. Therefore, the rope drum 4c around which the rope 11 is wound is
It rotates against the return spring 4d. Then, this rotation is input to the microcomputer 8i via the drum shaft encoder 8a, the photosensor 8b, and the forward / reverse pulse detection counter 8c mounted on one side of the rotary shaft 4b.

【0041】また、前記ロープドラム4cの回転は第1
スプロケット4e→チェーン4f→フリーホィル4g3
→フリーホイルスプロケット4g4→第3スプロケット
4g5→チェーン4h→第4スプロケット4i3を介し
てパウダーブレーキ4i4に伝達される。なお、前記パ
ウダーブレーキ4i4の回転は回転軸4i2の片側に装
備した負荷軸エンコーダ8d、フォトセンサー8eおよ
びパルス検出カウンター8fを介してマイクロコンピュ
ータ8iに入力される。
The rotation of the rope drum 4c is the first
Sprocket 4e → Chain 4f → Freewheel 4g 3
→ Free wheel sprocket 4g4 → third sprocket 4g5 → chain 4h → transmitted to the powder brake 4i4 via the fourth sprocket 4i3. The rotation of the powder brake 4i4 is input to the microcomputer 8i via a load shaft encoder 8d, a photo sensor 8e and a pulse detection counter 8f mounted on one side of the rotary shaft 4i2.

【0042】また、被検者Mが前方に蹴り出したフット
プレート7eの前方への移動は、被検者Mの脚が測長し
た位置に到達すると、足がフットプレート7eの重さで
引っ張られないようにパウダーブレーキ4i4にブレー
キが掛かり停止する。これにより被検者Mは脚を折り曲
げ、フットプレート7eを元の位置へ引き戻す。このフ
ットプレート7eの戻しにはロープドラム4cに併設し
たリターンスプリング4dの順方向への弾発力が作用す
るため非常にスムースになされ、かつロープ11は弛む
ことなくロープドラム4cに巻き回される。
The forward movement of the foot plate 7e kicked out by the subject M is such that when the leg of the subject M reaches the position where the length is measured, the foot is pulled by the weight of the foot plate 7e. The powder brake 4i4 is braked and stopped so that it cannot be heard. As a result, the subject M bends his legs and pulls the foot plate 7e back to its original position. When the foot plate 7e is returned, an elastic force in the forward direction of the return spring 4d attached to the rope drum 4c acts very smoothly, and the rope 11 is wound around the rope drum 4c without slack. .

【0043】[0043]

【測定要領】(1)先ず、被検者Mはシート5に着座
し、そのままの姿勢でシート5を前後にスライドさせ
て、測定に当たってフットプレート7eを蹴り出すのに
最適な状態にセットする。このシート5のアジャストに
際し、フットプレート7eはブレーキを掛けた状態と
し、被検者Mはフットプレート7eの反力を利用してシ
ート5の前後のアジャストを行う。 (2)次に、被検者Mはフットプレート7eの足受部7
dに両足を載せて足受部7dに装備したフットベルトを
締めて足をフットプレート7eに固定すると共に、シー
ト5に装備したシートベルトを腰に装着して下半身を安
定に保持して測定開始前の体勢を整える。 (3)次に、被検者Mは表示部9の近傍に装備したモー
ド切換スイッチ8hを操作して測定モード、例えばフロ
ーチャート(図 参照)に示した内の、Aモード(被検
者Mが自ら自己の体重をキーで入力して測定に入るモー
ド)、Bモード(ICカードをICカード用のカードリ
ーダ/ライター12に挿入し、ICカードに記録してい
るデータに従って測定に入るモード)、Cモード(被検
者Mが自己の体力に合った負荷データをキーで入力して
測定に入るモード)の何れかのモードを選択する。
[Measurement Procedure] (1) First, the subject M sits on the seat 5, slides the seat 5 back and forth in the same posture, and sets the foot plate 7e in an optimal state for kicking out for measurement. At the time of adjusting the seat 5, the foot plate 7e is in a braked state, and the subject M uses the reaction force of the foot plate 7e to adjust the front and rear of the seat 5. (2) Next, the subject M receives the foot receiving portion 7 of the foot plate 7e.
Place both feet on d and fasten the foot belt equipped on the foot receiving portion 7d to fix the foot to the foot plate 7e, and wear the seat belt equipped on the seat 5 on the waist to hold the lower half of the body stably and start the measurement. Prepare your front posture. (3) Next, the examinee M operates the mode changeover switch 8h provided in the vicinity of the display section 9 to measure the measurement mode, for example, the A mode (examinee M is shown in the flowchart). Mode in which the user enters his / her own weight with the key to enter the measurement), B mode (in which the IC card is inserted into the card reader / writer 12 for the IC card, and the measurement is started according to the data recorded in the IC card), Any one of the C mode (the mode in which the subject M enters the measurement by inputting the load data suitable for his physical strength with the key) is selected.

【0044】なお、上記のモード選択は表示部9に設け
たLED表示器9aにより表示され、例えば被検者Mが
Aモードを選択すると、表示部9の体重入力を意味する
表示が点灯する。この点灯を確認して被検者Mは自己の
体重である所定の数値をキーを操作することにより入力
する。この入力する数値は、前述したLED表示器9a
により正確に表示され被検者Mに知らせる。 (4)次に、被検者Mは測長キーを押す。測長キーが押
されると測長LED表示器9aがフラッシュを開始して
測長キーが操作されたことを被検者Mに知らせる。これ
に従って被検者Mはスタートキーを操作してフットプレ
ート7eを2回蹴り出し、脚が伸展した場合の測長を行
う。この測長によりマイクロコンピュータ8iはパウダ
ーブレーキ4i4に対してブレーキを掛けるタイミング
を記憶する。しかして、上記の測長が終了すると、測長
LED表示器9aがフラッシュから静止した点灯に換わ
り測長が終了したことを被検者Mに知らせる。
The mode selection described above is displayed by the LED display 9a provided on the display unit 9. For example, when the subject M selects the A mode, the display indicating the weight input on the display unit 9 is turned on. After confirming this lighting, the subject M inputs a predetermined numerical value, which is his / her weight, by operating the key. This input numerical value is the above-mentioned LED display 9a.
Is displayed more accurately and the subject M is informed. (4) Next, the subject M presses the length measurement key. When the length measurement key is pressed, the length measurement LED display 9a starts flashing and notifies the subject M that the length measurement key has been operated. In accordance with this, the subject M operates the start key to kick out the foot plate 7e twice, and measures the length when the leg is extended. By this length measurement, the microcomputer 8i stores the timing of braking the powder brake 4i4. Then, when the above-mentioned length measurement is completed, the length-measuring LED display 9a is changed from the flash to the stationary lighting, and the subject M is informed that the length measurement is completed.

【0045】なお、上記の測長操作ステップは、自動ブ
レーキモードで測定を行う場合は、省略される。(自動
ブレーキは、Vmaxのピーク値をリアルタイムに検出
し、ブレーキを掛ける方式で、ピーク検出後にブレーキ
力が掛かるため測長によるブレーキに比べ遅れ時間が発
生するため簡易な方式として用いられる。) (5)上記の測長が終了すると、測定可能を意味する測
定LED表示器9aがフラッシュして、測定が可能な状
態に入ったことを被検者Mに知らせる。これを確認した
被検者Mは、スタートキーを押して脚伸展力による瞬発
力測定を開始する。スタートキーが押されると、測定可
能な状態でフラッシュしていた測定LED表示器9aが
静止した点灯に換わり測定が開始されたことを被検者M
に知らせる。
The above-described length measuring operation step is omitted when the measurement is performed in the automatic brake mode. (The automatic braking is a method of detecting the peak value of Vmax in real time and applying the braking. Since the braking force is applied after the peak is detected, a delay time is generated as compared with the braking by the length measurement. Therefore, it is used as a simple method.) 5) When the above-described length measurement is completed, the measurement LED display 9a, which means that measurement is possible, flashes to notify the subject M that measurement is ready. The subject M who confirms this presses the start key to start the instantaneous force measurement by the leg extension force. When the start key is pressed, the measurement LED display 9a, which was flashing in a measurable state, is replaced by the stationary lighting and the measurement is started.
Let me know.

【0046】なお、上記の状態は、外部表示器を使用す
る場合は、同時に当該外部表示器にもマイクロコンピュ
ータ8aより所定の信号が送出され、上記と同様に表示
される。また、外部コンピュータ等が接続されている場
合は、同様にマイクロコンピュータ8iより所定の測定
シーケンスコードが送出され、外部コンピュータによっ
ても記録される。 (6)測定LED表示器9aが点灯すると同時にマイク
ロコンピュータ8iは測定前の10秒タイマーダウンカ
ウントに入る。この10秒カウントが終了すると、被検
者Mは、第1ステップの3秒間瞬発力測定に入る。この
場合のフットプレート7eの蹴り出しタイミングは、例
えばブザー9bの音に従ってなされ、被検者Mはブザー
音と同時にフットプレート7eをおもいきり蹴り出すこ
とによって測定を行う。
In the above state, when an external display is used, at the same time, a predetermined signal is sent from the microcomputer 8a to the external display, and the same display as above is displayed. When an external computer or the like is connected, a predetermined measurement sequence code is similarly sent from the microcomputer 8i and recorded by the external computer. (6) At the same time when the measurement LED display 9a is turned on, the microcomputer 8i enters the 10-second timer down count before measurement. When the 10-second counting is completed, the subject M starts the instantaneous force measurement for 3 seconds in the first step. The kicking-out timing of the foot plate 7e in this case is made according to, for example, the sound of the buzzer 9b, and the subject M measures by kicking out the foot plate 7e with the buzzer sound.

【0047】第1ステップの終了は終了LED表示器9
aにより表示され、同時に第1ステップで測定したパワ
ーは表示器9にて表示される。なお、蹴り出した後、被
検者Mは20秒間の休みを持ち、この間に蹴り出したフ
ットプレート7eを元の位置に引き戻す。この時点での
パウダーブレーキ4i4には、ブレーキが作動して静止
状態に戻る。(このブレーキにより被検者Mは足をフッ
トプレート7eに掛けたまま休むことができる。) (7)上記の第1ステップ後の20秒間の休みが終了す
ると、第1ステップの時と同様、表示器9に測定可能を
意味する測定LED表示器9aがフラッシュして第2ス
テップ(第3ステップ、第4ステップ、第5ステップも
同様である)の測定が可能な状態に入ったことを被検者
Mに知らせる。これを確認した被検者Mは、再度スター
トキーを押して脚伸展力による瞬発力測定を開始する。
The end of the first step is the end LED display 9
At the same time, the power measured in the first step is displayed on the display 9. In addition, after kicking out, the subject M has a rest for 20 seconds and pulls back the foot plate 7e kicked out to the original position during this period. At this point, the powder brake 4i4 is actuated to return to the stationary state. (This brake allows the subject M to rest with his / her foot resting on the foot plate 7e.) (7) When the 20-second rest after the above-mentioned first step is completed, as in the case of the first step, When the measurement LED indicator 9a, which means that measurement is possible, flashes on the display 9 and the second step (the same applies to the third step, the fourth step, and the fifth step) is entered, the measurement LED display 9a flashes. Notify the examiner M. The subject M who confirms this presses the start key again to start the instantaneous force measurement by the leg extension force.

【0048】上記の第1ステップ〜第5ステップで測定
した結果は、各ステップ毎にマイクロコンピュータ8i
で演算、即ちパウダーブレーキ4i4に対して成した仕
事量に、パウダーブレーキ4i4、中間軸機構4g、ロ
ープドラム4cの回転軸4bから成る回転駆動系が吸収
する等価慣性エネルギー分の仕事量と、実際のフットプ
レート7eが得た運動エネルギー分の仕事量とを加え
て、フットプレート7eの最大速度Vmax及びその出
現時間Tmaxが求められ、該フットプレート7eの最
大速度Vmax及びその出現時間Tmaxより、被検者
Mの脚伸展により発生した平均パワーが測定される。 (8)しかして、前述した第1ステップ〜第5ステップ
の各測定が終了すると、終了LED表示器9aが点灯し
て測定の終了を被検者Mに知らせる。同時のこの測定終
了はブザー音にても確認され、測定パワーの結果は表示
器9にて表示される。
The results measured in the first to fifth steps are the microcomputer 8i for each step.
In other words, the work done for the powder brake 4i4 is calculated by the work amount equivalent to the inertia energy absorbed by the rotary drive system including the powder brake 4i4, the intermediate shaft mechanism 4g, and the rotary shaft 4b of the rope drum 4c. The maximum velocity Vmax of the foot plate 7e and its appearance time Tmax are obtained by adding the work amount of the kinetic energy obtained by the foot plate 7e of FIG. The average power generated by the leg extension of the examiner M is measured. (8) Then, when the measurement of the first to fifth steps described above is completed, the end LED display 9a is turned on to notify the subject M of the end of the measurement. The end of the measurement at the same time is confirmed by the buzzer sound, and the result of the measured power is displayed on the display 9.

【0049】なお、測定パワーの結果は、プリンター1
3にて印字され、またICカード用のカードリーダ/ラ
イターにセットしたICカードに記録されて全ての測定
は終了する。
The result of the measured power is the printer 1
3 is printed and recorded on the IC card set in the card reader / writer for the IC card, and all measurements are completed.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明によれ
ば定トルク低慣性の負荷機構としてはパウダーブレーキ
を採用し、フットプレートに対し極めて短時間の全力キ
ックによって瞬発力を測定するので、キックによるごく
自然な運動方式のため被験者の肉体的負担は少なく、し
かも被験者の脚伸展力測定は簡単で、その瞬発力の測定
精度も非常に高い。上記の全力キック運動により、動作
的には垂直跳びのような動的な単発性多関節運動の瞬発
力を測定することができる等、種々の優れた効果を有す
る。
As described in detail above, according to the present invention, the powder brake is adopted as the constant torque low inertia load mechanism, and the instantaneous force is measured by the full power kick for the foot plate for a very short time. Due to the very natural movement system by kicking, the physical load on the subject is small, and the leg extension force of the subject is easy to measure, and the accuracy of the instantaneous force is very high. The above-described full-strength kick exercise has various excellent effects such as the ability to measure the instantaneous force of dynamic single-joint articulated movement such as vertical jump.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は垂直跳びで得るフットプレート反力と人間の
重心の関係を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a reaction force of a foot plate obtained by vertical jump and a center of gravity of a human.

【図2】は脚伸展で得るフットプレート反力および速度
の関係を示す図
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a foot plate reaction force and speed obtained by extending a leg.

【図3】は装置全体の斜視図FIG. 3 is a perspective view of the entire apparatus.

【図4】は装置全体の側面から見た説明図FIG. 4 is an explanatory view seen from the side of the entire apparatus.

【図5】は装置の駆動ユニットの要部平面図FIG. 5 is a plan view of an essential part of a drive unit of the apparatus.

【図6】は装置の全体を示すブロック図FIG. 6 is a block diagram showing the entire apparatus.

【図7】は測定順序を説明するためのフローチャートFIG. 7 is a flowchart for explaining a measurement order.

【図8】は平均脚伸展パワーの算出グラフ[Fig. 8] is a calculation graph of average leg extension power

【図9】はドラム軸エンコーダパルスによるLpの測長
を示すグラフ
FIG. 9 is a graph showing Lp length measurement by a drum shaft encoder pulse.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 脚伸展力による瞬発力測定装置 2 ベースフレーム 2a 長尺部材 2b 垂直プレート 2c キャスター 2d 固定アジャスタ 3 箱体 3a 支柱 3b プレート 4 駆動ユニット 4a ブラケット 4b 回転軸 4c ロープドラム 4d リターンスプリング 4e 第1スプロケット 4f チェーン 4g 中間軸機構 4g1 ブラケット 4g2 回転軸 4g3 フリーホイル 4g4 フリーホイルスプロケット 4g5 第3スプロケット 4h チェーン 4i パウダーブレーキ機構 4i1 ブラケット 4i2 回転軸 4i3 第4スプロケット 4i4 パウダーブレーキ 5 シート 5a スライドガイドシャフト 5b シャフト受け部 6 ガイド部 6a 上部ガイドシャフト 6b 下部ガイドシャフト 7 フット部 7a 挿通孔 7b スライダー 7c ブラケット 7d 足受部 7e フットプレート 7f 支持部 7f1 フォーク部 7g 穴 7h シールボス 7h1 挿通孔 8 計測ユニット 8a ドラム軸エンコーダ 8b フォトセンサー 8c 正・逆転パルス検出カウンター 8d 負荷軸エンコーダ 8e フォトセンサー 8f パルス検出カウンター 8g 負荷電流調整器 8h モード切換スイッチ 8i 演算処理装置 9 表示部 9a LED表示器 9b ブザー 10 入力部 11 ロープ 12 ICカード用のカードリーダ/ライター 13 プリンター 14 キャビネット 15 フレーム 16 インターフェース回路 M 被検者 1 Instantaneous force measuring device by leg extension force 2 Base frame 2a Long member 2b Vertical plate 2c Caster 2d Fixed adjuster 3 Box body 3a Strut 3b Plate 4 Drive unit 4a Bracket 4b Rotating shaft 4c Rope drum 4d Return spring 4e 1st sprocket 4f Chain 4g Intermediate shaft mechanism 4g1 Bracket 4g2 Rotating shaft 4g3 Freewheel 4g4 Freewheel sprocket 4g5 3rd sprocket 4h Chain 4i Powder brake mechanism 4i1 Bracket 4i2 Rotating shaft 4i3 4th sprocket 4i4 Powder brake 5 Shaft 5a Slide 5a Guide part 6a Upper guide shaft 6b Lower guide shaft 7 Foot part 7a Insertion hole 7b Slider 7c Bracket 7 d Foot receiving part 7e Foot plate 7f Support part 7f1 Fork part 7g Hole 7h Seal boss 7h1 Insertion hole 8 Measuring unit 8a Drum axis encoder 8b Photo sensor 8c Forward / reverse pulse detection counter 8d Load axis encoder 8e Photo sensor 8f Pulse detection counter 8g Load Current regulator 8h Mode selector switch 8i Processor 9 Display 9a LED display 9b Buzzer 10 Input 11 Rope 12 Card reader / writer for IC card 13 Printer 14 Cabinet 15 Frame 16 Interface circuit M Subject

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パウダーブレーキに対して成した仕事量
に、パウダーブレーキ、中間軸、ロープドラム軸から成
る回転駆動系が吸収する等価慣性エネルギー分の仕事量
と、実際のフットプレートが得た運動エネルギー分の仕
事量とを加えて、フットプレート最大速度Vmax及び
その出現時間Tmaxを求め、該フットプレート最大速
度Vmax及びその出現時間Tmaxより脚伸展により
発生したパワーを求めるようにしたことを特徴とする脚
伸展力による瞬発力測定方法。
1. The amount of work performed on the powder brake, the amount of work equivalent to the inertia energy absorbed by the rotary drive system including the powder brake, the intermediate shaft, and the rope drum shaft, and the motion obtained by the actual foot plate. In addition to the work amount of energy, the footplate maximum velocity Vmax and its appearance time Tmax are obtained, and the power generated by leg extension is obtained from the footplate maximum velocity Vmax and its appearance time Tmax. Measuring method of instantaneous force by leg extension force.
JP3067320A 1991-03-30 1991-03-30 Instantaneous force measurement method using leg extension force Expired - Fee Related JPH0796037B2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3067320A JPH0796037B2 (en) 1991-03-30 1991-03-30 Instantaneous force measurement method using leg extension force
US07/821,772 US5277674A (en) 1991-03-30 1992-01-16 Leg extension apparatus with pivotal foot section for measuring instantaneous power generated by a leg extending force
CA002060070A CA2060070A1 (en) 1991-03-30 1992-01-27 Apparatus for and method of measuring instantaneous power generated by a leg extending force
AT92101542T ATE138547T1 (en) 1991-03-30 1992-01-30 DEVICE FOR MEASURING LEG EXTENSION POWER AND METHOD THEREOF
DE69211044T DE69211044T2 (en) 1991-03-30 1992-01-30 Device for measuring the power when extending a leg and its method
EP92101542A EP0507051B1 (en) 1991-03-30 1992-01-30 Apparatus for and method of measuring instantaneous power generated by a leg extending force
US08/092,786 US5401224A (en) 1991-03-30 1993-07-19 Method for measuring instantaneous power generated by a leg extending force

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3067320A JPH0796037B2 (en) 1991-03-30 1991-03-30 Instantaneous force measurement method using leg extension force

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05293200A true JPH05293200A (en) 1993-11-09
JPH0796037B2 JPH0796037B2 (en) 1995-10-18

Family

ID=13341612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3067320A Expired - Fee Related JPH0796037B2 (en) 1991-03-30 1991-03-30 Instantaneous force measurement method using leg extension force

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0796037B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07255871A (en) * 1994-03-18 1995-10-09 Konbi Kk Ability measuring device for athletic action
JP2008092979A (en) * 2006-10-06 2008-04-24 Yamato Scale Co Ltd Evaluation method of lower-limb muscular power and evaluation device for lower-limb muscular power
JP2009291624A (en) * 1998-12-17 2009-12-17 Shigeo Takizawa Lower limb function training apparatus
KR100944976B1 (en) * 2009-04-21 2010-03-02 (주)엔텍시스템 Strength measuring and training apparatus

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07255871A (en) * 1994-03-18 1995-10-09 Konbi Kk Ability measuring device for athletic action
JP2009291624A (en) * 1998-12-17 2009-12-17 Shigeo Takizawa Lower limb function training apparatus
JP2010000363A (en) * 1998-12-17 2010-01-07 Shigeo Takizawa Lower limb function training device
JP2011036707A (en) * 1998-12-17 2011-02-24 Biophilia Kenkyusho Kk Lower limb function training device
JP2011067635A (en) * 1998-12-17 2011-04-07 Biophilia Kenkyusho Kk Lower limb function training device
JP2008092979A (en) * 2006-10-06 2008-04-24 Yamato Scale Co Ltd Evaluation method of lower-limb muscular power and evaluation device for lower-limb muscular power
KR100944976B1 (en) * 2009-04-21 2010-03-02 (주)엔텍시스템 Strength measuring and training apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0796037B2 (en) 1995-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5277674A (en) Leg extension apparatus with pivotal foot section for measuring instantaneous power generated by a leg extending force
JPH0515457B2 (en)
US5318491A (en) Multiple mode tug of war exercise machine
CA2934354C (en) Instrumented total body recumbent cross trainer system
US5271416A (en) Exercise platform for physiological testing
US6251048B1 (en) Electronic exercise monitor
US6582342B2 (en) Audible electronic exercise monitor
JP5746506B2 (en) Accelerometer and method for controlling accelerometer
US5104120A (en) Exercise machine control system
US8360935B2 (en) Method, a computer program, and device for controlling a movable resistance element in a training device
US4770411A (en) Exercise apparatus ergometer
US20010053883A1 (en) Health indicator measuring device
JPH06343716A (en) Home trainer with biofeedback
US4848152A (en) Biofeedback lifting monitor
EP0057609B1 (en) Exercising apparatus
KR100819205B1 (en) Intelligent running machine for sensing a training state of a user and method of operating the same
JP2533413B2 (en) Instantaneous force measurement device based on leg extension force
JPH05293200A (en) Measuring method for instantaneous motive force by leg extending force
JPH056967Y2 (en)
JP2794265B2 (en) Competition measurement system
JP3208111B2 (en) Leg muscle endurance measurement device
CN112545497B (en) System, method and device for measuring human body climbing power and application
JP2005334099A (en) Stepping exercise apparatus
JP4660708B2 (en) Heart rate counter, aerobic exercise apparatus, and heart rate counting method
JP2009077916A (en) Bicycle type ergometer

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081018

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091018

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101018

Year of fee payment: 15

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees