JPS5921627B2 - 体力鍛錬装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は体力鍛錬装置と（に詳記するならば使用者に可
変負荷を供するような運動具に関する。

この種の運動具は一般に知られているが、それらは大衆
の身体各部分のさまざまな要求を考慮しであるものでは
ない。

社会復帰治療又は同類の治療中の身体障害者や患者に必
要なものは職業運動家に必要なものと非常に異なる。

また、青年の必要とするものは高齢者の必要とするもの
と異なる。

さらに、脚の運動に必要なものは腕や上半身の運動に必
要なものと異なる。

一般に一致した意見として、筋肉を最良に発達させるに
は運動に際して最大限の努力をすることによって達成さ
れるといわれている。

運動装置や運動具は前述の事項を反映すべきものである
から運動に設定される筋力に応じてその負荷は変化すべ
きである。

たとえば、上半身で動かす負荷は筋肉の伸展に応じて増
加すべきである。

しかし、脚の構造上から、腸運動用の装置は、脚を伸ば
す時に働かせることができる力は最大から最少に変化し
その後また増大するという事実を反映すべきである。

腕運動の場合、負荷が直線的に変化する装置は脚にかな
りの害を与えることがありうるので最大の効果を得るた
めには一定負荷の装置が望ましい。

一般に可変負荷式と名づけださまざまの形式の装置が従
来の技術で供給されて来た。

これらの装置のうち成るものは米国特許第３，７０８，
１６６号で開示された装置のように滑車を使用したもの
であり、また他の成るものは米国特許第３，９０５，５
９９号で開示された装置のようにレバーを使用したもの
であり、さらに他のものは米国特許第３，６３８，９４
１号で開示された装置のようにばねを使用したものであ
る。

滑車やばねを有する機構のものは生産費が非常に高くか
つ性能の信頼性が低い。

またこれらは負荷の変化が予測できないので使用者の立
場′からみると操作がやりにくい。

しかし、さらに重要なことは、レバー操作機構のものに
ついては、たとえば米国特許第３，９０５，５９９号で
開示されたもののように、実際重錘堆に対する初期揚程
荷重の比率が常に１よりも大きいということである。

この事実は２つの問題を提起する。すなわち、第１番目
はレバー操作機構で初期揚程のために多数個の重錘を用
意しなげればならないという経済的な問題と第２番目は
初期揚程荷重が大きいので社会復帰治療用や若い人に対
しては不向きな装置であることがよくあるという問題で
ある。

本発明の目的は可変負荷の体力鍛錬装置を供することで
あって、該鍛錬装置は腕部、上半身部、下半身部及び脚
部の運動に使用されかつ安全にほとんど全部のどんな人
でも使用できるものである。

本発明によると、体力鍛錬装置は、垂直案内部材と、前
記案内部材に係着しかつそれに沿って往復運動が可能な
重錘堆と、前記垂直案内部材に対して所定角度で傾斜し
かつ該垂直案内部材に対して斜め上方に延びる第２案内
部材と、前記第２案内部材に沿って往復運動が可能な担
持体と、前記第２案内部材に沿って前記担持体を作動す
るための手段と、前記重錘堆と前記担持体とに回動自在
に連結されかつ前記垂直案内部材に対して斜め上方に延
びる剛性リンクとから成るものである。

ショルダープレス（５ｈｏｕｌｄｅｒｐｒｅｓｓ ）や
ベンチプレス（ｂｅｎｃｈ ｐｒｅｓｓ ）の実施例の
場合は使用者用アームはバンドル付の簡単な棒体である
。

レッグプレス（ｌｅｇ ｐｒｅｓｓ ）の場合は使用者
用アームは弓形状の軌道に沿って案内される一対の回動
自在に結合されたアームとなる。

上半身の運動機構の場合は担持体行程の傾斜角及びリン
クの傾斜角に関連して負荷の増加がもたらされる。

初めの負荷はいずれの実施例においても一定でその後の
負荷は行程の進行に従って変化するのが好ましい。

レッグプレス機構において、担持体軌道の傾斜角、リン
クの傾斜角、連結するリンクの相対長さ及び案内軌道の
半径を含む数個の要因に関連して負荷の変化がもたらさ
れる。

これらの構造を用いて、初期揚程負荷と終期揚程負荷の
比率の応範な選択を、向上すべき筋肉群及び使用者の強
弱や体型に対応して筋肉の発達□を最善の状態にするた
めに、提供できることは明らかであろう。

本発明の特徴と利点は添付図にもとづいて次に述べる実
施例の説明でさらに明白になる。

勿論、次の説明で、良好な製造技術によりいかなる製造
実施も首尾よく実行でき、かつ適当な軸受をどのピボッ
ト個所にも設け、さらにそれらの間の材料と継手は苛酷
な使用や乱用に十分耐えうる強度を有するものであるこ
とが理解できる。

また、本発明の機構は１台の装置にさまざまな構造すべ
てを収容し尚かつその個々のステーション（３ｔａｔｉ
ｏｎ ）における利点を供するものであることが第１図
に示す構造で明らかになる。

第１図において、参照番号１０は本発明のさまざまな実
施例を合体化した数個のステーションを有する装置全体
を示す。

これら数個の実施例は、参照番号２０で示すレッグプレ
ス装置、参照番号３０で示すショルダープレス装置及び
参照番号４０で示すベンチプレス装置である。

フレーム５０はこれら数個の装置を支持するものである
が、個々の装置を設けるところにそれぞれのフレームが
必要である。

フレーム５０は全体的に長方体形状のものであって、基
礎部材５１゜５２．５３及び５４にすみ垂直部材５５
、５６ 。

５７及び５８を連結し、さらにその上部に、上部水平部
材５９，６０，６１及び６２を連結して剛体的な長方体
形状に形成されている。

第３図に示すように、本発明によるショルダープレス装
置３０は一対の垂直案内棒６３及び６４を有し、該案内
棒はその下端部が重錘堆６５を貫通し、該重錘堆は前記
案内棒に沿って摺動できるものである。

重錘堆６５は上部重錘６６と該上部重錘６６に何か適当
な方法でたとえばロックピン６９で連結可能な同一寸法
の一連の単体重錘群たとえば６７及び６８とからなるも
のである、上部重錘６６から剛性リンク７０が内部に向
かって成る角度をもって延びている。

リンク７０はその下端部を上部重錘６６に回動自在に連
結しその上端部は担持体７１に同様に連結している。

担持体台７１は内部に向かって延びる一対の腕７４及び
７５と、下方に向かって延びる第２の一対の腕７６及び
７７仁をそれぞれ有するプレート７２及び７３からなる
ものである。

プレー）７２及び７３の上端部に使用者用アーム８０が
固着している。

プレート７２とプレート７３０間にローラ８１，８２，
８３及び８４を装着しこれらのローラは第３図に点線で
示す状態で案内棒８５に係着し可動である。

案内棒８５の上端部は取付個所８６で上部フレームと固
着しかつその下端部はブラケット８７に固着している。

第３図において、男性像は初期揚程位置におけるショル
ダープレスの使用者用アーム８０を保持している輪郭を
示すものである。

第４図は第３図と類似の図でその相当する各部材にそれ
ぞれ相当した参照番号を付しであるが、装置は終期揚程
位置を示すものであって、使用者が使用者用バー８０を
揚げ終りかつ重錘堆全体は矢印の方向で示すように上方
に位置している。

勿論、揚げる前にその初期重量は使用者が選定したもの
である。

これらの図における重錘堆の全体は前記の如く選定した
ものである。

重量を減少する場合はロックピン６９を使用して揚げる
べき重錘を限定する。

使用者用アーム８０を押し揚げると相持体７１が案内棒
８５に沿って上方に移動してリンク７０は重錘堆６５を
引き揚げる。

担持体７１が上方に移動するとリンク７０は終期揚程位
置になるまでその連結点のまわりを旋回してたとえば第
４図に示すような状態になる。

第３図において、水平に対する案内棒８５の傾斜角度を
θで示し、またリンク７０の傾斜角度をφで示す。

第３図に示す実施例の場合、θ＝７６゜でφは初めは６
７°である。

担持体７１の垂直方向の全移動距離は６８５．８ｍｍ（
２フインチ）で、その移動終点におけるリンク７０の水
平に対する角度φは２７°である。

重錘堆６５に対して変化する荷重の比率は次の表Ｉに示
すように規定された。

重錘の使用効率の見地から分るように本装置は単純レバ
一方式のものと比べて使用する重錘なより少数にできる
。

使用者は揚程の初めから、実際に取り付けた重量よりも
大きい重量を押し揚げることになる。

また（終期揚程荷重）／（初期揚程荷重）の比率が高め
られるので可変負荷が付与されることが観察できる。

この比率の変化は互いに関係する部材の通常作動から生
ずるものと考えられる。

詳細に・示してないが、ベンチプレスまたはチェストプ
レス（ｃｈｅｓｔ Ｄｒｅｓｓ ）は実質的にショルダ
ープレスと同じ機構のものであるが、重錘が比較的低（
また使用者用アーム８０も比較的低いものである。

この場合担持体７１の移動距離は６３５罷（２５インチ
）である。

しかし、案内棒８５及びリンク７０の傾斜角度は異なる
。

この実施例の場合、案内棒８５の傾斜角度θは７４．５
°でリンク７０の初期傾斜角度φは２３°である。

また移動終点におけるφの終期傾斜角度は１９°である
。

重錘堆に対して変化する負荷重量の比率は次の表■に示
す如（である。

この場合もまた、表■から明らかであるように、ショル
ダープレスの場合と同じ考え方でみると、この方式は単
純レバ一方式のものと比べてより多く効率的である。

０ｍｍ（０インチ）〜６３５ｍｍ（２５インチ）の移動
距離は９５パーセントの人々がこの範囲内の腕の延びで
あると考えられるのでそれに最適合する移動距離として
選定した。

また、６８６ｍｍ（２７インチ）の移動距離は６３５ｍ
ｍ（２５インチ）に改変できる。

使用者の作動力と使用者が選定した重錘との間の関係は
次式によって定められることが分った。

すなわち、 Ｈ＝ＫＷ 但し、Ｈ−使用者の作動力 Ｗ−重錘堆の重量、及び、 また、θ−水平に対する案内軌道８５の傾斜角度、 φ−水平に対するリンク７０の傾斜角度。

レッグプレスステーション２０は第５図及び第６図にそ
の略側面図を、第７図にその斜視図を示すもので、第１
図に示す複合ステーション装置の他の構成要素と関連し
て示されているものであって、山形部材１０１に調整可
能に設けた腰掛１００を有するものである。

腰掛１００の調整はピン１０２を引き上げ所望の位置に
移動して、使用者の都合にあわせてその位置に何らかの
方法で固定する、たとえば山形部材１０１の選択穴に腰
掛のピンを結合する。

一対のバンドルたとえば１０３は腰掛の両側に設けであ
る。

山形部材１０１はさらに山形部材１０４に支持されてい
るもので該山形部材１０４はその下端部を基礎部材５１
に固着しているものである。

山形部材１０１の内側端部から一対の弓形状の案内軌道
１０５が一定の相互間隔をもって内側に向かって延びて
いる。

これらの軌道はその外側端部を山形部材１０１に、また
その内側端部を横ばり部材１０６に固着しているもので
あって、該横ぼり部材はその対向側がフレームに固着し
ているものである。

案内軌道１０５上に一対のリンクアーム１０７及び１０
８が装着しである。

リンクアーム１０７はその使用者隣接端部に一対の回転
可能に装着したローラ１０９及び１１０を具備し、該ロ
ーラ１０９及び１１０は案内軌道１０５上に載っている
ものである。

フートペダル１１１もまたこの隣接端部に固着している
ものである。

また、リンクアーム１０７はその対向端部でブラケット
１１２を介してリンクアーム１０８と回動自在に連結し
ている。

次に一対のローラ１１３及び１１４もまた案内軌道１０
５上に載っているものであって、リンクアーム１０７の
対向端部に回転可能に装着されているものである。

リンクアーム１０８の上端部つまり内側端部は第３図及
び第４図に示す実施例について前述したものと同じ構造
である担持体７１と回動自在に連結している。

また、リンクγ０は担持体７１と重錘堆６５に連結し、
またこの連結は回動自在でなるもので従ってリンク７０
は重錘堆と担持体とに関連してその態様を変化しうるも
のである。

本実施例において、その操作は使用者が腰掛１００に着
座して足をノートペダル１１１に係着して行われる。

この場合重錘は事前に選定をすませておくものと仮定す
る。

それから、使用者がフートペダル１１１を押し込むとリ
ンクアーム１０７及び１０８は担持体７１を案内軌道８
５に沿って上方に移動させ、このとき脚は第６図に示す
位置に到るまで伸ばされる。

また、フートペダル１１１の移動距離は６３５ｍｍ（２
５インチ）である。

第５図に示すように、脚の曲げ角度を本明細書において
はπと定める。

πが６０°に近づ（と脚の作動力が減少することが判明
した。

第５図及び第６図の実施例において、押し込みの初めは
下り坂になるように弓形の案内軌道１０５が装着されて
いることが観察できる。

フートペダル１１１の移動量と負荷重量の関係結果は次
の表■に示す如くである。

前記の表■から次のことが分る、すなわち、死重量２２
．６８ｋｇ（５０１ｂｓ、）はそれ自体を動かすために
おおよそ２７．２２ｋｇ（６０１ｂｓ、）の力を要求し
、そして移動距離１４４．７８ｍｍ（５，フインチ）の
所では２４．１５ｋｇ（５３，２４１ｂｓ、）に減少し
、それから移動距離６３５ｍｍ（２５インチ）の端部の
所で４８．３２ｋｇ（１０６，５３１ｂｓ、）まで増加
する。

これらの変化はフートペダルの前方への移動に伴い脚の
曲り角度が変化するのに従って脚力の変化に実質的に一
致している。

さらに一般的には、要求される力は数個のリンクのなす
諸角度に関連して変化する。

前述の説明から、本発明の可変負荷装置はより経済的か
つ操作がより効率的に行なわれるよう考慮されているこ
とがわかる。

死重量は実際重量であって常に実際重量より大きい力を
要求して移動を始めかつ移動するとその移動のために要
求する力が増加するという事実を考慮すると必要とする
重錘の装備を減少しうろことが分る。

初期荷重に対する終期荷重の比率は最も多くの潜在的使
用者に適する範囲に選定した。

勿論、結合部の角度や案内軌道を変化して別の比率を同
一装置の範囲内で得ることができるのは明らかである。

また、レバー類を取り除いた構造で複合ステーション装
置を非常に容易に形成できることが特に注目される。

これらの可変負荷装置はまた例示の実施例から逸脱する
ことなく単一スチージョン装置として使用することもで
きるのは明らかであるっ使用者用アームすなわちバンド
ル８０は身体の大きさの異なる人々に適応するようにさ
まざまな位置で担持体に装着することができる。

以上の如（本発明を数個の実施例にもとづいて説明した
が、別記の特許請求の範囲の精神と範囲から逸脱するこ
とな（他の改変及び変形例を形成できることは当業者に
明白であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による体力鍛錬装置全体の斜視図であっ
て、とりわけレッグプレス、ベンチプレス及びショルダ
ープレスを含む図、第２図は本発明による担持体の斜視
拡大図であって、重錘堆と案内棒との関係を示す図、第
３図は本発明によるショルダープレス機構の略側面図で
あって、初期揚程位置を示す図、第４図は第３図に示す
ショルダープレス機構の略側面図であって、終期揚程位
置を示す図、第５図は本発明のレッグプレス機構の略側
面図であって、初期揚程位置を示す図、第６図は第５図
に示すレッグプレス機構の略側面図であって、終期揚程
位置を示す図、第７図は第５図と第６図に示すレッグプ
レス機構の斜視部分拡大図であって、使用者用アーム、
担持体及び重錘堆の関係をさらに詳しく示す図である。 １０・・・・・・体力鍛錬装置、２０・・・・・・レッ
グプレス装置、３０・・・・・・ショルダープレス装置
、４０・・・・・・ベンチプレス装置、５０・・・・・
・フレーム、５１，５２゜５３．５４・・・・・・基礎
部材、５５，５６，５７，５８・・・・・・すみ垂直部
材、５９，６０，６１，６２・・・・・・水平部材、６
３，６４・・・・・・垂直案内棒、６５・・・・・・重
錘堆、６６・・・・・・上部重錘、６７．６８・・・・
・・単体重錘、６９・・・・・・ロックピン、７０・・
・・・・リンク、７１・・・・・・担持体、７″２，７
３・・・・・・プレート、７４゜７５．７６．７７・・
・・・・腕、８０・・・・・・使用者用アーム、８１，
８２，８３，８４，１０９，１１０゜１１３．１１４・
・・・・・ローラ、８５・・・・・・案内棒、８６・・
・・・・取付個所、８７，１１２・・・・・・ブラケッ
ト、１００・・・・・・腰掛、１０１，１０４・・・・
・・山形部材、１０２・・・・・・ピン、１０３・・・
・・・バンドル、１０５・・・・・・弓形状の案内軌道
、１０６・・・・・・横ばり部材、１０７．１０８・・
・・・・リンクアーム、１１１・・・・・・フートペダ
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 体力鍛練装置であって、次のげ）、（ｏ）、（ハ）
   、に）、（ホ））および（へ）の各部材、すなわち、げ
   ）垂直案内部材と、 ←）前記垂直案内部材に係着しかつそれに沿って往復運
   動が可能な重錘堆と、 ｅ−） 前記垂直案内部材に対して所定角度で傾斜し
   かつ該垂直案内部材に対して上方に到るに従い遠ざかる
   ように斜め上方に延びる第２案内部材と、 に）前記第２案内部材に沿って往復運動が可能な担持体
   と、 （１））前記第２案内部材に沿って前記担持体を作動す
   るための手段と、 （へ））前記重錘堆と前記担持体とに回動自在に連結さ
   れかつ前記垂直案内部材に対して上方に到るに従い遠ざ
   かるように斜め上方に延びる剛性リンクと、 からなることを特徴とする体力鍛練装置。 ２ 前記重錘堆は上部重錘と、該上部重錘に付加連結可
   能な一組の単体重錘群とからなることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の体力鍛練装置。 ３ 前記担持体は前記第２案内部材に沿ってローラで可
   動であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   体力鍛練装置。 ４ 前記第２の案内部材は棒体からなり、前記担持体は
   ２組のアームを含んでなり、該２組の各組のアームは前
   記第２の案内棒の両側面部に延びかつ各組のアーム同士
   の間に前記第２の案内棒に沿って可動なローラを支持し
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の体
   力鍛練装置。 ５ 前記担持体作動手段は互に回動自在に連結した第１
   リンクと第２リンクを含み、該第１リンクはその自由端
   に装着されたフートペダルを有し、前記第２リンクはさ
   らに前記担持体と回動自在に連結し、また前記第１およ
   び第２リンクの移動通路を定めるための第３案内手段か
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の体
   力鍛練装置。 ６ 前記第３案内手段は弓形状であることを特徴とする
   特許請求の範囲第５項記載の体力鍛練装置。 ７ 前記担持体作動手段の前記第２リンクと前記剛性リ
   ンクとで形成する角度は可変であり、使用者に必要とさ
   れる力は前記重錘堆の上方への移動に応じて次第に増加
   して変化することを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の体力鍛練装置。