JPS61502801A - 抵抗力調整式慣性力型運動器具 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 抵抗力調整式慣性力型運動器具 技術分野 本発明は抵抗力調整式慣性力型運動器具及び方法に関づ−る。具体的に説明する と、本発明が対象とする器具及び方法では、使用者に運動させるための抵抗力を 及ぼし、器具を而−Ｅで往復動させて繰返して加速及び減速を（うう場合、移動 中の重りの慣性力に打勝つように器具の使用者が運動し、それにより、抵抗力を 練習者に及は寸ようになっている。

般に運動器具は、使用者に対抗力を及ぼして、人体の筋肉に抵抗を与えて訓練す るように構成する必要がある。その必要性は、二ｖ−トンの運動第３法則、すな わち一方の物体から＠　１ｊの物体に力が及ぼされ場合、他方の物体から・方の 物体に同一かつ反対方向の力が及ぼされるという法則に基づくものである。人体 の筋肉及び運動器具はこの作用反作用の組合せにより運動する。

上記組合せの内、反作用について、これまでの運動器具は、種々の力を利用する ように設計されている。

バーベルやユニバーサルジムのような重力式器具では、重力による対抗力に対抗 する形で使用者が遺りを移動さぜるようになっている。弾性方式器具では、練習 者の動作に対抗するような弾性特性を有するばねや弾性バンド等の物体を使用者 が変形させるようになっている。空圧式器具では、大部分のボー１〜磨ぎ型機械 のように、チャンバー内の空気の圧縮や排出を行って使用者に対抗力を及ぼすよ うになっている。回転慣性力式器具の場合では、ノルディックスキー機械の場合 のように、金属ディスクやフライホイールを回転させることにより、使用者に抵 抗力を与えるようになっている。

摩擦力式器具では、ストラップの２個の接触面の抵抗に打勝つような動きを使用 者に行わせるようになっており、外力式器具では、サイペックス機械やミニジム のように、速度ガバナーにより設定されるレバーやケーブルの抵抗力に打勝って 使用者が運動するようになっている。

以上のような力を利用して、従来の運動器具では使用者が基本的に３種類の運動 、すなわちアイソトニック（均等緊張状態）、アイソメトリック（均等量状態） 、抵抗力調整式の３種類の運動を行うようになっている。

重力式及び弾性方式器具では、一般にアイソトニック運動を行うようになってい る。該運動では、緊張状態を変えて筋肉を収縮及び伸長させて、外部荷重に対す る筋肉の力を増減するようになっている。アイソトニック運動器具では、筋肉が その運動範囲中の最も弱くなる位置又は角度において打勝つことのできる力が、 運動に使用する重り又は抵抗力の限界となっている。

上記位置又は角度だけにおいて、筋肉の緊張状態は最大となる。この型式の運動 器具では、多くのスポーツに必要な迅速４１動きに比べ、運動の速度は遅い。

重力式及び弾性方式器具は、アイツメ１〜リツク運動器具にも適している。この 器具では、器具を固定位置に保持することにより、筋肉を静的緊張状態にするよ うになっている。この型式の運動は、移動不能の物体に対する押付は動作により 行われる。アイソメトリック運動では、移ｆＪ＋運動は行なわれず、筋肉の収縮 に適した適当な角度又は位置においてのみ、強化運動を行えるようになっている 。

線列器具の内、空圧力、１１！擦力、機械調整力等を利用した運動器具は、一般 に抵抗力調整式運動（アイソキネティック運動と呼ぶ）を行うために使用される 。

抵抗力調整式運動においては、筋肉の緊張状態が固定抵抗による運動と比べ、使 用者の運動量に直接比例して変化する。低抗力調整式運動では、運動を行うため に使用される関節の動き全体にわたって、あらゆる関節角度において筋肉の収縮 及び伸長状態が最大にできる。又抵抗力調整式運動では、運動神経による筋力運 動の学習反復を行っＣ種々のスポーツ活動に必要な速度で運動を行える。抵抗力 調整式運動では、トレーニングブ１］グラムの基礎として、多くの人々から、強 化率、持久率、運動範囲全般にわたる強化量、個々の運動パターンに対する適合 性、【プがの危険性が少ないこと、技術向上の点において、アイソトニック及び アイソメトリックよりも優れていると評価されてきている。

抵抗力調整式運動を行うように設計された運動器具では、動作速度が低い場合、 抵抗が最小となり、動作速度が増加すると抵抗が大きくなるようになっている。

このような器具では、人体の強い運動を行える部分では、強い運動を実際に行う ことができ、骨格筋肉システムが弱いところでは、運動状態を緩めるようになっ ている。ボート漕ぎ器具（よ空気圧力を利用して対抗力を及ぼすようになってお り、自転車式運動器具では回転慣性力及び摩擦力を利用して対抗力を及ぼすよう になっており、サイペックス器具では機械的に調整した力により対抗力を及ぼす ようになっているが、これらは種々の対抗力を利用して運動者に抵抗力調整式運 動を行わせるようにした器具の例である。

これまでに知られている器具でも、抵抗力調整式トレーニングをかなりの程度で 行えるものとして使用者に受入れられてきたが、物体の直線又は曲線移動の結果 として生じる慣性力を利用して抵抗）〕調調整通運を行えるようにした運動器具 が望まれている。上記慣性力は、物体が回転せずに直線的に加速される場合の慣 性による物体の抵抗力である。（以後慣性力は、物体の移動により生じる慣性力 を意味するものとする。）慣性力を利用するようにした運動器具はあらゆる物体 の持つ基本的な特性に基くものである。物体の慣性は、物体の静止状態又は運動 状態を変えることに対する抵抗の度合である。

抵抗力調整式運動を行うために、使用菌に慣性力を発生させたり、慣性力に打ち 勝つようにさせる運動器具では、理論的イ＾基礎原理は、ニュー１〜ンの第１及 び第２の運動法則に基づいている。第１法則は慣性及び状態の法則ども呼ばれる もので、物体に対して外力が加わってその状態を変化させることがない場合、物 体は直線運動又は静止状態を続けるというものである。

換言すれば、物体は慣性を有しているので、静止状態の物体は静止し続けようと し、運動状態の物体は運動し続【プようとする。仮に物体の運動あるいは静止状 態が変化する場合（運動開始、停止、方向変換）、物体を加速又は減速する力が 必要である。

物体とツノと加速の関係はニュートンの運動の第２法則で表されている。該法則 は、物体に外部から力が加わった場合、その力の方向及び大きざに比例して物体 は即座に加速するというものである。この法則によると、ある加速のための力の 大きさは、物体の質量で測定して、物体の慣性に左右される。単純に説明すると 、物体（ｍ）に加速（ａ）を及ぼすのに必要な力（Ｆ）は（ｍ＞及び（ａ）の両 方に比例し、Ｆ＝ｍａとなる。

上述の如く、ニュートンの第３法則では、物体を加速させる力からは同等かつ反 対方向の力が反作用として生じる。この反力が慣性力である。式Ｆ＝ｍａから明 らかなように、加速率が一定の場合、慣性力の太きさは物体の寸法を変えること により変更できる。又物体の質量が一定の場合、慣性力は加速率を変えることに より変更できる。加速率を調整することにより、慣性力による抵抗力を調整でき る。

慣性力を利用して調整抵抗力を及ぼすようにした運動器具は、肉体の訓練及びス ポーツトレーニングに特に適しており、その理由として、慣性力は体が移動した り、外部の物体を移動さ１！゛る場合に発生するということがあげられる。肉体 活動における慣性力は、運動を開始、持続、終了する時に存在する力であるとい う条件により容易に識別できる。ボールを投げたり蹴ったりする場合、ラケッ１ 〜やバットを振る場合、フットボールでプレーヤーのブロッキング又はタックリ ングを行う場合等の活動において、外部の物体に運動を及ぼす場合、慣性力によ り大きい抵抗が生じる。又跳躍、走行、水泳、スケ−ティング等の活動において 、人体全体やその一部を急速に動かす場合、慣性力により大きい抵抗が生じる。

慣性力トレーニングの利点としては、運動及びエアロビック健康状態を発達させ 得る点があげられる。エアロビック健康状態は心臓、血液、血管が筋肉細胞に酸 素を運び、筋肉細胞で酸素を処理し、老廃物を除去する能力である。エアロビッ ク健康状態は、多くの人々により、健康状態全体の最も重要な要素であると考え られている。肉体活動により強い対抗慣性力を人体の急速運動を通じて発生さぼ ると、エアロビック健康状態を改善かつ持続することができる。

慣性力は、心臓発達に使用される大部分の一般的な肉体的な運動で生じる。ラン ニングにおいては、足により表面−ヒで人体を推進させるが、その場合、静止状 態から加速し、腕及び足を振り、着地及び地面からの跳躍を行うので、それらの 動作において慣性力が生じる。水泳では、水中での人体の慣性力に打ち勝つ場合 、足を揺らしてキックを行う場合、水の慣性力に打ち勝ってス１へローキング及 びキラキングを繰返す場合に、慣性力が生じる。ボートを漕ぐ場合、ボートを静 止状態から動かし、オールの質量による抵抗力に打ち勝ち、水の慣性力に打ち勝 ってオールでボートを漕ぐが、それらの場合に慣性力が生じる。

上述の一般的な肉体活動と同様の生理学的な方法にＪこり、慣性力運動器具でエ アロビック健康状態を向上させることができる。その器具では、器具の慣性力に 対抗して使用者が運動し、その運動を連続的かつリズミカルに行って使用者の大 部分の筋肉を使うようにり゛る。そのような器具を使用すると、Ｌ述の１７０ビ ツク活動を行うのと同様に、活動率を変えることにより慣性力の強さを制御でき 、エアロビック健康状態に必須である長期間の運動が可能となる。抵抗力が調整 できる器具によりエア１］ビツク運動を行うと、重ノｊ式器具のように慣性力が ない場合、すなわち一定重さのウェイトを持上げて練習に必要な対抗力を発生さ ゼる場合に比べ、大幅に異なった運動となる。

上記エアロビックに関する利点の他に、別の利点として柔軟性の発達がある。柔 軟性は関節において可能な運動の範囲であり、一般的な肉体健康状態において重 要な要素となる。柔軟性を高めることは全ての人々にとって望ましく、屈伸時の 痛みや、年齢による痛み及び苦痛を予防できると考えられる。更に適当なプログ ラムで柔軟性を発達させることにより、多くのスポーツ活動に４３いて技術を向 上させることができ、又けが等を予防できる。柔軟性とは関節の活動特性である 。

関節を中心とする運動の周期及び範囲を最大限に高める必要のある肉体活動、な らびに運動を行う際に非常に努力して慣性力に打ち勝つ必要のある肉体活動が、 柔軟性を増加させる最も重要な要因となる。これに関し、水泳、ハンドボール、 スカッシュ、ノルディック及びアルペンスキー、テニスは非常に有効であると認 められる。従って慣性運動器具により、使用者ば、筋肉、じん帯、膿に対する慣 性力に対抗することにより、腕及び足の関節部の柔軟性を高めることができる。

水泳及びス１〜レッチング運動は、運動中の急速な動きが、柔軟性の向にに有効 である。

慣性力トレーニングの更に別の目的は、筋肉運動のコープイネ−ジョン（協同） を発達させることにある。

コープイネ−ジョンは種々のスポーツならび急速な動ぎを含む肉体活動をｔ″Ｊ う場合に、筋肉が協同できる程度である。慣性力抵抗を利用すると、加速運動と 協同運動が結合するので、コープイネ−ジョンが発達される。スポーツ活動にお けるコープイネ−ジョンは、人体やその一部を加速する場合や、人体により物体 を加速する場合に必要である。慣性力に打ち勝って加速運動を繰返すことにより 、コープイネ−ジョンを向−Ｌざぜることができる。事実、トレーニングプログ ラムは、運動を行う場合の、使用する筋肉、関節運動の範囲、加速速度、慣性抵 抗に関してスポーツ活動に必要な動きを模倣するように設定されている。このよ うな模倣は、大部分の場合、具体的な活動を行うようになっている。ところが、 慣性力運動器具では、具体的な動きを行わずに、スポーツ活動に必要な運動パタ ーンを模倣できるようになっており、従ってトレーニングを大幅に変更する必要 はない。例えば運動器具を使用すると、水から及ぼされる慣性抵抗力を模倣して 水泳に必要４【トレーニングを行うことができ、従って実際の水泳に必要なプー ルは不要となる。慣性力トレーニングの更に別の利点としては、筋力及び筋肉持 久力を発達できることがある。筋力は、特定の筋肉を収縮させることだけにより 得られる力の吊である。筋肉持久性は特定の筋肉で持続できる活ｖＪＩ及び時間 の長さであり、該活動では、関節運動の範囲全体にわたって筋肉を最大限に収縮 させ、かつ収縮を繰返すようになっている。

人体の手足を急速に繰返して運動させるようにした肉体活動や、手足により外部 の物体に対して急速な運動を繰返して及ぼすようにした運動等では、手足の慣性 あるいは外部物体と手足を組合せた慣性に打ち勝つために、人体の筋肉能力を最 大限に発揮させるようことになる。従って強い慣性力に打ち勝つような肉体活動 では、最も望ましいとされる方法により、筋力及び筋肉持久性を増加持続させる ことになる。

活動に必要な運動範囲全般にわたって筋肉や筋肉群を最大限に繰返して収縮させ 得る活動としては、水泳、ボート漕ぎ、スケート、ボクシング等がある。水泳で は水からの最大限の抵抗力が手足に及ぼされる。ボート漕ぎではオールを介して 水から最大限の抵抗力が及ぼされる。スケートでは水面に対する押し離し動作に より最大限の抵抗力を脚部が受ける。ボクシングでは腕を振って相手を打つこと により最大限の抵抗が腕に加わる。

上述のような肉体活動では、慣性力による抵抗が調整されるので、個々の運動範 囲にわたって筋肉を最大限に収縮させることができる。慣性力又は対抗力の大き さは人体の活動力に左右される。すなわち、加速中のあらゆる点において筋肉に 加わる抵抗は、その点におい°て筋肉が発揮できる力に左右される。抵抗力は運 動範囲のあらゆる点における筋肉性能の変化に比例して調整される。これらの活 動中に抵抗が調整されることにより、全ての筋肉及び筋肉群は、個々の強さに無 関係に、運動範囲全体にわたって最大限の収縮を行うことになり、これらの収縮 が繰返されることにより筋力及び持久性が増加する。従って上述の肉体活動と同 様に慣性力による抵抗を調整して筋力及び持久性を発達・持続させるようにした 運動器具の創作が強く望まれている。

本発明による器具は物体移動型であり、対抗力として移動慣性力を利用するよう になっており、それにより抵抗力調整式運動を行って上述のエアロビック健康状 態、柔軟性、コープイネ−ジョン、筋力及び筋肉持久性の発達・持続に必要な運 動を行うようになっている。

本発明は表面作動式運動器具、すなわち表面上で転勤させて運動を行うようにし た器具に関する。

これまで、この形式の器具では重力を利用して運動に必要な対抗力を発生させる ようになっている。一部の器具では軸上にホイール（車輪）を１個だけ設けであ る。別の器具では２個のホイールを備え、足に取付ける型式となっている。それ ら以外にも回転型で手で使用づ“る構造のものがあり、トラックを使用したり、 ブレーキを使用したり、抵抗スプリングを使用したり、キャスターを使用した特 殊な特徴を備えている。表面に対して運動者の体を支えたり昇降さぜたりして運 動を行うようにした器具では、重力が対抗力となる。

対抗力として重力を利用する他に、この主の器具では、回転重りの慣性を利用し て抵抗力を発生させるようにしたものもある。一部の器具では、器具のホイール として２個の円盤形重りを使用している。別の器具では器具を回転させるための 手段として、球形の回転可能な重りが設けである。

この種の表面作動式運動器具では、これまで、使用者が体の重量を支えようとす る場合や、回転重り部材の回転慣性に打ち勝とうとする場合、大きい下向きの力 ベクトルを装置に及ぼす必要があった。これによると運動を行える範囲、ならび にそれにより得られる利点が制限され、表面上において器具を動かす場合の自由 度及び迅速性が制限される。使用者の中には上半身が充分に強化された人もおり 、そのような人はさまざまな姿勢及び位置において体の重さを支えるだ（プの押 付は力を発揮でき、又物体を回転させたり回転方向を変えたりすることが充分に 行えるが、そのような使用者にとっ゛ては利点が少なくなる。

上述の問題により、従来の表面作動式慣性力型運動器具及び方法は利用価値が多 少低くなっている。これ以外にも重要な問題があるが、重力や回転物体の慣性だ （プを利用して対抗力を発生させるようにした表面作動式運動器具及び方法では 上記問題を解決するだけでも充分に価値がある。

本件明細書に記載した実施例には、慣性重りと軸を一体化した構造が採用されて いる。軸と慣性重りのユニッ（〜は互いに相対回転不能である。一般にこの実施 例では器具が２個の回転慣性システムを備えてＪ３す、これらのシスゲ′ムが練 習中に表面トで直線的に移動づる′ｌ′ＩｆＩ′Ｓｌとして作用する。ホイール は表面に接触して上記システムの一方の部材を構成し、軸及びそれと一体化した 慣性重りは、他方のシステムの部材を構成する。

この構造は押付け、引張り、パンチング、押出し等の動作を含む通勤行程におい て使用者が軸の操作領域を回転さｔ！ない場合に適している。ところが通勤行程 によっては使用者の后を中心として約９０°の円弧で腕を前後に伸ばし、それに より表面上で器具を急速に移動させる場合がある。この場合は、軸に取付けた慣 性重りは、軸の操作部を使用者が握った状態で、約９０°の同一角度だけ回転す る。この種の表面移動は一方向において器具を急速に加速及び減速させ、次に逆 の方向において器具を急速に加速及び減速させ、これらの動作を繰返すことに特 徴がある。軸と慣性重りを回転慣性システムの部材として結合した場合、上記移 動を繰返して行って慣性重りを９０”の範囲で回転させると、特に一方向の急激 な減速動作から反対方向の急激な加速動作に移る際に、手及び手首に無理な回転 力が加わるという問題がある。、上述の如く変化する場合、軸は使用者の手の中 で捩れようとし、それにより直線移動における慣性重りの適当な単一ベクトル抵 抗を阻害する形で不快な抵抗が発生する。従って本発明の別の実施例では、少な くとも１個の部材を有する第３回転慣性システムが設（りてあり、器具の操作領 域を慣性重りから切離す手段として上記システムを作用させ、それにより運動器 具を有効に作動させるとともに、運動行程中に慣性重りによるトルクが発生する ことを極力防止するようになっている。

発明の目的 従って本発明は前記型式の従来器具の不具合や制限を極力廃除した抵抗力調整式 慣性力型運動器具を提供することを目的としている。

又本発明は、抵抗力調整式運動を行う場合に、対抗ツノとして慣性力を利用して エアロビック健康状態、筋力、筋肉持久性、柔軟性を発達させるための手段を備 えた新規な抵抗ツノ調整式慣性〕ｊ型運動器具を提供することを目的としている 。

更に本発明は、従来の表面作動式器具の問題を極力解消し、運動中の質量による 運動技術ならびに種々の表面上での慣性力に対する打勝ち動作に改良を施した新 規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目的としている。

又本発明は、床や壁などの表面上で慣性重りを移動させ、器具を繰返して加速及 び減速させて往復動を行うことより、慣性力を与えて体を運動させるようにした 新規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目的としている。

更に本発明は、トルクを最小にして慣性重りを容易に移動さぼることができ、そ れにより直線移動時の加速により慣性重りが単一ベクトル抵抗を発生させ、作用 及び反作用が連続的でリズミカルかつ滑かになるように構成した新規な抵抗ツノ 調整式慣性力型運動器具を提供することを目的としている。

又本発明は、簡単な様構により慣性重りを交換できる新規な抵抗力調整式慣性力 型運動器具を提供することを目的どしている。

更に本発明は、運動中に腕及び足を運動範囲全体にわたって自由に動かすことの できる新規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目ｖｊとしている 。

又本発明は、使用者が秤々の姿勢で一連の運動を行うことができ、具体的には、 床に座ったり、立ったり、跪いたり、整転がった姿勢、あるいは壁にもたれたり 、立上がった姿勢で一連の運動を行うことができ、それにより大部分の筋肉群を 強化し、柔軟性、持久性、エアロビック容量を発達させることのできる新規な抵 抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目的としている。

更に本発明は、実際の運動競技での肉体活動に代るトレーニングを行える器具、 すなわち上記活動に必要な条件を模倣して運動でき、コープイネ−ジョン、使用 筋肉、関節運動の範囲、運動速度、運動パターンに応じた抵抗等を模倣できる新 規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目的としている。

又本発明は、あらゆる年齢層の健康増進運動や、じん帯、関節、筋肉等の故障時 のリハビシテーションに使用でき、使用者が器具の加速率を変えて慣性力を変え ることにより、使用者の状態や使用条件に応じて抵抗力を調整して運動を行うこ とのできる新規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目的としてい る。

又本発明は家庭、職場、ジム等の様々な場所に設置して広範囲の運動を容易かつ 安全に行うことのできる新規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを 目的としている。

更に本発明は、アスレチッククラブや家庭に設置されている従来の高価かつ複雑 な運動器具と異なり、安価で運搬が容易であり、融通性があってあらゆる健康増 進運動を行うことのできる新規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供すること を目的としている。

又本発明は、外観に優れ、ランニングや水泳、スケートでの手足の動きと同様に 、運動中に人体の手足をリズミカルに動かして連続的かつ滑かな運動を楽しく行 うことのできる新規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目的とし ている。

更に本発明は、器具の機械的作動が簡単で、器具構造の部品が安価で、器具の大 過生産コストが低い新規な抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供することを目的 としている。

更に本発明は、上記目的の少なくとも一部に対応し、しかも慣性重りによるトル クの発生をＩｄ小限にし、かつ慣性重りが直線的に加速することにＪ、る所望の 単一ベクＩ−ル抵抗力を使用者に対してｒｄ人限に及ぼづ−ことができる新規な 抵抗力調整式慣性力型運動器具を提供Ｊることを目的どしている。

Ｋ分貝第１実施凱ｑｉｈ 上記目的を達成づるために本発明実施例の抵抗力調整式慣性力型運動器具では、 ３個の回転慣性システムが設けである。第１回転慣性システムの部材どして、２ 個の回転式ホイ、−ルが軸上に同転自在に設置プである。

」−２軸及びそれに連結した慣性重りは第２回転回転慣性システムの部材である 。−Ｆ２軸はスリーブ内を通過してａ３す、該スリーブが第３回転慣性システム の部材となっている。上記３個のシステムは互いに独立しており、器具の移動方 向を変えて減速及び加速を繰返す場合、スリーブは上記軸」−で回転自在である ので、慣性重りによるトルクの発生をゼロ又は最小にできる。

このようにスリーブが作動づるので、発生トルクを最小にして通勤行程中に移動 重りの慣性により得られる一方向の低効力を最大限にし、快適な力として使用者 に及ぼすことができる。表面上において器具を高速で回転させて抵抗慣性力を発 生させる場合、慣性重りは上記軸に対して静止状態を保とうとし、上記ホイール が回転してｂ駆動されない。

本発明第２実施例の要約 本発明の第２実施例も前記目的を達成するためのもので、抵抗力調整式慣性力型 運動器具は３個の独立した回転慣性システムを有している。２個の回転式ホイー ルは第１回転慣性システムの一部であり、通勤行程中、上記表面に接触した状態 で転動するようになっている。第２回転慣性システムの一部として上記ホイール を貫通する軸が設置プである。上記ｉ」＼イールは軸に対して回転自在に取付け てあり、表面上において）袖を回転させることなく移動できるようになっている 。少なくとも１個の慣性重り構造とじて第３四転慣性システムの部材が設けであ る。」二記部材は軸に連結されて軸とともに移動するようになっているが、上記 ホイールとは固定的に連結されておらず、従ってホイールとともに回転すること はない。このように連結することにより、移動方向を高速で変える場合、上記慣 性重りに対して軸が回転できるので、慣性重りによる発生１〜ルクをゼロ又は最 小限にできる。従って慣性重りが表面に対して加速状態で移動することにより、 直線的慣性抵抗を効果的に及ぼすことができ、抵抗力調整式通勤行程を通じて使 用者の体を訓練し、かつ健康状態を増進できる。

本発明の更に別の実施例の要約 本発明の更に別の実施例も上記目的を達成するためのちので、抵抗力調整式慣性 力型運動器具及び方法には、運動行程において表面に接触して転動する第１ホイ ール部材が設けである。第１ホイール部材には軸が通してあり、該軸は使用者が 操作できる部分が設けである。第１ホイール部材は軸に回転自在に取付けてあり 、軸が表面に沿って移動できるようになっている。

軸には少イ蒙くとも１つの慣性重り構造が連結されており、軸に対して回転する ことなく、軸とともに移動し、それにより非回転状態で移動して使用者の体に慣 性抵抗を及ぼすとともに、抵抗力調整式通勤行程を通じて健康状態全体を増進さ せるようなっている。この実施例では２個の独立した回転慣性システムが必須な だけである。

次に図面により本発明の詳細な説明する。

図面の簡単な説明 第１図は本発明実施例の図である。図示の器具には第１回転慣性システムの部材 として第１及び第２のホイールが設けである、第２回転慣性システムの部材とし て軸とその端部に固定した慣性重りが設けてあり、第３回転慣性システムの部材 としてスリーブが設けてあり、該スリーブが上記第１及び第２ホイールの間にお いて上記軸の部分を囲んでいる。スリーブは使用者が器具を表面上で加速状態で 移動させて抵抗力調整式慣性力型運動を行う場合、Ｆ２軸上で自由に回転できる 。このスリーブにより、使用者が表面上で器具を回転させて器具の加速や減速及 びその運動方向の変更を行う時、慣性重りによるトルク発生をゼロ又は最小にす るようになっている。

第２図〜第４図は抵抗力調整式慣性力型運動の順序を示す略図で、この運動では 第１図に示す本発明実施例の抵抗力調整式慣性力型運動器具を利用しており、前 述の如く、慣性重りによるトルク発生を３個の回転慣性システムによりゼロ又は 最小とするような状態での運動順序が示されている。

第５図は第１図に示す実施例の一部切欠き側部正面図で、第１システムのホイー ルと第２システムの軸及び慣性重りと第３システムのスリーブの関係を詳細に示 す図である。

第６図は本発明の別の実施例の図で、第２図〜第４図の場合と同様に、運動行程 で要求される発生トルクの減少を行うことのできる別の構造の図である。この図 では、第１回転慣性システムの部材としてホイールが示され、第２回転慣性シス テムの部材として軸が示され、第３回転慣性システムの部材として慣性重りが示 されている。慣性重りには筒形の軸受が設けてあり、それにより慣性重り内で軸 が回転できるようになっている。この構造によると、使用者が軸の操作部分を利 用して器具の加速や方向変換を行うとき、慣性重りの表面上での移動によるトル クの発生をゼロ又は最小にできる。

第７図は第６図の実施例の更に別の変形構造を示している。この図の構造では、 第３回転慣性システムの部材である慣性重りが軸の操作部分とホイールの間に設 けである。

第８図は、２個の独立した回転慣性システムだ【ブを必須要素として有する本発 明の別の実施例の抵抗力調整式慣性力型運動器具の略図である。

第９図は、第８図に示す実施例の抵抗力調整式慣性力型運動器具の端部詳細図で ある。

第１０図は、２個の独立した回転慣性システムだけを必須要素として有する本発 明の別の実施例の端部断面図である。

第１１図は、本発明の更に別の実施例による器具の軸に取付けた慣性重りの断面 図で、該器具ではディスクにより隣接するホイールの回転摩擦力から慣性重りを 切離している。

第１２図は、第１及び第２慣性重りディスク組立体を使用者の通勤行程に応じて 変更できる本発明の実施例の部分断面図である。

第１３図は、第１２図に類似した断面詳細図で、本発明の更に別の実施例を示す 図である。

第１４図は、第１２図及び第１３図と同様の断面詳細図で、本発明の更に別の実 施例を示す図である。

実施例の詳細な説明 第１図には、本発明−・実施例による抵抗力調整式慣性力型運動器具２０が示さ れている。この実施例の運動器具では、第１ホイール部材２２及び第２ホイール 部材２４が第１回転慣性システムの部材として設けである。両者は互いに平行な 状態で軸２６の端部に回転自在に取付けである。中央の縦方向軸２６は第２回転 システムの第１部材である。慣性重り２８は第２回転慣性システムの第２部材を 形成するもので、軸２６の各端部に剛直に取付けてあり、ホイール２２．２４の 外側に位置している。スリーブ１６０は第３回転慣性システムの部材を形成する もので、軸２６を囲んでおり、一方向での急速な減速動作から反対方向での急速 な加速動作に運動状態が変った場合でも、上記軸上において自由に回転し、それ により慣性重りによるトルクの発生をゼロ又は最小にするようになっている。ス リーブ１６０は軸受や潤滑材あるいは軸２６上での回転を許容する適当な構造体 で構成することができる。

本発明の抵抗力調整式慣性力型運動器具を詳細に説明する前に、第１図に示す本 発明実施例の器具による通勤行程について、第２図〜第４図により説明する。

第２図は、使用者３０が床面に座った状態を示している。使用者は抵抗力調整式 運動器具を減速させながら後方へ体を傾けており、軸及び慣性重りを平行に移動 させている。後方の限界位置から使用者３０は運動器具２０を前方へ引張って、 慣性重り２８を矢印へ方向に加速する。

第３図において、使用者３０は本発明の抵抗力調整式′４勅器具を、矢印巳の如 く、前方へ加速し続け、それにより腕、胴体、脚の筋肉を引締めて器具２０の慣 性に打勝つのに必要な加速力を発生させている。

第４図に示す状態では、使用者は移動行程のほぼ前端まで移動した姿勢を占めて おり、この状態では、アイソキネティック運動器具２０が前方く矢印Ｃ方向）の 加速を完了し、腕、背中、脚の筋肉を引締めて器具の慣性に打勝って減速を行お うとしている。この１回の通勤行程において、使用者が前方での屈曲限界に達す ると、使用者は第２図で示す姿勢に戻るまで、抵抗力調整式慣性ツノ型運動器具 を反対の方向に速やかに加速する。使用者は所望量の運動を行うまで、上記順序 で運動を繰返す。

上述の如く、使用者が発生さゼる力の大きさは器具の質量ならびにそれに及ぼさ れる加速力に比例する。

使用者が生じさせる力と慣性抵抗力は等しい。従って使用者が体躾する慣性力抵 抗の大きさは、使用者が発生させる力（使用者３０による加速状態及び器具の質 量により決定される）の大きさに左右され、かつ等しく、この意味において、本 発明は調整式である。

上述の如く運動中の抵抗の質及びはは、運動器具２０の質量と使用者による加速 状態により決定される。

運動を行う場合の耐久性は、運動の速さ及び繰返し回数が要因となって決定され る。ところが運動ストローク全体においては、抵抗力調整式慣性力型運動器具の 軸とそ、れに取付けた慣性重りが、使用者が器具を回転させる場合、表面に沿っ て移動する。又ホイールは軽量構造であり、摩擦力を最小にした状態で表面上を 加速減速されながら回転する。

第２図〜第４図の運動の順序によると、使用者の腕が約９０°の角度で前後に回 転している。第１図の実施例によると、使用者が掴むスリーブ１６０は上記角度 と同じ角度にわたって連続的に回転する。回転慣性システムの部材として軸や慣 性重りから切り離した状態でスリーブを設けることにより、慣性重りをいずれの 方向に回転さけることもせずに、使用者がスリーブを回転させたり、その回転方 向を変えたりすることができる。仮にスリーブと軸、慣性重りが同一システムの 部材である場合、スリーブを回転さけると、慣性重りも回転し、スリーブの回転 が変る度に使用者の手においてスリーブが捩れようとするが、上記特徴によると 、ような捩り１〜ルクをゼロ又は最小にすることができる。第１図の実施例のよ うな構造を組込んだ器具により第２図〜第４図のような運動を行うことにより、 使用者は加速型移動や急速な方向変換運動をリズミカルかつ円滑で調和の取れた 方法で行うことができ、抵抗力調整式慣性運動を単一ベクトル抵抗力により快適 に行うことかできる。

な（１３第２図へ・第４図は練習り法の一例を示したものに過ぎず、使用者の］ −夫次第ぐ、本発明の運ｖノ器具により様々な運動を行うことができる。この点 についで、本発明の運動器具を使用菌の両足にそれぐれ取付け、足により面上に おいて器具を前後に肋がすことｔ）できる４、更に第２図〜第４図１．を概ね水 平＜ｒ床面上にＪ）い−Ｃ器具を回転さｔ！るという方法を示しているが、壁の ような重心面や、手間等の傾斜面ＦにＪ３いで、器具を加速状態で・転がし７て 使用することもて・きる。

次に器具の詳細＜ｇ構造を説明づる。第５図は第１図に示づ実施例の−Ｉノの側 部の正面図で、第５図には慣性重り２８と軸２６の関係が示ご；れている。ＩＮ ｌ　２６は全長にわたって直径が一定であり、上記慣性重りにはＩＮｌの４ａじ 端部５／′ｌが螺合り−るねじ孔５２が設（プである。７上記ねし孔ど軸端部と により、運動器具を高速で転動させた時に、慣性重りがホイール２４を軸上で保 、持するようになっており、又運動器具を高速で転動させて運動を行う時、慣性 重りがホイールから回転力を受りることを防ＪＪＴ　Ｍる。更に上記ねじ孔と軸 端部とにより、Ｑ’＋ｌ＋の両端部に（Ｊ−３いて、１対の慣性重りを司法の異 なるものと交換でさるようになっている。ホイール２４はスリーゾ４６Ｍ回転自 在に取付けてあり、スリーブ４６は操作スリーブ１６０と重り２８の間において 上記軸の部分を囲んでいる。第２図〜第４図に示す如く、第３回転１０性システ ムのスリーブ１６０は、器具の操作部として作用する。又スリーブ１６０は、軸 がらその端部に成句りた慣性重つに回転力が伝わることや、その逆の方向に回転 力が伝わることを極力防止している。スリーブは筒状であり、使用者がそこを掴 んで運動器具の方向を急速に変化させる場合、」−２軸の回りで回転づるＪ：う になっている。スリーブを構成する材料の特性ならびにスリーブの孔の司法は、 スリーブが１軸の回りで滑るように設定されている。スリーブの接触面に潤滑を 施し、スリーブを軸の回りで回転しゃづ−くづることもできる。上記構成による と、端部に慣性重りを剛直に取付けた軸に対してスリーブが容易に回転できるの で、運動中に発生するトルクをゼロ又は最小にすることができる。スリーブは軸 の全長にわたっては設けられてはＪ３らず、環状リング５０の手１１ａまでしか 伸びていない。このリングはホイールの回転からスリーブを遮断し、ホィールの 回転をスリーブが邪ｊ持づ−ることを防止している。器具の他端には第５図に示 す上記構造と同様の構造が採用されている。この実施例では、軸の直径は１／２ インチであり、スリーブは５／４インチであり、ホイールはフインチである。

第５図の実施例の変形例どして、軸の各端部にねじ孔を設け、慣性重りのねじ部 延長部を上記ねじ孔に収容する構造を採用することもできる。この構造も第５図 のように慣性重りと軸にそれぞれ孔と延長部を設ける構造と同様に、上記軸を上 記慣性重りに固定状態で連結することできる。

第５図の実施例において、慣性重りを対応するホイール手段の内側に位置させる こともでき、その場合にはカップ部材を軸に取イ」けてホイールを軸上に保持す る。この変形実施例では、突出部の数が最小となるので、安全イ１外形構造と１ ．≧る。

第６図に示ず本発明の別の実施例では、第３回転慣性システムを組込むことによ り、発生トルクをゼ［コ又は最小にづるようになっている。この実施例では第１ 図及び第５図のスリーブ１６０が省略されている。第６図示す如く、軸２６は大 径操作中央部分２７を備え、部分２７を使用者が掴むようになっているとともに 、小径の端部延長部６２（一方のみ図示）を備えている。

上記端部延長部にｔよ、２個の小形スリーブ４６．１７０が嵌込んである。慣性 重り２８は孔１７４を備え、小形スリーブ１７０を介して軸端部に回転自在に取 付けである。カップ１７２にはねじ孔５２が設けてあり、軸のねじ端部５２にカ ップを装着して慣性重りを軸上で保持するようになっている。ノコツブを取除い て慣性重りを交換することにより、慣性重りの寸法を変えることができる。小形 スリーブ４６．１７０は軸受や潤滑材として作用する材料で作ってあり、又その 孔の寸法はスリーブ内で軸が回転できるように設定されている。従って使用者が 上記中間部分２７を掴んで運動に応じた様々な角度で運動器具を移動させる場合 、軸が上記スリーブ内で回転する。スリーブ１７の接触面を潤滑して軸が回転し ゃずくすることもできる。スリーブ１７０上における重り２８と同様に、ホイー ル２４はスリーブ４６の周囲に回転自在に取付けである。これらの特徴により軸 及びホイールの慣性質ｍから回転慣性システムの慣性質量は分離されており、そ のために慣性重りを加速状態で移動させたり、方向を急速に変えた場合でも、発 生トルク、すなわち操作領域において使用者の手に捩じりとして加わるトルクは ぜ口又は最小となっている。この実施例の′ａ具に採用することにより、第１図 の前記実施例の場合と同様に、単一ベクトルの調整抵抗を発生さじ、リズミカル で円滑かつ調和の取れた運動を行うことができる。運動器具の他端部には第６図 に示すＥ記構造と同様の構造が採用されている。

第７図は第６図に示す本発明実施例の変更構造を示すもので、この実施例でも軸 及びホイールの慣性質量から回転慣性システムの慣性質量が分離されている。

第７図において、スリー１１７０を併設した慣性重り２８が上記ホイールの内側 において上記軸に取付けである。キャップ及びホィールを取除くことにより寸法 の異なる慣性重りに交換することができる。環状リング５０は慣性重り２８をホ ィール２４０回転動作から遮断している。この実施例によると、慣性重りが突出 して外部に露出することを防止できるので、安全性を高めることがぐぎる。

第６図及び第７図に示づ実施例では、上記ホイールと上記慣性重りの間に４３い て軸の’、ｈ　Ｉ：’ｅ　Ｅ部にリング要素５０を介装し、−ぞれによりｌ−！ １１　ｉ人功作を互いに分離独立さゼているが、上記要素は本発明の必須ではな い。

なお運動器具の両端部に上記実施例のような同一構造は採用する必要はない。運 動器具の各端部に上記実施例にいずれかに基づいてそれぞれ別の構造を採用する こともでき、その場合には、本発明を更に別の形で実施することになる。又第６ 図及び第７図に示す実施例では、軸に小径端部が設置プであるが、第１図及び第 ５図の実施例と同様に、軸のｎ１径を一定にすることもできる。

第８図には本発明の更に別の実施例による抵抗力調整式慣性力型運動器具が示さ れている。この実施例の運動器具では、第１ホイール部材２２と第２ホイール部 材２４とが中央縦方向釉２６に回転自在に取イ」けである。第１及び第２ホイー ルは軸２６のほぼ端部に取イ・］りてあり、互いに平行な姿勢を占めている。＠ ２６の中央部には「１−レフ１〜加工が施してあり、使用者が操作しやすいよう になっている。慣性重り２８は軸２６の両端部に取イ」けてあり、第８図に実施 例では、ホイール２２．２４の外側において軸上に位置している。

軸に対する慣性重りの取付は状態は、ホイール２２．２４の回転に対抗する状態 で重りが軸とともに移動するように設定されている。この実施例では、軸と慣性 重りを一体化させることにより、独立した回転慣性システムを基本的に２個だり 備えた構造となっている。

第９図には第８図の実施例の１抛の一端部の構造が詳細に示されている。この第 ９図のｍ造と同様の構造が、第８図にその概略を示す如く、軸２６の他端部にも 鏡面対象状態で設ｉ−＋である。従って軸他端部のホイール部材及び慣性重りの 構造は以下に説明する第９図の構造と同様である。

ホイール組立体２４はリム３６と円盤形の連結ウェブ３８で構成されており、ウ ェブ３８は中央ハブ４０と一体となっている。ホイールは軽ｆｆ１ｌｌｌｉＪ料 （例えばアルミニウム合金、ナイロン、その他の高分子材料）の一体成形品で構 成されている。補強のためにディスク３８には半径方向のビーム４２が補強スポ ークとして設けである。外面タイヤ４４はネオブレンゴム等で作られており、リ ブ３６の周囲に数句けられている。タイヤ４４の特性は、運動時に器具を表面上 で転がす場合、上記面と係合しやすいような特性のものが採用されている。

第８図のユニットでは筒状軸受スリーブ４６がハブ４０の内面に取付けてあり、 ＠２６の外側端部に形成した筒状軸受面４８で支持されている。軸２６には環状 軸受リング５０が装着されており、従ってホイールは軸の周囲で自由に回転でき 、軸受リング５０により内側へ動くことが防止されている。

慣性重り２８は、その軸方向延長部５２を軸２６の端部の軸方向孔に螺合させる ことにより、軸２６に連結されている。慣性重り２８は概ね中実かつ筒状の円盤 形であり、その両端面は外観を向上させるため、ならびに慣＋１＝ｑす２８に対 してホイール２４とスポーク４２を自由に回転させるために傾斜している。慣性 重りは鋳鉄で構成覆ることが好ましいが、それ以外にも重い材料を使用すること ができる。

第１０図に示す本発明の更に別の実施例では、非回転型慣性重り２Ｂが軸方向ね じ孔６ｏにより軸２６の端部に着脱自在に連結されでいる。ねじ孔６ｏの寸法は ＠２６の軸方向ねじ延長部６２と対応するように設定されている。

第９図及び第１０図のいずれの実施例でも、慣性重りは隣接づるホイールの外側 において軸２６の端部に装着されている。ホイール構造体は、慣性重り２８と軸 受リング又はリム５０の間で保持し、ホイールの軸方向の移１０ｆｆｉが最初と なるように構成すると効果的である。使用時には前記第２図〜第４図の場合と同 様に、使用者３０が軸２６を手で掴んで面上で運動器具を平行に移動させる。ホ イール２４のタイヤ４４は面上を転がり、軸２６の端部に着脱自在に取付けた慣 性重り２８は軸とともに平行に移動する。使用者が運動方向を変えたい場合、あ るいは使用者が繰返し運動の吊や質を変えたい場合、慣性重りを軸から容易に取 外して重さの異なる別の重りに簡単に交換できる。

本発明の、更に別の実施例を示す第１１図において、軸２６の一端近傍の部分が 、筒状孔を有づ′る慣性重りディスク６６に装着されている。慣性重りディスク ６６は＠１１２６に嵌合させて取付けてあり、環状リム又は係止部６７に対して 軸方向に係合している。軸には円盤形ワッシャ６８が装着されており、運動中に 隣接するホイールの回転運動から慣性重り６６を分離するようにイ≧っている。

従って慣性重りディスク６６は軸とともに移動し、ホイール２４とともには回転 しない。

上記円盤形ワッシＡ１６８を使用することが望ましいが、それ以外の構造や装置 を使用してホイール２４の回転力から慣性重りディスク６６を分離し、それによ り慣性重りを回転させることなく、容易に移動させるように構成することもでき る。

一体構造のディスク６６の近傍に取付【プたホイール２４は、ねじ孔７０を有す る保持部材６つにより着脱自在の状態で所定位置に保持されている。上記孔のね じの寸法形状は、軸２６の端部から外方へ突出した軸方向延長部７２のねじと対 応している。保持部材６９の内面７４は軸上の外周リップ７６と協同し、運動器 具の縦方向の所定位置にホイール２４を保持するように作用する。

本発明の更に別の実施例を示す第１２図にＪ３いては、慣性重り７８が、第１１ 図て・説明１．た場合と同様に、軽量ホイール２４の内側において、軸２６に着 脱自在に取付けでＪｉｉる。この実施例ぐは、慣性重り７８は軸ｆ）向の化８０ を右する紬２６に着脱自在に取付（Ｊである。上記孔）３（いよ断面が正多角形 で、軸２６に二■−１１−め−づるようにな・〕てＪ５す、ぞねにより軸の外面 ε３２と孔８０の内面とが係合して慣性重り７８が軸２６に対して回申６するこ とを防止づるように１．ｚ　、−ンている。

本発明の（二の実施例では、第２ディスク形慣性重り８４が保持部（４６９を形 成しており、軸２Ｇの帖り向突出延長部８（３に螺合している。先の実施例に関 連しで説明した如く、ホイール２４は内側の慣性重り７８と外側の慣性重り８４ の間において縦方向に移動しないように確実に保持されている。運ｖＪ器具の重 りを変えたい場合、外側の重り８４を回して軸から外し、ホイール２４を取り除 き、内側慣性重り７８を軸から引抜く。次に逆の手順で所望の重さの重りを軸に 取付ける。

第１３図は本発明の更に別の実施例による抵抗力調整式慣性力型運動器具の端部 構造が示されている。この実施例では、慣性重り９０に筒状孔９２が設けてあり 、孔９２がＱｔｌｌ　２６の一端の筒状外面部分０４に装着されている。第８図 に関連して説明した如く、ホイール２４は内側慣性重り９０と外側慣性重り９６ の間において、軸上の所定位置に保持されている。上記重り９６は軸２６の軸方 向延長部９８に螺合している。内側の慣性重り９０はその内面９９が傾斜してお り、ホイール２４の軸受スリーブ４６やハブ４０との接触幅が最小となっている 。従って慣性重り９０は、運ｆ）Ｊ中に器具を面上で転動させる場合、ホイール ２４とともには回転しない。第１４図には本発明の更に別の変形例が示されでい る。この変形例では、第１慣性手り１００が軸２６と一体に接合されており、第 ２慣性千り１０２が軸２６の延長部【こねじを介して装着されている。第１及び 第２の慣性重り１００．１０２はいずれも軽（ｎのプラスチックホイール２４の 内側に位置している。この実施例では、慣性・トリ（リテーナ１０５）に連結す る軸方向延長部１０４によりホイール２４が回転自在に支持されている。延長部 １０４はｆｌｌｌ　２６の軸方向孔１０６に螺合して接合されており、軸の一部 を構成している。第１４図の実施例では、使用者の運動範囲に応じて様々に重り の重さ等を変えることができる抵抗力調整式慣性力型連動器具を構成することが できる。更にこの実施例では、外側の慣性重りくリテーナ１０５）と軸方向延長 部を回して外すことにより、ホイール２４を容易に交換することができる。

本発明の主な効果の要約 図面に関連して以上に説明した如く、本発明の抵抗力調整式慣性力型運動器具及 び方法によると、次のように様々な利点を得ることができる。

以上説明した本発明の様々な特徴の内、その一部においも明らかなように、本発 明ひは特殊な構造により様々４ｙ慣性由りを軸に連結して運動面上で移動させる ことができ、又回転慣性システムを分離させて器具の操作′Ｔ一段の回転を慣性 重りから切り離し、それにより慣性重りによる１−ルクの発生をゼロ又は最小に している。従って、使用者の手、手首、腕、あるいは足、足首、脚には慣性運動 を行う際に快適な単一ベクトルの調整抵抗力が加わる。

本発明の種々の実施例による抵抗力調整式慣性力型運動器具では、面に対して自 由に移動できる軸に慣性重りを連結することにより、エアロビック健康状態、筋 力、筋肉持久性、柔軟性及び］−ディネーションを発達させるだめの運動を行う ことができる。床や壁又は手摺等の表面で移動させるための慣性重りを設けて慣 性力を発生させることにより、器具を加速状態及び減速状態で繰返して移動させ て往復動させ、人体に効果的な連動を与えることができる。

回転ホイールは軽量であるので、器具を面一ヒにおいて容易に移動させ、連続的 でリズミオカルかつ円滑な作用及び反作用を生じさせて高速回転運動時の移動重 りの慣性力に打勝つことができる。

本発明の実施例ににると、慣性重りの重さを容易に変更できるので、使用者のエ アロビック容は、体力、持久力、柔軟性、コープイネ−ジョンに応じて種々の範 囲にわたって器具を利用することができる。

又本発明の実施例によると、軽量の回転ホイールの間に重りを取付けているので 、器具の使用に全く邪魔にならない状態で、重りを大幅に増加させて運動器具の 抵抗を増やすことができる。すなわち、この実施例では、器具を使用する際に、 手足をどのような位置まで動かしても邪魔にならないように器具を構成すること ができる。

器具は仕様を様々に変えることかでき、又融通性が高いので、一連の運動を様々 な姿勢で行うことができ、具体的には床に座ったり、立ったり、ひざまづいたり 、寝転んだり、あるいは壁面にもたれたり、立ったりして運動を行うことができ る。従って大部分の筋肉群の強化、柔軟性や持久性、コープイネ−シコン及びエ アロビック容量の発達に適した様々な運動を行うことができる。

更に本発明の慣性重りを加速させる場合、使用者は実際の競技活動で必要な関節 運動の範囲、速度、運動パターン等を模倣した状態で、実際の運動活動の代りと なるトレーニングを行うことができる。

仮に操作領域、軸、慣性重りが剛直に構成されており、そのために上記各部が同 一の回転慣性システムである場合、第２図、第３図、第４図のような揺動動作を 行うと、運動中にトルクが操作領域を捩じる形で使用者に加わるという問題があ る。この場合、揺動率が増化・１んにつれ−Ｃ１操作領域における上記１〜ルク が増−力ｆｌ　Ｌ、、特に一方向での急速な減速動作から反対７）向ての急速な 加速動作に運動が変る場合、１〜ル′）は葛しく増＋１１１−ｉｊる。ところが 第１図、第５図へ・第７図に示づ実施例では、操作領域と慣性重りとの連結構造 に柔軟性を与えてそれらを別々の回転慣性システムとしているのて゛、上記トル クに関づる問題を解消又は減少させることがぐさる。この実施例では、独立した 回転陽性システムが３周必須となっている。

以上で（９１本発明の実施例と利点を説明しまたが、本発明は土泥実施例以外に も様々な変形や変更が可能である、。

ＦＩＧ、　５　ＦＩＧ、　６　ＦＩｏ、　７ＦＩＧ、　８ ＦＩＧ、　ｌｌ　ＦＩＧ、　１２ ＦＩＧ、１３　ＦＩＧ、１４ 国際調査報告

Claims (37)

【特許請求の範囲】
1. １．表面上を往復移動する質量の慣性に打勝つように人体を運動させるための抵 抗力調整式慣性力型運動器具において、 運動行程中に表面に係合してその上を転動する第１回転慣性システムの部材とし て第１ホイール手段を設け、 運動行程中に表面に係合してその上を転動する上記第１回転慣性システムの他の 部材として第２ホイール手段を設け、 上記第１ホイール手段及び第２ホイール手段を支持する第２回転慣性システムの 部材として軸を設け、上記第１及び第２ホイール手段を、上記軸の概ね両端部に おいて、互いに平行な姿勢で上記軸に回転自在に取付け、運動行程中に表面に沿 って使用者が上記軸を移動させた場合に、上記軸に対して上記両ホイール手段が 回転するようにし、 上記軸により支持される上記第２回転慣性システムの部材として少なくとも１個 の慣性重りを設け、上記重りが抵抗力調整式運動中に上記軸とともに移動するよ うにするとともに、加速移動により慣性抵抗を発生させて使用者の人体を連動さ せて健康状態全体を増進させるようにし、 上記第１及び第２ホイール手段の間において、上記軸の間の部分を囲む第３回転 慣性システムの部材として操作スリーブを設け、使用者が上記操作スリーブを掴 んで器具の減速及び加速を行ったり、器具の表面上での移動方向を変えて抵抗力 調整式慣性運動を行う時に、上記軸に接合された少なくとも１個の慣性重りによ るトルクの発生をゼロ又は最小にするために、上記軸上において上記操作スリー ブが回転するようにし、上記第１、第２及び第３回転慣性システムが互いに基本 的に独立しており、 上記少なくとも１個の慣性重りの質量が上記第１及び第２ホイール手段の各質量 よりも大きいことを特徴とする抵抗力調整式慣性力型運動器具。
2. ２．上記スリーブにチューブとその内側に位置する軸受部を設けて上記軸に対す る上記スリーブの回転を容易化し、それにより抵抗力調整式慣性運動を行う時に 、上記表面に対する少なくとも１個の慣性重りの方向を変えたり加速移動を行う 間に、上記少なくとも１個の慣性重りによるトルクの発生をゼロ又は最小にする ようにした請求の範囲第１項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
3. ３．上記スリーブにチューブとその内側に位置する潤滑材を設けて上記軸に対す る上記スリーブの回転を容易化し、それにより抵抗力調整式慣性運動を行う時に 、上記表面に対する少なくとも１個の慣性重りの方向を変えたり加速移動を行う 間に、上記少なくとも１個の慣性重りによるトルクの発生をゼロ又は最小にする ようにした請求の範囲第２項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
4. ４．上記少なくとも１個の慣性重りが、中央軸を有する第１慣性ディスク部材と 中央軸を有する第２慣性ディスク部材を備え、上記第１慣性ディスク部材が上記 第１ホイール手段の近傍において上記軸の概ね一端部に同芯に取付けてあり、上 記第２慣性ディスク部材が上記第２ホイール手段の近傍において上記軸の概ね他 端部に同芯に取付けてある請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の抵 抗力調整式慣性力型運動器具。
5. ５．上記第１慣性ディスク部材が上記第１ホイール手段の外側において上記軸に 取付けてあり、上記第２慣性ディスク部材が上記第２ホイール手段の外側におい て上記軸に取付けてある請求の範囲第４項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器 具。
6. ６．上記第１慣性ディスク部材が上記第１ホイール手段の内側において上記軸に 取付けてあり、上記第２慣性ディスク部材が上記第２ホイール手段の内側におい て上記軸に取付けてある請求の範囲第４項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器 具。
7. ７．上記軸が各端部にねじ部を備え、上記第１及び第２慣性重り部材が上記軸端 部のねじ部に対応するねじ孔を軸方向に延びる姿勢でそれぞれ備え、上記軸に対 して回転不能の状態で上記第１及び第２慣性重り部材が上記軸に取付けてある請 求の範囲第６項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
8. ８．表面上を往復移動する質量の慣性に打勝つように人体を運動させるための抵 抗力調整式慣性力型運動器具において、 運動行程中に表面に係合してその上を転動する第１回転慣性システムの部材とし て第１ホイール手段を設け、 運動行程中に表面に係合してその上を転動する上記第１回転慣性システムの他の 部材として第２ホイール手段を設け、 操作領域を有する軸を第２回転慣性システムの部材として設け、使用者が上記操 作領域を掴んで上記器具を移動させるようにし、上記第１及び第２ホイール手段 を、上記軸の概ね両端部において、互いに平行な姿勢で上記軸に回転自在に取付 け、運動行程中に表面に沿って使用者が上記軸を移動させた場合に、上記軸に対 して上記両ホイール手段が回転するようにするとともに、上記操作領域を上記軸 の両端部の間に位置させ、第３回転慣性システムの部材として少なくとも１個の 慣性重りを設け、上記軸を貫通させた状態で上記慣性重りを上記軸により支持し て、上記少なくとも１個の慣性重りの内側で上記軸を回転自在にし、それにより 使用者が上記操作領域を掴んで器具の加速及び減速を行ったり、器具の表面上で の移動方向を変えたりして抵抗力調整式慣性運動を行う時に、上記少なくとも１ 個の慣性重りによるトルクの発生をゼロ又は最小にするようにし、 上記第１、第２及び第３回転慣性システムが互いに基本的に独立しており、 上記少なくとも１個の慣性重りの質量が上記第１及び第２ホイール手段の各質量 よりも大きいことを特徴とする抵抗力調整式慣性力型運動器具。
9. ９．上記第３回転慣性システムの部材である上記少なくとも１個の慣性重りが、 中央軸を有する第１慣性ディスク部材と中央軸を有する第２慣性ディスク部材を 備え、上記第１慣性ディスク部材が上記第３回転慣性システムの概ね一端部に同 芯に取付けてあり、上記第１慣性ディスク部材が上記第１ホイール手段の近傍に おいて上記軸の概ね端部に同芯に取付けてあり、上記第２慣性ディスク部材が上 記第２ホイール手段の近傍において上記軸の概ね端部に同芯に取付けてある請求 の範囲第８項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
10. １０．上記各慣性ディスク部材が軸方向孔を備え、該孔において上記軸の端部の 対応する寸法形状の外面に係合し、それにより上記各慣性ディスク部材内におい て上記軸が容易に回転でき、抵抗力調整式慣性運動を行う時に、上記表面に対す る上記慣性ディスク部材の方向を変えたり加速移動を行う間に、上記慣性ディス クによるトルクの発生をゼロ又は最小にするようにした請求の範囲第９項に記載 の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
11. １１．上記ディスク部材及び上記ホイール部材を軸上に保持するためのキャッブ 手段を設けた請求の範囲第１０項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
12. １２．上記各ディスク部材の軸方向孔に上記軸端部外面に接触するスリーブを設 けた請求の範囲第１１項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
13. １３．各ディスク部材の軸方向孔に上記外面に接触する潤滑材を設けた請求の範 囲第１１項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
14. １４．上記第１及び第２のホイール手段と上記第１及び第２慣性ディスク部材が それぞれ上記軸の小径端部に取付けてある請求の範囲第１１項に記載の抵抗力調 整式慣性力型運動器具。
15. １５．上記慣性ディスク部材が対応するホイール手段よりも上記操作領域に近い 位置を占めている請求の範囲第１１項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
16. １６．上記慣性ディスク部材が対応するホイール手段よりも上記操作領域から遠 い位置を占めている請求の範囲第１１項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具 。
17. １７．表面上を往復移動する質量の慣性に打勝つように人体を運動させるための 抵抗力調整式慣性力型運動器具において、 運動行程中に表面に係合してその上を転動する第１ホイール手段を設け、 運動行程中に表面に係合してその上を転動する第２ホイール手段を設け、 上記第１及び第２のホイール手段に、運動行程中に、対応する上記表面に係合す る外周トレッドをそれぞれ設け、 上記第１及び第２のホイール手段を支持する軸手段を設け、上記軸手段に使用者 が操作できる部分を設け、上記第１及び第２ホイール手段を、上記軸の概ね両端 部において、互いに平行な姿勢で上記軸に回転自在に取付け、運動行程中に表面 に沿って使用者が上記軸を移動させた場合に、上記軸に対して上記両ホイール手 段が回転するようにし、 少なくとも１個の慣性重りを上記軸に取付けて、抵抗力調整運動中に上記軸に対 して回転しない状態で、上記慣性重りが上記軸とともに移動するようにし、それ により上記重りを非回転状態で移動させて慣性抵抗力を使用者の人体に及ぼして 健康状態全体を増進させるようにし、 上記少なくとも１個の慣性重り構造体を、他のあらゆる慣性質量構造体から分離 独立させて上記軸手段に固定し、 上記軸手段を長いロッド構造にしたことを特徴とする抵抗力調整式慣性力型運動 器具。
18. １８．上記少なくとも１個の慣性重りの質量が上記第１及び第２ホイール手段の 質量よりも大きい請求の範囲第１７項に記載のの抵抗力調整式慣性力型運動器具 。
19. １９．上記少なくとも１個の慣性重り手段が、第１慣性ディスク部材と第２慣性 ディスク部材とを備え、上記第１慣性ディスク部材が中央軸を備えるとともに、 上記第１ホイール手段に隣接した位置において上記軸の概ね一端部に同芯に取付 けてあり、上記第２慣性ディスク部材が中央軸を備えるとともに、上記第２ホイ ール手段に隣接した位置において上記軸の概ね他端部に同芯に取付けてある請求 の範囲第１８項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
20. ２０．上記第１慣性ディスク部材が上記第１ホイール手段の外側において上記軸 に取付けてあり、上記第２慣性ディスク部材が上記第２ホイール手段の外側にお いて上記軸に取付けてある請求の範囲第１９項に記載の抵抗力調整式慣性力型運 動器具。
21. ２１．上記軸が各端部にねじ孔を備え、上記第１及び第２慣性ディスク部材が上 記軸端部のねじ孔に螺合するねじ部材を軸方向に延びる姿勢でそれぞれ備え、上 記軸に対して回転不能の状態で上記第１及び第２慣性ディスク部材が上記軸に着 脱自在に取付けてある請求の範囲第２０項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器 具。
22. ２２．上記軸が各端部にねじ延長部を同芯に備え、上記第１及び第２慣性ディス ク部材が上記軸端部のねじ延長部に螺合するねじ孔を軸方向に延びる姿勢でそれ ぞれ備え、上記軸に対して回転不能の状態で上記第１及び第２慣性ディスク部材 が上記軸に着脱自在に取付けてある請求の範囲第２０項に記載の抵抗力調整式慣 性力型運動器具。
23. ２３．上記第１慣性ディスク部材が上記第１ホイール手段の内側において上記軸 に取付けてあり、上記第２慣性ディスク部材が上記第２ホイール手段の内側にお いて上記軸に取付けてある請求の範囲第１９項に記載の抵抗力調整式慣性力型運 動器具。
24. ２４．上記各第１及び第２慣性ディスク部材の間において上記ディスク手段が上 記軸にそれぞれ取付けてあり、それにより抵抗力調整運動中において上記第１及 び第２慣性ホイール手段の回転力から上記第１及び第２慣性ディスク部材を切離 したことを特徴とする請求の範囲第２３項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器 具。
25. ２５．上記軸手段上に上記第１ホイールを保持するために、上記第１ホイール手 段の外側において上記軸手段に第１保持部材を取付け、上記軸手段上に上記第２ ホイールを保持するために、上記第２ホイール手段の外側において上記軸手段に 第２保持部材を取付けた請求の範囲第２３項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動 器具。
26. ２６．上記第１保持部材が慣性ディスク部材を有し、該慣性ディスク部材が、上 記軸手段に対して回転不能の状態で上記軸の概ね一端部に取付けてあり、上記第 ２保持部材が慣性ディスク部材を有し、該慣性ディスク部材が、上記軸手段に対 して回転不能の状態で上記軸の概ね他端部に取付けてある請求の範囲第２５項に 記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
27. ２７．上記第１慣性ディスク部材が上記一端部において上記軸手段に一体に接合 され、上記第２慣性ディスク部材が上記他端部において上記軸手段に一体に接合 されている請求の範囲第２３項又は第２６項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動 器具。
28. ２８．上記第１慣性ディスク部材が、連続した円形ではない断面形状の軸方向孔 を有し、上記ディスク部材が上記一端部において上記軸手段の対応する寸法形状 の外面に嵌合して回転不能の状態で係合し、上記第２慣性ディスク部材が、連続 した円形ではない断面の軸方向孔を有し、上記ディスク部材が上記他端部におい て上記軸手段の対応する寸法形状の外面に嵌合して回転不能の状態で係合してい る請求の範囲第２３項又は第２６項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
29. ２９．上記第１慣性ディスク部材が軸方向のねじ孔を有し、上記ディスク部材が 上記一端部において上記軸手段の対応する寸法形状の外面ねじ部に回転不能に螺 合し、上記第２慣性ディスク部材が軸方向のねじ孔を有し、上記第２慣性ディス ク部材が上記他端部において上記軸手段の対応する寸法形状の外面ねじ部に回転 不能に螺合している請求の範囲第２３項又は第２６項に記載の抵抗力調整式慣性 力型運動器具。
30. ３０．上記第１慣性ディスク部材が少なくとも１個の慣性ディスクを、概ね上記 一端部において上記軸手段に一体に接合された状態で備えるとともに、少なくと も１個の第２慣性ディスクを備え、上記第２慣性ディスクが、概ね上記一端部に おいて上記軸手段に一体に接合された上記少なくとも１個の上記慣性ディスクに 隣接した位置において、上記軸手段に着脱自在に取付けてあり、上記第２慣性デ ィスク部材が少なくとも１個の慣性ディスクを、概ね上記他端部において上記軸 手段に一体に接合された状態で備えるとともに、少なくとも１個の第２慣性ディ スクを備え、上記第２慣性ディスク部材の上記第２慣性ディスクが概ね上記他端 部において上記軸手段に一体に接合された少なくとも１個の上記慣性ディスクに 隣接した位置において、上記軸手段に着脱自在に取付けてある請求の範囲第２３ 項又は第２６項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
31. ３１．上記第１及び第２ディスク部材の質量を変更するための手段を設け、使用 者の体力及び所望運動条件に応じて運動行程中の慣性対抗力を増減できるように した請求の範囲第１９項に記載の抵抗力調整式慣性力型運動器具。
32. ３２．少なくとも１個の抵抗力調整式慣性力型運動器具を使用して人体の運動を 行うための方法において、少なくとも１個の抵抗力調整式慣性力型運動器具を解 放自在に操作するステップを設け、上記運動器具に軸を設け、 上記軸に第１及び第２の互いに平行なホイールを回転自在に取付けるとともに、 上記軸上に少なくとも１個の慣性重り構造体を、上記軸と非回転状態で移動する ように取付け、少なくとも１個の抵抗力調整式慣性力型運動器具を面上で転動さ せて、第１及び第２ホイールを面上で転動させ、軸と少なくとも１個の慣性重り を表面上で移動させるステップを設け、 回転自在の抵抗力調整式運動器具を往復動パターンで減速及び加速させて、移動 形の抵抗力調整式運動を行って使用者の健康状態全体を強化するステップを設け たことを特徴とする運動方法。
33. ３３．少なくとも１個の抵抗力調整式慣性力型運動器具を解放自在に操作する上 記ステップに、第１の抵抗力調整式慣性力型連動器具の軸部を使用者の左手で掴 むステップと、 第２の抵抗力調整式慣性力型運動器具の軸部を使用者の右手で掴むステップと、 上記第１及び第２の抵抗力調整式慣性力型運動器具を、表面上において、反復往 復動パターンで転動させて、抵抗力調整式運動を使用者に行わせるパターンとを 設けた請求の範囲第３２項に記載の運動方法。
34. ３４．上記転動ステップにおいて、概ね水平な面上で少なくとも１個の抵抗力調 整式慣性力型運動器具を転動させるようにした請求の範囲第３２項に記載の運動 方法。
35. ３５．上記転動ステップにおいて、概ね垂直な面上で少なくとも１個の抵抗力調 整式慣性力型運動器具を転動させるようにした請求の範囲第３２項に記載の運動 方法。
36. ３６．表面上を往復移動する質量の慣性に打勝つように人体を運動させるための 抵抗力調整式慣性力型運動器具において、 使用者に解放自在に係合する部分を少なくとも１個有する軸を設け、 上記軸を長いロッド構造体で構成し、 運動行程中に表面に係合してその上を転動する少なくとも１個のホイールを上記 軸に回転自在に取付け、上記少なくとも１個のホイール手段のそれぞれに、運動 行程中に対応する上記表面に係合する外周トレッドをそれぞれ設け、 上記少なくとも１個のホイールの質量よりも大きい質量を有する少なくとも１個 の慣性重り構造体を設け、少なくとも１個の慣性重り構造体を上記軸に連結して 、抵抗力調整運動中に上記少なくとも１個のホイールが表面上で転動する時に、 上記軸に対して回転せずに上記軸とともに移動するようにし、それにより上記重 り構造体を非回転状態で移動させて慣性抵抗力を使用者の人体に及ぼして健康状 態全体を増進させるようにし、上記少なくとも１個の慣性重り構造体を、他のあ らゆる慣性重り構造体から分離独立させて上記軸手段に取付けたことを特徴とす る抵抗力調整式慣性力型運動器具。
37. ３７．上記少なくとも１個のホイールにおいて、上記軸の概ね一端部に第１ホイ ール手段を取付けて、運動行程中に表面に係合してその上を転動するようにし、 上記軸の概ね他端部に第２ホイール手段を取付けて、運動行程中に表面に係合し てその上を転動するようにした請求の範囲第３６項に記載の抵抗力調整式慣性力 型運動器具。