JPWO2005044391A1 - トレーニングマシン - Google Patents
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Abstract
Description
このトレーニングマシンを使用するときには、トレーニング者は筋肉を収縮させながら移動部材を運動位置に向けて移動させ、この運動位置に移動させる際に、連結ワイヤを介してウエイト体が重力に抗して上昇位置に向けて持ち上げられ、ウエイト体の重量によって移動部材に移動を抑制するための負荷が付与される。そして、筋肉を収縮させて移動部材を運動位置まで移動させると、ウエイト体は上昇位置まで持ち上げられる。その後、筋肉を伸展させながら移動部材を復帰位置に向けて移動させ、この復帰位置に移動させる際に、連結ワイヤを介してウエイト体が重力によって下降位置に向けて下降され、ウエイト体の重量を支えながら下降させるようになる。このように筋肉を収縮させながら移動部材を運動位置に移動させた後収縮した筋肉を伸展させながら移動部材を復帰位置に移動させ、この筋肉の収縮、伸展を繰り返して筋肉を刺激し疲労させ、このようにトレーニングして鍛えることによって筋肉を刺激しその発達を促すようにしている。
しかしながら、上述したトレーニングマシンには、ウエイト体の重量を利用していることに起因して、次の二つの大きな問題がある。第1に、筋肉を収縮させながら移動部材を運動位置まで移動させた状態においては、筋肉が最も収縮した状態(最収縮状態)、換言すると、筋肉を最も刺激させた状態になる。この運動位置から筋肉を伸展させながら復帰位置に向けて移動部材を移動する際には、ウエイト体は上移動から下移動に切り換えられる。移動部材を移動させる際に、ウエイト体の重量以上の力で運動を行ったときには、この移動の転換時点(上移動から下移動に切り換わる時点)においてウエイト体が上方向に跳ね上ってしまい、この跳ね上がっている瞬間においては、移動部材にウエイト体が実質上作用せず、トレーニング者はウエイト体の重量を感じられなくなる。筋肉が最も収縮した状態(換言すると、ウエイト体の上昇位置)においてウエイト体の重量を感じられなくなるということは、その時点で最大限に収縮した筋肉が緩んでしまうことであり、このように筋肉が緩むと筋肉に刺激を継続して与えることができず、筋肉を効果的に鍛えることができなくなる。
第2に、ウエイト体を移動させるときに、ウエイト体の上移動では、その重力に抗して上方向に持ち上げるようになるので、ウエイト体が筋肉への抵抗となり、トレーニング者はその運動速度が大きいほど重量を感じるようになるが、このウエイト体の下移動では、その重力が下移動に寄与するようになるので、その運動速度が重力の速度に近づくほどウエイト体の筋肉への抵抗が小さくなって、トレーニング者はより重量を感じなくなり、それ故に、ウエイト体の上移動のときには筋肉は働くが、その下移動のときのは筋肉はほとんど働かない状態となる。
このようなことから、ウエイト体の移動転換時点における筋肉緩みを防止するためには、移動部材(換言すると、ウエイト体)の移動をウエイト体の重量とほぼ等しい大きさの力でもって上移動させる必要があり、またウエイト体の下移動時における筋肉緩みを防止するためには、移動部材の下移動をより遅く移動させる必要があり、トレーニングの各種専門書においても、トレーニング動作をできるだけ緩やかな速度で行うことが推奨されている。ところが、トレーニング者が自分自身で移動部材の移動速度、即ちウエイト体の上下移動の速度をコントロールしてトレーニングすることはかなりの精神力を必要とし、またかなりのストレスを伴うものとなり、特に初心者においてはこのようなトレーニングを行うことは難しい。
本発明の目的は、ウエイト体の重量以上の力で運動を行ったときにおいても、上移動から下移動への転換時点においてウエイト体の浮きを感じることがないトレーニングマシンを提供することである。
前記負荷付与手段は、前記移動部材の移動によって重力を利用して移動されるウエイト体を備えており、前記ウエイト体及び/又は前記移動部材に関連して、前記ウエイト体の上移動から下移動に切り替わる際に前記移動部材に戻り方向の力を付与するための反発抵抗付与手段が設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項1に記載のトレーニングマシンによれば、移動部材の移動を抑制するための負荷を付与するための負荷付与手段は、移動部材の移動によって重力を利用して移動されるウエイト体とを備え、このウエイト体に関連して、更に、反発抵抗付与手段が設けられ、この反発抵抗付与手段は、ウエイト体が上移動から下移動に切り替わる際に移動部材に戻り方向の力を付与する。従って、ウエイト体の移動が下移動に切り替わる際に反発抵抗付与手段により移動部材に戻り方向の力が付与されるので、トレーニング者は常にウエイト体の重量を感じるようになる。かくして、トレーニング者は、移動部材の運動位置から復帰位置へ戻る際においても筋肉を収縮した状態を保ち、従来のように筋肉の緊張状態が一時的に緩むことがなく、移動部材の移動速度のコントロールを気にすることなく、筋肉の緊張状態を保ったまま移動部材を反復移動させてトレーニングすることができ、筋肉を効果的に刺激させることができる。この反発抵抗付与手段は、ウエイト体に代えて、又はウエイト体に加えて移動部材に関連して設けることができ、このように構成しても同様の効果が達成される。
また、本発明の請求項2に記載のトレーニングマシンでは、前記移動部材には、前記ウエイト体を取り付けるウエイト取付部が設けられ、前記反発抵抗付与手段は前記ウエイト取付部及び/又は前記移動部材に関連して設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項2に記載のトレーニングマシンによれば、移動部材にはウエイト取付部が設けられ、ウエイト体はこのウエイト取付部に取り付けられ、ウエイト体は移動部材の移動によって一体的に移動される。このようなトレーニングマシンでは、反発抵抗付与手段は、ウエイト取付部及び/又は移動部材に関連して設けられ、このように設けることによって、ウエイト体が上移動から下移動に切り替わる際に移動部材に戻り方向の力を付与することができる。
また、本発明の請求項3に記載のトレーニングマシンでは、前記負荷付与手段は、更に、前記基台に実質上垂直に設けられたガイドポストを備え、前記ウエイト体は前記ガイドポストに上下方向に移動自在に取り付けられ、前記ウエイト体と前記移動部材が前記連結手段を介して連結されており、前記反発抵抗付与手段は前記ウエイト体及び/又は前記移動部材に関連して設けられていることを特徴とする。
また、本発明の請求項3に記載のトレーニングマシンによれば、負荷付与手段は、更に、基台から実質上垂直に延びるガイドポストを備え、ウエイト体はこのガイドポストに上下方向に移動自在に取り付けられ、ウエイト体と移動部材とは連結手段、例えば連結ワイヤを介して連結される。このようなトレーニングマシンでは、反発抵抗付与手段は、ウエイト体及び/又は移動部材に関連して設けられ、このように設けることによって、ウエイト体が上移動から下移動に切り替わる際に移動部材に戻り方向の力を付与することができる。
また、本発明の請求項4に記載のトレーニングマシンでは、前記移動部材が復帰位置にあるときには、前記ウエイト体は下降位置に位置し、前記移動部材を運動位置に移動させると、前記ウエイトは前記下降位置から上昇した上昇位置に位置するように構成され、前記反発抵抗付与手段は、前記移動部材に関連して設けられており、前記移動部材を前記運動位置に向けて移動させてウエイ体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記反発抵抗付与手段は、前記移動部材に作用して反発抵抗力を付与し、これによって、前記移動部材に戻り方向の力が付与されることを特徴とする。
本発明の請求項4に記載のトレーニングマシンによれば、移動部材が復帰位置にあるときには、ウエイト体は下降位置に位置し、移動部材を運動位置まで移動させると、ウエイト体は下降位置から持ち上げられて上昇位置まで移動され、移動部材を反復移動することによって、ウエイト体は下降位置と上昇位置との間を昇降動される。反発抵抗付与手段は、この移動部材に関連して設けられ、移動部材を運動位置に向けて移動させてウエイト体が上昇位置近傍まで上昇すると、この移動部材に作用して反発抵抗力を付与する。従って、ウエイト体が上移動から下移動に切り替わる際に、かかる反発抵抗力が移動部材に加わって戻り方向の力が作用する。かくして、ウエイト体の移動方向が切り替わる際に反発抵抗付与手段により移動部材に戻り方向の力が付与され、トレーニング者は常にウエイト体の重量を感じるようになり、筋肉の緊張状態を保ったまま移動部材を反復移動させてトレーニングすることができる。
また、本発明の請求項5に記載のトレーニングマシンでは、前記反発抵抗付与手段は、前記基台と前記移動部材との間に介在された伸縮体と、前記伸縮体に被嵌して装着されたコイルばねと、前記コイルばねに作用する作用部材とを備え、前記作用部材は前記移動部材の移動とともに移動し、前記移動部材が前記運動位置に向けて移動されて前記ウエイト体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記作用部材が前記コイルばねに作用して圧縮し、前記コイルばねの圧縮によって、前記移動部材に戻り方向の力が付与されることを特徴とする。
本発明の請求項5に記載のトレーニングマシンによれば、反発抵抗付与手段は伸縮体、コイルばね及び作用部材から構成され、伸縮体の一端側が基台に、その他端側が移動部材に装着され、またコイルばねは伸縮体を被嵌して装着され、また作用部材は移動部材の移動とともに移動されるように構成される。移動部材を運動位置に向けて移動させてウエイト体が上昇位置近傍まで移動されると、作用部材がコイルばねに作用して圧縮し、この圧縮によって移動部材に反発抵抗力が付与され、この反発抵抗力が戻り方向の力として移動部材に作用する。従って、トレーニング者は常にウエイト体の重量を感じるようになり、筋肉の緊張状態を保ったまま移動部材を反復移動させてトレーニングすることができる。
また、本発明の請求項6に記載のトレーニングマシンでは、前記伸縮体は、本体側部材とこの本体側部材に挿入される伸縮側部材とを有し、前記本体側部材が前記基台に取り付けられ、前記伸縮側部材が前記移動部材に取り付けられ、前記コイルばねは前記本体側部材に被嵌して装着され、前記作用部材は前記伸縮側部材に位置調整自在に取り付けられていることを特徴とする。
本発明の請求項6に記載のトレーニングマシンによれば、伸縮体の本体側部材が基台に取り付けられ、その伸縮側部材が移動部材に取り付けられる。また、コイルばねが本体側部材に被嵌して装着され、作用部材が伸縮側部材に取り付けられるので、移動部材が運動位置近傍まで(換言すると、ウエイト体が上昇位置近傍まで)移動すると、作用部材がコイルばねの上端部に作用して圧縮し、この圧縮によって反発抵抗力が発生するようになる。また、この作用部材が位置調整自在に伸縮側部材に設けられるので、この位置を調整することによって、移動部材が運動位置に位置する(換言すると、ウエイト体が上昇位置に位置する)ときのコイルばねの圧縮状態を調整することができ、これによって、トレーニング時の反発抵抗力を調整することができる。
また、本発明の請求項7に記載のトレーニングマシンでは、前記移動部材が復帰位置にあるときには、前記ウエイト体は前記連結手段を介して下降位置に位置し、前記移動部材を運動位置に移動させると、前記ウエイトは前記連結手段を介して上昇位置に位置するように構成され、前記反発抵抗付与手段は、前記ウエイト体に関連して設けられており、前記ウエイト体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記反発抵抗付与手段は、前記ウエイト体に作用して反発抵抗力を付与し、これによって、前記移動部材に戻り方向の力が付与されることを特徴とする。
本発明の請求項7に記載のトレーニングマシンによれば、移動部材とウエイト体とは連結手段を介して連結され、移動部材が復帰位置にあるときには、ウエイト体は連結手段を介して下降位置に位置し、移動部材を運動位置まで移動させると、ウエイト体は連結手段を介して上昇位置まで移動される。反発抵抗付与手段は、このウエイト体に関連して設けられ、ウエイト体が上昇位置近傍まで上昇すると、このウエイト体に作用して反発抵抗力を付与する。従って、この反発抵抗力が連結手段を介して移動部材に伝達され、ウエイト体が上移動から下移動に切り替わる際にかかる反発抵抗力により移動部材に戻り方向の力を付与する。かくして、このように構成しても、ウエイト体の移動方向が切り替わる際に反発抵抗付与手段により移動部材に戻り方向の力が付与されるので、このウエイト体が上方向に跳ね上がることがなく、これによって、トレーニング者は常にウエイト体の重量を感じるようになり、筋肉の緊張状態を保ったまま移動部材を反復移動させてトレーニングすることができる。
また、本発明の請求項8に記載のトレーニングマシンでは、前記反発抵抗付与手段は、前記ガイドポストに被嵌して前記ウエイト体の上側に装着されたコイルばねと、前記コイルばねの上移動を拘束する移動拘束部材とを備え、前記コイルばねは前記ウエイト体の上下移動とともに上下移動し、前記ウエイト体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記移動拘束部材が前記コイルばねに作用してその上移動を拘束し、これによって、前記コイルばねは圧縮されて前記ウエイト体に反発抵抗力を付与することを特徴とする。
本発明の請求項8に記載のトレーニングマシンによれば、反発抵抗付与手段はコイルばね及び移動拘束部材から構成され、コイルばねはガイドポストを被嵌してウエイト体の上側に装着され、このウエイト体の上下移動とともに上下移動される。また移動拘束部材はこのコイルばねの移動を拘束するように設けられる。移動部材を運動位置に向けて移動させてウエイト体が上昇位置近傍まで移動されると、移動拘束部材がコイルばねに作用してその上移動を拘束し、これによって、コイルばねが圧縮されてウエイト体に反発抵抗力が付与され、この反発抵抗力によりウエイト体の跳ね上がりが防止される。また、この反発抵抗力が連結手段を介して移動部材に伝わって戻り方向の力として作用し、これによって、トレーニング者は常にウエイト体の重量を感じるようになり、筋肉の緊張状態を保ったまま移動部材を反復移動させてトレーニングすることができる。また、ウエイト体22の上移動の運動速度が大きいときには、ウエイト体22の運動エネルギーが大きくなってウエイト体22の跳ね上がりも大きくなる傾向にあるが、このようにコイルばねを設けた場合、ウエイト体22の上移動の運動速度が大きく、その運動エネルギーが大きいときには、コイルばねの弾性変形量も大きくなって蓄積されるエネルギーも大きくなり、これによって、コイルばねの下移動のための反発抵抗力も大きくなり、その結果、ウエイト体22の浮きをより確実に防止することができる。
また、本発明の請求項9に記載のトレーニングマシンでは、前記移動拘束部材は、前記ガイドポストに位置調整自在に取り付けられていることを特徴とする。
本発明の請求項9に記載のトレーニングマシンによれば、移動拘束部材が位置調整自在に設けられるので、この位置を調整することによって、ウエイト体が上昇位置に位置するときのコイルばねの圧縮状態を調整することができ、これによって、トレーニング時の反発抵抗力を調整することができる。
また、本発明の請求項10に記載のトレーニングマシンでは、前記反発抵抗付与手段の前記コイルばねは、ばね定数の比較的大きい第1コイルばね部材と、ばね定数が比較的小さい第2コイルばね部材から構成され、前記第1コイルばね部材は主として反発抵抗付与として作用し、前記第2コイルばね部材は主として緩衝として作用することを特徴とする。
本発明の請求項10に記載のトレーニングマシンによれば、反発抵抗付与手段のコイルばねが、ばね定数が比較的大きい第1コイルばね部材と、ばね定数が比較的小さい第2コイルばね部材とから構成されているので、主として第2コイルばね部材によって反発抵抗付与手段が収縮する際の衝撃を緩衝しながら、主として第1コイルばね部材によってウエイト体が上移動から下移動に切り替わる際に移動部材に戻り方向の力を付与することができる。
また、本発明の請求項11に記載のトレーニングマシンでは、前記ウエイト体は、更に、前記連結手段に連結されたウエイト連結ロッドと、前記ガイドポストに上下移動自在に装着された複数個のウエイトと、前記複数個のウエイトを前記ウエイト連結ロッドに連結するための連結部材とを含んでおり、前記ウエイト連結ロッドには軸線方向に間隔をおいて複数の連結孔が設けられ、前記ウエイトには、前記ウエイト連結ロッドを挿通するための挿通孔と、前記連結部材を収容するための収容凹部が設けられており、前記複数個のウエイトのうち特定ウエイトの前記収容凹部及び前記ウエイト連結ロッドの前記連結孔を通して前記連結部材を挿通すると、前記特定ウエイトが前記ウエイト連結ロッドに連結され、前記移動部材の移動によって、前記特定ウエイト及びこれより上側に位置する前記ウエイトが前記ガイドポストに沿って上下移動されることを特徴とする。
本発明の請求項11に記載のトレーニングマシンによれば、ウエイト体は、更に、ウエイト連結ロッド、複数個のウエイト及び連結部材を含み、連結部材がウエイトの収容凹部を通してウエイト連結ロッドの連結孔に挿通される。連結部材を特定ウエイトの収容凹部を通してウエイト連結ロッドの挿通孔に挿通すると、この特定ウエイトが連結挿通ロッドに連結される。そして、移動部材を移動させて連結手段を介してウエイト連結ロッドを持ち上げると、連結部材が特定ウエイトに作用し、この特定ウエイト及びこれより上側のウエイトが持ち上げられるようになる。従って、連結部材を挿入するウエイトを選択することによって、ウエイト連結ロッドに連結されるウエイトを変えることができ、これによって、持ち上げるウエイト体の重量を容易に選定することができる。
〔第1の実施形態〕
まず、図1〜図5を参照して、本発明に従うトレーニングマシンの第1の実施形態について説明する。
図1及び図2において、図示のトレーニングマシン2は、トレーニングジムなどの床面4に設置される基台6を備えている。この形態では、基台6の片側部(図1及び及び図2において左部)には負荷付与手段8が設けられ、基台6の他側部(図1及び図2において右部)に椅子10が設けられている。椅子10は、基台6に固定された脚部12と、この脚部12の上端部に設けられた座部14とを有し、トレーニング者16は、椅子10の座部14に腰掛けてトレーニングを行う。
図示の負荷付与手段8は、基台6から実質上垂直上方に延びる一対のガイドポスト18,20と、一対のガイドポスト18,20に上下方向に移動自在に取り付けられたウエイト体22とを有し、一対のガイドポスト18,20の上端部が連結部材24により連結されている。この形態では、ウエイト体22は、ウエイト連結ロッド26と、複数個のウエイト28と、ウエイト28をウエイト連結ロッド26に連結するための連結部材30から構成され、連結部材30を用いて任意の個数のブロック28をウエイト連結ロッド26に取り付けることができるように構成されており、その詳細な説明については後述する。
基台6の長手方向略中央部(負荷付与手段8と椅子10との間の部分)には、移動部材32が揺動自在に設けられている。移動部材32は、下端部が旋回軸33を介して基台6に旋回自在に連結された揺動部材34を有し、この揺動部材34の上端部に横方向(図1及び図2において紙面に垂直な方向)に間隔をおいて一対の把持部36(図1及び図2において一方のみ示す)が設けられている。トレーニング者16は移動部材32の一対の把持部36を把持して移動部材32を図1に示す復帰位置と図2に示す運動位置との間を矢印38,40で示すように繰り返し移動させてトレーニングを行う。
負荷付与手段8は、更に、持ち上げるウエイト体22と移動部材32とを連結する連結手段42を備えており、この形態では、連結手段42が連結ワイヤ44から構成されている。連結ワイヤ44の一端側はウエイト体22(この形態では、ウエイト連結ロッド26の上端部)に連結され、その他端側は移動部材32(この形態では、揺動部材34の上端部近傍)に連結されている。また、この連結ワイヤ44に関連して、連結部材24に取り付けられた補助フレーム(図示せず)に第1伝動プーリ46が回転自在に設けられ、また基台6に取り付けられた支持フレーム(図示せず)に第2伝動プーリ48が回転自在に設けられ、ウエイト体22から延びる連結ワイヤ44は、第1及び第2伝動プーリ46,48に巻き掛けられた後に移動部材32に至っている。
このように構成されているので、移動部材32が図1に示す復帰位置にあるときには、連結ワイヤ44を介してウエイト体22は図1に示す下降位置に位置し、この復帰位置から矢印38で示す方向に図2に示す運動位置に移動させると、連結ワイヤ44を介してウエイト体22が一対のガイドポスト18,20に沿って上方に図2に示す上昇位置まで持ち上げられる。尚、トレーニング者16の運動中は、移動部材32の移動を抑制するための負荷として作用するウエイト体22(即ち、持ち上げられるウエイト体22)は、上記下降位置と上記上昇位置との間を繰り返し往復動されるが、トレーニングを終了したときには、ウエイト体22は、基台6に残っているウエイト28上に載置される最下位位置に落とされ、全てのウエイト28は基台6上に積層状態に載置された状態に保持される。このとき、移動部材32は図1において更に幾分反時計方向に揺動された非運動位置(図示せず)に保持される。
次に、図1とともに、図3〜図5を参照して、ウエイト体22及びそれに関連する構成について説明する。ウエイト体22の各ウエイト28は矩形のブロック状に形成され、その中央部に円形状の第1の挿通孔50が設けられ、その両端部に円形状の一対の第2挿通孔52,54が設けられ、第1挿通孔50の内径は第2挿通孔52,54の内径より大きく形成されている。また、各ウエイト28の下面の長手方向中央部には、矩形状の収容凹部56が設けられている。
図3及び図5に示すように、一対のガイドポスト18,20は、横断面が円形状の細長いロッドから構成され、一方のガイドポスト18はウエイト28の一方の第2挿通孔52に挿通され、他方のガイドポスト20はウエイト28の他方の第2挿通孔54に挿通される。また、ウエイト連結ロッド26には、その軸線方向に間隔をおいて複数個の連結孔58が設けられ、これら連結孔58の間隔はウエイト28の高さに対応している。このウエイト連結ロッド26の横断面形状も円形状に形成され、ウエイト28の第1挿通孔50に挿通される更に、連結部材30は、ロッド部60及びこのロッド部60の一端部に設けられたボール状の操作部62を有し、ロッド部60がウエイト連結ロッド26の連結孔58に挿通される。
各ウエイト28は、例えば5kg(又は10kgなど)に設定され、またウエイト連結ロッド26及び連結部材30の合計重量も、例えば5kgに設定される。このような重量に設定されている場合、持ち上げられるウエイト体22の重量を例えば20kg(又は25kg、30kg・・・)に設定するときには、ウエイト連結ロッド26の先端部を基台上に積層状態にある複数個のウエイト28の第1挿通孔50に所要の通りに挿入し、この挿入状態において、最上位から第3番目(又は第4番目、第5番目・・・)のウエイト28(このウエイト28が特定ウエイトとなる)の収容凹部56内に、連結部材30のロッド部60を挿入し、このロッド部60をウエイト連結ロッド26の対応する連結孔58に挿通させればよい。かくすると、連結部材30のロッド部60が特定ウエイト28の収容凹部56及びウエイト連結ロッド26の連結孔58を通して横方向に貫通し、連結部材30を介して特定ウエイト28がウエイト連結ロッド26に解除自在に連結される。従って、移動部材32の移動によって連結ワイヤ44を介してウエイト連結ロッド26が持ち上げられると、連結部材30とともに特定ウエイト28が持ち上げられるとともに、この特定ウエイト28の上側に位置するウエイト28も持ち上げられ、かくして、特定ウエイト28及びこれより上側のウエイト28がウエイト体22として作用し、このウエイト体22の重量が例えば20kg(又は25kg、30kg・・・)となる。
尚、容易に理解される如く、連結部材30を用いてウエイト連結ロッド2に連結されるウエイト28を選択することによって、ウエイト体22の重量を変えることができ、より上側(又は下側)のウエイト28を連結部材30によりウエイト連結ロッド26に連結することによって、持ち上げられるウエイト体22の重量を軽く(又は重く)することができる。
この実施形態では、最上位のウエイト28の両端部に支持突部64,66が設けられ、これら支持突部64,66内に軸受手段(図示せず)が内蔵され、かかる軸受手段がガイドポスト18,20に上下方向に移動自在に支持されている。従って、各ウエイト28の第2挿通孔52,54がガイドポスト18,20に直接的に支持されることがなく、ウエイト体22をガイドポスト18,20に沿ってスムースに移動自在に支持することができる。
このトレーニングマシン2には、更に、ウエイト体22が上移動から下移動切り替わる際に移動部材32に戻り方向の力を付与するための反発抵抗付与手段70が、ウエイト体22に関連して設けられている。更に説明すると、図示の反発抵抗付与手段70は、ウエイト体22とともに上下移動するコイルばね72,74と、コイルばね72,74の移動を拘束する移動拘束部材76,78とから構成されている。コイルばね72,74はガイドポスト18,20を被嵌して最上位のウエイト28の上側に装着され、この実施形態では、それらの下端部はウエイト28に設けられた支持突部64,66の上面に支持され、ウエイト体22の上下動とともに上下移動される。また、移動拘束部材76,78はリング状部材から構成され、固定用ねじ(図示せず)を用いてガイドポスト18,20の所定位置に取り付けられ、この固定用ねじを緩めることによって、移動拘束部材76,78の取付位置を調整することができる。
このように構成されているので、ウエイト体22が上昇位置近傍まで上昇すると、コイルばね72,74の上端部が移動拘束部材76,78に当接し、それらの上移動が拘束され、コイルばね72,74は圧縮されるようになる。尚、この形態では、コイルばね72,74の圧縮が安定的に行われるように、コイルばね72,74の両端にプレート状のばね受け80,82が設けられ、コイルばね72,74の一端側はばね受け80を介して支持突部64,66に支持され、それらの他端側はバネ受け82を介して移動拘束部材76,78に当接する。
次に、上述したトレーニングマシン2を用いたトレーニングについて説明する。このトレーニングマシン2は、トレーニング者16の腕の筋肉を鍛えるときに使用される。使用に際して、持ち上げるウエイト体22の重量を設定する。この設定は、ウエイト連結ロッド64に連結するウエイト28を選択すればよく、例えば20kgを設定する場合、最上位から第3番目のウエイト28の収容凹部56に連結部材30のロッド部60を挿入し、ウエイト連結ロッド26の対応する連結孔58に挿通すればよい。かくすると、最上位から第3番目のウエイト28がウエイト連結ロッド26に連結され、ウエイト連結ロッド26及び最上位から第1番目〜第3番目のウエイト28がウエイト体22として持ち上げられるようになる。
次に、図1に示すように、トレーニング者16は移動部材32を幾分椅子10側に移動させ(これによって、ウエイト体22は連結ワイヤ44を介して幾分持ち上げられる)、移動部材32の一対の把持部36を把持して椅子10に座り、両腕を水平に伸ばしてトレーニングの準備をする。このとき、移動部材32は復帰位置に位置するとともに、ウエイト体22は、連結ワイヤ44を介して、最下位位置から幾分持ち上げられた下降位置に位置する。
そして、図2に示すように、両腕を折り曲げるように手前側に引いて腕の筋肉を収縮させながら移動部材32を矢印38で示す方向に移動させる。かく移動させると、連結ワイヤ44を介してウエイト体22が重力に抗して上方に持ち上げられ、このウエイト体22の重量が移動部材32の矢印38で示す方向の移動を抑制するための負荷として作用し、このウエイト体22の重量が収縮時の筋肉に対する負荷となる。
このようにして移動部材32を図2に示す運動位置近傍まで移動させると、連結ワイヤ44を介してウエイト体22が上昇位置近傍まで、例えば上昇位置の手前10cm程度まで持ち上げられる。かくすると、反発抵抗付与手段70のコイルばね72,74が移動拘束部材76,78に当接し、上昇位置に向けての更なる上昇によってコイルばね72,74が圧縮されて反発抵抗力が発生する。このコイルばね72,74が当接する位置は、例えば、上記上昇位置の手前例えば5〜15cmの適宜の位置に設定される。そして、両腕を手前に折り曲げて腕の筋肉を最も収縮させると、図2に示すように、移動部材32が運動位置に位置し、またウエイト体22が連結ワイヤ44を介して上昇位置に位置し、圧縮によるコイルばね72,74の反発抵抗力、例えば1kg程度の力がウエイト体22に作用するようになる。尚、コイルばね72,74によって付与される反発抵抗力は、例えば0.1〜10kgの適宜の大きさに設定される。
次に、両腕を向こう側に延ばすようにして腕の筋肉を少しずつ伸展させながら移動部材32を矢印40で示す方向に復帰位置まで移動させる。上記運動位置から上記復帰位置に向けて切り替える、即ちウエイト体22が上移動から下移動に切り替わる(換言すると、収縮した筋肉が伸展する)際に、コイルばね72,74の反発抵抗力がウエイト体22に作用するので、この反発抵抗力によりウエイト体の跳ね上がりが防止されるとともに、この反発抵抗力が連結ワイヤ44を介して移動部材32に伝達されて戻り方向の力として作用する。
例えば、ウエイト体22の上移動の運動速度が大きいときには、ウエイト体22の運動エネルギーが大きくなってウエイト体22の跳ね上がりも大きくなる傾向にあるが、この反発抵抗付与手段70を用いた場合には、ウエイト体22の跳ね上がりを確実に防止することができる。即ち、ウエイト体22の上移動の運動速度が大きく、その運動エネルギーが大きいときには、反発抵抗付与手段70のコイルばね72,74の弾性変形量も大きくなり、これによって、コイルばね72,74に蓄積されるエネルギーも大きくなり、ウエイト体22には下方向の大きな力が付与される。従って、ウエイト体22の上移動の運動エネルギーが大きいときには、コイルばね72,74は下移動のための反発抵抗力も大きくなり、ウエイト体22の下移動への大きい運動エネルギーに変換することができ、その結果、ウエイト体22の浮きをより確実に防止することができる。
ウエイト体22の上移動の運動エネルギーがコイルばね72,74によってその下方向の運動エネルギーに変換されるので、トレーニング者16は、この戻り方向の力(即ち、反発抵抗力)によってウエイト体22の上移動から下移動へ切り替わる際においても負荷を感じるようになり、従来のように筋肉の緊張状態が一時的に緩むことがない。
トレーニング者16は上述したように移動部材32を上記復帰位置と上記運動位置との間を繰り返し往復移動させてトレーニングを行い、このトレーニング中においてはウエイト体22の重量を常に感じるようになり、筋肉の緊張状態を保ったまま移動部材32を反復移動させて筋肉を効率的に刺激させてその発達を促すことができる。
この実施形態では、移動拘束部材76,78をガイドポスト18,20に取り付けているが、ガイドポスト18,20に代えて、支持フレーム(図示せず)の一部に取り付けるようにしてもよい。また、専用の移動拘束部材76,78を設けることなく、ガイドポスト18,20の上端部を連結する連結部材24を移動拘束部材として機能させるようにしてもよい。
また、この実施形態では、コイルばね72,74をウエイト体22の上側に装着してこのウエイト体22とともに移動するように構成しているが、このような構成に代えて、例えば、ガイドポスト18,20を被嵌して連結部材24からコイルばね72,74を吊り下げるようにし、上昇位置近傍まで移動すると、ウエイト体22の上面がコイルばね72,74に作用するようにしてもよく、このように構成した場合、専用の移動拘束部材76,78を省略することができる。
〔第2の実施形態〕
次に、図6及び図7を参照して、本発明に従うトレーニングマシンの第2の実施形態について説明する。図6は、第2の実施形態のトレーニングマシンを簡略的に示す側面図であり、図7は、図6のトレーニングマシンにおいて、ウエイト体を上昇位置まで上昇させた状態を示す側面図である。尚、以下の実施形態において、第1の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
図6及び図7において、図示のトレーニングマシン2Aは、トレーニング者16の腹筋を鍛えるときに使用される。このトレーニングマシン2Aでは、基台6Aの長手方向略中央部に椅子10Aが設けられている。また、基台6Aの片側部(図6及び図7において左部)には、第1の実施形態と同様の構成の負荷付与手段8が設けられ、その他側部(図6及び図7において右部)には足載置部92が設けられている。
この形態では、移動部材32Aとしての旋回部材94が用いられている。即ち、基台6Aには支持フレーム(図示せず)が設けられ、この支持フレームに旋回軸96を介して旋回部材94が旋回自在に装着されている。旋回部材94の一端部には、両腕で抱きかかえるように持つ円筒状の抱え部98が設けられ、またその一端部近傍から他端部の間に半円状の巻掛け部97が設けられている。この旋回部材94と負荷付与手段8のウエイト体22とは、連結手段としての連結ワイヤ44を介して連結されている。連結ワイヤ44の一端部はウエイト体22のウエイト連結ロッド26に連結され、その他端部は伝動プーリ46,48を介し、旋回部材94の巻掛け部97に巻掛けられてその一端部近傍に連結されている。この第2の実施形態におけるその他の構成は、上述した第1の実施形態と実質上同一であり、ウエイト体22に関連して反発抵抗付与手段70が設けられ、この反発付与手段70の構成も第1の実施形態のものと同一である。
このトレーニングマシン2Aにおいては、トレーニング者16は基台6の他側に向いて椅子10Aの座部14に座り、足を足載置部92に載置し、旋回部材94の抱え部98を抱きかかえる。そして、体を真っ直ぐな状態から前傾状態にした後元の状態に戻し、このような動作を繰り返して遂行する。体を真っ直ぐにした状態においては、図6に示すように、旋回部材94は復帰位置(図6に示す位置)に位置し、ウエイト体22は連結ワイヤ44を介して下降位置(図6に示す位置)に位置する。そして、この状態から体を前傾させながら旋回部材94を矢印100で示す方向に旋回させて腹筋を最大限収縮させると、図7に示すように、旋回部材94は運動位置(図7に示す位置)に位置し、ウエイト体22は矢印102で示すように上昇して上昇位置(図7に示す位置)まで持ち上げられる。
このトレーニングマシン2Aにおいても、コイルばね72,74及び移動拘束部材76,78からなる反発抵抗付与手段70が設けられているので、第1の実施形態と同様の作用効果が達成される。即ち、ウエイト体22が上移動から下移動に切り替わる際、即ち前傾状態から真っ直ぐな状態に戻そうとして収縮した筋肉が伸展する際に、圧縮したコイルばね72,74(ウエイト体22が上昇位置近傍まで上昇すると、コイルばね72,74の上端部が移動拘束部材76,78に当接して圧縮される)による反発抵抗力がウエイト体22に作用するので、この反発抵抗力によりウエイト体の跳ね上がりが防止されるとともに、この反発抵抗力が連結ワイヤ44を介して旋回部材94に伝達されて戻り方向の力として作用し、従って、トレーニング者16は、この戻り方向の力によってウエイト体22の上移動から下移動へ切り替わる際においても負荷を感じるようになる。また、ウエイト体22の上移動の運動エネルギーが大きいときには、コイルばね72,74に蓄積されるエネルギーも大きくなり、これによって、ウエイト体22の下移動のための反発抵抗力が大きくなって下移動への大きい運動エネルギーに変換され、ウエイト体22の浮きをより確実に防止することができる。
〔第3の実施形態〕
次に、図8及び図9を参照して、本発明に従うトレーニングマシンの第3の実施形態について説明する。図8は、第3の実施形態のトレーニングマシンを簡略的に示す側面図であり、図9は、図8のトレーニングマシンにおいて、ウエイト体を上昇位置まで上昇させた状態を示す側面図である。この第3の実施形態では、第1の実施形態と同様に、トレーニング者の腕の筋肉を鍛えるときに使用されるが、反発抵抗付与手段及びこれに関連する構成に修正が施されている。
図8及び図9において、図示のトレーニングマシン2Bにおいては、移動部材32としての揺動部材34の下端部が旋回軸33を介して基台6に揺動自在に装着されている。この揺動部材34と基台6との間には、更に伸縮体112が介在されている。伸縮体112は、例えばシリンダから構成される本体側部材114と、例えばロッドから構成される伸縮側部材116とから構成され、伸縮側部材116が本体側部材114に挿入されて伸縮自在となる。この形態では、本体側部材114が連結ピン118を介して基台6に取り付けられたブラケット120に旋回自在に連結され、伸縮側部材116が連結ピン122を介して揺動部材34に取り付けられたブラケット124に旋回自在に連結されている。従って、移動部材32を図8に示す復帰位置から矢印128で示す方向に図9に示す運動位置まで移動させると、伸縮側部材116が本体側部材114に挿入されて収縮するようになり、これとは反対に、移動部材32を上記運動位置から上記復帰位置に移動させると、伸縮側部材116が本体側部材114から出て伸長するようになる。
この移動部材32に関連して設けられる反発抵抗付与手段70Bは、コイルばね130と、コイルばね130に作用する作用部材132から構成されている。コイルばね130は本体側部材114を被嵌するように装着され、その一端側はこの本体側部材114から伸縮側部材116側に突出し、その両端には、コイルばね130が安定的に圧縮されるようにばね受け134,136が配設されている。また、作用部材132は環状部材から構成され、伸縮側部材116に取り付けられている。この作用部材132は、第1の実施形態の反発抵抗付与手段70における移動拘束部材76,78と同様に、例えば固定用ねじを用いて位置調整自在に取り付けられる。第3の実施形態におけるその他の構成は、上述した第1の実施形態と実質上同一である。
このトレーニングマシン2Bにおいては、第1の実施形態のトレーニングマシン2と同様に使用し、トレーニング者16は椅子10Aの座部14に座り、両手を前に出して移動部材32の把持部36を把持する。そして、両腕を折り曲げるように手前側に引いて腕の筋肉を収縮させた後に、腕を向こう側に伸ばすようにして腕の筋肉を伸展させて元の状態に戻し、このような腕の伸縮動作を繰り返して遂行する。両腕を伸ばした状態においては、図8に示すように、移動部材32は復帰位置(図8に示す位置)に位置し、ウエイト体22は連結ワイヤ44を介して下降位置(図8に示す位置)に位置する。そして、この状態から両腕を手前側に引いて移動部材34を矢印128で示す方向に移動させて腕の筋肉を最大限収縮させると、図9に示すように、移動部材32は運動位置(図9に示す位置)に位置し、ウエイト体22はワイヤ44を介して上昇されて上昇位置(図9に示す位置)まで持ち上げられる。
このようにして移動部材32を図9に示す運動位置近傍まで移動させる(換言すると、ウエイト体22が上昇位置近傍まで移動する)と、図9に示すように、伸縮体112の伸縮側部材116の収縮によって、それに装着された作用部材132がばね受け136を介してコイルばね130に作用し、移動部材32の運動位置に向けての更なる移動によってコイルばね130が圧縮されて反発抵抗力が発生する。そして、両腕を手前に折り曲げて腕の筋肉を最も収縮させると、図9に示すように、移動部材32が運動位置に位置し、またウエイト体22が連結ワイヤ44を介して上昇位置に位置し、圧縮によるコイルばね130の反発抵抗力が移動部材32に作用する。
次に、両腕を向こう側に延ばすようにして腕の筋肉を少しずつ伸展させながら移動部材32を復帰位置まで移動させるが、ウエイト体22が上移動から下移動に切り替わる(換言すると、移動部材32が矢印128で示す方向からその反対方向に切り換わる)際、即ち収縮した筋肉が伸展する際に、コイルばね130の反発抵抗力が移動部材32に作用し、戻り方向の力として付与される。従って、トレーニング者16は、この戻り方向の力によってウエイト体22の上移動から下移動へ切り替わる際においても負荷を感じるようになり、このような構成の反発抵抗付与手段70Bを設けた場合においても、従来のように筋肉の緊張状態が一時的に緩むことがなくなり、第1の実施形態と同様の効果が達成される。
第3の実施形態では、コイルばね130を本体側部材114を被嵌するように設け、伸縮側部材116に設けた作用部材132によってコイルばね130を圧縮するように構成しているが、このような構成に代えて、例えば、伸縮側部材116を被嵌して揺動部材34からコイルばね130を吊り下げるようにし、移動部材32が運動位置近傍まで移動すると、例えば、本体側部材114の先端部がコイルばね130に作用して圧縮するようにしてもよく、このように構成した場合、専用の作用部材132を省略することができる。
〔第4の実施形態〕
次に、図10及び図11を参照して、本発明に従うトレーニングマシンの第4の実施形態について説明する。図10は、第4の実施形態のトレーニングマシンを簡略的に示す側面図であり、図11は、図10のトレーニングマシンにおいて、ウエイト体を上昇位置まで上昇させた状態を示す側面図である。この第4の実施形態では、第1の実施形態と同様に、トレーニング者の腕の筋肉を鍛えるときに使用されるが、反発抵抗付与手段及びこれに関連する構成に修正が施されている。
図10及び図11において、図示のトレーニングマシン2Cにおいては、移動部材32としての揺動部材34の下端部が旋回軸33を介して基台6に揺動自在に装着され、この揺動部材34と基台6との間に伸縮体112が介在されており、このような移動部材32に関連して第1の反発抵抗付与手段142が設けられている。第1の反発抵抗付与手段142は、伸縮体112を被嵌して装着されたコイルばね144と、このコイルばね144に作用する作用部材146とから構成され、その具体的構成は、第3の実施形態における反発抵抗付与手段70Bと実質上同一である。
また、基台6には負荷付与手段8が設けられ、負荷付与手段8のガイドポスト18,20にウエイト体22が上下方向に移動自在に取り付けられ、このウエイト体22に関連して第2の反発抵抗付与手段152が設けられている。第2の反発抵抗付与手段152は、ガイドポストを被嵌してウエイト体22の上側に装着されたコイルばね154,156と、これらコイルばね154,156の移動を拘束する移動拘束部材158,160とから構成され、その具体的構成は、第1の実施形態における反発抵抗付与手段70と実質上同一である。
この第4の実施形態においては、ウエイト体22が上昇位置近傍まで上昇する(換言すると、移動部材32が運動位置近傍まで移動する)と、第1の反発抵抗付与手段142の作用部材146がコイルばね144に作用してこれを圧縮するとともに、第2の反発抵抗付与手段152のコイルばね154,156が移動拘束部材158,160に当接して圧縮される。従って、ウエイト体22が上移動から下移動に切り替わる際、即ち収縮した筋肉が伸展する際に、第1の反発抵抗付与手段142のコイルばね144による反発抵抗力及び第2の反発抵抗付与手段152のコイルばね154,156による反発抵抗力がウエイト体22及び移動部材32(ウエイト体22と移動部材32とは連結ワイヤ44を介して相互に連結されている)に作用するので、これの反発抵抗力が移動部材32に伝達されて戻り方向の力として作用し、上述したと同様に、トレーニング者16は、この戻り方向の力によってウエイト体22の上移動から下移動へ切り替わる際においても負荷を感じるようになり、かくして、筋肉の緊張状態を保ち、効率的に刺激させてその発達を促すことができる。特に、第2の反発抵抗付与手段152においては、ウエイト体22の上移動の運動エネルギーが大きいときには、コイルばね154,156に蓄積されるエネルギーも大きくなって、ウエイト体22の下移動への大きい運動エネルギーに変換することができ、これによって、ウエイト体22の浮きをより確実に防止することができる。
〔第5の実施形態〕
次に、図12及び図13を参照して、本発明に従うトレーニングマシンの第5の実施形態について説明する。図12は、第5の実施形態のトレーニングマシンを簡略的に示す側面図であり、図13は、図12のトレーニングマシンにおいて、ウエイト体を上昇位置まで上昇させた状態を示す側面図である。この第5の実施形態では、第1の実施形態と同様に、トレーニング者の腕の筋肉を鍛えるときに使用されるが、負荷付与手段及び反発抵抗付与手段に修正が施されている。
図12及び図13において、図示のトレーニングマシン2Dにおいては、移動部材32Dとしての揺動部材34Dの下端部が旋回軸33を介して基台6に揺動自在に装着され、この揺動部材34Dと基台6との間に伸縮体112が介在されており、このような移動部材32Dに関連して反発抵抗付与手段70Bが設けられている。この伸縮体112及び反発抵抗付与手段70Bの具体的構成は、上述した第3の実施形態のものと実質上同一である。
この第5の実施形態では、負荷付与手段8Dが移動部材32Dと一体的に移動されるように構成されている。移動部材32Dには前側に延びる一対の支持アーム172(図12及び図13において一方のみ示す)が揺動部材34Dに一体的に設けられ、一対の支持アーム172間に支持ロッド174が装着されている。支持ロッド174の両端部は、一対の支持アーム172の両側に突出しており、支持ロッド174のかかる突出端部に、ウエイト体22Dとしての円板状のウエイト176(所謂、バーベル)(図12及び図13において一方のみ示す)が着脱自在に装着され、このウエイト176を取り替えることによって、ウエイト体22Dの重量を変えることができる。尚、基台6には、一対の支持アーム172に対応して、これらを支持するための支持部材178(図12及び図3において一方のみ示す)が設けられる。この第5の実施形態におけるその他の構成は、上述した第1の実施形態と実質上同一である。
この第5の実施形態においては、ウエイト体22Dが最下位位置に落とされると、図12に示すように、一対の支持アーム172が対応する支持部材178に支持され、移動部材32Dはほぼ垂直となる非運動位置(図12に示す位置)に位置する。トレーニング者16がトレーニングするときには、ウエイト体22Dは、図12に示す最下位位置から矢印180で示す方向に幾分持ち上げられた下降位置と、図13に示す上昇位置との間を繰り返し移動され、移動部材32Dが復帰位置にあるとき(換言すると、腕の筋肉を伸展させたとき)、ウエイト体22Dは下降位置に位置し、移動部材32Dを図13に示す運動位置まで移動させる(換言すると、腕の筋肉を最も収縮させる)と、ウエイト体22Dは上昇位置まで移動される。
このトレーニングマシン2Dにおいて、ウエイト体22Dが上昇位置近傍まで上昇する(換言すると、移動部材32が運動位置近傍まで移動する)と、第3の実施形態と同様に、反発抵抗付与手段70Bの作用部材132がコイルばね130に作用してこれを圧縮する。従って、ウエイト体22Dが上移動から下移動に切り替わる際、即ち収縮した筋肉が伸展する際に、反発抵抗付与手段70Bのコイルばね130による反発抵抗力が移動部材32Dに戻り方向の力として作用し、上述したと同様に、トレーニング者16は、この戻り方向の力によってウエイト体22Dの上移動から下移動へ切り替わる際においても負荷を感じるようになり、かくして、このような形態のトレーニングマシン2Dにおいても筋肉の緊張状態を保ち、効率的に刺激させてその発達を促すことができる。また、ウエイト体22Dの上旋回(図12及び図13において時計方向)の運動エネルギーが大きいときには、コイルばね130に蓄積されるエネルギーも大きくなり、これによって、ウエイト体22Dの下旋回(図12及び図13において反時計方向)のための反発抵抗力が大きくなって下旋回への大きい運動エネルギーに変換され、これによって、ウエイト体22Dの浮きを確実に防止することができる。
〔第6の実施形態〕
次に、図14及び図15を参照して、本発明に従うトレーニングマシンの第6の実施形態について説明する。図14は、第6の実施形態のトレーニングマシンの第6の実施形態を示す正面図であり、図15は、図14のトレーニングマシンにおいて、ウエイト体を上昇位置まで上昇させた状態を示す正面図である。
図14において、図示のトレーニングマシン2Eにおいては、基台6に負荷付与手段8Eが設けられている。この負荷付与手段8Eは、基台6の両端部に設けられた一対のガイドポスト18E,20Eを備え、これらガイドポスト18E,20Eが基台6から実質上垂直上方に延び、それらの上端部が連結部材210により連結されている。各ガイドポスト18E,20Eにはスライド212,214が軸線方向(即ち、上下方向)に移動自在に装着され、これらスライド212,214を通して支持ロッド216が装着され、スライド212,214及び支持ロッド216が、トレーニングの動きに応じて移動される移動部材を構成する。
この支持ロッド216の一端部はスライド212を貫通して外方(図14において左方)に突出し、その他端部は他方のスライド214を貫通して外方(図14において右方)に突出し、外方に突出する両端部にウエイト体22Eとしての円板状のウエイト218(所謂、バーベル)が着脱自在に取り付けられる。この形態では、ウエイト体22Eが移動部材に直接的に取り付けられる構成であり、ウエイト218を取り替えることによって、ウエイト体22Eの重量を変えることができる。
このトレーニングマシン2Eでは、トレーニング者16は、一対のガイドポスト18E,20E間に位置し、両手で支持ロッド216を持ち上げ、例えば両腕を伸縮させて支持ロッド216をウエイト体22Eの重量に抗して上げたり、下ろしたりしてトレーニングを行う。
この実施形態では、移動部材の一部を構成するスライド212,214に関連して反発抵抗付与手段70Eが設けられている。この反発抵抗付与手段70Eは、ガイドポスト18E,20Eを被嵌してスライド212,214の上側に装着されたコイルばね72,74と、これらコイルばね72,74の移動を拘束する移動拘束部材76,78とから構成され、移動拘束部材76,78は、第1の実施形態と同様に、ガイドポスト18E,20Eに上下方向に位置調整自在に取り付けられる。この第6の実施形態のその他の構成は、上述した第1の実施形態と実質上同一である。
このトレーニングマシン2Eにおいても、コイルばね72,74及び移動拘束部材76,78からなる反発抵抗付与手段70Eが設けられているので、第1の実施形態と同様の作用効果が達成される。即ち、トレーニング者16が支持ロッド216を上方に持ち上げると、支持ロッド216の移動に伴ってスライド212,214がガイドポスト18E,20Eに沿って移動し、ウエイト体22Eは支持ロッド216と一体にガイドポスト18E,20Eに沿って上方に移動される。
このようにして支持ロッド216(即ち、ウエイト体22E)を上昇位置近傍まで持ち上げると、コイルばね72,74の上端部が移動拘束部材82,84に当接し、この支持ロッド216を更に持ち上げるとコイルばね72,74が圧縮される。そして、ウエイト体22Eが上移動から下移動に切り替わる際、即ち持ち上げた支持ロッド216を下に戻そうとして伸長した筋肉が収縮する際に、圧縮したコイルばね72,74による反発抵抗力がスライド212,214を介して支持ロッド216に作用するので、トレーニング者16は、この戻り方向の力によってウエイト体22Eの上移動から下移動へ切り替わる際においても負荷を感じるようになる。また、ウエイト体22Eの上移動の運動エネルギーが大きいときには、コイルばね72,74に蓄積されるエネルギーも大きくなり、これによって、ウエイト体22Eの下移動のための反発抵抗力が大きくなって下移動への大きい運動エネルギーに変換され、ウエイト体22Eの浮きを確実に防止することができる。
〔第7の実施形態〕
次に、図16を参照して、本発明に従うトレーニングマシンの第7の実施形態について説明する。図16は、第7の実施形態のトレーニングマシンを簡略的に示す側面図である。この第7の実施形態では、第1の実施形態と同様に、トレーニング者の腕の筋肉を鍛えるときに使用されるが、反発抵抗付与手段に修正が施されている。
図16において、図示のトレーニングマシン2Fにおいては、基台6に負荷付与手段8が設けられ、負荷付与手段8のガイドポスト18,20にウエイト体22が上下方向に移動自在に取り付けられ、このウエイト体22に関連して反発抵抗付与手段70Fが設けられている。この反発抵抗付与手段70Fは、ガイドポスト18,20を被嵌してウエイト体22の上側に装着されたコイルばね72F,74Fと、これらコイルばね72F,74Fの移動を拘束する移動拘束部材76,78とから構成され、コイルばね72F,74Fが、それぞれ、ばね定数の比較的大きい第1コイルばね部材192,194と、ばね定数の比較的小さい第2コイルばね部材196,198から構成されている。第1コイルばね部材192,194はばね定数が比較的大きくて弾性変形し難いので、主として反発抵抗力付与作用を発揮し、第2コイルばね部材196,198はばね定数が比較的小さく弾性変形し易いので、主として衝撃を和らげる緩衝作用を発揮する。
この実施形態では、図16に示すように、第1コイルばね部材192,194がウエイト体22側に取り付けられ、第2コイルばね部材196,198が移動拘束部材76,78側に取り付けられる。尚、これとは反対に、第1コイルばね部材192,194を移動拘束部材76,78側に、第2コイルばね部材196,198をウエイト体22側に取り付けるようにしてもよい。また、第1コイルばね部材192,194と第2コイルばね部材196,198との間に、これらコイルばね部材192,194,196,198が安定的に弾性変形するように、プレート状のばね受け200,202が配設されている。この第7の実施形態のその他の構成は、上述した第1の実施形態と実質上同一である。
この第7の実施形態においては、ウエイト体22が上昇位置近傍まで上昇すると、移動拘束部材76,78が反発抵抗付与手段72F(具体的には、ばね受け82,84)に作用し、第1及び第2コイルばね部材192,194,196,198が弾性変形して収縮する。このとき、第1コイルばね部材192,194はばね定数が比較的大きく、第2コイルばね部材196,198はばね定数が比較的小さいので、第2コイルばね部材196,198の弾性変形量(圧縮量)が第1コイルばね部材192,194の弾性変形量(圧縮量)よりも大きくなり、第2コイルばね部材196,198は、主として移動拘束部材76,78が反発抵抗付与手段72Fに作用する際の衝撃を和らげる作用をし、第1コイルばね部材192,194は、主としてウエイト体22に反発抵抗力を付与する作用をする。
そして、ウエイト体22が上移動から下移動に切り替わる際、即ち収縮した筋肉が伸展する際に、反発抵抗付与手段72Fの主として第1コイルばね部材192,194による反発抵抗力がウエイト体22に作用するので、これの反発抵抗力が連結ワイヤ44を介して移動部材32に伝達されて戻り方向の力として作用し、上述したと同様に、トレーニング者16は、この戻り方向の力によってウエイト体22の上移動から下移動へ切り替わる際においても負荷を感じるようになり、かくして、筋肉の緊張状態を保ち、効率的に刺激させてその発達を促すことができる。また、反発抵抗付与手段72Fの主として第2コイルばね部材196,198が緩衝作用を発揮するので、移動拘束部材76,78が反発抵抗付与手段72Fに作用する際に発生する衝撃を緩衝することができ、これによって、ウエイト体22の上下動を安定的にスムースにすることができる。
尚、反発抵抗付与手段のコイルばねをばね定数の異なる2種のコイルばね部材から構成することは、第1の実施形態に限定されず、第2〜第6の実施形態のいずれにも適用することができる。
〔実施例及び比較例〕
上述したトレーニングマシンの効果を確認するために、次の通りの体感テストを行った。実施例として図1〜図5に示す形態のトレーニングマシン(所謂、ローイングマシン)を用い、ウエイト体に関連して、コイルばねと移動拘束部材からなる反発抵抗付与手段を設け、コイルばねをガイドポストに移動自在に取り付けるとともに、移動拘束部材をガイドポストに固定し、ウエイト体が上昇位置近傍まで上昇すると、コイルばねが移動拘束部材に当接して圧縮されるように構成した。
この実施例のマシンについて、成人男性3人による体感テストを行い、そのテスト結果の平均を表1及び表2に示す。下記表1は、ウエイト体の引き上げ動作時に対して戻す動作時の体感による重さの変化についての評価を示し、下記表2は、筋肉の最大収縮時(ウエイト体の上昇位置)での抵抗感の抜ける体感度についての評価を示しており、実施例のマシンでは、ウエイト体の重量に関係なく、引き上げ動作時に対して戻す動作時の体感による重さの変化は全く感じられなく、また筋肉の最大縮時での抵抗感の抜ける体感についても全く感じられなかった。
このような体感テストから、反発抵抗付与手段を設けることによって、トレーニング中を通して筋肉の緊張状態が体感的に緩むことがなく、筋肉を効果的に刺激できることが確認できた。
Claims (11)
- 床面に設置される基台と、前記基台に設けられ、トレーニングの動きに応じて移動される移動部材と、前記基台に設けられ、前記移動部材の移動を抑制するために負荷を付与するための負荷付与手段と、を備えたトレーニングマシンにおいて、
前記負荷付与手段は、前記移動部材の移動によって重力を利用して移動されるウエイト体を備えており、前記ウエイト体及び/又は前記移動部材に関連して、前記ウエイト体の上移動から下移動に切り替わる際に前記移動部材に戻り方向の力を付与するための反発抵抗付与手段が設けられていることを特徴とするトレーニングマシン。 - 前記移動部材には、前記ウエイト体を取り付けるウエイト取付部が設けられ、前記反発抵抗付与手段は前記ウエイト取付部及び/又は前記移動部材に関連して設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトレーニングマシン。
- 前記負荷付与手段は、更に、前記基台に実質上垂直に設けられたガイドポストを備え、前記ウエイト体は前記ガイドポストに上下方向に移動自在に取り付けられ、前記ウエイト体と前記移動部材が前記連結手段を介して連結されており、前記反発抵抗付与手段は前記ウエイト体及び/又は前記移動部材に関連して設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトレーニングマシン。
- 前記移動部材が復帰位置にあるときには、前記ウエイト体は下降位置に位置し、前記移動部材を運動位置に移動させると、前記ウエイトは前記下降位置から上昇した上昇位置に位置するように構成され、前記反発抵抗付与手段は、前記移動部材に関連して設けられており、前記移動部材を前記運動位置に向けて移動させてウエイト体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記反発抵抗付与手段は、前記移動部材に作用して反発抵抗力を付与し、これによって、前記移動部材に戻り方向の力が付与されることを特徴とする請求項2又は3に記載のトレーニングマシン。
- 前記反発抵抗付与手段は、前記基台と前記移動部材との間に介在された伸縮体と、前記伸縮体に被嵌して装着されたコイルばねと、前記コイルばねに作用する作用部材とを備え、前記作用部材は前記移動部材の移動とともに移動し、前記移動部材が前記運動位置に向けて移動されて前記ウエイト体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記作用部材が前記コイルばねに作用して圧縮し、前記コイルばねの圧縮によって、前記移動部材に戻り方向の力が付与されることを特徴とする請求項2又は3に記載のトレーニングマシン。
- 前記伸縮体は、本体側部材とこの本体側部材に挿入される伸縮側部材とを有し、前記本体側部材が前記基台に取り付けられ、前記伸縮側部材が前記移動部材に取り付けられ、前記コイルばねは前記本体側部材に被嵌して装着され、前記作用部材は前記伸縮側部材に位置調整自在に取り付けられていることを特徴とする請求項5に記載のトレーニングマシン。
- 前記移動部材が復帰位置にあるときには、前記ウエイト体は前記連結手段を介して下降位置に位置し、前記移動部材を運動位置に移動させると、前記ウエイトは前記連結手段を介して上昇位置に位置するように構成され、前記反発抵抗付与手段は、前記ウエイト体に関連して設けられており、前記ウエイト体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記反発抵抗付与手段は、前記ウエイト体に作用して反発抵抗力を付与し、これによって、前記移動部材に戻り方向の力が付与されることを特徴とする請求項3に記載のトレーニングマシン。
- 前記反発抵抗付与手段は、前記ガイドポストに被嵌して前記ウエイト体の上側に装着されたコイルばねと、前記コイルばねの上移動を拘束する移動拘束部材とを備え、前記コイルばねは前記ウエイト体の上下移動とともに上下移動し、前記ウエイト体が前記上昇位置近傍まで上昇すると、前記移動拘束部材が前記コイルばねに作用してその上移動を拘束し、これによって、前記コイルばねは圧縮されて前記ウエイト体に反発抵抗力を付与することを特徴とする請求項7に記載のトレーニングマシン。
- 前記移動拘束部材は、前記ガイドポストに位置調整自在に取り付けられていることを特徴とする請求項8に記載のトレーニングマシン。
- 前記反発抵抗付与手段の前記コイルばねは、ばね定数の比較的大きい第1コイルばね部材と、ばね定数が比較的小さい第2コイルばね部材から構成され、前記第1コイルばね部材は主として反発抵抗付与として作用し、前記第2コイルばね部材は主として緩衝として作用することを特徴とする請求項5又は9に記載のトレーニングマシン。
- 前記ウエイト体は、更に、前記連結手段に連結されたウエイト連結ロッドと、前記ガイドポストに上下移動自在に装着された複数個のウエイトと、前記複数個のウエイトを前記ウエイト連結ロッドに連結するための連結部材とを含んでおり、前記ウエイト連結ロッドには軸線方向に間隔をおいて複数の連結孔が設けられ、前記ウエイトには、前記ウエイト連結ロッドを挿通するための挿通孔と、前記連結部材を収容するための収容凹部が設けられており、前記複数個のウエイトのうち特定ウエイトの前記収容凹部及び前記ウエイト連結ロッドの前記連結孔を通して前記連結部材を挿通すると、前記特定ウエイトが前記ウエイト連結ロッドに連結され、前記移動部材の移動によって、前記特定ウエイト及びこれより上側に位置する前記ウエイトが前記ガイドポストに沿って上下移動されることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のトレーニングマシン。
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