WO2020218416A1 - トレーニング装置 - Google Patents

Abstract

本発明のトレーニング装置は、重量物を用いて行う筋力トレーニング用のトレーニング装置であって、枠体と、重量物を下方より支持可能な支持体と、支持体を枠体に沿って昇降移動させる移動手段と、移動手段を制御する制御手段と、重量物又は使用者の状況を検出する状況検出手段を備え、制御手段によって、状況検出手段で検出される検出信号に基づいて移動手段が制御されるようにしたものである。本発明のトレーニング装置によれば、各種フリーウェイトトレーニングを単独で安全に行うことができる。

Description

トレーニング装置

　本発明は、トレーニング装置に関し、より詳しくは、フリーウェイトトレーニングを単独で安全に行うことのできるトレーニング装置に関する。

　器具を利用する（いわゆる「自重トレーニング」ではない）筋力トレーニングの方法は、大きく二つに分けることができる。一つは、重量物が装備された専用装置を用いるマシントレーニングであり、他の一つは、ダンベルやバーベルなど（以下「重量物」という）を用いるフリーウェイトトレーニングである。

　フリーウェイトトレーニングでは、トレーニングを行う者（以下「使用者」という）が全身を使ってバランスを取りながらウェイトを支える必要があるため、ウェイトの軌道が一定で、機械的にバランスが保持されるマシントレーニングに比べてトレーニング効果が高いと言われている。

　フリーウェイトトレーニングは一人で行うことも可能であるが、補助者をつけることによって、より効果的なトレーニングができる（筋肉を疲労困憊まで追い込んだり、怪我を防止するなど）、より効率的なトレーニングができる（より短い時間で効果を出す）といったメリットがある。

　近年では、補助者を付けたフリーウェイトトレーニングに似た環境でトレーニングを行えるようにしたトレーニング装置が提案されている（特許文献１）。

特表２００３－５０８１３６号公報

　しかし、前記特許文献１記載のトレーニング装置は、重量物（バーベル）をワイヤによって支持する構成であることから、安全面における課題がある。

　本発明の解決課題は、各種フリーウェイトトレーニングを単独で安全に行うことのできるトレーニング装置を提供することにある。

　本発明のトレーニング装置は、重量物を用いて行う筋力トレーニング用のトレーニング装置であって、枠体と、重量物を下方より支持可能な支持体と、支持体を枠体に沿って昇降移動させる移動手段と、移動手段を制御する制御手段と、重量物又は使用者の状況を検出する状況検出手段を備え、制御手段によって、状況検出手段で検出される検出信号に基づいて移動手段が制御されるようにしたものである。

　本発明のトレーニング装置は、重量物又は使用者の状況を検出する状況検出手段に応じて支持体が昇降するため、各種フリーウェイトトレーニングを単独で安全に行うことができる。

（ａ）は本発明のトレーニング装置の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の丸囲い部の拡大図。 （ａ）は支持体の一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の支持体の正面図、（ｃ）は（ａ）のＩＩｃ－ＩＩｃ断面図。 （ａ）～（ｃ）は重量物が受け部の前後方向中央部に誘導される際の動作説明図。 （ａ）～（ｃ）は重量物が受け部の左右方向中央部に誘導される際の動作説明図。 各手段の関係性を示すブロック図。 （ａ）～（ｄ）は支持体の動作説明図。 ノーマルモードにおける支持体の動作説明図。 フォーストレップスモードにおける支持体の動作説明図。 ドロップセットモードにおける支持体の動作説明図。 （ａ）～（ｃ）はプレートラックの動作説明図。 （ａ）はバーベルの一例を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の正面図、（ｃ）は（ａ）のＸＩｃ－ＸＩｃ断面図。 本発明のトレーニング装置の他例を示す斜視図。

　（実施形態１）
　本発明のトレーニング装置の一例を、図面を参照して説明する。本発明のトレーニング装置は、重量物を用いて行う筋力トレーニング用の装置である。以下では、重量物がシャフトＷ１の長手方向両端にプレート（錘）Ｗ２が設けられたバーベルＷの場合を一例として説明する。

　一例として図１（ａ）に示すトレーニング装置は、枠体１０と、バーベルＷを支持する支持体２０と、支持体２０を枠体１０に沿って昇降移動させる移動手段３０と、バーベルＷや使用者の状況を検出する状況検出手段４０と、移動手段３０を制御する制御手段５０を備えている。

　前記枠体１０は、トレーニング装置の躯体となる部分である。この実施形態の枠体１０は、左右に間隔をあけて平行に配置された二本の枠体ベース１１ａ、１１ｂと、それぞれの枠体ベース１１ａ、１１ｂの前後方向に間隔をあけて立設された四本の支柱１２（第一支柱１２ａから第四支柱１２ｄ）を備えている。両枠体ベース１１ａ、１１ｂは、その一端側が第一ベース連結材１１ｃで、他端側が第二ベース連結材１１ｄで連結されている。第一ベース連結材１１ｃには段差プレート１１ｅが設けられている。

　前記四本の支柱１２のうち、第一支柱１２ａと第二支柱１２ｂは第一連結材１３ａで、第三支柱１２ｃと第四支柱１２ｄは第二連結材１３ｂで連結されている。第一連結材１３ａと第二連結材１３ｂの間の一端側には第三連結材１３ｃが、他端側には第四連結材１３ｄが、中央位置には懸垂バー１４が架設されている。四本の支柱１２ａ～１２ｄの内側には、使用者がトレーニングを行うトレーニングスペースＳ１が形成されている。

　四本の各支柱１２ａ～１２ｄの内面側は、補助支持体１５が設けられている。この実施形態の補助支持体１５は、各支柱１２に固定された係止プレート１５ａと、当該係止プレート１５ａに着脱可能に取付けれらたセーフティーバー１５ｂを備えている。

　この実施形態の係止プレート１５ａは、支柱１２に沿って配置された縦長の板状部材であり、その表面にはセーフティーバー１５ｂを係止可能な係止孔１５ｃが高さ方向に間隔をあけて複数設けられている。

　この実施形態のセーフティーバー１５ｂは、背面に係止突起（図示しない）が設けられた棒状の部材である。セーフティーバー１５ｂは、第一連結材１３ａ及び第二連結材１３ｂと平行に配置される。セーフティーバー１５ｂは、その係止突起をトレーニング種目に適した任意の係止孔１５ｃに係止することで、係止プレート１５ａに取付けることができる。補助支持体１５は必要に応じて設ければよく、不要な場合には省略することができる。

　前記枠体１０の構成は一例であり、これ以外の構成とすることもできる。

　前記支持体２０は、バーベルＷを下方から支持するものである。この実施形態では、支持体２０が、第一支柱１２ａと第二支柱１２ｂの間に一体、第三支柱１２ｃと第四支柱１２ｄの間に一体（合計二体）設けられている。両支持体２０は、同じ高さの対向位置に設けられている。バーベルＷはその長手方向両端側がこれら二体の支持体２０によって水平に支持される。

　一例として図２（ａ）～（ｃ）に示す支持体２０は、支持体ベース２１と、支持体ベース２１の幅方向に間隔をあけて設けられた緩衝体２２と、緩衝体２２の上部に設けれられた受け部２３を備えている。

　前記支持体ベース２１は横長の箱状であり、その幅方向両端が後述するスライダー３２に保持されている。支持体ベース２１には、受け部２３にかかる衝撃を緩和する緩衝体２２として、ショックアブソーバーが設けられている。この実施形態では、ショックアブソーバーを五つ設ける場合を一例としているが、ショックアブソーバーは五つより多くても少なくてもよい。

　図２（ｃ）に示すように、五つのショックアブソーバーのうち両外側に配置されたショックアブソーバーの外側には、ブッシュ２４ａと当該ブッシュ２４ａ内に収まるシャフト２４ｂを備えたガイド２４が設けられている。ガイド２４は受け部２３が水平方向にずれることなく上下動できるように案内するものである。ブッシュ２４ａは支持体ベース２１に、シャフト２４ｂは受け部２３に設けられている。

　前記五つのショックアブソーバーの上部には、前記受け部２３が設けられている。受け部２３はバーベルＷを下側から支える部分である。受け部２３は重量物を支持する支持面を備えている。この実施形態の受け部２３は長手方向両端側から中央部に向けて下り傾斜のＶ字状に構成されている。バーベルＷは前記支持面上を移動可能な状態で支持される。

　受け部２３の両傾斜面（前下がり傾斜面２３ａ及び後下がり傾斜面２３ｂ）はバーベルＷを前後方向中央部（最下部）に誘導する誘導部（前後方向誘導部）として機能する（図３（ａ）～（ｃ））。受け部２３は、最下部が中央部から前後にずれた位置となるようにすることもできる。受け部２３は上面が水平なものであってもよい。

　この実施形態の受け部２３は、前下がり傾斜面２３ａ及び後下がり傾斜面２３ｂに加えて、外側に傾斜する外下がり傾斜面２３ｃを備えている。外下がり傾斜面２３ｃはバーベルＷを左右方向中央部に誘導する誘導部（横方向誘導部）として機能する。

　具体的には、後述するバーベル７０（図１１（ａ）～（ｃ）参照）を用いる場合に、鍔７２の円錐部７２ａと当接することによって、バーベル７０が左右方向中央部に誘導されることになる（図４（ａ）～（ｃ））。

　前記受け部２３の長手方向両端側にはセンサブラケット２５が一つずつ設けられ、それぞれのセンサブラケット２５には近接検出手段２６が設けられている。近接検出手段２６は、重量物が基準離間距離よりも支持体に接近したことを検出する手段である。

　近接検出手段２６には、例えば、各種レーザセンサを用いることができるが、レーザセンサ以外のセンサを用いることもできる。

　この実施形態では、受け部２３にバーベルＷが支持体２０（受け部２３）に接触したことを検出する接触検出手段２７（図５）が設けられている。この実施形態では、接触検出手段２７としてロードセンサを用いている。

　接触検出手段２７は、支持体２０（受け部２３）に接触したことを検出することができるものであればロードセンサ以外のものを用いることもできる。例えば、バーベルＷの接触によってＯＮとなる物理スイッチや、高周波磁界を利用してバーベルＷとの距離を測定する渦流センサ等を用いることができる。接触検出手段２７は必要に応じて設ければよく、不要な場合には省略することもできる。

　前記支持体２０の構成は一例であり、これ以外の構成とすることもできる。

　前記移動手段３０は、支持体２０を枠体１０の支柱１２に沿って昇降移動させるものである。この実施形態では、移動手段３０として、ガイドレール３１とガイドレール３１に沿ってスライドするスライダー３２を備えたリニアアクチュエータを用いている。

　この実施形態では、ガイドレール３１が、第一支柱１２ａの前面側に一体、第二支柱１２ｂの後面側に一体、第三支柱１２ｃの前面側に一体、第四支柱の後面側に一体の（合計四体）設けられている。

　第一支柱１２ａの前面側のガイドレール（第一ガイドレール３１ａ）には第一スライダー３２ａが、第二支柱１２ｂの後面側のガイドレール（第二ガイドレール３１ｂ）には第二スライダー３２ｂが、第三支柱１２ｃの前面側のガイドレール（第三ガイドレール３１ｃ）には第三スライダー３２ｃが、第四支柱１２ｄの後面側のガイドレール（第四ガイドレール３１ｄ）には第四スライダー３２ｄが設けられている。

　第一スライダー３２ａと第二スライダー３２ｂの間には二体の支持体２０のうちの一体が架設され、第三スライダー３２ｃと第四スライダー３２ｄの間には他の一体が架設されている。両支持体２０は長手方向の両端がスライダー３２に保持されている。

　この実施形態では、両支持体２０が水平な姿勢を保持したまま同じ高さで昇降するように、第一スライダー３２ａ、第二スライダー３２ｂ、第三スライダー３２ｃ及び第四スライダー３２ｄのすべてが同期して昇降するようにしてある。なお、リニアアクチュエータは、一体の支持体２０につき一台（合計一台）とすることもできる。この場合、各支持体２０は長手方向の一端側のみがアクチュエータ付きのスライダー３２で保持され、他端側はアクチュエータのないスライド機構により保持される。

　この実施形態のリニアアクチュエータは、前記制御手段５０によって制御される。リニアアクチュエータの制御については後述する。なお、支持体２０を昇降移動させられるものであれば、移動手段３０にはリニアアクチュエータ以外のものを用いることもできる。

　前記状況検出手段４０は、バーベルＷや使用者の状況を検出する手段である。この実施形態では、状況検出手段４０として深度カメラ（深度センサ）を用いている。この実施形態の深度カメラは、バーベルＷのシャフトＷ１の位置情報を検出するものである。この実施形態の深度カメラでは、深度カメラからバーベルＷ（シャフトＷ１）までの距離を計測することができる。

　図１（ａ）（ｂ）に示すように、この実施形態では、深度カメラを、その下端部が最上位にある支持体２０の上面から４０ｃｍ程度上側に位置するように、第二支柱１２ｂの上方に設けている。深度カメラはこれ以外の位置に設けることもできる。深度カメラは、所望の画角を得られるように設置位置や設置角度を適宜調整することができる。この実施形態では、深度カメラを一台用いる場合を一例としているが、深度カメラは二台以上設けることもできる。

　図示は省略しているが、深度カメラで取得した情報は深度カメラと接続された処理部に送信され、当該処理部で処理されるようにしてある。この実施形態では、処理部において、深度カメラで取得した位置情報の時系列変化に基づいて、バーベルＷの移動速度や軌道、左右バランスを算出できるようにしてある。

　具体的には、画素ピクセル数に基づいてバーベルＷの角度を算出することができ、その角度と深度カメラで計測したシャフトＷ１までの距離からシャフトＷ１の位置を特定することができる。

　この実施形態では、深度カメラによって取得した情報や処理部で算出された情報は制御手段５０に送信され、その送信された情報に基づいて移動手段３０が制御されるようにしてある。

　状況検出手段４０には、深度カメラのほか、バーベルの動きや使用者の動きなどを撮影する光学カメラや、使用者の発する声等を検出する音センサなどを用いることもできる。

　状況検出手段４０として、前記光学カメラを用いる場合、光学カメラで得られた画像データ（動画）から機械学習によってバーベルＷの位置や移動速度、軌道、左右バランス等を算出できるようにすることができる。この場合も、光学カメラによって取得した情報や処理部で算出された情報が制御手段５０に送信され、その送信された情報に基づいて移動手段３０が制御されるようにすることができる。

　状況検出手段４０として、前記音センサを用いる場合、音センサで使用者の音声が検出されたときに使用者が限界に達していると判断し、移動手段３０が制御されるようにすることができる。

　前記状況検出手段４０は、バーベルＷに設けることもできる。例えば、バーベルにジャイロセンサを装備し、そのジャイロセンサでバーベルＷの加速度を計測するようにしてもよい。ジャイロセンサはバーベルＷに内蔵することも外装することもできる。ジャイロセンサのほか、バーベルＷに使用者が操作するスイッチを設け、そのスイッチ操作によって使用者の状況を検出できるようにしてもよい。

　前記状況検出手段４０は一例であり、これ以外の構成とすることもできる。

　前記制御手段５０は、前記移動手段３０やその他の各種機器を制御するものである。図５に示すように、この実施形態では、近接検出手段２６から送信される信号や接触検出手段２７から送信される信号、状況検出手段４０から送信される信号に基づいて、移動手段３０が制御されるようにしてある。

　以下、近接検出手段２６からの送信信号に基づく制御、接触検出手段２７からの送信信号に基づく制御、及び状況検出手段４０からの送信信号に基づく制御について説明する。なお、以下の制御は一例であり、これら以外の制御を行えるようにすることもできる。

　はじめに、近接検出手段２６からの送信信号に基づく制御及び接触検出手段２７からの送信信号に基づく制御について説明する。図６（ａ）～（ｄ）に示すように、支持体２０の上昇時にバーベルＷが基準離間距離よりも支持体２０に接近したことが近接検出手段２６で検出されると、支持体２０が減速するように移動手段３０が制御される。このように制御することで、支持体２０に加わるバーベルＷの衝撃が緩和される。

　前記制御によって支持体２０が減速したのち、バーベルＷが支持体２０に接触したことが接触検出手段２７で検出されると、支持体２０が加速するように移動手段３０が制御される。このように制御することで、バーベルＷを迅速に上昇させ、使用者がバーベルＷによって押しつぶされるのを防止することができる。

　出願人が行ったシミュレーションでは、使用者が保持している１２０ｋｇのバーベルＷ（静止状態）に支持体２０が移動速度２７０ｍｍ／ｓで接触するときの衝撃力が８９３ｋｇｆであったのに対し、支持体２０の移動速度を５０ｍｍ／ｓまで減速させたときの衝撃力は３１ｋｇｆであった。このシミュレーション結果から、支持体２０を減速させることによる大幅な緩衝効果が認められた。

　前記制御では、支持体２０にかかる荷重のすべて（１００％）を支えるのではなく、予め設定されたバーベルＷの重量と接触検出手段（ロードセンサ）２７で検出される重量との差を算出し、その差分だけを補助するように移動手段３０を制御することもできる。

　例えば、予め設定されたバーベルＷの重量が１００ｋｇの場合において、ロードセンサで検出された重量が３０ｋｇであるときは、使用者に７０ｋｇを持ち上げるだけの余力があると判断し、不足する３０ｋｇ分だけ補助するように制御することができる。

　次に、状況検出手段４０から送信される信号に基づく制御について説明する。この実施形態では、「ＮｏｒｍａｌＭＯＤＥ（ノーマルモード）」、「Ｆｏｒｃｅｄ－Ｒｅｐｓ ＭＯＤＥ（フォーストレップスモード）」、「Ｄｒｏｐ－Ｓｅｔｓ ＭＯＤＥ（ドロップセットモード）」の三つのモードごとに、移動手段３０が制御されるようにしてある。

　前記「ＮｏｒｍａｌＭＯＤＥ（ノーマルモード）」とは補助者なしで行う一般的なフリーウェイトトレーニングと同様のトレーニングを行う場合のモード、「Ｆｏｒｃｅｄ－Ｒｅｐｓ ＭＯＤＥ（フォーストレップスモード）」はフォーストレップストレーニングと同様のトレーニングを行う場合のモード、「Ｄｒｏｐ－ＳｅｔｓＭＯＤＥ（ドロップセットモード）」はドロップセットトレーニングと同様のトレーニングを行う場合のモードである。

　ここで、フォーストレップストレーニングとは、使用者がバーベルＷを持ち上げられなくなったときに補助者がバーベルＷの持上げをサポートし、使用者が一人でトレーニングを行う場合よりもバーベルＷの持上げ回数を増やせるようにしたトレーニング方法のことをいう。

　また、ドロップセットトレーニングとは、使用者が限界に近づきバーベルＷを持ち上げられなくなったタイミングで補助者がバーベルの重量を少しずつ軽くし、使用者が一人でトレーニングをする場合よりもバーベルＷの持上げ回数を増やせるようにしたトレーニング方法のことをいう。いずれも、短期間で成果を得られる最も効率的なトレーニング方法の一つと言われている。

　以下、「ＮｏｒｍａｌＭＯＤＥ（ノーマルモード）」、「Ｆｏｒｃｅｄ－Ｒｅｐｓ ＭＯＤＥ（フォーストレップスモード）」、「Ｄｒｏｐ－Ｓｅｔｓ ＭＯＤＥ（ドロップセットモード）」の各トレーニングモードにおける制御について説明する。

　図７に示すように、「ＮｏｒｍａｌＭＯＤＥ（ノーマルモード）」では、下まで下げられたバーベルＷが一定時間以上持ち上げられないこと（Ｌｉｍｉｔ　Ｄｅｔｅｃｔ）、使用者が声又はバーベル動作によって介入を指示したこと（Ｕｓｅｒ　Ａｃｔｉｏｎ）、又は事前に設定された繰り返し回数を完了したこと（Ｆｉｎａｌ　Ｒｅｐ）が状況検出手段４０で検出されると、支持体２０が上昇するように移動手段３０が制御される（Ｓｌｉｄｅｒ　Ｕｐ）。

　なお、上記の他、声又はバーベル動作以外の方法（例えば、足で踏むスイッチなど）による使用者の介入指示や、使用者の体の状態（例えば、心拍数の異常など）を状況検出手段４０で検出し、当該検出結果に基づいて移動手段３０を制御してもよい。

　また、怪我や事故の蓋然性が高い状況であることが状況検出手段４０で検出された場合に、支持体２０が上昇するように移動手段３０を制御してもよい。具体的には、光学カメラ等の状況検出手段４０でトレーニングフォームをリアルタイムに計測し、怪我につながるフォームの崩れや実際にバランスを崩して倒れそうな状況が明らかな場合（例えば、使用者のフォームが予め設定された基準フォームの範囲外になった場合等）に、支持体２０が自動的に上昇してバーベルＷを保持するように制御することができる。同様に、バイタルセンサ等の状況検出手段４０で心拍や呼吸などのバイタルが異常値となったことが検出された場合（例えば、使用者のバイタルデータが予め設定された基準バイタルの範囲外になった場合等）に支持体２０が自動的に上昇してバーベルＷを保持するように制御することもできる。

　その後、支持体２０によってバーベルＷがスタート位置まで上昇すると、その位置で支持体２０が停止するように移動手段３０が制御される（Ｓｔａｒｔ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）。

　なお、移動体２０が上昇する際には、発報手段２８（図５）によってアラートが発せられるようにすることもできる。

　図８に示すように、「Ｆｏｒｃｅｄ－ＲｅｐｓＭＯＤＥ（フォーストレップスモード）」では、下まで下げられたバーベルＷが一定時間以上持ち上げられないこと、又は使用者が声又はバーベル動作によって介入を指示したことが状況検出手段４０で検出されると、バーベルＷを支持可能な位置まで支持体２０が上昇するように移動手段３０が制御される。

　上昇した支持体２０によってバーベルＷが支持されると、使用者の残存筋力を考慮して支持体２０が上昇するように移動手段３０が制御される（Ｐｏｗｅｒ　Ａｓｓｉｓｔ）。

　その後、支持体２０によってバーベルＷがスタート位置まで上昇すると、支持体２０でのサポートが解除される。

　このモードでは、事前に設定された繰り返し回数が完了するまで前記制御が行われる。一方で、バーベルＷの下降速度が予め設定された速度よりも速いこと（Ｄｅｓｃｅｎｄ　Ｓｐｅｅｄ）が状況検出手段４０で検出されると、バーベルＷを支持可能な位置まで支持体２０が上昇するように移動手段３０が制御される。支持体２０によってバーベルＷが支持されると、移動手段３０が自動停止する。

　なお、「ＮｏｒｍａｌＭＯＤＥ（ノーマルモード）」の場合と同様、このモードでも、支持体２０が上昇する際には、発報手段２８（図５）によってアラートが発せられるようにすることができる。

　図９に示すように、「Ｄｒｏｐ－ＳｅｔｓＭＯＤＥ（ドロップセットモード）」では、下まで下げられたバーベルＷが一定時間以上持ち上げられないこと、使用者が声又はバーベル動作によって介入を指示したこと、バーベルの持上げ速度が予め設定された速度よりも遅いこと（Ａｓｃｅｎｄ　Ｓｐｅｅｄ）、又はバーベルがトップポジション（使用者が手を伸ばした位置）で予め設定された一定時間以上保持されていること（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ　Ｈｏｌｄ）が状況検出手段４０で検出されると、バーベルＷを支持可能な位置まで支持体２０が上昇するように移動手段３０が制御される。

　上昇した支持体２０によってバーベルＷが支持されると、所定位置（例えば、後述するプレートラック６０の所定の支持バー６３の位置）で錘Ｗ２の重さが自動で変更され（Ｐｌａｔｅ　Ｃｈａｎｇｅ）、その後、使用者はインターバルなしでバーベルＷの上げ下げを再開する。

　前述のように、錘Ｗ２を自動で変更できるようにすることで、使用者が自身で錘Ｗ２を交換する必要がなくなるため、インターバル（休憩）なしですぐに次のセットを開始することができ、ドロップセットトレーニングを効率的に行うことができる。ただし、錘Ｗ２の自動変更機能は必須ではなく、不要な場合には省略することもできる。錘Ｗ２の自動変更機能を用いない場合、例えば、図１０（ａ）～（ｃ）に示すようなプレートラック６０を用いることができる。

　次に、錘Ｗ２の交換について説明する。図１０（ａ）～（ｃ）に示すプレートラック６０は、枠体１０の幅方向両外側に配置して使用するものである。このプレートラック６０は、足場プレート６１と、足場プレート６１に立設されたラック支柱６２と、ラック支柱６２から横向きに突設された支持バー６３を備えている。

　この実施形態では、支持バー６３がラック支柱６２の高さ方向に間隔をあけて三本突設されている。左右のプレートラック６０の支持バー６３は、下側同士、中央同士、上側同士が同じ高さとなるようにしてある。

　各支持バー６３には錘Ｗ２が保持されてる。この実施形態では、下側の支持バー６３ａに保持された錘Ｗ２よりも中央の支持バー６３ｂに保持された錘Ｗ２の方が軽く、中央の支持バー６３ｂに保持された錘Ｗ２よりも上側の支持バー６３ｃに保持されたプレートの方が軽くなるようにしてある。

　使用者が錘Ｗ２を交換する場合、シャフトＷ１に取り付けられた錘Ｗ２をスライドさせて、シャフトＷ１と同じ高さにある支持バー６３に移動させる（使用していた錘Ｗ２を取り外す）。

　その後、支持体２０を、シャフトＷ１が別の支持バー６３と同じ高さになるように移動させて、その支持バー６３に保持された錘Ｗ２をスライドさせてシャフトＷ１に移動させる（別の錘Ｗ２を取付ける）ことで、錘Ｗ２を簡単に交換することができる。

　本発明のトレーニング装置を利用する場合、既存のバーベルＷを用いることもできるが、本発明のトレーニング装置向けに開発された専用のバーベル７０を用いることもできる。

　一例として図１１（ａ）～（ｃ）に示すバーベル７０は、本発明のトレーニング装置向けに開発されたものであって、使用者が把持するシャフト７１とシャフト７１の長手方向両外寄りの位置に設けられた鍔７２と両鍔７２の外側に設けられた錘装備部７３を備えている。錘装備部７３には、錘Ｗ２が取り付けられる。

　図１１（ｃ）に示すように、前記シャフト７１はパイプ状であり、その長手方向両端部に丸棒状の芯材７４が差し込まれている。両芯材７４のシャフト７１寄りの位置には、第一軸受７５を介して鍔７２が回転可能に取り付けられている。なお、シャフト７１にはパイプではなく芯材（中が空洞でない部材）を用いてもよい。

　両鍔７２は円錐部７２ａの先端側に円筒部７２ｂを備えた形状をしている。両芯材７４のうち、両鍔７２の外側には第二軸受７６を介して円筒状の錘装備部７３が回転可能に設けられている。両錘装備部７３は芯材７４から抜け落ちないように、ロックナット７７で保持されている。

　前記バーベルＷは、シャフト７１と鍔７２と錘装備部７３のそれぞれが軸受を介して回転可能に連結されているため、錘装備部７３の円錐部を支持体２０の受け部２３に載せたときに、錘が装備されていてもスムーズに中央部（最下部）に誘導されることになる。

　また、前述のとおり、バーベルＷにおける鍔７２の円錐部７２ａは、支持体２０における受け部２３の外下がり傾斜面２３ｃと当接する。これにより、バーベルＷが左右方向中央部に誘導される。

　なお、図１１（ａ）～（ｃ）に示すバーベル７０は一例であり、バーベルＷには、既存のものも含め、図１１（ａ）～（ｃ）に示すバーベル７０以外の構造のものを用いることもできる。

　（実施形態２）
　本発明のトレーニング装置の他例を、図面を参照して説明する。この実施形態のトレーニング装置の基本的構成は、実施形態１の場合と同様である。異なるのは、図１２に示すように、トレーニングスペースＳ１の前方側に身体計測スペースＳ２が設けられていること、当該身体計測スペースＳ２に使用者の身体データを取得可能な身体データ取得手段８０が設けられていることである。以下では、実施形態１と異なる事項を中心に説明し、実施形態１と同様の事項については、適宜その説明を省略する。

　この実施形態の枠体１０は、第二支柱１２ｂの前方側に立設された追加第一支柱１２ｅと、第四支柱１２ｄの前方側に立設された追加第二支柱１２ｆを備えている。追加第一支柱１２ｅは第二支柱１２ｂの前方側に延設された枠体ベース１１ａ、１１ｂ上に、追加第二支柱１２ｆは第四支柱１２ｄの前方側に延設された枠体ベース１１ａ、１１ｂ上に立設されている。

　両枠体ベース１１ａ、１１ｂの延設された前端部は追加連結材１１ｆで連結されている。追加第一支柱１２ｅと追加第二支柱１２ｆの上端部は、第五連結材１３ｅで連結されている。

　図１２に示すように、この実施形態では、第二支柱１２ｂ、第四支柱１２ｄ、追加第一支柱１２ｅ及び追加第二支柱１２ｆの内側に前記身体計測スペースＳ２が形成され、その身体計測スペースＳ２に前記身体データ取得手段８０が設けられている。身体データ取得手段８０には、既存の３Ｄスキャナー等を用いることができる。

　この実施形態では、身体データ取得手段８０によって、使用者の身長や手足の長さのほか、首回りや上腕周り、胸周り、腰回り（ウェスト）、尻回り（ヒップ）、太もも周り、大腿周り、小腿周りのサイズ等の各種身体データを計測できるようにしてある。

　トレーニングの開始前に身体データ取得手段８０で身体データを計測し、その計測データに基づいて支持体２０の各種設定（例えば、トップポジション（初期位置）及びボトムポジション（バーベルを降下させる最大位置））が自動的に調整されるようにすることができる。このとき、補助支持体１５の係止プレート１５ａはボトムポジションの近傍に固定することが望ましく、そのために後述の表示モニタ８１などを用いて使用者にボトムポジションを通知するようにすることもできる。また、身体データ取得手段８０でトレーニングの前後の身体データを計測し、そのデータに基づいてトレーニング内容が決定されるようにすることもできる。

　この実施形態では、追加第一支柱１２ｅと追加第二支柱１２ｆの間に表示モニタ８１が設けられている。表示モニタ８１には、鏡とディスプレイの機能を兼ね備えたミラーディスプレイやデジタルサイネージ等を用いることができる。

　表示モニタ８１には、使用者のステータス、トレーニング情報、怪我につながる情報、より効果的なトレーニング方法、トレーニング機器やプロテイン等の広告等、様々な情報を表示することができる。

　なお、表示モニタ８１は必要に応じて設ければよく、不要な場合は省略することができる。また、追加第一支柱１２ｅと追加第二支柱１２ｆの間には、表示モニタ８１に代えてディスプレイ機能のない鏡などを設けることもできる。

　（その他の実施形態）
　前記実施形態１及び２では説明を省略しているが、トレーニングスペースＳ１の床面には、昇降床８３を設けることもできる。昇降床８３には、パンタグラフ式の昇降床など、既存の又は新規のものを用いることができる。

　昇降床８３を設けることで、ヒップスラストやスクワット等の低位置でのトレーニングにも対応することができる。昇降床８３は必要に応じて設ければよく、不要な場合は省略することができる。

　前記実施形態１及び２では説明を省略しているが、トレーニングスペースＳ１の床面には、圧力センサ（圧力分布センサ）を備えた計測マットを設けることもできる。このような計測マットを設けることにより、トレーニング時に足にかかる荷重バランスを確認することができる。

　前記実施形態１及び２では説明を省略しているが、両支持体２０には、懸垂トレーニングを行う際に懸垂バー１４を把持した使用者の脚を載せることができる載置台（図示しない）を設けることもできる。載置台は懸垂トレーニングを行う場合以外には取り外せるようにしてある。

　載置台を用いることで、チンニングと呼ばれる自重を使った懸垂トレーニングを効果的に行うことができる。全身の体重を握力と腕力で支えるチンニングは、十分な筋力がない使用者が単独で行うことは難しく、一般にパーソナルトレーニングでは、補助者が足を支えた状態でチンニングを行うことでトレーニング効果を高めることができる。しかし、本実施形態では、載置台を用いることで、これと同様のトレーニングを単独で行うことができる。

　具体的には、使用者は懸垂バー１４にぶら下がるとともに載置台に足（膝）を載せ、その状態で懸垂を行うことで、補助者が足を支えた状態でチンニングを行う場合と同様の効果を得ることができる。

　前記実施形態２では、トレーニングスペースＳ１と身体計測スペースＳ２が一つの枠体１０内に設けられた場合を一例としているが、トレーニングスペースＳ１と身体計測スペースＳ２は別々の枠体１０に設けることもできる。この場合、身体計測スペースＳ２はトレーニングスペースＳ１を構成する枠体１０の近傍に設けるのが好ましい。

　本発明のトレーニング装置は、安全性の高いフリーウェイトトレーニング用のトレーニング装置として、スポーツジムや家庭等において利用することができる。

　１０　　枠体
　１１ａ、１１ｂ　枠体ベース
　１１ｃ　第一ベース連結材
　１１ｄ　第二ベース連結材
　１１ｅ　段差プレート
　１１ｆ　追加連結材
　１２　　支柱
　１２ａ　第一支柱
　１２ｂ　第二支柱
　１２ｃ　第三支柱
　１２ｄ　第四支柱
　１２ｅ　追加第一支柱
　１２ｆ　追加第二支柱
　１３ａ　第一連結材
　１３ｂ　第二連結材
　１３ｃ　第三連結材
　１３ｄ　第四連結材
　１３ｅ　第五連結材
　１４　　懸垂バー
　１５　　補助支持体
　１５ａ　係止プレート
　１５ｂ　セーフティーバー
　１５ｃ　係止孔
　２０　　支持体
　２１　　支持体ベース
　２２　　緩衝体
　２３　　受け部
　２３ａ　前下がり傾斜面
　２３ｂ　後下がり傾斜面
　２３ｃ　外下がり傾斜面
　２４　　ガイド
　２４ａ　ブッシュ
　２４ｂ　シャフト
　２５　　センサブラケット
　２６　　近接検出手段
　２７　　接触検出手段
　２８　　発報手段
　３０　　移動手段
　３１　　ガイドレール
　３１ａ　第一ガイドレール
　３１ｂ　第二ガイドレール
　３１ｃ　第三ガイドレール
　３１ｄ　第四ガイドレール
　３２　　スライダー
　３２ａ　第一スライダー
　３２ｂ　第二スライダー
　３２ｃ　第三スライダー
　３２ｄ　第四スライダー
　４０　　状況検出手段
　５０　　制御手段
　６０　　プレートラック
　６１　　足場プレート
　６２　　ラック支柱
　６３　　支持バー
　６３ａ　下側の支持バー
　６３ｂ　中央の支持バー
　６３ｃ　上側の支持バー
　７０　　バーベル
　７１　　シャフト
　７２　　鍔
　７２ａ　円錐部
　７２ｂ　円筒部
　７３　　錘装備部
　７４　　芯材
　７５　　第一軸受
　７６　　第二軸受
　７７　　ロックナット
　８０　　身体データ取得手段
　８１　　表示モニタ
　８３　　昇降床
　Ｓ１　　トレーニングスペース
　Ｓ２　　身体計測スペース
　Ｗ　　　バーベル
　Ｗ１　　シャフト
　Ｗ２　　プレート（錘）

Claims (13)

1. 　重量物を用いて行う筋力トレーニング用のトレーニング装置において、
   　枠体と、
   　前記重量物を下方より支持可能な支持体と、
   　前記支持体を前記枠体に沿って昇降移動させる移動手段と、
   　前記移動手段を制御する制御手段と、
   　前記重量物又は使用者の状況を検出する状況検出手段を備え、
   　前記制御手段は、前記状況検出手段で検出される検出信号に基づいて前記移動手段を制御する、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
2. 　請求項１記載のトレーニング装置において、
   　支持体は重量物を支持する支持面を備え、
   　前記重量物は前記支持面上を移動可能な状態で支持される、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
3. 　請求項１又は請求項２記載のトレーニング装置において、
   　枠体は間隔をあけて配置された少なくとも四本の支柱を備え、
   　前記四本のうち二本の支柱の間と他の二本の支柱の間のそれぞれに少なくとも一体ずつ支持体が配置され、
   　前記各支持体は長手方向の双方又はいずれか一方が移動手段に保持された、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
4. 　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のトレーニング装置において、
   　支持体に重量物を初期位置に誘導する誘導部が設けられた、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
5. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトレーニング装置において、
   　枠体に固定位置を変えることができる補助支持体が設けられた、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
6. 　請求項５記載のトレーニング装置において、
   　補助支持体は枠体に着脱可能に設けられた、
   ことを特徴とするトレーニング装置。
7. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のトレーニング装置において、
   　枠体に使用者がトレーニングを行うトレーニング領域が設けられ、
   　前記トレーニング領域に枠体の高さ方向に昇降可能な昇降床又は／及び使用者の脚に係る荷重を計測可能な計測マットが設けられた、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
8. 　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のトレーニング装置において、
   　枠体又は枠体の近傍に使用者の身体データを取得可能な身体データ取得手段が設けられた、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
9. 　請求項８記載のトレーニング装置において、
   　身体データ取得手段によって取得された身体データに基づいて、支持体のトップポジション、支持体のボトムポジション又は／及びトレーニング内容が決定される、
   　ことを特徴とするトレーニング装置。
10. 　請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のトレーニング装置において、
    　枠体に懸垂バーが設けられ、
    　支持体に前記懸垂バーを把持した使用者の脚を載せることができる載置台が着脱可能に設けられ、
    　制御手段は、前記支持体及び載置台が予め設定された又は使用者によって設定される条件に基づいて昇降するように移動手段を制御する、
    　ことを特徴とするトレーニング装置。
11. 　請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のトレーニング装置において、
    　制御手段は、状況検出手段が、重量物が所定回数上げ下げされたこと、重量物が所定時間以上上昇しないこと、重量物の降下速度が基準降下速度以上になったこと、重量物の上昇速度が基準上昇速度以下になったこと、使用者のフォームが予め設定された基準フォームの範囲外になったこと、使用者のバイタルデータが予め設定された基準バイタルの範囲外になったこと、又は使用者から声による若しくは重量物の操作による介入指示があったことを検出すると、支持体が上昇するように移動手段を制御する、
    　ことを特徴とするトレーニング装置。
12. 　請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のトレーニング装置において、
    　重量物が基準離間距離よりも支持体に接近したことを検出する近接検出手段を備え、
    　制御手段は、前記近接検出手段が前記支持体の上昇時に前記重量物が基準離間距離よりも支持体に接近したことを検出すると、支持体が減速するように移動手段を制御する、
    　ことを特徴とするトレーニング装置。
13. 　請求項１２記載のトレーニング装置において、
    　重量物が支持体に接触したことを検出する接触検出手段を備え、
    　制御手段は、近接検出手段が支持体の上昇時に前記重量物が基準離間距離よりも支持体に接近したことを検出して当該支持体が減速したのち、前記接触検出手段が前記重量物が支持体に接触したことを検出すると、支持体が加速するように移動手段を制御する、
    　ことを特徴とするトレーニング装置。

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