(57)【要約】【課題】  健常者以外の人にとっても使いやすく、立位姿勢、座位姿勢又は中腰姿勢をとりながら捻り運動や舟漕ぎ運動を効率よく行って体幹筋力や手足の筋力等を効率よく鍛えることができるトレーニングマシンの提供。【解決手段】  トレーニング者が様々な姿勢で搭乗可能な回転台１２と、上部取っ手２０Ｕ及び下部取っ手２０Ｌを有し前後動可能に枢支されたハンドル１６と、ハンドル１６の作動速度に応じてハンドル１６に負荷を与える油圧ダンパと、トレーニング者が把持する手摺り３０と、回転台１２にブレーキをかける回転台ブレーキ機構によってトレーニングマシンを構成し、回転台ブレーキ機構を、ブレーキディスクと、ブレーキディスクへの押圧力を調整可能に構成されたブレーキパッドとから構成する。【選択図】  図１
2006187590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーニング者が立位姿勢、座位姿勢及び中腰姿勢をとることが可能な面積を有する回転台と、
上部取っ手と下部取っ手を有して前後動可能に枢支されたハンドルと、
前後動するハンドルの速度に応じた負荷をハンドルに与える油圧ダンパと、
回転台上でトレーニング者が姿勢を保つために把持する手摺りと、
回転台の回転運動にブレーキをかける回転台ブレーキ機構と、を備えることを特徴とするトレーニングマシン。
【請求項２】
トレーニング者が立位姿勢、座位姿勢及び中腰姿勢をとることが可能な面積を有する回転台と、
前後動可能に枢支されたハンドルと、
ハンドルの前後動にブレーキをかけるハンドルブレーキ機構と、
回転台上でトレーニング者が姿勢を保つために把持する手摺りと、
回転台を回転させる回転台モータと、
回転台モータの回転を制御する制御部と、
回転台の回転運動にブレーキをかける回転台ブレーキ機構と、を備えることを特徴とするトレーニングマシン。
【請求項３】
ハンドルブレーキ機構が、ブレーキディスクと、ブレーキディスクへの押圧力を調整可能に構成されたブレーキパッドと、を有することを特徴とする請求項２記載のトレーニングマシン。
【請求項４】
回転台ブレーキ機構が、ブレーキディスクと、ブレーキディスクへの押圧力を調整可能に構成されたブレーキパッドと、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のトレーニングマシン。
【請求項５】
ブレーキパッドに動摩擦係数と静摩擦係数の差が小さな素材を用いたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のトレーニングマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、体幹筋力や手足の筋力等の総合的なトレーニングを可能とするトレーニングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
肩、胸、背、腹、腰、臀部等の体幹部の筋力（以下、「体幹筋力」という。）や手足の筋力等を維持し向上させることは、日常生活を不自由なく送ったり、様々なスポーツ活動を行う上で必要である。体幹筋力や手足の筋力等を維持し向上させることを目的としてトレーニングマシンが広く普及している。かかるトレーニングマシンには、錘やスプリングによって負荷を発生させるものが多く見られる。
【０００３】
スプリングによって負荷を発生させるトレーニングマシンとして、図１９に示すトレーニングマシンがある（特許文献１参照）。このトレーニングマシン１００は、ベース１０２を有し、ベース１０２上に踏み皿１０４が設置され、踏み皿１０４とベース１０２が旋回心軸１０６とスプリング１０８によって連結され、ベース１０２の一端に取っ手１１０が設置されている。トレーニング者は取っ手１１０をつかんで踏み皿１０４上に立ち、体幹部を左右に捻って踏み皿１０４を左右に回転させる。負荷がスプリング１０８から踏み皿１０４を介してトレーニング者に作用し、トレーニング者はこの負荷を受けつつ体幹部を捻ることによって、いわゆる捻り運動に必要な体幹筋力を鍛えることができる。
【０００４】
錘やスプリング以外の手段によって負荷を発生させるものとして、図２０及び図２１に示すトレーニングマシンがある（特許文献２参照）。このトレーニングマシン２００は、電磁ブレーキ２０２を有する負荷調節部２０４、負荷調節部２０４から負荷を歯車２０６に伝える歯付きベルト２０８、歯車２０６の回転車軸２１０にアタッチメント２１２を着脱可能に構成されたアタッチメント部２１４、取っ手アーム２１６を有するアタッチメント２１２とからなる。アタッチメント２１２をアタッチメント部２１４に装着し、トレーニング者が取っ手アーム２１６を櫂又は櫓に見立てて取っ手アーム２１６を前後に押し引きし体幹部を前後に屈伸させていわゆる舟漕ぎ運動を行う。取っ手アーム２１６の作動速度に応じた負荷が電磁ブレーキ２０２からアタッチメント２１２に働き、トレーニング者はこの負荷に抗して取っ手アーム２１６を前後に押し引きし体幹部を前後に屈伸させることによって、舟漕ぎ運動に必要な体幹筋力や手足の筋力を鍛えることができる。
【特許文献１】特開２００４−６５６６２号公報
【特許文献２】特開２００２−１７８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来あるトレーニングマシンは、健常者を対象として設計され、負荷が設定されている。しかし、トレーニングマシンを使用するトレーニング者は健常者だけでなく、怪我や病気をした人等もリハビリ等を目的としてトレーニングマシンを使用し、また体力の衰えた高齢者等がトレーニングマシンを使用するので、トレーニングマシンの負荷を様々なトレーニング者の体力に応じて調整する必要がある。
【０００６】
トレーニングマシン１００において負荷を調整する場合には、トレーニングマシン１００を分解してスプリング１０８を交換しなければならない。このような負荷の調整は高齢者等にとって特に煩雑な作業であり、また、介助者にとっても煩雑な作業である。
高齢者等のトレーニング者がトレーニングマシンを使用する場合、トレーニング者が運動を一時的に停止した状態ではトレーニング者に負荷が作用しないことが好ましい。しかし、錘やスプリングによって負荷を発生させるトレーニングマシンでは、トレーニング者が運動を一時的に停止した場合、負荷がトレーニング者に作用したままである。
【０００７】
トレーニングマシン１００では、トレーニング者は踏み皿１０４を左右に回転させて体幹部を左右に捻る捻り運動をすることができるが、踏み皿１０４は内蔵されたローラ上を転がることで回転するだけであり、任意の回転負荷力を付与することはできなかった。
このため、トレーニング者は自分の好みに応じた捻り力（以下、トレーニング者が体幹部を左右に捻るために必要な力を「捻り力」という。）で踏み皿１０４を回転させることはできなかった。
トレーニングマシン２００では、電磁ブレーキ２０２によって負荷を発生させているので、運動中の負荷を徐々に変化させることができ、その運動を一時的に停止した状態では負荷がトレーニング者に作用しないが、電磁ブレーキ２０２を有する負荷調節部２０４の構造が複雑なものとなる。
【０００８】
足腰の弱った高齢者は、最初から立位姿勢でトレーニングを行うことが困難である場合が少なくなく、怪我や病気をした人にとっても、立位姿勢をとることが困難な場合が多い。トレーニングマシン１００では、踏み皿１０４の面積が狭いので、トレーニング者は立位姿勢を要求され、座位姿勢等の他の様々な姿勢で捻り運動を行うことができない。トレーニングマシン２００でも、トレーニング者は立位姿勢を要求され、他の様々な姿勢で舟漕ぎ運動を行うことができない。また、取っ手アーム２１６を手でつかんでいなければならないので、足等を使って取っ手アーム２１６を押し引きできず、足腰の筋力を効率よく鍛えることができない。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するものであり、その目的とするところは、健常者以外の人にとっても使いやすく、立位姿勢、座位姿勢又は中腰姿勢をとりながら舟漕ぎ運動や捻り運動を効率よく行うことができ、体幹筋力や手足の筋力等を鍛えることができるトレーニングマシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係るトレーニングマシンは、トレーニング者が立位姿勢、座位姿勢及び中腰姿勢をとることが可能な面積を有する回転台と、上部取っ手と下部取っ手を有し、前後動可能に枢支されたハンドルと、前後動するハンドルの速度に応じた負荷をハンドルに与える油圧ダンパと、回転台上でトレーニング者が姿勢を保つために把持する手摺りと、回転台の回転運動にブレーキをかける回転台ブレーキ機構と、を備えている。
【００１１】
請求項１の発明によると、トレーニング者は回転台上に立位姿勢、座位姿勢又は中腰姿勢で載ることができ、姿勢に応じて上部取っ手又は下部取っ手をつかむことができる。また、トレーニング者が回転台上で座位姿勢をとるときは、下部取っ手を足で押す等することも可能である。
トレーニング者が回転台上で上部取っ手又は下部取っ手をつかんだままハンドルを前後動させれば、舟漕ぎ運動を行うことができ、体幹筋力や手足の筋力等を鍛えることができる。また、下部取っ手を足で押せば、足腰の筋力を効率よく鍛えることができる。油圧ダンパが、前後動するハンドルの速度に応じてハンドルに負荷を与えるので、舟漕ぎ運動開始時のハンドルの速度が遅い場合や終了時にハンドルの速度が遅くなった場合に、ハンドルに加わる負荷が低下する。さらに舟漕ぎ運動の途中でその運動を一時的に停止する場合、トレーニング者に無用な負荷が作用することがなく、トレーニング者はスムーズに舟漕ぎ運動を行うことができる。
【００１２】
なお、トレーニング者がハンドルを前後動させて行う運動は舟漕ぎ運動に限るものではなく、ハンドルを押したり引いたりする動作によって実現可能な運動全般を行うことができる。
トレーニング者が回転台上で上部取っ手、下部取っ手又は手摺りをつかんだまま身体を左右に捻れば、回転台が回転して捻り運動を行うことができ、体幹筋力や手足の筋力等を鍛えることができる。
回転台が回転すると回転台ブレーキ機構から回転台にブレーキがかかる。捻り運動の途中でその運動を一時的に停止する場合、回転台ブレーキ機構により回転台の回転が停止する。したがって、トレーニング者に無用な負荷が作用することがなく、トレーニング者はスムーズに捻り運動を行うことができる。
【００１３】
請求項２の発明に係るトレーニングマシンは、トレーニング者が立位姿勢、座位姿勢及び中腰姿勢をとることが可能な面積を有する回転台と、前後動可能に枢支されたハンドルと、ハンドルの前後動にブレーキをかけるハンドルブレーキ機構と、回転台上でトレーニング者が姿勢を保つために把持する手摺りと、回転台の回転運動を制御する回転台モータと、回転台の回転運動にブレーキをかける回転台ブレーキ機構と、を備えている。
【００１４】
請求項２の発明によると、トレーニング者は回転台上に立位姿勢、座位姿勢又は中腰姿勢で載ることができる、回転台上に載ったトレーニング者は、姿勢に応じてハンドルの任意の部分、例えば、ハンドルの上部、中部又は下部をつかむことができる。また、トレーニング者が回転台上で座位姿勢をとるときは、ハンドルの下部等を足で押す等することも可能である。
【００１５】
トレーニング者が回転台上でハンドルをつかんだまま前後に動かせば、舟漕ぎ運動を行うことができ、体幹筋力や手足の筋力等を鍛えることができる。また、ハンドルの下部を足で押せば、足腰の筋力を効率よく維持し向上させることができる。ハンドルブレーキ機構が前後動するハンドルにブレーキをかけているので、トレーニング者が舟漕ぎ運動を途中で一時的に停止すると、そのままハンドルが前後動を停止する。したがって、トレーニング者に無用な負荷が作用することがなく、トレーニング者は無理なくスムーズに舟漕ぎ運動を行うことができる。
【００１６】
トレーニング者がハンドルを前後動させて行う運動は舟漕ぎ運動に限るものではなく、ハンドルを押したり引いたりする動作によって実現可能な運動全般を行うことができる。
トレーニング者が回転台上でハンドルをつかんだまま身体を左右に捻れば、回転台が回転して捻り運動を行うことができ、体幹筋力や手足の筋力等を鍛えることができる。
回転台が回転すると回転台ブレーキ機構から回転台にブレーキがかかる。トレーニング者が捻り運動を途中で一時的に停止する場合、回転台ブレーキ機構により回転台の回転が停止する。したがって、トレーニング者に無用な負荷が作用することがなく、トレーニング者はスムーズに捻り運動を行うことができる。
【００１７】
回転台モータによって回転台のトルクを制御すると、捻り運動を行うトレーニング者に働く負荷の大きさを制御できる。回転台のトルクを制御し、静止状態にある回転台が動き出す際に必要なトルクよりもわずかに小さなトルクを予め回転台に与えておけば、トレーニング者がわずかな捻り力を加えるだけで回転台が回転し、捻り力が小さなトレーニング者であっても捻り運動を容易に行うことができる。
【００１８】
回転台モータの回転数によって回転台の回転速度を制御し、予め設定した回転速度で回転台を自動回転させると、捻り運動において回転台を回転させるトレーニング者に作用する負荷を軽減することができる。
自動回転する回転台上で、トレーニング者が手摺りを把持したまま回転台の動きに身を任せれば、そのまま身体が捻られることとなり、身体の捻り方向のストレッチ運動を行うことができる。
なお、回転台モータとして、例えば、回転数を容易に制御可能な電動サーボモータを用いることができる。
【００１９】
請求項３の発明に係るトレーニングマシンは、請求項２記載のトレーニングマシンであって、ハンドルブレーキ機構が、ブレーキディスクと、ブレーキディスクへの押圧力を調整可能に構成されたブレーキパッドと、を有する。
請求項３の発明によると、トレーニング者が舟漕ぎ運動を行う際、ハンドルブレーキ機構のブレーキパッドがブレーキディスクに押圧付勢される。この押圧力を調整すると、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間に働く摩擦力を調整できる。この摩擦力を調整すると、舟漕ぎ運動を行うトレーニング者にハンドルから作用する負荷の大きさを調整できる。したがって、トレーニング者は自分の体力と目的に応じた適切な大きさの負荷を受けながら舟漕ぎ運動を行うことができる。
【００２０】
請求項４の発明に係るトレーニングマシンは、請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載のトレーニングマシンであって、回転台ブレーキ機構が、ブレーキディスクと、ブレーキディスクへの押圧力を調整可能に構成されたブレーキパッドと、を有する。
請求項４の発明によると、トレーニング者が捻り運動を行う際、回転台ブレーキ機構のブレーキパッドがブレーキディスクに押圧付勢される。この押圧力を調整すると、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間に働く摩擦力を調整できる。この摩擦力を調整すると、捻り運動を行うトレーニング者に回転台から作用する負荷の大きさを調整できる。したがって、トレーニング者は自分の体力と目的に応じた適切な大きさの負荷を受けながら捻り運動を行うことができる。
【００２１】
請求項５の発明に係るトレーニングマシンは、請求項３又は請求項４に記載のトレーニングマシンであって、ブレーキパッドに動摩擦係数と静摩擦係数の差が小さな素材を用いている。
動摩擦係数と静摩擦係数の差が小さな素材としては、エンジニアリングプラスチック、例えば、相対移動する部材間に摺動板としてよく使用されるキャストナイロンＣＬグレード（登録商標）やポリアセタールベスタールＧ（登録商標）を挙げることができる。このようなエンジニアリングプラスチックにより形成されたブレーキパッドは高い耐摩耗性と機械的強度を有する。
【００２２】
エンジニアリングプラスチックを用いて動摩擦係数と静摩擦係数との差を小さくすると、ブレーキパッドとブレーキディスクとの間で生じる動摩擦力と静摩擦力との差も小さくなり、ハンドルの前後動の開始と停止や回転台の回転の開始と停止を滑らかに行うことができる。したがって、トレーニング者は違和感や不快感を覚えることなく舟漕ぎ運動や捻り運動を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、上記のようなトレーニングマシンであるので、健常者以外の人にとっても使いやすく、立位姿勢、座位姿勢又は中腰姿勢をとりながら舟漕ぎ運動や捻り運動を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を実施するための第１の実施の形態を図１から図５を参照しつつ説明する。図１は第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの平面図、図２は第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの正面図、図３は第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの側面図、図４は第１の実施の形態に係るトレーニングマシンのハンドル機構の構成図、図５は第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの回転台ブレーキ機構の構成図である。
【００２５】
図１から図３に示すように、トレーニングマシン１は四角形の扁平な箱型のフレーム１０を有し、フレーム１０上に回転台１２、ハンドル１６、一対の手摺り３０が設置されている。
回転台１２は円形をなし、その上でトレーニング者が立位姿勢、座位姿勢、中腰姿勢等の様々な姿勢を自由にとることができる面積を有する。図５に示すように、回転台１２はフレーム１０内に立設された軸３２上に載っており、回転台１２と軸３２の間には軸受け３４が設置されており、回転台１２が軸３２周りを回転自在に構成されている。
【００２６】
回転台１２の下側には回転台ブレーキ機構が形成されている。回転台ブレーキ機構は回転台ブレーキディスク３６、回転台下部ブレーキパッド３８、回転台側方ブレーキパッド４０を有する。回転台ブレーキディスク３６が回転台１２の下側に回転台支持部４２を挟んで取り付けられており、回転台ブレーキディスク３６が回転台１２とともに軸３２周りを回転自在に構成されている。回転台ブレーキディスク３６の下側にはフレーム１０に固定された回転台下部ブレーキパッド３８があり、回転台下部ブレーキパッド３８が回転する回転台ブレーキディスク３６の下面と摺接する構成となっている。ボール螺子４４のナットがフレーム１０に固定されており、回転台側方ブレーキパッド４０がボール螺子４４の螺子軸先端に装着されて回転台ブレーキディスク３６の外周面に側方から摺接している。回転台側方ブレーキパッド４０とボール螺子４４の螺子軸との間にはスプリング４６Ａが挿入されており、スプリング４６Ａが回転台側方ブレーキパッド４０を回転台ブレーキディスク３６の外周面に押圧付勢している。ボール螺子４４の螺子軸はフレーム１０の正面側に設けられた調整ハンドル５０に接続されており、調整ハンドル５０によって、回転台ブレーキディスク３６の外周面に対する回転台側方ブレーキパッド４０の位置を調整可能であり、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力を調整可能に構成されている。
【００２７】
回転台下部ブレーキパッド３８及び回転台側方ブレーキパッド４０はキャストナイロンＣＬグレード（登録商標）やポリアセタールベスタールＧ（登録商標）等のエンジニアリングプラスチックによって形成されており、動摩擦係数と静摩擦係数との差が小さい。
図１に示すように、回転台１２周囲のフレーム１０に固定具１４が設置されており、固定具１４によって回転台１２をフレーム１０に固定可能に構成されている。
【００２８】
ハンドル１６はハンドル機構の一部をなし、図２に示すように、トレーニングマシン１を正面側から見ると、ハンドル１６は天地を逆にした「Ｕ」の字形をなしている。「Ｕ」の字形の中央湾曲部分が上部取っ手２０Ｕとなっており、横棒である下部取っ手２０Ｌが「Ｕ」の字形の両側脚部分同士を接続している。図３に示すように、トレーニングマシン１を側面側から見ると、ハンドル１６は「し」の字形をなしており、「し」の字形の湾曲部分の末端部が枢支ピン５２によって回転台１２の左右両脇に設置されたハンドル枢支部２２に枢支されている。
図４に示すように、ハンドル１６の「し」の字形の湾曲部分の末端部には連結腕２４の一端が連結されている。連結腕２４の他端が連結ピン５４Ｂによってハンドル機構の一部をなす油圧ダンパ５６のロッドに連結されており、油圧ダンパ５６のシリンダが連結ピン５４Ｃによってフレーム１０に連結されている。
【００２９】
次に、作用について説明する。
以下の説明において、トレーニング者は体力に自信がない高齢者であるものとする。
まず、トレーニング者がトレーニングマシン１を使用して舟漕ぎ運動を行う場合について述べる。最初、介助者が回転台１２を固定具１４によってフレーム１０に固定し、回転台１２の回転を防止する。トレーニング者がトレーニングマシン１の背面側から回転台１２に乗り、手摺り３０につかまって立つ。そのままトレーニング者は手を手摺り３０からハンドル１６の上部取っ手２０Ｕに移し、正面側を向く。そして、上部取っ手２０Ｕを身体の前後方向へ押したり引いたりする。ハンドル１６が枢支ピン５２を支点として前後に動き、トレーニング者が上部取っ手２０Ｕを押し引きする動作が舟漕ぎ運動となる。
【００３０】
トレーニング者が舟漕ぎ運動を開始するときは、身体がほぐれておらず、上部取っ手２０Ｕを押し引きする動作が緩慢であり、前後動するハンドル１６の速度も緩慢である。このとき油圧ダンパ５６から連結腕２４及びハンドル１６を介してトレーニング者に作用する負荷は小さく抑制されている。トレーニング者の身体がほぐれて前後動するハンドル１６のハンドル１６の速度が徐々に速くなってくると、油圧ダンパ５６からトレーニング者に作用する負荷も徐々に大きくなってくる。トレーニング者が疲労し、前後動するハンドル１６の速度が変化すると、油圧ダンパ５６からトレーニング者に作用する負荷も変化する。トレーニング者がハンドル１６の前後動を途中で一時的に止める場合には、トレーニング者に作用する負荷はなくなる。したがって、トレーニング者は常に適切な負荷を受けつつスムーズに舟漕ぎ運動を行い、安全に体幹筋力や手足の筋力等を向上させることができる。
【００３１】
トレーニング者が舟漕ぎ運動を行うときに、介助者が行う作業は固定具１４を操作するだけであり、介助者の負担が小さい。また、トレーニング者自身も固定具１４を容易に操作できる。
トレーニング者の足腰が非常に弱っており回転台１２に立てない場合、トレーニング者は回転台１２上に座る。回転台１２上に座ったトレーニング者は手でハンドル１６の下部取っ手２０Ｌをつかみ正面側を向く。そして、下部取っ手２０Ｌを前後方向へ押し引きする。ハンドル１６が枢支ピン５２を支点として前後に動き、トレーニング者が下部取っ手２０Ｌを押し引きする動作が舟漕ぎ運動となる。
【００３２】
また、回転台１２上に座ったトレーニング者は、手で手摺り３０の基端部付近をつかみつつ、足をハンドル１６の下部取っ手２０Ｌにかけて、足で下部取っ手２０Ｌを前後に押し引きすることもできる。
ある程度体幹筋力が向上しているトレーニング者は、回転台１２上で中腰となって四股を踏む姿勢をとり、手でハンドル１６の上部取っ手２０Ｕ又は下部取っ手２０Ｌをつかみ、舟漕ぎ運動を行うことも可能である。
【００３３】
次に、体力に自信がないトレーニング者がトレーニングマシン１を使用して捻り運動を行う場合について述べる。最初、介助者が回転台１２を固定具１４によってフレーム１０に固定し、回転台１２の回転を防止する。そして、介助者が調整ハンドル５０によって回転台側方ブレーキパッド４０の位置を調整し、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力を最小の大きさとする。
【００３４】
トレーニング者がトレーニングマシン１の背面側から回転台１２に乗り、手摺り３０をつかんで立つ。トレーニング者が手摺り３０をつかんで立ったら、介助者が固定具１４をはずし、回転台１２を回転可能とする。
トレーニング者は左右の手摺り３０をつかんで立ったまま、下半身を左右に捻る。トレーニング者の下半身とともに回転台１２が左右に回転し、トレーニング者は捻り運動を行うことができる。なお、トレーニング者は左右の手摺り３０の代わりにハンドル１６の上部取っ手２０Ｕをつかんで立ち、捻り運動を行うこともできる。
【００３５】
トレーニング者と回転台１２の荷重が回転台ブレーキディスク３６に働き、回転台ブレーキディスク３６が回転台下部ブレーキパッド３８に押し付けられるので、回転台ブレーキディスク３６と回転台下部ブレーキパッド３８との間に摩擦力が生じる。また、回転台側方ブレーキパッド４０が回転台ブレーキディスク３６の外周面に押圧付勢されているので、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間にも摩擦力が生じる。これらの摩擦力が、回転台１２上で捻り運動を行うトレーニング者に負荷として作用する。
【００３６】
回転台下部ブレーキパッド３８及び回転台側方ブレーキパッド４０の動摩擦係数と静摩擦係数の差が小さいので、回転台下部ブレーキパッド３８及び回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間では動摩擦力と静摩擦力との差が小さくなり、回転台１２の回転の開始と停止がスムーズに行われ、捻り運動を行うトレーニング者に作用する負荷が急変することが防止される。また、トレーニング者が捻り運動を途中で一時的に止める場合には、回転台下部ブレーキパッド３８と回転台側方ブレーキパッド４０との間の摩擦力がブレーキとして回転台１２にかかり、トレーニング者に作用する負荷がなくなる。したがって、トレーニング者は負荷の急変による違和感や不快感を覚えることがなく、常に適切な負荷を受けつつスムーズに捻り運動を行うことができ、安全に体幹筋力や手足の筋力等を鍛えることができる。
【００３７】
捻り運動を行うトレーニング者にとって負荷が小さすぎる場合には、介助者が適宜調整ハンドル５０を操作し、回転台側方ブレーキパッド４０の位置を調整し、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力を調整する。
トレーニング者が捻り運動を行うときに、介助者が行う作業は固定具１４や調整ハンドル５０を操作するだけであり、介助者の負担が小さく、トレーニング者自身も固定具１４や調整ハンドル５０を容易に操作できる。
【００３８】
トレーニング者の足腰が弱っており回転台１２に立てない場合、舟漕ぎ運動する場合と同様に回転台１２上に座ってハンドル１６の下部取っ手２０Ｌをつかんで正面側を向く。そして、下半身を左右に捻る。トレーニング者の下半身とともに回転台１２が左右に回転し、トレーニング者は捻り運動を行うことができる。
ある程度体幹筋力があるトレーニング者は、回転台１２上で中腰となって四股を踏む姿勢をとり、手で手摺り３０、又はハンドル１６の上部取っ手２０Ｕ、中部取っ手２０Ｍ若しくは下部取っ手２０Ｌをつかみ、捻り運動を行うことも可能である。
【００３９】
以上のようなトレーニングマシン１であるので、様々な体力のトレーニング者が自己の体力や状態に合わせて様々な姿勢を回転台１２上でとることができ、様々な姿勢で捻り運動や舟漕ぎ運動を適切な負荷のもとで効率よく行うことができ、総合的に体幹筋力や手足の筋力等を効率よく向上させることができる。したがって、トレーニング者の健康維持、健康増進、怪我や病気をした人のリハビリにも幅広く安全に使用することができる。
【００４０】
次に、本発明を実施するための第２の実施の形態を図６から図１４を参照しつつ説明する。図６は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの平面図、図７は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの正面図、図８は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの側面図、図９は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの回転台ブレーキ機構の構成図、図１０は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの回転補助部と回転台モータの構成図、図１１は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンのフレーム内の構成図、図１２は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンのハンドルブレーキ機構の構成図、図１３は制御盤への信号伝達の説明図、図１４は第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの使用状態説明図である。なお、第１の実施の形態と同様の構成のものには同じ符号を付する。
【００４１】
図６から図８に示すように、トレーニングマシン１は四角形の箱型のフレーム１０を有し、フレーム１０上に回転台１２、ハンドル１６、一対の手摺り３０が設置されている。
回転台１２は円形をなし、その上でトレーニング者が立位姿勢、座位姿勢、中腰姿勢等の様々な姿勢を自由にとることができる面積を有する。図９に示すように、回転台１２はフレーム１０内に立設された軸３２上に載っており、回転台１２と軸３２の間には軸受け３４が設置されており、回転台１２が軸３２周りを回転自在に構成されている。
【００４２】
回転台１２の下側には回転台ブレーキ機構が形成されている。回転台ブレーキ機構は回転台ブレーキディスク３６、回転台側方ブレーキパッド４０を有する。回転台ブレーキディスク３６が回転台１２の下側に回転台支持部４２を挟んで取り付けられており、回転台ブレーキディスク３６が回転台１２とともに軸３２周りを回転自在に構成されている。
【００４３】
図９に示すように、電動シリンダ４８Ａがフレーム１０に設置されており、回転台側方ブレーキパッド４０が電動シリンダ４８Ａのストローク軸の先端に装着されて、回転台ブレーキディスク３６の外周面に側方から摺接している。回転台側方ブレーキパッド４０と電動シリンダ４８Ａのストローク軸との間にはスプリング４６Ｂが挿入されており、スプリング４６Ｂが回転台側方ブレーキパッド４０を回転台ブレーキディスク３６の外周面に押圧付勢している。電動シリンダ４８Ａは制御盤７２に接続されており、制御盤７２から受信する制御信号Ｓ１によって電動シリンダ４８Ａのストローク量を制御可能に構成されている。
【００４４】
電動シリンダ４８Ａは、そのストローク軸が伸長すると、スプリング４６Ｂが縮小し、回転台側方ブレーキパッド４０を回転台ブレーキディスク３６に押圧付勢するスプリング４６Ｂの力が増大し、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力が増大する構成となっている。反対に、電動シリンダ４８Ａのストローク軸が縮小すると、スプリング４６Ｂが伸長し、回転台側方ブレーキパッド４０を回転台ブレーキディスク３６に押圧付勢するスプリング４６Ｂの力が減少し、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力が減少する構成となっている。すなわち、制御盤７２から電動シリンダ４８Ａのストローク量を制御することによって、回転台側方ブレーキパッド４０を回転台ブレーキディスク３６に押圧付勢するスプリング４６Ｂの力を調整可能であり、回転台側方ブレーキパッド４０を回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力を調整可能な構成となっている。
【００４５】
回転台側方ブレーキパッド４０は、キャストナイロンＣＬグレード（登録商標）やポリアセタールベスタールＧ（登録商標）といったエンジニアリングプラスチックにより形成されており、動摩擦係数と静摩擦係数との差が小さくなっている。
図１０に示すように、回転補助部５８がフレーム１０に設置されている。回転補助部５８は回転台モータ６０、ベルト６２、プーリ６４を有する。回転台モータ６０は電動サーボモータである。プーリ６４は回転台１２の下部と一体化しており、プーリ６４がベルト６２を介して回転台モータ６０に連結されている。回転台モータ６０が制御盤７２に接続されており、回転台モータ６０が制御盤７２から制御信号Ｓ２を受信可能に構成されている。
【００４６】
図１１に示すように、回転台１２の下側部分のフレーム１０には複数個の回転角度検出スイッチ６８が設置されている。各回転角度検出スイッチ６８は、軸３２を中心として軸３２の周方向に設置されている。即ち、予め定めておいた回転台１２の回転スタート位置を基準として、回転台１２の回転角度が所定の角度になった際に作動するようそれぞれ設置されている。
【００４７】
回転台１２の裏側にスイッチプレート６６が設置されている。スイッチプレート６６の設置位置は、回転台１２が回転すると、スイッチプレート６６が各回転角度検出スイッチ６８の上方を通過可能な位置である。各回転角度検出スイッチ６８はスイッチプレート６６が上方に来た場合にのみＯＮとなり、各回転角度検出スイッチ６８の作動状態を示すＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４が制御盤７２へ送信される構成となっている。
【００４８】
ハンドル１６はハンドル機構の一部をなし、図７に示すように、トレーニングマシン１を正面側から見ると、ハンドル１６は天地を逆にした「Ｕ」の字形をなしている。「Ｕ」の字形の中央部分が上部取っ手２０Ｕとなっている。中部取っ手２０Ｍをなす横棒と下部取っ手２０Ｌをなす横棒がそれぞれ「Ｕ」の字形の両側脚部分同士を接続しており、中部取っ手２０Ｍが下部取っ手２０Ｌよりも上方に位置している。図８に示すように、トレーニングマシン１を側面側から見ると、ハンドル１６は「Ｓ」の字状に緩やかに湾曲している。ハンドル１６の「Ｕ」の字形の両脚部のうち一方の脚部（図７の正面視において右側の脚部）の下端が、ハンドルブレーキ機構の一部をなすハンドルブレーキディスク２４に固定されている。ハンドルブレーキディスク２４は枢支ピン５２によってフレーム１０に設置されたハンドル枢支部２２に枢支されている。ハンドル１６の「Ｕ」の字形の他方の脚部（図７の正面視において左側の脚部）の下端は枢支ピン５２によってハンドル枢支部２２にに枢支されている。ハンドル１６の上部取っ手２０Ｕ等を前後に動かすと、枢支ピン５２を支点としてハンドル１６及びハンドルブレーキディスク２４が回動する構成となっている。
【００４９】
図１２に示すように、電動シリンダ４８Ｂがフレーム１０に設置されており、ハンドルブレーキパッド２６が電動シリンダ４８Ｂの先端に装着されて、ハンドルブレーキパッド２６がハンドルブレーキディスク２４の外周面に側方から摺接している。ハンドルブレーキパッド２６と電動シリンダ４８Ｂのストローク軸との間にはスプリング４６Ｃが挿入されており、スプリング４６Ｃがハンドルブレーキパッド２６をハンドルブレーキディスク２４の外周面に押圧付勢している。これらの電動シリンダ４８Ｂ、ハンドルブレーキパッド２６、スプリング４６Ｃが、ハンドルブレーキディスク２４とともにハンドルブレーキ機構をなしている。電動シリンダ４８Ｂは制御盤７２に接続されており、制御盤７２から受信する制御信号Ｓ３によって電動シリンダ４８Ｂのストローク量を制御可能に構成されている。
【００５０】
電動シリンダ４８Ｂは、そのストローク軸が伸長すると、スプリング４６Ｃが縮小し、ハンドルブレーキパッド２６をハンドルブレーキディスク２４に押圧付勢するスプリング４６Ｃの力が増大し、ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間に働く摩擦力が増大する構成となっている。反対に、電動シリンダ４８Ｂのストローク軸が縮小すると、スプリング４６Ｃが伸長し、ハンドルブレーキパッド２６をハンドルブレーキディスク２４に押圧付勢するスプリング４６Ｃの力が減少し、ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間に働く摩擦力が減少する構成となっている。すなわち、制御盤７２から電動シリンダ４８Ｂのストローク量を制御することによって、ハンドルブレーキパッド２６をハンドルブレーキディスク２４に押圧付勢するスプリング４６Ｃの力を調整可能であり、ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間に働く摩擦力を調整可能な構成となっている。
【００５１】
ハンドルブレーキパッド２６は、キャストナイロンＣＬグレード（登録商標）やポリアセタールベスタールＧ（登録商標）といったエンジニアリングプラスチックにより形成されており、動摩擦係数と静摩擦係数との差が小さくなっている。
図１１に示すように、ハンドル１６の一方の脚部の近傍のフレーム１０に、舟漕ぎ運動回数検出スイッチ７０が設置されている。舟漕ぎ運動回数検出スイッチ７０は、枢支ピン５２を支点として回動するハンドル１６が所定の傾斜角度となる場合にＯＮとなり、舟漕ぎ運動回数検出スイッチ７０の作動状態を示すＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ５が制御盤７２へ送信される構成となっている。
【００５２】
図６から図１４に示すように、制御部を構成する制御盤７２がフレーム１０の前端部に立設されている。制御盤７２は、入力部７４、演算部７６、メモリ７８、表示部８０を有している。
入力部７４には、入力スイッチ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄ、８４Ｅを有しており、トレーニング者が運動内容や運動条件に関する諸データを入力スイッチ８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄ、８４Ｅから入力し、その入力内容をメモリ７８に記憶し、表示部８０のモニタに表示する構成となっている。
【００５３】
入力スイッチ８４Ａは、トレーニング者がトレーニングマシン１を用いて行う運動を捻り運動と舟漕ぎ運動とから選択し、捻り運動を選択した場合、さらに回転台モータ６０の制御方法を選択するスイッチである。回転台モータ６０を制御する方法として、後述するプログラムＰ１により制御する方法、後述するプログラムＰ２により制御する方法、プログラムＰ１又はＰ２のいずれによっても制御しない方法の３つがある。プログラムＰ１又はＰ２のいずれによっても制御しない方法を選択した場合、回転台モータ６０と回転台１２との間の接続が遮断され、後述するプログラムＰ３がトレーニング者が行う捻り運動の回数をカウントする構成となっている。また、トレーニング者が舟漕ぎ運動を選択した場合、電動シリンダ４８Ａが伸長し、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力が増加し、回転台１２が固定され、舟漕ぎ運動中に回転台１２が回転することが防止される構成となっている。
【００５４】
入力スイッチ８４Ｂは、トレーニング者が回転台モータ６０の回転速度Ｖ0を設定するスイッチである。
入力スイッチ８４Ｃは、トレーニング者が電動シリンダ４８Ａ、４８Ｂのストローク量をそれぞれ設定するスイッチである。
入力スイッチ８４Ｄは、トレーニング者が回転台１２の回転角度θ0を設定するスイッチである。
入力スイッチ８４Ｅは、トレーニング者が目標とする捻り運動又は舟漕ぎ運動の回数Ｎ0を設定するスイッチである。
【００５５】
演算部７６は、プログラムＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を有している。
プログラムＰ１は、回転台モータ６０の出力トルクの制御、回転台１２の回転角度θの検出、回転台１２の回転方向の切り替え、トレーニング者が行った捻り運動の回数Ｎの検出をそれぞれ行うプログラムである。プログラムＰ１は、回転台モータ６０の出力トルクを予めプログラムされた所定の値に維持し、回転台モータ６０の出力トルクを制御する。プログラムＰ１によって、回転台モータ６０の出力トルクは、静止状態にある回転台１２が回転しはじめる際に必要なトルクよりもわずかに小さな値に維持される。プログラムＰ１は、スイッチプレート６６から受信するＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４に基づいて、回転台１２の回転角度θを検出する。プログラムＰ１は、回転台１２の回転角度θがθ0となったときに、回転台１２の回転方向を切り替える。プログラムＰ１は、回転角度検出スイッチ６８の作動状態を示すＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４に基づいて、回転角度θが０度となるスタート位置を回転台１２が通過する回数をカウントし、捻り運動の回数Ｎを検出する。そして、プログラムＰ１は、検出した捻り運動の回数ＮがＮ0となったら回転台１２の回転を停止し、回転台１２の回転角度θ及びトレーニング回数Ｎをメモリ７８に記憶して表示部８０のモニタに表示する構成となっている。
【００５６】
プログラムＰ２は、回転台モータ６０の回転数の制御、回転台１２の回転角度θの検出、回転台１２の回転速度Ｖの検出、回転台１２の回転方向の切り替え、トレーニング者が行った捻り運動の回数Ｎの検出をそれぞれ行うプログラムである。プログラムＰ２は、目標回転速度Ｖ0から回転台モータ６０の回転数を計算し、算出した回転数を維持し、回転台モータ６０の回転数を制御する。プログラムＰ２は、回転台１２の回転角度θの検出、回転台１２の回転方向の切り替え、トレーニング者が行った捻り運動の回数Ｎの検出を、プログラムＰ１と同様に行う。プログラムＰ２は、スイッチプレート６６から受信するＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４と、回転台モータ６０の回転数に基づいて、回転台１２の回転速度Ｖを検出する。そして、プログラムＰ２は、検出した捻り運動の回数ＮがＮ0となったら回転台１２の回転を停止し、回転台１２の回転速度Ｖ、回転台１２の回転角度θ及び捻り運動の回数Ｎをメモリ７８に記憶して表示部８０のモニタに表示する構成となっている。
【００５７】
プログラムＰ３は、トレーニング者が行った捻り運動の回数Ｎの検出を行うプログラムである。プログラムＰ３は、捻り運動の回数Ｎの検出をプログラムＰ１と同様に行う。そして、プログラムＰ３は、検出した捻り運動の回数ＮがＮ0となったら報知音を制御盤７２から発し、捻り運動の回数Ｎをメモリ７８に記憶して表示部８０のモニタに表示する構成となっている。
【００５８】
プログラムＰ４は、トレーニング者が行った舟漕ぎ運動の回数Ｎの検出を行うプログラムである。プログラムＰ４は、舟漕ぎ運動回数検出スイッチ７０から受信するＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ５に基づいて、前後動するハンドル１６が所定の角度となる回数をカウントし、舟漕ぎ運動の回数Ｎを検出する。そして、プログラムＰ４は、検出した舟漕ぎ運動の回数ＮがＮ0となったら報知音を制御盤７２から発し、舟漕ぎ運動の回数Ｎをメモリ７８に記憶して表示部８０のモニタに表示する構成となっている。
【００５９】
次に、作用について説明する。
以下の説明において、トレーニング者は足腰の弱った高齢者であるものとする。
まず、トレーニング者がトレーニングマシン１を使用して捻り運動を行い、回転台モータ６０をプログラムＰ１によって制御する場合について述べる。最初、トレーニング者がトレーニングマシン１の回転台１２に乗り、手摺り３０につかまって立つ。回転台１２は回転スタート位置で停止している。トレーニング者が手摺り３０につかまって立ったら、制御盤７２の入力スイッチ８４Ａを操作し、捻り運動を選択するとともに、回転台モータ６０をプログラムＰ１により制御する方法を選択する。回転台モータ６０がプログラムＰ１によって制御されることとなり、静止状態にある回転台１２に回転台モータ６０から働くトルクは、回転台１２が回転しはじめる際に必要なトルクよりも僅かに小さなトルクである。したがって、トレーニング者が静止状態にある回転台１２を回転させるためには、きわめて小さなトルクを捻り力として回転台１２に加えれば足りる。また、トレーニング者から回転台１２に加えられる捻り力がなくなれば、回転台１２の回転が停止する。
【００６０】
トレーニング者は、回転台モータ６０をプログラムＰ１により制御する方法を選択したら、入力スイッチ８４Ｄ、８４Ｅを操作し、回転台１２の回転角度θ0と目標とする捻り運動の回数Ｎ0を入力する。
トレーニング者は、回転台１２の回転角度θ0と目標とする捻り運動の回数Ｎ0を入力したら、回転台１２の上で捻り運動を開始する。トレーニング者が僅かな大きさの捻り力を回転台１２に加えると、回転台１２が回転を開始する。回転台１２が回転すると、スイッチプレート６６が回転角度検出スイッチ６８の上方を通過し、上方をスイッチプレート６６が通過した回転角度検出スイッチ６８がＯＦＦからＯＮに切り替わり、各回転角度検出スイッチ６８の作動状態がＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４によって制御盤７２へ送信される。
【００６１】
プログラムＰ１が、ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４に基づき回転台１２の回転角度θを検出し、検出した回転角度θを回転角度θ0と比較し、回転角度θがθ0となったときに回転台１２の回転方向を切り替える。回転台１２の回転方向が切り替って逆転するので、トレーニング者は反対の方向に体幹を捻ることができ、捻り運動を繰り返し連続して行うことができる。
【００６２】
また、プログラムＰ１が、ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４に基づき、回転台１２の回転角度θが０度となるスタート位置を回転台１２が通過する回数をカウントし、トレーニング者が行った捻り運動の回数Ｎを検出する。プログラムＰ１によって検出された回転台１２の回転角度θ及び捻り運動の回数Ｎがメモリ７８に記憶されて表示部８０のモニタに表示される。
プログラムＰ１は、捻り運動の回数ＮがＮ0に達したら、回転台モータ６０を停止する。
【００６３】
次に、トレーニング者がトレーニングマシン１を使用して捻り運動を行い、回転台モータ６０をプログラムＰ２によって制御する場合について述べる。
最初、トレーニング者が回転台１２に乗って手摺り３０につかまって立ち、制御盤７２の入力スイッチ８４Ａを操作して捻り運動を選択し、回転台モータ６０をプログラムＰ２により制御する方法を選択する。ついで、トレーニング者が制御盤７２の入力スイッチ８４Ｂ、８４Ｄ、８４Ｅを操作し、回転台モータ６０の回転速度Ｖ0、回転台１２の回転角度θ0、目標とする捻り運動の回数Ｎ0を入力する。
トレーニング者は、回転台モータ６０の回転速度Ｖ0、回転台１２の回転角度θ0、目標とする捻り運動の回数Ｎ0を入力したら、回転台１２の上で捻り運動を開始する。
【００６４】
プログラムＰ２が回転速度Ｖ0に基づいて回転台モータ６０の回転数を算出し、算出した回転数を維持しながら、回転台１２を等速回転させる。プログラムＰ２が、ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４に基づき回転台１２の回転角度θを検出し、検出した回転角度θを回転角度θ0と比較し、回転角度θがθ0となったときに回転台１２の回転方向を切り替える。回転台１２の回転方向が切り替って逆転するので、トレーニング者は反対の方向に体幹を捻ることができ、捻り運動を繰り返し連続して行うことができる。また、プログラムＰ２が、ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４に基づき、回転台１２の回転角度θが０度となるスタート位置を回転台１２が通過する回数をカウントし、トレーニング者が行った捻り運動の回数Ｎを検出する。プログラムＰ２によって検出された回転台１２の回転角度θ及び捻り運動の回数Ｎがメモリ７８に記憶されて表示部８０のモニタに表示される。
【００６５】
プログラムＰ２は、捻り運動の回数ＮがＮ0に達したら、回転台モータ６０を停止する。
プログラムＰ２が回転台モータ６０の回転数を制御して回転台１２を等速回転させるので、トレーニング者は捻り力を回転台１２に加えて回転台１２を回転させる必要がない。トレーニング者は、回転台モータ６０によって回転する回転台１２の動きに身を任せることによって体幹部を捻ることができ、捻り方向の体幹部のストレッチ運動を行うことができる。
【００６６】
次に、トレーニング者がトレーニングマシン１を使用して捻り運動を行い、回転台モータ６０をプログラムＰ１又はＰ２のいずれによっても制御しない場合について述べる。
最初、トレーニング者が回転台１２に乗って手摺り３０につかまって立ち、制御盤７２の入力スイッチ８４Ａを操作して捻り運動を選択し、回転台モータ６０をプログラムＰ１又はＰ２のいずれによっても制御しない方法を選択する。回転台モータ６０をプログラムＰ１又はＰ２のいずれによっても制御しない方法を選択すると、回転台モータ６０と回転台１２との間の接続がフリーとなる。ついで、トレーニング者は入力スイッチ８４Ｃ、８４Ｅを操作し、電動シリンダ４８Ａのストローク量と目標とする捻り運動の回数Ｎ0を入力する。
【００６７】
トレーニング者は、電動シリンダ４８Ａのストローク量を調整することによって、回転台側方ブレーキパッド４０を回転台ブレーキディスク３６の外周面に押圧付勢するスプリング４６Ｂの力を調整できる。スプリング４６Ｂの力を調整することによって、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力を調整できる。回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間の摩擦力を調整すれば、トレーニング者が回転台１２を回転させるために必要な捻り力の大きさを調整できる。したがって、捻り運動を行うトレーニング者に回転台１２から作用する負荷が小さすぎたり、大きすぎたりする場合、トレーニング者は、入力スイッチ８４Ｃから入力する電動シリンダ４８Ａのストローク量を調整し、回転台１２から作用する負荷を調整すればよい。
【００６８】
また、回転台側方ブレーキパッド４０における動摩擦係数と静摩擦係数との差が小さいので、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間で生じる動摩擦力と静摩擦力との差が小さくなり、トレーニング者は回転台１２の回転の開始や停止をスムーズに行うことができる。回転台１２の回転の開始や停止をスムーズに行うことによって、回転台１２からトレーニング者に作用する負荷の大きさの急変を防止でき、トレーニング者は負荷の急変による違和感や不快感を覚えることなく捻り運動をスムーズに行うことができ、安全に体幹筋力や手足の筋力等を向上させることができる。
【００６９】
トレーニング者が回転台１２の回転を停止する場合、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に摩擦力が働いているので、回転台１２からトレーニング者に負荷が作用し続けることがない。したがって、トレーニング者は、常に自分が希望する負荷の作用を受けつつ安全に捻り運動を行うことができる。
プログラムＰ３が、ＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ４に基づき、回転台１２の回転角度θが０度となるスタート位置を回転台１２が通過する回数をカウントし、トレーニング者が行った捻り運動の回数Ｎを検出する。プログラムＰ３によって検出された捻り運動の回数Ｎがメモリ７８に記憶されて表示部８０のモニタに表示される。
【００７０】
プログラムＰ３は、捻り運動の回数ＮがＮ0に達したら、報知音を制御盤７２から発する。トレーニング者は報知音によって捻り運動の回数ＮがＮ0となったことを知り、捻り運動を終了する。
捻り運動を行うトレーニング者は、体力に応じて、回転台１２上で立位姿勢、座位姿勢及び中腰姿勢をとることができる。トレーニング者の足腰が非常に弱っており回転台１２に立てない場合、トレーニング者は、回転台１２上に座って手で下部取っ手２０Ｌやハンドル１６の脚部分をつかんで体を支えながら捻り運動を行うことができる。ある程度体幹筋力が向上したトレーニング者は、回転台１２上で中腰となって四股を踏む姿勢をとり、手で手摺り３０又はハンドル１６の上部取っ手２０Ｕ、中部取っ手２０Ｍ若しくは下部取っ手２０Ｌのいずれかをつかみ、捻り運動を行うことができる。
【００７１】
次に、トレーニング者がトレーニングマシン１を使用して舟漕ぎ運動を行う場合について述べる。
最初、トレーニング者がトレーニングマシン１の回転台１２に乗り、手摺り３０につかまって立つ。トレーニング者は制御盤７２の入力スイッチ８４Ａを操作し、舟漕ぎ運動を選択する。舟漕ぎ運動を選択すると電動シリンダ４８Ａが伸長し、回転台側方ブレーキパッド４０と回転台ブレーキディスク３６との間に働く摩擦力が増加し、回転台１２が固定され、回転台１２の回転が防止される。
【００７２】
トレーニング者は舟漕ぎ運動を選択したら、入力スイッチ８４Ｃ、８４Ｅを操作し、電動シリンダ４８Ｂのストローク量と目標とする舟漕ぎ運動の回数Ｎ0を入力する。電動シリンダ４８Ｂのストローク量を調整することによって、ハンドルブレーキパッド２６をハンドルブレーキディスク２４の外周面に押圧付勢するスプリング４６Ｃの力を調整できる。スプリング４６Ｃの力を調整することによって、ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間に働く摩擦力を調整できる。ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間の摩擦力を調整すれば、前後動するハンドル１６にかかるブレーキの大きさを調整でき、ハンドル１６を前後動させるトレーニング者にハンドル１６から作用する負荷の大きさを調整できる。したがって、舟漕ぎ運動を行うトレーニング者にハンドル１６から作用する負荷が小さすぎたり、大きすぎたりする場合、トレーニング者は入力スイッチ８４Ｃによって電動シリンダ４８Ｂのストローク量を調整すればよい。
【００７３】
また、ハンドルブレーキパッド２６における動摩擦係数と静摩擦係数との差が小さいので、ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間で生じる動摩擦力と静摩擦力との差が小さくなり、トレーニング者はハンドル１６の前後動をスムーズに行うことができる。ハンドル１６の前後動をスムーズに行うことにより、ハンドル１６からトレーニング者に作用する負荷の大きさの急変を防止でき、トレーニング者は負荷の急変による違和感や不快感を覚えることなく舟漕ぎ運動をスムーズに行うことができ、安全に体幹筋力や手足の筋力等を向上させることができる。
【００７４】
トレーニング者がハンドル１６の前後動を停止する場合には、ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間に摩擦力が働いているので、ハンドル１６からトレーニング者に負荷が作用し続けることがない。したがって、トレーニング者は、常に自分が希望する負荷を受けつつ舟漕ぎ運動を行うことができる。
プログラムＰ４が、舟漕ぎ運動回数検出スイッチ７０から受信するＯＮ／ＯＦＦ信号Ｓ５に基づいて、ハンドル１６が前後に動いた回数をカウントし、トレーニング者が行った舟漕ぎ運動の回数Ｎを検出する。舟漕ぎ運動の回数ＮがＮ0に達したら、プログラムＰ４によって報知音が制御盤７２から発せられる。トレーニング者は報知音によって舟漕ぎ運動の回数ＮがＮ0となったことを知り、舟漕ぎ運動を終了する。
【００７５】
舟漕ぎ運動を行うトレーニング者は、体力に応じて、回転台１２上で、立位姿勢、座位姿勢及び中腰姿勢をとることができる。足腰が弱っているトレーニング者は、回転台１２の上に座って手で下部取っ手２０Ｌやハンドル１６の脚部分を手でつかんで体を支えながら舟漕ぎ運動を行うことができる。また、回転台１２の上に座ったトレーニング者は、下部取っ手２０Ｌに足をかけ、足によってハンドル１６を前後に押し引きすることもできる。ある程度体幹筋力が向上したトレーニング者は、回転台１２上で中腰姿勢をとり、四股を踏む姿勢をとりながらハンドル１６の上部取っ手２０Ｕ、中部取っ手２０Ｍ又は下部取っ手２０Ｌのいずれかを手でつかみ、舟漕ぎ運動を行うことができる。
【００７６】
なお、上述の各実施の形態において、枢支ピン５２によって枢支されているハンドル１６を着脱交換可能に構成し、図１５から図１７の変形例に示すハンドル１７をハンドル１６の代わりにトレーニングマシン１に装着してもよい。図１５から図１７では、第２の実施の形態に係るトレーニングマシン１にハンドル１７を装着した場合を示している。
【００７７】
ハンドル１７は、「コ」の字形をなし、「コ」の字形の両脚部は、それぞれ上部支柱１８Ｕ、中部支柱１８Ｍ、下部支柱１８Ｌを有する。下部支柱１８Ｌにはスプリング４６Ｌが内挿されており、下部支柱１８Ｌの上端部分に中部支柱１８Ｍの下端部分が挿入され、下部支柱１８Ｌの上端にストッパ１９が装着されており、中部支柱１８Ｍが下部支柱１８Ｌから抜け出ることを防止可能に構成されている。同様に、中支柱１８Ｍにもスプリング４６Ｍが内挿されており、中部支柱１８Ｍの上端部分に上部支柱１８Ｕの下端部分が挿入され、中部支柱１８Ｍの上端にストッパ１９が装着されており、上部支柱１８Ｕが中部支柱１８Ｍから抜け出ることを防止可能に構成されている。両脚部の上部支柱１８Ｕの上端同士は、「コ」の字形の中央部をなす取っ手２０によってつながっている。
【００７８】
ハンドル１６と同様に、ハンドル１７の「コ」の字形の両脚部のうち一方の下端が、ハンドルブレーキディスク２４に接続され、ハンドルブレーキディスク２４が枢支ピン５２によってハンドル枢支部２２に枢支されている。ハンドル１７の他方の脚部の下端は枢支ピン５２によってハンドル枢支部２２に枢支されている。ハンドル１７の取っ手２０を前後に押し引きすると、枢支ピン５２を支点としてハンドル１７及びハンドルブレーキディスク２４が前後動する構成となっている。
ハンドル１７の両脚部が最も縮小した図１５の状態で、スプリング４６Ｌの力が、中部支柱１８Ｍ、スプリング４６Ｍ、上部支柱１８Ｕ及び取っ手２０の合計荷重と釣り合い、スプリング４６Ｍの力が、上部支柱１８Ｕ及び取っ手２０の合計荷重と釣り合っている。
【００７９】
トレーニング者が回転台１２上に立って取っ手２０を上方へ持ち上げる場合、スプリング４６Ｌ、スプリング４６Ｍの反発力が持ち上げ方向に働くので、最初トレーニング者は軽い力で持ち上げることができる。トレーニング者は自分の体力に合わせ好みの高さまで取っ手２０を持ち上げ、取っ手２０をその高さに維持しながら屈伸運動やスローイン動作を行う。なお、スローイン動作とは、両手を伸ばしてボール等を頭上に差し上げ、そのままボールを前方へ放り投げる際の動作のことをいう（図１８を参照）。トレーニング者が屈伸運動やスローイン動作を行うと、トレーニング者にスプリング４６Ｌとスプリング４６Ｍから負荷が作用する。また、屈伸運動やスローイン動作においてトレーニング者が身体を前後に動かし、ハンドル１７を前後動させるので、ハンドルブレーキパッド２６とハンドルブレーキディスク２４との間に働く摩擦力が負荷としてトレーニング者に作用する。
したがって、トレーニング者は、ハンドル１７を設置したトレーニングマシン１を用いて、屈伸運動やスローイン動作に必要な体幹筋力を鍛えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの正面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの側面図である。
【図４】第１の実施の形態に係るトレーニングマシンのハンドル機構の構成図である。
【図５】第１の実施の形態に係るトレーニングマシンの回転台ブレーキ機構の構成図である。
【図６】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの平面図である。
【図７】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの正面図である。
【図８】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの側面図である。
【図９】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの回転台ブレーキ機構の構成図である。
【図１０】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの回転補助部と回転台モータの構成図である。
【図１１】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンのフレーム内の構成図である。
【図１２】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンのハンドルブレーキ機構の構成図である。
【図１３】制御盤への信号伝達の説明図である。
【図１４】第２の実施の形態に係るトレーニングマシンの使用状態説明図である。
【図１５】変形例に係るハンドルの正面図である。
【図１６】変形例に係るハンドルが伸長した状態を示す説明図である。
【図１７】変形例に係るハンドルの脚部の構成図である。
【図１８】変形例に係るハンドルを装着したトレーニングマシンを用いて行うスローイン動作の説明図である。
【図１９】従来あるトレーニングマシンの構成図である。
【図２０】従来ある他のトレーニングマシンの構成図である。
【図２１】従来あるトレーニングマシンのアタッチメントの構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    トレーニングマシン
１０    フレーム
１２    回転台
１４    固定具
１６、１７    ハンドル
１８Ｕ    上部支柱
１８Ｍ    中部支柱
１８Ｌ    下部支柱
１９    ストッパ
２０    取っ手
２０Ｕ    上部取っ手
２０Ｍ    中部取っ手
２０Ｌ    下部取っ手
２２    ハンドル枢支部
２４    ハンドルブレーキディスク
２６    ハンドルブレーキパッド
２８    連結腕
３０    手摺り
３２    軸
３４    軸受け
３６    回転台ブレーキディスク
３８    回転台下部ブレーキパッド
４０    回転台側方ブレーキパッド
４２    回転台支持部
４４    ボール螺子
４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｍ、４６Ｌ  スプリング
４８Ａ、４８Ｂ    電動シリンダ
５０    調整ハンドル
５２    枢支ピン
５４Ｂ、５４Ｃ    連結ピン
５６    油圧ダンパ
５８    回転補助部
６０    回転台モータ
６２    ベルト
６４    プーリ
６６    スイッチプレート
６８    回転角度検出スイッチ
７０    舟漕ぎ運動回数検出スイッチ
７２    制御盤
７４    入力部
７６    演算部
７８    メモリ
８０    表示部
８４Ａ、８４Ｂ、８４Ｃ、８４Ｄ、８４Ｅ    入力スイッチ
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３    制御信号
Ｓ４、Ｓ５    ＯＮ／ＯＦＦ信号
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４    プログラム
Ｖ、Ｖ0    捻り回転速度
θ、θ0    捻り角度
Ｎ、Ｎ0    捻り運動又は舟漕ぎ運動の回数
【図１】
2006187590.tif 000003
【図２】
2006187590.tif 000004
【図３】
2006187590.tif 000005
【図４】
2006187590.tif 000006
【図５】
2006187590.tif 000007
【図６】
2006187590.tif 000008
【図７】
2006187590.tif 000009
【図８】
2006187590.tif 000010
【図９】
2006187590.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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