(57)【要約】【課題】大型化を抑制可能なトレーニング機器を提供する。【解決手段】力変換機構（４０）は、回転部材（４２）と、それぞれ回転部材（４２）に巻き付けられる部分（５２ｂ、５０ｂ）と引出される部分（５２ｃ、５０ｃ）とを有する第１、第２紐状部材（５２、５０）と、を含み、第１紐状部材（５２）に付与された引張力（Ｆ１）に応じて第２紐状部材（５０）に牽引力（Ｇ１）を付与する。力発生装置（２０）は、それぞれ弾性力を生む複数の弾性部材（２４）と、弾性力を第１紐状部材（５２）に伝達する中継部材と、を含み、第１紐状部材（５２）に引張力（Ｆ１）を付与する。力付与機構（１０）は、牽引力（Ｇ１）に応じて運動者に負荷を与える。複数の弾性部材（２４）は、中継部材（２６）を挟んで配置される２組の弾性部材（２８ｂ、２８ｃ）群を含む。【選択図】図１
2019080630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材と、それぞれ前記回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、前記第１紐状部材に付与された引張力に応じて前記第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構と、
それぞれ弾性力を生む複数の弾性部材と、前記弾性力を前記第１紐状部材に伝達する中継部材と、を含み、前記第１紐状部材に前記引張力を付与する力発生装置と、
前記牽引力に応じて運動者に負荷を与える力付与機構と、
を備え、
前記複数の弾性部材は、前記中継部材を挟んで配置される２組の弾性部材群を含むことを特徴とするトレーニング機器。
【請求項２】
前記力発生装置は、前記各弾性部材を環囲する複数の環囲部材と、前記中継部材とそれぞれ連結可能な複数の連結部材と、を含み、
前記各環囲部材は、前記各弾性部材の伸縮可能な端部と連携する連携部と、前記各連結部材に固定される固定部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のトレーニング機器。
【請求項３】
前記環囲部材は、前記固定部から前記連携部とは反対側に伸びる延長部を有することを特徴とする請求項２に記載のトレーニング機器。
【請求項４】
前記力発生装置は、前記各弾性部材の伸縮可能な伸縮方向と直交する列方向に配列された２以上の弾性部材からなる各弾性部材列を複数含み、
前記各弾性部材列は、前記伸縮方向および前記列方向と交差する行方向に重ねて配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のトレーニング機器。
【請求項５】
前記力発生装置は、前記各弾性部材の伸張可能な端部を懸架する複数の吊り部材を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のトレーニング機器。
【請求項６】
回転部材と、それぞれ前記回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、前記第１紐状部材に付与された引張力に応じて前記第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構と、
弾性力を生む複数の弾性機構と、前記弾性力を前記第１紐状部材に伝達する中継部材と、を含み、前記第１紐状部材に前記引張力を付与する力発生装置と、
前記牽引力に応じて運動者に負荷を与える力付与機構と、
を備え、
前記各弾性機構は、前記中継部材を挟んで離隔して配置される一対の弾性部材を含み、
前記力発生装置は、前記中継部材とそれぞれ連結可能なＮ個（Ｎは２以上の整数）の連結部材を含み、前記中継部材の連結相手をｉ番目（ｉは、２以上でＮ以下の整数）の連結部材からｉ−１番目の連結部材に切り替えたとき、前記引張力に寄与する前記弾性機構の数を１つ変化させることを特徴とするトレーニング機器。
【請求項７】
回転部材と、それぞれ前記回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、前記第１紐状部材に付与された引張力に応じて前記第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構であって、
前記回転部材は、前記第２紐状部材を巻き付けるための案内部を有し、
前記案内部の前記回転部材の半径は、前記第２紐状部材の引出し側に向かって徐々に小さくなるように定められていることを特徴とする力変換機構。
【請求項８】
回転部材と、それぞれ前記回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、前記第１紐状部材に付与された引張力に応じて前記第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構であって、
前記回転部材は、前記第２紐状部材を巻き付けるための案内部と、前記第１紐状部材を巻き付けるための別の案内部と、を有し、
前記案内部の前記回転部材の半径は、前記第２紐状部材の引出し側に向かって徐々に変化するように定められ、
前記別の案内部の半径は前記案内部の最大半径より小さいことを特徴とする力変換機構。
【請求項９】
前記別の案内部の半径は、前記案内部の平均半径より小さいことを特徴とする請求項８に記載の力変換機構。
【請求項１０】
回転部材と、それぞれ前記回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、前記第１紐状部材に付与された引張力に応じて前記第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構であって、
前記第１紐状部材を引出した引出し長さが短くなるにつれて、前記引張力に対する前記牽引力の比率が徐々に小さくなるように構成されていることを特徴とする力変換機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トレーニング機器および力変換機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運動者に対して負荷を加えるトレーニング機器が知られている。本出願人は、特許文献１により、紐状部材の巻き取り量に応じて力を変換する荷重変換装置と弾性機構とを備えるトレーニング機器の技術を開示した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−２０９４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者は、トレーニング機器について以下の認識を得た。トレーニング機器は、ユーザにとって使いやすいことが望ましい。ユーザは、使用前にトレーニング機器を保管場所から使用場所に移動し、使用後はトレーニング機器を保管場所に移動して収納することが考えられる。トレーニング機器が大きい場合には、ユーザは使用場所および保管場所として広い空間を用意することになる。しかし、広い空間を用意することは難しいことも考えられる。したがって、大きなトレーニング機器はユーザにとって使いやすいとはいえない。
これらから、本発明者は、トレーニング機器には、トレーニング機器の大型化を抑制して使いやすさを向上する観点で改善する余地があることを認識した。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、大型化を抑制可能なトレーニング機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のトレーニング機器は、回転部材と、それぞれ回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、第１紐状部材に付与された引張力に応じて第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構と、それぞれ弾性力を生む複数の弾性部材と、弾性力を第１紐状部材に伝達する中継部材と、を含み、第１紐状部材に引張力を付与する力発生装置と、牽引力に応じて運動者に負荷を与える力付与機構と、を備える。複数の弾性部材は、中継部材を挟んで配置される２組の弾性部材群を含む。
【０００７】
本発明の別の態様もまた、トレーニング機器である。このトレーニング機器は、回転部材と、それぞれ回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、第１紐状部材に付与された引張力に応じて第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構と、弾性力を生む複数の弾性機構と、弾性力を第１紐状部材に伝達する中継部材と、を含み、第１紐状部材に引張力を付与する力発生装置と、牽引力に応じて運動者に負荷を与える力付与機構と、を備える。各弾性機構は、中継部材を挟んで離隔して配置される一対の弾性部材を含む。力発生装置は、中継部材とそれぞれ連結可能なＮ個（Ｎは２以上の整数）の連結部材を含み、中継部材の連結相手をｉ番目（ｉは、２以上でＮ以下の整数）の連結部材からｉ−１番目の連結部材に切り替えたとき、引張力に寄与する弾性機構の数を１つ変化させる。
【０００８】
本発明のさらに別の態様は、力変換機構である。この力変換機構は、回転部材と、それぞれ回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、第１紐状部材に付与された引張力に応じて第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構であって、回転部材は、第２紐状部材を巻き付けるための案内部を有する。案内部の回転部材の半径は、第２紐状部材の引出し側に向かって徐々に小さくなるように定められている。
【０００９】
本発明のさらに別の態様もまた、力変換機構である。この力変換機構は、回転部材と、それぞれ回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、第１紐状部材に付与された引張力に応じて第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構であって、回転部材は、第２紐状部材を巻き付けるための案内部と、第１紐状部材を巻き付けるための別の案内部と、を有する。案内部の回転部材の半径は、第２紐状部材の引出し側に向かって徐々に変化するように定められ、別の案内部の半径は案内部の最大半径より小さい。
【００１０】
本発明のさらに別の態様もまた、力変換機構である。この力変換機構は、回転部材と、それぞれ回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１、第２紐状部材と、を含み、第１紐状部材に付与された引張力に応じて第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構であって、第１紐状部材を引出した引出し長さが短くなるにつれて、引張力に対する牽引力の比率が徐々に小さくなるように構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、大型化を抑制可能なトレーニング機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るトレーニング機器の一例を示す正面図である。
【図２】図１のトレーニング機器の中継部材の周辺を示す正面視の分解図である。
【図３】図１のトレーニング機器の中継部材の周辺を示す側面視の分解図である。
【図４】図１のトレーニング機器の中継部材の周辺を示す側面視の断面図である。
【図５】図１のトレーニング機器の弾性部材の伸縮端の周辺を示す説明図である。図５（ａ）は吊り部材が伸縮端を持上げた状態を示し、図５（ｂ）は環囲部材が伸縮端を上方に持上げた状態を示している。
【図６】図１のトレーニング機器の力変換機構の周辺を示す説明図である。図６（ａ）は側面視の力変換機構を示し、図６（ｂ）は正面視の力変換機構を示している。
【図７】図１のトレーニング機器における引張力と牽引力の関係の一例を示す表である。
【図８】図１のトレーニング機器における弾性部材の変位と牽引力の関係の一例を示すグラフである。
【図９】第２実施形態に係るトレーニング機器の一例を示す斜視図である。
【図１０】図９のトレーニング機器の構成を示す正面図である。
【図１１】図９のトレーニング機器の構成を示す背面図である。
【図１２】図９のトレーニング機器の構成を示す側面図である。
【図１３】図９のトレーニング機器の構成を示す底面図である。
【図１４】図９のトレーニング機器の弾性部材と環囲部材の配置を示す底面図である。
【図１５】図９のトレーニング機器の連結部材の配置を示す分解斜視図である。
【図１６】図９のトレーニング機器の環囲部材の配置を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施の形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
【００１４】
［第１実施形態］
図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態に係るトレーニング機器１００について説明する。図１は、第１実施形態に係るトレーニング機器１００の構成の一例を示す正面図である。以下、ＸＹＺ直交座標系をもとに説明する。Ｘ軸方向は水平な左右方向に対応し、Ｙ軸方向は水平な前後方向に対応し、Ｚ軸方向は鉛直な上下方向に対応する。Ｙ軸方向およびＺ軸方向はそれぞれＸ軸方向に直交する。以下の説明において、各図面における右方または左方を右方または左方と、各図上における上方または下方を上方または下方と、表記する。なお、複数の図面を参照している場合は正面図の表記に基づく。このような方向の表記はトレーニング機器１００の使用姿勢を制限するものではなく、トレーニング機器１００は任意の姿勢で使用されうる。
【００１５】
図１では、理解を容易にするため、後述する滑車群１２がトレーニング機器１００のＺ軸方向中央に表示されている。図２は、トレーニング機器１００の中継部材２６の周辺を示す正面視の分解図である。図３は、トレーニング機器１００の中継部材２６の周辺を示す側面視の分解図である。図４は、トレーニング機器１００の中継部材２６の周辺を示す側面視の断面図である。図５は、トレーニング機器１００の弾性部材２４の伸縮可能な端部である伸縮端２４ｂの周辺を示す説明図である。図６は、トレーニング機器の力変換機構４０の周辺を示す説明図である。
【００１６】
トレーニング機器１００は、一例として運動者に対して牽引負荷を付与するベンチプレスとして機能する。トレーニング機器１００は、力付与機構１０と、力発生装置２０と、力変換機構４０と、シャーシ６０と、を主に含む。トレーニング機器１００は、力発生装置２０で発生させた力を力変換機構４０と力付与機構１０とを介して運動者に与える装置である。
【００１７】
シャーシ６０は、フレーム組立６２と、可動フレーム６２ｗと、を含む。フレーム組立６２は直方体の各辺に対応する複数のフレームから構成される。フレーム組立６２は、力付与機構１０と、力発生装置２０と、力変換機構４０と、を支持する骨組みとして機能する。シャーシ６０は図示しない筐体に包囲されてもよい。可動フレーム６２ｗは、フレーム組立６２に回動可能に取付けられる。可動フレーム６２ｗは所望の方向に回動可能に設けられてもよい。可動フレーム６２ｗは、後述する出口滑車１４ｄと、抑え滑車１４ｅと、を支持する。
【００１８】
力発生装置２０は、引張力Ｆ１を発生する装置として機能する。力変換機構４０は、引張力Ｆ１に応じて牽引力Ｇ１を出力する機構として機能する。力付与機構１０は、牽引力Ｇ１を応じた張力Ｇ２を負荷として運動者に与える機構として機能する。力変換機構４０は、後述する第１紐状部材を引出した引出し長さが短くなるにつれて、引張力Ｆ１に対する牽引力Ｇ１の比率が徐々に小さくなるように構成されている。
【００１９】
（力発生装置）
力発生装置２０は、弾性機構２２を複数含んでいる。各弾性機構２２は、１または複数の弾性部材２４から構成されている。換言すると、力発生装置２０は、複数の弾性部材２４を含んでいる。力発生装置２０は、引張力Ｆ１に寄与する弾性機構２２の数を変更可能に構成されている。力発生装置２０は、中継部材２６と、Ｎ個（Ｎは２以上の整数、この例では４）の連結部材３６と、２Ｎ個の環囲部材３８と、連結具３４と、動滑車１８と、２Ｎ個の吊り部材４８と、ガイド部材２６ｇと、を含んでいる。図２に示すように、連結部材３６の両端に一対の環囲部材３８が結合されており、連結部材３６と一対の環囲部材３８とは伝達機構３０を構成する。伝達機構３０は、弾性部材２４の弾性力を中継部材２６に伝達する。換言すると、中継部材２６は伝達機構３０を介して弾性部材２４の弾性力を集める。弾性力は、収縮力と伸展力とを含むが、本例では主に収縮力を使用している。
【００２０】
複数の弾性部材２４は、２組の弾性部材群２８ｂ、２８ｃに区分けすることができる。図１に示すように、２組の弾性部材群２８ｂ、２８ｃは、中継部材２６を挟んで離れて配置される。つまり、中継部材２６は、２組の弾性部材群２８ｂ、２８ｃの間の空間に配置され、その空間内をＺ軸方向に移動可能に設けられている。
【００２１】
（中継部材）
中継部材２６は、各弾性部材２４の弾性力を各伝達機構３０を介して集める中継部として機能する。中継部材２６は、Ｚ軸方向に移動可能に支持される。中継部材２６は、Ｙ軸方向に離間して平行に配置される一対の中継部材２６ｂ、２６ｃを含んでいる。図２、図３に示すように、中継部材２６ｂ、２６ｃそれぞれは、Ｚ軸方向に伸びてＹ軸方向に薄い板状の部材である。中継部材２６ｂ、２６ｃそれぞれは、基部２６ｄと、本体部２６ｅと、孔２６ｆと、複数の係合部２６ｈと、を有する。本体部２６ｅはＺ軸方向に伸びる帯状の部分である。基部２６ｄは、本体部２６ｅから上側に突き出した帯状の部分である。基部２６ｄにはＹ軸方向に貫通する孔２６ｆが設けられる。孔２６ｆは後述する動滑車１８の軸部１８ｂを支持する。本体部２６ｅには複数の係合部２６ｈが設けられる。図２の例では、係合部２６ｈはＹ軸方向に穿設された孔である。複数の係合部２６ｈは、Ｚ軸方向に等間隔で配置される。
【００２２】
一対の中継部材２６ｂ、２６ｃは、その各基部２６ｄにより動滑車１８をＹ軸方向に挟んで、回転自在に支持する。一対の中継部材２６ｂ、２６ｃは、その各本体部２６ｅによりＮ個の連結部材３６をＹ軸方向に挟んでいる。各本体部２６ｅの間の間隔は、各連結部材３６がスライドできるように、各連結部材３６のＹ軸方向幅より僅かに大きく設定されている。
【００２３】
ガイド部材２６ｇは中継部材２６をＺ軸方向に移動可能にガイドするレールとして機能する。ガイド部材２６ｇは中継部材２６のＺ軸方向以外の方向への移動を規制する。
【００２４】
（連結部材）
連結部材３６は連結部３２を有している。この例では、連結部３２は連結部材３６のＸ軸方向の中央においてＹ軸方向に穿設された孔である。連結部材３６はＸ軸方向に伸びるレバー状の部材である。各連結部材３６は、それぞれ個別に中継部材２６と連結可能に構成されている。各連結部材３６は、並べて配置されている。この例では、各連結部材３６は、中継部材２６の可動方向であるＺ軸方向に並べて配置されている。並べて設けられたＮ個の連結部材３６を、上から順に１番目の連結部材３６（１）〜Ｎ番目の連結部材３６（Ｎ）と表記する。各連結部材３６は各環囲部材３８を介して各弾性機構２２に繋がっている。この例では、各環囲部材３８には後述する一対の弾性部材２４の伸縮端２４ｂが連結されている。中継部材２６の複数の係合部２６ｈは、並べて配置された各連結部材３６の各連結部３２に対応する位置に設けられている。
【００２５】
（連結具）
連結具３４は、各係合部２６ｈに各連結部３２を固定する留め具として機能する。図４の例では、連結具３４は係合部２６ｈと連結部３２とに嵌合するシャフト部を有する嵌合ピンである。図４に示すように、連結具３４が、中継部材２６ｂの係合部２６ｈと、連結部材３６の連結部３２と、中継部材２６ｃの係合部２６ｈと、に嵌合することによって、中継部材２６と連結部材３６とが連結される。より具体的には、連結具３４が、係合部２６ｈ（ｉ）とｉ番目の連結部材３６（ｉ）の連結部３２（ｉ）とに嵌合することによって、中継部材２６はｉ番目の連結部材３６（ｉ）に連結される。連結具３４を外すことにより、中継部材２６とｉ番目の連結部材３６（ｉ）の連結は解除される。
【００２６】
（弾性機構）
各弾性機構２２は、Ｚ軸方向に伸縮してその伸縮端２４ｂの変位に比例して変化する収縮力を発生させる一対の弾性部材２４を含んでいる。本明細書で、各弾性部材２４の伸縮可能な方向を伸縮方向と表記する。この例では、伸縮方向はＺ軸方向に実質的に一致している。各弾性部材２４の伸縮端２４ｂとは反対側の固定端２４ｃはフレームに固定されている。この例では、各弾性部材２４はＺ軸方向に伸縮可能なコイルスプリングである。各弾性部材２４は、自然長の状態で所定の収縮力により縮んでいる。各弾性部材２４は、自然長からＺ軸方向に引き伸ばすと、その伸縮端２４ｂの変位量に比例して増加する収縮力を出力する。一対の弾性部材２４それぞれは、Ｘ軸方向において連結部３２から等距離の位置に離隔して平行に配置されている。
【００２７】
各吊り部材４８は、各弾性部材２４の伸張可能な端部である伸縮端２４ｂを伸張させる方向に吊る部材として機能する。図１では、吊り部材４８は１つだけ示しているが、吊り部材４８は弾性部材２４それぞれについて設けられている。図１に示すように、吊り部材４８の上側の端部４８ｃは支持部６８を介してシャーシ６０に固定されている。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、吊り部材４８の下側には折返し部４８ｂが設けられている。
【００２８】
弾性部材２４の伸縮端２４ｂにはＳ字部２４ｓが設けられている。Ｓ字部２４ｓは、上面視でＳ文字形状を有する部分である。Ｓ字部２４ｓは、環囲部材３８の内径より外側に張出し、伸縮端２４ｂからの抜け止めとして機能する。吊り部材４８の折返し部４８ｂはＳ字部２４ｓに鎖状にリンクしている。図５（ａ）に示すように、吊り部材４８がＳ字部２４ｓを吊り上げることにより、伸縮端２４ｂは吊られた状態になる。
【００２９】
図５（ａ）は、吊り部材４８が伸縮端２４ｂを上方に吊った状態を示している。図５（ａ）の状態では、環囲部材３８は、伸縮端２４ｂから離れており伸縮端２４ｂには作用しない。この状態では、吊り部材４８は、弾性部材２４の伸縮端２４ｂに上向きの張力ｆｐを作用させて伸縮端２４ｂを吊り上げている。一例として、張力ｆｐは５ｋｇｆであってもよい。
【００３０】
図５（ｂ）は、環囲部材３８が伸縮端２４ｂを上方に持上げた状態を示している。図５（ｂ）の状態では、吊り部材４８の折返し部４８ｂは、伸縮端２４ｂから下方に離れており伸縮端２４ｂに作用しない。この状態では、連結部材３６は、弾性部材２４の伸縮端２４ｂに上向きの力ｆｑを作用させて伸縮端２４ｂを持上げている。
【００３１】
（環囲部材）
複数の環囲部材３８それぞれは、複数の弾性部材２４それぞれの少なくとも一部を環囲する部材である。図５（ａ）の例では、環囲部材３８は、上側の筒端部から下側の筒端部３８ｆまでＺ軸方向に延在する円筒状の部材である。環囲部材３８は、環囲本体部３８ｂと、連携部３８ｅと、延長部３８ｃと、固定部３８ｇと、を含んでいる。環囲本体部３８ｂおよび延長部３８ｃは一体に形成されている。環囲本体部３８ｂおよび延長部３８ｃは弾性部材２４を環囲する。
【００３２】
固定部３８ｇは連結部材３６に固定される部分である。連結部材３６の両端部は各環囲部材３８の固定部３８ｇに固定されている。固定部３８ｇは環囲本体部３８ｂの延長部３８ｃに寄った領域に設けられている。連携部３８ｅは、環囲本体部３８ｂの上側の筒端部であり、伸縮端２４ｂに係合している。各環囲部材３８の連携部３８ｅが所定の位置から上方に移動するとき、伸縮端２４ｂは連携部３８ｅと一体に上方に移動する。延長部３８ｃは、固定部３８ｇから連携部３８ｅとは反対側に伸びる部分である。
【００３３】
各環囲部材３８は各連結部材３６と一体に運動する。中継部材２６がＺ軸方向に移動すると、中継部材２６に連結された連結部材３６がＺ軸方向に移動する。連結部材３６がＺ軸方向に移動すると、環囲部材３８は一体にＺ軸方向に移動する。環囲部材３８がＺ軸方向に移動すると、弾性部材２４の伸縮端２４ｂは一体にＺ軸方向に移動する。したがって、中継部材２６がＺ軸方向で上方に移動すると、弾性部材２４は引き伸ばされて収縮力ｆｓを出力する。収縮力ｆｓは、中継部材２６のＺ軸方向の変位量に比例して変化する。各弾性部材２４の収縮力ｆｓは張力Ｆ０に集約される。張力Ｆ０は、後述する動滑車１８によって引張力Ｆ１に変換される。この場合、引張力Ｆ１は張力Ｆ０の１／２である。このように、各弾性部材２４の各収縮力ｆｓは引張力Ｆ１に寄与する。
【００３４】
（動滑車）
力発生装置２０は、後述する第１紐状部材５２の経路上に動滑車１８を備えている。動滑車１８は、策輪１８ｃと、策輪１８ｃの中心に設けられる軸部１８ｂとを含む。動滑車１８の軸部１８ｂは、中継部材２６の孔２６ｆに支持され、中継部材２６を介して張力Ｆ０を受ける。図１に示すように、第１紐状部材５２の引出された部分５２ｃの中途部５２ｅは、動滑車１８の策輪１８ｃに巻き掛けられる。第１紐状部材５２の中途部５２ｅの先の端部５２ｆはフレーム組立６２に固定されている。軸部１８ｂに張力Ｆ０が加えられると、第１紐状部材５２には引張力Ｆ１（＝張力Ｆ０／２）が付与される。第１紐状部材５２の経路には別の滑車装置が設けられてもよい。力発生装置２０が動滑車１８を含むことにより第１紐状部材５２の可動幅は弾性部材２４の可動幅の２倍に拡大される。
【００３５】
（力変換機構）
次に、図６も参照して力変換機構４０について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、力変換機構４０の要部の一例を示す説明図である。図６（ａ）は側面視の力変換機構４０を示し、図６（ｂ）は正面視の力変換機構４０を示している。力変換機構４０は、回転部材４２と、第１紐状部材５２と、第２紐状部材５０と、を主に含む。力変換機構４０は、第１紐状部材５２に入力された引張力Ｆ１に応じて第２紐状部材５０に牽引力Ｇ１を出力する力変換機構として機能する。第１紐状部材５２は、回転部材４２に巻き付けられる部分５２ｂと、引出される部分５２ｃとを含む。第２紐状部材５０は、回転部材４２に巻き付けられる部分５０ｂと、引出される部分５０ｃとを含む。
【００３６】
（回転部材４２）
回転部材４２は、側面視で円形の部材である。回転部材４２は、部材本体４２ｂと、部材本体４２ｂの回転中心Ｃに沿って設けられるシャフト４２ｃと、を含む。シャフト４２ｃは部材本体４２ｂをＸ軸方向に貫通している。シャフト４２ｃは図示しない軸受手段により支持されており、回転部材４２は、回転中心Ｃを中心に回転可能に設けられている。
【００３７】
回転部材４２は、第１案内部４６と、第２案内部４４と、を有する。第１案内部４６は、部材本体４２ｂのＸ軸方向の一方の側面に設けられ、第２案内部４４は、部材本体４２ｂの第１案内部４６とはＸ軸方向で反対側の側面に設けられている。図６の例では、第２案内部４４は、回転中心Ｃからの半径Ｒ２が螺旋状に変化する案内溝である。特に、第２案内部４４は、第２紐状部材５０の引出し側に向かって回転中心Ｃからの半径Ｒ２が徐々に小さくなるように構成されている。換言すると、半径Ｒ２は、Ｘ軸方向で第１案内部４６から遠ざかるにつれて徐々に小さくなる。第１案内部４６は、回転中心Ｃから一定の半径Ｒ１を有する案内溝として機能する。第１案内部４６の半径Ｒ１は第２案内部４４の最大半径より小さく設定されてもよい。好ましくは、半径Ｒ１は第２案内部４４の平均半径より小さく設定されてもよい。この例では、半径Ｒ１は第２案内部４４の最少半径と等しく設定されている。第２案内部４４と第１案内部４６とは離れていてもよい。本例では、第２案内部４４と第１案内部４６とは繋がっている。なお、本明細書において「一定」とは、製造誤差などを考慮することなく実質的に一定であることを意味する。
【００３８】
（紐状部材）
第１紐状部材５２および第２紐状部材５０は、柔軟性を有し張力を伝達可能なものであれば特に制限されない。第１紐状部材５２および第２紐状部材５０は、例えば、負荷に応じてワイヤ、ロープ、ケーブル、紐、糸、ベルト、チェーンなどから選択することができる。第１紐状部材５２は、第１案内部４６に巻き付けられた部分５２ｂと引き出された部分５２ｃとを有する。部分５２ｂと部分５２ｃとは一方が長くなると、他方が短くなる関係にある。第２紐状部材５０は、第２案内部４４に巻き付けられた部分５０ｂと引き出された部分５０ｃとを有する。部分５０ｂと部分５０ｃとは一方が長くなると、他方が短くなる関係にある。
【００３９】
第２紐状部材５０の部分５０ｂは第１紐状部材５２の部分５２ｂと分離されていてもよいが、本例では一体に繋がっている。第２紐状部材５０と第１紐状部材５２とは、一方が回転部材４２から引き出されると他方が回転部材４２に巻き付けられる関係にある。
【００４０】
第１紐状部材５２の部分５２ｃは力発生装置２０の出力に接続されており、第１紐状部材５２には引張力Ｆ１が入力される。引張力Ｆ１は第１紐状部材５２を回転部材４２から引き出す方向に入力される。引張力Ｆ１は第２紐状部材５０を回転部材４２に巻き付ける方向にトルクを付与し、このトルクに基づいて第２紐状部材５０から牽引力Ｇ１が出力される。つまり、牽引力Ｇ１は、引張力Ｆ１により回転部材４２に加えられたトルクを、第２紐状部材５０の引き出し部の半径Ｒ２で除した大きさである。牽引力Ｇ１は、引張力Ｆ１、半径Ｒ１および半径Ｒ２から式（１）で示される。
牽引力Ｇ１＝引張力Ｆ１×（半径Ｒ１／半径Ｒ２）・・・（１）
【００４１】
式（１）から、引張力Ｆ１に対する牽引力Ｇ１の比率Ｋ１は、式（２）で示される。
比率Ｋ１＝牽引力Ｇ１／引張力Ｆ１＝半径Ｒ１／半径Ｒ２・・・（２）
つまり、比率Ｋ１は半径Ｒ１に比例し半径Ｒ２に反比例する。図６（ａ）の状態から第１紐状部材５２を巻き付けると、第２紐状部材５０が引出され、半径Ｒ２は徐々に大きくなるから、比率Ｋ１は徐々に小さくなる。逆に、第１紐状部材５２を引出すと、第１紐状部材を引出した引出し長さ（以下、引出量という）が長くなるにつれて、比率Ｋ１は徐々に大きくなる。第１紐状部材５２の引出量は部分５２ｃのＺ軸方向の変位に対応する。したがって、部分５２ｃが上方に変位するにつれて、引出量は徐々に短くなり、半径Ｒ２は徐々に大きくなり、比率Ｋ１が徐々に小さくなる。部分５２ｃが下方に変位するにつれて、引出量は徐々に長くなり、半径Ｒ２は徐々に小さくなり、比率Ｋ１は徐々に大きくなる。つまり、比率Ｋ１は部分５２ｃの変位を変数とする関数として与えられる。これらの原理に基づき、力変換機構４０は引張力Ｆ１を牽引力Ｇ１に変換する。
【００４２】
（力付与機構）
力付与機構１０は、負荷として牽引力Ｇ１に対応する張力Ｇ２を運動者に与える手段として機能する。力付与機構１０は、滑車装置１４と、第３紐状部材１６と、を含んでいる。滑車装置１４は、動滑車１４ｂと、滑車群１２と、出口滑車１４ｄと、抑え滑車１４ｅと、を含んでいる。動滑車１４ｂの軸部１４ｆには第２紐状部材５０の引き出された部分５０ｃの端部が接続されている。第３紐状部材１６の中途部１６ａは、動滑車１４ｂの策輪１４ｇに巻き掛けられている。
【００４３】
滑車群１２は、Ｘ軸方向に配列された滑車１２ｂ、１２ｃ、１２ｄおよび１２ｅを含む。第３紐状部材１６の中途部１６ａから伸びた一方の部分１６ｂは滑車１２ｂ、１２ｃを経由して外部に伸びている。第３紐状部材１６の中途部１６ａから伸びた他方の部分１６ｃは滑車１２ｄ、１２ｅを経由して外部に伸びている。牽引力Ｇ１は動滑車１４ｂにより、部分１６ｂ、１６ｃに半分ずつに分配される。部分１６ｂ、１６ｃの各端部１６ｄにはリング１６ｇが接続されている。リング１６ｇは運動者に負荷を加える出力部として機能する。運動者が各腕で各リング１６ｇを引っ張ることにより、トレーニング機器１００は、運動者の各腕の筋肉に張力Ｇ２（＝Ｇ１／２）を負荷として加える。第３紐状部材１６の経路には別の滑車装置が設けられてもよい。
【００４４】
滑車群１２は、トレーニング機器１００のＺ軸方向中央から力付与機構１０とは反対側の下端部に配置されている。滑車群１２は、張力Ｇ２を所定の出口に向けて伝達するガイドとして機能する。滑車群１２は、下方に伸びる第３紐状部材１６を左右に屈曲させ、左右に伸びる第３紐状部材１６を上方に屈曲させる。本例では、滑車群１２は、４つの定滑車を含んでいる。
【００４５】
出口滑車１４ｄと抑え滑車１４ｅは第３紐状部材１６の各端部１６ｄの出口位置を規定するためのガイドとして機能する。出口滑車１４ｄは、トレーニング機器１００のＺ軸方向中央より上方側の領域で、トレーニング機器１００のＸ軸方向の外側に張出した位置に配置されている。出口滑車１４ｄおよび抑え滑車１４ｅは、可動フレーム６２ｗに設けられている。第３紐状部材１６の滑車１２ｃ、１２ｅから上方に伸びる部分１６ｂ、部分１６ｃは、出口滑車１４ｄの索輪に巻き掛けられている。抑え滑車１４ｅは、出口滑車１４ｄに巻き掛けられた第３紐状部材１６を抑える位置に配置されている。第３紐状部材１６の各端部１６ｄは、出口滑車１４ｄと抑え滑車１４ｅの間の隙間から引出されている。
【００４６】
次に、図７、図８を参照して、トレーニング機器１００における引張力Ｆ１と牽引力Ｇ１の関係について説明する。図７は、トレーニング機器１００における引張力Ｆ１と牽引力Ｇ１の関係の一例を示す表である。牽引力Ｇ１が、引き始めから弾き終わりの間で大きく変化する場合、ユーザに違和感を与える可能性がある。そこで、トレーニング機器１００では、牽引力Ｇ１の変化を抑制するように構成している。具体的には、第２紐状部材５０の引き始め荷重（後述するセット状態の牽引力Ｇ１）と、引き終り荷重（後述する最大伸張状態の牽引力Ｇ１）との荷重差を、引き始め荷重の５０％以内にしている。この荷重差は、引き始め荷重の３０％以内が好ましく、引き始め荷重の１５％以内はより好ましい。以下、この荷重差を抑制する構成について説明する。
【００４７】
まず、各弾性部材２４のＺ軸方向の長さ寸法Ｌｓと収縮力ｆｓとについて説明する。自然長状態とは、弾性部材２４に外力が加えられない状態で、Ｌｓ＝２４．５ｃｍである。セット状態とは、吊り部材４８によって弾性部材２４に吊り荷重が加えられた状態で、Ｌｓ＝３７．４ｃｍである。最大伸張状態とは、使用範囲において弾性部材２４が最大限に伸びた状態で、Ｌｓ＝６０．６ｃｍである。寄与数は、引張力Ｆ１に寄与する弾性機構２２の寄与数である。弾性機構２２は一対の弾性部材２４を含むため、弾性部材２４単体を説明するときは、寄与数＝０．５としている。
【００４８】
弾性部材２４は、自然長状態においても収縮力ｆｓを発生するように形成されている。図７に示すように、弾性部材２４の収縮力ｆｓは、自然長状態で２．４２ｋｇｆ、セット状態で５．００ｋｇｆ、最大伸張状態で９．６４ｋｇｆである。各状態における弾性機構２２の収縮力Ｆｓは収縮力ｆｓの２倍であり、図７に示す値となる。
【００４９】
変位量ΔＬｓは、セット状態を基準とした場合の、弾性部材２４の伸縮端２４ｂの変位量であり、式（３）により算出される。
変位量ΔＬｓ＝寸法Ｌｓ−３７．４ｃｍ・・・（３）
【００５０】
変位量ΔＬｐは、第１紐状部材５２の変位量である。各状態における変位量ΔＬｐは、動滑車１８の作用により変位量ΔＬｓの２倍であり、図７に示す値となる。
【００５１】
引張力Ｆ１は、各状態において、動滑車１８の作用により収縮力Ｆｓの１／２であり、セット状態で５ｋｇｆ、最大伸張状態で９．６４ｋｇｆである。収縮力Ｆｓから、牽引力Ｇ１は式（１）により求めることができる。図７では、寄与数が１〜４の場合の牽引力Ｇ１を牽引力Ｇ１（１）〜Ｇ１（４）と表記している。
【００５２】
次に、式（１）から、各状態での牽引力Ｇ１の変化を最少にする最適条件を求める。セット状態の引張力Ｆ１、牽引力Ｇ１、半径Ｒ１、Ｒ２を、Ｆ１（ｓ）、Ｇ１（ｓ）、Ｒ１（ｓ）、Ｒ２（ｓ）と表記すると、式（４）が成立する。
Ｇ１（ｓ）＝Ｆ１（ｓ）・（Ｒ１（ｓ）／Ｒ２（ｓ））・・・（４）
最大伸張状態の引張力Ｆ１、牽引力Ｇ１、半径Ｒ１、Ｒ２を、Ｆ１（ｍ）、Ｇ１（ｍ）、Ｒ１（ｍ）、Ｒ２（ｍ）と表記すると、式（５）が成立する。
Ｇ１（ｍ）＝Ｆ１（ｍ）・（Ｒ１（ｍ）／Ｒ２（ｍ））・・・（５）
ここで、Ｒ１（ｓ）＝Ｒ１（ｍ）としたとき、Ｇ１（ｍ）がＧ１（ｓ）と等しくなる条件は式（６）で示される。
Ｒ２（ｍ）／Ｒ２（ｓ）＝Ｆ１（ｍ）／Ｆ１（ｓ）・・・（６）
式（６）から、最大伸張状態の半径Ｒ２をセット状態の半径Ｒ２で除した値を半径変化比Ｋｃと定義する。半径変化比Ｋｃを最大伸張状態の引張力Ｆ１をセット状態の引張力Ｆ１で除した値と等しくすることにより、各状態での牽引力Ｇ１の変化が最少になる。この例では、上述の引張力Ｆ１から、最適条件は半径変化比Ｋｃ＝１．９と得られる。
【００５３】
図８は、トレーニング機器１００における第１紐状部材５２の変位量ΔＬｐと牽引力Ｇ１の関係の一例を示すグラフである。図８は、半径変化比Ｋｃを１〜２．４の範囲で変化させたときの牽引力Ｇ１（４）を示している。半径変化比Ｋｃ＝１（半径Ｒ２は一定）の場合、牽引力Ｇ１（４）は大きく変化し、荷重差は９０％を超えている。半径変化比Ｋｃ＝１．５〜２．４の範囲内の場合、牽引力Ｇ１（４）の変化は抑制され、荷重差は約３０％以内である。半径変化比Ｋｃ＝１．９の場合、牽引力Ｇ１（４）の変化は最少になり、荷重差は５％以下である。なお、この最適条件は一例であり、最適条件は、弾性部材２４の形状、バネ係数などと所望の牽引力特性をパラメータとした演算やシミュレーションにより求めることができる。
【００５４】
次に、図１〜図４を参照して、中継部材２６とＮ個の連結部材３６のとの連結構造について説明する。トレーニング機器では、荷重を一段階変更するために複雑な操作を要するものは使いやすいとはいえない。そこで、第１実施形態のトレーニング機器１００は、一つのピンを１回抜き差しする簡単な操作により荷重を一段階変更できるように構成されている。
【００５５】
力発生装置２０は、中継部材２６の連結相手をＮ個の連結部材３６の一つから他の一つに切り替えることができる。図１に示すように、中継部材２６の連結相手がｉ番目の連結部材３６（ｉ）である場合（２≦ｉ≦Ｎ）、中継部材２６を上方に移動させると、ｉ番目の連結部材３６（ｉ）は、第１〜ｉ−１番目の連結部材３６を突き動かして上方に移動させる。つまり、中継部材２６の連結相手がｉ番目の連結部材３６（ｉ）である場合、第１〜ｉ番目の連結部材３６に連結された弾性機構２２が協働して引張力Ｆ１を発生する。この場合、中継部材２６が上方に移動しても、第１〜ｉ番目の連結部材３６以外の連結部材３６は移動しない。つまり、第１〜ｉ番目の連結部材３６に連結された弾性機構２２は、引張力Ｆ１の発生に寄与し、第１〜ｉ番目の連結部材３６以外の弾性機構２２は、引張力Ｆ１の発生に寄与しない。図１は、ｉ＝３の場合を示している。
【００５６】
この構成では、中継部材２６の連結相手を、ｉ番目の連結部材３６（ｉ）からｉ−１番目の連結部材３６（ｉ−１）に切り替えると、引張力Ｆ１の発生に寄与する弾性機構２２の数は−１変化する。中継部材２６の連結相手を、ｉ番目の連結部材３６（ｉ）からｉ＋１番目の連結部材３６（ｉ＋１）に切り替えると、引張力Ｆ１の発生に寄与する弾性機構２２の数は＋１変化する。
【００５７】
次に、このように構成された第１実施形態に係るトレーニング機器１００の作用・効果を説明する。
【００５８】
第１実施形態に係るトレーニング機器１００は、回転部材（４２）と、それぞれ回転部材（４２）に巻き付けられる部分（５２ｂ、５０ｂ）と引出される部分（５２ｃ、５０ｃ）とを有する第１、第２紐状部材（５２、５０）と、を含み、第１紐状部材（５２）に付与された引張力（Ｆ１）に応じて第２紐状部材（５０）に牽引力（Ｇ１）を付与する力変換機構（４０）と、それぞれ弾性力を生む複数の弾性部材（２４）と、弾性力を第１紐状部材（５２）に伝達する中継部材と、を含み、第１紐状部材（５２）に引張力（Ｆ１）を付与する力発生装置（２０）と、牽引力（Ｇ１）に応じて運動者に負荷を与える力付与機構（１０）と、を備え、複数の弾性部材（２４）は、中継部材（２６）を挟んで配置される２組の弾性部材群（２８ｂ、２８ｃ）を含む。この構成によれば、中継部材（２６）を２組の弾性部材群（２８ｂ、２８ｃ）の間の隙間空間に配置できるので、隙間空間の外側に中継部材（２６）を配置する場合に比べて、トレーニング機器１００の大型化を抑制することができる。
【００５９】
第１実施形態に係るトレーニング機器１００では、力発生装置（２０）は、各弾性部材（２４）を環囲する複数の環囲部材（３８）と、中継部材（２６）とそれぞれ連結可能な複数の連結部材（３６）と、を含み、各環囲部材（３８）は、各弾性部材（２４）の伸縮可能な端部（２４ｂ）と連携する連携部（３８ｅ）と、各連結部材（３６）に固定される固定部（３８ｇ）と、を有している。この構成によれば、各弾性部材（２４）の収縮力（ｆｓ）を、環囲部材（３８）と連結部材（３６）とを介して中継部材（２６）に伝えることができる。この場合、環囲部材（３８）を備えない場合に比べて、中継部材（２６）と連結部材（３６）の連結位置を下方に配置できるので、環囲部材（３８）を備えない場合にトレーニング機器１００の上下方向のサイズを小さくすることができる。
【００６０】
第１実施形態に係るトレーニング機器１００では、環囲部材（３８）は、固定部（３８ｇ）から連携部（３８ｅ）とは反対側に伸びる延長部を有している。この構成によれば、延長部（３８ｃ）が固定部（３８ｇ）より下側で弾性部材（２４）を支えることができる。このため、収縮力（ｆｓ）によって連携部（３８ｅ）が下向きに押し下げられて環囲部材（３８）が傾斜したときに、延長部（３８ｃ）が弾性部材（２４）に当接することによって環囲部材（３８）の過度な傾きを抑制することができる。
【００６１】
第１実施形態に係るトレーニング機器１００では、力発生装置（２０）は、各弾性部材（２４）の伸張可能な端部（２４ｂ）を懸架する複数の吊り部材（４８）を含んでいる。この構成によれば、吊り部材（４８）によって弾性部材（２４）に所望の吊り荷重を加えることができる。この場合、吊り部材（４８）を含まない場合に比べて、セット状態での牽引力（Ｇ１）と最大伸張状態での牽引力（Ｇ１）との差を小さくすることができる。また、この構成によれば、セット状態において環囲部材（３８）と弾性部材（２４）との間にＺ軸方向の遊びを設けることができるので、中継部材（２６）と連結部材（３６）の連結作業を楽にすることができる。
【００６２】
第１実施形態に係るトレーニング機器１００は、回転部材（４２）と、それぞれ回転部材（４２）に巻き付けられる部分（５２ｂ、５０ｂ）と引出される部分（５２ｃ、５０ｃ）とを有する第１、第２紐状部材（５２、５０）と、を含み、第１紐状部材（５２）に付与された引張力（Ｆ１）に応じて第２紐状部材（５０）に牽引力（Ｇ１）を付与する力変換機構（４０）と、弾性力を生む複数の弾性機構（２２）と、弾性力を第１紐状部材（５２）に伝達する中継部材（２６）と、を含み、第１紐状部材（５２）に引張力（Ｆ１）を付与する力発生装置（２０）と、牽引力（Ｇ１）に応じて運動者に負荷を与える力付与機構（１０）と、を備え、各弾性機構（２２）は、中継部材（２６）を挟んで離隔して配置される一対の弾性部材（２４）を含み、力発生装置（２０）は、中継部材（２６）とそれぞれ連結可能なＮ個（Ｎは２以上の整数）の連結部材（３６）を含み、中継部材（２６）の連結相手をｉ番目（ｉは、２以上でＮ以下の整数）の連結部材（３６）からｉ−１番目の連結部材（３６）に切り替えたとき、引張力（Ｆ１）に寄与する弾性機構（２２）の数を１つ変化させる。この構成によれば、中継部材（２６）を一対の弾性部材（２４）の間の隙間空間に配置できるので、隙間空間の外側に中継部材（２６）を配置する場合に比べて、トレーニング機器１００の大型化を抑制することができる。この構成によれば、連結相手を切り替えることで引張力（Ｆ１）に寄与する弾性機構（２２）の数を１つずつ変更することができるので、運動者に加える荷重を一段階変更する操作が簡単になる。
【００６３】
第１実施形態に係る力変換機構４０は、回転部材（４２）と、それぞれ回転部材（４２）に巻き付けられる部分（５２ｂ、５０ｂ）と引出される部分（５２ｃ、５０ｃ）とを有する第１、第２紐状部材（５２、５０）と、を含み、第１紐状部材（５２）に付与された引張力（Ｆ１）に応じて第２紐状部材（５０）に牽引力（Ｇ１）を付与する力変換機構（４０）であって、回転部材（４２）は、第２紐状部材（５０）を巻き付けるための案内部（４４）と、第１紐状部材（５２）を巻き付けるための別の案内部（４６）と、を有し、案内部（４４）の回転部材（４２）の半径（Ｒ２）は、第２紐状部材（５０）の引出し側に向かって徐々に変化するように定められ、別の案内部（４６）の半径（Ｒ１）は案内部（４４）の最大半径より小さい。この構成によれば、セット状態での牽引力（Ｇ１）と最大伸張状態での牽引力（Ｇ１）との差を小さくすることができる。
【００６４】
第１実施形態に係る力変換機構４０では、別の案内部（４６）の半径（Ｒ１）は、案内部（４４）の平均半径より小さい。この構成によれば、セット状態での牽引力（Ｇ１）と最大伸張状態での牽引力（Ｇ１）との差を一層小さくすることができる。
【００６５】
第１実施形態に係る力変換機構４０は、回転部材（４２）と、それぞれ回転部材（４２）に巻き付けられる部分（５２ｂ、５０ｂ）と引出される部分（５２ｃ、５０ｃ）とを有する第１、第２紐状部材（５２、５０）と、を含み、第１紐状部材（５２）に付与された引張力（Ｆ１）に応じて第２紐状部材（５０）に牽引力（Ｇ１）を付与する力変換機構（４０）であって、第１紐状部材（５２）を引出した引出し長さが短くなるにつれて、引張力（Ｆ１）に対する牽引力（Ｇ１）の比率（Ｋ１）が徐々に小さくなるように構成されている。この構成によれば、引張力（Ｆ１）に対する牽引力（Ｇ１）の比率（Ｋ１）が一定である場合に比べて、セット状態での牽引力（Ｇ１）と最大伸張状態での牽引力（Ｇ１）との差を小さくすることができる。
【００６６】
以下、第１実施形態の変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施の形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施の形態と重複する説明を適宜省略し、実施の形態と相違する構成について重点的に説明する。
【００６７】
（第１変形例）
第１実施形態では、中継部材２６と第１紐状部材５２の間に動滑車１８を備える例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。動滑車１８を介さず、中継部材２６が第１紐状部材５２に直接連結されてもよい。この変形例は第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００６８】
（第２変形例）
第１実施形態では、力付与機構１０が動滑車１４ｂを含む例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。動滑車１４ｂを用いずに、第３紐状部材１６の中途部１６ａは、第２紐状部材５０の端部５０ｅに接続されてもよい。この変形例は第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００６９】
（第３変形例）
第１実施形態では、トレーニング機器１００は、運動者の各腕の筋肉に張力Ｇ２を加える例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。トレーニング機器１００は、脚など腕以外の部位に負荷を加えるようにしてもよい。この変形例は第１実施形態と同様の作用・効果を奏する。
【００７０】
［第２実施形態］
図９〜図１６を参照して、本発明の第２実施形態に係るトレーニング機器２００について説明する。図９は、第２実施形態に係るトレーニング機器２００の一例を示す斜視図である。図１０は、トレーニング機器２００の構成を示す正面図である。図１１は、トレーニング機器２００の構成を示す背面図である。図１２は、トレーニング機器２００の構成を示す側面図である。図１３は、トレーニング機器２００の構成を示す底面図である。図１４は、弾性部材２４および環囲部材３８の配置を示す底面図である。これらの図面では、理解を容易にするために、弾性部材２４や一部のフレームなどの記載を省略している。特に、これらの図では、可動フレーム６２ｗ、出口滑車１４ｄおよび抑え滑車１４ｅの記載を省略している。
【００７１】
第２実施形態に係るトレーニング機器２００は、第１実施形態に係るトレーニング機器１００に対して、力発生装置２２０に備える弾性部材２４の数が異なり、他の構成は同様である。したがって、共通する構成については説明を省略し、相違する構成について重点的に説明する。トレーニング機器１００の説明では、力発生装置２０が８個の弾性部材２４を含む例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、力発生装置は、７個以下または９個以上の弾性部材を含んでもよい。一例として、トレーニング機器２００の力発生装置２２０は２８個の弾性部材２４を含んでいる。
【００７２】
トレーニング機器２００は、一例としてベンチプレスとして使用することができる。トレーニング機器２００は、力付与機構１０と、力発生装置２２０と、力変換機構４０と、シャーシ６０と、を主に含む。トレーニング機器２００は、力発生装置２２０からの引張力Ｆ１を力変換機構４０によって牽引力Ｇ１に変換し、力付与機構１０を介して牽引力Ｇ１に応じた張力Ｇ２を負荷として運動者に与えることができる。力発生装置２２０は、力発生装置２０の３．５倍の数の弾性部材２４を含むから、牽引力Ｇ１の最大値を３．５倍にすることができる。
【００７３】
力発生装置２２０は、引張力Ｆ１を発生する装置として機能する。図１４に示すように、力発生装置２２０は、中継部材２２６を挟んで離れて配置される２組の弾性部材群２８ｂ、２８ｃを含む。力発生装置２２０は、中継部材２２６と、１４個の連結部材３６と、連結具３４と、２８個の弾性部材２４と、２８個の環囲部材３８と、２８個の吊り部材４８と、動滑車１８と、ガイド部材２６ｇと、を主に含んでいる。なお、図９では、吊り部材４８は１つしか示されていないが、各弾性部材２４それぞれについて吊り部材４８が設けられている。中継部材２２６は、第１実施形態の中継部材２６に対してＺ軸方向に長く形成されて、１４個の係合部２６ｈが設けられている。連結具３４と、各環囲部材３８と、各弾性部材２４と、動滑車１８と、各吊り部材４８と、ガイド部材２６ｇと、は第１実施形態と同様である。
【００７４】
多数の弾性部材２４を１列に配置すると、トレーニング機器の列方向の寸法が大きくなることが考えられる。そこで、力発生装置２２０では、各弾性部材２４の伸縮可能な伸縮方向と直交する列方向に配列された２以上の弾性部材２４からなる各弾性部材列２４ｈを複数含んでいる。図１４の例では、伸縮方向はＺ軸方向に沿った方向であり、列方向はＸ軸方向に沿った方向である。各弾性部材列２４ｈは、伸縮方向および列方向と交差する行方向に重ねて配置されている。図１４の例では、行方向はＹ軸方向である。図１４に示すように、力発生装置２２０では、Ｘ軸方向に並べられた６または８個の弾性部材２４からなる弾性部材列２４ｈがＹ軸方向に４段重ねて配置されている。２８個の弾性部材２４を１列に配置する場合に比べて、トレーニング機器のＸ軸方向の寸法を小さくすることができる。
【００７５】
図１５は、連結部材３６の配置を示す分解斜視図である。図１６は、環囲部材３８の配置を示す分解斜視図である。これらの図面では各部材のＺ軸方向の間隔を拡げて表示している。各連結部材３６を、上から順に連結部材３６（１）〜３６（１４）と表示する。連結部材３６（１）、３６（２）、３６（５）、３６（６）、３６（９）、３６（１０）、３６（１３）、３６（１４）は、Ｘ軸方向に伸びる延在部３６ｅと、延在部３６ｅの両方の延伸端から屈曲してＹ軸方向にそれぞれ反対向きに伸びる一対の曲げ部３６ｆと、を有している。各曲げ部３６ｆのＸ軸方向側の面には環囲部材３８が固定される。
【００７６】
連結部材３６（３）、３６（４）、３６（７）、３６（８）、３６（１１）、３６（１２）は、Ｘ軸方向に伸びる延在部３６ｇを有し、曲げ部を有していない。各延在部３６ｇの両方の延伸端のＹ軸方向側の面には環囲部材３８が固定される。つまり、各連結部材３６には２つの環囲部材３８が固定されており、２つの環囲部材３８は、上面視で２回回転対称の位置で各連結部材３６に固定される。
【００７７】
連結部材３６（１）、３６（２）の延在部３６ｅのＸ軸方向寸法は等しい。連結部材３６（５）、３６（６）の延在部３６ｅのＸ軸方向寸法は等しく、連結部材３６（１）、３６（２）の延在部３６ｅのＸ軸方向寸法に環囲部材３８の直径２個分足した寸法より僅かに大きい。連結部材３６（９）、３６（１０）の延在部３６ｅのＸ軸方向寸法は等しく、連結部材３６（５）、３６（６）の延在部３６ｅのＸ軸方向寸法に環囲部材３８の直径２個分足した寸法より僅かに大きい。連結部材３６（１３）、３６（１４）の延在部３６ｅのＸ軸方向寸法は等しく、連結部材３６（９）、３６（１０）の延在部３６ｅのＸ軸方向寸法に環囲部材３８の直径２個分足した寸法より僅かに大きい。
【００７８】
連結部材３６（３）、３６（４）の延在部３６ｇのＸ軸方向寸法は等しい。連結部材３６（７）、３６（８）の延在部３６ｇのＸ軸方向寸法は等しく、連結部材３６（３）、３６（４）の延在部３６ｇのＸ軸方向寸法に環囲部材３８の直径２個分足した寸法より僅かに大きい。連結部材３６（１１）、３６（１２）の延在部３６ｇのＸ軸方向寸法は等しく、連結部材３６（７）、３６（８）の延在部３６ｇのＸ軸方向寸法に環囲部材３８の直径２個分足した寸法より僅かに大きい。
【００７９】
次に、トレーニング機器２００の他の構成について説明する。フレーム組立６２は、図９に示すように複数のフレームによって構成されている。図９に示すフレーム組立６２は、一例に過ぎず、フレーム組立６２は、所望の大きさ、重量および強度を達成可能な構成であれば特に限定されない。フレーム組立６２は、縦フレーム６２ａ、横フレーム６２ｂ、縦フレーム６２ｃ、横フレーム６２ｄ、縦フレーム６２ｅ、横フレーム６２ｆ、縦フレーム６２ｇ、横フレーム６２ｈ、複数の接続フレーム６２ｊ、縦接続フレーム６２ｋ、一対の支持フレーム６２ｍおよび横フレーム６２ｎを主に含む。縦フレーム６２ａ、６２ｃ、６２ｅ、６２ｇおよび縦接続フレーム６２ｋはＺ軸方向に延在する。横フレーム６２ｂ、６２ｄ、６２ｆ、６２ｈ、６２ｎおよび一対の支持フレーム６２ｍはＸ軸方向に延在する。複数の接続フレーム６２ｊそれぞれはＹ軸方向に延在する。
【００８０】
前方（図９上でＹ軸方向右方）の縦長の矩形枠６２ｐは、縦フレーム６２ａ、横フレーム６２ｂ、縦フレーム６２ｃおよび横フレーム６２ｄによって構成される。後方（図９上でＹ軸方向左方）の縦長の矩形枠６２ｓは、縦フレーム６２ｅ、横フレーム６２ｆ、縦フレーム６２ｇおよび横フレーム６２ｈによって構成される。各接続フレーム６２ｊは、前方の矩形枠６２ｐと後方の矩形枠６２ｓの間に介在して、これらを接続する。各接続フレーム６２ｊの間の間隔は所望の強度に応じて増減することができる。一対の支持フレーム６２ｍは、滑車群１２の４つの滑車１２ｂ、１２ｃ、１２ｄおよび１２ｅをＹ軸方向に挟んでこれらを回転自在に支持する。縦接続フレーム６２ｋは、複数の接続フレーム６２ｊのうち下から１番目と２番目の接続フレーム６２ｊの間に介在して、これらの中途部を接続する。横フレーム６２ｎは、縦フレーム６２ｇ、６２ｅの間に介在して、これらの中途部を接続する。
【００８１】
２８個の吊り部材４８の上側（弾性部材２４から遠い側）の端部４８ｃは支持部６８を介してシャーシ６０に固定されている。支持部６８は、二対の縦棒６８ｂと、４本の横棒６８ｃと、一対のシャフト押え６８ｄと、を含む。各縦棒６８ｂは、接続フレーム６２ｊからＺ軸方向で下方に伸びる。各シャフト押え６８ｄは、Ｙ軸方向に伸びて各対の縦棒６８ｂの延伸端の間に固定される。各シャフト押え６８ｄは、Ｘ軸方向に離間して平行に配置される。４本の横棒６８ｃは、Ｘ軸方向に伸びて一対のシャフト押え６８ｄの間に固定される。各横棒６８ｃはＹ軸方向に離間して平行に配列される。各吊り部材４８の端部４８ｃは、８本ずつＸ軸方向に離間して各横棒６８ｃに固定されている。
【００８２】
このように構成された第２実施形態に係るトレーニング機器２００は、第１実施形態に係るトレーニング機器１００と同様の作用・効果を奏する。加えてトレーニング機器２００は、以下の作用・効果を奏する。
【００８３】
第２実施形態に係るトレーニング機器２００では、力発生装置（２２０）は、各弾性部材（２４）の伸縮可能な伸縮方向（Ｚ軸方向）と直交する列方向（Ｘ軸方向）に配列された２以上の弾性部材（２４）からなる各弾性部材（２４）列を複数含み、各弾性部材（２４）列は、伸縮方向（Ｚ軸方向）および列方向（Ｘ軸方向）と交差する行方向（Ｙ軸方向）に重ねて配置されている。この構成によれば、多数の弾性部材（２４）を１列に配置する場合に比べて、力発生装置（２２０）の列方向（Ｘ軸方向）の寸法を小さくすることができる。この場合、力発生装置（２２０）を備えるトレーニング機器２００の大型化を抑制することができる。
【００８４】
以上、本発明のいくつかの実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求の範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【符号の説明】
【００８５】
１０・・力付与機構、  ２０、２２０・・力発生装置、  ２２・・弾性機構、  ２４・・弾性部材、  ２４ｈ・・弾性部材列、  ２６・・中継部材、  ２８ｂ、２８ｃ・・弾性部材群、  ３２・・連結部、  ３６・・連結部材、  ３８・・環囲部材、  ４０・・力変換機構、  ４２・・回転部材、  ４４・・第２案内部、  ４６・・第１案内部、  ４８・・吊り部材、  ５０・・第２紐状部材、  ５２・・第１紐状部材、  １００、２００・・トレーニング機器。
【図１】
2019080630.tif 000003
【図２】
2019080630.tif 000004
【図３】
2019080630.tif 000005
【図４】
2019080630.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2019080630.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年11月7日(2018.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材と、それぞれ前記回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１紐状部材及び第２紐状部材と、を含み、前記第１紐状部材に付与された引張力に応じて前記第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構と、
それぞれ弾性力を生む複数の弾性部材と、前記弾性力を前記第１紐状部材に伝達する中継部材と、を含み、前記第１紐状部材に前記引張力を付与する力発生装置と、
前記牽引力に応じて運動者に負荷を与える力付与機構と、
を備え、
前記複数の弾性部材は、前記中継部材を挟んで配置される２組の弾性部材群を含み、
前記力発生装置は、前記各弾性部材を環囲して前記弾性力を前記中継部材に伝達する複数の環囲部材を含むことを特徴とするトレーニング機器。
【請求項２】
前記力発生装置は、前記中継部材とそれぞれ連結可能な複数の連結部材を含み、
前記各環囲部材は、前記各弾性部材の伸縮可能な端部と連携する連携部と、前記各連結部材に固定される固定部と、を有することを特徴とする請求項１に記載のトレーニング機器。
【請求項３】
前記環囲部材は、前記固定部から前記連携部とは反対側に伸びる延長部を有することを特徴とする請求項２に記載のトレーニング機器。
【請求項４】
前記力発生装置は、前記各弾性部材の伸縮可能な伸縮方向と直交する列方向に配列された２以上の弾性部材からなる各弾性部材列を複数含み、
前記各弾性部材列は、前記伸縮方向および前記列方向と交差する行方向に重ねて配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のトレーニング機器。
【請求項５】
前記力発生装置は、前記各弾性部材の伸張可能な端部を懸架する複数の吊り部材を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のトレーニング機器。
【請求項６】
回転部材と、それぞれ前記回転部材に巻き付けられる部分と引出される部分とを有する第１紐状部材及び第２紐状部材と、を含み、前記第１紐状部材に付与された引張力に応じて前記第２紐状部材に牽引力を付与する力変換機構と、
弾性力を生む複数の弾性機構と、前記弾性力を前記第１紐状部材に伝達する中継部材と、を含み、前記第１紐状部材に前記引張力を付与する力発生装置と、
前記牽引力に応じて運動者に負荷を与える力付与機構と、
を備え、
前記各弾性機構は、前記中継部材を挟んで離隔して配置される一対の弾性部材を含み、
前記力発生装置は、前記中継部材とそれぞれ連結可能なＮ個（Ｎは２以上の整数）の連結部材を含み、前記中継部材の連結相手をｉ番目（ｉは、２以上でＮ以下の整数）の連結部材からｉ−１番目の連結部材に切り替えたとき、前記引張力に寄与する前記弾性機構の数を１つ変化させることを特徴とするトレーニング機器。
【請求項７】
前記回転部材は、前記第２紐状部材を巻き付けるための案内部を有し、
前記案内部の前記回転部材の半径は、前記第２紐状部材の引出し側に向かって徐々に小さくなるように定められていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のトレーニング機器。
【請求項８】
前記回転部材は、前記第２紐状部材を巻き付けるための案内部と、前記第１紐状部材を巻き付けるための別の案内部と、を有し、
前記案内部の前記回転部材の半径は、前記第２紐状部材の引出し側に向かって徐々に変化するように定められ、
前記別の案内部の半径は前記案内部の最大半径より小さいことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のトレーニング機器。
【請求項９】
前記別の案内部の半径は、前記案内部の平均半径より小さいことを特徴とする請求項８に記載のトレーニング機器。
【請求項１０】
前記力変換機構は、前記第１紐状部材を引出した引出し長さが短くなるにつれて、前記引張力に対する前記牽引力の比率が徐々に小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のトレーニング機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、トレーニング機器に関する。