(57)【要約】【課題】体幹深部筋である腸腰筋（大腰筋および腸骨筋の総称）ならびにこれらをつかさどる神経群を容易かつ安全に強化・発達させる。【解決手段】水平前後方向に移動する移動式ベッド、ベッド移動機構、左右一対のペダルおよびペダルアーム、ペダルアームの端部と回転可能に接続され他端を回転軸と接続したクランク、回転軸、回転軸に対する抵抗負荷装置、ならびに回転軸および移動ベッドの抵抗負荷調節装置および作動調節装置から構成され、ペダルアームの回転に合わせてベッドが水平前後方向に移動する構造をもつベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシン。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平前後方向に移動する移動式ベッドと、前記移動ベッドを移動させるためのベッド移動機構と、左右一対のペダルおよびペダルアームと、ペダルアームから回転力が加えられる左右一対の回転軸と、回転軸に負荷を加える抵抗負荷装置と、ならびに前記移動ベッドおよび回転軸の抵抗負荷調節および作動調節装置を備える、ベッド移動式トレーニングマシーン。
【請求項２】
前記回転軸が、回転軸移動用機構によって水平前後方向に移動し、この回転軸移動用機構が抵抗負荷調節および作動調節装置によって制御される、請求項１記載のベッド移動式トレーニングマシーン。
【請求項３】
前記ペダルを、ハンドルに置換した、請求項１または２記載のベッド移動式トレーニングマシーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシンに関し、特に体幹深部筋である腸腰筋（大腰筋および腸骨筋の総称）ならびにこれらをつかさどる神経群を容易かつ安全に強化・発達させようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、筋力トレーニングマシンを種々あげることができる。代表的なものとして、トレーニング者が台座に座り体幹部を固定した上で、腕部・脚部等対象の筋群に油圧・ウェイト等により負荷をかけながら運動させるものをあげることができる。これらは主として四肢または腹直筋等の強化には効果的であるが、腸腰筋を初めとする体幹深部の筋群（以下、体幹筋と略する）を効果的に強化することはできない。また、バーベル等を使用したいわゆるフリーウェイトにおいても、腰部位を保護するために、上体および腰部位を安定的に固定した姿勢を保って実施されることが一般的であり、それらは同様に体幹筋の強化には効果的でない。
【０００３】
この観点から、体幹筋の強化を目的とした電磁ブレーキを利用したトレーニングマシンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。これは電磁抵抗負荷装置に接続した各種アタッチメントをトレーニング者が操作することにより体幹筋を強化することを目的とするものであるが、立位の場合の効果に比べ、座位あるいは仰臥位にて使用する場合の効果は劣っているために、運動の目的（種目）、態様（フォーム）について未対応のものがあった。
【０００４】
また、トレーニング者が装置により移動するものとしてはロウイングトレーニングマシンを挙げることができる。これは、座席上のトレーニング者が、足部を固定しボート漕ぎ動作でオールまたはワイヤーロープを牽引する際に、座席シートが脚の屈曲・伸展に伴って前後方向へ水平移動するかたちのトレーニングマシンで、ボート競技のフォームを地上でシュミレートしつつそれに対応する筋力の強化をすることを目的としたものである。この装置においては、ボート競技に即した運動範囲の体幹筋の強化をすることはできるが、その効果は限定的である。
【０００５】
近年、体幹深部の筋群、とりわけ腰椎、骨盤および大腿骨を結ぶ大腰筋または腸腰筋を強化する必要性が注目されている。久野譜也ら（久野譜也、榎本好孝、宮下憲、勝田茂）の研究（例えば、非特許文献１参照。「スプリンターにおける股関節筋“大腰筋”の重要性」）によれば、陸上短距離選手の成績および大腰筋の横断面積との相関関係は極めて高く、短距離走に優れた選手では大腰筋が著しく発達していることが示された。また一般中高齢者を対象とした場合に、大腰筋の横断面積が小さい人では、いわゆる寝たきり老人になりやすいという結果を出している。これらから、大腰筋は身体を支えるとともに、基本的な運動を行う際の最も基本的な働きを担っていることが明らかになった。
【０００６】
しかし、これら重要な体幹筋群の強化のために用いることのできる装置は、上述したように限られている上、その目的（運動種目）・態様（フォーム）も限られていた。このため現在は、腹直筋運動を主体とした脚や股関節の体操がトレーニング法の主たるものとなっているが、大腰筋および腸骨筋等の強化は副次的なものでその効果は高くなかった。また、いわゆる寝たきり予防あるいはリハビリを目的とした体幹筋群を強化するための装置は、とりうる姿勢、かかる負荷および危険性を考慮した場合、従来技術には適切なものがなかった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１７８８７号公報
【非特許文献１】
第一回陸上競技の医科学・コーチング国際会議講演・発表論文集、１９９９年、６９頁−７４頁
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の技術では困難であったかかる課題を解決し、（１）安全かつ運動態様の自由度が高く、（２）仰臥または伏臥姿勢においても実施することができる体幹筋群の強化トレーニングマシンを提供することを目的とし、また、（３）いわゆる寝たきり予防・リハビリを目的として使用することのできる体幹筋群の強化トレーニングマシンを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するため、本発明のベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシンは次のように構成されている。
すなわち、水平前後方向に移動する移動式ベッド、ベッド移動機構、左右一対のペダルおよびペダルアーム、ペダルアームの端部と回転可能に接続され他端を回転軸と接続したクランク、回転軸、回転軸に対する抵抗負荷装置、ならびに回転軸および移動ベッドの抵抗負荷調節装置および作動調節装置から構成され、ペダルアームの回転に合わせてベッドが水平前後方向に移動する構造をもつベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシンである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係るベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシンを、側面図（図１）、一部切り欠きして示す正面図（図２）、他のトレーニング方法のための一部切り欠きして示す正面図（図３）、および回転軸移動機構を設けたマシンの側面図（図４）に基づいてより具体的に説明する。
【００１１】
ベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシンは、床面上に載置されるベース部１０、このベース部１０に固定されたベッド移動用機構２０、このベッド移動用機構２０上を水平移動する移動式ベッド部３０、ペダル部４０、このペダル部４０にクランクを介して連結した回転軸部５０、抵抗負荷装置６０、並びに抵抗負荷調節／作動調節装置７０を備えている。
前記ベッド移動用機構２０は、ガイドレール付き台座２１を備えている。ガイドレール付き台座２１上には、直動式ボールネジ連続移動台座２２が図１α、β方向に沿って往復動自在に支持されている。この直動式ボールネジ連続移動台座２２は、支持台１１にベッドの移動方向に沿ってとりつけられかつ動力装置２４によって回転運動を与えられる直動式ボールネジ２３によって往復動が可能となる。直動式ボールネジ連続移動台座２２上には移動式台座２５を間に挟んでベッド板支持台２６が取り付けられている。ベッド板支持台２６は、一対の支持レール２７ａ、２７ｂによって支持されている。
【００１２】
前記移動式ベッド３０は、移動式ベッド板３２を備えている。この移動式ベッド板３２は、前記ベッド板支持台２６上に球面板３１上をはさんで載置されている。球面板３１の両側のベッド板支持台２６上にばね装置３３ａ、ｂをそれぞれ一列に並べて載置し、前記移動式ベッド板３２を支持する。ベッド板３２を左右体側方向に付勢することによってローリング運動が可能となる。なお、ベッド板支持台２６上に直接移動式ベッド板３２を取り付けることもできる。
【００１３】
前記抵抗負荷装置６０は、左右一対の電磁ブレーキ６１ａ、ｂを備えている。この電磁ブレーキ６１ａ、ｂは左右一対のスプロケット６２ａ、ｂに連結し、このスプロケット６２ａ、ｂは左右一対の歯付きベルト６３ａ、ｂを介して、回転軸５１ａ、ｂと同軸の左右一対のスプロケット５１ａ、ｂと連結していて、それゆえ、スプロケット５１ａ、ｂの回転によりスプロケット６２ａ、ｂが回転し、この回転は電磁ブレーキによって制御される。また、ペダル部４０の作動は回転軸角度検出器５３ａ、ｂによって検出され、この情報は負荷調節・作動調節装置７０に伝達される。
【００１４】
前記ペダル部４０は、左右一対のクランク４１ａ、ｂを備えている。すなわち、前記左右一対のスプロケット５２ａ、ｂの中心軸である回転軸５１ａ、ｂには、当該左右一対のクランク４１ａ、ｂの一端が結合しており、この他端にはそれぞれペダルアーム４２ａ、ｂが回動可能に連結しており、さらに、このペダルアーム４２ａ、ｂのそれぞれの他端には左右一対のペダル４４ａ、ｂが回動可能に連結している。また、クランク４１ａ、ｂおよびペダルアーム４２ａ、ｂのなす角は、クランク４１ａ、ｂおよびペダルアーム４２ａ、ｂのなかほどを連結するペダルアーム伸縮装置４３ａ、ｂによって制御されている。
【００１５】
さらに前記抵抗負荷調節／作動調節装置７０によって、移動式ベッド３０の変位、ペダル部４０の動作、および抵抗負荷装置５０による負荷の大きさを調節し、ならびにこれらの関係性（バランス）を調節することができる。
さらに、抵抗負荷装置５０全体を、直動式ボールネジ、チェーンスプロケットまたはラックピニオン等任意の水平移動機構を用いて図１α・β方向に移動可能とすることができる。さらにこのとき、作動調節装置６０を用いて、ベッド部３０および抵抗負荷装置５０の動作を同期させて、互いに逆方向に作動させることができる。
【００１６】
このように構成されたベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシン１０を用いたトレーニング方法について説明する。
（１）トレーニング方法１
トレーニング者は、移動式ベッド板３２の上に、頭を図１α側にして仰臥位で乗り、片足の膝を立てかつ足底をベッド３２上に置いた状態とする（以下、静置側足とする）。左右どちらの足を選択してもよい。他方の足底をペダル４４に固定する（以下、ペダル側足とする）。ペダルへの足の固定にはバンドまたはストラップ等任意の固定具を用いることができる。ペダル側足の膝を曲げ、大腿部を十分腹部に引きつけた初期姿勢をとる。初期姿勢から、引きつけたペダル側脚の膝および股関節が伸展するようにペダル４４を押し出す。ペダルアーム４２の一端およびクランク４１の一端は回転可能に連結していて任意の角度変化をとることができるが、ペダルアーム４２およびクランク４１には連結部分を跨いでペダルアーム伸縮装置４３が取り付けられてこの角度変化を制御している。このため、ベッドの水平移動と相まって、ペダルはクランク４１の回転軸５１との連結軸を中心とした単純な円の軌跡ではなく、任意の軌跡をとることができる。これにより、トレーニング者はその種目のフォームにあったペダル軌跡を、作動調節装置７０を用いて設定することができる。
【００１７】
ペダル側足の押し出す力は、ペダルアーム４２、クランク４１を介してスプロケット５２の回転力として伝えられる。スプロケット５２に加えられた回転力は、歯付きベルト６３を介してスプロケット６２に伝えられ、スプロケット６２が回転する際には電磁ブレーキ６１によって抵抗負荷がかかるようになっている。抵抗負荷は、コンピューター等を利用した負荷調節装置７０によって任意に調節することができる。
【００１８】
クランクアーム４１の回転角度は、回転軸角度検出器５３によって検出され、回転角度に同期してベッド板３２を支持しているベッド板支持台２６、移動式台座２５および移動式ボールネジ連動移動台座２２が一体となって、頭部方向（図１α方向）へ移動する。これら台座の移動は、動力装置２４および作動調節装置７０により制御される。本実施例においては、ベッド移動用機構２０として直動式ボールネジ２３を用いたが、チェーンスプロケットまたはラックピニオン等任意の水平移動機構を用いることができる。
【００１９】
ペダル４４を、脚が伸展した状態から屈曲した状態へ戻すよう引きつけるときには、クランク４１を介してスプロケット５２および６２が脚の伸展時とは逆方向に回転することにより、移動式ベッドも逆方向へ移動する。この場合も、負荷調節装置７０によって電磁ブレーキ６１の負荷を調節することができる。
ここで、負荷のかかるタイミングやベッド３０の移動開始・終了タイミング、ベッドの移動範囲等も、個々に負荷調節・作動調節装置７０によって調節することができる。
【００２０】
（２）トレーニング方法２
本実施例の装置を用いた他のトレーニング方法を説明する。
ペダル４４を、手で握ることができるハンドルに置換する。トレーニング者は、頭部を図１β方向にしてベッド３２上に仰臥位で乗る。左右両ハンドルをそれぞれ左右の手でつかみ、両腕を伸ばした姿勢を初期姿勢とする。初期姿勢から、アーム４２を腹部にひきつけるよう回転させるときにはベッド板３２は頭部方向（すなわち図１β方向）に移動し、アーム４２を頭部側に戻すよう回転させるときにはベッド板３２は足部方向（図１α方向）に移動する。
【００２１】
初期姿勢は両腕を伸ばした姿勢であり、このときベッド板３２には足部方向（図１α方向）に付勢する力をかけるよう、負荷調節・作動調節装置７０によって設定することができる。この場合、トレーニング者は仰臥姿勢のままで鉄棒にぶら下がったような力を体感することができる。さらに、上体が軽く引き延ばされた状態から、上腕での筋力発揮がなされることから、エキセントリックなストレッチ運動効果および筋力強化トレーニングを用いることができる。
【００２２】
（３）トレーニング方法３
他のトレーニング方法に用いるための、他の実施例を説明する。
ペダル部４０を、ハンドル４０４、アーム４０２およびクランク４０１から構成され、ハンドル４０４およびアーム４０２の連結部、ならびにアーム４０２およびクランク４０１の連結部を立体的に回転が可能な球関節型連結部４０５によって連結した、ハンドル部４００に置換する（図３）。回転軸が３６０°回転できるように、回転軸部５０および電磁ブレーキ部６０は装置外側から取り付けられている。ハンドル４０４ａ、４０４ｂをそれぞれ左右の手でつかみ、両腕を伸ばした状態を初期姿勢とする。トレーニング者は伏臥姿勢で、肩関節を中心として腕を一回転させることによるバタフライ泳法と同様の運動、またはプル動作をすることが可能となり、肩甲骨を中心として、広背筋、三角筋および僧帽筋を中心としたトレーニングをすることができる。
【００２３】
（４）上記いずれの実施例にも適用できる改良型の実施例を説明する
本発明においては、ベッドの移動と同期し、または独立に、回転軸を水平前後方向に移動することができる。以下、図４を用いて説明する。前記回転軸部５０および抵抗負荷装置６０を同一の回転軸移動台座８０に収容する。この回転軸移動台座８００は、回転軸移動用機構２００により水平前後方向（図中矢印α、β方向）に移動可能となっている。回転軸移動用機構２００は、前記ベッド移動用機構２０と略同一の機構でも、または直動式ボールネジ、チェーンスプロケットまたはラックピニオン等任意の水平移動機構を用いることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明により、腸腰筋を初めとする体幹深部の筋群を容易かつ効果的に強化する体幹筋群の強化トレーニングマシンを提供することができ、これを使用することによって（１）安全かつ運動態様の自由度が高く、（２）仰臥または伏臥姿勢においてもトレーニングを実施することができる。さらに、これを使用することによって、（３）いわゆるねたきり予防・リハビリを目的として前記体幹深部の筋群の強化をも図ることができる。
また、ベッド部および抵抗負荷装置全体を、同期または独立して反対方向へ往復運動可能とすることにより、体幹を回転軸に対して固定した場合に比べて無理な姿勢により肩関節等を痛める可能性を減じることができ、また、体幹ならびに脚部および腕部の相対移動距離に比して、体幹にかかる加速度を減じることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本装置の側面図である。
【図２】図２は、本装置の正面方向の一部切欠図である。
【図３】図３は、本装置の他の実施例の、正面方向の一部切欠図である。
【図４】図４は、回転軸移動機構を設けた本装置の一実施例の側面図である。
【符号の説明】
１０  ベッド移動式体幹筋力強化トレーニングマシン
１１  支持台
１２  台座
２０  ベッド移動用機構
２１  ガイドレール付き台座
２２  直動式ボールネジ連動移動台座
２３  直動式ボールネジ
２４  動力装置
２５  移動台座
２６  ベッド板支持台
２７ａ、ｂ  支持レール
３０  移動式ベッド
３１  球面板
３２  移動式ベッド板
３３ａ、ｂ  バネ
４０  ペダル部
４１ａ、ｂ  クランク
４２ａ、ｂ  ペダルアーム
４３ａ、ｂ  ペダルアーム伸縮機構
４４ａ、ｂ  ペダル
５０  回転軸部
５１ａ、ｂ  回転軸
５２ａ、ｂ  スプロケット
５３ａ、ｂ  回転軸角度検出器
６０  抵抗負荷装置
６１ａ、ｂ  電磁ブレーキ
６２ａ、ｂ  スプロケット
６３ａ、ｂ  歯付きベルト
７０  負荷調節・作動調節装置
４００        ハンドル部
４０１ａ、ｂ  クランク
４０２ａ、ｂ  ハンドルアーム
４０４ａ、ｂ  ハンドル
４０５        連結部（球関節）
２００  回転軸移動用機構
８００  回転軸移動台座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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