(57)【要約】【課題】  トレーニング中に筋肉に過大な負荷が加わらないことにより身体的な障害のおそれのなく、トレーニング中にその達成度を随時把握できる筋肉トレーニング方法及び筋肉トレーニング装置を提供する。【解決手段】  筋肉トレーニング装置は、トレーニング部１１と、その左側面側に対向すると共に所定距離を隔てて配置されてトレーニング部と一体で連結された重り収容部３１とからなる装置本体１０、その前方に配設された液晶等の視覚的な表示装置４５と、電気制御装置５０とにより構成されている。重り３４，３５の上下移動が拘束部材４１によって拘束されていることにより、左右操作部１９，２１を操作しても、左右操作部は動作しない。表示部４７には、トレーニーの筋力データＣと目標筋力データＭが表示される。トレーニーは、表示部に表示された目標筋力データＭに自己の筋力データＣを合わせるように左右操作部を操作することができる。【選択図】    図１
2005328926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーニングを行う者が操作部を操作することにより、操作に応じた負荷が筋肉に加えられる筋肉トレーニング方法において、前記操作部が移動不能状態でトレーニングが行われるようにしたことを特徴とする筋肉トレーニング方法。
【請求項２】
前記トレーニングを行う者により前記操作部に加えられる負荷を検出して、該検出結果を表示手段に表示させることを特徴とする前記請求項１に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項３】
前記負荷検出結果を負荷データとして負荷データ記憶手段に記憶しておくことを特徴とする前記請求項２に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項４】
筋肉トレーニングに応じた複数の目標負荷データを用意しておき、所定の目標負荷データを選択して、該目標負荷データと前記負荷検出結果とを同時に前記表示手段に表示するようにしたことを特徴とする前記請求項２に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項５】
前記目標負荷データと前記負荷検出結果とを合わせて複合負荷データとして複合負荷データ記憶手段に記憶しておくことを特徴とする前記請求項４に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項６】
前記複合負荷データに基づいて、前記トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析することを特徴とする前記請求項５に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項７】
前記表示手段が視覚的に表示するものであることを特徴とする前記請求項２から６のいずれか１項に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項８】
トレーニングを行う者が操作部を操作することにより、操作に応じた負荷が筋肉に加えられる筋肉トレーニング装置において、
前記操作部が移動不能状態にされたことを特徴とする筋肉トレーニング装置。
【請求項９】
前記トレーニングを行う者により前記操作部に加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、該負荷検出手段による検出結果を表示する表示手段とを設けたことを特徴とする前記請求項８に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項１０】
前記負荷検出手段による検出結果を負荷データとして記憶する負荷データ記憶手段を設けたことを特徴とする前記請求項９に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項１１】
筋肉トレーニングに応じて設定された複数の目標負荷データを記憶する目標負荷データ記憶手段と、該目標負荷データ記憶手段から所定の目標負荷データを選択する目標負荷データ選択手段と、該目標負荷データ選択手段により選択された目標負荷データと前記負荷検出手段により検出された負荷検出結果とを合わせて前記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とする前記請求項９に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項１２】
前記目標負荷データ選択手段により選択された目標負荷データと前記負荷検出手段により検出された負荷検出結果とを合わせて複合負荷データとして記憶する複合負荷データ記憶手段を設けたことを特徴とする前記請求項１１に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項１３】
前記複合負荷データに基づいて、前記トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析するトレーニング結果解析手段と、該解析結果を解析データとして記憶する解析データ記憶手段とを設けたことを特徴とする前記請求項１２に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項１４】
前記表示手段が視覚的に表示するものであることを特徴とする前記請求項９から１３のいずれか１項に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項１５】
操作部と重りがワイヤ又はシャフトで連結されたトレーニング装置を用いて、トレーニングを行う者が前記操作部を操作することにより前記重りの上下動を繰り返し行うようにした筋肉トレーニング方法において、
前記操作部の操作により生じた前記重り位置の変位状態を検出して、該検出結果を表示手段に表示させることを特徴とする筋肉トレーニング方法。
【請求項１６】
前記変位状態検出結果を変位状態データとして変位状態データ記憶手段に記憶しておくことを特徴とする前記請求項１５に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項１７】
筋肉トレーニングに応じた重りの変位状態についての複数の目標変位状態データを用意しておき、所定の目標変位状態データを選択して、該目標変位状態データと前記変位状態検出結果とを合わせて前記表示手段に表示するようにしたことを特徴とする前記請求項１５に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項１８】
前記目標変位状態データと前記変位状態検出結果とを合わせて複合変位状態データとして複合変位状態データ記憶手段に記憶しておくことを特徴とする前記請求項１７に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項１９】
前記複合変位状態データに基づいて、前記トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析することを特徴とする前記請求項１８に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項２０】
前記表示手段が視覚的に表示するものであることを特徴とする前記請求項１５から１９のいずれか１項に記載の筋肉トレーニング方法。
【請求項２１】
操作部と、重りと、該操作部と該重りとを連結するワイヤ又はシャフトとを備え、トレーニングを行う者が前記操作部を操作することにより前記重りの上下動が繰り返される筋肉トレーニング装置において、
前記重り位置の変位状態を検出する変位状態検出手段と、
前記変位状態検出手段による変位状態検出結果を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする筋肉トレーニング装置。
【請求項２２】
前記変位状態検出手段による検出結果を記憶する変位状態データ記憶手段を設けたことを特徴とする前記請求項２１に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項２３】
筋肉トレーニングに応じた重り位置の変位状態についての複数の目標変位状態データを記憶する目標変位状態データ記憶手段と、該目標変位状態データ記憶手段から所定の目標変位状態データを選択する目標変位状態データ選択手段と、該目標変位状態データ選択手段により選択された目標変位状態データと前記変位状態検出手段により検出された変位状態検出結果とを同時に前記表示手段に表示させる表示制御手段とを備えたことを特徴とする前記請求項２２に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項２４】
前記目標変位状態データ選択手段により選択された目標変位状態データと前記変位状態検出手段により検出された変位状態検出結果とを合わせて複合変位状態データとして記憶する複合変位状態データ記憶手段を設けたことを特徴とする前記請求項２３に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項２５】
前記複合変位状態データに基づいて、前記トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析するトレーニング結果解析手段と、該解析結果を記憶する解析結果記憶手段とを設けたことを特徴とする前記請求項２４に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項２６】
前記表示手段が視覚的に表示するものであることを特徴とする前記請求項２１から２５のいずれか１項に記載の筋肉トレーニング装置。
【請求項２７】
操作部と、重りと、該操作部と該重りとを連結するワイヤ又はシャフトとを備え、トレーニングを行う者が前記操作部を操作することにより、操作に応じた負荷が筋肉に加えられる筋肉トレーニング装置において、
前記操作部を移動不能状態に拘束すると共に移動可能状態に解除可能な拘束解除手段と、
前記操作部が移動不能状態の場合に、前記トレーニングを行う者により前記操作部に加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、
前記操作部が移動可能状態の場合に、前記重り位置の変位状態を検出する変位状態検出手段と、
前記負荷検出手段による検出結果あるいは前記変位状態検出手段による変位状態検出結果を表示する表示手段と
を備えたことを特徴とする筋肉トレーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筋力の強化を図るための筋肉トレーニング方法及びその方法を実施するための筋肉トレーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間の運動能力は、身体的な不活性により簡単に低下するものであり、特に筋力は、日常生活以上の負荷を掛け続けなければ低下してしまうものである。さらに、筋肉の萎縮は、加齢によっても加速するものである。そのため、高齢者においては、簡単に転倒しやすく、その結果、骨折などにより寝たきりになるといった深刻な事態を引き起こす原因ともなっている。さらに、中高年以降になると、筋肉の萎縮以上に、視覚、脳、筋の三者の協働性が低下し、これら三者の連携が円滑に行われないことによる事故も増加してくる。例えば、目の前に障害物があることを視覚で捉えているにも拘らず、目から脳、脳から筋肉群への指令が迅速には伝達されず、これら三者の動作の連携プレーがうまくいかないために、わずかな障害につまずき、転倒，骨折等という結果につながり易くなっている。そのため、特に中高年以上では、単なる筋肉トレーニングではなく、視覚、脳、筋の三者の協働性を考慮したトレーニングが重要になってくる。
【０００３】
従来の筋肉トレーニング装置は、トレーニングを行う者（以下、トレーニー）が操作することにより所定の動作を繰り返し可能に行う操作部と、重さ調節可能な重りと、操作部と重りとを結ぶワイヤ又はシャフトとを備え、トレーニーによる操作部の操作によりワイヤあるいはシャフトを介して重りを持ち上げたり下ろしたりするものである。これ以外にも、例えば操作アーム部を腕で前に押す、腕で持ち上げる、腕で手前に引張る、背筋で押す、腹筋で押す、膝を伸ばして押す、膝を曲げて押す、脚を伸ばして押す、脚を閉じて押す等によりそれぞれに応じた部位の筋肉を補強する筋肉トレーニング装置が提供されている。
【０００４】
このような筋肉トレーニング装置を用いた筋肉トレーニング方法は、所定の重さの重りを上げ下げする運動であり、筋肉にかかる負荷（張力）は一定であり、筋の長さが変化しながら筋力を発生するいわゆる等張性運動（アイソトニック運動）である。このアイソトニック運動の場合、トレーニング中にトレーニーの筋肉の長さや関節の角度が変化するため、運動に不慣れな中高年者では、かえって身体的な障害につながるおそれがあった。また、従来の筋肉トレーニング方法では、トレーニングの達成度は、重りの重さ、重りの上げ下げの回数、といった固定された情報のみから判断するものであり、トレーニング中に達成度を随時把握することはできなかった。そのため、筋肉トレーニングを継続するための動機付けを見出すのが困難であり、筋肉トレーニングが長続きしない傾向にあった。さらに、従来の筋肉トレーニング方法では、単にトレーニーによる操作部の繰り返し操作により重りを持ち上げたり下ろしたりするものであり、トレーニーの視覚、脳，筋の協働性を考慮したトレーニングの要素については全く考慮されていなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した問題を解決しようとするもので、運動に不慣れな中高年者でも、筋肉トレーニング中に筋肉や関節に過大な負荷が加わることによる身体的な障害等の生じるおそれのない筋肉トレーニング方法及び筋肉トレーニング装置を提供することを目的とする。また、本発明は、トレーニング中にその達成度を随時把握でき、筋肉トレーニングを継続するための動機付けが明確にされる筋肉トレーニング方法及び筋肉トレーニング装置を提供することを第２の目的とする。さらに、本発明は、トレーニング中におけるトレーニーの視覚、脳、筋の協働性を考慮したトレーニングの要素を備えた筋肉トレーニング方法及び筋肉トレーニング装置を提供することを第３の目的とする。また、本発明は、トレーニングによるデータあるいはその解析結果のデータを長期データとして蓄積することにより、長期データを筋肉の強化方法の改良等や、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる筋肉トレーニング方法及び筋肉トレーニング装置を提供することを第４の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の構成上の特徴は、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより、操作に応じた負荷が筋肉に加えられる筋肉トレーニング方法において、操作部が移動不能状態でトレーニングが行われるようにしたことにある。本発明においては、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより筋肉に負荷が加えられるが、操作部自体が移動不能状態でありなんら動作することはない。すなわち、本発明においては、トレーニング中にトレーニングを行う者の筋肉に負荷が加わるが筋肉自体の長さや関節の角度が変化することがない、いわゆる等尺性運動（アイソメトリック運動）が行われる。そのため、運動に不慣れな中高年者が本発明の筋肉トレーニング方法によってトレーニングを行っても、筋肉や関節に急激な負担が加えられることがない。その結果、本発明によれば、身体的な障害が生じる不安を持つことなく筋肉のトレーニングを行うことができる。
【０００７】
また、本発明においては、トレーニングを行う者により操作部に加えられる負荷を検出して、検出結果を表示手段に表示させることができる。このように、トレーニングを行う者により操作部に加えられる負荷が表示手段に表示されるため、トレーニングを行う者は、表示手段によってトレーニング中にその達成の程度を認識することができる。そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【０００８】
また、本発明においては、負荷検出結果を負荷データとして負荷データ記憶手段に記憶しておくことができる。これにより、トレーニングを行う者は、過去の自分のトレーニングの負荷データを確認することができる。そのため、トレーニングを行う者は、過去の負荷データと現在の負荷データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができる。その結果、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【０００９】
また、本発明においては、筋肉トレーニングに応じた複数の目標負荷データを用意しておき、所定の目標負荷データを選択して、目標負荷データと負荷検出結果とを同時に表示手段に表示するようにすることができる。これにより、トレーニングを行う者は、筋肉トレーニングに応じて、所定の目標負荷データを選択して、表示手段に表示された目標負荷データと負荷検出結果とを認識しながらトレーニングを行うことができる。それにより、負荷データの時々刻々の変化を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが一層明確にされる。さらに、トレーニングを行う者が、負荷データを目標負荷データに合わせるように意識してレーニングを行うようになるため、目から脳、脳から筋肉群への指令が迅速に伝達されるようになり、そのため視覚、脳、筋の三者の協働性が高められる。その結果、本発明においては、このような協働性の向上により、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。
【００１０】
また、本発明においては、目標負荷データと負荷検出結果とを合わせて複合負荷データとして複合負荷データ記憶手段に記憶しておくことができる。これにより、トレーニングを行う者は、過去の自分のトレーニングの複合負荷データを確認することができる。そのため、トレーニングを行う者は、過去の複合負荷データと現在の複合負荷データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００１１】
また、本発明においては、複合負荷データに基づいて、トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析することができる。これにより、記憶された多数の複合負荷データに基づいて筋肉トレーニングの結果を分析することができ、分析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。
【００１２】
また、本発明においては、表示手段が視覚的映像に表示するものとすることができる。これにより、トレーニングを行う者は、負荷データや複合負荷データを表示手段によって視覚的に容易に把握することができるので便利である。
【００１３】
また、本発明の第２の特徴は、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより、操作に応じた負荷が筋肉に加えられる筋肉トレーニング装置において、操作部が移動不能状態にされたことにある。このように、本発明の筋肉トレーニング装置を用いることにより、トレーニングを行う者が操作部を操作することによって筋肉に負荷が加えられるが、操作部が移動不能状態でありなんら動作することはない。そのため、トレーニング中にトレーニングを行う者の筋肉の長さや関節の角度が変化することがないので、運動に不慣れな中高年者が操作を行っても、筋肉や関節に急激な負担が加えられることがなく、それによる身体的な障害が生じるおそれもない。
【００１４】
また、本発明においては、トレーニングを行う者により操作部に加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、負荷検出手段による検出結果を表示する表示手段とを設けることができる。このように、トレーニングを行う者は、表示手段によってトレーニング中にその達成の程度を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００１５】
また、本発明においては、負荷検出手段による検出結果を負荷データとして記憶する負荷データ記憶手段を設けることができる。これにより、トレーニングを行う者は、負荷データ記憶手段に記憶した過去の負荷データと現在の負荷データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができるので、筋肉トレーニングの動機付けが一層明確にされる。
【００１６】
また、本発明においては、筋肉トレーニングに応じて設定された複数の目標負荷データを記憶する目標負荷データ記憶手段と、目標負荷データ記憶手段から所定の目標負荷データを選択する目標負荷データ選択手段と、目標負荷データ選択手段により選択された目標負荷データと負荷検出手段により検出された負荷検出結果とを合わせて表示手段に表示させる表示制御手段とを備えることができる。これにより、トレーニングを行う者は、目標負荷データに対する負荷データの時々刻々の変化を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。さらに、トレーニングを行う者が、表示手段に表示された目標負荷データに負荷検出結果を合わせるように意識してレーニングを行うようになるため、目から脳、脳から筋肉群への指令が迅速に伝達されるようになり、そのため視覚、脳、筋の三者の協働性が高められる。その結果、本発明においては、このような協働性の向上により、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。
【００１７】
また、本発明においては、目標負荷データ選択手段により選択された目標負荷データと負荷検出手段により検出された負荷検出結果とを合わせて複合負荷データとして記憶する複合負荷データ記憶手段を設けることができる。これにより、トレーニングを行う者は、複合負荷データ記憶手段に記憶された過去の複合負荷データと現在の複合負荷データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、その結果、筋肉トレーニングの動機付けが一層明確にされる。
【００１８】
また、本発明においては、複合負荷データに基づいて、トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析するトレーニング結果解析手段と、解析結果を解析データとして記憶する解析データ記憶手段とを設けることができる。これにより、複合負荷データ記憶手段に記憶された多数の複合負荷データに基づいて、トレーニング結果解析手段により筋肉トレーニングの結果を解析して解析データ記憶手段に記憶しておくことができる。その結果、データ解析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。
【００１９】
また、本発明においては、表示手段を視覚的に表示するものとすることができる。これにより、トレーニングを行う者は、負荷データや複合負荷データを表示手段によって視覚的に容易に把握することができるので便利である。
【００２０】
また、本発明の第３の特徴は、操作部と重りがワイヤ又はシャフトで連結されたトレーニング装置を用いて、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより重りの上下動を繰り返し行うようにした筋肉トレーニング方法において、操作部の操作により生じた重り位置の変位状態を検出して、検出結果を表示手段に表示させることにある。第３の特徴においては、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより重りが上下動するいわゆる等張性運動（アイソトニック運動）が行われる。この重りの変動，変位速度，変位加速度等の位置の変位状態が検出されて、検出結果が表示手段に表示される。そのため、トレーニングを行う者は、表示手段によってトレーニング中にその達成の程度を認識することができる。その結果、第３の特徴によれば、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００２１】
また、本発明においては、変位状態検出結果を変位状態データとして変位状態データ記憶手段に記憶しておくことができる。これにより、トレーニングを行う者は、過去の自分のトレーニングの変位状態データを確認することができる。そのため、トレーニングを行う者は、過去の変位状態データと現在の変位状態データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができる。その結果、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００２２】
また、本発明においては、筋肉トレーニングに応じた重りの変位状態についての複数の目標変位状態データを用意しておき、所定の目標変位状態データを選択して、目標変位状態データと変位状態検出結果とを合わせて表示手段に表示するようにすることができる。これにより、トレーニングを行う者は、筋肉トレーニングに応じて、所定の目標変位状態データを選択して、表示手段に表示された目標変位状態データと変位状態検出結果とを認識しながらトレーニングを行うことができる。それにより、トレーニングを行う者が、変位状態データの時々刻々の変化を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。さらに、トレーニングを行う者が、目標変位状態データに自己の変位状態データを合わせるように意識してレーニングを行うようになるため、目から脳、脳から筋肉群への指令が迅速に伝達されるようになり、そのため視覚、脳、筋の三者の協働性が高められる。その結果、本発明においては、このような協働性の向上により、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。
【００２３】
また、本発明においては、目標変位状態データと変位状態検出結果とを合わせて複合変位状態データとして複合変位状態データ記憶手段に記憶しておくことができる。これにより、トレーニングを行う者は、過去の自分のトレーニングの複合変位状態データを確認することができる。そのため、トレーニングを行う者は、過去の複合変位状態データと現在の複合変位状態データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００２４】
また、本発明においては、複合変位状態データに基づいて、トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析することができる。これにより、記憶された多数の複合変位状態データに基づいて筋肉トレーニングの結果を分析することができ、分析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。
【００２５】
また、本発明においては、表示手段をが視覚的に表示するものとすることができる。これにより、トレーニングを行う者は、変位状態データや複合変位状態データを表示手段によって視覚的に容易に把握することができるので便利である。
【００２６】
また、本発明の第４の特徴は、操作部と、重りと、該操作部と該重りとを連結するワイヤ又はシャフトとを備え、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより重りの上下動が繰り返される筋肉トレーニング装置において、重り位置の変位状態を検出する変位状態検出手段と、変位状態検出手段による変位状態検出結果を表示する表示手段とを備えたことにある。このように、本発明の筋肉トレーニング装置を用いて、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより重りが上下動し、この重りの変動，変位速度，変位加速度等の位置変位状態が変位状態検出手段によって検出され、検出結果が表示手段に表示される。そのため、トレーニングを行う者は、表示手段によってトレーニング中にその達成の程度を認識することができる。その結果、第４の特徴によれば、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００２７】
また、本発明においては、変位状態検出手段による検出結果を記憶する変位状態データ記憶手段を設けることができる。これにより、トレーニングを行う者は、変位状態データ記憶手段によって過去の自分のトレーニングの変位状態データを確認することができる。そのため、トレーニングを行う者は、過去の変位状態データと現在の変位状態データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００２８】
また、本発明においては、筋肉トレーニングに応じた重り位置の変位状態についての複数の目標変位状態データを記憶する目標変位状態データ記憶手段と、目標変位状態データ記憶手段から所定の目標変位状態データを選択する目標変位状態データ選択手段と、目標変位状態データ選択手段により選択された目標変位状態データと変位状態検出手段により検出された変位状態検出結果とを同時に表示手段に表示させる表示制御手段とを備えることができる。これにより、トレーニングを行う者は、  筋肉トレーニングに応じて、目標変位状態データ記憶手段から選択手段によって所定の目標変位状態データを選択して、表示手段に表示された目標変位状態データと変位状態検出結果とを認識しながらトレーニングを行うことができる。それにより、変位状態データの時々刻々の変化を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。さらに、トレーニングを行う者が、目標変位状態データに自己の変位状態データを合わせるように意識してトレーニングを行うようになるため、目から脳、脳から筋肉群への指令が迅速に伝達されるようになり、そのため視覚、脳、筋の三者の協働性が高められる。その結果、本発明においては、このような協働性の向上により、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。
【００２９】
また、本発明においては、目標変位状態データ選択手段により選択された目標変位状態データと変位状態検出手段により検出された変位状態検出結果とを合わせて複合変位状態データとして記憶する複合変位状態データ記憶手段を設けることができる。これにより、トレーニングを行う者は、複合変位状態データ記憶手段に記憶された過去の自分のトレーニングの複合変位状態データを確認することができる。そのため、トレーニングを行う者は、過去の複合変位状態データと現在の複合変位状態データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００３０】
また、本発明においては、複合変位状態データに基づいて、トレーニングを行う者のトレーニング結果を解析するトレーニング結果解析手段と、解析結果を記憶する解析結果記憶手段とを設けることができる。これにより、複合変位状態データ記憶手段に記憶された多数の複合変位状態データに基づいて、トレーニング結果解析手段により筋肉トレーニングの結果を解析し、解析結果記憶手段に記憶しておくことができる。その結果、データ解析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。
【００３１】
また、本発明においては、表示手段を視覚的に表示するものとすることができる。これにより、トレーニングを行う者は、変位状態データや複合変位状態データを表示手段によって視覚的に容易に把握することができるので便利である。
【００３２】
また、操作部と、重りと、操作部と重りとを連結するワイヤ又はシャフトとを備え、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより、操作に応じた負荷が筋肉に加えられる筋肉トレーニング装置において、操作部を移動不能状態に拘束すると共に移動可能状態に解除可能な拘束解除手段と、操作部が移動不能状態の場合に、トレーニングを行う者により操作部に加えられる負荷を検出する負荷検出手段と、操作部が移動可能状態の場合に、重り位置の変位状態を検出する変位状態検出手段と、負荷検出手段による検出結果あるいは変位状態検出手段による変位状態検出結果を表示する表示手段とを備えたものとすることができる。拘束解除手段としては手動でもよく又自動とすることも可能である。
【００３３】
これにより、拘束解除手段によって、操作部を移動不能状態に拘束することにより、上記アイソメトリック筋力トレーニングを行うことができ、また、拘束解除手段によって操作部を移動可能状態に解除することにより、上記アイソメトリック筋力トレーニンを行うことができる。このように、一台の筋肉トレーニング装置により、アイソメトリックトレーニングとアイソトニックトレーニングを切り替えて行うことができるので、使用者にとって便利である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の第１及び第２の特徴によれば、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより筋肉に負荷が加えられるが、重りが移動不能状態であるため、操作部がなんら動作することはないので、運動に不慣れな中高年者でも、身体的な障害の発生をおそれることなく安心して筋肉トレーニングを行うことができる。また、トレーニングを行う者は、表示手段によってトレーニング中にその達成の程度を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。さらに、トレーニングを行う者は、記憶された過去の自分のトレーニングの負荷データを確認することができるため、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００３５】
また、表示手段に表示された目標負荷データと負荷検出結果とを認識しながらトレーニングを行うことにより、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされると共に、目標負荷データに負荷データを合わせるように意識してレーニングが行われるため、視覚、脳、筋の三者の協働性が高められ、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。さらに、トレーニングを行う者は、過去の複合負荷データと現在の複合負荷データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができるので、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。さらに、記憶された多数の複合負荷データに基づいて筋肉トレーニングの結果を分析することができ、分析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。また、トレーニングを行う者が、負荷データや複合負荷データを表示手段によって視覚的に容易に把握することができるので便利である。
【００３６】
また、本発明の第３及び第４の特徴によれは、操作部を操作することによる重りの上下動についての変位状態が検出されて、検出結果が表示されるため、トレーニングを行う者は、表示手段によってトレーニング中にその達成の程度を認識することができ、そのため筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。また、トレーニングを行う者は、過去の自分のトレーニングの変位状態データと現在の変位状態データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００３７】
また、表示手段に表示された目標変位状態データと変位状態検出結果とを認識しながらトレーニングを行うことにより、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされると共に、目標変位状態データに自己の変位状態データを合わせるように意識してレーニングが行われるため、視覚、脳、筋の三者の協働性が高められ、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。さらに、トレーニングを行う者は、過去の自分のトレーニングの複合変位状態データと現在の複合変位状態データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。また、記憶された多数の複合変位状態データに基づいて筋肉トレーニングの結果を分析することができ、分析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。また、本発明においては、トレーニングを行う者は、変位状態データや複合変位状態データを表示手段によって視覚的に容易に把握することができるので便利である。また、一台の筋肉トレーニング装置において、拘束解除手段によってアイソメトリックトレーニングとアイソトニックトレーニングを切り替え可能にすることにより、トレーニングを行う者にとって便利であると共に、装置の汎用性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、実施例１である腕を持ち上げる筋肉トレーニングに係る筋肉トレーニング装置の概略構成を右側面図により示したものであり、図２は、筋肉トレーニング装置の装置本体の概略構成を斜視図により示したものである。筋肉トレーニング装置は、トレーニング部１１と、トレーニング部１１の左側面側に対向すると共に所定距離を隔てて配置されてトレーニング部１１と一体で連結された重り収容部３１とからなる装置本体１０、装置本体１０の前方に配設された表示装置４５と、装置の動作を電気的に制御する電気制御装置５０とにより構成されている。なお、筋肉トレーニング装置の前後，左右及び上下については、図１の左右、後前及び上下に合わせるものとする。
【００３９】
トレーニング部１１は、四角形の金属パイプ製で、前後に延びた下辺部１３と，下辺部１３の後端で略垂直に曲げられて上方に延びた垂直辺部１４とを一体で設けたＬ字状の支持部１２を設けており、下辺部１３にて床面Ｇ上に載置される。下辺部１３の前端側には椅子１６を支持するための椅子支持部１５が立設されており、さらに椅子支持部１５のわずかに後側にはわずかに後方に傾斜すると共に上方に延びて椅子１６の後側に取り付けられ、さらに折り曲げられて後方に水平に延びて垂直辺部１４に固定された略逆Ｌ字状の後側支持部１７が設けられている。垂直辺部１４の上端は、左右に延びた取付辺部１８になっており、取付辺部１８の左右両端には前後に延びた一対の棒状の左及び右操作部１９，２１が回動可能に取り付けられている。左右操作部１９，２１は、無操作状態で、後端から前端に向けてわずかに下方に傾斜して配置されており、椅子１６の後ろ側で左右両側に広げられて椅子１６の両側から前側に回り込むようにされており、その前端が握部１９ａ，２１ａとなっている。左右操作部１９，２１は、互いに独立に設けられている。トレーニングを行う者（以下、トレーニーと記す）は、左右の手で左右操作部１９，２１の握部１９ａ，２１ａを把持することにより、左右の筋力のバランスを考えた運動や左右交互動作を行えるようになっている。
【００４０】
左及び右操作部１９，２１には、椅子１６の後方位置にて左及び右ワイヤ２２，２３が取り付けられている。左ワイヤ２２は、支持部１２の下辺部１３の後端側に設けたプーリ２４を介して重り収容部３１側に導かれるようになっている。右ワイヤ２３は、支持部１２の垂直辺部１４の下端側に設けたプーリ２５を介してさらに後述するワイヤ案内部２９を通して重り収容部３１側に導かれるようになっている。
【００４１】
重り収容部３１は、縦長長方形の枠部３２を有しており、枠部３２の左側面が側板３３が取り付けられて塞がれている。枠部３２の下辺部に設けた台部３２ａ上には上下に積み重ねられた前後一対の重り３４，３５が載置されている。重り３４，３５は、複数の重り片を積み重ねることにより重さ調節可能なようにされている。前後重り３４，３５の上端にはワイヤ３６，３７が取り付けられて枠部３２の上端側の取付部３８，３９にまで延びている。さらに、前後重り３４，３５の上端には、前後重り３４，３５の上下動を拘束するための拘束解除手段である拘束部材４１が、枠部３２に取り外し可能に固定されている。また、側板３３の重り側面上端側には、ワイヤ３６，３７の張力を検出する一対のロードセンサ４２，４３が取り付けられている。さらに、側板３３の重り側面の上下方向中間位置には、ワイヤ３６，３７の上下方向移動量を検出する一対の位置センサ５３，５４が取り付けられている。
【００４２】
トレーニング部１１と重り収容部３１とは、床面側で下連結部２７により連結されており、さらに上端側でその背面側が上連結部２８により連結されて一体にされている。さらに、トレーニング部１１と重り収容部３１との間には、細長い管状のワイヤ案内部２９が取り付けられている。ワイヤ案内部２９には、プーリ２５を介して右ワイヤ２３が挿通されており、右ワイヤ２３はさらに枠部３２を通して後ワイヤ３７に連結されている。また、左ワイヤ２２は、プーリ２４を介してさらに下連結部２７に沿って延び、さらに側板３３に沿って枠部３２上端側に導かれて前ワイヤ３６に連結されている。
【００４３】
表示装置４５は、床面Ｇに載置されると共に鉛直上方に延びた支持台４６と、その上端に配置された表示部４７とを一体で備えている。表示部４７は、トレーニング部１１の前方において、椅子１６に座ったトレーニーの略目の高さ合わせて配置されており、液晶、ＣＲＴ等の表示手段が用いられている。なお、表示装置４５については、視覚的なものに限らず音声で行うことも可能であり、さらには両者を併用することも可能である。
【００４４】
電気制御装置５０は、ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＰＵ，Ｉ／Ｏ等を含むマイクロコンピュータにより構成されており、さらにトレーニングの情報を入力する入力装置５１を備えており、入力装置５１及びロードセンサ４２，４３との協働によりＲＯＭに記憶された筋肉トレーニングプログラムを実行するものである。電気制御装置５０の入力側には、ロードセンサ４２，４３が接続されており，出力側には表示装置４５が接続されている。
【００４５】
つぎに、筋肉トレーニング装置の動作について説明する。
トレーニーが、入力装置５１により自己の筋力の程度に応じたトレーニングの強さの程度、例えばレベル１から１６のいずれかを選択して入力し、その後、左右操作部１９，２１を操作することによりトレーニングが開始される。まず、トレーニーが左右操作部１９，２１に最大の力を加えることにより、制御装置５０は、選択されたレベルに応じたトレーニングプログラムである目標筋力データＭ（目標負荷データ）を作成して表示装置４５の表示部４７に表示させる。目標筋力データＭは、例えば図３に示すように、上記最大の力に応じた筋力に対して、選択されたレベルに対応した目標筋力値（図では５０％筋力）を最大値とした、１分間に６サイクルの山状の曲線Ｍからなるものである。
【００４６】
トレーニーは、表示部４７に表示された目標筋力データＭに合わせて左右操作部１９，２１を操作すればよい。ここで、本実施例では、重り３４，３５の上下移動が拘束部材４１によって拘束されていることにより、左右操作部１９，２１を操作しても、左右操作部１９，２１がなんら動作することはない。トレーニーにより左右左右操作部１９，２１が操作されると、左右操作部１９，２１に加えられた力により、ワイヤ２２，２３に張力が加えられる。ワイヤ２２，２３に加えられた張力は、ロードセンサ４２，４３により検知され、電気制御装置５０に入力される。
【００４７】
電気制御装置５０は、入力された張力信号に応じてトレーニーの筋力データＣを表示装置４５に出力する。これにより、表示部４７においてトレーニーの筋力データＣが目標筋力データＭと共に複合負荷データとして表示される。そのため、トレーニーは、表示部４７に表示された目標筋力データＭに自己の筋力データＣを合わせるように左右操作部１９，２１を操作するようになる。また、電気制御装置５０は、トレーニーのデータとして、実測筋力データＣ及び目標筋力データＭをＲＡＭに記憶する。なお、実測筋力データＣ及び目標筋力データＭについては、ＣＤＲＯＭ等の電気制御装置５０から取り出し可能な記憶装置に格納することも可能である。
【００４８】
以上に説明したように、上記実施例１においては、トレーニーが左右操作部１９，２１を操作しても、左右操作部１９，２１がなんら動作することはないので、トレーニング中にトレーニーの筋肉の長さや関節の角度が変化することがない。すなわち、実施例１においては、トレーニング中にトレーニーの筋肉に負荷が加わるが筋肉自体の長さや関節の角度が変化することがない、いわゆる等尺性運動（アイソメトリック運動）が行われる。そのため、運動に不慣れな中高年者が操作を行っても、筋肉や関節に急激な負担が加えられることがなく、それによる身体的な障害が生じるおそれがない。その結果，実施例１の筋肉トレーニング装置を用いることにより、トレーニーは安心して筋肉トレーニングを行うことができる。
【００４９】
また、実施例１においては、トレーニーは、筋肉トレーニングに応じて、所定の目標筋力データＭを選択して、表示部４７に表示された目標筋力データＭと実測筋力データＣとを認識しながらトレーニングを行うことができる。それにより、トレーニーは、筋力データＣの時々刻々の変化を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。特に、表示装置４５が視覚的に認識できるものであるため、トレーニーは、実測筋力データＣ及び目標筋力データＭを視覚的に容易に把握することができるので便利である。さらに、トレーニーが、実測筋力データＣを目標筋力データＭに合わせるように意識してレーニングを行うようになるため、目から脳、脳から筋肉群への指令が迅速に伝達されるようになり、そのため視覚、脳、筋の三者の協働性が高められる。その結果、実施例１においては、このような協働性の向上により、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。
【００５０】
また、実施例１においては、トレーニーは、制御装置５０のＲＡＭ等の記憶装置に記憶された過去の自分のトレーニング筋力データを確認することができる。そのため、トレーニーは、過去の筋力データと現在の筋力データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。さらに、実施例１においては、記憶された多数の複合負荷データに基づいて筋肉トレーニングの結果を分析することができる。例えば、実測筋力データＣ及び目標筋力データＭの差の絶対値を積分したり、差の自乗和を積分したりすることによりデータを評価することができる。そして、これらの分析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには筋力と疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。
【００５１】
なお、上記実施例１においては、トレーニーにより左右操作部１９，２１に加えられる実測筋力データＣ及び選択された目標筋力データＭが同時に表示部４７に表示されようになっているが、これに代えて、実測筋力データのみを表示部４７に表示してトレーニーに認識させるようにしてもよい。これによっても、トレーニーがトレーニング中にその達成の程度を認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００５２】
つぎに、実施例２について説明する。
実施例２の筋肉トレーニング装置は、基本的には実施例１の筋肉トレーニング装置と同様であるが、図４に示すように、重り３４，３５を拘束する拘束解除手段である拘束部材４１が取り外された状態になっており、左右操作部１９，２１の操作により重り３４，３５が自由に上下動するようになっている。すなわち、トレーニーが操作部１９，２１を操作することにより重り３４，３５が上下動するいわゆる等張性運動（アイソトニック運動）が行われる。重り３４，３５は、重さ調節可能になっている。また、左右のワイヤ２２，２３の張力を検出するロードセンサ４２，４３の代わりに、重り３４，３５の移動による変位状態を検出する位置センサ５３，５４が用いられるようになっている。したがって、入力装置５１において入力される筋肉トレーニングの目標負荷値についても、重り３４，３５の位置の変位状態を基準にした目標変位状態データとなる。すなわち、実施例１と実施例２とは、拘束部材４１を使用するか否かによってアイソメトリックトレーニングとアイソトニックトレーニングの切り替えが可能になっている。実施例２のその他の構成については、上記実施例１と同様である。
【００５３】
実施例２においては、入力装置５１にトレーニングの強さの程度、例えばレベル１から１６のいずれかを選択して入力することにより、制御装置５０は、レベルに応じた目標変位状態データを作成して表示装置４５の表示部４７に表示させる。目標変位状態データについては、図３に示した目標筋力データＭと同様に、目標変位量を最大値とした、１分間に６サイクルの山状の曲線からなるものである。トレーニーが、左右操作部１９，２１を操作することによりトレーニングが開始される。これにより、重り３４，３５が上下動し、この重り位置の変位状態が位置検出センサ５３，５４により検出されて、検出結果が表示部４７に表示される。そのため、トレーニーは、表示部４７に表示された目標変位状態データに合わせて左右操作部１９，２１を操作することにより、トレーニング中にその達成の程度を認識することができ、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。
【００５４】
また、トレーニーは、筋肉トレーニングの程度に応じて、所定の目標変位状態データを選択して、表示部４７に表示された目標変位状態データと変位状態データとを視覚で認識しながら、トレーニングを行うことができる。それにより、トレーニーは、実測された変位状態データの時々刻々の変化を簡易に認識することができるため、筋肉トレーニングの動機付けが一層明確にされる。さらに、トレーニーが、目標変位状態データに自己の変位状態データを合わせるように意識して筋肉トレーニングを行うようになるため、目から脳、脳から筋肉群への指令が迅速に伝達されるようになり、そのため視覚、脳、筋の三者の協働性が高められる。その結果、実施例２においても、このような協働性の向上により、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止する効果が得られる。
【００５５】
また、実施例２においても、トレーニーは、ＲＡＭ等の記憶装置に記憶された過去の自分のトレーニングにおける目標変位状態データと変位状態データである複合変位状態データを確認することができる。そのため、トレーニーは、過去の複合変位状態データと現在の複合変位状態データを比較することにより、期間の経過に沿ったトレーニング効果の変化を認識することができ、そのため、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされる。さらに、実施例２においても、ＲＡＭ等の記憶装置に記憶された多数の複合変位状態データに基づいて、実測変位状態データ及び目標変位状態データの差の絶対値を積分したり、差の自乗和を積分したりすることによりデータを評価することができ、分析結果を筋肉の強化方法の改良等に利用でき、さらには疾病との関係等の分析にも利用することが可能になる。
【００５６】
なお、上記実施例１，２においては、操作部と重りをワイヤで連結した筋肉トレーニング装置であるが、これに代えて操作部と重りをシャフトで連結した装置とすることができる。また、実施例１，２においては、拘束部材４１の重り３４，３５への取り付け及び取り外しは手で行われているが、これに代えて、リモコン操作等により自動で行うような構造とすることもでき、それによりアイソメトリック筋肉トレーニングとアイソトニック筋肉トレーニングの切り替えが容易に行われるので、使用者にとって便利である。
【００５７】
また、上記実施例１，２については、同一の筋肉トレーニング装置を拘束部材の重りへの取り付け及び取り外しによってアイソメトリック筋肉トレーニングとアイソトニック筋肉トレーニングに併用することができるため、トレーニーにとって便利であると共に装置の汎用性が高められている。しかし、これに代えて、実施例１，２についてそれぞれの機能を備えた単独の筋肉トレーニング装置として構成することもできる。
【００５８】
なお、実施例１，２の筋肉トレーニング装置は、腕を持ち上げるタイプの筋肉トレーニング装置である、これに限らず、操作アーム部を腕で前に押すタイプ、腕で持ち上げるタイプ、腕で手前に引張るタイプ、背筋で押すタイプ、腹筋で押すタイプ、膝を伸ばして押すタイプ、膝を曲げて押すタイプ、脚を伸ばして押すタイプ、脚を閉じて押すタイプ等によりそれぞれに応じた部位の筋肉を補強する種々の筋肉トレーニング装置に対しても本発明を適用することができる。その他、上記実施例１，２に示したものは一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明によれば、トレーニングを行う者が操作部を操作することにより筋肉に負荷が加えられるが、重りが移動不能状態であるため、操作部がなんら動作することはないので、運動に不慣れな中高年者でも、身体的な障害の発生をおそれることなく安心して筋肉トレーニングを行うことができるので、有用である。また、トレーニーは、表示手段によってトレーニング中にその達成の程度を認識することができ、特に目標負荷データと負荷検出結果とを認識しながらトレーニングを行うことにより、筋肉トレーニングの動機付けが明確にされると共に、目標負荷データに負荷データを合わせるように意識してレーニングが行われるため、視覚、脳、筋の三者の協働性が高められ、特に中高年以上の者の単純な転倒による骨折等の事故を防止することができる等の効果が得られるので、本発明は有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１である腕を持ち上げる筋肉トレーニングに係る筋肉トレーニング装置の概略構成を示す右側面図である。
【図２】筋肉トレーニング装置の装置本体を概略的に示す斜視図である。
【図３】筋肉トレーニング装置の表示部に表示される目標筋力データ及び実測筋力データを示すグラフである。
【図４】実施例２である腕を持ち上げる筋肉トレーニング装置の概略構成を示す右側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０…装置本体、１１…トレーニング部、１２…支持部、１５…椅子支持部、１９，２１…左右操作部、２２，２３…左右ワイヤ、２４，２５…プーリ、２７…下連結部、２９…ワイヤ案内部、３１…重り収容部、３２…枠部、３４，３５…重り、３６，３７…ワイヤ、４１…拘束部材、４２，４３…ロードセンサ、４５…表示装置、４７…表示部、５０…電気制御装置、５１…入力装置、５３，５４…位置センサ。
【図１】
2005328926.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005328926.tif 000006