(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーニング者が大腿四頭筋を伸ばした状態で着座可能なシート部と、
前記シート部における座部の両側から前方に突設した一対の支持アームと、
前記一対の支持アームにより上端部を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支した一対の回動アームと、
前記一対の支持アームにおける一対の回動アームの軸支部分に設けた当該一対の回動アームの回動角度を規制する回動規制部材と、
前記一対の回動アームの下端部に取り付けられるとともに、トレーニング者が前記シート部に着座した状態で下足部を当接させて、持ち上げ力を付与可能とした足当部と、
前記足当部に内蔵した持ち上げ力を検出する圧力センサと、
を有し、
トレーニング者が大腿四頭筋を伸ばした状態で下足部により前記一対の回動アームとともにロックした足当部に持ち上げ力を及ぼし、大腿四頭筋を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させて、大腿四頭筋の増強、柔軟性向上を図るとともに、足当部に内蔵した圧力センサによりトレーニング者の筋力値算出用の検出信号を出力するように構成し、且つ、前記回動規制部材による一対の回動アームの回動角度の規制によりトレーニング者の膝の曲げ角度を変えた状態での筋肉トレーニングを可能としたことを特徴とするシクソトロピーによる筋肉トレーニング装置。
【請求項２】
請求項１記載の筋肉トレーニング装置を用いるシクソトロピーによる筋肉トレーニング方法であって、
トレーニング者が前記シート部に大腿四頭筋を伸ばした状態で着座し、
前記シート部における座部の両側から前方に突設した前記一対の支持アームにより上端部を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支されるとともに、当該軸支部分に設けた回動規制部材により回動角度が規制される前記一対の回動アームの下端部に取り付けた圧力センサを内蔵した足当部に対して、この足当部を一対の回動アームとともにロックした状態で持ち上げ力を及ぼし、
大腿四頭筋を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させ、大腿四頭筋の増強、柔軟性向上を図るとともに、前記足当部に内蔵した圧力センサによりトレーニング者の筋力値算出用の検出信号を出力し、且つ、前記回動規制部材による一対の回動アームの回動角度の規制によりトレーニング者の膝の曲げ角度を変えた状態での筋肉トレーニングを行うようにしたことを特徴とするシクソトロピーによる筋肉トレーニング方法。
【請求項３】
トレーニング者が着座可能な座部及び背凭れ部を有するシート部と、
背凭れ部の両側に設けた一対の軸支部と、
前記一対の軸支部により基端側を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支されるとともに、トレーニング者が前記シート部に着座した状態で両腕を左右に開いて胸部又は腕部の筋肉を伸ばした状態で両手により把持可能な把持部を突出端側に備える一対の内転用アームと、
前記把持部に内蔵した内転力を検出する圧力センサと、
を有し、
トレーニング者が胸部又は腕部の筋肉を伸ばした状態でロックした状態とした一対の内転用アームの把持部に内転力を及ぼし、胸部又は腕部の筋肉を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させるとともに、前記把持部に内蔵した圧力センサによりトレーニング者の筋力値算出用の検出信号を出力するように構成したことを特徴とするシクソトロピーによる筋肉トレーニング装置。
【請求項４】
請求項３記載の筋肉トレーニング装置を用いるシクソトロピーによる筋肉トレーニング方法であって、
トレーニング者が前記座部及び背凭れ部を有するシート部に着座し、
前記背凭れ部の両側に設けた前記一対の軸支部により基端側をロック状態とした前記一対の内転用アームの突出端側に設けた圧力センサを内蔵した把持部に対して両腕を左右に開いて胸部又は腕部の筋肉を伸ばした状態で内転力を及ぼし、
胸部又は腕部の筋肉を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させ、該筋肉の増強、柔軟性向上を図るとともに、前記把持部に内蔵した圧力センサによりトレーニング者の筋力値算出用の検出信号を出力するようにしたことを特徴とするシクソトロピーによる筋肉トレーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シクソトロピー（thixotropy）による筋肉トレーニング装置及び筋肉トレーニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、体育の指導、フィットネス、リハビリテーション、高齢者介護予防の分野において、筋力トレーニングが推奨されている。特に荷重負荷によるウェートトレーニングであるレジスタンストレーニングが注目されている。
【０００３】
このような筋力トレーニング方法は、例えば手又は足等により重りを持ち上げて筋肉を収縮させる方法である。この方法においては、重りを持ち上げている間、手又は足の筋肉は短縮し続ける（等張性収縮：アイソトニック・コントラクション）。
【０００４】
筋肉は多くの筋繊維の束でできており、この筋繊維は、更にアクチンとミオシンいう二種類の筋原繊維からなり、この両者がスライドすることで筋肉の収縮が生じている。
【０００５】
上述した両筋原繊維をつなぎ引っ張り合う組織がクロスブリッジである。クロスブリッジは固くなると収縮し、柔らかいと弛緩する。筋肉の固さ、柔らかさは、このクロスブリッジの状態によるところが大きい。
【０００６】
従来においては、上述した筋肉の等張性収縮による筋肉トレーニング方法が多く行われている。この筋肉トレーニング方法は、一定の抵抗（負荷）に抗して筋収縮（関節運動）が行われる運動を意味する。すなわち、関節角度の変化を随意的に繰り返すことにより筋肉の長さを変えて行うトレーニング方法である。
【０００７】
例えば、専用のトレーニングマシンを用い、関節を曲げて重りを持ち上げる等して行うベンチプレス、フライ運動等が代表的なものである。このようなトレーニング方法は、重りを持ち上げて筋肉を収縮させるものであり、この場合、重りを持ち上げている間、筋肉は収縮し続け、収縮を止めると筋肉はしばらく固い状態となり弛緩しにくくなる。すなわち、筋肉の等張性収縮を利用した筋肉トレーニング方法では、筋肉の増強を図るとともに柔軟性を向上させるという観点からは必ずしも十分な効果を期待できるものではない。
【０００８】
特許文献１には、シートに着座した訓練者が両手でアームパッドを握り、顔面側にアームパッドを回動させて胸部や腕の筋肉のトレーニングを行うようにした筋力鍛練装置が提案されている。
しかし、この特許文献１の筋力鍛練装置の場合も、筋肉の等張性収縮による筋力鍛練を主目的とするものである。
【特許文献１】特開平０９−２９４８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、筋肉の等張性収縮ではなく等尺性収縮（アイソメトリック・コントラクション）を利用し、筋肉の増強を図るとともに柔軟性を向上させるために好適なトレーニング方法が存在しない点である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のシクソトロピーによる筋肉トレーニング方法は、トレーニング者がシート部に大腿四頭筋を伸ばした状態で着座し、前記シート部における座部の両側から前方に突設した一対の支持アームにより上端部を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支されるとともに、前記一対の支持アームに配設した一対の回動アームの軸支部分には当該一対の回動アームの回動角度を規制する回動規制部材を配置しつつ前記回動アームの下端部に取り付けた足当部に対してロック状態で持ち上げ力を及ぼし、大腿四頭筋を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させ、大腿四頭筋の増強、柔軟性向上を図るとともに、足当部に内蔵した圧力センサによりトレーニング者の筋力値算出用の検出信号を出力するようにしたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、シート部にトレーニング者が大腿四頭筋を伸ばした状態で着座し、この状態でロックされた足当部に下足部を当接させ、持ち上げ力を付与することで、大腿四頭筋を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させることができ、これにより、大腿四頭筋の増強、柔軟性向上を図ることが可能であるとともに、足当部に内蔵した圧力センサの検出信号をトレーニング者の筋力値算出用として利用することもでき、更に前記一対の支持アームに配設した一対の回動アームの軸支部分に設けた当該一対の回動アームの回動角度を規制する回動規制部材により、回動アームの回動角度を規制することも可能なシクソトロピーによる筋肉トレーニング装置を提供することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、大腿四頭筋を伸ばした状態で下足部により足当部に対して持ち上げ力を及ぼし、大腿四頭筋を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させるものであるから、大腿四頭筋の増強、柔軟性向上を図ることが可能であり、かつ、足当部に内蔵した圧力センサの検出信号をトレーニング者の筋力値算出用として利用することもでき、更に前記一対の支持アームに配設した一対の回動アームの軸支部分に設けた当該一対の回動アームの回動角度を規制する回動規制部材により、回動アームの回動角度を規制することも可能なシクソトロピーによる筋肉トレーニング方法を提供することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、シート部にトレーニング者が着座し、この状態で両腕を左右に開いて胸部又は腕部の筋肉を伸ばした状態で両手によりロックされた把持部を把持し把持部に内転力を及ぼすことによって、胸部又は腕部の筋肉を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させることができ、これにより、胸部又は腕部の各種筋肉の増強、柔軟性向上を図ることが可能であるとともに、把持部に内蔵した圧力センサの検出信号をトレーニング者の筋力値算出用として利用することもでき、更に、前記シート部に設けた一対の軸支部により一対の把持部を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支した構成を採用することから、一対の把持部の開き角度を調整することも可能なシクソトロピーによる筋肉トレーニング装置を提供することができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、両腕を左右に開いて胸部又は腕部の筋肉を伸ばした状態で両手により各々把持した把持部に内転力を及ぼし、胸部又は腕部の筋肉を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させるものであるから、前記該筋肉の増強、柔軟性向上を図ることが可能であり、かつ、把持部に内蔵した圧力センサの検出信号をトレーニング者の筋力値算出用として利用することもでき、更に、前記シート部に設けた一対の軸支部により一対の把持部を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支した構成を採用することから、一対の把持部の開き角度を調整することも可能なシクソトロピーによる筋肉トレーニング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、筋肉の等張性収縮ではなく等尺性収縮を利用し、筋肉の増強を図るとともに柔軟性を向上させるために好適なトレーニング方法を提供するという目的を、トレーニング者がシート部に大腿四頭筋を伸ばした状態で着座し、前記シート部における座部の両側から前方に突設した一対の支持アームにより上端部を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支されるとともに、前記一対の支持アームに配設した一対の回動アームの軸支部分には当該一対の回動アームの回動角度を規制する回動規制部材を配置しつつ前記回動アームの下端部に取り付けた足当部に対してロック状態で持ち上げ力を及ぼし、大腿四頭筋を等尺性収縮させてシクソトロピーを生成させ、大腿四頭筋の増強、柔軟性向上を図るとともに、足当部に内蔵した圧力センサによりトレーニング者の筋力値算出用の検出信号を出力するようにした構成により実現した。
【実施例】
【００１７】
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
本願発明者らは、筋肉の伸長、収縮に関する研究によって、筋肉内にもシクソトロピーが生じることを見出した。
【００１８】
ここに、シクソトロピーとは、液体に機械的刺激を加えていると固体に変化するという物理化学的変化（揺変性）であり、この物理化学的変化が筋肉の中でも生じることを発見した。すなわち、筋肉を伸ばした（ストレッチした）状態でその長さを変えることなく強く収縮（等尺性収縮）させると、筋肉内にシクソトロピーが生じ、収縮を止めた後しばらく筋肉は柔らかくなり柔軟性を増す。更に等尺性収縮を繰り返すことで筋肉自体が増強される。
【００１９】
本発明の実施例に係る筋肉トレーニング装置、筋肉トレーニング方法は、かかるシクソトロピーを利用したものであり、以下に具体的に説明する。
【００２０】
図１、図２は、トレーニング者Ｍの大腿四頭筋の増強、柔軟性向上を図るためのシクソトロピーを利用した筋肉トレーニング装置１を示すものであり、床面２上に設置する基台３と、この基台３に取り付けたトレーニング者が座る座部４ａ及び背凭れ部４ｂを有するシート部４と、このシート部４における座部４ａの両側から前方に突設した一対の支持アーム５、５と、一対の支持アーム５、５により上端を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支された一対の回動アーム６、６と、一対の回動アーム６、６の下端部に各々取り付けたトレーニング者Ｍの下足部、例えば足首を当接させるための足当部である足パッド７、７と、足パッド７、７の内部に各々配置されトレーニング者Ｍの足首による持上力を検出する一対の圧力センサ８、８とを有している。
【００２１】
前記一対の支持アーム５、５における一対の回動アーム６、６の軸支部分には一対の回動アーム６、６の回動角度を規制する回動規制部材９を設けている。
【００２２】
また、前記シート部４の両側には、詳細は省略するが、一対の重り吊り枠１０、１０が配置され、この重り吊り枠１０、１０により前記一対の回動アーム６、６の回動に連動して昇降しトレーニング者Ｍの筋肉にトレーニング用の重量負荷を付与する重量変更が可能な重り１１を吊り下げ支持している。
【００２３】
次に、上述した筋肉トレーニング装置１を使用したシクソトロピーによるトレーニング者Ｍの大腿四頭筋の筋肉トレーニング方法について説明する。
【００２４】
図１に示すように、トレーニング者Ｍは筋肉トレーニングを開始する際に、前記一対の回動アーム６、６を一対の支持アーム５、５に対して垂直下方に垂下した状態としこれら一対の回動アーム６、６をロックする。
【００２５】
この状態で、トレーニング者Ｍは、シート部４の座部４ａ上に座り、両膝の関節を曲げ大腿四頭筋を伸ばし、両足首の部分を前記足パッド７、７に各々当接する。
【００２６】
次に、トレーニング者Ｍは、両足首の部分によりロック状態となっている前記足パッド７、７を矢印ａ方向に持ち上げる動作を行う。
【００２７】
これにより、トレーニング者Ｍの大腿四頭筋はその伸びた長さが変化することなく等尺性収縮の状態となり、大腿四頭筋の内部にシクソトロピーが生成して足パッド７、７を矢印ａ方向に持ち上げる動作を止めた後大腿四頭筋が柔らかくなり、その柔軟性が増す。
また、上述したような両足首の部分によりロック状態となっている前記足パッド７、７を矢印ａ方向に持ち上げる動作を随意的に繰り返すことで大腿四頭筋の筋力増強を図ることができる。
【００２８】
次に、図３を参照して上述した筋肉トレーニング装置１を使用したトレーニング者Ｍの大腿四頭筋の筋肉トレーニング方法の他例を説明する。
この筋肉トレーニング方法は、図３に示すように、トレーニング者Ｍは筋肉トレーニングを開始する際に、前記一対の回動アーム６、６を一対の支持アーム５、５に対して水平状態としこれら一対の回動アーム６、６をロックする。
【００２９】
この状態で、トレーニング者Ｍは、シート部４の座部４ａ上に座り、両足の関節を曲げず真っすぐに伸ばし大腿四頭筋を縮めた状態で、両足の下足部、例えばふくらはぎ部分を前記足パッド７、７上に乗せる。
【００３０】
次に、トレーニング者Ｍは、両足首の部分によりロック状態となっている前記足パッド７、７を矢印ｂ方向に押し下げる動作を行う。
【００３１】
これにより、トレーニング者Ｍの足パッド７、７を矢印ｂ方向に押し下げる動作を止めた後、大腿四頭筋が柔らかくなり、その柔軟性が増す。
また、上述したような両足首の部分によりロック状態となっている前記足パッド７、７を矢印ｂ方向に押し下げる動作を随意的に繰り返すことで大腿四頭筋の筋力増強を図ることができる。
【００３２】
上述した筋肉トレーニング装置１において、前記圧力センサ８、８により、トレーニング者Ｍの前記足パッド７、７に対する持ち上げ力又は押し下げ力を検出し、この検出信号を基に図示しない筋力値演算手段により演算して、トレーニング者Ｍの筋力値を求めるように構成することも可能である。
【００３３】
上述した筋肉トレーニング装置１を使用した筋肉トレーニング方法は、例えば最大筋力の４０乃至８０％程度の強度で１５から２０秒間を１セットとし、一回５セット、週３回程度行うことを好適な例として挙げることができる。
【００３４】
次に、図４、図５を参照して、トレーニング者Ｍの胸部又は腕部のシクソトロピーによる筋肉トレーニングを行うための筋肉トレーニング装置２１について説明する。
【００３５】
図４、図５に示す筋肉トレーニング装置２１は、床面２上に設置する基台２３と、この基台２３に取り付けたトレーニング者が座る座部２４ａ及び背凭れ部２４ｂを有するシート部２４と、背凭れ部２４ｂの両側に設けた一対の軸支部２５、２５により各々基端側を回動可能に、且つ、ロック可能に軸支され、垂直上方に屈曲した突出端側に各々把持部である手パッド２６、２６を設けた一対の内転用アーム２７、２７とを有している。
【００３６】
前記手パッド２６、２６の内部には、各々トレーニング者Ｍの内転力を検出する一対の圧力センサ２８、２８を設けている。
【００３７】
また、前記シート部２４の両側には、詳細は省略するが、一対の重り吊り枠３０、３０が配置され、この重り吊り枠３０、３０により前記一対の内転用アーム２７、２７の矢印ｃ、ｃ’方向の内転に連動して昇降しトレーニング者Ｍの筋肉にトレーニング用の重量負荷を付与する重量変更が可能な重り３１を吊り下げ支持している。
【００３８】
次に、上述した筋肉トレーニング装置２１を使用したトレーニング者Ｍのシクソトロピーによる胸部又は腕部の各種筋肉の筋肉トレーニング方法について説明する。
胸部又は腕部の各種筋肉としては、例えば大胸筋、三角筋、広背筋、上腕二頭筋等を挙げることができる。
【００３９】
上述した筋肉トレーニング装置２１によりトレーニング者Ｍが、例えば大胸筋の筋肉トレーニングを開始するに際して、一対の内転用アーム２７、２７を各々図５に示すように側方に開いた状態でロックする。
【００４０】
この状態で、トレーニング者Ｍは、シート部４の座部４ａ上に座り、両腕を側方に開いて大胸筋を伸ばし、両手により手パッド２６、２６を握る。
【００４１】
次に、トレーニング者Ｍは、手パッド２６、２６を握ったままロック状態となっている一対の内転用アーム２７、２７を矢印ｃ、ｃ’方向に内転させるような動作を行う。
【００４２】
これにより、トレーニング者Ｍの大胸筋は伸びたままその長さが変化することなく等尺性収縮の状態となり、大胸筋の内部にシクソトロピーが生成して一対の内転用アーム２７、２７を矢印ｃ、ｃ’方向に内転させる動作を止めた後大胸筋が柔らかくなり、その柔軟性が増す。また、上述したような内転させる動作を随意的に繰り返すことで大胸筋の筋力増強を図ることができる。
【００４３】
上述した筋肉トレーニング装置２１において、前記圧力センサ２８、２８により、トレーニング者Ｍの腕の内転力を検出し、この検出信号を基に図示しない筋力値演算手段により演算して、トレーニング者Ｍの筋力値を求めるように構成することも可能である。
【００４４】
また、上述した筋肉トレーニング装置２１を使用した大胸筋の筋肉トレーニング方法は、既述した場合と同様に例えば最大筋力の４０乃至８０％程度の強度で１５から２０秒間を１セットとし、一回５セット、週３回程度行うことを好適な例として挙げることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の筋肉トレーニング装置、方法は、トレーニング者の大腿四頭筋、大胸筋のシクソトロピーによる筋肉トレーニングを行う場合の他、トレーニング者の三角筋、広背筋、上腕二頭筋、上腕三頭筋等のような胸部、背部、腕部内の各種筋肉に対するシクソトロピーによる筋肉トレーニングに広範に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例に係る大腿四頭筋用の筋肉トレーニング装置の使用例を示す概略側面図である。
【図２】本発明の実施例に係る大腿四頭筋用の筋肉トレーニング装置の概略正面図である。
【図３】本発明の実施例に係る大腿四頭筋用の筋肉トレーニング装置の他の使用例を示す概略側面図である。
【図４】本発明の実施例に係る胸部又は腕部用の筋肉トレーニング装置を示す概略側面図である。
【図５】本発明の実施例に係る胸部又は腕部用の筋肉トレーニング装置を示す概略正面図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ｍ    トレーニング者
１    筋肉トレーニング装置
２    床面
３    基台
４    シート部
４ａ  座部
４ｂ  背凭れ部
５    支持アーム
６    回動アーム
７    足パッド
８    圧力センサ
９    回動規制部材
１０    重り吊り枠
１１    重り
２１    筋肉トレーニング装置
２３    基台
２４    シート部
２４ａ  座部
２４ｂ  背凭れ部
２５    軸支部
２６    手パッド
２７    内転用アーム
２８    圧力センサ
３０    重り吊り枠
３１    重り
【図１】
0005160026.tif 000002
【図２】
0005160026.tif 000003
【図３】
0005160026.tif 000004
【図４】
0005160026.tif 000005
【図５】
0005160026.tif 000006