JPH0245906B2 - - Google Patents
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- JPH0245906B2 JPH0245906B2 JP59145678A JP14567884A JPH0245906B2 JP H0245906 B2 JPH0245906 B2 JP H0245906B2 JP 59145678 A JP59145678 A JP 59145678A JP 14567884 A JP14567884 A JP 14567884A JP H0245906 B2 JPH0245906 B2 JP H0245906B2
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- shaft
- chair
- arm
- electromagnetic brake
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は可変負荷トレーニング装置に関する。[Detailed description of the invention] Industrial applications The present invention relates to a variable load training device.
従来の技術
従来、体育向上のために、各種の筋力トレーニ
ング装置が使用されている。しかし、この種トレ
ーニング装置は、トレーニング者の筋力によつて
動かされる装置の速度と、この装置が上記トレー
ニング者に与える負荷との間には、第1図の負荷
曲線内の直線a〜cに示すように、各種比例関係
がある。すなわち、従来の筋力トレーニング用運
動器具は、空気圧や油圧を該器具の動力源として
使用し、前記各種比例関係を持つた運動を提供し
ていた。BACKGROUND ART Conventionally, various muscle strength training devices have been used to improve physical training. However, with this type of training device, there is a gap between the speed of the device, which is moved by the muscle strength of the trainee, and the load that this device applies to the trainee, as shown in straight lines a to c within the load curve in Fig. 1. As shown, there are various proportional relationships. That is, conventional exercise equipment for muscle training uses air pressure or hydraulic pressure as a power source for the equipment to provide exercises having the various proportional relationships described above.
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、ト
レーニング者が加える筋力によつて操作される装
置の速度が大きいときは、小さいときに比べて直
線比例関係以上に大きい負荷を上記トレーニング
者に与えて筋力トレーニングをより効果的に作用
する可変負荷トレーニング装置を提供する。Problems to be Solved by the Invention The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. When the speed of the device operated by the muscle force exerted by the trainee is high, compared to when it is small, the speed is more than a linear proportional relationship. To provide a variable load training device that applies a large load to the above-mentioned trainee to provide more effective muscle training.
問題点を解決するための手段及び作用
上記目的を達成する手段として、電磁ブレーキ
の回転軸からベルトを介してトレーニング者が着
座する椅子およびトレーニング者が腕力で操作す
るアームを回転駆動できるようにすると共に、上
記椅子および操作アームの回転軸をベルトを介し
てエンコーダを駆動させ、同時に該エンコーダの
出力周波数信号を変換した電圧信号に所定の比例
関係をもたせて定電流回路を介して電磁ブレーキ
の電機子に加える構成とする。トレーニング者が
上記椅子または操作アームを回動することによつ
て、エンコーダはこの回動速度に応じた電圧信号
を検出して、上記モータにこの回動速度に応じた
トルクすなわち負荷を発生させて、トレーニング
者の筋力の向上を図ることを特徴とする。Means and Effects for Solving the Problems As a means to achieve the above object, a chair on which a trainee sits and an arm operated by the trainee with arm strength can be rotationally driven from the rotating shaft of the electromagnetic brake via a belt. At the same time, the rotary shafts of the chair and the operating arm are driven by an encoder via a belt, and at the same time, the voltage signal obtained by converting the output frequency signal of the encoder is set to have a predetermined proportional relationship, and the electric motor of the electromagnetic brake is controlled via a constant current circuit. The configuration is to add it to the child. When the trainee rotates the chair or the operating arm, the encoder detects a voltage signal corresponding to the rotation speed, and generates a torque or load on the motor according to the rotation speed. , which is characterized by improving the muscular strength of the trainee.
実施例
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。第2図、第3図は本実施例の構成を示す側面
図および機構相互の関連を示す斜視図である。同
図において、直流モータ1は、該モータの軸に取
付けられたプーリ2,ベルト3,プーリ4を介し
て該プーリ4の軸5に取付けたプーリ6を駆動す
る。上記軸5にはトレーニング者の両手によつて
把持されるアーム7の支持杆8が固着される。プ
ーリ6はベルト9,軸10の両端に回動自在に取
付けたプーリ11,12を介してプーリ13を駆
動する。プーリ13の軸14は上記トレーニング
者の着座用椅子15の重心に固設される。前記軸
10は、該軸に固着した緊締部材16を介して固
定物17にボルト18,18′によつて緊締され
る。さらに、前記着座用椅子15を駆動しアーム
7の支持杆8が取付けられた軸5が該軸に取付け
たプーリ19,ベルト20を介してプーリ21を
駆動し、該プーリ21の軸にはロータリ・エンコ
ーダ22が固着される。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 2 and 3 are a side view showing the configuration of this embodiment and a perspective view showing the relationship between the mechanisms. In the figure, a DC motor 1 drives a pulley 6 attached to a shaft 5 of the pulley 4 via a pulley 2, a belt 3, and a pulley 4 attached to the shaft of the motor. A support rod 8 of an arm 7, which is held by both hands of the trainee, is fixed to the shaft 5. The pulley 6 drives a pulley 13 via a belt 9 and pulleys 11 and 12 rotatably attached to both ends of a shaft 10. The shaft 14 of the pulley 13 is fixed to the center of gravity of the seat 15 for the trainee. The shaft 10 is tightened to a fixed object 17 by bolts 18, 18' via a tightening member 16 fixed to the shaft. Further, the shaft 5 that drives the sitting chair 15 and has the support rod 8 of the arm 7 attached drives a pulley 21 via a pulley 19 and a belt 20 attached to the shaft, and the shaft of the pulley 21 is connected to a rotary shaft. - The encoder 22 is fixed.
他方、ロータリ・エンコーダ22の出力は、第
4図に示されるように、増幅器23を介して周波
数−電圧変換器24に加えられ、該変換器24の
出力は小さい入力電圧値に対してはより小さい電
圧値を出力し、大きい入力電圧値に対してはより
大きい電圧値を出力する関数発生器(折線近似リ
ニアライザ、乗算器等)25に印加される。該関
数発生器25の出力は、定電流回路26を介して
電磁ブレーキが作用される直流モータ1に加えら
れる。 On the other hand, the output of the rotary encoder 22 is applied via an amplifier 23 to a frequency-to-voltage converter 24, as shown in FIG. It is applied to a function generator (such as a broken line approximation linearizer or multiplier) 25 that outputs a small voltage value and outputs a larger voltage value for a large input voltage value. The output of the function generator 25 is applied via a constant current circuit 26 to the DC motor 1 on which an electromagnetic brake is applied.
次に、動作を説明する。 Next, the operation will be explained.
トレーニング者が椅子15に座つてアーム7を
矢印30方向に回動させると、プーリ6は矢印3
1方向に回動される。プーリ6の回動によつて、
軸5,プーリ21が回動され、エンコーダ22が
回動する。これにより前記アーム7の回動の速度
に比例した周波数がエンコーダ22の出力に発生
される。この発生された周波数信号は増幅器23
で増幅され、周波数−電圧変換器24が周波数信
号を電圧信号に変換して送出する。この電圧信号
は、関数発生器25と定電流回路26を介して第
5図に示すように、小さい入力電圧値に対しては
より小さく、大きい入力電圧値に対してはより大
きい電流を電磁ブレーキが作用される直流モータ
1に加える。電磁ブレーキが作用される直流モー
タ1はその電流に応じたトルクを発生する。この
発生した電磁ブレーキが作用される直流モータ1
のトルクは前記アーム7を操作した者に対して負
荷となる。なお、電磁ブレーキ駆動電流と、出力
トルクは直線比例関係があるので、第5図の電磁
ブレーキ駆動電流は出力トルクと同じであると考
える。 When the trainee sits on the chair 15 and rotates the arm 7 in the direction of arrow 30, the pulley 6 moves in the direction of arrow 3.
Rotated in one direction. By the rotation of pulley 6,
The shaft 5 and pulley 21 are rotated, and the encoder 22 is rotated. As a result, a frequency proportional to the speed of rotation of the arm 7 is generated in the output of the encoder 22. This generated frequency signal is sent to the amplifier 23
A frequency-voltage converter 24 converts the frequency signal into a voltage signal and sends it out. This voltage signal is transmitted to the electromagnetic brake via a function generator 25 and a constant current circuit 26, as shown in FIG. is applied to the DC motor 1 to be acted upon. The DC motor 1 to which the electromagnetic brake is applied generates torque according to its current. DC motor 1 to which this generated electromagnetic brake is applied
The torque becomes a load on the person operating the arm 7. Note that since there is a linear proportional relationship between the electromagnetic brake drive current and the output torque, it is assumed that the electromagnetic brake drive current in FIG. 5 is the same as the output torque.
また、前記発生トルクは、第5図に示す関数発
生器の特性によつて、すなわち、トレーニング者
がアーム7に加えた筋力の速度が小さいときは、
より小さいトルクを、筋力の速度が大きいときは
より大きいトルクを発生する。すなわち、第1図
に示す2次関数の曲線b,cに相当する。しか
も、上記曲線b,cの形は関数発生器25によつ
て自由に調整できる。 Furthermore, the generated torque depends on the characteristics of the function generator shown in FIG.
A smaller torque is generated, and a larger force is generated when the velocity of the muscle force is greater. That is, they correspond to curves b and c of the quadratic function shown in FIG. Furthermore, the shapes of the curves b and c can be freely adjusted by the function generator 25.
前記第2図、第3図に示した装置は椅子15を
水平回動させて筋力運動を行うものであつたが、
第6図のものは椅子に座つた姿勢で上下半身を屈
伸させて腹部と背中の筋肉をトレーニングする装
置である。第7図において、41は水平に配設し
た支軸42を支点として回動する回動支持部材で
ある。43は前記支軸42と平行に配設された支
軸44を支点として回動する回動椅子である。前
記両支軸42,44にはプーリ45,46が固着
されている。プーリ45,46は電磁ブレーキ4
7に設けられているプーリ47aと、回転椅子4
3の下方に配設したプーリ48,49との間にベ
ルト50a,50bが掛けられている。なお、電
磁ブレーキ47に制御信号を与えるのは図示しな
いが前記実施例と同様に行なわれる。図中、51
は両脚の足首の足掛け部であり、回動支持部材4
1及び回動椅子43は図示二点鎖線のように回動
される。 The apparatus shown in FIGS. 2 and 3 was designed to exercise muscle strength by horizontally rotating the chair 15, but
The device shown in Figure 6 is a device for training the abdominal and back muscles by bending and stretching the upper and lower body while sitting on a chair. In FIG. 7, reference numeral 41 denotes a rotation support member that rotates around a horizontally disposed support shaft 42 as a fulcrum. Reference numeral 43 denotes a rotating chair that rotates about a support shaft 44 arranged parallel to the support shaft 42 as a fulcrum. Pulleys 45 and 46 are fixed to both the support shafts 42 and 44, respectively. Pulleys 45 and 46 are electromagnetic brakes 4
The pulley 47a provided in 7 and the rotating chair 4
Belts 50a and 50b are hung between pulleys 48 and 49 disposed below 3. Although not shown in the drawings, a control signal is applied to the electromagnetic brake 47 in the same manner as in the previous embodiment. In the figure, 51
is a footrest for the ankles of both legs, and the rotation support member 4
1 and the rotating chair 43 are rotated as shown by the two-dot chain line in the figure.
発明の効果
以上説明のように、本発明はトレーニング者が
筋力運動を行う際に、この筋力によつて動かされ
る装置の速度が小さいときは、より小さい負荷
を、速度が大きいときは、より大きい負荷をトレ
ーニング者に与えるように構成したので、下記の
効果を奏する。(1)前記負荷が前記装置の速度と直
線比例する方式と異なり、筋力トレーニングにお
いてより効率的で、運動効果を高めることができ
る。(2)装置の制御手段として、電磁ブレーキを用
いたので、応答速度が早い。(3)往復運動機構を回
転運動に変換することによつて、各種のトレーニ
ング装置に本発明を適用できる。Effects of the Invention As explained above, when a trainee performs muscular strength exercise, the present invention applies a smaller load when the speed of the device moved by the muscular strength is low, and a larger load when the speed is high. Since the structure is configured so that the load is applied to the trainee, the following effects are achieved. (1) Unlike the method in which the load is linearly proportional to the speed of the device, strength training is more efficient and the exercise effect can be enhanced. (2) Since an electromagnetic brake is used as the device control means, the response speed is fast. (3) By converting the reciprocating motion mechanism into rotational motion, the present invention can be applied to various training devices.
第1図はトレーニング者の筋力によつて動かさ
れる装置の速度と、該装置がトレーニング者に与
える負荷との関係を示す負荷曲線図、第2図は本
発明実施例の構成を示す側面図、第3図は本発明
実施例の機構相互間の関係を示す斜視図、第4図
は本発明実施例の電気的手段のブロツク図、第5
図は関数発生器の特性曲線図、第6図は椅子に坐
つた姿勢で上下半身を屈伸させるトレーニング装
置の概略構成図である。
1……電磁ブレーキで制御されるモータ、7…
…アーム、15……椅子、22……ロータリー・
エンコーダ、23……増幅器、25……折線近似
リニアライザまたは乗算器、26……定電流回
路。
FIG. 1 is a load curve diagram showing the relationship between the speed of the device moved by the muscle strength of the trainee and the load applied by the device to the trainee; FIG. 2 is a side view showing the configuration of the embodiment of the present invention; FIG. 3 is a perspective view showing the relationship between the mechanisms of the embodiment of the present invention, FIG. 4 is a block diagram of the electrical means of the embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a characteristic curve diagram of a function generator, and FIG. 6 is a schematic diagram of a training device for bending and stretching the upper and lower body while sitting on a chair. 1...Motor controlled by electromagnetic brake, 7...
...Arm, 15...Chair, 22...Rotary
Encoder, 23... Amplifier, 25... Broken line approximation linearizer or multiplier, 26... Constant current circuit.
Claims (1)
び腕力操作用アームと、該アームの支持杆および
上記椅子の駆動軸に係合され、該軸の回動速度に
応じた周波数信号を発生するエンコーダと、該エ
ンコーダの周波数信号を電圧信号に変換する手段
と、該変換手段の電圧信号が入力され、該入力信
号に対して出力に2次関数出力信号を送出する関
数発生器と、該関数発生器の出力信号が入力さ
れ、その信号に応じて前記電磁ブレーキを駆動す
る定電流回路とからなることを特徴とする可変負
荷トレーニング装置。1. A seating chair and arm for operating arm strength driven by an electromagnetic brake; an encoder that is engaged with a support rod of the arm and a drive shaft of the chair and generates a frequency signal according to the rotational speed of the shaft; means for converting the frequency signal of the encoder into a voltage signal; a function generator to which the voltage signal of the converting means is input and outputs a quadratic function output signal with respect to the input signal; A variable load training device comprising a constant current circuit into which an output signal is input and which drives the electromagnetic brake in accordance with the signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14567884A JPS6125576A (en) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Variable load training apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14567884A JPS6125576A (en) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Variable load training apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125576A JPS6125576A (en) | 1986-02-04 |
| JPH0245906B2 true JPH0245906B2 (en) | 1990-10-12 |
Family
ID=15390556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14567884A Granted JPS6125576A (en) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | Variable load training apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6125576A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0741083B2 (en) * | 1989-01-12 | 1995-05-10 | セノー株式会社 | Muscle load providing device |
| JPH0736682Y2 (en) * | 1989-08-25 | 1995-08-23 | セノー株式会社 | Training equipment |
| JP5565762B2 (en) | 2008-03-19 | 2014-08-06 | 株式会社日立製作所 | Training apparatus and training apparatus control method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52410B2 (en) * | 1973-02-22 | 1977-01-07 | ||
| JPS5685365A (en) * | 1979-12-13 | 1981-07-11 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Health instrument |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP14567884A patent/JPS6125576A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6125576A (en) | 1986-02-04 |
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