JPH09271530A

JPH09271530A - トルク加算形錘装置

Info

Publication number: JPH09271530A
Application number: JP29283796A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Abe; 孟阿部; Toshiharu Kumazawa; 俊治熊澤
Original assignee: Mitsubishi Precision Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Precision Co Ltd
Priority date: 1996-02-09
Filing date: 1996-11-05
Publication date: 1997-10-21

Abstract

(57)【要約】【課題】高速回転する回転子を用い、ジャイロ効果に
よる才差トルクを発生させ、その才差トルクに基づく捩
じり力を錘の重さに加算して感知させ得るようにしたト
ルク加算形錘装置を提供すること。【解決手段】トルク錘構造体に高速度で回転駆動され
る少なくとも１つの回転子１、１９、４１、４１’を具
備させ、この回転子の回転軸と直角な入力軸のまわり
に、入力トルクを作用せしめることによって、回転子
１、１９、４１、４１’がジャイロ効果による才差出力
トルクを発生し、その才差出力トルクから生ずる捩じり
力を錘の重さに加算して感知し得るトルク加算形錘装置
を構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、錘の重量に加え
て、回転子のジャイロ効果を利用し、錘に捩り力を併発
せしめるトルクを生成可能なトルク加算形錘装置に関す
る。このようなトルク加算形錘装置は典型的には健常者
の筋肉の鍛練や運動機能障害者の運動機能の回復等の用
途に、更には宇宙空間の無重力下における身体の回転運
動による遠心力に加算して捩じり力を発生せしめること
により、筋肉力の低下防止を図る用途等に効果的に利用
することが可能である。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダンベル体操用錘などの運動用錘
は、その重量や遠心力を筋肉に加えるようにして用いら
れているが、主として重量によって決まる単一作用力し
か体操者に付与することができず、簡単安価な手段で捩
り力を相乗して発生、作用させることはできなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
鑑みて本発明の目的は、錘に、高速で回転する回転子機
構を具備せしめ、スポーツ運動等によって入力トルクを
回転子に印加し、回転子のジャイロ効果によって、錘に
捩りトルクを発生せしめ錘重量にトルクを加算して捩じ
り力を作用させ、２作用力によって錘効果を増加させる
ことができるトルク加算形錘装置を提供するものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の発明の目的に鑑み
て本発明によれば、トルク錘構造体に高速度で回転駆動
される回転子を具備させ、この回転子の回転軸と直角な
入力軸のまわりに、入力トルクを作用せしめることによ
って、回転子がジャイロ効果による才差出力トルクを発
生し、その才差出力トルクから生ずる捩じり力を感知し
得る構成を設けたものである。すなわち、この才差出力
トルクは、回転子の回転子軸と上記入力軸とに直角な才
差軸のまわりに発生し、錘の捩り力となって、錘の重さ
と相乗的に感知でき、錘効果の増強を図ることができる
のである。

【０００５】すなわち、本発明によれば、高速回転駆動
手段によって回転駆動される少なくとも１つの回転子を
有した回転子機構を備えたトルク加算形錘装置におい
て、前記回転子が高速回転する高速回転軸と直角な入力
軸まわりの入力回転運動によって付与する入力トルクに
よって、前記高速回転軸と前記入力軸との両者に直角な
才差軸まわりに、ジャイロ効果による才差出力トルクを
生成し、前記回転子機構を含めた錘の重量と前記才差出
力トルクによる捩り力とを同時に感知可能にしたトルク
加算形錘装置を構成し、上述した課題の解決を図ったも
のである。

【０００６】このように構成すれば、例えば、スポーツ
運動の条件や種類によって、トルクの入力軸と才差出力
トルク軸の位置を任意に設定でき、さらに、電気的もし
くは機械的な回転駆動手段によって駆動される回転子の
高速回転速度を、任意に設定することによって、才差出
力トルクの大きさを任意に設定することもできる。

【０００７】

【作用】上述した構成によれば、高速回転する回転子へ
のトルクの入力に従って発生する才差出力トルクによ
り、錘に捩り力を発生せしめることができ、錘の重量
と、捩り力との相乗効果を得ることができるから、従来
の単一重量作用による錘効果に勝る２つの作用力を体操
者の筋肉等に作用、感知させ得ることから、錘効果の増
強を得ることができるのである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるトルク加算形
錘装置を添付図面に示す実施の形態に基づいて更に詳細
に説明する。図１から図３は本発明の第１の実施の形態
に係るトルク加算形錘装置を示す図であり、回転子の高
速回転駆動手段として単一の電気モータを有したダンベ
ル体操用アレイに応用した形態のものであり、図１は同
錘装置の縦断面図、図２は図１の装置を側面から見た全
体側面図、図３は図１のＡ−Ａ線に沿う回転子機構の収
納状態を示した平面図である。

【０００９】図１〜３を参照して、本発明に係るトルク
加算形錘装置は、回転子機構を備えており、この回転子
機構は回転子１を有している。この回転子１は円筒状の
リムを有し、軸心回りに適正な慣性モーメントを有して
軸心Ｓ−Ｓ’を電気モータ２の回転軸３に一致させて接
着またはねじ止め等の適宜手段によって固定され、電気
モータ２は支持枠４に固定されている。この支持枠４
は、最外部のケース５の一つの内面壁に固定されてい
る。なお、電気モータ２として外側回転子型の電気モー
タを用いる場合は、該電気モータの内側固定子部をケー
ス５に直接固定し、外側回転子部を回転子１の円筒内面
に固定することによって支持枠４を省除することが可能
になる。

【００１０】ケース５の内部には、適数個の電源用乾電
池、すなわち、本例では４つの乾電池６、７、８および
９が収納され、上記ケース５の外部に突出させて操作で
きるようにした電源開閉スイッチ１０、ケース５の外部
に装着した電気モータ２の速度調節用可変抵抗器１１、
ケース５内の電気配線および底蓋１２の内側に設けられ
た電池直列接続用金属片（図示略）を介して４つの乾電
池６，７，８および９の電源が電気モータ２に接続され
るようになっている。ここで、上記の電気モータ２の駆
動電源系統を示す回路図が図４である。

【００１１】４つの電池６ないし９のケース５に対する
出し入れは、底蓋１２を開閉することによって行なわれ
る。底蓋１２のケース５への固定は、図３に明示するよ
うに固定用ネジのネジ孔１３−１〜１３−４等の固定ね
じ（図示略）を装着することにより締結される。ケース
５は、図示のように、回転子機構の収納部として中空角
形（円筒形でも良い）の箱体構造を有し、その底部は上
記の底蓋１２により閉塞され、上方部には外形が円形の
フランジ部５ａを有し、このフランジ部５ａおいて、接
続回転軸１３を介して、ハンドホルダ１４に接続、取付
けされている。なお、接続回転軸１３は上下に押え板を
有すると同時に内部に結合ネジ（図示なし）を有した２
部品から形成することが可能であり、該内部の結合ネジ
を締結することにより、上下押え板の間にケース５のフ
ランジ部５ａとハンドルホルダ１４の下底板１４ａを挟
持している。

【００１２】ここで、ハンドホルダ１４は握り部１４ｂ
を有し、この握り部１４ｂに指を添えることにより、錘
装置全体を把持することができるものである。なお、ハ
ンドルホルダ１４の握り軸Ｘ−Ｘ′と回転子１の軸心か
つ回転軸Ｓ−Ｓ′との相互の方向関係は、ケース５に対
するハンドルホルダ１４の接続時の向き姿勢を接続回転
軸１３の回りに回転設定し、角度設定ノブ１５と、ケー
ス５のフランジ部５ａおよびハンドルホルダ１４の下底
板１４ａにおける直径Ｄの円周上に配置した貫通円錐形
孔ｈ₁ からｈ₄ の何れかとの嵌合によって決定すること
ができる。すなわち、角度設定ノブ１５を、スプリング
ばね機構１６に抗して持ち上げ、ハンドホルダ１４をケ
ース５に対して接続回転軸１３を介して回転し、角度設
定ノブ１５の円錐先端１７をｈ₂ に嵌合せしめると、回
転子１の回転軸Ｓ−Ｓ′とハンドホルダ１４の握り軸Ｘ
−Ｘ′とは図１に示した平行関係から図３より明らかな
ように、９０°の交叉角度を有した姿勢関係に設定され
る。

【００１３】つまり、角度設定ノブ１５の同様の操作に
よって円錐形孔ｈ₃ およびｈ₄ に嵌合せしめることによ
って握り軸Ｘ−Ｘ′と回転軸Ｓ−Ｓ′の対向角度姿勢を
意図的に変えることができるのである。なお、図１では
４つの円錐形孔ｈ₁ からｈ₄ のみを示してあるが、必要
に応じて図３に示す直径Ｄ上に５つ以上の同形孔を設け
るようにすることも勿論、可能である。

【００１４】上述した構成の錘装置は、ケース５内に収
納された回転子機構の重さと、ハンドホルダ１４を例え
ば鉄材等の大きな比重材料で形成した得た重さとの総合
重さに加算して更に高速回転する回転子１によって発揮
されるジャイロ効果によるトルクを利用した捩じり力を
生成して錘効果の増大を図るものであり、次に、握り軸
Ｘ−Ｘ′と回転軸Ｓ−Ｓ′との角度と、回転子１への入
力トルクおよび才差出力トルクとの関係から生成される
捩じり力に就いて図５を用いて説明する。

【００１５】いま、回転子１は、回転軸Ｓ−Ｓ′のまわ
りにＳ₁ ′側から見て時計まわりに電気モータ２の回転
駆動力を受けて高速回転し、そのときの角運動量の大き
さをＨとする。例えば体操者がハンドホルダ１４の握り
部１４ｂを握り、ダンベル体操によるＹ−Ｙ′軸まわり
の回転運動が同Ｙ−Ｙ’軸のＹ′側から見て反時計まわ
りに印加されると、回転子１には入力トルクＴ_iがＹ′
側からみて反時計まわりに加えられる。

【００１６】そのとき、回転子１の回転軸Ｓ−Ｓ′は物
理作用すなわちジャイロ効果によって入力トルクＴ_iベ
クトルと、回転子１の角運動量ベクトルＨとの合成ベク
トルＨ′の方向へ動くトルク（才差運動トルク）を発生
し、結果としてＺ−Ｚ′軸まわりにＺ′側から見て反時
計まわりに捩り力を発揮する才差出力トルクが発生す
る。

【００１７】同様に、Ｓ−Ｓ′軸、Ｘ−Ｘ′軸および入
力トルクの位置関係とベクトルの方向との組合せによ
り、種々方向の異なる捩り力を発生させることが可能と
なる。また、回転子１の高速回転速度値を可変抵抗器１
１のつまみ１８を調節することによって、電気モータ２
の回転速度を調節して才差出力トルクを調節的に変える
ことができる。

【００１８】図６は、本発明に係るトルク加算形錘装置
の第２の実施の形態を示す正面断面図であり、また、図
７は図６の右側面側から見た側面図である。本実施形態
では、回転子機構の構成が前述の実施形態とは異なり、
回転子を高速回転速度駆動する回転駆動手段を周知の機
械的なぜんまい歯車機構によって形成し、ダンベル体操
用アレイに応用した錘装置の例である。

【００１９】本実施形態によるトルク加算形錘装置は、
回転子１９を有し、この回転子１９は、回転軸２３に固
定され、該回転軸２３には、ぜんまい歯車機構２０の出
力歯車２１に噛合して高速回転する小歯車２２が取付け
られている。高速回転する回転軸２３は、ボールベアリ
ング２４、２５を介して軸両端が支持板２６、２７によ
って支持されている。

【００２０】支持板２６、２７は、ケース２８の底板２
８ａと上部の天板２８ｂとにねじ止め等により固定され
ている。ぜんまい歯車機構２０のぜんまいは、捲上げノ
ブ２９を回転させることによって回転駆動力を蓄勢して
出力歯車２１を回転駆動し、他方、同出力歯車２１の回
転始動と停止は、周知のリリースノブ３０の操作により
制御することができる。

【００２１】回転子１９の回転速度調節は、高速回転軸
２３の延長上に固定された周知の遠心錘と弾性支持腕と
から成るガバナ３１の回転板３２が回転する間に、同回
転板３２の回転速度を接触板３５の接触圧で制動力を調
節、作用させることにより達成され、接触板３５が取着
された調節回転軸３４の先端に刻設したねじと支持板２
７の上部に螺設したねじ孔との係合により、該調節回転
軸３４の軸方向の送りを調節し、接触板３５の左右の変
位をレバー３３の回転操作によって、調節設定すること
で速度調節が成される構成となっている。

【００２２】なお、レバー３３の一端からケース２８の
外面に向けて突出したピン３６は、その先端が同ケース
２８の外面の円周上に複数設けられた嵌合孔２８ａ（図
７参照）へ嵌合させれば、レバー３３の不必要な自由回
転を抑止でき、かつ、速度設定を行うことができる。上
述の第１および第２の実施形態において、錘の総重量
を、増加させたい場合は、図１に示すように１つまたは
複数のリング状錘Ｗ₁ をハンドホルダ１４の外周域等の
適宜部位に追加、取着すればよく、リング状錘Ｗ₁ はハ
ンドホルダ１４とケース５又は２８のフランジ部に形成
された貫通孔に周知のボルト・ナットを用いてクランプ
する等の方法で取着することができる。つまり、錘Ｗ₁
は、前述の孔ｈ₁ 〜ｈ₄ の何れか２つの孔と、これらの
孔と対向するハンドホルダ１４の孔とに、取付け取外し
自由のボルト・ナット等の締結手段によってハンドホル
ダ１４に固定されるものである。

【００２３】次に、図８は、本発明に係るトルク加算形
錘装置の第３の実施の形態を示す図であり、回転駆動手
段として、２つの電気モータを有するダンベル体操用ア
レイに応用したトルク加算形錘装置の例である。本実施
形態のトルク加算形錘装置は、回転子４１および４１’
を有した２つ１対の回転子機構を有し、それぞれの回転
子機構を収納する２つの円筒状ケース３７および３７′
の内部に回転駆動源を形成する電気モータ３８および３
８′がそれぞれ支持枠３９および３９′を介して該円筒
状ケース３７および３７′の内壁面に夫々ボルトねじ等
の固定手段を用いて固定されている。なお、既述の第１
の実施形態に就いて記載したように、電気モータとして
外側回転子型の電気モータを用いる場合、支持枠３９、
３９′を省除することが可能であることは言うまでもな
い。

【００２４】さて、上記の２つの円筒状ケース３７およ
び３７’は後述の筒４２を両者間に介在して略同軸に結
合されることにより、従来より周知のアレイの構造に形
成されており、本実施形態では筒４２は一方の円筒状ケ
ース３７と一体部品として形成されている。上述した２
つの円筒ケース３７および３７’の内部に収納された電
気モータ３８および３８′の回転軸４０および４０′は
略同軸に、かつ、それぞれが外向きに配置され、これら
の回転軸４０および４０’にはそれぞれ回転子４０およ
び４１′が図示のように固定されている。つまり、回転
軸４０および４０′は、錘装置の中心軸Ｘ−Ｘ′上に、
同一方向の角運動量ベクトルを発生するべく、同一方向
の回転を生ずるように設けられる。従って、電気モータ
３８および３８’には中心軸Ｘ−Ｘ′の一端側から見た
とき、２つの回転軸４０および４０’が共に時計回り方
向或いは反時計回り方向に回転しているように駆動電力
が供給されるのである。

【００２５】ここで、両円筒状ケース３７、３７’の間
に配設された上記の筒４２は握りとして用いられる部分
であり、この内部には、電気モータ３８および３８′の
駆動電源としての乾電池４３〜４６が直列配置で収納さ
れるようになっており、電池用電極板４７および駆動電
源ＯＮ／ＯＦＦ用スイッチ４８が円筒状ケース３７と筒
４２との結合部位に具備されている。

【００２６】他方のケース３７′には、もう一方の電極
板４９が取付けられており、同ケース３７’は握り筒４
２とねじ係合により締結されるようになっている。そし
て、ケース３７’と握り筒４２とのねじ結合時に、規定
の位置までねじ締結が進まないと、電極板４９を介して
の駆動電源回路が閉結されないようになっている。この
ように構成しておけば、不完全締結によるケース３７′
の筒４２からの脱落警告の手段として機能するのであ
る。また、上記のねじ結合部における締結ゆるみどめ用
のばねワッシャ５１が介挿されている。

【００２７】乾電池４３〜４６の捩り筒４２への装着、
取外しは、ケース３７′を筒４２から締結解除して行
う。回転子機構における各回転子４１、４１′の回転速
度調整は、既述の図４に示した駆動電源回路の場合と同
様に、乾電池４３〜４６と電気モータ３８、３８’の直
列回路に介挿された電気的可変抵抗器５０を、例えば図
示のように円筒状ケース３７の適宜の隅所に配設し、外
部から電気抵抗値を調整して行う。

【００２８】電気モータ３８、３８’への電気接続のた
めの電極板４７、４９を介して行われる正負の電流の各
モータ３８、３８’への供給は、筒４２の内側に適正に
絶縁配線した電気配線路（図示せず）を介して遂行され
ることは言うまでもない。図８において、筒４２の略中
間位置で相互に交叉する３つの直交軸系Ｘ−Ｘ’軸，Ｙ
−Ｙ’軸，Ｚ−Ｚ′軸におけるＺ−Ｚ’軸まわりのダン
ベル体操回転運動に対しては、ジャイロ効果によってＹ
−Ｙ′軸まわりの才差出力トルクによる捩り力が、また
Ｙ−Ｙ′軸まわりの回転運動に対しては、Ｚ−Ｚ′軸ま
わりの捩り力を発生させることができる。

【００２９】なお、２つの円筒状ケース３７、３７’に
収納された両回転子４１、４１’の回転子軸の方向を、
Ｘ−Ｘ′軸に対して、直角な構造に変更し、回転子４
１、４１’の回転方向をＺ−Ｚ’軸のＺもしくはＺ’側
からみて同一になるように駆動せしめることによって、
Ｘ−Ｘ′軸まわりの回転運動に対して、Ｙ−Ｙ′軸まわ
りの捩り力を、また、Ｙ−Ｙ′軸まわりの回転運動に対
して、Ｘ−Ｘ′軸まわりの捩り力を発生せしめる形態の
アレイを提供することもできる。

【００３０】更に、上述した図８の実施形態では、回転
子４１、４１’の回転方向は同一に形成した場合に就い
て説明したが、これらの捩り筒４２の両端に設ける両回
転子４１、４１’の高速回転の回転軸方向を殊更異なる
方向に設定して設ければ、錘装置全体には合成才差出力
トルクが生じ、上述した実施形態とは異なる錘感覚を体
操者に付与することができる。

【００３１】また、第３の実施態様において、錘の重量
を、さらに増加したい場合は、図９に示すような、複数
の中割れリング状錘Ｗ₂ をネジ止めで例えば、円筒状ケ
ース３７又は３７’或いは両者に追加することによって
行うことができ、錘Ｗ₂ は締結手段によって円筒状ケー
ス３７および３７′に固定されるようになっている。以
上、本発明の種々の実施の形態例について記載したが、
電気的回転駆動手段の電源として、乾電池を収納する代
りに、外部電源を導線によって接続して用いる構造にで
きることは勿論である。この場合、外部電源のみの使用
構造とするか、もしくは、乾電池使用構造と併用し、乾
電池の代りに、相当重量物を挿入して用いる構造にもで
きることは勿論である。

【００３２】上述の如く、本発明のダンベル体操用アレ
イへの応用例に示すように、錘の重量と捩り力との相乗
作用によって、筋肉鍛練や運動機能の回復訓練をより効
果的に行うことができ、ダンベル体操用以外に運動機能
障害者の運動機能回復用具や或いは宇宙空間の無重力環
境下で作業をする人間が筋力維持を図る補助具等の種々
の用途に応用することが可能である。次に図１０から図
１５は、本発明に係るトルク加算形錘装置の第４の実施
形態を示す図である。本実施形態は回転駆動手段とし
て、単一の直流ブラシレスの電気モータを用い、ダンベ
ル体操用アレイに応用したトルク加算形錘装置である。
上記各図を参照して、回転子５２は円筒状のリムを有
し、軸心Ｐ−Ｐ′まわりに適正な慣性モーメント（本実
施例では１５ｇcmｓ²)を有し、軸心Ｐ−Ｐ′を電気モー
タ５３の回転軸５４の延長上に固定され、電気モータ５
３によって軸心Ｐ−Ｐ′のまわりに高速回転し、その回
転速度は、入力電圧を変化させることにより、任意に変
化せしめることができ、前記回転子５２の角運動量を任
意に変化せしめることができるようになっている。（本
実施例の場合は、回転子５２の回転速度を、４０００rp
m に設定したとき、角運動量は６．６kg・cm・ｓ）とな
り、入力トルクを与える角速度が９０°／ｓのときの才
差出力トルクは１０kg・cmである。）電気モータ５３は
同筒ケース５５の上底面に固定されている。同筒ケース
５５には、フランジ５６および５７がもうけられ、支持
板５８、Ｌ形支持板５９およびＬ形握り管６０から構成
される握り軸ＬおよびＭが、フランジ５６および５７と
夫々一体の支持軸６１および６２を介して、握り軸と回
転子５２の角運動量ベクトルとの位置関係を任意に選択
できるように、Ｘ−Ｘ′軸のまわりに３６０度回転自由
なようになっていて、支持軸６１および６２とねじ締結
のクランプノブ６３および６４をしめつけることによ
り、任意の角度に設定し固定することができる。今Ｚ−
Ｚ′軸と平行な握り軸Ｍを９０°回転させ、図１１の点
線で示した位置で固定すると、握り軸Ｍは、Ｙ−Ｙ′軸
と平行に設定させることができる。上述の如き操作によ
って、２つの握り軸構成のみで、Ｘ−Ｘ′軸、Ｙ−Ｙ′
軸およびＺ−Ｚ′軸の夫々に平行な３つの握り軸を設定
できる機能をもたせることができる。また、各握り軸
は、Ｘ−Ｘ′軸、Ｙ−Ｙ′軸およびＺ−Ｚ′軸の間の任
意の位置（角度）で設定固定せしめることも可能であ
り、回転子５２の軸心Ｐ−Ｐ′に対して任意の入力トル
ク軸を設定することができる。円筒ケース５５には電気
モータ５３を駆動する蓄電池用スペースＳが設けてあ
る。蓄電池は蓋６５に取付けた電気的接点６６を介して
外部から充電できるようになっている。蓄電池と電気モ
ータ５３との電気接続線の途中に電気的スイッチ６７が
設けてあり、円筒ケース５５の外部からのＯＮ／ＯＦＦ
操作によって電気モータ５３の回転／停止を行うことが
できる。また電気モータ５３への入力電圧の制御は、つ
まみ６８を回転、調節することによって行う。今、握り
軸Ｍと回転子５２の軸心Ｐ−Ｐ′が図１４に示す如く平
行、Ｘ−Ｘ′軸に直角に設定した場合、ダンベル回転運
動による入力トルク軸と才差出力トルク軸との関係によ
る運動効果は下記の表１に示すとおりになる。

【表１】同様に、握り管６０を、Ｘ−Ｘ′軸のまわりに９０°回
転せしめて、握り軸Ｍを、図１５に示す如く、Ｐ−Ｐ′
と直角、Ｙ−Ｙ′軸と平行に設定した場合の運動効果は
表２に示すとおりになる。

【表２】図１６は、本発明に係るトルク加算形錘装置の第５の実
施形態を示す立体図であり、足脚又は手腕の筋肉の鍛練
と運動機能強化等に用いる例を示している。同装置にお
いては、円筒状のリムを有する回転子６９が単一の直流
ブラシレスの電気モータ７０によって回転駆動される体
操用アレイとして形成されている。よって、特に足脚の
筋肉の鍛練や運動機能の強化、回復に用いるものである
が、手腕用としても適用可能である。電気モータ７０は
筒形ケース７１の底部に固定されている。同筒形ケース
の蓋７２の上面Ｐには、足を固定するバンド７３および
７４ならびに踵台７５が取付けられている。なお、筒形
ケース７１は円筒形状としてもよい。本実施形態では、
回転子６９の角運動量は、回転数４０００rpm のとき１
１kgcmｓのものを用い、４５°／ｓの足回転運動で入力
トルクを印加したときの才差出力トルクは９kgcmを得る
ようになっている。電気モータ７０は、本錘装置内蔵蓄
電池もしくは外部からの入力電源によって駆動させるこ
とができる。内蔵蓄電池は外部から充電可能である。ま
た、回転子６９の角運動量ベクトルと入力トルクベクト
ルとの位置関係を可変とするため、Ｐ面と反対の底外面
Ｑ、ならびに円筒ケース７１の外周上Ｘ−Ｘ′軸および
Ｙ−Ｙ′軸に夫々直角な足取付け面をもうけることがで
きることは勿論である。さらに、電気モータ７０の回転
方向を変えて、角運動量ベクトルの向きを変えることも
できる。本実施例は、前述の第４の実施例と組合せた構
造とし、１つのトルク加算形錘装置で両実施例の機能を
もたせることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るトルク加算形錘
装置の縦断面図である。

【図２】図１の錘装置を側面から見た全体側面図であ
る。

【図３】図１のＡ−Ａ線に沿う回転子機構の収納状態を
示した平面図である。

【図４】図１の錘装置の回転子機構における電気モータ
の回転駆動電源として乾電池を用いる場合の電源回路図
である。

【図５】回転子への入力トルクと才差出力トルクとの関
係から生成される捩じり力に就いて説明する解説図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施形態に係るトルク加算形錘
装置の縦断面図である。

【図７】図６の錘装置を側面から見た全体側面図であ
る。

【図８】本発明に係るトルク加算形錘装置の第３の実施
の形態を示す縦断面図である。

【図９】図８のトルク加算形錘装置に取着可能な中割れ
リング状錘の正面図である。

【図１０】トルク加算形錘装置の第４の実施の形態を示
す正面断面図である。

【図１１】第４の実施形態の側面図である。

【図１２】同第４の実施形態の平面図である。

【図１３】同第４の実施形態における回転子および電気
モータ部分の縦断面図である。

【図１４】同回転子および電気モータ部分の斜視図であ
る。

【図１５】同回転子および電気モータ部分における握り
管の設定、配置を変えた構成を示す斜視図である。

【図１６】本発明の第５の実施形態を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…回転子２…電気モータ３…回転軸５…ケース５ａ…フランジ部６〜９…乾電池１１…可変抵抗器１３…接続回転軸１４…ハンドホルダ１５…角度設定ノブ１９…回転子２０…ぜんまい歯車機構２３…回転軸２８…ケース２９…捲き上げノブ３１…ガバナ３７、３７’…ケース３８、３８’…電気モータ４１、４１’…回転子４２…握り筒４３〜４６…乾電池５２…回転子６９…回転子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速回転駆動手段によって回転駆動され
る少なくとも１つの回転子を有した回転子機構を備えた
トルク加算形錘装置において、前記回転子が高速回転する高速回転軸と直角な入力軸ま
わりの入力回転運動によって付与する入力トルクによっ
て、前記高速回転軸と前記入力軸との両者に直角な才差
軸まわりに、ジャイロ効果による才差出力トルクを生成
し、前記回転子機構を含めた錘の重量と前記才差出力ト
ルクによる捩り力とを同時に感知可能にしたことを特徴
とするトルク加算形錘装置。
【請求項２】前記高速回転駆動手段は、可変速度設定
手段を備えた電気モータによって構成した請求項１に記
載のトルク加算形錘装置。
【請求項３】前記高速回転駆動手段は、回転速度を可
変設定できるぜんまい歯車機構から成る請求の範囲１に
記載のトルク加算形錘装置。
【請求項４】前記回転機構の回転子を円筒ケース内に
収納し、該円筒ケースに結合した握り部を設けることに
より、ダンベル体操用のアレイとして形成された事を特
徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のトルク加
算形錘装置。
【請求項５】前記回転子機構を収納したケースと、該
ケースに結合された固定部とを備え、該ケースと固定部
との相対的な結合姿勢を所定の軸線回りに回転変更させ
る回転機構を設け、前記回転子の高速回転軸の方向を任
意に変位させ以て前記才差出力トルク軸の方向を可変に
したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
載のトルク加算形錘装置。