JP2009160186A - Exercising apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運動装置、殊に使用者が乗る可動部を動かすことで使用者に可動部の動きに応じた動きを行わせる運動装置に関するものである。 The present invention relates to an exercise device, and more particularly to an exercise device that causes a user to move according to the movement of a movable portion by moving a movable portion on which the user rides.
使用者が乗る可動部に周期的動作を行わせることで使用者に可動部の動きに応じた体動を行わせる運動装置として、使用者が着座した座部を揺動させて使用者に乗馬を模した運動負荷を付与するものが知られている。また、使用者がその上に立つ台を揺動させることで使用者にバランスを保つことを強制する型運動装置なども存在している。 As an exercise device that causes the user to perform body movement according to the movement of the movable part by causing the movable part on which the user rides to perform a periodic motion, the user sits on the seat by swinging the seat on which the user is seated The thing which gives the exercise load imitating is known. There is also a type of exercise device that forces the user to maintain balance by swinging a stand on which the user stands.
このような使用者に対して他動的運動を行わせる運動装置は、子供から老人まで利用可能な手軽な運動器具として、当初のリハビリ目的の医療施設から一般家庭へと普及してきている。この種の運動装置の典型的な従来技術として、特許文献1,2がある。
Such exercise devices that allow the user to perform passive exercise have been widely used from medical facilities for the purpose of rehabilitation to general households as simple exercise equipment that can be used by children and elderly people.
ところで、このような運動装置においては、使用者が積極的に身体を動かすものではなく、可動部の動きに合わせてたとえばバランスを保つべく身体を動かすものであり、可動部の周期的な動きに同調した動きを使用者が行う時、もっとも効果的な運動を行うことになる。 By the way, in such an exercise device, the user does not actively move the body, but moves the body in accordance with the movement of the movable part, for example, in order to keep the balance. When the user performs synchronized movements, the most effective movement is performed.
ここにおいて、上記運動装置による運動は、可動部の動きに対応して例えばバランスを保つために動くという他動的なものであり、積極的に身体を動かすものではないために、上記運動装置を用いることによる運動効果を使用者は実感しにくい。
本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、使用者に運動効果を適切に報知することができる運動装置を提供することを課題とするものである。 This invention is invented in view of said conventional problem, Comprising: It aims at providing the exercise device which can alert | report a exercise effect appropriately to a user.
上記課題を解決するために本発明に係る運動装置は、使用者が乗る可動部と、該可動部を動かす駆動部とを備えた運動装置において、可動部に乗っている使用者が可動部に対して与える力を検出する力検出手段と、上記力の値と体力年齢とが対応付けられて格納された標準体力データベースと、力検出手段で検出した力から上記標準体力データベースを参照して体力年齢を算出して報知手段を通じて使用者に体力年齢を報知する演算制御部とを備えていることに特徴を有している。可動部の動きに合わせて使用者が身体を動かす時に使用者が可動部に対して与える力から体力年齢を求めて、これを使用者に報知するものである。 In order to solve the above-described problems, an exercise device according to the present invention includes an exercise device including a movable part on which a user rides and a drive unit that moves the moveable part. Force detection means for detecting the force applied to the body, a standard physical strength database in which the value of the force and physical strength age are stored in association with each other, and the physical strength with reference to the standard physical strength database from the force detected by the force detection means An arithmetic control unit that calculates the age and notifies the user of the physical strength age through the notification means is provided. When the user moves his / her body in accordance with the movement of the movable part, the physical strength age is obtained from the force applied to the movable part by the user, and this is notified to the user.
実年齢を入力する入力手段を備えているとともに、前記駆動部は可動部に与える動きを変更することができるものであり、前記演算制御部は入力された実年齢から標準体力データベースの該当体力年齢を参照して対応する力の値を求めるとともに、力検出手段で検出される力が上記対応する力の値となるように駆動部による可動部の動きを変更するものであってもよい。体力年齢が標準体力よりも劣っている時に、標準体力に近づける運動を行わせることができる。 The driving unit is provided with an input means for inputting a real age, and the driving unit can change a movement given to the movable unit, and the calculation control unit calculates the corresponding physical strength age of the standard physical fitness database from the input real age. , The corresponding force value may be obtained, and the movement of the movable portion by the drive unit may be changed so that the force detected by the force detecting means becomes the corresponding force value. When the physical fitness age is inferior to the standard physical fitness, it is possible to perform an exercise approaching the standard physical fitness.
この時、前記演算制御部は、力検出手段で検出される力が段階的に上記対応する力の値となるように駆動部による可動部の動きを変更するものであることが好ましい。 At this time, it is preferable that the said calculation control part changes the motion of the movable part by a drive part so that the force detected by a force detection means may become the value of the said corresponding force in steps.
本発明は、使用者の体力年齢を求めてこれを使用者に報知するために、使用者にしてみれば運動を重ねることによる体力年齢の変化から運動装置を用いることによる効果を実感することができるものであり、このために運動装置を用いる運動についての使用者のモチベーションを高めることができる。 In the present invention, in order to obtain the user's physical strength age and notify the user of this, it is possible for the user to realize the effect of using the exercise device from the change in physical strength age due to repeated exercise. Therefore, the user's motivation about the exercise | movement which uses an exercise device for this can be heightened.
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。まず運動装置の機構的な点から説明すると、図2及び図3に示す運動装置は、使用者が座るシート2を前後左右に周期的な揺動を行わせることで、シート2に座った使用者にバランス訓練となる運動を行わせるもので、馬の背や鞍を模した形状となっているとともに上面が座面となっている上記シート2と、上部内に上記シート2の揺動駆動を行う駆動部3を納めた本体1とからなり、上記シート2の前端側には半円弧状で両端がシート2に前後に回動自在に連結された手綱6が配されているとともに、操作パネル8が設けられており、またシート2の前寄り両側からは夫々鐙7,7が吊り下げられている。
Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the accompanying drawings. First, from the mechanical point of view of the exercise device, the exercise device shown in FIG. 2 and FIG. 3 uses the
上記本体1は、四隅に接地脚15を備えるとともにほぼ中央部から斜め後方に向けて立ち上がる部分の内部に、後述する駆動部3を上下位置調節自在に収納したもので、その外面はベースカバー16とカバー17,18によって覆われている。
The
一方、シート2はシート枠20の上面に取り付けられる座面21と、シート枠20の左右に取り付けられる保護カバー23,23等で構成されている。また、前記鐙7は、上記シート枠20側面に固定される固定片71と、固定片71から吊り下げられた連結片72と、連結片72から吊り下げられた足掛け片70とからなる。
On the other hand, the
前記駆動部3は、図3〜図5に示すように、箱形に形成された可動フレーム30内に、モータ31とこのモータ31の回転を2つの出力軸32,33に伝えるギア群34とを配置するとともに、可動フレーム30の上方に位置する可動プレート40を2種のリンクプレート41,42で可動フレーム30に連結したもので、上記可動フレーム30は、その前後の端面の軸受け部300,300が本体1における本体1内に配された支持フレーム(図示せず)に対し、図4に示す軸Aの軸回りに回動自在に連結されることで本体1に取り付けられる。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
ここで、可動プレート40の後端側に連結されるリンクプレート41は、可動フレーム30の後部側の側面に軸301で連結されたものであるのに対して、リンクプレート42は可動フレーム30内に配されて軸302によって可動フレーム30に一端側が支持されている回動プレート39の他端側に軸303によって支持されており、また、リンクプレート42は可動プレート40の前端側に伸縮アクチュエータ45を介して連結されている。
Here, the
そして、回転駆動される2つの出力軸32,33のうちの出力軸32は、可動フレーム30の外側面側に偏心部を位置させているとともに、この偏心部がリンク35によって前記支持フレーム13に連結されている。
The
他方の出力軸33は、可動フレーム30の外側面側に2つの偏心部33a,33bを位置させており、偏心量が小さい偏心部33aは上記リンクプレート42に連結され、偏心量が大きい偏心部33bは一端をリンクプレート41に連結した連結リンク36に連結されてピッチ駆動部を構成している。
The
上記2つの出力軸32,33のうち、リンク35で支持フレーム13に連結されている出力軸32の偏心部の回転は、可動フレーム30を軸Aの軸回りに往復回動させる。
Of the two
また、他方の出力軸33の偏心部33aの偏心回転はリンクプレート42と伸縮アクチュエータ45とを介して可動プレート40の前端側を前後及び上下に揺らし、偏心部33bの偏心回転は連結リンク36とリンクプレート41とを介して可動プレート40の後端側を主として前後に揺らす。この時、リンクプレート41と可動プレート40との連結軸40aの前後動の軌跡をT1、上記伸縮アクチュエータ45と可動プレート40との連結軸40bの前後動の軌跡をT2とする時、図4に示すように、両者T1,T2のストロークは同じであるものの、上下成分が両軌跡T1,T2で異なるように設定されている。
Further, the eccentric rotation of the
ちなみに上記軌跡T1はほぼ前後に動くだけのものとなっているが、上記軌跡T2はリンクプレート42における軸303が軸40bよりも後方にずれた位置にあるために、前後に加えて上下に動く成分が多くなっている。しかも、可動プレート40の前端側の揺動駆動のための構成部品中に回動プレート39があってリンクプレート42の回動支点となる軸303の位置を回動プレート39が上下させるために、軌跡T2は往路と帰路とで上下にずれたルートをとるものとなっている。
Incidentally, the trajectory T1 moves only substantially back and forth, but the trajectory T2 moves up and down in addition to the front and rear because the
ここにおいて、前記シート2は、出力軸32,33の回転に伴って前後左右に揺動駆動されることになる上記可動プレート40上にシート枠20が固定されるものであり、このために可動プレート40と共にシート2も前後左右の揺動を行うのであるが、左右の揺動の1サイクルの間に前後の揺動が2サイクル行われるように出力軸32,33の回転数を設定していることから、シート2の座面21における左右方向中央で且つ前後方向において最も低くなっている中央点21aは、上記前後左右の揺動によって、図6(a)に示すように平面視で8の字を描くものとなっている。また、軌跡T1,T2の違いにより、図6(b)に示すように、上記中央点21aは前方へ沈み込み、浮き上がりながら後方に戻るという軌跡を描く。
Here, the
また、図6はシート2の中央点の動きを所定時間間隔でプロットしたものであり、このために点の間隔が大であるところは速度が大、小さい間隔から大きな間隔に短時間に変化するところは加速度が大であることを示している。つまり、図6に示すものでは、前方への移動時の加速度が後退時の加速度よりも大となっている。これはシート2に座ってシート2の動きを受ける使用者にしてみれば、前に進んでいるという感覚を受けるものであり、このために実際の乗馬をしている感覚を得られるものである。
FIG. 6 is a plot of the movement of the center point of the
さらに、左右の揺動は可動プレート40及び座面21とほぼ平行な水平軸の軸回りにではなく、前側が後ろ側よりも下がった前後方向の軸Aの軸回りになされることから、可動プレート40は前側も後ろ側も左右の揺動を同じ角度範囲で行うものの、上記前後軸Aからの距離は後ろ側よりも前側が長くなっているために、可動プレート40の前端側の左右移動ストロークが後端側の左右移動ストロークよりも大きくなっている。このために前後方向の揺動(ピッチ)と左右方向の揺動(ロール)が合成されて平面視で8の字となっている動きは、図6(a)に示すように、前方側での左右移動幅が後方側での左右移動幅よりも大きくなっている上に、前方斜め移動はシート2の前端側が斜め前方に捻れながらずれ動くというヨー成分を含んだものとなっている。
Further, since the left and right swings are not about the axis of the horizontal axis substantially parallel to the
駆動部3における伸縮アクチュエータ45は、シート2の前後傾斜角を変更するために設けたもので、この伸縮アクチュエータ45は、後述する操作パネル8に対する操作によって伸縮してシート2の前後傾斜角を変更し、前傾姿勢と水平姿勢と後傾姿勢とを切り換える。上記の前後左右の揺動に連動する伸縮を行わせることで、上下動成分を増大させたり減少させることも可能である。
The expansion /
図7はシート2の前端部に配した操作パネル8を示している。図中80は電源スイッチ、81は前述の電動スライドユニット14を作動させることでシート2の高さを調整する高さ調整スイッチ、82は伸縮アクチュエータ45を作動させることでシート2の傾斜角度を調整するための角度調整スイッチ、83は駆動部3のモータ31の回転速度を変更することで揺動速度を調整する速度調整スイッチ、84は使用者の体重値入力用のアップダウンスイッチ、85は揺動動作を初心者向きのものに抑えるための動作モード選択スイッチ、86は揺動動作による運動強度を切り換えるための動作モード切換スイッチ、87は運動対象を切り換えるための運動対象切替スイッチ、88は液晶パネルで構成されたディスプレーである。運動対象切替スイッチ87を操作した時、伸縮アクチュエータ45によってシート2の前後傾斜角がそれぞれに適した状態に切り換えられる。
FIG. 7 shows the
上記ディスプレー88は、シート2の傾斜状態の表示、速度調整状態の表示、動作時間の表示、運動強度の表示などのほか、算出した運動量(消費カロリー)の表示、伸縮アクチュエータ45の伸縮によるシート2の前後傾斜の姿勢変化により、人体の腹筋・背筋・太もも前部・太もも後部のどの筋肉に対してどのような値の負荷がかかるようになるかの表示等を行う。なお、上記運動量はシート2に設けた加速度センサの出力と、入力された体重値とを基に算出しており、シート2の前後傾斜の姿勢変化に伴う各筋肉への負荷度合いに関しては、シート2の前後傾斜角の違いとモータ31の速度の違いで各筋肉の筋電位がどのように変化するかのデータをとり、このデータを基に決定している。
The
次に上記運動装置が備える体力年齢の算出のための構成について説明すると、上記運動装置は、鐙7や手綱6に力センサSを配して使用者がシート2に対して与える力を力センサSで検出することができるようにしているとともに、ある年齢の人であればどれだけの力をシート2に対して与えることができるかについて、力と体力年齢とを対応付けて格納した標準体力データベースDとを備えている。そして前記駆動部3の駆動制御も司る演算制御部Cに上記力センサSが接続されているとともに標準体力データベースDも接続されている。
Next, a configuration for calculating the physical fitness age of the exercise device will be described. The exercise device includes a force sensor S disposed on the
上記演算制御部Cは、駆動部3によって使用者が乗っているシート2を動かすとともに、シート2の動きに応じた動きを使用者が行う時に使用者がシート2に与える力を力センサSから取り込み、得られた力から対応する体力年齢を上記標準体力データベースDから導いて、その体力年齢(使用者の体力年齢)を操作パネル8のディスプレー88に表示する。
The arithmetic control unit C moves the
使用者にしてみれば、運動中の自身の体力年齢を知ることができるものであり、継続的に運動を行えば、体力の変化に伴って表示される体力年齢が変化していくことから、運動装置を用いることによる効果を実感することができるものであり、このために運動装置を用いる運動についての使用者のモチベーションを高めることができる。 For users, it is possible to know the age of physical fitness during exercise, and if you exercise continuously, the physical fitness age displayed with changes in physical fitness will change, The effect of using the exercise device can be realized, and for this reason, the user's motivation for the exercise using the exercise device can be enhanced.
また、このような運動装置を用いる使用者は、往々にして体力年齢が実年齢よりも高い(体力が標準よりも劣る)場合が多いことから、操作パネル8を使用者の実年齢の入力手段として用いて、入力された実年齢に対応する力を上記標準体力データベースDから取得し、力センサSで検出される力が上記標準体力データベースDから取得した実年齢相応の力に一致するように、演算制御部Cが前記揺動速度を高めたりシート2の傾斜角度を変更したりすることで運動強度を高くするようにしてもよい。使用者の体力向上を早めることができる。
Further, since a user using such an exercise device often has a physical strength age higher than the actual age (physical strength is inferior to the standard), the
ただし、上記シート2の動きの変更は、図8にも示すように、力センサSで検出される力が実年齢相応の力に段階的に近づくようにするのが好ましい。急な動きの変化は使用者にとって却って問題を招くことになる虞があるためである。
However, the change in the movement of the
演算制御部Cは、このほか、力センサSで検出される力から使用者の筋肉量を算出してこの筋肉量も表示するようにしてもよい。また、過去の体力年齢の測定値を記憶する記憶部Kを設けておき、上記表示に際して、過去の体力年齢を併記する状態で上記ディスプレー88に表示することができるようにしておくと、使用者は体力年齢の変化を容易に認識することができる。
In addition, the calculation control unit C may calculate the muscle mass of the user from the force detected by the force sensor S and display the muscle mass. In addition, a storage unit K for storing past physical fitness age measurement values is provided, and when the display is performed, the past physical fitness age can be displayed on the
体力年齢が過去と比較して改善されていない場合は警告情報を同時に報知するようにしておいてもよく、逆に改善が見られる場合には、好ましい音楽や映像が出力されるようにしておくのも好ましい。使用者の改善意欲を刺激することができる。 If the physical fitness age is not improved compared to the past, warning information may be notified at the same time. If improvement is seen, preferable music and video are output. It is also preferable. The user's willingness to improve can be stimulated.
また、上記運動装置は前述のように揺動速度やシート2の傾斜角度等を変更することができるようになっているが、このような動きの変更に関する情報と算出した体力年齢とををディスプレー88に同時に表示することができるようにしておくことで、どのような動きをシート2に行わせれば自身にとって最も効果的であるかを使用者が知ることができる。
In addition, as described above, the exercise device can change the swing speed, the inclination angle of the
上記実施例では、乗馬を模した運動を使用者に負荷する揺動型の運動装置を示したが、本発明はこの形態のものに限定されるものではなく、使用者が立つ台を周期的に動かすことで、例えばサーフィンを模した運動を使用者に負荷するもの、図9に示すように、使用者が腰掛けるシート2を揺動させるとともに使用者の各足を個別に載せる足載せ台90を上下動させることによって歩行動作を模した運動を使用者に負荷するものなどにも適用することができる。
In the above embodiment, the swing type exercise device that loads the user with exercise simulating riding is shown, but the present invention is not limited to this type, and the platform on which the user stands is periodically arranged. For example, as shown in FIG. 9, a
上記操作パネル8に設けたディスプレー88は、前述のように算出した体力年齢を使用者に報知する報知手段として機能させているが、このほか、メモリカードやパソコン、形態電話などとの接続インターフェースを備えて、背景画像などを使用者の好みのものに変更することができるカスタマイズ機能を持たせたり、力センサの出力値から使用者の運動量を算出表示したり、これまでの運動履歴を表示したりできるようにしておけば、使用者がこの運動装置を用いて運動を行うことについての意識を高めることができる。報知手段としては上記のような表示で報知するのではなく、音声で報知するものであってもよい。
The
更には、体力年齢が向上する運動を行うことができる時には、バーチャルキャラクターの育成が促されるというようなゲーム感覚を盛り込んだものとしてもよい。 Furthermore, it is good also as what incorporates the game sensation that a virtual character is nurtured when the physical strength age can be exercised.
1 本体
2 シート
3 駆動部
S 力センサ
C 演算制御部
DESCRIPTION OF
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JP2007341357A JP2009160186A (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Exercising apparatus |
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Cited By (1)
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CN103316455A (en) * | 2013-05-29 | 2013-09-25 | 永康市无印尚品产品设计有限公司 | Speed regulating instrument for sit-up abdominal exercising device |
-
2007
- 2007-12-28 JP JP2007341357A patent/JP2009160186A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
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CN103316455A (en) * | 2013-05-29 | 2013-09-25 | 永康市无印尚品产品设计有限公司 | Speed regulating instrument for sit-up abdominal exercising device |
CN103316455B (en) * | 2013-05-29 | 2015-09-02 | 永康市无印尚品产品设计有限公司 | Lie supine Stomach building device speed governing instrument |
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