技術の分野 本発明は、全体として、人の身体の動的な運動をともなうデバイスに関する。 本発明は、肩部、臀部、膝部、背部、大腿部および腹部の筋肉組織等に対して用いられ得る。 本発明は、さらに詳細には、機能的姿勢での回転トルクと関連して、脊柱と、腹腰部領域および胸郭領域の筋肉と、を含む胴体の筋肉のエクササイズを行って柔軟性を向上させるためのデバイスおよび方法に関する。 発明の背景 一般的な実施形態において、本発明は、身体を良好な形状に保持する、エクササイズを行い且つ可動範囲を大きくするための装置に関する。 好ましい実施の形態において、本発明は、エクササイズを行い且つ可動範囲を大きくするためのゴルフ用の装置に関し、さらに詳細には、ゴルファーがスイングを行っている最中にゴルファーに対して抵抗を提供し、ゴルファーの軸骨格の筋肉を強化し且つコンディショニングを行う、ゴルフエクササイズ装置に関する。 本発明をゴルフのエクササイズに関して説明するけれども、本デバイスは、一般的なコンディショニング（調子の調整）、理学療法およびコンディショニングや柔軟性を増すことが望ましい水泳やテニス等の他のスポーツについて広く使用することができる。 一実施の形態において、本発明は、小さな筋肉のうずきや痛みをなくす又は痛みを小さくするのを補助する。 現在、ゴルフは、運動能力、筋骨格の強さ、可動範囲および耐久性が様々な全ての年代の人々が楽しむ運動である。 極めて強い筋骨格の支持がなくてもゴルフスイングを行うことができるけれども、身体の強さ、柔軟性および耐久性が高いと、ゴルファーは、小さな筋肉と関連したうすきや痛みを少なくしつつ、ゴルフボールをさらに遠くに、且つ、高い精度でいつも同じように飛ばすことができる。 現在、最適なゴルフスイング経路に沿うと考えられている所定の経路に沿ってゴルファーの筋肉の運動を行う訓練を補助するための外部デバイスが販売されている。 これらのデバイスは、ゴルフスイングに亘ってゴルフクラブを維持する必要があると考えられる所定の平面にゴルファーのスイング経路を制限する。 しかしながら、スイング中にゴルファーの肩部、胴体上部、臀部および脚部上側の回転方向に抵抗が全く加えられない。 これらのデバイスは、筋肉のコンディショニングおよび柔軟性について利点をもたらすように設計されていない。 通常のエクササイズは、身体を良好な形状に保持するが、全てのエクササイズが等しく効果的なわけではない。 市販の多くのエクササイズデバイス、特に健康クラブや運動クラブに設置されているデバイスは、特にゴルフやゴルフと同様の運動において必要となる回転運動と関連してもたらされる態様よりも、低い効果を有するようになる。 問題点は、健康クラブの訓練で最もよく利用することができる機器が主として直線的、単一の平面内での運動であり、一つの筋肉群に限定されてしまうということである。 身体が一つの平面内でしか運動しないということはほとんどなく、多くの場合、多数の筋肉群が互いに協働することが必要とされる。 身体の多くの運動は、回転運動パターンおよび斜め運動パターンを含んでいる。 三つの平面全てでの運動成分を含む運動を可能にし、運動を行うのが最も望ましい身体の特定の領域を隔離することができる、エクササイズ、コンディショニング、およびリハビリテーションデバイスに対する要望が存在する。 このようなデバイスにより、理学療法士、指圧療法師、トレーナーまたは他の指示デバイスが、使用者の運動を使用者の目的に合わせて調整する。 発明の概要 本発明のデバイスは、ゴルファーがゴルフスイングを行うのに必要となる動きを倣ったエクササイズ中に抵抗をもたらし、エクササイズを行っているゴルファーの軸骨格および下肢の筋肉を強化し、そのコンディショニング（調子の調整）を行う、ゴルフエクササイズ−コンディショニング装置である。 本デバイスは、支持ベースと、支持ベースに枢着された部材と、枢着された部材に枢動可能に取り付けられるようにして連結された胴体軸シャフトと、枢着された部材に枢動可能となるようして連結された骨盤軸シャフトと、を含んでいる。 肩部ハーネス（肩部装着帯、shoulder harness）が胴体軸シャフトに連結され、臀部ハーネス（臀部装着帯、hip harness）が骨盤軸シャフトに連結されている。 独立した胴体トルク抵抗部が胴体軸シャフトに連結されており、少なくとも二つの方向で抵抗を提供するための手段を含んでいる。 さらに、独立した骨盤トルク抵抗部が、骨盤軸シャフトに連結されており、少なくとも二つの方向に抵抗を提供するための手段を含んでいる。 好ましい実施の形態において、装置は、胴体シャフトを中立位置に独立して係止する手段と、骨盤シャフトを中立位置に独立して係止する手段と、を含んでいる。 この新規なデバイスの利点は、直立した機能姿勢で、使用者が決定した可変な抵抗を提供することである。 垂直方向からの傾き角度は、ゴルフ、ホッケーまたは野球等の様々なスポーツの姿勢（構え）を再現する上で良好であるように、使用者が変更することができる。 体幹（躯体）の筋肉の回転強さを高めるように設計された他のデバイスは、使用者を着座位置に置く。 これは、骨盤の運動を制限し、加えられた応力の大部分を脊椎に分配し、これにより受傷の危険が増大する。 本発明は、体幹および骨盤の中立回転運動を制限することなく、体幹および骨盤の回転に対して抵抗を提供する。 本発明のデバイスは、機能的構えで強度エクササイズを使用者に加えることができない。 本発明のエクササイズ装置は、移動方向および移動方向と逆方向で抵抗を提供する。 本装置は、運動を提供するための手段と、抵抗を制御するための手段と、運動を管理するための手段と、を含んでいる。 移動方向および移動方向と逆方向で抵抗を提供する方法は、エクササイズ装置を提供する工程と、運動を行うように使用者が装置内に位置するようにする工程と、運動に対して抵抗を提供する工程と、運動に対する抵抗を制御する工程と、運動を管理する工程と、を含んでいる。 本発明のこの他の目的および利点は、好ましい実施形態の以下の詳細な説明および添付図面を検討することにより、当業者に明らかになるであろう。 発明を実施するための形態 本発明の体幹回転コンディショニングデバイスは、以下のことをもたらす。 使用者は、多くのスポーツ（例えば、ゴルフ、野球またはホッケー）のスタンスをシミュレートした（模倣した、装った、まねた）体重支持姿勢をとる。 傾き角度（構え）は、人による起立姿勢の違いに応じて枢軸を中心として調節することができる。 図１は、体幹回転コンディショニングデバイスの基本的エレメントを、使用者の姿勢および使用者の体格にどのようにして適合させることができるのかとともに示す側面図である。 ゴルフエクササイズ装置の好ましい実施の形態において、デバイスは、ゴルファーのゴルフスイングを倣ったエクササイズ中に抵抗をもたらし、エクササイズを行っているゴルファーの軸骨格および下肢の筋肉を強化する。 図１は、肩部、臀部、膝部、背部および腹部の筋肉組織に対する動的動きをともなったエクササイズ中に抵抗をもたらし、エクササイズを行っている使用者１２の軸骨格および下肢の筋肉を強化する、エクササイズ装置１０を示している。 装置１０は、支持ベース１４と、この支持ベースに枢着された部材１６と、枢着された部材１６に連結されている、可変抵抗の枢着された胴体軸シャフト１８と、この胴体軸シャフト１８に連結された肩部ハーネス２２と、骨盤軸シャフト２０に連結された臀部ハーネス２４と、胴体軸シャフト１８に連結されている独立した胴体トルク抵抗部（胴体トルク抵抗器）２６と、骨盤軸シャフト２０に連結されている独立した骨盤トルク抵抗部（骨盤トルク抵抗器）２８と、を含んでいる。 傾き角度（姿勢の角度）は、軸線Ａ−Ａ'に沿って調節することができる。 図１は、デバイス内における使用者の起立した中立位置（standing neutral position）を示している。 使用者は、枢動点のところで軸線「Ａ」を中心として回転するアームにしっかりと連結された拘束具を用いて、肩部および臀部が固定されている。 これらのアームの長さは、使用者の様々な体格／身長に合わせて調節することができる。 図１は、さらに、従来の回路（図示せず）によってエクササイズ装置１０を作動する制御装置１４０およびコンピュータ１４２を示す。 制御装置１４０およびコンピュータ１４２は、装置１０内において、駆動装置、センサおよびアクチュエータのそれぞれに、従来の回路（図示せず）を介して接続されている。 図２は、使用者１２の臀部および肩部を示している、側方から見た斜視図である。 臀部および肩部の回転が、図３にさらに詳細に示されている。 装置１０は、図１に示されているように、支持ベースと、この支持ベースに枢着された部材と、枢動可能に取り付けられるようにして前記枢着された部材に連結された胴体軸シャフトと、枢動可能に取り付けられるようにして前記枢着された部材に連結された骨盤軸シャフトと、を含んでいる。 図３は、肩部および臀部の左方への回転を示す、前方から見た斜視図である。 使用者は機械１０内で自らをこの姿勢に位置決めし、エクササイズ運動の回転軸線Ａ−Ａ'が使用者１２の脊柱と臀部および肩部の所望の回転軸線とを通過するようにする。 図３は、上方および左方に回転した状態の肩部ハーネス部分２２Ｌおよび臀部ハーネス部分２４Ｌを示している。 さらに、図３は、下方および左方に回転した状態の肩部ハーネス部分２２Ｒおよび臀部ハーネス部分２４Ｒを示している。 図２および図３は、使用者の左方に向かう胴体および骨盤の回転を示している。 肩部ハーネスは胴体軸シャフトに連結されており、臀部ハーネスは骨盤軸シャフトに連結されている。 独立した胴体抵抗力部（胴体力抵抗器）が胴体軸シャフトに連結されており、胴体抵抗力部は少なくとも二つの方向で抵抗を提供する手段を含んでいる。 臀部および肩部には、枢軸を中心として、ディスクブレーキ（図４参照）の形態をとった可変抵抗器が設けられている。 これらのブレーキは、乾燥摩擦ブレーキ、流体減衰（fluid damping）ブレーキ、渦電流（eddy current）ブレーキ、マグネト−ヘテロダイン(magneto-heterodyne)ブレーキの形態を取るようにしてもよい。 制動によって、可能な運動範囲に亘り、両方向で抵抗がもたらされるようになる。 図３は、左方に向かう使用者の胴体および骨盤の回転を示す正面図である。 さらに、独立した骨盤抵抗力部（骨盤力抵抗器）が骨盤軸シャフトに連結されている。 この骨盤抵抗力部は、少なくとも二つの方向で抵抗を提供する手段を含んでいる。 好ましい実施の形態では、装置は、胴体軸シャフトを中立位置（neutral position）で独立して係止（固定）するための手段と、骨盤軸シャフトを中立位置（neutral position）で独立して係止（固定）するための手段と、を含んでいる。 枢動点には、胴体および骨盤の角度位置を計測するため、リニアポテンショメータが設けられている。 使用者が胴体および骨盤のところで及ぼした力を独立して計測するため、ロードセルが枢動点に配置されている。 図４は、液圧ディスクブレーキを示す図である。 別の実施の形態では、胴体および骨盤の移動抵抗アーム軸のところで回転に対して抵抗をもたらす磁気ブレーキが示されるだろう。 機械は、以下の追加の特性を備えている。 肩部および臀部の抵抗は独立して調節され得り、デバイス内にいる使用者の手の届くところにある制御パネルを介し、使用者によって決定および制御され得る。 他のエレメントに対するエクササイズを独立させるため、胴体および骨盤の枢動アームを中立位置に独立して係止することができる。 図４は、抵抗部２６，２８を詳細に示している。 これらの抵抗部２６，２８は、それぞれ、キャリパ３０と、枢動アーム３２と、ロータ３４と、トルク−角度計測デバイス３６と、を含んでいる。 これらが、ハウジング３８を介し、シャフト１８，２０を部材１６に連結している。 胴体および骨盤の位置、並びに、これらによって及ぼされたトルクを取り扱うリアルタイムデジタルディスプレーユニット（実時間デジタルディスプレーユニット）が、使用者に対して提供されるようにしてもよい。 胴体と骨盤との間の角度の最大の差が、各エクササイズサイクル毎に、計算されて表示されるようにしてもよい。 図５は、本発明による肩部の回転を示している。 エクササイズ装置は、動的治療運動（動的健康促進運動、dynamic therapeutic movement）を使用したエクササイズ中に、肩部、臀部、膝部、背部および腹部の筋肉組織に対して抵抗を提供し、エクササイズを行っている使用者の軸骨格および下肢の筋肉を強化する。 エクササイズ装置は、全ての方向で調節可能な抵抗と、全ての方向で調節可能な補助されたストレッチと、をもたらすための手段を含んでいる。 図６は、本発明による、側方から側方への回転および前方から後方への回転を示している。 この方法は、動的治療運動（dynamic therapeutic movement）を使用したエクササイズ中に、肩部、臀部、膝部、背部および腹部の筋肉組織に対して抵抗をもたらして、エクササイズを行っている使用者の軸骨格および下肢の筋肉を強化する、エクササイズ装置を準備する工程と、全ての方向で調節可能な抵抗を提供し、全ての方向でのストレッチを調節可能に補助する工程と、を含む。 図７は、背部支持体およびリアルタイムディスプレーユニット（実時間ディスプレーユニット）を含む好ましい実施の形態を示す正面図である。 図７は、肩部ハーネス２２と、背部上部支持体７２と、背部下部支持体７４と、リアルタイムディスプレーユニット７６と、支持ベース１４と、を示している。 ディスプレーユニット７６は、好ましくは、使用者がディスプレーを見ることができる場所に配置されている。 ディスプレーユニット７６は、従来の回路（図示せず）によって制御装置１４０およびコンピュータ１４２に接続されている。 図８は、磁気ブレーキおよび調節可能な胴体角度制御部（胴体角度調整部）の好ましい実施の形態を示す断面図である。 図８は、磁気ブレーキ８０，８２に連結された背部上部アーム１８および背部下部アーム２０を示している。 磁気ブレーキ８０，８２の代りに、図４に示すディスクブレーキや抵抗ブレーキを使用してもよい。 部材１６は、磁気ブレーキ８０，８２を支持するとともに収容している。 部材１６は、さらに、装置１０に調節可能な胴体角度をもたらす制御部（調整部）８４を支持するとともに収容している。 調節可能な胴体角度制御部８４は、胴体角度を制御するためのレバー、スロットおよびロッドを含んでいる。 図９は、調節可能な背部下部支持体用の制御部（調整部）の好ましい実施の形態を示す断面図である。 図９は、背部下部アーム２０と背部下部支持体７４との間に連結され且つ配置された調節可能な背部下部制御部（背部下部調整部）９０を示している。 制御部（調整部）９２は、使用者の臀部の大きさに応じて調節を行う。 図１０は、肩部ハーネス用のラチェットの好ましい実施の形態を示す断面図である。 図１０は、肩部ハーネス２２用のラチェット１００および背部上部支持体７２を示している。 図１１は、リアルタイム状態ディスプレーユニット（実時間状態ディスプレーユニット）７６の好ましい実施の形態を示す断面図である。 ディスプレーユニット７６は、走行スクリーン（run screen）１１０と、現在状態スクリーン（current status screen）１１２と、使用サイクルスクリーン（cycle in use）１１４と、ソフトファンクションキー（soft key function）１１６と、従来のキーパッド１１８と、を含んでいる。 図１２は、磁気ブレーキ制御器（磁気ブレーキ制御部）の好ましい実施の形態を示す断面図である。 図１２は、磁気ブレーキ制御器１２０，１２２を含む制御ユニット１４０を示している。 これらの制御器１２０，１２２は、制御ユニット１４０、コンピュータ１４２および磁気ブレーキ８０，８２に、従来の回路（図示せず）を介して接続されている。 一実施の形態では、性能の全ての特徴を経時的に追跡するコンピュータチップを使用する。 この実施の形態では、手段（装置）が、性能（能力、動作）の少なくとも一つの特徴（状況、態様、形勢）または全ての特徴（状況、態様、形勢）を計測し、監視される性能を示す電気信号に変換する。 コンピュータチップを含みプログラムが入ったマイクロプロセッサが、監視される性能を示す信号を確認するように、構成される。 プログラムが入ったマイクロプロセッサは、さらに、監視されるパラメータ（性能）を確認し記憶するように構成される。 この高度な態様により、専門家が生徒を診断することができる。 理学療法士および指圧療法師が患者を監視することにも使用される。 別の実施の形態において、肩部ハーネス２２は、ストラップやベルト等の手段によって使用者の肩部に連結された真のハーネスではない。 好ましくは、肩部ハーネス２２の先端には、ハンドルが取り付けられる。 使用者は、装置１０の使用中、ハンドルを掴む。 さらに別の実施の形態では、ベース１４は、プログラムが入ったマイクロプロセッサに信号を提供するセンサを含んでいる。 これらのセンサは、例えば、ＰＧＡのプロがゴルフスイング中の生徒の体重移動を監視することを補助するだろう。 バックスイングのトップにあるときに右利きのゴルファーの体重が右足の内側にあることがわかることは、価値のある教授道具となるだろう。 フォロースルーの完了時に左足の外側に体重が移動することを監視することもまた、同様に価値があるだろう。 本発明の以上の詳細な説明は、例示を目的としたものである。 本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変形および変更を行うことができるということは当業者にとって明らかだろう。 したがって、以上の説明の全ては、例示であると解釈されるべきであり、限定を意味するものではなく、本発明の範囲は特許請求の範囲のみによって限定される。
図１は、体幹回転コンディショニングデバイスの基本的エレメントを、使用者の位置および使用者の体格に適合する方法とともに、示す側面図である。 図２は、使用者の臀部および肩部を示す、側方から見た斜視図である。 図３は、左方に回転した使用者を示す、図２の状態を正面から見た斜視図である。 図４は、胴体および骨盤の抵抗アーム移動軸線での回転に対して抵抗をもたらす抵抗手段を示す図である。 図５は、本発明における肩部の回転を示す図である。 図６は、本発明における側方から側方への回転および前方から後方への回転を示す図である。 図７は、背部支持体およびリアルタイムディスプレーユニットの好ましい実施形態を示す正面図である。 図８は、磁気ブレーキおよび調節可能な胴体角度制御部の好ましい実施形態を示す断面図である。 図９は、調節可能な背部下部支持体用の制御部の好ましい実施形態を示す断面図である。 図１０は、肩部ハーネス用のラチェットの好ましい実施形態を示す断面図である。 図１１は、リアルタイム状態ディスプレーの好ましい実施形態を示す断面図である。 図１２は、磁気ブレーキ用の制御部の好ましい実施形態を示す断面図である。 |
