JP2008538090A - 身体訓練装置および方法 - Google Patents

Abstract

方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための抵抗訓練装置および方法。本装置は、複数の被訓練者を収容でき、各被訓練者に多数の訓練ベクトルを与えることができる。本装置は、運動選手が最適速度でスポーツ固有の動き、または理学療法的動きを実行可能にする構成で、運動選手の身体部分に着用されたハーネスに弾力性コードといったつなぎ綱（テザー）を取り付けることによって訓練ベクトルを与える。一実施形態では本装置は、訓練領域を形成するベースと、各々が運動選手によって着用されたハーネスに取り付けるための弾力性コードを備える１対のタワーアセンブリと、を含む。もう一つの実施形態では本装置は、少なくとも１６個の訓練ベクトルを被訓練者に与える。なおもう一つの実施形態では本装置は、自分自身の体重を完全には支えられない患者または被訓練者に訓練ベクトルを与える。訓練ベクトルを与える弾力性コードの各々は、平衡または不平衡荷重が多数の方向および平面から被訓練者に同時に印加され得るように、独立に調整可能である。

Description

（優先権の主張）
本出願は、その全体がここに引例によって組み込まれている、本発明者によって２００５年１２月２３日に出願された米国仮特許出願第６０／７５２，８７２号と、その全体がここに引例によって組み込まれている、本発明者によって２００５年３月１日に出願された米国仮特許出願第６０／６５６，９２０号と、その全体がここに引例によって組み込まれている、本発明者によって２００５年３月１日に出願された米国仮特許出願第６０／６５６，８８７号と、の優先権を主張する。

（関連出願）
本出願は、その内容がここに引例によって組み込まれている、本発明者によって２００４年７月１６日に出願された「Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」（身体訓練装置および方法）と題する、同時係属中の米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，５６８号と、その内容がここに引例によって組み込まれている、本発明者によって２００４年７月１６日に出願された「Ｓｗｉｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」（スウィング訓練装置および方法）と題する米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，１９６号と、に関する。

本発明は、種々の運動能力を改善するために運動選手または理学療法患者といった人々を訓練するための身体訓練装置および方法に関する。本発明は更に、ヒップ（臀部）と胴の回転によってパワーを生み出すことに依存するゴルファーおよび野球選手といった専門化した運動選手を訓練するための身体訓練装置および方法に関する。更に特定的には本発明は、低速または高速の動きを実行しながら、被訓練者の身体上の単一の点または多数の点の運動に対抗する一定の大きさまたは変化する大きさの力を与えるための身体訓練装置および方法に関する。

身体の訓練と調整は長い間、種々の運動能力を改善し、それによって運動選手の能力または理学療法患者のリハビリテーションまたは被訓練者の全体的身体健康状態を改善するために望ましいと認められてきた。身体による特定の動きを実行しながらの抵抗による訓練は、機能的強さ、走る速度、最初のステップの敏捷さ、ジャンプ能力、キック能力といった種々の身体能力を改善する際に極めて有効であると認められている。このような抵抗訓練は、ゆっくりした非スポーツ的特定の運動を使用する重い重量物による訓練よりますます好まれるようになっている。

例えば、もし運動選手がもっと速く走りたいと思うならば、重い重量物による脚の圧迫を実行することよりも、走りながら脚の筋肉に軽い抵抗をかけることのほうが、より有益であると認められている。これらの訓練方法の両者とも運動選手の脚筋肉を強化するであろうが、走りながら軽い抵抗を与えることによる高速度訓練は、筋肉が高速での抵抗によって調整されるので、運動選手が高速でより大きなパワーを生み出すことを可能にする。抵抗のある遅い動きを使用して筋肉を訓練することは、筋肉が低速度で調整されるので、低速度でのパワーの生成を促進する。大抵の運動選手にとっては両方の訓練方法が重要である。しかしながら高速度における運動能力最適化のためには筋肉は、物理的および神経学的に高速度で訓練されなくてはならない。ここで使用されるような用語「訓練ベクトル」は、予め決められた範囲の運動を通して被訓練者の一部分の運動に対抗する力を意味するものとする。訓練ベクトルの大きさと方向は、比較的一定であることも、あるいは予め決められた範囲の運動を通して変化することもあり得る。

本開示の発明者に発行された「Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｊｕｍｐ Ｅｘｅｒｃｉｓｅ Ａｐｐａｒａｔｕｓ」（垂直ジャンプ訓練装置）と題する米国特許第４，９６８，０２８号および４，８６３，１６３号は各々、垂直ジャンプ訓練と調整のための抵抗訓練装置を開示している。Ｗｅｈｒｅｌｌ特許に開示された従来技術のシステムは、ジャンプ運動を実行しながら両脚に抵抗を印加するために被訓練者のヒップに比較的一定の大きさを有する二つの訓練ベクトルを印加している。

Ｗｅｈｒｅｌｌ特許に開示された訓練装置のより新しい修正版は、被訓練者によって着用された着脱可能な脚ハーネスに訓練装置の弾力性部材を取り付けることによって、ランニング運動を行っている被訓練者の膝の裏側に比較的一定の抵抗を与えた。この実施形態は、高速度において被訓練者のヒップの屈筋を訓練するために抵抗を与えた。

同様に、もし運動選手がヒップと胴の回転によってより大きなパワーを生み出すことを望むならば、運動選手がゴルフクラブまたは野球／ソフトボールバットをスウィングするといった特定の運動競技の動きを実行しながら、ヒップと胴の回転に軽い抵抗をかけることが有益であろう。ヒップと胴のこのような回転訓練は、サッカー選手、プレースキッカー、トラックとフィールドの選手、テニス選手、および他のラケットスポーツの運動選手といった他の運動選手にも有益であり得る。

多くのスポーツ関連の動きは、特定の動きを実行するために多数の身体部分を同時に動かす多数の筋肉グループを関連させる。例えば運動選手がジャンプするとき、彼または彼女は両脚と背中と両腕を同時に使用する。特定の動きのための訓練を最適化するためには、両脚と背中と両腕と他の身体部分とに同時に抵抗を印加しながら、自然なジャンプ運動使用して訓練することが有益である。このような訓練方法は、ジャンプに使用される主要な筋肉グループが、印加された抵抗によって適切な神経学的順序で点火されることを可能にするので、抵抗が両脚だけに印加される方法より有効であろう。

ランニング運動を実行する被訓練者に訓練ベクトルを印加することはＷｅｈｒｅｌｌ特許に記載された従来技術の訓練装置において可能であるが、複雑なスポーツ固有の動きを実行しながら多数の筋肉グループに抵抗を与えるために、両手、両脚、背中および被訓練者の身体の他の部分に訓練ベクトルを印加する身体訓練装置の必要性は残っている。
米国仮特許出願第６０／７５２，８７２号 米国仮特許出願第６０／６５６，９２０号 米国仮特許出願第６０／６５６，８８７号と、の優先権を主張する。 米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，５６８号 米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，１９６号 米国特許第４，９６８，０２８号 米国特許第４，８６３，１６３号

したがって従来技術の欠点の多くを除去し、新規な身体訓練装置および方法を提供することは、本発明の目的の一つである。

少なくとも８個の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための手段を備えた新規な身体訓練装置を提供することは本発明の目的の一つである。

訓練ベクトルを被訓練者に与えるための複数の手段を備えた新規な身体訓練装置であって、一つ以上の訓練ベクトルの原点は第１および第２の次元において可変であり、他の一つ以上の訓練ベクトルの原点は前記第１または第２いずれかの次元と前記第１および第２の次元に垂直な第３の次元とにおいて可変である身体訓練装置を提供することも本発明の目的の一つである。

訓練ベクトルを被訓練者に与えるための複数の手段を備えた新規な身体訓練装置であって、前記訓練ベクトルは少なくとも３箇所の高さに起源を持つ身体訓練装置を提供することは本発明の目的の一つである。

訓練ベクトルを被訓練者に与えるための一つ以上の手段と前記被訓練者の体重の少なくとも一部を支持する手段とを備えた新規な身体訓練装置を提供することは本発明の目的の一つである。

訓練領域を形成するベースと、各々が前記訓練領域において訓練している被訓練者によって着用されることに適応している一つ以上のハーネスと、予め決められた範囲の運動において前記ハーネスの運動に対抗する力を与えるための各ハーネスに取り付けられていて、前記力が前記予め決められた範囲に亘って比較的一定である、ある長さを持っている少なくとも一つの弾力性部材とを備えた身体訓練装置を提供することは、本発明の目的の一つである。本装置は更に、前記訓練領域から前記弾力性部材の各々を方向付けるための前記ベースに取り付けられた細長い追跡機構と、実質的に水平である少なくとも一つの追跡機構と、実質的に垂直である少なくとも一つの追跡機構とを備える。

訓練面を形成するベースと、前記訓練面上で訓練している被訓練者に訓練ベクトルを与えるための手段であって前記ベースに取り付けられていて弾力性部材を備えた複数の手段と、前記訓練面に近いベクトル原点位置からアンカー位置に前記弾力性部材を方向付けるための追跡部材とを備える新規な身体訓練装置を提供することは本発明の目的の一つである。本装置は更に、前記訓練面上で訓練している被訓練者に訓練ベクトルを与えるための手段であって、前記ベースに取り付けられていて弾力性部材を備えた複数の手段と、前記訓練面から隆起しているベクトル原点位置からアンカー位置に前記弾力性部材を方向付けるための追跡部材とを備える。

本発明のこれらおよび他の多くの目的と利点は、請求項、添付図面および好適な実施形態の下記の詳細な説明の熟読から本発明が関係している本技術に精通する人にとって直ちに明らかになるであろう。

本発明の理解を容易にするために同様な要素は同様な数字表示を与えられている図面を参照しながら、本発明の身体訓練装置の種々の実施形態が説明される。

本発明の一態様によれば、ジャンプ、ランニングまたはウォーキングといった種々の運動的または治療的動きを実行しながら多数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための身体訓練装置および方法が開示される。本発明の更なる態様によれば、ジャンプ、ランニングまたはウォーキングといった種々の運動的または治療的動き、あるいは更に複雑な運動的または治療的動きを実行しながら方向と高さの変化し得る原点を有する訓練ベクトルを被訓練者に与えるための身体訓練装置および方法が開示される。本発明のもう一つの態様によれば、各々が運動的または治療的動きを実行しながら、方向と高さの変化し得る原点を有する訓練ベクトルを複数の被訓練者に与えるための身体訓練装置および方法が開示される。本発明のなおもう一つの態様によれば、自分自身の体重を完全には支えられない患者または被訓練者に訓練ベクトルと治療的訓練とを与えるための身体訓練装置および方法が開示される。本身体訓練装置は、被訓練者の多数の筋肉グループが同時に訓練され得るように、最大１６個あるいはそれ以上の訓練ベクトルを与え得る。

図１は、方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本発明による身体訓練装置の一実施形態を示す。図１を参照すると、この身体訓練装置は、運動選手または被訓練者４３がその上で訓練できる訓練面を形成するプラットフォームまたはベース１を備える。ベース１は、訓練実施中に被訓練者４３にクッションを与えるための中心に配置されたマット敷き訓練領域２を備え得る。ベース１の周辺に沿って少なくとも二つのタワーアセンブリ３、４が取り付けられ得る。ベース１とタワーアセンブリ３、４の両者は、被訓練者４３の多数の身体部分に訓練ベクトルを与えるための手段を用意する。

図１を参照すると、ベース１には少なくとも４個のプーリハウジング構造体７〜１０が取り付けられている。プーリハウジング構造体７〜１０は、弾力性部材１９〜２２を可動プーリアセンブリ３３〜３６に経路指定する。弾力性部材１９〜２２は、各弾力性部材１９〜２２によって与えられる訓練ベクトルの大きさが練習または訓練運動を実行する被訓練者の身体部分の運動の範囲を通して比較的一定である、ある長さを持っている。弾力性部材１９〜２２は、ハウジング構造体７〜１０に設けられたプーリといった一連の追跡機構間のカムアセンブリ１１〜１４またはその他適当なアンカー手段から可動プーリアセンブリ３３〜３６に経路指定される。弾力性部材１９〜２２にはコネクタ（図示せず）が取り付けられ、それによってコネクタは、被訓練者の身体部分に着用されるハーネス（図示せず）に接続され得る。カムアセンブリ１１〜１４は、弾力性部材１９〜２２によって与えられる抵抗を変化させるために弾力性部材１９〜２２の有効長を調整するためのクリート（固定）手段を与える。これは、カムアセンブリ１１〜１４を介して弾力性部材１９〜２２の遠端部Ｄ１９〜Ｄ２２を引き出すか、あるいは引っ込めることによって遂行できる。こうしてプーリハウジング構造体７〜１０は、訓練領域２の同じ側に取り付けられたハウジング構造体間の距離の何倍もの弾力性部材が利用できるように、プーリハウジング構造体間に弾力性部材１９〜２２を経路指定する。その内容が引例によってここに組み込まれている同時係属中の米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，５６８号に開示されている複数の訓練モジュールは、プーリハウジング構造体７〜１０の代わりに使用され得ることが考えられる。

可動プーリアセンブリ３３〜３６は、弾力性部材１９〜２２によって与えられる訓練ベクトルのための原点を与える。プーリアセンブリ３３〜３６は、弾力性部材１９〜２２が被訓練者の身体部分の運動の全範囲を通してプーリアセンブリ３３〜３６上で滑らかに進むように、３６０度回転でき、また如何なる方向にも＋／−９０度傾斜できる。プーリアセンブリ３３〜３６は、ベース１に取り付けられたレール３７〜４２上に取り付けられ、それによって被訓練者によって実行される異なる訓練に適応するため、あるいは異なる身体寸法を有する被訓練者を収容するため、あるいはプーリアセンブリ３３〜３６によって与えられる訓練ベクトル原点の方向を変更または調整するためにプーリアセンブリ３３〜３６が直線的にスライド（滑動）することを可能にしている。レール３７〜４２は、プーリアセンブリ３３〜３６がレール３７〜４２の長さに沿って位置決めできるように、スロット形成されている。プーリアセンブリ３３〜３６はまた、スプリング負荷ロック機構といった何らかの適当なロック手段によってレール３７〜４２上で適所にロックするように適応可能である。

少なくとも４個の弾力性部材１５〜１８は、カムアセンブリ（図示せず）または他の適当なアンカー手段から、弾力性部材１５〜１８によって与えられる訓練ベクトルのための原点を与える追跡アセンブリ３１、３２に設けられたプーリを介してベース１の下に経路指定される。弾力性部材１５〜１８は、各弾力性部材１５〜１８によって与えられる訓練ベクトルの大きさが練習または訓練運動を実行している被訓練者の身体部分の運動の範囲を通して比較的一定である、ある長さを持っている。カムアセンブリ（図示せず）は、弾力性部材１５〜１８の抵抗を変化させるために弾力性部材１５〜１８の長さを調整するためのクリート手段を与える。これは、カムアセンブリ（図示せず）を介して弾力性部材１５〜１８の遠端部Ｄ１５〜Ｄ１８を引き出すか、引っ込めることによって遂行できる。追跡アセンブリ３１、３２は、ベース１に垂直であって、それぞれの追跡アセンブリ３１、３２に対して外向き横方向にある軸の回りに回転でき、それによって弾力性部材１５〜１８が被訓練者の身体部分の運動の全範囲を通して追跡アセンブリ３１、３２上で滑らかに進むことを可能にしている。こうして弾力性部材１５〜１８によって与えられる訓練ベクトルは、それぞれの追跡アセンブリピボット（旋回）点または軸の周りに約１２０度回転できる。弾力性部材１５〜１８にはコネクタ（図示せず）が取り付けられており、それによってコネクタは被訓練者の身体部分に着用されたハーネス（図示せず）に接続され得る。

図１を参照すると、タワーアセンブリ３、４は、弾力性部材２３〜２６および２７〜３０をそれぞれ経路指定するパワーモジュールアセンブリ５、６を収容している。弾力性部材２３〜３０は、各弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルの大きさが練習または訓練運動を実行している被訓練者の身体部分の運動の範囲を通して比較的一定である、ある長さを持っている。弾力性部材２３〜３０は、パワーモジュールアセンブリ５、６に設けられたプーリといった一連の追跡機構の間のカムアセンブリ（図示せず）または他の適当なアンカー手段から弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルのための原点を与える吊下げプーリアセンブリ（図示せず）に経路指定される。吊下げプーリアセンブリは、弾力性部材２３〜３０が被訓練者の身体部分の運動の全範囲を通してプーリアセンブリ上で滑らかに進むように、回転可能で傾斜可能である。弾力性部材２３〜３０にはコネクタ（図示せず）が取り付けられており、それによってコネクタは被訓練者の身体部分に着用されたハーネス（図示せず）に接続され得る。カムアセンブリ（図示せず）は、弾力性部材２３〜３０の抵抗を変化させるために弾力性部材２３〜３０の長さを調整するためのクリート手段を与える。パワーモジュールアセンブリ５、６は、ベース１に関して弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルの原点の平面を変化させるためにそれぞれのタワーアセンブリ３、４内の多くの位置でロック（固定）できる。こうしてすべての弾力性部材１５〜３０は、運動的または治療的訓練のための抵抗訓練をサポートするために訓練領域２上の如何なる点にも方向付けることができる。

弾力性部材１５〜３０は、それによって与えられる訓練ベクトルの大きさが弾力性部材１５〜３０の有効長を短縮することによって選択的に増加できるように、それぞれのカムアセンブリを介して引き出され得る遠端部を持っている。代替として訓練ベクトルの大きさは、カムアセンブリを解放して部材が引っ込むことを可能にすることによって弾力性部材１５〜３０の有効長を増加させることによって減らすことができる。カムアセンブリは、クリート、カムクリートまたはこの業界で知られた他の適当なアンカー手段といった、弾力性部材を固定するために適する何らかの手段を備え得る。弾力性部材の「有効長」は、アンカーまたはカムアセンブリとハーネスコネクタに取り付けられた部材の端部との間の弾力性部材の長さである。

訓練ベクトルの大きさの変動範囲は、弾力性部材の直径によって限定される。例えば弾力性部材１９は、３／８インチの直径を持ち得る。弾力性部材１９の有効長は、約２０ポンドから約４０ポンドの範囲内で弾力性部材によって与えられる力を変えるように、変えることができる。しかしながら、より小さな直径の弾力性部材（例えば約５／１６インチの直径）は、約４ポンドから約２０ポンドの有効抵抗力範囲を与えるであろう。したがって、より大きな直径の弾力性部材（例えば約１／２インチの直径）は、約３５ポンドから約６０ポンドの有効抵抗力範囲を与えるであろう。更に、その内容が引例によってここに組み込まれていて本発明において実用的である同時係属中の米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，５６８号に開示されている訓練モジュールを利用することによって力の有効範囲は、弾力性部材を取り替えることを必要とせずに、拡張可能である。

図２は、方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本発明による身体訓練装置のもう一つの実施形態を示す。図２を参照すると、プーリアセンブリ３３〜３６は、ベース１の上面に固定され、それらの位置が矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによって示されるようにレール３７〜４２に沿ってどこにでもセットできるようにしている。こうして訓練ベクトルの原点はレール３７〜４２に沿って移動できる。例えばプーリアセンブリ３３は、レール３７．３８に沿って動くことができ、レール３７．３８に沿った多くの位置でロックできる。図２に示すようにプーリアセンブリ３３は、レール３８上の新しい位置３３Ａに移動できる。こうして弾力性部材１９は、ハウジング構造体７、８に設けられた一連の追跡機構間のカムアセンブリまたは他の適当なアンカー手段からレール３８上の新しい位置３３Ａに経路指定され、それによって弾力性部材１９によって与えられる訓練ベクトルの原点を変化させる。レール３７、３８に沿ったプーリアセンブリ３３の位置の間の差は、プーリアセンブリ３３の典型的な調整範囲を示す。プーリアセンブリ３３は、任意のレール３７〜４２に沿った多数の位置に取り付けられ得ること留意すること。同様にプーリアセンブリ３４〜３６は、レール３７〜４２のいずれかに沿った多数の位置に移動してロックされることができ、それによって弾力性部材２０〜２２によって与えられる訓練ベクトルの原点を変化させることができる。プーリアセンブリ３４〜３６の代替位置３４Ａ〜３６Ａの間の差は、プーリアセンブリ３４〜３６のための典型的な調整範囲を示す。こうして弾力性部材１９〜２２によって与えられる訓練ベクトルは、選択された訓練にしたがって選択された身体部分に抵抗を印加するための被訓練者のすべてのサイドから原点を持つことができる。

図３は、方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示のなおもう一つの実施形態の上面図である。図３を参照すると、多数の訓練ベクトルは、訓練領域２のどこにでも位置決めされる被訓練者に取り付けられ得る。例えば、訓練ベクトルグループＶ５は、レール３７、３８に沿ったプーリアセンブリ３３の位置に依存する弾力性部材１９によって与えられる訓練ベクトルの多くの原点を示す。更に訓練ベクトルグループＶ６、Ｖ７、Ｖ８は、プールアセンブリ３４〜３６がレール３８〜４２に沿った種々の例示的位置に移動するときに弾力性部材２０〜２２によって与えられる訓練ベクトルの多数の原点を示す。プーリアセンブリ３３〜３６は任意のレール３７〜４２に沿った多数の位置に取り付けられ得るので、図３に示された代替のプーリ位置３３Ａ〜３６Ａと訓練ベクトルグループＶ５〜Ｖ８は単に例示的なものであって、本発明の範囲を限定するようには意図されていない。図３に示すように、弾力性部材１５〜１８によって与えられる訓練ベクトルＶ１〜Ｖ４は、追跡アセンブリピボット点の周りに約１２０度回転でき、それによって弾力性部材１５〜１８によって与えられる訓練ベクトルＶ１〜Ｖ４の原点を変化させることができる。弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルＶ９〜Ｖ１６もまた、それぞれ対応するピボット点Ｒ９〜Ｒ１６の周りに３６０度回転でき、それによって弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルＶ９〜Ｖ１６の原点を変化させ得る。

図４、５は、パワーモジュールアセンブリ５、６内の吊下げプーリアセンブリがどのようにピボット旋回し、それによって訓練ベクトルの原点を変化させるかを示している。図４を参照すると、弾力性部材２３はその軸Ｒ９の周りに３６０度回転するように適応可能である。３６０度回転時の如何なる点においても、弾力性部材２３は訓練または練習のために被訓練者によって引き出されて利用され得る。図示されていないが、パワーモジュールアセンブリ５内の残りの弾力性部材２４〜２６の各々は、弾力性部材２３に関して描かれた同じ回転能力を持っている。図５を参照すると、弾力性部材２９はその軸Ｒ１５の周りに３６０度回転するように適応可能である。３６０度回転時の如何なる点においても、弾力性部材２９は訓練または練習のために被訓練者によって引き出されて利用され得る。図示されていないが、パワーモジュールアセンブリ６内の残りの弾力性部材２７〜２８および３０の各々は、弾力性部材２９に関して描かれた同じ回転能力を持っている。

図６は、方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを複数の被訓練者に与えるための本開示の更なる実施形態の上面図である。図６を参照すると弾力性部材２３〜３０は、図１〜３に示された各弾力性部材のそれぞれの位置に関して１８０度回転している。こうして訓練ベクトルＶ９〜Ｖ１６は、プラットフォームベース１から離れるように方向付けられ、それによって更なる被訓練者がベース１から離れて位置決めされながら訓練または練習することを可能にしている。前に留意されたように、弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルＶ９〜Ｖ１６は、それぞれ対応するピボット点Ｒ９〜Ｒ１６の周りに３６０回転するように適応可能であり、それによって弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルＶ９〜Ｖ１６の原点を変化させる。このように図６によって示された訓練ベクトルＶ９〜Ｖ１６の方向は、単に例示的なものであって本発明の範囲を限定するようには意図されていない。

図７は、方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示のもう一つの実施形態の正面図を示す。図７を参照すると、弾力性部材１６、１８は、弾力性部材１６、１８によって与えられる訓練ベクトルのための原点を与える追跡アセンブリ３１、３２に設けられたプーリを介してベース１の下面に取り付けられたカムアセンブリ４３、４４から経路指定されて示されている。カムアセンブリ４３、４４は、弾力性部材１６、１８の抵抗を変化させるために弾力性部材１６、１８の長さを調整するためのクリート手段を用意する。これは、カムアセンブリ４３、４４を介して弾力性部材１６、１８の遠端部Ｄ１６、Ｄ１８を引き出すか、あるいは引っ込めることによって遂行できる。追跡アセンブリ３１、３２は、ベース１に垂直であってそれぞれの追跡アセンブリ３１、３２に対して外側横の軸の周りに回転でき、それによって被訓練者の身体部分の運動の全範囲を通して弾力性部材１６、１８が追跡アセンブリ３１、３２上を滑らかに進むことを可能にしている。剛性支持構造体４５〜４７は、カムアセンブリ４３、４４から追跡アセンブリ３１、３２に弾力性部材１６、１８を経路指定するプーリアセンブリを収容している。ベース１を支持する面を損傷から保護するために、また本装置上で訓練練習を実行している被訓練者によって誘発される振動のクッションまたは減衰を与えるために、剛性支持構造体４５〜４７の下面にパッド４５Ａ〜４７Ａが設けられ得る。パッド４５Ａ〜４７Ａは例えば、この業界で周知の何か適当なクッション材料または減衰材料から構成または成形されることが可能である。

図７を参照すると、タワーアセンブリ３、４は、弾力性部材２３〜３０を入れたパワーモジュールアセンブリ５、６を滑動可能に収容するように適応可能である。図示のように弾力性部材２３〜２５および２７〜２９は、それぞれ弾力性部材２６、３０によって視界から遮られている。それぞれのタワーアセンブリ３、４内の各パワーモジュールアセンブリ５、６の垂直位置は、ロック機構によって変えることが可能であり、それによって弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルの原点の位置と平面とを変化させ得る。

図８、９、１０は、本発明によるパワーモジュールアセンブリの側面図と正面図と後面図とを示す。図８、９、１０を参照するとパワーモジュールアセンブリ５は、吊下げプーリアセンブリＰ１〜Ｐ４を介してカムアセンブリ５４Ａ〜５４Ｄから弾力性部材２３〜２６を経路指定する複数のプーリハウジングアセンブリ５２、５３を保持する剛性フレームを備えている。プーリハウジングアセンブリ５２、５３の各々は、一つ以上の重ねプーリを含む。こうしてプーリハウジングアセンブリ５２、５３は、対応するハウジングアセンブリ間の距離の何倍もの弾力性部材が利用できるように、プーリハウジングアセンブリ間に弾力性部材を経路指定するための経路を用意する。その内容が引例によってここに組み込まれている同時係属中の米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，５６８号に開示されている複数の訓練モジュールはプーリハウジングアセンブリ５２、５３の代わりに使用できることも考えられる。

吊下げプーリアセンブリＰ１〜Ｐ４は、被訓練者の身体部分の運動の全範囲を通して弾力性部材２３〜２６が吊下げプーリアセンブリＰ１〜Ｐ４上で滑らかに進むように、回転して傾斜するように適応可能である。パワーモジュールアセンブリ５は、パワーモジュールアセンブリ６と同じであって互換性がある。したがって参照は、パワーモジュールアセンブリ５とその部品に対してだけ行われるであろう。

パワーモジュールアセンブリ５は、ロックピン１０６、１０７を引っ込めるように動作可能な引っ込み機構１０５を備えた引っ込みアセンブリを含む。ロックピン１０６、１０７は、リンク機構またはスプリング負荷機構を介して引っ込み機構１０５に動作可能に接続でき、それによってタワーアセンブリ３内の選択された垂直位置にパワーモジュールアセンブリ５をロック（固定）できる。適当な引っ込み機構１０５は、ハンドルであり、それによって被訓練者はロックピン１０６、１０７の少なくとも一つを引っ込めるためにハンドルを引く。更に適当な引っ込み機構１０５は、少なくとも一つのピン１０６、１０７を引っ込めるために時計回りあるいは反時計回りに回転するようにも適応可能である。引っ込み機構１０５が解放されると、ピン１０６、１０７は突き出され、それによってタワーアセンブリ３内の選択された垂直位置にパワーモジュールアセンブリ５をロックする。追跡アセンブリ１００〜１０３は、タワーアセンブリ３と接触しているパワーモジュールアセンブリ５の横側面に取り付けられる。追跡アセンブリ１００〜１０３は、タワーアセンブリ３の領域内でパワーモジュールアセンブリ５の垂直運動を滑動可能にガイドする。

図８、１０を参照すると、可動プーリアセンブリ５５は、パワーモジュールアセンブリ５の少なくとも一つの表面に固定でき、その位置が矢印Ｆ、Ｇによって示されるようにレール５７に沿ったどこにでもセットされることを可能にしている。レール５７は、可動プーリアセンブリ５５がレール５７の長さに沿って位置決めできるようにスロット形成されている。可動プーリアセンブリ５５は、スプリング負荷ロック機構または本業界で一般的に使用される他の適当なロック手段といった適当なロック機構５６によってレール５７に沿った位置に固定できる。可動プーリアセンブリ５５は、被訓練者の身体部分の運動の全範囲を通して弾力性部材２３〜２６のどの一つでも可動プーリアセンブリ５５上で滑らかに進むように３６０度回転でき、どの方向にも＋／−９０度傾斜可能である。レール５７の上に多数の可動プーリアセンブリを設けられ得ることは留意されるべきである。更に弾力性部材２３〜２６のいずれかによって与えられる訓練ベクトルの原点を変化させるためにパワーモジュールアセンブリ５の剛性フレーム上に、複数のレールと、対応する複数の可動プーリアセンブリとが設けられ得る。したがって弾力性部材によって与えられる訓練ベクトルの原点の平面と位置は、タワーアセンブリ３内のパワーアセンブリモジュール５の垂直位置とは独立に変化できる。弾力性部材２３〜２６の抵抗を変えるために弾力性部材２３〜２６の長さを調整するためのクリート手段を設けるために、プーリハウジングアセンブリ５２上にカムアセンブリ５４Ａ〜５４Ｄが取り付けられ得る。これは、カムアセンブリ５４Ａ〜５４Ｄを介してそれぞれの弾力性部材２３〜２６の遠端部２３Ｄ〜２６Ｄを引き出すか、あるいは引っ込めることによって遂行できる。したがって訓練ベクトルの大きさは、弾力性部材の有効長によって変化するであろう。弾力性部材２３〜２６にはコネクタ（図示せず）を取り付けることができ、それによってコネクタは被訓練者の身体部分に着用されたハーネス（図示せず）に接続され得る。

図１１、１２は、図９、１０に示された吊下げプーリアセンブリＰ１〜Ｐ４の回転能力を更に示す絵画的図である。吊下げプーリアセンブリＰ４は、単に例証目的のために図１１、１２に示されており、これは本発明の範囲を限定するようには意図されていない。吊下げプーリアセンブリＰ４は、点５８の周りの３本の軸上でピボット旋回するように適応可能である。図１１を参照すると、被訓練者が訓練領域２上で訓練しており、弾力性部材２６によって与えられる訓練ベクトルを利用しているときの吊下げプーリアセンブリＰ４の位置が示されている。もしベース１の外側でそれぞれのタワーアセンブリ３の横に位置する第２の被訓練者が弾力性部材２６によって与えられる訓練ベクトルを利用することを望むならば、弾力性部材２６は、吊下げプーリアセンブリＰ４の下で矢印Ａによって示される方向に送られるであろう。矢印Ａによって示される方向に弾力性部材２６を引くと、吊下げプーリアセンブリＰ４は、垂直軸ＡＸＩの周りに１８０度回転し、また点５８によって定義されたこのページに垂直な軸の周りに回転するであろう。吊下げプーリアセンブリＰ４がＡＸＩに垂直な軸と点５８によって定義された軸の周りにも回転できることも留意されるべきである。

図１２を参照すると、軸ＡＸＩの周りの１８０度回転と点５８によって定義された軸の周りの約６０度回転とが起こった後の吊下げプーリアセンブリＰ４の位置が示されている。吊下げプーリアセンブリＰ４は、点５８によって定義された軸の周りに６０度より大きく回転するように適応可能であり、したがって上記の６０度回転は単に例示的なものであって、本発明の範囲を限定するようには意図されていない。したがって吊下げプーリアセンブリＰ１〜Ｐ４およびＰ５〜Ｐ８の回転能力は、被訓練者がそれぞれのパワーモジュールアセンブリ５、６のいずれの側からでも弾力性部材２３〜３０にアクセスしてこれを引き出すことを可能にしている。

図１３は、可動プーリアセンブリ５５、６５の垂直方向の調整範囲を示すパワーモジュールアセンブリ５、６の側面図である。図１３を参照すると、可動プーリアセンブリ５５はレール５７上の高さ調整の上部範囲に位置しており、可動プーリアセンブリ６５はレール６７上の高さ調整の下部範囲に位置している。可動プーリアセンブリ５５、６５の高さ調整は、矢印Ａ、Ｂによって示された方向に行われ得る。その結果、弾力性部材２３〜２６および２７〜３０のいずれもが可動プーリアセンブリ５５、６５それぞれを介して経路指定され、パワーモジュールアセンブリ５、６の位置を変えずに、弾力性部材のベクトル原点を矢印Ｃによって示された高さ方向経路に沿ったどこにでも固定できる。

図１４、１５、１６は、弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルのための高さ調整の全範囲を示す本開示の一実施形態の図である。図１４、１５、１６を参照すると、タワーアセンブリ３によって収容されたパワーモジュールアセンブリ５はその最も高い位置に示されている。したがってパワーモジュールアセンブリ５の位置は、パワーモジュールアセンブリ６の位置によって示されるようなその最も低い位置に変えることができる。可動プーリアセンブリ５５、６５は、矢印Ｄ、Ｅによって示されるようにパワーモジュールアセンブリ５、６の位置とは独立に任意の高さに位置決めされ得る。したがって、それぞれのタワーアセンブリ３、４内でパワーモジュールアセンブリ５、６を垂直方向に位置決めして可動プーリアセンブリ５５、６５の調整範囲Ｄ、Ｅを利用することによって、弾力性部材２３〜３０によって与えられる訓練ベクトルのうちの如何なる訓練ベクトルの原点も矢印Ｆによって示される高さ範囲に沿って位置決めできる。

図１７は、方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示の一実施形態の正面図である。図１７を参照すると、タワーアセンブリ３、４に収容されたパワーモジュールアセンブリ５、６は、各モジュールの最も高い位置に示されている。可動プーリアセンブリ５５、６５は、パワーモジュールアセンブリ５、６の位置とは独立に最も低い位置に位置決めされている。図１７で利用されている弾力性部材は単に例証目的のためのものであって、本発明の弾力性部材の如何なるものも被訓練者によって選択された任意の身体部分に訓練ベクトルを与えるために利用しうることは留意されるべきである。

図１８、１９は、訓練ベクトルを被訓練者に与えるための身体訓練装置の一実施形態の正面図と上面図である。図１８、１９を参照すると、弾力性部材２６、３０によって与えられる訓練ベクトルＦ１、Ｆ２は被訓練者４３のウェストに印加される。訓練ベクトルＦ１、Ｆ２はそれぞれのパワーモジュールアセンブリ５、６の最も高い高さに原点を持っているので、訓練ベクトルＦ１、Ｆ２は被訓練者４３のウェストに正味の引き上げ力ベクトルＦ３を与えるように作用する。

図２０は、被訓練者に訓練ベクトルを与えるための身体訓練装置の更なる実施形態の上面図である。図２０を参照すると、パワーモジュールアセンブリ５に起源を持つ弾力性部材２３〜２６の各々とパワーモジュールアセンブリ６に起源を持つ弾力性部材２７〜３０の各々は、被訓練者４３のウェストに取り付けられ、それによって図１８に示された上方への引き上げ力ベクトルＦ３を最大にする。こうして各追加の弾力性部材が被訓練者４３のウェストハーネスに接続されるので、被訓練者の脚への荷重は弾力性部材によって印加される抵抗の量によって比例的に減少するであろう。したがって引き上げ力Ｆ３の大きさは、弾力性部材２３〜３０の有効長を変えることによって、あるいは弾力性部材１５〜２２による抵抗訓練ベクトルを加えることによって変えることができる。

図２１〜２５は、方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを少なくとも一人の被訓練者に与えるための本発明の身体訓練装置の実施形態を示す。図２１を参照すると、方向と高さの変化し得る原点を有する８個の訓練ベクトルを一人の被訓練者に与え、また訓練ベクトルを二人の他の被訓練者に同時に与える本発明の一実施形態が示されている。図２１に示すように、弾力性部材２１、２２は被訓練者４３のひざに取り付けられ、弾力性部材１９、２０は被訓練者４３の足首に取り付けられている。弾力性部材２５、２９はパワーモジュールアセンブリ５、６を介して、また可動プーリアセンブリ５５、６５を介して経路指定されて被訓練者４３のウェストに取り付けられ、弾力性部材２６、３０はパワーモジュールアセンブリ５、６を介して経路指定されて被訓練者４３の手に取り付けられている。被訓練者４３が彼または彼女の訓練的または治療的練習を実行しながら、ベース１を離れて練習している第２の被訓練者１４３はもう一つの独立した練習を実行していること可能性がある。この図では弾力性部材２４は、ボールに取り付けられており、それによって投擲運動を実行している第２の被訓練者１４３に抵抗訓練ベクトルを与える。ベース１から離れて練習している第３の被訓練者２４３もまた、もう一つの独立した練習を実行していることが可能である。図２１を参照すると、被訓練者２４３が上腕三頭筋鍛錬を実行しながら、訓練ベクトルが弾力性部材２７によって被訓練者２４３に与えられる。

図示されていないが被訓練者４３は、ベース１から、またはタワーアセンブリ３、４からの原点を有する未使用の弾力性部材によって与えられる残りの訓練ベクトルの如何なるものも利用できる。更に第２の被訓練者１４３は、タワーアセンブリ３からの原点を有する未使用の弾力性部材によって与えられる残りの訓練ベクトルの如何なるものも利用でき、また第３の被訓練者２４３は、タワーアセンブリ４からの原点を有する未使用の弾力性部材によって与えられる残りの訓練ベクトルの如何なるものも利用できる。本発明によって供給される各訓練ベクトルの大きさが、対応する弾力性部材の有効長によって独立に変化し得ることは留意されるべきである。

図２２を参照すると、方向と高さの変化し得る原点を有する３個の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本発明の更なる実施形態が示されている。図２２には不平衡訓練ベクトル構成が示されており、それによって、そうでなければ如何なる従来技術の練習装置によっても練習運動時に刺激されない特化した筋肉グループを鍛錬するために、不平衡抵抗が被訓練者４３に印加され得る。図２２を参照すると、足踏み練習をしている被訓練者４３が示されている。訓練ベクトルは弾力性部材１６、１８によって被訓練者４３のウェストまたはヒップに印加されているが、第３の訓練ベクトルは被訓練者の左膝に印加されている。この事例では被訓練者の左膝は右足が訓練領域２に接触するのを可能にするように曲がるので、弾力性部材３０によって与えられる訓練ベクトルは、ステップダウンする（段を下りる）時に通常は活性化されない被訓練者の左脚の内側の筋肉を活性化するであろう。

図２３を参照すると、スウィング運動を実行している被訓練者を有する本開示の一実施形態が示されている。図２３は、多数の平面における平衡したトルクを被訓練者に印加するための本発明の能力を示している。このような平衡トルクの印加は、ゴルフクラブ、野球バットまたはテニスラケットをスウィングすることに関連した筋肉の強化に有益である。例えば弾力性部材２５、２９は、ハーネスＨ１によって被訓練者４３の左右のヒップに取り付けられる。弾力性部材３０はハーネスＨ２によって被訓練者４３の左肩に取り付けられ、弾力性部材２６はハーネスＨ３によって被訓練者４３の右肩に取り付けられる。被訓練者４３がバックスウィング姿勢に回転すると、弾力性部材２５、２６、２９、３０のすべてはバックスウィング姿勢から中間スウィング姿勢とフォロースルー姿勢を経由する被訓練者４３のスウィング運動を助けながら、抵抗訓練ベクトルをバックスウィング姿勢または巻き上げ姿勢に与える。こうして弾力性部材２５、２６、２９、３０によって与えられる訓練ベクトルの印加は、この仕方でバックスウィングに関連するすべての筋肉を強化する。

もし被訓練者４３が自分の左に１８０度回転し、それからバックスウィング姿勢に巻き上がるならば、弾力性部材２５、２６、２９、３０はバックスウィング姿勢から中間スウィング姿勢とフォロースルー姿勢を経由する被訓練者４３のスウィング運動に抵抗しながら、バックスウィング姿勢または巻き上げ姿勢を助ける。こうして弾力性部材２５、２６、２９、３０によって与えられる訓練ベクトルの印加は、この仕方でダウンスウィングに関連するすべての筋肉を強化する。したがって被訓練者４３は、弾力性部材２６が被訓練者４３の左肩に取り付けられ、弾力性部材３０が右肩に取り付けられ、弾力性部材２５、２９が被訓練者４３の左右のヒップそれぞれに取り付けられるように弾力性部材２５、２６、２９、３０を再配置できる。こうして弾力性部材２５、２６、２９、３０によって与えられる訓練ベクトルは、バックスウィング姿勢または巻き上げ姿勢に入る被訓練者を助け、また中間スウィング姿勢とフォロースルー姿勢とを通して抵抗訓練ベクトルを与えるであろう。この仕方で、もし被訓練者４３が自分の左に１８０度回転し、それからバックスウィング姿勢に回転するならば、弾力性部材２５、２６、２９、３０は、バックスウィング姿勢から中間スウィング姿勢とフォロースルー姿勢を経由する被訓練者４３のスウィング運動を助けながら、バックスウィング姿勢または巻き上げ姿勢に抵抗するであろう。

各訓練ベクトルの大きさは、それぞれの弾力性部材の有効長によって変化し得る。例えば弾力性部材２５、２９は、被訓練者のヒップに与えられる訓練ベクトルの大きさが弾力性部材２６、３０を介して被訓練者の肩に与えられる訓練ベクトルの大きさより大きくなるように、十分な長さを持つことができる。本開示の更なる実施形態では、より広い範囲の抵抗力を与えるために、異なる直径を有する弾力性部材が利用できる。有用な抵抗力範囲を増加させるために、その内容が引例によってここに組み込まれている同時係属中の米国特許出願Ｓ．Ｎ．１０／８９２，５６８号に開示されている訓練モジュールが利用され、重ねられ、組み合わされることが可能であることも考えられる。

図２４を参照すると、スウィング運動を実行している被訓練者を有する本開示のもう一つの実施形態が示されている。図２４は更に、多数平面上の平衡したトルクを被訓練者に印加するための本発明の能力を示している。図示の実施形態では、スウィング運動を実行しながら被訓練者の特定の筋肉グループを鍛錬するために、弾力性部材２４、２５、２８、２９が利用されている。弾力性部材２８はハーネスＨ３によって左腕に取り付けられており、弾力性部材２５はハーネスＨ２によって右腕に取り付けられている。弾力性部材２９はハーネスＨ１（図示せず）によって左ヒップに取り付けられており、弾力性部材２４はハーネスＨ１（図示せず）によって右ヒップに取り付けられている。可動プーリアセンブリ５５、６５は、弾力性部材２４、２９の高さを降下させ、それによって弾力性部材２４、２９によって与えられる訓練ベクトルの原点の位置と平面とを変化させる。このような構成では弾力性部材は、ヒップと肩に時計回りトルクを印加し、それによって被訓練者４３が時計回り方向に巻き上がるのを助ける。被訓練者がスウィング運動を実行して反時計回り方向に巻き戻ると、弾力性部材２４、２５、２８、２９は抵抗訓練ベクトルを与える。こうして被訓練者４３は、完全な反時計回り運動を介して弾力性部材２４、２５、２８、２９によって印加されるトルクに抗して動作しているであろう。もし被訓練者４３が自分の姿勢を反対にしてレール４１に向き合うならば、彼または彼女の体に印加されるトルクは逆になるであろう。こうして弾力性部材２４、２５、２８、２９は、被訓練者４３の時計回り回転またはバックスウィング運動に抵抗訓練ベクトルを与え、また被訓練者４３の反時計回り回転またはダウンスウィング運動およびフォロースルー運動を助けるように作用する。

図２５を参照すると、方向と高さの変化し得る原点を有する１６個の訓練ベクトルを一人の被訓練者に与える本発明のなおもう一つの実施形態が示されている。例えば図２５は、４個の弾力性部材２３、２４、２７、２８によって上部胴領域に、６個の弾力性部材１６、１８、２５、２６、２９、３０によってウェストに、また６個の弾力性部材１５、１７、１９〜２２によって被訓練者４３の下端部に印加される複数の訓練ベクトルを利用する被訓練者４３を示している。各訓練ベクトルの大きさは、他の訓練ベクトルの大きさに関して独立に調整できる。弾力性部材１５〜３０のいずれも被訓練者４３によって単独で、あるいは何らかの組合せの大きさで利用でき、それによって運動の全範囲を通じて被訓練者４３の特定の筋肉グループを鍛錬できることは留意されるべきである。

図２６、２７は、方向と高さの変化し得る原点を有する訓練ベクトルを一人の被訓練者に与え、また更に自分自身の体重を完全には支えられない患者または被訓練者のための支持を与えるために頭上支持構造体を提供する本開示の更なる実施形態を示す。図２６を参照すると頭上支持構造体３００は、両タワーアセンブリ３、４間に広がっていて、両タワーアセンブリ３、４の頂部に確実に取り付けられている。頭上支持構造体３００は、被訓練者または療法士によって容易に取り外されるように適応可能である。複数の滑動ガイド３１９、３２０および３１９Ｂ、３２０Ｂ（図示せず）によって頭上支持構造体３００には、トロリーアセンブリ３０５が滑動可能に取り付けられている。滑動ガイド３１９、３１９Ｂ、３２０、３２０Ｂは、頭上支持構造体３００に取り付けられたレール３０１、３０１Ｂ、３０２の上をスライド（滑動）する。レール３０１、３０１Ｂ、３０２は、トロリーアセンブリ３０５が矢印Ａ、Ｂによって示された方向にレール３０１、３０１Ｂ、３０２の長さに沿って位置決めできるようにスロット形成される。トロリーアセンブリ３０５はまた、スプリング負荷ロック機構といった何らかの適当なロック手段によってレール３０１、３０１Ｂ、３０２上の適所にロックするように適応可能である。一つの適当なロック手段は、ロックピン３１７に動作可能に取り付けられたロック部材３１６である。ロック部材３１６が引っ張られると、トロリーアセンブリ３０５は、レール３０１、３０１Ｂ、３０２に沿って自由にスライドできるようになる。ロック部材３１６が解放されると、ロックピン３１７は少なくとも一つのレールに係合してトロリーアセンブリ３０５を適所にロックする。トロリーアセンブリ３０５は更に、滑走アセンブリ（図示せず）から、被訓練者または患者によって着用されたハーネス（図示せず）に取り付けるために取り付けられたコネクタ３０９を有する引き上げ部材３１０に引っ込みケーブル３１２を経路指定する複数の追跡機構３２５を備える。滑走アセンブリ（図示せず）には、一方の端部に追跡機構３１３、３１４を介して引き上げケーブル３１５が取り付けられている。トロリーアセンブリ３０５は更に、被訓練者または患者への取付けのために遠端部に適当なコネクタ３０７を有する安全部材３０６を備えている。

追跡機構は好適には、固定プーリアセンブリ３１４、３２５と、引き上げケーブル３１５が動作したときに治療的鍛錬のために引き上げ部材３１０に取り付けられた被訓練者または患者を引き上げるように作用する滑動可能プーリアセンブリ３１３との組合せを備える。安全部材３０６と引き上げ部材３１０にはそれぞれ調整バックル３０８、３１１が設けられており、それらの長さ調整を考慮している。変化する高さの患者のための平衡と支持を与えるために、タワーアセンブリ３、４には、少なくとも二つの回転支持構造体４００、４０３が取り付けられ得る。回転支持構造体４００、４０３は、幾つかの異なる角度でロックするように適応可能である。患者または被訓練者は、引き上げ部材と安全部材が彼らの体に取り付けられているときに彼ら自身のバランスを助けるために支持構造体４００、４０３を利用でき、あるいは患者または被訓練者は運動的または治療的訓練時に支持構造体を利用できる。支持構造体４００、４０３は、タワーアセンブリ３、４に取り付けられた支持ベース４０１、４０４に回転可能に取り付けられる。支持ベース４０１、４０４は更に、ロック手段４０２、４０５を備えており、それによって水平位置Ｐ２から垂直な収納位置Ｐ１に及ぶ多くの位置に構造体４００、４０３をロックする。支持構造体４００、４０３をロックするために、スプリング負荷ロック機構またはピンといった何らかの適当なロック手段４０２、４０５が利用できる。

図２８は、トロリーアセンブリ３０５のスライド（滑動）範囲を示す図２６の実施形態の正面図である。安全および引き上げ部材３０６、３１０の範囲が訓練領域２の横方向エッジに対応し得ることは留意されるべきである。しかしながらトロリーアセンブリ３０５の方位は、垂直軸上で９０度変化でき、それによってレール３０１、３０１Ｂ、３０２上での走行のより大きな範囲を見込んでいる。

図２９は、訓練領域２に立っている被訓練者４３を示す図２６の実施形態の正面図である。図２９を参照すると、安全および引き上げ部材のコネクタ３０７、３０９への取付けに適応可能な取付け手段４２１を有する引き上げ支持ハーネス３２０を着用している被訓練者４３が示されている。取付け手段は、本業界で一般的に使用される何らかの適当な金属リングまたは剛性構造体を備え得る。

図３０〜３３は、本開示の頭上支持構造体３００に関する被訓練者４３の取付け、引き上げおよび動きの絵画的図である。安全または引き上げ部材３０６、３１０いずれかが被訓練者４３に取り付けられる前に療法士がトロリーアセンブリ３０５を適所にロックすべきであることは留意されるべきである。図３０を参照すると、安全部材３０６は、コネクタ３０７がハーネス取付け手段４２１に接続できるように、調整バックル３０８を介して長くされる。それから安全部材３０６は、安全部材３０６がピンと張られるまで、したがって被訓練者４３を支持するまで、バックル３０８を介して短くされる。それから図３１を参照すると、引き上げ部材３１０は、コネクタ３０９がハーネス取付け手段４２１に接続されるのを可能にするために調整バックル３１１を介して長くされる。その確実な接続時に引き上げ部材３１０は、バックル３１１を介してピンと引っ張られ、また療法士は引き上げケーブル３１５を引っ張ることができ、それによって引っ込みケーブル３１２を引っ込めて引き上げ部材３１０を引き上げることができる。

図３２を参照すれば、いったん引き上げ部材３１０が被訓練者４３に取り付けられてピンと張られると、引き上げケーブル３１５は更に下方に引き下げられ、それによって滑動プーリアセンブリ３１３を右に引っ張って引っ込みケーブル３１２を引っ込ませ、それによって引き上げ部材３１０とこれに接続された被訓練者４３とを引き上げる。いったん被訓練者が所望のレベルに引き上げられると、療法士（図示せず）は、引き上げケーブル３１５を固定するためにロック機構３２１を利用できる。図３２に示すように安全部材３０６は、この部材がトロリーアセンブリ３０５内に引っ込むことはないので、緩んでいる。しかしながら療法士は、バックル３０８を介して安全部材３０６をピンと張るというオプションを持っている。図３３を参照すると、被訓練者４３は、矢印Ｋによって示された方向に、レール３０１、３０１Ｂ、３０２に沿って長手方向に動かされ得る。

図３４〜４２は、本開示のトロリーアセンブリを示す。図３４を参照すると、トロリーアセンブリ３０５は、複数の滑動ガイド３１９、３２０、３１９Ｂ、３２０Ｂ（図示せず）によって頭上支持構造体３００に滑動可能に取り付けられている。滑動ガイド３１９、３１９Ｂ、３２０、３２０Ｂは、頭上支持構造体３００に取り付けられたレール３０１、３０１Ｂ、３０２の上をスライドする。レール３０１、３０１Ｂ、３０２は、トロリーアセンブリ３０５がレール３０１、３０１Ｂ、３０２の長さに沿って位置決めされ得るようにスロット形成されている。トロリーアセンブリ３０５は、スプリング負荷ロック機構といった何らかの適当なロック手段によってレール３０１、３０１Ｂ、３０２上の適所にロックするように適応可能である。一つの適当なロック手段は、ロックピン３１７に動作可能に取り付けられたロック部材３１６である。ロック部材３１６が引っ張られると、トロリーアセンブリ３０５は、レール３０１、３０２に沿って自由にスライドできるようになる。ロック部材３１６が解放されると、ロックピン３１７は少なくとも一つのレールに係合してトロリーアセンブリ３０５を適所にロックする。トロリーアセンブリ３０５は、滑走アセンブリ３２３から、被訓練者または患者によって着用されたハーネス（図示せず）に取り付けるために取り付けられたコネクタ３０９を有する引き上げ部材３１０に引っ込みケーブル３１２を経路指定する固定プーリアセンブリ３２５を備える。滑走アセンブリ３２３には、一方の端部にプーリアセンブリ３１３、３１４を介して引き上げケーブル３１５が取り付けられている。いったん被訓練者４３が所望の高さに引き上げられると、引き上げケーブル３１５の動きを固定するために自動ロック手段３２１が利用され得る。このロック手段３２１は、これを介して経路指定される部材を確実に押し入れる、あるいはつかむ適当な如何なるタイプのカムアセンブリまたはロック機構であってもよい。

図３５、３６を参照すると、説明目的のためにトロリーアセンブリ３０５の外側支持カバーが取り外されている。安全部材３０６は、車軸３２７を介してトロリーアセンブリ３０５に取り付けられている。引っ込み可能ケーブル３１２は、固定プーリアセンブリ３２５を介して引き上げ部材３１０から滑走アセンブリ３２３に経路指定されている。引き上げケーブル３１５は、その遠端部から固定プーリアセンブリ３１４と滑動可能プーリアセンブリ３１３とを介して滑走アセンブリ３２３に経路指定されている。滑動プーリアセンブリ３１３は、滑走アセンブリ３２３の車台に回転可能に取り付けられている。滑走アセンブリ３２３は、レール３２４に滑動可能に取り付けられている。レール３２４は、滑走アセンブリ３２３がレール３２４の長さに沿って直線的に位置決めされて適当なロック機構によって適所に固定され得るようにスロット形成されている。図３６に示すように療法士（図示せず）は、先ずロック機構３２１から引き上げケーブル３１５を解放し、それから矢印Ａによって示された下向き方向に引き上げ部材３１５を引っ張ることによって引き上げ部材３１０に取り付けられた被訓練者を引き上げることができる。引き上げケーブル３１５はトロリーアセンブリ３０５から引き出されるので、滑走アセンブリ３２３は矢印Ｂによって示された方向に動き、それによって固定プーリアセンブリ３１４に近づくであろう。引っ込みケーブル３１２は一方の端部で滑走アセンブリ３２３に取り付けられているので、引っ込みケーブルは、矢印Ｃによって示された方向に引き上げ部材３１０を引っ込ませるであろう。

図３７は視線Ｂとして識別される向きからの図３４のトロリーアセンブリ３０５の側面図を示し、図３８は視線Ａとして識別される向きからの図３４のトロリーアセンブリ３０５の側面図を示す。図３７、３８を参照すると今度は、頭上支持構造体３００に取り付けられたレール３０１、３０１Ｂ、３０２と頭上支持構造体３００にトロリーアセンブリ３０５を滑動可能に取り付ける滑動ガイド３１９、３１９Ｂ、３２０、３２０Ｂとが示されている。

図３９は、例示説明のための透明なカバープレートを有するトロリーアセンブリ３０５の側面図である。図３９を参照すると、プーリアセンブリ３１４、３１５と安全部材３０６のための車軸支持体３２６〜３２８が示されている。引っ込みケーブル３１２（図示せず）は、ロッド３３０または他の適当な取付け手段によって一端で滑走アセンブリ３２３取り付けられ得る。

図４０〜４２は、本発明のトロリーアセンブリ３０５の車台の底面図である。図４０〜４２を参照すると、滑動可能プーリアセンブリは車軸３３１を介して滑走アセンブリ３２３に回転可能に取り付けられたプーリ３１３Ａ、３１３Ｂからなる。滑走アセンブリ３２３は更に、引き上げケーブル３１５の一方の端部のための取付け手段３３２を備える。固定プーリアセンブリ３１４は、車軸３２８を介してトロリーアセンブリ３０５に回転可能に取り付けられたプーリ３１４Ａ、３１４Ｂ、３１４Ｃからなる。引き上げケーブル３１５をロックするためのロック機構３２１の更なる図も示されている。

図４１、４２を参照すると例示説明のために、引き上げケーブル３１５、引っ込みケーブル３１２および安全部材３０６が追加されている。図４１は、引っ込められた引き上げケーブル３１５を持って第１の位置にある滑走アセンブリ３２３を示す。図４２は、引き出された引き上げケーブル３１５を持って第２の位置にある滑走アセンブリ３２３を示す。図４１、４２に示された滑走アセンブリ３２３の位置は単に例示的なものであって、本発明の範囲を限定するように意図されたものではない。例えば完全に引っ込められた引き上げケーブル３１５は、固定プーリアセンブリ３２５に更に近く滑走アセンブリ３２３を位置決めするという結果をもたらすであろう。逆に完全に引き出された引き上げケーブル３１５は、固定プーリアセンブリ３１４に更に近く滑走アセンブリ３２３を位置決めするという結果をもたらすであろう。引っ込みケーブル３１２は取付け手段３３３を介して滑走アセンブリ３２３に取り付けられているので、引き上げケーブル３１５の動作すなわち、それによって滑走アセンブリ３２３の動きという結果をもたらす引き上げケーブル３１５の動作は、引き上げ部材３１０（図示せず）の遠端部に取り付けられた被訓練者（図示せず）を引き上げるであろう。トロリーアセンブリ３０５内の追跡機構が高い機械利得を与え得る幾つかの既知のプーリ構成を備え、それによって重い荷重を引き上げる際に療法士を助け得ることは留意されるべきである。図４０〜４２は、５：１の機械利得を与えるプーリ構成を示す。しかしながら、より高い、またはより低い機械利得を与え得る多くの明らかな構成が存在する。

図１〜４２に示された身体訓練装置の種々の構成と実施形態によって示されたように、本身体訓練装置は、変化する大きさ、あるいは一定の大きさを与えながら、種々の角度と多数箇所の高さから訓練ベクトルを被訓練者の多数の筋肉グループに与えることによって運動選手および理学療法患者を訓練するために使用できる。

本発明の好適な実施形態が説明されてきたが、説明された実施形態が単に例示的なものであることと、本文書の熟読から本技術に精通する人々に自然に起こってくる全範囲の同等手段、多くの変形版および修正版が容認されるとき、本発明の範囲が付属の請求項によってだけ定義されるべきであることと、は理解されるべきである。

方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示の一実施形態の上面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示のもう一つの実施形態の上面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示の更なる実施形態の上面図である。 本開示の吊下げプーリアセンブリのピボット（旋回）点を描写するパワーモジュールアセンブリの図である。 本開示の吊下げプーリアセンブリのピボット（旋回）点を描写するパワーモジュールアセンブリの図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを複数の被訓練者に与えるための本開示の一実施形態の上面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示の一実施形態の正面図である。 本開示のパワーモジュールアセンブリの側面図である。 本開示のパワーモジュールアセンブリの正面図である。 本開示のパワーモジュールアセンブリの後面図である。 本開示の吊下げプーリアセンブリの一実施形態の回転能力を示す絵画的図である。 本開示の吊下げプーリアセンブリの一実施形態の回転能力を示す絵画的図である。 本開示のパワーモジュールアセンブリの側面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示の一実施形態の正面図である。 図１４の実施形態の側面図である。 図１４の実施形態の側面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する複数の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための本開示の一実施形態の正面図である。 かがんだ姿勢の被訓練者を示す本開示の一実施形態に関連する訓練ベクトルの図である。 図１８の実施形態の上面図である。 ８個の訓練ベクトルを被訓練者に与える本開示の一実施形態の上面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する８個の訓練ベクトルを一人の被訓練者に与え、訓練ベクトルを他の二人の被訓練者に同時に与える本開示の一実施形態の正面図である。 少なくとも３個の訓練ベクトルを備えた不平衡荷重を被訓練者に与える本開示の一実施形態の正面図である。 スウィング練習を実行している被訓練者を有する本開示の一実施形態の正面図である。 スウィング練習を実行している被訓練者を有する本開示の一実施形態の上面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する１６個の訓練ベクトルを一人の被訓練者に与える本開示の一実施形態の等角投影図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する訓練ベクトルを一人の被訓練者に与え、更に頭上支持構造体を備える本開示の一実施形態の正面図である。 図２６の実施形態の側面図である。 本開示のトロリーアセンブリのスライド（滑動）範囲を示す図２６の実施形態の正面図である。 方向と高さの変化し得る原点を有する訓練ベクトルを一人の被訓練者に与え、更に頭上支持構造を備える本開示のもう一つの実施形態の正面図である。 本開示の頭上支持構造体に対する被訓練者の取り付け、引き上げ、および動きの絵画的図である。 本開示の頭上支持構造体に対する被訓練者の取り付け、引き上げ、および動きの絵画的図である。 本開示の頭上支持構造体に対する被訓練者の取り付け、引き上げ、および動きの絵画的図である。 本開示の頭上支持構造体に対する被訓練者の取り付け、引き上げ、および動きの絵画的図である。 本開示のトロリーアセンブリの正面図である。 図３４のトロリーアセンブリの内面図である。 図３４のトロリーアセンブリの内面図である。 図３４のトロリーアセンブリの側面図である。 図３４のトロリーアセンブリの側面図である。 図３４のトロリーアセンブリのもう一つの側面図である。 図３４のトロリーアセンブリの底面図である。 図３４のトロリーアセンブリの底面図である。 図３４のトロリーアセンブリの底面図である。

符号の説明

１ ベース、
２ 訓練領域、
３、４ タワーアセンブリ、
５、６ パワーモジュールアセンブリ、
７〜１０ プーリハウジング構造体、
１１〜１４ カムアセンブリ、
１５〜１８ 弾力性部材、
１９〜２２ 弾力性部材、
２３〜３０ 弾力性部材、
１９Ｄ〜２６Ｄ 遠端部、
３１、３２ 追跡アセンブリ、
３３〜３６ プーリアセンブリ、
３７〜４２ レール、
４３、１４３、２４３ 被訓練者、
４３、４４ カムアセンブリ、
４５〜４７ 剛性支持構造体、
４５Ａ〜４７Ａ パッド、
５２、５３ プーリハウジングアセンブリ、
５４Ａ〜５４Ｄ カムアセンブリ、
５５、６５ 可動プーリアセンブリ、
５６ ロック機構、
５７ レール、
５８ 点、
１００〜１０３ 追跡アセンブリ、
１０５ 引っ込み機構、
１０６、１０７ ロックピン、
３００ 頭上支持構造体、
３０１、３０１Ｂ、３０２ レール、
３０５ トロリーアセンブリ、
３０６ 安全部材、
３０７ コネクタ、
３０８、３１１ 調整バックル、
３０９ コネクタ、
３１０ 引き上げ部材、
３１２ 引っ込みケーブル、
３１３ 滑動プーリアセンブリ、
３１３Ａ、３１３Ｂ プーリ、
３１４ 追跡機構、
３１４Ａ〜３１４Ｃ プーリ、
３１５ 引き上げケーブル、
３１６ ロック部材、
３１７ ロックピン、
３１９、３１９Ｂ、３２０、３２０Ｂ 滑動ガイド、
３２１ 自動ロック手段、
３２３ 滑走アセンブリ、
３２４ レール、
３２５ 固定プーリアセンブリ、
３２７、３２８、３３１ 車軸、
３３３ 取付け手段、
Ｈ１〜Ｈ３ ハーネス、
Ｐ１〜Ｐ８ 吊下げプーリアセンブリ、
Ｖ１〜Ｖ１６ 訓練ベクトル

Claims (34)

1. 少なくとも８個の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための手段を備えた身体訓練装置。
2. 少なくとも１０個の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための手段を備えた請求項１の身体訓練装置。
3. 少なくとも１２個の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための手段を備えた請求項２の身体訓練装置。
4. 少なくとも１４個の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための手段を備えた請求項３の身体訓練装置。
5. 少なくとも１６個の訓練ベクトルを被訓練者に与えるための手段を備えた請求項４の身体訓練装置。
6. 前記訓練ベクトルのうちの一つ以上のベクトルの原点の高さは可変である請求項１の身体訓練装置。
7. 前記手段は弾力性部材を含む請求項１の身体訓練装置。
8. 少なくとも一つの弾力性部材が一方の端部で被訓練者の選択された部分への接続のために適応したハーネスに取り付けられ、前記弾力性部材は訓練ベクトルが予め決められた範囲の運動を通して被訓練者の選択された部分に比較的一定の力を与える有効長を有する請求項７の身体訓練装置。
9. 各弾力性部材の長さは選択可能であり、それによって前記弾力性部材を含む手段によって与えられる訓練ベクトルの大きさを選択する請求項８の身体訓練装置。
10. 訓練ベクトルを被訓練者に与えるための複数の手段を備える身体訓練装置であって、一つ以上の訓練ベクトルの原点は第１および第２の次元において可変であり、他の訓練ベクトルのうちの一つ以上のベクトルの原点は前記第１または第２のいずれかの次元と前記第１および第２の次元に垂直な第３の次元において可変である身体訓練装置。
11. 各訓練ベクトルの原点は前記第１および第２の次元において可変である、あるいは前記第１または第２の次元と前記第３の次元において可変である請求項１０の身体訓練装置。
12. 少なくとも二つの訓練ベクトルは被訓練者の相反するサイドに起源を持つ請求項１０の身体訓練装置。
13. 各訓練ベクトルの大きさは他の訓練ベクトルの大きさと独立に調整可能な請求項１０の身体訓練装置。
14. 少なくとも一つの訓練ベクトルは予め決められた範囲の運動を通して比較的一定の力を被訓練者の一部分に与える請求項１０の身体訓練装置。
15. 前記手段は弾力性部材を含む請求項１０の身体訓練装置。
16. 複数の訓練ベクトルの原点の高さは可変である請求項１０の身体訓練装置。
17. 前記第１および第２の次元は水平面内にあり、また前記第３の次元は垂直である請求項１０の身体訓練装置。
18. 一つの水平面に起源を持つ少なくとも４個の訓練ベクトルと第２の水平面に起源を持つ少なくとも４個の訓練ベクトルを備えた請求項１７の身体訓練装置。
19. ４箇所の高さに起源を持つ一つ以上の訓練ベクトルを備えた請求項１０の身体訓練装置。
20. 訓練ベクトルを被訓練者に与えるための複数の手段を備える身体訓練装置であって、前記訓練ベクトルは少なくとも３箇所の高さに起源を持つ身体訓練装置。
21. 前記訓練ベクトルは少なくとも４箇所の高さに起源を持つ請求項２０の身体訓練装置。
22. 前記訓練ベクトルは少なくとも５箇所の高さに起源を持つ請求項２１の身体訓練装置。
23. 前記訓練ベクトルは少なくとも９箇所の高さに起源を持つ請求項２２の身体訓練装置。
24. 同じ高さにある被訓練者の相反するサイドに起源を持つ１対の訓練ベクトルを備えた請求項２０の身体訓練装置。
25. １対のうちの各訓練ベクトルは同じ高さに在り、被訓練者の相反するサイドに起源を持つ４対の訓練ベクトルを備えた請求項２４の身体訓練装置。
26. 訓練ベクトルを被訓練者に与えるための一つ以上の手段と被訓練者の体重の少なくとも一部分を支持するための手段を備えた身体訓練装置。
27. 前記訓練ベクトルは少なくとも３箇所の高さに起源を持つ請求項２６の身体訓練装置。
28. 前記訓練ベクトルは少なくとも５箇所の高さに起源を持つ請求項２７の身体訓練装置。
29. 前記訓練ベクトルは少なくとも９箇所の高さに起源を持つ請求項２８の身体訓練装置。
30. 前記支持手段は被訓練者の選択された部分への接続と前記被訓練者の上方の少なくとも一つの支持部材への接続のために適応したハーネスを備えた請求項２６の身体訓練装置。
31. 前記ハーネスは被訓練者のウェストの周りに配設された請求項３０の身体訓練装置。
32. 前記ハーネスは被訓練者の上部胴の周りに配設された請求項２６の身体訓練装置。
33. 訓練領域を形成するベースと、
    各々が前記訓練領域で訓練する被訓練者によって着用されることに適応した一つ以上のハーネスと、
    予め決められた範囲の運動において前記ハーネスの運動に対抗する力を与えるための、各ハーネスに取り付けられた弾力性部材であって、前記力が前記予め決められた範囲に亘って比較的一定なある長さを有する少なくとも一つの弾力性部材と、
    前記訓練領域から前記弾力性部材の各々を方向付けるための前記ベースに取り付けられた細長い追跡機構と、実質的に水平である少なくとも一つの追跡機構と、実質的に垂直である少なくとも一つの追跡機構とを備えた身体訓練装置。
34. 訓練面を形成するベースと、
    前記訓連面上で訓練する被訓練者に訓練ベクトルを与えるための手段であって、前記ベースに取り付けられ、弾力性部材と前記訓練面に近いベクトル原点位置からアンカー位置に前記弾力性部材を方向付けるための追跡部材とを備える複数の手段と、
    前記訓練面上で訓練する被訓練者に訓練ベクトルを与えるための手段であって、前記ベースに取り付けられ、弾力性部材と前記訓練面から隆起しているベクトル原点位置からアンカー位置に前記弾力性部材を方向付けるための追跡部材とを備える複数の手段とを備えた身体訓練装置。

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