JP2002177351A

JP2002177351A - 水中筋力トレーニング装置

Info

Publication number: JP2002177351A
Application number: JP2000381312A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Iwahashi; 正義岩橋
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-25

Abstract

(57)【要約】【課題】被訓練者Ｈが立脚可能な複数の踏面３ａが水
槽１中に配置された水中筋力トレーニング装置を、設置
面積が小さく軽便であり、かつ、水の浮力を利して下肢
部に対する保護を図りながら、極度に体力の低下した被
訓練者であっても、上肢に対して負担を及ぼすことな
く、その体力に相応した下肢部の訓練を行いうるように
する。【解決手段】踏面３ａが、被訓練者Ｈの体重により無
端経路２に沿って移動するように構成する。被訓練者Ｈ
の身体に装着して、被訓練者Ｈの頚部以上が水没するこ
とを防止する水没防止手段７を設けてあることが好まし
く、踏面３ａの移動負荷を調節可能な負荷調節手段２２
を設けて、被訓練者Ｈに装着可能なバイタルセンサ６か
らの入力に基づき、被訓練者Ｈにバイタルデータを伝達
可能なバイタルデータ伝達手段１３を設けてあることが
さらに望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中筋力トレーニ
ング装置に関し、詳しくは、被訓練者が立脚可能な複数
の踏面が水槽中に配置された水中筋力トレーニング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、下肢部の傷病からの回復過程にあ
る患者の回復補助を目的として、或いは、体力の低下を
否めない高齢者の体力維持を目的として、水中における
歩行運動が推奨されている。この水中歩行は、被訓練者
の身体への水による浮力を利用して、被訓練者（患者や
高齢者）の体重が下肢部にかかることによる負担を軽減
し、かつ、被訓練者の歩行に伴う前進に対して水が抵抗
力を及ぼすことで、少ない運動量で下肢部における筋力
増強をはかるものである。近年は、公設或いは民間のス
イミングプールで、大型のプールの底に足をつけ、コー
ス上を歩行する水中歩行が多く行われている。例えば、
２５ｍプールを用いれば、体重の負担を小さくした状態
で、往復５０ｍの歩行が出来るのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
水中歩行は、スイミングプールまで被訓練者が出向くこ
とを必要とし、リハビリテーションセンタ等の施設や、
スイミングプールに通うことが必要であり、そのプール
が比較的大きな設備である関係上、リハビリテーション
センタへの入所や送迎バスによりプールに通うことが必
要である。前記リハビリテーションセンタは、長期入院
患者や傷害を治療するために入院した患者が、退院を前
に通常の生活を行える程度に体力を回復し、かつ、その
生活に支障がない程度に歩行能力を回復させることが目
的で開設されているのが通常の例であり、自宅療養者
や、在宅の高齢者には通常開放されていない。また、ス
イミングプール等においては、送迎バスを運行している
ところも見られるが、多くは交通機関を利用して通わな
ければならない。そのため、歩行能力が低下しており、
長距離の歩行が負担になる場合にはこれを利用すること
も困難である。さらに、重度の傷病により長期着床して
いた患者や傷病者が歩行能力を快復し、或いは乏しい歩
行能力を維持しようとする訓練の際には、その姿勢維持
のための補助具が必要であり、プールにはいることすら
困難となる。そして、その補助具と共に移動するために
は、平坦な床面が必要であり、訓練可能な場所が限られ
るという問題がある。しかも、前記補助具を使用するに
は、上肢を用いて身体を支える必要があり、衰弱して上
肢の力も乏しくなった場合には、この補助具すら使用で
きない場合もある。

【０００４】上述したプールでの訓練に関わる問題に対
する対策として使用可能な水中歩行装置が提案されてい
る（例えば、特開平１２−１９７７１５号参照）。この
水中歩行装置は、水を満たした水槽の水中に配置された
無端ベルト上を被訓練者が前進するに対して、その前方
からの水流によりその前進に逆らい、被訓練者が歩行し
ても、水槽に対しては相対的に前進しないようにして、
小さな水槽で長距離歩行をも可能としたものであり、こ
の特徴を利して、その歩行速度に水流の速度を合わすよ
うに構成することが可能なものである。従って、その設
置面積は小さく、また、下肢部に対する被訓練者の体重
による荷重は軽減されている。しかしながら、前方から
の抵抗に逆らって歩行することが必要であり、殊に、重
い傷病からの回復期にあり、体力も回復しておらず、脚
力が極端に衰えている患者や、歩行も不自由になりつつ
ある高齢者の脚力維持のためのリハビリテーションを対
象とする場合には、過度の訓練となる場合が考えられ
る。そこで、本発明の水中筋力トレーニング装置は、上
記の問題点を解決し、設置面積が小さく軽便であり、か
つ、水の浮力を利して下肢部に対する保護を図りなが
ら、極度に体力の低下した被訓練者であっても、上肢に
対して負担を及ぼすことなく、その体力に相応した下肢
部の訓練を行いうる設備を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

【０００６】〔本発明の特徴構成〕本発明に係る水中筋
力トレーニング装置は、被訓練者が立脚可能な複数の踏
面を、被訓練者の体重により移動するようにした点に特
徴を有するものであり、夫々に以下のような特徴を備え
るものである。つまり、従来のように、踏面を予め設定
された速度で駆動することなく、被訓練者の身体の動き
に応じて踏面を移動させるものである。

【０００７】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第１特徴構成は、請求項１に記載
の如く、水槽中に配置され、被訓練者が立脚可能な複数
の踏面が無端経路に沿って配された水中筋力トレーニン
グ装置において、前記踏面が、前記被訓練者の体重によ
り前記無端経路に沿って移動するように構成してある点
にある。

【０００８】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第２特徴構成は、請求項２に記載
の如く、水槽中に配置され、被訓練者が立脚可能な踏面
が水中に配された水中筋力トレーニング装置において、
少なくとも２つの前記踏面を水中に配置して、前記被訓
練者の交互の体重移動により、前記踏面が上下に相対移
動するように構成してある点にある。

【０００９】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第３特徴構成は、請求項３に記載
の如く、前記第１特徴構成又は第２特徴構成における被
訓練者の身体に装着して、前記被訓練者の頚部以上が水
没することを防止する水没防止手段を設けてある点にあ
る。

【００１０】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第４特徴構成は、請求項４に記載
の如く、前記第１〜第３の何れかの特徴構成における踏
面の移動負荷を調節可能な負荷調節手段を設けてある点
にある。つまり、被訓練者の体重がかかっても、前記踏
面が無制限に移動することを防止するために、前記踏面
には移動負荷をかけてあるが、前記負荷調節手段でその
移動負荷を調節するのである。

【００１１】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第５特徴構成は、請求項５に記載
の如く、前記第３特徴構成において、水没防止手段を浮
力体で構成すると共に、その浮力を調節可能として、そ
の浮力調節により踏面の移動負荷を調節可能としてある
点にある。

【００１２】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第６特徴構成は、請求項６に記載
の如く、前記第１〜第３の何れかの特徴構成において、
被訓練者に装着可能なバイタルセンサを備えると共に、
前記バイタルセンサからの入力に基づき、そのバイタル
データを前記被訓練者に伝達可能なバイタルデータ伝達
手段を設けてある点にある。

【００１３】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第７特徴構成は、請求項７に記載
の如く、前記第１〜第３の何れかの特徴構成において、
被訓練者に装着可能なバイタルセンサを備えると共に、
踏面の移動負荷を調節可能な負荷調節手段を設けて、前
記バイタルセンサからのバイタルデータの入力を基に前
記踏面の移動負荷を調節可能に構成してある点にある。

【００１４】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第８特徴構成は、請求項８に記載
の如く、前記第１〜第３の何れかの特徴構成において、
踏面の移動負荷を調節可能な負荷調節手段を設けると共
に、被訓練者の訓練履歴を蓄積管理可能な履歴管理手段
を設けて、前記負荷調節手段に対し、前記被訓練者の訓
練履歴に基づき前記移動負荷の設定を変更可能に構成し
てある点にある。

【００１５】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第９特徴構成は、請求項９に記載
の如く、前記第１特徴構成又は第２特徴構成において、
被訓練者の異常を検知自在な異常検知手段を設けると共
に、その異常検知手段で異常を検知した場合に、踏面の
移動を拘束する緊急ロック手段を設けてある点にある。

【００１６】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第１０特徴構成は、請求項１０に
記載の如く、前記第３特徴構成において、水没防止手段
の異常を検知自在な異常検知手段を設けると共に、その
異常検知手段で異常を検知した場合に、踏面の移動を拘
束する緊急ロック手段を設けてある点にある。

【００１７】上記の目的のためになした本発明の水中筋
力トレーニング装置の第１１特徴構成は、請求項１１に
記載の如く、前記第９特徴構成又は第１０特徴構成にお
ける異常検知手段による異常検知に基づき、前記水槽か
ら強制排水する強制排水手段を設けてある点にある。

【００１８】〔特徴構成の作用及び効果〕上記本発明に
係る水中筋力トレーニング装置によれば、被訓練者自身
の体重により、その被訓練者が立脚する踏面を移動させ
ることで、被訓練者の体力に応じた訓練を可能とするも
のである。つまり、主として踏面に加わる被訓練者の体
重によって踏面の移動を駆動するから、被訓練者にとっ
て無理のない速度で踏面を移動させることができ、ま
た、動力駆動機構を備えない訓練装置として構成するこ
とも可能で、夫々に、以下のような独特の作用効果を奏
する。

【００１９】上記第１特徴構成によれば、被訓練者が踏
面上に立脚するだけで、その踏面が、水中に配置された
無端経路の沿って下方に向けて移動し、被訓練者は、複
数の踏面を踏み代えて、その無端経路上で歩行し、筋力
トレーニングを行うことが出来る。その無端経路が水中
に配置されているから、その水による浮力を利用して、
被訓練者が立位姿勢にあることの負担を軽減するのであ
る。また、踏面が無端経路上を移動することで、前記踏
面は循環するから、トレーニング装置を小型化出来る。
しかも、前記踏面の移動に動力を利用しないから、構造
が簡単であり、被訓練者の動作に先行して踏面が移動す
ることがないように出来て、被訓練者の体力に応じたト
レーニングが出来るのである。その結果、設置面積を小
さくできて、かつ、過度の疲労を被訓練者に及ぼさない
トレーニング装置とすることが出来る。

【００２０】上記第２特徴構成によれば、上記第１特徴
構成におけると同様に、被訓練者が１つの踏面上に一方
の脚を載せるだけで、その踏面が、水中で下方に向けて
移動し、それと共に、被訓練者が抜重した他の踏面は相
対的に上昇する。従って、被訓練者は大きく位置を変え
ないで足踏み運動乃至歩行運動が出来る。その踏面が水
中に配置されているから、その水による浮力を利用し
て、被訓練者が立位姿勢にあることの負担を軽減するの
である。また、少なくとも２つの踏面が水中で上下に相
対移動するから、トレーニング装置を小型化出来る。し
かも、前記踏面の移動に動力を利用しないから、構造が
簡単であり、被訓練者の動作に先行して踏面が移動する
ことがないように出来て、被訓練者の体力に応じたトレ
ーニングが出来るのである。その結果、上記第１特徴構
成と同様に、設置面積を小さくできて、かつ、過度の疲
労を被訓練者に及ぼさないトレーニング装置とすること
が出来る。

【００２１】上記第３特徴構成によれば、上記第１特徴
構成又は第２特徴構成の作用効果に加えて、被訓練者の
安全を確保出来る。つまり、被訓練者の頚部以上が水没
することを防止することで、水没による危害を予防出来
るのである。そのための水没防止手段としては、被訓練
者に浮力を付与する浮力体、上方に引き上げ支持する支
持ベルト等が使用出来る。さらに、前記水没防止手段を
浮力体で構成して、その浮力を変更可能とすれば、その
浮力の調節によって前記踏面の移動速度も調節できる。
この点は、上記支持ベルトの場合においても、その引き
上げ力を調節することで実現できる。つまり、後述の負
荷調節手段を兼ねさせることも可能なのである。その結
果、被訓練者に過度の疲労を及ぼさないのみならず、極
めて体力の衰えた被訓練者であっても、その上肢に対し
て負担を及ぼすことなく、その体力に応じた軽度の運動
量でトレーニングを行うことが出来る。さらに、その水
没防止手段を用いて踏面の移動速度（訓練強度）を調節
することも可能となる。

【００２２】上記第４特徴構成によれば、上記第１〜第
３の何れかの特徴構成の作用効果に加えて、被訓練者に
対する適正な訓練負荷を維持することが可能となる。つ
まり、踏面の移動負荷、例えば踏面の移動に対する抵抗
を調節して、踏面の移動速度を変え、或いは踏面が移動
する時間間隔を変化させて、被訓練者の体力或いは体調
に適合した歩行乃至足踏み運動を行えるようにするので
ある。その結果、被訓練者の体力或いは体調に合わせ
て、適度の運動量に調整したトレーニングを行うことが
可能となる。

【００２３】上記第５特徴構成によれば、上記第３特徴
構成の作用効果に加えて、被訓練者に装着させた浮力体
の浮力を調節することで、踏面に加えられる前記被訓練
者の体重負荷を調節し、それにより前記踏面の移動負荷
を調節して、前記踏面の移動速度を変化させるのであ
る。尚、前記浮力体の浮力の調節は、浮力体に与える浮
力を調節することの他、被訓練者に装着する浮力体を、
浮力の異なるものに装着変更するようにしてもよい。そ
の結果、被訓練者の体調に合わせて、適度の運動量に調
整したトレーニングを行うことが可能となる。

【００２４】上記第６特徴構成によれば、上記第１〜第
３の何れかの特徴構成の作用効果に加えて、被訓練者に
装着させたバイタルセンサからの入力に基づき、バイタ
ルデータを被訓練者に伝達し、訓練状態に対する被訓練
者の判断を補助するのである。従って、被訓練者は体調
変化を察知して、適正訓練量の維持を図ることが出来
る。このバイタルデータ伝達手段は、表示機能を備える
もののほか、音響或いは音声伝達機能を備えていてもよ
く、訓練補助者や介護者等の第三者に対する報知機能を
有していてもよい。その結果、被訓練者の体調に合わせ
て、適度の運動量に調整したトレーニングを行うことが
可能となる。

【００２５】上記第７特徴構成によれば、上記第１〜第
３の何れかの特徴構成の作用効果に加えて、バイタルデ
ータにより訓練負荷を調節して、適正訓練量を維持出来
るようになる。つまり、バイタルデータから負荷調節手
段で被訓練者の体調変化を察知し、それに合わせて踏面
の移動負荷を調節するのである。その結果、被訓練者は
安全に、かつ、被訓練者の判断を要しないで訓練量を適
正に維持しながらトレーニングを続けることが出来る。

【００２６】上記第８特徴構成によれば、上記第１〜第
３の何れかの特徴構成の作用効果に加えて、被訓練者の
訓練履歴を基に、踏面の移動負荷を設定するから、訓練
プログラムの自動設定も可能となる。その結果、被訓練
者の訓練状態に合わせたトレーニングを行うことが出来
る。

【００２７】上記第９特徴構成によれば、上記第１特徴
構成又は第２特徴構成の作用効果に加えて、被訓練者の
安全を確保出来る。例えば、被訓練者の体調変化に伴う
危害予防も可能となる。つまり、異常検知手段で被訓練
者の異常を検知した場合に、緊急ロック手段で被訓練者
を支える踏面を移動停止させる、自動判断による緊急停
止機能を備えているのである。この異常は、例えば、バ
イタルセンサで検出するバイタルデータから、或いは、
踏面の移動サイクルの異常から検知することが出来る。
その結果、訓練中に被訓練者に異常が生じた場合でも、
緊急に訓練を停止して、被訓練者の安全を確保すること
が出来る。

【００２８】上記第１０特徴構成によれば、上記第３特
徴構成の作用効果に加えて、被訓練者の安全を確保出来
る。つまり、異常検知手段で水没防止手段の異常を検知
した場合に、緊急ロック手段で被訓練者を支える踏面を
移動停止させる、自動判断による緊急停止機能を備えて
いるのである。その結果、訓練中に水没防止手段に何ら
かの異常が生じた場合でも、緊急に訓練を停止して、被
訓練者の安全を確保することが出来る。

【００２９】上記第１１特徴構成によれば、上記第９特
徴構成又は第１０特徴構成の作用効果に加えて、被訓練
者の安全を確実に確保出来る。つまり、被訓練者に異常
が生じた場合、緊急に被訓練者を装置の外に救出し、応
急の処置を施さなければならないが、緊急排水をするこ
とにより、被訓練者の救出を容易とする。さらに、被訓
練者或いは水没防止手段の異常の場合には、被訓練者の
姿勢が崩れて、被訓練者が水没するおそれがあるが、そ
の水没による危害も予防出来る。その結果、被訓練者の
安全を確実に確保出来る。

【００３０】

【発明の実施の形態】上記本発明の水中筋力トレーニン
グ装置の実施の形態の一例について、以下に、図面を参
照しながら説明する。

【００３１】〔第一の実施の形態〕本発明に係る水中筋
力トレーニング装置の第一の例は、例えば図１に概念を
示すように、一種の水中歩行装置である。つまり、トレ
ーニング装置本体３０を構成する水槽１中に配置され、
被訓練者Ｈが立脚可能な複数の踏面３ａを備える移動体
３が水中に配置されている。その複数の移動体３は、前
記被訓練者Ｈの体重により無端経路２に沿って移動する
ように構成する。そして、水中における前記被訓練者Ｈ
の立脚を補助し、かつ前記被訓練者Ｈの安全維持のため
に、水没防止手段７を設ける。この水没防止手段７は、
図示の例においては、前記被訓練者Ｈの身体に装着し
て、その浮力により上半身を浮き上がらせる浮力体７Ａ
で構成し、身体を上方に引き上げて前記被訓練者Ｈに対
する立脚補助を可能し、かつ、前記被訓練者Ｈが立脚困
難となった場合に、その浮力を利用して、被訓練者Ｈの
頸部以上が水中に没するのを防止する。これは、被訓練
者Ｈが傷病からの回復過程にあったり、高齢で、体力の
喪失を防止するための訓練を行っている場合を想定した
もので、非随意に体を水中に沈めてしまうことを防止す
ることを目的としたものである。

【００３２】被訓練者Ｈに装着したバイタルセンサ６か
らのバイタルデータを（例えばバイタルセンサ６として
脈拍計を装着した場合には、バイタルデータとして脈拍
数を）表示可能な生理状態表示機構１４を、被訓練者Ｈ
に視認可能な位置に配置する。また、この生理状態表示
機構１４は、水中筋力トレーニング装置の制御機構１０
の一部をなし、訓練補助者（例えば医者、或いは訓練療
法士）からの指示を遠隔表示可能に構成した遠隔表示装
置である。この水中筋力トレーニング装置を利用するに
当たっては、水槽１内に水を満たしていない状態で、被
訓練者Ｈをロックされた前記移動体３の踏面３ａ上に座
らせ、或いはしゃがませて、前記浮力体７Ａを胸部に装
着する。その後、前記水槽１内に水を所定水位まで注入
する。この間に、前記被訓練者Ｈは、前記浮力体７Ａが
水面Ｆに浮かぶことで立ち上がらせられる。その後、前
記浮力体７Ａと、前記水槽１に設けた支持構造との間を
吊り帯７Ｂで連結する。また、被訓練者Ｈの体重を受け
て下方に向けて移動自在で、踏面３ａを備え、連結され
た複数の移動体３を斜め下方に案内する下降経路２Ａで
前記無端経路２を構成するが、その踏面３ａを被訓練者
Ｈが踏むと、その荷重によって、前記移動体３は前記無
端経路２に沿って沈み込む。これと共に被訓練者Ｈの体
も沈降するが、前記浮力体７Ａの浮力及び前記吊り帯７
Ｂの拘束により、その沈降は途中で阻止される。ここ
で、被訓練者Ｈが歩を進めれば、前方の浮力体７Ａが沈
み込み、同様の経過を辿るようになる。こうして被訓練
者の筋肉トレーニングを安全に、かつ被訓練者に大きな
訓練負担をかけることなく実施するのである。また、上
述のように浮力体７Ａを用いる場合は、その浮力を調節
することで、前記踏面３ａに実際に加わる被訓練者Ｈの
体重を調節することができるから、訓練強度に応じた浮
力の浮力体７Ａを装着させて訓練することができる。そ
こで、前記浮力体７Ａを、その浮力を調節可能に構成し
（例えば、浮き袋の中に供給する空気の量を調節するこ
とが可能な構成とする。）、前記バイタルセンサ６から
のバイタルデータに基づき、その浮力を調節するように
すれば、体調に合わせる等、容易に訓練強度を調節でき
るのである。つまり、この浮力体７Ａの浮力調節によ
り、踏面３ａの移動速度を調節することもでき、被訓練
者Ｈの立脚に対する体重負荷が調節できるだけでなく、
動作速度の調節もできるのである。

【００３３】〔第二の実施の形態〕以下には、第二の水
中トレーニング装置の例として、やや詳細の構成につい
て説明する。前記無端経路２は、被訓練者Ｈの体重を受
けて下方に向けて移動する踏面３ａを備える複数の連結
された移動体３を斜め下方に案内する下降経路２Ａで構
成するが、例えば図２にブロック図として示すように、
前記下降経路２Ａに沿って順次下降する移動体３を順
次、所定位置で一旦停止させる移動体停止機構５を設け
る。さらに、前記移動体停止機構５に向けて下降移動す
る移動体３の前記下降経路２Ａに沿う下降速度を抑制す
る踏面制動機構４を設ける。この踏面制動機構４は、制
御機構１０に設けた負荷調節手段２２により制御する。
つまり、この負荷調節手段２２は、前記踏面３ａの移動
負荷を調節可能に構成したものである。ここでは、前記
負荷調節手段２２は、前記踏面制動機構４を、前記移動
体停止機構５により前記所定位置での一つの移動体３の
停止を解除した後、次の移動体３が前記所定位置に達す
るまでの時間が、予め設定された時間間隔に一致するよ
うに前記移動体３の下降移動速度を調節するものとす
る。この時間間隔は、予め前記制御機構１０に設定でき
るようにし、訓練中にこれを変更することも可能にして
おく。

【００３４】また、前記制御機構１０に生理情報検出部
１２を設けて、前記バイタルセンサ６からのバイタルデ
ータを入力するように構成する。前記バイタルセンサ６
は、被訓練者Ｈの生理状態を検出するもので、例えば前
記バイタルデータの一つとして被訓練者の耳朶に装着し
て心拍を検出する心電検出センサで構成することが出来
る。この他、耳孔から体温を検出する体温センサも使用
可能である。例えば、心拍センサを装着した場合、訓練
時の基準として、被訓練者Ｈの心拍数が９５〜１００で
あることとすることが出来る。このバイタルデータは、
バイタルデータ伝達手段１３に伝達され、被訓練者Ｈに
そのバイタルデータの中から必要な情報が伝達される。
このバイタルデータ伝達手段１３は、例えば前記制御機
構１０に設けることが出来、生理状態表示機構１４を備
えて、例えば心拍数は、脈拍表示部１５に表示し、その
他、被訓練者に参考になる情報を表示する。また、視覚
障害者のためには、音声伝達機能を備えさせ、選択的に
報知できるように構成する。視聴覚障害者のためには、
振動等触覚で近くできる伝達手段を設けておくと都合が
よい。また、前記負荷調節手段２２に設定された訓練強
度を表示する訓練強度表示部２５を設けておけば、被訓
練者Ｈに訓練意欲を起こさせるのに寄与できる。この訓
練強度表示部２５も、例えば図示のように前記制御機構
１０に設けておけばよい。さらに、上述のように、訓練
補助者（例えば医者、或いは訓練療法士）からの指示を
遠隔表示可能に構成してあれば、施設におけるリハビリ
テーション設備としては都合がよい。この場合には、前
記訓練補助者のための遠隔伝達設備を備えるようにすれ
ばさらに好都合である。

【００３５】以上のように構成して、被訓練者Ｈが自ら
の体調変化を察知し、動作速度等を調節して、適正訓練
量を維持するために、被訓練者Ｈ自身の訓練状態の判断
を補助するようにする。尚、前記バイタルデータ伝達手
段１３は、上述の生理情報を被訓練者Ｈに報知するだけ
に止まらず、訓練補助者や介護者等の第三者が付き添う
場合に、それら第三者への情報伝達の手段としても用い
得るように構成する。

【００３６】また、上記構成に加えて、前記負荷調節手
段２２に、前記生理情報検出部１２から生理状態に関わ
る情報としてバイタルデータを入力するように構成す
る。そして、前記踏面制動機構４に対して、前記バイタ
ルデータに基づき移動負荷としての時間間隔の設定値を
変更するように構成する。尚、前記制御機構１０への時
間間隔の設定に際して、同時に上下限も夫々設定するよ
うにしておく。この時間間隔の上下限は、予めその被訓
練者Ｈに関する訓練条件等を被訓練者ＨのＩＤと共に記
憶媒体に記憶させておき、前記制御機構１０に個人情報
入力部１１を設けて、前記記憶媒体から入力するように
構成すれば、その被訓練者ＨのＩＤに基づき、これを設
定することも可能である。この記憶媒体は、例えばＩＤ
カード内に内蔵させることもできるが、前記制御機構１
０に内蔵しておいてもよい。こうして、バイタルセンサ
６から入力されるバイタルデータが、前記上下限の範囲
内で目標値に近付くように、移動負荷を調節するのであ
る。例えば、前記バイタルデータが心拍数である場合に
は、例えばその目標値を１００とすることが出来る。こ
うした構成により、被訓練者の体調変化を察知しつつ、
訓練量を適正に維持するのである。前記被訓練者のＩＤ
は、ＩＤカードから読み込ませるようにしておけば、訓
練条件を被訓練者の訓練履歴に応じて確実に設定出来る
ようになり、被訓練者或いは訓練補助者や介護者の負担
も軽減できるようになる。

【００３７】さらに、前記踏面３ａには、被訓練者Ｈが
その踏面３ａを踏み付けたことを検知する動作検知手段
３６を設け、その動作検知手段３６から被訓練者の動作
速度を検出可能な足踏み検出部１９に入力するように構
成する。この足踏み検出部１９は、前記制御機構１０に
設ける動作能力判断手段２０に備えさせ、被訓練者Ｈの
動作能力を、訓練動作から判断するように構成する。具
体的には、前記動作検知手段３６による踏み付け動作の
検知間隔から、歩行或いは足踏みの動作速度を検出し、
検出した動作速度を、被訓練者Ｈの動作能力の指標とす
ることが出来る。この動作速度も前記負荷調節手段２２
に入力し、前記バイタルデータと照合しつつ、前記移動
負荷を調節するように前記負荷調節手段２２を構成する
ことがさらに好ましい。

【００３８】また、被訓練者Ｈの安全確保のために、前
記動作能力判断手段２０に異常検知手段２６を付設す
る。被訓練者Ｈの身に引き起こされる異常として、例え
ば、前記生理情報検出部１２でバイタルデータから訓練
負荷の過剰を検出する前に、被訓練者Ｈに気力が衰える
等の原因により、被訓練者Ｈが動作能力を喪失する場合
が考えられる。このような場合を補完するために、前記
足踏み検出部１９で検出した動作速度が、予め設定され
た限界速度に満たなくなった場合に、前記異常検知手段
２６で、被訓練者が危険な状態に陥ったと判断するので
ある。尚、前記異常検知手段２６には、前記生理情報検
出部１２からのバイタルデータも入力して、生理状態か
らも被訓練者の異常を検知するように構成することが好
ましい。例えば、心拍数が異常に上昇し、或いは異常に
低下した場合や、体温が異常に低下した場合等がそれに
相当する。尚、前記動作能力判断手段２０で検出した被
訓練者の動作能力を表示する動作能力表示部２１を、例
えば前記制御機構１０に備えさせておけば、訓練補助
者、介護者等の第三者が被訓練者に対する処置につき判
断を下すのに寄与できる。

【００３９】こうした被訓練者の身に引き起こされる異
常に対処するために、安全対策として、前記移動体３を
拘束し、前記踏面３ａの移動を停止する緊急ロック手段
８を、前記無端経路２に沿って設けると共に、前記緊急
ロック手段８が作動した際に、同時に、水槽１中の水を
排水する強制排水手段９を設ける。前記緊急ロック手段
８は、前記異常検知手段２６で異常を検知した場合に、
前記移動体３を拘束して、前記踏面３ａの移動を停止さ
せる。さらに、衰弱した被訓練者が水中に身を置けば、
その体温が異常に低下するおそれがあることから、前記
異常検知手段２６により前記緊急ロック手段８を作動さ
せた際には、同時に前記強制排水手段９を作動させて、
急速に水槽１中の水を排水するように構成する。これ
は、上記理由の他に、先述の水没防止手段７を設けてあ
っても、なおかつ被訓練者が姿勢を維持できずに、頭部
が水没する場合が想定され、また、急ぎ被訓練者Ｈを水
槽１外に救出しようとする場合に、水槽１内の水が救出
の障害となりうることもあるからである。こうして、自
動的に判断して被訓練者の体調変化に伴う危害を予防
し、その安全確保を図るように構成する。尚、前記制御
機構１０に、緊急報知手段２７を設けて、前記異常検知
手段２６により被訓練者の異常を検知した場合には、そ
の警報部２８から異常を報知するように構成しておけ
ば、訓練補助者或いは介護者が速やかに対処できる。

【００４０】さらに、前記制御機構１０に、前記被訓練
者Ｈの訓練履歴を蓄積管理可能な履歴管理手段１６を設
けて、前記個人情報入力部１１から入力された被訓練者
ＨのＩＤに対応する訓練履歴を蓄積記憶するように構成
する。その記憶内容に、例えば図３に示すように、基本
情報として、被訓練者のＩＤである被訓練者認識コード
の他、氏名、生年月日、性別、身長、罹患疾病、訓練開
始時体重を、訓練履歴情報として、訓練回数、総訓練時
間、平均訓練時間、合計訓練強度、前回訓練設定強度、
前回訓練時間、前回終了時訓練強度、前回開始時血圧、
前回開始時脈拍、前回平均動作能力、前回最大動作能力
を、訓練情報として、訓練プログラム、開始時血圧、訓
練強度補正、訓練負荷条件を、夫々記憶する履歴管理テ
ーブルを持たせるようにすることが出来る。

【００４１】前記罹患疾病は、訓練に対して影響を及ぼ
すような、或いは訓練に際して注意を要する疾病を指
す。前記訓練開始時体重は、トレーニング装置本体３０
に体重計を付設して、訓練開始時に計量し、その体重を
直接入力するように構成しておけば便利である。前記訓
練強度とは、例えば前記踏面３ａに及ぼされる被訓練者
の体重と、前記移動体３の移動の時間間隔とを基に算定
する。この踏面３ａに及ぼされる体重は、訓練開始時に
測定した被訓練者の体重を基に算出してもよいが、前記
踏面３ａに荷重検出機構を備えさせてもよい。尚、訓練
の安全確保のために、訓練開始前には必ず被訓練者の血
圧を測定するようにし、これを前記履歴管理テーブルに
入力する。また、予め準備された訓練プログラムから、
被訓練者に適したプログラムを選択できるようにし、被
訓練者自身、或いは、訓練補助者若しくは介護者が選択
して入力できるように構成した訓練プログラム設定機構
１７を前記制御機構１０に設ける。この訓練プログラム
設定機構１７は、前記履歴管理手段１６との間で情報交
換できるように構成して、被訓練者の訓練履歴に応じて
訓練プログラムを自動設定できるように構成する。ま
た、前記負荷調節手段２２は、前記履歴管理手段１６の
履歴管理テーブルを参照して、前記訓練プログラム設定
機構１７で設定した訓練プログラムに対して、前記踏面
３ａの移動負荷、即ち前記移動体３の移動の時間間隔に
補正を加えるようにすることもできる。さらに、前記訓
練プログラム設定機構１７に付加条件設定部１８を設け
て、訓練補助者等の判断により、前記履歴管理テーブル
の訓練付加条件を設定できるようにし、前記設定された
訓練プログラムに対して条件付加を加えるようにするこ
ともできる。以上に加えて、前記制御機構１０には、終
了報知手段２３を設けて、前記負荷調節手段２２からの
終了信号に基づき、訓練の終了を被訓練者に知らせるよ
うに構成する。この終了の報知には、前記終了報知手段
２３に備える終了表示部２４に表示することの他、音声
または音響による報知や、被訓練者に振動で報知するこ
とも含む。

【００４２】上述の踏面３ａが無端経路２に沿って移動
する機構としては、例えば図４に示す機構を挙げること
が出来る。つまり、水槽１内に設置する枠体３１に、無
端経路２の中の下方に向けて斜めに形成された下降経路
２Ａを、導入部２Ｂと共に一体に形成して支持する。前
記下降経路２Ａには、図５に示すように、両側に夫々斜
めの位置に取り付けられたローラ３２を備える移動体３
を、連結された状態で支持する。前記下降経路２Ａの所
定位置に、前記ローラ３２に係合自在な可動の係合体５
Ａを前記移動体停止機構５として取り付ける。この係合
体５Ａが間歇的に前記ローラ３２に係合することで、踏
面３ａを所定時間間隔で移動させるのである。図示を省
略するが、前記無端経路２に、前記移動体３の前記下降
経路２Ａに沿う移動を抑制する踏面制動機構を設けてお
く。前記枠体３１は、上部を手摺３１Ａに形成し、被訓
練者Ｈがこの手摺３１Ａを支えとして訓練を行うように
構成する。尚、この手摺３１Ａは、水没防止手段７を支
持するガイドレールを兼ねるように構成する。水没防止
手段７は、浮力を有し、被訓練者Ｈの胸部に巻き付ける
よう構成した胴衣に形成した浮力体７Ａと、前記手摺３
１Ａ上を前後に移動可能に支持された移動枠体３３とで
構成し、前記浮力体７Ａを、被訓練者Ｈの頭部が水面Ｆ
より上に維持される寸法の吊り帯７Ｂで、前記移動枠体
３３に吊すように構成する。こうして、被訓練者Ｈは、
前記水没防止手段７で立脚姿勢を補助された状態で、下
側の移動体３の踏面３ａから上側の移動体３の踏面３ａ
への歩を運ぶのである。前記移動体停止機構５は、下方
の移動体３が被訓練者Ｈの体重を検知しなくなれば一時
的に係合を解く。そして、次に下降する移動体３と係合
し、停止させるのである。その制御は上述のとおりであ
る。

【００４３】以上のように構成して、被訓練者が判断能
力に衰えを見せた高齢者或いは障害者であっても、安全
に、かつ確実に、筋力トレーニングを行えるようにし
た。

【００４４】〔別実施形態〕上記実施の形態において示
さなかった本発明に係る水中筋力トレーニング装置の実
施の形態について以下に説明する。

【００４５】〈１〉上記第二の実施の形態に於いては、
下方に向けて斜めに形成された下降経路２Ａに、両側に
夫々斜めの位置に取り付けられたローラ３２を備える移
動体３を、連結された状態で支持する例について説明し
たが、例えば図６及び図７に示すように、水槽内に支持
可能で、全周にわたって無端経路２を形成する経路形成
体３５を設け、その無端経路２における下降経路２Ａの
下方の終端部分の所定位置に、移動体停止機構５とし
て、上方に突出する係合部５Ｂを形成すると共に、前記
移動体３を、前記下降経路２Ａ上における上側に踏面３
ａを有する浮体で構成して、無端チェーン状に連結し、
前記下降経路２Ａに接当可能な転動ローラ３ｂをその連
結部に備えさせ、前記転動ローラ３ｂを前記係合部５Ｂ
に係合させるように構成してあってもよい。前記移動体
３を浮体で構成してあるから、その踏面３ａを被訓練者
Ｈが踏み付けている間は、図６に示したように、その移
動体３の下側の連結部に備える転動ローラ３ｂは、前記
下降経路２Ａに接当しており、前記所定位置に達すれ
ば、前記係合部５Ｂに係合する。そこで、被訓練者Ｈが
上側の踏面３ａに体重を移せば、前記下側の連結部に備
える転動ローラ３ｂが前記係合部５Ｂに係合していた移
動体３は、被訓練者Ｈの体重が抜重されて浮き上がるよ
うになり、図７に示したように、前記下側の連結部に備
える転動ローラ３ｂは前記係合部５Ｂから離れて、係合
が解かれる。そこで、被訓練者Ｈが体重を移した上側の
移動体３が、前記被訓練者Ｈの体重により前記下降経路
２Ａに沿って下降し、その下側の連結部に備える転動ロ
ーラ３ｂが、前記係合部５Ｂに係合することで、踏面３
ａの下降移動が停止する。この例においても、移動体３
の下降移動速度を調節する踏面制動手段（図示省略）を
備えさせておく。尚、前記踏面制動手段は、前記水没防
止手段を用いて、被訓練者から踏面に加わる体重負荷を
調節して、移動体の下降移動速度を調節するようにした
構成に替えてもよい。

【００４６】〈２〉上記第二の実施の形態に於いては、
下方に向けて斜めに形成された下降経路２Ａに、移動体
３を連結された状態で支持し、案内する例について説明
したが、例えば図８に示すように、上面に踏面３ａを形
成した移動体３を、一対の回転輪３４の間に吊り下げ
て、その回転輪３４の回転に伴う前記移動体３の軌跡を
無端経路２とするように構成してもよい。前記踏面制動
機構及び移動体停止機構は、前記回転輪３４の支軸に設
ければよい。

【００４７】〈３〉上記両実施の形態に於いては、水槽
１中に配置され、被訓練者Ｈが立脚可能な複数の踏面３
ａが無端経路２に沿って被訓練者Ｈの体重で移動するよ
うに構成した水中筋力トレーニング装置を例に挙げて説
明したが、被訓練者Ｈが立脚可能な踏面３ａが少なくと
も２つ水中に配され、被訓練者の交互の体重移動によ
り、前記踏面が上下に相対移動するように構成してもよ
い。例えば図９に示すように、上側に踏面３ａを備え、
下側から液圧シリンダ（図示省略）で支持された一対の
移動体３を並設し、両移動体３，３を支持する液圧シリ
ンダの間を連通しておくように構成することができる。
この場合、前記踏面制動機構は、前記液圧シリンダ間を
連通する連通路に、流路抵抗を可変に構成した絞り手段
を設けるだけでよい。また、この場合には、移動体停止
機構は設けなくてもよい。前記移動体３は、前記液圧シ
リンダの下死点以下には下降移動しないからである。こ
の構成であれば、被訓練者は足踏み運動を行うことにな
る。

【００４８】〈４〉以上、第二の実施の形態以下に於い
ては、踏面制動機構４及び移動体停止機構５を設ける例
について説明したが、踏面制動機構及び移動体停止機構
は、上記第一の実施の形態に示したとおり、浮力体７Ａ
で被訓練者の姿勢を維持できる場合には、これらを設け
なくてもよい。また、前記浮力体７Ａの浮力を調節可能
にし、或いは浮力の異なる浮力体７Ａを取り替え装着す
る場合においては、その浮力体７Ａの浮力調節により、
移動体３の移動速度を調節する踏面制動機構に代えるこ
ともでき、被訓練者Ｈの立脚に対する体重負荷が調節で
きるだけでなく、動作速度の調節もできるのである。

【００４９】〈５〉上記実施の形態に於いては、水没防
止手段７を、浮力を有し、被訓練者Ｈの胸部に巻き付け
取り付ける浮力体７Ａと、手摺３１Ａ上を前後に移動可
能に支持された移動枠体３３とで構成し、前記浮力体７
Ａを、被訓練者Ｈの頭部が水面Ｆより上に維持される寸
法の吊り帯７Ｂで、前記移動枠体３３に吊す例について
説明したが、前記水没防止手段７は、上方から支持可能
な吊り帯７Ｂのみで構成してあってもよい。尚、前記水
没防止手段７は、これを備えていなくてもよい。

【００５０】〈６〉上記第二の実施の形態に於いては、
履歴管理手段１６に、図３に例示した履歴管理テーブル
を持たせる例について説明したが、例示した履歴管理テ
ーブルは一例を示すものであって、各項目の設定は任意
であり、任意の項目を設定することが可能であり、ま
た、履歴管理テーブルを持たせなくてもよい。例えば、
ＩＤカードとしてＩＣカードを用いて、そのＩＤカード
に必要事項を記録し、必要に応じて、前記ＩＤカードか
ら制御機構１０に読み込むようにしてもよい。また、前
記履歴管理手段１６は、好ましい構成として示したもの
であって、これを備えていなくてもよい。

【００５１】〈７〉上記第二の実施の形態に於いては、
負荷調節手段２２に、バイタルセンサ６から入力される
バイタルデータを、生理情報検出部１２から生理状態に
関わる情報として入力するように構成する例について説
明したが、前記生理情報検出部を省略して、直接バイタ
ルデータを前記負荷調節手段２２に入力するように構成
してもよく、また、前記バイタルセンサを用いることな
く、前記負荷調節手段２２を、前記バイタルデータとは
独立に機能させてもよい。

【００５２】〈８〉上記第二の実施の形態に於いては、
負荷調節手段２２は、移動体停止機構５により所定位置
での一つの移動体３の停止を解除した後、次の移動体３
が前記所定位置に達するまでの時間が、予め設定された
時間間隔に一致するように前記移動体３の下降移動速度
を調節する例について説明したが、前記負荷調節手段２
２は、前記移動体３の下降移動速度を所定速度に調節す
るものであってもよい。尚、前記負荷調節手段２２は、
これを備えずに、前記移動体の下降移動速度を所定の速
度に一定に維持してあってもよい。

【００５３】〈９〉上記第二の実施の形態に於いては、
動作能力判断手段２０を設ける例について説明したが、
前記動作能力判断手段は省略可能であり、これに付設す
る異常検知手段２６、及びその異常検知により作動させ
る緊急ロック手段８及び強制排水手段９は、何れも設け
ることが好ましいとして示したものであって、これらの
中の何れか、或いは全てを省略することも可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
複雑な機構を設けることなく、無動力で、安全に筋力ト
レーニングが出来、しかも、訓練中に被訓練者に異常が
生じた場合でも、緊急に訓練を停止して、被訓練者の安
全を確保することが出来る訓練装置を構成することがで
きた。この訓練装置は、要介護老人の介護施設での身体
機能維持或いは回復の目的に施設内に設置して使用する
ことができる。また、小型であり、大きな駆動装置を有
しない軽量の装置であるから、一般のリハビリテーショ
ン施設や家庭内でのリハビリテーションにも無理なく利
用できる。

【００５５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水中筋力トレーニング装置の第一
の例を示す概念図

【図２】本発明に係る水中筋力トレーニング装置の第二
の例を示すブロック図

【図３】図２に示した構成例における履歴管理テールの
構成例を示す表

【図４】本発明に係る水中筋力トレーニング装置の第二
の例を示す構成説明図

【図５】図４に示した水中筋力トレーニング装置の構成
要素を説明する斜視図

【図６】本発明に係る水中筋力トレーニング装置の他の
構成例を示す構成説明図

【図７】図６に示した構成の他の状態を示す構成説明図

【図８】本発明に係る水中筋力トレーニング装置の他の
構成例を示す要部構成説明図

【図９】本発明に係る水中筋力トレーニング装置の他の
構成例を示す要部構成説明図

【符号の説明】

１水槽２無端経路３ａ踏面６バイタルセンサ７水没防止手段８緊急ロック手段９強制排水手段１３バイタルデータ伝達手段１６履歴管理手段２２負荷調節手段２６異常検知手段Ｈ被訓練者

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水槽（１）中に配置され、被訓練者
（Ｈ）が立脚可能な複数の踏面（３ａ）が無端経路
（２）に沿って配された水中筋力トレーニング装置であ
って、前記踏面（３ａ）が、前記被訓練者（Ｈ）の体重により
前記無端経路（２）に沿って移動するように構成してあ
る水中筋力トレーニング装置。
【請求項２】水槽（１）中に配置され、被訓練者
（Ｈ）が立脚可能な踏面（３ａ）が水中に配された水中
筋力トレーニング装置であって、少なくとも２つの前記踏面（３ａ）を水中に配置して、
前記被訓練者（Ｈ）の交互の体重移動により、前記踏面
（３ａ）が上下に相対移動するように構成してある水中
筋力トレーニング装置。
【請求項３】前記被訓練者（Ｈ）の身体に装着して、
前記被訓練者（Ｈ）の頚部以上が水没することを防止す
る水没防止手段（７）を設けてある請求項１又は２に記
載の水中筋力トレーニング装置。
【請求項４】前記踏面（３ａ）の移動負荷を調節可能
な負荷調節手段（２２）を設けてある請求項１〜３の何
れか１項に記載の水中筋力トレーニング装置。
【請求項５】前記水没防止手段（７）を浮力体で構成
すると共に、その浮力を調節可能として、その浮力調節
により前記踏面（３ａ）の移動負荷を調節可能としてあ
る請求項３記載の水中筋力トレーニング装置。
【請求項６】前記被訓練者（Ｈ）に装着可能なバイタ
ルセンサ（６）を備えると共に、前記バイタルセンサ
（６）からの入力に基づき、そのバイタルデータを前記
被訓練者（Ｈ）に伝達可能なバイタルデータ伝達手段
（１３）を設けてある請求項１〜３の何れか１項に記載
の水中筋力トレーニング装置。
【請求項７】前記被訓練者（Ｈ）に装着可能なバイタ
ルセンサ（６）を備えると共に、前記踏面（３ａ）の移
動負荷を調節可能な負荷調節手段（２２）を設けて、前
記バイタルセンサ（６）からのバイタルデータの入力を
基に前記踏面（３ａ）の移動負荷を調節可能に構成して
ある請求項１〜３の何れか１項に記載の水中筋力トレー
ニング装置。
【請求項８】前記踏面（３ａ）の移動負荷を調節可能
な負荷調節手段（２２）を設けると共に、前記被訓練者
（Ｈ）の訓練履歴を蓄積管理可能な履歴管理手段（１
６）を設けて、前記負荷調節手段（２２）に対し、前記
被訓練者（Ｈ）の訓練履歴に基づき前記移動負荷の設定
を変更可能に構成してある請求項１〜３の何れか１項に
記載の水中筋力トレーニング装置。
【請求項９】前記被訓練者（Ｈ）の異常を検知自在な
異常検知手段（２６）を設けると共に、その異常検知手
段（２６）で異常を検知した場合に、前記踏面（３ａ）
の移動を拘束する緊急ロック手段（８）を設けてある請
求項１又は２に記載の水中筋力トレーニング装置。
【請求項１０】前記水没防止手段（７）の異常を検知
自在な異常検知手段（２６）を設けると共に、その異常
検知手段（２６）で異常を検知した場合に、前記踏面
（３ａ）の移動を拘束する緊急ロック手段（８）を設け
てある請求項３記載の水中筋力トレーニング装置。
【請求項１１】前記異常検知手段（２６）による異常
検知に基づき、前記水槽（１）から強制排水する強制排
水手段（９）を設けてある請求項９又は１０に記載の水
中筋力トレーニング装置。