JP2002360644A

JP2002360644A - 運動補助装置

Info

Publication number: JP2002360644A
Application number: JP2002081941A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yashiro; 弘家城
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2002-12-17

Abstract

(57)【要約】【課題】容器の内部に人体の一部を収納し容器内部を
加圧状態に保持して収納された人体部分の活動を助成す
ることにより、人体の運動を補助するようにした運動補
助装置において、人体に装着されるシール部材の着脱の
簡素化をはかる。【解決手段】前記運動補助装置において、容器の加圧
手段として可変速式ブロア３０４とブロアの回転数制御
装置３０５とを設け、前記容器の内部に運動用具２０１
を設けるとともに、運動用具の負荷計測用の荷重計２０
９と荷重設定手段４０３が設けられ、荷重設定値と荷重
計の計測値とを比較し、その結果に基づき前記ブロアの
回転数制御装置３０５を作動させることにより前記ブロ
アの回転数を制御して前記容器内の加圧状態を調整する
制御手段を設けることにより、荷重を所望の設定荷重に
調整するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部が密閉状態に
シール可能な容器を備え、この容器の内部に人体の下半
身を収納し、容器内部を加圧又は負圧状態に保持して収
納された人体部分の活動を助成することにより、人体の
運動を補助するようにした運動補助装置に関し、特に下
肢部への負荷を軽減することにより、下肢部のリハビリ
テーションやトレーニングに好適な運動補助装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の運動補助装置、即ち、容
器内の圧力を高くして体重の軽量化をはかって、高齢者
等にあまり負担を掛けることなく、トレーニングが行え
るようにした運動補助装置として、図２３に示すような
ものが知られている。図２３は、運動訓練をする人（以
下、人体Ａという）が、運動補助装置０１を用いている
状態を示すしており、人体Ａが密閉された容器０１０の
内部に下半身を収容し、容器底部に設けられた無端ベル
ト等の運動用具０１３の上で歩行訓練を行えるようにな
っている。容器０１０はＦＲＰ（繊維強化樹脂）、金属
板、樹脂成形品等の適宜剛性を有する材料、あるいは軟
質材料からなる。そして、容器は内部が密閉状態にシー
ル可能であり、一体に成形されたものでもよいが、この
例では、前部側面体０１１と後部側面体０１２と２個に
分割された構造となっている。前部側面体０１１は、前
面、底面、左右両側面及び上面を剛性又は軟質の板材に
より形成されている。上面には人体Ａが歩行姿勢で出入
りできる出入り部を構成し、更に立ち姿勢の人体Ａの上
半身を外部に露出させるようにする開口部を形成するた
めの半円弧状切欠きが設けられている。

【０００３】また、後部側面体０１２もこれとほぼ同じ
構造となっており、前部側面体０１１及び後部側面体０
１２の各半円弧状切欠きの周縁に、シール部材０２２の
フランジ部０２２を取り付けるための固定クランプ０８
が複数個複数組設けられている。

【０００４】容器０１０の底部は、台車構造になってお
り、下側に平面視四角形の台車０５が取り付けられ、室
内等を簡単に移動可能であり自由に所定の位置に固定す
るために、台車０５の四隅にフリーローラ０３とストッ
パ０４とがそれぞれ取り付けられている。台車０５の後
端部は後方に延長されるとともに、その延長部分の両横
縁にレール０６がそれぞれ取り付けられていて、両レー
ル０６に案内されて後部側面体０１２が前後方向に移動
し、後部側面体０１２の前部側面体０１１に対する結合
・離脱が行えるようになっている。

【０００５】図２４、図２５は、人体Ａに装着可能なシ
ール部材０２０の一例をを示している。このシール部材
０２０は、縦横方向に伸縮性を有し、密閉性の良好な材
料からなり、筒状に形成され人体の腰部に着用可能な軟
質の筒状部０２１と、筒状部０２１を固定しする上下の
フランジ部０２２と、筒状部０２１の膨らみを押える押
え部材０２３とからなる。

【０００６】軟質の筒状部０２１は、例えば伸縮性を有
する繊維を編織した生地に樹脂加工を施したものや、ウ
エットスーツ生地、ゴム等のように伸縮性があり、密閉
性のよい材料を用いて縫製したもの、成形されたものな
らば使用可能である。そして、フランジ部０２２との接
続部では、ラッパ状に筒径を大きくしてフランジ部０２
２に取り付けられている。

【０００７】フランジ部０２２は上部フランジと下部フ
ランジとそれらの間に介在するパッキンとからなり、金
属板、プラスチック板等で容器０１０の開口部周縁にパ
ッキンを介して固定クランプ０８により固定される。固
定クランプ０８としては、市販されている下方押え型ト
グルクランプ等のように、リンクとテコを利用したワン
タッチ式のクランプが用いられている。

【０００８】フランジ部０２２が容器０１０に固定され
ていても、筒状部０２１を着用している人体Ａは、ラッ
パ状部の柔軟性により、容器０１０の中で自由に歩行、
ランニングなどの活動が可能となる。

【０００９】押え部材０２３は、軟質の筒状部０２１が
内部から圧力を受けた場合に、上方に膨らむのを防止す
るためのものであり、ネオプレンゴムからなり、中心に
開口部分を設け、放射状に複数の切欠きを設けた構造に
なっており、外周端はフランジ部０２２に固定され、開
口部付近に人体Ａが装着した際の開口の大きさを調節す
るための紐０２４とこれを通す紐通し用の穴部０２５が
設けられている。

【００１０】押え部材０２３の中心の開口部分は、通し
た紐０２４により人体Ａの外周形状に沿って隙間を有す
る開口部を形成しているので、容器０１０内が加圧され
高圧になってきた場合、内圧により膨張するシール部材
０２０を押え込む作用をするもので、シール部材０２０
の人体Ａに接触していない部分の膨らみを防止し、隙間
を与えることにより、人体の動きに自由度を与えている
ようになっている。

【００１１】なお、シール部材０２０の形状は、図２４
に示す０２１のように筒状に形成されたものや、米国特
許第５１３３３３９号明細書に開示されているように、
訓練をする人体とシール部材０２０との間の空気漏れを
小さくするために、図２６に示すようにパンツ０３０と
シール部材０３１とを縫合するか、又は図２７に示すよ
うにパンツ０３０と気密性布帛０３２と膨張自在な環状
部材０３３とを縫合するものが提案されている。

【００１２】上記米国特許第５１３３３３９号明細書に
記載されている運動補助装置は、内部を加圧又は負圧状
態に保持可能な容器を一体構造で形成し、容器に人体の
下肢部を挿入するようにしたものである。

【００１３】更に、米国特許第５３５６３６１号明細書
に記載されているように、内部を加圧又は負圧状態に保
持可能な容器を可撓材からなる蛇腹式容器で形成し、容
器の上部開口部から、人体の下肢部を挿入するようにし
たものも提案されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような運動補助
装置では、容器と人体とを気密にする必要があり、その
ために、運動補助装置の使用に際しては、人体のウエス
ト部にシール具を装着する必要がある。ところで、シー
ル部材（シール具）の気密性は、それを装着する人のウ
エスト部分のサイズにより、大きな影響を受ける。した
がって、シール具を装着する人に適合したサイズの各種
類のシール具を準備する必要があり、その結果、コスト
や保管スペースの点で問題がある。また、気密性を重視
すると、シール部材（一般的には筒状部分）の寸法がき
つくなり、また、シール部材０２０（シール具）の装着
が紐０２４の締めつけで行われる構成のため、シール部
材の着脱に不自由が生じて装着作業性が低下する等の問
題も発生する。

【００１５】また、シール部材０２０のサイズが、装着
する人に丁度適合したサイズであっても、運動及び加圧
等に伴うシール部材の膨らみにより、シール部材の面が
人体からめくれ上がり、ずれてシール部材の密封性現象
が低下することがある。この場合、パンツ状のシール部
材であればこのようなめくれ上がりは起こり難くなるも
のの、シール部材の装着に不自由が生じ、装着作業性が
極めて低下する。また、体の不自由な人の場合は、危険
を伴うことも考えられる。

【００１６】更に、加圧される下半身活動の助成、つま
り下肢部への負担を減少させる場合、軽減される負荷の
大きさは、シール部の断面積と容器の内部の圧力の差に
よって決まる。したがって、体型が異なれば容器内部の
圧力が同じでも負荷は異なってくる。そこで、各人の負
荷（垂直方向の荷重、大気圧の場合の体重）状態を測定
し、容器内部の圧力と当該運動補助装置の使用者の体重
とから、使用者が最適な見掛け上の体重のもとで運動で
きるように体重調節をして、つまり、安定した負荷軽減
をはかる必要があるが、従来のものではそれができにく
いという問題もある。

【００１７】前記の米国特許第５１３３３３９号明細書
に記載の運動補助装置の場合、容器が一体構造になって
いるため、下肢部に機能上問題を持つ人や、筋力の衰え
た高齢者、あるいは下肢部の術後の患者などにおいて、
容器のシール部分へ移動する動作やシール部分を挿着す
る動作が大きな負担となるという問題や、容器内部の圧
力調整は、容器内の空気を循環させ、また、圧力もサー
ボバルブを用いているため、複雑な制御装置が必要にな
り、コスト及び装置スペ−スで問題がある。

【００１８】また、前記米国特許第５３５６３６１号明
細書に記載の運動補助装置では、装着時には、蛇腹部を
押し下げて低くできるので、容器の内部に入るのは簡単
であるが、そのためには、蛇腹開口周縁を跨ぐ動作が必
要であり、安心して容易に装着できるものではないとい
う問題点がある。

【００１９】上記の両米国特許のものは、容器の内部が
導管に接続され、空気圧調整装置に接続されているの
で、運動補助装置を手軽に移動すること、自由に所定の
場所へ固定することなど、実際にリハビリテーションに
使用する際に問題となる事項が解決されていない。ま
た、加圧及び減圧のための手段が容器の外部に設置され
ていると、騒音の発生があり、リハビリテーション環境
に置いては問題になることが予想される。

【００２０】本発明は、従来のこの種の運動補助装置に
おける上記の諸問題、特にシール具に関する問題、及び
体重調節関する問題を解決しようとするものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、内部が密閉状
態にシール可能な容器を備えるとともに、該容器の内部
に人体の下半身を収納し該容器の内部を加圧又は負圧状
態に保持して収納された前記人体の下半身の活動を助成
することにより、該人体の運動を補助するようにした運
動補助装置において、前記人体と前記容器との間を気密
に保つべく前記人体に着用されるシール部材の筒状部を
予め大きくしておくことにより、（あるいはひだ部分を
予め形成しておく）ことにより、シール具の装着を容易
にする一方、面ファスナ等の締めつけ具の調整で締めつ
け具合を調整するとともに、装着後はひだ等の余分な部
分を折り込みベルトで締めることで、適切なシールを実
現できるようにして第１の課題解決の手段としている。

【００２２】また、前記容器の内部に設置した運動用具
（トレッドミル等）の下部にロードセルを設置して人が
運動用具に乗った場合の負荷（体重）を計測・表示でき
るようにして第２の課題解決の手段としている。

【００２３】更にまた、前記人体と前記容器との間に気
密に保持すべく着用されたシール部材の股部に該シール
部材のめくれ上がりを防止するための着脱可能な股用部
材を取り付けることによって、第３の課題解決の手段と
している。

【００２４】前記容器内部に取り付けた圧力計測手段で
計測された圧力と容器の設定内部圧力とを比較し、この
比較値に基ずいて容器の内部圧力を設定圧力に調節する
制御手段を設け、この制御手段でブロアモータの回転数
制御装置を行なって容器内圧力制御を行うようにして第
４の課題解決の手段としている。

【００２５】また、容器の内部に運動用具を設けるとと
もに、該運動用具に負荷計測のための荷重計を取り付
け、該荷重計で計測された運動補助装置を使用中の人体
の見掛け上の体重と前記設定圧力値との関係から設定体
重に調整する見掛けの体重調節手段を設けて第５の課題
解決の手段としている。

【００２６】そして、前記容器の加圧手段として可変速
式ブロアと該ブロアの回転数制御装置とを設け、前記容
器の内部に運動用具を設けるとともに、該運動用具の負
荷計測用の荷重計と荷重設定手段が設けられ、加重設定
値と荷重計の計測値とを比較して前記ブロアの回転数制
御装置を作動させることにより前記ブロアの回転数を制
御して前記容器内の加圧状態を調整する制御手段が設け
ることにより、荷重を所望の設定荷重に調整する運動補
助装置を構成して第６の課題解決の手段としている。

【００２７】本発明では、シール具の筒状部分の素材
は、伸縮性があるため、素材の伸縮を利用して、更にベ
ルトで締めつけることで、適度な締め具合に調整するこ
とが可能になる。なお、特にひだ部分を設けなくても、
筒状部分が大きめに形成されているので、その余った部
分を折り込んでベルトで締め付けることにより、適度な
締め具合に調整することができる。また、筒状部に着脱
自在な股部材を取り付けたことにより、シール部材の面
が体からのめくれ上がりを防止することができる。

【００２８】また、従来のものであれば、事前に、体重
計を設置してその人における容器内圧力と負荷（体重）
との関係を算出する作業が必要であったが、本発明によ
れば、このような事前の作業の省略化が可能となる。更
に、運動補助装置の使用中、容器内の圧力を常に設定値
に保持することが可能になる。その結果、容器内圧力を
運動補助装置の使用者に適した圧力に設定して、使用者
が最適な見掛け上の体重のもとで運動することができる
ようになる。

【００２９】更に、運動用具の負荷計測用の荷重計から
の信号と荷重設定手段からの設定値とを比較して制御信
号をブロア用の回転数制御装置に入力する。ブロア用の
回転数制御装置では制御出力に応じた周波数をブロアモ
ータに送り、ブロアモータの回転数を制御して荷重計か
らの値を制御することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。この実施形態の運動補助装置１
も全体構造は、図２３に示した従来の運動補助装置０１
とほぼ同じ構造となっている。即ち、図１において、符
号１は運動補助装置を、１０は運動訓練をする人（以
下、人体Ａという）がその内部に下半身を収容し、運動
を行う密閉された容器を示している。また、図１は、人
体Ａが密閉された容器１０の内部に下半身を収容して、
容器１０の底部に設けられた無端ベルト等のような運動
用具としてのトレッドミル２０１の上で歩行訓練を行な
っている状態を示している。なお、トレッドミル２０１
は、運動用具の一実施例であり、運動用具としてはトレ
ッドミル２０１に限定されるものではなく、たとえば、
エルゴメータ、足踏み台等の下肢を運動する物であれば
適用可能である。

【００３１】容器１０はＦＲＰ（繊維強化樹脂）、金属
板、樹脂成形品等の適宜剛性を有する材料、あるいは軟
質材料、例えば、テント地、フィルム等、又はこれらの
複合材料からなる。そして、容器は内部が密閉状態にシ
ール可能であり、一体に成形されたものでもよいが、こ
の例では、前部側面体１１と後部側面体１２と２個に分
割された構造となっている。前部側面体１１は、前面、
底面、左右両側面および上面を剛性又は軟質の板材によ
り一体形成されている。上面には人体Ａが歩行姿勢で出
入りできる出入り部を構成し、更に立ち姿勢の人体Ａの
下半身を外部に露出させるようにする開口部を形成する
ための半円弧状切欠きが設けられている。

【００３２】また、後部側面体１２もこれとほぼ同じ構
造となっており、前部側面体１１及び後部側面体１２の
各半円弧状切欠きの周縁に、シール部材２０のフランジ
部２２を取り付けるための固定クランプ８が複数個複数
組設けられている。

【００３３】容器１０の底部は、台車構造になってお
り、下側に平面視四角形の台車５が取り付けられ、室内
等を簡単に移動可能であり自由に所定の位置に固定する
ために、台車５の四隅にフリーローラ３とストッパ４と
がそれぞれ取り付けられている。台車５の後端部は後方
に延長されるとともに、その延長部分の両横縁にレール
６がそれぞれ取り付けられていて、両レールに案内され
て後部側面体１２が前後方向に移動し、後部側面体１２
の前部側面体１１に対する結合・離脱が行えるようにな
っている。

【００３４】まず、前部側面体１１及び後部側面体１２
を、前部側面体１１と後部側面体１２との間に人体Ａが
歩行姿勢のまま両側面体１１，１２間に入ることの出来
る間隔（空間）が形成された状態にセットし、次いでこ
の空間に人体Ａを入れてから、後部側面体１２を図示で
右方向に移動させ、前部側面体１１の後端部に後部側面
体１２の前端部を密着させる。

【００３５】そして、後部側面体１２のフック（図示せ
ず）を前部側面体１１の金具（図示せず）に掛けて前部
側面体１１と後部側面体１２とを連結して運動補助装置
の容器１０が組み立てられる。したがって、人は歩行姿
勢のまま簡単かつ安全に容器１０内に入ることができ
る。

【００３６】容器１０の内部には、容器１０の底板の上
にトレッドミル２０１が取り付けられている。即ち、ト
レッドミル２０１は、後端部が左右に揺動可能なように
その前端部を固定支点１４に支持されている。更に、図
１（ｂ）に拡大して示すように、後端部下面に台車５に
転接可能なフリーローラ１５が取り付けられ、フリーロ
ーラ１５と対設して台車５にローラ４０が設けられてい
て、後部側面体１２の移動に対処できるようになってい
る。

【００３７】また、容器１０の内部には人体Ａに接触し
ない位置に容器内部を加圧状態に保持する手段としての
加変速式ブロア３０４が設けられている。したがって、
容器１０内でトレッドミル２０１を利用したトレーニン
グなどを、加圧下又は負圧下で行うことができる。また
容器１０は４個のフリーローラ３とストッパ４とによ
り、任意の場所に容易に移動でき、またその場所に簡単
に固定できる。

【００３８】図２〜図６は人体Ａに装着可能なシール部
材２０を示している。このシール部材２０は、縦横方向
に伸縮性を有し、密閉性の良好な材料からなる。シール
部材２０は、図１に示すように、筒状に形成され人体の
腰部に着用可能な軟質の筒状部２１と、筒状部２１より
も大径で筒状部２１を固定するフランジ部２２とから構
成されている。

【００３９】軟質の筒状部２１は、例えば伸縮性を有す
る繊維を編織した生地に樹脂加工を施したものや、ウエ
ットスーツ生地、ゴム等のように伸縮性があり、密閉性
のよい材料を用いて縫製したもの、成形されたものなら
ば使用可能である。ゴム等では、装着時に人体、衣服と
の滑りが悪い等の欠点もあるので、ウエットスーツ生地
等の既に人体に着用するために好適に用いられているも
のが好ましい。そして、フランジ部２２との接続部で
は、ラッパ状に筒径を大きくしてフランジ部２２に取り
付けられている。

【００４０】図２に示すように、フランジ部２２は上部
フランジ２２１と下部フランジ２２２とパッキン２２３
からなり、金属板、プラスチック板等で容器１０の開口
部周縁にパッキン２２３を介して固定クランプ８により
固定される。固定クランプ８は、市販されている下方押
え型トグルクランプ等のように、リンクとテコを利用し
たワンタッチ式のクランプを取り付けている。

【００４１】固定クランプ８は、フランジ部２２を固定
できる構造であれば任意のものであってもよい。例え
ば、他の実施例として、図３に示すように、容器１０に
設置され水平方向に旋回するハンドル８１により揺動す
るレバー８２に軸着されたローラ８３をフランジ部２２
の傾斜凹部２４の溝２５に嵌め込み固定する方式等も適
用可能である。

【００４２】下部フランジ２２２は、上部フランジ２２
１と同様のドーナツ形状のものであり、固定するシール
部材の高さを調節するために下部フランジ２２２の厚み
を調節して人体Ａに着用するシール部材２０の高さを調
和させる。使用する人体Ａに合わせた下部フランジ２２
２の厚みを設定すればよい。

【００４３】フランジ部２２が容器１０に固定されてい
ても、筒状部２１を着用している人体Ａは、ラッパ状部
の柔軟性により、容器１０の中で自由に歩行、ランニン
グなどの活動が可能となる。

【００４４】軟質の筒状部２１は、人体Ａへの装着が容
易なように、「ひだ」が設けられている。しかし、素材
の伸縮性を利用してひだを設けずに、筒状部２１の寸法
を大きめにしておき、装着後余った部分を折り込んで、
適度に締めつけるようにしてもよい。図４の例では、面
ファスナー２４とこの面ファスナー２４に着脱可能なベ
ルト２５とからなる締めつけ具２６が２組設けられてい
る。図５はシール部材２０を人体Ａに装着後締め付け具
２６で締めつけた状態を示している。締め付け具合はベ
ルト２５の引っ張り度で調整できる。この例では、締め
付け具２６が２組設けられているが少なくとも１組あれ
ば良い。

【００４５】図６の例では、締め付け具が、固定部材２
７と、この固定部材２７に取り付けられたロ型部材２８
と、ロ型部材２８に挿入後折返えされて面ファスナー部
２９ａに固定されるベルト２９で構成されている。締め
付け具合はベルト２９の折返えし度で調整できる。

【００４６】図７の例では、締め付け具が、通常のバッ
クル式のベルト３０で構成されている。したがって、こ
の例の場合、ベルトに設けられている複数の孔３０ａの
うち適当な孔を選択してピン３０ｂを挿入することによ
り、その人体Ａに適した締めつけを行うことができる。

【００４７】上記の各例によれば、シール部材２０の締
め付け、及び締めつけ具合の調節を簡単に行うことがで
き、その結果、従来のものに比べてシール部材２０の着
脱作業の簡易化ならびに着脱時間の短縮化を図ることが
可能となる。

【００４８】なお、シール部材の高さを調節可能にする
手段としては、運動用具の高さの調節を可能にするため
の運動用具を上下方向に移動自在で高さ調節可能なリフ
ターの上に設置する方式、あるいはシール部材を固定す
るフランジの厚さ（高さ）を調節する方式等が用いられ
る。

【００４９】訓練に際しては、容器１０の外で、通常の
ズボンを履く要領でシール部材２０を着用できる。この
とき、筒状部２２が人の尻から腰部に渡って位置するよ
うに着用する。

【００５０】図８に示すものは、筒状部２１に予め股部
材４０１が取り付けられてある実施例である。股部材４
０１の端部分及び股部材４０１を取り付けた筒状部２１
の対応する部分には、面ファスナ２４を取り付けてお
き、面ファスナ２４，２４’同士を着脱自在にできると
ともに面ファスナ２４，２４’はその位置の調整が自由
にできるようになっている。図９は、運動する人がシー
ル部材２０を装着した後、股部材４０１を股部分に通
し、面ファスナ２４，２４’同士を重合して固定した状
態をに示している。

【００５１】図１０に示すものは、他の実施例として、
筒状部２１には股部材４０１を一体に設けておかない
で、必要なとき、別体の股部材４０１を筒状部２１に着
脱自在にすることができる例である。即ち、図１０
（ａ）に示すように、筒状部２１には２か所に面ファス
ナ２４，２４を設け、図１０（ｂ）に示すように、股部
材４０１には、筒状部２１に取り付けた面ファスナ２
４，２４と着脱自在な面ファスナ２４’，２４’を取り
付けておき、運動する人がシール部材２０を装着した
後、股部材４０１を面ファスナ２４，２４，２４’，２
４’で固定する。運動する人がシール部材２０を装着し
た状態は、概ね図９に示すものと同様である。

【００５２】なお、本実施例では、股部材４０１を筒状
部２１に取り付けるのに面ファスナ２４を例示したが、
その他、容易に着脱が可能なものであればその他の任意
の手段を適用することができる。例えば、ボタン、スナ
ップボタン、ベルト等のバックル状のものも使用するこ
とができる。また、先の実施例で説明した、シール部材
２０にサイズ調整可能な締結用帯びと併用したり、ま
た、それぞれを単独で使用することも可能である。

【００５３】次に、図１１〜図１６により、トレッドミ
ル２０１について説明する。容器１０の内部で前後端部
付近にそれぞれ２本のガイドシャフト２２０が立設され
ている。そして、トレッドミル２０１が、２本のガイド
シャフト２２０でそれぞれその前後端部を上下動可能に
案内支持されている。更に、容器１０の内部に、架台２
２１が設けられており、この架台２２１上にモ−タ−２
０２が取り付けられている。モ−タ−２０２の回転はチ
ェ−ン２０３およびシャフト２０４，２０６を介して、
前後一対の送りネジ２０７に伝達される。

【００５４】前後の各送りネジ２０７は、容器１０の内
部の前後位置でガイドシャフト２２０と平行に立設され
ている。更に、送りネジ２０７のネジ部にナット２１９
が螺合しており、このナット２１９はトレッドミル２０
１の支持台２０１ａと一体の上下板２１８に取り付けら
れている。このようにして、モータ２０２、チェーン２
０３、シャフト２０４，２０６、前後一対の送りネジ２
０７及びナット２１９により、上下機構２０８が構成さ
れている。したがって、モータ２０２を回転させること
により、上下機構２０８が作動してトレッドミル２０１
を上下動させることができる。

【００５５】受け板２１２の下面にロードセル２０９が
取り付けられている。この実施形態では、ロードセル２
０９は、図１２に示すように受け板２１２の４隅に配設
されている。図１１の矢Ｂは走行ベルト２１１の走行方
向を、符号２１７はベルト２１１のプーリを示す。

【００５６】支持台２０１ａに走行ベルト２１１が取り
付けられてトレッドミル２０１は構成されている。走行
ベルト２１１の走行面の下側に受け板２１２が配設され
ており、この受け板２１２はロ−ドセル２０９を介して
支持台２０１ａに支持されるようになっている（図１２
〜図１６）。なお、ロードセル２０９は、トレッドミル
２０１の支持方法によっては３個でもよく、あるいは左
右または前後のバランスを考慮して、１個〜２個ですま
せることも可能である。符号２１３はロードセル２０９
の調整ネジを示している。ロードセル２０９を図１１に
示すように支持台２０１ａに直接取り付けるようにして
もよい。

【００５７】ロードセル２０９よりの信号が表示器２０
０に取り込まれて、トレッドミル２０１及びトレッドミ
ル２０１に立った人体Ａの体重（垂直方向の床反力）が
表示される。また、必要により、人体Ａがトレッドミル
２０１に立つ前の無負荷の状態での表示をゼロ表示とし
て、人体Ａの体重測定に利用することもできる。

【００５８】このように、この実施形態の運動補助装置
では、運動用具（トレッドミル等）に負荷計測のための
荷重計２０９を取り付けたことにより、予め体重を測定
しておく必要を無くすとともに、荷重計（ロードセル２
０９）の検出信号を後述のブロアモ−タの回転数制御に
用いることにより、容器１の内部圧力を当該運動補助装
置の使用者に適した圧力に設定することができる。

【００５９】この実施形態の運動補助装置では、更に図
１７に示すように、必要に応じて容器１内の圧力を計測
する圧力検出センサ３０１が設けられており、この圧力
検出センサ３０１で検出された圧力信号は制御装置３０
２に入力されるようになっている。制御装置３０２で圧
力設定器３０３から入力される設定圧力（この設定圧力
は上記のロ−ドセル２０９の検出値に基ずいて決定され
る）と、圧力検出センサ３０１から入力された圧力との
比較が行われ、この比較結果による制御信号が、ブロア
モータ用回転数調整器３０５に送られる。

【００６０】ブロアモータ用回転数調整器３０５では、
制御信号に見合った周波数がブロアモータ３０４に送ら
れ、ブロアモータ３０４の回転数が制御されて、容器１
０内の圧力を設定圧力にする制御が行われる。

【００６１】図１６は、ブロアモータ３０４の吐出空気
量（横軸）と吐出圧力（縦軸）との関係を示すグラフ
で、このグラフから明らかなように、ブロアモータ３０
４の回転数を制御することにより、容器１０内の圧力を
制御することができる。

【００６２】また、使用する人体Ａが容器１０の内部に
入り、ブロアモータ３０４の回転数を上昇することによ
り、容器１０内が徐々に加圧される。このときの圧力値
と荷重計（ロードセル）２０９より得られた使用中の人
体の見掛け上の体重との関係が得られる。この場合、圧
力値と見掛け上の体重との関係は、図２０に示すよう
に、概略１次式の関数として近似できる。なお、これら
の関係の精度を挙げるために、加圧→減圧→加圧→減圧
という操作を数回繰り返すとよい。この近似式により、
設定したい見掛け上の体重を見掛けの体重調節手段によ
り調整することができる。

【００６３】図２１、図２２に示すように、荷重計（ロ
ードセル）２０９よりの計測値信号を容器内の加圧状態
を調整するブロア用モータの回転数制御手段３０３に入
力する。ここで、荷重設定手段４０３よりの設定値と荷
重計（ロードセル）２０９よりの計測値とを比較して、
制御信号をブロア用モータの回転数制御手段３０３に入
力する。ブロア用モータの回転数制御手段３０３では制
御出力に応じた周波数をブロアモータ３０４へ送り、ブ
ロアモータ３０４の回転数を制御して容器内の加圧状態
を調整し、荷重計（ロードセル）２０９よりの計測値を
所望の設定荷重値に制御する一連の動作を行うことがで
きる。

【００６４】上述のように、この実施形態の運動補助装
置では、容器１０内における人体Ａの見掛け上の体重を
計測し、その見掛け上の体重にに基づいて容器１０の内
部圧力を設定するようにしたので、容器内圧力を当該運
動補助装置の使用者に適した圧力に設定して、同使用者
が最適な見掛け上の体重のもとで運動することができる
ようになる。従って、当該運動補助装置の使用者は体力
（脚荷重）に適した状態のもとで無理なくトレーニング
を行うことができ、その効果を高めることができる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以下の
ような効果が得られる。（１）シール部材の締め付け、および締めつけ具合の調
節を簡単に行うことができ、その結果、従来のものに比
べてシール部材２０の着脱作業の簡易化ならびに着脱時
間の短縮化を図ることが可能となる。（２）着脱自在な股部材を取り付けることにより、シー
ル部材の着脱を容易にすることができ、且つ運動と加圧
等に伴うシール部材の膨らみにより、シール部材面が運
動する人体からめくれ上がるのを防止することができ
る。（３）運動用具（トレッドミル等）に負荷計測の為の荷
重計を取り付けたことにより、予め体重を測定しておく
必要を無くすことができ、運動補助装置の使用時の煩雑
さを無くすことができる。（４）容器内における人体Ａの見掛け上の体重を計測
し、その見掛け上の体重にに基づいて容器の内部圧力を
設定するようにしたので、容器内圧力を当該運動補助装
置の使用者に適した圧力に設定して、同使用者が最適な
見掛け上の体重のもとによって運動することができるよ
うになる。従って、当該運動補助装置の使用者は体力
（脚荷重）に適した状態のもとで無理なくトレーニング
を行うことができ、その効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る運動補助装置
の全体側面図、（ｂ）は同Ｂ部の拡大側面図でである。

【図２】（ａ）は本発明の実施形態に係る運動補助装置
のシール具の一部切断側面図、（ｂ）は同Ｃ部の拡大断
面図である。

【図３】（ａ）は本発明の実施形態に係る運動補助装置
の固定クランプの他の実施例の平面図、（ｂ）は同側面
図である。

【図４】本発明の実施形態に係る運動補助装置のシール
具の斜視図である。

【図５】同装着時の斜視図である。

【図６】同ベルト部の変形例を示すもので（ａ）は装着
時の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

【図７】同ベルト部の他の変形例の装着時の斜視図であ
る。

【図８】本発明の他の実施形態に係る運動補助装置のシ
ール具の斜視図である。

【図９】同装着時の斜視図である。

【図１０】（ａ）は本発明の更に他の実施形態に係る運
動補助装置のシール部材の斜視図、（ｂ）は同股部材の
斜視図である。

【図１１】本発明の実施形態に係る運動補助装置の正面
図である。

【図１２】同トレッドミルの平面図である。

【図１３】同側面図である。

【図１４】図１３の一部拡大図である。

【図１５】同ロードセル取付け部の拡大側断面図であ
る。

【図１６】同正断面図である。

【図１７】同ブロアモータ制御装置の部材配置を示す側
面図である。

【図１８】同装置のブロック図である。

【図１９】ブロアモータの性能特性図である。

【図２０】本発明の実施形態に係る運動補助装置の容器
内の圧力と設定荷重との関係特性図である。

【図２１】本発明の実施形態に係る運動補助装置の荷重
設定設定値と荷重計（ロードセル）計測値との比較によ
り制御信号をブロア用モータの回転数制御手段に入力す
る例を示す全体側面図である。

【図２２】同装置のブロック図である。

【図２３】従来の運動補助装置の全体側面図である。

【図２４】同シール部材を示すもので（ａ）は側面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ矢視拡大図である。

【図２５】同シール部材の平面図である。

【図２６】従来のシール具の実施例を示す部分断面図で
ある。

【図２７】従来のシール具の他の実施例を示す部分断面
図である。

【符号の説明】

１運動補助装置５台車６レール８ボルト（固定クランプ）９開口部１０容器１１前部側面体１２後部側面体２０シール部材２１筒状部２２フランジ部２４面ファスナ２５ベルト２６締めつけ具２７固定部材２８ロ型部材２９ベルト２０１トレッドミル２０１ａ支持台２０２モータ２０３チェーン２０４シャフト２０５，２０６ギヤ２０７送りネジ２０８上下機構２０９ロードセル２１１走行ベルト２１２受け板２１８上下板２２０ガイドシャフト３０１圧力検出装置３０２制御装置３０３圧力設定器３０４ブロアモータ４０１股部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部が密閉状態にシール可能な容器を備
えるとともに、該容器の内部に人体の下半身を収納し該
容器の内部を加圧又は負圧状態に保持して収納された前
記人体の下半身の活動を助成することにより、該人体の
運動を補助するようにした運動補助装置において、前記人体と前記容器との間を気密に保持すべく前記人体
に着用されるシール部材にサイズ調節可能な締結用帯が
取り付けられていることを特徴とする運動補助装置。
【請求項２】内部が密閉状態にシール可能な容器を備
えるとともに、該容器の内部に人体の下半身を収納し該
容器の内部を加圧又は負圧状態に保持して収納された前
記人体の下半身の活動を助成することにより、該人体の
運動を補助するようにした運動補助装置において、前記容器の内部に運動用具が設けられ、該運動用具に負
荷計測のための荷重計が取り付けられていることを特徴
とする運動補助装置。
【請求項３】内部が密閉状態にシール可能な容器を備
えるとともに、該容器の内部に人体の下半身を収納し該
容器の内部を加圧又は負圧状態に保持して収納された前
記人体の下半身の活動を助成することにより、該人体の
運動を補助するようにした運動補助装置において、前記人体と前記容器との間に気密に保持すべく着用され
たシール部材の股部に該シール部材のめくれ上がりを防
止するための着脱可能な股部材を取り付けたことを特徴
とする運動補助装置。
【請求項４】内部が密閉状態にシール可能な容器を備
えるとともに、該容器の内部に人体の下半身を収納し該
容器の内部を加圧又は負圧状態に保持して収納された前
記人体の下半身の活動を助成することにより、該人体の
運動を補助するようにした運動補助装置において、前記容器に加圧手段として可変速式ブロアを備え、該ブ
ロアの回転数制御装置及び前記容器の内部圧力設定手段
と圧力計測手段が取り付けられ、前記容器の設定内部圧
力値と前記圧力計測値とを比較して前記ブロアの回転数
制御装置を作動し、前記可変速式ブロアの回転数を制御
して上記容器の内部圧力を設定圧力に調節する制御手段
が設けられていることを特徴とする運動補助装置。
【請求項５】請求項４記載の運動補助装置においい
て、前記容器の内部に運動用具が設けられるとともに、該運
動用具に負荷計測のための荷重計が取り付けられ、予め
求められている該荷重計で計測された運動補助装置を使
用中の人体の見掛け上の体重と容器内圧力との関係から
設定体重に調整する見掛けの体重調節手段が設けられて
いることを特徴とする運動補助装置。
【請求項６】内部が密閉状態にシール可能な容器を備
えるとともに、該容器の内部に人体の下半身を収納し該
容器の内部を加圧又は負圧状態に保持して収納された前
記人体の下半身の活動を助成することにより、該人体の
運動を補助するようにした運動補助装置において、前記容器の加圧手段として可変速式ブロアと該ブロアの
回転数制御装置とを設け、前記容器の内部に運動用具を
設けるとともに、該運動用具の負荷計測用の荷重計と荷
重設定手段が設けられ、荷重設定値と荷重計の計測値と
を比較し、その結果に基づき前記ブロアの回転数制御装
置を作動させることにより前記ブロアの回転数を制御し
て前記容器内の加圧状態を調整する制御手段を設けるこ
とにより、荷重を所望の設定荷重に調整することを特徴
とする運動補助装置。