JP2004261256A

JP2004261256A - 足首運動装置

Info

Publication number: JP2004261256A
Application number: JP2003052460A
Authority: JP
Inventors: Masataka Suehiro; 正孝末廣; Masaaki Yanai; 政昭柳井
Original assignee: Shinwa Seiko Co Ltd
Current assignee: Shinwa Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2004-09-24

Abstract

【課題】日常生活の中で多く存在する、一定姿勢の状態におけるリラクゼーション効果及び足部の血行促進効果を手軽に提供する。
【解決手段】座ったまま若しくは、寝たままの状態で、足首を自然に回転（正転・逆転）させる装置で、左右の２本のシャフト７を駆動部１で回転させ、シャフト７の先端に連動するカム８の上下運動によって、足載せ台９の回転を生み出す。使用者は、足を上に載せるだけで簡単に装着できスピードコントローラーによって、運動の速度を手軽に調整することが可能である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、短時間〜長時間の一定姿勢の状態において身体全体のリラックス効果及び、足部の血行促進効果を提供するための足首運動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的には、外科の術後のようなリハビリテーションの必要がある患者において、足首関節の筋力増強訓練、関節可動域訓練その他の訓練には、距腿関節の柔軟性を保つため、踵を体の下方向に引き下げる運動と足裏を押す運動が理学療法士によって実施される。この運動が実施される理由は距腿関節の骨間の滑りを良くするためであり、従来装置では、肢体の可動角度の設定ができ、一定の速度で運動することができる。この連続他動運動において更には、設定された負荷の値を超えるとオーバーワークとして検出し、一時停止もしくは、反転の動作を行う機能を有する。従来の装置の中では、肘関節に関するものがあり（例えば、特許文献１参照。）、また、手首に関するもの（例えば、特許文献２参照。）。肩と肘に関するもの（例えば、特許文献３参照。）、更には股関節に関するものもある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００３】
また、足首における装置としては、足載せ台の一端はベースの一端側に蝶番等で軸を支え且つ足載せ台の自由端側は、駆動部を構成する楕円形の偏心カム上に載っかるよう構成され、偏心カムの回転を使って、上下に揺動する装置がある。（例えば、特許文献５参照。）。また、基台に突設したブラケットに踵支持部材と揺動部材を取り付け、その先端に摺動可能な足指のつけ根支持部材を装着しモータの回転板の偏心位置に取り付けたシャフトを揺動部材に取り付けて、モータの回転運動がシャフト揺動運動に変換され、揺動部材がブラケットとの連結点を支点として、前後に揺動する装置もある（例えば、特許文献６参照。）。そして多軸運動装置としては、マイクロプロセッサが信号を与えて受け台とプレートを駆動する電動機を制御し、ポテンショメータが受け台とプレートの実際の位置についての位置フィードバック情報を与え、一連の抵抗器が実際の電動機駆動電流値のフィードバックを与えるという仕組みでそして、マイクロプロセッサがマスター運動に対する２つの運動の位置を監視し、その運動を同期化状態に保持し、トラベル限界の末端に各軸について同時に到達するように同期化され、マイクロプロセッサがさらに駆動電流を監視して、過電流状態とその速度を防止しトラベル速度を制限する２つまたは、３つの異なる軸線での足首まわり等の運動を同時に制御する装置がある（例えば、特許文献７参照。）。さらには、足首の筋肉を前後方向に伸縮させる前後伸縮手段と、この前後伸縮手段を左右に移動させる左右移動手段と、前後伸縮手段及び左右移動手段を制御して、上向きに寝かせた患者の踵を略中心に足首を、強制的に前後に伸縮し且つ回転する三次元動作の可能なる足首用機能回復訓練装置がある。（例えば、特許文献８参照。）。
【０００４】
また、本発明でも取り扱う足首の回転運動による装置としては、足を収容可能として箱状のカバーが回転円盤上の一側に固定してあり、回転円盤の中央に挿通した軸杆がカバーの底板に直角に設けたブラケットの挿通孔に回転可能に挿通してあり、軸杆の基端部に設けた扇形ギャーが、駆動円盤の中央に設けたスプロケットに係合させてあると共に、回転円盤・駆動円盤及び、スプロケットにそれぞれ駆動手段が連結してあって、仰向きの状態で行う装置がある。（例えば、特許文献９参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６０−１７９０６２号公報
【特許文献２】
特開昭６０−２３２１５８号公報
【特許文献３】
特開昭６０−２０３９６３号公報
【特許文献４】
特開昭６１−１７０４６４号公報
【特許文献５】
特開昭６１−１４９１７６号公報
【特許文献６】
特開平２−５２６５５号公報
【特許文献７】
特開５−１４６４７６号開報
【特許文献８】
特開２００１−７０３７４号公報
【特許文献９】
特開平８−１９６５８７号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来装置のうち、膝や肘など足関節以外に適用される装置では、足関節と足関節以外の関節周りの肢体構造が異なるため、そのまま適用することはできなかった。また、足関節に関する発明は、そのほとんどが外科の術後のようないわば患者のリハビリテーションの訓練用として発明され、構造的にも使用方法としても安全面を慎重に重視せざるをえないもので、大掛かりな装置であった。また、リラクゼーション効果の分野では、従来、足首を回して凝りを取たり足を指圧して身体全体をリラックスさせることが、マッサージにおいて実施されマッサージはマッサージ師が行うことが多く、装置としても仰向きの状態でカバーの中に足を入れるというリハビリテーションやリラクゼーションのためにのみ時間を費やす言わば束縛された状態を生み出すものであった。その一方で現在健常者であっても長時間の立ち仕事や、ハイヒールの着用で足がむくむ場合があったり、近年では、航空機内や劇場など一定の姿勢のまま長時間動かない状態において、大腿の奥にある静脈の血のかたまりによっておこる肺血管の閉寒現象（エコノミークラス症候群）が問題になっており、この予防策として、足首の回転運動を座ったまま行うよう呼びかけている状態である。以上の点より従来装置のような、リハビリテーション・マッサージのためだけに時間を費やすものにとどまらず、ある一定姿勢の状態について、手軽に足首の回転運動を提供する装置が必要であると考える。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の足首回転装置は以下のような特徴を持つ。請求項１の発明は、短時間〜長時間の一定姿勢の状態で足首を回転させる装置であって、足を簡単に載せて装着でき左右足載せ台の裏側に取りつけられたカムの溝部に連動する左右それぞれのシャフトの摩擦抵抗の少ない先端部とシャフト全体の軸システムによっておこる足載せ台の回転運動を駆動を使っておこさせることを特徴とする足首運動装置である。
【０００８】
また、請求項２の発明は、足載せ台の裏側に取りつけられたカムの、その下側に溝が造られてあり、この溝はそこにはめ込まれるシャフトの摩擦抵抗の少ない先端が自由に一軸の運動ができるような形状になっている。またこの溝形状は、スムーズな動きを提供するようになっている請求項１記載の足首運動装置である。
【０００９】
請求項３の発明は、シャフトがその径に対して直角の状態のままで半径約３ｃｍ〜１０ｃｍの回転運動（好ましくは、４〜７ｃｍ）を行うようになっており、その運動は、駆動機器を用いる請求項１記載の足首運動装置である。
【００１０】
請求項４の発明は、多数の突起物が足の裏側の形状に合わせて並べられたものを設置可能であり、自由に位置が変えられるように位置調整機能をもった足載せ台で制御スイッチにより変速機構で正転・逆転の機能をもつ請求項１記載の足首運動装置である。
【００１１】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明を説明する。図１・２は実施例を示す足首運動装置の側断面図と縦断側面図であり、駆動するハウジング６に摩擦抵抗の少ない先端形状のシャフト７が取り付けてあり、このシャフト７と溝部で係合されたカム８に取り付けられた受け台９が支持台１１によってベース１２に固定してある。ハウジング６は、それ自身が回転運動を行い、特に上からの荷重がかかる部分であるので、軽くて、強度のある材料を選別した方が望ましい。一般的な材料として、鉄・ステンレス・アルミ・真鍮・樹脂等があるが、中でも樹脂・アルミのような材料が上記の条件に近い材料として，本研究で利用した。また、ハウジング６にシャフト７を取り付けるが、シャフトも自由な回転運動を可能にするために、限りなく摩擦抵抗をなくし、且、シャフトにかかる上方向からと横方面からの荷重をスムーズに分散させるものが望ましい。例えば、ベアリングであれば自動調心付きなどが望ましい。次に、シャフト７はカム８の溝部の中を往復運動するため、摩擦抵抗の少ない形状にすることが望ましく、例えば、点で接する球状のような形のものや、先端にボールが組み込まれているフリーベアのようなものが、それであると考えられる。また、カム８は上記の通り、溝部が構成されていると述べたが、この溝部は形状によって、足載せ台の動きを決定することができ直線の溝や曲線の溝などでは、一定の往復運動をすることができる。本発明では、人の足首を回転させることを目的としているので、均一のスピードで動く形状の溝を選ぶものが望ましい。また、材質に関しても、摩擦抵抗が少ないものが望ましく、前述した樹脂の中でもＭＣナイロンのようなものもよいがテフロン（登録商標）やソリジュールのようなものが望ましい。
【００１２】
次に、ハウジング６は軸５とで連結されてあり、この軸５は、固定された平歯車４と連結されている。この平歯車４は係合されたベルト３を通して、駆動部に連結されている。この駆動部は、ある必要なトルクがあればよいが、トルクが選定できるものが望ましく、モータなど市販であるものの中でも省スペース、ハイパワーのものの選択が好ましい。
【００１３】
また、図示されていない正転・逆転の機能をもつスイッチによって、駆動部に取り付けられた平歯車２はベルト３を通じて平歯車４を駆動させ、この平歯車４に連結させた軸５が左右同時の１対の回転運動をする。駆動部との連結システムは、耐摩耗性や耐久性に優れたものが望ましく、潤滑剤に関しても清潔面を重視したものが望ましい。例えば、本研究ではワセリンを使用した。
【００１４】
次に、図示されていないスピードコントローラなどによって、回転運動の速度を自由に設定できるものが望ましいが、遅くとも１分間に２０〜１００回転程度生み出すものが望ましい。
【００１５】
軸５の回転によってハウジング６が軸５を中心とし、シャフト７の取り付けてある位置までを半径とする回転運動をおこすが、半径３ｃｍ〜１０ｃｍの範囲の中で足の傾きに適したものを選ぶことが望ましい。
【００１６】
図３・４は足首回転装置の足載せ台の動きを示す説明図の側面図と平面図であるが、上記に示すハウジング６の回転運動によって、シャフト７の上部の二次元での回転運動がおこる。このシャフト７上部の二次元運動は係合してあるカム８に駆動のエネルギーを与えるがこのカム８は、溝の形状により上下の運動を繰り返すことになる。このカム８に取り付けられた受け台９は支持台１１によって、ベース１２にちょうど両足のおける位置に受け台９の手前端が固定されているため、受け台９の先端は楕円の回転運動をおこすことになる。この時、支持台１１の中心は足のくるぶしが支点となる位置に取り付けるのが望ましい。
【００１７】
受け台９には、それ自身が前後に位置を変えられるようにセット穴がいくつかあいていて、その穴を利用して突起物を取り付けられるようになっており、使用者の好みの位置で使用することができ足の脱着も簡単で手軽なものが望ましい。
【００１８】
以上のような構成を備える装置において、使用者が行う手順について説明する。
例えば、家の一室において、一定の状態（椅子に座っても横になってもよい）で足裏にできるだけ感覚を伝えやすい状態にし、（そのままでもよいが、できるだけ素足が好ましい）足載せ台の上に足を載せる。次に足載せ台が、ちょうど使用者の好ましい場所にくるよう足の位置を調整し、固定バンド１０によって、使用者の好ましい締め具合で固定する。そして、電源を入れ駆動部１の回転方向を決め、スイッチを入れる。この時、使用者の好みによって足踏み台の位置を前後左右に調整し、もっとも好ましい位置、速度、回転方向で、且つ、使用者の自由な姿勢で使用することができる。
【００１９】
試作品の実験においても、使用者のリラクゼーション効果、足の疲労緩和が報告されているが、データとしても、東洋医学健康チェックシステムチャート（中谷義雄著良導絡研究所）で７１歳の女性に約２０分間使用した結果、下記のような結果が得られた。
【表１】

【表２】

【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によればある一定の状態で簡単にリラクゼーション効果及び、血行促進効果を提供することができる。現在人の運動不足やストレスによる影響は継続的な血行促進運動が必要であり、本発明のように手軽で様々な状況に対応できる機器が効果を表すと考えられる。また、特に前述でしるしたエコノミークラス症候群などの深刻な社会問題を解決する手段にもなりうると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す足首回転装置の側断面図である。
【図２】この発明の実施例を示す足首回転装置の縦断側面図である。
【図３】この発明にかかる足首回転装置の足載せ台の動きを示す、側面からの説明図である。
【図４】同，平面図。
【符号の説明】
１・・・駆動部
２・・・平歯車
３・・・ベルト
４・・・平歯車
５・・・軸
６・・・ハウジング
７・・・シャフト
８・・・カム
９・・・受け台
１０・・・固定バンド
１１・・・支持台
１２・・・ベース
１３・・・足

Claims

足首を回転させる装置であって、足を簡単に載せて装着でき、左右足載せ台の裏側に取りつけられたカムの溝部に連動する左右それぞれのシャフトにおいて摩擦抵抗の少ない先端部とシャフト全体の軸システムによっておこる足載せ台の回転運動を、駆動機器を使って、おこさせることを特徴とする足首運動装置。
足載せ台の裏側に取りつけられたカムは、その下側に溝が造られてあり、この溝はそこにはめ込まれるシャフトの摩擦抵抗の少ない先端部が自由に一軸の運動ができるような形状になっており、スムーズな動きを提供する請求項１記載の足首運動装置。
シャフトは、その径に対して直角の状態のままで３ｃｍ〜１０ｃｍの回転運動を行うようになっており、その運動は、駆動を用いる請求項１記載の足首運動装置。
多数の突起物が足の形状に合わせて並べられたものを設置可能で自由に位置が変えられるように位置調整機能をもった足載せ台で制御スイッチにより変速機構・正転・逆転の機構をもつ請求項１記載の足首運動装置。