JP2005245590A - 運動補助器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、しかも、小型の運動補助器を得る。
【解決手段】座席部材１は、着座した使用者の足が床面についた状態で、使用者の膝が屈曲した状態となる高さに配置され、かつ、座席部材１を前後方向若しくは左右方向に揺動させる揺動機構４６を備えた。揺動機構４６は、略垂直な軸の廻りに回転駆動される前後用円筒カム２０と左右用円筒カム３０とを同軸上に備え、前後用円筒カム２０と左右用円筒カム３０との軸方向端面にそれぞれ傾斜したカム面２０ａ，３０ａを形成し、カム面２０ａ，３０ａと座席部材１とを略垂直方向に摺動可能に支持された摺動軸１６〜１９を介して係合して、座席部材１を前後方向及び左右方向に揺動させる。また、揺動機構４６を制御して、前後用円筒カム２０と左右用円筒カム３０との一方、若しくは両方を選択的に駆動させる制御回路４４を備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、使用者が着座可能な座席部材を備え、座席部材の揺動により使用者の運動を補助する運動補助器に関する。

足腰の筋力アップや腰痛予防に効果的な運動を補助する装置として、特許文献１にあるように、座席と、駆動装置とを備え、駆動装置は、駆動源と、駆動源の出力を、座席の前後方向への直進往復運動と、前後方向に略垂直な水平方向に延出する軸廻りの第１回転往復運動と、前後方向に延出する軸廻りの第２回転往復運動とを組み合わせてなる動力伝達手段とを備えたものが提案されている。
国際公開ＷＯ０１／０９３９６１号公報

しかしながら、こうした従来のものでは、互いに直交する軸の廻りに運動させる第１回転往復運動と、第２回転往復運動と、直進往復運動とを備えているので、装置構成が複雑で、大型になり、簡便に使用できないという問題があった。

本発明の課題は、簡単な構成で、しかも、小型の運動補助器を提供することにある。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
使用者が着座可能な座席部材を備えた運動補助器において、
前記座席部材は、着座した使用者の足が床面についた状態で、使用者の膝が屈曲した状態となる高さに配置され、かつ、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に揺動させる揺動機構を備えたことを特徴とする運動補助器がそれである。

また、前記揺動機構は、略垂直に配置された円筒カムを備え、前記円筒カムの軸方向端面に傾斜したカム面を形成して、該カム面を前記座席部材に係合して、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に揺動させる構成でもよい。更に、前記揺動機構は、前記カム面と前記座席部材とを略垂直方向に摺動可能に支持された複数の摺動軸を介して係合して、前記円筒カムを回転駆動若しくは複数の前記摺動軸を前記カム面に沿って移動して、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に揺動させるようにしてもよい。

あるいは、前記揺動機構は、略垂直に配置された前後用円筒カムと左右用円筒カムとを同軸上に備え、前記前後用円筒カムと前記左右用円筒カムとの軸方向端面にそれぞれ傾斜したカム面を形成し、該両カム面と前記座席部材とを係合して、前記座席部材を前後方向及び左右方向に揺動させる構成でもよい。また、前記揺動機構は、前記両カム面と前記座席部材とを略垂直方向に摺動可能に支持された複数の摺動軸を介してそれぞれ係合して、前記両円筒カムを回転駆動若しくは複数の前記摺動軸を前記両カム面に沿って移動して、前記座席部材を前後方向及び左右方向に揺動させるようにしてもよい。前記座席部材は、本体に自在機構を介して、前後方向及び左右方向に揺動可能に支持されている構成でもよい。更に、前記揺動機構を制御して、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に選択的に揺動させる制御回路を備えた構成としてもよい。

本発明の運動補助器は、簡単な構成で、しかも、小型であるという効果を奏する。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は座席部材で、座席部材１の表面にはクッション２が取り付けられている。座席部材１のほぼ中央の裏面側には、円形孔４が形成されており、円形孔４には、球面座部材６が嵌着されている。球面座部材６には、その中心に球状孔８が形成されており、球状孔８には球軸部材１０が装着されている。

球面座部材６は、座席部材１の裏面に取り付けられた固定部材１２により、座席部材１に固定されている。球軸部材１０と球面座部材６とは球状孔８の中心に対して、相対的に、自在に回転・揺動可能に構成されている。球軸部材１０には、略垂直に立設された支持軸１３の一端が固定されており、支持軸１３の他端は本体１４に固定されている。支持軸１３の軸方向中心上に、球状孔８の中心が位置するように配置されている。本実施形態では、球面座部材６、球軸部材１０、固定部材１２、支持軸１３により自在機構１５が構成されている。

本体１４は、図２、図３に示すように、図示しない床面に載置できるように構成されており、本体１４を床面に載置して、座席部材１のクッション２に使用者が腰掛けた際に、使用者の足が床面についた状態で、使用者の膝が屈曲した状態となるように、座席部材１の高さが決定されている。

一方、図１に示すように、本体１４には、４本の同じ長さの摺動軸１６〜１９が上下方向に摺動可能に支持されている。これらの、摺動軸１６〜１９は、座席部材１の裏面側に配置されて座席部材１に係合されており、使用者の後側下には後側摺動軸１６が、使用者の右横側下には右側摺動軸１７が、使用者の前側下には前側摺動軸１８が、使用者の左横側下には左側摺動軸１９がそれぞれ配置されている。

また、後側摺動軸１６と前側摺動軸１８とは、支持軸１３の軸方向中心を中心とした円上に１８０度間隔で配置されている。右側摺動軸１７と左側摺動軸１９とは、後側摺動軸１６と前側摺動軸１８とが配置された円よりも小さな円であって、支持軸１３の軸方向中心を中心とした円上に１８０度間隔で配置されている。

後側摺動軸１６と前側摺動軸１８との上端は座席部材１の裏面に接触されており、後側摺動軸１６と前側摺動軸１８との下端は、前後用円筒カム２０のカム面２０ａに接触されている。カム面２０ａは、前後用円筒カム２０の軸方向端面に形成されており、前後用円筒カム２０の下端は本体１４に形成された環状溝２２に回動可能に挿入されている。

前後用円筒カム２０の外周には、歯車部２４が形成されており、歯車部２４は環状溝２２の一部が切り欠かれて、外部に露出されている。この歯車部２４には前後用駆動モータ２６に取り付けられたピニオン歯車２８が噛合されている。本体１４に取り付けられた環状の蓋部材２９により、前後用円筒カム２０が環状溝２２から抜け出ないように構成されている。

右側摺動軸１７と左側摺動軸１９との上端も同様に座席部材１の裏面に接触されており、右側摺動軸１７と左側摺動軸１９との下端は、左右用円筒カム３０のカム面３０ａに接触されている。カム面３０ａは、左右用円筒カム３０の軸方向端面に形成されており、左右用円筒カム３０の下端は本体に形成された環状溝２２に回動可能に挿入されている。また、前後用円筒カム２０と左右用円筒カム３０とは同軸上に配置されており、本実施形態では、前後用円筒カム２０の内周に左右用円筒カム３０の外周が挿入されて、二重の筒状に配置されている。

左右用円筒カム３０の内周には、歯車部３２が形成されており、歯車部３２は環状溝２２の一部が切り欠かれて、外部に露出されている。この歯車部３２には左右用駆動モータ３４に取り付けられたピニオン歯車３６が噛合されている。本体１４に取り付けられた環状の蓋部材３６により、左右用円筒カム３０が環状溝２２から抜け出ないように構成されている。本体１４には、廻り止めピン３９ａが立設されており、廻り止めピン３９ａの先端は、座席部材１の裏面に形成された廻り止め孔３９ｂに挿入されており、座席部材１が回転するのを規制している。

前後用円筒カム２０のカム面２０ａと左右用円筒カム３０のカム面３０ａとは、傾斜して形成されている。図１、図４（ａ）に示すように、座席部材１が水平な状態となるように、両カム面２０ａ，３０ａは同じ高さを備えている。図４で実線で示すように、使用者の後側下（以下、同様に使用者を中心に説明する。）の前後用円筒カム２０のカム面２０ａは、上方から見て反時計回りに、右側に向かって徐々に高くなり、右側下でカム面２０ａが最も高く形成されている。そして、前側に向かって徐々に低くなり、前側下では、後側と同じ高さに形成されている。左側に向かって徐々に低くなり、左側下で最も低く形成され、後側に向かって徐々に高くなるように形成されている。

また、同様に、図４に破線で示すように、後側下の左右用円筒カム３０のカム面３０ａは、後側下で最も低く形成されている。この後側下のカム面３０ａの高さは、前後用円筒カム２０のカム面２０ａの左側下の高さよりも更に低く形成されている。そして、上方から見て反時計回りに、徐々に高さが高くなり、右側下では前後用円筒カム２０のカム面２０ａの後側下と同じ高さに形成されている。

更に、前側に向かって徐々に高さが高くなり、前側下で最も高さが高くなる。この前側下のカム面３０ａの高さは、前後用円筒カム２０のカム面２０ａの右横下の高さよりも更に高く形成されている。そして、左側に向かって徐々に高さが低くなり、左側下では、横側下と同じ高さに形成されている。後側に向かって高さが徐々に低くなるように形成されている。

この図４（ａ）に示すように、座席部材１が水平な状態のときを原点として、図１に示すように、前後用円筒カム２０の原点を検出する前後用原点検出スイッチ４０と、左右用円筒カム３０の原点を検出する左右用原点検出スイッチ４２とが設けられている。前後用原点検出スイッチ４０、左右用原点検出スイッチ４２、前後用駆動モータ２６、左右用駆動モータ３４は制御回路４４に接続されており、制御回路４４により、両駆動モータ２６，３４が制御されるように構成されている。尚、本実施形態では、各摺動軸１６〜１９、両円筒カム２０，３０、両駆動モータ２６，３４、両ピニオン歯車２８，３６により揺動機構４６が構成されている。

次に、前述した本実施形態の運動補助器の作動について説明する。
図１、図４（ａ）に示すように、座席部材１が水平な状態で、使用者が座席部材１に着座する。そして、制御回路４４により、前後用駆動モータ２６と左右用駆動モータ３４との駆動が制御される。

図４（ｂ）に示すように、本実施形態では、まず、前後用駆動モータ２６が駆動されて、前後用円筒カム２０のみが回転される。これにより、前側摺動軸１８と後側摺動軸１６とが、カム面２０ａの傾斜に応じて上下方向に摺動する。前側摺動軸１８が上方に摺動し、後側摺動軸１６が下方に摺動して、座席部材１が水平な状態から、図５に示すように、後側が低く、前側が高くなるように揺動される。尚、このとき、左右用円筒カム３０は停止している状態にある。

前後用円筒カム２０が９０度回転されると、続いて、左右用駆動モータ３４が駆動されて、左右用円筒カム３０も前後用円筒カム２０と同じ回転数で連続的に回転駆動される。これにより、右側摺動軸１７と左側摺動軸１９とも同様に上下方向に摺動され、図４（ｃ）に示すように、前側摺動軸１８と後側摺動軸１６とが共に水平状態（図１参照）のときと同じ高さにされ、右側摺動軸１７が下方に摺動され、左側摺動軸１９が上方に摺動されて、座席部材１が前側が上がった状態から、図６に示すように、左側が高く右側が低い傾斜した状態に揺動される。このときの傾斜角度は、図５の前側が高いときの傾斜角度よりも大きい。

更に、引き続き前後用円筒カム２０と左右用円筒カム３０とが同一回転数で回転され、図４（ｄ）に示すように、右側摺動軸１７と左側摺動軸１９とは水平状態（図１参照）のときの高さと同じにされ、前側摺動軸１８が下方に摺動され、後側摺動軸１６が上方に摺動される。これにより、座席部材１は左側が高い状態から、後側が高く前側が低い傾斜した状態に揺動される。

両円筒カム２０，３０が回転され、図４（ｅ）に示すように、前側摺動軸１８と後側摺動軸１６とが水平状態（図１参照）のときと同じ高さにされ、右側摺動軸１７が上方に摺動され、左側摺動軸１９が下方に摺動されて、座席部材１が後側が高い状態から、右側が高く左側が低い傾斜した状態に揺動される。このときの傾斜角度は、後側が高いときの傾斜角度よりも大きい。

引き続いて、両円筒カム２０，３０が回転され、図４（ｆ）に示すように、図４（ｂ）と同じ状態に戻り、後側が低く、前側が高い状態に揺動される。両円筒カム２０，３０が連続して回転されることにより、座席部材１が揺動されて、「前が高い」「左が高い」「後が高い」「右が高い」「前が高い」状態を連続して繰り返し、使用者は腰の円運動をすることができ、足腰の筋力強化や腰痛の予防を図ることができる。しかも、前後方向の傾斜角度よりも、左右方向の傾斜角度が大きい。このように、円筒カム２０，３０を用いた揺動機構４６により、簡単な構成で、しかも、小型であっても、好適な足腰の運動をすることができる。

本実施例では、水平状態を原点として、座席部材１の揺動を開始したが、水平状態が不要の場合には、例えば、図４（ｂ）の前側が高い状態を原点として、両円筒カム２０，３０を同時に回転させるようにすればよい。その場合には、２つの駆動モータ２６，３６を設ける必要がなく、両円筒カム２０，３０を一体的に形成し、一つの駆動モータでこれを回転させるようにすればよい。

本実施形態では、各摺動軸１６〜１９の先端を座席部材１の裏面に接触させ、円筒カム２０，３０を回転させる構造としたが、これに限らず、円筒カム２０，３０を固定して、各摺動軸１６〜１９を支持軸１３の廻りに回転させるようにしても実施可能である。また、その際、円筒カム２０，３０を本体１４側に設けるのではなく、座席部材１に設けてもよい。座席部材１に設ける場合、座席部材１の裏面を円筒状に窪ませて、カム面２０ａ，３０ａを設けるようにしてもよい。あるいは、同様に、各摺動軸１６〜１９を支持軸１３の廻りに回転させる場合、前後用円筒カム２０を本体１４に設け、左右用円筒カム３０を座席部材１に設けてもよく、この逆の配置でもよい。

また、前後用駆動モータ２６を駆動して、前後用円筒カム２０のみを回転させるようにすれば、座席部材１は前後方向にのみ揺動運動を行なう。逆に、左右用駆動モータ３４を駆動して、左右用円筒カム３０のみを回転させるようにすれば、座席部材１は左右方向にのみ揺動運動を行なう。もちろん、前後用駆動モータ２６、左右用駆動モータ３４を逆回転させてもよく、両モータ２６，３６の回転方向が互いに異なるように、同時に駆動してもよく、両モータ２６，３４の駆動を選択して、種々の揺動運動を得ることができる。尚、両モータ２６，３４の回転数を変えてもよい。

更に、図５に示すように、座席部材１は球軸部材１０を中心として揺動するので、座席部材１に着座している使用者は、座席部材１が前側が高くなると、後側に距離ａだけ移動することになり、揺動運動だけではなく、前後の往復運動も加わり、より好適な運動をすることができる。本実施形態では、座席部材１の裏面上に、球状孔８の中心が位置するように配置したが、球状孔８の中心の位置を座席部材１の裏面上から離すことにより、距離ａを大きくすることもできる。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

本発明の一実施形態としての座席部材が水平状態の運動補助器の前後方向の断面図である。 本実施形態の運動補助器の斜視図である。 本実施形態の運動補助器に使用者が着座した状態の説明図である。 本実施形態のカム面の形状の説明図である。 本実施形態の座席部材の前側が高い状態の運動補助器の前後方向の断面図である。 本実施形態の座席部材の左側が高い状態の運動補助器の左右方向の断面図である。

符号の説明

１…座席部材 ２…クッション
４…円形孔 ６…球面座部材
８…球状孔 １０…球軸部材
１３…支持軸 １４…本体
１５…自在機構 １６…後側摺動軸
１７…右側摺動軸 １８…前側摺動軸
１９…左側摺動軸 ２０…前後用円筒カム
２０ａ…カム面 ２６…前後用駆動モータ
３０…左右用円筒カム
３０ａ…カム面 ３４…左右用駆動モータ
４０…前後用原点検出スイッチ
４２…左右用原点検出スイッチ
４４…制御回路 ４６…揺動機構

Claims (7)

1. 使用者が着座可能な座席部材を備えた運動補助器において、
   前記座席部材は、着座した使用者の足が床面についた状態で、使用者の膝が屈曲した状態となる高さに配置され、かつ、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に揺動させる揺動機構を備えたことを特徴とする運動補助器。
2. 前記揺動機構は、略垂直に配置された円筒カムを備え、前記円筒カムの軸方向端面に傾斜したカム面を形成して、該カム面を前記座席部材に係合して、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に揺動させることを特徴とする請求項１に記載の運動補助器。
3. 前記揺動機構は、前記カム面と前記座席部材とを略垂直方向に摺動可能に支持された複数の摺動軸を介して係合して、前記円筒カムを回転駆動若しくは複数の前記摺動軸を前記カム面に沿って移動して、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に揺動させることを特徴とする請求項２に記載の運動補助器。
4. 前記揺動機構は、略垂直に配置された前後用円筒カムと左右用円筒カムとを同軸上に備え、前記前後用円筒カムと前記左右用円筒カムとの軸方向端面にそれぞれ傾斜したカム面を形成し、該両カム面と前記座席部材とを係合して、前記座席部材を前後方向及び左右方向に揺動させることを特徴とする請求項１に記載の運動補助器。
5. 前記揺動機構は、前記両カム面と前記座席部材とを略垂直方向に摺動可能に支持された複数の摺動軸を介してそれぞれ係合して、前記両円筒カムを回転駆動若しくは複数の前記摺動軸を前記両カム面に沿って移動して、前記座席部材を前後方向及び左右方向に揺動させることを特徴とする請求項４に記載の運動補助器。
6. 前記座席部材は、本体に自在機構を介して、前後方向及び左右方向に揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の運動補助器。
7. 前記揺動機構を制御して、前記座席部材を前後方向若しくは左右方向に選択的に揺動させる制御回路を備えたことを特徴とする請求項４ないし請求項６に記載の運動補助器。
   

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