JP2006122642A

JP2006122642A - 運動負荷付与装置

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Publication number: JP2006122642A
Application number: JP2005064453A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kobayashi; 宏小林; Shinichi Shirato; 神一白土; Takayuki Aikawa; 高行相川; Shinya Ishikawa; 慎也石川; Masato Tanaka; 正人田中; Tetsuya Hayashi; 林　　哲也
Original assignee: Tokyo University of Science
Current assignee: Tokyo University of Science
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-05-18

Abstract

【課題】複数形態の運動に対しそれぞれ負荷を与えることができる運動負荷付与装置を得る。
【解決手段】リハビリ装置１０は、脚蹴り出し運動により変位する蹴出用プレート２４と、膝曲げ運動により変位する膝曲用ロッド２６と、また開き運動により変位する一対の開脚プレート２８とが、それぞれに連結されたワンウェイクラッチ５４、５６、５８を含む運動伝達部１４を介して、負荷付与用の電磁ブレーキ４４に連結されている。例えば、蹴出用プレート２４の変位は電磁ブレーキ４４に伝達されて電磁ブレーキの抵抗力が脚蹴り出し運動の負荷として作用する。この蹴出用プレート２４の変位は、ワンウェイクラッチ５６、５８の機能により、膝曲用ロッド２６及び一対の開脚プレート２８には伝達されない。膝曲用ロッド２６又は一対の開脚プレート２８から運動が入力される場合も同様である。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばリハビリ装置等の、負荷に抗する運動を使用者に行なわせるための運動負荷付与装置に関する。

下肢の機能回復のためのリハビリ運動として、脚の蹴り出し運動、膝曲げ運動、及び股開き運動の三種の運動を行なうことが一般に行われている。そして、上記三種の運動を負荷に抗して行なうために、各運動形態に応じたリハビリ装置（リハビリマシン）が開発されている。

しかしながら、従来のリハビリ装置は１運動形態にしか対応していなかったため、運動形態毎にリハビリ装置を準備しなければならないという問題があった。このため、リハビリ装置を設置するために大きなスペースが必要であった。

本発明は上記事実を考慮して、複数形態の運動に対しそれぞれ負荷を与えることができる運動負荷付与装置を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る運動負荷付与装置は、装置基部に対し変位可能な複数の変位部を有し、使用者が運動の形態に応じて異なる変位部を変位させる運動入力部と、変位に対する抵抗力を生じる負荷付与装置と、前記運動入力部の１つの変位部の変位を、他の変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝える変位伝達機構と、を備えている。

請求項１記載の運動負荷付与装置では、運動入力部を構成する複数の変位部のうち１つの変位部に運動が入力される。この運動は、変位伝達機構を介して負荷付与装置に伝達され、負荷付与装置は変位しながら抵抗力を生じる。この抵抗力が使用者の運動に対する負荷として作用し、使用者はこの負荷に抗して運動することで所要の運動効果を得る。このとき、変位伝達機構は別の変位部には変位を伝達しないので、該別の変位部が使用者の運動を阻害することはない。

使用者が別の形態の運動を行なう場合には、運動入力部を構成する別の変位部に運動が入力される。この場合も該別の変位部の変位が負荷付与装置に伝達されることで、使用者は負荷に抗して別形態の運動を行ない別途所要の運動効果を得る。またこのとき、変位伝達機構は他の変位部には変位を伝達しないので、該他の変位部が使用者の運動を阻害することはない。

このように、請求項１記載の運動負荷付与装置では、複数形態の運動に対しそれぞれ負荷を与えることができる。しかも、使用者の運動に対する負荷を与える負荷付与装置が各運動（各変位部の変位）に対し共通であるため、複数の運動に対し負荷を与える機能をコンパクトに構成することが可能である。

請求項２記載の発明に係る運動負荷付与装置は、請求項１記載の運動負荷付与装置において、前記変位伝達機構は、前記運動入力部の各変位部の変位をそれぞれ回転軸の回転運動に変換する複数の運動変換機構と、前記各運動変換機構と回転軸との間にそれぞれ設けられ、該運動変換機構が変換した所定方向の回転を回転軸に伝達し、該回転軸の前記所定方向の回転を運動変換機構に伝達しない複数の一方向クラッチと、を備えて構成されており、前記負荷付与装置は前記回転軸の回転に対する抵抗力を生じる。

請求項２記載の運動負荷付与装置では、各変位部の変位がそれぞれ対応する運動変換機構によって回転軸の所定方向の回転運動に変換される。負荷付与装置は、回転軸の少なくとも所定方向の回転に対する抵抗力を生じるように構成されている。なお、回転軸は、各変位部（運動変換機構）に応じて複数設けられても良く、各変位部に共通のものであっても良いが、装置の小型化のためには共通化することが望ましい。

各運動伝達機構と回転軸との間にはそれぞれ一方向クラッチが配設されており、各一方向クラッチは、運動変換機構（変位部）側からの所定方向の回転を回転軸に伝え、回転軸側からの所定方向の回転を運動変換機構に伝えることがない。このため、使用者の運動によって１つの変位部に変位が入力されているときには、この変位は、対応する運動変換機構及び回転軸を介して負荷付与装置に伝達されて運動に対する負荷が与えられるが、負荷付与装置や回転軸を介して他の変位部（の運動変換機構）に伝達されることは、該他の変位部用の一方向クラッチによって防止される。

請求項３記載の発明に係る運動負荷付与装置は、請求項２記載の運動負荷付与装置において、前記運動変換機構は、前記変位部の往復運動のうち一方向の運動を前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態と、前記変位部の往復運動の他方向の運動を前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態とを、選択的に切り換え得る。

請求項３記載の運動負荷付装置では、例えば、変位部が上下に往復運動すると仮定すると、運動変換機構は、変位部の上向き運動によって一方向クラッチを所定方向に回転する状態と、変位部の下向き運動によって一方向クラッチを所定方向に回転する状態とを、所望に応じて選択的に切り換える。これにより、変位部の数を増やすことなく、負荷を受けつつ行ない得る運動形態を増やすことができる。

また、上記目的を達成するために請求項４記載の発明に係る運動負荷付与装置は、使用者が行なう第１形態の運動によって変位する第１変位部と、使用者が行なう第２形態の運動によって変位する第２変位部と、使用者が行なう第３形態の運動によって変位する第３変位部と、変位に対する抵抗力を生じる負荷付与装置と、前記第１変位部の変位を前記第２変位部及び第３変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝え、前記第２変位部の変位を前記第１変位部及び第３変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝え、かつ前記第３変位部の変位を前記第１変位部及び第２変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝える変位伝達機構と、を備えている。

請求項４記載の運動負荷付与装置では、使用者が第１形態の運動（例えば、脚の蹴り出し）を行なうと、第１変位部が変位し、この変位は変位伝達機構を介して負荷付与装置に伝達される。負荷付与装置は変位しながら抵抗力を生じる。この抵抗力が使用者の運動に対する負荷として作用し、使用者はこの負荷に抗して運動することが所要の運動効果を得る。このとき、変位伝達機構は第２及び第３変位部には変位を伝達しないので、該第２及び第３変位部が使用者の運動を阻害することはない。

また、使用者が第２形態の運動（例えば、膝曲げ）を行なうと、第２変位部が変位し、この変位は変位伝達機構を介して負荷付与装置に伝達されるが、第１及び第３変位部には伝達されない。同様に、使用者が第３形態の運動（例えば、股開き）を行なうと、第３変位部が変位し、この変位は変位伝達機構を介して負荷付与装置に伝達されるが、第１及び第２変位部に伝達されない。これらの場合も、負荷付与装置には各変位が伝達され、使用者は負荷に抗して別形態の運動を行ない別途所要の運動効果を得る。

このように、請求項４記載の運動負荷付与装置では、少なくとも３形態の運動に対しそれぞれ負荷を与えることができる。しかも、使用者の運動に対する負荷を与える負荷付与装置が各形態運動（第１乃至第３変位部の変位）に対し共通であるため、複数の運動に対し負荷を与える機能をコンパクトに構成することが可能である。

請求項５記載の発明に係る運動負荷付与装置は、請求項４記載の運動負荷付与装置において、前記変位伝達機構は、前記第１変位部の変位を所定方向の回転運動に変換する第１運動変換機構と、前記第２変位部の変位を前記所定方向の回転運動に変換する第２運動変換機構と、前記第３変位部の変位を前記所定方向の回転運動に変換する第３運動変換機構と、前記第１運動変換機構から入力される前記所定方向の回転を第１回転軸に伝え、前記第１回転軸から入力される前記所定方向の回転を前記第１運動変換機構に伝えない第１一方向クラッチと、前記第２運動変換機構から入力される前記所定方向の回転を第２回転軸に伝え、前記第２回転軸から入力される前記所定方向の回転を前記第２運動変換機構に伝えない第２一方向クラッチと、前記第３運動変換機構から入力される前記所定方向の回転を第３回転軸に伝え、前記第３回転軸から入力される前記所定方向の回転を前記第３運動変換機構に伝えない第３一方向クラッチとを備えて構成され、前負荷付与装置は、前記第１回転軸、第２回転軸、及び第３回転軸の前記所定方向の回転運動に対する抵抗力を生じるブレーキ装置である。

請求項５記載の運動負荷付与装置では、使用者が第１形態の運動を行なって第１変位部が変位すると、この変位が第１運動変換機構及び第１一方向クラッチを介して第１回転軸に所定方向の回転として伝達され、負荷付与装置であるブレーキ装置が第１回転軸の所定方向の回転に対し抵抗力を付与する。このとき、直接的又は間接的にブレーキ装置に接続されている第２回転軸及び第３回転軸が所定方向に回転するが、この回転は、第２一方向クラッチが第２回転軸と第２運動変換機構とを切り離すと共に、第３一方向クラッチが第３回転軸と第３運動変換機構とを切り離すことによって、第２変位部又は第３変位部に伝達されることがない。同様に、使用者が第２形態の運動を行なう場合には第１変位部及び第３変位部が変位することがなく、使用者が第３形態の運動を行なう場合には第１変位部及び第２変位部が変位することがない。

請求項６記載の発明に係る運動負荷付与装置は、請求項５記載の運動負荷付与装置において、前記第１回転軸、第２回転軸、及び第３回転軸を、共通の回転軸とした。

請求項６記載の運動負荷付与装置では、第１乃至第３変位部の変位が第１乃至第３運動変換機構によって共通の回転軸の回転に変換される構成であるため、例えば各一方向クラッチを同軸上に配置することができ、装置全体を一層コンパクトに構成することが可能である。

請求項７記載の発明に係る運動負荷付与装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の運動負荷付与装置において、前負荷付与装置は、変位に対し生じる抵抗力の大きさを変化させることが可能である。

請求項７記載の運動負荷付与装置では、運動に負荷を与える負荷付与装置が変位に対する抵抗力を可変であるため、例えば、使用者の体力に応じて適切な負荷を付与することが可能である。なお、変位に対し生じる抵抗力を変化させる可変負荷付与機構としては、例えば、電磁ブレーキ装置、可変オリフィスを有するダンパ、電気粘性流体（ＥＲ流体）や磁性流体等を用いた可変ブレーキや可変ダンパ等を用いることができる。

請求項８記載の発明に係る運動負荷付与装置は、請求項５乃至請求項７の何れか１項記載の運動負荷付与装置において、前記第１乃至第３運動変換機構の少なくとも１つは、対応する前記変位部の往復運動のうち一方向の運動を対応する前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態と、対応する前記変位部の往復運動の他方向の運動を対応する前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態とを、選択的に切り換え得る。

請求項８記載の運動負荷付装置では、例えば、第１乃至第３変位部の何れか左右に往復運動すると仮定すると、この変位部に対応する運動変換機構は、変位部の右向き運動によって一方向クラッチを所定方向に回転する状態と、変位部の左向き運動によって一方向クラッチを所定方向に回転する状態とを、所望に応じて選択的に切り換える。これにより、変位部の数を増やすことなく、負荷を受けつつ行ない得る運動形態を増やすことができる。

以上説明したように本発明に係る運動負荷付与装置は、複数形態の運動に対しそれぞれ負荷を与えることができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る運動負荷付与装置としてのリハビリ装置１０について、図１乃至図８に基づいて説明する。なお、図中適宜示す矢印Ａ方向を装置前方向、矢印Ｂ方向を装置上方向、矢印Ｃ方向を装置右方向として説明することとする。

図１には、リハビリ装置１０の全体構成が斜視図にて示されている。この図に示される如く、リハビリ装置１０は、運動入力部１２と、負荷付与装置１４と、運動入力部１２の運動を負荷付与装置１４に伝達する運動伝達部１６とを含んで構成されている。運動入力部１２は、脚の蹴り出し、膝曲げ、股開きの３形態の運動に対応しており、リハビリ装置１０は、これら３形態のリハビリ運動を１台で行なわせる（各運動に対し負荷を付与する）ことができる構成とされている。以下、具体的に説明する。

図１に示される如く、リハビリ装置１０は、装置基部としてのベース部１８を備えている。ベース部１８の後端側からは、左右一対の着座部支持柱２０が立設されており、該左右一対の着座部支持柱２０上には着座部２２が設けられている。着座部２２は、水平面に沿う座部２２Ａと、座部２２Ａの後端に連結された背部２２Ｂとを含んで構成されており、ベース部１８に対する前後方向の位置、座部２２Ａに対する背部２２Ｂの角度等をそれぞれ適宜調節可能とされている。この着座部２２は、リハビリ装置１０における使用者が上記３形態の運動を行なう際に着座（姿勢保持）する部分とされている。

（運動入力部の構成）
そして、着座部２２の前方に、使用者が上記３形態の下肢の運動を行なうための運動入力部１２が配設されている。運動入力部１２は、上記３形態の運動に対応した３つの運動入力要素、すなわち、脚の蹴り出し運動が入力される第１変位部としての蹴出用プレート２４、膝曲げ運動が入力される第２変位部としての膝曲用ロッド２６、及び股開き運動が入力される第３変位部としての左右一対の開脚用プレート２８を備えている。

図１及び図２に示される如く、蹴出用プレート２４は、略矩形平板状に形成されており、下端が上端よりも後方（使用者側）に位置するように鉛直方向に対し若干傾斜して配置されている。この蹴出用プレート２４は、ベース部１８に対し前後方向に相対移動可能に支持されている。具体的には、蹴出用プレート２４の右側部には前後方向に沿って長手のスライドロッド３０が固定されており、スライドロッド３０は、その後端側の一部がベース部１８に固定されたスライドシリンダ３２にスライド可能に挿入されている。これにより、蹴出用プレート２４がベース部１８に対し前後方向に相対移動可能である構成が実現されている。本実施形態では、スライドシリンダ３２は、その後端部が右側の着座部支持柱２０に固定されると共に、その前端部がベース部１８から立設されたシリンダ支持柱３４に固定されている。

図１及び図３に示される如く、膝曲用ロッド２６は、左右方向に長手の棒状部材であり、後端側が左右方向に沿う回動軸３６廻りに回動自在とされた回動アーム３８の前端側に固定的に設けられている。これにより、膝曲用ロッド２６は、回動軸３６廻りに回動可能とされている。回動軸３６は、その両端において、シリンダ支持柱３４と該シリンダ支持柱３４の左側に隣接するプーリ支持柱４０とによって回転自在に軸支されている。

図１に示される如く、左右一対の開脚用プレート２８は、正面視で互いに対称となる略Ｌ（逆Ｌ）字状に形成されており、それぞれ水平面に沿う脚載部２８Ａと脚載部２８Ａの左右方向外端から上向きに立設された荷重受け部２８Ｂとを有して形成されている。図４に示される如く、各開脚用プレート２８は、それぞれの脚載部２８Ａ下面側に、それぞれ座部２２Ａの下側に配置され後端が該座部２２Ａに鉛直軸４２Ａ廻りに回動可能な回動アーム４２の前端が取り付けられている。これにより、左右一対の開脚用プレート２８は、それぞれ対応する回動アーム４２の鉛直軸４２Ａ廻りに回動して互いに略左右方向に接離する構成である。

（負荷付与装置の構成）
図１に示される如く、負荷付与装置１４は、可変負荷付与手段としての電磁ブレーキ４４を備えている。電磁ブレーキ４４は、ベース部１８に対し相対運動不能に固定される固定部４４Ａと、固定部４４Ａ（ベース部１８）に対し回転する受動回転部４４Ｂとを有し、付加される電磁力に応じて受動回転部４４Ｂの固定部４４Ａに対する回転抵抗を変化させる構成とされている。本実施形態では、電磁ブレーキ４４は、一対の着座部支持柱２０間に架け渡された左右方向に長手の支軸４６によってベース部１８に対し支持されている。受動回転部４４Ｂは支軸４６廻りに回転可能とされている。

また、一対の着座部支持柱２０の前方に設けられた左右一対の主軸支持柱４８には、左右方向に長手、すなわち支軸４６と平行とされた主回転軸５０が、その軸線廻りの回転自在に軸支されている。図７にも示される如く、この主回転軸５０には、円板状に形成された回転伝達部材５２が同軸的に回転可能に固定されており、回転伝達部材５２は電磁ブレーキ４４の受動回転部４４Ｂに回転伝達可能に連結されている。この連結は、例えば、互いの外周面を摩擦接触させる、互いの外周面に設けた歯を噛み合わせる、互いの外周面に無端ベルトを巻き掛ける等の構造を採ることができる。

これにより、主回転軸５０を軸線廻りに回転すると、電磁ブレーキ４４の受動回転部４４Ｂが抵抗力を生じつつ固定部４４Ａに対し回転する構成とされている。すなわち、負荷付与装置１４は、主回転軸５０の回転に対する負荷を付与する構成とされている。この主回転軸５０が、本発明における「回転軸」、「第１回転軸」、「第２回転軸」、「第３回転軸」にそれぞれ相当する。

電磁ブレーキ４４により与える負荷（荷重）は、例えば、リハビリ装置１０の図示しない操作パネルの操作によって使用者やリハビリ指導者等が任意に設定（運動前、又は運動中に設定）しても良く、実際の運動の負荷や速度等に応じて自動的に制御（例えば、フィードバックやフィードフォワード制御等）されるようにしても良い。

（運動伝達部の構成）
運動伝達部１６は、運動入力部１２の上記各運動、すなわち蹴出用プレート２４の前後方向の直線運動、膝曲用ロッド２６の回動軸３６廻りの回動、及び一対の開脚用プレート２８の対称的な回動（接離）を主回転軸５０に伝達するようになっている。また、運動伝達部１６は、主回転軸５０に伝達された回転を、運動が入力されていない運動入力要素（蹴出用プレート２４、膝曲用ロッド２６、開脚用プレート２８）に伝達しないように構成されている。以下、具体的に説明する。

図１及び図７に示される如く、主回転軸５０には、蹴出用ワンウェイクラッチ５４、膝曲用ワンウェイクラッチ５６、開脚用ワンウェイクラッチ５８が並列して設けられている。各ワンウェイクラッチ５４、５６、５８は、それぞれ同じ構造とされている。図８に模式図にて示される如く、各ワンウェイクラッチ５４、５６、５８は、主回転軸５０に同軸的に一体回転するように連結されるクラッチ軸６０と、クラッチ軸６０に対し同軸的な回転自在に支持されたハウジング（アウタロータ）６２と、クラッチ軸６０に固定的に設けられハウジング６２内に収容された外歯ラチェット６４と、ハウジング６２の内周側にに支軸６６Ａ廻りの回動可能に軸支され該ハウジング６２が矢印Ｄ方向に回転する状態で外歯ラチェット６４と噛合って該矢印Ｄ方向の回転をクラッチ軸６０に伝達するパウル６６とを備えて構成されている。

また、各ワンウェイクラッチ５４、５６、５８は、ハウジング６２が矢印Ｄと反対向きの矢印Ｅ方向に回転する状態では、パウル６６が外歯ラチェット６４に噛み合うことがなく、該矢印Ｅ方向の回転がクラッチ軸６０には伝達されない構成とされている。そして、各ワンウェイクラッチ５４、５６、５８は、クラッチ軸６０が矢印Ｄ方向に回転する状態では、パウル６６が外歯ラチェット６４に噛み合うことがなく、該矢印Ｄ方向の回転がハウジング６２には伝達されない構成である。

以上により、運動伝達部１６は、蹴出用ワンウェイクラッチ５４のハウジング６２が矢印Ｄ方向に回転すると、該蹴出用ワンウェイクラッチ５４のクラッチ軸６０が、主回転軸５０及び他のワンウェイクラッチ５６、５８のクラッチ軸６０と共に矢印Ｄ方向に回転するが、該他のワンウェイクラッチ５６、５８のハウジング６２は矢印Ｄ方向に（矢印Ｅ方向にも）回転しない構成とされている。同様に、運動伝達部１６は、膝曲用ワンウェイクラッチ５６のハウジング６２が矢印Ｄ方向に回転すると、主回転軸５０は矢印Ｄ方向に回転するが、該他のワンウェイクラッチ５４、５８のハウジング６２は矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に回転しせず、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２が矢印Ｄ方向に回転すると、主回転軸５０は矢印Ｄ方向に回転するが、該他のワンウェイクラッチ５４、５６のハウジング６２は矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向に回転しない構成とされている。

そして、図１及び図２に示される如く、運動伝達部１６は、蹴出用プレート２４の前方への直線運動を蹴出用ワンウェイクラッチ５４のハウジング６２の矢印Ｄ方向への回転運動に変換する、運動変換機構としてのベルト部材６８を備えている。ベルト部材６８は、蹴出用ワンウェイクラッチ５４のハウジング６２の外周に巻き回されると共に自由端（前端）が蹴出用プレート２４に固定されている。これにより、蹴出用プレート２４が前方に移動すると、ベルト部材６８が蹴出用ワンウェイクラッチ５４のハウジング６２から巻き出される如くして該ハウジング６２を矢印Ｄ方向に回転する構成である。

また、図１及び図３に示される如く、運動伝達部１６は、膝曲用ロッド２６の回動軸３６廻りの略下向き（図３に矢印Ｆにて示す向き）の回動を膝曲用ワンウェイクラッチ５６のハウジング６２の矢印Ｄ方向への回転運動に変換する、運動変換機構７０を備えている。運動変換機構７０は、プーリ支持柱４０の上端で回動軸３６の回動が同じ方向に伝達されるように支持されたプーリ７２と、該プーリ７２及び膝曲用ワンウェイクラッチ５６のハウジング６２の各外周に巻き掛けられた無端ベルト７４とで構成されている。これにより、膝曲用ロッド２６が矢印Ｆ方向に回動すると、プーリ７２も矢印Ｆ方向に回動又は回転し、無端ベルト７４が矢印Ｇ方向に無限起動運動することで、膝曲用ワンウェイクラッチ５６のハウジング６２を矢印Ｄ方向に回転する構成である。

さらに、図１及び図５に示される如く、運動伝達部１６は、左右の開脚用プレート２８が互いに左右方向に離間する方向の運動を開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２の矢印Ｄ方向への回転運動に変換する、運動変換機構７６を備えている。運動変換機構７６は、一端が右側の開脚用プレート２８（脚載部２８Ａ）の下部に固定されると共に他端が左側の開脚用プレート２８の下部に固定されたベルト部材７８と、該ベルト部材７８の中間部が巻き掛けられた可動プーリ８０とを備えている。これにより、１つの開脚用プレート２８すなわち長さ一定であるベルト部材７８の支持点が互いに離間すると、可動プーリ８０が上方に移動するようになっている。可動プーリ８０を上下方向にスライド可能に支持するガイド部材を設けても良い。

また、運動変換機構７６は、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２の外周に巻き回されると共に自由端（前端）が可動プーリ８０に固定されたベルト部材８２と、可動プーリ８０と上記ハウジング６２との間に設けられたプーリ８４、８６とを備えている。可動プーリ８０の略直下に設けられたプーリ８４は、前後方向に沿う軸線を有し、ベルト部材８２が巻き掛けられ可動プーリ８０との間におけるベルト部材８２の張力方向を上下方向に維持する構成とされている。プーリ８４の右方に設けられたプーリ８６は、上下方向に沿う軸線を有し、プーリ８４との間におけるベルト部材８２の張力方向を左右方向に維持すると共に、上記ハウジング６２との間におけるベルト部材８２の張力方向を略前後方向に維持する構成とされている。すなわち、運動変換機構７６は、可動プーリ８０の上方への直線運動を２つのプーリ８４、８６によってハウジング６２の接線方向に沿うベルト部材８２の巻き出し運動に変換する構成とされている。プーリ８４、８６は、ベース部１８に立設されたプーリ支持台８８に支持されている。

以上により、図６に示される如く、左右一対の開脚用プレート２８が左右方向に互いに離間すると、可動プーリ８０が上方に移動し、この運動はベルト部材８２が開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２から巻き出される如き運動に変換され、該ハウジング６２を矢印Ｄ方向に回転する構成である。

（復元手段）
さらに、リハビリ装置１０は、上記各形態の運動を行なった後、装置を初期位置に復帰させる復元手段を備えている。すなわち、復元手段は、前方に蹴り出された蹴出用プレート２４を後方の初期値に復帰させ、回動軸３６廻りの矢印Ｆ方向（略下向き）に回動した膝曲用ロッド２６を略上方の初期位置に復帰させ、互いに左右方向に離間した一対の開脚用プレート２８を互いに近接した初期位置に復帰させる構成とされている。

そして、本実施形態では、復元手段として、各ワンウェイクラッチ５４、５６、５８のハウジング６２にそれぞれ設けられ、かつ各ハウジング６２をベース部１８に対し矢印Ｅ方向に付勢する定荷重ばね装置９０、９２、９４を備えている（図２、３、５参照）。これらの定荷重ばね装置９０、９２、９４の復元力によって上記各運動入力要素が初期位置に復帰する構成である。なお、図示は省略するが、各運動入力要素が初期位置を超えて復元方向に移動しないように、適宜ストッパ等が設けられている。

また、上記の通り各ハウジング６２の矢印Ｅ方向の回動は主回転軸５０には伝達されないため、電磁ブレーキ４４のブレーキ力が各運動入力要素の復元を阻害しない構成とされている。さらに、各ハウジングを矢印Ｅ方向に付勢する定荷重ばね装置の９０、９２、９４の付勢力（復元力）は、それぞれ各形態の運動に対する抵抗力として作用するが、該付勢力は各運動入力要素の復元に要する程度（上記の通り電磁ブレーキ４４のブレーキは作用しない）に、すなわちリハビリ運動に必要な負荷に対し十分に小さく設定されている。また、各運動の変位に対し定荷重ばね装置９０、９２、９４の復元力が殆ど変化しないため、運動中の使用者に違和感を与えたり、該違和感を与えないために電磁ブレーキ４４の制御を複雑化したりすることがない構成とされている。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成のリハビリ装置１０では、脚蹴り出し運動を行なう際には、着座部２２に着座し背部２２Ｂで背を支持された使用者は、膝を曲げた状態から該膝を伸ばしつつ、足の裏を接触させている蹴出用プレート２４を前方に蹴り出す。これにより、図２に示される如く、スライドロッド３０及びスライドシリンダ３２を介しベース部１８に支持された蹴出用プレート２４は、ベース部１８に対し前方に移動する。このとき、ベルト部材６８が蹴出用ワンウェイクラッチ５４のハウジング６２から巻き出され、該ハウジング６２がクラッチ軸６０すなわち主回転軸５０と共に矢印Ｄ方向に回転する。この回転は回転伝達部材５２を介して電磁ブレーキ４４の受動回転部４４Ｂに伝達され、電磁ブレーキ４４は受動回転部４４Ｂの回転に対する抵抗力を生じる。この抵抗力が、使用者の脚蹴り出し運動に対する負荷として作用する。すなわち使用者は、電磁ブレーキ４４にて付与される負荷に抗して脚蹴り出し振動を行なう。

一方、主回転軸５０の矢印Ｄ方向の回転は、膝曲用及び開脚用ワンウェイクラッチ５６、５８の各ハウジング６２には伝達されず、脚蹴り出し運動に伴って膝曲用ロッド２６、開脚用プレート２８がベース部１８に対し変位することがない。すなわち、膝曲用ロッド２６、開脚用プレート２８が脚蹴り出し運動を阻害することがない。

使用者が蹴り出し動作を停止すると、蹴出用プレート２４の前方への移動、蹴出用ワンウェイクラッチ５４のハウジング６２すなわち主回転軸５０の矢印Ｄ方向の回動が停止する。すると、蹴出用ワンウェイクラッチ５４のハウジング６２は、定荷重ばね装置９０の復元力によって矢印Ｅ方向に回転する。矢印Ｅ方向に回転するハウジング６２は、ベルト部材６８を巻き取りながら蹴出用プレート２４を後方へ移動する。このとき、使用者は脚の引き戻しに伴ってリハビリ装置１０から負荷を受けることがなく、若しくは定荷重ばね装置９０の復元力で脚の引き戻しが促される。すなわち、リハビリ装置１０では、単なる錘式のリハビリ装置のように所要の運動後の復帰動作時にも運動時と同じ負荷が作用し続けること（負荷に抗しつつ復帰動作を行なう必要）がなく、リハビリ装置１０の使用者は、リハビリに必要な所要の運動（脚蹴り出し運動の他、以下に説明する膝曲げ運動、及び股開き運動）のみを効率よく行なうことができる。

そして、リハビリ装置１０が脚蹴り出し運動に対し付与する負荷は、使用者の体力等に合わせて予め設定されるか、制御回路によって自動的に適切な負荷に制御される。これにより、使用者は、リハビリに必要な所定回数の脚蹴り出し運動を行なうことができる。このように使用者に合わせて負荷を調整（制御）する点については、以下に説明する膝曲げ運動、及び股開き運動でも同様である。

膝曲げ運動を行なう際には、座部２２Ａに着座している使用者は、膝を伸ばし又は軽く曲げて脚を前下方に投げ出した如き状態から、脚の膝下部分裏側（所謂ふくらはぎ）で膝曲用ロッド２６を略下方に押下しつつ膝を曲げる。これにより、図３に示される如く、回動アーム３８を介して回動軸３６廻りに回動可能に支持されている膝曲用ロッド２６は、プーリ７２と共に回動軸３６廻りの矢印Ｆ方向に回動する。このとき、プーリ７２及び膝曲用ワンウェイクラッチ５６のハウジング６２に巻き掛けられている無端ベルト７４が矢印Ｇ方向に無限起動運動し、該ハウジング６２がクラッチ軸６０すなわち主回転軸５０と共に矢印Ｄ方向に回転する。この回転は回転伝達部材５２を介して電磁ブレーキ４４の受動回転部４４Ｂに伝達され、電磁ブレーキ４４は受動回転部４４Ｂの回転に対する抵抗力を生じる。この抵抗力が、使用者の膝曲運動に対する負荷として作用する。

一方、主回転軸５０の矢印Ｄ方向の回転は、蹴出用及び開脚用ワンウェイクラッチ５４、５８の各ハウジング６２には伝達されず、膝曲げ運動に伴って蹴出用プレート２４、開脚用プレート２８がベース部１８に対し変位することがない。すなわち、蹴出用プレート２４、開脚用プレート２８が膝曲げ運動を阻害することがない。

使用者が膝曲動作を停止すると、膝曲用ロッド２６の矢印Ｆ方向への回動、膝曲用ワンウェイクラッチ５６のハウジング６２すなわち主回転軸５０の矢印Ｄ方向の回動が停止する。すると、膝曲用ワンウェイクラッチ５６のハウジング６２は、定荷重ばね装置９２の復元力によって矢印Ｅ方向に回転する。矢印Ｅ方向に回転するハウジング６２は、無端ベルト７４を矢印Ｇとは反対向きに無限起動運動させながらプーリ７２すなわち膝曲用ロッド２６を回動軸３６廻りの矢印Ｆと反対方向に回動させる。このとき、使用者は膝伸ばし（膝下部の引き上げ）動作に伴ってリハビリ装置１０から負荷を受けることがなく、若しくは定荷重ばね装置９２の復元力で膝伸ばし動作が促される。使用者は、以上の膝曲げ運動を所定に回数だけ繰り返す。

股開き運動を行なう際には、座部２２Ａに着座している使用者は、それぞれ開脚用プレート２８の脚載部２８Ａ上に載せた両脚をほぼ閉じた状態から、大腿部の外側部分で対応する荷重受け部２８Ｂを左右方向外側に押圧しつつ股開き動作を行なう（開脚する）。これにより、図６に示される如く、一対の開脚用プレート２８が互いに左右方向に離間し、両端がそれぞれ異なる開脚用プレート２８に固定されたベルト部材７８の中間部に巻き掛けられている可動プーリ８０が上方に移動する。この可動プーリ８０に一端が固定されているベルト部材８２は、プーリ８４、８６によって張力方向を変換され、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２から巻き出され、該ハウジング６２をクラッチ軸６０すなわち主回転軸５０と共に矢印Ｄ方向に回転させる。この回転は回転伝達部材５２を介して電磁ブレーキ４４の受動回転部４４Ｂに伝達され、電磁ブレーキ４４は受動回転部４４Ｂの回転に対する抵抗力を生じる。この抵抗力が、使用者の股開き運動に対する負荷として作用する。

一方、主回転軸５０の矢印Ｄ方向の回転は、蹴出用及び膝曲用ワンウェイクラッチ５４、５６の各ハウジング６２には伝達されず、股開き運動に伴って蹴出用プレート２４、膝曲用ロッド２６がベース部１８に対し変位することがない。すなわち、蹴出用プレート２４、膝曲用ロッド２６が股開き運動を阻害することがない。

使用者が股開き動作を停止すると、一対の開脚用プレート２８の左右方向の回動（互いの離間）、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２すなわち主回転軸５０の矢印Ｄ方向の回動が停止する。すると、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２は、定荷重ばね装置９４の復元力によって矢印Ｅ方向に回転する。矢印Ｅ方向に回転するハウジング６２は、ベルト部材６８を巻き取りながら可動プーリ８０を下方に引き下げ、ベルト部材７８の張力（の分力）によって左右一対の開脚用プレートを互いに近接させる。このとき、使用者は股閉じ（閉脚）動作に伴ってリハビリ装置１０から負荷を受けることがなく、若しくは定荷重ばね装置９４の復元力で股閉じ動作が促される。使用者は、以上の股開き運動を所定に回数だけ繰り返す。

以上説明したように、本実施の形態に係るリハビリ装置１０では、３形態の運動に伴う変位がそれぞれ運動入力要素（蹴出用プレート２４、膝曲用ロッド２６、及び一対の開脚用プレート２８）を有する運動入力部１２を備え、１つの運動を行なっている（１つの運動入力要素に変位を入力している）ときには他の運動動に対応する運動入力要素が変位しないように構成されているため、１台で３形態のリハビリ運動を行なうことができる。

このように、本実施形態に係るリハビリ装置１０では、３形態のリハビリ運動に対しそれぞれ負荷を与えることができる。

また、上記３形態のリハビリ運動に対し、共通の負荷付与装置である電磁ブレーキ４４が抵抗力を生じて負荷を与えるため、換言すれば、各形態の運動を単一の電磁ブレーキ４４に伝達する運動伝達部１６を備えるため、従来のリハビリ装置３台分の機能を有するリハビリ装置１０を全体としてコンパクトに構成することが実現された。特に、運動伝達部１６は、共通の主回転軸５０に各種運動（の変位）を伝達するように構成されているため、各ワンウェイクラッチ５４、５６、５８を同軸上に配置することができ、リハビリ装置１０が一層コンパクトに構成されている。また、回転伝達部材５２も１つで足りる。

さらに、リハビリ装置１０では、負荷付与装置として電磁ブレーキ４４を備えるため、使用者の体力等に応じて運動負荷を変化させることができる。これにより、例えば運動負荷を適性に制御して使用者が行なうリハビリ運動の回数を保証することが可能となる。また、運動中に負荷を動的に変化させてリハビリ効果を向上することや、制御データをリハビリ記録（負荷や繰り返し数）等のリハビリデータ（の一部）に変換して記録を残すこと等も可能となる。

（股開き用の運動変換機構の変形例）
次に、上記した開脚用プレート２８と回動アーム４２と運動変換機構７６との組み合わせで構成される股開き運動機構に代わる、股開き運動機構１００について、図９及び図１０に基づいて説明する。なお、上記実施形態と基本的に同一の部品・部分については、上記実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

図９（Ａ）に示される如く、股開き運動機構１００は、左右一対の開脚用プレート２８に代えて、運動入力部１２を構成する第３変位部としての左右一対の開閉脚用プレート１０２を備えている。各開閉脚用プレート１０２は、それぞれ水平面に沿う脚載部１０２Ａと、脚載部１０２Ａの左右方向外端から上向きに立設された開脚荷重受け部１０２Ｂと、脚載部１０２Ａの左右方向内端から上向きに立設された閉脚荷重受け部１０２Ｃとを有して形成されている。

各開閉脚用プレート１０２は、それぞれの脚載部１０２Ａ下面側に回動アーム４２の前端が取り付けられている。これにより、左右一対の開脚用プレート２８は、それぞれ対応する回動アーム４２の鉛直軸４２Ａ廻りに回動して互いに略左右方向に接離する構成である。また、各回動アーム４２の鉛直軸４２Ａには、それぞれ平歯車１０４が同軸的かつ一体的に回転可能に取り付けられている。各平歯車１０４は、互いに噛合わされている。これにより、左右の回動アーム４２すなわち開閉脚用プレート１０２は、対応する鉛直軸４２Ａ廻りに互いに連動しつつ回動する構成とされている。また、各平歯車１０４は、一対の回動アーム４２が前後方向に沿って互いに平行となる状態を取り得るように、前後方向に沿う中心線に対し対称に運動するように噛み合わされている。

そして、股開き運動機構１００は、左右の回動アーム４２の鉛直軸４２Ａ廻りの互いに連動した回動を開脚用ワンウェイクラッチ５８に伝達する運動変換機構１０６を備えている。運動変換機構１０６は、鉛直軸４２Ａと同軸的かつ回動アーム４２とは独立して回転（回動）可能に支持（図示省略）された円板部材１０８を備えている。円板部材１０８には、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２の外周に巻き回されたベルト部材１１０の自由端が固定されている。また、股開き運動機構１００は、円板部材の１０８の回転に伴って該円板部材１０８にベルト部材１１０を巻き取らせるためのガイドプーリ１１１を備えている。この実施形態では、ベルト部材１１０を挟むように一対のガイドプーリ１１１が設けられている。

この円板部材１０８における回転中心から離間した位置には、連結孔１１２が設けられている。連結孔１１２は、一方の回動アーム４２に設けられた連結孔１１４に嵌合した連結ピン１１６が嵌合するようになっている。この連結ピン１１６を介して回動アーム４２の回動が円板部材１０８に伝達される構成である。そして、この実施形態では、円板部材１０８には、複数（３つ）の連結孔１１２が周方向に離間して配置されており、開脚に伴って負荷を与える股開き機運動と、閉脚に伴って負荷を与える股閉じ運動とを行ない得る構成を実現している。

具体的には、図９（Ａ）で連結ピン１１６が嵌合している１１２Ａは、ベルト部材１１０がすべて円板部材１０８から巻き出された状態で、一対の回動アーム４２が前後方向に沿って（股開き運動の初期位置に）位置するように配置されている。この状態から一対の回動アーム４２を矢印Ｈにして示す開脚方向に回動すると、図９（Ｂ）に示される如く円板部材１０８が矢印Ｉ方向に回転してベルト部材１１０を巻き取り、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２が矢印Ｄ方向に回転し、電磁ブレーキ４４の負荷が作用するようになっている。

一方、図１０（Ａ）で連結ピン１１６が嵌合している１１２Ｂは、ベルト部材１１０がすべて円板部材１０８から巻き出された状態で、一対の回動アーム４２の成す角が所定角度（略９０°）となる位置（股閉じ運動の初期位置）に位置するように配置されている。この状態から一対の回動アーム４２を矢印Ｊにして示す閉脚方向に回動すると、図１０（Ｂ）に示される如く円板部材１０８が矢印Ｋ方向に回転してベルト部材１１０を巻き取り、開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２が矢印Ｄ方向に回転し、電磁ブレーキ４４の負荷が作用するようになっている。

このように、股開き運動機構１００の運動変換機構１０６は、円板部材１０８への連結ピン１１６の連結位置に応じて、股開き運動に負荷を与える状態と、股閉じ運動に負荷を与える状態とを選択的に切り換える構成とされている。また、連結孔１１２Ａと連結孔１１２Ｂとの間に配置された第３の連結孔１１２Ｃは、股開き運動又は股閉じ運動の開始位置を変更して運動範囲を狭める際に用いられる。

次に、本変形例に係る股開き運動機構１００を備えたリハビリ装置１０における上記実施形態とは異なる作用を説明する。

上記構成の股開き運動機構１００では、股開き運動を行なう際には、先ず連結ピン１１６を円板部材１０８の連結孔１１２Ａに嵌合する。その後、座部２２Ａに着座している使用者は、それぞれ開閉脚用プレート１０２の脚載部１０２Ａ上に載せた両脚をほぼ閉じた状態（図９（Ａ）参照）から、大腿部の外側部分で対応する開脚荷重受け部１０２Ｂを左右方向外側に押圧しつつ股開き動作を行なう（開脚する）。これにより、図９（Ｂ）に示される如く左右の回動アーム４２が互いに連動しつつ離間するように矢印Ｈ方向に回動し、円板部材１０８が矢印Ｉ方向に回転する。すると、ベルト部材１１０は、円板部材１０８の外周部に巻き取られつつ開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２から巻き出され、該ハウジング６２を矢印Ｄ方向に回転させる。この回転は回転伝達部材５２を介して電磁ブレーキ４４の受動回転部４４Ｂに伝達され、電磁ブレーキ４４は受動回転部４４Ｂの回転に対する抵抗力を生じる。この抵抗力が、使用者の股開き運動に対する負荷として作用する。このとき、上記実施形態と同様に股開き運動に伴って蹴出用プレート２４、膝曲用ロッド２６がベース部１８に対し変位することがない。

一方、股閉じ運動を行なう際には、先ず連結ピン１１６を円板部材１０８の連結孔１１２Ｂに嵌合する。その後、座部２２Ａに着座している使用者は、それぞれ開閉脚用プレート１０２の脚載部１０２Ａ上に載せた両脚を開いた状態（図１０（Ａ）参照）から、大腿部の内側部分で対応する閉脚荷重受け部１０２Ｃを左右方向内側に押圧しつつ股閉じ動作を行なう（閉脚する）。これにより、図１０（Ｂ）に示される如く左右の回動アーム４２が互いに連動しつつ離間するように矢印Ｊ方向に回動し、円板部材１０８が矢印Ｋ方向に回転する。すると、ベルト部材１１０は、円板部材１０８の外周部に巻き取られつつ開脚用ワンウェイクラッチ５８のハウジング６２から巻き出され、該ハウジング６２を矢印Ｄ方向に回転させる。この回転は回転伝達部材５２を介して電磁ブレーキ４４の受動回転部４４Ｂに伝達され、電磁ブレーキ４４は受動回転部４４Ｂの回転に対する抵抗力を生じる。この抵抗力が、使用者の股開き運動に対する負荷として作用する。このとき、上記実施形態と同様に股開き運動に伴って蹴出用プレート２４、膝曲用ロッド２６がベース部１８に対し変位することがない。

したがって、開脚用プレート２８と回動アーム４２と運動変換機構７６との組み合わせで構成される股開き運動機構に代えて、股開き運動機構１００を備えたリハビリ装置１０によっても、上記実施形態と同じ効果を得ることができる。また、股開き運動機構１００では、股開き運動と股閉じ運動とを選択的に切り換えて行なうことができるため、１台で４形態のリハビリ運動に対し負荷を与えることができる。すなわち、この変形例では、変位部の数を増やすことなく、負荷を受けつつ行ない得る運動形態を増やすことが実現された。なお、股開き運動機構１００では、股閉じ運動にも負荷を与え得る構成例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば円板部材１０８に連結孔１１２Ａ又は連結孔１１２Ｂのみを設け股開き又は股閉じ運動の専用機構として構成しても良い。この場合、円板部材１０８には予めベルト部材１１０を巻き掛けて（巻き回して）ガイドプーリ１１１を要しない構成とすることもできる。また、この変形例では、運動に対する負荷を与える方向の切換機構を股開き、股閉じ運動の切り換えに適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、本機構を膝曲運動と膝伸ばし運動との切換に適用しても良い。

なお、上記実施形態又は変形例では、リハビリ装置１０が代表的なリハビリ運動である上記３形態又は４形態のリハビリ運動に対し負荷を与える構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、２形態又は５形態以上の運動に対し負荷を与えるようにしても良い。また、本発明における運動負荷付与装置は、リハビリ用途に用いられる構成には限定されず、各種運動用に適用することができる。さらに、本発明における運動負荷付与装置が負荷を与える運動は使用者の下肢の運動に限られないことは言うまでもない。

また、上記実施形態又は変形例では、各形態の運動に伴う運動入力要素の変位が共通の主回転軸５０に伝達される（電磁ブレーキ４４の上流で共通化される）構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、各形態の運動に伴う変位がそれぞれ別個に電磁ブレーキ４４に伝達されるようにしても良い。

さらに、上記実施形態又は変形例では、負荷付与装置として電磁ブレーキ４４を備えた構成としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、電磁ブレーキ４４に代えてＥＲ流体等を用いた負荷可変ブレーキ等を設けても良い。

本発明の実施形態に係るリハビリ装置の該略全体構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置の脚蹴り出し運動機構を模式的に示す側面図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置の膝曲げ運動機構を模式的に示す側面図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置の股開き運動機構を構成する開脚用プレートの支持状態を示す下側から見た斜視図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置の股開き運動機構を模式的に示す斜視図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置の股開き運動機構の動作説明用の斜視図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置を構成する負荷付与部を示す下側から見た斜視図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置を構成するワンウェイクラッチの軸直角断面図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置を構成する股開き運動機構の変形例を示す図であって、（Ａ）は股開き運動を選択した状態の平面図、（Ｂ）は股開き運動に負荷を与える状態を示す平面図である。本発明の実施形態に係るリハビリ装置を構成する股開き運動機構の変形例を示す図であって、（Ａ）は股閉じ運動を選択した状態の平面図、（Ｂ）は股閉じ運動に負荷を与える状態を示す平面図である。

符号の説明

１０リハビリ装置（運動負荷付与装置）
１２運動入力部
１４負荷付与装置
１６運動伝達部（変位伝達機構）
１８ベース部（装置基部）
２４蹴出用プレート（第１変位部）
２６膝曲用ロッド（第２変位部）
２８開脚用プレート（第３変位部）
４４電磁ブレーキ（負荷付与装置、ブレーキ装置）
５０主回転軸（第１回転軸、第２回転軸、第３回転軸、共通の回転軸）
５４蹴出用ワンウェイクラッチ（第１一方向クラッチ）
５６膝曲用ワンウェイクラッチ（第２一方向クラッチ）
５８開脚用ワンウェイクラッチ（第３一方向クラッチ）
６８ベルト部材（第１運動変換機構）
７０運動変換機構（第２運動変換機構）
７６運動変換機構（第３運動変換機構）
１０２開閉脚用プレート（第３変位部）
１０６運動変換機構（第３運動変換機構）

Claims

装置基部に対し変位可能な複数の変位部を有し、使用者が運動の形態に応じて異なる変位部を変位させる運動入力部と、
変位に対する抵抗力を生じる負荷付与装置と、
前記運動入力部の１つの変位部の変位を、他の変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝える変位伝達機構と、
を備えた運動負荷付与装置。
前記変位伝達機構は、
前記運動入力部の各変位部の変位をそれぞれ回転軸の回転運動に変換する複数の運動変換機構と、
前記各運動変換機構と回転軸との間にそれぞれ設けられ、該運動変換機構が変換した所定方向の回転を回転軸に伝達し、該回転軸の前記所定方向の回転を運動変換機構に伝達しない複数の一方向クラッチと、
を備えて構成されており、
前記負荷付与装置は前記回転軸の回転に対する抵抗力を生じる請求項１記載の運動負荷付与装置。
前記運動変換機構は、前記変位部の往復運動のうち一方向の運動を前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態と、前記変位部の往復運動の他方向の運動を前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態とを、選択的に切り換え得る請求項２記載の運動負荷付与装置。
使用者が行なう第１形態の運動によって変位する第１変位部と、
使用者が行なう第２形態の運動によって変位する第２変位部と、
使用者が行なう第３形態の運動によって変位する第３変位部と、
変位に対する抵抗力を生じる負荷付与装置と、
前記第１変位部の変位を前記第２変位部及び第３変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝え、前記第２変位部の変位を前記第１変位部及び第３変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝え、かつ前記第３変位部の変位を前記第１変位部及び第２変位部に伝えることなく前記負荷付与装置に伝える変位伝達機構と、
を備えた運動負荷付与装置。
前記変位伝達機構は、
前記第１変位部の変位を所定方向の回転運動に変換する第１運動変換機構と、
前記第２変位部の変位を前記所定方向の回転運動に変換する第２運動変換機構と、
前記第３変位部の変位を前記所定方向の回転運動に変換する第３運動変換機構と、
前記第１運動変換機構から入力される前記所定方向の回転を第１回転軸に伝え、前記第１回転軸から入力される前記所定方向の回転を前記第１運動変換機構に伝えない第１一方向クラッチと、
前記第２運動変換機構から入力される前記所定方向の回転を第２回転軸に伝え、前記第２回転軸から入力される前記所定方向の回転を前記第２運動変換機構に伝えない第２一方向クラッチと、
前記第３運動変換機構から入力される前記所定方向の回転を第３回転軸に伝え、前記第３回転軸から入力される前記所定方向の回転を前記第３運動変換機構に伝えない第３一方向クラッチとを備えて構成され、
前負荷付与装置は、前記第１回転軸、第２回転軸、及び第３回転軸の前記所定方向の回転運動に対する抵抗力を生じるブレーキ装置である請求項４記載の運動負荷付与装置。
前記第１回転軸、第２回転軸、及び第３回転軸を、共通の回転軸とした請求項５記載の運動負荷付与装置。
前記負荷付与装置は、変位に対し生じる抵抗力の大きさを変化させることが可能である請求項１乃至請求項６の何れか１項記載の運動負荷付与装置。
前記第１乃至第３運動変換機構の少なくとも１つは、対応する前記変位部の往復運動のうち一方向の運動を対応する前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態と、対応する前記変位部の往復運動の他方向の運動を対応する前記一方向クラッチに所定方向の回転として伝える状態とを、選択的に切り換え得る請求項５乃至請求項７の何れか１項記載の運動負荷付与装置。