JP2007268012A - Balance training device - Google Patents
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Description
本発明は、特殊なパターンの振動を足裏に与えることでバランス感覚に関する感覚受容器及び神経系の機能回復を図るバランス訓練装置に関する。 The present invention relates to a sensory receptor related to a balance sensation and a balance training device that restores the function of the nervous system by applying a special pattern of vibration to the sole.
足型に複数の超音波振動子を装着して、足裏のつぼを刺激して健康の維持及び増進を図る超音波足裏マッサージ器は従来から知られている。このような超音波足裏マッサージ器の一例として、例えば特許文献1に記載の足裏マッサージ器が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an ultrasonic foot massager for attaching a plurality of ultrasonic vibrators to a foot mold and stimulating a pot on the sole to maintain and improve health has been conventionally known. As an example of such an ultrasonic foot massager, for example, a foot massager described in Patent Document 1 is disclosed.
かかる特許文献1に記載の足裏マッサージ器は、筺体の上面に左右の足型を付けた傾斜面を形成し、この左右足型の前後にそれぞれ超音波振動子を備えている。また、筺体の上面に左側の足型の各超音波振動子を同時にオン・オフする第1のスイッチを備えると共に、右側の足型の各超音波振動子を同時にオン・オフする第2のスイッチを備え、更に、周波数、振幅及び発振回数を調整する第1、第2、第3のツマミを備えている。そして、筺体に装着した超音波振動子の上に足を乗せて、第1、第2、第3の調節ツマミを操作することにより、身体に超音波振動を与えて足裏のツボを刺激するようになっている。
しかしながら、上述した特許文献1に記載の足裏マッサージ器によって解決できる課題、即ち、使用者の足裏をマッサージしてツボを刺激し、下半身及びその他の身体部位のこりをほぐしてリラックス効果を得たいという課題と異なる課題の解決が近年要望されている。この新たな課題は、近年、転倒によって骨折し、寝たきりや介護が必要になる高齢者が増えて社会問題化していることに起因しており、高齢者のバランス感覚や歩行能力の向上を図ってこのような社会問題を低減したいという課題である。 However, a problem that can be solved by the sole massage device described in Patent Document 1 described above, that is, to massage the user's sole and stimulate the acupuncture point, to relax the stiffness of the lower body and other body parts, and to obtain a relaxing effect In recent years, there has been a demand for a solution to a problem different from the above problem. This new issue is due to the fact that in recent years, the number of elderly people who have fallen due to falls and become bedridden or need nursing care has become a social issue, with the aim of improving the elderly's sense of balance and walking ability. It is a challenge to reduce such social problems.
かかる高齢者のバランス感覚や歩行能力を低減させる要因として、図28に見られるように、加齢に伴い体力は全体的に低下していくが、とりわけバランス能力が急激に低下している点が挙げられる。その理由としては、筋量の減少及びこれに伴う筋力の低下も考えられるが、それよりもこれらの筋肉に繋がる感覚受容器及び神経回路の機能低下が主な原因と考えられている。そして、バランス能力が失われると転倒により骨折したり寝たきりになったりする危険性が高まるため、バランス能力を回復することが重要である。 As seen in FIG. 28, as a factor for reducing the balance sense and walking ability of the elderly, the physical strength generally decreases with aging, but in particular, the balance ability is drastically reduced. Can be mentioned. The reason for this is thought to be a decrease in muscle mass and a corresponding decrease in muscle strength, but it is thought that this is mainly due to a decrease in function of sensory receptors and neural circuits connected to these muscles. And if the balance ability is lost, there is an increased risk of falling or falling asleep due to falling, so it is important to restore the balance ability.
なお、上述した特許文献1に記載の足裏マッサージ器は、単に足裏に振動を与えてマッサージを行うマッサージ装置であり、感覚受容器及び神経系の機能回復を図るものではない。また、この足裏マッサージ器は、足裏の左右片足毎に振動をオン・オフするマッサージ装置であるが、左右片足毎の振動では姿勢の変化は殆ど起こらず、感覚受容器及び神経系の機能回復の効果は後述する実施の形態の欄で詳細に説明するように見込めない。 Note that the sole massager described in Patent Document 1 described above is a massage device that performs massage by simply applying vibration to the sole, and does not attempt to restore the function of sensory receptors and the nervous system. In addition, this foot massager is a massage device that turns on and off the vibration for each left and right foot of the sole, but the vibration of each left and right foot hardly changes the posture, and the function of sensory receptors and nervous system The effect of recovery cannot be expected as will be described in detail in the section of the embodiment described later.
一方、近年、転倒予防に向け、フィットネスクラブなどに設置されたトレーニング機器を用いた筋力トレーニングが盛んに行われているが、この筋力トレーニングだけでは単に筋力を向上させるのに役立つだけで、バランス能力をつかさどる感覚受容器及び神経系を活性化してこれらの機能回復を実現して本発明特有の課題の根本的解決を図るには難しい。 On the other hand, in recent years, strength training using training equipment installed in fitness clubs and the like has been actively carried out to prevent falls, but this strength training alone only helps to improve muscle strength and balance ability It is difficult to achieve a fundamental solution to the problems specific to the present invention by activating the sensory receptors and the nervous system that control the above and realizing the recovery of these functions.
本発明の目的は、足裏に特殊パターンの振動刺激を与えることでバランス感覚に関する感覚受容器及び神経系の機能回復を図るバランス訓練装置を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a balance training device that aims to restore the sensory receptors related to balance sensation and the function of the nervous system by applying a special pattern of vibration stimulation to the sole.
上述した課題を解決するために、本発明にかかるバランス訓練装置は、
使用者の足を乗せる足置き台と、
前記足置き台に設けられ、足裏の前後にそれぞれ振動を印加する前側振動子及び後側振動子を有する振動発生部と、
前記振動発生部で生じる振動を制御する制御部とからなり、
前記制御部が、前記前側振動子及び後側振動子のそれぞれから使用者の足裏前後に与える振動刺激の大小関係を交互に変化させるように振動発生状態を切り替えることを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, a balance training apparatus according to the present invention is:
A footrest for placing the user's foot;
A vibration generating unit provided on the footrest and having a front vibrator and a rear vibrator for applying vibration to the front and back of the sole, respectively;
A control unit for controlling the vibration generated in the vibration generating unit,
The control unit switches the vibration generation state so as to alternately change the magnitude relation of vibration stimulation applied to the front and back of the user's foot from each of the front vibrator and the rear vibrator.
足裏の左右片足毎に振動をオン・オフするマッサージ装置による振動では、マッサージ装置に乗った使用者の姿勢の変化は殆ど起こらず、バランス感覚に関する感覚受容器及び神経系の機能回復の効果は見込めない。しかしながら、本発明のようなバランス訓練装置を用いることで、足裏前後への刺激が交互に変化する振動を介して足裏に刺激を与えることができる。 In the vibration by the massage device that turns on and off the vibration for each left and right foot of the sole, the posture of the user riding on the massage device hardly changes, the effect of sensory receptors on the sense of balance and the functional recovery of the nervous system is I can't expect. However, by using a balance training apparatus such as the present invention, it is possible to give a stimulus to the sole through vibration in which the stimulus to the front and back of the foot alternately changes.
即ち、振動刺激を足裏へ擬似荷重として与えることができる。通常、人間の姿勢制御において、荷重により生じる足裏の圧分布を検出することは非常に重要であり、身体が前傾後傾した場合など、足裏の圧分布が生じたときに、この圧力差分を算出することでバランスを保持していることが知られている。従って、振動による擬似荷重により足裏への圧分布を意図的に作ることで、姿勢が変化していることを錯覚させ、それを戻す方向への筋の活動を促すことができる。これを繰り返すことにより、鈍っていた感覚器の機能を向上させることができる。更に、姿勢変化の錯覚から筋活動までを促すことができるので、バランスを保つための神経回路をも働かせ、その神経回路の促通性を向上させることができる。 That is, vibration stimulation can be applied to the sole as a pseudo load. Usually, in human posture control, it is very important to detect the pressure distribution of the sole caused by the load, and when the pressure distribution of the sole occurs, such as when the body tilts forward and backward, this pressure It is known that the balance is maintained by calculating the difference. Therefore, by intentionally creating a pressure distribution on the sole by a pseudo load due to vibration, it is possible to make an illusion that the posture has changed and to promote muscle activity in the direction to return it. By repeating this, it is possible to improve the function of the sensory organ that has been dull. Furthermore, since the illusion of posture change to muscle activity can be promoted, a neural circuit for maintaining balance can also be used, and the facilitation of the neural circuit can be improved.
このように足裏前後への刺激の差分が足裏前後に交互に作用することで、バランス感覚に関する感覚受容器及びこれに至る神経系の機能回復を図ることができる。 Thus, the difference in stimulation between the front and back of the foot alternately acts before and after the back of the foot, so that the sensory receptors related to the balance sensation and the functional recovery of the nervous system leading to this can be achieved.
また、このような足裏の感覚受容器の認識力向上とその反応を伝える神経回路の促通性向上の効果に加えて、バランス訓練装置使用中に使用者の姿勢が常に変化することで、筋活動による下肢筋の訓練も同時に行うことができる。 In addition to the effect of improving the cognitive ability of sensory receptors on the soles and the facilitating improvement of the neural circuit that conveys the reaction, the posture of the user constantly changes while using the balance training device, The lower limb muscles can also be trained by muscular activity.
なお、立位状態にある人間の足の左右方向への姿勢変化が生じても、人間の骨格の構造上これに十分耐えることができるが、足の前後方向への姿勢変化が生じた場合、これを骨格で支えることはできず、足首の筋肉だけで姿勢変化に対応しなければならないので、このような足裏左右ではなく足裏前後に交互に大きい刺激を積極的に与える意義は大きい。 In addition, even if the posture change of the human foot in the standing position in the left-right direction occurs, it can sufficiently withstand this due to the structure of the human skeleton, but if the posture change in the front-back direction of the foot occurs, This cannot be supported by the skeleton, and it is necessary to respond to posture changes only with the muscles of the ankle. Therefore, it is significant to actively apply a large stimulus alternately to the front and back of the foot, not to the left and right of the foot.
また、本発明の請求項2に記載のバランス訓練装置は、請求項1に記載のバランス訓練装置において、
前記制御部が、前記使用者の足裏前後に与える振動発生部からの振動刺激の大小関係の切り替え時間を変化させるようにしたことを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to
The control unit is configured to change the switching time of the magnitude relation of vibration stimulation from the vibration generating unit applied before and after the sole of the user.
切り替え時間を徐々に長くしたり短くしたり、突然変化させたりするなど切り替え時間のタイミングを変えることで、使用者のバランス感覚に関する感覚受容器及び神経系が振動刺激に対して順化するのを防止する。 By changing the timing of the switching time, such as gradually increasing or decreasing the switching time, or suddenly changing it, the sensory receptors related to the balance sensation of the user and the nervous system can be acclimatized to the vibration stimulus. To prevent.
また、本発明の請求項3に記載の浴槽装置は、請求項1又は請求項2に記載のバランス訓練装置において、
前記振動発生部が足裏前後に与える刺激の交互の切り替えは、振動の強さをなす振動の振幅又は周波数の少なくとも何れか一つを前記制御部により変化させて行われることを特徴としている。
Moreover, the bathtub apparatus of
The alternating switching of the stimulus applied by the vibration generating unit before and after the sole is performed by changing at least one of the amplitude or the frequency of the vibration forming the strength of the vibration by the control unit.
振動の振幅又は周波数の少なくとも何れか一つを変化させることで、使用者のバランス感覚に関する感覚受容器及び神経系が振動刺激に対して順化するのを防止する。 By changing at least one of the amplitude or frequency of vibration, the sensory receptors and the nervous system related to the balance sensation of the user are prevented from acclimatizing to the vibration stimulus.
また、本発明の請求項4に記載のバランス訓練装置は、請求項1乃至請求項3の何れかに記載のバランス訓練装置において、
前記前側振動子及び後側振動子を左右の足裏前後にそれぞれ対応するように少なくとも合計4個設けたことを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to
A total of at least four front vibrators and rear vibrators are provided so as to correspond to the front and back of the left and right foot soles, respectively.
左右の足裏前後にこのような振動子がそれぞれ独立して接することで、足裏前後への刺激の大小が交互に変化する刺激を左右の足裏により確実に与えることができる。 Since such vibrators are in contact with the left and right soles independently of each other, a stimulus in which the magnitude of the stimulus to the back and front of the foot alternately changes can be reliably applied to the left and right soles.
また、本発明の請求項5に記載のバランス訓練装置は、請求項4に記載のバランス訓練装置において、
前記各振動子が発生する振動のうち最も強い振動が前記バランス訓練装置に乗った使用者の体軸周りに右回転するように変化するか、左回転するように変化するように各振動子の振動の大きさを前記制御部で制御することを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to claim 5 of the present invention is the balance training apparatus according to
Among the vibrations generated by each vibrator, the strongest vibration changes so as to rotate clockwise around the body axis of the user riding on the balance training apparatus, or change so as to rotate counterclockwise. The magnitude of vibration is controlled by the control unit.
このような振動刺激を使用者の左右の足裏前後に与えることで、使用者の体軸回りの回転に対応する筋肉を鍛えることができ、重心が体軸回りに回転した場合にもふらついたり転倒したりしないようにする。 By giving such vibration stimulation to the front and back of the user's left and right soles, the muscles corresponding to the rotation around the user's body axis can be trained, and even when the center of gravity rotates around the body axis, Try not to fall.
具体的には、回転することにより、股関節までの運動をさせることができ、それによって、足関節周りの筋肉だけでなく、股関節周りの筋肉を訓練することが可能である。 Specifically, by rotating, it is possible to exercise to the hip joint, and thereby it is possible to train not only the muscles around the ankle joint but also the muscles around the hip joint.
また、本発明の請求項6に記載のバランス訓練装置は、請求項1乃至請求項5の何れかに記載のバランス訓練装置において、
前記前側振動子と後側振動子の間に当該前側振動子の振動が後側振動子に伝わるのを抑制しかつ後側振動子の振動が前側振動子に伝わるのを抑制する防振手段を備えたことを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to
Anti-vibration means for suppressing vibration of the front vibrator from being transmitted to the rear vibrator and preventing vibration of the rear vibrator from being transmitted to the front vibrator between the front vibrator and the rear vibrator; It is characterized by having prepared.
このような防振手段を備えることで、足裏前後に伝わる振動が互いに干渉しないようにし、これによって足裏前後に伝わるそれぞれの振動刺激を分離しつつ、足裏前後がこれらの刺激を交互に確実に受けるようにし、バランス感覚の向上をより効率的に達成する。 By providing such anti-vibration means, vibrations transmitted to the front and back of the foot are prevented from interfering with each other, thereby separating each vibration stimulus transmitted to the front and back of the foot, while the back and front of the foot alternately Make sure you receive it and improve your sense of balance more efficiently.
また、本発明の請求項7に記載のバランス訓練装置は、請求項1乃至請求項6の何れかに記載のバランス訓練装置において、
使用者の足裏を足置き台上面の所定位置に位置決めする足裏位置決め手段を備えたことを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to claim 7 of the present invention is the balance training apparatus according to any one of claims 1 to 6,
A sole positioning means for positioning the sole of the user at a predetermined position on the upper surface of the footrest is provided.
足の位置決め手段を備えているので、確実に足の位置を決めることができ、前用振動子と後用振動子の振動をそれぞれ足裏の前と後に確実に伝えることができる。これによって、足裏の前後に確実に圧分布を発生させることができるので、バランス訓練を効果的に行うことができる。 Since the foot positioning means is provided, the position of the foot can be determined reliably, and the vibrations of the front vibrator and the rear vibrator can be reliably transmitted before and after the sole. As a result, the pressure distribution can be reliably generated before and after the sole, so that balance training can be effectively performed.
また、本発明の請求項8に記載のバランス訓練装置は、請求項1乃至請求項7の何れかに記載のバランス訓練装置において、
前記前用振動子及び後用振動子を、使用者の足裏の前後の位置に調整する位置調整手段を備えたことを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to
It is characterized by comprising position adjusting means for adjusting the front vibrator and the rear vibrator to positions before and after the sole of the user.
足置き台に適当に立った状態でも、振動子の位置を調整して、足裏の前後に当てるようにすることができるので、足裏の前後に確実に振動を与えることができる。 Even when standing on the footrest properly, the position of the vibrator can be adjusted so as to be applied to the front and back of the sole, so that the vibration can be reliably applied to the front and rear of the foot.
また、足の大きい人や小さい人でも、足の大きさに合った位置に振動子の位置を調整できるので、どのような体格の人が使っても、足裏の前後に確実に振動を与えることができる。 In addition, even with a large or small person, the position of the vibrator can be adjusted to a position that matches the size of the foot, so that any person of any physique can reliably vibrate before and after the sole. be able to.
また、本発明の請求項9に記載のバランス訓練装置は、請求項1乃至請求項8の何れかに記載のバランス訓練装置において、
前記足置き台には、使用者の立つ方向を指示する方向指示手段をそなえたことを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to
The footrest is provided with direction indicating means for indicating the direction in which the user stands.
このような使用者が立つ方向を指示する方向指示手段を備えていることで、前用振動子及び後用振動子に足裏の前後が来る方向に使用者を確実に立たせることできて、足裏の前後に振動を与えることが可能となる。 By providing such a direction indicating means for indicating the direction in which the user stands, the user can be surely stood in the direction in which the front and back of the sole come to the front vibrator and the rear vibrator, It is possible to apply vibration to the front and back of the sole.
また、本発明の請求項10に記載のバランス訓練装置は、請求項1乃至請求項9の何れかに記載のバランス訓練装置において、
前記前用振動子及び後用振動子には、それぞれ振動伝達板を備えたことを特徴としている。
Moreover, the balance training apparatus according to claim 10 of the present invention is the balance training apparatus according to any one of claims 1 to 9,
Each of the front vibrator and the rear vibrator includes a vibration transmission plate.
振動子の振動を振動伝達板に伝え、更に振動伝達板から足裏に伝えることができるので、振動伝達板の形状を自由に変えつつ足裏前側の領域全体に振動を与えるなど、足裏前後への振動の伝達を広範囲に広げることができる。 Since the vibration of the vibrator can be transmitted to the vibration transmission plate and further transmitted from the vibration transmission plate to the sole, vibration can be applied to the entire area on the front side of the foot while freely changing the shape of the vibration transmission plate. The transmission of vibrations to can be spread over a wide range.
また、少ない振動子で左右両方に振動を効率的に与えることもできるようになる。また、足裏前側の振動伝達板と足裏後側の振動伝達板があるので、足裏の前後に確実に振動を与えることができる。 In addition, vibration can be efficiently applied to both the left and right with a small number of vibrators. In addition, since there is a vibration transmission plate on the front side of the foot and a vibration transmission plate on the rear side of the foot, it is possible to reliably apply vibration to the front and back of the foot.
本発明によると、足裏に特殊パターンの振動刺激を与えることでバランス感覚に関する感覚受容器及び神経系の機能回復を図るバランス訓練装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the balance training apparatus which aims at the functional recovery of the sensory receptor regarding a balance sensation and a nervous system by giving the vibration stimulus of a special pattern to a sole can be provided.
より具体的には、本発明のようなバランス訓練装置を用いることで、足裏前後への刺激が交互に変化する振動を介して足裏に刺激を与えることができる。即ち、足裏前後への刺激の差分が足裏前後に交互に作用することで、バランス感覚に関する感覚受容器及びこれに至る神経系の機能回復を図ることができる。 More specifically, by using a balance training apparatus such as the present invention, it is possible to give a stimulus to the sole through vibrations in which the stimulus to the front and back of the foot changes alternately. That is, the difference in stimulation between the front and back of the foot alternately acts before and after the back of the foot, so that the sensory receptors related to the sense of balance and the functional recovery of the nervous system leading to this can be achieved.
以下、本発明の第1の実施形態にかかるバランス訓練装置について説明する。本発明の第1の実施形態にかかるバランス訓練装置1は、図1、図2及び図4に示すように、家庭内で使用するヘルスメーター(体重計)と同等の形状を有する足置き台100と、それぞれが振動伝達板212,222を介して使用者の足裏前後に独立して振動を伝達する前側振動子211及び後側振動子221からなる振動発生部200と、振動発生部200の前側振動子211及び後側振動子221からの振動が使用者の足裏前後に効率良く伝わるように左右の足裏を位置決めする足裏位置決め部311,312を備えている。
Hereinafter, the balance training apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. The balance training apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes a
足置き台100は、バランス訓練装置1の使用者の体重に十分耐える強度を有する樹脂等でできており、その上面には後述する前側振動子211と後側振動子221を収容する凹み部111,121(図2参照)と、各振動子211,221に連結された振動伝達板212,222を足置き台100との間で一定の隙間を確保しながら足置き台上面とほぼ面一に保持する凹み部112,122が形成されている。
The
また、足置き台上面の後側振動子221の近傍には、これを挟むようにバランス訓練装置1の足裏位置決め部311,312が備わっている。足裏位置決め部311,312はそれぞれ、図2に示すように、使用者の踵の外郭にほぼ一致する踵当て部を有した凸条の突起部からなり、足置き台上面に突出形成されている。
Further, in the vicinity of the
また、振動発生部200は、足裏位置決め部311,312に位置決めされた使用者の足裏間の前後に配置され、それぞれが10Hz〜200Hzの周波数を発生させるトランスデューサからなる前側振動子211及び後側振動子221からなる。そして、これら振動子211,221に振動伝達板212,222がねじ等の適当な締結具によってそれぞれ連結されている。なお、振動子211,221としてトランスデューサを使用することには限定されず、人間が反応するといわれる10Hz〜200Hzの周波数を発生させる振動モータなどを用いても良い。なお、ここで言うトランスデューサとは、電気−機械振動変換器のことである。
Further, the
振動伝達板212,222は、例えば一定の厚さを有した金属板でできており、その両端部は足裏位置決め部311,312によって位置決めされた使用者の左右足裏の前後所定位置に対応する長さを有している。
The
なお、ここでいう足裏の前側とは、図4に示すように、足裏の指及び指の付け根並びにその近傍領域を指し、足裏の後側とは、足裏の踵部及びその近傍領域を指す。より具体的には足裏の前側と後側で健常な成人の歩行時に圧力分布を構成する各領域をいう。 As shown in FIG. 4, the front side of the sole here refers to the sole of the foot, the base of the finger, and the vicinity thereof, and the rear side of the sole refers to the buttocks of the sole and the vicinity thereof. Refers to an area. More specifically, it refers to each region that constitutes the pressure distribution during walking of a healthy adult on the front side and rear side of the sole.
足置き台内部には、図3に示すように、前側振動子211及び後側振動子221に所定の周期のパルスを伝達するパルス発生器240と、前側振動子211と後側振動子221を所定のパターンで振動制御する制御部250を備え、パルス発生器240に接続された外部からの交流電源又は足置き台内部に収容されたバッテリーなどの直流電源を介して振動発生部200を振動させるようになっている。
As shown in FIG. 3, a
制御部250は、前側振動子211の振動の強さと後側振動子221の振動の強さを交互に切り替えるようになっている。具体的には、図5に示すように、予め決まった秒数ごとに前側振動子211を作動すると共に後側振動子221を非作動とする状態と、前側振動子211を非作動とすると共に後側振動子221を作動する状態を交互に繰り返し、前側振動子211と後側振動子221から足裏の前後に交互に振動を伝達し、これら交互に伝達する振動から足裏前後が受ける刺激の差分を足裏前後で交互に変化させるようになっている。
The
また、足置き台100の上面又は側面には、図1乃至図4では図示しないが、バランス訓練装置1を作動させるための電源スイッチや、前側振動子211及び後側振動子221で交互に発生する振動の周期や大きさを調整する調整ノブが備わっている。なお、このような電源スイッチや調整ノブを足置き台自体に備える代わりに、使用者が手に持ったまま操作可能とする操作用リモコンを介してバランス訓練装置を立ったままの姿勢で操作できるようにしても良い。
Although not shown in FIGS. 1 to 4, the
続いて、このような構成を有するバランス訓練装置1の実際の使用方法と作用について説明する。使用者は最初に足裏位置決め部311,312に足の踵を当てながらバランス訓練装置1に乗る。この際、図2に示す足裏位置決め部311,312に左右の足の踵を当てるだけで前側振動子211の振動伝達板212の両側端部を足裏の前側に合致させ、後側振動子221の振動伝達板222の両側端部を足裏後側に合致させることができる。
Then, the actual usage method and effect | action of the balance training apparatus 1 which has such a structure are demonstrated. The user first rides on the balance training device 1 while applying the heel of the foot to the
次いで、バランス訓練装置1のスイッチを入れ、バランス訓練を開始する。これによって、パルス発生器240(図3参照)によって発生したパルスが制御部250によって前側振動子211及び後側振動子221に交互に伝達される。
Next, the balance training apparatus 1 is turned on to start balance training. As a result, pulses generated by the pulse generator 240 (see FIG. 3) are alternately transmitted to the
そして、制御部250の制御によって、図5に示すように、前側振動子211と後側振動子221が所定の周期で交互に振動する。なお、本実施形態の場合、同図に示すように、3秒ごとに前側振動子211と後側振動子221が交互に振動するようになっているが、必ずしもこの時間に限定されるものではない。
Then, as shown in FIG. 5, the
前側振動子211と後側振動子221をこのように交互に振動させることによって、前側の振動伝達板212と後側の振動伝達板222が3秒ごとに交互に振動する。その結果、前側の振動伝達板212の両側端部に接した使用者の足裏前側と後側の振動伝達板222の両側端部に接した足裏後側が、前側振動子211及び後側振動子221からの振動刺激を3秒ごとに交互に受ける。
By vibrating the
足裏前後がこのような各振動子211,221からの交互の振動刺激を受けることによって、使用者のバランス感覚に関する感覚受容器及びこれに至る神経系の機能回復を図ることができ、バランス感覚向上の訓練を効率良く行うことが可能となる。
By receiving the alternating vibration stimulation from the
ここで、本発明にかかるバランス訓練装置1によって使用者の足裏前後が交互に刺激を受けることでバランス感覚を向上させる理由について詳細に説明する。バランス能力とは、図29に示すように外的情報を感覚器(前庭系、視覚、体性感覚)を通じて取り込み、中枢神経回路内で情報を統合し、最終的に身体の姿勢を最適な状態に保持する為に筋肉を駆動させる一連の機能を総称して記述している。ここで、体性感覚が備える機能は、深部受容器と皮膚受容器の2つに分類できる。なお、深部受容器は筋紡錘やゴルジ腱器官など筋肉の張力などの動きを検知してこれに反応し、筋の張力を均等に保っている。一方、皮膚受容器に関しては足底の圧を感知するパチニ小体などが大きく関係している。バランス能力に関しては、特に、身体が前傾後傾した場合に発生する足底の圧力差分を算出することでバランスを保持することが知られている。 Here, the reason why the balance training device 1 according to the present invention improves the sense of balance by alternately stimulating the back and front of the user's sole is described in detail. As shown in FIG. 29, the balance ability captures external information through sensory organs (vestibular system, vision, somatosensory), integrates the information in the central nervous circuit, and finally optimizes the posture of the body. A series of functions that drive the muscles to hold them are described generically. Here, the functions of somatic sensations can be classified into two types: deep receptors and skin receptors. The deep receptor detects movements of muscle tension such as muscle spindles and Golgi tendon organs and reacts to them to keep the muscle tension even. On the other hand, with regard to skin receptors, pachini bodies that sense the pressure at the sole of the foot are greatly related. Regarding the balance ability, it is known that the balance is maintained particularly by calculating the pressure difference of the sole that occurs when the body tilts forward and backward.
このように足裏の圧受容器はバランス能力に大きく関係している。そして、高齢者はこの圧受容器の感度が鈍くなり、自分の姿勢がどの状態にあるのかを正確に認識しづらくなると言われている。 Thus, the baroreceptor on the sole is greatly related to the balance ability. And it is said that elderly people become less sensitive to this baroreceptor, and it is difficult to recognize exactly what state their posture is.
続いて、足裏の圧受容器についてより詳細に説明する。バランス能力に関して足裏の圧受容器は非常に敏感である。具体的には、図30に示すように、足底に対して前部、後部、右足、左足の4つの方向から振動刺激を与えると、その振動刺激に対して圧受容器が反応する。足裏前部(拇指球)のみに振動刺激を与えると感覚受容器は重心が前部に傾いていると錯覚する。その傾きを検出し姿勢の安定性をはかるために身体が無意識のうちに後に倒れるようにフィードバックされる。同様に、後部、右足、左足に刺激を与えるとそれぞれの刺激に対し傾きを検出し、この振動刺激に対して負のフィードバック(これらの刺激を打ち消す方向への姿勢変化)を行う反応を示す。 Next, the baroreceptor on the sole will be described in more detail. The sole baroreceptor is very sensitive in terms of balance ability. Specifically, as shown in FIG. 30, when a vibration stimulus is applied to the sole from four directions of the front, rear, right foot, and left foot, the baroreceptor responds to the vibration stimulus. When a vibration stimulus is applied only to the front part of the foot (the thumb ball), the sensory receptor has the illusion that the center of gravity is tilted to the front. In order to detect the inclination and to stabilize the posture, feedback is given so that the body falls down unconsciously later. Similarly, when a stimulus is applied to the rear, right foot, and left foot, the inclination is detected for each stimulus, and a reaction is shown in which negative feedback (change in posture in a direction to cancel these stimuli) is performed on the vibration stimulus.
更に、人の立位姿勢における重心動揺を考えた場合、図31に示すように前額面から観察される両足からなる2支点の側方動揺よりも、矢状面から観察される足関節1支点からの縦方動揺が大きく、また、足関節は1軸性の蝶番関節であり、その構造上足関節の側方への可動は殆ど行われず、主に背屈及び底屈の機能を有している。その結果、立位状態にある人間の足の左右方向への姿勢変化が生じても、人間の骨格の構造上これに十分耐えることができるが、足の前後方向への姿勢変化が生じた場合、これを骨格で支えることはできず、足首の筋肉だけで姿勢変化に対応しなければならない。 Further, when considering center-of-gravity sway in a standing posture of a person, as shown in FIG. 31, one ankle joint fulcrum observed from the sagittal plane rather than two fulcrum side sway consisting of both feet observed from the frontal plane The ankle joint is a uniaxial hinge joint, and it hardly moves to the side of the ankle joint due to its structure, and mainly has functions of dorsiflexion and plantar flexion. ing. As a result, even if the posture of the human foot in the standing position changes from side to side in the left-right direction, it can withstand this due to the structure of the human skeleton, but if the posture of the foot changes from front to back This cannot be supported by the skeleton, and only the ankle muscles must respond to posture changes.
従って、バランス能力に伴う感覚受容器の機能回復と神経系の賦活化を目的とした訓練を考えた場合、これら立位支点や足関節の特性から、図31(a)及び図31(b)に示すように、矢状面から観察される縦方向(前後)への活動を誘発する刺激を与えると動揺が大きくなるため、訓練の効果も大きくなると考えられる。また、前後方向への重心の移動が多いということは、その分重心が安定しなくなるため、転倒する危険性も高く、前後方向の圧分布の認識力が重要であるといえる。 Therefore, considering training for the purpose of functional recovery of sensory receptors associated with balance ability and activation of the nervous system, from the standing fulcrum and the characteristics of the ankle joint, FIG. 31 (a) and FIG. 31 (b) As shown in Fig. 3, when a stimulus that induces an activity in the longitudinal direction (front and back) observed from the sagittal plane is given, the fluctuation is increased, so that the effect of training is considered to be increased. In addition, the fact that the center of gravity moves a lot in the front-rear direction means that the center of gravity becomes unstable and the risk of falling is high, so that the ability to recognize the pressure distribution in the front-rear direction is important.
従って、転倒やこれに伴う骨折を未然に防ぐために、足裏の圧受容器に着目して本発明のように足裏前後が前側振動子と後側振動子から受ける刺激の差分を足裏前後で交互に変化させて圧分布を与えることで、圧受容器の機能回復を図ると共にその反応を伝える神経系の促通性を高めるとバランス感覚の維持や向上を図ることが可能であると本出願人は思い至った。 Therefore, in order to prevent falls and fractures associated therewith, paying attention to the pressure receptor on the sole, the difference between the stimuli received by the front and back of the foot from the front vibrator and the rear vibrator as in the present invention is measured before and after the sole. By applying alternating pressure distribution, it is possible to maintain and improve the sense of balance by improving the function of the baroreceptor and enhancing the facilitation of the nervous system that conveys the response. I thought.
そのため、本発明にかかるバランス訓練装置は、従来の足裏振動マッサージ器のように左右の足裏に交互に振動を伝達するものとは本質的に異なり、これら従来の足裏振動マッサージ器が有さない効果、即ち、前後方向で圧分布を認識できる程度まで足裏の前後に交互に刺激の状態を変えることで足裏前後に立位状態での姿勢変化時に生じる擬似荷重を交互に与えるようになり、バランス能力に伴う感覚受容器の機能回復と神経回路(フィードバック機構)の賦活化を図ることを可能としている。 For this reason, the balance training device according to the present invention is essentially different from a device that transmits vibration alternately to the left and right soles like a conventional sole vibration massager. Effect, that is, by alternately changing the state of stimulation before and after the sole to the extent that the pressure distribution can be recognized in the front-rear direction, the pseudo load that occurs when the posture changes in the standing position before and after the foot alternately Therefore, it is possible to restore the function of sensory receptors associated with the balance ability and to activate the neural circuit (feedback mechanism).
以上の説明から明らかなように、本発明の第1の実施形態におけるバランス訓練装置1は、使用者を立位状態で乗せる足置き台100と、足置き台上面に備わり、使用者の足裏を足置き台上面の所定位置に位置決めする足裏位置決め部311,312と、足置き台100に設けられ、足裏位置決め部311,312によって位置決めされた足裏の前後にそれぞれ対応して振動を印加する前側振動子211及び後側振動子221を有する振動発生部200を備え、振動伝達板211,222を介して前側振動子211及び後側振動子221のそれぞれから足裏前後が受ける振動刺激の大小関係を交互に変化するように振動発生状態を切り替えるようになったことで、足裏前後に交互に異なる大きさの刺激を与え、これによって使用者のバランス感覚を向上させることができる。
As is apparent from the above description, the balance training apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention is provided on the
特に高齢者の場合、例えばバス乗車中や路面凍結時に誤って転倒して大怪我をすることがあるので、このようなバランス訓練装置を用いることでバランス感覚を無理なく向上させることができるので、そのメリットは大きい。 Especially in the case of elderly people, for example, when riding a bus or when the road surface freezes, it may accidentally fall down and cause serious injury, so using such a balance training device can improve the balance sense without difficulty. The benefits are great.
なお、上述の実施形態において、図6に示すように、前側振動子211と後側振動子221の振動切り替え時に両振動子211,221が全く振動しない時間、即ち、足裏前後への無刺激時間を設けるようにしても良い。
In the above-described embodiment, as shown in FIG. 6, the time during which the
このように切り替え時に無刺激状態を積極的に設けることで、かかる無刺激状態により足裏への刺激を切り替えるごとにリセットできるので、刺激の無い状態も使用者の神経伝達回路及び中枢神経への刺激となり、これによって圧受容器がより敏感に反応すると共に姿勢の変化を大きくし、バランス感覚向上のトレーニング効果が大きくなる。 By actively providing a non-stimulus state at the time of switching in this way, it can be reset each time the stimulus to the sole is switched by such a non-stimulus state, so that a state without stimulation is also applied to the nerve transmission circuit and the central nerve of the user As a result, the baroreceptor responds more sensitively and increases the change in posture, which increases the training effect of improving the sense of balance.
また、このような無刺激状態を設けることで、使用者の神経伝達回路をリセットして、再度刺激を受けたときに新たな刺激が神経伝達回路に効率的に伝達するようにし、順化(使用者の神経伝達回路や中枢神経が同じように繰り返す振動刺激に慣れてしまうこと)を防止し、バランス感覚向上のトレーニング効果が低下しないようにする。 In addition, by providing such an unstimulated state, the user's nerve transmission circuit is reset so that when a stimulus is received again, a new stimulus is efficiently transmitted to the nerve transmission circuit. The user's nerve transmission circuit and the central nerve are prevented from getting used to vibration stimulation in the same way, and the training effect for improving the sense of balance is prevented from deteriorating.
また、上述の実施形態において、図7に示すように、前側振動子211と後側振動子221の振動切り替え時に両振動子211,221が共に振動する時間、即ち、足裏前後への振動刺激切り替え時に足裏前後を同時に刺激する時間を設けるようにしても良い。
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 7, the time during which both the
このように足裏前後への振動刺激の切り替え時に振動刺激のオーバーラップ状態を積極的に設けることで、使用者の姿勢を後ろに反った姿勢からいきなり前のめり姿勢にすることなく、若干後ろに反った姿勢から中立姿勢を経て若干前のめり姿勢になるようにゆっくりと姿勢変化させることができる。これにより、使用者が急激な姿勢変化に驚くことなくバランス感覚向上の訓練を行うことができる。 In this way, by actively providing an overlapping state of vibration stimulation when switching vibration stimulation to the front and back of the foot, the user's posture is slightly bent back without suddenly changing from the posture bent backward to the forward turning posture. The posture can be changed slowly so that the posture is slightly forward-turned through a neutral posture. Thereby, the user can be trained to improve balance without being surprised by a sudden change in posture.
なお、前用振動伝達板の色と後用振動伝達板の色を例えばそれぞれ青と赤などに変えて、立つ方向を指示しても良い。 Note that the color of the front vibration transmission plate and the color of the rear vibration transmission plate may be changed to, for example, blue and red, respectively, to indicate the standing direction.
また、上述した足裏位置決め部の変形例として、図8に示すように、左右の足裏の両側部に対応する足裏側方位置決め用突起321〜324を前側振動伝達板と後側の振動伝達板との間に設けた形態の足裏位置決め部としても良い。このような足裏側方位置決め用突起321〜324を設けることで、使用者の足裏の位置及び向きを各振動伝達板212,222に対して最適な状態に位置決めすることができ、前側の振動伝達板212の両端部及び後側の振動伝達板222の両端部から使用者の足裏前後の適所に振動を伝達することができるようになる。
As a modification of the above-described sole positioning portion, as shown in FIG. 8, the sole
また、足裏位置決め部の更なる変形例として、図9に示すように、足置き台上面における左右の足の土踏まずに対応する位置に足裏位置決め部331,332を設けた形態としても良い。このような足裏位置決め部を設けることで、足裏の位置決めと同時に土踏まずを足裏位置決め部331,332で押圧して本発明の主な目的であるバランス感覚の向上の他にマッサージ効果を使用者に与えることができる。
As a further modification of the sole positioning unit, as shown in FIG. 9, the
また、足裏位置決め部の更に別の変形例として、図10に示すように、使用者の左右の足裏形状に対応する足形状の凹み部341,342を足置き台上面に設けた形態の足裏位置決め部としても良い。このような凹み部341,342で足裏位置決め部を形成することで、使用者が例えば視覚障害者の場合であっても、バランス訓練装置の適所に足裏を位置決めすることが簡単にできるようになる。なお、このような凹み部341,342を設ける代わりに使用者の足形に相当するシールを足置き台上面に貼布してこの足裏位置決め部を形成しても良い。
Further, as another modification of the sole positioning portion, as shown in FIG. 10, foot-shaped
続いて、上述した第1の実施形態の第1変形例にかかるバランス訓練装置1Aについて説明する。なお、この第1変形例にかかるバランス訓練装置1Aの基本的構成は、制御部250の制御パターンを除いて第1の実施形態と同様であるので、共通する構成についての説明を省略する。なお、図11の左側の足型における図形のハッチング部分はこの第1変形例にかかるバランス訓練装置1Aによって刺激を受ける足裏前後の領域を示したものであり、図5に示す第1の実施形態の場合に対応して示したものである。
Then, the balance training apparatus 1A concerning the 1st modification of 1st Embodiment mentioned above is demonstrated. Since the basic configuration of the balance training apparatus 1A according to the first modification is the same as that of the first embodiment except for the control pattern of the
この第1変形例にかかるバランス訓練装置1Aは、図11に示すように、制御部250による前側振動子211と後側振動子221の振動パターンに特徴を有している。
As shown in FIG. 11, the balance training apparatus 1 </ b> A according to the first modification is characterized by vibration patterns of the
具体的には、図11に示すように、前側振動子211の振動時間と振動停止時間(図中上段)及び後側振動子221の振動時間と振動停止時間(図中下段)が装置使用開始からの経過時間に応じて変化するようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 11, the vibration time and vibration stop time (upper part in the figure) of the
即ち、図11においては、前側振動子211及び後側振動子221の振動時間と振動停止時間が共に装置使用開始からの経過時間に応じて長くなっている。しかしながら、これとは異なり、元々長く設定された前側振動子211及び後側振動子221の振動時間と振動停止時間が共に装置使用開始からの経過時間に応じて短くなるようにしても良い。即ち、前側振動子211と後側振動子221の振動時間と振動停止時間が装置使用開始からの経過時間に応じて徐々に長くなることと徐々に短くなることを適宜繰り返せば良い。
That is, in FIG. 11, both the vibration time and vibration stop time of the
また、図12に示すように、前側振動子211と後側振動子221の振動時間と振動停止時間が装置使用開始からの経過時間に応じて常に不規則に変化するようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 12, the vibration time and vibration stop time of the
制御部250がこのような制御パターンで前側振動子211と後側振動子221の振動及び振動停止を制御することで、使用者の刺激に対する順化(同じ刺激を受け続けることによりその刺激に慣れてしまうこと)が生じてバランス感覚向上のトレーニングにならなくなるのを防止することができる。
The
続いて、上述した第1の実施形態の第2変形例にかかるバランス訓練装置1Bについて説明する。この第2変形例にかかるバランス訓練装置1Bは、第1の実施形態及びその第1変形例にかかるバランス訓練装置1,1Aと関連しており、制御部250による前側振動子211と後側振動子221の振動パターンに特徴を有している。従って、第1の実施形態及びその第1変形例と共通する基本的構成は図1と同様であるので、この共通する構成についての説明を省略する。
Then, the balance training apparatus 1B concerning the 2nd modification of 1st Embodiment mentioned above is demonstrated. The balance training apparatus 1B according to the second modification is related to the balance training apparatuses 1 and 1A according to the first embodiment and the first modification, and the
この第2変形例にかかるバランス訓練装置1Bの前側振動子211と後側振動子221の具体的な振動パターンは、図13に示すように、装置使用開始後0秒から4秒においては前側振動子211が振動強度のレベル3、後側振動子221が振動強度のレベル1で振動する。そして、装置使用開始後4秒から8秒においては、この変動レベルが反転して後側振動子221の振動レベルが前側振動子211の振動レベルよりも大きくなり、装置使用開始後8秒から15秒においては前側振動子211が振動レベル5で振動し、後側振動子221が振動レベル1で振動する。
The specific vibration patterns of the
このように装置開始からの経過時間に応じて異なる振動レベルの振動が前側振動子211と後側振動子221から生ずるように制御部250が制御することで、各振動子211,221を介して振動伝達板212,222から受ける刺激が足裏前後で交互に変化し、刺激に対する順化を防止することができる。
As described above, the
続いて、上述した第1の実施形態の第3変形例にかかるバランス訓練装置1Cについて説明する。この第3変形例にかかるバランス訓練装置1Cは、図14に示すように、前側振動子211の振動する周波数と後側振動子221の振動する周波数を常に異ならしめることで、前側振動子211を介して振動伝達板212から使用者の足裏前後が受ける振動刺激の強さと後側振動子221を介して振動伝達板222から使用者の足裏後側が受ける振動刺激の強さを交互に変えるようになっている。このような振動パターンの制御によっても上述した効果と同等の効果を発揮する。即ち、装置使用中に使用者の足裏の前後への刺激が交互に変化する振動刺激を与えることができ、バランス感覚に関する感覚受容器及びこれに至る神経系の機能回復を図ることができる。
Then, the balance training apparatus 1C concerning the 3rd modification of 1st Embodiment mentioned above is demonstrated. As shown in FIG. 14, the balance training apparatus 1 </ b> C according to the third modification constantly changes the vibration frequency of the
なお、以上説明した様々な実施形態から明らかなように、各振動子211,221から振動伝達板212,222を介して使用者の足裏の受ける刺激の強さは各振動子211,221の振動の振幅又は周波数の大きさで規定され、この何れを利用しても本発明の作用を発揮することが可能である。
As is clear from the various embodiments described above, the strength of the stimulus received by the user's sole from the
続いて、上述した第1の実施形態の第4変形例にかかるバランス訓練装置1Dについて説明する。この第4変形例にかかるバランス訓練装置1Dは、使用者が装置使用中に掴まる手すり150を上述したバランス訓練装置に備えるとともにこの手すり150に装置操作用の操作部160を備えている。具体的には、このバランス訓練装置1Dには、図15に示すように、スチールパイプ又はアルミパイプからなり、正面視でコの字状に折り曲げられ側面視でL字状に折り曲げられた手すり150が備わっている。なお、手すり150は、両下端部が足置き台の両側面に固定され、足置き台500の前方部分近傍に補強用の連結部155を備えている。なお、図15においては説明の都合上、手すり150を図18に示す第2の実施形態に係るバランス訓練装置2に取り付けている。
Next, a
なお、この手すり150の上部両端部には使用者が装置使用中に掴むことができるグリップ部165が備わっている。また、両クリップ部165の間には表示部161及び操作ボタン162を備えた操作部160が取り付けられている。
Note that grips 165 that can be grasped by the user while using the apparatus are provided at both upper ends of the
そして、使用者は操作部160の操作ボタン162により上述した第1の実施形態及びその各種変形例にかかる動作モードを使用者の好みに応じて選択できるようになっており、かつこの動作モード及び装置使用開始からの経過時間などを装置使用中に表示部161を介して常に確認できるようになっている。
The user can select the operation mode according to the first embodiment and various modifications thereof by the
また、使用者が上述した第1の実施形態の操作モードを選択した場合、装置使用中であっても使用者は操作部160の操作ボタン162を操作することで、図16に示すように前側振動子211の振動時間t1及び後側振動子221の振動時間t2を適宜変更することが可能となっている。併せて、装置使用中であっても図17に示すように前側振動子211の振動レベル(振動の振幅)及び後側振動子221の振動レベル(振動の振幅)を適宜変更することも可能となっている。
In addition, when the user selects the operation mode of the first embodiment described above, the user operates the
以上のような操作部付きの手すり150の備わったバランス訓練装置1Dを使用することによって、たとえば高齢者であっても手すりに掴まったままバランス訓練装置を使用することで、身体に負担をかけることなくバランス感覚向上の訓練を行うことができるようになる。また、使用者の能力や体調に応じて時間、強度、周波数を変更でき、安全かつ効果的なトレーニングを行うことができるようになる。
By using the
また、この手すり150や操作部160は使用者がバランス訓練装置上に立つ方向を明確に指示する方向指示手段として役目を果たし、この手摺りがあることで、使用者の立つ方向を指示することができる。即ち、このような立つ方向を指示する方向指示手段を備えていることで、前用振動子及び後用振動子に足裏の前後が合致する方向に使用者を立たせることができて、足裏の前後に振動を確実に与えることが可能となる。なお、このような手すり150や操作部160の代わりに足置き台上面に前と後を明記しておいたり、矢印を入れておいたりする方向指示手段を設けても良い。
In addition, the
また、上述の実施形態では操作部160を手すり150に設けたが、操作部が手すりに設けられている代わりに、足置き台に操作部が設けられていても良い。
In the above-described embodiment, the
続いて、本発明の第2の実施形態にかかるバランス訓練装置2について説明する。なお、上述した第1の実施形態及びその変形例にかかるバランス訓練装置1,1A〜1Dと同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
Then, the
この第2の実施形態にかかるバランス訓練装置2は、図18に示すように、足置き台上面に使用者の左右足裏の前側及び後側に対応するように、振動発生部510としてもそれぞれ独立して振動する4個の振動子511〜514を備えている。即ち、振動発生部510は、左右の足裏位置決め部551,552にそれぞれ対応して設けられ、前側の振動発生部510が左足用の振動子512と右足用の振動子513を備えると共に、後側の振動発生部510も左足用の振動子511と右足用の振動子514を備えている。そして、上述した振動伝達板を介さずにこれらの振動子511〜514からそれぞれ左右足裏の前側及び後側に振動を直接伝達するようになっている。
As shown in FIG. 18, the
なお、各振動子511〜514は、上述の実施形態及びその変形例と同様にトランスデューサからなり、足置き台内部に収容されたパルス発生器240から発生したパルスを、制御部250を介して各振動子511〜514に伝え、本実施形態特有の振動パターンで各振動子511〜514を交互に振動させるようになっている。具体的には、図19に示すように、各振動子511〜514の発生する振動の順番が、使用者の左足踵側の振動子511、左足前側の振動子512、右足前側の振動子513、右足後側の振動子514の順番、即ち、バランス訓練装置2に乗った使用者の足裏側から見て使用者の体軸周りに左回転する(図中左側の反時計方向周りA〜Dに向かう矢印参照)ように制御部が各振動子511〜514を交互に振動させるようになっている。
Each of the
これによって、体軸回りの回転に対応する筋肉を鍛えることができ、実際の日常生活において重心が体軸回りに回転した場合にもふらついたり転倒したりしないように訓練できる。また、回転することにより、股関節までの運動をさせることができ、それによって、足関節周りの筋肉だけでなく、股関節周りの筋肉を訓練することが可能である。 As a result, muscles corresponding to rotation around the body axis can be trained, and in actual daily life, even when the center of gravity rotates around the body axis, it can be trained so as not to fluctuate or fall. Also, by rotating, it is possible to exercise up to the hip joint, thereby training not only the muscles around the ankle joint but also the muscles around the hip joint.
即ち、このような振動パターンによるバランス訓練を行うことによって、例えば高齢者がバスに立ったままの姿勢で乗車中にバス運行中の複雑な動きによりバランスを崩して転倒するのを効果的に防止することができる。また、日ごろからこのような特殊な振動パターンによるバランス訓練を行うことによって、高齢者が立ったままで急にめまいを感じた場合などにおいても、慌てず対処することができ、その場での転倒を防止することが可能となる。 That is, by performing balance training with such vibration patterns, for example, it is possible to effectively prevent elderly people from falling out of balance due to complicated movement during bus operation while riding in a posture while standing on the bus. can do. Also, by carrying out balance training with such a special vibration pattern on a daily basis, even if an elderly person suddenly feels dizzy while standing, it can cope with it without hurrying, and falling on the spot It becomes possible to prevent.
また、このように使用者の体軸周りに回転するように振動を順次使用者の足裏に伝えることで、使用者の身体も体軸周りに回転するように姿勢変化を起こす。それによって、足関節周りの運動だけでなく、股関節まで可動させる運動となり、より効果的にバランス能力を向上させることができるようになる。 In addition, the vibration is sequentially transmitted to the user's sole so as to rotate around the user's body axis, thereby causing the user's body to change its posture so as to rotate around the body axis. As a result, not only the movement around the ankle joint but also the movement that moves to the hip joint, the balance ability can be improved more effectively.
なお、上述の実施形態とは異なり、使用者の右足踵側の振動子514、右足前側の振動子513、左足前側の振動子512、左足後側の振動子511の順に振動を繰り返させ、即ち、バランス訓練装置に乗った使用者の足裏側から見て体軸周りに右回転するように制御部250が各振動子511〜514を交互に振動させても良い。
Unlike the above-described embodiment, the vibration is repeated in the order of the
また、一定時間使用者の体軸回りに右回転させた後、一定時間左回転させ、これらを交互に繰り返すようにしても良い。なお、このような振動の回転方向及びその回転方向を維持する時間については、例えば図15に示すような取っ手を使用者が握りながら操作部160の操作モードを適宜変更することによって対応するようにしても良い。
Moreover, after rotating rightward around a user's body axis for a fixed time, it may rotate left for a fixed time, and these may be repeated alternately. Note that the rotation direction of the vibration and the time for maintaining the rotation direction are dealt with by appropriately changing the operation mode of the
続いて、本発明の第3の実施形態にかかるバランス訓練装置3について説明する。なお、上述した第1の実施形態及びその変形例にかかるバランス訓練装置1,1A〜1D並びに第2の実施形態にかかるバランス訓練装置2と同等の構成については、対応する符号を付して詳細な説明を省略する。
Then, the
この第3の実施形態にかかるバランス訓練装置3は、図20に示すように、上述したバランス訓練装置2に対応する足置き台600が前側足置き台610と後側足置き台620に2分割されて、これら前側足置き台610と後側足置き台620とが防振部材630で連結されている。この防振部材630は、シリコンやNBRなど防振ゴム、
アルファゲル(登録商標)などのゲル素材、 ウレタンなどのクッション素材でできている。
In the
Made of gel material such as Alpha Gel (registered trademark) and cushion material such as urethane.
なお、防振部材630の高さは、図21に示すように、前側足置き台610と後側足置き台620の高さよりも若干高くなっている。このように足と接触するように足置き台上面よりも若干隆起した防振部材630をバランス訓練装置3の足裏前後中央部に対応する位置に設けることで、足を介して前側振動子642,643から後側振動子641,644に振動が伝わらないようにし(振動を縁切りし)かつ後側振動子641,644から前側振動子642,643にも振動が伝わらないようにすることができる。なお、この場合、バランス訓練装置3の底面全体にこのような材質でできた防振部材を取り付けることで、前側振動子642,643からの振動が床を介して後側足置き台620に伝わらないようにすると共に、後側振動子641,644からの振動が床を介して前側足置き台610に伝わらないようにすることも可能となる。
The height of the
なお、このような防振部材630を介して前側足置き台610と後側足置き台620を連結する代わりに、図22に示すように、前側足置き台610と後側足置き台620を所定の間隔だけ離間させてこれら前側足置き台610と後側足置き台620を接続パイプ635によって接続しても良い。この場合、接続パイプ635の内部に前側足置き台に備わった左右の前側振動子642,643と後側足置き台620に備わった左右の後側振動子641,644とを電気的に接続する電線を挿通することができる。
In addition, instead of connecting the
なお、この場合も前側振動子642,643の振動が床を介して後側足置き台620に伝わったり、後側振動子641,644の振動が床を介して前側足置き台610に伝わったりしないように、前側足置き台610及び後側足置き台620の床への設置面を上述した材質の防振部材で覆っておくのが良い。
In this case, the vibrations of the
なお、上述のようにバランス訓練装置の足置き台を前側足置き台と後側足置き台に2分割して防振部材で連結する代わりに、第2の実施形態にかかるバランス訓練装置2において、図23に示すように、例えば上述した材質でできた円環状の防振部材521〜524を介して各振動子511〜514を足置き台500の振動子取付け用の凹み部上面501〜504に支持するようにしても良い。このような防振部材521〜524を用いることによって、簡易な構成でそれぞれの振動子が発生する振動を他の振動子まで伝わらないようにし、上述した第2の実施形態の作用を確実に発揮することができるようになる。
In the
また、前側振動子及び後側振動子の間に防振手段としての薄肉部を設け、前側振動子と後側振動子間の振動の伝達を抑えても良い。 In addition, a thin portion as a vibration isolating means may be provided between the front vibrator and the rear vibrator to suppress vibration transmission between the front vibrator and the rear vibrator.
また、以上説明した第1の実施形態及び第2の実施形態並びにこれらの変形例にかかるバランス訓練装置において以下に示すようなサイズ調整手段を備えていても良い。 In addition, the balance training apparatus according to the first embodiment and the second embodiment described above and the modifications thereof may be provided with size adjusting means as described below.
具体的には、このサイズ調整手段は、図24に示すように、足置き台700を上述したように前側足置き台710と後側足置き台720に分割し、かつこれら前側足置き台710と後側足置き台720が連結シャフト730で連結されたバランス訓練装置の形態を有し、連結シャフトの前側足置き台側端部にサイズ調整ネジ(図示せず)が形成され、この連結シャフト730のネジ部を介して前側足置き台710及び後側足置き台720が連結されている。そして、後側足置き台720の後端面にはドライバー差し込み口721が穿設され、例えばマイナスドライバーをドライバー差し込み口に挿入してその端部を連結シャフト端部に形成された図示しない調整スリットに係合させて適当な回数だけ回転させることで、連結シャフト730のサイズ調整ネジと前側足置き台710との螺合度合いを変え、これによって前側足置き台710と後側足置き台720との間隔を変えるようになっている。なお、ドライバーなどの工具を用いて調整する代わりに特別なクランクを用いて連結シャフト730を回転させて前側足置き台710と後側足置き台720の間隔調整を行っても良い。
Specifically, as shown in FIG. 24, the size adjusting means divides the
これによって、使用者の性別や年齢、体格による足の大きさに合致するように前側振動子742,743と後側振動子741,744の間隔を調整することが可能となる。
Thus, the distance between the
このように使用者の足の大きさに応じて前側振動子742,743と後側振動子741,744の間隔を調整できるようにすることで、例えば1つのバランス訓練装置を年齢や性別、体格による足のサイズに応じて調整しながら共有して使用することができ、たとえば家庭内において家族の誰もが一つのバランス訓練装置を共用することができるようになる。
In this way, by allowing the distance between the
なお、図25は、上述したサイズ調整手段を備えたバランス訓練装置の前側足置き台710と後側足置き台720との間に防振部材750を更に備えたバランス訓練装置を使用者がその上に乗った状態で示している。そして、図26は、このようなバランス訓練装置のサイズ調整を行った状態を示しており、左側に示すバランス訓練装置は、前側振動子742,743と後側振動子741,744との間隔を狭めるように調整し、右側に示すバランス訓練装置7は、前側振動子742,743と後側振動子741,744との間隔を広めるように調整した状態を示す斜視図である。
FIG. 25 shows a balance training apparatus further comprising a
続いて、このようなサイズ調整手段を備えたバランス訓練装置の変形例について説明する。この変形例にかかるバランス訓練装置は、図27に示すように、振動伝達板を備えた第1の実施形態にかかるバランス訓練装置においてサイズ調整手段を備えた変形例である。このバランス訓練装置は、同図に示すように、足置き台上面に振動伝達板212,222を受け入れる凹み部105,106が第1の実施形態よりも足裏前後方向に向けて幅広に形成されており、かつ各振動伝達板212,222と前側振動子211及び後側振動子221がスライド可能に連結されている。そして、各振動伝達板212,222は、凹み部内で足裏前後方向に移動調整可能となっている。
Then, the modification of the balance training apparatus provided with such a size adjustment means is demonstrated. As shown in FIG. 27, the balance training apparatus according to this modification is a modification provided with a size adjusting means in the balance training apparatus according to the first embodiment including the vibration transmission plate. In this balance training apparatus, as shown in the figure, the recesses 105 and 106 for receiving the
そして、図27の左側に示すバランス訓練装置は、各振動伝達板212,222の間隔を狭めるように凹み部内で移動させた状態であり、足の小さい使用者向けに調整した状態を示している。また、図27の右側に示すバランス訓練装置は、各振動伝達板212,222の間隔を広めるように凹み部内で移動させた状態を示し、足の大きい使用者向けに調整した状態である。
And the balance training apparatus shown on the left side of FIG. 27 is the state moved in the dent part so that the space | interval of each vibration-transmission board 212,222 may be narrowed, and has shown the state adjusted for the user with a small leg | foot. . Moreover, the balance training apparatus shown on the right side of FIG. 27 shows a state in which the
このようなサイズ調整付きバランス訓練装置を用いても、使用者の足のサイズに応じて前側振動子211と後側振動子221の間隔を調整できるようになり、例えば1つのバランス訓練装置を年齢や性別、体格による足の大きさに応じて調整しながら共有して使用することができ、たとえば家庭内において家族のだれもが一つのバランス訓練装置を共用することができるようになる。
Even if such a balance training apparatus with size adjustment is used, the distance between the
以上説明したように、従来の足裏の左右片足毎に振動をオン・オフするマッサージ装置による左右片足毎の振動では、マッサージ装置に乗った使用者の姿勢の変化は殆ど起こらず、感覚受容器及び神経系の機能回復の効果は見込めなかった。しかしながら、本発明のようなバランス訓練装置を用いることで、足裏前後への刺激が交互に変化する振動で足裏に刺激を与えることができ、足裏前後への刺激の差分が足裏前後に交互に作用することになる。その結果、バランス感覚に関する感覚受容器及びこれに至る神経系の機能回復を図ることができるようになる。 As explained above, the vibration of the left and right one foot by the massage device that turns on and off the vibration for each left and right foot of the conventional sole hardly changes the posture of the user riding the massage device, and the sensory receptor And the effect of functional recovery of nervous system could not be expected. However, by using a balance training apparatus such as the present invention, it is possible to provide stimulation to the sole with vibrations in which stimulation to the front and back of the foot alternately changes, and the difference in stimulation to the front and back of the foot Will act alternately. As a result, sensory receptors related to the sense of balance and the functional recovery of the nervous system leading to this can be achieved.
また、振動の切り替え時間を徐々に長くしたり短くしたり、突然変化させたりするなど切り替え時間のタイミングを変えることで、使用者のバランス感覚に関する感覚受容器及び神経系が振動刺激に対して順化するのを防止することができる。 Also, by changing the timing of the switching time, such as gradually increasing or decreasing the vibration switching time, or suddenly changing it, the sensory receptors and the nervous system related to the balance sensation of the user can Can be prevented.
なお、立位状態にある人間の足の左右方向への姿勢変化が生じても、人間の骨格の構造上これに十分耐えることができるが、足の前後方向への姿勢変化が生じた場合、これを骨格で支えることはできず、足首の筋肉だけで姿勢変化に対応しなければならないので、このような足裏左右ではなく足裏前後に交互に積極的に強い刺激を与える意義は大きい。 In addition, even if the posture change of the human foot in the standing position in the left-right direction occurs, it can sufficiently withstand this due to the structure of the human skeleton, but if the posture change in the front-back direction of the foot occurs, This cannot be supported by the skeleton, and it is necessary to respond to changes in posture only with the muscles of the ankle. Therefore, it is significant to give a strong stimulus alternately before and after the sole instead of such a sole.
また、前側振動子及び後側振動子を左右の足裏前後にそれぞれ対応するように設け、各振動子が発生する振動のうち最も強い振動がバランス訓練装置に乗った使用者の体軸周りに右回転するように変化するか、左回転するように変化するように各振動子の振動を制御することで、体軸回りの回転に対応する筋肉を鍛えて重心が体軸回りに回転した場合にもふらついたり転倒したりしないようにすることができる。 In addition, the front vibrator and the rear vibrator are provided so as to correspond to the left and right soles, respectively, and the strongest vibration among the vibrations generated by each vibrator is around the body axis of the user who rides on the balance training device. When the center of gravity rotates around the body axis by training the muscles corresponding to the rotation around the body axis by controlling the vibration of each transducer so that it changes to rotate clockwise or to rotate counterclockwise You can also avoid wobbling or falling.
また、このようなバランス訓練装置に上述したサイズ調整手段を備えることで、単一のバランス訓練装置で使用者の年齢、性別、体格に基づく様々な足の大きさに対応することができるようになり、家庭内での使用やケアホーム内での使用により適するようになる。 Moreover, by providing the above-described size adjusting means in such a balance training apparatus, it is possible to cope with various foot sizes based on the user's age, sex, and physique with a single balance training apparatus. It becomes more suitable for use in the home and use in the care home.
なお、上述した各実施形態及びその変形例においては、使用者がバランス訓練装置を立位状態(立ったままの状態)で使用した場合について説明したが、必ずしも立位状態でない例えば椅子に腰掛けたままの座位状態でバランス訓練装置を使用しても感覚受容器や神経回路の機能向上につながり、本発明の効果を発揮し得る。但し、下肢筋の訓練は立位状態でないと難しいので、立位状態でバランス訓練装置を使用するのがより好ましいと言える。 In addition, in each embodiment mentioned above and its modification example, although the case where the user used the balance training apparatus in the standing state (the state in which it stood) was explained, it was not necessarily in the standing state, for example, sitting on the chair Even if the balance training apparatus is used in a sitting position, the functions of sensory receptors and neural circuits are improved, and the effects of the present invention can be exhibited. However, it can be said that it is more preferable to use the balance training apparatus in the standing position because the lower limb muscles training is difficult unless the standing position is in the standing position.
1,1A,1B,1C,1D,2,3 バランス訓練装置
100 足置き台
105,106 凹み部
111,112,121,122 凹み部
150 手すり
155 連結部
160 操作部
161 表示部
162 操作ボタン
165 グリップ部
200 振動発生部
211 前側振動子
212 振動伝達板
221 後側振動子
222 振動伝達板
240 パルス発生器
250 制御部
311,312 足裏位置決め部
321〜324 足裏側方位置決め用突起
331,332 足裏位置決め部
341,342 凹み部
500 足置き台
501〜504 凹み部上面
510 振動部
511,512,513,514 振動子
521〜524 防振部材
551,552 足裏位置決め部
600 足置き台
610 前側足置き台
620 後側足置き台
630 防振部材
635 接続パイプ
642,643 前側振動子
641,644 後側振動子
700 足置き台
710 前側足置き台
720 後側足置き台
721 ドライバー差し込み口
730 連結シャフト
742,743 前側振動子
741,744 後側振動子
750 防振部材
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 2, 3
Claims (10)
前記足置き台に設けられ、足裏の前後にそれぞれ振動を印加する前側振動子及び後側振動子を有する振動発生部と、
前記振動発生部で生じる振動を制御する制御部とからなり、
前記制御部が、前記前側振動子及び後側振動子のそれぞれから使用者の足裏前後に与える振動刺激の大小関係を交互に変化させるように振動発生状態を切り替えることを特徴とするバランス訓練装置。 A footrest for placing the user's foot;
A vibration generating unit provided on the footrest and having a front vibrator and a rear vibrator for applying vibration to the front and back of the sole, respectively;
A control unit for controlling the vibration generated in the vibration generating unit,
The balance training apparatus, wherein the control unit switches the vibration generation state so as to alternately change the magnitude relation of vibration stimulation applied to the front and back of the user's foot from each of the front vibrator and the rear vibrator. .
The balance training apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein each of the front vibrator and the rear vibrator includes a vibration transmission plate.
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