JP2010000357A - 歩行系統の筋肉を増強するためのトレーニング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】転んだり倒れたりしないように保護しつつ、動的な、自然な状態での歩行または走行の訓練を可能にする筋肉トレーニング装置であって、コンパクトかつ軽重量のものを実現する。
【解決手段】一端部が、受け支えアーム(170)を介して保持アーム(120)に取り付けられ、他端部が患者に取り外し可能に固定される受け支え装具(110)と、保持アーム(120)の下端部(122)が取り付けられる支持台枠(190)と、少なくとも１つの安定化装備(135, 181)とを備える。安定化装備は、保持アーム(120)がその長手方向軸のまわりに捩れるのを防ぎ、保持アーム(120)の上端部(121)が動き回ることのできる範囲を、予め決められた2次元領域の内側に制限する。これにより、受け支え装具(110)が動き回ることのできる範囲が、予め決められた3次元領域の内側に制限される。
【選択図】図１

Description

本発明は、人の歩行系統の筋肉系を鍛錬するための装置に関する。
このような装置には、一つの受け支え装具が備えられる。この受け支え装具が、一方では、保持アームに少なくとも間接的に取り付けられ、他方では、患者に、解除可能に固定可能である。ここで、保持アームにおける、受け支え装具から遠い側の、下端の領域が、支持台枠に取り付けられる。
冒頭部で述べたような装置は、従来技術において、倒れるおそれのある人が、例えばトレッドミルと組み合わせて、特には歩行系統の筋肉系のトレーニングをできるようにするのに用いられる。また、平衡感覚及び空間的な姿勢取りについてのトレーニングをできるようにするのに用いられる。
従来技術において、このような目的には、患者を内側に固定することができる歩行器が知られている。しかし、この歩行器であると、一連のダイナミックな動作を行うことができない。「動的立位（dynamic standing）」のためのバランス・トレーナーと呼ばれる装置も知られている。これは、特には車椅子の使用者といった、障害を有する患者に用いられている。
さらには、患者が拘束されずに立てるようにする、保持枠からなる筋肉トレーニング器具も知られている。この公知の装置は、ある位置・姿勢にて、確実に立っていることのできる患者にのみ適している。
冒頭部で述べたような装置は、ヨーロッパ特許出願EP1305087により知られている。この公知の装置であると、一連の機能動作を行うためには、２つの保持アームを必要とする。そのため、装置の寸法が大きくなり、重量が重くなり、また、製造コストが大きくなる。
ヨーロッパ特許EP1305087B1
本発明の課題は、転んだり倒れたりしないように保護しつつ、動的な、自然な状態での歩行または走行の訓練を可能にする筋肉トレーニング装置であって、コンパクトかつ軽重量のものを実現することにある。
本発明によると、上記課題は、以下により解決される。弾性部材が、少なくとも、一つの安定化装備（スタビライザー）に接続している。この安定化装備は、保持アームが、その長さ方向のまわりにねじれるのを阻止しており、また、保持アームの動きについて、次のように制限を加えている。すなわち、保持アームにおける、支持台枠とは逆側にある端部が、予め決められた２次元領域（水平面に投影した面領域）を可動である。これにより、保持アームに対し振れ動き可能に接続された受け支え装具は、予め決められた３次元（空間）領域内にて、動くことができる。なお、振れ動き可能な接続及びジョイント部は、好ましくは、ヒンジ接続、及び、ヒンジジョイント部である。
本発明の第1の好ましい実施例の装置について、斜め上から見た図である。 本発明の第1の好ましい実施例の装置について、正面から見た図である。 本発明の第1の好ましい実施例の装置について、後方から見た図である。 本発明の第1の好ましい実施例の装置についての側面図である。 本発明の第2の好ましい実施例の装置について、上方から見た図である。 本発明の第2の好ましい実施例の装置について、斜め上から見た図である。 本発明の第2の好ましい実施例の装置について、正面から見た図である。 本発明の第2の好ましい実施例の装置について、後方から見た図である。 本発明の第2の好ましい実施例の装置についての側面図である。 本発明の第2の好ましい実施例の装置について、上方から見た図である。
本発明の好ましい実施形態は、従属請求項の対象となっている。
本発明にのっとった装置では、弾性部材が、少なくとも一つの安定化装備に、接続されることで組み合わされている。この安定化装備は、保持アームがその長さ軸のまわりに捩れるのを防ぐ。また、保持アームが支持台枠の動きが次のように制限されている。保持アームにおける支持台枠とは逆側の端部は、予め決められた2次元領域内を可動であり、これにより、保持アームに振れ動き可能に取り付けられた受け支え装具は、予め決められた3次元領域内を可動である。そのため、患者は、歩行系統の鍛錬を行うべく、地面や床面などの上で、全体重でもって、立ったり、歩いたり、または走ったりの作業訓練を行うことができる。この作業訓練において、患者の平衡感覚及び空間的な筋肉系統の協調とが、自由に運動を行うのと同様な具合に、フルに求められる。
同時に、受け支え装具は、患者が転んだり倒れたりする際に、患者を捕捉する。受け支え装具、及び、患者の臀部または胴部は、予め設定しておくことのできる安全確保領域内でのみ、動くことができるからである。安全確保領域は、球の半径を設定することで設定することができ、この球の中を、受け支え装具が動くことができる。このようにして、患者が転んだり倒れたりするのを防いでいる。しかしながら、患者は、作業訓練中に自らの全体重を感じている。
受け支え装具は、好ましくは、受け支えアームの一端に取り付けられる。この際、必ずしも、振れ動き可能に接続されなくても良い。受け支えアームの他端は、保持アームの一端に、振れ動き可能に接続される。
本発明の、さらなる、好ましい実施形態においては、次のことが想定されている。保持アームの動きを制限する作用を行うために、保持アームの安定化装備には、開口の内側面が、保持アームの一部、特には、下端近傍の外周面に当接することで可動範囲を制限する可動範囲制限具が含まれる。可動範囲制限具は、好ましくは、リング状に設けられ、予め設定された２次元領域に、円形に設けられれる。また、可動範囲制限具は、好ましくは円筒の、先端側の部分により設けることができる。この円筒の内側には、弾性部材が配置される。これに代えて、可動範囲制限具は、予め設定される面積領域が多角形となるように設けることができる。
本発明の装置において、一つの弾性部材が、例えば、渦巻きバネ、及び／または、ゴムその他の弾性樹脂からなるブロック（矩形、リング状その他の塊状体）により設けられる。
上記の本発明の実施形態では、安定化装備が、保持アームの動きを制限すべく、好ましくは２つの、互いに接続されたジョイント部を含んでいる。これら２つのジョイント部は、次のように取り付けられている。まず、いずれもが、互いに垂直の振れ動き平面内での動きを可能にするように取り付けられている。また、受け支え装具が、２つの互いに垂直の振れ動き方向にて動くことができるように取り付けられている。ここで、第１のジョイント部の部分は、少なくとも部分的に、保持アームに間接的に接続されている。
さらなる好ましい実施形態においては、このようにカルダンジョイントその他のユニバーサルジョイントが、第1及び第2のジョイント部により構成されており、第2の2のジョイント部と、保持アームとを、少なくとも間接的に、振れ動き可能に接続する接続構造には、２つのジョイント部が含まれる。これら２つのジョイント部は、いずれも、同一の振れ動き平面内で動くことができるように配置されている。
本発明の他の好ましい実施形態によると、次のことが想定されている。安定化装備が、支持梁部材を含んでおり、この支持梁部材は、その長さ軸のまわりに振れ動き可能に取り付けられたものである。この支持梁部材には、保持アームの下端が、振れ動き可能に取り付けられている。保持アームの振れ動き軸は、好ましくは、支持梁部材の長手方向軸に対して垂直に配置される。支持梁部材は、好ましくは、細長いパネルからなり、このパネルの両端には、そのいずれにも、支持台枠とのジョイント部が接続されている。
この実施形態によると、少なくとも１つの、伸張可能かつ圧縮可能な弾性部材が備えられる。この弾性部材は、一方の側が支持梁部材に接続し、他方の側が、支持台枠に接続している。このようにして、支持梁部材を、予め決められた基本の位置・姿勢（ベースポジション）へと追いやるように弾性復元力を加える。
好ましくは、他の伸張及び圧縮が可能な弾性部材が備えられ、この、弾性部材の一方の側が、支持梁部材に接続し、他方の側が保持アームに接続している。このようにして、保持アームを、予め決められた基本の位置・姿勢（ベースポジション）へと追いやるように弾性復元力を加える。ここでは、また、好ましくは、２つの、互いに向き合うように配置され、かつ、互いに逆向きに弾性変形可能な弾性部材が備えられる。これら弾性部材は、いずれも、一方の側が支持梁部材に接続し、他方の側が保持アームに接続しており、これら弾性部材が組み合わさって、保持アームに対して、予め決められた基本の位置・姿勢へと追いやるように弾性復元力を加える。
上述の実施形態にあって、支持梁部材を振れ動き可能に搭載するためのジョイント部と、保持アームを振れ動き可能に搭載するためのジョイント部とが、好ましくは、いずれも、振れ動きの角度を制限する部材を備える。このような部材を備えることで、保持アームにおける支持台枠とは逆側の端部は、動き回ることのできる範囲が、予め決められた2次元領域の内側である。また、このために、ジョイント部を通じて保持アームに取り付けられた受け支え装具は、動き回ることのできる範囲が、予め決められた3次元領域内である。
図面に示された本発明の２つの好ましい実施例について説明する。
図１〜１０に示す本発明の装置100は、人の歩行系の筋肉系統をトレーニングするための装置である。いずれの実施例の装置にも、一つの受け支え装具110が含まれ、この受け支え装具110は、一方の側が、間接的に保持アーム120に接続しており、他方の側が、患者に取り外し可能に取り付けることができるようになっている。保持アーム120は、受け支え装具110とは逆側の、下端部122が、少なくとも間接的に、支持台枠190に取り付けられている。ここで、保持アーム120の下端部122と、支持台枠190との間に、少なくとも弾性部材160, 161, 162, 163 及び165の一つが配置されている。弾性部材160, 161, 162, 163 及び165は、少なくとも一つの安定化装備1130, 1131及び140に接続する。安定化装備は、保持アーム120がその長さ軸まわりに捩れるのを防ぐだけでなく、保持アーム120の動きについて次のように制限する。すなわち、保持アーム120における、支持台枠190とは逆の端部121は、予め決められた2次元領域内にて動くことができる。これにより、保持アーム120にヒンジ接続された受け支え装具110は、予め決められた3次元領域200内にて動くことができる。
本発明における図示の２つの実施例では、いずれの実施例においても、受け支え装具110が、受け支えアーム170の一方の端部171に、振れ動き可能に接続している。受け支えアーム170の他方の端部172は、保持アーム120の端部120に、振れ動き可能に接続している。
図１〜５に示す、本発明の好ましい実施例において、安定化装備135は、保持アーム120の動きを制限するために、保持アーム120の外周面に当接するストッパー作用によって可動範囲を制限する可動範囲制限具181を含んでいる。この可動範囲制限具181は、円筒180の、先端側の領域からなり、この円筒180中に弾性部材165が配置されている。可動範囲制限具181は、リング状であり、作動のために、予め決められた水平面内領域にて円形に設けられる。
弾性部材165は、図示の実施例において、渦巻きバネにより設けられ、この渦巻きバネが、円筒180の内部に収納される。
安定化装備135, 145は、保持アーム120の動きを制限するために、２つの、互いに接続されたジョイント部141,142; 143,144を含んでいる。これらジョイント部は、いずれも、互いの振れ動きの平面に対して垂直の動きを可能にするように取り付けられており、受け支え装具110が２つの互いに垂直な振れ動き方向にて動くことを可能にする。第1のジョイント部141,142は、少なくとも間接的に、支持台枠190に堅固に接続されている。また、第2のジョイント部143,144は、少なくとも間接的に、保持アーム120に、振れ動き可能に接続されている。
第1のジョイント部141,142及び第2のジョイント部143,144が上述のようにカルダンジョイントをなす。第2のジョイント部143,144を構成する一方の部分143と、保持アーム120との間接的な、振れ動き可能な接続構造は、2つのジョイント部136,137; 138,139を含んでいる。これら2つのジョイント部は、いずれも、同一の振れ動き平面内（図示の例で、ほぼ垂直の面内）にて動くことができるようになっている。
図６〜１０に示す、本発明の好ましい実施例によると、安定化装備1130,1131; 140は、その長さ軸まわりに振れ動き可能に取り付けられた支持梁部材130を含む。支持梁部材130には、保持アーム120の下端部122が、振れ動き可能に取り付けられている。ここで、保持アーム120の振れ動きの軸123は、支持梁部材130の長さ軸131に垂直に配置されている。支持梁部材130は、細長いパネルとして形成されており、パネルの両端132,133の領域は、それぞれが、一つのジョイント部1130,1131を通じて、支持台枠190に接続されている。
図示の実施例においては、互いに向き合うように配置され逆方向へと伸びることのできる2対の弾性部材160,161,162,163が備えられる。これら弾性部材は、いずれも、一方の側が支持梁部材130に固定され、他方の側が支持台枠190に固定されている。これらの弾性部材は、組み合わさって作動することで、支持梁部材130が、予め設定された基本の位置・姿勢をとるようにする。
上記の弾性部材の他に、さらに、互いに向き合うように配置され逆方向へと伸びることのできる２つの弾性部材150,151が備えられる。これら２つの弾性部材150,151は、いずれも、一方の側が支持梁部材130に固定され、他方の側が保持アーム120に固定されている。これら弾性部材150,151は、組み合わさって作動することで、保持アーム120が、予め設定された基本の位置・姿勢をとるようにする。
支持梁部材130を振れ動き可能に取り付けるための、支持梁部材130のジョイント部1130,1131と、保持アーム120を振れ動き可能に取り付けるためのジョイント部140とは、いずれも、振れ動きの角度を制限する部材を備える。これら部材は、保持アーム120における支持梁部材130とは逆側の端部121が、予め決められた面積領域内で動くことができるようにし、これにより、振れ動き可能に保持アーム120に取り付けられた受け支え装具110は、予め決められた体積領域200を動くことができる。
以上に説明した本発明の各実施例は、単に、請求の範囲に記載された本発明の概念をより良く理解するようにするためのものであり、本発明の実施例により本発明の範囲が限定されるのではない。

Claims (18)

  1. 保持アーム(120)と、
    一方の側が少なくとも間接的に保持アーム(120)に取り付けられ、他方の側が患者に取り外し可能に固定される受け支え装具(110)と、
    受け支え装具(110)とは逆側の、保持アーム(120)の下端部(122)が、少なくとも間接的に取り付けられる支持台枠(190)と、
    保持アーム(120)の下端部と、支持台枠(190)との間に配置される少なくとも一つの弾性部材(160, 161, 162, 163 または165)とからなる、人の歩行系統の筋肉を鍛えるためのトレーニング装置において、
    保持アーム(120)がその長手方向軸のまわりに捩れるのを防ぎ、支持台枠(190)とは逆側の、保持アーム(120)の端部(121)が動き回ることのできる範囲を、予め決められた2次元領域の内側に制限する少なくとも１つの安定化装備(130, 140または135, 181)を備え、
    弾性部材(160, 161, 162, 163 または165)が少なくとも１つの安定化装備に接続しており、
    安定化装備(130, 140または135)の作用を受けて、保持アーム(120)に振れ動き可能に取り付けられた受け支え装具(110)は、動き回ることのできる範囲が、予め決められた3次元領域の内側に制限されていることを特徴とするトレーニング装置。
  2. 受け支えアーム(170)をさらに備え、
    受け支え装具(110)が、受け支えアーム(170)の一方の端部(171)に、振れ動き可能に取り付けられ、受け支えアーム(170)の他方の端部(172)が、保持アーム(120)の端部(121)に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のトレーニング装置。
  3. 保持アーム(120)が動くことのできる範囲を制限する安定化装備には、開口の内側面が、保持アーム(120)の一部に当接することで可動範囲を制限する可動範囲制限具(181)が含まれることを特徴とする請求項１または２に記載のトレーニング装置。
  4. 可動範囲制限具(181)がリング状に設けられ、これにより、前記の予め決められた2次元領域が、円形領域または丸い形状の領域をなすことを特徴とする請求項３に記載のトレーニング装置。
  5. 可動範囲制限具(181)が、円筒(180)の、先端側の領域からなり、この円筒(180)の内側に、弾性部材(165)が配置されたことを特徴とする請求項４に記載のトレーニング装置。
  6. 可動範囲制限具(181)は、前記の予め決められた2次元領域が、多角形となるように設けられたことを特徴とする請求項３に記載のトレーニング装置。
  7. 円筒(180)の内側に配置される弾性部材(165)、または、その他の弾性部材が、渦巻きバネからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のトレーニング装置。
  8. 円筒(180)の内側に配置される弾性部材(165)、または、その他の弾性部材が、ゴムその他の樹脂材料からなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のトレーニング装置。
  9. 保持アーム(120)の動きを制限する安定化装備(135, 145)が、互いに接続された第1及び第2のジョイント部(141,142; 143,144)を含んでおり、これらジョイント部は、いずれも、互いの振れ動きの平面に対して垂直の動きを可能にするように取り付けられており、受け支え装具(110)が２つの互いに垂直な振れ動き方向にて動くことを可能にし、
    第1のジョイント部(141,142)は、少なくとも間接的に、支持台枠(190)に堅固に接続されており、また、第2のジョイント部(143,144)は、少なくとも間接的に、保持アーム(120)に、振れ動き可能に接続されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のトレーニング装置。
  10. 第2のジョイント部(143,144)をなす一方の部分(143)と、保持アーム(120)とを接続する構造に、２つのジョイント部(136,137; 138,139)が含まれ、これら２つのジョイント部は、いずれも、同一の振れ動き平面内での振れ動きを可能にするものであることを特徴とする請求項９に記載のトレーニング装置。
  11. 保持アーム(120)の動きを制限する安定化装備には、支持梁部材(130)が含まれ、支持梁部材(130)は、その長手方向軸(131)のまわりに振れ動き可能に取り付けられ、支持梁部材(130)には、保持アーム(120)の下端部(122)が振れ動き可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のトレーニング装置。
  12. 保持アーム(120)の一方のジョイント部(140)は、振れ動き軸(123)が、支持梁部材(130)の長手方向軸(131)に垂直に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のトレーニング装置。
  13. 支持梁部材(130)が細長いパネルとして設けられ、このパネルの両端部(132,133)は、いずれも、ジョイント部(1130,1131)を通じて支持台枠(190)に接続されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のトレーニング装置。
  14. 一方の側が支持梁部材(130)に接続し、他方の側が支持台枠(190)に接続された、少なくとも１つの、伸張及び圧縮が可能な弾性部材(160, 161, 162, 163)が備えられ、該弾性部材により、支持梁部材(130)について、予め決められた基本の位置・姿勢への、弾性復元力による引き戻し・押し戻しを行うことを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載のトレーニング装置。
  15. 互いに向き合うように配置され、かつ逆向きに弾性変形可能な弾性部材(160, 161, 162, 163)が備えられ、これら弾性部材は、いずれも、一方の側が支持梁部材(130)に接続し、他方の側が支持台枠(190)に接続され、これら弾性部材が組み合わさって、支持梁部材(130)について、予め決められた基本の位置・姿勢への、弾性復元力による引き戻し・押し戻しを行うことを特徴とする請求項１４に記載のトレーニング装置。
  16. 一方の側が支持梁部材(130)に接続し、他方の側が保持アーム(120)に接続された、少なくとも１つの、伸張及び圧縮が可能な弾性部材(150, 151)が備えられ、該弾性部材により、保持アーム(120)について、予め決められた基本の位置・姿勢への、弾性復元力による引き戻し・押し戻しを行うことを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載のトレーニング装置。
  17. 互いに向き合うように配置され、かつ逆向きに弾性変形可能な弾性部材(150, 151)が備えられ、これら弾性部材は、いずれも、一方の側が支持梁部材(130)に接続し、他方の側が保持アーム(120)に接続され、これら弾性部材が組み合わさって、保持アーム(120)について、予め決められた基本の位置・姿勢への、弾性復元力による引き戻し・押し戻しを行うことを特徴とする請求項１６に記載のトレーニング装置。
  18. 支持梁部材(130)を振れ動き可能に取り付けるためのジョイント部(1130,1131)、及び、保持アーム(120)を振れ動き可能に取り付けるためのジョイント部(140)は、いずれも、振れ動きの角度を制限する部材を備え、このため、支持台枠(190)とは逆側の、保持アーム(120)の端部(121)は、予め決められた2次元領域の内側にて、押し・引き動かされて、動き回ることができ、これにより、保持アーム(120)に取り付けられた受け支え装具(110)が、予め決められた3次元領域の内側にて、押し・引き動かされて、動き回ることができることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載のトレーニング装置。
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