JP2015012988A - 運動用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】操作アームの位置を調節する作業時の安全性が高められた運動用器具を提供する。
【解決手段】運動用器具１は、運動時に操作される操作アーム１９と、操作アーム１９の位置を調節するための位置調節手段２３と、位置調節手段３０を利用して操作アーム１９の位置を調節する際における、操作アーム１９の所定の向きの移動速度を遅くする速度調節手段３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は運動用器具に関する。本発明の運動用器具は、例えば、低下した運動機能の回復を図るために行うリハビリテーション用に好適である。

従来、身体機能の一部が低下或いは麻痺している高齢者、身体障害者、病人等のリハビリテーション用に使用される様々な運動用器具が知られている。例えば、特許文献１には、運動を行う者（運動者）が座った状態で左右上腕の運動を行うことにより、広背筋、菱形筋、三角筋後部等を鍛錬することができる運動用器具（ローイングマシン）が開示されている。

このような運動用器具には、運動者が運動時に操作を行う操作アームが含まれている。運動者が操作アームを所定の向きに動かした場合に、それに連動して重錘が持ち上げられ、運動者に負荷がかかって、運動者は特定の筋肉の鍛錬を行える。

特開２００４−１８７７２３号公報

ところで、リハビリテーション用に使用される運動用器具は、例えば、身体の一部が麻痺している者や高齢化に伴って身体機能が低下した者等、様々な身体状態の人によって使用される。また、運動用器具は、様々な体格の人によって使用される。このために、操作アーム（運動時に操作を行うアーム）の運動開始位置（スタートポジション）は、運動者毎に調節できるのが好ましい。

リハビリテーション用に使用される場合、上述した操作アームのスタートポジションを調節する作業（位置調節作業）については、通常、運動者を所定の位置に座らせた状態で介助者が行う。介助者は、位置調節作業中に、操作アームが不意に動いて運動者にぶつからないように注意する必要がある。しかしながら、介助者が注意していても、操作アームが不意に動いて運動者にぶつかってしまう可能性がある。

以上の点に鑑みて、本発明の目的は、操作アームの位置を調節する作業時の安全性が高められた運動用器具を提供することである。

上記目的を達成するために本発明の運動用器具は、運動時に操作される操作アームと、前記操作アームの位置を調節するための位置調節手段と、前記位置調節手段を利用して前記操作アームの位置を調節する際における、前記操作アームの所定の向きの移動速度を遅くする速度調節手段と、を備える構成（第１の構成）になっている。

本構成によれば、操作アームの位置（運動開始位置）を調節する際に、操作アームが所定の向きに不意に動いても、操作アームの移動速度が速度調節手段の働きによって遅くされているために、人に怪我を負わせる可能性を低減できる。

上記第１の構成の運動用器具は、運動者を座らせる椅子部を備え、前記所定の向きは、前記操作アームが前記椅子部に座った運動者に近づく向きである構成（第２の構成）とするのが好ましい。本構成によれば、例えば運動機能の低下した運動者を椅子部に座らせた状態で、介助者が操作アームの位置を調節する際において、操作アームが運動者に向けて不意に動き出しても、操作アームの動きが遅いので、介助者は操作アームの移動を止めることができる。また、介助者が操作アームの動きを止められず、操作アームが運動者にぶつかったとしても、操作アームの動きがゆっくりであるので、運動者が受けるダメージを小さくできる。

上記第２の構成の運動用器具において、前記速度調節手段は、前記所定の向きとは別の向きの、前記操作アームの移動速度を調節可能である（第３の構成）のが好ましい。本構成によれば、運動者等の安全性を高めつつ、操作アームの位置調節作業を行い易くできる。

上記第１から第３のいずれかの構成の運動用器具において、前記位置調節手段は、突出量を変更できる係合ピンを有する係合部と、前記係合ピンが挿し込まれる複数の係合穴が形成される被係合部と、を含み、前記操作アームの位置を調節する際には、前記係合ピンと前記係合穴との係合が解消される構成（第４の構成）であってよい。本構成によれば、操作アームの位置を調節する位置調節手段を簡単な構成として低コスト化を図り易い。そして、運動用器具にこのような構成が採用された場合でも、当該運動用器具には上述の速度調節手段が含まれるので、運動者等は当該運動用器具を安全に利用できる。

本発明によれば、操作アームの位置（運動開始位置）を調節する作業時の安全性が高められた運動用器具を提供できる。

本発明の実施形態に係るローイングマシンの構成を示す概略斜視図 本発明の実施形態に係るローイングマシンの構成を示す概略側面図 本発明の実施形態に係るローイングマシンの構成を示す概略正面図 本発明の実施形態に係るローイングマシンの構成を示す概略上面図 本発明の実施形態に係るローイングマシンを側面から見た図で、運動者に負荷がかかっていない状態を示す図 本発明の実施形態に係るローイングマシンを側面から見た図で、運動者に負荷がかかっている状態を示す図 本発明の実施形態に係るローイングマシンを側面から見た図で、マシンの設定が図５のままで運動者が低身長の者に変更された状態を示す図 本発明の実施形態に係るローイングマシンを側面から見た図で、操作アームの位置を図７に示す状態から低身長者用に変更した状態を示す図 本発明の実施形態に係るローイングマシンが備える速度調節機構の周辺を拡大して示した概略平面図 本発明の実施形態に係るローイングマシンが備える速度調節機構の作用を説明するための図

以下、本発明の実施形態に係る運動用器具について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、運動用器具がローイングマシンである場合を例に挙げて説明するが、本発明が適用される運動用器具はローイングマシンに限定されるものではない。ローイングマシンは、運動者が座った状態で左右上腕の運動を行う器具である。このローイングマシンは、例えば高齢者等の運動機能が低下した者のリハビリテーション用に使用され、当該器具の使用により、胸郭可動性の改善や姿勢（特に肩甲骨周囲等）の改善が図れる。
＜ローイングマシンの概略構成＞

図１は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１の構成を示す概略斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１の構成を示す概略側面図である。図３は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１の構成を示す概略正面図である。図４は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１の構成を示す概略上面図である。図１から図４を参照しながら、本実施形態のローイングマシン１の概略構成について説明する。

ローイングマシン１は、カバー１０ａ内に不図示の本体フレームを有する本体部１０を備えている。本体部１０の下部には、下フレーム１１が連結されている。下フレーム１１は、本体部１０の正面側から突出するように設けられ、床面上に配置される。下フレーム１１の一端（本体部１０から離れた側の端部）寄りには、椅子部１２を支持する第１の支柱１３が立設されている。

運動時において、運動者は本体部１０と向かい合った状態で椅子部１２に座る（後述の図５等参照）。椅子部１２に座った運動者が、前後方向の位置を調整できるように、椅子部１２は前後方向が長辺となる長方形形状（上面視した場合を想定）になっている。なお、以下においても、「前」、「後（後ろ）」といった表現は、本体部１０に向かい合った状態で椅子部１２に座る運動者を基準としたものとする。

下フレーム１１には、椅子部１２に座った運動者が足を載せる足載せ部１４が取り付けられている。下フレーム１１の他端（本体部１０に近い側の端部）寄りには、第２の支柱１５が立設されている。第２の支柱１５の略中間位置には、胸パッド１６を支持する支持フレーム１７が設けられている。支持フレーム１７は、第２の支柱１５から後ろ向きに延び出している。なお、胸パッド１６は、前後方向の位置を調節可能に支持フレーム１７に支持されている。

本体部１０の上部には、上フレーム１８が取り付けられている。上フレーム１８は、本体部１０の上面から突出するとともに、後ろ向きに折り曲げられる２本のフレーム１８ａ、１８ｂを含む。また、上フレーム１８は、２本のフレーム１８ａ、１８の先端部間を連結する連結フレーム１８ｃを含む。

上フレーム１８を構成する連結フレーム１８ｃには、当該連結フレーム１８ｃを回動軸として回動可能な操作アーム１９が取り付けられている。連結フレーム１８ｃから垂下する操作アーム１９は、先端側に向かう途中位置で分岐した二股形状になっている。このために、操作アーム１９は２つの先端部を有する。そして、これら２つの先端部には、いずれも運動者がグリップとして使用するグリップ部２０が設けられている。２つのグリップ部２０の先端位置は同じ高さに揃えられている。

なお、グリップ部２０は、様々な体型（身長等）を有する運動者が運動時に握る可能性がある範囲を広く含むように長い目に設けるのが好ましい。また、操作アーム１９には、椅子部１２に座った運動者が適切な位置でグリップ部２０を握れるように曲げが含まれてよい。

上フレーム１８を構成する連結フレーム１８ｃには、操作アーム１９とは別に、当該連結フレーム１８ｃを回動軸として回動可能な牽引アーム２１が取り付けられている。牽引アーム２１は、連結フレーム１８ｃから斜め前方に向かって延び出し、その先端部には第１の滑車２２が取り付けられている（図４参照）。操作アーム１９と牽引アーム２１とは、一体となって動くように連結されているが、角度調節機構２３によって、２つのアーム１９、２１のなす角は変更可能に設けられている。

角度調節機構２３は、操作アーム１９に設けられる角度調節板２３ａと、牽引アーム２１に設けられるプランジャー部２３ｂと、を用いて構成されている。角度調節板２３ａには複数の係合穴２３１が設けられている。プランジャー部２３ｂには、突出量を変更できるプランジャー（本発明の係合ピンの一例）が含まれる。プランジャー部２３ｂのプランジャーが、複数の係合穴２３１のいずれに挿入されるかによって、牽引アーム２１に対する操作アーム１９の角度は変わる。角度調節機構２３は、操作アーム１９の運動開始位置（スタートポジション）を調節するために設けられており、本発明の位置調節手段の一例である。なお、角度調節板２３ａは本発明の被係合部の一例であり、プランジャー部２３ｂは本発明の係合部の一例である。

牽引アーム２１に取り付けられる第１の滑車２２には、ワイヤー２５が巻回されている。このワイヤー２５は、その一端が上フレーム１８に固定され、その他端が重錘部２４の適当な箇所に取り付けられている。重錘部２４は、本体部１０に設けられている。なお、詳細には、ワイヤー２５は、第２の支柱１５の上端に取り付けられる第２の滑車２６にも巻回されている。また、第１の滑車２２は動滑車であり、第２の滑車２６（図１参照）は定滑車である。

重錘部２４には、本体部１０内において、上下方向に積層される複数のウエイトプレート２４ａが含まれる。ウエイトプレート２４ａは、それらを上下方向に貫通するガイドロッド（不図示）に案内されるように配置されている。複数のウエイトプレート２４ａは、クランプ手段２４ｂによって、最上部から適宜枚数毎に一体化可能になっている。クランプ手段２４ｂによって一体化されていないウエイトプレート２４ａは、ワイヤー２５に連結されていない状態になる。すなわち、運動者（或いは介助者）は、運動に使用するウエイトプレート２４ａの枚数を適宜選択して、運動強度の調整を行える。

その他、ローイングマシン１には、運動者のデータを表示したり、データを入力したりすることが可能なデータ管理部２７が備えられる。このデータ管理部２７は、場合によっては設けられなくてもよい。
＜ローイングマシンの使用例＞

次に、以上のように構成されるローイングマシン１の使用例について、図５及び図６を参照しながら説明する。図５は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１を側面から見た図で、運動者Ｍに負荷がかかっていない状態を示す図である。図６は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１を側面から見た図で、運動者Ｍに負荷がかかっている状態を示す図である。

図５に示すように、運動を開始するにあたって、運動者Ｍは腕を伸ばして、左右の手でグリップ部２０を握る。この段階では、ワイヤー２５に連結されたウエイトプレート２４ａ（１枚或いは複数枚）は自重で下方に下がっており、運動者Ｍには負荷がかかっていない。なお、この段階では、第１の滑車２２には、ウエイトプレート２５の自重によって、ワイヤー２５を介して斜め上方引き上げる力が加わっている。第１の滑車２２が斜め上方に引き上げられる量は、上フレーム１８に設けられるストッパー２８によって規制される。すなわち、ストッパー２８と牽引アーム２１とが当接することによって、第１の滑車２２は、それ以上、斜め上方に移動できなくなっている。

図５に示す状態から運動者Ｍが左右の肘を引くと、図６に示すように、グリップ部２０が後ろ側に向けて移動する。これにより、操作アーム１９が回動（図５及び図６において時計回り方向に回転）し、それに伴って牽引アーム２１も回動する（いずれも連結フレーム１８ｃを中心として回動する）。そして、牽引アーム２１が回動すると、第１の滑車２２が円弧を描きながら後方に移動する。この際、ワイヤー２５に連結されたウエイトプレート２４ａが上昇するために、運動者Ｍにプレート枚数に応じた負荷がかかる。

運動者Ｍが肘を引いた状態（図６の状態）から腕を伸ばした状態（図５の状態）に戻すと、第１の滑車２２は円弧を描きながら前方に移動する。この際、ワイヤー２５に連結されたウエイトプレート２４ａは自重によって降下し、運動者Ｍには負荷がかからない状態になる。運動者は、この運動を繰り返すことによって、特定の筋肉を鍛錬することができる。
＜操作アームの位置調節時の安全対策＞

ところで、ローイングマシン１を使用して適切な運動効果（リハビリテーション効果）を得ようとすると、運動開始時にローイングマシン１の設定を正しい設定に調節する必要がある。図７は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１を側面から見た図で、マシンの設定が図５のままで運動者Ｍが低身長の者に変更された状態を示す図である。図７に示すように、運動者Ｍが低身長の者に変更されると、正しい姿勢で運動しようとする運動者Ｍはグリップ部２０を握れない。

この場合、上述した角度調節機構２３を利用（場合によっては胸パッド１６を移動する機構も利用）して、図８に示すように操作アーム１９の位置を変更することで、正しい姿勢で運動しようとする運動者Ｍはグリップ部２０を握れるようになる。なお、図８は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１を側面から見た図で、操作アーム１９の位置（運動開始位置）を図７に示す状態から低身長者用に変更した状態を示す図である。図８に示す状態では、図７に示す状態に比べて、操作アーム１９と牽引アーム２１とがなす角が大きくなっており、グリップ部２０が後方下方に移動している。

運動機能の低下した者のリハビリテーション目的でローイングマシン１が使用される場合、角度調節機構２３を利用した操作アーム１９の位置調節作業は、通常、運動者Ｍ自身ではなく介助者によって行われる。そして、当該位置調節作業は、通常、運動者Ｍを椅子部１２に座らせた状態で行われる。

角度調節機構２３を利用して操作アーム１９の位置を調節する場合、介助者は、プランジャー部２３ｂのプランジャーを角度調節板２３ａの係合穴２３１から引き抜き、両者の係合関係を解消する。この際、介助者は、操作アーム１９が自重によって回動して運動者Ｍにぶつからないように、操作アーム１９を片手で支えておく必要がある。ただし、介助者が十分に注意を払っていても、誤って操作アーム１９が動いてしまい運動者Ｍにぶつかってしまうという事態が起こる可能性はある。このために、本実施形態のローイングマシン１には、操作アーム１９（牽引アーム２１に対して移動可能な状態の操作アーム１９）が、椅子部１２に座った運動者Ｍに近づく向きに動く速度を遅くできるように、速度調節機構３０が設けられている。なお、速度調節機構３０は、本発明の速度調節手段の一例である。

図９は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１が備える速度調節機構３０の周辺を拡大して示した概略平面図である。なお、図９は、図２とは反対側の側面から速度調節機構３０を見た図である。また、図９においては、プランジャー部２３ｂのプランジャー２３２が角度調節板２３ａの係合穴２３１に挿し込まれており、操作アーム１９は牽引アーム２１に対して移動できない状態になっている。

図９に示すように、速度調節機構３０は、油圧式の速度コントローラー３１（調整型ダンパー）を備える。速度コントローラー３１は、シリンダー３１１と、シリンダー３１１からの突出量を可変に設けられるピストンロッド３１２と、を有する。速度コントローラー３１には、２つの調節ノブ３１３が設けられており、ピストンロッド３１２がシリンダー３１１から伸び出す場合と、伸び出したピストンロッド３１２が縮む場合との両方の場合において、速度調節が行えるようになっている。

また、速度調節機構３０は、牽引アーム２１に立設される支持プレート３２と、支持プレート３２の板面に対して直交するように固定配置される支持ロッド３３と、を備えている（図１も参照）。速度コントローラー３１のシリンダー３１１は、その上端が支持ロッド３３に回転可能に支持されている。また、速度調節機構３０は、操作アーム３０に設けられるピストン支持部３４を備えている。ピストン支持部３４は、速度コントローラー３１のピストンロッド３１２の先端側を回転可能に支持している。

図１０は、本発明の実施形態に係るローイングマシン１が備える速度調節機構３０の作用を説明するための図である。図１０においては、プランジャー部２３ｂのプランジャー２３２が角度調節板２３ａの係合穴２３１から引き抜かれており、操作アーム１９は牽引アーム２１に対して移動可能な状態になっている。すなわち、図１０は、角度調節機構２３を利用して、操作アーム１９の位置（運動開始位置）を調節する際の状態を示している。

図１０に示すように、操作アーム１０が図９に示す状態から破線の矢印で示す向きＡに回動すると、速度コントローラー３１はピストンロッド３１２を伸ばしつつ自身も回動する。ここで、向きＡは、操作アーム１９が自重によって回動する向きであり、椅子部１２に近づく向きである。速度コントローラー３１は、その調節ノブ３１３の調節によって、ピストンロッド３１２が伸び出す場合、その動きが遅くなるように設定されている。このために、操作アーム１９が自重によって不意に回動を開始しても、操作アーム１９の動きはゆっくりしており、介助者は、その動きを止めやすい。また、たとえ操作アーム１９が椅子部１２に座る運動者Ｍにぶつかったとしても、その際の操作アーム１９の移動速度は、速度コントローラー３１によって遅くされているために、運動者Ｍが受けるダメージは小さくできる。

ところで、操作アーム１９が破線の矢印で示す向きＡと反対向きに動く場合には、操作アーム１９は椅子部１２に座る運動者Ｍから離れることになるため、操作アーム１９が運動者Ｍとぶつかることはない。一方で、この向き（向きＡと反対向き）に操作アーム１９が動く場合にまでピストンロッド３１２の動きを遅くすると、徒に操作アーム１９の位置を調整するために要する時間が長くなる等、弊害が発生する。このために、速度コントローラー３１は、ピストンロッド３１２が縮む場合（向きＡと反対向きに操作アーム１９が動く場合）には、その動きが遅くなる設定にしないのが好ましい。
＜変形例等＞

以上に示した実施形態は本発明の例示であり、本発明の適用範囲は、以上に示した実施形態の構成に限定されるものではない。以上に示した実施形態は、本発明の技術思想の範囲内において適宜変更可能である。

例えば、以上の実施形態においては、速度コントローラー３１は、ピストンロッド３１２が伸び出す場合と縮む場合との両方の場合において、速度調節できる構成とした。しかし、速度調節機構３０に含まれる速度コントローラー３１は、ピストンロッド３１２が伸び出す場合（操作アーム１９が椅子部１２に近づく向きに動く場合）にのみ、速度調節できるものであってもよい。

また、以上の実施形態においては、速度調節機構３０が油圧式の速度コントローラー３１を含む構成とした。しかし、本発明の速度調節手段（速度調節機構）は、速度コントローラーを含まない構成であってもよい。速度調節手段は、操作アーム１９が椅子部１２に近づく向きの速度を遅くできる構成であればよく、例えばバネ部材等を用いて構成しても構わない。

また、以上に示した実施形態では、角度調節機構２３は、操作アーム１９の角度を段階的に切り替える構成とした。しかし、本発明は、この構成に限定される趣旨ではない。すなわち、角度調節機構２３は、操作アーム１９の角度を連続的に切り替えられる構成であってもよい。

また、以上では、本発明がローイングマシンに適用される場合について説明したが、操作アームの運動開始位置を調節できる構造を有する運動用器具（例えばチェストプレスマシン等）に対して広く適用可能である。

その他、本実施形態のローイングマシン１は、運動機能の低下した者に限らず、健常者が使用しても勿論良い。

１ ローイングマシン（運動用器具）
１２ 椅子部
１９ 操作アーム
２３ 角度調節機構（位置調節手段）
２３ａ 角度調節板（被係合部）
２３ｂ プランジャー部（係合部）
３０ 速度調節機構（速度調節手段）
２３１ 係合穴
２３２ プランジャー（係合ピン）

Claims (4)

1. 運動時に操作される操作アームと、
   前記操作アームの位置を調節するための位置調節手段と、
   前記位置調節手段を利用して前記操作アームの位置を調節する際における、前記操作アームの所定の向きの移動速度を遅くする速度調節手段と、
   を備えることを特徴とする運動用器具。
2. 運動者を座らせる椅子部を備え、
   前記所定の向きは、前記操作アームが前記椅子部に座った運動者に近づく向きであることを特徴とする請求項１に記載の運動用器具。
3. 前記速度調節手段は、前記所定の向きとは別の向きの、前記操作アームの移動速度を調節可能であることを特徴とする請求項２に記載の運動用器具。
4. 前記位置調節手段は、突出量を変更できる係合ピンを有する係合部と、前記係合ピンが挿し込まれる複数の係合穴が形成される被係合部と、を含み、
   前記操作アームの位置を調節する際には、前記係合ピンと前記係合穴との係合が解消されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の運動用器具。

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