JP3193064U - リハビリ用足漕ぎ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構造で動作の確実性、量産性、機能性、利便性、リハビリの効率性、省スペース性に優れ、リハビリ施設や一般家庭等で手軽に利用でき、利用者の足を確実に固定して、一人でも効果的なリハビリができ、介護者の負担を軽減して利用者が積極的にリハビリに取組んで機能回復を図ることが可能なリハビリ用足漕ぎ装置を提供する。
【解決手段】軸受部2の一側部に固設されるクランク側歯車2aと、クランク側歯車と噛合するようにクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車8aと、クランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸6aに固設される固定ペダル5aと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように回動ペダル軸6aに固設されるペダル側歯車9と、固定ペダルの上面側に揺動自在に配設される足載せ部16と、クランク側歯車が配置されていない側のクランクの先端部に配設されるペダル軸6bと、ペダル軸に配設される回転ペダル5bと、を備える。
【選択図】図1

Description

本考案は、病院などのリハビリ施設や家庭などで手軽に足の運動を行うことができ、麻痺や怪我などにより機能や筋力が低下した足を強制的に動かしてリハビリを行うことができるリハビリ用足漕ぎ装置に関するものである。
従来、怪我や病気などにより手や足が不自由になった患者の筋力強化や機能回復のために病院などにリハビリ施設が設けられ、各種リハビリ装置が提供されている。
特に、麻痺した足を運動させるための装置は種々検討されており、例えば、(特許文献1)には、麻痺した手足を電気的に刺激する手段と、健全な手足の連続動作に応じて刺激手段を作動する手段とを備えていることを特徴とする装置が開示されている。
また、(特許文献2)には、椅子本体に車輪が取り付けられてなる車椅子において、車輪とは別にペダルで駆動される駆動機構を備え、当該駆動機構が、車椅子本体の前方に着脱自在に連結されていることを特徴とする車椅子が開示されている。
特開平2−57255号公報 特開2008−11989号公報
(1)(特許文献1)の装置は、麻痺した手足を電気的に刺激する手段が必要なため、構成が複雑で量産性に欠けると共に、操作が煩雑で、使用時に専門家や介助者の助けを必要とし、一般家庭などでの使用には不向きで、設置自在性、取扱い性に欠けるという課題を有していた。
(2)(特許文献2)では、車椅子にペダルで駆動される駆動機構が連結されているので、患者(利用者)が車椅子に乗って移動をしている間は足のリハビリを行うことができるが、移動スペースが必要で、使用場所が限定されるだけでなく、車椅子が止まっている時や車椅子から降りている時はリハビリを行うことができず、使用時間が限定され、汎用性に欠けるという課題を有していた。
(3)(特許文献1)、(特許文献2)は、いずれもペダルを漕ぐことにより、足のリハビリを行うものであるが、通常のペダルはペダル軸を中心に自由に回転して角度が変化するため、足が麻痺している場合は、足をペダル上に保持することができず、足がペダルから脱落してしまい、足の固定安定性、安全性、使用性に欠け、十分な運動を行うことが困難で、リハビリの効果が得られ難く、機能性、リハビリの効率性に欠けるという課題を有していた。
本考案は上記課題を解決するもので、簡単な構造で、動作の確実性、量産性に優れ、設置場所や使用場所が限定されることがなく、省スペース性、設置自在性、汎用性に優れ、リハビリ施設や一般家庭などでも手軽に利用することができ、麻痺や怪我などにより機能や筋力が低下した足を確実に固定して効果的にリハビリを行うことができ、機能性、利便性、リハビリの効率性に優れ、介護者に頼らずに一人でもリハビリを行うことができるため、介護者の負担を軽減することができ、利用者(患者)も積極的にリハビリに取り組むことができ、効果的に機能回復を図ることが可能な実用性に優れたリハビリ用足漕ぎ装置の提供を目的とする。
課題を解決するための手段及びそれによってえられる作用、効果
上記課題を解決するために本考案のリハビリ用足漕ぎ装置は、以下の構成を有している。
本考案の請求項1に記載のリハビリ用足漕ぎ装置は、軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、前記クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、前記軸受部の左右いずれか一側部に固設されるクランク側歯車と、前記クランク側歯車と噛合するように前記クランク側歯車が配置された側の前記クランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、前記クランク側歯車が配置された側の前記クランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、前記回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、前記クランク側歯車と同じ歯数に形成され前記中間歯車と噛合するように前記回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、前記固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部と、前記クランク側歯車が配置されていない側の前記クランクの先端部に配設されるペダル軸と、前記ペダル軸に配設される回転ペダルと、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用、効果を有する。
(1)軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、軸受部の左右いずれか一側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するようにクランク側歯車が配置された側のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、クランク側歯車が配置された側のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部と、クランク側歯車が配置されていない側のクランクの先端部に配設されるペダル軸と、ペダル軸に配設される回転ペダルを有するので、利用者(患者)は麻痺や怪我などにより機能や筋力が低下している左右いずれか一方の足を足載せ部に載せ、他方の健常な足を回転ペダルに載せて漕ぐだけで、足載せ部に載せたリハビリ対象の足を強制的に運動させて、膝や足首の可動域を拡げるなどのリハビリを一人でも簡単に行うことが可能で、複雑な操作なども必要とせず、介護者の負担を軽減することができ、取扱い性、機能性に優れる。
(2)軸受部の左右いずれか一側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するようにクランク側歯車が配置された側のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、クランク側歯車が配置された側のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車を有することにより、回転ペダルを漕いでクランク軸を回転させた際に、クランク側歯車が配置された側のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車が自転しながらクランク側歯車の外周を公転するが、中間歯車と噛み合いながら公転するペダル側歯車はその場で自転することがなく、固定ペダルの載置面と水平面(装置の設置面)とのなす角度が常に一定となるように固定ペダルの姿勢(角度)を維持することができ、固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部の揺動範囲を制限することができるので、足載せ部に載置されるリハビリ対象の足は、足載せ部の両側部等から紐や面ファスナー等で固定することにより、リハビリ中に足載せ部から脱落し難く、効果的なリハビリを行うことが可能で、リハビリの効率性、使用性に優れる。
(3)ペダル側歯車がクランク側歯車と同じ歯数に形成されることにより、中間歯車が自転してもペダル側歯車は自転することなくスムーズに中間歯車と噛み合いながら公転するので、最初に設定した固定ペダルの姿勢(角度)を常に一定に保って、リハビリ対象の足を足載せ部で支持することができ、安全性、実用性に優れる。
(4)クランク側歯車とペダル側歯車の間に中間歯車が噛み合っており、クランク側歯車が軸受部に固定されているので、固定ペダルにペダル側歯車を回転(自転)させようとする外力が働いても、その場でペダル側歯車が回転(自転)することはなく、固定ペダル上の足載せ部でリハビリ対象の足を支持することができ、使用性、信頼性に優れる。
(5)軸受部の一側部と、左右いずれか一方のクランク及び回動ペダル軸に、それぞれクランク側歯車と中間歯車及びペダル側歯車を取付けるだけの簡単な構成であるため、組立が容易で量産性に優れると共に、装置が大型化することがなく、設置スペースを取らず、リハビリ施設だけでなく一般家庭などで手軽に利用することができ、省スペース性、設置自在性に優れる。
(6)ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部にリハビリ対象の足を載置することにより、足漕ぎ運動を行っている間に自動的に足載せ部が揺動して足首の可動域を拡げるリハビリを行うことができ、多機能性、リハビリの効率性に優れる。
ここで、リハビリ用足漕ぎ装置は、クランク軸を回動自在に支持する軸受部を所定の高さに保持できればよく、設置場所の床面などに載置してもよいし、天井などから吊り下げ固定してもよい。
リハビリ用足漕ぎ装置を床面などに載置する場合は、支持部材(軸受支持部)で軸受部を支持するものが好適に用いられるが、その形状は適宜、選択することができ、基部に立設された脚状の支持部材の上端部や長手方向の途中に軸受部を取付けてもよいし、脚状の支持部材で支持されたアーム部に軸受部を取付けてもよい。尚、基部を平板状に形成することにより、設置安定性に優れる。
天井などから吊り下げる場合は、天井などに垂設される吊り下げ部材に軸受部を揺動しないように固定して宙吊りするものが好適に用いられる。
いずれの場合も、利用者(患者)は、軸受部の支持高さや装置の設置高さを適宜、選択することにより、床やベッドに寝た状態或いは床や椅子に座った状態で、足漕ぎ運動を行うことができる。特に、支持部材(軸受支持部)や吊り下げ部材を伸縮機構やスライド機構などにより高さ(長さ)調整自在に形成すれば、利用者(患者)の体格や設置場所などに応じて、固定ペダル及び回転ペダルの最適な高さ(位置)を選択することができ、汎用性、機能性に優れる。尚、軸受部が支持部材で支持されたアーム部に取付けられている場合は、支持部材を上下動させて軸受部の支持高さを調整する代わりに、支持部材に対してアーム部を回動させることによりアーム部の角度を変化させて、軸受部の支持高さを調整するようにしてもよい。
また、装置の基部などの接地部にキャスターを設けた場合、装置の移動が容易で取扱い性に優れる。尚、使用時にリハビリ用足漕ぎ装置が移動しないように、ロック機構を備えたキャスターを用いてもよいが、キャスターが固定されるキャスター固定部を基部などに対して回動自在に取付け、使用時にキャスター固定部を回動させてキャスターが接地しないようにすれば、設置安定性、安全性に優れる。
ペダル側歯車がクランク側歯車と同じ歯数に形成されることにより、クランク軸の軸受部の一側部に固定されたクランク側歯車の外周を中間歯車が自転しながら公転する際に、ペダル側歯車が自転することがなく、ペダル側歯車が取付けられた固定ペダルの角度が常に一定に保たれる。ペダル側歯車及びクランク側歯車と中間歯車との歯数の比は適宜、選択することができるが、これらが噛合するためには、当然のことながらこれらの全ての歯車のモジュールの値は等しい。よって、ペダル側歯車はクランク側歯車と等しいピッチ円直径に形成される。尚、クランク側歯車,中間歯車,ペダル側歯車のいずれを基準として歯数やピッチ円直径などを決めてもよく、基準となる歯数やピッチ円直径などは適宜、選択することができる。また、固定ペダルの角度は、利用者の姿勢や利用者と装置との位置関係などの使用状態に応じて、適宜、選択することができる。
中間歯車を軸方向にスライドさせて中間歯車とクランク側歯車及びペダル側歯車との噛み合いを外せば、ペダル側歯車と共に固定ペダルを自由に回転させることができるので、中間歯車とペダル側歯車との噛み合い位置を変更して固定ペダルの角度を調整することができる。
また、足漕ぎ運動の負荷を調整するための負荷調整機構を組込むこともできる。負荷調整機構としては、エアロバイクなどで採用されている従来公知のものを適宜、選択することができる。具体的には、永久磁石や磁性体を電磁石の力で引っ張ってブレーキをかけることによって負荷をかける電磁負荷方式やベルトの締め付けによる摩擦力の強弱によって負荷をかけるベルト負荷方式などが用いられる。
足載せ部は幅方向と平行に配置される揺動軸で軸支することによりシーソーのように上下方向に揺動させることができる。このとき、足載せ部の底面が固定ペダルの上面に接触することにより、足載せ部の揺動角度(可動範囲)が規制される。尚、足載せ部と固定ペダルが接触する際に音が発生するようにすれば、使用者の聴覚を刺激することができ、リハビリ効果を高めることができる。
本考案の請求項2に記載のリハビリ用足漕ぎ装置は、軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、前記クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、前記軸受部の左右両側部に固設されるクランク側歯車と、前記クランク側歯車と噛合するように各々の前記クランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、各々の前記クランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、各々の前記回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、前記クランク側歯車と同じ歯数に形成され前記中間歯車と噛合するように各々の前記回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、各々の前記固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1の(3),(4),(6)と同様の作用、効果に加え、以下のような作用、効果を有する。
(1)軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、軸受部の左右両側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するように各々のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、各々のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、各々の回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように各々の回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、各々の固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部を有するので、利用者(患者)は左右いずれの足が麻痺や怪我などにより機能や筋力が低下している場合でも、左右の足をそれぞれ足載せ部に載せ、いずれか一方の健常な足で固定ペダルを漕ぐだけで、他方のリハビリ対象の足を強制的に運動させて、膝や足首の可動域を拡げるなどのリハビリを一人でも簡単に行うことが可能で、複雑な操作なども必要とせず、介護者の負担を軽減することができ、取扱い性、機能性、汎用性に優れる。
(2)軸受部の左右両側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するように各々のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、各々のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、各々の回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように各々の回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車を有することにより、固定ペダルを漕いでクランク軸を回転させた際に、各々のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車が自転しながらクランク側歯車の外周を公転するが、中間歯車と噛み合いながら公転するペダル側歯車はその場で自転することがなく、固定ペダルの載置面と水平面(装置の設置面)とのなす角度が常に一定となるように固定ペダルの姿勢(角度)を維持することができ、固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部の揺動範囲を制限することができるので、足載せ部に載置されるリハビリ対象の足はリハビリ中に足載せ部から脱落し難く、効果的なリハビリを行うことが可能で、リハビリの効率性、使用性に優れる。
(3)クランク側歯車、中間歯車及びペダル側歯車の噛み合いで両方の固定ペダルの角度が固定されていても、足載せ部が、各々の固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設されているので、健常な足で固定ペダルを踏み込んだり引き上げたりする際に、足載せ部の角度を足の力が伝わり易い最適な角度に調整することができ、健常な片側の足だけでも、スムーズにクランク軸を回転させて足漕ぎ運動行うことができ、動作の安定性、汎用性に優れる。
ここで、クランク側歯車、中間歯車及びペダル側歯車は二組、組込むことができるが、使用者の左右どちらの足がリハビリ対象なのかによって、左右いずれか一組のクランク側歯車、中間歯車及びペダル側歯車を選択的に噛合させてもよい。左右いずれか一方の中間歯車を軸方向にスライドさせて中間歯車とクランク側歯車及びペダル側歯車との噛み合いを外せば、一方の固定ペダルはペダル側歯車と共に自由に回転することができるので、健常な足で固定ペダルを踏み込んだり引き上げたりする際に、固定ペダルの傾きを足の力が伝わり易い最適な角度に調整しながら容易にクランク軸を回転させて足漕ぎ運動を行うことができ、使用性、汎用性に優れる。
尚、外部の駆動モータなどから駆動力を入力するための外部入力軸を装置に設け、外部入力軸及びクランク軸にそれぞれ固設したスプロケット等の歯車の間にチェーンやベルトなどの動力伝達部材を巻回して連結しておけば、外部からの駆動力でクランク軸を回動させることができる。これにより、自力でペダルを漕ぐことができない両足が不自由な利用者でもリハビリを行うことができ、汎用性、機能性に優れる。
請求項3に記載の考案は、請求項1又は2に記載のリハビリ用足漕ぎ装置であって、前記足載せ部に着脱自在に配設され使用者の足を保持する装具を備えた構成を有している。
この構成により、請求項1又は2の作用、効果に加え、以下のような作用、効果を有する。
(1)足載せ部に着脱自在に配設され使用者の足を保持する装具を有することにより、使用者の足を足載せ部に確実に固定することができ、足載せ部が揺動しても足が足載せ部から脱落することがなく、足の保持安定性、安全性に優れる。
(2)装具が足載せ部に着脱自在に配設されるので、必要に応じて容易に装具を着脱することができ、搬送時や収納時のコンパクト性に優れる。
(3)足載せ部は固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設されるが、足載せ部の底面が固定ペダルの上面に接触することにより、足載せ部の揺動角度(可動範囲)が規制されているので、装具を足載せ部に着脱する際や足載せ部に取付けた装具を利用者の足に装着する際に、足載せ部が大きく回転することがなく、装具の着脱作業性に優れる。
ここで、装具は、利用者の足を保持して足載せ部に固定することができるものであればよい。左右両方の固定ペダルに足載せ部が配設されている場合、装具はいずれか一方の足載せ部のみに取付けてもよいし、両方の足載せ部に取付けてもよい。装具と足載せ部との固定手段は適宜、選択することができるが、固定の確実性、着脱の作業性に優れる螺子止めによる固定手段が好適に用いられる。尚、使用者の体格などに応じて、装具の取付け位置を足載せ部の前後方向に調整することにより、スムーズに足載せ部を介して固定ペダルを漕ぐことができ、汎用性、取扱い性に優れる。装具の前後方向の取付け位置を調整するには足載せ部の側部の前後方向に多数の固定孔を設けておき、いずれかを選択して装具を取付けてもよいし、固定孔を長孔状に形成しておき、装具を前後方向にスライドさせて所望の位置で固定してもよい。
装具の材質は適宜、選択することができるが、利用者の下腿部に当接する当接部は布や合成樹脂などで形成されたものが好適に用いられる。また、金属や合成樹脂等を芯材として外周を布などで覆ったものは、形状安定性、耐久性に優れ、好ましい。尚、必要に応じて、下腿部との当接面に柔軟性や弾力性を有するクッション材を配設してもよい。
請求項4に記載の考案は、請求項3に記載のリハビリ用足漕ぎ装置であって、前記装具が、前記足載せ部の左右いずれか一方又は両方の外側部に固定される取付部と、前記取付部に連結され前記使用者の下腿部の外側に当接する当接部と、前記当接部に配設され前記下腿部に巻着される巻着部と、を備えた構成を有している。
この構成により、請求項3の作用、効果に加え、以下のような作用、効果を有する。
(1)装具が、足載せ部の左右いずれか一方又は両方の外側部に固定される取付部と、取付部に連結され使用者の下腿部の外側に当接する当接部と、当接部に配設され下腿部に巻着される巻着部を有することにより、取付部による足載せ部への装具の取付けと巻着部による下腿部への装具の装着を別々に順番を気にすることなく行うことができ、装具の装着作業性、取扱い性に優れる。
(2)装具の取付部及び当接部が足載せ部の左右両外側に配設されている場合、当接部を使用者の下腿部の両外側に当接させて、使用者の足を足載せ部の上に強固に固定することができ、下腿部の保持の確実性、安定性に優れる。
(3)装具の当接部に巻着部が配設されているので、巻着部を下腿部に巻着するだけで使用者の下腿部に当接部を簡単かつ確実に固定することができ、装具の着脱作業性に優れる。
ここで、装具が、取付部と当接部に分かれているので、これらを着脱自在にしておけば、取付部を共通化して、必要に応じて当接部のみを交換することができ、汎用性、取扱い性に優れる。また、取付部に対して当接部を回動自在に連結した場合、足首の角度を自由に変えることができるので、固定ペダルをスムーズに漕ぐことができ、使用性に優れる。
巻着部は下腿部に巻着して当接部を固定できるものであればよく、紐状や帯状のものが好適に用いられるが、ワンタッチで簡単に取付け取外しができる面ファスナーやスナップボタン等の固定具を備えたものが好ましい。尚、巻着部の数や配置は適宜、選択することができる。
実施の形態1のリハビリ用足漕ぎ装置の背面模式図 実施の形態1のリハビリ用足漕ぎ装置の動作を示す側面模式図 実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置の側面模式図 実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置の背面模式図 実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置に装具を取付けた状態を示す要部背面模式図 実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置の装具を示す要部側面模式図
本考案のリハビリ用足漕ぎ装置について、以下図面を参照しながら説明する。なお、本考案は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1のリハビリ用足漕ぎ装置の背面模式図であり、図2は実施の形態1のリハビリ用足漕ぎ装置の動作を示す側面模式図である。
図1及び図2中、1は実施の形態1におけるリハビリ用足漕ぎ装置、1aはリハビリ用足漕ぎ装置1を使用する際に床などに載置される基部、1bは基部1aに立設されリハビリ用足漕ぎ装置1の軸受部2を支持する軸受支持部、2aは軸受部2の左のクランク4a側に固設されたリハビリ用足漕ぎ装置1のクランク側歯車、3は軸受部2に回動自在に支持されるリハビリ用足漕ぎ装置1のクランク軸、4a,4bはクランク軸3の両端に180度の位相差で配設されたリハビリ用足漕ぎ装置1の左右一対のクランク(図1)、5aはクランク4aの先端部に配設された軸受7aに回動ペダル軸6aが回動可能に保持されクランク側歯車2aと後述する中間歯車8a及びペダル側歯車9の働きによってクランク4aが360度回転する間にクランク4aに対して回動ペダル軸6aが一回転することにより常に上面が一定の角度を保ちながらクランク側歯車2aの外周を移動(公転)してリハビリ対象の足を支持するリハビリ用足漕ぎ装置1の左の固定ペダル、5bはクランク4bの先端部に配設された軸受7bにペダル軸6bが回動自在に保持され健常な足が載置されるリハビリ用足漕ぎ装置1の右の回転ペダル(図1)、8はクランク4aの途中に回動自在に保持された回転軸、8aは任意の歯数を有し回転軸8に固設されてクランク側歯車2aと噛合するリハビリ用足漕ぎ装置1の中間歯車、9はクランク側歯車2aと同じ歯数で等しいピッチ円直径に形成されリハビリ対象の足が載置される左の固定ペダル5aの回動ペダル軸6aに固設されて中間歯車8aと噛合するリハビリ用足漕ぎ装置1のペダル側歯車、15は左の固定ペダル5aの両外側に配設され揺動軸15aにより足載せ部16を上下方向に揺動自在に支持する支持部である。
尚、本実施の形態では、軸受部2の左側部にクランク側歯車2aが固設され、左のクランク4aの途中に中間歯車8aが回動自在に保持され、左の固定ペダル5aの回動ペダル軸6aにペダル側歯車9が固設されて、これらが噛合する場合について説明するが、これは左足をリハビリの対象としたものである。右足をリハビリの対象とする場合は、リハビリ用足漕ぎ装置1の左右を反転させて使用すればよい。
以上のように構成されたリハビリ用足漕ぎ装置の動作について説明する。
図2中、外側の一点鎖線は左の固定ペダル5aの回動ペダル軸6aの中心が移動する軌跡を示し、内側の一点鎖線は左のクランク4aに取付けられた中間歯車8aの回転軸8の中心が移動する軌跡を示している。
椅子などに座った利用者は、床などに設置したリハビリ用足漕ぎ装置1の左の足載せ部16及び右の回転ペダル5bに左右の足を載せる。そして、左足がリハビリの対象であるため、利用者は主に右足の力で回転ペダル5bを漕ぐ。このとき、左の固定ペダル5a及び右の回転ペダル5bがクランク4a,4bを介してクランク軸3で連結されていることにより、180度の位相差で同時にクランク軸3を中心として回転(公転)する。その結果、リハビリ対象の左足を強制的(自動的)に固定ペダル5aと共に運動させることができる。また、左の固定ペダル5a及び右の回転ペダル5bを漕いでいる間に足載せ部16が左の固定ペダル5a上で自然に上下方向に揺動するため、左足の足首の可動域を拡げるリハビリを効果的に行うことができる。
このとき、リハビリ対象の左足が載置される足載せ部16は左の固定ペダル5aに取付けられており、その回動ペダル軸6a(図1参照)は、図2に示すように外側の一点鎖線で示した軌跡に沿って矢印xの方向に移動(公転)する。そして、クランク側歯車2aは軸受部2に固定されているので、クランク4aに回動自在に保持された中間歯車8aが、内側の一点鎖線で示した軌跡に沿って矢印yの方向に回転(自転)しながら、クランク側歯車2aの外周を矢印zの方向に移動(公転)する。
中間歯車8aは自転しながらクランク側歯車2aの外周を公転するが、ペダル側歯車9がクランク側歯車2aと同じ歯数に形成されていることにより、ペダル側歯車9はその場で自転することがなく、中間歯車8aと噛み合いながらスムーズにクランク側歯車2aの外周を移動(公転)する。つまり、クランク4aと共に中間歯車8aとペダル側歯車9がクランク側歯車2aの外周を360度回転する(一回公転する)間に、クランク4aに対して回動ペダル軸6aが一回転することになり、ペダル側歯車9は回転(自転)することなく、クランク側歯車2aの外周を移動(公転)することになるため、ペダル側歯車9が取付けられた固定ペダル5aの角度は常に一定に保たれる。これにより、足載せ部16の揺動範囲は限られ、足載せ部16に載置された左足が麻痺している場合でも、足載せ部16の両側部等から紐や面ファスナー等で固定することにより、足のふらつきや足載せ部16からの脱落を防止することができる。
尚、クランク側歯車2a,中間歯車8a,ペダル側歯車9のモジュールの値が等しく、クランク側歯車2aとペダル側歯車9の歯数及びピッチ円直径が同一であれば、中間歯車8aの歯数及びピッチ円直径は、適宜、選択することができる。これは中間歯車8aの歯数が違えば、ペダル側歯車9がクランク側歯車2aの外周を360度回転する(一回公転する)間に中間歯車8aが回転する回転量は変化するが、クランク側歯車2aとペダル側歯車9の歯数及びピッチ円直径が等しい限り、ペダル側歯車9が回転(自転)することはなく、ペダル側歯車9が取付けられた固定ペダル5aの角度が常に一定に保たれるためである。
また、クランク側歯車2a,中間歯車8a,ペダル側歯車9のいずれを基準として歯数やピッチ円直径などを決めてもよく、基準となる歯数やピッチ円直径などは適宜、選択することができる。尚、固定ペダル5aの角度は、利用者の姿勢や利用者と装置との位置関係などの使用状態に応じて、適宜、選択することができる。
本実施の形態では、回転ペダル5bにペダル軸6bを固定し、軸受7bを用いて回転ペダル5bがペダル軸6bと共にクランク4bに対して回動するようにしたが、軸受7bを用いずに通常の自転車と同じように、ペダル軸6bをクランク4bに固定したまま回転ペダル5bのみがペダル軸6b(クランク4b)に対して回動するようにしてもよい。
また、このリハビリ用足漕ぎ装置1には、固定ペダル5a及び回転ペダル5bを漕ぐ際の負荷を調整するための負荷調整機構を組込むこともできる。負荷調整機構としては、エアロバイクなどで採用されている電磁負荷方式やベルト負荷方式など従来公知のものを適宜、選択することができる。
利用者(患者)は、軸受部2の支持高さやリハビリ用足漕ぎ装置1の設置高さを適宜、選択することにより、床やベッドに寝た状態或いは床や椅子等に座った状態で、足漕ぎ運動を行うことができる。特に、軸受支持部1bを伸縮機構やスライド機構などにより高さ(長さ)調整自在に形成すれば、利用者(患者)の体格や設置場所などに応じて、最適な固定ペダル5a及び右の回転ペダル5bの高さ(位置)を選択することができ、汎用性、機能性に優れる。また、リハビリ用足漕ぎ装置1には利用者が座るためのサドルを取り付けることもでき、軸受支持部1bを伸縮させる代わりにサドルの高さを調整してもよい。
以上のように構成された実施の形態1のリハビリ用足漕ぎ装置は、以下の作用を有する。
(1)軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、軸受部の左右いずれか一側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するようにクランク側歯車が配置された側のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、クランク側歯車が配置された側のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部と、クランク側歯車が配置されていない側のクランクの先端部に配設されるペダル軸と、ペダル軸に配設される回転ペダルを有するので、利用者(患者)は麻痺や怪我などにより機能や筋力が低下している左右いずれか一方の足を足載せ部に載せ、他方の健常な足を回転ペダルに載せて漕ぐだけで、足載せ部に載せたリハビリ対象の足を強制的に運動させて、膝や足首の可動域を拡げるなどのリハビリを一人でも簡単に行うことが可能で、複雑な操作なども必要とせず、介護者の負担を軽減することができ、取扱い性、機能性に優れる。
(2)軸受部の左右いずれか一側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するようにクランク側歯車が配置された側のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、クランク側歯車が配置された側のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車を有することにより、回転ペダルを漕いでクランク軸を回転させた際に、クランク側歯車が配置された側のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車が自転しながらクランク側歯車の外周を公転するが、中間歯車と噛み合いながら公転するペダル側歯車はその場で自転することがなく、固定ペダルの載置面と水平面(装置の設置面)とのなす角度が常に一定となるように固定ペダルの姿勢(角度)を維持することができ、固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部の揺動範囲を制限することができるので、足載せ部に載置されるリハビリ対象の足は、足載せ部の両側部等から紐や面ファスナー等で固定することにより、リハビリ中に足載せ部から脱落し難く、効果的なリハビリを行うことが可能で、リハビリの効率性、使用性に優れる。
(3)ペダル側歯車がクランク側歯車と同じ歯数に形成されることにより、中間歯車が自転してもペダル側歯車は自転することなくスムーズに中間歯車と噛み合いながら公転するので、最初に設定した固定ペダルの姿勢(角度)を常に一定に保って、リハビリ対象の足を足載せ部で支持することができ、安全性、実用性に優れる。
(4)クランク側歯車とペダル側歯車の間に中間歯車が噛み合っており、クランク側歯車が軸受部に固定されているので、固定ペダルにペダル側歯車を回転(自転)させようとする外力が働いても、その場でペダル側歯車が回転(自転)することはなく、固定ペダル上の足載せ部でリハビリ対象の足を支持することができ、使用性、信頼性に優れる。
(5)軸受部の一側部と、左右いずれか一方のクランク及び回動ペダル軸に、それぞれクランク側歯車と中間歯車及びペダル側歯車を取付けるだけの簡単な構成であるため、組立が容易で量産性に優れると共に、装置が大型化することがなく、設置スペースを取らず、リハビリ施設だけでなく一般家庭などで手軽に利用することができ、省スペース性、設置自在性に優れる。
(6)ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部にリハビリ対象の足を載置することにより、足漕ぎ運動を行っている間に自動的に足載せ部が揺動して足首の可動域を拡げるリハビリを行うことができ、多機能性、リハビリの効率性に優れる。
(実施の形態2)
図3は実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置の側面模式図であり、図4は実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置の背面模式図である。なお、実施の形態1と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
図3及び図4において、実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置1Aが実施の形態1と異なるのは、基部1aに脚状の支持部材1cが立設され、一端側が支持部材1cに回動自在に支持されたアーム部1eの他端側に軸受部2(図4)が取付けてられている点と、軸受部2の両側部にクランク側歯車2a(図4)が固設されている点と、左右それぞれのクランク側歯車2aと噛合するように左右両方のクランク4a,4bの途中に中間歯車8aが回動自在に保持されている点と、左右それぞれの中間歯車8aと噛合するように左右両方の固定ペダル5aの回動ペダル軸6a(図4)にペダル側歯車9が固設されている点と、左右それぞれの固定ペダル5aの上面側に足載せ部16(図4)が上下方向に揺動自在に配設されている点である。
以上のように構成された実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置1Aの動作は基本的に実施の形態1と同様であるが、二組のクランク側歯車2a、中間歯車8a及びペダル側歯車9を左右の固定ペダル5aと軸受部2との間にそれぞれ組込むことにより、左右両方の固定ペダル5aの角度が固定されるので、左右どちらの足が不自由な利用者でもリハビリを行うことができ、汎用性に優れる。
また、図4中、1dはアーム部1eを回動させるために支持部材1cの上端側に形成された開口部、1fはアーム部1eを支持部材1cに回動自在に支持する回動軸、1gは支持部材1cの側部に円弧状に形成され固定ボルト1hを摺動自在に保持する長孔状の案内部である。
これにより、固定ボルト1hを緩めれば回動軸1fを中心にアーム部1eを回動させ、その角度を変化させて、軸受部2の支持高さを調整することができる。アーム部1eはラチェット機構やピン嵌合などを用いれば支持部材1cに強固に固定することができる。尚、アーム部1eを回動させる代わりに、支持部材1cを伸縮させる等して高さ調整を行ってもよい。
両方の固定ペダル5aの角度が固定されていても、一方の足載せ部16に載置した健常な足で足載せ部16の角度を調整することにより、固定ペダル5aを踏み込んだり引き上げたりする際に、足の力が伝わり易く、片足だけでもスムーズに固定ペダル5aを漕ぐことができる。また、足載せ部16に載置されたリハビリ対象の足は、固定ペダル5aを漕いでいる間に足載せ部16が自然に上下方向に揺動することにより、足首の可動域を拡げるリハビリを効果的に行うことができる。
図4に仮想線で示したように、外部の駆動モータ17の外部入力軸17aに固設したスプロケット等の歯車17bと、クランク軸3に固設したスプロケット等の歯車18との間にチェーンやベルトなどの動力伝達部材19を巻回して連結してもよい。必要に応じて、駆動モータ17を駆動すれば外部からの駆動力によってクランク軸3を回転させることができ、自力で固定ペダル5aを漕ぐことができない両足が不自由な利用者でもリハビリを行うことができ、汎用性、機能性に優れる。また、いずれか一方の足のみが不自由な利用者が使用する場合に、他方の健常な足で固定ペダル5aを漕ぐ代りに、駆動モータ17でクランク軸3を回転させるようにしてもよい。その際、健常な足側のクランク側歯車2a,クランク4b,固定ペダル5a,ペダル軸6b,中間歯車8a,ペダル側歯車9,足載せ部16は省略することができる。
尚、駆動モータ17はクランク4aや固定ペダル5a等と干渉しない位置に適宜、配置することができる。
次に、実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置に取付けられる装具について説明する。
図5は実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置に装具を取付けた状態を示す要部背面模式図であり、図6は実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置の装具を示す要部側面模式図である。
図5及び図6中、16aは足載せ部16の両外側に形成された複数の雌螺子部(図6)、20は足載せ部16に着脱自在に配設され利用者の足を保持する装具、21は足載せ部16の両外側部に固定される装具20の取付部、21aは足載せ部16の雌螺子部16aと螺合して取付部21の下端部を足載せ部16の外側部に固定する固定手段(図6)、21bは取付部21の上端側に形成された複数の連結孔、22は取付部21に連結され利用者の足の下腿部の両外側に当接する装具20の当接部(図5)、22aは取付部21の1つの連結孔21bにおいて取付部21と当接部22を回動自在に連結する装具20の連結部、23は当接部22の上下2箇所に配設され利用者の下腿部に巻着される装具20の帯状や紐状などの巻着部である。
足載せ部16の両外側に複数の雌螺子部16aが形成されているので、取付部21の前後方向の位置を調整することができる。また、取付部21の上端側に複数の連結孔21bが形成されているので、当接部22の上下(高さ)方向の位置も調整できる。これらにより、利用者の体格等に応じて形状や大きさの異なる当接部22を用意する必要がなく、汎用性に優れる。
尚、本実施の形態では、足載せ部16の両外側に複数の雌螺子部を形成し、装具20の取付部21と足載せ部16を固定手段21aで螺子止めしたが、固定方法等はこれに限定されるものではなく、足載せ部16に対して取付部21の前後方向の位置を調整して固定できるものであればよい。また、本実施の形態では、取付部21の上端側に複数の連結孔21bを形成して当接部22の上下(高さ)方向の位置を調整したが、その代わりに連結孔を長孔状に形成してもよいし、当接部22を伸縮自在に形成してもよい。
利用者の下腿部に当接する当接部22の材質は適宜、選択することができるが、金属や合成樹脂等で形成された芯材の外周を布などで覆うことにより、形状安定性、耐久性、装着性に優れる。また、必要に応じて、下腿部との当接面に柔軟性や弾力性を有するクッション材などを配設してもよい。尚、当接部22の形状や大きさなどは利用者の体格等に応じて、適宜、選択することができる。
巻着部23は紐状や帯状のものが好適に用いられるが、下腿部に巻着できるものであればよい。特に、ワンタッチで簡単に取付け取外しができる面ファスナーやスナップボタン等の固定具を備えたものは着脱作業性に優れ、好ましい。尚、巻着部23の数や配置は適宜、選択することができる。
尚、図5及び図6では左の足載せ部16に取付けられた装具20のみについて図示して説明したが、右の足載せ部16にも同様の装具20が取付けられる。左右両方の足載せ部16に装具20が取付けられることにより、利用者の左右どちらの足がリハビリ対象であっても、その足を確実に足載せ部16に固定してリハビリを行うことができ、使用性に優れる。
以上のように構成された実施の形態2のリハビリ用足漕ぎ装置は、実施の形態1の(3),(4),(6)と同様の作用に加え、以下の作用を有する。
(1)軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、軸受部の左右両側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するように各々のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、各々のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、各々の回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように各々の回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、各々の固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部を有するので、利用者(患者)は左右いずれの足が麻痺や怪我などにより機能や筋力が低下している場合でも、左右の足をそれぞれ足載せ部に載せ、いずれか一方の健常な足で固定ペダルを漕ぐだけで、他方のリハビリ対象の足を強制的に運動させて、膝や足首の可動域を拡げるなどのリハビリを一人でも簡単に行うことが可能で、複雑な操作なども必要とせず、介護者の負担を軽減することができ、取扱い性、機能性、汎用性に優れる。
(2)軸受部の左右両側部に固設されるクランク側歯車と、クランク側歯車と噛合するように各々のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、各々のクランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、各々の回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、クランク側歯車と同じ歯数に形成され中間歯車と噛合するように各々の回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車を有することにより、固定ペダルを漕いでクランク軸を回転させた際に、各々のクランクの途中に回動自在に保持される中間歯車が自転しながらクランク側歯車の外周を公転するが、中間歯車と噛み合いながら公転するペダル側歯車はその場で自転することがなく、固定ペダルの載置面と水平面(装置の設置面)とのなす角度が常に一定となるように固定ペダルの姿勢(角度)を維持することができ、固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部の揺動範囲を制限することができるので、足載せ部に載置されるリハビリ対象の足はリハビリ中に足載せ部から脱落し難く、効果的なリハビリを行うことが可能で、リハビリの効率性、使用性に優れる。
(3)クランク側歯車、中間歯車及びペダル側歯車の噛み合いで両方の固定ペダルの角度が固定されていても、足載せ部が、各々の固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設されているので、健常な足で固定ペダルを踏み込んだり引き上げたりする際に、足載せ部の角度を足の力が伝わり易い最適な角度に調整することができ、健常な片側の足だけでも、スムーズにクランク軸を回転させて足漕ぎ運動行うことができ、動作の安定性、汎用性に優れる。
(4)足載せ部に着脱自在に配設され使用者の足を保持する装具を有することにより、使用者の足を足載せ部に確実に固定することができ、足載せ部が揺動しても足が足載せ部から脱落することがなく、足の保持安定性、安全性に優れる。
(5)装具が足載せ部に着脱自在に配設されるので、必要に応じて容易に装具を着脱することができ、搬送時や収納時のコンパクト性に優れる。
(6)足載せ部は固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設されるが、足載せ部の底面がペダルの上面に接触することにより、足載せ部の揺動角度(可動範囲)が規制されているので、装具を足載せ部に着脱する際や足載せ部に取付けた装具を利用者の足に装着する際に、足載せ部が大きく回転することがなく、装具の着脱作業性に優れる。
(7)装具が、足載せ部の左右両方の外側部に固定される取付部と、取付部に連結され使用者の下腿部の外側に当接する当接部と、当接部に配設され下腿部に巻着される巻着部を有することにより、取付部による足載せ部への装具の取付けと巻着部による下腿部への装具の装着を別々に順番を気にすることなく行うことができ、装具の装着作業性、取扱い性に優れる。
(8)装具の取付部及び当接部が足載せ部の左右両外側に配設されている場合、当接部を使用者の下腿部の両外側に当接させて、使用者の足を足載せ部の上に強固に固定することができ、下腿部の保持の確実性、安定性に優れる。
(9)装具の当接部に巻着部が配設されているので、巻着部を下腿部に巻着するだけで使用者の下腿部に当接部を簡単かつ確実に固定することができ、装具の着脱作業性に優れる。
本考案は、簡単な構造で、動作の確実性、量産性に優れ、設置場所や使用場所が限定されることがなく、省スペース性、設置自在性、汎用性に優れ、リハビリ施設や一般家庭などで手軽に利用することができ、麻痺や怪我などにより機能や筋力が低下した足を確実に固定して効果的にリハビリを行うことができ、機能性、利便性、リハビリの効率性に優れ、介護者に頼らずに一人でもリハビリを行うことができるため、介護者の負担を軽減することができ、利用者(患者)も積極的にリハビリに取り組むことができ、効果的に機能回復を図ることが可能な実用性に優れたリハビリ用足漕ぎ装置の提供を行うことができ、要介護者の社会復帰に貢献することができる。
1,1A リハビリ用足漕ぎ装置
1a 基部
1b 軸受支持部
1c 支持部材
1d 開口部
1e アーム部
1f 回動軸
1g 案内部
1h 固定ボルト
2 軸受部
2a クランク側歯車
3 クランク軸
4a,4b クランク
5a 固定ペダル
5b 回転ペダル
6a 回動ペダル軸
6b ペダル軸
7a,7b 軸受
8 回転軸
8a 中間歯車
9 ペダル側歯車
15 支持部
15a 揺動軸
16 足載せ部
16a 雌螺子部
17 駆動モータ
17a 外部入力軸
17b,18 歯車
19 動力伝達部材
20 装具
21 取付部
21a 固定手段
21b 連結孔
22 当接部
22a 連結部
23 巻着部

Claims (4)

  1. 軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、前記クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、前記軸受部の左右いずれか一側部に固設されるクランク側歯車と、前記クランク側歯車と噛合するように前記クランク側歯車が配置された側の前記クランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、前記クランク側歯車が配置された側の前記クランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、前記回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、前記クランク側歯車と同じ歯数に形成され前記中間歯車と噛合するように前記回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、前記固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部と、前記クランク側歯車が配置されていない側の前記クランクの先端部に配設されるペダル軸と、前記ペダル軸に配設される回転ペダルと、を備えていることを特徴とするリハビリ用足漕ぎ装置。
  2. 軸受部に回動自在に支持されるクランク軸と、前記クランク軸の両端に180度の位相差で配設される左右一対のクランクと、前記軸受部の左右両側部に固設されるクランク側歯車と、前記クランク側歯車と噛合するように各々の前記クランクの途中に回動自在に保持される中間歯車と、各々の前記クランクの先端部に回動自在に保持される回動ペダル軸と、各々の前記回動ペダル軸の一端側に固設される固定ペダルと、前記クランク側歯車と同じ歯数に形成され前記中間歯車と噛合するように各々の前記回動ペダル軸の他端側に固設されるペダル側歯車と、各々の前記固定ペダルの上面側に上下方向に揺動自在に配設される足載せ部と、を備えていることを特徴とするリハビリ用足漕ぎ装置。
  3. 前記足載せ部に着脱自在に配設され使用者の足を保持する装具を備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のリハビリ用足漕ぎ装置。
  4. 前記装具が、前記足載せ部の左右いずれか一方又は両方の外側部に固定される取付部と、前記取付部に連結され前記使用者の下腿部の外側に当接する当接部と、前記当接部に配設され前記下腿部に巻着される巻着部と、を備えていることを特徴とする請求項3に記載のリハビリ用足漕ぎ装置。
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